KR101786819B1 - 차량용 유에스비 충전기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 전원을 이용하여 스마트폰 등의 전자기기를 충전할 수 있는 차량용 유에스비 충전기에 관한 것으로, 차량의 센터페시아, 콘솔박스, 트렁크 등의 패널에 설치되되 전면이 외부로 노출되도록 설치된 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되고 유에스비 커넥터가 실장된 기판과, 상기 유에스비 커넥터와 전기적으로 연결되고 상기 케이스의 외부로 돌출된 한 쌍의 터미널과, 상기 케이스의 내부에 마련되고 상기 터미널 사이의 전기적인 연결을 차단하는 절연체와, 상기 케이스의 전면을 개폐할 수 있도록 마련된 커버를 포함한다. 상술한 구성의 차량용 유에스비 충전기는 차량용 유에스비 어댑터와 시가라이터(또는 파워아울렛) 소켓이 일체로 형성된 구조로, 차량의 센터페시아, 콘솔박스, 트렁크 등의 패널에 직접 설치된다.

Description

차량용 유에스비 충전기{USB CHARGER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 유에스비 충전기에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 차량의 전원을 이용하여 스마트폰 등의 전자기기를 충전할 수 있는 차량용 유에스비 충전기에 관한 것이다.
내비게이션, 블랙박스, 하이패스 단말기 등을 포함하는 차량용 정보통신기기의 사용이 증가함에 따라, 최근 생산되는 차량에는 파워아울렛을 두어 정보통신기기에 전원을 안정적으로 공급할 수 있도록 하고 있다. 예를 들어, 소형 차량에는 장착 공간의 효율성 및 원가 절감을 위해 파워아울렛 기능을 가진 시가라이터의 형태로 설치되고, 중형 차량에는 시가라이터와 분리된 파워아울렛의 형태로 센터페시아(center fascia), 콘솔박스, 트렁크 등에 설치된다.
대한민국등록특허공보 제1532361호(2015.06.23.)에는 본 출원인에 의해 출원 및 등록된 차량용 유에스비 어댑터가 개시되어 있다.
차량용 유에스비 어댑터는, 장착부가 일단에 형성되고 결합부가 타단에 형성되며 제1단자홀이 중단에 형성된 중공의 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되고 유에스비 소켓 커넥터가 설치된 기판과, 상기 기판에 설치되며 일부가 상기 제1단자홀을 통해 돌출된 접지단자와, 상기 장착부에 장착되고 유에스비 플러그 커넥터용 삽입공이 형성된 노브와, 상기 결합부에 결합되며 제2단자홀이 형성된 커버와, 상기 커버의 내부에 이동 가능하게 설치되고 일부가 상기 제2단자홀을 통해 돌출된 입력단자와, 상기 기판과 상기 입력단자를 전기적으로 연결하고 상기 입력단자를 외부로 탄성 지지하는 탄성수단을 포함한다.
상술한 구조의 차량용 유에스비 어댑터는 시가라이터의 소켓 또는 파워아울렛의 소켓에 장착하여 사용하는 플러그 타입의 어댑터이다. 이러한 플러그 타입의 어댑터를 소켓에 장착할 경우 노브 측 일부가 소켓의 외부로 돌출된다. 따라서 어댑터를 사용하지 않더라도 소켓 커버를 닫을 수 없어 소켓의 내부로 이물질이 유입될 우려가 있으며 미관상으로도 깔끔하지 못한 문제를 갖는다.
또한, 상술한 차량용 유에스비 어댑터는 입력단자가 선단으로 돌출된 구조를 가지므로 소켓의 내부에서 불필요한 공간이 발생하게 된다. 더불어, 차량용 유에스비 어댑터의 장착상태를 유지시키는 접지단자를 장기간 사용할 경우 텐션이 저하되어 장착상태가 불량해지는 문제가 있었다.
대한민국등록특허공보 제1532361호(2015.06.23.)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 사용자의 필요에 따라 커버의 개폐가 가능하여 이물질의 유입을 방지할 수 있고 미관상에도 탁월한 효과를 가진 차량용 유에스비 충전기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 불필요한 공간이 발생하지 않도록 설계를 최적화할 수 있으며, 부품의 배치가 자유롭고 부품의 사이즈를 증대시킬 수 있어 기능 안정화에 기여할 수 있는 차량용 유에스비 충전기의 제공을 추가적인 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 표준 사이즈를 사용하여 신규 차량 및 기존 차량에도 모두 적용할 수 있으며, 조립 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 차량용 유에스비 충전기의 제공을 추가적인 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 유에스비 충전기는, 차량의 센터페시아, 콘솔박스, 트렁크 등의 패널에 설치되되 전면이 외부로 노출되도록 설치된 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되고 유에스비 커넥터가 실장된 기판과, 상기 유에스비 커넥터와 전기적으로 연결되고 상기 케이스의 외부로 돌출된 한 쌍의 터미널과, 상기 케이스의 내부에 마련되고 상기 터미널 사이의 전기적인 연결을 차단하는 절연체와, 상기 케이스의 전면을 개폐할 수 있도록 마련된 커버를 포함한다.
