KR20120060639A

KR20120060639A - 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조

Info

Publication number: KR20120060639A
Application number: KR1020100122242A
Authority: KR
Inventors: 류진수
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2012-06-12
Also published as: KR101655139B1

Abstract

본 발명은 전기 차량에 구비된 충전 커넥터를 통하여 외부의 수분이 전기 차량 내로 침입하는 것을 방지하는 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조는 원통 형상으로 아웃 보드 단부에 반경 외측으로 단차진 단차부가 형성된 입구; 원통 형상으로 상기 입구의 내주면에 삽입되는 홀더; 원통 형상으로 상기 홀더와 상기 입구의 단차부 사이에 위치하여 상기 홀더와 상기 입구 사이로 수분이 침입하는 것을 방지하는 아우터 씰; 원통 형상으로 그 내주면으로 케이블이 삽입 설치되며, 상기 홀더의 내주면에 삽입되어 홀더와의 사이 및 케이블과의 사이로 수분이 침입하는 것을 방지하는 이너 씰; 그리고 상기 홀더의 아웃보드 단부와 결합하며 상기 이너 씰이 상기 홀더로부터 이탈하는 것을 방지하는 커버;를 포함할 수 있다.

Description

차량용 충전 커넥터의 씰링 구조{SEALING STRUCTURE OF CHARGING CONNECTOR FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 차량에 구비된 충전 커넥터를 통하여 외부의 수분이 전기 차량 내로 침입하는 것을 방지하는 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조에 관한 것이다.

최근에는 차량의 연비 향상을 위하여 전기 차량 또는 하이브리드 차량이 개발되어 주목을 받고 있다. 전기 차량은 모터 만에 의하여 차량의 구동 토크를 생성하는 차량을 말하고, 하이브리드 차량은 엔진과 모터에 의하여 차량의 구동 토크를 생성하는 차량을 말한다.

하이브리드 차량에는 엔진이 장착되어 있으므로 배터리를 충전하기 위하여 엔진을 구동시키게 된다. 그러나, 전기 차량에는 엔진이 장착되어 있지 않으므로 배터리를 충전시키기 위하여 외부로부터 전력을 공급받아야 한다. 이를 위하여, 전기 차량에는 충전 커넥터가 구비되어 있다.

충전 커넥터는 외부의 전원을 차량 내의 배터리와 연결시키는 구조물이므로 배터리의 충전을 위해서 상기 충전 커넥터는 외부로 노출되게 된다. 따라서, 충전 커넥터를 통하여 수분이 차량 내의 전기 장치에 침입할 수 있으며, 이 경우 차량의 고장을 일으킬 수 있다. 따라서, 전기 차량의 안정적인 작동을 위하여 충전 커넥터의 방수 성능은 매우 중요한 요소 중 하나이다.

충전 커넥터의 방수 성능을 향상시키기 위하여, 충전 커넥터에 씰링 장치가 장착되고 있다. 종래에는 씰링 장치와 충전 커넥터를 인서트 사출함으로써 씰링 장치를 충전 커넥터에 장착하였다.

그러나, 충전 커넥터는 일반적으로 플라스틱 재질로 만들어지고 씰링 장치는 고무 재질로 만들어지므로, 충전 커넥터와 씰링 장치를 인서트 사출하는 경우 충분한 방수 성능을 확보하기가 어려웠다. 다시 말하면, 이종 재질을 인서트 사출하는 경우 이종 재질이 완전히 밀착되지 않고 그 사이에 틈이 형성되며, 이 틈을 통하여 외부의 수분이 침입할 수 있다. 이와 같이 충전 커넥터를 통하여 차량의 내부로 침입된 수분은 전기 차량의 전기 장치들의 오작동을 일으킬 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 충전 커넥터의 입구에 적어도 두 개 이상의 씰을 장착하여 외부의 수분이 충전 커넥터 내부로 침입하는 것을 완전히 방지할 수 있는 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 적어도 두 개 이상의 씰을 홀더와 함께 인서트 사출하지 않고 상기 씰이 홀더에 끼워지도록 함으로써 방수 성능을 향상시킬 수 있는 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 충전 커넥터의 입구에 씰을 조립하는 과정이 복잡하지 않은 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조는 원통 형상으로 아웃 보드 단부에 반경 외측으로 단차진 단차부가 형성된 입구; 원통 형상으로 상기 입구의 내주면에 삽입되는 홀더; 원통 형상으로 상기 홀더와 상기 입구의 단차부 사이에 위치하여 상기 홀더와 상기 입구 사이로 수분이 침입하는 것을 방지하는 아우터 씰; 원통 형상으로 그 내주면으로 케이블이 삽입 설치되며, 상기 홀더의 내주면에 삽입되어 홀더와의 사이 및 케이블과의 사이로 수분이 침입하는 것을 방지하는 이너 씰; 그리고 상기 홀더의 아웃보드 단부와 결합하며 상기 이너 씰이 상기 홀더로부터 이탈하는 것을 방지하는 커버;를 포함할 수 있다.

