KR102394068B1 - 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차 충전기에 관한 것으로서, 상세하게는 전선관을 볼 스크류 부재를 이용하여 회전시키고 고정시킴으로써 별도의 브레이크 장치가 없어도 평상시 전선관을 고정할 수 있고, 또한, 본 발명은 전선관에 외부 힘이 가해지는 경우 볼 스크류 너트에 가해진 힘이 볼 스크류 축과 같은 방향으로 작용하게 되지만, 볼 스크류 축을 회전시키는 방향으로는 미작용하도록 해서 그 힘이 볼 스크류 부재에 작용되면서 소멸하게 되어 전동기나 감속기에는 전해지지 않으므로 별도의 브레이크 장치없이도 전동기나 감속기를 보호할 수 있도록 하는 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기에 관한 것이다.

Description

충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기{Electric vehicle charger having joint power device for moving charging gun}

본 발명은 전기자동차 충전기에 관한 것으로서, 상세하게는 전선관을 볼 스크류 부재를 이용하여 회전시키고 고정시킴으로써 별도의 브레이크 장치가 없어도 평상시 전선관을 고정할 수 있고, 또한, 본 발명은 전선관에 외부 힘이 가해지는 경우 볼 스크류 너트에 가해진 힘이 볼 스크류 축과 같은 방향으로 작용하게 되지만, 볼 스크류 축을 회전시키는 방향으로는 미작용하도록 해서 그 힘이 볼 스크류 부재에 작용되면서 소멸하게 되어 전동기나 감속기에는 전해지지 않으므로 별도의 브레이크 장치없이도 전동기나 감속기를 보호할 수 있도록 하는 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기에 관한 것이다.

휘발유, 경유, 등유, 가스 등을 사용하는 기존의 자동차에 의한 공기 오염, 지구 온난화 및 에너지 자원 고갈 문제를 해결하기 위한 목적으로 개발된 전기자동차가 최근 IT 기술과 접목된 형태로 비약적인 발전을 이루고 있다.

이러한 전기자동차의 주행에 필요한 핵심 장치 중의 하나가 전기자동차의 배터리를 충전시키는 전기자동차 충전기이다.

전기차를 충전하는 충전기에 사용되는 충전 건은 4~5m 정도의 케이블과 충전 건이 연결되어 있어, 전기차에 충전하고자 충전 건을 들고 이동 시 무게가 무겁고 케이블이 뻗뻗하여 힘이 많이 든다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 특허문헌 1에는 충전 건용 전선관 구조가 개발되어 개시되어 있으나, 이러한 종래의 충전 건용 전선관 구조는 수동으로 조작되어야 하기 때문에 작동이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 또 다른 종래 기술로서, 도 1에 도시된 바와 같이 충전 건 자동 이동장치가 개발되었는데, 충전케이블이 내장된 제1, 2 전선관(10, 20)을 사용하여 전기자동차 충전 인렛 근처의 상부에, 케이블 드럼(60)을 위치시킨 뒤 케이블을 풀어 내려서, 충전 건(70)이 하강하도록 하여, 전기차 인렛에 충전 건을 삽입하여 충전하는 구조이다.

케이블 드럼(60)을 자동으로 이동하기 위하여 제1, 2 전선관(10, 20)에 부착된 제1, 2 관절(30, 40)마다 전동기(50)를 사용하고 있으며, 케이블 드럼(60)에 부착된 충전 건(70)을 상하로 이동 시에도 전동기(50)가 사용되고, 전동기(50)가 동작하면 제1, 2 관절(30, 40)이 회전하여 제1, 2 전선관(10, 20)이 회전되는 구조이다.

그러나, 이러한 충전 건 자동 이동장치는 전동기에 의해 관절이 회전되는 구조로 작동되기 때문에 전선관이 회전하고 있는 중에 장애물을 만나면, 장애물과 전선관이 부딪칠 때 장애물이 손상되든지, 전선관이나 감속기, 전동기가 손상되고, 더욱이 장애물이 사람이라면 안전사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 이러한 충전 건 자동 이동장치는 전동기가 회전하여 어떤 위치에 정지하였을 경우 제1 전선관 및 제2 전선관이 일정 위치에 고정되어 있지 아니하고, 외부의 바람이나 가해지는 작은 힘에 의해 위치가 바뀌어질 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 전자식 브레이크 장치 또는 기계적 브레이크 장치를 사용하여 고정시켜야 하는데, 외부에서 가해지는 힘이 전선관에 가해지면, 그 힘이 감속기를 통하여 전동기 측에 전달되고, 전동기 축과 연결된 브레이크 장치까지 전달되어 상쇄되기 때문에 중간에 설치된 감속기에서 가해지는 힘에 의해 브레이크 장치가 쉽게 손상될 수 있는 문제가 있다.

또한, 브레이크 장치의 손상을 방지하기 위해 감속기와 관절 사이에 설치하면 감속기는 손상되지 않으나 오히려 브레이크 장치의 회전속도가 상대적으로 낮으므로 브레이크 장치의 크기가 커져야만 하기 때문에 적용이 어려운 문제점이 있다.

