KR20120025837A - 전기자동차 충전용 커넥터 - Google Patents

전기자동차 충전용 커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기자동차 충전용 커넥터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전기자동차 충전용 커넥터는 적어도 둘 이상의 터미널 핀 장착구가 형성된 커넥터 하우징; 상기 커넥터 하우징의 전면부에서 선단 부분이 노출 가능하도록 상기 터미널 핀 장착구에 삽입된 적어도 둘 이상의 터미널 핀; 상기 커넥터 하우징 내부에서 상기 터미널 핀의 뒷부분에 배치되는 실링부재; 상기 실링부재가 상기 터미널 핀의 선단 방향으로 이동하는 것을 차단하도록 상기 실링부재의 앞부분에 구비되고, 상기 실링부재의 내경에 비해 큰 외경을 갖는 지지부재; 및 상기 실링부재의 후단에 밀착되도록 상기 커넥터 하우징의 후미에 체결되고, 상기 터미널 핀에 대응하는 전력 케이블의 인입을 위한 케이블 도입구가 형성된 리어홀더;를 포함한다.

Description

전기자동차 충전용 커넥터{Connector for charging an electric car}
본 발명은 전기자동차 충전용 커넥터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터미널 핀에 대한 지지 구조와 실링 구조가 개선된 전기자동차 충전용 커넥터에 관한 것이다.
전기자동차는 가솔린이나 디젤 등과 같은 연료를 동력원으로 사용하는 일반 자동차와는 달리 배터리의 전원을 동력원으로 사용하는 특성상 전기자동차에 장착된 인렛(Inlet)에 그에 대응하는 충전기의 커플러를 결합하여 배터리를 충전하도록 구성된다.
통상적으로 충전기의 커플러에는 복수개의 터미널 핀이 구비되고, 인렛에는 상기 터미널 핀에 대응하는 터미널 핀 수용부재와 상기 터미널 핀 수용부재를 둘러싸서 지지하는 랜스(Lance) 구조물이 구비된다.
하지만, 터미널 핀 수용부재 및 랜스는 제조비용이 비싸므로 비경제적인 측면이 있다. 또한, 랜스는 금형 제작이 쉽지 않을 뿐만 아니라 플라스틱 사출성형에 의해 제작되는 특성상 커플러의 결합시 쉽게 파손될 수 있는 취약점이 있다.
한편, 충전기의 커플러에 구비된 터미널 핀의 후미에는 케이블의 도선이 압착되어 케이블 결합부가 형성되고, 상기 케이블 결합부에는 외주면에 주름구조가 형성된 원통 형상의 실링부재가 끼워져서 터미널 핀의 후미를 지지하는 동시에 수분 등 이물질이 도선쪽으로 침투하는 것을 차단한다.
그러나, 상기와 같은 터미널 핀의 실링 구조는 터미널 핀에 대한 지지성능이 취약하여, 과도한 힘을 가하여 인렛에 커플러를 결합하거나 실링부재가 헐거워진 경우에 실링부재가 터미널 핀의 외주를 따라 슬라이딩하여 터미널 핀의 선단 방향으로 밀려 들어가는 현상이 발생하고, 이와 동시에 터미널 핀이 커플러의 안쪽으로 상대적으로 밀려 들어가는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 케이블 접속부를 감싸는 실링부재가 터미널 핀을 따라 밀려들어가는 현상을 방지하는 구조를 가진 전기자동차 충전용 커넥터를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전기자동차 충전용 커넥터는 적어도 둘 이상의 터미널 핀 장착구가 형성된 커넥터 하우징; 상기 커넥터 하우징의 전면부에서 선단 부분이 노출 가능하도록 상기 터미널 핀 장착구에 삽입된 적어도 둘 이상의 터미널 핀; 상기 커넥터 하우징 내부에서 상기 터미널 핀의 뒷부분에 배치되는 실링부재; 상기 실링부재가 상기 터미널 핀의 선단 방향으로 이동하는 것을 차단하도록 상기 실링부재의 앞부분에 구비되고, 상기 실링부재의 내경에 비해 큰 외경을 갖는 지지부재; 및 상기 실링부재의 후단에 밀착되도록 상기 커넥터 하우징의 후미에 체결되고, 상기 터미널 핀에 대응하는 전력 케이블의 인입을 위한 케이블 도입구가 형성된 리어홀더;를 포함한다.
