KR102353509B1

KR102353509B1 - 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치

Info

Publication number: KR102353509B1
Application number: KR1020210057684A
Authority: KR
Inventors: 신현균
Original assignee: 중앙제어 주식회사
Priority date: 2021-05-04
Filing date: 2021-05-04
Publication date: 2022-01-20

Abstract

광각 관절 구조를 통해 다양한 움직임을 구현 가능하고, 이를 통해 다양한 위치에 배치된 전기 차량에 전원을 공급할 수 있는 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치는 전기 차량과 충전기를 연결하여 충전기의 전원을 전기 차량에 공급하도록 구성되는 충전 암을 포함하고, 충전 암은 적어도 둘 이상의 부위에서 각도조절이 가능하도록 구성된다.

Description

광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치{Charging device for electric vehicles with wide-angle joints}

본 발명은 전기 차량용 충전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치에 과한 것이다.

일반적으로 전기 자동차(electric vehicle)는 전기를 동력원으로 삼아 운행하는 자동차로서, 일반 내연기관 자동차와 달리 충전이 가능한 전기 배터리, 전기모터, 인버터, 컨버터, BMS(Battery Management System) 등을 포함한다.

이와 같은, 전기 자동차는 전기 배터리의 충전을 위하여 충전시설이 구비된 장소에서 충전이 가능하다.

종래의 충전장비는 충전기에 회전 가능하게 결합된 전선관과, 전선관의 단부에 결합되고, 충전기로부터 전원을 공급받아 전기 자동차의 인렛에 전원을 공급하는 충전건을 포함하여 구성되고, 충전건을 전기차 인렛 근처로 이동시키고자 전선관과 관절을 사용하는 경우 전선관에 전선이 삽입된 상태에서 관절이 회전하는 구조가 필요하다.

그러나, 종래의 전기차 충전기는 충전을 위하여 관절을 회전할 시에 전기차의 인렛의 위치에 따라 전선관 또는 관절의 일부가 충전구역을 벗어나 다른 충전기나 캐노피에 지장을 초래하는 문제가 있다.

또한, 관절의 회전 각도의 제한으로 인하여 전기차의 인렛이 충전기에 너무 가까운 경우는 충전에 제한이 따르는 문제가 있다.

따라서, 주차공간의 전 영역을 이동하며 전기 자동차에 전원을 공급하여 충전을 수행할 수 있는 광각형 관절 구조를 갖는 전기 차량용 충전장비에 대한 개발이 필요하다.

등록특허공보 제10-2022781호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광각형 관절 구조를 통해 다양한 움직임을 구현 가능하고, 이를 통해 다양한 위치에 배치된 전기 차량에 전원을 공급할 수 있는 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 서로 다른 회동 가동 범위를 갖는 광각 구조의 충전 암을 구비하여, 주차 공간 내의 모든 위치로의 이동이 가능한 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 관절 부위에 배치되는 전원 공급 케이블이 외부공간으로 노출되도록 하여 암 조립체의 굴절 시 케이블의 손상을 방지할 수 있는 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치는 주차구역에 주차된 전기 차량을 충전하는 전기 차량용 충전 장치에 있어서, 상기 전기 차량의 상부에서 수평방향으로 회동가능하게 설치되고, 전기 차량과 충전기를 전원 공급 케이블을 통하여 전기적으로 연결하여 상기 충전기의 전원을 상기 전기 차량에 공급하도록 구성되는 충전 암을 포함하고, 상기 충전 암은 적어도 둘 이상의 부위에서 각도조절이 가능하되, 적어도 하나 이상의 부위는 0도 이상 360도 이하의 각도로 회전되도록 구성되는 광각형 관절구조를 포함하도록 구성되고, 상기 충전 암은, 내부에 상기 전원 공급 케이블의 일부가 수용되는 제1 케이블 보호관; 상기 제1 케이블 보호관에 결합되고 상기 광각형 관절 구조를 갖는 광각 관절유닛; 및 상기 광각 관절유닛에 의해 회전되고, 내부에 상기 전원 공급 케이블의 다른 일부가 수용되는 제2 케이블 보호관을 포함하고, 상기 광각 관절유닛은, 상기 제1 케이블 보호관에 결합되는 고정부재; 상기 제2 케이블 보호관에 결합되는 회동부재; 상기 고정부재의 일 측 및 상기 회동부재의 일 측을 서로 연결하는 회동링크부재; 상기 고정부재에 배치되는 고정기어; 및 상기 회동부재에 배치되어 상기 고정기어에 치합되고, 상기 회동부재의 회전 시 상기 고정기어의 둘레를 따라 회전되도록 구성되는 위성기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 제1 케이블 보호관과 상기 제2 케이블 보호관 사이에 배치되고, 상기 제1 케이블 보호관 및 상기 제2 케이블 보호관의 움직임에 대응하여 절곡되는 상기 전원 공급 케이블의 또 다른 일부는, 외부공간에 노출되도록 배치될 수 있다.

