WO2025014238A1 - 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치 - Google Patents

차량용 시트의 무선 전력 공급 장치 Download PDF

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frame
storage frame
supply device
rail frame
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김철한
한보현
나원산
고재준
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Amosense Co Ltd
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Amosense Co Ltd
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    • H02J50/005—Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields

Definitions

  • the present invention relates to a wireless power supply device for a vehicle seat, and more specifically, to a wireless power supply device for a vehicle seat capable of wirelessly supplying power to a vehicle seat moving along a path.
  • car seats move forward and backward along rails installed on the floor of the vehicle.
  • These car seats are equipped with various devices that require electricity, such as heating wires and motors, to provide various convenience features, such as memory seats, ventilation, and heating wires.
  • Existing vehicle seats receive power through a power cable connected to the vehicle's power supply and supply power to various devices mounted inside the seat.
  • Various devices mounted on vehicle seats operate on power supplied through the power cable and provide various convenient functions to vehicle occupants, such as memory seats, ventilation, and heating.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the technical problem to be solved in the present invention is to provide a wireless power supply device for a vehicle seat that can wirelessly supply power to the vehicle seat through a wireless power transmission/reception module installed outside a rail.
  • the wireless power supply device for a vehicle seat is characterized by comprising: a rail frame on which the vehicle seat is movably installed; a wireless power transmission module disposed outside the rail frame and connected to a power source of the vehicle to wirelessly transmit power; a wireless power reception module disposed outside the rail frame to face the wireless power transmission module and move together with the seat and wirelessly receive power transmitted from the wireless power transmission module; and a storage frame installed outside the rail frame and storing the wireless power transmission module and the wireless power reception module.
  • the wireless power transmitting module and the wireless power receiving module can be arranged in an external space of one side wall of the rail frame while being parallel to the floor of the rail frame.
  • the storage frame is opened toward the rail frame, and one open end of the storage frame can be fixed to the outer surface of the rail frame.
  • the wireless power supply device includes a connecting bracket connecting a motor unit moving along the rail frame and a wireless power receiving module, and the connecting bracket can be inserted through an opened portion of the storage frame and placed in an internal space of the storage frame.
  • one side wall of the rail frame can be inserted through the opened portion of the storage frame and placed in the interior space of the storage frame.
  • the wireless power transmission module can be fixed to the storage frame or rail frame via a fixing bracket inside the storage frame.
  • the wireless power transmission module can be placed on the upper side spaced from the bottom of the storage frame.
  • the above wireless power transmitting module and wireless power receiving module may be arranged perpendicular to the floor of the rail frame in an external space of one side wall of the rail frame.
  • the above storage frame may be made of a metal material.
  • a magnetic shielding member may be attached to the inner surface of the storage frame or the outer surface of the rail frame where the wireless power transmitting module and the wireless power receiving module are positioned.
  • the storage frame can individually store the wireless power transmitting module and the wireless power receiving module.
  • the storage frame includes a first storage frame for storing a wireless power transmitting module and a second storage frame for storing a wireless power receiving module, and the first storage frame and the second storage frame may be composed of a synthetic resin material.
  • the wireless power transmission module is fixed to the outer surface of the side wall of the rail frame, and the first storage frame can be fixed to the outer surface of the side wall of the rail frame in a form that surrounds the wireless power transmission module.
  • the wireless power receiving module can be formed integrally with the second receiving frame through insert injection.
  • the wireless power transmitting module and the wireless power receiving module can be arranged in a space below the bottom of the rail frame, parallel to the bottom of the rail frame.
  • the storage frame includes a first storage frame for storing a wireless power transmitting module and a second storage frame for storing a wireless power receiving module, and the first storage frame and the second storage frame may be composed of a synthetic resin material.
  • the wireless power transmission module is fixed to the bottom outer surface of the rail frame, and the first storage frame can be fixed to the bottom outer surface of the rail frame in a form that surrounds the wireless power transmission module.
  • the wireless power receiving module can be integrally formed with the second receiving frame through insert injection.
  • first storage frame and the second storage frame may be provided with a magnetic shielding member on an outer surface or an inner surface.
  • the wireless power supply device for a vehicle seat According to the wireless power supply device for a vehicle seat according to the present invention, power transmitted from a wireless power transmission module arranged outside a rail frame is received by a wireless power reception module moving together with the vehicle seat outside the rail frame, so that power can be stably and wirelessly supplied to various devices mounted on the vehicle seat. Accordingly, the problem of power not being smoothly supplied to devices mounted inside the seat due to interference and tangling between power cables during the process of moving the vehicle seat as in the past can be solved, and the problem of interference and tangling between power cables restricting the movement of the seat, thereby hindering the free use of the seat, can be solved.
  • the wireless power transmission module and the wireless power reception module are installed in a form in which they are wrapped by a metal material storage frame outside the rail frame, an EMI shielding function that blocks external emission of electromagnetic waves generated during the wireless power transmission and reception process can be provided, and the convenience of maintenance is also improved compared to the type in which the wireless power transmission and reception module is installed inside the rail frame.
  • the wireless power transmission module and the wireless power reception module are configured to be arranged in the external space on the side of the rail frame parallel to the bottom of the rail frame, the width of the upper and lower space of the storage frame in which the wireless power transmission and reception module is installed can be reduced, thereby improving the space utilization of the external space of the rail frame.
  • the structure is formed such that the wireless power transmission/reception module, the connection bracket, and a portion of one side wall of the rail frame are inserted through the opening space of the storage frame opened toward the rail frame, the rail frame and a portion of the storage frame overlap each other, thereby reducing the overall size of the wireless power supply device, thereby providing greater usability in terms of space utilization under the floor of the vehicle's interior.
  • the wireless power transmission/reception module is placed at an upper side a certain distance from the inner floor of the storage frame, even if some water flows into the interior of the storage frame when the vehicle is submerged or leaks water, it does not come into direct contact with the wireless power transmission/reception module, thereby preventing the wireless power transmission/reception module from coming into contact with water and being damaged.
  • the wireless power transmission module and the wireless power reception module are configured to be arranged perpendicular to the floor of the rail frame in the space outside the side of the rail frame, the horizontal width of the storage frame in which the wireless power transmission and reception module is installed can be reduced, so that the wireless power supply device can be implemented by utilizing the limited space outside the side of the rail frame, and there is an effect of improving the space utilization and design freedom for the space outside the rail frame.
  • a magnetic shielding member is installed on the inner surface of the storage frame adjacent to the wireless power transmission module and the wireless power reception module and on the outer surface of the rail frame, eddy current loss occurring during the wireless power transmission and reception process can be prevented.
  • the magnetic shielding member is easy to install compared to the type in which the wireless transmission and reception module is installed in the inner space of the rail frame.
  • the wireless power transmission module and the wireless power reception module are configured to be individually stored through a storage frame made of a synthetic resin material, the space occupied by the storage frame outside the rail frame can be minimized without causing any disruption to normal wireless power transmission and reception operation, thereby improving the freedom of layout for the space outside the rail frame.
  • the wireless power supply device can be simply installed by simply insert-molding the storage frame together with the wireless power receiving module and the connecting bracket into an integrated part form and fixing it to the outer surface of the rail frame, and since the wireless transmitting module and the wireless receiving module are molded through the storage frame made of plastic, water does not seep into the wireless transmitting/receiving module even when the vehicle is submerged or leaks water, thereby implementing a waterproof function, and this has the advantage of enabling a stable wireless power supply to the vehicle seat.
  • the wireless power transmitting module and the wireless power receiving module are configured to be arranged parallel to the bottom of the rail frame in the space below the bottom of the rail frame, there is an advantage in that the wireless power supply device can be implemented by utilizing the space below the rail frame even when the space outside the side of the rail frame is narrow.
  • the connecting bracket is configured to be pulled out through the opening in the upper part of the rail frame and connected to the wireless power receiving module inside the storage frame, there is no need to provide a separate opening space for the connecting bracket to penetrate the side wall or bottom part of the rail frame to perform linear movement, so that the rigidity of the rail frame can be prevented from being reduced. Accordingly, there is an advantage in that a structurally rigid vehicle seat structure can be implemented in which the structural rigidity of the rail frame is not reduced even when the wireless power supply device is implemented on the rail frame.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a wireless power supply device for a vehicle seat according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing the main components of a wireless power supply device according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a partial perspective view showing a motor unit connected to a vehicle seat installed so as to be movable along a lead screw within a rail frame.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing a wireless power transmission/reception module installed outside the rail frame.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a wireless power supply device for a vehicle seat according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a wireless power supply device for a vehicle seat according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a wireless power supply device for a vehicle seat according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a wireless power supply device for a vehicle seat according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a wireless power supply device for a vehicle seat according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 illustrates a wireless power supply device for a vehicle seat according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 illustrates a main configuration of a wireless power supply device according to the present invention
  • FIG. 3 illustrates a state in which a motor unit connected to a vehicle seat is installed so as to be movable along a lead screw within a rail frame
  • FIG. 4 illustrates a state in which a wireless power transmission/reception module is installed on the outside of the rail frame.
  • a wireless power supply device for a vehicle seat comprises a pair of rail frames (200) installed at the lower portion of a vehicle seat (100), a wireless power transmission module (220) and a wireless power reception module (230) that are arranged on the outside of the rail frames (200) and wirelessly supply power to the vehicle seat (100), and a receiving frame (200) that receives the wireless power transmission module (220) and the wireless power reception module (230) and is coupled to the outside of the rail frames (200).
  • Rail frames (200) may be provided as a pair at the bottom of a vehicle seat (100) and fixed to the vehicle body.
  • the pair of rail frames (200) may be arranged parallel to each other to guide the forward and backward movement of the vehicle seat (100).
  • the pair of rail frames (200) may be installed in a form embedded in the bottom of the vehicle's interior floor surface (VF) so as not to be exposed above the vehicle's interior floor surface (VF).
  • the rail frame (200) may be provided as one at the center of the lower part of the vehicle seat (100).
  • the mono-post type seat is a seat designed to support the vehicle seat from the lower part by a single support member formed in the shape of a thin pillar, and is a seat designed to satisfy comfort, shock absorption, storage space, and support.
  • this mono-post type seat since the volume and weight of the seat are smaller than those of a typical vehicle seat, there is an advantage in that the seat can be easily moved to the front and rear rows.
  • a motor unit (210) is installed that performs linear movement along the rail frame (200) together with a vehicle seat (100).
  • the motor unit (210) is coupled to the lower end of a seat mounting portion (110) on which the seat (100) is mounted, and is installed so as to be able to move linearly along the longitudinal direction inside the rail frame (200).
  • a pair of mounting brackets (216) bent in an ‘L’ shape are each fixed to the front-rear bottom (201) of the rail frame (200). Then, both ends of a lead screw (214) are fixed to the bent end of each mounting bracket (216).
  • the lead screw (214) is placed at an upper position spaced apart from the bottom (201) of the rail frame (200) by an ‘L’ shaped mounting bracket (216), and both ends of the lead screw (214) are fixed in a non-rotatable state with respect to the mounting bracket (216).
  • the motor unit (210) is installed so as to be able to move linearly in the forward and backward directions along a lead screw (214) fixed inside the rail frame (200).
  • the motor unit (210) may be applied as a hollow BLDC motor, and such a hollow motor may be provided in a form in which a stator (not shown) equipped with a coil and a rotor (not shown) equipped with a magnet are mutually assembled inside a rectangular case.
  • a screw hole (not shown) is formed at the center of the rotor of the motor unit (210), and a lead screw (214) is assembled into the screw hole by screw connection. Accordingly, when the rotor of the motor unit (210) is driven, the fixed lead screw (214) and the screw-connected rotor perform relative motion, and the motor unit (210) can move linearly in the forward and backward direction along the lead screw (214).
  • At least one wheel (260) that rolls along the rail frame (200) may be provided on the left and right sides of the motor unit (210) while the motor unit (210) moves in a straight line along the lead screw (214).
  • the wheels (260) provided on the left and right sides of the motor unit (210) can move forward and backward along the inside of the rail frame (200) by contacting the protruding portions (204) protruding upward on the left and right sides of the bottom (201) of the rail frame (200).
  • a flange (not shown) having a plate-like structure is formed protrudingly on both side walls (202-1, 202-2) of the rail frame (200) spaced a certain distance upward from the left and right protrusions (204) so as to come into contact with the upper end of the wheel (260). Accordingly, the wheel (260) can simultaneously come into contact with the lower protrusion (204) and the upper flange between the protrusion (204) and the flange (not shown) and roll forward and backward along the inside of the rail frame (200).
  • the wheel (260) that moves in a rolling manner while simultaneously contacting the protrusion (204) and the flange of the rail frame (200) enables stable linear movement of the motor unit (210) without rotating around the axis of the lead screw (214) while the motor unit (210) moves along the lead screw (214).
  • the motor unit (210) is coupled with a seat mounting portion (110) that penetrates the upper surface (203) of the rail frame (200) in a vertical direction (up and down).
  • a vehicle seat (100) is fixed to the upper surface of the seat mounting portion (110). Accordingly, when the motor unit (210) moves forward and backward along the lead screw (214), the seat (100) coupled to the motor unit (210) through the seat mounting portion (110) can move forward and backward along the rail frame (200) together with the motor unit (210).