상기 홀더는 그 인보드 단부에 형성되는 원통 형상의 바디; 상기 바디로부터 아웃보드를 향하여 축방향으로 연장되며 그 외주면에 아우터 씰이 장착되고 그 내주면에 이너 씰이 장착되는 씰 장착부; 상기 씰 장착부의 아웃보드 단에서 반경 외측으로 연장되어 상기 단차부의 아웃보드 단을 감싸는 연결부; 상기 연결부의 반경 외측단에서 인보드를 향하여 축방향으로 연장되어 있으며, 상기 입구의 단차부의 외주면을 감싸는 축방향 연장부; 그리고 상기 축방향 연장부의 인보드 단에서 반경 내측으로 돌출되며, 상기 단차부의 인보드 단에 결합하는 제1클립;을 포함할 수 있다.

상기 커버와의 결합을 위해 축방향으로 천공된 커버 장착홀이 상기 홀더의 연결부에 형성되어 있을 수 있다.

상기 커버와의 결합을 위해 반경 내측으로 오목하게 파인 결합홈이 상기 홀더의 축방향 연장부 외주면에 형성되어 있을 수 있다.

상기 커버는 중앙부에 축방향으로 천공되어 케이블이 삽입되는 케이블 홀; 상기 케이블 홀을 경계 짓고, 축방향으로 돌출되어 상기 씰 장착부에 삽입되며, 상기 이너 씰의 아웃보드 단과 접하여 이너 씰이 씰 장착부로부터 이탈하는 것을 방지하는 내측 돌출부; 상기 커버 장착홀에 삽입되도록 상기 커버 장착홀에 대응되는 위치에서 축방향으로 돌출된 돌출편; 그리고 그 외주면에서 축방향으로 돌출되어 상기 결합홈과 결합하는 결합 클립;을 포함할 수 있다.

상기 홀더는 상기 바디와 상기 씰 장착부의 경계면에서 반경 내측으로 돌출되어 상기 이너 씰의 삽입 위치를 결정하는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

상기 아우터 씰의 외주면에는 반경 외측으로 돌출된 적어도 하나 이상의 제1외측 돌기가 형성되어 있으며, 상기 아우터 씰의 내주면에는 반경 내측으로 돌출된 적어도 하나 이상의 제1내측 돌기가 형성되어 있을 수 있다.

상기 이너 씰의 외주면에는 반경 외측으로 돌출된 적어도 하나 이상의 제2외측 돌기가 형성되어 있으며, 상기 이너 씰의 내주면에는 반경 내측으로 돌출된 적어도 하나 이상의 제2내측 돌기가 형성되어 있을 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 충전 커넥터의 입구에 아우터 씰과 이너 씰을 장착하기 위한 홀더를 끼우고 상기 홀더의 외주면에 아우터 씰을 장착하고 상기 홀더의 내주면에 이너 씰을 장착함으로써 방수 성능이 향상되게 된다.

또한, 상기 홀더에 아우터 씰을 끼운 후 상기 홀더를 상기 입구부에 삽입시키고, 상기 홀더의 내주면에 이너 씰을 끼운 후 커버를 상기 홀더에 결합시키기만 하면 되므로, 씰링 구조의 조립이 간단해 진다.