상기 광각 관절유닛은, 상기 회동링크부재에 결합되고, 상기 고정부재 또는 회동부재를 중심으로 상기 회동링크부재를 회전시켜 상기 회동링크부재에 연결된 상기 회동부재의 회전 각도를 제어하도록 구성되는 액추에이터를 더 포함할 수 있다.

상기 고정기어는 상기 고정부재에 일체로 마련되고, 상기 위성기어는 상기 회동부재에 일체로 마련될 수 있다.

상기 고정기어는 상기 고정부재에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 위성기어는 상기 회동부재에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

상기 광각 관절유닛은, 상기 고정부재의 타 측 및 상기 회동부재의 타 측을 서로 연결하고, 상기 회동링크부재의 움직임에 대응하여 회전되도록 구성되는 가이드 링크부재를 더 포함할 수 있다.

상기 상기 충전 암은, 상기 제1 케이블 보호관과 상기 제2 케이블 보호관을 서로 연결하고, 상기 전원 공급 케이블을 중심으로 상기 광각 관절유닛에 대향 배치되며, 상기 광각 관절유닛에 의해 회전되는 상기 제2 케이블 보호관의 움직임에 대응하여 회전되도록 구성되는 보조 광각 관절유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 보조 광각 관절유닛은, 상기 제1 케이블 보호관에 결합되는 보조 고정부재; 상기 제2 케이블 보호관에 결합되는 보조 회동부재; 및 상기 보조 고정부재의 일 측 및 상기 보조 회동부재의 일 측을 서로 연결하는 보조 회동링크부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 충전 암이 광각형 관절 구조를 가지므로, 다양한 움직임을 구현 가능하고, 이를 통해 다양한 위치에 배치된 전기 차량에 전원을 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 충전 암이 서로 다른 회전 가동 범위를 갖는 광각형 관절유닛을 구비하므로, 주차 공간 내의 모든 위치로의 이동이 가능할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제2 광각 관절유닛에 의해 회전되는 전원 공급 케이블을 외부공간으로 노출시키므로, 암 조립체의 굴절 시 전원 공급 케이블의 손상을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치가 주차구역 내에 배치된 전기 차량에 전원을 공급하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치의 제1 관절유닛의 회전 가동범위를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치의 제2 관절유닛의 회전 가동범위를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치 중 관절부위에 배치된 전원 공급 케이블을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치의 제2 관절유닛을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치의 제2 관절유닛의 변형된 실시예를 나타낸 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치가 주차구역 내에 배치된 전기 차량에 전원을 공급하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치(100)(이하 ‘전기 차량용 충전 장치(100)’라 함)는 충전 암(10)을 포함한다.

충전 암(10)은 주차구역(PA) 내에 배치된 전기 차량(EC)과 충전기(20)를 연결하여 충전기(20)의 전원을 전기 차량(EC)에 공급하도록 구성된다.

충전 암(10)은 적어도 일 부분이 충전기(20)에 회동 가능하게 결합되고, 주차 공간(PA)의 상부에서 전후, 좌우 방향으로의 이동이 가능하도록 구성될 수 있으며, 상하방향으로의 이동을 배제하는 것은 아니다.

