KR101996445B1

KR101996445B1 - 탈장착이 편리한 캡을 갖는 완속 충전 커플러

Info

Publication number: KR101996445B1
Application number: KR1020160180289A
Authority: KR
Inventors: 하병화; 송호준
Original assignee: 주식회사 유라코퍼레이션
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2019-07-03
Also published as: KR20180076142A

Abstract

전기자동차를 충전하기 위해 차량에 배치된 인렛에 접속되는 완속 충전 커플러에 있어서, 커플러본체; 상기 커플러본체의 전방으로 돌출 형성되며, 상기 인렛과 접속되는 소켓커넥터부; 및 상기 소켓커넥터부의 단부에 끼움 결합되는 캡;을 포함하며, 상기 캡은 캡커버;와 상기 캡커버 내측에 수용되며 중앙부가 가압되면 탄성 변형되면서 상기 캡커버의 입구를 확장시키는 탄성변형부재;를 포함하는 탈장착이 편리한 캡을 갖는 완속 충전 커플러를 제공한다.

Description

탈장착이 편리한 캡을 갖는 완속 충전 커플러{CHARGING COUPLER HAVING CAP CONVENIENT TO BE ASSEMBLED AND DISASSEMBLED}

본 발명은 전기자동차의 배터리를 충전하기 위한 완속 충전 커플러에 관한 것이다.

전기자동차는 전기를 동력원으로 주행하며, 이를 위해 전기자동차에는 충전 가능한 배터리가 탑재되어 있다. 이를 위해 전기자동차에는 인렛이 구비되며 충전 커플러의 아웃렛 부분을 이에 결합하여 배터리를 충전할 수 있도록 구성된다.

다만, 충전 커플러에는 충전을 하지 않는 경우 충전 커플러 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하거나, 충전 커플러 단부에 배치되는 터미널을 보호하기 위해 캡이 끼움 결합된다. 그러나, 종래 결합 방식은 캡이 커플러의 소켓커넥터에 결합시 억지 삽입되거나 분리시 억지 이탈되는 구조에 의해 사용자 편의성이 떨어지는 문제점이 있었다.

즉, 소켓커넥터와 캡 사이의 상대 치수 차이에 따라 삽입력이나 이탈력이 제어되는 방법으로 특히 캡을 분리할 때 과다한 힘(약 3kgf)이 소요되는 문제점이 있었다. 또한, 반복적인 캡의 개폐에 따라 캡과 소켓커넥터가 변형되면서 캡이 억지 삽입되더라도 캡의 결합력이 점차 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1314113호 (등록일자 2013년 9월26일) 대한민국 등록특허 제10-0975422호 (등록일자 2010년 8월05일) 일본 공개특허 제08078095호 일본 공개특허 제06236780호

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 소켓커넥터의 단부에 결합되는 캡을 편리하게 탈장착시킬 수 있는 완속 충전 커플러를 제공하고자 한다. 또한, 장시간 반복적인 사용에도 불구하고 캡이나 소켓커넥터가 변형되는 것을 방지하고자 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 전기자동차를 충전하기 위해 차량에 배치된 인렛에 접속되는 완속 충전 커플러에 있어서, 커플러본체; 상기 커플러본체의 전방으로 돌출 형성되며, 상기 인렛과 접속되는 소켓커넥터부; 및 상기 소켓커넥터부의 단부에 끼움 결합되는 캡;을 포함하며, 상기 캡은 캡커버;와 상기 캡커버 내측에 수용되며 중앙부가 가압되면 탄성 변형되면서 상기 캡커버의 입구를 확장시키는 탄성변형부재;를 포함하는 탈장착이 편리한 캡을 갖는 완속 충전 커플러를 제공한다.

상기 탄성변형부재는 상기 중앙부의 둘레를 따라 서로 이격되어 방사 방향으로 연장되는 복수 개의 탄성편;을 포함할 수 있다.

상기 탄성편은 상기 중앙부에서 연장되는 부채꼴각편; 및 상기 부채꼴각편에서 절곡되어 연장 형성되며, 상기 캡커버의 내측면과 밀착되는 측부각편;을 포함할 수 있다.