상기 터미널 핀에는 상기 터미널 핀의 외경에 비해 상대적으로 큰 외경을 갖는 스토퍼가 형성되고, 상기 지지부재는 상기 스토퍼와 상기 실링부재 사이에서 상기 터미널 핀의 외주를 둘러싸도록 상기 터미널 핀에 끼워진 원통 구조물인 것이 바람직하다.
상기 지지부재에는 상기 원통 구조물로부터 돌출되어 상기 실링부재에 삽입된 복수개의 돌기부재;가 더 구비될 수 있다.
대안으로, 상기 지지부재는 스토퍼와 상기 실링부재 사이에 위치하되 상기 터미널 핀과 일체로 형성될 수도 있다.
상기 지지부재는 상기 적어도 둘 이상의 터미널 핀에 대응하는 원통 구조물들이 돌출되어 있는 일체형 플레이트 형태로 제공될 수 있다.
상기 실링부재는 상기 일체형 플레이트에 대응하는 플레이트 구조를 가지며, 상기 지지부재로부터 돌출되어 상기 실링부재에 삽입된 복수개의 돌기부재;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 실링부재가 터미널 핀을 따라 밀려 들어가는 현상이 방지되므로 전기자동차 충전용 커플러와 인렛 간에 강한 체결력이 작용하더라도 터미널 핀을 안정적으로 보유할 수 있으며, 실링 성능의 저하를 방지할 수 있다.
이러한 본 발명은 완속충전용 커넥터는 물론이며, 완속충전용에 비해 많은 수의 터미널 핀과 강한 체결력이 요구되는 급속충전용 커넥터로도 유용하게 적용될 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차 충전용 커넥터의 외관을 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기자동차 충전용 커넥터의 구성을 도시한 분해 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 전기자동차 충전용 커넥터의 사용예를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차 충전용 커넥터의 외관을 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 분해 사시도, 도 3은 도 1의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기자동차 충전용 커넥터는 터미널 핀 장착구(미도시)가 형성된 커넥터 하우징(101)과, 터미널 핀 장착구에 삽입되는 도전성의 터미널 핀(103)과, 터미널 핀(103)의 뒷부분에서 실링 기능을 제공하는 실링부재(106)와, 실링부재(106)의 앞부분에서 실링부재(106)를 지지하는 지지부재(105)와, 커넥터 하우징(101)의 후미에 체결되는 리어홀더(110)를 포함한다.
본 발명에 따른 전기자동차 충전용 커넥터는 전기자동차측에 장착되는 인렛이나, 상기 인렛에 대응하여 충전기측에 구비되는 커플러 형태로 구현될 수 있다. 이하에서는 전기자동차 충전용 커넥터가 인렛 형태로 구현되는 실시예를 중심으로 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
커넥터 하우징(101)은 충전기의 커플러(도 5의 200 참조)와 착탈 결합 가능한 형태로 구성된다. 커넥터 하우징(101)의 앞부분에는 전면커버(102)가 힌지결합되어 커플러(200)가 삽입되는 전면부를 선택적으로 외부에 노출시킨다.
커넥터 하우징(101)의 내부에는 커넥터 하우징(101)의 종방향으로 연장되는 적어도 둘 이상의 터미널 핀 장착구가 형성된다.
터미널 핀(103)은 커넥터 하우징(101)의 후미를 통해 터미널 핀 장착구에 삽입되어 그 선단 부분이 커넥터 하우징(101)의 전면부에서 노출된다. 터미널 핀(103)은 단일한 외경을 갖도록 구성될 수 있으며, 보다 바람직하게는 서로 다른 외경을 갖는 다단 형태로 구성될 수 있다. 비록 도면에는 실질적으로 봉 형상을 갖는 터미널 핀(103)이 도시되어 있으나, 본 발명이 이러한 예에 한정되지 않고 터미널 핀(103)의 형상에 다양한 변형예가 있을 수 있음은 물론이다.
터미널 핀(103)의 후단에는 커넥터 하우징(101)의 후미를 통해 인입된 케이블의 도선이 압착되어 케이블 결합부(미도시)가 형성된다.
