KR101662549B1 - 차량용 선루프의 전기전달장치 - Google Patents

차량용 선루프의 전기전달장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전기발전장치가 장착되며 열림위치와 닫힘위치를 활주하는 무빙글래스;와 상기 무빙글래스의 하부에 결합되며, 전기발전장치와 전기적으로 연결된 무빙스프링이 아랫쪽으로 돌출되도록 결합된 상부통전장치;와 비전도체인 전방서포트부와 상기 무빙글래스가 닫힘위치로 이동했을 때 무빙스프링과 접촉하게 되는 클로즈스프링을 갖는 전방통전장치; 및 비전도체인 후방서포트부와 상기 무빙글래스가 열림위치로 이동했을 때 무빙스프링과 접촉하게 되는 오픈스프링을 갖는 후방통전장치;를 포함하고, 상기 무빙글래스가 열림위치와 닫힘위치를 활주할 때, 상기 무빙스프링은 전방서포트부 또는 후방서포트부에 선접촉하여 접지된 후에 클로즈스프링 또는 오픈스프링과 접촉하여 통전이 이뤄지는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 무빙글래스의 개방여부와 상관없이 통전이 이뤄지되, 비전도체에 선접촉하여 접지된 후에 통전이 이뤄지므로 무빙스프링이 클로즈스프링 또는 오픈스프링과 접촉할 때 스파크의 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 선루프의 전기전달장치{POWER TRANSMISSION APPARATUS OF SUNROOF FOR VEHICLE}
본 발명은 태양전지와 같은 전기발전장치가 선루프의 무빙글래스에 탑재되되 상기 태양전지(또는 다른 발전장치)에서 생산된 전기를 차체의 배터리 또는 다른 전기장치로 송전할 수 있도록 구성되는 차량용 선루프의 전기전달장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 무빙글래스가 닫힘위치는 물론 열림위치에 있을 때도 발전된 전기의 송전이 가능하며 무빙글래스가 활주한 후에 통전이 이뤄질 때 스파크(spark)의 발생을 억제할 수 있는 차량용 선루프의 전기전달장치에 관한 것이다.
차량의 루프패널에는 차량 내부의 공기를 외부로 배출시키거나 외부의 공기를 차량 내부로 유입시키기 위해 선루프가 선택적으로 설치되기도 하며, 상기 선루프는 루프패널에 형성된 개구부를 상하방향으로 회전하여 또는 전후방향으로 활주하여 개폐하도록 구성된다.
여러 종류의 차량용 선루프가 개발 및 판매되고 있으나, 그 중에서도 최근에는 시원한 개방감과 우수한 디자인적 심미감을 위해 차량의 루프패널의 대부분을 유리로 제작하고 그 일부를 선택적으로 개폐하는 방식의 파노라마 선루프가 많이 출시되고 있다.
이러한 파노라마 선루프는 내부 환기와 탁트인 개방감을 주기 위하여 제작된 것으로서, 강렬한 햇볕에 견딜 수 있도록 열처리를 거쳐 제작되되 자외선과 적외선을 효과적으로 차단하는 유리 재질로 이루어진 것도 있으며, 또한 사고시 유리 파편에 탑승객이 부상을 입지 않도록 고강도 소재로 제작된 것도 있다.
한편, 최근에는 에너지 자원의 한정에 따른 화석연료 고갈 문제를 해결하고 대기 오염을 최소화하기 위해서, 차량의 보조 전원장치로 태양에너지를 이용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 실제 일부 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle), 전기자동차(EV)나 고급 차량의 경우 차체의 루프패널에 태양전지가 패널형태로 탑재되어 출시되고 있다.
하지만, 종래 태양전지가 무빙글래스에 탑재된 차량용 선루프의 전기전달장치는 상기 무빙글래스의 이동을 극히 제한하는 문제점이 있다.
즉, 무빙글래스는 차량의 루프패널에서 전후 방향으로 자유롭게 슬라이딩 되어 개구부를 개폐하나, 종래 차량용 선루프의 전기전달장치는 이러한 움직임을 완벽히 수용하지 못하여 태양전지를 100% 활용할 수 없거나 태양전지를 완전히 활용하기 위해서는 무빙글래스의 움직임이 제한되어야 하는 문제점이 있다.