  • the seat mounting portion (110) may be joined by being in contact with the outer surface of the case, with the lower portion surrounding the outer surface of the rectangular case forming the outer periphery of the motor unit (210).
  • the lower portion of the seat mounting portion (110) may be firmly joined by being in contact with the case sides and front and rear portions of the motor unit (210) respectively, and wrapping the outer case surface of the motor unit (210) at multiple locations. Accordingly, the bonding force between the seat mounting portion (110) and the motor unit (210) is firmly maintained, so that the load transmitted from the vehicle seat (100) to the motor unit (210) through the seat mounting portion (110) can be more firmly supported.
  • the two side walls (202-1, 202-2) of the rail frame (200) may be formed to form a predetermined angle of inclination with respect to the floor (201).
  • the two side walls (202-1, 202-2) of the rail frame (200) may be formed to form an obtuse angle of 90 degrees or more with respect to the floor (201).
  • the two side walls (202-1, 202-2) of the rail frame (200) may be formed to have different heights. That is, among the two side walls (202-1, 202-2) of the rail frame (200), the first side wall (202-1) to which the storage frame (270) is coupled may be formed to have a smaller height than the second side wall (202-2) located on the opposite side.
  • the second side wall (202-2) portion having a high height may be fixed in a state of being in contact with the lower surface of the interior floor surface (VF) of the vehicle, and the first side wall (202-1) portion having a relatively low height may be formed in a structure spaced downward at a certain distance from the interior floor surface (VF) of the vehicle.
  • the upper surface (270-3) portion of the storage frame (270) may have a shape that surrounds the connection bracket (219) and the first side wall (202-1) portion of the rail frame (200).
  • the storage frame (270) and the rail frame (200) can be implemented in a form that partially overlaps to reduce the overall size of the wireless power supply device.
  • Such an installation structure of the wireless power supply device can provide greater utility in terms of space utilization in a narrow vehicle body.
  • a wireless power supply means capable of wirelessly supplying power to various devices built into the vehicle seat (100) is installed on the outside of the rail frame (200).
  • the wireless power supply means includes a wireless power transmission module (220) that is connected to the vehicle's power source (battery) and transmits power wirelessly, and a wireless power reception module (230) that wirelessly receives power transmitted from the wireless power transmission module (220) and supplies it to devices built into the vehicle seat (100) through wire cables.
  • the wireless power transmission module (220) and the wireless power reception module (230) can be arranged parallel to the floor (201) of the rail frame (200) in the external space of the first side wall (202-1) that is relatively low in height from the rail frame (200).
  • the wireless power transmission module (220) is connected to a vehicle power source (not shown) and can receive power from the vehicle power source and transmit power wirelessly.
  • the wireless power transmission module (220) has a shape in which a plurality of transmission coils (222) are arranged at regular intervals on a substrate (221) having a thin and long strip shape.
  • a plurality of transmission coils (222) provided on one side of the wireless power transmission module (220) can be arranged at regular intervals along the length direction of the substrate (221).
  • a wireless power transmission module (220) like this is placed parallel to the floor (201) of the rail frame (200) in an external space spaced apart from the first side wall (202-1) of the rail frame (200) by a certain distance, and can be fixed to the inner surface of the storage frame (270) or the outer surface of the rail frame (200) through a fixing bracket (not shown).
  • the assembly work can be performed very simply because the storage frame (270) to which the wireless power transmission module (220) is fixed only needs to be assembled to the outer surface of the rail frame (200).
  • the wireless power receiving module (230) is positioned so as to face the wireless power transmitting module (220) without contact within the storage frame (270) and performs linear movement within the storage frame (270) in conjunction with the motor unit (210).
  • the wireless power receiving module (230) may have a shape in which a plurality of receiving coils (232) are arranged on a thin and short strip-shaped substrate (231).
  • the substrate (231) of the wireless power receiving module (230) has a shorter length than the substrate (221) of the wireless power transmitting module (220) and is positioned so as to face each other at an upper position spaced apart from the substrate (221) of the wireless power transmitting module (220) by a predetermined distance.
  • the plurality of receiving coils (232) provided on one side of the wireless power receiving module (230) may have a structure in which they are laminated in multiple layers so that some of them overlap.
  • the wireless power supply device includes a connecting bracket (219) connecting a motor unit (210) moving along a rail frame (200) and a wireless power receiving module (230), and the storage frame (270) is opened toward the rail frame (200), and the opened lower part of the storage frame (270) can be fixed to the outer surface of the rail frame (200).
  • the connecting bracket (219) is arranged to be parallel to the wireless power receiving module (230) and can be inserted through the opened part of the storage frame (270) and placed in the internal space of the storage frame (270).
  • a portion of the first side wall (202-1) having a low height in the rail frame (200) can be arranged to have a structure in which it is introduced into the interior of the storage frame (270) through the opened part of the storage frame (270) and overlaps the internal space of the storage frame (270).
  • the wireless power receiving module (230) is coupled to one side of a connecting bracket (219) arranged parallel to the bottom (201) of the rail frame (200), and the other side of the connecting bracket (219) is coupled to one side of the motor unit (210).
  • the connecting bracket (219) is arranged parallel to the wireless power receiving module (230) and is inserted into the interior through an opened portion of the storage frame (270) and placed in the internal space of the storage frame (200).
  • This wireless power receiving module (230) is positioned so as to face the wireless power transmitting module (220) at an upper position of the wireless power transmitting module (220) and moves in the forward and backward direction of the rail frame (200) together with the sheet (100) and wirelessly receives power transmitted from the wireless power transmitting module (220).
  • the wireless power transmitting module (220) and the wireless power receiving module (230) are positioned parallel to the bottom (201) of the rail frame (200) at the outside of the rail frame (200) and can wirelessly transmit and receive power while facing each other without contacting each other at a certain interval.
  • a plurality of wire cables are wired in the connection bracket (219) portion so that power received through the wireless power receiving module (230) can be supplied to various devices equipped in the vehicle seat (100) including the motor unit (210) inside the rail frame (200).
  • the wireless power receiving module (230) can move in the forward-backward direction of the rail frame (200) in conjunction with the motor unit (210) located at the lower portion of the vehicle seat (100), and in the process of the wireless power receiving module (230) moving in the forward-backward direction, the power transmitted from the wireless power transmitting module (220) is wirelessly received so that power for driving can be wirelessly provided to the motor unit (210) inside the rail frame (200) and various devices equipped in the vehicle seat (100).
  • the storage frame (270) can be fixed to the outer surface of the rail frame (200) in a form that surrounds the wireless power transmission module (220) and the wireless power reception module (230).
  • the storage frame (270) is attached to an extension portion (205) located outside the first side wall (202) of the rail frame (200) and provides a storage space capable of storing and protecting the wireless power transmission module (220) and the wireless power reception module (230).
  • This storage frame (270) is made of a metal material, and the opened upper part of the storage frame (270) can be formed in a form that extends to a position adjacent to the motor unit (210) and wraps around a first side wall (202-1) portion of the rail frame (200) including the connecting bracket (219).
  • the upper surface (270-3) of the storage frame (270) can be placed below the interior floor surface (VF) of the vehicle so as to have the same height as the second upper surface (203-2) connected to the second side wall (202-2) of the rail frame (200).
  • the opened lower part of the storage frame (270) has a shape that is bent upwards and can be fixed to the outer surface of the rail frame (200) by means of a fixing means such as a bolt or welding while being overlapped on an extension part (205) formed to extend from the bottom (201) of the rail frame (200) to the outside of the first side wall (202-1).
  • the storage frame (270) has a structure in which the open upper part is formed as a free end and only the open lower part is fixed by overlapping on the extension part (205) that extends to the outside of the rail frame (200), so that the assembly of the storage frame (270) and the rail frame (200) can be easily accomplished and the assembly time can be shortened.
  • the opened upper end of the storage frame (270) is formed as a free end that extends a certain distance toward the rail frame (200) more than the opened lower end, and is formed to have a structure that surrounds the first side wall (202-1) of the rail frame (200) and the connecting bracket (219), so that the storage frame (270) and the rail frame (200) have a partially overlapping joint structure.
  • This can reduce the space occupied by the storage frame (270) in the external space of the rail frame (200), thereby reducing the overall size of the wireless power supply device. Accordingly, it can provide the effect of improving the degree of layout freedom in implementing the wireless power supply device within a limited body space.
  • the wireless power transmission module (230) is placed on the upper side spaced apart from the floor (270-1) of the storage frame (270) at a certain distance inside the storage frame (270). As the wireless power transmission module (230) is placed on the upper side spaced apart from the internal floor (270-1) of the storage frame (270) at a certain distance, even if some water flows into the interior of the storage frame (270) when the vehicle is submerged or leaks water, the wireless power transmission module (230) can be prevented from coming into direct contact with the water accumulated on the internal floor (270-1) of the storage frame (270), thereby preventing the wireless power transmission module (230) from being damaged.
  • FIG. 5 illustrates a wireless power supply device according to a second embodiment of the present invention.
  • the wireless power supply device of the second embodiment illustrated in FIG. 5 has the same configuration as the wireless power supply device illustrated in FIG. 4 except for the configuration of the magnetic shielding member (276) attached to the inside of the storage frame (270), only the configuration of the magnetic shielding member (276) attached to the inside of the storage frame (270) will be specifically described below.
  • a wireless power supply device is provided with a magnetic shielding member (276) capable of preventing eddy current loss occurring during a wireless power transmission and reception process inside a storage frame (270).
  • the magnetic shielding member (276) includes a first magnetic shielding member (276a) attached to the inner surface of the storage frame (270) and a second magnetic shielding member (276b) attached to the outer surface of the first side wall (202-1) of the rail frame (200).
  • the first magnetic shielding member (276a) and the second magnetic shielding member (276b) are attached to the inner surface of the storage frame (270) where the wireless power transmitting module (220) and the wireless power receiving module (230) are positioned and the outer surface of the first side wall (202-1) of the rail frame (200), respectively, to prevent eddy current loss occurring during the wireless power transmission and reception process.
  • a wireless power transmission/reception process using a wireless power transmission/reception module (220, 230) when current flows through the transmitting coil (222) and the receiving coil (232), a magnetic field is formed around the coils, and due to a change in the magnetic field thus formed, an eddy current is generated on the inner surface of the receiving frame (270) and the outer surface of the rail frame (200) (specifically, the outer surface of the first side wall) adjacent to the transmitting coil (222) and the receiving coil (232).
  • the eddy current thus generated generates power on the inner surface of the receiving frame (270) having a metal plate shape and the outer surface of the rail frame (200), and due to the power thus generated, Joule heat is generated, which causes eddy current loss.
  • a magnetic shielding member (276a, 276b) made of a magnetic material is attached to the inner surface of the receiving frame (270) and the outer surface of the rail frame (200) located around the transmitting coil (222) and receiving coil (232) of the wireless power supply device of the present invention.
  • the magnetic shielding member (276a, 276b) may be provided in the form of a magnetic sheet having a magnetic field shielding function.
  • the magnetic shielding member (276a, 276b) may be an injection-type shielding member such as an Fe-based and Co-based amorphous ribbon, a ferrite sheet, or a polymer sheet containing magnetic powder. Since the magnetic shielding member (276a, 276b) is composed of a magnetic material having a high resistivity, it can reduce eddy current loss occurring during a wireless power transmission and reception process.
  • a magnetic shielding member (276a, 276b) is installed on the inner surface of the storage frame (270) where the wireless power transmission module (220) and the wireless power reception module (230) are positioned or on the outer surface of the rail frame (200), eddy current loss occurring during the wireless power transmission and reception process can be prevented.
  • the wireless power transmission/reception module (220, 230) In the case where the wireless power transmission/reception module (220, 230) is installed in the internal space of the rail frame (200), the wireless power transmission/reception module cannot help but be installed in a form that is deeply inserted into one side or lower space of the interior of the rail frame (200). In this case, the space where the wireless power transmission/reception module is installed forms a complex internal structure divided by a bulkhead from the space where the motor unit (210) is installed, so that the task of installing a magnetic shielding member in the space where the wireless power transmission/reception module is installed can become very difficult.
  • the wireless power supply device of the present invention has a structure in which the wireless power transmission/reception module (220, 230) is installed in a wrapped form through a receiving frame (270) outside the rail frame (200). Therefore, in the present invention, before assembling the receiving frame (270) to the rail frame (200), a second magnetic shielding member (276b) is attached to the outer surface (in the second embodiment, the outer surface of the first side wall of the rail frame) of the rail frame (200) where the wireless power transmission/reception module (220, 230) is positioned, and a first magnetic shielding member (276a) is inserted into the opened portion of the receiving frame (270) so that it can be easily attached to the inner surface portion of the receiving frame (200).
  • a second magnetic shielding member (276b) is attached to the outer surface (in the second embodiment, the outer surface of the first side wall of the rail frame) of the rail frame (200) where the wireless power transmission/reception module (220, 230) is positioned, and a first magnetic shielding member (2
  • the wireless power supply device of the present invention is formed with a structure in which the wireless power transmission/reception module (220, 230) is placed in the external space of the rail frame (200), the installation work of the magnetic shielding member (276a, 276b) for preventing eddy current loss can be performed very easily.
  • FIG. 6 shows the structure of a wireless power supply device for a vehicle seat according to a third embodiment of the present invention.
