KR20120133221A - 충전커넥터의 결합고정장치 - Google Patents

충전커넥터의 결합고정장치 Download PDF

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김선아
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Abstract

본 발명은 충전커넥터 결합고정장치에 관한 것이다. 본 발명은 자동차의 배터리 충전을 위해 자동차에 구비되는 인렛커넥터(10)와 충전스테이션에 구비되는 플러그커넥터(30)가 결합완료된 것을 확인할 수 있도록 한다. 이를 위해 상기 인렛커넥터(10)의 하우징(11)에는 장착판(12)의 전면에 상기 플러그커넥터(30)의 선단이 삽입되는 플러그삽입부(14)가 형성된다. 상기 플러그삽입부(14)의 외면에 해당되는 하우징(11)에는 내부에 수납공간(26')이 형성된 박스체(26)가 형성된다. 상기 박스체(26)의 수납공간(26')과 상기 플러그삽입부(14)의 내부를 연통시키게 상기 플러그삽입부(14)를 관통하여 볼통공(14')이 형성된다. 상기 볼통공(14')을 통해서는 상기 수납공간(26')의 내부에 탄성부재(27)에 의해 지지되어 설치된 플런저(28)의 볼부(29')가 플러그삽입부(14)의 내부로 돌출된다. 상기 플런저(28)는 다수개가 일정 간격을 가지도록 상기 플러그삽입부(14)의 내부로 돌출될 수 있다. 이와 같은 본 발명에 의하면 플러그커넥터(30)가 인렛커넥터(10)에 완전히 결합될 때, 상기 플런저(28)의 볼부(29')가 상기 플러그커넥터(30)의 플러그하우징(32) 외면에 형성된 안착부(32)에 안착되면서 작업자에게 소리와 진동을 통해 결합이 완성됨을 알려줄 수 있게 된다.

Description

충전커넥터의 결합고정장치{Snap-fastening apparatus for charging connector}
본 발명은 충전커넥터의 결합고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차에서 배터리의 충전을 위한 플러그커넥터와 인렛커넥터가 서로 결합된 상태를 고정시켜 주는 충전커넥터 잠금장치에 관한 것이다.
전기를 주동력으로 사용하거나 전기를 적어도 일부라도 주동력으로 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 플러그커넥터가 결합될 때, 상기 플러그커넥터를 인렛커넥터의 내부로 삽입하게 된다. 하지만, 인렛커넥터와 플러그커넥터의 결합이 완성되었는지를 확인하는 것은 작업자가 눈으로 확인하는 수 밖에는 없다.
하지만, 인렛커넥터와 플러그커넥터가 결합될 때, 플러그커넥터의 선단이 인렛커넥터의 내부로 삽입되어 보이지 않게 되므로 시각적으로는 완벽하게 결합완성 상태를 확인할 수 없다. 따라서, 작업자는 결합완성을 위해 플러그커넥터에 상대적으로 큰 힘을 주어 인렛커넥터의 내부로 들어가도록 한다. 이 과정에서 상기 플러그커넥터에 의해 인렛커넥터에 무리한 힘이 가해지게 되어 심한 경우 인렛커넥터가 손상되기도 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 필요를 해결하기 위한 것으로, 자동차의 배터리충전을 위한 인렛커넥터와 플러그커넥터가 결합될 때 결합이 완성되는 것을 작업자가 시각 이외의 감각으로 확인할 수 있도록 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 충전스테이션에 있는 플러그커넥터와 결합되어 충전을 수행하는 인렛커넥터에 상기 플러그커넥터가 결합된 상태를 고정시키는 충전커넥터 결합고정장치에 있어서, 상기 인렛커넥터의 외관을 구성하는 하우징의 일측에 형성되고 내부에 수납공간이 형성되는 박스체와, 상기 하우징의 일측에 형성되고 상기 플러그커넥터의 선단이 삽입되는 플러그삽입부를 관통하여 상기 상자체의 수납공간에 탄성부재에 의해 지지되어 상기 플러그커넥터의 플러그하우징 외면을 향해 플러그삽입부의 내부로 돌출되는 볼부를 구비하는 플런저를 포함하고, 상기 볼부는 상기 플러그삽입부의 내부로 돌출되어 상기 플러그하우징에 형성된 안착부에 상기 탄성부재의 복원력에 의해 안착된다.