상기 탄성변형부재에서 상기 중앙부와 상기 중앙부에서 바로 연장되는 상기 부채꼴각편의 일부는 일측으로 볼록하게 형성되며, 상기 중앙부의 볼록 부분이 가압되면 상기 탄성편은 가압되는 방향과 반대 방향으로 탄성 변형을 일으키며 팽창될 수 있다.

상기 측부각편의 단부에는 내측으로 돌출되는 걸림턱이 형성되고, 상기 소켓커넥터부에는 상기 걸림턱에 대응하여 걸림홈이 형성될 수 있다.

상기 캡커버는 고무 재질이고, 상기 탄성변형부재는 금속 재질일 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

일 실시예에 따른 완속 충전 커플러는 캡커버 내측에 탄성변형부재를 수용 배치시켜 캡의 탈장착을 편리하게 하는 상승된 효과를 제공한다. 또한, 일 실시예에 따른 탄성변형부재는 그 재질이나 형상 등에 비추어 반복적인 사용에도 구조가 쉽게 변하지 않는다는 장점을 갖는다. 또한, 탄성변형부재는 캡이 소켓결합부에 대해 락킹되는 효과를 제공하여 보다 강력한 결합력을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 완속 충전 커플러의 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ′방향 단면도.
도 3은 도 1의 분해 사시도.
도 4는 일 실시예에 따른 탄성변형부재의 측면도.
도 5는 도 4의 평면도 .
도 6은 도 4의 저면도.
도 7은 소켓커넥터부에 도 4의 탄성변형부재가 장착된 상태를 도시한 사시도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 완속 충전 커플러의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ′방향 단면도이며, 도 3은 도 1의 분해 사시도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면 완속 충전 커플러는 커플러본체(10), 소켓커넥터부(20), 캡커버(110), 탄성변형부재(130) 등을 포함한다.

완속 충전 커플러는 전기자동차의 인렛(미도시)에 접속되어 배터리를 충전시킨다. 커플러본체(10)는 좌측피스와 우측피스가 대향하며 체결돌기 등에 의해 끼움 결합된다. 이런 커플러본체(10)는 전방이 개방되는 중공 구조로 이루어진다. 사용자는 배터리를 충전을 하고자 할 때 커플러본체(10)의 외측면을 그립하여 사용할 수 있다.

커플러본체(10)의 전방 개구에는 소켓커넥터부(20)가 결합된다. 소켓커넥터부(20)는 원통 구조로 내부에 터미널핀수용부(22)가 배치되어 있다. 완속 충전 커플러는 터미널핀수용부(22)에 터미널핀이 삽입되는 방식으로 배터리를 충전시킬 수 있다. 소켓커넥터부(20)는 커플러본체(10)에 결합된 상태에서 커플러본체(10)의 전방으로 돌출 형성되며, 돌출되는 부분이 인렛과 접속된다.

캡(100)은 소켓커넥터부(20)의 단부에 끼움 결합된다. 이는 소켓커넥터부(20)의 단부를 통해 이물질이 유입되는 것을 방지하고, 터미널핀수용부(22) 등을 보호하기 위함이다. 구체적으로 캡(100)은 캡커버(110)와 그 내측에 수용되는 탄성변형부재(130)로 구성된다. 캡커버(110)는 소켓커넥터부(20)의 단부에 끼움 결합되는 뚜껑 형상을 갖는다.

즉, 캡커버(110)는 일측이 개구된 원통 구조를 갖는데 그 형상의 특성상 외력이 가해지면 변형을 일으킨다. 일 실시예에 따른 캡커버(110)는 고무 재질일 수 있다. 고무는 탄력적이고, 마찰 계수가 비교적 높으며, 비전도성이라는 특성으로 인해 캡커버(110)의 재질로 바람직하다.