터미널 핀(103)에는 터미널 핀(103)의 최대 외경 부분에 비해 큰 외경을 갖는 스토퍼(104)가 일체로 형성된다. 스토퍼(104)는 터미널 핀(103)이 그 종방향으로 유동하는 것을 방지하도록 커넥터 하우징(101)에 터미널 핀(103)을 고정시킨다.
실링부재(106)는 터미널 핀(103)의 후단에 위치하는 케이블 결합부에 끼워져서 실질적으로 터미널 핀(103)의 후미를 지지하는 동시에 수분 등 이물질이 도선쪽으로 침투하는 것을 차단하는 실링 기능을 제공한다. 바람직하게, 실링부재(106)는 외주면에 주름구조가 형성된 링형 또는 원통형의 연질 고무나 실리콘 등으로 구성된다.
지지부재(105)는 실링부재(106)와 스토퍼(104) 사이에 구비되어 실링부재(106)가 터미널 핀(103)을 따라 터미널 핀(103)의 선단 방향으로 이동하는 것을 차단한다. 지지부재(105)의 외경은 실링부재(106)의 내경에 비해 상대적으로 크게 형성된다.
구체적으로, 지지부재(105)는 터미널 핀(103)의 뒷부분 외주를 둘러싸도록 터미널 핀(103)의 외부에 끼워진 원통 구조물 형태로 제공된다. 이 경우 지지부재(105)의 외경은 실링부재(106)의 내경에 비해 상대적으로 크고, 지지부재(105)의 내경은 실링부재(106)의 외경에 비해 상대적으로 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구조를 갖는 지지부재(105)는 커넥터 하우징(101)과 터미널 핀(103)의 규격에 걸맞게 원통 구조물의 길이를 설계함으로써 커넥터의 다양한 설계변경에 편리하게 대응할 수 있는 이점이 있다. 비록 도면에는 미도시되었으나, 지지부재(105)에는 원통 구조물의 일단으로부터 돌출되어 실링부재(106)에 삽입됨으로써 지지부재(105)와 실링부재(106) 간의 결합성을 높여주는 복수개의 돌기부재가 부가될 수 있다.
대안으로, 지지부재(105)는 터미널 핀(103)과 일체로 형성되는 것도 가능하다. 이 경우 지지부재(105)는 스토퍼(104)로부터 터미널 핀(103)의 후방으로 일정 거리 이격되고, 터미널 핀(103)의 최대 외경 부분에 비해 상대적으로 큰 외경을 갖도록 구성된다.
상기 실링부재(106)와 지지부재(105)는 터미널 핀(103)의 외경에 대응하여 다양한 규격으로 제공될 수 있다.
리어홀더(110)는 각각의 실링부재(106)의 후단에 일괄적으로 밀착되도록 커넥터 하우징(101)의 후미에 체결된다. 리어홀더(110)는 터미널 핀(103), 지지부재(105) 및 실링부재(106)의 결합체를 최종적으로 지지하는 기능과 함께 커넥터의 후미를 캡핑하는 기능을 제공한다. 리어홀더(110)는 소정의 후크 구조에 의해 커넥터 하우징(101)의 후미에 착탈 가능하게 체결된다. 리어홀더(110)에는 터미널 핀(103)에 대응하는 전력 케이블의 인입을 위한 복수개의 케이블 도입구(111)가 형성된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기자동차 충전용 커넥터의 구성을 도시한 분해 사시도이다. 본 발명의 다른 실시예에서는 복수개의 터미널 핀(103)과 그에 대응하는 케이블 도선에 대하여 통합적으로 작용하는 실링부재(106') 및 지지부재(105')를 구비한 전기자동차 충전용 커넥터가 제공된다.
도 4를 참조하면, 지지부재(105')는 전체적으로 원판 형상을 이루되, 적어도 둘 이상의 터미널 핀(103)에 대응하는 원통 구조물(107)들이 돌출되어 있는 일체형 플레이트 형태로 구성된다. 각각의 원통 구조물(107)은 전술한 실시예의 원통 구조물 형태의 지지부재(105)와 실질적으로 동일한 작용을 하게 된다. 지지부재(105')에 형성된 원통 구조물(107)은 터미널 핀(103)의 외주를 둘러싸도록 각각에 대응하는 터미널 핀(103)의 외부에 끼워진다.