상기 플러그삽입부를 관통하여서는 상기 상자체의 수납공간과 상기 플러그삽입부의 내부를 연통시키는 볼통공이 형성된다.
상기 플런저는 상기 수납공간의 내부에 위치되고 상기 볼통공보다 큰 치수와 형상을 가지는 몸체부와, 상기 몸체부의 선단에 돌출되고 상기 볼통공에 위치되며 선단이 상기 플러그삽입부의 내부로 돌출되어 상기 플러그커넥터의 플러그하우징의 외면을 따라 안내되도록 선단이 곡면으로 형성되는 볼부를 포함한다.
상기 볼부는 적어도 상기 플러그커넥터의 이동방향으로 선단에 곡면이 형성된다.
상기 플런저는 상기 플러그삽입부의 내부로 일정한 간격을 가지고 다수개가 설치된다.
상기 하우징은 장착판의 전면에 상기 플러그삽입부가 돌출되어 형성되고 상기 상자체는 상기 장착판의 전면에 형성되어 선단커버에 의해 차폐된다.
본 발명에 의한 충전커넥터의 결합고정장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 자동차의 충전을 위해 자동차 측에 구비되는 인렛커넥터와 충전스테이션에 있는 플러그커넥터가 결합될 때, 결합이 완성된 상태를 시각 이외의 감각으로 작업자가 확인할 수 있도록 된다. 즉, 인렛커넥터 측에 탄성부재에 의해 지지된 볼이 설치되어 플러그커넥터가 인렛커넥터에 결합 완료되는 시점에서 볼이 플러그커넥터에 의해 밀렸다가 원래의 위치로 돌아오면서 작업자가 체결감을 느끼고 체결음을 들을 수 있게 되어 플러그커넥터의 완전 삽입을 시각 이외의 감각으로 느낄 수 있도록 되는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 충전커넥터의 결합고정장치의 바람직한 실시예가 채용된 인렛커넥터의 구성을 보인 정면사시도.
도 2은 본 발명 실시예가 채용된 인렛커넥터의 전면커버가 제거된 상태를 보인 정면사시도.
도 3은 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명 실시예가 동작되는 것을 보인 동작상태도.
이하 본 발명에 의한 충전커넥터 결합고정장치의 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 플러그삽입부(14)가 돌출되어 형성된다. 상기 플러그삽입부(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 플러그삽입부(14)의 외면 일측에는 삽입공(17)이 형성된다. 상기 삽입공(17)은 아래에서 설명될 잠금레버(20)의 잠금레치(24)가 관통하는 부분이다. 상기 삽입공(17)은 충전스테이션의 플러그커넥터(30)가 인렛커넥터(10)에 결합되었을 때, 충전스테이션의 플러그커넥터(30)에 구비되는 결합공(도시되지 않음)과 일직선상에 위치하는 부분이다.
상기 장착판(12)의 전면에는 선단커버(18)가 장착된다. 상기 선단커버(18)는 상기 플러그삽입부(14)를 제외한 상기 하우징(11)의 정면부분을 차폐하는 역할을 한다. 상기 선단커버(18)와 상기 장착판(12)의 사이에는 아래에서 설명될 여러가지 구성들이 설치된다.