  • the wireless power supply device for a vehicle seat according to the third embodiment of the present invention illustrated in FIG. 6 has the same basic configuration as the wireless power supply devices illustrated in FIGS. 4 and 5 described above, but the arrangement structure of the wireless power transmission and reception modules is different from each other.
  • a wireless power supply device for a vehicle seat comprises a wireless power transmitting module (220A) and a wireless power receiving module (230A) stored in an internal space of a storage frame (270A) and arranged vertically with respect to a floor (201A) of a rail frame (200A) in an external space of a first side wall (202A-1) of the rail frame (200A).
  • the wireless power transmission module (220A) can be maintained in a fixed state in the internal space of the storage frame (270A) through a fixed bracket (not shown) fixed to the internal surface of the storage frame (270A).
  • the connection bracket (219A) has a bent shape in the shape of the letter 'L' and connects the wireless power reception module (230A) and the motor unit (210) so that the wireless power reception module (230A) is arranged vertically with the bottom (201A) of the rail frame (200A) on the upper side of the wireless power transmission module (220A).
  • the connecting bracket (219A) has a structure that is bent in an ' ⁇ ' shape and the wireless power transmission/reception module (220A, 230A) is formed in a structure that is arranged vertically with the bottom (201A) of the rail frame (200A), it is possible to reduce the horizontal cross-sectional width of the storage frame (270A) compared to the wireless power supply device illustrated in FIGS. 4 and 5 described above.
  • the transverse width of the wireless power supply device can be reduced, so that it becomes possible to install the wireless power supply device even in a situation where the space outside the side wall of the rail frame (200A) is narrow.
  • the design freedom for the space under the vehicle body where the rail frame (200A) is installed can be improved.
  • the wireless power transmission module (220A) and the wireless power reception module (230A) are arranged at an upper side spaced apart from the bottom (270A-1) of the storage frame (270A) by a certain distance, so that even if some water flows into the inside of the storage frame (270A) when the vehicle is submerged or leaks water, the wireless power transmission module (220A, 230A) does not come into contact with the water collected on the bottom of the storage frame (270A), thereby preventing water from penetrating into the inside of the wireless power transmission module (220A, 230A) and causing damage.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a wireless power supply device for a vehicle seat according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the storage frame (270B) can individually (independently) store the wireless power transmission module (220B) and the wireless power reception module (230B) outside the rail frame (200B).
  • the wireless power supply devices of the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 4 to 6 have a structure in which a wireless power transmission module and a wireless power reception module are stored inside a single storage frame made of a metal material
  • the wireless power supply device according to the fourth exemplary embodiment illustrated in FIG. 7 has a structure in which a wireless power transmission module (220B) and a wireless power reception module (230B) are individually stored inside two different storage frames (270B-1, 270B-2) made of a synthetic resin material, respectively.
  • the storage frame (270B) of the wireless power supply device is configured to include a first storage frame (270B-1) for storing a wireless power transmission module (220B) and a second storage frame (270B-2) for storing a wireless power reception module (230B).
  • the first storage frame (270B-1) and the second storage frame (270B-2) constituting the storage frame (270B) may be formed of a plastic injection molded product made of synthetic resin material.
  • the wireless power transmission module (220B) and the wireless power reception module (230B) can be arranged perpendicular to the floor (201B) of the rail frame (200B) in the external space of the first side wall (202B-1) that is relatively low in height from the rail frame (200B).
  • the first side wall (202B-1) of the rail frame (200B) may be formed perpendicular to the floor (201B) of the rail frame (200B).
  • the wireless power transmission module (220B) may be fixed to the outer surface of the first side wall (202B-1) of the rail frame (200B).
  • the wireless power transmission module (220B) fixed to the outer surface of the first side wall (202B-1) may be arranged perpendicular to the floor (201B) of the rail frame (200B).
  • the connecting bracket (219B) connecting the wireless power receiving module (230B) and the motor unit (210) has a bent shape in the shape of the letter 'L', and the wireless power receiving module (230B) is coupled to the bent end portion.
  • the wireless power receiving module (230B) coupled to the end portion of the connecting bracket (219B) having the shape of the letter 'L' can be arranged to face the wireless power transmitting module (220B) and be perpendicular to the bottom (201B) of the rail frame (200B).
  • the first storage frame (270B-1) may be formed with a structure in which one side is open so that the wireless power transmission module (220B) can be inserted. That is, the first storage frame (270B-1) may be formed to have a cross-sectional shape in the shape of the letter ' ⁇ ' that can surround and accommodate the wireless power transmission module (220B).
  • the first storage frame (270B-1) can be secured to the outer surface of the first side wall (202B-1) of the rail frame (200B) while wrapping the wireless power transmission module (220B) secured to the outer surface of the first side wall (202B-1). Accordingly, the wireless power transmission module (220B) secured to the first side wall (202B-1) of the rail frame (200B) is wrapped by the first storage frame (270B-1), thereby preventing foreign substances such as dust and water from penetrating.
  • the second storage frame (270B-2) may be formed to have a rectangular shape that surrounds a portion of the wireless power receiving module (230B) and the connection bracket (219B).
  • the second storage frame (270B-2) can be manufactured by an insert injection method in which a part of the wireless power receiving module (230B) and the connection bracket (219B) are inserted and then molded through polymer resin injection. That is, the second storage frame (270B-2) can function as a molding part that surrounds the wireless power receiving module (230B) and a part of the connection bracket (219B).
  • a second receiving frame (270B-2) in which a portion of a wireless power receiving module (230B) and a connection bracket (219B) are insert injection-molded is positioned at a position spaced apart from the first receiving frame (270B-1) in a horizontal direction by a certain distance and can be fixed to an extension portion (205B) extending from the bottom (201B) of the rail frame (200B) to the outside of the first side wall (202B-1).
  • the second storage frame (270B-2) made of a plastic material, in which a part of the wireless power receiving module (230B) and the connection bracket (219B) are insert-molded, surrounds the wireless power receiving module (230B) and is molded, thereby preventing foreign substances such as dust and water from penetrating from the outside.
  • the first storage frame (270B-1) may also be manufactured by an insert injection method, similar to the second storage frame (270B-2). That is, the first storage frame (270B-1) may be manufactured by an insert injection method in which a wireless power transmission module (220B) is inserted and then molded through polymer resin injection.
  • the insert-molded first storage frame (270B-1) may be fixed to the outer surface of the first side wall (202B-1) of the rail frame (200B). Since the first storage frame (270B-1) made of a plastic material manufactured by insert injection is molded to surround the wireless power transmission module (220B) inserted inside, it may block foreign substances such as dust and water from penetrating from the outside.
  • a magnetic shielding member having an electromagnetic wave shielding function may be provided on each outer surface or inner surface of the first storage frame (270B-1) and the second storage frame (270B-2) that are injection-molded with a synthetic resin material.
  • the magnetic shielding member may be attached in a sheet form to the outer surface or inner surface of the first storage frame (270B-1) and the second storage frame (270B-2).
  • the magnetic shielding member may be insert-molded together with the first storage frame (270B-1) and the second storage frame (270B-2) so as to be provided in the interior of the first storage frame (270B-1) and the second storage frame (270B-2) in the form of a conductive filler having an electromagnetic wave shielding function.
  • the wireless power supply device can be implemented as a waterproof structure that completely blocks water penetration into the wireless power transmission and reception modules (220B, 230B) even when the vehicle is submerged or leaks water, since the storage frame (270B) made of a synthetic resin material individually stores and molds the wireless power transmission module (220B) and the wireless power reception module (230B). Accordingly, the wireless power transmission and reception modules (220B, 230B) can always perform their functions smoothly without being affected even when the vehicle is submerged or leaks water.
  • the wireless power transmission module (220B) and the wireless power reception module (230B) are manufactured as independent sub-components by insert-molding together with the first storage frame (270B-1) and the second storage frame (270B-2), and the sub-components manufactured in this manner are simply fixed on the rail frame (200B), the wireless power supply device can be implemented. Therefore, the installation of the wireless power supply device is very easy and the installation cost is reduced.
  • the overall size of the wireless power supply device can be reduced, and thus the freedom of layout can be greatly increased even in a narrow body space.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a wireless power supply device for a vehicle seat according to a fifth embodiment of the present invention.
  • a wireless power supply device for a vehicle seat comprises a wireless power transmission module (220C) and a wireless power reception module (230C) arranged in a space below the floor (201C) of a rail frame (200C) so as to be parallel to the floor (201C) of the rail frame (200C).
  • the wireless power transmission module (220C) is fixed to the lower surface of the floor (201C) of the rail frame (200C), and the wireless power reception module (230C) is arranged parallel to the wireless power transmission module (220C) at a lower position spaced apart from the wireless power transmission module (220C) by a certain distance.
  • the connecting bracket (219C) has a folded structure in the shape of the letter ' ⁇ ' and connects the motor unit (210) and the wireless power receiving module (230C), and the storage frame (270C) is fixed to the lower surface of the bottom (201C) of the rail frame (200C) in a form that surrounds a part of the rail frame (200C), the wireless power transmitting and receiving module (220C, 230C), and the connecting bracket (219C).
  • the storage frame (270C) is made of a metal material, like the storage frames illustrated in the aforementioned FIGS. 4 to 6.
  • the storage frame (270C) is fixed to the lower surface of the floor (201C) of the rail frame (200C) in a form that wraps around the wireless power transmission module (220C), the wireless power reception module (230C), the connection bracket (219C), the first side wall (202C-1) of the rail frame (200C), and a portion of the floor (201C).
  • the storage frame (270C) has a structure in which a wireless power transmission module (220C), a wireless power reception module (230C), and a connection bracket (219C) are accommodated in the internal space and a part of the first side wall (202C-1) and the bottom (201C) of the rail frame (200C) are accommodated, it overlaps with the rail frame (200C) in many areas. That is, since the storage frame (270C) has a structure in which it overlaps with the rail frame (200C) with a large cross-sectional area, the space occupied by the storage frame (270C) at the side and bottom of the rail frame (200C) can be limited to a minimum size.
  • the storage frame (270C) is configured to occupy a minimum space area outside the rail frame (200C) in this way, the space occupied by the entire wireless power supply device in the vehicle body space can be reduced, thereby increasing the freedom of layout in the limited vehicle body space.
  • the wireless power supply device of the fifth embodiment configured in this way has the wireless power transmitting module (220C) and the wireless power receiving module (230C) arranged in the lower space of the floor (201C) of the rail frame (200C) so as to be parallel to the floor (201C) of the rail frame (200C), so that when the lateral space of the rail frame (200C) is narrow, the wireless power supply device can be easily implemented by utilizing the lower space of the rail frame (200C).
  • the wireless power supply device according to the fifth embodiment can be installed by utilizing the lower space of the rail frame (200C) when the lateral space of the rail frame (200C) is narrow, there is an advantage of being able to provide design freedom that allows the wireless power supply device to be implemented in various forms to suit the installation environment of the vehicle body space that varies depending on the specifications of the vehicle.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a wireless power supply device for a vehicle seat according to the sixth embodiment of the present invention.
  • a wireless power supply device for a vehicle seat applies the storage frame structure of FIG. 7 based on the arrangement structure of the wireless transmission/reception module of FIG. 8 described above.
  • a wireless power supply device for a vehicle seat has a structure in which a wireless power transmission module (220D) and a wireless power reception module (230D) are individually stored in two different storage frames (270D).
  • the storage frame (270D) includes a first storage frame (270D-1) for storing a wireless power transmission module (220D) and a second storage frame (270D-2) for storing a wireless power reception module (230D).
  • the first storage frame (270D-1) and the second storage frame (270D-2) may each be manufactured in the form of a plastic injection molded product made of a synthetic resin material.
  • the wireless power transmission module (220D) and the wireless power reception module (230D) are arranged in a space below the floor (201D) of the rail frame (200D) so as to be parallel to the floor (201D) of the rail frame (200D).
  • the wireless power transmission module (220D) and the wireless power reception module (230D) are arranged in a space below the floor (201D) of the rail frame (200D) adjacent to the first side wall (202D-1) so as to facilitate connection between the motor unit (210) and the wireless power reception module (230D) using a connection bracket (219D).
  • the wireless power transmission module (220D) is fixed to the lower surface of the floor (201D) of the rail frame (200D).
  • the wireless power reception module (230D) is arranged parallel to the lower surface at a certain distance from the wireless power transmission module (220D).
  • the first storage frame (270D-1) may be formed with a structure in which one side is open so that the wireless power transmission module (220D) can be inserted. That is, the first storage frame (270D-1) may be formed to have a cross-sectional shape in the shape of the letter ' ⁇ ' that can surround and accommodate the wireless power transmission module (220D).
  • the first storage frame (270D-1) can be secured to the lower surface of the bottom (201D) of the rail frame (200D) while wrapping the wireless power transmission module (220D) secured to the lower surface of the bottom (201D) of the rail frame (200D). Accordingly, the wireless power transmission module (220D) secured to the lower surface of the bottom (201D) of the rail frame (200D) is wrapped by the first storage frame (270D-1), thereby preventing foreign substances such as dust and water from penetrating.
  • the second storage frame (270D-2) may be formed to have a rectangular shape that surrounds a portion of the wireless power receiving module (230D) and the connection bracket (219D).