또한, 종래 태양전지를 이용한 차량용 선루프에 대한 연구는 대부분 태양전지 패널 자체 즉, 태양전지의 소재, 성질 및 배치에 대한 것이고, 선루프의 전기전달장치에 대한 연구는 매우 미비한 실정이다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 무빙글래스의 활주를 제한하지 않고 태양전지에서 발전된 전기를 효율적으로 송전할 수 있으며, 통전이 이뤄질 때 스파크의 발생을 방지할 수 있는 차량용 선루프의 전기전달장치를 제공하는 것에 주목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량용 선루프의 전기전달장치에 관한 것으로써, 전기발전장치가 장착되며 열림위치와 닫힘위치를 활주하는 무빙글래스;와 상기 무빙글래스의 하부에 결합되며, 전기발전장치와 전기적으로 연결된 무빙스프링이 아랫쪽으로 돌출되도록 결합된 상부통전장치;와 비전도체인 전방서포트부와 상기 무빙글래스가 닫힘위치로 이동했을 때 무빙스프링과 접촉하게 되는 클로즈스프링을 갖는 전방통전장치; 및 비전도체인 후방서포트부와 상기 무빙글래스가 열림위치로 이동했을 때 무빙스프링과 접촉하게 되는 오픈스프링을 갖는 후방통전장치;를 포함하고, 상기 무빙글래스가 열림위치와 닫힘위치를 활주할 때, 상기 무빙스프링은 전방서포트부 또는 후방서포트부에 선접촉하여 접지된 후에 클로즈스프링 또는 오픈스프링과 접촉하여 통전이 이뤄지는 것을 특징으로 한다.
상기 무빙스프링은, 비전도체인 무빙서포트부에 형성된 홈에 끼워지는 결합부;와 상기 결합부의 전방측 끝단에서 연장되되 아랫쪽으로 소정의 각도가 형성되도록 휘어진 꺽임부; 및 상기 꺽임부의 끝단에서 윗쪽으로 절곡된 말단부;를 포함하고, 상기 결합부와 꺽임부 사이에 형성된 각도는 예각(바람직하게는 탄성변형이 이뤄지지 않은 상태에서 30° 이상 90° 이하)으로 형성된다.
그리고, 상기 무빙글래스는 닫힘위치에 열림위치로 이동할 때 윗쪽으로 소정의 높이만큼 상승한 후(팝업된 후)에 이동하도록 구성되되, 상기 무빙글래스의 상승 시에도 무빙스프링과 클로즈스프링의 접촉이 유지되도록 상기 클로즈스프링은 무빙글래스가 닫힘위치에 있을 때 무빙스프링에 의해 아랫쪽으로 가압되어 탄성변형이 이뤄진 상태로 무빙스프링과 접촉한다.
상기 클로즈스프링은 일단은 무빙스프링과 접촉하되 타단은 무빙스프링과 접촉하지 않고 전방서포트부에 고정되도록 좌우 방향(도 3 의 방향 참조)을 따라 꺽여진 모양으로 형성된다.
무빙글래스가 열림위치에 있을 때 무빙스프링은 말단부가 오픈스프링과 접촉하게 되고, 상기 후방서포트부에는 말단부의 후방 이동을 방지하도록 이탈방지부가 돌출형성된다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 무빙글래스의 개방여부와 상관없이 통전이 이뤄지되, 비전도체에 선접촉하여 접지된 후에 통전이 이뤄지므로 무빙스프링이 클로즈스프링 또는 오픈스프링과 접촉할 때 스파크의 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.
상기 무빙스프링은 소정의 각도로 절곡된 모양을 가지며 닫힌위치에 있을 때 탄성압축이 이뤄지므로 무빙글래스가 팝업위치로 이동하여도 통전이 이뤄질 수 있으며, 상기 후방서포트부에는 이탈방지부가 돌출되어 무빙글래스가 열림위치로 이동한 후에 무빙스프링의 이탈을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 무빙글래스에 상부통전장치가 장착되고 상기 무빙글래스가 활주하는 레일의 전방과 후방 각각에 전방통전장치 및 후방통전장치가 장착된 모습 및 상기 상부통전장치, 전방통전장치, 후방통전장치가 확대된 모습을 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상부통전장치가 분해된 모습을 도시한 사시도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전방통전장치가 분해된 모습을 도시한 사시도,
도 4 는 무빙글래스가 닫힌 위치에 있을 때 상부통전장치의 무빙스프링과 전방통전장치의 클로즈스프링이 접촉하는 모습을 도시한 도면,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 후방통전장치가 분해된 모습을 도시한 사시도,
도 6 은 무빙글래스가 열린 위치에 있을 때 상부통전장치의 무빙스프링과 후방통전장치의 오픈스프링이 접촉하는 모습을 도시한 도면,
도 7 은 무빙글래스의 위치에 따라 무빙스프링이 탄성적으로 거동하는 모습을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 선루프의 전기전달장치는 태양전지(또는 다른 전기발전장치)가 탑재된 무빙글래스(10)에 상부통전장치(30)가 장착되고, 상기 무빙글래스(10)가 활주하는 레일(20)에서 상대적으로 전방에는 전방통전장치(40)가 장착되며 상대적으로 후방에는 후방통전장치(50)가 장착된다. 따라서, 상기 무빙글래스(10)의 활주위치에 따라서 상부통전장치(30)는 전방통전장치(40) 또는 후방통전장치(50)와 통전이 이뤄진다.