더 나아가, 상기 아우터 씰과 상기 이너 씰이 상기 홀더와 인서트 사출되지 않고 상기 아우터 씰과 상기 이너 씰을 상기 홀더에 억지로 밀어 넣는 방식에 의하여 장착되므로 방수 성능이 더욱 향상되게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충전 커넥터의 씰링 구조에서 입구에 아우터 씰과 홀더를 조립하기 전을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전 커넥터의 씰링 구조에서 입구에 아우터 씰과 홀더를 조립한 것을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전 커넥터의 씰링 구조에서 홀더에 이너 씰을 조립한 것을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 충전 커넥터의 씰링 구조에서 홀더에 커버를 조립한 것을 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조는 입구(10), 홀더(20), 아우터 씰(40), 이너 씰(50), 그리고 커버(60)를 포함한다.

설명의 편의상, 본 명세서에서는 차량의 내부로 향하는 방향을 인보드(inboard)라고 칭하고, 차량의 외부로 향하는 방향을 아웃보드(outboard)라고 칭하기로 한다. 첨부된 도면에서 좌측 방향은 인보드 방향이며 우측 방향은 아웃보드 방향이다.

입구(10)는 원통 형상으로 차량에서 아웃보드 방향을 향하여 축방향(X)을 따라 연장되어 있다. 상기 입구(10)의 아웃보드 단부에는 반경 외측으로 단차진 단차부(12)가 형성되어 있다.

홀더(20)는 원통 형상이며, 상기 입구(10)에 아우터 씰(40)과 이너 씰(50)을 장착하기 위한 것이다. 홀더(20)는 상기 입구(10)의 내주면에 삽입된다. 상기 홀더(20)는 바디(22), 씰 장착부(26), 스토퍼(24), 연결부(28), 축방향 연장부(32), 그리고 제1클립(34)을 포함한다.

바디(22)는 축방향(X)을 따르는 중공의 원통 형상이며 상기 홀더(20)의 인보드 단부에 형성된다. 상기 바디(22)는 상기 입구(10)에 삽입되어 있다.

상기 바디(22)의 아웃보드 단에서 아웃보드 방향을 향하여 상기 씰 장착부(26)가 축방향(X)을 따라 연장되어 있다. 씰 장착부(26)는 상기 입구(10)의 단차부(12)에 대응하는 위치에 형성된다. 상기 씰 장착부(26)의 외주면에는 아우터 씰(40)이 장착되고 상기 씰 장착부(26)의 내주면에는 이너 씰(50)이 장착된다.

스토퍼(24)는 상기 바디(22)와 상기 씰 장착부(26)의 경계에 형성되며 반경 내측으로 돌출되어 있다. 이 스토퍼(24)는 상기 이너 씰(50)의 삽입 위치를 결정하게 된다. 즉, 이너 씰(50)은 상기 스토퍼(24)에 닿을 때까지만 삽입되게 된다.

연결부(28)는 상기 씰 장착부(26)의 아웃보드 단에서 절곡 되어 반경 외측으로 연장되어 있다. 상기 연결부(28)는 상기 단차부(12)의 아웃보드 단을 감싼다. 상기 연결부(28)의 소정 위치에는 커버 장착홀(30)이 축방향(X)으로 천공되어 있다.

축방향 연장부(32)는 상기 연결부(28)의 반경 외측단에서 절곡되어 축방향(X)을 따라 인보드 방향으로 연장되어 있다. 이러한 축방향 연장부(32)는 상기 단차부(12)의 외주면을 감싼다. 상기 축방향 연장부(32)의 외주면 소정 위치에는 결합홈(36)이 반경 내측으로 파여 있다.

제1클립(34)은 상기 축방향 연장부(32)의 인보드 단에서 반경 내측으로 돌출되어 있다. 상기 제1클립(34)이 상기 단차부(12)의 인보드 단에 결합함으로써 상기 홀더(20)가 상기 입구(10)에 조립된다.

아우터 씰(40)은 상기 씰 장착부(26)의 외주면과 상기 단차부(12)의 내주면 사이에 장착된다. 아우터 씰(40)은 원통 형상으로 고무 재질로 만들어 진다. 상기 아우터 씰(40)의 외주면에는 적어도 하나 이상의 제1외측 돌기(42)가 반경 외측으로 돌출되어 있고, 상기 아우터 씰(40)의 내주면에는 적어도 하나 이상의 제1내측 돌기(44)가 반경 내측으로 돌출되어 있다. 이러한 제1외측 돌기(42)와 제1내측 돌기(44)는 상기 단차부(12)의 내주면과 상기 씰 장착부(26)의 외주면에 각각 밀착됨으로써 상기 입구(10)와 홀더(20) 사이의 틈으로 수분이 침입하는 것을 방지한다. 상기 아우터 씰(40)은 단차부(12), 씰 장착부(26), 그리고 연결부(28)에 의하여 이탈이 방지된다.

