KR20220156260A - 자동차 충전 커넥터 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 전기자동차의 인렛충전부에 체결되는 자동차 충전 커넥터는 상기 인렛충전부 내부에 설치된 인렛단자부와 전기적으로 연결되는 아웃렛단자부; 상기 아웃렛단자부가 수용되는 수용공간 및 상기 인렛단자부와 결합되는 결합공간을 제공하는 하우징; 및 상기 하우징의 일 측에 설치되어 상기 아웃렛단자부의 이탈을 방지하는 리어홀더;를 포함하고, 상기 아웃렛단자부는 상기 인렛단자부와 결합되는 복수의 충전단자와, 상기 충전단자의 외측에서 방사방향으로 연장되고 말단부가 상기 리어홀더의 일 측에 지지되어 상기 충전단자의 이탈을 방지하는 방지리브로 형성되는 것을 특징으로 하여, 조립을 용이하게 하는 동시에 보다 향상된 내구성 및 안전성을 제공한다.

Description

자동차 충전 커넥터{CHARGING CONNECTOR FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차 충전 커넥터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차의 충전인렛에 결합되어 전기자동차를 충전시키는데 사용되는 자동차 충전 커넥터에 관한 것이다.
최근 환경문제가 이슈화되면서 에너지절약과 환경오염 방지를 위하여 친환경 차량이 크게 부각되어 있다. 이에 따라 기존의 내연기관을 통해 구동력을 전달받는 차량을 대체하기 위한 것으로 수소연료전지 자동차, 바이오디젤 자동차, 전기 자동차 등이 주목을 받고 있다.
이 중에서 가장 활발한 기술 개발이 이루어지는 차량은 전기 자동차로 전기를 구동력으로 사용하는 차량을 의미한다. 전기 자동차는 전기에너지의 이용 방법 및 전기가 구동력으로 사용되는 비율에 따라 EV, PHEV,HEV로 구분되고, EV, PHEV는 외부로부터 전력을 공급받기 위하여 급속 충전부와 완속 충전부를 구비하고 있다.
이때 급속 충전부 및 완속 충전부에는 전기 자동차의 충전을 위하여 고전압이 발생되므로, 충전인렛부와 자동차 충전 커넥터의 반복적 탈착에 의해 단자부의 고정력이 저하되면서 전기적 안전성이 저하되는 문제점이 있었으며, 아웃렛단자를 정확히 위치에 설치시키기 위하여 작업성 및 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 실시 예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 자동차 충전 커넥터의 내부에 설치되는 충전 단자의 조립을 용이하게 하는 동시에 안정적으로 고정시켜 향상된 제품 내구성 및 안전성을 갖는 자동차 충전 커넥터을 제공하는 것으로 목적으로 한다.
본 발명의 일실시 예의 전기자동차의 인렛충전부에 체결되는 자동차 충전 커넥터는 상기 인렛충전부 내부에 설치된 인렛단자부와 전기적으로 연결되는 아웃렛단자부; 상기 아웃렛단자부가 수용되는 수용공간 및 상기 인렛단자부와 결합되는 결합공간을 제공하는 하우징; 및 상기 하우징의 일 측에 설치되어 상기 아웃렛단자부의 이탈을 방지하는 리어홀더;를 포함하고, 상기 아웃렛단자부는 상기 인렛단자부와 결합되는 복수의 충전단자와, 상기 충전단자의 외측에서 방사방향으로 연장되고 말단부가 상기 리어홀더의 일 측에 지지되어 상기 충전단자의 이탈을 방지하는 방지리브로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징은 복수의 충전단자가 일정 패턴을 가지며 설치되도록 제1연결홀이 형성될 수 있고, 상기 리어홀더는 상기 수용공간의 외측으로 배치되는 바디와 상기 바디에서 상기 수용공간의 내측으로 연장되어 상기 제1연결홀과 연통되는 제2연결홀을 형성하는 연장부로 형성될 수 있으며, 상기 아웃렛단자부는 상기 충전단자가 상기 제1,2연결홀을 관통하여 배치되되, 상기 방지리브의 말단이 상기 연장부의 말단에 지지되어 상기 수용공간에 배치될 수 있다.
상기 방지리브는 상기 충전단자의 외주면을 따라 돌출된 연결단과, 상기 연결단에서 소정 거리 이격되어 방사방향으로 연장된 복수의 탄성외팔보와, 각 상기 탄성외팔보의 말단에서 절곡되어 상기 연장부와 대향하도록 형성되는 지지단으로 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 아웃렛단자부가 상기 제2연결홀을 관통하여 상기 수용공간에 배치될 수 있다.