지지부재(105')에는 그 평면에 대하여 수직하게 돌출되어 실링부재(106')에 삽입됨으로써 지지부재(105')와 실링부재(106') 간의 결합성을 높여주는 복수개의 돌기부재(108)가 부가될 수 있다.
실링부재(106')는 일체형 플레이트에 대응하는 원판 형상의 플레이트 구조를 갖는다. 바람직하게, 실링부재(106')는 고무판 형태로 구성될 수 있다. 실링부재(106')에는 지지부재(105')로부터 연장된 돌기부재(108)가 끼워질 수 있는 통공(109)이 형성된다.
리어홀더(110)는 실링부재(106)의 후단면과 면접촉하면서 커넥터 하우징(101)의 후미에 체결되어 터미널 핀(103), 지지부재(105) 및 실링부재(106)의 결합체를 최종적으로 지지하는 기능과 함께 커넥터의 후미를 캡핑하는 기능을 제공한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제공되는 인렛 형태의 전기자동차 충전용 커넥터(100)는 충전기의 커플러(200)와 체결됨으로써 전기자동차의 배터리를 충전하기 위한 커넥터 어셈블리를 이룬다. 이때 사용자는 전기자동차에 장착된 전기자동차 충전용 커넥터(100)의 전면커버(102)를 열고 전면부에 커플러(200)를 정렬시킨 상태에서 레버(201)를 당김으로써 전기자동차 충전용 커넥터(100)에 커플러(200)를 체결할 수 있다.
상기 체결 과정에서 전기자동차 충전용 커넥터(100)과 커플러(200) 간에는 강한 체결력이 작용하게 되나, 상술한 바와 같이 전기자동차 충전용 커넥터(100)에 구비된 터미널 핀(103)은 그 후미에 위치하는 실링부재(106,106')와 지지부재(105,105')에 의해 안정적으로 지지되므로 정위치가 보유될 수 있으며 실링부재(106,106')에 의한 케이블 접합부의 실링 상태 또한 안정적으로 유지될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 전기자동차 충전용 커넥터 101: 커넥터 하우징
102: 전면커버 103: 터미널 핀
104: 스토퍼 105,105': 지지부재
106,106': 실링부재 110: 리어홀더
111: 케이블 도입구 200: 커플러

Claims (6)

  1. 전기자동차 충전용 커넥터에 있어서,
    적어도 둘 이상의 터미널 핀 장착구가 형성된 커넥터 하우징;
    상기 커넥터 하우징의 전면부에서 선단 부분이 노출 가능하도록 상기 터미널 핀 장착구에 삽입된 적어도 둘 이상의 터미널 핀;
    상기 커넥터 하우징 내부에서 상기 터미널 핀의 뒷부분에 배치되는 실링부재;
    상기 실링부재가 상기 터미널 핀의 선단 방향으로 이동하는 것을 차단하도록 상기 실링부재의 앞부분에 구비되고, 상기 실링부재의 내경에 비해 큰 외경을 갖는 지지부재; 및
    상기 실링부재의 후단에 밀착되도록 상기 커넥터 하우징의 후미에 체결되고, 상기 터미널 핀에 대응하는 전력 케이블의 인입을 위한 케이블 도입구가 형성된 리어홀더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터미널 핀에는 상기 터미널 핀의 외경에 비해 상대적으로 큰 외경을 갖는 스토퍼가 형성되고,
    상기 지지부재는 상기 스토퍼와 상기 실링부재 사이에서 상기 터미널 핀의 외주를 둘러싸도록 상기 터미널 핀에 끼워진 원통 구조물인 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 커넥터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 원통 구조물로부터 돌출되어 상기 실링부재에 삽입된 복수개의 돌기부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 커넥터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 터미널 핀에는 상기 터미널 핀의 외경에 비해 상대적으로 큰 외경을 갖는 스토퍼가 형성되고,
    상기 지지부재는 스토퍼와 상기 실링부재 사이에 위치하되 상기 터미널 핀과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 커넥터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 적어도 둘 이상의 터미널 핀에 대응하는 원통 구조물들이 돌출되어 있는 일체형 플레이트인 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 커넥터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 실링부재는 상기 일체형 플레이트에 대응하는 플레이트 구조를 가지며,
    상기 지지부재로부터 돌출되어 상기 실링부재에 삽입된 복수개의 돌기부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 커넥터.
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