WO2024063453A1 - 도킹 커넥터 어셈블리 - Google Patents

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WO2024063453A1
WO2024063453A1 PCT/KR2023/013911 KR2023013911W WO2024063453A1 WO 2024063453 A1 WO2024063453 A1 WO 2024063453A1 KR 2023013911 W KR2023013911 W KR 2023013911W WO 2024063453 A1 WO2024063453 A1 WO 2024063453A1
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WO
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connector
moving
axis direction
moving part
docking
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/013911
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English (en)
French (fr)
Inventor
김기재
허유진
Original Assignee
주식회사 에바
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a docking connector assembly including a structure for electrical connection between devices, and more specifically, to a docking connector assembly for compensating for minute position errors between devices.
  • Electric vehicle is a future convergence technology that is receiving interest and investment from governments and companies around the world along with the global green growth policy. Accordingly, the automobile industry is rapidly changing the market demand axis from conventional oil-based vehicles to electric vehicles.
  • an electric vehicle charger is provided in a part of a space where a vehicle can be parked, such as an underground parking lot, and a person who wants to charge the vehicle parks at a place where the electric vehicle charger is provided and charges the electric vehicle. It is operated in this form.
  • a separate connector may be provided to couple the mobile charging device directly with the electric vehicle or to couple the mobile charging device with the stationary charging device.
  • the connector can serve as an electrical/physical bridge that transfers power from the battery contained in the mobile charging device to the stationary charging device and the electric vehicle.
  • the connector is not coupled properly, breakdowns and fires may occur.
  • the connectors developed to date have had the problem of being difficult to commercialize due to the high incidence of mating defects when a slight positional error occurs between the mobile charging device and the electric vehicle/stationary charging device.
  • the present invention relates to a connector assembly developed to solve the above problems, and provides a connector assembly capable of electrical/physical coupling without problems even if some positional error occurs when docking the connector.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Public Utility Model Bulletin 20-2021-0000504
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a docking connector assembly that enables smooth electrical/physical coupling between a mobile charging device and an electric vehicle/stationary charging device/electrical terminal, and to compensate for errors even if the coupling objects are not properly aligned during coupling.
  • This is a docking connector assembly for an electric vehicle charging device that can minimize the risk of breakdown and fire by achieving electrical/physical coupling.
  • the docking connector assembly includes a first connector provided in a first charging device and a second connector capable of being coupled to the first connector, wherein the second connector includes a body portion and a fixing portion supporting the body portion. It includes, wherein the body part is movable in a first axis direction, a second axis direction perpendicular to the first axis direction, and a third axis direction perpendicular to the second axis direction with respect to the fixing part. It can be characterized as:
  • the body part is connected to the fixing part, a first moving part provided to be movable in the first axis direction with respect to the fixing part, connected to the first moving part, and the first moving part.
  • a second moving part that is connected to the second moving part and is movable in the second axis direction with respect to the first moving part, and a third part that is movable in the third axis direction with respect to the second moving part. It may include a moving part.
  • the fixing part includes a fixing plate having a through groove through which a cable passes, a support connected to the fixing plate parallel to the first axis direction, and a portion of the support along a predetermined length, wherein the first It may include a fixed rail provided parallel to the axial direction and a fixed rail movement module provided to be movable on the fixed rail.
  • the fixing part further includes a buffer part that buffers a force acting on the body in the first axis direction
  • the buffer part includes a buffer supporter connected to the fixation plate in a vertical direction and the buffer supporter. It may include a buffer spring provided between the first moving part and the first moving part.
  • the first moving part includes a first fixing body connected to the fixing part, a first guide rail provided on the first fixing body and parallel to the second axis direction, and the first fixing body. It may include a first moving module that is capable of moving on a guide rail, and a first spring portion that is provided on the first guide rail and is provided corresponding to each side of the first moving module.
  • the second moving part includes a second fixed body connected to the first moving part, a second guide rail provided on the second fixed body and parallel to the third axis direction, and It may include a second moving module that is capable of moving on a second guide rail, and a second spring portion that is provided on the second guide rail and is provided in a downward direction of the second moving module.
  • the third moving part includes a coupling frame, a second docking terminal provided inside the coupling frame and capable of being coupled to the first connector, and a second power connector that supplies power to the second docking terminal. It can be included.
  • the first connector includes a body portion, a protective member connected to the body portion, a first docking terminal provided inside the body portion, and a first power connector that supplies power to the first docking terminal. It may be characterized in that when the body part is inserted into the coupling frame, the coupling between the first docking terminal and the second docking terminal is fastened.
  • the body portion includes an inclined surface formed to correspond to one surface inserted into the third moving part; It includes, wherein the inclined surface is formed along the circumference of the body, and may be provided to have an inclination inclined toward the center of the body.
  • the first docking terminal is provided on the inner accommodating space of the body to have a certain distance or more from the side wall of the body, and the highest end of the body related to coupling with the second connector is the second connector. 1 It may be characterized as being formed to protrude beyond the leading edge of the docking terminal.
  • the first connector and the second connector are coupled without error, which has the effect of reducing the risk of damage and fire.
  • the second connector in the process of coupling the first connector and the second connector, can be cushioned and moved in the axial direction corresponding to the coupling direction of the first connector, thereby mitigating the impact. there is.
  • FIG. 1 shows an exemplary diagram of a system schematically showing a docking connector assembly related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a three-dimensional illustration of a first connector and a second connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an exemplary view from the side of a process of combining a first connector and a second connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an exemplary view of the first connector related to an embodiment of the present invention viewed from various angles.
  • Figure 5 is an exemplary diagram illustrating a space formed for connecting a cable to each of the first connector and the second connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is an exemplary view from the side of a second connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is an exemplary view from the top of a second connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is an exemplary diagram for explaining the connection structure of a second connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is an example diagram to explain that the second connector related to an embodiment of the present invention can be moved in various axial directions.
  • Figure 10 is an exemplary diagram for explaining the position initialization and buffering effect that occurs when the second connector related to an embodiment of the present invention is moved in various axial directions.
  • Figure 11 is an exemplary diagram for explaining a protrusion formed on a first connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is an exemplary diagram showing a fastening process using a protrusion and a guide part in the process of combining a first connector and a second connector related to an embodiment of the present invention.
  • the term “unit” or “module” refers to a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and the “unit” or “module” performs certain roles.
  • “part” or “module” is not limited to software or hardware.
  • a “unit” or “module” may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to run on one or more processors.
  • a “part” or “module” refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, Includes procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • the functionality provided within components and “parts” or “modules” can be combined into smaller components and “parts” or “modules” or into additional components and “parts” or “modules”. could be further separated.
  • Spatially relative terms such as “below”, “beneath”, “lower”, “above”, “upper”, etc. are used as a single term as shown in the drawing. It can be used to easily describe the correlation between a component and other components. Spatially relative terms should be understood as terms that include different directions of components during use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, if you flip a component shown in a drawing, a component described as “below” or “beneath” another component will be placed “above” the other component. You can. Accordingly, the illustrative term “down” may include both downward and upward directions. Components can also be oriented in other directions, so spatially relative terms can be interpreted according to orientation.
  • first, second, etc. are used to describe various elements or components, these elements or components are not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one device or component from another device or component. Accordingly, the first element or component mentioned below may also be a second element or component within the technical spirit of the present invention.
  • FIG. 1 shows an exemplary diagram of a system schematically showing a docking connector assembly related to an embodiment of the present invention.
  • the docking connector assembly 1000 of the present invention may include a first connector 100 and a second connector 200.
  • the first connector 100 may be provided on a moving body
  • the second connector 200 may be provided on a moving body or a fixed body.
  • the mobile object may be a charging cart
  • the fixed object may mean an electric vehicle or a separate charging device.
  • the charging cart may be provided with a first connector 100
  • the electric vehicle may be provided with a second connector 200.
  • the detailed description of the device provided with each of the above-described first and second connectors is merely an example, and the present invention is not limited thereto.
  • the charging cart may include a charging module for charging an electric vehicle.
  • an electric vehicle may mean a vehicle that moves by generating driving force through a battery engine.
  • An electric vehicle may refer to a vehicle that can be driven without an internal combustion engine by driving an electric motor using only electric energy supplied from a charged battery cell as a power source. Electric vehicles can be eco-friendly vehicles that do not use fossil fuels and do not emit carbon dioxide or nitrogen oxides when driving.
  • the charging cart is provided with a connector (i.e., first connector) that is electrically connected to the charging port (e.g., charging connector) of the electric vehicle, and can supply power to the electric vehicle through the connector.
  • the charging cart may be provided to be movable so that it can be shared and used by multiple users within a parking space.
  • the Chungcheon cart As the Chungcheon cart is equipped with a running part, it can be moved within a parking space where a plurality of vehicles are parked. For example, users can park their electric car in a specific area within the parking space, move the charging cart to the location where their electric car is parked, and connect the first connector of the charging cart to the electric car to supply power, thereby charging the electric car. Charging can be performed.
  • the charging cart may be an electric cart that can be moved assisted by electricity to reduce the force for movement, that is, the user's labor.
  • a cart for charging an electric vehicle is constructed through a combination of a charging module (e.g., an energy storage device) and electronic elements for it, and thus has a somewhat high weight (e.g., about 700 kg, generally more than 100 kilograms). You can. In this case, a lot of force may be required for the user to move the cart to the location where the user's vehicle is parked. In particular, if there is an uphill, downhill, or speed bump on the charging cart's movement path, more user force may be required to move the charging cart, making it difficult to control the movement of the cart.
  • the charging cart of the present invention can assist the movement of the charging cart by detecting the user's operating intention through various sensor modules. For example, when a user wants to move a charging cart to charge his or her electric vehicle, the user's intention to move the charging cart (e.g., whether to push the cart or stop it) can be determined through various sensors provided on the charging cart. It is possible to control the movement of the charging cart with a small amount of force by detecting the charging cart and applying power to the charging cart in response.
  • the charging cart may include an automated robot cart that identifies the location of a parked electric vehicle, approaches the location of the identified electric vehicle, and performs charging.
  • the user can transmit a signal to call the charging cart to a server (eg, automated robot management server, parking lot management server, etc.) using a user terminal (eg, smartphone, tablet, PDA, laptop, etc.).
  • a server eg, automated robot management server, parking lot management server, etc.
  • a user terminal eg, smartphone, tablet, PDA, laptop, etc.
  • a parking lot may be divided into a plurality of parking areas, and a smart tag (eg, NFC tag) matching the plurality of parking areas may be provided (eg, attached to a pillar).
  • the user can transmit a signal to call the charging cart to the server by selecting the NFC tag located in the parking area of the electric vehicle using the user terminal.
  • the server may have a parking lot mapped based on a drawing of the building.
  • the server can specify the parking area for the electric vehicle in the mapped parking lot according to the signal received from the user terminal, and can transmit a control command to the charging cart to move the charging cart to the specified parking area.
  • the charging cart of the present invention can move from the waiting position to the parking area of the electric vehicle through autonomous driving. Additionally, the charging cart can identify the location of the charging connector of the electric vehicle, dock the first connector 100 to the identified charging connector, and then charge the electric vehicle.
  • the charging cart of the present invention may be equipped with a short-distance position sensor, and the short-distance position sensor can sense the position of a charging connector (eg, a second connector) in the vicinity of the electric vehicle.
  • the charging cart of the present invention can charge an electric vehicle through a process of transferring electric energy from an electric energy storage device to the electric car.
  • the charging cart can move to the charging station after completing charging the electric vehicle.
  • the charging cart may be moved to the charging station based on force applied from the user (eg, force for operating the cart) or through a traveling signal (eg, return signal) received from the server.
  • the charging station may refer to an area for charging electric energy in the electric energy storage device of the charging cart.
  • the charging cart supplies electric energy to the electric vehicle, the electric energy stored in the electric energy storage device of the charging cart may be consumed, and the consumed electric energy can be recharged through a charging device provided at the charging station.
  • the charging station may refer to an area for charging a charging cart that moves to a location where an electric vehicle is parked and performs charging.
  • the second connector 200 may be provided in the charging device.
  • the charging device in the present invention may include a battery charging device related to an electric vehicle or a charging device provided at a charging station for charging a charging cart.
  • the second connector 200 may be a charging connector related to an electric vehicle or may include a charging connector related to a charging device provided in a charging station.
  • Charging stations are a concept that includes both fixed and mobile types.
  • docking (or connection) between the first connector 100 and the second connector 200 in the present invention is for connecting the charging cart and the electric vehicle for charging the electric vehicle and charging the charging cart and transferring power. It may be related to the connection between the cart and the charging device.
  • a separate connector for electrical connection may be required. That is, the connector (eg, first connector) provided on the charging cart is connected to the charging device (eg, energy storage device or battery) of the electric vehicle and can serve as an electrical/physical bridge that transfers electric energy.
  • the charging device eg, energy storage device or battery
  • the present invention provides a docking connector that improves electrical/physical bonding by correcting positional errors even when positional errors between the two devices occur during the docking process of the connector for charging. Assembly can be provided. A description of the specific structural features, configuration, and effects thereof of the docking connector assembly of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 to 12.
  • Figure 2 is a three-dimensional illustration of a first connector and a second connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an exemplary view from the side of a process of combining a first connector and a second connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an exemplary view of the first connector related to an embodiment of the present invention viewed from various angles.
  • Figure 5 is an exemplary diagram illustrating a space formed for connecting a cable to each of the first connector and the second connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is an exemplary view from the side of a second connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is an exemplary view from the top of a second connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is an exemplary diagram for explaining the connection structure of a second connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is an example diagram to explain that the second connector related to an embodiment of the present invention can be moved in various axial directions.
  • Figure 10 is an exemplary diagram for explaining the position initialization and buffering effect that occurs when the second connector related to an embodiment of the present invention is moved in various axial directions.
  • Figure 11 is an exemplary diagram for explaining a protrusion formed on a first connector related to an embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is an exemplary diagram showing a fastening process using a protrusion and a guide part in the process of combining a first connector and a second connector related to an embodiment of the present invention.
  • the docking connector assembly 1000 is composed of a first connector 100 and a second connector 200, as shown in FIG. 2, and the first connector 100 and the second The connector 200 corresponds to a coupling assembly that can be electrically and physically coupled.
  • the first connector 100 may be provided on a movable body
  • the second connector 200 may be provided on either a movable body or a fixed body.
  • the second connector 200 is often installed on a fixed object such as a fixed charging device or a pillar.
  • the first connector 100 may be provided on a charging cart that is moved to charge an electric vehicle
  • the second connector 200 may be provided on an electric vehicle connected to the charging cart for charging an electric vehicle
  • the first connector 100 is provided on a charging cart that is moved to charge an electric vehicle
  • the second connector 200 is connected to a charging device provided in a charging station to charge the charging cart. You can.
  • the second connector 200 may be provided in a charging device provided in a charging station for charging a charging cart, or may be provided in an electric vehicle charged through a charging cart.
  • the detailed description of the device provided with each of the above-described first and second connectors is only an example, and the present invention is not limited thereto.
  • the first connector 100 and the second connector 200 may be docked (or connected) for charging an electric vehicle or charging cart, and as shown in FIG. 3, the first connector 100 and As the second connector 200 is connected, the electrical energy stored in the charging cart may be transferred to the electric vehicle, or the electrical energy stored in the charging device may be transferred to the charging cart to charge the electric vehicle or the charging device of the charging cart. That is, the transfer of electrical energy may be possible through the connection between each connector.
  • the first connector 100 may be provided to be movable, such as protruding outward from the charging cart.
  • the docking terminal (eg, first docking terminal) of the first connector 100 that is physically/electrically connected to another device and transmits electrical energy may need to be protected from external shock or foreign substances.
  • the first docking terminal since the first docking terminal is related to electrical connection, it must be safely protected from contact and shock when not in use (for example, when not connected to the second connector for charging).
  • the first docking terminal of the present invention may be provided inside the first connector 100 to minimize contact and impact from the outside.
  • the first connector 100 may have a body portion 110 formed corresponding to a contact surface in contact with the second connector 200, and the body portion 110 may be formed in an inner direction of the body portion 110.
  • a first docking terminal 130 may be provided.
  • the body portion 110 is provided to form an inner accommodating space, and the first docking terminal 130 is located on the inner accommodating space formed by the body portion 110.
  • the first docking terminal 130 may be provided on the inner receiving space of the body 110 to have a certain distance or more from the side wall of the body 110.
  • the body portion 110 is provided to surround the outer peripheral surface of the first docking terminal, and a gap of a certain amount or more may exist between the body portion 110 and the first docking terminal 130, through which the first docking terminal 130 It is configured to block physical shock that can directly act on the body through the body portion 110.