먼저, 상기 장착판(12)과 선단커버(18)의 사이 공간에는 잠금레버(20)가 설치된다. 상기 잠금레버(20)는 별도의 구동원(도시되지 않음)에 의해 구동되는 것으로, 선단이 잠금탄성부재(22)에 의해 지지된다. 상기 잠금레버(20)의 선단에는 상기 삽입공(17)을 관통하는 잠금레치(24)가 일체로 구비된다. 상기 잠금레버(20)는 그 중간부가 회전축(도시되지 않음)을 중심으로 시이소오운동하게 되어 있고, 타단부는 상기 구동원측에 연결되어 있다. 상기 잠금레버(20)는 인렛커넥터(10)와 플러그커넥터(30)가 결합되었을 때, 상기 구동원의 구동에 의해 이들을 서로 결합시키는 역할을 한다. 즉, 상기 잠금레버(20)의 잠금레치(24)가 상기 삽입공(17)을 관통하여 플러그커넥터(30)의 결합공에 걸어지면 인렛커넥터(10)와 플러그커넥터(30)가 서로 잠금되는 것이다.
한편, 상기 하우징(11)의 장착판(12) 전면에는 상기 플러그삽입부(14)의 외면에 해당되는 위치에 박스체(26)가 형성된다. 상기 박스체(26)는 내부에 하우징(11)의 전방을 향해 개구되는 수납공간(26')이 형성된다. 상기 박스체(26)의 수납공간(26')은 상기 플러그삽입부(14)를 관통하여 형성된 볼통공(14')을 통해 플러그삽입부(14) 내부와 연통된다. 상기 수납공간(26')에서 하우징(11)의 전방을 향해 개구된 부분은 상기 선단커버(18)에 의해 차폐된다.
상기 수납공간(26')의 내부에는 탄성부재(27)와 플런저(28)가 위치된다. 상기 탄성부재(27)는 일단부는 상기 수납공간(26')의 내면 일측에 지지되고 타단부는 상기 플런저(28)에 지지된다. 상기 탄성부재(27)는 원통코일스프링이 사용되는 것이 좋다. 상기 탄성부재(27)는 상기 플런저(28)를 지지하여 상기 볼통공(14')을 통해 플런저(28)의 일측이 상기 플러그삽입부(14)의 내부로 돌출되도록 한다.
상기 플런저(28)는 골격과 외관을 몸체부(29)가 형성한다. 상기 몸체부(29)는 본 실시예에서 원통형으로 되고, 그 일단부에 상기 탄성부재(27)의 단부가 삽입된다. 하지만, 상기 몸체부(29)가 반드시 원통형으로 되어야 하는 것은 아니다. 상기 몸체부(29)는 상기 플러그삽입부(14)의 볼통공(14')을 통과하지 않도록 형태와 치수가 만들어져야 한다.
상기 몸체부(29)의 선단에는 볼부(29')가 돌출되어 형성된다. 상기 볼부(29')의 횡단면의 직경은 상기 몸체부(29)보다는 크게 형성된다. 상기 볼부(29')는 적어도 선단이 반구형상으로 된다. 본 실시예에서는 상기 볼부(29')가 상기 몸체부(29)에 연결되는 부분은 원기둥형상이고, 선단은 반구형상으로 되어 있다. 상기 원기둥형상으로 된 부분은 상기 플러그삽입부(14)의 볼통공(14') 내에 위치되는 부분이다. 상기 볼부(29')의 선단은 적어도 아래에서 설명될 플러그커넥터(30)의 입출방향으로만이라도 곡면으로 되어야 한다. 이는 아래에서 설명될 플러그커넥터(30)의 안착부(32)에 플러그커넥터(30)의 외면을 따라 상기 볼부(29')의 선단이 원활하게 이동할 수 있도록 하기 위함이다.
이와 같이 탄성부재(27)에 의해 지지된 플런저(28)는 다수개가 상기 플러그삽입부(14)의 내면으로 돌출되게 설치될 수 있다. 상기 플런저(28)는 일정한 간격을 두고 상기 플러그삽입부(14)의 내면으로 돌출되는 것이 좋다.
상기 인렛커넥터(10)와 결합되는 플러그커넥터(30)는 편의상 그 구성의 일부만이 도 4 및 도 5에 도시되어 있다. 상기 플러그커넥터(30)는 충전스테이션에 있는 것으로, 상기 인렛커넥터(10)와 결합되어 자동차의 배터리를 충전하게 된다. 상기 플러그커넥터(30)의 플러그하우징(31)의 외면에는 상기 플런저(28)와 대응되는 위치에 안착부(32)가 구비된다. 상기 안착부(32)는 상기 플러그커넥터(30)의 플러그하우징(31)의 외면에 오목하게 또는 관통하여 형성될 수 있다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 충전커넥터 결합고정장치가 사용되는 것을 상세하게 설명한다.