대한민국 특허등록공보 제10-2113309호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전선관을 볼 스크류 부재를 이용하여 회전시키고 고정시킴으로써 별도의 브레이크 장치가 없어도 평상시 전선관을 고정할 수 있도록 하는 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전선관에 외부 힘이 가해지는 경우 볼 스크류 너트에 가해진 힘이 볼 스크류 축과 같은 방향으로 작용하게 되지만, 볼 스크류 축을 회전시키는 방향으로는 미작용하도록 해서 그 힘이 볼 스크류 부재에 작용되면서 소멸하게 되어 전동기나 감속기에는 전해지지 않으므로 별도의 브레이크 장치없이도 전동기나 감속기를 보호할 수 있도록 하는 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기를 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 가동 또는 정지중 장애물에 의해 로드셀에 가해지는 압력이 제1 기준값 이상의 값이 감지되면, 로드셀 부재의 회전을 멈춰 가동을 바로 중지하고, 계속해서 제1 기준값보다 큰 제2 기준값을 초과하는 강한 힘이 감지되면 로드셀 부재의 회전을 반대 방향으로 회전시켜 이상 상태를 해소시켜 장애물에 의한 볼 스크류 부재를 비롯한 장비를 보호할 수 있고, 안전사고 발생을 미연에 방지하도록 하는 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기는, 충전 회로가 내장되고, 전기자동차에 충전 전력을 제공하도록 구성된 충전기 본체; 상기 충전기 본체의 일측, 또는 상기 충전기 본체와 물리적으로 분리된 별도의 충전대, 디스펜서(dispenser), 또는 충전기 보호용 캐노피에 고정 설치되고, 회전축이 설치되는 고정 부재; 상기 고정 부재의 회전축에서 회전되는 제1 관절; 상기 충전기 본체의 전선이 관통되고, 일단이 상기 제1 관절에 수평하게 설치되는 제1 전선관; 상기 고정 부재에 설치되어 상기 제1 전선관을 좌우로 회전시키는 제1 볼 스크류 부재; 상기 제1 전선관의 타단에 일단이 고정되고, 기어 방식으로 중앙부가 회전되는 제2 관절; 상기 제1 전선관을 관통한 전선이 관통되고, 일단이 상기 제2 관절의 타단에 수평하게 설치되는 제2 전선관; 및 상기 제2 전선관의 측면에 설치되어 상기 제2 관절을 좌우로 회전시키는 제2 볼 스크류 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전기자동차 충전기는, 상기 제2 전선관의 타단에 설치되고, 상기 제2 전선관을 관통한 전선과 전기적으로 연결된 케이블이 권취되는 케이블 드럼; 및 상기 케이블 드럼의 케이블 끝단에 고정되어 전기자동차의 전기차 인렛에 삽입되는 충전 건을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 볼 스크류 부재는, 회전력을 발생하는 제1 전동 모터; 상기 제1 전동 모터의 회전력의 속도를 감속시키는 제1 감속기; 상기 제1 감속기와 축결합되어 회전되는 제1 볼 스크류 축; 상기 제1 볼 스크류 축에 결합되어 상기 제1 볼 스크류 축의 회전에 따라 좌우로 이동되는 제1 볼 스크류 너트; 상기 제1 볼 스크류 너트의 상면에 결합되어 함께 연동되는 리니어 부싱; 및 상기 리니어 부싱을 관통하고, 양단이 상기 제1 전선관의 측면에 고정되어 상기 제1 볼 스크류 너트의 직선 운동에 따라 상기 제1 관절 및 제1 전선관이 상기 고정 부재의 회전축을 중심으로 회전되도록 상기 리니어 부싱을 전후로 이동시키는 제1 로드 바를 포함할 수 있다.

상기 제1 볼 스크류 부재는, 상기 제1 볼 스크류 너트에 의해 상기 리니어 부싱에 가해지는 압력을 측정하도록 상기 리니어 부싱을 사이에 두고 양측에 제1, 2 로드셀을 더 구비할 수 있다.

상기 제1 볼 스크류 부재는, 상기 제1 볼 스크류 너트의 이동 거리를 측정하도록 상기 제1 볼 스크류 너트의 이동 방향과 수평하게 제1 리니어 엔코더를 더 구비할 수 있다.

상기 제2 볼 스크류 부재는, 회전력을 발생하는 제2 전동 모터; 상기 제2 전동 모터의 회전력을 감속시키는 제2 감속기; 상기 제2 감속기와 축결합되어 회전되는 제2 볼 스크류 축; 상기 제2 볼 스크류 축에 결합되어 상기 제2 볼 스크류 축의 회전에 따라 전후로 이동되는 제2 볼 스크류 너트; “L”자 형태로 절곡되어 상기 제1 전선관을 관통하여 상기 제2 관절까지 설치되고, 끝단이 상기 제2 볼 스크류 너트와 연결되어 상기 제2 볼 스크류 너트를 따라 전후로 이동되는 제2 로드 바; 및 상기 제2 로드 바와 힌지 결합되어 상기 제2 관절을 회전시키는 제3 로드 바를 포함할 수 있다.

상기 제2 볼 스크류 부재는, 상기 제2 볼 스크류 너트에 의해 상기 제2 로드 바에 가해지는 압력을 측정하도록 상기 제2 로드 바를 사이에 두고 양측에 제3, 4 로드셀을 더 구비할 수 있다.

상기 제2 볼 스크류 부재는, 상기 제2 볼 스크류 너트의 이동 거리를 측정하도록 상기 제2 볼 스크류 너트의 이동 방향과 수평하게 제2 리니어 엔코더를 더 구비할 수 있다.

상기 제2 관절은, 상기 제1 전선관의 타단 상하부에 각각 고정되는 제1, 2 링크; 상기 제2 전선관의 일단 상하부에 각각 고정되는 제3, 4 링크; 상기 제1, 3링크에 각각 결합되고, 상호 치합되는 제1, 2 기어; 및 상기 제1, 3링크의 저면에 상기 제1, 2 기어와 고정되고, 상기 제3 로드 바가 편심 결합되어 상기 제3 로드 바의 회전에 따라 상기 제3, 4 링크를 회전시켜 상기 제2 전선관을 회전시키는 제1 회전판을 포함할 수 있다.

상기 제2 관절은, 상기 제2 , 4링크의 상면에 회전되도록 고정되어 상기 제3, 4 링크를 상호 연결시키는 제2 회전판을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 회전판은, 180° 회전시 상기 제2 전선관이 360° 회전될 수 있다.

본 발명에 따른 전기자동차 충전기는, 상기 제1 볼 스크류 부재의 미동작 또는 동작시 상기 제1 및 제2 로드 셀에서 측정되는 압력값이 제1 기준값을 초과하면 상기 제1 볼 스크류 부재의 동작을 정지시키거나 반대 방향으로 동작시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전기자동차 충전기는, 상기 제2 볼 스크류 부재의 미동작 또는 동작시 상기 제3 및 제4 로드 셀에서 측정되는 압력값이 제1 기준값을 초과하면 상기 제2 볼 스크류 부재의 동작을 정지시키거나 반대 방향으로 동작시키는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 및 제2 전선관은, 동작 지시값으로 이동시 총 동작 지시값의 1/n씩 이동하면서 총 동작 지시값만큼 이동시킬 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 충전 건 이동용 관절동력장치에 따르면, 전선관을 볼 스크류 부재를 이용하여 회전시키고 고정시킴으로써 별도의 브레이크 장치가 없어도 평상시 전선관을 고정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 전선관에 외부 힘이 가해지는 경우 볼 스크류 너트에 가해진 힘이 볼 스크류 축과 같은 방향으로 작용하게 되지만, 볼 스크류 축을 회전시키는 방향으로는 미작용하도록 해서 그 힘이 볼 스크류 부재에 작용되면서 소멸하게 되어 전동기나 감속기에는 전해지지 않으므로 별도의 브레이크 장치없이도 전동기나 감속기를 보호할 수 있다.