  • the second storage frame (270D-2) may be manufactured by an insert injection method in which the wireless power receiving module (230D) and a portion of the connection bracket (219D) are inserted and then molded through polymer resin injection.
  • a second storage frame (270D-2) in which a portion of a wireless power receiving module (230D) and a connection bracket (219D) are insert injection molded can be connected to a motor unit (210) through a connection bracket (219D) that is bent multiple times so as to be positioned at a certain distance downward from the first storage frame (270D-1).
  • the second storage frame (270D-2) made of plastic material, into which a part of the wireless power receiving module (230D) and the connection bracket (219D) are insert-molded, surrounds and molds the wireless power receiving module (230D) inserted inside, thereby preventing foreign substances such as dust and water from penetrating from the outside.
  • the first storage frame (270D-1) may also be manufactured by an insert injection method, similar to the second storage frame (270D-2). That is, the first storage frame (270D-1) may be manufactured by an insert injection method in which a wireless power transmission module (220D) is inserted and then molded through polymer resin injection.
  • the insert-molded first storage frame (270D-1) may be fixed to the lower surface of the bottom (201D) of the rail frame (200D). Since the first storage frame (270D-1) made of a plastic material manufactured by insert injection is molded to surround the wireless power transmission module (220D) inserted inside, it may block foreign substances such as dust and water from penetrating from the outside.
  • a magnetic shielding member having an electromagnetic wave shielding function may be provided on each outer surface or inner surface of the first storage frame (270D-1) and the second storage frame (270D-2) that are injection-molded with a synthetic resin material.
  • the magnetic shielding member may be attached in a sheet form to the outer surface or inner surface of the first storage frame (270D-1) and the second storage frame (270D-2).
  • the magnetic shielding member may be insert-molded together with the first storage frame (270D-1) and the second storage frame (270D-2) in the form of a conductive filler having an electromagnetic wave shielding function.
  • the wireless power supply device configured in this manner can implement a waterproof structure that completely blocks water penetration into the wireless power transmission/reception modules (220D, 230D) even when the vehicle is submerged or leaks water, because the storage frame (270D) composed of a synthetic resin material individually stores and molds the wireless power transmission module (220D) and the wireless power reception module (230D).
  • the wireless power transmission module (220D) and the wireless power reception module (230D) are each manufactured as independent sub-components by insert molding together with the first storage frame (270D-1) and the second storage frame (270D-2), and the wireless power supply device can be implemented by simply fixing the sub-components manufactured in this manner on the rail frame (200D), there is an advantage in that the installation work of the wireless power supply device is easy and the installation cost is reduced.
  • the space occupied by the storage frame (270D) outside the rail frame (200D) is greatly reduced, the overall size of the wireless power supply device can be reduced, and thus there is an advantage in that the degree of freedom of layout for the narrow body space in which the rail frame (200D) is installed can be greatly increased.

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Abstract

차량용 시트에 무선으로 전력을 공급할 수 있는 무선 전력 공급 장치가 개시된다. 본 발명의 차량용 시트 무선 전력 공급 장치는 차량용 시트가 이동 가능하게 설치되는 레일 프레임과; 레일 프레임의 외부에 배치되며 차량의 전원과 연결되어 전력을 무선으로 송신하는 무선 전력 송신 모듈과; 레일 프레임의 외부에서 무선 전력 송신 모듈과 마주보도록 배치되며 시트와 함께 이동하며 무선 전력 송신 모듈에서 송신되는 전력을 무선으로 수신하는 무선 전력 수신 모듈과; 레일 프레임의 외부에 설치되며 무선 전력 송신 모듈 및 상기 무선 전력 수신 모듈을 수납하는 수납 프레임을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 시트의 무선 전력 공급 장치
본 발명은 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동선을 따라 이동하는 차량용 시트에 무선으로 전력을 공급할 수 있는 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 시트는 차량의 실내 바닥면에 설치된 레일을 따라 전방 및 후방으로 이동한다. 이러한 차량용 시트에는 메모리 시트, 통풍, 열선 등과 같은 다양한 편의 기능을 제공하기 위해 열선, 모터 등과 같이 전력을 필요로 하는 다양한 기기들이 실장된다.
기존의 차량용 시트는 차량의 전원과 연결된 전력 케이블을 통해 전력을 공급받아 시트 내부에 실장된 각종 기기들로 전력을 공급한다. 차량용 시트에 실장된 각종 기기들은 전력 케이블을 통해 공급되는 전력에 의해 동작하며 차량 탑승자에게 메모리 시트, 통풍, 열선 등과 같은 다양한 편의 기능을 제공한다.
그러나, 기존의 차량용 시트는 차량의 전원과 시트 내부에 설치된 각종 기기들이 복수의 전력 케이블을 통해 유선으로 연결되어 전력을 공급받기 때문에 차량용 시트가 전후방향으로 이동하는 과정에서 전력 케이블 간에 간섭 및 꼬임 현상이 발생하여 전력이 시트 내부에 설치된 기기들로 원활하게 공급되지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 전력 케이블들 간의 간섭으로 인해 시트의 전후방향 움직임이 제한됨으로써 시트의 자유로운 사용과 차량의 실내공간 활용 측면에서 불리한 문제점이 있다.
또한, 시트 내에 각종 편의 기기들의 설치 개수가 증가됨에 따라 전력 케이블의 개수도 많아지게 되어 배선 구조가 매우 복잡해지고 시트가 이동하는 과정에서 전력 케이블이 외부로 노출되어 미관을 해치게 되며, 외부로 노출된 케이블에 손상이 발생되면 시트 내에 설치된 각종 기기들뿐 아니라 시트 자체가 동작되지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있다. 아울러, 시트 설치작업에 있어서도 차량의 전원과 시트에 실장된 각종 기기들을 전력 케이블로 일일이 연결하는 번거로운 작업이 수반되기 때문에 작업 효율 또한 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 레일 외부에 설치된 무선 전력 송수신 모듈을 통해 차량용 시트에 전력을 무선으로 공급할 수 있는 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치를 제공하는 데에 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치는, 차량용 시트가 이동 가능하게 설치되는 레일 프레임과; 레일 프레임의 외부에 배치되며 차량의 전원과 연결되어 전력을 무선으로 송신하는 무선 전력 송신 모듈과; 레일 프레임의 외부에서 무선 전력 송신 모듈과 마주보도록 배치되며 시트와 함께 이동하며 무선 전력 송신 모듈에서 송신되는 전력을 무선으로 수신하는 무선 전력 수신 모듈과; 레일 프레임의 외부에 설치되며 무선 전력 송신 모듈 및 상기 무선 전력 수신 모듈을 수납하는 수납 프레임을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 무선 전력 송신 모듈과 무선 전력 수신 모듈은 레일 프레임의 일측 측벽의 외부 공간에서 레일 프레임의 바닥과 평행을 이루면서 배치될 수 있다.
그리고, 수납 프레임은 레일 프레임을 향해 개구되며 수납 프레임의 개구된 일측 단부가 레일 프레임의 외면에 고정될 수 있다.
또한, 무선 전력 공급 장치는 레일 프레임을 따라 이동하는 모터 유닛 유닛과 무선 전력 수신 모듈 사이를 연결하는 연결 브라켓을 포함하며, 연결 브라켓은 수납 프레임의 개구된 부분을 통해 삽입되어 수납 프레임의 내부 공간에 배치될 수 있다.
이 경우, 레일 프레임의 일측 측벽은 수납 프레임의 개구된 부분을 통해 삽입되어 수납 프레임의 내부 공간에 배치될 수 있다.
그리고, 무선 전력 송신 모듈은 수납 프레임의 내부에서 고정 브라켓을 통해 수납 프레임 또는 레일 프레임에 고정될 수 있다.
또한, 무선 전력 송신 모듈은 수납 프레임의 바닥으로부터 이격된 상부 측에 배치될 수 있다.
상기 무선 전력 송신 모듈과 무선 전력 수신 모듈은 레일 프레임의 어느 한쪽 측벽의 외부 공간에서 레일 프레임의 바닥과 수직을 이루며 배치될 수도 있다.
상기 수납 프레임은 금속 소재로 구성될 수 있다.
상기 무선 전력 송신 모듈 및 무선 전력 수신 모듈이 위치하는 수납 프레임의 내부면 또는 레일 프레임의 외부면에는 자기 차폐 부재가 부착될 수 있다.
한편, 수납 프레임은 무선 전력 송신 모듈 및 무선 전력 수신 모듈을 각각 개별적으로 수납할 수 있다.
이 경우, 수납 프레임은 무선 전력 송신 모듈을 수납하는 제1 수납 프레임과, 무선 전력 수신 모듈을 수납하는 제2 수납 프레임을 포함하며, 제1 수납 프레임과 제2 수납 프레임은 합성수지 소재로 구성될 수 있다.
이때, 무선 전력 송신 모듈은 레일 프레임의 측벽 외면에 고정되고, 제1 수납 프레임은 무선 전력 송신 모듈을 감싸는 형태로 레일 프레임의 측벽 외면에 고정될 수 있다.
여기서, 무선 전력 수신 모듈은 제2 수납 프레임과 인서트 사출을 통해 일체로 형성될 수 있다.
한편, 무선 전력 송신 모듈 및 무선 전력 수신 모듈은 레일 프레임의 바닥 하부 공간에서 레일 프레임의 바닥과 평행을 이루며 배치될 수 있다.
이 경우, 수납 프레임은 무선 전력 송신 모듈을 수납하는 제1 수납 프레임과, 무선 전력 수신 모듈을 수납하는 제2 수납 프레임을 포함하며, 제1 수납 프레임과 제2 수납 프레임은 합성수지 소재로 구성될 수 있다.
이때, 무선 전력 송신 모듈은 레일 프레임의 바닥 외면에 고정되고, 제1 수납 프레임은 무선 전력 송신 모듈을 감싸는 형태로 레일 프레임의 바닥 외면에 고정될 수 있다.
여기서, 무선 전력 수신 모듈은 상기 제2 수납 프레임과 인서트 사출을 통해 일체로 형성될 수 있다.
또한, 제1 수납 프레임과 제2 수납 프레임은 외부면 또는 내부면에 자기 차폐 부재가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치에 의하면, 레일 프레임 외부에 배치된 무선 전력 송신 모듈로부터 송신되는 전력을 레일 프레임 외부에서 차량용 시트와 함께 이동하는 무선 전력 수신 모듈을 통해 수신하여 차량용 시트에 실장된 각종 기기들에 전력을 무선으로 안정적으로 공급할 수 있다. 이에 따라, 기존과 같이 차량용 시트가 이동되는 과정에서 전력 케이블 간의 간섭 및 꼬임으로 인해 시트 내부에 장착된 기기들로 전력이 원활하게 공급되지 못하는 문제를 해결할 수 있고, 전력 케이블 간의 간섭 및 꼬임으로 인해 시트의 움직임이 제한됨으로써 시트의 자유로운 사용에 지장을 초래하는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 기존과 같이 시트의 이동 과정에서 전력 케이블의 외부 노출로 인해 미관이 저해되어 품질이 저하되는 문제를 해결할 수 있으며, 외부로 노출된 전력 케이블의 손상으로 인해 시트 내의 기기들이 정상적으로 작동되지 못하는 문제도 해결할 수 있다. 아울러, 시트의 설치 시 차량의 전원과 시트에 실장된 각종 기기들 사이를 전력 케이블들로 일일이 연결해야만 하는 번거로운 작업이 수반되지 않기 때문에 작업 효율이 향상되는 효과도 얻을 수 있다.
또한, 무선 전력 송신 모듈 및 무선 전력 수신 모듈이 레일 프레임 외부에서 금속 소재의 수납 프레임을 통해 감싸진 형태로 설치됨에 따라, 무선 전력 송수신 과정에서 발생하는 전자파의 외부 방출을 차단하는 EMI 차폐 기능을 부여할 수 있으며, 무선 전력 송수신 모듈이 레일 프레임 내부에 설치된 타입과 대비하여 유지 보수의 편의성도 향상되는 효과가 있다.
또한, 무선 전력 송신 모듈 및 무선 전력 수신 모듈이 레일 프레임의 측면 외부 공간에 레일 프레임의 바닥과 평행을 이루며 배치되도록 구성됨에 따라, 무선 전력 송수신 모듈이 설치되는 수납 프레임의 상하 공간 폭을 축소시킬 수 있기 때문에 레일 프레임의 외부 공간에 대한 공간 활용성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러, 레일 프레임을 향해 개구된 수납 프레임의 개구부 공간을 통해 무선 전력 송수신 모듈과, 연결 브라켓, 레일 프레임의 일측 측벽 부분이 삽입되는 구조로 형성됨에 따라 레일 프레임과 수납 프레임의 일부분이 서로 중첩됨으로써 무선 전력 공급 장치의 전체 크기를 축소시킬 수 있기 때문에 차량의 실내 바닥면 하부의 공간 활용성 측면에서도 보다 큰 유용성을 제공할 수 있다.
