KR20120126299A - 충전커넥터 잠금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전커넥터 잠금장치에 관한 것이다. 본 발명은 자동차의 배터리 충전을 위해 자동차에 구비되는 인렛커넥터(10)와 충전스테이션에 구비되는 플러그커넥터(30)가 결합된 상태를 잠그는 것이다. 이를 위해 상기 인렛커넥터(10)에 플러그커넥터(30)가 삽입되면 상기 플러그커넥터(30)에 형성되는 결합공(34)에 잠금레버(24)가 선택적으로 결합되어 고정되어진다. 이와 같은 본 발명에 따르면, 인렛커넥터(10)와 플러그커넥터(30)가 결합된 상태를 상기 잠금레버(24)가 잠글 수 있어 충전중에 불의의 외력 또는 부주의나 무지에 의해 인렛커넥터(10)와 플러그커넥터(30) 사이의 결합이 분리되지 않게 된다.

Description

충전커넥터 잠금장치{Charging connector locking apparatus}

본 발명은 충전커넥터 잠금장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차에서 배터리의 충전을 위한 플러그커넥터와 인렛커넥터가 서로 결합된 상태를 잠금시켜 충전시에 자동으로 유지시키도록 인렛커넥터에 구비되는 충전커넥터 잠금장치에 관한 것이다.

전기를 주동력으로 사용하거나 적어도 일부라도 사용하는 자동차에서는 충전을 위하여 자동차의 일측에 인렛커넥터가 구비된다. 상기 인렛커넥터에는 충전스테이션의 플러그커넥터가 삽입되어 결합된다. 상기 인렛커넥터와 상기 플러그커넥터는 결합되어 전기적으로 연결되어 자동차의 배터리로 전원을 공급하여 충전되도록 한다. 이와 같은 상기 인렛커넥터와 상기 플러그커넥터의 예는 일본 특허평7-85926의 도 1에 잘 개시되어 있다.

일반적으로 상기 인렛커넥터와 상기 플러그커넥터는 결합상태가 의도하지 않은 외력에 의해 임의로 해제되지 않도록 하는 결합구조가 있으나, 이와 같은 결합구조는 사람의 조작에 의해 쉽게 해제될 수 있다. 따라서, 충전이 진행되는 도중에 충전작업을 하는 당사자 또는 제3자가 실수나 무지로 상기 플러그커넥터를 상기 인렛커넥터로부터 결합을 해제하여 분리할 수 있다. 이와 같이 되면 상기 플러그커넥터가 상기 인렛커넷터로부터 분리되는 과정에서 스파크가 발생하여 화재의 위험이 있다.

이와 같은 사태를 방지하기 위해서는 상기 인렛커넥터에 결합상태를 잠금시키는 잠금장치를 두는 것이 바람직하다. 일반적으로 상기 인렛커넥터와 상기 플러그커넥터에는 표준구조를 두어 상기 인렛커넥터와 상기 플러그커넥터를 서로 다른 제조사에서 생산하더라도 상호 결합되도록 하고 있다. 따라서, 자동차 제조사입장에서는 자동차에 잠금장치를 두어 혹시나 잠금장치가 없는 플러그커넥터와 인렛커넥터가 결합이 되더라도 결합상태의 잠금이 이루어지도록 하는 것이 좋다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 필요를 해결하기 위한 것으로, 자동차에서 충전을 위한 인렛커넥터에 플러그커넥터와 결합되어 잠금되도록 잠금장치를 두는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 인렛커넥터를 충전스테이션에 있는 플러그커넥터와 결합시켜 충전을 수행함에 있어 상기 인렛커넥터에 플러그커넥터가 결합된 상태를 잠금시키는 충전커넥터 잠금장치에 있어서, 상기 인렛커넥터의 일측에 구비되며, 회전축을 중심으로 시이소오운동되는 잠금레버, 상기 잠금레버에 연결되어 상기 잠금레버의 회전을 강제하는 구동원을 포함하고, 상기 잠금레버의 일단은 상기 플러그커넥터에 형성되는 결합공에 선택적으로 삽입되어 상기 플러그커넥터를 고정한다.

