KR20240062409A - 충전 도어 유니트 및 충전 도어 시스템 - Google Patents

충전 도어 유니트 및 충전 도어 시스템 Download PDF

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김윤호
최문규
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엘에스오토모티브테크놀로지스 주식회사
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Abstract

본 발명은, 차량에 고정 장착되고 충전 포트(CP)가 배치되는 하우징 베이스(110)와, 상기 하우징 베이스(110)에 상대 가동 가능하게 힌지 연결되는 하우징 커버(120)를 포함하는 하우징(100) 과, 상기 하우징 커버(120) 측과 연결되고 상기 하우징 커버(120)를 가동시킬 수 있는 커버 구동력을 제공하는 커버 구동부(300)를 포함하고, 적어도 일부는 상기 하우징 베이스(110) 측에 다른 일부는 상기 하우징 커버(120)에 배치되는 커버 버튼부(400)를 포함하고, 상기 커버 버튼부(400)가 상기 하우징 커버(120)에 가해지는 가압력을 전체적으로 지지하고, 상기 하우징 커버(120)가 사전 설정 가압력 범위에서 가압되는 경우 상기 커튼 버튼부(400)는 선형적 가압 동작을 이루고, 상기 커버 버튼부(400)가 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 이상의 가압력으로 가압되는 경우 상기 커버 구동부(300) 측에 전달되는 스위칭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 충전 도어 유니트(10) 및 충전 도어 시스템을 제공한다.

Description

충전 도어 유니트 및 충전 도어 시스템{CHARGING DOOR UNIT FOR A VEHICLE WITH A OPENING DOOR AND A SYSTEM WITH THE SAME}
본 발명은 전기 차량의 충전 도어 유니트 및 이를 구비하는 충전 도어 시스템으로서, 전기 차량의 충전 도어의 내구성을 증진시키는 구조의 충전 도어 유니트 및 충전 도어 시스템에 관한 것이다.
자동차 등의 차량에는 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 하는 각종 편의 수단으로서 기능이 요구되고 있다.
특히, 근래 통상적인 내연기관의 구동 방식을 넘어, 전기 자동차 내지 수소 자동차등 비연소 방식의 미래형 차량들이 활발하게 연구 및 생산되고 있다.
특히, 전기 자동차 내지 플러그인 하이브리드 자동차의 경우 차량의 충전을 위한 충전 장치들이 구비되며, 차량의 측면 내지 전면에 충전 플러그 접속부가 배치된다.
하지만, 종래의 충전 장치들은 도어의 개폐에 있어 단순한 마이크로 스위치를 탑재하여, 이물로 인한 오작동 내지 차량이 운행되는 극악한 주변 환경에 크게 영향을 받는 문제점이 수반되었다.
특히, 충전 도어의 개폐시 발생하는 충격을 완화하고 조작자에게 물리적 완충을 통한 조작감을 제공하도록 종래 완충재가 구비되는 구성을 취하였으나, 이러한 구성은 외부 노출로 인한 온도 변화 및 환경 변화 등으로 인하여 경화 속도가 급속히 빨라지는 등 환경 변수 요인이 증대되어, 균일한 내구성의 확보에 상당한 문제점이 수반되었다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 내구성을 증진시키고 조립성을 강화시킬 수 있고 작동성을 강화시키는 충전 도어 유니트 및 충전도어 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 종래 기술의 좁은 스위칭 작동 범위에 의한 갑작스런 스위칭 변화로 발생되는 작동 불편감을 방지하여 가압 동작의 예측성을 증진시켜 안정적인 작동감을 제공하는 충전 도어 유니트 및 충전도어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은, 차량에 고정 장착되고 충전 포트(CP)가 배치되는 하우징 베이스(110)와, 상기 하우징 베이스(110)에 상대 가동 가능하게 힌지 연결되는 하우징 커버(120)를 포함하는 하우징(100)과, 상기 하우징 커버(120) 측과 연결되고 상기 하우징 커버(120)를 가동시킬 수 있는 커버 구동력을 제공하는 커버 구동부(300)를 포함하고, 적어도 일부는 상기 하우징 베이스(110) 측에 다른 일부는 상기 하우징 커버(120)에 배치되는 커버 버튼부(400)를 포함하고, 상기 커버 버튼부(400)가 상기 하우징 커버(120)에 가해지는 가압력을 전체적으로 지지하고, 상기 하우징 커버(120)가 사전 설정 가압력 범위에서 가압되는 경우 상기 커튼 버튼부(400)는 선형적 가압 동작을 이루고, 상기 커버 버튼부(400)가 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 이상의 가압력으로 가압되는 경우 상기 커버 구동부(300) 측에 전달되는 스위칭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 충전 도어 유니트(10)를 제공한다.