또한, 무선 전력 송수신 모듈이 수납 프레임의 내부 바닥으로부터 일정거리 이격된 상부 측에 배치됨에 따라, 차량의 침수 또는 누수 시 수납 프레임 내부로 물이 일부 유입되더라도 무선 전력 송수신 모듈과 직접적으로 접촉되지 않기 때문에 무선 전력 송수신 모듈이 물과 접촉하여 손상을 입게 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 무선 전력 송신 모듈 및 무선 전력 수신 모듈이 레일 프레임의 측면 외부 공간에 레일 프레임의 바닥과 수직을 이루며 배치되도록 구성됨에 따라, 무선 전력 송수신 모듈이 설치되는 수납 프레임의 수평방향 폭을 축소시킬 수 있기 때문에 레일 프레임의 측면 외부의 한정된 공간을 활용하여 무선 전력 공급 장치를 구현할 수 있으며, 레일 프레임의 외부 공간에 대한 공간 활용성 및 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 무선 전력 송신 모듈 및 무선 전력 수신 모듈과 인접하는 수납 프레임의 내부면 및 레일 프레임의 외부면에 자기 차폐 부재가 설치됨에 따라, 무선 전력 송수신 과정에서 발생되는 와전류 손실을 방지할 수 있다. 아울러, 무선 송수신 모듈이 레일 프레임 내부 공간에 설치되는 타입과 대비하여 자기 차폐 부재의 설치가 용이하다는 장점이 있다.
또한, 합성수지 소재로 구성된 수납 프레임을 통해 무선 전력 송신 모듈과 무선 전력 수신 모듈이 각각 개별적으로 수납되도록 구성됨에 따라, 정상적인 무선 전력 송수신 작동에 지장을 초래하지 않으면서 레일 프레임 외부에서 수납 프레임이 차지하는 공간을 최대한으로 축소시킬 수 있기 때문에 레일 프레임 외부 공간에 대한 레이아웃 자유도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
특히, 수납 프레임을 무선 전력 수신 모듈 및 연결 브라켓과 함께 인서트 사출하여 일체화된 부품 형태로 제작하고, 이를 레일 프레임의 외부면에 고정시키는 간단한 작업만으로 무선 전력 공급 장치를 간단하게 설치할 수 있으며, 무선 송신 모듈 및 무선 수신 모듈이 플라스틱 재질의 수납 프레임을 통해 몰딩됨으로써 차량의 침수 또는 누수 시에도 무선 송수신 모듈로 물이 스며들지 않아 방수 기능을 구현할 수 있으며, 이로 인해 차량용 시트로 안정적인 무선 전력 공급이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 무선 전력 송신 모듈 및 무선 전력 수신 모듈이 레일 프레임의 바닥 하부 공간에서 레일 프레임의 바닥과 평행하게 배치되도록 구성됨에 따라, 레일 프레임의 측면 외부 공간이 협소한 경우에도 레일 프레임의 하부 공간을 활용하여 무선 전력 공급 장치의 구현이 가능해질 수 있는 장점이 있다.
또한, 연결 브라켓이 레일 프레임 상부의 개구부를 통해 외부로 인출되어 수납 프레임 내부의 무선 전력 수신 모듈과 연결되도록 구성함으로써, 레일 프레임의 측벽 또는 바닥 부분에 연결 브라켓이 관통되어 직선운동을 하기 위한 별도의 개구부 공간을 마련할 필요가 없기 때문에 레일 프레임의 강성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 레일 프레임 상에 무선 전력 공급 장치의 구현 시에도 레일 프레임의 구조적 강성이 저하되지 않는 구조적으로 견고한 차량용 시트 구조를 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 전력 공급 장치의 주요부 구성을 보여주는 분리 사시도.
도 3은 차량용 시트와 연결된 모터 유닛이 레일 프레임 내부에서 리드스크류를 따라 이동 가능하게 설치된 모습을 보인 부분 사시도.
도 4는 레일 프레임 외부에 무선 전력 송수신 모듈이 설치된 모습을 보인 단면도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치를 도시한 단면도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 무선 전력 공급 장치의 주요부 구성을 도시한 것이다. 그리고, 도 3은 차량용 시트와 연결된 모터 유닛이 레일 프레임 내부에서 리드스크류를 따라 이동 가능하게 설치된 모습을 도시한 것이고, 도 4는 레일 프레임의 외부에 무선 전력 송수신 모듈이 설치된 모습을 보인 것이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치는, 차량용 시트(100)의 하부에 설치되는 한 쌍의 레일 프레임(200)과, 레일 프레임(200)의 외부에 배치되며 차량용 시트(100)로 전력을 무선으로 공급하는 무선 전력 송신 모듈(220) 및 무선 전력 수신 모듈(230)과, 무선 전력 송신 모듈(220) 및 무선 전력 수신 모듈(230)을 수납하며 레일 프레임(200)의 외부에 결합되는 수납 프레임(200)을 포함하여 구성된다.
레일 프레임(200)은 차량용 시트(100)의 하부에 한 쌍으로 구비되어 차체에 고정될 수 있다. 한 쌍의 레일 프레임(200)은 서로 평행하게 배치되어 차량용 시트(100)의 전후방향 이동을 가이드할 수 있다. 한 쌍의 레일 프레임(200)은 차량의 실내 바닥면(VF) 위로 노출되지 않도록 차량의 실내 바닥면(VF) 하부에 매립된 형태로 설치될 수 있다.
차량용 시트(100)가 모노 포스트(Mono-post) 타입으로 적용될 경우 레일 프레임(200)은 차량용 시트(100)의 하부 중앙에 하나의 개수로 구비될 수 있다. 모노 포스트 타입의 시트는 얇은 기둥 형태로 구성된 하나의 지지대가 차량용 시트를 하부에서 지지하도록 설계된 시트로서, 편안함과 충격 흡수, 수납 공간 확보, 지지력 등을 두루 만족하도록 설계된 시트이다. 이러한 모노 포스트 타입의 시트의 경우 통상의 차량용 시트에 비해 시트의 부피 및 무게가 작기 때문에 시트를 앞뒤 열로 쉽게 이동시킬 수 있는 장점이 있다.
레일 프레임(200)의 내부에는 차량용 시트(100)와 함께 레일 프레임(200)을 따라 직선운동을 하는 모터 유닛(210)이 설치된다. 모터 유닛(210)은 시트(100)가 장착되는 시트 장착부(110)의 하단과 결합되며 레일 프레임(200) 내부에서 길이방향을 따라 직선이동 가능하게 설치된다.
레일 프레임(200)의 내부에는 'L'자형으로 절곡된 한 쌍의 마운팅 브라켓(216)이 레일 프레임(200)의 전후방향 바닥(201)에 각각 고정된다. 그리고, 각 마운팅 브라켓(216)의 절곡된 단부에 리드스크류(lead screw; 214)의 양단이 고정된다.
리드스크류(214)는 'L'자형의 마운팅 브라켓(216)에 의해 레일 프레임(200)의 바닥(201)으로부터 일정거리 이격된 상부에 배치되며, 리드스크류(214)의 양단은 마운팅 브라켓(216)에 대해 회전 불가능한 상태로 고정된다.
모터 유닛(210)은 레일 프레임(200)의 내부에 고정된 리드스크류(214)를 따라 전후방향으로 직선이동 가능하게 설치된다. 이 경우 모터 유닛(210)은 중공형의 BLDC 모터로 적용될 수 있으며, 이러한 중공형의 모터는 직사각형의 케이스의 내부에 코일을 구비한 고정자(미도시)와 자석을 구비한 회전자(미도시)가 상호 조립된 형태로 구비될 수 있다.
모터 유닛(210)의 회전자 중심에는 나사홀(미도시)이 형성되고 상기 나사홀에는 리드스크류(214)가 나사결합으로 조립된다. 이에 따라, 모터 유닛(210)의 회전자가 구동되면 고정된 상태의 리드스크류(214)와 나사결합된 회전자가 상대운동을 하면서 모터 유닛(210)은 리드스크류(214)를 따라 전후방향으로 직선이동할 수 있다.
모터 유닛(210)의 좌우 측에는 모터 유닛(210)이 리드스크류(214)를 따라 직선이동하는 과정에서 레일 프레임(200)을 따라 구름 이동하는 적어도 하나 이상의 바퀴(260)가 구비될 수 있다.
모터 유닛(210)의 좌우 측에 구비된 바퀴(260)는 레일 프레임(200)의 바닥(201) 좌우 측에 상부로 돌출된 돌출단(204) 부분과 접촉하여 레일 프레임(200) 내부를 따라 전후방향으로 구름 이동할 수 있다.
이때, 상기 좌우 측 돌출단(204)으로부터 상방으로 일정거리 이격된 레일 프레임(200)의 양쪽 측벽(202-1,202-2) 부분에는 판상 구조를 가지는 플랜지(미도시)가 돌출 형성되어 바퀴(260)의 상단과 접촉될 있다. 이에 따라, 바퀴(260)는 돌출단(204)과 도시되지 않은 플랜지 사이에서 하부의 돌출단(204)과 상부의 플랜지와 동시에 접촉하며 레일 프레임(200) 내부를 따라 전후방향으로 구름 이동할 수 있다.
이와 같이, 레일 프레임(200)의 돌출단(204)과 플랜지에 동시에 접촉하면서 구름 이동하는 바퀴(260)는 모터 유닛(210)이 리드스크류(214)를 따라 이동하는 과정에서 모터 유닛(210)이 리드스크류(214)의 축을 중심으로 회전하지 않고 안정적인 직선이동을 가능케 한다.
모터 유닛(210)은 레일 프레임(200)의 상부면(203)을 수직방향(상하방향)으로 관통하는 시트 장착부(110)와 결합된다. 그리고, 시트 장착부(110)의 상면에는 차량용 시트(100)가 고정된다. 이에 따라, 모터 유닛(210)이 리드스크류(214)를 따라 전후방향으로 이동하면 시트 장착부(110)를 통해 모터 유닛(210)과 결합된 시트(100)가 모터 유닛(210)과 함께 레일 프레임(200)을 따라 전후방향으로 이동될 수 있다.
시트 장착부(110)는 하단이 모터 유닛(210)의 외곽을 형성하는 직사각형 케이스의 외면을 둘러싸는 형태로 케이스의 외면과 면접하여 결합될 수 있다. 예컨대, 시트 장착부(110)의 하단부는 모터 유닛(210)의 케이스 양측면 및 전후면 부분에 각각 면접하여 모터 유닛(210)의 외곽 케이스 면을 여러 군데에서 감싸는 형태로 견고하게 결합될 수 있다. 이에 따라, 시트 장착부(110)와 모터 유닛(210) 사이의 결합력이 견고하게 유지되어 차량용 시트(100)에서 시트 장착부(110)를 통해 모터 유닛(210)으로 전달되는 하중을 한층 견고하게 지지할 수 있다.
레일 프레임(200)의 양 측벽(202-1,202-2)은 바닥(201)과 소정의 경사각을 이루며 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 보인 바와 같이 레일 프레임(200)의 양 측벽(202-1,202-2)은 바닥(201)과 90도 이상의 둔각을 이루도록 형성될 수 있다.
그리고, 레일 프레임(200)의 양 측벽(202-1,202-2)은 서로 높이가 다르게 형성될 수 있다. 즉, 레일 프레임(200)의 양 측벽(202-1,202-2) 중에서 수납 프레임(270)이 결합되는 제1측벽(202-1) 부분이 맞은편에 위치한 제2측벽(202-2) 보다 높이가 작게 형성될 수 있다.
따라서, 도 4에서 보는 바와 같이 높이가 높은 제2측벽(202-2) 부분은 차량의 실내 바닥면(VF)의 하부면에 맞닿은 상태로 고정되고, 높이가 상대적으로 낮은 제1측벽(202-1) 부분은 차량의 실내 바닥면(VF)으로부터 일정 거리 하방으로 이격된 구조로 형성될 수 있다. 이렇게 되면 높이가 낮은 제1측벽(202-1)과 차량의 실내 바닥면(VF) 사이에는 수납 프레임(270)과 연결 브라켓(219)이 수평방향으로 지나갈 수 있는 공간부가 형성되며, 이러한 공간부의 형성으로 인해 수납 프레임(270)의 상면(270-3) 부분이 연결 브라켓(219)과 레일 프레임(200)의 제1측벽(202-1) 부분을 감싸는 형태의 형상을 가질 수 있다.
이와 같이, 레일 프레임(200)에서 높이가 낮은 제1측벽(202-1) 부분이 수납 프레임(270)을 통해 감싸지는 형태로 형성됨에 따라, 수납 프레임(270)과 레일 프레임(200)은 부분적으로 중첩됨으로써 무선 전력 공급 장치의 전체 크기를 축소시키는 형태로 구현될 수 있다. 이와 같은 무선 전력 공급 장치의 설치 구조는 협소한 차체 내부의 공간 활용성 측면에서 보다 큰 유용성을 제공할 수 있다.
한편, 레일 프레임(200)의 외부에는 차량용 시트(100)에 내장된 각종 기기들에 전력을 무선으로 공급할 수 있는 무선 전력 공급 수단이 설치된다. 무선 전력 공급 수단은 차량의 전원(배터리)과 연결되어 전력을 무선으로 송신하는 무선 전력 송신 모듈(220)과, 무선 전력 송신 모듈(220)에서 송신되는 전력을 무선으로 수신하여 전선 케이블들을 통해 차량용 시트(100)에 내장된 기기들에 공급할 수 있는 무선 전력 수신 모듈(230)을 포함한다.