  • the leading edge of the body portion 110 related to coupling with the second connector 200 may be formed to protrude from the leading edge of the first docking terminal 130. That is, the body portion 110 provided at a predetermined distance around the first docking terminal 130 protrudes further in the front direction than the first docking terminal 130. Accordingly, the first docking terminal 130 is protected through the body portion 110 formed on the first connector 100. The first docking terminal 130 can be protected from external shock by being recessed in the inner receiving space of the body portion 110. The first docking terminal 130 may be provided with its outer circumference wrapped by the body portion 110.
  • the body portion 110 of the first connector 100 may include a cable connection passage through which a cable is connected.
  • the cable refers to a line along which current moves, and may include a conductor and an insulating layer surrounding the conductor.
  • each connector must be physically/electrically connected in order for each connector to be connected to allow one-way charging.
  • each cable may be provided corresponding to each connector.
  • the first cable is connected to the first power connector 131 that supplies power to the first docking terminal 130 of the first connector 100, and the second docking terminal 223b of the second connector 200.
  • a second cable may be connected to the second power connector 223c that supplies power.
  • the first connector 100 includes a body portion 110 forming the exterior, a protective member 120 connected to the body portion 110, and a protective member provided inside the body portion 110. It may include a first docking terminal 130 and a first power connector 131 that supplies power to the first docking terminal 130.
  • the first connector 100 has a first power connection portion 131 formed corresponding to the rear portion of the first docking terminal 130, and the area where the first power connection portion 131 is provided. It may be characterized in that a first connection passage is formed in .
  • the area where the first power connector 131 is provided may refer to the back side opposite to the side (eg, front side) in contact with the second docking terminal.
  • a protective member 120 may be formed to protect the connection between the power connector and the cable. .
  • the protective member 120 is formed by being connected to the body portion 110, and may be formed to extend from the first power connection portion 131 in the connection direction of the first cable.
  • These protective members 120 may be formed on the upper, left, and right sides, respectively, based on the position where the first cable is connected.
  • the lower side may not be provided with a protective member 120. That is, the protective member 120 may not be provided on the lower part of the first connector 100, as shown in FIG. 4.
  • the protection member 120 when the first cable and the first power connector 131 are connected, even if a physical shock is applied from the outside, direct physical force is prevented from being applied to the connection portion through the protection member 120. This has the effect of improving the coupling stability between the first power connector 131 and the first cable.
  • the body portion 110 of the first connector 100 may be fitted into the second connector 200.
  • the second connector 200 may include a second docking terminal 223b connected to the first docking terminal 130 and a coupling frame 223a formed along the circumference of the second docking terminal 223b. there is. That is, the second docking terminal 223b may be provided in a form wrapped inwardly through the coupling frame 223a.
  • the second connector 200 may include a third moving part 223, and the third moving part 223 may be provided with a second docking terminal 223b and a coupling frame 223a.
  • the body portion 110 of the first connector 100 may be provided to be insertable into the coupling frame 223a of the second connector 200. That is, the body portion 110 and the coupling frame 223a may be provided in shapes corresponding to each other, and accordingly, as shown in FIG. 3, the body portion 110 may be inserted into the coupling frame 223a. You can.
  • the first docking terminal 130 and the second docking terminal 223b may be coupled to each other.
  • the first docking terminal 130 and the second docking terminal 223b are connected. Both connectors can be combined. Since the second connector 200 can be coupled to surround the outer peripheral surface of the first connector 100 through the coupling frame 223a, the stability and durability of the coupling can be improved.
  • the body portion 110 of the first connector 100 may be characterized as having a tapered structure.
  • the body portion 110 may include an inclined surface 111 formed corresponding to one surface inserted into the third moving unit.
  • the inclined surface 111 may be formed along the circumference of the body 110 and may be provided with an inclination inclined toward the center of the body 110.
  • the direction of the center of the body 110 refers to the direction in which the first docking terminal 130 is provided, and may be the direction of the inner accommodation space of the body 110.
  • a portion of the exterior of the body portion 110 of the first connector 100 may be configured through a tapered structure (or inclined structure) with a certain inclination.
  • a part of the exterior of the body 110 may mean a part of the outside of the body 110 related to coupling with the coupling frame 223a.
  • the outer part of the body portion 110 related to the surface inserted into the coupling frame 223a of the second connector 200 is directed toward the center of the body portion 110. It may be provided to have an inclined inclined structure. This inclined structure (or tapered structure) may be intended to provide convenience of coupling between the two connectors.
  • a portion of the exterior of the body portion 110 of the first connector 100 is provided to have an inclined surface 111, so that the body portion 110 is connected to the coupling frame 223a of the second connector 200. The insertion process can be made easier.
  • the body portion 110 is easily fitted into the coupling frame 223a through the inclined surface 111 formed on the body portion 110. Accordingly, the body portion 110 can be guided to be more easily inserted into the coupling frame 223a through the inclined surface 111, and the convenience of coupling between the two connectors can be improved.
  • the second connector 200 has a second power connection portion 223c formed corresponding to the rear portion of the second docking terminal 223b, and the second power connection portion 223c ) may be characterized in that a second connection passage is formed in the area provided.
  • the area where the second power connector 223c is provided may refer to the back side opposite to the side (eg, front side) in contact with the first docking terminal.
  • the second connector 200 may enable connection between the second power connector 223c and the second cable through the second connection passage.
  • the second connector 200 may include a body portion 220 and a fixing portion 210 supporting the body portion 220.
  • the fixing part 210 may be coupled to and/or fixed to a part of the charging device to support the body part 220.
  • the body portion of the present invention may include a second docking terminal (223b) connected to the first docking terminal 130 of the first connector 100, and has a first axis direction with respect to the fixing portion 210, It may be characterized as being capable of relative movement in a second axis direction perpendicular to the first axis direction and in a third axis direction perpendicular to the second axis direction.
  • the body portion may be relatively movable in a first axis direction related to the front and rear, a second axis direction related to the left and right, and a third axis direction related to the top and bottom with respect to the fixing part 210. .
  • the configuration that allows movement in these various axial directions is intended to enable electrical/physical coupling through position correction in multiple axial directions even if a minute positional error occurs between the two connectors. That is, the body portion of the present invention is provided to be movable in various directions (i.e., three-axis directions), so even if it is not located in a position that perfectly corresponds to the first connector 100, the first connector 100 can be connected through fine position correction. It can be stably combined with.
  • the cable used in the charging system may have a thick power line due to the high current, and the tension of the thick power line may act as a hindrance when docking. Accordingly, the second cable must be connected so as not to restrict movement in various axial directions of the body part.
  • the second connector 200 may be connected to the second cable through a second connection passage formed on the rear of the second docking terminal 223b, as shown in FIG. 5.
  • the second connection passage is connected to the hole formed in each of the first moving part 221, the second moving part 222, and the third moving part 223 included in the second connector 200. can be formed.
  • the second connector 200 of the present invention can be freely connected to the second cable and move in various axial directions by securing the second connection passage.
  • the second connector can be provided through a design that takes smooth movement of the wiring into consideration so that position correction in various axial directions is possible during docking.
  • the second connector 200 may include a fixing part 210 and a body part 220, as shown in FIGS. 6 and 7.
  • Figure 6 is an example view of the second connector viewed from the side
  • Figure 7 is an example view of the second connector viewed from the top.
  • the body portion 220 moves relative to the fixing portion 210 in a first axis direction related to the front and rear, a second axis direction related to the left and right, and a third axis direction related to the top and bottom. It can be characterized as possible.
  • the body portion 220 of the second connector 200 is supported by the fixing part 210, and has a first moving part ( 221), a second moving part 222 connected to the first moving part 221 and capable of moving in the second axis direction based on the first moving part 221, connected to the second moving part 222 It may include a third moving part 223 that is provided to move in the third axis direction based on the second moving part 222.
  • the second axis direction may be perpendicular to the first axis direction
  • the third axis direction may be perpendicular to the first and second axis directions.
  • the first axis may be an axial direction related to forward and backward movement
  • the second axis may be an axial direction related to left and right
  • the third axis may be an axial direction related to up and down.
  • the first moving part 221 may be provided to be movable in the first axis direction with respect to the fixing part 210.
  • the front and rear in relation to the first axis may be the axial direction in relation to the direction in which coupling between connectors is performed.
  • the fixing part 210 may include a fixing plate 211, a support 212, a fixing rail 212a, a fixing rail moving module 212b, and a buffer 213.
  • the components constituting the fixing unit are exemplary, and additional components may be present, or some of the above-described components may be omitted.
  • the fixing part 210 may include a fixing plate 211 having a penetration groove through which a cable passes.
  • the through groove is configured to connect the second cable to the second power connector 223c and is provided to have the shape of a groove having a preset standard.
  • the second cable is connected to the second power connection part of the body part (i.e., the third moving part) while passing through the corresponding through groove.
  • cables used in charging systems can have thick power lines due to high currents, and the tension of thick power lines can act as a hindrance when docking.
  • the through groove structure formed in the fixing plate 211 allows the cable to more easily contact the power connection part.
  • the second connector 200 of the present invention secures a second connection passage through the through groove of the fixing plate 211, so that it can freely move in various axial directions when connected to the second cable.
  • the second connector can be provided through a design that takes smooth movement of the wiring into consideration so that position correction in various axial directions is possible during docking.
  • the fixing plate 211 serves to secure the second connector 200 to the charging device.
  • the fixing plate 211 can be installed near a charging device provided in an electric vehicle or charging station, and the second connector 200 can be supported through the fixing plate 211.
  • the fixing part 210 may include a support 212 connected to the fixing plate 211 in parallel to the first axis direction.
  • the second connector 200 i.e., body part
  • the support 212 may be provided to protrude in a direction perpendicular to one side on which the fixing part 210 is fixed.
  • the support 212 may be provided in two pieces at a certain distance from each other on the fixing plate 211, as shown in (b) of FIG. 8.
  • the fixing part 210 is formed on a portion of the support 212 over a certain length and may include a fixing rail 212a provided parallel to the first axis direction.
  • the support 212 is provided to extend in a vertical direction from the fixing plate 211, and a fixing rail 212a is provided corresponding to the direction in which the support 212 is installed (i.e., the first axis direction).
  • the fixing plate 211 is fixed and supported in a vertical direction with respect to the ground
  • the support 212 and the fixing rail 212a are oriented perpendicular to the fixing plate 211, that is, horizontal to the ground. It can be provided.
  • two supports 212 are provided on the fixing plate 211, and a fixing rail 212a is provided corresponding to each support 212.
  • the fixing unit 210 may include a fixed rail movement module 212b that is provided to be movable on the fixed rail 212a.
  • the fixed rail moving module 212b is provided on the fixed rail of each support, and the first fixed body 221a of the first moving part 221 can be connected between both fixed rail moving modules provided on each fixed rail. there is. That is, the two fixed rail movement modules 212b are connected to each side of the first moving part 221, and can move the first moving part 221 in the first axis direction (i.e., the direction in which the fixed rail is provided). .
  • the length of the fixed rails provided on each support may be the same, and thus the movable range of both fixed rail movement modules becomes the same. That is, balanced first movement (e.g., first axis movement related to the front and rear) between the fixed rail movement modules provided on the left and right sides, respectively, may be possible.
  • balanced first movement e.g., first axis movement related to the front and rear
  • the first moving part 221 Since the first moving part 221 is connected to the fixed rail moving module 212b, which can move a predetermined distance in the first axis direction on the fixed rail 212a, the first moving part 221 moves according to the movement of the fixed rail moving module 212b on the fixed rail. 1 The position of the moving part 221 may be changed. That is, as an external force acts, the first moving part 221 may be able to move a predetermined distance in the first axis direction with respect to the fixing part 210.
  • the fixing part 210 may include a buffering part 213 provided to cushion the force acting on the body part 220 in the first axis direction.
  • the buffer portion 213 serves to relieve external force or shock generated when the first connector 100 and the second connector 200 are coupled.
  • the first connector 100 may move from right to left with reference to FIG. 2 and be connected to the second connector 200.
  • the first docking terminal 130 and the second docking terminal 223b can be connected. .
  • the first moving part 221 may be provided to be movable in the first axis direction related to the front and rear with respect to the fixing part 210, and is provided including a buffer part 213, so that both connectors When a force in one direction acts for the coupling between livers, it may be possible to cushion the generated force.
  • the first moving part 221 may be provided to be movable in the first axis direction related to the front and rear with respect to the fixing part 210, so when a force in one direction is applied for coupling between the two connectors, The force can be buffered.
  • force may be applied to the second connector from right to left with reference to FIG. 3 .
  • the first moving part 221 can buffer the force in that direction by moving in the first axis direction.
  • the first moving part 221 minimizes the force applied to the device through a buffering action through the buffering part 213 provided in response to the first axis direction related to the front and rear with respect to the fixing part 210. This ensures stability.
  • both connectors are combined, even if impacts occur on the front and rear, these impacts can be alleviated to improve the stability of the combination.
  • the buffer unit 213 includes a buffer support 213a connected to the fixing plate 211 in a vertical direction and a buffer spring 213b provided between the buffer support 213a and the first moving part 221.
  • the buffer support 213a is connected to the fixing plate 211, and may be provided in a direction perpendicular to the fixing plate 211 and horizontal to the support 212.
  • Figure 10 (a) is an example view of the second connector viewed from above.
  • the buffer supports 213a may be provided in plural pieces (for example, two) to have a certain separation distance, and a buffer spring 213b may be provided on each buffer support 213a.
  • the buffer spring 213b can perform a buffering action against the force or impact applied to the body portion 220 and the fixed rail movement module 212b based on elastic restoring force, and when the applied force is removed, the buffer spring 213b is fixed.
  • the rail movement module (212b) can be returned to its initial position. For example, in the process of combining both connectors, pressure is applied from the front of the second connector 200, and in this case, the body portion is moved through the fixed rail movement module 212b, which can move in the first axis direction related to the front and rear. (220) (i.e., the first moving part) is moved backward. When the body portion 220 is moved backward, the force applied by the buffer spring 213b can be alleviated, so the shock applied to the body portion 220 when coupled can be minimized.
  • the body portion 220 moves forward while returning to the initial position of the fixed rail movement module 212b due to the elastic restoring force of the buffer spring 213b. That is, the shock absorber 213 alleviates the impact applied to the connector through the force generated during the coupling process between the connectors, and returns the body portion 220 of the second connector 200 to the initial position after the connection between the connectors is completed. It plays a turning role.
  • the first moving part 221 may be provided to be movable in a first axis direction related to the front and rear with respect to the fixing part 210.
  • the first moving part 221 is connected to the fixed rail moving module 212b of the fixing part 210 and can move a predetermined distance in the first axis direction.
  • two fixed rail moving modules 212b are connected to each side of the first fixed body 221a of the first moving part 221, and the fixed rail moving module 212b
  • the first fixed body 221a that is, the first moving part 221
  • the first fixed body 221a that is, the first moving part 221
  • the first moving part 221 may include a first fixed body 221a, a first guide rail 221b, a first moving module 221c, and a first spring part 221b-1.
  • the components constituting the first moving unit 221 are exemplary, and additional components may exist or some of the above-described components may be omitted.
  • the first moving part 221 may include a first fixing body 221a connected to the fixing part 210.
  • the first fixing body 221a may be connected to the fixing rail moving module 212b of the fixing part 210.
  • the first fixed body 221a may be fixed and provided between two fixed rail movement modules 212b.
  • the first fixing body 221a may be provided to have a U-shape with two surfaces connected perpendicularly to both sides of one surface. For example, when the first fixing body 221a is viewed from the top, it may have a U-shape as shown in (b) of FIG. 8.
  • the first moving part 221 may include a first guide rail 221b provided on the first fixed body 221a and parallel to the second axis direction.
  • the first fixing body 221a may have two vertically connected surfaces on both sides of one surface facing each other, and a first guide rail 221b may be provided to connect the two opposing surfaces. It can be.
  • the first guide rail 221b may be provided in a direction perpendicular to the fixed rail 212a.
  • the first guide rail 221b may be installed in the y-axis direction, which is perpendicular to the x-axis direction.
  • the first guide rail 221b may be provided in two pieces, respectively, corresponding to the upper and lower regions of the first fixing body 221a, as shown in (a) of FIG. 8.
  • the first moving unit 221 may include a first moving module 221c that is capable of moving on the first guide rail 221b.