충전 암(10)의 단부에는 충전기(20)와 연결된 전원 공급 케이블(12)이 권취되는 케이블 릴(30)이 배치되고, 케이블 릴(30)에서 인출되는 전원 공급 케이블(12)의 단부에는 전기 차량(EC)의 인렛에 결합되어 전원을 공급하는 충전건(40)이 마련될 수 있다.

도 1에는 충전 암(10)이 충전기(20)에 직접 결합된 구성이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 충전기(20)와 충전 암(10)이 원거리에 배치되고 충전 암(10)이 주차구역(PA) 근방의 소정 위치에 설치된 지지수단(미도시)에 결합되어 지지되는 구조도 가능하다.

여기서, 충전기(20)는 전기 차량(EC)의 급속충전이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

예를 들어, 충전기(20)는 전력원으로부터 공급되는 AC전원을 DC변환 또는 태양광 패널 등과 같은 신재생에너지원으로부터 공급되는 DC전원을 DC/DC로 변환하여 전기 차량(EC)에 장착된 배터리(미도시)에 필요전력을 충전하도록 구성될 수 있다. 그리고, 충전건(40)은 3상 380AC를 이용한 입력전원을 가지며, DC 50~450V, 110A, 50kW를 출력으로 사용하는 직류 충전 모델로 구현되거나, 380V, 63A, 43kW를 출력으로 사용하는 교류 충전 모델로 구현될 수 있다.

그러나, 충전기(20)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 완속 충전이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

충전 암(10)은 적어도 하나 이상의 부위에서 광각으로 각도조절이 가능하도록 구성될 수 있다.

충전 암(10)은 암 조립체(11) 및 전원 공급 케이블(12)을 포함할 수 있다.

암 조립체(11)는 소정의 회전 가동범위를 갖는 복수의 광각 관절유닛(111, 113)과, 복수의 광각 관절유닛(111, 113)에 의해 회전되는 복수의 케이블 보호관(112, 114)을 포함할 수 있다. 여기에서 복수의 광각 관절유닛(111, 113) 모두가 광각으로 각도조절이 가능한 광각형 관절구조일 필요는 없고 일부만 광각형 관절일 수 있으며, 예컨대 제2 광각 관절유닛(113)가 광각형 관절일 수 있다.

암 조립체(11)는 복수의 광각 관절유닛(111, 113)을 통해 둘 이상의 부위에서 굴절되면서 위치 변경이 자유로울 수 있다.

또한, 암 조립체(11)는 충전기(20)와 충전건(40)을 전기적으로 연결하는 전원 공급 케이블(12)을 내부에 수용할 수 있다.

이에, 암 조립체(11)는 외부로부터 전원 공급 케이블(12)을 보호할 수 있다.

전원 공급 케이블(12)은 암 조립체(11)의 내부에 수용되고, 충전건(40)과 충전기(20)를 연결하여 충전건(40)에 전원을 공급할 수 있다.

또한, 전원 공급 케이블(12)은 암 조립체(11)의 움직임에 대응하여 절곡되도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 전원 공급 케이블(12)은 플렉서블(flexible)한 소재로 이루어지거나, 플렉서블한 형태 또는 구조를 가질 수 있다. 예컨대 전원 공급 케이블(12)는 납작한 플랫 케이블일 수 있다.

이상에서는 전원 공급 케이블(12)이 압 조립체(11)의 내부에 수용되는 구조를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 전원 공급 케이블(12)이 암 조립체(11)에 매달린 행거형일 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 전원 공급 케이블(12)이 압 조립체(11)의 내부에 수용되는 구조를 예로 들어 설명하기로 한다.

암 조립체(11)는 제1 광각 관절유닛(111), 제1 케이블 보호관(112), 제2 광각 관절유닛(113) 및 제2 케이블 보호관(114)을 포함할 수 있다. 물론, 암 조립체(11)는 그 이상의 관절유닛 및 케이블 보호관을 포함하고 관절유닛 중 적어도 하나 이상이 광각형 관절로 구성되는 것도 가능하나, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 관절유닛 및 케이블 보호관이 각각 2개씩 경우를 예로 들어 설명한다.