상기 탄성외팔보는 상기 연결단에서 연장되되, 상기 충전단자의 외주면에서 연장방향으로 연장되되, 방사방향으로 점진적으로 이격되어 경사면이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 리어홀더는 상기 바디에서 상기 수용공간의 외측으로 연장되어 상기 하우징의 말단부를 보호하는 보호리브와, 상기 수용공간의 내측으로 연장되고, 말단부에 걸림돌기가 형성될 수 있으며, 상기 수용공간에 형성된 체결홈에 걸림 고정되는 체결리브가 형성될 수 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명의 과제해결 수단에 의해면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
본 발명의 자동차 충전 커넥터는 리어홀더에 복수의 충전단자가 설치된 상태에서 하우징에 조립되도록 하여 생산 공정을 간소화하고, 작업자의 피로도를 낮춰 제품 생산성을 향상시킨다.
또한 아웃렛단자부에 방사방향으로 형성되는 방지리브를 형성하여 리어홀더에 복수의 충전단자가 안정적으로 고정되도록 하는 동시에 충전 단자가 결합공간에 미리 설계된 길이만큼 돌출되도록 하여 인렛단자부와의 전기적 안정성을 향상시킨다.
이때 방지리브는 충전단자의 외측에서 연장되는 복수의 탄성외팔보로 형성되어 별도의 공정 없이 작업자가 용이하에 아웃렛단자부를 리어홀더가 고정하도록 하고, 수용공간에는 돌출되어 리어홀더의 설치 위치를 가이드하는 가이드돌기를 형성하여 제품 생산성 향상 효과를 극대화한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예의 자동차 충전 커넥터의 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 아웃렛단자부의 사시도.
도 4는 도 2의 리어홀더에 아웃렛단자부가 조립된 상태의 사시도.
도 5는 도 4의 다른 방향 사시도.
도 6은 도 5에 다른 실시 예의 리어홀더가 적용된 사시도.
도 7은 도 4에 하우징이 조립된 상태의 사시도.
도 8은 도 7의 분해사시도.
도 9는 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 방향의 단면도.
도 10은 리어홀더에 아웃렛단자가 조립되는 방법을 도시한 도면.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 다만, 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
또한 설명의 편의를 위하여, 인렛충전부와 자동차 충전 커넥터가 결합되는 방향을 연장방향으로 정의하고, 연장방향을 가로지르는 방향을 방사방향으로 정의한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예의 자동차 충전 커넥터의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 아웃렛단자부의 사시도이며, 도 4는 도 2의 리어홀더에 아웃렛단자부가 조립된 상태의 사시도이고, 도 5는 도 4의 다른 방향 사시도이며, 도 6은 도 5에 다른 실시 예의 리어홀더가 적용된 사시도이고, 도 7은 도 4에 하우징이 조립된 상태의 사시도이며, 도 8은 도 7의 분해사시도이고, 도 9는 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 방향의 단면도이며, 도 10은 리어홀더에 아웃렛단자가 조립되는 방법을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 전기자동차의 인렛충전부에 체결되는 자동차 충전 커넥터(10)은 상기 인렛충전부 내부에 설치된 인렛단자부와 전기적으로 연결되는 아웃렛단자부(100), 상기 아웃렛단자부(100)가 수용되는 수용공간(210) 및 상기 인렛단자부와 결합되는 결합공간(220)을 제공하는 하우징(200) 및 상기 하우징(200)의 일 측에 설치되어 상기 아웃렛단자부(100)의 이탈을 방지하는 리어홀더(300)를 포함하고, 상기 아웃렛단자부(100)는 상기 인렛단자부와 결합되는 복수의 충전단자(110)와, 상기 충전단자(110)의 외측에서 방사방향으로 연장되고 말단부가 상기 리어홀더(300)의 일 측에 지지되어 상기 충전단자(110)의 이탈을 방지하는 방지리브(120)로 형성되는 것을 특징으로 한다.
자동차 충전 커넥터(10)은 외부 장치에 연결되어 전기자동차에 형성된 인렛충전부와 결합되어 외부 전원을 공급하여 배터리를 충전시키는 것으로, 인렛충전부의 내부에 설치되는 인렛단자부와 아웃렛단자부(100)가 안정적으로 연결되도록 한다.