  • the first moving module 221c may be provided on each of the two first guide rails 221b, respectively, corresponding to the upper and lower areas of the first fixed body 221a. That is, two first movement modules 221c may be provided corresponding to the two first guide rails 221b. As two first movement modules 221c are provided on each of the two first guide rails 221b, each first movement module 221c may have a predetermined distance interval.
  • the second moving unit 222 may be connected to each of the two first moving modules provided in the upward and downward directions. As shown in (a) of FIG. 8, two first moving modules 221c are located corresponding to the upper and lower areas of the first fixed body 221a, and through each first moving module 221c. The upper and lower portions of the second fixed body 222a may be connected.
  • the length of the two first guide rails 221b provided in the first moving unit 221 may be the same, and accordingly, the range in which both first moving modules 221c can move is the same. It becomes. That is, balanced second movement (e.g., second axis movement related to left and right) between the first movement modules provided on the upper and lower sides may be possible.
  • balanced second movement e.g., second axis movement related to left and right
  • the second moving unit 222 Since the second moving unit 222 is connected to the first moving module 221c, which can move a predetermined distance in the second axis direction on the first guide rail 221b, the first moving part 222 along the installation direction of the first guide rail 221b The position of the second moving unit 222 may be changed through movement of the moving module 221c. That is, as an external force is generated, the second moving part 222 may be able to move a predetermined distance in the second axis direction with respect to the first moving part 221.
  • the first moving part 221 is provided on the first guide rail 221b and may include a first spring part 221b-1 provided correspondingly on both sides of the first moving module 221c. You can.
  • the first spring part 221b-1 is configured to return each moving part (i.e., body part) to its initial position when the external force applied to align each connector disappears when the connectors are coupled. In other words, through the configuration of the first spring unit 221b-1, movement to the original initial position after various axial movements is possible only by the mechanical structure without a separate drive module (eg, motor).
  • the first spring unit 221b-1 moves the first movement module 221c in order to control the corresponding movements to the left and right sides of the first movement module 221c on the first guide rail 221b.
  • it can be characterized as being provided on both sides.
  • the third moving part 223 equipped with the second docking terminal may need to be moved a certain distance to the left or right.
  • the second moving unit 222 may be able to move a predetermined distance in the second axis direction.
  • the second moving part 222 is provided with the third moving part 223, the position of the second docking terminal can be changed.
  • the second moving part 222 which was moved in the second axis direction when coupled, returns to its initial position through the first spring part 221b-1.
  • the first movement module 221c is moved to the initial position through the first spring portion 221b-1 provided on the left and right sides, respectively, with respect to the first movement module 221c. It returns to , and the second moving part 222 connected to the first moving module 221c is also restored to its original position. That is, through the configuration of the first spring part 221b-1 provided in the first guide rail 221b, the second moving part ( 222) can be restored to its original location.
  • the second moving part 222 may be provided to be movable in a second axis direction related to the left and right with respect to the first moving part 221.
  • the second moving part 222 is connected to the first guide rail 221b of the first moving part 221 and can move a predetermined distance in the second axis direction.
  • two first moving modules 221c are located in each of the upper and lower areas of the second fixed body 222a of the second moving part 222.
  • the first moving module 221c is movable on the first guide rail 221b provided in the second axis direction
  • the second fixed body 222a that is, the second moving part 222, is It becomes possible to move a certain distance in relation to the two axis directions.
  • the second moving part 222 may include a second fixed body 222a, a second guide rail 222b, a second moving module 222c, and a second spring part 222b-1.
  • the components constituting the second moving unit are exemplary, and additional components may exist or some of the above-described components may be omitted.
  • the second moving part 222 may include a second fixed body 222a connected to the first moving part 221.
  • the second fixed body 222a may be provided connected to the first moving module 221c of the first moving part 221.
  • the second fixed body 222a may be fixed or supported by being connected to each of the two first moving modules 221c.
  • the second fixing body 222a may be provided to have a U-shape with two surfaces connected perpendicularly to both sides of one surface. For example, when the second fixing body 222a is viewed from the side, it may have a U-shape as shown in (a) of FIG. 8.
  • the second moving part 222 may include a second guide rail 222b provided on the second fixed body 222a and parallel to the third axis direction.
  • a second guide rail 222b may be provided to connect two opposing surfaces of the second fixing body 222a, as shown in (a) of FIG. 8.
  • the second guide rail 222b may be provided in a direction perpendicular to the direction of each of the fixed rail 212a and the first guide rail 221b.
  • the mounting direction of the fixed rail (212a) is the x-axis direction and the mounting direction of the first guide rail (221b) is the y-axis direction
  • the mounting direction of the second guide rail (222b) is the corresponding x-axis and y-axis. It may be in the z-axis direction, which is a direction perpendicular to both.
  • two second guide rails 222b may be provided, respectively, corresponding to the left and right areas of the second fixing body 222a.
  • the second moving unit 222 may include a second moving module 222c that is movable on the second guide rail 222b.
  • the second moving module 222c may be provided on each of the two second guide rails 222b, respectively, corresponding to the left and right areas of the second fixed body 222a. That is, two second movement modules 222c may be provided in response to the two second guide rails 222b.
  • the third moving part 223 may be supported by each of the two second moving modules 222c provided on the left and right sides of the second fixed body 222a, respectively. That is, the third moving part 223 may be connected to and supported by the second moving module 222c included in the second moving part 222.
  • two second moving modules 222c are located corresponding to the left and lower areas of the second fixed body 222a, and each second moving module 222c
  • the left and right parts of the coupling frame 223a can be connected through.
  • the length of the two second guide rails 222b provided in the second moving unit 222 may be the same, and accordingly, the range in which both second moving modules 222c can move is the same. It becomes. That is, balanced third movement (e.g., third axis movement related to up and down) between the first movement modules provided on the left and right sides may be possible.
  • balanced third movement e.g., third axis movement related to up and down
  • the third moving unit 223 is connected to the second moving module 222c, which can move a predetermined distance in the third axis direction on the second guide rail 222b, the second moving part 223 along the direction of the second guide rail 222b
  • the position of the third moving unit 223 may be changed through movement of the moving module 222c. That is, as an external force is generated, the third moving part 223 may be able to move a predetermined distance in the third axis direction with respect to the second moving part 222.
  • the second moving part 222 is provided on the second guide rail 222b and may include a second spring part 222b-1 provided in the lower direction of the second moving module 222c.
  • the second spring unit 222b-1 is configured to return each moving part (i.e., body part) to its initial position when the external force applied to align each connector disappears during the coupling process between connectors.
  • the second spring unit 222b-1 moves the second movement module 222c in order to control the movement corresponding to the upper and lower sides of the second movement module 222c on the second guide rail 222b. It may be characterized as being provided in the lower direction.
  • the third moving part 223 equipped with the second docking terminal may need to be moved a certain distance in the upward or downward direction.
  • the third moving unit 223 may be able to move a predetermined distance in the third axis direction.
  • the position of the second docking terminal can be changed in the upward or downward direction.
  • the second movement module 222c returns to the initial position through the second spring part 222b-1 provided in the lower direction with respect to the second movement module 222c. and the third moving part 223 connected to the second moving module 222c is also restored to its original position.
  • the second moving module 222c moves downward during the coupling process of each connector, the position of the second docking terminal is lowered a predetermined distance, and then when the coupling of both connectors is released, the second spring As the second moving module 222c is raised due to the elastic restoring force of the part 222b-1, the third moving part 223 rises and can return to its initial position.
  • the second movement module 222c moves upward during the coupling process of each connector, the position of the second docking terminal is raised a predetermined distance, and then when the coupling of both connectors is released, the second docking terminal 222c is moved upward.
  • the third moving part 223 rises and can return to its initial position.
  • the third moving part ( 223) can be restored to its original location.
  • the third moving part 223 may be provided to be movable in a third axis direction related to the upper and lower sides with respect to the second moving part 222.
  • the third moving part 223 is connected to the second moving module 222c of the second moving part 222 and can move a predetermined distance in the third axis direction.
  • the third moving part 223 may include a coupling frame 223a, a second docking terminal 223b, and a second power connection part 223c.
  • the components constituting the second moving unit are exemplary, and additional components may exist or some of the above-described components may be omitted.
  • the third moving part 223 may include a coupling frame 223a that forms an inner space.
  • the coupling frame 223a is a structure into which the body portion 110 of the first connector 100 is inserted and coupled, and may be configured to correspond to the shape of the body portion 110.
  • the first connector 100 and the second connector 200 may be connected by contact between the first docking terminal 130 and the second docking terminal 223b. .
  • FIG. 3 when the body portion 110 of the first connector 100 is inserted into the coupling frame 223a of the second connector 200, the first docking terminal 130 and The coupling between the second docking terminals 223b is concluded.
  • the third moving part 223 is provided inside the coupling frame 223a and may include a second docking terminal 223b that can be coupled to the first connector. That is, the second docking terminal 223b may be provided in a form enclosed inward through the coupling frame 223a. The second docking terminal 223b located on the inside can be protected from external shock through the coupling frame. Additionally, the third moving unit 223 may include a second power connection unit 223c that supplies power to the second docking terminal 223b. In other words, as the body portion 110 of the first connector 100 is inserted into the coupling frame 223a of the second connector 200, the first docking terminal 130 and the second docking terminal 223b are connected. Both connectors can be combined. Since the second connector 200 can be coupled to surround the outer peripheral surface of the first connector 100 through the coupling frame 223a, the stability and durability of the coupling can be improved.
  • the second connector 200 is formed with a second power connection portion 223c corresponding to the rear portion of the second docking terminal 223b, and the second power connection portion 223c is It may be characterized in that a second connection passage is formed in the provided area.
  • the area where the second power connector 223c is provided may refer to the back side opposite to the side (eg, front side) in contact with the first docking terminal.
  • the body 110 can be inserted into the inner space formed in the coupling frame 223a, and when at least a part of the body 110 is inserted into the coupling frame 223a, the coupling frame 223a
  • the second docking terminal 223b located on the inside and the first docking terminal 130 located on the inside of the body portion 110 are connected.
  • the first moving part 221 may be provided to be movable in a first axis direction related to the front and back (or front and rear) with respect to the fixing part 210.
  • the second moving part 222 may be provided to be able to move in a second axis direction related to the left and right with respect to the first moving part 221.
  • the third moving part 223 may be provided to be able to move in the third axis direction related to the up and down relative to the second moving part 222.
  • the second docking terminal 223b of the second connector 200 of the present invention has three axes (e.g., x-axis, y-axis) for smooth coupling with the first connector 100. Movement relative to each axis and z-axis may be possible. Therefore, flexible correction according to the position error is possible even if there is a position difference between the two connectors, and the stability of the electrical/physical coupling can be improved. This has the effect of minimizing the risk of device failure and fire by ensuring coupling stability between both connectors.
  • the second connector may include a spring portion that corrects the moved position to the initial state when the two connectors are connected.
  • this spring unit may include a buffer spring 213b, a first spring unit 221b-1, and a second spring unit 222b-1.
  • the buffer spring 213b is provided on the buffer support 213a of the fixing part 210
  • the first spring part 221b-1 is provided on the first guide rail 221b
  • the position of the second docking terminal which has changed in relation to the three axial directions, can be returned to the initial position.
  • the spring unit may be configured to transfer a restoring force to each of the first moving part, the second moving part, and the third moving part to return the third moving part equipped with the second docking terminal to its original position.
  • the third moving part may be moved on the moving rail for position correction, and after charging is completed (i.e., when the connector is separated), the spring part (e.g., the third moving part) provided on the moving rail
  • the third moving part can return to its original position (eg, the exact center on the moving rail) from the corrected position through the spring part.
  • the spring unit includes a buffer spring 213b provided on the buffer support 213a, and a first guide rail provided on the first guide rail. It may include a spring part (221b-1) and a second spring part provided on the second guide rail (222b).
  • Figures 10 (a) and (b) are an example view of the second connector viewed from the top
  • Figure 10 (c) is an example view of the second connector viewed from the side.
  • the buffer spring 213b serves to return the first moving part to its original position in response to the position correction performed in the first axis direction (i.e., forward and backward direction), and the first spring part 221b-1 serves to return the second moving part to the original position. It serves to return the second moving part 222 to its original position in response to the position correction performed in the axial direction (i.e., left and right direction), and the second spring part 222b-1 moves in the third axis direction ( That is, it can serve to return the third moving part to its original position in response to position correction performed in the vertical direction.
  • the third movable unit equipped with the second docking terminal is formed through the buffer spring 213b, the first spring part 221b-1, and the second spring part 222b-1. It can be restored to its original position.
  • the third moving part 223 may include a second docking terminal 223b that can be coupled to the first docking terminal 130 of the first connector 100.
  • the reason why the second docking terminal 223b is provided on the third moving part 223 related to third axis movement may be to facilitate the restoration of the third moving part 223 to its original position. For example, this may be to minimize the force applied to the third spring that restores the third moving part to its original position.
  • the second connector 200 may move down according to gravity due to the weight of the components constituting the second connector 200. This may make it difficult to restore the original state compared to the second axis movement related to the left and right and the third axis movement related to the front and rear.
  • the force acting downward increases, preventing recovery to the initial position. It can be difficult.
  • the present invention configures the second docking terminal 223b in the third moving part 223 that moves in the third axis direction (i.e., vertical direction) related to the up and down, and the third moving part 223 ) is configured last across the first moving part 221 and the second moving part 222, so that restoration to the original state in the vertical direction can be easily achieved.
  • the third axis direction i.e., vertical direction
  • the third moving part 223 related to movement in the height direction is configured to have the fewest structures and is light, and the third moving part 223 is provided at the most front end (e.g., the front end in the connection direction). You can. That is, the influence of gravity and the weight of the device can be minimized by providing the third moving part 223, which moves in the height direction, at the frontmost end.
  • the third moving part 223 may further include a guide part 223a-1.
  • the guide portion 223a-1 is for easy coupling between the first connector 100 and the second connector 200, so that the first connector 100 can easily be connected to the coupling frame 223a of the second connector 200. It serves as a guide so that it can be inserted properly.
  • one outer surface of the body portion 110 of the first connector 100 is provided with a protrusion 112 protruding in an outward direction, and a coupling frame 223a is formed corresponding to the position of the protrusion 112.
  • a guide portion 223a-1 having the shape of a groove into which the protrusion 112 is inserted may be formed.
  • the coupling frame 223a may include a guide portion 223a-1 into which the protrusion 112 is inserted.
  • the body portion 110 protrudes outward and may include a protrusion 112 that can move in one direction.
  • the protrusion 112 may be provided to be movable in the vertical direction (or height direction, three-axis direction) with respect to the body portion 110.
  • the protrusion 112 is provided to be slidably movable on the outside of the body 110 and can be moved a predetermined distance in the up and down directions.
  • the stability of the coupling between the two connectors can be improved through the configuration of the protrusion 112 of the first connector 100 and the guide portion 223a-1 of the second connector 200.
  • the guide portion 223a-1 formed on the coupling frame 223a may include a first guide portion 223a-1a and a second guide portion 223a-1b.
  • the first guide part 223a-1a may be configured to guide the protrusion 112 in the horizontal direction
  • the second guide part 223a-1b may be configured to guide the protrusion 112 in the vertical direction.
  • the protrusion 112 As the protrusion 112 is inserted into the first guide portion 223a-1a, the body portion 110 of the first connector 100 is guided and inserted into the coupling frame 223a, and thus Accordingly, coupling between both docking terminals can be performed.
  • the protrusion 112 When the coupling (or fastening) between the two docking terminals is completed, the protrusion 112 can be moved in the vertical direction through the second guide portions 223a-1b, and when moved vertically, the protrusion 112 can be moved to the second guide part 223a-1b. Separation between the two connectors may be limited by being supported on the side walls of the guide portions 223a-1b.
  • a support protrusion 223a-1c may be provided between the first guide part 223a-1a and the second guide part 223a-1b, and the protrusion 112 may be provided through the support protrusion 223a-1c.
  • the user may apply physical pressure to move the protrusion 112 in the vertical direction to pass through the support jaws 223a-1c.
  • the protrusion 112 raised through the second guide portions 223a-1b is fixed in the raised position through the support jaws 223a-1c, and accordingly, the protrusion 112 is raised through the second guide portions 223a. -1b) is supported by the side wall, so both connectors are not separated.
  • the stability of the coupling can be improved so that the two connectors are not easily separated.
  • the user applies physical pressure to the protrusion 112 and moves it in the downward direction of the support jaws 223a-1c, thereby causing the protrusion 112 to be removed. Since it can be moved in the horizontal direction along the first guide part 223a-1a, separation between the two connectors can be easily performed. That is, the coupling between each connector is facilitated through the protrusion 112 and the guide portion 223a-1 provided on each of the first connector 100 and the second connector 200, and the coupling between the connectors is made more secure. It can provide an effect.