제1 광각 관절유닛(111)은 충전기(20)에 결합되고, 일 측에 결합된 제1 케이블 보호관(112)을 회전시키도록 구성될 수 있다.

도면에는 도시되지 않았으나. 제1 광각 관절유닛(111)은 충전기(20)에 결합되는 고정체(미도시), 제1 케이블 보호관(112)에 결합되는 회동체(미도시), 고정체와 회동체를 연결하는 링크 구조의 연결체(미도시), 고정체에 배치되는 가이드 기어(미도시), 회동체에 배치되어 가이드 기어에 치합되고, 회동체의 회전 시 가이드 기어의 둘레를 따라 회전되도록 구성되는 회전 기어(미도시), 연결체에 결합되어 고정체를 중심으로 연결체를 회전시켜 연결체에 결합된 회동체의 회전 각도를 제어하도록 구성되는 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 그러나, 제1 광각 관절유닛(111)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 충전기(20)를 중심으로 회전 가능한 다양한 구조로 변경되어 적용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치의 제1 관절유닛의 회전 가동범위를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 제1 광각 관절유닛(111)은 미리 설정된 제1 회전 가동범위를 가질 수 있다.

예를 들어, 제1 광각 관절유닛(111)은 0도 이상 180도 이하의 각도를 갖는 제1 회전 가동범위로 회전될 수 있다. 따라서, 제1 광각 관절유닛(111)은 일 측에 결합된 제1 케이블 보호관(112)을 0도 이상 180도 이하의 각도로 회전시킬 수 있다.

도 2와 같이 제1 케이블 보호관(112)이 제1 광각 관절유닛(111)을 통하여 충전기(20)에 바로 결합된 구조에서는 제1 케이블 보호관(112)이 0도 이상 180도 이하의 각도로 회전되는 구조이나, 충전기(20)와 제1 케이블 보호관(112)의 결합구조 및/또는 위치에 따라 제1 회전 가동범위가 그보다 더 크거나 작게 설정되는 것도 가능하다.

도 1을 참조하면, 제1 케이블 보호관(112)은 제1 광각 관절유닛(111)과 제2 광각 관절유닛(113)을 서로 연결하고, 제1 광각 관절유닛(111)에 의해 회전될 수 있다.

제1 케이블 보호관(112)의 내부에는 전원 공급 케이블(12)의 일부가 수용될 수 있다.

제2 광각 관절유닛(113)은 제1 케이블 보호관(112)과 제2 케이블 보호관(114)을 서로 연결하고, 제1 광각 관절유닛(111)에 의해 회전되는 제1 케이블 보호관(112)에 의해 회전될 수 있다.

제2 광각 관절유닛(113)은 일 측에 결합된 제2 케이블 보호관(114)을 회전시키도록 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치의 제2 관절유닛의 회전 가동범위를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 제2 광각 관절유닛(113)은 제2 회전 가동범위를 가질 수 있다. 여기에서, 제2 회전 가동범위는 제1 및 제2 케이블 보호관(112, 114)가 충전기(20)와 또는 서로 간의 결합구조에 따라 제1 회전 가동범위와 같을 수 있거나 다를 수 있다.

구체적으로, 도 1 내지 도 3의 구조를 예로 들면, 제2 광각 관절유닛(113)은 제1 광각 관절유닛(111)에 비하여 더 큰 회전 가동범위를 가질 수 있다.

예를 들어, 제2 광각 관절유닛(113)은 0도 이상 360도 이하의 각도로 회전될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 케이블 보호관(112, 114)이 일방향으로 접힌 상태에서 타방향으로 접힌 상태까지 제2 광각 관절유닛(113)이 회전될 수 있다. 따라서, 제2 광각 관절유닛(113)은 일 측에 결합된 제2 케이블 보호관(114)을 0도 이상 360도 이하의 각도로 회전시킬 수 있다.

따라서, 본 전기 차량용 충전 장치(100)는 제1 케이블 보호관(112)이 제1 광각 관절유닛(111)에 의해 0도 이상 180도 이하의 각도로 회전됨과 동시에, 제2 케이블 보호관(114)이 제2 광각 관절유닛(113)에 의해 0도 이상 360도 이하의 각도로 회전되므로, 주차구역(PA)의 내측 전영역은 물론, 주차구역(PA)의 외측 전영역으로 위치의 변경이 자유로울수 있다.