또한, 본 발명에 다르면 가동 또는 정지중 장애물에 의해 로드셀에 가해지는 압력이 제1 기준값 이상의 값이 감지되면, 로드셀 부재의 회전을 멈춰 가동을 바로 중지하고, 계속해서 제1 기준값보다 큰 제2 기준값을 초과하는 강한 힘이 감지되면 로드셀 부재의 회전을 반대 방향으로 회전시켜 이상 상태를 해소시켜 장애물에 의한 볼 스크류 부재를 비롯한 장비를 보호할 수 있고, 안전사고 발생을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 충전 건 자동 이동장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 충전 건 이동용 관절동력장치중 제1 볼 스크류 부재의 구성을 나타낸 부분 사시도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 충전 건 이동용 관절동력장치중 제2 볼 스크류 부재의 구성을 나타낸 부분 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기의 제1 관절 및 제2 관절의 회전 제어 프로그램 플로우차트이다.

이하, 본 발명에 따른 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 충전 건 이동용 관절동력장치중 제1 볼 스크류 부재의 구성을 나타낸 부분 사시도이며, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 충전 건 이동용 관절동력장치중 제2 볼 스크류 부재의 구성을 나타낸 부분 사시도이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기는 충전기 본체(210)와, 고정 부재(220)와, 제1 관절(230)과, 제1 전선관(240)과, 제1 볼 스크류 부재(250)와, 제2 관절(260)과, 제2 전선관(270)과, 제2 볼 스크류 부재(280)와, 케이블 드럼(290) 및 충전 건(300)을 포함하여 구성된다.

먼저, 충전기 본체(210)는 통상의 구조로 충전 회로가 내장되고, 지면으로부터 수직으로 설치된다.

도 2에 따르면, 고정 부재(220)는 충전기 본체(210)의 상면에 설치되고, 지지축(221)과 회전축(223)이 수직으로 설치되나, 그 설치 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 고정 부재(220)는 충전기 본체(210)의 상면 뿐 아니라 측면에 설치되거나, 충전기 본체(210)과 물리적으로 분리된 별도의 충전대, 디스펜서(dispenser), 또는 충전기 보호용 캐노피 등과 같은 별도의 지지 수단을 통하여 지면에 고정하는 구성도 가능하다.

즉, 충전 전력을 전송하는 본 발명의 전선(미도시) 및 충전 건(300)은 충전기 본체(210)와 전기적으로 연결되어 충전 전력을 제공받을 수 있으면 족하고, 이를 지지하는 고정 부재(220)와, 제1 및 제2 관절(230, 260)과, 제1 및 제2 전선관(240, 270)과, 제1 및 제2 볼 스크류 부재(250, 280)를 포함하는 본 발명의 충전 건 이동용 관절동력장치가 기계적으로 어디에 지지결합되는지 여부가 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다.

또한, 제1 관절(230)은 한 쌍의 링크로 이루어져 고정 부재(220)의 지지축(221)과 회전축(223)에 각각 베어링에 의해 결합되어 회전된다.

또, 제1 전선관(240)은 충전기 본체(210)의 전원선과 신호선을 포함하는 전선(미도시)이 관통되고, 일단이 제1 관절(230)에 수평하게 설치된다. 이때, 제1 전선관(240)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 하기에서 설명할 제2 볼 스크류 부재(280)의 제2 로드 바(285)가 전후로 이동되도록 타원형의 가이드 홀(241)이 구비되고, 내부에 제2 로드 바(285)를 안내하도록 복수의 가이드 부싱(243)이 구비될 수 있다.또한, 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 볼 스크류 부재(250)는 제1 전동 모터(251)와, 제1 감속기(252)와, 제1 볼 스크류 축(253)과, 제1 볼 스크류 너트(254)와, 리니어 부싱(255)과, 제1 로드 바(256)와, 제1, 2 로드셀(257, 258) 및 제1 리니어 엔코더(259)로 구성된다.

제1 전동 모터(251)는 고정 부재(220)에 고정 설치되어 회전력을 발생한다.

제1 감속기(252)는 제1 전동 모터(251)의 회전축에 결합되어 회전력의 속도를 감속시키고, 토크를 증대시킨다.

제1 볼 스크류 축(253)은 고정 부재(220)에 한 쌍의 지지대(A)에 의해 고정되고, 제1 감속기(252)와 축결합되어 회전할 수 있다.

제1 볼 스크류 너트(254)는 제1 볼 스크류 축(253)에 결합되어 제1 볼 스크류 축(253)의 회전에 따라 제1 볼 스크류 축(253)의 길이 방향으로 좌우로 이동된다.

도 4를 참조하면, 리니어 부싱(255)은 제1 볼 스크류 너트(254)의 상면에 결합되어 함께 연동될 수 있으나, 그 결합 위치가 제1 볼 스크류 너트(254)의 상면에 한정되는 것은 아니다.

제1 로드 바(256)는 리니어 부싱(255)을 관통하고, 양단이 제1 관절(230)의 제1 전선관(240)의 일측면에 고정되어 제1 볼 스크류 너트(254)의 직선 운동에 따라 제1 전선관(240)이 고정 부재(220)의 회전축(223)을 중심으로 회전되도록 리니어 부싱(255)을 전후로 이동시키면서 간극을 보상하여 제1 볼 스크류 너트(254)의 직선 운동을 제1 전선관(240)의 회전 운동으로 변환시킨다.

도 4에 따르면, 제1, 2 로드셀(257, 258)은 제1 볼 스크류 너트(254)에 의해 리니어 부싱(255)에 가해지는 압력을 측정하도록 제1 볼 스크류 너트(254) 내에서 리니어 부싱(255)의 하부 양측에 설치된다고 도시되어 있으나, 그 설치 위치가 리니어 부싱(255)의 하부에 한정되는 것은 아니다.