  • the second connector 200 of the present invention adjusts the first axis position through movement of the fixed rail moving module 212b on the fixed rail 212a and the first moving module 221c on the first guide rail 221b. ) and the third axis position adjustment through movement of the second movement module (222c) on the second guide rail (222b), that is, adjustment of the docking position in response to the three axis directions. It can be done. Accordingly, even if the coupling object (eg, the first connector) is not correctly aligned, the error can be compensated for by adjusting the position in two axes to provide more stable and flexible electrical/physical coupling.
  • the coupling object eg, the first connector
  • the coupling fixing force is improved, and when an external shock occurs, the generated shock is dispersed and the shock applied directly to the coupled docking terminals is reduced. Accordingly, stability can be improved.
  • the present invention can be used in the field of providing charging services through electrical connection.

Landscapes

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Abstract

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도킹 커넥터 어셈블리가 개시된다. 상기 도킹 커넥터 어셈블리는, 제1충전장치에 구비된 제1커넥터 및 상기 제1커넥터와 결합 가능하게 구비되는 제2커넥터를 포함하며, 상기 제2커넥터는, 바디부 및 상기 바디부를 지지하는 고정부를 포함하며, 상기 바디부는, 상기 고정부를 기준으로 제1축 방향, 상기 제1축 방향과 수직한 제2축 방향 및 상기 제2축 방향과 수직한 제3축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

도킹 커넥터 어셈블리
본 발명은 장치 간 전기적 연결을 위한 구조를 포함하는 도킹 커넥터 어셈블리에 대한 것으로, 보다 구체적으로 각 장치 간 미세한 위치 오차를 보완하기 위한 도킹 커넥터 어셈블리에 관한 것이다.
전기자동차(EV, Electric vehicle)는 전세계적인 녹색성장정책의 기조와 함께 각국 정부들 및 기업들의 관심과 투자를 받고 있는 미래형 융합기술이다. 이에 자동차 산업은 종래의 오일 기반 자동차에서 전기자동차로 시장의 수요 중심축이 빠르게 변화하고 있다.
전기자동차의 수요가 증가함에 따라 전기자동차 뿐만 아니라 전기자동차를 원활하게 사용하기 위한 인프라 구축(충전장치, 전력공급망 등)에 대한 기술뿐만 아니라, 최근에는 다수의 전기차를 충전할 수 있는 방법 및 기술들이 많이 개발되고 있다.
일반적으로, 종래의 전기차 충전 시스템의 경우, 지하 주차장과 같이 차량을 주차할 수 있는 공간의 일부에 전기차 충전기를 마련해두고, 충전을 하고자 하는 사람이 전기차 충전기가 마련된 장소에 주차를 하여 전기차를 충전하는 형태로 운영되고 있다.
다만, 전기차 충전기를 설치할 수 있는 주차공간이 상당히 제한적이고 전기차 충전기를 설치하기 위한 인프라 구축 비용이 상당히 크기 때문에 전기차량의 증가속도에 따른 충전기 수요량만 폭발적으로 증가하고 있는 상황이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 이동형 충전장치에 대한 수요가 늘어나고 있다.
한편, 이동형 충전장치가 전기차와 직접 결합하거나 이동형 충전장치가 고정형 충전장치와 결합하기 위해 별도의 커넥터가 구비될 수 있다. 커넥터는 이동형 충전장치가 포함하는 배터리의 전력을 고정형 충전장치 및 전기차로 전달하는 전기적/물리적 브릿지 역할을 할 수 있다. 다만, 이동형 충전장치의 크기 및 무게가 상당히 클 뿐만 아니라 커넥터를 통해 시간당 공급되는 전력량이 상당히 크기 때문에 커넥터의 결합이 불완전할 경우 고장 및 화재 등이 발생할 수 있다. 현재까지 개발된 커넥터는 이동형 충전장치와 전기차/고정형 충전장치 사이의 미세한 위치적 오차가 발생할 경우 결합 불량 발생률이 상당히 높아 상용화가 힘든 문제점이 있었다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 개발된 커넥터 어셈블리에 대한 것이며, 커넥터의 도킹 시에 일부 위치적 오차가 발생하더라도 문제없이 전기적/물리적 결합이 가능한 커넥터 어셈블리를 제공한다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 공개 실용신안공보 20-2021-0000504
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이동형 충전장치와 전기차/고정형 충전장치/전기단자 사이의 원활한 전기적/물리적 결합이 가능한 도킹 커넥터 어셈블리를 제공하며, 결합 시에 결합 대상체들이 바르게 정렬되지 않더라도 오차를 보완하여 전기적/물리적 결합을 달성하여 고장 및 화재의 위험을 최소화할 수 있는 전기자동차 충전장치용 도킹 커넥터 어셈블리에 대한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 도킹 커넥터 어셈블리가 개시된다. 상기 도킹 커넥터 어셈블리는, 제1충전장치에 구비된 제1커넥터 및 상기 제1커넥터와 결합 가능하게 구비되는 제2커넥터를 포함하며, 상기 제2커넥터는, 바디부 및 상기 바디부를 지지하는 고정부를 포함하며, 상기 바디부는, 상기 고정부를 기준으로 제1축 방향, 상기 제1축 방향과 수직한 제2축 방향 및 상기 제2축 방향과 수직한 제3축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 바디부는, 상기 고정부에 연결되며, 상기 고정부를 기준으로 상기 제1축 방향으로 이동 가능하도록 구비되는 제1이동부, 상기 제1이동부에 연결되며, 상기 제1이동부를 기준으로 상기 제2축 방향으로 이동 가능하도록 구비되는 제2이동부 및 상기 제2이동부에 연결되며, 상기 제2이동부를 기준으로 상기 제3축 방향으로 이동 가능하도록 구비되는 제3이동부를 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 고정부는, 케이블이 관통하는 관통홈이 형성된 고정판, 상기 고정판에 상기 제1축 방향에 평행하도록 연결되는 지지대, 일정 길이를 통해 상기 지지대의 일부에 형성되되, 상기 제1축 방향과 평행하게 구비되는 고정레일 및 상기 고정레일 상에서 이동 가능하도록 구비되는 고정레일이동모듈을 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 고정부는, 상기 바디부에 상기 제1축 방향으로 작용하는 힘을 완충시키는 완충부를 더 포함하며, 상기 완충부는, 상기 고정판에 수직 방향으로 연결되는 완충지지대 및 상기 완충지지대와 상기 제1이동부 사이에 구비되는 완충스프링을 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 제1이동부는, 상기 고정부와 연결되는 제1고정바디, 상기 제1고정바디에 구비되되, 상기 제2축 방향과 평행하도록 구비되는 제1가이드레일 및 상기 제1가이드레일 상에서 이동 가능하도록 구비되는 제1이동모듈 및 상기 제1가이드레일에 구비되되, 상기 제1이동모듈의 양 측 각각에 대응하여 구비되는 제1스프링부를 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 제2이동부는, 상기 제1이동부와 연결되는 제2고정바디, 상기 제2고정바디에 구비되되, 상기 제3축 방향과 평행하도록 구비되는 제2가이드레일, 상기 제2가이드레일 상에서 이동 가능하도록 구비되는 제2이동모듈 및 상기 제2가이드레일에 구비되되, 상기 제2이동모듈의 하부 방향에 구비되는 제2스프링부를 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 제3이동부는, 결합틀, 상기 결합틀의 내측에 구비되며 상기 제1커넥터와 결합 가능한 제2도킹단자 및 상기 제2도킹단자에 전원을 공급하는 제2전원연결부를 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 제1커넥터는, 몸체부, 상기 몸체부에 연결되는 보호부재, 상기 몸체부의 내측에 구비되는 제1도킹단자 및 상기 제1도킹단자에 전원을 공급하는 제1전원연결부를 포함하며, 상기 몸체부가 상기 결합틀에 삽입되는 경우, 상기 제1도킹단자와 상기 제2도킹단자 간의 결합이 체결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 몸체부는, 상기 제3이동부에 삽입되는 일면에 대응하여 형성되는 경사면; 을 포함하며, 상기 경사면은, 상기 몸체부의 둘레를 따라 형성되되, 상기 몸체부의 중심부 방향으로 기울어진 경사를 갖도록 구비될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 상기 제1도킹단자는, 상기 몸체부의 내측 수용공간 상에 상기 몸체부의 측벽과 일정 이상의 이격 거리를 갖도록 구비되며, 상기 제2커넥터와 결합에 관련한 몸체부의 최선단이 상기 제1도킹단자의 최선단 보다 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제1커넥터와 제2커넥터가 정렬된 기준위치에서 다소 벗어나더라도 제1커넥터와 제2커넥터가 오차없이 결합되어 파손 및 화재의 위험을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1커넥터와 제2커넥터의 결합 과정에서, 제2커넥터가 제1커넥터의 결합 방향에 대응하는 축 방향으로 완충 이동이 가능함에 따라, 충격을 완화할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다양한 실시예들이 아래 도면들을 참조로 기술되며, 이 때 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 도킹 커넥터 어셈블리를 개략적으로 나타낸 시스템에 관한 예시도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 제1커넥터 및 제2커넥터를 입체적으로 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제1커넥터와 제2커넥터의 결합 과정을 측면에서 바라본 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 제1커넥터를 다양한 각도에서 바라본 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 제1커넥터 및 제2커넥터 각각에 케이블의 연결을 위해 형성된 공간을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제2커넥터를 측면에서 바라본 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제2커넥터를 상면에서 바라본 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제2커넥터의 연결 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예와 관련된 제2커넥터가 다양한 축 방향으로 위치 이동이 가능함을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제2커넥터가 다양한 축 방향으로 위치 이동되는 과정에서 발생되는 위치의 초기화 및 완충 효과를 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제1커넥터에 형성된 돌출부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예와 관련된 제1커넥터와 제2커넥터의 결합 과정에서 돌출부와 가이드부를 활용한 체결 과정을 나타낸 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
명세서에서 사용되는 "부" 또는 “모듈”이라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부" 또는 “모듈”은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부" 또는 “모듈”은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부" 또는 “모듈”들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들로 더 분리될 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
제 1, 제 2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 소자나 구성요소 일 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 도킹 커넥터 어셈블리를 개략적으로 나타낸 시스템에 관한 예시도를 도시한다.
본 발명의 도킹 커넥터 어셈블리(1000)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1커넥터(100) 및 제2커넥터(200)를 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1커넥터(100)는 이동체에 구비되며, 제2커넥터(200)는 이동체 또는 고정체에 구비될 수 있다. 예를 들어, 이동체는, 충전카트일 수 있으며, 고정체는, 전기차 또는 별도의 충전장치를 의미할 수 있다. 충전카트는 제1커넥터(100)를 포함하여 구비되며, 전기차는 제2커넥터(200)를 포함하여 구비될 수 있다. 전술한 제1커넥터 및 제2커넥터 각각이 구비된 장치에 대한 구체적인 기재는 예시일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 충전카트는 전기차를 충전하기 위한 충전 모듈을 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 전기차는 배터리 엔진에 의해 구동력을 생성하여 이동하는 차량을 의미할 수 있다. 전기차는, 내연기관 엔진이 없이, 충전된 배터리 셀에서 공급되는 전기에너지만을 동력원으로 전기모터를 구동함으로써, 주행 가능한 차량을 의미할 수 있다. 전기차는 주행 시, 화석연료를 사용하지 않아 이산화탄소, 질소산화물 등을 배출하지 않는 친환경 차일 수 있다. 충전카트는 전기차의 충전구(예컨대, 충전 커넥터)와 전기적으로 연결되는 커넥터(즉, 제1커넥터)를 구비하고 있으며, 해당 커넥터를 통해 전기차에 전력을 공급할 수 있다.
실시예에서, 충전카트는 주차 공간 내 복수의 사용자들이 공유하여 사용할 수 있도록 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 충천카트는 주행부를 포함하여 구비됨에 따라, 복수의 차량이 주차된 주차 공간 내에서 이동이 가능할 수 있다. 예컨대, 사용자들은 주차 공간 내 특정 구역에 자신의 전기차를 주차하고, 자신의 전기차가 주차된 위치로 충전카트를 이동시킬 수 있으며, 충전카트의 제1커넥터를 전기차와 연결하여 전력을 공급함으로써, 전기차에 대한 충전을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 충전카트는 이동을 위한 힘 즉, 사용자의 노동력을 경감시키기 위해 전동에 의해 보조되어 이동될 수 있는 전동 카트일 수 있다. 일반적으로, 전기차의 충전을 위한 카트는, 충전 모듈(예컨대, 에너지 저장 장치)와 이를 위한 전자 소자들의 조합을 통해 구성됨에 따라 다소 높은 중량(예컨대, 약 700kg, 일반적으로 100k 이상)을 통해 구비될 수 있다. 이 경우, 사용자가 자신의 차량이 주차된 위치로 카트를 이동시키기 위해서는 많은 힘이 요구될 수 있다. 특히, 충전카트의 이동 경로 상에 오르막길, 내리막길, 또는 과속 방지턱 등이 존재하는 경우, 충전카트의 이동을 위해서는 더 많은 사용자의 힘이 요구될 수 있어, 카트에 대한 이동 제어가 어려울 수 있다. 충전카트의 이동 제어에 어려움이 있는 경우, 안정상의 문제를 야기시킬 수 있다. 구체적인 예를 들어, 사용자가 충전카트를 이끌고 내리막길을 이동하는 상황에서, 충전카트를 파지한 사용자의 신체(예컨대, 손)가 이탈되는 경우, 충전카트는 이를 즉각적으로 감지하여 정지에 관련한 센싱 정보를 못하는 경우, 심각한 안정상의 문제를 야기시킬 수 있다.
본 발명의 충전카트는 사용자의 조작 의도를 다양한 센서 모듈을 통해 파악하여 충전카트의 움직임을 보조할 수 있다. 예컨대, 사용자가 자신의 전기차의 충전을 위해 충전카트를 이동시키고자 하는 경우, 해당 충전카트에 구비된 다양한 센서들을 통해 충전카트의 이동을 위한 사용자의 조작 의도(예컨대, 카트를 밀려고 하는지 또는 정지시키려고 하는지 등)를 파악하고, 이에 대응하여 충전카트에 동력을 부여하여 적은 힘을 통해 충전카트의 이동을 제어하도록 할 수 있다.
추가적인 실시예에서, 충전카트는 주차된 전기차의 위치를 식별하고, 식별된 전기차의 위치로 접근하여 충전을 수행하는 자동화 로봇 카트를 포함할 수 있다. 이 경우, 사용자는 사용자 단말(예컨대, 스마트폰, 태블릿, PDA, 랩톱 등)을 이용하여 충전카트를 호출하는 신호를 서버(예컨대, 자동화 로봇 관리 서버, 주차장 관리 서버 등)에 전송할 수 있다.
예를 들어, 주차장은 복수의 주차영역으로 구분되어 있을 수 있으며, 복수의 주차영역에는 이에 매칭되는 스마트 태그(예컨대, NFC 태그)가 구비(예컨대, 기둥에 부착)될 수 있다. 사용자는 사용자 단말을 이용하여 전기차의 주차영역에 위치한 NFC 태그를 선택함으로써, 충전카트를 호출하는 신호를 서버로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에서, 서버에는 건축물의 도면을 바탕으로 주차장이 맵핑되어 있을 수 있다. 서버에서는 사용자 단말로부터 수신한 신호에 따라, 매핑된 주차장에서 전기차의 주차영역을 특정할 수 있으며, 충전카트가 특정된 주차영역으로 이동하도록 하는 제어 명령을 충전카트로 전송할 수 있다. 이러한 과정에 따라, 본 발명의 충전카트는 대기 위치에서 전기차의 주차 영역까지 자율 주행을 통해 이동할 수 있다. 또한, 충전카트는 전기차의 충전 커넥터의 위치를 식별할 수 있으며, 식별된 충전 커넥터에 제1커넥터(100)를 도킹시킨 후, 전기차에 대한 충전을 수행할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 충전카트에는 근거리 위치 센서가 구비될 수 있으며, 해당 근거리 위치 센서는 전기차의 인근에서 충전 커넥터(예컨대, 제2커넥터)의 위치를 센싱할 수 있다. 본 발명의 충전 카트는 전기에너지 저장장치의 전기에너지를 전기차로 전달하는 과정을 통해 전기차를 충전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 충전카트는 전기차에 대한 충전을 완료한 이후, 충전 스테이션으로 이동할 수 있다. 예컨대, 충전카트는 사용자로부터 인가되는 힘(예컨대, 카트의 조작을 위한 힘)에 기초하거나, 또는 서버로부터 수신한 주행 신호(예컨대, 복귀 신호)를 통해 충전 스테이션으로 이동될 수 있다. 여기서, 충전 스테이션은, 충전카트의 전기에너지 저장장치에 전기에너지를 충전하기 위한 영역을 의미할 수 있다. 충전카트가 전기차에 전기에너지를 공급함에 따라, 해당 충전카트의 전기에너지 저장장치에 저장된 전기에너지가 소모될 수 있으며, 소모된 전기에너지는 충전 스테이션 구비된 충전 장치를 통해 재충전될 수 있다. 다시 말해, 충전 스테이션은, 전기차가 주차된 위치로 이동하여 충전을 수행하는 충전카트에 대한 충전을 수행하기 위한 영역을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2커넥터(200)는 충전장치에 구비될 수 있다. 본 발명에서의 충전장치는, 전기차에 관련한 배터리 충전 장치 또는 충전카트의 충전을 위하여 충전 스테이션에 구비된 충천 장치를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제2커넥터(200)는 전기차에 관련한 충전 커넥터이거나, 또는 충전 스테이션에 구비된 충전 장치에 관련한 충전 커넥터를 포함할 수 있다. 충전 스테이션은 고정형 및 이동형을 모두 포함하는 개념이다.