상기 구동원은 상기 인렛커넥터에 플러그커넥터가 결합되고 충전을 위한 조작과 충전완료조작이 이루어지거나 인렛커넥터에 플러그커넥터가 결합된 것이 감지되거나 충전이 완료되었다는 정보를 자동차의 제어부가 받게 되면 동작된다.

상기 잠금레버의 일단에는 잠금레치가 형성되고, 상기 인렛커넥터의 외관과 골격을 형성하는 하우징에 형성된 플러그결합부에는 상기 잠금레치가 관통하는 삽입공이 형성된다.

상기 플러그결합부에는 상기 잠금레버의 잠금레치가 관통하는 삽입공이 형성되고, 인렛커넥터에 플러그커넥터가 결합되었을 때 상기 잠금레치의 선단이 위치되는 결합공이 상기 플러그커넥터에 구비된다.

상기 잠금레버중 상기 구동원과 연결된 반대쪽에는 탄성부재가 연결되어 상기 잠금레버의 잠금레치가 상기 삽입공에 삽입되는 방향으로 힘을 제공한다.

상기 잠금레버의 선단에는 경사면이 형성되고, 상기 경사면은 상기 플러그커넥터의 선단에 경사지게 형성된 안내경사면을 따라 슬라이딩 이동된다.

본 발명에 의한 충전커넥터 잠금장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는 자동차의 충전을 위해 자동차 측에 구비되는 인렛커넥터와 충전스테이션에 있는 플러그커넥터가 결합된 상태를 자동으로 잠금시켜 충전중에 유지시키기 위해 인렛커넥터측에 있어 구동원에 의해 구동되는 잠금레버가 상기 플러그커넥터에 구비되는 표준구조에 결합된다. 따라서 플러그커넥터에 별도의 결합수단이 필요하지 않으며 간단한 구조로 플러그커넥터를 인렛커넥터에 잠금시킬 수 있다. 따라서, 간단한 구조로 충전중에 플러그커넥터가 잠금되어 자동차의 안전성을 보다 높일 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 충전커넥터 잠금장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 정면도.
도 2은 본 발명 실시예의 요부구성을 보인 단면사시도.
도 3은 본 발명 실시예에서 잠금레버가 체결된 상태를 보인 단면사시도.
도 4은 본 발명 실시예에서 잠금레버가 해제된 상태를 보인 단면사시도.

이하 본 발명에 의한 충전커넥터 잠금장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 인렛커넥터(10)는 자동차의 충전을 위한 것으로 자동차의 일측에 장착되어 충전스테이션의 플러그커넥터(30)가 결합되는 부분이다. 상기 인렛커넥터(10)의 외관과 골격을 하우징(11)이 형성한다. 상기 하우징(11)은 합성수지재질로 만들어진다. 상기 하우징(11)의 후단에는 절연성 합성수지로 만들어지는 판형상의 장착판(12)이 구비된다. 상기 장착판(12)에는 대략 원통형으로 되는 플러그결합부(14)가 돌출되어 형성된다. 상기 플러그결합부(14)의 내부에는 원통형으로 터미널설치부(15)가 형성된다. 상기 터미널설치부(15)를 전후로 관통하여서는 터미널안착공간(16)이 형성된다. 상기 터미널안착공간(16)의 내부에는 도전성 금속재질로 만들어진 터미널(16')이 위치된다.

상기 플러그결합부(14)의 외면 일측에는 삽입공(17)이 형성된다. 상기 삽입공(17)은 아래에서 설명될 잠금레버(24)의 잠금레치(26)가 관통하는 부분이다. 상기 삽입공(17)은 충전스테이션의 플러그커넥터(30)가 인렛커넥터(10)에 결합되었을 때, 충전스테이션의 플러그커넥터(30)에 구비되는 결합공(34)과 일직선상에 위치하는 부분이다.

상기 장착판(12)의 일측에는 아래에서 설명될 구동원(20)의 장착을 위한 안착부(18)가 형성된다. 상기 안착부(18)는 구동원(20)의 외곽을 지지할 수 있는 형상으로 돌출되게 만들어진다.