한편, 탄성변형부재(130)는 그 중앙부(132)가 가압되면 탄성 변형되면서 캡커버(110)의 입구를 확장시킨다. 캡(100)은 탄성변형부재(130)가 캡커버(110)에 수용 결합된 상태에서 사용된다. 따라서, 사용자는 캡커버(110)를 눌러 중앙부(132)를 가압할 수 있다. 즉, 완속 충전 커플러가 사용되지 않아 캡(100)이 끼움 결합되어 있을 때, 억지 이탈을 위해 캡(100)을 강제 분리시키는 대신 캡커버(110)를 눌러 캡커버(110)의 입구가 확장된 상태에서 캡(100)을 작은 힘을 사용하여 쉽게 분리시킬 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 탄성변형부재(130)의 측면도이고, 도 5는 도 4의 평면도이며, 도 6은 도 4의 저면도이고, 도 7은 소켓커넥터부(20)에 도 4의 탄성변형부재(130)가 장착된 상태를 도시한 사시도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 탄성변형부재(130)는 중앙부(132)와, 중앙부(132)의 둘레를 따라 서로 이격되어 방사 방향으로 연장되는 복수 개의 탄성편(134)을 포함한다. 이 때, 탄성편(134)은 중앙부(132)가 가압되면 각 탄성편(134)이 팽창되면서 변형을 일으키는 구조로 배치 형성된다. 이를 위해, 이웃하는 탄성편(134) 사이에는 중앙부(132)에서 탄성편(134)이 연장되는 방향으로 그 폭이 증가하는 슬릿공(138)이 형성된다.

중앙부(132)는 가압되면 탄성변형부재(130)가 변형을 일으키게 하여 버튼과 같은 역할을 한다. 이런 중앙부(132)는 원형으로 형성되며 일측으로 곡률이 형성된 볼록 형상을 갖는다.

탄성편(134)은 중앙부(132)에서 연장되는 부채꼴각편(135)과 부채꼴각편(135)에서 절곡되어 연장 형성되며 캡커버(110)의 내측면과 밀착되는 측부각편(136)을 포함한다. 부채꼴각편(135)은 탄성변형부재(130)를 위에서 내려다 볼 때, 그 생김 형상을 반영하여 명명한 것이다. 한편, 연장 방향으로 부채꼴각편(135)의 단부에는 수직으로 절곡되는 측부각편(136)이 연장 형성된다. 측부각편(136)은 호상으로 형성되어 측부각편(136)의 외주면은 캡커버(110)의 내측면과 밀착될 수 있다.

한편, 부채꼴각편(135) 중 중앙부(132)에서 바로 연장되는 일부분은 일측으로 곡률이 형성된 볼록 형상을 갖는다. 그 결과, 탄성변형부재(130)를 측면에서 바라보면 중앙부(132)와 부채꼴각편(135) 중 일부는 일측으로 볼록하게 형성된다.

이는, 중앙부(132)를 가압할 때, 탄성편(134)이 보다 용이하게 탄성 변형을 일으키도록 한다. 즉, 중앙부(132)의 볼록 부분이 가압되면 그 즉시 탄성편(134)은 가압되는 방향과 반대 방향으로 탄성 변형을 일으키며 팽창된다. 팽창으로 인해 캡커버(110)의 반경은 증가한다.

탄성 변형 후 탄성변형부재(130)는 탄성 변형 전과 비교할 때 각각의 탄성편(134)이 뒤집어지면서 측부각편(136)의 내주면이 외부에 더욱 노출된다. 다만, 탄성 변형 후 탄성변형부재(130)를 원래 형상으로 복귀시키기 위해서는 2) 캡(100)을 그대로 다시 소켓커넥터부(20)에 결합시켜 소켓커넥터부(20)의 단부에 의해 탄성변형부재(130)가 가압되어 원래 형상으로 복원시키거나, 2) 사용자가 캡커버(110)에서 탄성변형부재(130)를 꺼내 뒤집어진 탄성편(134)을 그 반대 방향으로 직접 다시 뒤집는 등의 방법을 선택할 수 있다.

또한, 측부각편(136)의 단부에는 내측으로 돌출되는 걸림턱(137)이 형성된다. 이에 대응하여, 소켓커넥터부(20)에는 걸림홈(27)이 형성된다. 즉, 걸림턱(137)이 걸림홈(27)에 걸리는 결합 구조에 의해 탄성변형부재(130)는 소켓커넥터부(20)에 걸림 결합될 수 있다. 이는 캡(100)을 소켓커넥터부(20)에 락킹시키는 효과를 발생시킨다. 그 결과, 캡(100)에 대한 이탈력을 증가시키더라도 캡(100)을 소켓커넥터부(20)에서 강제 이탈시킬 수 없다.

탄성변형부재(130)는 탄성을 갖는 재질이면 어느 것이든 무방하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성변형부재(130)는 특히 금속 재질인 것이 바람직하다. 이와 같이 캡커버(110)와 탄성변형부재(130)를 결합하여 캡(100)을 형성하면 캡(100)의 탈장착이 매우 편리하다는 상승된 효과를 갖는다.