다시 말해, 본 발명에서의 제1커넥터(100)와 제2커넥터(200) 간의 도킹(또는 연결)은, 전기차의 충전을 위한 충전카트와 전기차의 연결 및 충전카트의 충전 및 전력 전달을 위한 충전카트와 충전장치의 연결에 관련한 것일 수 있다.
일반적으로, 이동형 충전장치에 관련한 충전카트를 통해 전기차를 충전시키기 위해서는 전기적인 연결을 위한 별도의 커넥터가 요구될 수 있다. 즉, 충전카트에 구비된 커넥터(예컨대, 제1커넥터)가 전기차의 충전 장치(예컨대, 에너지저장장치 또는 배터리)에 연결되어, 전기 에너지를 전달하는 전기적/물리적 브릿지 역할을 할 수 있다. 커넥터를 통해 전기에너지를 전달하는 과정에서, 커넥터의 결합이 불완전한 경우, 고장 및 화재 등 안정상의 위험을 초래할 우려가 있다. 이 경우, 해당 커넥터를 통해 시간당 공급되는 전력량이 상당히 크기 때문에 안정상의 큰 위험이 발생할 수 있다. 예를 들어, 충전카트와 전기차의 충전장치 사이에 미세한 위치적 오차가 발생하는 경우, 결합 불량에 따른 고장 또는 화재가 발생할 수 있으며, 이는 물적 및 인적 피해를 초래할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제 발생을 예방하기 위하여, 충천을 위한 커넥터의 도킹 과정에서, 양 장치 간의 위치적 오차가 발생하는 경우에도, 위치에 따른 오차 보정을 통해 전기적/물리적 결속력을 향상시키는 도킹 커넥터 어셈블리를 제공할 수 있다. 본 발명의 도킹 커넥터 어셈블리에 대한 구체적인 구조적 특징, 구성 및 이에 따른 효과에 대한 설명은, 이하에서 도 2 내지 도 12를 참조하여 후술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 제1커넥터 및 제2커넥터를 입체적으로 나타낸 예시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제1커넥터와 제2커넥터의 결합 과정을 측면에서 바라본 예시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 제1커넥터를 다양한 각도에서 바라본 예시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 제1커넥터 및 제2커넥터 각각에 케이블의 연결을 위해 형성된 공간을 설명하기 위한 예시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제2커넥터를 측면에서 바라본 예시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제2커넥터를 상면에서 바라본 예시도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제2커넥터의 연결 구조를 설명하기 위한 예시도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예와 관련된 제2커넥터가 다양한 축 방향으로 위치 이동이 가능함을 설명하기 위한 예시도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제2커넥터가 다양한 축 방향으로 위치 이동되는 과정에서 발생되는 위치의 초기화 및 완충 효과를 설명하기 위한 예시도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제1커넥터에 형성된 돌출부를 설명하기 위한 예시도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예와 관련된 제1커넥터와 제2커넥터의 결합 과정에서 돌출부와 가이드부를 활용한 체결 과정을 나타낸 예시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 도킹 커넥터 어셈블리(1000)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1커넥터(100) 및 제2커넥터(200)로 구성되며, 제1커넥터(100)와 제2커넥터(200)는 전기적 및 물리적으로 결합될 수 있는 커플링 어셈블리에 해당한다. 일 실시예에서, 제1커넥터(100)는 이동 가능한 이동체에 구비되며, 제2커넥터(200)는 이동체 또는 고정체 모두에 구비될 수 있다. 실시예에 따르면, 제2커넥터(200)는 주로 고정형 충전장치, 기둥 등 고정체에 설치되는 경우가 많다.
예를 들어, 제1커넥터(100)는 전기차의 충전을 위해 이동되는 충전카트에 구비되며, 제2커넥터(200)는 전기차의 충전을 위해 충전카트와 연결되는 전기차에 구비될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1커넥터(100)는 전기차의 충전을 위해 이동되는 충전카트에 구비되며, 제2커넥터(200)는 충전카트의 충전을 위해 충전 스테이션에 구비된 충전장치에 연결되어 구비될 수 있다.
즉, 제2커넥터(200)는 충전카트의 충전을 위한 충전 스테이션에 구비된 충전장치에 구비되거나 또는 충전카트를 통해 충전되는 전기차에 구비될 수 있다. 전술한 제1커넥터 및 제2커넥터 각각이 구비되는 장치에 대한 구체적인 설명은 예시일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 실시예에서, 제1커넥터(100) 및 제2커넥터(200)는 전기차 또는 충전카트의 충전을 위해 도킹(또는 연결)될 수 있으며, 도 3에 도시되는 바와 같이, 제1커넥터(100)와 제2커넥터(200)가 연결됨에 따라, 충전카트에 저장된 전기 에너지가 전기차로 전달되거나, 또는 충전장치에 저장된 전기 에너지가 충전카트로 전달되어 전기차 또는 충전카트의 충전장치가 충전될 수 있다. 즉, 각 커넥터 간의 연결을 통해 전기 에너지의 전달이 가능해질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1커넥터(100)는 충전카트로부터 외부로 돌출되는 등 이동 가능하게 구비될 수 있다. 실시예에 따르면, 타 장치와 물리적/전기적으로 연결되어 전기 에너지를 전달하는 제1커넥터(100)의 도킹단자(예컨대, 제1도킹단자)는 외부 충격이나 이물질로부터 보호가 필요할 수 있다. 예컨대, 제1도킹단자는 전기적인 연결에 관련한 것이므로, 미 사용시에는(예컨대, 충전을 위해 제2커넥터와 연결되지 않은 경우) 접촉과 충격으로부터 안전하게 보호되어야 한다.
이에 따라, 본 발명의 제1도킹단자는 제1커넥터(100)의 내측에 구비되어, 외부로부터의 접촉 및 충격이 최소화되는 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적으로, 도 4를 참조하면, 제1커넥터(100)는, 제2커넥터(200)와 접촉되는 접촉면에 대응하여 몸체부(110)가 형성될 수 있으며, 해당 몸체부(110)의 내측 방향에 제1도킹단자(130)가 구비될 수 있다.
구체적으로, 몸체부(110)는 내측 수용공간을 형성하도록 구비되며, 몸체부(110)가 형성하는 내측 수용공간 상에 제1도킹단자(130)가 위치하게 된다. 제1도킹단자(130)는 몸체부(110)의 내측 수용공간 상에 몸체부(110)의 측벽과 일정 이상의 이격 거리를 갖도록 구비될 수 있다. 몸체부(110)는 제1도킹단자의 외주면을 감싸도록 구비되며, 몸체부(110)와 제1도킹단자(130) 사이에는 일정 이상의 틈이 존재할 수 있으며, 이를 통해 제1도킹단자(130)에 직접적으로 작용할 수 있는 물리적인 충격이 몸체부(110)를 통해 차단되는 구성이다.
이 경우, 제2커넥터(200)와 결합에 관련한 몸체부(110)의 최선단이 제1도킹단자(130)의 최선단 보다 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 제1도킹단자(130)의 주변부에 일정 이격거리를 통해 구비되는 몸체부(110)가 제1도킹단자(130) 보다 전면 방향으로 더욱 돌출되어 구비된다. 이에 따라, 제1커넥터(100)에 형성된 몸체부(110)을 통해 제1도킹단자(130)가 보호되는 구성이다. 제1도킹단자(130)는 몸체부(110)의 내측 수용공간 상에 함몰되어 구비됨으로써, 외부 충격으로부터 보호될 수 있다. 제1도킹단자(130)는 몸체부(110)을 통해 외측 둘레가 감싸진 형태로 구비될 수 있다.
제1커넥터(100)의 몸체부(110)을 통해 다양한 측 방향으로부터의 충격 발생이 차단될 수 있다. 즉, 제1커넥터(100)의 미사용시(예컨대, 충전을 위해 제2커넥터와 연결되지 않는 경우), 몸체부(110)은 제1도킹단자(130)를 보호하는 역할을 수행하게 된다. 또한, 제2커넥터(200)와 연결 과정에서도 제1도킹단자(130)에 작용할 수 있는 물리적인 충격이 몸체부(110)를 통해 보호될 수 있어, 장치의 안정성이 향상될 수 있다.일 실시예에 따르면, 제1커넥터(100) 및 제2커넥터(200)는 케이블이 연결되는 케이블 연결 통로를 포함할 수 있다. 여기서 케이블은, 전류가 이동하는 선을 의미하는 것으로, 도체 및 도체를 감싸는 절연층을 포함할 수 있다. 실시예에서, 각 커넥터가 연결되어 일 방향의 충전을 허용하기 위해서는, 각 커넥터가 물리적/전기적으로 연결되어야 한다. 이 경우, 각 커넥터에 대응하여 각각의 케이블이 구비될 수 있다. 구체적으로, 제1커넥터(100)의 제1도킹단자(130)에 전력을 공급하는 제1전원연결부(131)에는 제1케이블이 연결되며, 제2커넥터(200)의 제2도킹단자(223b)에 전력을 공급하는 제2전원연결부(223c)에는 제2케이블이 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1커넥터(100)는 외관을 형성하는 몸체부(110), 몸체부(110)에 연결되어 구비되는 보호부재(120), 몸체부(110)의 내측에 구비된 제1도킹단자(130) 및 제1도킹단자(130)에 전원을 공급하는 제1전원연결부(131)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1커넥터(100)는, 제1도킹단자(130)의 후면부에 대응하여 제1전원연결부(131)가 형성되어 있으며, 해당 제1전원연결부(131)가 구비된 영역에 제1연결 통로가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. 제1전원연결부(131)가 구비된 영역은, 제2도킹단자와 접촉하는 면(예컨대, 전면)과 반대되는 후면을 의미할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1연결통로를 통해 제1전원연결부(131)와 제1케이블이 연결되는 경우, 전원연결부와 케이블 간의 연결을 보호하기 위한 보호부재(120)가 형성될 수 있다. 보호부재(120)는, 몸체부(110)와 연결되어 형성되는 것으로, 제1전원연결부(131)로부터 제1케이블의 연결 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 이러한 보호부재(120)는 제1케이블이 결합되는 위치를 기준으로 상측, 좌측 및 우측 각각에 형성될 수 있다. 예컨대, 제1케이블의 결합의 편의성을 위해 하측은 보호부재(120)가 마련되지 않을 수 있다. 즉, 도 4와 같이 제1커넥터(100)의 하측 부분에는 보호부재(120)가 구비되지 않을 수 있다. 실시예에서, 제1케이블과 제1전원연결부(131)가 연결되는 경우, 외부로부터 물리적인 충격이 가해지더라도, 보호부재(120)를 통해 연결 부위에 직접적인 물리적 힘이 인가되는 방지된다. 이는, 제1전원연결부(131)와 제1케이블 간의 결합 안정성을 향상시키는 효과를 가진다.
일 실시예에 따르면, 제1커넥터(100)의 몸체부(110)는 제2커넥터(200)에 끼움 결합될 수 있다. 구체적으로, 제2커넥터(200)는 제1도킹단자(130)와 연결되는 제2도킹단자(223b) 및 제2도킹단자(223b)의 둘레를 따라 형성되는 결합틀(223a)을 포함할 수 있다. 즉, 제2도킹단자(223b)는 결합틀(223a)을 통해 내측으로 감싸진 형태로 구비될 수 있다.
보다 구체적인 실시예에서, 제2커넥터(200)는 제3이동부(223)를 포함할 수 있으며, 제3이동부(223)에는 제2도킹단자(223b) 및 결합틀(223a)이 구비될 수 있다. 이 경우, 제1커넥터(100)의 몸체부(110)는 제2커넥터(200)의 결합틀(223a)에 삽입 가능하게 구비될 수 있다. 즉, 몸체부(110)와 결합틀(223a)은 서로 대응하는 형상을 통해 구비될 수 있으며, 이에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 몸체부(110)가 결합틀(223a)에 삽입될 수 있다. 몸체부(110)가 결합틀(223a)에 삽입되는 경우, 제1도킹단자(130)와 제2도킹단자(223b) 간의 결합이 체결될 수 있다. 다시 말해, 제1커넥터(100)의 몸체부(110)가 제2커넥터(200)의 결합틀(223a)에 삽입됨에 따라 제1도킹단자(130)와 제2도킹단자(223b)가 연결되어 양 커넥터가 결합될 수 있다. 제2커넥터(200)가 결합틀(223a)을 통해 제1커넥터(100)의 외주면을 감싸도록 결합될 수 있으므로, 결합의 안정성 및 내구성이 향상되는 효과를 제공할 수 있다.
또한 실시예에 따르면, 제1커넥터(100)의 몸체부(110)는 테이퍼(taper) 구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 몸체부(110)는 제3이동부에 삽입되는 일면에 대응하여 형성되는 경사면(111)을 포함할 수 있다. 여기서 경사면(111), 몸체부(110)의 둘레를 따라 형성되되, 몸체부(110)의 중심부 방향으로 기울어진 경사를 갖도록 구비될 수 있다. 예컨대, 몸체부(110)의 중심부 방향은, 제1도킹단자(130)가 구비되는 방향을 의미하는 것으로, 몸체부(110)의 내측 수용공간 방향일 수 있다.
구체적으로, 제1커넥터(100)의 몸체부(110)의 외관 일부는 일정 경사를 갖는 테이퍼 구조(또는 경사 구조)를 통해 구성될 수 있다. 여기서, 몸체부(110)의 외관 일부는, 결합틀(223a)과의 결합에 관련한 몸체부(110)의 외측 일부를 의미할 수 있다.
자세히 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체부(110)에서 제2커넥터(200)의 결합틀(223a)에 삽입되는 면에 관련한 외측 일부는, 해당 몸체부(110)의 중심부 방향으로 경사진 경사 구조를 갖도록 구비될 수 있다. 이러한 경사 구조(또는 테이퍼 구조)는 양 커넥터 간의 결합의 편의성을 제공하기 위한 것일 수 있다. 도 4와 같이, 제1커넥터(100)의 몸체부(110)의 외관 일부가 경사면(111)을 갖도록 구비됨에 따라, 해당 몸체부(110)가 제2커넥터(200)의 결합틀(223a)에 삽입되는 과정이 보다 용이해질 수 있다. 양 커넥터가 결합되는 경우, 몸체부(110)에 형성된 경사면(111)을 통해, 몸체부(110)가 결합틀(223a)에 용이하게 끼워지게 된다. 따라서, 경사면(111)을 통해 몸체부(110)가 결합틀(223a)에 보다 용이하게 삽입되도록 가이드될 수 있어, 양 커넥터 간 결합의 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 도 2 및 도 5를 참조하면, 제2커넥터(200)는, 제2도킹단자(223b)의 후면부에 대응하여 제2전원연결부(223c)가 형성되어 있으며, 해당 제2전원연결부(223c)가 구비된 영역에 제2연결 통로가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. 제2전원연결부(223c)가 구비된 영역은, 제1도킹단자와 접촉하는 면(예컨대, 전면)과 반대되는 후면을 의미할 수 있다. 제2커넥터(200)는 제2연결통로를 통해 제2전원연결부(223c)와 제2케이블 간의 연결이 가능해질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2커넥터(200)는 바디부(220) 및 바디부(220)를 지지하는 고정부(210)를 포함할 수 있다.