다시 말하면, 충전 시에 주차구역(PA)의 임의의 위치로 충전건(40)을 위치시킬 수 있을 뿐만 아니라, 충전대기 시에는 제1 및 제2 케이블 보호관(112, 114)을 접어 주차구역(PA)의 일측에 보관하는 것도 가능하다.

제2 케이블 보호관(114)의 내부에는 내부에 전원 공급 케이블(12)의 다른 일부가 수용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치 중 관절부위에 배치된 전원 공급 케이블을 나타낸 사시도이다.

도 4를 참조하면, 전원 공급 케이블(12) 중 제2 광각 관절유닛(113)에 의해 절곡 및 회전되는 부분은 제1 케이블 보호관(112)과 제2 케이블 보호관(114)의 외측에 노출되도록 배치될 수 있다.

구체적으로, 제1 케이블 보호관(112)과 제2 케이블 보호관(114) 사이에 배치되고, 제2 광각 관절유닛(113)에 의해 회전되는 제2 케이블 보호관(114)에 대응하여 절곡되는 전원 공급 케이블(12)의 또 다른 일부는, 외부공간에 노출되도록 배치될 수 있다.

즉, 제2 광각 관절유닛(113)에 의해 전원 공급 케이블(12)이 절곡될 때, 전원 공급 케이블(12)의 절곡된 부위의 중심이 절곡된 방향에 따라 각각 변경될 수 있다. 이에, 전원 공급 케이블(12)의 절곡된 부위를 외부공간으로 노출되도록 함으로써, 제2 광각 관절유닛(113)의 굴절 동작이 원활하게 이루어질 수 있음은 물론, 제2 광각 관절유닛(113)의 굴절 동작 시에도 전원 공급 케이블(12)에 과도한 힘이 집중되는 것을 방지하여 전원 공급 케이블(12)의 파손 및 변형을 방지할 수 있다.

이하에서, 제2 광각 관절유닛(113)에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이 구조는 제2 광각 관절유닛(113) 뿐 아니라 관절 중에 광각형 관절에 적용될 수 있는 구조로서, 제1 광각 관절유닛(111)을 광각형 관절로 구성하는 경우에 제1 광각 관절유닛(111)에 적용하는 것도 가능하다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치의 제2 광각 관절유닛을 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치의 제2 광각 관절유닛의 변형된 실시예를 나타낸 사시도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 광각 관절유닛(113)은 고정부재(1131), 회동부재(1132), 회동링크부재(1133), 고정기어(1134), 위성기어(1135) 및 액추에이터(1136)를 포함할 수 있다.

고정부재(1131)는 제1 케이블 보호관(112)에 결합되고, 회동링크부재(1133)의 일 측과 회전 가능하게 결합될 수 있다.

예를 들어, 고정부재(1131)는 제1 케이블 보호관(112)의 내부에 삽입되는 삽입부, 제1 케이블 보호관(112)의 단부에 걸려 지지되는 걸림부 및 회동링크부재(1133)의 일 측 및 고정기어(1134)와 결합되는 지지부를 포함할 수 있다.

회동부재(1132)는 제2 케이블 보호관(114)에 결합되고, 회동링크부재(1133)의 타 측과 회전 가능하게 결될 수 있다.

예를 들어, 회동부재(1132)는 제2 케이블 보호관(114)의 내부에 삽입되는 삽입부, 제2 케이블 보호관(114)의 단부에 걸려 지지되는 걸림부 및 회동링크부재(1133)의 타 측 및 위성기어(1135)와 결합되는 지지부를 포함할 수 있다.

회동링크부재(1133)는 고정부재(1131)의 일 측 및 회동부재(1132)의 일 측을 서로 연결하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 회동링크부재(1133)의 일 측은 고정부재(1131)의 일 측에 회전 가능하게 결합되고, 회동링크부재(1133)의 타 측은 회동부재(1132)의 일 측에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

회동링크부재(1133)는 액추에이터(1136)에 의해 회전될 수 있다.