제1 리니어 엔코더(259)는 제1 볼 스크류 너트(254)의 이동 거리를 측정하도록 제1 볼 스크류 너트(254)에 이동 방향과 수평하게 설치될 수 있다.

도 7을 참조하면, 제2 관절(260)은 제1, 2 링크(261, 262)와, 제3, 4 링크(263, 264)와, 제1, 2 기어(265, 266)와, 제1 회전판(267) 및 제2 회전판(268)을 포함하여 구성될 수 있다.

제1, 2 링크(261, 262)는 서로 대칭되는 구조로 제1 전선관(240)의 타단 상하부에 각각 고정된다.

제3, 4 링크(263, 264)는 서로 대칭되는 구조로 하기에서 설명할 제2 전선관(270)의 일단 상하부에 각각 고정된다.

제1, 2 기어(265, 266)는 도 7에 도시된 바와 같이 제1, 3 링크(261, 263)의 상면에 각각 베어링에 의해 회전되도록 고정되고, 상호 치합되는 구조일 수 있으나, 제1, 3 링크(261, 263)와의 결합 위치가 제1, 3 링크(261, 263)의 상면에 한정되는 것은 아니다.

또한, 제1, 2 기어(265, 266)는 제1, 3 링크(261, 263)에 회전되도록 고정되는 것이 아니라 제1, 3 링크(261, 263)에 고정 결합되거나 제1, 3 링크(261, 263)에 일체형으로 형성되는 구성도 가능하다.

제1 회전판(267)은 제1, 3 링크(261, 263)의 저면에 제1, 2 기어(265, 266)와 고정되고, 제3 로드 바(286)가 편심 결합되어 제3 로드 바(286)의 회전에 따라 제3, 4 링크(263, 264)를 회전시켜 제2 전선관(270)을 회전시키며, 제1, 3 링크(261, 263)을 상호 연결시킨다. 이때, 제1 회전판(267)은 180° 회전시 제1 기어(265)를 따라 제2 기어(266)가 회전되면서 제2 전선관(270)을 360° 회전시킨다.

제2 회전판(268)은 제2, 4 링크(262, 264)의 상면에 베어링에 의해 회전되도록 고정되어 제2, 4 링크(262, 264)를 상호 연결시킨다.

도 7에는 상술한 바와 같이 제1 및 제2 회전판(267, 268)이 제1, 3 링크(261, 263)의 저면과 제2, 4 링크(262, 264)의 상면에 각각 결합되는 구조가 도시되어 있으나, 제1 및 제2 회전판(267, 268)의 결합 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 도 7에 따르면, 제3 로드 바(286)은 제1 회전판(267)에 결합되어 있는 구성이 도시되어 있으나, 제3 로드 바(286)의 결합 대상이 제1 회전판(267)이 아니라 제2 회전판(268) 또는 제1 및 제2 회전판(267, 268) 모두에 결합되는 것도 가능하다.

또한, 제2 전선관(270)은 제1 전선관(240)을 관통한 전선이 관통되고, 일단이 제2 관절(260)의 타단에 수평하게 설치된다.

또한, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 볼 스크류 부재(280)는 제2 전동 모터(281)와, 제2 감속기(282)와, 제2 볼 스크류 축(283)과, 제2 볼 스크류 너트(284)와, 제2 로드 바(285)와, 제3 로드 바(286)와, 제3, 4 로드셀(287, 288) 및 제2 리니어 엔코더(289)로 구성된다.

제2 전동 모터(281)는 제1 전선관(240)의 타측면에 고정 설치되어 회전력을 발생한다.

제2 감속기(282)는 제2 전동 모터(281)의 회전축에 결합되어 회전력의 속도를 감속시키고, 토크를 증대시킨다.

제2 볼 스크류 축(283)은 제1 전선관(240)의 타측면에 한 쌍의 지지대(A)에 의해 고정되고, 제2 감속기(282)와 축결합되어 회전할 수 있다.

제2 볼 스크류 너트(284)는 제2 볼 스크류 축(283)에 결합되어 제2 볼 스크류 축(283)의 회전에 따라 제2 볼 스크류 축(283)의 길이 방향으로 좌우로 이동된다.

제2 로드 바(285)는 “L”자 형태로 절곡되어 제1 전선관(240)을 따라 제2 관절(260)까지 연장 설치되고, 끝단이 제2 볼 스크류 너트(284)와 연결되어 제2 볼 스크류 너트(284) 및 제1 전선관(240)을 따라 전후로 이동된다.

제3 로드 바(286)는 제2 로드 바(285)와 힌지 결합되어 링크 구조를 가지면서 제2 로드 바(285)의 전후 움직임에 따라 제2 관절(260)의 제1 회전판(267)을 좌우로 회전시킨다.

제3, 4 로드셀(287, 288)은 제2 볼 스크류 너트(284)에 의해 제2 로드 바(285)에 가해지는 압력을 측정하도록 제2 볼 스크류 너트(284) 내에서 제2 로드 바(285) 양단에 설치된다.

제2 리니어 엔코더(289)는 제2 볼 스크류 너트(284)의 이동 거리를 측정하도록 제2 볼 스크류 너트(284)에 이동 방향과 수평하게 설치된다.

도 2를 참조하면, 케이블 드럼(290)은 통상의 릴 구조로서 제2 전선관(270)의 타단에 설치되고, 제2 전선관(270)을 관통한 전선과 전기적으로 연결된 케이블(C)을 풀거나 감도록 회전이 제어될 수 있다.

충전 건(300)은 케이블 드럼(290)의 케이블(C) 끝단에 고정되어 전기자동차의 전기차 인렛에 삽입된다.

이하, 본 발명에 따른 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 충전을 위해 충전기 본체(210)를 조작하면, 초기 상태, 즉 제1 전선관(240)이 충전기 본체(210)의 좌측 또는 우측에 위치하고, 제2 전선관(270)이 제1 전선관(240) 측으로 절첩된 상태에서 제1 볼 스크류 부재(250)와 제2 볼 스크류 부재(280)가 동시 또는 순차적으로 동작하여 제1 전선관(240)과 제2 전선관(270)을 회전시켜 케이블 드럼(290)과 충전 건(300)이 전기자동차의 인렛(inlet, 도면 미도시)에 근접 위치로 이동시킨다.