예컨대, 고정부(210)는 충전장치의 일부에 결합 및/또는 고정되어 바디부(220)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 본 발명의 바디부는, 제1커넥터(100)의 제1도킹단자(130)와 연결되는 제2도킹단자(223b)를 포함할 수 있으며, 고정부(210)를 기준으로 제1축 방향, 제1축 방향과 수직한 제2축 방향, 제2축 방향과 수직한 제3축 방향으로 상대 이동 가능한 것을 특징으로 할 수 있다. 예를 들어, 바디부는 고정부(210)를 기준으로 전, 후에 관련한 제1축 방향, 좌, 우에 관련한 제2축 방향, 상, 하에 관련한 제3축 방향으로 상대 이동 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
이러한 다양한 축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 구성은, 양 커넥터 간 미세한 위치적 오차가 발생하더라도, 다축 방향으로의 위치 보정을 통해 전기적/물리적 결합이 가능하도록 하기 위함이다. 즉, 본 발명의 바디부는 다양한 방향(즉, 3축 방향)으로 이동 가능하게 구비됨에 따라 제1커넥터(100)와 완벽히 대응하는 위치에 위치하지 않더라도, 미세 위치 보정을 통해 제1커넥터(100)와 안정적으로 결합할 수 있다.
다만, 전술한 바와 같이, 제2도킹단자가 구비된 바디부가 특정 면에 고정된 고정부를 기준으로 다양한 축 방향으로 이동이 가능하게 구비되기 위해서는 배선의 원활한 이동을 고려한 설계가 필요하다. 특히, 충전 시스템에 활용되는 케이블은 고전류로 인해 전원선의 두께가 두꺼워질 수 있으며, 두꺼운 전원선의 장력은, 도킹 시 방해 요소로 작용할 수 있다. 이에 따라, 바디부의 다양한 축 방향을 이동을 제한하지 않도록 제2케이블이 연결되어야 한다. 이를 위해, 제2커넥터(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제2도킹단자(223b)의 후면에 형성된 제2연결 통로를 통해 제2케이블과 연결될 수 있다. 구체적인 실시예에서, 제2연결통로는, 제2커넥터(200)에 포함된 제1이동부(221), 제2이동부(222) 및 제3이동부(223) 각각에 형성된 홀과 연결되도록 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 제2커넥터(200)는 제2연결 통로를 확보함으로써, 제2케이블과의 연결에도 다양한 축 방향 이동에도 자유로울 수 있다. 다시 말해, 제2커넥터는 도킹 시 다양한 축 방향의 위치 보정이 가능하도록, 배선의 원활한 이동을 고려한 설계를 통해 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2커넥터(200)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 고정부(210) 및 바디부(220)를 포함할 수 있다. 도 6은 제2커넥터를 측면에서 바라본 예시도이며, 도 7은 제2커넥터를 상면에서 바라본 예시도이다.
일 실시예에 따르면, 바디부(220)는 고정부(210)를 기준으로, 전, 후에 관련한 제1축 방향, 좌, 우에 관련한 제2축 방향 및 상, 하에 관련한 제3축 방향으로 상대 이동 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 제2커넥터(200)의 바디부(220)는, 고정부(210)를 통해 지지되며, 고정부(210)를 기준으로 제1축 방향으로 이동 가능하도록 구비되는 제1이동부(221), 제1이동부(221)에 연결되며 제1이동부(221)를 기준으로 제2축 방향으로 이동 가능하도록 구비되는 제2이동부(222), 제2이동부(222)에 연결되며, 제2이동부(222)를 기준으로 제3축 방향으로 이동 가능하도록 구비되는 제3이동부(223)를 포함할 수 있다. 실시예에서, 제2축 방향은 제1축 방향과 수직한 방향일 수 있으며, 제3축 방향은, 제1축 및 제2축 방향과 수직한 방향일 수 있다. 예를 들어, 제1축은, 전, 후 이동에 관련한 축 방향일 수 있으며, 제2축은, 좌, 우에 관련한 축 방향일 수 있고, 그리고 제3축은 상, 하에 관련한 축 방향일 수 있다.
고정부(210)를 통해 지지되는 바디부(220) 중 가장 외측에 구비된 제3이동부(223)의 경우, 고정부(210)를 기준으로 3축 방향으로의 이동이 가능하다
도 8을 참조하면, 제1이동부(221)는 고정부(210)를 기준으로 제1축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서 제1축에 관련한 전, 후방은, 커넥터 간 결합이 수행되는 방향에 관련한 축 방향일 수 있다.
실시예에 따르면, 고정부(210)는 고정판(211), 지지대(212), 고정레일(212a), 고정레일이동모듈(212b) 및 완충부(213)를 포함할 수 있다. 고정부를 구성하는 구성 요소들은 예시적인 것으로, 추가적인 구성 요소들이 존재하거나, 전술한 구성요소들 중 일부는 생략될 수 있다.
일 실시예에서, 고정부(210)는 케이블이 관통되는 관통홈이 형성된 고정판(211)을 포함할 수 있다. 도 2를 참조하면 관통홈은 제2케이블을 제2전원연결부(223c)에 연결시키기 위한 구성으로 기 설정된 규격을 갖는 홈의 형상을 갖도록 구비된다. 제2케이블은 해당 관통홈을 관통한 상태에서 바디부(즉, 제3이동부)의 제2전원연결부와 연결되게 된다. 일반적으로 충전 시스템에 활용되는 케이블은 고전류로 인해 전원선의 두께가 두꺼워질 수 있으며, 두꺼운 전원선의 장력은, 도킹 시 방해 요소로 작용할 수 있다. 본 발명의 경우, 고정판(211)에 형성된 관통홈 구조를 통해 케이블이 보다 용이하게 전원연결부에 접촉할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명의 제2커넥터(200)는 고정판(211)의 관통홈을 통해 제2연결 통로를 확보함으로써, 제2케이블과의 연결 시, 다양한 축 방향으로 이동에 자유로울 수 있다. 다시 말해, 제2커넥터는 도킹 시 다양한 축 방향의 위치 보정이 가능하도록, 배선의 원활한 이동을 고려한 설계를 통해 구비될 수 있다.
고정판(211)은 제2커넥터(200)를 충전장치에 고정시키는 역할을 한다. 고정판(211)은 전기차 또는 충전 스테이션에 구비된 충전 장치의 인근에 설치될 수 있으며, 해당 고정판(211)을 통해 제2커넥터(200)가 지지될 수 있다.
또한, 고정부(210)는 고정판(211)에 제1축 방향에 평행하도록 연결되는 지지대(212)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 (a)와 같이, 고정부(210)가 일 측면에 고정되어 구비되는 경우, 해당 고정부(210)를 통해 제2커넥터(200)(즉, 바디부)가 일 측면에 지지된다. 이 경우, 지지대(212)는 고정부(210)가 고정된 일측면에 수직한 방향으로 돌출되어 구비될 수 있다.
실시예에서, 지지대(212)의 경우, 도 8의 (b)와 같이, 고정판(211) 상에 서로 일정 간격을 갖도록 두 개로 구비될 수 있다.
또한, 고정부(210)는 일정 길이를 통해 지지대(212)의 일부에 형성되되, 제1축 방향과 평행하게 구비되는 고정레일(212a)을 포함할 수 있다. 지지대(212)는 고정판(211)으로부터 수직 방향으로 연장되어 구비되며, 지지대(212)의 구비 방향(즉 제1축 방향)에 대응하여 고정레일(212a)이 구비되게 된다. 구체적인 예를 들어, 고정판(211)이 지면을 기준으로 수직 방향으로 고정 및 지지되어 구비되는 경우, 지지대(212) 및 고정레일(212a)은 고정판(211)과 수직한 방향 즉, 지면과 수평하도록 구비될 수 있다.
실시예에서, 고정판(211) 상에 두 개의 지지대(212)가 구비되게 되며, 각 지지대(212)에 대응하여 고정레일(212a)이 구비되는 구성이다.
또한, 고정부(210)는 고정레일(212a) 상에서 이동 가능하도록 구비되는 고정레일이동모듈(212b)을 포함할 수 있다. 고정레일이동모듈(212b)은 각 지지대의 고정레일 상에 구비되며, 각 고정레일 상에 구비된 양 고정레일이동모듈 사이에 제1이동부(221)의 제1고정바디(221a)가 연결될 수 있다. 즉, 두 개의 고정레일이동모듈(212b)은 제1이동부(221) 양측 각각에 연결되어, 제1이동부(221)를 제1축 방향(즉, 고정레일 구비 방향)으로 이동시킬 수 있다.
실시예에 따르면, 각 지지대에 구비되는 고정레일의 길이는 동일할 수 있으며, 이에 따라 양 고정레일이동모듈이 이동 가능한 범위가 동일해진다. 즉, 좌측 및 우측 각각에 구비된 고정레일이동모듈 간의 균형있는 제1이동(예컨대, 전방 및 후방에 관련한 제1축 이동)이 가능해질 수 있다.
고정레일(212a) 상에서 제1축 방향으로 소정 거리 이동 가능한 고정레일이동모듈(212b)에 제1이동부(221)가 연결되므로, 고정레일 상에서의 고정레일이동모듈(212b)의 이동에 따라 제1이동부(221)의 위치가 변화될 수 있다. 즉, 외력이 작용함에 따라, 고정부(210)를 기준으로 제1이동부(221)가 제1축 방향으로 소정 거리 이동 가능할 수 있다.
실시예에 따르면, 고정부(210)는 바디부(220)에 제1축 방향으로 작용하는 힘을 완충시키기 위해 구비되는 완충부(213)를 포함할 수 있다. 완충부(213)는 제1커넥터(100)와 제2커넥터(200) 간의 결합 시 발생하는 외력 또는 충격을 완화시키는 역할을 한다. 예컨대, 도 2를 기준으로 우측 방향에서 좌측 방향으로 제1커넥터(100)가 이동되어, 제2커넥터(200)와 연결될 수 있다. 제1커넥터(100)의 몸체부(110)가 제2커넥터(200)의 결합틀(223a)에 끼워짐에 따라, 제1도킹단자(130) 및 제2도킹단자(223b)가 연결될 수 있다. 이 경우, 제1이동부(221)는 고정부(210)를 기준으로 전방 및 후방에 관련한 제1축 방향으로 이동 가능하게 구비될 수 있으며, 완충부(213)를 포함하여 구비됨에 따라 양 커넥터 간의 결합을 위해 일 방향으로의 힘이 작용하는 경우, 발생한 힘에 대한 완충이 가능해질 수 있다. 제1이동부(221)는 고정부(210)를 기준으로 전방 및 후방에 관련한 제1축 방향으로 이동 가능하게 구비될 수 있으므로, 양 커넥터 간의 결합을 위해 일 방향으로의 힘이 작용하는 경우, 해당 힘을 완충시킬 수 있다. 구체적인 예를 들어, 양 커넥터 간의 연결 과정에서, 도 3을 기준으로 우측 방향에서 좌측 방향으로 제2커넥터에 힘이 인가될 수 있다. 제1이동부(221)는 제1축 방향 이동을 통해 해당 방향의 힘을 완충시킬 수 있다. 특히, 제1이동부(221)가 고정부(210)를 기준으로 전방 및 후방에 관련한 제1축 방향에 대응하여 구비된 완충부(213)를 통한 완충 작용을 통해 장치에 인가되는 힘을 최소화하여 안정성을 확보할 수 있다. 뿐만 아니라, 양 커넥터가 결합된 경우, 전방 및 후방에 관련한 충격이 발생하더라도 이러한 충격을 완화시켜 결합의 안정성을 향상시킬 수 있다.
완충부(213)는 고정판(211)에 수직 방향으로 연결되는 완충지지대(213a) 및 완충지지대(213a)와 제1이동부(221) 사이에 구비되는 완충스프링(213b)을 포함하여 구성된다. 완충지지대(213a)는, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 고정판(211)에 연결되어 구비되되, 고정판(211)과 수직하며, 지지대(212)와 수평한 방향으로 구비될 수 있다. 도 10의 (a)는 제2커넥터를 상측 방향에서 바라본 예시도이다. 완충지지대(213a)는 일정 이격 거리를 갖도록 복수 개(예컨대, 두 개)로 구비될 수 있으며, 각 완충지지대(213a)에 완충스프링(213b)이 구비될 수 있다. 완충스프링(213b)은, 탄성복원력을 기반으로 바디부(220)와 고정레일이동모듈(212b)에 인가되는 힘 또는 충격에 대한 완충 작용을 수행할 수 있으며, 인가된 힘이 제거되는 경우, 고정레일이동모듈(212b)을 초기 위치로 되돌릴 수 있다. 예컨대, 양 커넥터의 결합과정에서, 제2커넥터(200)의 전방에서 압력이 인가되며, 이 경우, 전방 및 후방에 관련한 제1축 방향으로 이동이 가능한 고정레일이동모듈(212b)을 통해 바디부(220)(즉, 제1이동부)가 후방 이동되게 된다. 바디부(220)가 후방 이동되는 경우, 완충스프링(213b)에 의해 인가되는 힘이 완화될 수 있으므로, 결합 시 바디부(220)로 인가되는 충격이 최소화될 수 있다.
또한, 양 커넥터 간의 결합이 완료 이후에 따라 힘이 제거되면, 완충스프링(213b)의 탄성복원력에 의해 고정레일이동모듈(212b)의 초기 위치로 되돌아가면서 바디부(220)가 전방 이동되게 된다. 즉, 완충부(213)는 커넥터 간의 결합 과정에서 발생되는 힘을 통해 커넥터에 가해지는 충격을 완화시키며, 커넥터 간의 연결이 완료된 이후 제2커넥터(200)의 바디부(220)를 초기 위치로 되돌리는 역할을 한다.
일 실시예에 따르면, 제1이동부(221)는 고정부(210)를 기준으로 전, 후에 관련한 제1축 방향으로 이동 가능하게 구비될 수 있다. 제1이동부(221)는 고정부(210)의 고정레일이동모듈(212b)에 연결되어 제1축 방향으로 소정 거리 이동이 가능하다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 제1이동부(221)의 제1고정바디(221a)의 양 측면 각각에 두 개의 고정레일이동모듈(212b)이 연결되게 되며, 고정레일이동모듈(212b)이 제1축 방향으로 구비된 고정레일(212a) 상에서 이동 가능하게 구비됨에 따라, 제1고정바디(221a) 즉, 제1이동부(221)가 1축 방향에 관련하여 소정 거리 이동이 가능해진다.
제1이동부(221)는 제1고정바디(221a), 제1가이드레일(221b), 제1이동모듈(221c) 및 제1스프링부(221b-1)를 포함할 수 있다. 제1이동부(221)를 구성하는 구성 요소들은 예시적인 것으로, 추가적인 구성 요소들이 존재하거나, 전술한 구성요소들 중 일부는 생략될 수 있다.
실시예에서, 제1이동부(221)는 고정부(210)와 연결되는 제1고정바디(221a)를 포함할 수 있다. 제1고정바디(221a)는 고정부(210)의 고정레일이동모듈(212b)에 연결되어 구비될 수 있다. 예컨대, 도 8의 (b)와 같이, 두 개의 고정레일이동모듈(212b) 사이에 제1고정바디(221a)가 고정되어 구비될 수 있다. 제1고정바디(221a)는 하나의 면 양측 각각에 수직으로 연결되는 두 개의 면을 통해 ㄷ자 형상을 갖도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1고정바디(221a)를 상면에서 바라보는 경우, 도 8의 (b)과 같이 ㄷ자 형상일 수 있다.
또한, 제1이동부(221)는, 제1고정바디(221a)에 구비되되, 제2축 방향과 평행하도록 구비되는 제1가이드레일(221b)을 포함할 수 있다. 실시예에 따르면, 제1고정바디(221a)는 하나의 면 양측에 수직으로 연결된 두 개의 면이, 마주보도록 구비될 수 있으며, 서로 마주보는 두 면을 연결하도록 제1가이드레일(221b)이 구비될 수 있다. 제1가이드레일(221b)은, 고정레일(212a)과 수직한 방향으로 구비될 수 있다. 예컨대, 고정레일(212a)의 구비 방향이 x축 방향인 경우, 제1가이드레일(221b)의 구비 방향은 해당 x축 방향에 수직 방향인 y축 방향일 수 있다.
실시예에서, 제1가이드레일(221b)은, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1고정바디(221a)의 상측 영역 및 하측 영역 각각에 대응하여 두 개로 구비될 수 있다.