상기 플러그삽입부(14)에 상기 플러그커넥터(30)의 선단이 삽입되면, 인렛커넥터(10)와 플러그커넥터(30)가 서로 결합되어 충전이 진행된다. 물론, 이때 상기 잠금레버(20)에 의해 상기 인렛커넥터(10)와 플러그커넥터(30)는 서로 결합된 상태가 잠금된다. 이 상태에서 충전이 이루어지게 된다.
상기 플러그커넥터(30)가 상기 인렛커넥터(10)로 삽입되는 과정에서 상기 플러그커넥터(30)의 플러그하우징(31)의 선단 및 외면에 의해 상기 플런저(28)의 볼부(29')는 상기 볼통공(14')의 내부로 수납된다. 즉, 상기 플런저(28)가 상기 탄성부재(27)를 탄성변형시키면서 상기 수납공간(26')의 내측으로 이동되는 것이다.
상기 플런저(28)의 볼부(29')가 상기 플러그삽입부(14)의 내부에서 볼통공(14')의 내부로 상기 플러그하우징(31)에 의해 밀려 있다가, 상기 플러그커넥터(30)가 상기 인렛커넥터(10)로 완전히 삽입되면, 상기 볼부(29')와 대응되는 위치에 상기 플러그하우징(31)의 안착부(32)가 위치하게 되고, 상기 볼부(29')는 상기 안착부(32)로 들어가게 된다. 이는 상기 탄성부재(27)가 원래의 상태로 복원되기 때문이다.
이와 같이 상기 탄성부재(27)가 원래의 상태로 복원되면서 상기 볼부(29')가 상기 안착부(32)로 들어가게 되면, 상기 플런저(28)의 몸체부(29)가 상기 수납공간(26')에서 상기 플러그삽입부(14)의 벽면에 충돌하게 되어 작업자는 그 소리 또는 충격에 의해 진동을 느낄 수 있다. 따라서, 작업자는 플러그커넥터(30)가 인렛커넥터(10)에 완전히 삽입되었음을 알 수 있게 된다.
한편, 상기 플런저(28)의 볼부(29')는 그 선단이 곡면으로 되어 있고, 상기 볼부(29')의 중간부는 상기 볼통공(14')의 내부에 있어 플런저(28)가 직선운동하게하므로 상기 플러그커넥터(30)가 인렛커넥터(10)와 결합 또는 분리되는 방향으로 이동할 때, 상기 볼부(29')는 상기 플러그하우징(31)의 선단이나 상기 안착부(32)의 가장자리를 쉽게 통과할 수 있다. 즉, 상기 볼부(29') 선단의 곡면에 상기 플러그하우징(31)의 선단이나 상기 안착부(32)의 가장자리를 안내하면서 플런저(28)가 직선운동하게 되는 것이다.
따라서, 상기 플러그커넥터(30)를 상기 인렛커넥터(10)로부터 분리할 때도 마찬가지이다. 충전이 완료되어 상기 구동원의 구동에 의해 상기 잠금레버(20)가 동작되어 상기 잠금레치(24)가 상기 플러그커넥터(30)의 결합공으로부터 빠지면, 작업자가 상기 플러그커넥터(30)를 상기 인렛커넥터(10)로부터 분리할 수 있게 된다.
작업자가 상기 플러그커넥터(30)에 인렛커넥터(10)로부터 분리되는 방향으로 힘을 가하면 상기 플러그커넥터(30)의 안착부(32)가장자리에 상기 볼부(29')의 곡면이 안내되면서 상기 플런저(28)가 이동하게 되어 상기 볼부(29')는 상기 플러그삽입부(14)의 볼통공(14') 내부로 들어간다. 이와 같이 되면 상기 플러그커넥터(30)가 상기 인렛커넥터(10)로부터 분리될 수 있게 된다.