제1 볼 스크류 부재(250)의 동작을 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명하면, 제1 전동 모터(251)의 구동에 따라 제1 감속기(252)가 회전하면, 제1 볼 스크류 축(253)이 회전하게 되고, 이로 인해 제1 볼 스크류 너트(254)가 좌우로 이동하게 된다. 제1 볼 스크류 너트(254)의 이동에 따라 리니어 부싱(255)이 함께 좌우로 이동하게 되고, 리니어 부싱(255)은 제 1로드 바(256)를 움직이게 되어 제1 로드 바(256)가 고정된 제1 전선관(240)이 고정 부재(220)의 회전축(223)을 중심으로 회전하게 된다.

제1 전선관(240)이 회전축(223)을 중심으로 회전운동을 하면, 제1 전선관(240)에 부착된 제1 로드 바(256)는 회전축(223)과 일정거리를 유지하면서 호운동(활꼴에서 원주의 양쪽 지점 사이의 호를 따라 이동)을 하게 되지만, 제1 볼 스크류 축(253)은 직선이므로 제1 볼 스크류 너트(254)는 현운동(활꼴에서 원주의 양쪽 지점 사이의 현을 따라 이동)을 하게 되므로 제1 볼 스크류 너트(254)와 제1 로드 바(256) 사이에는 제1 전선관(240)의 회전에 따라 활꼴에서 호와 현의 차이만큼 위치 오차가 발생하게 된다. 따라서 리니어 부싱(255)을 사용해서 리니어 부싱(255)이 제1 로드 바(256)를 중심축으로 슬라이딩되므로 결국 호운동과 현운동의 사이에서 발생하는 거리 차가 수용된다.

한편, 리니어 부싱(255)과 제1 볼 스크류 너트(254)는 일체형으로 형성되지 않고, 제1, 2 로드셀(257, 258)을 사이에 두고 서로 접촉되게 구성될 수 있다. 제1 전선관(240)을 이동하기 위하여 제1 전동 모터(251)가 구동되면 제1 감속기(252)를 거쳐 제1 볼 스크류 축(253)이 회전하게 되고, 이로 인해 제1 볼 스크류 너트(254)가 좌 또는 우로 이동하게 된다.

그러면, 제1 볼 스크류 너트(254)에 내장된 제1, 2로드셀(257, 258)이 리니어 부싱(255)에 접촉되어 있으면서 제1 볼 스크류 너트(254)로부터 받은 힘을 리니어 부싱(255)에 전달하여 리니어 부싱(255)이 움직이게 된다. 리니어 부싱(255)이 좌우로 이동하는 힘을 받으면 제1 로드 바(256)를 통하여 연결된 제1 전선관(240)이 이동하게 된다. 이때, 제1 로드셀(257) 또는 제2 로드셀(258)에 가해진 힘이 리니어 부싱(255)으로 전달될 때, 제1 전선관(240)에 외부의 어떤 물체가 닿아 있거나 강한 힘이 반대 방향으로 가해지고 있으면 제1 전선관(240)을 원하는 위치로 이동하지 못하게 할 수도 있다.

이때, 제1 로드셀(257) 또는 제2 로드셀(258)에 가해지는 압력을 항상 측정하여 제1 로드셀(257) 또는 제2 로드셀(258)에 제1 기준값 이상의 어떤값이 감지되면, 제1 전동 모터(251)의 회전을 멈추거나 또는 제1 전동 모터(251)의 회전을 반대 방향으로 회전시켜 이상 상태를 해소시켜 제1 볼 스크류 부재(250)를 비롯한 장비를 보호할 수 있다.

또한, 제1 전동 모터(251)를 구동하여 제1 전선관(240)을 움직이고 있을 때, 제1 로드셀(257) 또는 제2 로드셀(258)에 가해지는 압력을 감지하여, 구동 중에 제1 기준값을 초과하는 압력이 제1 로드셀(257) 또는 제2 로드셀(258)에 가해지면 사람이나 장애물이 제1 전선관(240)에 부딪친 경우로 볼 수 있으므로 가동을 바로 중지시키거나 가해지는 힘의 반대 방향으로 구동하여 안전 사고를 미연에 방지하거나 사람 또는 장애물의 손상을 막을 수 있다.

또한, 평상시 제1 전동 모터(251)가 구동되지 않고 있을 때도, 외부에서 어떤 힘이 제1 전선관(240)에 가해지면 제1 볼 스크류 너트(254)에 가해지는 직선운동 방향의 힘이 제1 볼 스크류 축(253)의 회전 운동 방향의 힘으로 바뀔 수 없으므로, 제1 전선관(240)이 고정되어 있게 된다.

그러나, 외부에서 제1 전선관(240)에 만약 제1 볼 스크류 부재(250)가 손상될 정도의 힘이 가해져서 제1, 2로드셀(257, 258)에서 제1 기준값을 초과하는 제2 기준값을 초과하는 압력이 측정되면, 제1 전동 모터(251)를 가해지는 힘의 반대 방향으로 회전시켜 제1 볼 스크류 축(253)을 회전시킴으로서 제1 볼 스크류 너트(254)가 이동되어 가해지는 외부 힘을 해소할 수 있다.

이와 같이, 제1 볼 스크류 부재(250)와 제1, 2로드셀(257, 258)을 별도의 브레이크 장치가 없어도 평상시 제1 전선관(240)이 고정되어 있게 되며, 외부 바람이나 약간의 기울어진 지형에서도 제1 전선관(240)의 오동작을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 제1 전선관(240)의 이동 동작시 사람이 부딪치거나 장애물이 있어서 제1 전선관(240)의 이동을 방해하는 경우에도 사고를 유발하지 않고 안전하게 작동하게 할 수 있다.

더욱이, 제1 리니어 엔코더(259)는 제1 볼 스크류 축(253)와 평행방향으로 설치하여 제1 볼 스크류 너트(254)의 좌우 이동에 따라 제1 볼 스크류 너트(254)의 위치를 감지하여 제1 전선관(240)이 회전축(233)을 중심으로 어느 위치에 있는지를 감지할 수 있다.