또한, 제1이동부(221)는, 제1가이드레일(221b) 상에서 이동 가능하도록 구비되는 제1이동모듈(221c)을 포함할 수 있다. 제1이동모듈(221c)은 제1고정바디(221a)의 상측 영역 및 하측 영역 각각에 대응하여 두 개로 구비되는 제1가이드레일(221b) 각각에 구비될 수 있다. 즉, 두 개의 제1가이드레일(221b)에 대응하여 두 개의 제1이동모듈(221c)이 구비될 수 있다. 두 개의 제1이동모듈(221c)이 두 개의 제1가이드레일(221b) 각각에 구비됨에 따라, 각 제1이동모듈(221c)은 소정의 거리 간격을 가질 수 있다. 이 경우, 상, 하 방향으로 구비되는 두 개의 제1이동모듈 각각에 제2이동부(222)가 연결되어 구비될 수 있다. 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1고정바디(221a)의 상측 및 하측 영역에 대응하여 두 개의 제1이동모듈(221c)이 위치되며, 각 제1이동모듈(221c)을 통해 제2고정바디(222a)의 상측 부분 및 하측 부분이 연결될 수 있다.
실시예에 따르면, 제1이동부(221)에 구비되는 두 개의 제1가이드레일(221b)의 길이는 서로 동일할 수 있으며, 이에 따라, 양 제1이동모듈(221c)이 이동 가능한 범위가 동일해진다. 즉, 상측 및 하측 각각에 구비된 제1이동모듈 간의 균형있는 제2이동(예컨대, 좌, 우에 관련한 제2축 이동)이 가능해질 수 있다.
제1가이드레일(221b) 상에서 제2축 방향으로 소정 거리 이동 가능한 제1이동모듈(221c)에 제2이동부(222)가 연결되므로, 제1가이드레일(221b)의 구비방향을 따른 제1이동모듈(221c)의 움직임을 통해 제2이동부(222)의 위치가 변화될 수 있다. 즉, 외력이 발생함에 따라 제1이동부(221)를 기준으로 제2이동부(222)가 제2축 방향으로 소정 거리 이동 가능할 수 있다.
또한, 제1이동부(221)는, 제1가이드레일(221b)에 구비되되, 제1이동모듈(221c)의 양 측 각각에 대응하여 구비되는 제1스프링부(221b-1)를 포함할 수 있다. 제1스프링부(221b-1)는 커넥터 간의 결합 시 각 커넥터를 정렬시키기 위하여 인가되었던 외력이 사라지는 경우, 각 이동부(즉, 바디부)를 초기 위치로 되돌리기 위한 구성이다. 다시 말해, 제1스프링부(221b-1)의 구성을 통해 별도의 구동모듈(예컨대, 모터)없이 기구적 구조에 의해서만 다양한 축방향 이동 이후 원래의 초기 위치로의 이동이 가능해진다.
실시예에서, 제1스프링부(221b-1)는 제1가이드레일(221b) 상에서 제1이동모듈(221c)의 좌측 및 우측에 대응하는 움직임을 제어하기 위하여, 제1이동모듈(221c)을 기준으로 양측 각각에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예를 들어, 제1커넥터(100)와 제2커넥터(200)의 결합을 위하여, 제2이동부(222)를 활용한 제2도킹단자의 위치 변화가 요구될 수 있다. 다시 말해, 제1커넥터(100)와 제2커넥터(200) 간의 완벽한 정렬을 위해서 제2도킹단자가 구비된 제3이동부(223)가 좌측 또는 우측 방향으로 소정 거리 이동되어야 할 수 있으며, 이 경우, 제1이동모듈(221c)이 제1가이드레일(221b) 상에서 제2축 방향으로 이동됨에 따라, 제2이동부(222)가 제2축 방향으로 소정 거리 이동 가능할 수 있다. 이 경우, 제2이동부(222)에는 제3이동부(223)가 구비되어 있기 때문에, 제2도킹단자의 위치를 변화시킬 수 있게 된다. 한편, 양 커넥터가 결합 이후 분리되는 경우, 결합 시 제2축 방향으로 이동되었던 제2이동부(222)가 제1스프링부(221b-1)를 통해 초기 위치로 되돌아오게 된다. 구체적인 실시예에서, 양 커넥터가 분리되는 경우, 제1이동모듈(221c)을 기준으로 좌측 및 우측 각각에 구비된 제1스프링부(221b-1)를 통해 제1이동모듈(221c)이 초기 위치로 되돌아오게 되며, 제1이동모듈(221c)에 연결된 제2이동부(222) 또한 최초 위치로 원상 복구되게 된다. 즉, 제1가이드레일(221b)에 구비된 제1스프링부(221b-1)의 구성을 통해 별도의 구동모듈을 구비하지 않더라도 기구적 구조만으로 다양한 축 방향으로 소정 거리 이동되었던 제2이동부(222)를 원래 위치로 복구시킬 수 있다.
또한, 실시예에서, 제2이동부(222)는 제1이동부(221)를 기준으로 좌, 우에 관련한 제2축 방향으로 이동 가능하게 구비될 수 있다. 제2이동부(222)는 제1이동부(221)의 제1가이드레일(221b)에 연결되어 제2축 방향으로 소정 거리 이동이 가능하다. 도 6 내지 도 8의 (a) 및 (b)를 참조하면, 제2이동부(222)의 제2고정바디(222a)의 상부 영역 및 하부 영역 각각에 두 개의 제1이동모듈(221c)이 연결되게 되며, 제1이동모듈(221c)이 제2축 방향으로 구비된 제1가이드레일(221b) 상에서 이동 가능하게 구비됨에 따라, 제2고정바디(222a) 즉 제2이동부(222)가 2축 방향에 관련하여 소정 거리 이동이 가능해진다.
제2이동부(222)는 제2고정바디(222a), 제2가이드레일(222b), 제2이동모듈(222c) 및 제2스프링부(222b-1)를 포함할 수 있다. 제2이동부를 구성하는 구성 요소들은 예시적인 것으로, 추가적인 구성 요소들이 존재하거나, 전술한 구성요소들 중 일부는 생략될 수 있다.
실시예에서, 제2이동부(222)는 제1이동부(221)와 연결되는 제2고정바디(222a)를 포함할 수 있다. 제2고정바디(222a)는 제1이동부(221)의 제1이동모듈(221c)에 연결되어 구비될 수 있다. 예컨대, 도 8의 (a)와 같이, 두 개의 제1이동모듈(221c) 각각에 연결되어 제2고정바디(222a)가 고정 또는 지지될 수 있다. 제2고정바디(222a)는 하나의 면 양측 각각에 수직으로 연결되는 두 개의 면을 통해 ㄷ자 형상을 갖도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 제2고정바디(222a)를 측면에서 바라보는 경우, 도 8의 (a)와 같이 ㄷ자 형상일 수 있다.
또한, 제2이동부(222)는 제2고정바디(222a)에 구비되되, 제3축 방향과 평행하도록 구비되는 제2가이드레일(222b)을 포함할 수 있다. 구체적인 실시예에서, 도 8의 (a)와 같이 제2고정바디(222a)의 마주 보는 두면을 연결하도록 제2가이드레일(222b)이 구비될 수 있다. 제2가이드레일(222b)은 고정레일(212a) 및 제1가이드레일(221b) 각각의 구비 방향과 수직한 방향으로 구비될 수 있다다. 예컨대, 고정레일(212a)의 구비 방향이 x축 방향이며, 제1가이드레일(221b)의 구비 방향이 y축 방향인 경우, 제2가이드레일(222b)의 구비 방향은 해당 x축 및 y축 모두에 수직 방향인 z축 방향일 수 있다.
실시예에서, 제2가이드레일(222b)은 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2고정바디(222a)의 좌측 및 우측 영역 각각에 대응하여 두 개로 구비될 수 있다.
또한, 제2이동부(222)는 제2가이드레일(222b) 상에서 이동 가능하도록 구비되는 제2이동모듈(222c)을 포함할 수 있다. 제2이동모듈(222c)은 제2고정바디(222a)의 좌측 영역 및 우측 영역 각각에 대응하여 두 개로 구비되는 제2가이드레일(222b) 각각에 구비될 수 있다. 즉, 두 개의 제2가이드레일(222b)에 대응하여 두 개의 제2이동모듈(222c)이 구비될 수 있아. 이 경우, 제2고정바디(222a)의 좌측 및 우측 각각에 대응하여 구비되는 두 개의 제2이동모듈(222c) 각각에 의해 제3이동부(223)가 지지될 수 있다. 즉, 제3이동부(223)는 제2이동부(222)에 포함된 제2이동모듈(222c)과 연결되어 지지될 수 있다. 예컨대, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2고정바디(222a)의 좌측 및 하측 영역에 대응하여 두 개의 제2이동모듈(222c)이 위치되며, 각 제2이동모듈(222c)을 통해 결합틀(223a)의 좌측 및 우측 부분이 연결될 수 있다.
실시예에 따르면, 제2이동부(222)에 구비되는 두 개의 제2가이드레일(222b)의 길이는 서로 동일할 수 있으며, 이에 따라, 양 제2이동모듈(222c)이 이동 가능한 범위가 동일해진다. 즉, 좌측 및 우측 각각에 구비된 제1이동모듈 간의 균형있는 제3이동(예컨대, 위, 아래에 관련한 제3축 이동)이 가능해질 수 있다.
제2가이드레일(222b) 상에서 제3축 방향으로 소정 거리 이동 가능한 제2이동모듈(222c)에 제3이동부(223)가 연결되므로, 제2가이드레일(222b)의 구비방향을 따른 제2이동모듈(222c)의 움직임을 통해 제3이동부(223)의 위치가 변화될 수 있다. 즉, 외력이 발생함에 따라 제2이동부(222)를 기준으로 제3이동부(223)가 제3축 방향으로 소정 거리 이동 가능할 수 있다.
또한, 제2이동부(222)는 제2가이드레일(222b)에 구비되되, 제2이동모듈(222c)의 하부 방향에 구비되는 제2스프링부(222b-1)를 포함할 수 있다. 제2스프링부(222b-1)는 커넥터 간의 결합과정에서, 각 커넥터를 정렬시키기 위하여 인가되었던 외력이 사라지는 경우, 각 이동부(즉, 바디부)를 초기 위치로 되돌리기 위한 구성이다. 다시 말해, 제2스프링부(222b-1)의 구성을 통해 별도의 구동모듈(예컨대, 모터)없이 기구적 구조에 의해서만 다양한 축방향 이동 이후 원래의 초기 위치로의 이동이 가능해진다. 실시예에서, 제2스프링부(222b-1)는 제2가이드레일(222b) 상에서 제2이동모듈(222c)의 상측 및 하측에 대응하는 움직임을 제어하기 위하여, 제2이동모듈(222c)을 하부 방향에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예를 들어, 제1커넥터(100)와 제2커넥터(200)의 결합을 위하여, 제3이동부(223)를 활용한 제2도킹단자의 위치 변화가 요구될 수 있다. 다시 말해, 제1커넥터(100)와 제2커넥터(200) 간의 완벽한 정렬을 위해서 제2도킹단자가 구비된 제3이동부(223)가 상측 또는 하측 방향으로 소정 거리 이동되어야 할 수 있으며, 이 경우, 제2이동모듈(222c)이 제2가이드레일(222b) 상에서 제3축 방향으로 이동됨에 따라, 제3이동부(223)가 제3축 방향으로 소정 거리 이동 가능할 수 있다. 이 경우, 제3이동부(223)에는 제2도킹단자(223b)가 구비되어 있기 때문에, 제2도킹단자의 위치가 상측 또는 하측 방향으로 변화될 수 있게 된다. 한편, 양 커넥터가 결합 이후 분리되는 경우, 결합 시 제3축 방향(예컨대, 높이 방향)을 따라 위치 변화되었던 제3이동부(223)가 제2스프링부(222b-1)를 통해 초기 위치로 되돌아오게 된다. 구체적인 실시예에서, 양 커넥터가 분리되는 경우, 제2이동모듈(222c)을 기준으로 하측 방향에 구비된 제2스프링부(222b-1)를 통해 제2이동모듈(222c)이 초기 위치로 되돌아오게 되며, 제2이동모듈(222c)에 연결된 제3이동부(223) 또한 최초 위치로 원상 복구되게 된다. 예를 들어, 각 커넥터의 결합과정에서 제2이동모듈(222c)이 하측 방향으로 이동됨에 따라, 제2도킹단자의 위치가 소정거리 하강되었다가, 양 커넥터의 결합이 해제되는 경우, 제2스프링부(222b-1)의 탄성복원력에 의해 제2이동모듈(222c)이 상승됨에 따라 제3이동부(223)가 상승하게 되어 초기 위치로 되돌아갈 수 있다. 또한, 예를 들어, 각 커넥터의 결합과정에서 제2이동모듈(222c)이 상측 방향으로 이동됨에 따라, 제2도킹단자의 위치가 소정거리 상승되었다가, 양 커넥터의 결합이 해제되는 경우, 제2스프링부(222b-1)의 탄성복원력에 의해 제2이동모듈(222c)이 하강됨에 따라 제3이동부(223)가 상승하게 되어 초기 위치로 되돌아갈 수 있다.
즉, 제2가이드레일(222b)에 구비된 제2스프링부(222b-1)의 구성을 통해 별도의 구동모듈을 구비하지 않더라도 기구적 구조만으로 다양한 축 방향으로 소정 거리 이동되었던 제3이동부(223)를 원래 위치로 복구시킬 수 있다.
실시예에 따르면, 제3이동부(223)는 제2이동부(222)를 기준으로 상, 하에 관련한 제3축 방향으로 이동 가능하게 구비될 수 있다. 제3이동부(223)는 제2이동부(222)의 제2이동모듈(222c)에 연결되어 제3축 방향으로 소정 거리 이동이 가능하다.
제3이동부(223)는 결합틀(223a), 제2도킹단자(223b) 및 제2전원연결부(223c)를 포함할 수 있다. 제2이동부를 구성하는 구성 요소들은 예시적인 것으로, 추가적인 구성 요소들이 존재하거나, 전술한 구성요소들 중 일부는 생략될 수 있다.
실시예에서, 제3이동부(223)는 내측 공간을 형성하는 결합틀(223a)을 포함할 수 있다. 결합틀(223a)은 제1커넥터(100)의 몸체부(110)가 삽입되어 결합되는 구성으로, 몸체부(110)의 형상에 대응하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1커넥터(100)와 제2커넥터(200)는 제1도킹단자(130)와 제2도킹단자(223b)의 접촉에 의해 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다. 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1커넥터(100)의 몸체부(110)가 제2커넥터(200)의 결합틀(223a)에 삽입되는 경우, 제1도킹단자(130)와 제2도킹단자(223b) 간의 결합이 체결되게 된다.
또한, 제3이동부(223)는 결합틀(223a)의 내측에 구비되며, 제1커넥터와 결합 가능한 제2도킹단자(223b)를 포함할 수 있다. 즉, 제2도킹단자(223b)는 결합틀(223a)을 통해 내측으로 깜싸진 형태로 구비될 수 있다. 결합틀을 통해 내측에 위치한 제2도킹단자(223b)가 외부 충격으로부터 보호될 수 있다. 또한, 제3이동부(223)는 제2도킹단자(223b)에 전원을 공급하는 제2전원연결부(223c)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 제1커넥터(100)의 몸체부(110)가 제2커넥터(200)의 결합틀(223a)에 삽입됨에 따라 제1도킹단자(130)와 제2도킹단자(223b)가 연결되어 양 커넥터가 결합될 수 있다. 제2커넥터(200)가 결합틀(223a)을 통해 제1커넥터(100)의 외주면을 감싸도록 결합될 수 있으므로, 결합의 안정성 및 내구성이 향상되는 효과를 제공할 수 있다.
도 8의 (b)를 참조하면, 제2커넥터(200)는 제2도킹단자(223b)의 후면부에 대응하여 제2전원연결부(223c)가 형성되어 있으며, 해당 제2전원연결부(223c)가 구비된 영역에 제2연결통로가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. 제2전원연결부(223c)가 구비된 영역은, 제1도킹단자와 접촉하는 면(예컨대, 전면)과 반대되는 후면을 의미할 수 있다. 제2연결통로를 통해 제2전원연결부(223c)와 제2케이블이 연결되는 경우, 바디부(220)를 구성하는 제1이동부(221) 및 제2이동부(222)를 통해 제2전원연결부(223c)와 케이블 간의 연결이 외부 충격으로부터 보호될 수 있다.