상기 케이스는, 상기 패널에 장착되는 홀더와, 상기 홀더에 결합되는 하우징으로 구성된다. 상기 홀더는 전면이 밀폐된 파이프 형상이고, 상기 하우징은 후면이 밀폐된 파이프 형상이다. 이때, 상기 홀더의 전면에는 유에스비 플러그의 삽입을 위한 삽입공이 형성되며, 상기 하우징의 후면에는 상기 터미널이 관통되는 관통공이 형성된다.
본 발명에 의한 차량용 유에스비 충전기는, 차량용 유에스비 어댑터와 시가라이터(또는 파워아울렛) 소켓이 일체로 형성된 구조로, 차량의 센터페시아, 콘솔박스, 트렁크 등의 패널에 직접 설치된다. 특히, 전원 공급을 위한 유에스비 커넥터가 커버에 의해 개폐되므로, 이물질의 유입을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 미관상으로도 탁월한 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 전원 공급을 위한 유에스비 커넥터가 케이스의 내부에 설치된 구조로, 불필요한 공간이 발생하지 않아 설계를 최적화할 수 있으며, 부품의 배치가 자유롭고 부품의 사이즈를 증대시킬 수 있어 기능 안정화에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명은 시가라이터(또는 파워아울렛) 소켓의 표준 사이즈를 사용하여 신규 차량 및 기존 차량에도 모두 적용할 수 있으며, 조립 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 유에스비 충전기의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 유에스비 충전기의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 유에스비 충전기 중 홀더와 하우징의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 유에스비 충전기의 단면도.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 유에스비 충전기(100)는 차량의 센터페시아, 콘솔박스, 트렁크 등의 패널(도 4의 200)에 설치되어, 유에스비 케이블(도 2의 300)의 연결 시 내비게이션, 블랙박스, 하이패스 단말기 등에 차량의 전원을 공급한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 차량용 유에스비 충전기(100)를 살펴보면, 케이스(110,120)와, 케이스(110,120)의 내부에 설치된 유에스비 커넥터(130), 기판(140), 절연체(150) 및 터미널(160)과, 케이스(110,120)의 전단에 결합된 커버(170)를 포함하여 구성된다.
케이스(110,120)는 차량용 유에스비 충전기(100)의 외형을 이루는 부분이다. 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 케이스(110,120)는 유에스비 커넥터(130), 기판(140), 절연체(150), 터미널(160)을 교체할 수 있도록 분리 가능하게 결합된 홀더(110)와 하우징(120)으로 구성된다.
홀더(110)는 전면이 밀폐된 파이프 형상으로 형성되고, 하우징(120)은 후면이 밀폐된 파이프 형상으로 형성된다. 즉, 홀더(110)와 하우징(120)으로 이루어진 케이스(110,120)는 전면과 후면이 모두 밀폐된 파이프 형상을 갖는다.
홀더(110)의 전단 둘레에는 플랜지(111)가 형성되고, 중단 외주면에는 한 쌍의 걸림돌기(112)가 형성된다. 플랜지(111)와 걸림돌기(112)는 차량용 유에스비 충전기(100)를 패널(200)에 고정하는 수단으로, 차량용 유에스비 충전기(100)를 패널(200)의 설치공(210)에 설치했을 때 패널(200)의 전면과 후면에 각각 밀착되어 차량용 유에스비 충전기(100)를 고정시킨다.
하우징(120)의 전단에는 장착부(121)가 돌출된다. 장착부(121)는 홀더(110)와 하우징(120)의 결합 시 홀더(110)의 내측으로 삽입되어, 홀더(110)와 하우징(120)의 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지한다. 이를 위하여, 장착부(121)는 홀더(110)의 내경보다 작은 외경으로 형성된다.
홀더(110)의 후단에는 한 쌍의 탄성편(114)이 형성되고, 탄성편(114)에는 고정홀(115)이 형성되며, 하우징(120)의 전단 외주면에는 고정돌기(122)가 돌출된다. 탄성편(114)은 고정돌기(122)를 포함한 하우징(120)의 외주면 일부를 덮을 수 있는 크기로 형성되고, 고정홀(115)은 고정돌기(122)와 대응되는 위치에 형성된다. 고정돌기(122)는 홀더(110)와 하우징(120)의 결합 시 고정홀(115)에 삽입되어 하우징(120)이 임의로 분리되는 것을 방지한다. 반면, 고정돌기(122)는 탄성편(114)을 변형시킬 경우 고정홀(115)에서 이탈하여 홀더(110)와 하우징(120)이 분리될 수 있도록 한다.