아웃렛단자부(100)는 인렛단자부와 결합되는 복수의 충전단자(110)와, 충전단자(110)의 외측으로 연장되는 방지리브(120)로 형성되어 하우징(200)을 관통하여 설치되고, 일 측은 와이어를 통해 외부 장치와 연결되고, 타 측은 인렛충전부의 내부에 설치되는 인렛단자부와 접촉되어 전기적인 연결을 중계한다.
충전단자(110)는 제1연결홀(212)을 관통하여 결합공간(220) 및 수용공간(210)에 걸쳐 배치되어 수용공간(210)에 배치된 일 단은 하우징(200)의 내측으로 형성되어 와이어를 통해 외부 전원과 전기적으로 연결되고, 타 단은 결합공간(220)의 내측으로 형성되어 인렛단자부와 전기적으로 연결된다. 이때 복수의 충전단자(110)는 미리 설계된 위치에 각각 설치되어 인렛단자부와 일체로 연결된다.
방지리브(120)는 각 충전단자(110)의 외측으로 연장되어 아웃렛단자부(100)가 리어홀더(300)에서 이탈되는 것을 방지하는 동시에 충전단자(110)의 타 단이 미리 설계된 길이만큼만 결합공간(220)에 배치되도록 하고, 연장방향으로 유동하는 것을 방지하여 보다 향상된 전기적 안정성을 제공한다.
구체적으로 방지리브(120)는 충전단자(110)의 외주면을 따라 연장되고 돌출 형성되는 연결단(121)과, 연결단(121)에서 소정 거리 이격되어 연장방향으로 연장된 복수의 탄성외팔보(122)와, 각 탄성외팔보(122)의 말단에서 절곡되어 연장방향과 나란하게 형성되는 지지단(123)으로 형성된다.
이때 연결단(121)은 충전단자(110)의 외주면에서 돌출되어 제1연결홀(212)이 형성된 지지면(211)의 일 측에 지지되고, 지지단(123)은 제2연결홀(321)을 형성하는 연장부(320)의 말단에 지지되어 충전단자(110)가 일정한 위치에 견고히 고정되도록 하여 인렛단자부와의 보다 향상된 전기적 안전성 및 신뢰성을 확보한다.
따라서 연결단(121)과 지지단(123)은 연장방향의 고정력 확보를 위하여 연장방향과 나란하게 형성되는 것이 바람직하다.
탄성외팔보(122)는 연결단(121)에서 연장방향으로 연장되되, 충전단자(110)의 외측에서 방사방향으로 점진적으로 이격되도록 경사면(1221) 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라 탄성외팔보(122)는 연결단(121)이 연결된 부분이 고정된 상태에서 방사방향으로 탄성력을 가져 충전단자(110)가 제2연결홀(321)을 관통하는 경우 탄성 변형되어 제2연결홀(321)과의 간섭을 최소화하는 동시에 관통 후 원위치로 복귀되어 지지단(123)에 의해 제2연결홀(321)의 말단에 걸림 고정되어 복수의 충전단자(110)의 조립을 보다 용이하게 한다.
다시 말해 아웃렛단자부(100)는 탄성 변형되는 방지리브(120)를 구비하여 복수의 충전단자(110)의 설치를 용이하게 하는 동시에 별도의 설치 공정 및 설치 위치를 조정하는 공정을 필요로 하지 않아 생산 과정을 간소화하고 작업성을 향상시켜 제품의 생산성을 현저히 향상시킨다.
또한 하우징(200)의 일 측과 리어홀더(300)의 일 측에 지지되어 충전단자(110)의 연장방향 고정력을 향상시켜 전기적 안정성을 제공하는 동시에 인렛충전부와 자동차 충전 커넥터(10)의 반복적인 탈착에도 일정 이상의 고정력을 유지할 수 있도록 하여 제품의 신뢰성 또한 향상시킨다.
하우징(200)은 일 측으로는 아웃렛단자부(100)의 일 단이 수용되는 결합공간(220)이 형성되고, 타 측으로는 아웃렛단자부(100)의 타 단이 수용되는 수용공간(210)이 형성되고, 결합공간(220)과 수용공간(210)은 연결단(121)이 접하는 지지면(211)에 의해 구분되어 외부 장치와 연결되는 부분과 인렛충전부의 연결되는 부분이 구분되어 설치되도록 한다.