구체적으로, 회동링크부재(1133)는 고정부재(1131)에 결합된 일 측을 중심으로 고정부재(1131)의 평면상에서 원호를 그리며 회전될 수 있다.

이에, 회동링크부재(1133)의 타 측에 결합된 회동부재(1132)가 회동링크부재(1133)에 의해 회전되고, 회동부재(1132)에 결합된 제2 케이블 보호관(114)이 회동링크부재(1133)의 회전 각도에 비례하여 회전할 수 있다.

고정기어(1134)는 고정부재(1131)에 고정된 상태로 배치될 수 있다.

위성기어(1135)는 회동부재(1132)에 배치되어 고정기어(1134)에 치합되고, 회동부재(1132)의 회전 시 고정기어(1134)의 둘레를 따라 회전되도록 구성될 수 있다.

따라서, 액추에이터(1136)에 의해 회동링크부재(1133)가 회전되면, 회동부재(1132)에 배치된 위성기어(1135)가 고정기어(1134)에 맞물려 돌아가면서 회동부재(1132) 및 이에 결합된 제2 케이블 보호관(114)을 0도 이상 360도 이하의 각도로 회전시킬 수 있다.

한편, 도 5를 참조하면, 고정기어(1134)는 고정부재(1131)에 일체로 마련되고, 위성기어(1135)는 회동부재(1132)에 일체로 마련되는 것도 가능하다.

그러나, 고정기어(1134)와, 위성기어(1135)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도 6에 도시된 바와 같이 고정기어(1134)는 고정부재(1131)에 탈착 가능하게 결합되고, 위성기어(1135)는 회동부재(1132)에 탈착 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 고정기어(1134)는 고정부재(1131)의 타 측에 배치되고, 고정기어(1134)에 치합되는 위성기어(1135)는 회동부재(1132)의 타 측에 배치될 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 액추에이터(1136)는 회동링크부재(1133)에 결합되고, 고정부재(1131)를 중심으로 회동링크부재(1133)를 회전시켜 회동링크부재(1133)에 연결된 회동부재(1132)의 회전 각도를 제어하도록 구성될 수 있다.

액추에이터(1136)는 회전력을 발생시키도록 구성되는 구동모터(1136A)와, 감속기(1136B)를 포함할 수 있다.

감속기(1136B)는 고정부재(1131)의 일 측에 회전 가능하게 결합된 회동링크부재(1133)의 일 측에 결합되고, 구동모터(1136A)의 회전력을 전달받아 회동링크부재(1133)를 회전시키도록 구성될 수 있다.

액추에이터(1136)는 고정부재(1131) 측에 마련되어 고정부재(1131)에 결합된 회동링크부재(1133)의 일 측을 중심으로 회동링크부재(1133)을 회전시킬 수 있으나, 그 반대로 회동부재(1132) 측에 마련되어 회동부재(1132)에 결합된 회동링크부재(1133)의 타 측을 중심으로 회동링크부재(1133)을 회전시킴으로써 제2 케이블 보호관(114)을 0도 이상 360도 이하의 각도로 회전시키는 것도 가능하다.

도 6을 참조하면, 제2 광각 관절유닛(113)은 가이드 링크부재(1137)를 더 포함할 수 있다.

가이드 링크부재(1137)는 고정부재(1131)의 타 측 및 회동부재(1132)의 타 측을 서로 연결하고, 회동링크부재(1133)의 움직임에 대응하여 회전되도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 가이드 링크부재(1137)는 회동링크부재(1133)와 동일한 형상을 가질 수 있다.

도 5를 참조하면, 암 조립체(11)는 보조 광각 관절유닛(115)을 더 포함할 수 있다.

보조 광각 관절유닛(115)은 전원 공급 케이블(12)의 또 다른 일부를 중심으로 제2 광각 관절유닛(113)에 대향 배치되어 제1 케이블 보호관(112)과 제2 케이블 보호관(114)을 서로 연결할 수 있다.