상기 충전 도어 유니트에 있어서, 상기 커버 버튼부(400)는: 상기 하우징 커버(120)에 배치되는 커버 버튼 가동부(600)와, 상기 커버 버튼 가동부(600)의 대응 위치로 상기 하우징 베이스(110) 측에 배치되고 상기 커버 버튼 가동부(600)를 통하여 전달되는 가압력이 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)에 도달할 때 까지 버튼 저항력을 형성하는 커버 버튼(500)을 포함할 수도 있다.
상기 충전 도어 유니트에 있어서, 상기 사전 설정 가압력 범위는, 상기 사전 설정 스위칭 가압력보다 작은 사전 설정 리니어 가압력(Psl)과 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 사이이고, 상기 커버 버튼(500)은: 상기 커버 버튼 가동부(600)에 직접 접촉하는 버튼 쉴드(510)와, 상기 버튼 쉴드(510)와 접촉하고 상기 하우징 커버(120)와 상기 하우징 베이스(110)가 맞물리는 경우 상기 베이스(110)에 수직한 방향으로 가동 가능한 버튼 바디(520)와, 상기 버튼 바디(520)가 가압 가동되는 경우, 상기 하우징 커버(120)를 통하여 전달되는 가압력이 상기 사전 설정 리니어 가압력(Psl) 미만인 경우 상기 버튼 바디(520)의 가동을 저지하고 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 이상에서 전기적 신호 변화를 생성하는 버튼 택트 스위치(530)와, 상기 버튼 택트 스위치(530)의 전기적 신호 변화를 외부로 출력하는 버튼 스위치 터미널(550)을 포함할 수도 있다.
상기 충전 도어 유니트에 있어서, 상기 커버 버튼 가동부(600)와 상기 커버 버튼(500)은 단수 개가 구비되고, 상기 커버 버튼(500)이 스위칭 신호를 생성할 때의 버튼 저항력은 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)과 실질적으로 동일할 수도 있다.
상기 충전 도어 유니트에 있어서, 상기 커버 버튼(500)은 상기 하우징 커버(120)의 회동축에 평행한 방향으로 장방형 길이를 구비하도록 형성될 수도 있다.
상기 충전 도어 유니트에 있어서, 상기 커버 버튼 가동부(600)와 상기 커버 버튼(500)은 복수 개가 구비되고, 상기 복수 개의 커버 버튼(500)이 스위칭 신호를 생성할 때의 버튼 저항력의 합은 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)과 실질적으로 동일할 수도 있다.
상기 충전 도어 유니트에 있어서, 상기 복수 개의 커버 버튼(500)은 두 개가 배치되고, 두 개의 상기 커버 버튼(500) 각각에는 상기 하우징 커버(120)의 회전 중심으로부터 상기 하우징 커버(130)의 회전축에 수직한 수직 기준선을 중심으로 상기 두 개의 커버 버튼(500)의 이격 거리에 따른 각각의 사전 설정 버튼 저항력을 구비할 수도 있다.
상기 충전 도어 유니트에 있어서, 상기 복수 개의 커버 버튼(500)은 상기 수직 기준선을 중심으로 일측에 제 1 이격 거리(a1)만큼 이격 배치되는 제 1 커버 버튼(500-1)과, 상기 수직 기준선을 중심으로 타측에 제 2 이격 거리(a2)만큼 이격 배치되는 제 2 커버 버튼(500-2)을 포함하고, 상기 제 1 커버 버튼(500-1)에 설정되는 제 1 사전 설정 스위칭 가압력(Ps1)과, 상기 제 2 커버 버튼(500-2)에 설정되는 제 2 사전 설정 스위칭 가압력(Ps2)은,
의 관계를 형성할 수도 있다.