제2 볼 스크류 부재(280)의 동작을 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명하면, 제2 전선관(270)을 회전시키기 위하여 제1 전선관(240)과 제2 전선관(270) 사이에 제2 관절(260)이 설치되어 있는데, 제2 관절(260) 역시 제2 볼 스크류 부재(280)를 통해 동작시키며, 제2 볼 스크류 부재(280)는 제1 전선관(240) 시작 부분에 설치하고, 제2, 3 로드 바(285, 286)를 사용하여 제2 관절(260)의 제1, 2 회전판(267, 268)과 제1, 2 기어(265, 266)를 회전시켜 제2 관절(260)을 회전시킬 수 있다.

제2 관절(260)은 상부에 제1, 2 기어(265, 266)가 맞물려 있는 구조이며, 제1, 2 회전판(267, 268) 두 개가 모두 타원형으로 형성되어 있어 제2 전선관(270)이 360° 회전이 가능한 광각형 관절 구조이다.

제1 링크(261)에 제1 기어(265)가 베어링에 의해 고정되어 있고, 제1 회전판(267)과 연결된 축이 회전하도록 구성되어 있다. 마찬가지로 제3 링크(263)에 제2 기어(266)가 베어링에 의해 고정되어 있고, 제1 회전판(267)과 연결된 축이 회전하도록 구성되어 있다.

제2 로드 바(285)가 직선운동을 하면 제3 로드 바(286)와 편심 결합된 제1 회전판(267)이 회전운동을 하게 되고, 제1, 2 기어(265, 266)가 맞물려 회전하면서, 제1 회전판(267)이 180°를 회전할 때 제2 전선관(270)은 360° 회전하게 된다.

제2 전동 모터(281)의 구동에 따라 제2 감속기(282)가 회전하면, 제2 볼 스크류 축(283)이 회전하게 되고, 이로 인해 제2 볼 스크류 너트(284)가 전후로 이동하게 된다.

제2 볼 스크류 너트(284)의 이동에 의하여 제2 로드 바(285)가 전후로 직선운동을 하게 되면, 제2 로드 바(285)와 힌지 결합된 제3 로드 바(286)가 제1 회전판(267)을 회전시켜 결국 제2 전선관(270)이 좌우로 회전하게 된다.

그러면, 제2 볼 스크류 너트(284)에 내장된 제3, 4 로드셀(287, 288)이 제 2로드 바(285)에 접촉되어 있으면서 제2 볼 스크류 너트(284)로부터 받은 힘을 제 2로드 바(285)에 전달하여 제 2로드 바(285)가 움직이게 된다. 제 2로드 바(285)가 전후로 이동하는 힘을 받으면 제3 로드 바(286)를 통하여 연결된 제2 전선관(270)이 회전하게 된다. 이때, 제3 로드셀(287) 또는 제4 로드셀(288)에 가해진 힘이 제 2로드 바(285)로 전달될 때, 제2 전선관(270)에 외부의 어떤 물체가 닿아 있거나 강한 힘이 반대 방향으로 가해지고 있으면 제2 전선관(270)을 원하는 위치로 회전하지 못하게 할 수도 있다.

이때, 제3 로드셀(287) 또는 제4 로드셀(288)에 가해지는 압력을 측정하여 제3 로드셀(287) 또는 제4 로드셀(288)에 제1 기준값 이상의 어떤 값이 감지되면, 제2 전동 모터(281)의 회전을 멈추거나 또는 제2 전동 모터(281)의 회전을 반대 방향으로 회전시킴으로써 이상 상태를 해소시켜 제2 볼 스크류 부재(280)를 비롯한 장비를 보호할 수 있다.

또한, 제2 전동 모터(281)를 구동하여 제2 전선관(270)을 움직이고 있을 때, 제3 로드셀(287) 또는 제4 로드셀(288)에 가해지는 압력을 감지하여, 구동 중에 제1 기준값을 초과하는 압력이 제3 로드셀(287) 또는 제4 로드셀(288)에 가해지면 사람이나 장애물이 제2 전선관(270)에 부딪친 경우로 볼 수 있으므로 가동을 바로 중지시키거나 가해지는 힘의 반대 방향으로 구동하여 안전 사고를 미연에 방지하거나 사람 또는 장애물의 손상을 막을 수 있다.

또, 평상시 제2 전동 모터(281)가 구동되지 않고 있을 때도, 외부에서 어떤 힘이 제2 전선관(270)에 가해지면 제2 볼 스크류 너트(284)에 가해지는 직선운동 방향의 힘이 제2 볼 스크류 축(283)의 회전 운동 방향의 힘으로 바뀔 수 없으므로, 제2 전선관(270)이 고정되어 있게 된다.

그러나, 외부에서 제2 전선관(270)에 가해져서 만약 제2 볼 스크류 부재(280)가 손상될 정도의 힘이 가해져서 제3, 4로드셀(287, 288)에서 제1 기준값을 초과하는 제2 기준값을 초과하는 압력이 측정되면, 제2 전동 모터(281)를 가해지는 힘의 반대 방향으로 회전시켜 제2 볼 스크류 축(283)을 회전시킴으로서 제2 볼 스크류 너트(284)가 이동되어 가해지는 외부 힘을 해소한다.

여기에서, 제3 로드셀(287) 또는 제4 로드셀(288)에 대한 제1 기준값과 제1 로드셀(257) 또는 제2 로드셀(258)에 대한 제1 기준값은 같은 값이거나 다른 값일 수 있다.

이와 같이, 제2 볼 스크류 부재(280)와 제3, 4로드셀(287, 288)을 별도의 브레이크 장치가 없어도 평상시 제2 전선관(270)이 고정되어 있게 되며, 외부 바람이나 약간의 기울어진 지형에서도 제2 전선관(270)의 오동작을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 제2 전선관(270)의 이동 동작시 사람이 부딪치거나 장애물이 있어서 제2 전선관(270)의 이동을 방해하는 경우에도 사고를 유발하지 않고 안전하게 작동하게 할 수 있다.

더욱이, 제2 리니어 엔코더(289)는 제2 볼 스크류 축(283)와 평행방향으로 설치하여 제2 볼 스크류 너트(284)의 좌우 이동에 따라 제2 볼 스크류 너트(284)의 위치를 감지하여 제2 전선관(270)이 제1 전선관(240)을 중심으로 어느 위치에 있는지를 감지할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기는 마이크로 컴퓨터와 전자부품을 사용하여 자동 제어 프로그램을 구비하는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명에 따른 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기의 제1 관절 및 제2 관절의 회전 제어 프로그램 플로우차트이다.