상기 상부통전장치(30)와 전방통전장치(40)의 통전이 이뤄지는 위치는 무빙글래스(10)의 완전한 닫힘이 이뤄지는 위치이고, 상부통전장치(30)와 후방통전장치(50)의 통전이 이뤄지는 위치는 무빙글래스(10)의 완전한 열림이 이뤄지는 위치이다. 상기 상부통전장치(30)는 무빙글래스(10)의 하부로 돌출되도록 결합되고, 상기 전방통전장치(40)과 후방통전장치(50)는 레일(20)의 상부로 돌출되도록 결합되어 상부통전장치(30)의 무빙스프링(31: 31a, 31b, 31c)이 전방통전장치(40)의 클로즈스프링(41) 또는 후방통전장치(50)의 오픈스프링(51) 중 하나와 접촉하여 통전이 이뤄진다.
도 2 를 참조하면, 상기 무빙스프링(31)은 비전도체로 제조된 무빙서포트부(32)에 형성된 홈(35)에 끼워지는 결합부(31a)와 상기 결합부(31a)의 전방측 끝단에서 연장되되 아랫쪽으로 소정의 각도가 형성되도록 휘어진 꺽임부(31b) 및 상기 꺽임부(31b)의 끝단에서 윗쪽으로 만곡되어 형성된 말단부(31c)를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 결합부(31a)와 꺽임부(31b) 사이에 형성된 각도는 90°이하로 형성된다. 상기 무빙스프링(31)은 볼트(33)와 와셔(34)를 통해 무빙서포트부(32)에 고정체결된다.
상기 무빙글래스(10)는 닫힘위치에 열림위치로 이동할 때 (통상의 파노라마선루프의 활주 구조와 마찬가지로) 윗쪽으로 소정의 높이만큼 상승한 후(팝업된 후)에 이동하도록 구성되되(도 7 참조), 상기 무빙글래스(10)의 상승 시에도 무빙스프링(31)과 클로즈스프링(31)의 접촉이 유지되도록 상기 무빙스프링(31)은 무빙글래스(30)가 닫힘위치에 있을 때 아랫쪽으로 가압되어 탄성변형이 이뤄진 상태로 클로즈스프링(41)과 접촉한다.
그리고, 도 3 에 도시된 바와 같이 상기 클로즈스프링(41)은 일단은 무빙스프링(31)과 접촉하되 타단은 무빙스프링(31)과 접촉하지 않고 전방서포트부(42)에 고정되도록 (무빙글래스의 활주방향과 직각을 이루는 좌우방향을 따라) 꺽여진 모양으로 형성된다. 즉, 상기 클로즈스프링(41)은 볼트(43)와 와셔(44)를 통해 고정되되 상기 볼트(43) 또는 와셔(44)가 무빙스프링(31)과 선접촉하여 스파크가 발생하는 것을 방지하도록 좌우방향으로 꺽여진 모양을 갖도록 구성된다.
상기 전방통전장치(40)의 전방서포트부(42) 또한 전기가 통하지 않는 비전도체로 제조된다. 상기 전방서포트부(42)는 PA6 및/또는 PA66 등과 같은 폴리아미드계 엔지니어링 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하며, 무빙스프링(31)이 클로즈스프링(41)과 접촉하기 전에 선접촉이 이뤄질 수 있는 구성을 갖는다.
아울러, 도 5 에 도시된 바와 같이, 후방통전장치(50) 또한 무빙글래스(10)가 열림위치로 이동했을 때 무빙스프링(31)과 접촉하게 되는 오픈스프링(51)과 비전도체로 제조된 후방서포트부(52)와 결합되어 구성되고, 볼트(54)와 와셔(55)를 통해 고정이 이뤄진다.
상기 후방서포트부(52)도 PA6 및/또는 PA66 등과 같은 폴리아미드계 엔지니어링 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하며, 무빙스프링(31)이 오픈스프링(51)과 접촉하기 전에 선접촉이 이뤄질 수 있도록 오픈스프링(51) 보다 전방끝단이 더 전방쪽에 위치하도록 배치된다.