이때 지지면(211)에는 복수의 충전단자(110)가 미리 설계된 패턴을 갖도록 각 충전단자(110)가 관통하는 제1연결홀(212)이 형성되고, 이때 제1연결홀(212)의 크기는 연결단(121)의 크기보다 작게 형성되어 연결단(121)이 지지면(211)에 지지되도록 한다.
또한 수용공간(210)의 내측에는 리어홀더(300)가 체결되는 체결홈(213)과, 리어홀더(300)의 체결위치를 가이드하는 가이드돌기(214)가 형성되어 리어홀더(300)가 스냅핏 방식에 의해 쉽게 체결되도록 하는 동시에 리어홀더(300)에 일차적으로 고정된 복수의 충전단자(110)가 일체로 지정된 위치에 배치되도록 하여 인렛충전부와 자동차 충전 커넥터(10)이 오결합되는 것을 근본적으로 방지한다.
여기서 체결홈(213)은 적어도 서로 대향하도록 형성되는 한 쌍으로 형성되는 것이 바람직하고, 가이드돌기(214)는 서로 일정 간격으로 이격되는 3개로 형성되고, 연장방향으로 연장되어 상하반전 없이 정확한 위치에 충전단자(110)가 배치되도록 하는 동시에 리어홀더(300)에 형성된 가이드홈(313)이 가이드돌기(214)를 따라 이동되며 용이하게 체결되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 가이드돌기(214)가 복수 개로 형성되는 경우, 인렛충전부와 자동차 충전 커넥터(10) 탈착 시 하우징(200)의 중심축을 기준으로 발생될 수 있는 회전력을 상쇄시켜 인렛단자부 및 아웃렛단자부(100)에 발생될 수 있는 변형, 손상 등을 최소화할 수 있다.
리어홀더(300)는 수용공간(210)의 일 측에 형성되는 바디(310)와, 바디(310)에서 연장되어 제1연결홀(212)과 연통되는 제2연결홀(321)을 형성하는 연장부(320)로 형성되어 수용공간(210)의 개방된 면의 외측에 배치되어 수용공간(210)에 배치된 충전단자(110)를 보호하는 동시에 지지면(211)과 대향하도록 배치되어 충전단자(110)가 보다 견고하게 고정되도록 한다.
바디(310)는 수용공간(210)의 개방된 면의 외측으로 배치되고, 외주면을 따라 연장방향으로 연장되어 수용공간(210)의 외측으로 보호리브(311)가 형성되어 하우징(200)의 말단부를 보호하고, 연장향으로 연장되어 수용공간(210)의 내측으로 체결리브(312)가 형성되어 리어홀더(300)가 용이하게 하우징(200)에 체결 고정되도록 한다.
이때 체결리브(312)의 말단에는 돌출되어 체결홈(213)에 걸림 고정되는 체결돌기(3121)가 형성되고, 체결돌기(3121)와 체결홈(213)은 수용공간(210)의 내측에서 서로 걸림 고정되어 외측으로 결합 구조가 노출되지 않는다.
이에 따라 생산 과정에서 작업자의 부주의에 의해 파손되거나, 반복적인 사용에 의해 충전단자(110)의 고정력이 저하되는 것을 방지하여 제품의 내구성을 향상시키는 동시에 전기적 안전성을 확보한다.
또한 바디(310)의 일 측에는 가이드돌기(214)의 위치에 대응하여 가이드홈(313)이 형성되어 리어홀더(300)와 하우징(200)의 체결을 용이하게 하는 동시에 가이드돌기(214)와의 걸림 고정에 의해 회전력을 상쇄시켜 충전단자(110)의 손상을 최소화한다.
연장부(320)는 바디(310)의 일 측에서 수용공간(210)으로 연장방향을 따라 연장되고, 이때 연장부(320)의 내측으로는 제1연결홀(212)의 패턴과 동일한 패턴을 가지는 제2연결홀(321)이 형성되어 리어홀더(300)에 일차적으로 고정된 아웃렛단자부(100)가 일체로서 하우징(200)에 체결되도록 한다.
이때 제2연결홀(321)의 크기는 탄성외팔보(122)가 탄성 변형된 상태의 복수의 지지단(123)을 연결한 크기와 동일하거나 크도록 형성되되 탄성외팔보(122)가 원위치로 복귀된 상태의 복수의 지지단(123)을 연결한 크기보다는 작도록 형성되어 지지단(123)이 제2연결홀(321)의 말단에 지지되도록 한다.