상기 인렛커넥터(10)의 장착판(12)에는 구동원(20)이 설치된다. 상기 구동원(20)은 상기 장착판(12) 일측에 돌출 형성되는 안착부(18)의 내측에 설치된다. 상기 구동원(20)에는 구동로드(22)가 내외부로 입출되게 구비되며 상기 구동로드(22)는 도면을 기준으로 상하 동작된다. 상기 구동로드(22)의 선단에는 연결공(22')이 형성되어 상기 연결공(22')은 아래에서 설명될 잠금레버(24)의 일측에 구비되는 체결돌기(27)와 결합되어 진다.

상기 인렛커넥터(10)의 일측에는 상기 잠금레버(24)가 설치된다. 상기 잠금레버(24)는 충전스테이션의 플러그커넥터(30)에 구비되는 결합공(34)에 결합되는 부분이다. 상기 잠금레버(24)는 일측은 상기 구동로드(22)와 연결되며 대략 중간에 회전축(24')이 구비되어 상기 구동로드(22)가 상하로 동작되어지면 상기 잠금레버(24)는 상기 회전축(24')을 중심으로 회전되어 진다.

상기 잠금레버(24)의 상측에는 탄성부재(28)가 구비된다. 상기 탄성부재(28)는 상기 잠금레버(24)의 일측에 위치하여 상기 잠금레버(24)를 일정한 힘으로 눌러준다. 상기 탄성부재(28)는 상기 장착판(12)에 있는 고정대(29)의 일단부가 고정된다. 상기 탄성부재(28)는 상기 잠금레버(24)와 상기 고정대(29) 사이에 위치하여 상기 잠금레버(24)를 일정한 탄성력으로 눌러준다.

상기 잠금레버(24)의 일단부 측에는 잠금레치(26)가 형성된다. 상기 잠금레치(26)의 선단은 경사지게 형성되는 경사면(26')을 구비한다. 상기 경사면(26')은 아래에서 설명될 플러그삽입구(32)가 플러그결합부(14)에 삽입되면 상기 플러그삽입구(32)의 선단에 구비되는 안내경사면(36)을 따라 원활하게 이동하여 상기 결합공(34)에 안착되어 진다. 따라서, 충전중에는 상기 플러그커넥터(30)가 임의로 동작될 수 없게 되어 사용자나 제3자의 부주의나 실수 등으로 인해 충전중에 플러그커넥터(30)가 인렛커넥터(10)에서 분리되는 것을 철저히 방지할 수 있다.

상기 잠금레버(24)의 대략 중간에는 회전축(24')이 형성된다. 상기 회전축(24')에 의해 상기 잠금레버(24)의 잠금레치(26)는 상하로 이동 가능하게 설치된다.

한편, 충전이 완료되면 상기 플러그커넥터(30)를 인렛커넥터(10)에서 분리해야 하는데, 이 경우 사용자가 충전스테이션에 충전완료에 대한 조작을 하거나 자동차의 제어부가 충전이 완료되었다는 신호를 받음에 의해 상기 구동원(20)이 동작한다. 상기 구동원(20)의 적절한 예로서 솔레노이드가 있다.

상기 인렛커넥터(10)와 결합되는 플러그커넥터(30)는 편의상 그 구성의 일부만이 도 2에 도시되어 있다. 상기 플러그커넥터(30)는 충전스테이션에 있는 것으로, 상기 인렛커넥터(10)와 결합되어 자동차의 배터리를 충전하게 된다. 상기 플러그커넥터(30)에는 플러그삽입구(32)가 소정의 길이 만큼 돌출되어 구비된다. 상기 플러그삽입구(32)는 상기 인렛커넥터(10)에 플러그결합부(14)의 내부에 형성되는 터미널설치부(15)를 둘러싸도록 결합된다. 실제로는 상기 플러그결합부(14)와 터미널설치부(15)사이의 공간에 상기 플러그삽입구(32)가 삽입된다. 상기 플러그삽입구(32)의 내측에는 상기 터미널(16')과 결합되는 터미널들이 구비된다. 상기 플러그삽입구(32)에는 결합공(34)이 형성된다. 상기 결합공(34)은 아래에서 설명될 잠금레버(24)의 잠금레치(26)가 걸어지는 부분이다. 상기 인렛커넥터(10)에 상기 플러그커넥터(30)가 삽입되어 결합되면 잠금레버(24)에 의해 상기 플러그삽입구(32)에 형성된 결합공(34)에 의해 걸어져 상기 인렛커넥터(10)와 플러그커넥터(30)가 고정되어 진다.