참고로, 상기 볼부(29')가 상기 플러그커넥터(30)의 안착부(32)에 삽입되어 있게 되면 상기 플러그커넥터(30)가 임의로 상기 인렛커넥터(10)에서 빠지는 것을 방지할 수 있게 된다. 그리고, 상기 플런저(28)가 일정한 각도간격으로 다수개가 있게 되면 상기 플러그커넥터(30)가 상기 인렛커넥터(10)에 전체적으로 정확하게 결합되도록 한다.
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, 도시된 실시예에서는 상기 하우징(11)의 장착판(12) 전면 쪽에 상기 박스체(26)가 형성되어 탄성부재(27)와 플런저(28)가 설치되었으나, 상기 하우징(11)의 장착판(12) 배면쪽에 박스체(26), 탄성부재(27) 및 플런저(28)가 위치되도록 할 수도 있다. 이 경우 상기 잠금레버(20)의 위치도 상기 장착판(12)의 배면쪽에 둘 수 있다. 상기 박스체(26)가 형성되는 위치는 상기 하우징(11)의 어디라도 상관은 없다.
10: 인렛커넥터 11: 하우징
12: 장착판 14: 플러그삽입부
14': 볼통공 15: 터미널설치부
16: 터미널안착공간 16': 터미널
17: 삽입공 20: 잠금레버
22: 잠금탄성부재 24: 잠금레치
26: 박스체 26': 수납공간
27: 탄성부재 28: 플런저
28': 볼부 30: 플러그커넥터
31: 플러그하우징 32: 안착부

Claims (6)

  1. 충전스테이션에 있는 플러그커넥터와 결합되어 충전을 수행하는 인렛커넥터에 상기 플러그커넥터가 결합된 상태를 고정시키는 충전커넥터 결합고정장치에 있어서,
    상기 인렛커넥터의 외관을 구성하는 하우징의 일측에 형성되고 내부에 수납공간이 형성되는 상자체와,
    상기 하우징의 일측에 형성되고 상기 플러그커넥터의 선단이 삽입되는 플러그삽입부를 관통하여 상기 상자체의 수납공간에 탄성부재에 의해 지지되어 상기 플러그커넥터의 플러그하우징 외면을 향해 플러그삽입부의 내부로 돌출되는 볼부를 구비하는 플런저를 포함하고,
    상기 볼부는 상기 플러그삽입부의 내부로 돌출되어 상기 플러그하우징에 형성된 안착부에 상기 탄성부재의 복원력에 의해 안착되는 충전커넥터의 결합고정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플러그삽입부를 관통하여서는 상기 상자체의 수납공간과 상기 플러그삽입부의 내부를 연통시키는 볼통공이 형성됨을 특징으로 하는 충전커넥터의 결합고정장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 플런저는,
    상기 수납공간의 내부에 위치되고 상기 볼통공보다 큰 치수와 형상을 가지는 몸체부와,
    상기 몸체부의 선단에 돌출되고 상기 볼통공에 위치되며 선단이 상기 플러그삽입부의 내부로 돌출되어 상기 플러그커넥터의 플러그하우징의 외면을 따라 안내되도록 선단이 곡면으로 형성되는 볼부를 포함하는 충전커넥터의 결합고정장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 볼부는 적어도 상기 플러그커넥터의 이동방향으로 선단에 곡면이 형성됨을 특징으로 하는 충전커넥터의 결합고정장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 플런저는 상기 플러그삽입부의 내부로 일정한 간격을 가지고 다수개가 설치됨을 특징으로 하는 충전커넥터의 결합고정장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징은 장착판의 전면에 상기 플러그삽입부가 돌출되어 형성되고 상기 상자체는 상기 장착판의 전면에 형성되어 선단커버에 의해 차폐됨을 특징으로 하는 충전커넥터의 결합고정장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112590580A (zh) * 2020-12-22 2021-04-02 浙江农林大学暨阳学院 一种基于机器人视觉的电动汽车充电囗定位装置

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