이하, 일 실시예에 따른 캡(100)의 사용 방법을 설명한다. 먼저 캡(100)이 소켓커넥터부(20)에 결합된 상태에서 캡(100)을 탈착 즉 분리 이탈시키는 과정을 통해 설명한다. 결합 상태에서 캡(100)은 탄성변형부재(130)의 걸림턱(137)을 통해 소켓커넥터부(20)에 견고하게 락킹되어 있다.

이 때, 사용자는 캡(100)의 상면 중앙 부분을 눌러 탄성변형부재(130)의 중앙부(132)가 가압될 수 있도록 한다. 그 결과, 탄성변형부재(130)는 탄성 변형을 일으키면서 팽창하여 락킹되어 있던 부분이 벌어지면서 캡커버(110)의 입구를 확장시킨다. 그러면, 사용자는 적은 힘을 들여 캡(100)을 소켓커넥터부(20)에서 분리시킬 수 있다.

그러면, 사용자는 완속 충전 커플러를 사용하여 전기자동차의 배터리를 충전할 수 있다. 그 다음 사용자는 다시 캡(100)을 소켓커넥터부(20)에 장착하게 된다. 사용자는 탄성변형부재(130)가 탄성 변형된 상태에서 그대로 소켓커넥터부(20)에 삽입 결합시킨다. 그러면, 탄성변형부재(130)는 소켓커넥터부(20)의 단부에 의해 가압되어 원래 형상으로 복원되고 그 결과 다시 걸림턱(137)이 걸림홈(27)에 걸림 결합되면서 캡(100)이 락킹될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

10: 커플러본체 20: 소켓커넥터부
100: 캡 110: 캡커버
130: 탄성변형부재 132: 중앙부
134: 탄성편 135: 부채꼴각편
136: 측부각편 137: 걸림턱
27: 걸림홈 22: 터미널핀수용부
138: 슬릿공

Claims

전기자동차를 충전하기 위해 차량에 배치된 인렛에 접속되는 완속 충전 커플러에 있어서,
커플러본체;
상기 커플러본체의 전방으로 돌출 형성되며, 상기 인렛과 접속되는 소켓커넥터부; 및
상기 소켓커넥터부의 단부에 끼움 결합되는 캡;을 포함하며,
상기 캡은,
고무 재질인 캡커버;와
금속 재질이고, 상기 캡커버 내측에 수용되며 중앙부가 가압되면 탄성 변형되는 탄성변형부재;를 포함하고,
상기 탄성변형부재의 상기 중앙부가 가압되면, 상기 캡커버와 상기 탄성변형부재가 상기 캡의 입구를 확장시키는 방향으로 일체로서 탄성변형되는 탈장착이 편리한 캡을 갖는 완속 충전 커플러.
제 1항에 있어서,
상기 탄성변형부재는 상기 중앙부의 둘레를 따라 서로 이격되어 방사 방향으로 연장되는 복수 개의 탄성편;을 포함하는 탈장착이 편리한 캡을 갖는 완속 충전 커플러.
제 2항에 있어서,
상기 탄성편은 상기 중앙부에서 연장되는 부채꼴각편; 및
상기 부채꼴각편에서 절곡되어 연장 형성되며, 상기 캡커버의 내측면과 밀착되는 측부각편;을 포함하는 탈장착이 편리한 캡을 갖는 완속 충전 커플러.
제 3항에 있어서,
상기 탄성변형부재에서 상기 중앙부와 상기 중앙부에서 바로 연장되는 상기 부채꼴각편의 일부는 일측으로 볼록하게 형성되며,
상기 중앙부의 볼록 부분이 가압되면 상기 탄성편은 가압되는 방향과 반대 방향으로 탄성 변형을 일으키며 팽창되는 탈장착이 편리한 캡을 갖는 완속 충전 커플러.
제 3항에 있어서,
상기 측부각편의 단부에는 내측으로 돌출되는 걸림턱이 형성되고, 상기 소켓커넥터부에는 상기 걸림턱에 대응하여 걸림홈이 형성되는 탈장착이 편리한 캡을 갖는 완속 충전 커플러.
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