보조 광각 관절유닛(115)은 제2 광각 관절유닛(113)에 의해 회전되는 제2 케이블 보호관(114)의 움직임에 대응하여 회전되도록 구성될 수 있다.

보조 광각 관절유닛(115)은 제2 광각 관절유닛(113)과 동일한 회전 가동범위를 가질 수 있다.

즉, 보조 광각 관절유닛(115)은 0도 이상 360도 이하의 각도로 회전될 수 있다.

보조 광각 관절유닛(115)은 보조 고정부재(1151), 보조 회동부재(1152) 및 보조 회동링크부재(1153)를 포함할 수 있다.

보조 고정부재(1151)는 제1 케이블 보호관(112)에 탈착 가능하게 결합되고, 보조 회동링크부재(1153)의 일 측과 회전 가능하게 결될 수 있다.

예를 들어, 보조 고정부재(1151)는 제1 케이블 보호관(112)의 내부에 삽입되는 삽입부, 제1 케이블 보호관(112)의 단부에 걸려 지지되는 걸림부 및 보조 회동링크부재(1153)의 일 측에 결합되는 지지부를 포함할 수 있다.

보조 회동부재(1152)는 제2 케이블 보호관(114)에 탈착 가능하게 결합되고, 보조 회동링크부재(1153)의 타 측과 회전 가능하게 결될 수 있다.

예를 들어, 보조 회동부재(1152)는 제2 케이블 보호관(114)의 내부에 삽입되는 삽입부, 제2 케이블 보호관(114)의 단부에 걸려 지지되는 걸림부 및 보조 회동링크부재(1153)의 타 측에 결합되는 지지부를 포함할 수 있다.

보조 회동링크부재(1153)는 보조 고정부재(1151)의 일 측 및 보조 회동부재(1152)의 일 측을 서로 연결하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 보조 회동링크부재(1153)의 일 측은 보조 고정부재(1151)의 일 측에 회전 가능하게 결합되고, 보조 회동링크부재(1153)의 타 측은 보조 회동부재(1152)의 일 측에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

따라서, 보조 회동링크부재(1153)는 보조 회동부재(1152)의 회전 시 보조 고정부재(1151)에 결합된 일 측을 중심으로 보조 고정부재(1151)의 평면상에서 원호를 그리며 회전될 수 있다.

도면에는 도시되지 않았으나, 보조 광각 관절유닛(115)은 보조 고정부재(1151)에 배치되는 보조 고정기어(미도시)와, 보조 회동부재(1152)에 배치되어 보조 고정기어에 치합되고, 보조 회동부재(1152)의 회전 시 보조 고정기어의 둘레를 따라 회전되도록 구성되는 보조 위성기어(미도시)를 더 포함할 수 있다.

또한, 보조 광각 관절유닛(115)은 보조 고정부재(1151)의 타 측 및 보조 회동부재(1152)의 타 측을 서로 연결하고, 보조 회동링크부재(1153)의 움직임에 대응하여 회전되도록 구성되는 보조 가이드 링크부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 충전 암(10)이 광각형 관절 구조를 가지므로, 다양한 움직임을 구현 가능하고, 이를 통해 다양한 위치에 배치된 전기 차량(EC)에 전원을 공급할 수 있다.

또한, 충전 암(10)이 서로 다른 회전 가동 범위를 갖는 광각형 관절유닛(111, 113)을 구비하므로, 주차 공간(PA) 내의 모든 위치로의 이동이 가능할 수 있다.

또한, 제2 광각 관절유닛(113)에 의해 회전되는 전원 공급 케이블(12)을 외부공간으로 노출시키므로, 암 조립체(11)의 굴절 시 전원 공급 케이블(12)의 손상을 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

100. 전기 차량용 충전 장치
10. 충전 암
11. 암 조립체
111. 제1 광각 관절유닛
112. 제1 케이블 보호관
113. 제2 광각 관절유닛
1131. 고정부재
1132. 회동부재
1133. 회동링크부재
1134. 고정기어
1135. 위성기어
1136. 액추에이터
1136A. 구동모터
1136B. 감속기
1137. 가이드 링크부재
114. 제2 케이블 보호관
115. 보조 광각 관절유닛
1151. 보조 고정부재
1152. 보조 회동부재
1153. 보조 회동링크부재
12. 전원 공급 케이블
20. 충전기
30. 케이블 릴
40. 충전건
PA. 주차구역
EC. 전기 차량