제1 볼 스크류 부재(250)의 제1, 2로드셀(257, 258) 및 제2 볼 스크류 부재(280)의 제3, 4로드셀(287, 288)은 리니어 부싱(255) 및 제 2로드 바(285)의 좌측과 우측 양쪽에 각 1개씩 설치될 수 있는데, 제 1, 2전동기(251, 281)가 구동되지 않고 있을 때는 제1~4로드셀(257, 258, 287, 288)의 압력값이 너무 높지 않고 적절한 압력값, 즉 제 1기준값 내에서 유지하고 있다.

이런 경우에는 이동 명령에 따라 내려진 동작 지시값과 제1, 2 리니어 엔코더(259, 289)에서 측정된 현재 위치값을 비교하여 일치하지 않으면, 제 1, 2전동기(251, 281)를 회전하여 제1, 2 볼 스크류 축(253, 283)를 회전하게 함으로서 제1, 2 볼 스크류 너트(254, 284)를 좌우 또는 전후로 이동하는 동작을 수행하여 제1 전선관(240) 및 제2 전선관(270)이 원하는 위치에 정지할 수 있도록 동작되지만, 어느 하나의 로드셀이라도 제 1기준값 이상의 압력을 받으면 그 로드셀이 정상상태가 될 때까지 제1, 2 볼 스크류 너트(254, 284)를 좌로 이동하거나 우로 이동시키는 동작을 반복하게 하여 마침내 로드셀의 압력이 정상상태를 유지하도록 동작하게 한다.

또한, 제1 전선관(240) 및 제2 전선관(270)이 움직이도록 제1, 2 볼 스크류 너트(254, 284)를 이동할 때, 이동 명령에 따라 동작 지시값이 주어지면, 그 동작 지시값이 제1, 2 리니어 엔코더(259, 289)의 현재 위치값과 비교하여 일치하지 않을 때에 차이값만큼 한꺼번에 다 동작시킬 것이 아니라, 총 동작 지시값의 1/n의 작은 동작 지시값으로 동작을 수행한 뒤, 제1, 2 리니어 엔코더(259, 289)의 현재 위치값을 읽어 그 위치값이 동작 지시값과 일치하는지를 확인하고 일치하지 아니하면, 다시 1/n의 작은 동작 지시값으로 반복 동작해서 동작 지시값과 제1, 2 리니어 엔코더(259, 289)의 현재 위치값이 일치할 때 제1, 2 볼 스크류 축(253, 283)의 구동을 멈추게 된다.

그러나, 이런 동작이 일어나기 위하여는 제1~4로드셀(257, 258, 287, 288)의 압력값이 정상이어야 하며, 어느 한쪽의 압력값이 제 1기준값을 초과하여 높을 때에는 외부로부터 어떤 힘이 가해지는 경우이므로, 위에 언급된 제1, 2 볼 스크류 너트(254, 284)의 동작 지시값을 제1, 2 리니어 엔코더(259, 289)의 현재 위치값과 일치시키기 위한 제1, 2 볼 스크류 너트(254, 284) 구동을 하기에 앞서, 먼저 좌우측 로드셀의 압력값이 정상상태가 되도록 로드셀의 높은 압력값을 낮추기 위한 방향으로 제1, 2 볼 스크류 축(253, 283)을 구동시킨다.

따라서, 제1, 2 볼 스크류 너트(254, 284)가 장애물을 만나 제품이 손상되는 것을 사전에 방지할 수 있다.

이러한 과정을 도 8을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 프로그램의 시작지점에서 먼저 제2, 4로드셀(258, 288)의 압력값을 확인하여 그 압력값이 제 1기준값 이내로 정상이면 제1, 3로드셀(257, 287)의 압력값을 확인하고, 그 압력값이 정상이면 동작 지시값과 제1, 2 리니어 엔코더(259, 289)의 현재 위치값을 비교하여 제1, 2 리니어 엔코더(259, 289)의 현재 위치값이 크면 제1, 2 볼 스크류 너트(254, 284)를 1/n 만큼 우로 이동시킨 후 프로그램의 끝 지점으로 이동한다.

그리고, 제2, 4로드셀(258, 288)의 압력값을 확인하여 압력값이 제 1기준값을 초과하면 제1, 3로드셀(257, 287)의 압력값을 확인하는 데, 만약 제1, 3로드셀(257, 287)의 압력값 또한 제 1기준값을 초과하면 제2, 4로드셀(258, 288)과 제1, 3로드셀(257, 287)의 압력값이 모두 다 높을 수는 없으므로 정상적인 상태가 아니므로 장비의 고장을 알리도록 시스템 에러(system error)를 표시하고 프로그램의 끝 지점으로 이동한다.

이와 달리, 제2, 4로드셀(258, 288)의 압력값은 제 1기준값을 초과하지만 제1, 3로드셀(257, 287)의 압력값이 제 1기준값 이내이면 제1, 2 볼 스크류 너트(254, 284)를 1/n 만큼 우로 이동시키도록 제어될 수 있다.

또한, 제2, 4로드셀(258, 288)의 압력값은 제 1기준값 이내인데 제1, 3로드셀(257, 287)의 압력값이 기준값을 초과하면, 제1, 2 볼 스크류 너트(254, 284)를 1/n 만큼 좌로 이동시키도록 제어될 수 있다.

만약, 동작 지시값과 제1, 2 리니어 엔코더(259, 289)의 현재 위치값을 비교하여 제1, 2 리니어 엔코더(259, 289)의 현재 위치값이 크지 않고 동작 지시값이 크면, 제1, 2 볼 스크류 너트(254, 284)를 1/n 만큼 좌로 이동시키도록 제어할 수 있다.

또한, 동작 지시값과 제1, 2 리니어 엔코더(259, 289)의 현재 위치값을 비교하여 제1, 2 리니어 엔코더(259, 289)의 동일하면 제1, 2 볼 스크류 너트(254, 284)를 이동시킬 필요가 없으므로 프로그램의 끝 지점으로 이동한다.