즉, 결합틀(223a)에 형성된 내측 공간에 몸체부(110)의 적어도 일부가 삽입 가능하며, 몸체부(110)의 적어도 일부가 결합틀(223a)에 삽입되는 경우, 결합틀(223a)의 내측에 위치한 제2도킹단자(223b)와 몸체부(110)의 내측에 위치한 제1도킹단자(130)가 연결되게 된다.
도 9를 참조하면, 제1이동부(221)는, 고정부(210)를 기준으로 전, 후(또는 앞, 뒤)에 관련한 제1축 방향으로 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 또한, 제2이동부(222)는 제1이동부(221)를 기준으로 좌, 우에 관련한 제2축 방향으로 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 또한, 제3이동부(223)는 제2이동부(222)를 기준으로 상, 하에 관련한 제3축 방향으로 이동 가능하도록 구비될 수 있다.
즉, 본 발명의 제2커넥터(200)의 제2도킹단자(223b)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1커넥터(100)와의 원활한 결합을 위해 3개의 축(예컨대, x축, y축 및 z축) 방향 각각에 관련한 이동이 가능할 수 있다. 따라서, 양 커넥터 간의 위치 차이에도 위치 오차에 따른 유연한 보정이 가능하여 전기적/물리적 결합의 안정성이 향상될 수 있다. 이는, 양 커넥터 간의 결합 안정성을 확보하여 장치의 고장 및 화재 발생의 위험을 최소화시키는 효과를 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2커넥터에는, 양 커넥터 간의 연결 시 이동된 위치를 초기 상태로 보정하는 스프링부를 포함할 수 있다. 실시예에서, 이러한 스프링부는, 완충스프링(213b), 제1스프링부(221b-1) 및 제2스프링부(222b-1)를 포함할 수 있다. 완충스프링(213b)은 고정부(210)의 완충지지대(213a)에 구비되며, 제1스프링부(221b-1)는 제1가이드레일(221b)에 구비되고, 그리고 제2스프링부(222b-1)는 제2가이드레일(222b)에 구비됨에 따라 3개의 축 방향에 관련하여 변화되었던 제2도킹단자의 위치를 초기 위치로 되돌릴 수 있다.
스프링부는, 제1이동부, 제2이동부 및 제3이동부 각각에 복원력을 전달하여 제2도킹단자가 구비된 제3이동부를 원 위치로 되돌리기 위한 구성일 수 있다. 일 예로, 양 커넥터의 결합 과정에서 위치 보정을 위해 이동레일 상에서 제3이동부가 이동될 수 있으며, 충전 완료 후(즉, 커넥터가 분리되는 경우), 이동레일에 구비된 스프링부(예컨대, 제3스프링부)를 통해 제3이동부가 보정된 위치에서 원위치(예컨대, 이동레일 상의 정중앙)로 되돌아 갈 수 있다.
보다 구체적으로, 도 10의 (a), (b) 및 (c)를 참조하면, 스프링부는, 완충지지대(213a) 상에 구비되는 완충스프링(213b), 제1가이드레일 상에 구비되는 제1스프링부(221b-1) 및 제2가이드레일(222b) 상에 구비되는 제2스프링부를 포함할 수 있다. 도 10의 (a) 및 (b)는 제2커넥터를 상면에서 바라본 예시도이며, 도 10의 (c)는 제2커넥터를 측면에서 바라본 예시도이다.
완충스프링(213b)은 제1축 방향(즉, 전후방 방향)으로 수행된 위치 보정에 대응하여 제1이동부를 원 위치로 되돌리는 역할을 수행하며, 제1스프링부(221b-1)는 제2축 방향(즉, 좌우 방향)으로 수행된 위치 보정에 대응하여 제2이동부(222)를 원 위치로 되돌리는 역할을 수행하고, 그리고 제2스프링부(222b-1)는 제3축 방향(즉, 상하 방향)으로 수행된 위치 보정에 대응하여 제3이동부를 원 위치로 되돌리는 역할을 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 양 커넥터 간의 결합 해제 시, 완충스프링(213b), 제1스프링부(221b-1) 및 제2스프링부(222b-1)를 통해 제2도킹단자가 구비된 제3이동부가 원 위치로 복구될 수 있다.
*일 실시예에서, 제3이동부(223)는 제1커넥터(100)의 제1도킹단자(130)와 결합 가능한 제2도킹단자(223b)를 포함할 수 있다. 제2도킹단자(223b)를 제3축 이동에 관련한 제3이동부(223)에 구비하는 것은, 제3이동부(223)가 원 위치로 복구되는 것을 용이하게 하기 위함일 수 있다. 예컨대, 제3이동부를 원 위치로 복구시키는 제3스프링부에 가중되는 힘을 최소화시키기 위한 것일 수 있다.
구체적으로, 도킹 해제 후, 도킹단자를 원 상태로 복구시키는 것은 중요할 수 있다. 예컨대, 상하에 관련한 제1축 이동의 경우, 제2커넥터(200)를 구성하는 구성요소들의 무게에 의한 중력에 따라 아래로 내려가게 될 수 있다. 이는, 좌우에 관련한 제2축 이동 및 전후방에 관련한 제3축 이동에 비해, 원 상태로 복구시키는 것을 어렵게 할 수 있다. 예컨대, 제3축 이동에 관련한 구성 요소에, 제1축 이동에 관련한 구성 요소 및 제2축 이동에 관련한 구성 요소가 지지되는 경우, 아래로 작용하는 힘이 커지게 되어, 초기 위치로의 복구가 어려울 수 있다.
이에 따라, 본 발명은, 상하에 관련한 제3축 방향(즉, 상하 방향) 이동을 수행하는 제3이동부(223)에 제2도킹단자(223b)를 구성하고, 해당 제3이동부(223)를 제1이동부(221) 및 제2이동부(222)에 걸쳐 가장 마지막에 구성함으로써, 상하 방향에 관련한 원상 복구가 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.
다시 말해, 높이 방향 이동에 관련한 제3이동부(223)를 가장 기구물이 적고 가벼운 상태로 구성하고, 해당 제3이동부(223)를 가장 전단부(예컨대, 연결 방향의 최전단)에 구비할 수 있다. 즉, 높이 방향 이동을 수행하는 제3이동부(223)를 가장 전단부에 구비하여 중력 및 장치의 무게에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제3이동부(223)는 가이드부(223a-1)를 더 포함할 수 있다. 가이드부(223a-1)는 제1커넥터(100)와 제2커넥터(200) 간의 용이한 결합을 위한 것으로, 제1커넥터(100)가 제2커넥터(200)의 결합틀(223a)이 용이하게 끼워질 수 있도록 가이드하는 역할을 한다.
구체적인 실시예에서, 제1커넥터(100)의 몸체부(110)의 외측 일면에는 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부(112)가 구비되어 있으며, 해당 돌출부(112)의 위치에 대응하여 결합틀(223a)의 일부에 돌출부(112)가 끼워지는 홈의 형상을 가진 가이드부(223a-1)가 형성될 수 있다. 결합틀(223a)은 돌출부(112)가 삽입되는 가이드부(223a-1)를 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 몸체부(110)는 외측 방향으로 돌출 형성되며, 일 방향으로 위치 이동이 가능한 돌출부(112)를 포함할 수 있다. 돌출부(112)는 몸체부(110)를 기준으로 상하 방향(또는 높이 방향, 3축 방향)으로 이동가능하게 구비될 수 있다. 실시예에서, 돌출부(112)는 몸체부(110)의 외측에서 슬라이딩 이동 가능하게 구비되어, 상, 하 방향으로 소정 거리 이동이 가능하다. 해당 돌출부(112)가 제2커넥터(200)의 결합틀(223a)에 형성된 가이드부(223a-1)에 끼워짐에 따라 결합틀(223a) 내에 몸체부(110)가 용이하게 끼워질 수 있으므로, 제1커넥터(100)와 제2커넥터(200) 간의 결합의 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 제1커넥터(100)의 돌출부(112)와 제2커넥터(200)의 가이드부(223a-1)의 구성을 통해 양 커넥터 간의 결합의 안정성이 향상될 수 있다.
구체적으로, 도 12를 참조하면, 결합틀(223a)에 형성된 가이드부(223a-1)는, 제1가이드부(223a-1a) 및 제2가이드부(223a-1b)를 포함할 수 있다. 제1가이드부(223a-1a)는 돌출부(112)를 수평 방향으로 가이드하기 위한 구성이며, 제2가이드부(223a-1b)는 돌출부(112)를 수직 방향으로 가이드하기 위한 구성일 수 있다.
실시예에 따르면, 제1가이드부(223a-1a)에 돌출부(112)가 끼워짐에 따라, 제1커넥터(100)의 몸체부(110)가 가이드되어 결합틀(223a) 내에 삽입되며, 이에 따라, 양 도킹단자 간의 결합이 수행될 수 있다. 양 도킹단자 간의 결합(또는 체결)이 완료되면, 돌출부(112)가 제2가이드부(223a-1b)를 통해 수직 방향으로 이동될 수 있으며, 수직으로 이동되는 경우, 돌출부(112)가 제2가이드부(223a-1b)의 측벽에 지지되어 양 커넥터 간의 분리가 제한될 수 있다. 구체적으로, 제1가이드부(223a-1a)와 제2가이드부(223a-1b) 사이에는 지지턱(223a-1c)이 구비될 수 있으며, 해당 지지턱(223a-1c)을 통해 돌출부(112)의 수직 방향 이동이 제어될 수 있다. 사용자는 물리적인 압력을 가하여 지지턱(223a-1c)을 통과하도록 돌출부(112)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 제2가이드부(223a-1b)를 통해 상승된 돌출부(112)는 지지턱(223a-1c)을 통해 상승된 위치에 고정되게 되게 되며, 이에 따라, 돌출부(112)가 제2가이드부(223a-1b)의 측벽에 의해 지지되어 양 커넥터가 분리되지 않는다. 즉, 돌출부(112)를 제2가이드부(223a-1b)를 따라 상승 이동 시키고, 이를 지지턱(223a-1c)을 통해 지지함으로써, 양 커넥터가 쉽게 분리되지 않도록 결합의 안정성을 향상시킬 수 있다. 충전이 완료됨에 따라 양 커넥터를 분리시키고자 하는 경우에는, 사용자가 돌출부(112)에 물리적인 압력을 가하여 지지턱(223a-1c)의 하부 방향으로 이동시키게 되며, 이에 따라 돌출부(112)가 제1가이드부(223a-1a)를 따라 수평방향으로 이동될 수 있으므로, 양 커넥터 간의 분리가 용이하게 수행될 수 있다. 즉, 제1커넥터(100) 및 제2커넥터(200) 각각에 구비된 돌출부(112) 및 가이드부(223a-1)를 통해 각 커넥터 간 결합이 용이해지며, 커넥터들 간의 결합을 보다 견고히 하는 효과를 제공할 수 있다.
정리하면, 본 발명의 제2커넥터(200)는 고정레일(212a) 상에서 고정레일이동모듈(212b)의 이동을 통한 제1축 위치 조정과 제1가이드레일(221b) 상에서 제1이동모듈(221c)의 이동을 통한 제2축 위치 조정 및 제2가이드레일(222b) 상에서 제2이동모듈(222c)의 이동을 통한 제3축 위치 조정 즉, 3가지 축 방향에 대응하여 도킹 위치에 대한 조정을 수행할 수 있다. 이에 따라, 결합 대상체(예컨대, 제1커넥터)가 바르게 정렬되지 않더라도, 2축 방향으로의 위치 조정을 통해 오차를 보완하여 보다 안정적이고 유연한 전기적/물리적 결합을 제공할 수 있다.
따라서, 양 커넥터 간의 위치 차이에도 위치 오차에 따른 유연한 보정이 가능하여 전기적/물리적 결합의 안정성이 향상될 수 있다. 이는, 양 커넥터 간의 결합 안정성을 확보하여 장치의 고장 및 화재 발생의 위험을 최소화시키는 효과를 가진다.
뿐만 아니라, 3가지 축 방향의 조정을 통해 유연한 결합을 지원함으로써, 결합 고정력이 향상시키며, 이는 외부 충격이 발생 시, 발생한 충격들을 분산시켜 결합된 도킹 단자들에 직접적으로 인가되는 충격을 저감시킴에 따라 안정성을 향상시킬 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
상기와 같은 발명의 실시를 위한 최선의 형태에서 관련 내용을 기술하였다.
본 발명은 전기적 연결을 통해 충전 서비스를 제공하는 분야에서 활용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 제1충전장치에 구비된 제1커넥터; 및
    상기 제1커넥터와 결합 가능하게 구비되는 제2커넥터;를 포함하며,
    상기 제2커넥터는, 바디부 및 상기 바디부를 지지하는 고정부를 포함하며,
    상기 바디부는,
    상기 고정부를 기준으로 제1축 방향, 상기 제1축 방향과 수직한 제2축 방향 및 상기 제2축 방향과 수직한 제3축 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는,
    도킹 커넥터 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디부는,
    상기 고정부에 연결되며, 상기 고정부를 기준으로 상기 제1축 방향으로 이동 가능하도록 구비되는 제1이동부;
    상기 제1이동부에 연결되며, 상기 제1이동부를 기준으로 상기 제2축 방향으로 이동 가능하도록 구비되는 제2이동부; 및
    상기 제2이동부에 연결되며, 상기 제2이동부를 기준으로 상기 제3축 방향으로 이동 가능하도록 구비되는 제3이동부; 를 포함하는,
    도킹 커넥터 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정부는,
    케이블이 관통하는 관통홈이 형성된 고정판;
    상기 고정판에 상기 제1축 방향에 평행하도록 연결되는 지지대;
    일정 길이를 통해 상기 지지대의 일부에 형성되되, 상기 제1축 방향과 평행하게 구비되는 고정레일; 및
    상기 고정레일 상에서 이동 가능하도록 구비되는 고정레일이동모듈; 을 포함하는,
    도킹 커넥터 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 바디부에 상기 제1축 방향으로 작용하는 힘을 완충시키는 완충부; 를 더 포함하며,
    상기 완충부는,
    상기 고정판에 수직 방향으로 연결되는 완충지지대; 및
    상기 완충지지대와 상기 제1이동부 사이에 구비되는 완충스프링; 을 포함하는,
    도킹 커넥터 어셈블리.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1이동부는,
    상기 고정부와 연결되는 제1고정바디;
    상기 제1고정바디에 구비되되, 상기 제2축 방향과 평행하도록 구비되는 제1가이드레일; 및
    상기 제1가이드레일 상에서 이동 가능하도록 구비되는 제1이동모듈; 및
    상기 제1가이드레일에 구비되되, 상기 제1이동모듈의 양 측 각각에 대응하여 구비되는 제1스프링부; 를 포함하는,
    도킹 커넥터 어셈블리.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제2이동부는,
    상기 제1이동부와 연결되는 제2고정바디;
    상기 제2고정바디에 구비되되, 상기 제3축 방향과 평행하도록 구비되는 제2가이드레일;
    상기 제2가이드레일 상에서 이동 가능하도록 구비되는 제2이동모듈; 및
    상기 제2가이드레일에 구비되되, 상기 제2이동모듈의 하부 방향에 구비되는 제2스프링부; 를 포함하는,
    도킹 커넥터 어셈블리.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제3이동부는,
    결합틀;
    상기 결합틀의 내측에 구비되며 상기 제1커넥터와 결합 가능한 제2도킹단자; 및
    상기 제2도킹단자에 전원을 공급하는 제2전원연결부; 를 포함하는,
    도킹 커넥터 어셈블리.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1커넥터는,
    내측 수용공간을 포함하는 몸체부;
    상기 몸체부에 연결되는 보호부재;
    상기 몸체부의 내측 수용공간에 구비되는 제1도킹단자; 및
    상기 제1도킹단자에 전원을 공급하는 제1전원연결부; 를 포함하며,
    상기 몸체부가 상기 제3이동부의 내측으로 삽입됨에 따라, 상기 제1커넥터와 상기 제2커넥터가 결합되는 것을 특징으로 하는,
    도킹 커넥터 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 제3이동부에 삽입되는 일면에 대응하여 형성되는 경사면; 을 포함하며,
    상기 경사면은,
    상기 몸체부의 둘레를 따라 형성되되, 상기 몸체부의 중심부 방향으로 기울어진 경사를 갖도록 구비되는,
    도킹 커넥터 어셈블리.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1도킹단자는, 상기 몸체부의 내측 수용공간 상에 상기 몸체부의 측벽과 일정 이상의 이격 거리를 갖도록 구비되며,
    상기 제2커넥터와 결합에 관련한 몸체부의 최선단이 상기 제1도킹단자의 최선단 보다 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는,
    도킹 커넥터 어셈블리.
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