Claims

주차구역에 주차된 전기 차량을 충전하는 전기 차량용 충전 장치에 있어서,
상기 전기 차량의 상부에서 수평방향으로 회동가능하게 설치되고, 전기 차량과 충전기를 전원 공급 케이블을 통하여 전기적으로 연결하여 상기 충전기의 전원을 상기 전기 차량에 공급하도록 구성되는 충전 암을 포함하고,
상기 충전 암은 적어도 둘 이상의 부위에서 각도조절이 가능하되, 적어도 하나 이상의 부위는 0도 이상 360도 이하의 각도로 회전되도록 구성되는 광각형 관절구조를 포함하도록 구성되고,
상기 충전 암은,
내부에 상기 전원 공급 케이블의 일부가 수용되는 제1 케이블 보호관;
상기 제1 케이블 보호관에 결합되고 상기 광각형 관절 구조를 갖는 광각 관절유닛; 및
상기 광각 관절유닛에 의해 회전되고, 내부에 상기 전원 공급 케이블의 다른 일부가 수용되는 제2 케이블 보호관을 포함하고,
상기 광각 관절유닛은,
상기 제1 케이블 보호관에 결합되는 고정부재;
상기 제2 케이블 보호관에 결합되는 회동부재;
상기 고정부재의 일 측 및 상기 회동부재의 일 측을 서로 연결하는 회동링크부재;
상기 고정부재에 배치되는 고정기어; 및
상기 회동부재에 배치되어 상기 고정기어에 치합되고, 상기 회동부재의 회전 시 상기 고정기어의 둘레를 따라 회전되도록 구성되는 위성기어를 포함하는, 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치.
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제1항에 있어서,
상기 제1 케이블 보호관과 상기 제2 케이블 보호관 사이에 배치되고, 상기 제1 케이블 보호관 및 상기 제2 케이블 보호관의 움직임에 대응하여 절곡되는 상기 전원 공급 케이블의 또 다른 일부는, 외부공간에 노출되도록 배치되는, 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 광각 관절유닛은, 상기 회동링크부재에 결합되고, 상기 고정부재 또는 회동부재를 중심으로 상기 회동링크부재를 회전시켜 상기 회동링크부재에 연결된 상기 회동부재의 회전 각도를 제어하도록 구성되는 액추에이터를 더 포함하는, 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치.
제7항에 있어서,
상기 고정기어는 상기 고정부재에 일체로 마련되고, 상기 위성기어는 상기 회동부재에 일체로 마련되는, 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치.
제7항에 있어서,
상기 고정기어는 상기 고정부재에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 위성기어는 상기 회동부재에 탈착 가능하게 결합되는, 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치.
제1항에 있어서,
상기 광각 관절유닛은,
상기 고정부재의 타 측 및 상기 회동부재의 타 측을 서로 연결하고, 상기 회동링크부재의 움직임에 대응하여 회전되도록 구성되는 가이드 링크부재를 더 포함하는, 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치.
제6항에 있어서,
상기 충전 암은,
상기 제1 케이블 보호관과 상기 제2 케이블 보호관을 서로 연결하고, 상기 전원 공급 케이블을 중심으로 상기 광각 관절유닛에 대향 배치되며, 상기 광각 관절유닛에 의해 회전되는 상기 제2 케이블 보호관의 움직임에 대응하여 회전되도록 구성되는 보조 광각 관절유닛을 더 포함하는, 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치.
제11항에 있어서,
상기 보조 광각 관절유닛은,
상기 제1 케이블 보호관에 결합되는 보조 고정부재;
상기 제2 케이블 보호관에 결합되는 보조 회동부재; 및
상기 보조 고정부재의 일 측 및 상기 보조 회동부재의 일 측을 서로 연결하는 보조 회동링크부재를 포함하는, 광각형 관절을 구비한 전기 차량용 충전 장치.