프로그램의 끝 지점에서는 다시 프로그램의 시작지점으로 이동하여 위의 동작을 반복 수행하도록 한다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

210 : 충전기 본체 220 : 고정 부재
230, 260 : 제1, 2 관절 240, 270 : 제1, 2 전선관
250, 280 : 제1, 2 볼 스크류 부재 290 : 케이블 드럼
300 : 충전 건

Claims (14)

1. 충전 회로가 내장되고, 전기자동차에 충전 전력을 제공하도록 구성된 충전기 본체;
   상기 충전기 본체의 일측, 또는 상기 충전기 본체와 물리적으로 분리된 별도의 충전대, 디스펜서(dispenser), 또는 충전기 보호용 캐노피에 고정 설치되고, 회전축이 설치되는 고정 부재;
   상기 고정 부재의 회전축에서 회전되는 제1 관절;
   상기 충전기 본체의 전선이 관통되고, 일단이 상기 제1 관절에 수평하게 설치되는 제1 전선관;
   상기 고정 부재에 설치되어 상기 제1 전선관을 좌우로 회전시키는 제1 볼 스크류 부재;
   상기 제1 전선관의 타단에 일단이 고정되고, 기어 방식으로 중앙부가 회전되는 제2 관절;
   상기 제1 전선관을 관통한 전선이 관통되고, 일단이 상기 제2 관절의 타단에 수평하게 설치되는 제2 전선관; 및
   상기 제2 전선관의 측면에 설치되어 상기 제2 관절을 좌우로 회전시키는 제2 볼 스크류 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 전선관의 타단에 설치되고, 상기 제2 전선관을 관통한 전선과 전기적으로 연결된 케이블이 권취되는 케이블 드럼; 및
   상기 케이블 드럼의 케이블 끝단에 고정되어 전기자동차의 전기차 인렛에 삽입되는 충전 건을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 볼 스크류 부재는,
   회전력을 발생하는 제1 전동 모터;
   상기 제1 전동 모터의 회전력의 속도를 감속시키는 제1 감속기;
   상기 제1 감속기와 축결합되어 회전되는 제1 볼 스크류 축;
   상기 제1 볼 스크류 축에 결합되어 상기 제1 볼 스크류 축의 회전에 따라 좌우로 이동되는 제1 볼 스크류 너트;
   상기 제1 볼 스크류 너트의 상면에 결합되어 함께 연동되는 리니어 부싱; 및
   상기 리니어 부싱을 관통하고, 양단이 상기 제1 전선관의 측면에 고정되어 상기 제1 볼 스크류 너트의 직선 운동에 따라 상기 제1 관절 및 제1 전선관이 상기 고정 부재의 회전축을 중심으로 회전되도록 상기 리니어 부싱을 전후로 이동시키는 제1 로드 바를 포함하는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 볼 스크류 부재는, 상기 제1 볼 스크류 너트에 의해 상기 리니어 부싱에 가해지는 압력을 측정하도록 상기 리니어 부싱을 사이에 두고 양측에 제1, 2 로드셀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 볼 스크류 부재는, 상기 제1 볼 스크류 너트의 이동 거리를 측정하도록 상기 제1 볼 스크류 너트의 이동 방향과 수평하게 제1 리니어 엔코더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2 볼 스크류 부재는,
   회전력을 발생하는 제2 전동 모터;
   상기 제2 전동 모터의 회전력을 감속시키는 제2 감속기;
   상기 제2 감속기와 축결합되어 회전되는 제2 볼 스크류 축;
   상기 제2 볼 스크류 축에 결합되어 상기 제2 볼 스크류 축의 회전에 따라 전후로 이동되는 제2 볼 스크류 너트;
   “L”자 형태로 절곡되어 상기 제1 전선관을 관통하여 상기 제2 관절까지 설치되고, 끝단이 상기 제2 볼 스크류 너트와 연결되어 상기 제2 볼 스크류 너트를 따라 전후로 이동되는 제2 로드 바; 및
   상기 제2 로드 바와 힌지 결합되어 상기 제2 관절을 회전시키는 제3 로드 바를 포함하는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2 볼 스크류 부재는, 상기 제2 볼 스크류 너트에 의해 상기 제2 로드 바에 가해지는 압력을 측정하도록 상기 제2 로드 바를 사이에 두고 양측에 제3, 4 로드셀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2 볼 스크류 부재는, 상기 제2 볼 스크류 너트의 이동 거리를 측정하도록 상기 제2 볼 스크류 너트의 이동 방향과 수평하게 제2 리니어 엔코더를 구비하는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 제2 관절은,
   상기 제1 전선관의 타단 상하부에 각각 고정되는 제1, 2 링크;
   상기 제2 전선관의 일단 상하부에 각각 고정되는 제3, 4 링크;
   상기 제1, 3링크에 각각 결합되고, 상호 치합되는 제1, 2 기어; 및
   상기 제1, 3링크의 저면에 상기 제1, 2 기어와 고정되고, 상기 제3 로드 바가 편심 결합되어 상기 제3 로드 바의 회전에 따라 상기 제3, 4 링크를 회전시켜 상기 제2 전선관을 회전시키는 제1 회전판을 포함하는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 관절은, 상기 제2 , 4링크의 상면에 회전되도록 고정되어 상기 제3, 4 링크를 상호 연결시키는 제2 회전판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 회전판은, 180° 회전시 상기 제2 전선관이 360° 회전되는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
12. 제4항에 있어서,
    상기 제1 볼 스크류 부재의 미동작 또는 동작시 상기 제1 및 제2 로드 셀에서 측정되는 압력값이 제1 기준값을 초과하면 상기 제1 볼 스크류 부재의 동작을 정지시키거나 반대 방향으로 동작시키는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
    
13. 제7항에 있어서,
    상기 제2 볼 스크류 부재의 미동작 또는 동작시 상기 제3 및 제4 로드 셀에서 측정되는 압력값이 제1 기준값을 초과하면 상기 제2 볼 스크류 부재의 동작을 정지시키거나 반대 방향으로 동작시키는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전선관은, 동작 지시값으로 이동시 총 동작 지시값의 1/n씩 이동하면서 총 동작 지시값만큼 이동시키는 것을 특징으로 하는, 충전 건 이동용 관절동력장치를 구비한 전기자동차 충전기.

Images