따라서, 상기 잠금레버(24)의 잠금레치(24)가 상기 결합공(34)에서 분리되지 않는 한 상기 인렛커넥터(10)와 상기 플러그커넥터(30)의 결합은 해제되지 않는다. 만약, 충전이 완료되어 상기 플러그커넥터(30)를 상기 인렛커넥터(10)에서 분리하기 위해서는 사용자가 충전스테이션에 충전완료에 대한 조작을 하거나 자동차의 제어부(미도시)가 충전이 완료되었다는 신호를 받음에 의해 구동원(20)이 동작한다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 충전커넥터 잠금장치가 사용되는 것을 상세하게 설명한다.

본 발명에서 상기 플러그결합부(14)에 상기 플러그삽입구(32)가 안착되면 상기 플러그삽입구(32)에 형성된 상기 결합공(34)에 상기 잠금레치(26)가 삽입되어 결합이 이루어진다. 이와 같은 상태에서 충전이 이루어진다.

이를 보다 상세히 설명한다. 상기 플러그커넥터(30)가 상기 플러그결합부(14)에 삽입되면, 상기 잠금레치(26)에 형성된 상기 경사면(26')이 상기 플러그커넥터(30)의 선단에 형성된 안내경사면(36)을 따라 안내되면서, 상기 잠금레치(26)가 안내경사면(36)을 따라 이동된다. 이와 같은 과정은 도 2에 잘 도시되어 있는데, 상기 잠금레치(26)가 상기 안내경사면(36)을 따라 안내되면 상기 탄성부재(28)는 상기 잠금레치(26)에 의해 압축된다.

상기 플러그겹합부(14)에 형성된 삽입공(17)과 상기 플러그커넥터(30)에 형성되는 결합공(34)이 대응되는 위치에 있도록 되면, 상기 탄성부재(28)의 복원력에 의해 상기 잠금레치(26)의 선단은 상기 결합공(34) 내부로 들어가게 된다. 이와 같이 되면, 상기 잠금레치(26)는 상기 삽입공(17)과 결합공(34)에 동시에 위치하여 상기 플러그커넥터(30)와 인렛커넥터(10)가 서로 체결되도록 한다. 이와 같은 상태가 도 3에 있다. 이와 같이 되면 플러그커넥터(30)와 인렛커넥터(10)가 결합되어 임의로 분리되지 않게 된다.

그리고 상기 삽입공(17)과 결합공(34)에 동시에 위치된 상기 잠금레치(26)가 상부로 이동하여 상기 결합공(34)에서 빠져나가 결합을 해제하는 것은 상기 구동원(20)에 구동력을 제공하면 된다. 이는 충전완료 후에 충전스테이션에서 필요한 조작을 하여 신호를 제공하거나, 충전완료를 자동차 제어부(미도시)가 인식함에 의해 상기 구동원(20)을 동작시킬 수 있다.

하지만, 충전중에는 상기 인렛커넥터(10)에서 상기 플러그커넥터(30)가 임의로 분리되지 않아야 하므로, 상기 잠금레치(26)가 상기 결합공(34)에 결합되어 상기 플러그커넥터(30)가 분리되지 못하게 한다. 상기 잠금레치(26)는 상기 인렛커넥터(10)를 차폐하는 구성, 예를 들면 차량의 패널 등에 의해 차폐되므로 자동차의 외부에서 외력이 상기 잠금레치(26)에 작용할 수 없다. 따라서, 상기 구동원(20)이 동작되지 않는 한 상기 잠금레치(26)가 상기 결합공(34)에서 분리될 수는 없다.