무선 전력 송신 모듈(220)과 무선 전력 수신 모듈(230)은 레일 프레임(200)에서 높이가 상대적으로 낮은 제1측벽(202-1)의 외부 공간에서 레일 프레임(200)의 바닥(201)과 평행을 이루도록 배치될 수 있다.
무선 전력 송신 모듈(220)은 차량의 전원(미도시)과 연결되고, 차량의 전원으로부터 전력을 제공받아 무선으로 전력을 송신할 수 있다.
무선 전력 송신 모듈(220)은 얇고 긴 띠 형상을 가지는 기판(221)에 복수의 송신 코일(222)이 일정 간격으로 배열된 형상을 갖는다. 무선 전력 송신 모듈(220)의 한쪽 면에 구비되는 송신 코일(222)은 기판(221)의 길이방향을 따라 복수 개가 일정 간격을 두고 배열 형성될 수 있다.
이와 같은 무선 전력 송신 모듈(220)은 레일 프레임(200)의 제1측벽(202-1)으로부터 일정 거리 이격된 외부 공간에서 레일 프레임(200)의 바닥(201)과 평행하게 배치되며 고정 브라켓(미도시) 등을 통해 수납 프레임(270)의 내부면 또는 레일 프레임(200)의 외부면에 고정될 수 있다.
이때, 무선 전력 송신 모듈(220)을 실시예 형태와 같이 수납 프레임(270)의 내부에서 고정 브라켓을 통해 수납 프레임(270)의 내부면에 고정되도록 구성하게 되면 무선 전력 송신 모듈(220)이 고정된 수납 프레임(270)을 레일 프레임(200)의 외부면에 조립만 하면 되기 때문에 조립 작업이 매우 간편하게 수행될 수 있다.
무선 전력 수신 모듈(230)은 수납 프레임(270) 내부에서 무선 전력 송신 모듈(220)과 비접촉으로 대면하도록 배치되고 모터 유닛(210)과 연동하여 수납 프레임(270) 내에서 직선운동을 수행한다.
무선 전력 수신 모듈(230)은 얇고 짧은 띠 형상의 기판(231)에 복수의 수신 코일(232)이 배열된 형상을 가질 수 있다. 이때, 무선 전력 수신 모듈(230)의 기판(231)은 무선 전력 송신 모듈(220)의 기판(221)보다 짧은 길이를 가지며 무선 전력 송신 모듈(220)의 기판(221)으로부터 소정 거리 이격된 상부 위치에서 서로 마주보도록 배치된다. 무선 전력 수신 모듈(230)의 한쪽 면에 구비되는 복수의 수신 코일(232)은 일부가 중첩되도록 복수 층으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
무선 전력 공급 장치는 레일 프레임(200)을 따라 이동하는 모터 유닛(210)과 무선 전력 수신 모듈(230) 사이를 연결하는 연결 브라켓(219)을 포함한다, 그리고, 수납 프레임(270)은 레일 프레임(200)을 향해 개구되며, 수납 프레임(270)의 개구된 하단부는 레일 프레임(200)의 외면에 고정될 수 있다. 이때, 연결 브라켓(219)은 무선 전력 수신 모듈(230)과 평행을 이루도록 배치되며 수납 프레임(270)의 개구된 부분을 통해 삽입되어 수납 프레임(270)의 내부 공간에 배치될 수 있다. 그리고, 레일 프레임(200)에서 높이가 낮은 제1측벽(202-1) 부분은 수납 프레임(270)의 개구된 부분을 통해 수납 프레임(270)의 내부로 인입되어 수납 프레임(270)의 내부 공간에 중첩되는 구조를 가지며 배치될 수 있다.
무선 전력 수신 모듈(230)은 레일 프레임(200)의 바닥(201)과 평행하게 배치된 연결 브라켓(219)의 일측에 결합되고, 연결 브라켓(219)의 타측은 모터 유닛(210)의 한쪽 측면부에 결합된다. 이때, 연결 브라켓(219)은 무선 전력 수신 모듈(230)과 평행을 이루며 배치되며 수납 프레임(270)의 개구된 부분을 통해 내부로 삽입되어 수납 프레임(200)의 내부 공간에 배치된다.
이러한 무선 전력 수신 모듈(230)은 무선 전력 송신 모듈(220)의 상부 위치에서 무선 전력 송신 모듈(220)과 서로 마주보도록 배치되어 시트(100)와 함께 레일 프레임(200)의 전후방향으로 이동하며 무선 전력 송신 모듈(220)에서 송신되는 전력을 무선으로 수신한다. 이와 같이, 무선 전력 송신 모듈(220) 및 무선 전력 수신 모듈(230)은 레일 프레임(200)의 외부에서 레일 프레임(200)의 바닥(201)과 평행하게 배치되어 상호 간에 일정한 간격으로 두고 비접촉으로 대면하면서 무선으로 전력을 송수신할 수 있다.
그리고, 도면에 별도로 도시하지는 않았지만, 연결 브라켓(219) 부분에는 무선 전력 수신 모듈(230)을 통해 수신된 전력을 레일 프레임(200) 내부의 모터 유닛(210)을 비롯하여 차량용 시트(100)에 구비된 각종 기기들에 공급할 수 있도록 복수의 전선 케이블이 배선된다. 이에 따라, 무선 전력 수신 모듈(230)은 차량용 시트(100)의 하부에 위치하는 모터 유닛(210)과 연동하여 레일 프레임(200)의 전후방향으로 이동할 수 있고, 무선 전력 수신 모듈(230)이 전후방향으로 이동하는 과정에서 무선 전력 송신 모듈(220)로부터 전송되는 전력을 무선으로 수신하여 레일 프레임(200) 내부의 모터 유닛(210)과 차량용 시트(100)에 구비된 각종 기기들에 구동을 위한 전력을 무선으로 제공할 수 있다.
한편, 수납 프레임(270)은 무선 전력 송신 모듈(220)과 무선 전력 수신 모듈(230)을 감싸는 형태로 레일 프레임(200)의 외면에 고정될 수 있다. 수납 프레임(270)은 레일 프레임(200)의 제1측벽(202) 외부에 위치하는 연장부(205) 부분에 결합되며 무선 전력 송신 모듈(220) 및 무선 전력 수신 모듈(230)을 수납 및 보호할 수 있는 수납 공간을 제공한다.
이러한 수납 프레임(270)은 금속 소재로 구성되며, 수납 프레임(270)의 개구된 상단부는 모터 유닛(210)과 인접하는 위치까지 연장되어 연결 브라켓(219)을 비롯한 레일 프레임(200)의 제1측벽(202-1) 부분을 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 수납 프레임(270)의 상면(270-3)은 레일 프레임(200)의 제2측벽(202-2)에 연결된 제2상면(203-2)과 동일한 높이를 가지도록 차량의 실내 바닥면(VF) 하부에 배치될 수 있다.
그리고, 수납 프레임(270)의 개구된 하단부는 상방으로 절곡된 형상을 가지며 레일 프레임(200)의 바닥(201)에서 제1측벽(202-1) 외부로 연장 형성된 연장부(205) 위에 겹쳐진 상태에서 볼트나 용접 등의 고정수단을 통해 레일 프레임(200)의 외면에 고정될 수 있다.
*이처럼 수납 프레임(270)은 개구된 상단부가 자유단으로 형성되고 개구된 하단부만이 레일 프레임(200)의 외부로 연장된 연장부(205) 위에 겹쳐져 고정되는 구조를 가지기 때문에 수납 프레임(270)과 레일 프레임(200)의 조립이 용이하게 이루어질 수 있고 조립 시간도 단축되는 이점이 있다.
아울러, 수납 프레임(270)의 개구된 상단부가 개구된 하단부보다 레일 프레임(200) 쪽으로 일정거리 연장된 형태의 자유단으로 형성되어 레일 프레임(200)의 제1측벽(202-1)과 연결 브라켓(219)을 감싸는 구조로 형성됨으로써 수납 프레임(270)과 레일 프레임(200)은 부분적으로 중첩되는 결합구조를 갖게 된다. 이는 레일 프레임(200)의 외부 공간에서 수납 프레임(270)이 차지하는 공간을 감소시켜 무선 전력 공급 장치의 전체 크기가 줄어드는 효과를 발휘할 수 있다. 이에 따라 한정된 차체 공간 내에서 무선 전력 공급 장치를 구현하는 데 있어 레이아웃 자유도를 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.
그리고, 무선 전력 송신 모듈(230)은 수납 프레임(270)의 내부에서 수납 프레임(270)의 바닥(270-1)으로부터 일정거리 이격된 상부 측에 배치된다. 이와 같이 무선 전력 송신 모듈(230)이 수납 프레임(270)의 내부 바닥(270-1)으로부터 일정거리 이격된 상부 측에 배치됨에 따라, 차량의 침수 또는 누수 시 수납 프레임(270) 내부로 물이 일부 유입되더라도 무선 전력 송신 모듈(230)이 수납 프레임(270) 내부 바닥(270-1)에 고인 물과 직접적으로 접촉되는 것을 방지할 수 있기 때문에 무선 전력 송신 모듈(230)이 손상을 입게 되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 전력 공급 장치를 도시한 것이다.
도 5에 도시된 제2실시예의 무선 전력 공급 장치는 수납 프레임(270)의 내부에 부착되는 자기 차폐 부재(276)의 구성을 제외하면 도 4에 도시된 무선 전력 공급 장치와 동일한 구성을 가지기 때문에 이하에서는 수납 프레임(270) 내부에 부착되는 자기 차폐 부재(276)의 구성에 대해서만 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 전력 공급 장치는 수납 프레임(270)의 내부에 무선 전력 송수신 과정에서 발생되는 와전류 손실을 방지할 수 있는 자기 차폐 부재(276)가 구비된다.
자기 차폐 부재(276)는 수납 프레임(270)의 내부면에 부착되는 제1 자기 차폐 부재(276a)와 레일 프레임(200)의 제1측벽(202-1) 외부면에 부착되는 제2 자기 차폐 부재(276b)를 포함한다. 제1 자기 차폐 부재(276a)와 제2 자기 차폐 부재(276b)는 무선 전력 송신 모듈(220) 및 무선 전력 수신 모듈(230)이 위치하는 수납 프레임(270)의 내부면과 레일 프레임(200)의 제1측벽(202-1) 외부면에 각각 부착되어 무선 전력 송수신 과정에서 발생되는 와전류 손실을 방지할 수 있다.
무선 전력 송수신 모듈(220,230)을 이용한 무선 전력 송수신 과정에서 송신 코일(222) 및 수신 코일(232)에 전류가 흐르면 상기 코일들 주변에 자기장이 형성되고, 이렇게 형성된 자기장의 변화로 인해 송신 코일(222) 및 수신 코일(232)과 인접하는 수납 프레임(270)의 내부면 및 레일 프레임(200)의 외부면(구체적으로는, 제1측벽의 외부면)에 와전류가 발생한다. 이와 같이 발생된 와전류는 금속판 형상을 갖는 수납 프레임(270)의 내부면과 레일 프레임(200)의 외부면에 전력을 발생시키고 이렇게 발생된 전력으로 인해 줄 열(joule heat)이 발생하여 와전류 손실을 발생시킨다.
이와 같이 무선 전력 송수신 과정에서 송신 코일(222) 및 수신 코일(232) 주변에서 발생하는 와전류 손실을 방지할 수 있도록 본 발명의 무선 전력 공급 장치의 송신 코일(222) 및 수신 코일(232) 주변에 위치하는 수납 프레임(270)의 내부면과 레일 프레임(200)의 외부면에는 자성체로 구성되는 자기 차폐 부재(276a,276b)가 부착된다.
자기 차폐 부재(276a,276b)는 자기장 차폐 기능을 가지는 자성체 시트(sheet) 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어 자기 차폐 부재(276a,276b)는 Fe계 및 Co계 비정질 리본, 페라이트 시트, 자성분말이 포함된 폴리머 시트 등의 사출형 차폐 부재가 사용될 수 있다. 자기 차폐 부재(276a,276b)는 저항률이 높은 자성 재료로 구성되기 때문에 무선 전력 송수신 과정에서 발생하는 와전류 손실을 경감시킬 수 있다.
이와 같이, 무선 전력 송신 모듈(220) 및 무선 전력 수신 모듈(230)이 위치하는 수납 프레임(270)의 내부면 또는 레일 프레임(200)의 외부면에 자기 차폐 부재(276a,276b)가 설치됨에 따라 무선 전력 송수신 과정에서 발생되는 와전류 손실을 방지할 수 있다.
무선 전력 송수신 모듈(220,230)이 레일 프레임(200)의 내부 공간에 설치된 타입에서는 무선 전력 송수신 모듈이 레일 프레임(200) 내부의 일측 측면이나 하부 공간 부분으로 깊숙하게 삽입된 형태로 설치될 수밖에 없다. 이 경우 무선 전력 송수신 모듈이 설치되는 공간은 모터 유닛(210)이 설치된 공간과 격벽으로 구획된 복잡한 내부 구조를 형성하게 됨으로써 무선 전력 송수신 모듈이 설치된 공간에 자기 차폐 부재를 설치하는 작업이 매우 어려워질 수 있다.