그리고, 무빙글래스(10)가 열림위치에 있을 때 무빙스프링(31)의 말단부(31c)가 오픈스프링(51)을 이탈하지 않도록 상기 후방서포트부(52)에는 말단부(31c)의 후방 이동을 방지하는 이탈방지부(53)가 돌출형성된다.
따라서, 상기 무빙글래스(10)가 열림위치와 닫힘위치를 활주할 때, 상기 무빙스프링(31)은 전방서포트부(42) 또는 후방서포트부(52)에 선접촉하여 접지된 후에 클로즈스프링(41) 또는 오픈스프링(51)과 접촉하여 통전이 이뤄진다.
참고적으로, 본 발명의 실시예에 따른 무빙스프링(31), 클로즈스프링(41) 및 오픈스프링(51)은 내식성, 내마모성, 스프링특성 및 전기전도성이 뛰어난 베릴륨동(Beryllium Copper)으로 제조되는 것이 바람직하며, 클로즈스프링(41)과 오픈스프링(51)은 배터리를 충전시킬 수 있도록 연결되거나 또는 배터리를 거치지 않고 차체에서 전기가 요구되는 차체제어모듈(BCM:Body Control Module), 블로워팬(Blower fan) 등으로 전기가 직접 공급될 수 있도록 배선될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 차량용 선루프의 전기전달장치는 무빙스프링(31)이 비전도체인 전방서포트부(42) 및 후방서포트부(52)에 선접촉한 상태에서 통전이 이뤄져 스파크의 발생을 방지할 수 있으며, 무빙스프링(31)의 말단부(31c)는 호형(弧形)으로 만곡된 모양을 가짐에 따라 전방서포트부(42) 및 후방서포트부(52)와 접촉시 간섭이 발생하지 않고 (무빙스프링의 탄성변형이 용이하게 이뤄진 상태로) 접촉이 이뤄질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10 : 무빙글래스
30 : 상부통전장치
31 : 무빙스프링
40 : 전방통전장치
41 : 클로즈스프링
42 : 전방서포트부
50 : 후방통전장치
51 : 오픈스프링
52 : 후방서포트부
53 : 이탈방지부

Claims (5)

  1. 전기발전장치가 장착되며 열림위치와 닫힘위치를 활주하는 무빙글래스;와
    상기 무빙글래스의 하부에 결합되며, 전기발전장치와 전기적으로 연결된 무빙스프링이 아랫쪽으로 돌출되도록 결합된 상부통전장치;와
    비전도체인 전방서포트부와 상기 무빙글래스가 닫힘위치로 이동했을 때 무빙스프링과 접촉하게 되는 클로즈스프링을 갖는 전방통전장치; 및
    비전도체인 후방서포트부와 상기 무빙글래스가 열림위치로 이동했을 때 무빙스프링과 접촉하게 되는 오픈스프링을 갖는 후방통전장치;를 포함하고,
    상기 무빙글래스가 열림위치와 닫힘위치를 활주할 때, 상기 무빙스프링은 전방서포트부 또는 후방서포트부에 선접촉한 상태에서 클로즈스프링 또는 오픈스프링과 접촉하여 통전이 이뤄지는 차량용 선루프의 전기전달장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 무빙스프링은, 비전도체인 무빙서포트부에 형성된 홈에 끼워지는 결합부;와 상기 결합부의 전방측 끝단에서 연장되되 아랫쪽으로 소정의 각도가 형성되도록 휘어진 꺽임부; 및 상기 꺽임부의 끝단에서 윗쪽으로 만곡된 말단부;를 포함하고, 상기 결합부와 꺽임부 사이에 형성된 각도는 예각으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 선루프의 전기전달장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 무빙글래스는 닫힘위치에 열림위치로 이동할 때 윗쪽으로 소정의 높이만큼 상승한 후에 이동하도록 구성되되,
    상기 무빙글래스의 상승 시에도 무빙스프링과 클로즈스프링의 접촉이 유지되도록 상기 클로즈스프링은 무빙글래스가 닫힘위치에 있을 때 무빙스프링에 의해 아랫쪽으로 가압되어 탄성변형이 이뤄진 상태로 무빙스프링과 접촉하는 것을 특징으로 하는 차량용 선루프의 전기전달장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 클로즈스프링은 일단은 무빙스프링과 접촉하되 타단은 무빙스프링과 접촉하지 않고 전방서포트부에 고정되도록 꺽여진 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 선루프의 전기전달장치.
  5. 제 3 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 무빙글래스가 열림위치에 있을 때 무빙스프링은 말단부가 오픈스프링과 접촉하게 되고, 상기 후방서포트부에는 말단부의 후방 이동을 방지하도록 이탈방지부가 돌출형성된 것을 특징으로 하는 차량용 선루프의 전기전달장치.
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