이너 씰(50)은 상기 씰 장착부(26)의 내주면에 장착되며, 그 내주면에는 케이블(도시하지 않음)이 삽입된다. 이너 씰(50)은 원통 형상으로 고무 재질로 만들어 진다. 상기 이너 씰(50)의 외주면에는 적어도 하나 이상의 제2외측 돌기(52)가 반경 외측으로 돌출되어 있고, 상기 이너 씰(50)의 내주면에는 적어도 하나 이상의 제2내측 돌기(54)가 반경 내측으로 돌출되어 있다. 이러한 제2외측 돌기(52)와 제2내측 돌기(54)는 상기 씰 장착부(26)의 내주면과 상기 케이블의 외주면에 각각 밀착됨으로써 상기 홀더(20)와 케이블 사이의 틈으로 수분이 침입하는 것을 방지한다.

커버(60)는 상기 홀더(20)의 아웃보드 단부와 결합하며, 이너 씰(50)의 이탈을 방지한다. 이러한 목적을 위하여, 상기 커버(60)는 얇은 플레이트 형상이며, 케이블 홀(66), 내측 돌출부(62), 돌출편(64), 그리고 결합 클립(68)을 포함한다.

케이블 홀(66)은 커버(60)의 중앙부에 천공되어 있으며, 이 케이블 홀(66)에 케이블이 삽입된다. 상기 케이블 홀(66)은 내측 돌출부(62)에 의하여 경계지어진다.

즉, 내측 돌출부(62)는 상기 커버(60)의 내주면에서 축방향(X)을 따라 인보드 방향으로 돌출되어 있다. 상기 내측 돌출부(62)는 상기 케이블 홀(66)을 둘러 싸고 있으며, 상기 씰 장착부(26)의 내주면으로 삽입되어 상기 이너 씰(50)의 아웃보드 단과 접하게 된다. 따라서, 상기 이너 씰(50)은 인보드 방향으로는 상기 스토퍼(24)에 의하여 구속되고 아웃보드 방향으로는 상기 내측 돌출부(62)에 의하여 구속됨으로써 그 이탈이 방지되게 된다.

돌출편(64)은 상기 연결부(28)의 커버 장착홀(30)에 대응되는 위치에서 축방향(X)을 따라 인보드 방향으로 돌출되어 있다. 이 돌출편(64)은 상기 커버 장착홀(30)에 삽입되어 커버(60)를 상기 홀더(20)에 결합시킨다.

결합 클립(68)은 상기 커버(60)의 외주면에서 축방향(X)을 따라 인보드 방향으로 돌출되어 있다. 상기 결합 클립(68)은 상기 결합홈(36)에 대응하는 위치에 형성되며, 상기 결합홈(36)과 결합함으로써 커버(60)를 상기 홀더(20)에 결합시킨다.

이하, 도 3 내지 도 6을 참조로, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조의 조립 과정을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 충전 커넥터의 씰링 구조에서 입구에 아우터 씰과 홀더를 조립하기 전을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충전 커넥터의 씰링 구조에서 입구에 아우터 씰과 홀더를 조립한 것을 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 충전 커넥터의 씰링 구조에서 홀더에 이너 씰을 조립한 것을 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 충전 커넥터의 씰링 구조에서 홀더에 커버를 조립한 것을 도시한 단면도이다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 입구(10)의 아웃 보드 바깥쪽에 아우터 씰(40)과 홀더(20)가 준비된다. 그 후, 아우터 씰(40)을 상기 홀더(20)의 씰 장착부(26) 외주면에 끼우고 상기 홀더(20)의 바디(22)를 상기 입구(10)의 내주면에 삽입시킨다. 이 때, 상기 홀더(20)의 축방향 연장부(32)는 상기 단차부(12)의 외주면에 위치하고 상기 제1클립(34)은 상기 단차부(12)의 인보드 단에 결합한다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 아우터 씰(40)이 장착된 홀더(20)가 상기 입구(10)에 조립된다.