본 발명의 다른 일면에 따르면, 본 발명은 차량에 고정 장착되고 충전 포트(CP)가 배치되는 하우징 베이스(110)와, 상기 하우징 베이스(110)에 상대 가동 가능하게 힌지 연결되는 하우징 커버(120)를 포함하는 하우징(100)과, 상기 하우징 커버(120) 측과 연결되고 상기 하우징 커버(120)를 가동시킬 수 있는 커버 구동력을 제공하는 커버 구동부(300)를 포함하고, 적어도 일부는 상기 하우징 베이스(110) 측에 다른 일부는 상기 하우징 커버(120)에 배치되는 커버 버튼부(400)를 포함하고, 상기 커버 버튼부(400)가 상기 하우징 커버(120)에 가해지는 가압력을 전체적으로 지지하고, 상기 하우징 커버(120)가 사전 설정 가압력 범위에서 가압되는 경우 상기 커튼 버튼부(400)는 선형적 가압 동작을 이루고, 상기 커버 버튼부(400)가 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 이상의 가압력으로 가압되는 경우 상기 커버 구동부(300) 측에 전달되는 스위칭 신호를 생성하 고, 상기 커버 버튼부(400)는: 상기 하우징 커버(120)에 배치되는 커버 버튼 가동부(600)와, 상기 커버 버튼 가동부(600)의 대응 위치로 상기 하우징 베이스(110) 측에 배치되고 상기 커버 버튼 가동부(600)를 통하여 전달되는 가압력이 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)에 도달할 때 까지 버튼 저항력을 형성하는 커버 버튼(500)을 포함하는 충전 도어 유니트(10)와, 상기 복수 개의 커버 버튼(500)으로부터의 전기적 신호 변화를 감지하여 상기 커버 구동부(300)에 구동 제어 신호를 인가하는 제어부(20)와, 상기 제어부(20)에 인가되는 상기 구동 제어 신호를 통하여 상기 하우징 커버(120)의 개방 상태 정보를 저장하는 저장부(30)를 포함하는 충전 도어 시스템(1)을 제공한다.
상기 충전 도어 시스템에 있어서, 적어도 일부가 하우징 베이스(110) 측에 배치되고, 상기 하우징 커버(120)의 개폐 상태를 감지하고 상기 제어부(20)에 도어 클로즈 감지 신호를 전달하는 도어 클로징 감지부(700)를 더 구비할 수도 있다.
상기 충전 도어 시스템에 있어서, 상기 도어 클로징 감지부(700)는 광센서를 포함할 수도 있다.
상기 충전 도어 시스템에 있어서, 상기 도어 클로징 감지부(700)는 마그네트 또는 강자성체를 감지하는 전자기센서를 포함할 수도 있다.
상기 충전 도어 시스템에 있어서, 상기 도어 클로징 감지부(700)는: 상기 하우징 커버(120) 측에 배치되어 상기 하우징 커버(120) 측과 함께 가동하는 도어 클로징 감지 가동부(720)와, 상기 하우징 베이스(110) 측에 배치되고, 상기 도어 클로징 감지 가동부(720)의 근접에 의한 신호 변화를 형성하는 도어 클로징 감지 센서(710)를 포함할 수도 있다.
상기 충전 도어 시스템에 있어서, 상기 커버 버튼 가동부(600)와 상기 커버 버튼(500)은 복수 개가 구비되고, 상기 복수 개의 커버 버튼(500)이 스위칭 신호를 생성할 때, 상기 복수 개의 커버 버튼(500)의 버튼 저항력의 합은 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)과 실질적으로 동일하고, 상기 제어부(20)는 상기 커버 버튼(50))이 모두 온 신호로 절환될 때 상기 커버 구동부(300)에 구동 제어 신호를 인가할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 본 발명의 일실시예에 따른 충전 도어 유니트 및 충전 도어 시스템은 내구 연한의 제약을 방지 내지 최소화하여 원활한 충전 도어 조작감을 극대화시킬 수 있는 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 충전 도어 유니트 및 충전 도어 시스템은, 종래의 조작감 증진을 위한 탄성 완충재의 구비를 배제하여 제조 원가를 증진시키고, 조립성을 개선하여 생산 효율성을 극대화시킬 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 충전 도어 유니트 및 이의 충전 도어 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 충전 도어 유니트의 폐쇄된 상태의 개략적인 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 충전 도어 유니트의 개방된 상태의 개략적인 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 충전 도어 유니트의 개방된 상태의 개략적인 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 충전 도어 유니트의 도 2의 선 A-A을 따라 취한 개략적인 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 일실시예들에 따른 충전 도어 유니트의 개방된 상태의 개략적인 정면도이다.