그러나, 본 발명의 무선 전력 공급 장치는 무선 전력 송수신 모듈(220,230)이 레일 프레임(200) 외부에서 수납 프레임(270)을 통해 감싸진 형태로 설치된 구조를 갖는다. 따라서, 본 발명에서는 수납 프레임(270)을 레일 프레임(200)에 조립하기 이전에 무선 전력 송수신 모듈(220,230)이 위치하는 레일 프레임(200)의 외부면(제2실시예에서는 레일 프레임의 제1측벽 외부면)에 제2 자기 차폐 부재(276b)를 부착시키고, 수납 프레임(270)의 개구된 부분으로 제1 자기 차폐 부재(276a)를 삽입하여 수납 프레임(200)의 내부면 부분에 용이하게 부착시킬 수 있다. 이처럼 본 발명의 무선 전력 공급 장치는 무선 전력 송수신 모듈(220,230)이 레일 프레임(200)의 외부 공간에 배치된 구조로 형성됨에 따라, 와전류 손실 방지를 위한 자기 차폐 부재(276a,276b)의 설치 작업이 매우 용이하게 수행될 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치 구조를 보여주는 것이다.
도 6에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치는 전술된 도 4 및 도 5에 도시된 무선 전력 공급 장치들과 비교할 때 기본적 구성은 동일하나 무선 전력 송수신 모듈의 배치 구조가 서로 상이하다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치는 수납 프레임(270A)의 내부 공간에 수납되는 무선 전력 송신 모듈(220A)과 무선 전력 수신 모듈(230A)이 레일 프레임(200A)의 제1측벽(202A-1) 외부공간에서 레일 프레임(200A)의 바닥(201A)과 수직을 이루며 배치된다.
이 경우, 무선 전력 송신 모듈(220A)은 수납 프레임(270A)의 내부면에 고정된 고정 브라켓(미도시)을 통해 수납 프레임(270A)의 내부 공간에서 고정된 상태로 유지될 수 있다. 그리고, 연결 브라켓(219A)은'ㄱ'자 형태의 절곡된 형상을 가지며 무선 전력 송신 모듈(220A)의 상부 측에서 무선 전력 수신 모듈(230A)이 레일 프레임(200A)의 바닥(201A)과 수직을 이루며 배치되도록 무선 전력 수신 모듈(230A)과 모터 유닛(210) 사이를 연결한다.
이와 같이, 연결 브라켓(219A)이'ㄱ'자 형태로 절곡된 구조를 가지는 동시에 무선 전력 송수신 모듈(220A,230A)이 레일 프레임(200A)의 바닥(201A)과 수직하게 배치되는 구조로 형성됨에 따라, 전술된 도 4 및 도 5에 도시된 무선 전력 공급 장치와 대비할 때 수납 프레임(270A)의 가로방향 단면 폭을 축소시키는 것이 가능해질 수 있다.
이와 같이 수납 프레임(270A)의 가로방향 단면 폭이 축소됨에 따라 무선 전력 공급 장치의 가로방향 폭을 축소시킬 수 있기 때문에 레일 프레임(200A)의 측벽 외부 공간이 협소한 상황에서도 무선 전력 공급 장치를 설치하는 것이 가능해질 수 있다. 또한, 무선 전력 공급 장치의 가로방향 폭이 축소됨에 따라 레일 프레임(200A)이 설치되는 차체 하부 공간에 대한 설계 자유도가 향상되는 효과도 얻을 수 있다.
아울러, 무선 전력 송신 모듈(220A) 및 무선 전력 수신 모듈(230A)은 수납 프레임(270A)의 바닥(270A-1)으로부터 일정거리 이격된 상부 측에 배치됨으로써, 차량의 침수 또는 누수 시 수납 프레임(270A) 내부로 물이 일부 유입되더라도 무선 전력 송신 모듈(220A,230A)이 수납 프레임(270A) 바닥에 고인 물과 접촉되지 않기 때문에 무선 전력 송신 모듈(220A,230A) 내부로 물이 침투되어 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치를 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 수납 프레임(270B)은 레일 프레임(200B)의 외부에서 무선 전력 송신 모듈(220B) 및 무선 전력 수신 모듈(230B)을 각각 개별적(독립적)으로 수납할 수 있다.
도 4 내지 도 6에 도시된 실시예 형태의 무선 전력 공급장치들은 금속 소재로 구성된 하나의 수납 프레임 내부에 무선 전력 송신 모듈과 무선 전력 수신 모듈이 수납된 구조를 가지는 반면, 도 7에 도시된 제4실시예에 따른 무선 전력 공급장치는 합성수지 소재로 구성된 서로 다른 2개의 수납 프레임(270B-1,270B-2) 내부에 무선 전력 송신 모듈(220B)과 무선 전력 수신 모듈(230B)이 각각 개별적으로 수납된 구조를 가지는 점에서 차이가 있다.
구체적으로, 본 발명의 제4실시예에 따른 무선 전력 공급 장치의 수납 프레임(270B)은 무선 전력 송신 모듈(220B)을 수납하는 제1 수납 프레임(270B-1)과, 무선 전력 수신 모듈(230B)을 수납하는 제2 수납 프레임(270B-2)을 포함하여 구성된다.
수납 프레임(270B)을 구성하는 제1 수납 프레임(270B-1)과 제2 수납 프레임(270B-2)은 합성수지 소재의 플라스틱 사출물로 구성될 수 있다.
무선 전력 송신 모듈(220B) 및 무선 전력 수신 모듈(230B)은 레일 프레임(200B)에서 높이가 상대적으로 낮는 제1측벽(202B-1)의 외부 공간에서 레일 프레임(200B)의 바닥(201B)과 수직을 이루며 배치될 수 있다.
레일 프레임(200B)의 제1측벽(202B-1)은 레일 프레임(200B)의 바닥(201B)과 수직을 이루며 형성될 수 있다. 무선 전력 송신 모듈(220B)은 레일 프레임(200B)의 제1측벽(202B-1) 외부면에 고정될 수 있다. 이와 같이 레일 프레임(200B)의 제1측벽(202B-1)이 레일 프레임(200B)의 바닥(201B)과 수직을 이루며 형성됨에 따라, 제1측벽(202B-1)의 외부면에 고정되는 무선 전력 송신 모듈(220B)은 레일 프레임(200B)의 바닥(201B)과 수직을 이루며 배치될 수 있다
무선 전력 수신 모듈(230B)과 모터 유닛(210)을 연결하는 연결 브라켓(219B)은 'ㄱ'자 형태의 절곡된 형상을 가지며 그 절곡된 단부 부분에는 무선 전력 수신 모듈(230B)이 결합된다. 'ㄱ'자 형상의 연결 브라켓(219B) 단부에 결합된 무선 전력 수신 모듈(230B)은 무선 전력 송신 모듈(220B)과 마주보며 레일 프레임(200B)의 바닥(201B)과 수직을 이루며 배치될 수 있다.
제1 수납 프레임(270B-1)은 무선 전력 송신 모듈(220B)이 삽입될 수 있도록 일측 변이 개방된 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제1 수납 프레임(270B-1)은 무선 전력 송신 모듈(220B)을 감싸며 수용할 수 있는'ㄷ'자 형태의 단면 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
제1 수납 프레임(270B-1)은 레일 프레임(200B)의 제1측벽(202B-1) 외부면에 고정된 무선 전력 송신 모듈(220B)을 감싸면서 제1측벽(202B-1)의 외부면에 고정될 수 있다. 이에 따라, 레일 프레임(200B)의 제1측벽(202B-1)에 고정된 무선 전력 송신 모듈(220B)은 제1 수납 프레임(270B-1)에 의해 감싸지게 됨으로써 먼지, 물 등의 이물질이 침투되는 것이 방지될 수 있다.
제2 수납 프레임(270B-2)은 무선 전력 수신 모듈(230B)과 연결 브라켓(219B)의 일부분을 감싸는 형상의 직사각형 모양을 갖도록 형성될 수 있다.
제2 수납 프레임(270B-2)은 무선 전력 수신 모듈(230B)과 연결 브라켓(219B)의 일부를 삽입한 후 고분자 수지 사출을 통해 성형되는 인서트 사출 방식으로 제작될 수 있다. 즉, 제2 수납 프레임(270B-2)은 무선 전력 수신 모듈(230B)과 연결 브라켓(219B)의 일부를 감싸는 형태의 몰딩부로 기능할 수 있다.
무선 전력 수신 모듈(230B)과 연결 브라켓(219B)의 일부가 인서트 사출 성형된 제2 수납 프레임(270B-2)은 제1 수납 프레임(270B-1)으로부터 수평방향으로 일정거리 이격된 위치 상에 배치되며 레일 프레임(200B)의 바닥(201B)에서 제1측벽(202B-1)의 외부로 연장되는 연장부(205B)에 고정될 수 있다.
이와 같이 무선 전력 수신 모듈(230B)과 연결 브라켓(219B)의 일부가 인서트 사출되어 성형된 플라스틱 재질의 제2 수납 프레임(270B-2)은 무선 전력 수신 모듈(230B)을 감싸면서 몰딩하게 됨으로써 외부로부터 먼지, 물 등과 같은 이물질이 침투되는 것을 차단할 수 있다.
제1 수납 프레임(270B-1) 역시 상기 제2 수납 프레임(270B-2)과 마찬가지로 인서트 사출 방식으로 제작될 수도 있다. 즉, 제1 수납 프레임(270B-1)은 무선 전력 송신 모듈(220B)을 삽입 후 고분자 수지 사출을 통해 성형되는 인서트 사출 방식으로 제작될 수 있다. 인서트 사출된 제1 수납 프레임(270B-1)은 레일 프레임(200B)의 제1 측벽(202B-1) 외부면에 고정될 수 있다. 이와 같이 인서트 사출을 통해 제작된 플라스틱 재질의 제1 수납 프레임(270B-1)은 내부에 삽입된 무선 전력 송신 모듈(220B)을 감싸며 몰딩하기 때문에 외부로부터 먼지, 물 등과 같은 이물질이 침투되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 도면 상에 도시되지는 않았으나 합성수지 소재로 사출된 제1 수납 프레임(270B-1)과 제2 수납 프레임(270B-2)의 각 외부면 또는 내부면에는 전자기파 차폐 기능을 갖는 자기 차폐 부재가 구비될 수 있다. 이 경우, 자기 차폐 부재는 제1 수납 프레임(270B-1)과 제2 수납 프레임(270B-2)의 외부면 또는 내부면에 시트 형태로 부착될 수 있다. 또한, 자기 차폐 부재는 전자기파 차폐 기능을 갖는 전도성 필러 등의 형태로 제1 수납 프레임(270B-1)과 제2 수납 프레임(270B-2)의 내부에 구비되도록 제1 수납 프레임(270B-1)과 제2 수납 프레임(270B-2)과 함께 인서트 사출될 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 제4실시예에 따른 무선 전력 공급 장치는 합성수지 소재로 구성되는 수납 프레임(270B)이 무선 전력 송신 모듈(220B)과 무선 전력 수신 모듈(230B)을 각각 개별적으로 수납하며 몰딩하기 때문에, 차량의 침수 또는 누수 시에도 무선 전력 송수신 모듈(220B,230B)로 물의 침투가 완벽하게 차단되는 방수 구조로 구현될 수 있다. 이에 따라, 무선 전력 송수신 모듈(220B,230B)은 차량의 침수 또는 누수 시에도 영향을 받지 않고 항상 제기능을 원활히 수행할 수 있다.
아울러, 무선 전력 송신 모듈(220B)과 무선 전력 수신 모듈(230B)이 제1 수납 프레임(270B-1)과 제2 수납 프레임(270B-2) 함께 각각 인서트 사출되어 하나의 독립된 서브 부품들로 제작되고, 이렇게 제작된 서브 부품들을 각각 레일 프레임(200B) 상에 고정하는 간단한 작업만으로 무선 전력 공급 장치를 구현할 수 있기 때문에 무선 전력 공급 장치의 설치 작업이 매우 용이하며 설치 비용도 절감되는 장점이 있다.
또한, 레일 프레임(200B) 외부에서 수납 프레임(270B)이 차지하는 공간이 크게 줄어들게 됨으로써 무선 전력 공급 장치의 전체 크기를 축소시킬 수 있고, 이로 인해 협소한 차체 공간에서도 레이아웃의 자유도를 크게 증대시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치를 도시한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치는 무선 전력 송신 모듈(220C) 및 무선 전력 수신 모듈(230C)이 레일 프레임(200C)의 바닥(201C) 하부 공간에서 레일 프레임(200C)의 바닥(201C)과 평행을 이루며 배치된다.
무선 전력 송신 모듈(220C)은 레일 프레임(200C)의 바닥(201C) 하부면에 고정되고, 무선 전력 수신 모듈(230C)은 무선 전력 송신 모듈(220C)과 일정거리 이격된 하부에서 무선 전력 송신 모듈(220C)과 평행하게 배치된다.
연결 브라켓(219C)은'ㄷ'자 형상의 절곡된 구조를 가지며 모터 유닛(210)과 무선 전력 수신 모듈(230C) 사이를 연결하고, 수납 프레임(270C)은 레일 프레임(200C)의 일부와 무선 전력 송수신 모듈(220C,230C) 및 연결 브라켓(219C)을 감싸는 형태로 레일 프레임(200C)의 바닥(201C) 하부면에 고정된다.