이 상태에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 이너 씰(50)을 상기 홀더(20)의 씰 장착부(26) 내주면에 삽입시킨다. 상기 이너 씰(50)이 소정의 삽입 위치까지 삽입되면 스토퍼(240에 의하여 더 이상 삽입되지 않는다.

그 후, 도 6에 도시된 바와 같이, 커버(60)의 내측 돌출부(62)를 씰 장착부(26)의 내주면에 삽입시키고, 돌출편(64)을 커버 장착홀(30)에 삽입하며, 결합 클립(68)을 결합 홈(36)에 결합시킴으로써 커버(60)를 상기 홀더(20)의 아웃보드 단부에 조립한다. 이러한 커버(60)에 의하여 상기 이너 씰(50)이 홀더(20)에서 이탈되는 것이 방지된다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims

원통 형상으로 아웃 보드 단부에 반경 외측으로 단차진 단차부가 형성된 입구;
원통 형상으로 상기 입구의 내주면에 삽입되는 홀더;
원통 형상으로 상기 홀더와 상기 입구의 단차부 사이에 위치하여 상기 홀더와 상기 입구 사이로 수분이 침입하는 것을 방지하는 아우터 씰;
원통 형상으로 그 내주면으로 케이블이 삽입 설치되며, 상기 홀더의 내주면에 삽입되어 홀더와의 사이 및 케이블과의 사이로 수분이 침입하는 것을 방지하는 이너 씰; 그리고
상기 홀더의 아웃보드 단부와 결합하며 상기 이너 씰이 상기 홀더로부터 이탈하는 것을 방지하는 커버;
를 포함하는 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조.
제1항에 있어서,
상기 홀더는
그 인보드 단부에 형성되는 원통 형상의 바디;
상기 바디로부터 아웃보드를 향하여 축방향으로 연장되며 그 외주면에 아우터 씰이 장착되고 그 내주면에 이너 씰이 장착되는 씰 장착부;
상기 씰 장착부의 아웃보드 단에서 반경 외측으로 연장되어 상기 단차부의 아웃보드 단을 감싸는 연결부;
상기 연결부의 반경 외측단에서 인보드를 향하여 축방향으로 연장되어 있으며, 상기 입구의 단차부의 외주면을 감싸는 축방향 연장부; 그리고
상기 축방향 연장부의 인보드 단에서 반경 내측으로 돌출되며, 상기 단차부의 인보드 단에 결합하는 제1클립;
을 포함하는 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조.
제2항에 있어서,
상기 커버와의 결합을 위해 축방향으로 천공된 커버 장착홀이 상기 홀더의 연결부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조.
제3항에 있어서,
상기 커버와의 결합을 위해 반경 내측으로 오목하게 파인 결합홈이 상기 홀더의 축방향 연장부 외주면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조.
제4항에 있어서,
상기 커버는
중앙부에 축방향으로 천공되어 케이블이 삽입되는 케이블 홀;
상기 케이블 홀을 경계 짓고, 축방향으로 돌출되어 상기 씰 장착부에 삽입되며, 상기 이너 씰의 아웃보드 단과 접하여 이너 씰이 씰 장착부로부터 이탈하는 것을 방지하는 내측 돌출부;
상기 커버 장착홀에 삽입되도록 상기 커버 장착홀에 대응되는 위치에서 축방향으로 돌출된 돌출편; 그리고
그 외주면에서 축방향으로 돌출되어 상기 결합홈과 결합하는 결합 클립;
을 포함하는 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조.
제2항에 있어서,
상기 홀더는 상기 바디와 상기 씰 장착부의 경계면에서 반경 내측으로 돌출되어 상기 이너 씰의 삽입 위치를 결정하는 스토퍼를 더 포함하는 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 아우터 씰의 외주면에는 반경 외측으로 돌출된 적어도 하나 이상의 제1외측 돌기가 형성되어 있으며, 상기 아우터 씰의 내주면에는 반경 내측으로 돌출된 적어도 하나 이상의 제1내측 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 이너 씰의 외주면에는 반경 외측으로 돌출된 적어도 하나 이상의 제2외측 돌기가 형성되어 있으며, 상기 이너 씰의 내주면에는 반경 내측으로 돌출된 적어도 하나 이상의 제2내측 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 충전 커넥터의 씰링 구조.