한편, 충전이 완료되면 상기 플러그커넥터(30)를 인렛커넥터(10)에서 분리해야 하는데, 이 경우 사용자가 충전스테이션에 충전완료에 대한 조작을 하거나 자동차의 제어부(미도시)가 충전이 완료되었다는 신호를 받음에 의해 상기 구동원(20)이 동작한다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에서 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들면, 상기 플러그결합부(14)에서 삽입공(17)이 반드시 구비되어야 하는 것은 아니다. 상기 플러그결합부(14)의 일부가 개방되어 형성되면 상기 삽입공(17)이 없이도 상기 잠금레치(26)가 상기 플러그삽입구(32)에 형성된 결합공(34)에 결합되어 상기 플러그커넥터(30)를 고정하는 것이 가능하다.

도시된 실시예에서는 상기 잠금레버(24)의 선단 일측을 상기 탄성부재(28)가 눌러서 고정하도록 되어 있으나, 상기 탄성부재(28)를 사용하지 않고 상기 구동원(20)의 구동로드(22)가 외부로 돌출 그리고 수납된 상태로 고정되어 있을 수 있도록 할 수도 있다.

또한, 상기 플러그커넥터(30)의 상기 결합공(34)은 관통하여 형성되도록 되어 있으나, 상기 잠금레치(26)가 고정될 수 있다면 상기 결합공(34)이 관통되지 않고 홈형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 도시된 실시예에서는 상기 잠금레버(26)가 상기 구동원(20)과 탄성부재(28)에 의해 동작되도록 되어 있으나, 상기 탄성부재(28) 없이 구동원의 구동력만으로 동작되도록 할 수도 있다. 즉, 상기 구동원이 상기 잠금레버(24)를 회전축(24')을 중심으로 소정 각도 회전시켜 상기 잠금레치(26)가 잠금의 위치와 해제의 위치에 있도록 동작될 수도 있다.

10: 인렛커넥터 11: 하우징
12: 장착판 14: 플러그결합부
17: 삽입공 20: 구동원
22: 구동로드 24: 잠금레버
26: 잠금레치 28: 탄성부재
30: 플러그커넥터 32: 플러그삽입구
34: 결합공

Claims (6)

1. 인렛커넥터를 충전스테이션에 있는 플러그커넥터와 결합시켜 충전을 수행함에 있어 상기 인렛커넥터에 플러그커넥터가 결합된 상태를 잠금시키는 충전커넥터 잠금장치에 있어서,
   상기 인렛커넥터의 일측에 구비되며, 회전축을 중심으로 시이소오운동되는 잠금레버;
   상기 잠금레버에 연결되어 상기 잠금레버의 회전을 강제하는 구동원;을 포함하고,
   상기 잠금레버의 일단은 상기 플러그커넥터에 형성되는 결합공에 선택적으로 삽입되어 상기 플러그커넥터를 고정하는 충전커넥터 잠금장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동원은 상기 인렛커넥터에 플러그커넥터가 결합되고 충전을 위한 조작과 충전완료조작이 이루어지거나 인렛커넥터에 플러그커넥터가 결합된 것이 감지되거나 충전이 완료되었다는 정보를 자동차의 제어부가 받게 되면 동작됨을 특징으로 하는 충전커넥터 잠금장치.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 잠금레버의 일단에는 잠금레치가 형성되고, 상기 인렛커넥터의 외관과 골격을 형성하는 하우징에 형성된 플러그결합부에는 상기 잠금레치가 관통하는 삽입공이 형성됨을 특징으로 하는 충전커넥터 잠금장치.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 플러그결합부에는 상기 잠금레버의 잠금레치가 관통하는 삽입공이 형성되고, 인렛커넥터에 플러그커넥터가 결합되었을 때 상기 잠금레치의 선단이 위치되는 결합공이 상기 플러그커넥터에 구비됨을 특징으로 하는 충전커넥터 잠금장치.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 잠금레버중 상기 구동원과 연결된 반대쪽에는 탄성부재가 연결되어 상기 잠금레버의 잠금레치가 상기 삽입공에 삽입되는 방향으로 힘을 제공함을 특징으로 하는 충전커넥터 잠금장치.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 잠금레버의 선단에는 경사면이 형성되고, 상기 경사면은 상기 플러그커넥터의 선단에 경사지게 형성된 안내경사면을 따라 슬라이딩 이동됨을 특징으로 하는 충전커넥터 잠금장치.

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