수납 프레임(270C)은 전술된 도 4 내지 도 6에 도시된 수납 프레임들과 같이 금속 소재로 구성된다. 수납 프레임(270C)은 무선 전력 송신 모듈(220C)과 무선 전력 수신 모듈(230C), 연결 브라켓(219C), 레일 프레임(200C)의 제1측벽(202C-1)과 바닥(201C)의 일부를 감싸는 형태로 레일 프레임(200C)의 바닥(201C) 하부면에 고정된다.
수납 프레임(270C)은 내부 공간에 무선 전력 송신 모듈(220C)과 무선 전력 수신 모듈(230C) 및 연결 브라켓(219C)이 수용되고 레일 프레임(200C)의 제1측벽(202C-1)과 바닥(201C)의 일부분이 수용되는 구조를 가지기 때문에 레일 프레임(200C)과 많은 영역에서 서로 중첩된다. 즉, 수납 프레임(270C)은 레일 프레임(200C)과 큰 단면적으로 서로 중첩되는 구조를 가지기 때문에 레일 프레임(200C)의 측부 및 하부에서 수납 프레임(270C)이 차지하는 공간이 최소한의 크기로 한정될 수 있다. 이와 같이 수납 프레임(270C)이 레일 프레임(200C) 외부에서 최소한의 공간면적을 차지하는 형태로 구성됨에 따라 차체 공간에서 전체 무선 전력 공급 장치가 차지하는 공간을 축소시켜 한정된 차체 공간에서 레이아웃 자유도를 높일 수 있다.
이와 같이 구성되는 제5실시예의 무선 전력 공급 장치는 무선 전력 송신 모듈(220C) 및 무선 전력 수신 모듈(230C)이 레일 프레임(200C)의 바닥(201C) 하부 공간에서 레일 프레임(200C)의 바닥(201C)과 평행을 이루며 배치되기 때문에, 레일 프레임(200C)의 측면 공간이 협소할 경우 레일 프레임(200C)의 하부 공간을 활용하여 무선 전력 공급 장치를 용이하게 구현할 수 있다. 즉, 제5실시예에 따른 무선 전력 공급 장치는 레일 프레임(200C)의 측면 공간이 협소할 때 레일 프레임(200C)의 하부 공간을 활용하여 설치할 수 있기 때문에 차량의 사양에 따라 달라지는 차체 공간의 설치환경에 맞게 무선 전력 공급 장치를 다양한 형태로 구현할 수 있는 설계 자유도를 제공할 수 있는 장점이 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치를 도시한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치는 전술된 도 8의 무선 송수신 모듈의 배치 구조를 기반으로 도 7의 수납 프레임 구조를 적용한 것이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치는 서로 다른 2개의 수납 프레임(270D)에 무선 전력 송신 모듈(220D)과 무선 전력 수신 모듈(230D)이 각각 개별적으로 수납된 구조를 갖는다.
수납 프레임(270D)은 무선 전력 송신 모듈(220D)을 수납하는 제1 수납 프레임(270D-1)과, 무선 전력 수신 모듈(230D)을 수납하는 제2 수납 프레임(270D-2)을 포함한다. 이때, 제1 수납 프레임(270D-1)과 제2 수납 프레임(270D-2)은 각각 합성수지 소재의 플라스틱 사출물 형태로 제작될 수 있다.
무선 전력 송신 모듈(220D) 및 무선 전력 수신 모듈(230D)은 레일 프레임(200D)의 바닥(201D) 하부 공간에서 레일 프레임(200D)의 바닥(201D)과 평행을 이루며 배치된다. 이 경우, 무선 전력 송신 모듈(220D) 및 무선 전력 수신 모듈(230D)은 연결 브라켓(219D)을 이용한 모터 유닛(210)과 무선 전력 수신 모듈(230D) 간의 연결이 용이하도록 제1측벽(202D-1)과 인접하는 레일 프레임(200D)의 바닥(201D) 하부 공간에 배치된다.
무선 전력 송신 모듈(220D)은 레일 프레임(200D)의 바닥(201D) 하부면에 고정된다. 무선 전력 수신 모듈(230D)은 무선 전력 송신 모듈(220D)로부터 일정거리 이격된 하부에 평행하게 배치된다.
제1 수납 프레임(270D-1)은 무선 전력 송신 모듈(220D)이 삽입될 수 있도록 일측 변이 개방된 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제1 수납 프레임(270D-1)은 무선 전력 송신 모듈(220D)을 감싸며 수용할 수 있는'ㄷ'자 형태의 단면 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
제1 수납 프레임(270D-1)은 레일 프레임(200D)의 바닥(201D) 하부면에 고정된 무선 전력 송신 모듈(220D)을 감싸면서 레일 프레임(200D)의 바닥(201D) 하부면에 고정될 수 있다. 이에 따라, 레일 프레임(200D)의 바닥(201D) 하부면에 고정된 무선 전력 송신 모듈(220D)은 제1 수납 프레임(270D-1)에 의해 감싸지게 됨으로써 먼지, 물 등의 이물질이 침투되는 것이 방지될 수 있다.
제2 수납 프레임(270D-2)은 무선 전력 수신 모듈(230D)과 연결 브라켓(219D)의 일부를 감싸는 형태의 직사각형 모양을 갖도록 형성될 수 있다. 제2 수납 프레임(270D-2)은 무선 전력 수신 모듈(230D)과 연결 브라켓(219D)의 일부를 삽입한 후 고분자 수지 사출을 통해 성형되는 인서트 사출 방식으로 제작될 수 있다.
무선 전력 수신 모듈(230D)과 연결 브라켓(219D)의 일부가 인서트 사출 성형된 제2 수납 프레임(270D-2)은 제1 수납 프레임(270D-1)에서 하방으로 일정거리 이격된 위치 상에 배치되도록 다수 회 절곡된 연결 브라켓(219D)을 통해 모터 유닛(210)과 연결될 수 있다.
이와 같이 무선 전력 수신 모듈(230D)과 연결 브라켓(219D)의 일부가 인서트 사출된 플라스틱 재질의 제2 수납 프레임(270D-2)은 내부에 삽입된 무선 전력 수신 모듈(230D)을 감싸며 몰딩하기 때문에 외부로부터 먼지, 물 등과 같은 이물질이 침투되는 것을 차단할 수 있다.
제1 수납 프레임(270D-1) 또한 상기 제2 수납 프레임(270D-2)과 마찬가지로 인서트 사출 방식으로 제작될 수도 있다. 즉, 제1 수납 프레임(270D-1)은 무선 전력 송신 모듈(220D)을 삽입 후 고분자 수지 사출을 통해 성형되는 인서트 사출 방식으로 제작될 수 있다. 인서트 사출된 제1 수납 프레임(270D-1)은 레일 프레임(200D)의 바닥(201D) 하부면에 고정될 수 있다. 이와 같이 인서트 사출을 통해 제작된 플라스틱 재질의 제1 수납 프레임(270D-1)은 내부에 삽입된 무선 전력 송신 모듈(220D)을 감싸며 몰딩하기 때문에 외부로부터 먼지, 물 등과 같은 이물질이 침투되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 도면 상에 도시되지는 않았으나 합성수지 소재로 사출된 제1 수납 프레임(270D-1)과 제2 수납 프레임(270D-2)의 각 외부면 또는 내부면에는 전자기파 차폐 기능을 갖는 자기 차폐 부재가 구비될 수 있다. 이 경우, 자기 차폐 부재는 제1 수납 프레임(270D-1)과 제2 수납 프레임(270D-2)의 외부면 또는 내부면에 시트 형태로 부착될 수 있다. 또한, 자기 차폐 부재가 제1 수납 프레임(270D-1)과 제2 수납 프레임(270D-2)의 내부에 구비되는 경우 자기 차폐 부재는 전자기파 차폐 기능을 갖는 전도성 필러 등의 형태로 제1 수납 프레임(270D-1)과 제2 수납 프레임(270D-2)과 함께 인서트 사출될 수 있다.
이와 같이 구성되는 무선 전력 공급 장치는 합성수지 소재로 구성되는 수납 프레임(270D)이 무선 전력 송신 모듈(220D)과 무선 전력 수신 모듈(230D)을 각각 개별적으로 수납하며 몰딩하기 때문에, 차량의 침수 또는 누수 시에도 무선 전력 송수신 모듈(220D,230D)로 물의 침투가 완벽하게 차단되는 방수 구조를 구현할 수 있다.
또한, 무선 전력 송신 모듈(220D)과 무선 전력 수신 모듈(230D)이 제1 수납 프레임(270D-1)과 제2 수납 프레임(270D-2)과 함께 각각 인서트 사출되어 하나의 독립된 서브 부품들로 제작되고, 이렇게 제작된 서브 부품들을 각각 레일 프레임(200D) 상에 고정하는 간단한 작업만으로 무선 전력 공급 장치를 구현할 수 있기 때문에 무선 전력 공급 장치의 설치 작업이 용이하고 설치 비용이 절감되는 장점이 있다. 아울러, 레일 프레임(200D) 외부에서 수납 프레임(270D)이 차지하는 공간이 크게 줄어들게 됨으로써 무선 전력 공급 장치의 전체 크기를 축소시킬 수 있기 때문에 레일 프레임(200D)이 설치되는 협소한 차체 공간에 대한 레이아웃의 자유도를 크게 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다

Claims (19)

  1. 차량용 시트가 이동 가능하게 설치되는 레일 프레임;
    상기 레일 프레임의 외부에 배치되며, 차량의 전원과 연결되어 전력을 무선으로 송신하는 무선 전력 송신 모듈;
    상기 레일 프레임의 외부에서 상기 무선 전력 송신 모듈과 마주보도록 배치되며, 상기 시트와 함께 이동하며 상기 무선 전력 송신 모듈에서 송신되는 전력을 무선으로 수신하는 무선 전력 수신 모듈; 및
    상기 레일 프레임의 외부에 설치되며 상기 무선 전력 송신 모듈 및 상기 무선 전력 수신 모듈을 수납하는 수납 프레임;
    을 포함하는 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 모듈과 상기 무선 전력 수신 모듈은 상기 레일 프레임의 일측 측벽의 외부 공간에서 상기 레일 프레임의 바닥과 평행을 이루며 배치된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수납 프레임은 상기 레일 프레임을 향해 개구되고, 상기 수납 프레임의 개구된 일측 단부가 상기 레일 프레임의 외면에 고정된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 레일 프레임을 따라 이동하는 모터 유닛 유닛과 상기 무선 전력 수신 모듈 사이를 연결하는 연결 브라켓을 포함하고,
    상기 연결 브라켓은 상기 수납 프레임의 개구된 부분을 통해 삽입되어 상기 수납 프레임의 내부 공간에 배치된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 레일 프레임의 일측 측벽이 상기 수납 프레임의 개구된 부분을 통해 삽입되어 상기 수납 프레임의 내부 공간에 배치된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 모듈은 상기 수납 프레임의 내부에서 고정 브라켓을 통해 상기 수납 프레임 또는 상기 레일 프레임에 고정되는, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 모듈은 상기 수납 프레임의 바닥으로부터 이격된 상부 측에 배치된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 모듈과 상기 무선 전력 수신 모듈은 상기 레일 프레임의 어느 한쪽 측벽의 외부 공간에서 상기 레일 프레임의 바닥과 수직을 이루며 배치된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 수납 프레임은 금속 소재로 구성된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 모듈 및 상기 무선 전력 수신 모듈이 위치하는 상기 수납 프레임의 내부면 또는 상기 레일 프레임의 외부면에는 자기 차폐 부재가 부착된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 수납 프레임은 상기 무선 전력 송신 모듈 및 상기 무선 전력 수신 모듈을 각각 개별적으로 수납하는, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 수납 프레임은,
    상기 무선 전력 송신 모듈을 수납하는 제1 수납 프레임과,
    상기 무선 전력 수신 모듈을 수납하는 제2 수납 프레임을 포함하며,
    상기 제1 수납 프레임과 상기 제2 수납 프레임은 합성수지 소재로 구성된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신 모듈은 상기 레일 프레임의 측벽 외면에 고정되고,
    상기 제1 수납 프레임은 상기 무선 전력 송신 모듈을 감싸는 형태로 상기 레일 프레임의 측벽 외면에 고정된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 무선 전력 수신 모듈은 상기 제2 수납 프레임과 인서트 사출을 통해 일체로 형성된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 무선 전력 송신 모듈 및 무선 전력 수신 모듈은 상기 레일 프레임의 바닥 하부 공간에서 상기 레일 프레임의 바닥면과 평행을 이루며 배치된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 수납 프레임은,
    상기 무선 전력 송신 모듈을 수납하는 제1 수납 프레임과,
    상기 무선 전력 수신 모듈을 수납하는 제2 수납 프레임을 포함하며,
    상기 제1 수납 프레임과 상기 제2 수납 프레임은 합성수지 소재로 구성된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 무선 전력 송신 모듈은 상기 레일 프레임의 바닥 외면에 고정되고,
    상기 제1 수납 프레임은 상기 무선 전력 송신 모듈을 감싸는 형태로 상기 레일 프레임의 바닥 외면에 고정된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 무선 전력 수신 모듈은 상기 제2 수납 프레임과 인서트 사출을 통해 일체로 형성된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 제1 수납 프레임과 상기 제2 수납 프레임은 외부면 또는 내부면에 자기 차폐 부재가 구비된, 차량용 시트의 무선 전력 공급 장치.
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