홀더(110)의 후단에는 위치결정홈(116)이 형성되고, 장착부(121)의 외주면에는 위치결정돌기(123)가 형성된다. 위치결정홈(116)과 위치결정돌기(123)는 홀더(110)와 하우징(120)이 항상 일정한 방향으로 결합될 수 있도록 하기 위한 것으로, 좀 더 상세하게는 기판(140)에 설치된 유에스비 커넥터(도 130)가 홀더(110)에 형성된 삽입공(도 3의 117)에 일치할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이러한 위치결정홈(116)과 위치결정돌기(123)는 서로 대향하는 위치에 형성된 한 쌍으로 구성되되, 각각의 위치결정홈(116)과 위치결정돌기(123)는 서로 다른 크기로 형성된다.
홀더(110)의 밀폐된 전면에는 유에스비 플러그(도 2의 310)의 삽입을 위한 삽입공(117)이 형성된다.
한편, 하우징(120)의 내벽에는 기판(140)의 삽입을 안내하기 위한 가이드 홈(124)이 형성된다. 또한, 하우징(120)의 후면에는 터미널(160)이 관통되는 관통공(125)이 형성된다. 가이드 홈(124)은 서로 대향하는 방향에 위치된 한 쌍으로 이루어지며, 하우징(120)의 길이방향으로 길게 연장된다.
기판(140)은 터미널(160)을 통해 인가된 전원을 전자기기에 전달하는 수단이다. 이러한 기판(140)으로는 도체회로가 표면에 형성된 인쇄회로기판(Printed circuit board; PCB)이 사용된다. 기판(140)의 일면에는 유에스비 커넥터(130)가 실장된다.
터미널(160)은 차량의 전원을 기판(140)에 인가하기 위한 수단이고, 절연체(150)는 한 쌍의 터미널(160) 사이의 전기적인 연결을 차단하기 위한 것이다.
커버(170)는 삽입공(도 3의 117)이 형성된 홀더(110)의 전면을 개방 또는 폐쇄하기 위한 것으로, 홀더(110)의 일측에 회전 가능하게 결합된다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 홀더 120: 하우징
130: 유에스비 커넥터 140: 기판
150: 절연체 160: 터미널
170: 커버 200: 패널
210: 설치공 300: 유에스비 케이블
310: 유에스비 플러그

Claims (8)

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  6. 차량의 센터페시아, 콘솔박스, 트렁크 등의 패널에 설치되되 전면이 외부로 노출되도록 설치된 케이스;
    상기 케이스의 내부에 설치되고 유에스비 커넥터가 실장된 기판;
    상기 유에스비 커넥터와 전기적으로 연결되고 상기 케이스의 외부로 돌출된 한 쌍의 터미널;
    상기 케이스의 내부에 마련되고 상기 터미널 사이의 전기적인 연결을 차단하는 절연체;
    상기 케이스의 전면을 개폐할 수 있도록 마련된 커버를 포함하고,
    상기 케이스는, 상기 패널에 장착되는 홀더와, 상기 홀더에 결합되는 하우징으로 구성되며,
    상기 홀더는 전면이 밀폐된 파이프 형상이고, 상기 홀더의 전면에는 유에스비 플러그의 삽입을 위한 삽입공이 형성되며,
    상기 하우징은 후면이 밀폐된 파이프 형상이고, 상기 하우징의 후면에는 상기 터미널이 관통되는 관통공이 형성되며,
    상기 하우징의 전단에는 장착부가 형성되고, 상기 홀더와 상기 하우징의 결합 시 상기 장착부가 상기 홀더의 내부로 삽입되며,
    상기 하우징의 전단에는 고정돌기가 돌출되고, 상기 홀더의 후단에는 상기 고정돌기를 덮는 탄성편이 형성되고 상기 탄성편에는 고정홀이 형성되며,
    상기 장착부의 외주면에는 위치결정돌기가 형성되고, 상기 홀더의 후단에는 위치결정홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 유에스비 충전기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 위치결정돌기는 서로 대향하는 위치에 형성된 한 쌍으로 구성되고, 상기 한 쌍의 위치결정홈은 서로 다른 크기로 형성되며,
    상기 위치결정홈은 상기 위치결정돌기에 대응되는 형상 및 크기를 가진 한 쌍으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 유에스비 충전기.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 기판의 삽입을 안내하는 가이드 홈이 상기 하우징의 내벽에 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 유에스비 충전기.
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