또한 연장부(320)의 일실시 예는, 도 5에 도시된 바와 같이, 원통형으로 형성되어 탄성외팔보(122) 일방의 탄성 변형에 의해 체결될 수 있으나, 다른 실시 예의 연장부(1320)는 충전단자(110)가 결합되는 연장방향으로 절개되어 충전단자(110) 삽입 시 탄성외팔보(122)와 함께 연장부(1320) 또한 방사방향으로 탄성 변형되어 삽발력을 감소시켜 작업자의 피로도를 낮춘다.
여기서 연장부(1320)의 절개 정도나 절개 횟수는 설계에 맞춰 달라질 수 있으며, 이와 같은 변경은 본 발명에 의해 자명한 사항에 해당한다.
따라서 본 발명의 자동차 충전 커넥터(10)은 리어홀더(300)에 복수의 충전단자(110)를 삽입하여 일차적으로 고정시키는 동시에 각 충전단자(110)가 설계된 위치에 배치된 상태로 리어홀더(300)와 일체로 하우징(200)에 체결되도록 하여 생산 공정을 간소화하여 생산성을 향상시킨다.
또한 충전단자(110)를 유동을 방지하는 다양한 구조를 구비하여 인렛충전부와 자동차 충전 커넥터(10)의 전기적 연결의 안정성 및 신뢰성을 확보하고, 반복되는 탈착 시 자동차 충전 커넥터(10)에 발생될 수 있는 손상을 최소화하는 동시에 고정력 등이 저하되는 것을 방지하여 제품의 내구성 및 안정성을 향상시킨다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적을 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것은 본 발명의 보호범위에 속한다.
10 자동차 충전 커넥터
100 아웃렛단자부 110 충전단자
120 방지리브 121 연결단
122 탄성외팔보 1221 경사면
123 지지단
200 하우징 210 수용공간
211 지지면 212 제1연결홀
213 체결홈 214 가이드돌기
220 결합공간
300,1300 리어홀더 310 바디
311 보호리브 312 체결리브
3121 체결돌기 313 가이드홈
320,1320 연장부 321 제2연결홀

Claims (5)

  1. 전기자동차의 인렛충전부에 체결되는 자동차 충전 커넥터에 있어서,
    상기 인렛충전부 내부에 설치된 인렛단자부와 전기적으로 연결되는 아웃렛단자부;
    상기 아웃렛단자부가 수용되는 수용공간 및 상기 인렛단자부와 결합되는 결합공간을 제공하는 하우징; 및
    상기 하우징의 일 측에 설치되어 상기 아웃렛단자부의 이탈을 방지하는 리어홀더;를 포함하고,
    상기 아웃렛단자부는
    상기 인렛단자부와 결합되는 복수의 충전단자와, 상기 충전단자의 외측에서 연장방향으로 연장되고 말단부가 상기 리어홀더의 일 측에 지지되어 상기 충전단자의 이탈을 방지하는 방지리브로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 충전 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은
    복수의 충전단자가 일정 패턴을 가지며 설치되도록 제1연결홀이 형성되고.
    상기 리어홀더는
    상기 수용공간의 외측으로 배치되는 바디와 상기 바디에서 상기 수용공간의 내측으로 연장되어 상기 제1연결홀과 연통되는 제2연결홀을 형성하는 연장부로 형성되며.
    상기 아웃렛단자부는
    상기 충전단자가 상기 제1,2연결홀을 관통하여 배치되되, 상기 방지리브의 말단이 상기 연장부의 말단에 지지되어 상기 수용공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 충전 커넥터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방지리브는
    상기 충전단자의 외주면을 따라 돌출된 연결단과, 상기 연결단에서 소정 거리 이격되어 방사방향으로 연장된 복수의 탄성외팔보와, 각 상기 탄성외팔보의 말단에서 절곡되어 상기 연장부와 대향하도록 형성되는 지지단으로 형성되어 상기 아웃렛단자부가 상기 제2연결홀을 관통하여 상기 수용공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 충전 커넥터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄성외팔보는
    상기 연결단에서 연장되되, 상기 충전단자의 외주면에서 연장방향으로 연장되되, 방사방향으로 점진적으로 이격되도록 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 충전 커넥터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 리어홀더는
    상기 바디에서 상기 수용공간의 외측으로 연장되어 상기 하우징의 말단부를 보호하는 보호리브와, 상기 수용공간의 내측으로 연장되고, 말단부에 걸림돌기가 형성되어 상기 수용공간에 형성된 체결홈에 걸림 고정되는 체결리브가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 충전 커넥터.
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