도 8 및 도 9는 종래 및 본 발명의 충전 도어 유니트의 하우징 커버의 가압시 이동 거리 대 압력의 관계를 나타내는 개략적인 선도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 충전 도어 유니트의 커버 버튼의 가압 지점 및 반력 지점 과 하우징 커버의 회동 중심의 단면을 도시하는 기구적 선도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 충전 도어 유니트의 개방된 상태의 개략적인 정면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 차량의 충전 포트의 개폐여부를 진행하는 충전 도어 유니트(10)와 이를 구비하고 제어하는 충전 도어 시스템(1)을 제공한다. 먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 충전 도어 시스템(1)은 충전 도어 유니트(10)와, 제어부(20) 그리고 저장부(30)를 포함할 수 있다. 제어부(20)는 충전 도어 유니트(10)의 커버 버튼부(400) 측과 전기적 신호를 송수신하고, 충전 도어 유니트(10)의 커버 구동부(300) 측으로 제어 신호를 인가하여 충전 도어 유니트(10)의 동작 제어를 실행한다.
제어부(20)는 충전 도어 유니트(10) 측과 전기적으로 연결되어 커버 버튼부(400)에 전원 신호를 제공하고, 커버 버튼부(400)에서 입력되는 신호를 입력받을 수도 있다.
제어부(20)는 저장부(30)와의 전기적 소통을 통하여 신호 데이터의 송수신을 이룰 수 있다. 제어부(20)는 커버 구동부(300) 측과 연결되어 구동 제어 신호를 커버 구동부(300) 측에 인가하여 충전 도어 유니트(10)의 하우징 커버(120)로 하여금 소정의 개폐 동작 구현을 가능하게 할 수도 있다.
후술되는 하우징(100)의 도 2의 배면 측에는 연결 커넥터(303, 도 5 참조)가 구비된다. 연결 커넥터는 배선 라인(301)의 배선 커넥터(302) 측과 접속된다. 연결 커넥터는 하우징(100)의 하우징 베이스(110) 측에 배치되는 회로기판(미도시) 내지 인서트 배선 라인과 연결되는데, 이러한 연결 구조를 통하여 제어부(20)는 외부 전기 장치와 전기적 신호의 연결을 이룬다.
경우에 따라 충전 도어 시스템(1)은 관련 사전 설정 데이터의 입력을 실행하여 저장부(30) 측에 저장하거나, 저장부(30)에 저장된 데이터의 인출이 가능하도록 충전 도어 시스템(1)은 별도의 입력부(50)를 더 구비할 수도 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 충전 도어 유니트(10)는 하우징(100)과 커버 구동부(300)와 커버 버튼부(400)를 포함한다.
하우징(100)은 차량 측에 배치되는데, 하우징(100)은 하우징 베이스(110)와 하우징 커버(120)를 포함한다. 하우징 베이스(110)는 차량에 고정 장착된다. 하우징 베이스(110)에는 충전 포트(CP)가 배치되고, 충전기가 충전 포트(CP)를 통하여 차량 측에 접속 연결되는 구조를 취한다. 본 실시예에서의 충전 포트(CP)는 전기 차량을 중심으로 설명하나, 경우에 따라 본 발명의 충전 포트(CP)는 수소 충전구와 같은 친환경 차량의 충전 포트로 형성도될 수도 있는 등 다양한 확장이 가능하다.
하우징 베이스(110)의 장착 위치는 본 발명에 도시되지는 않았으나 차량의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 즉, 하우징 베이스(110)는 차량 사이드 측에 배치되어 전통적인 차량의 주유구를 대체할 수도 있고, 경우에 따라 전후방 측에 배치될 수도 있는 등 설계 사양에 따라 다양한 위치 선택이 가능하다.
하우징 베이스(110)는 베이스 플레이트(111)와 베이스 어라운드(113)를 포함한다. 베이스 플레이트(111)에는 베이스 플레이트 충전포트 관통구(1113)가 형성되고, 베이스 플레이트 충전포트 관통구(1113)를 통하여 충전 포트(CP, 미도시)의 일단이 노출되어 배치된다. 베이스 플레이트 충전포트 관통구(1113)의 외주에는 베이스 플레이트(111)의 일면으로부터 돌출 형성되는 베이스 플레이트 충전포트 관통구 리브가 형성될 수 있다.
베이스 플레이트 충전포트 관통구 리브는 베이스 플레이트 충전포트 관통구(1113)를 구획하는데, 돌출 형성되는 베이스 플레이트 충전포트 관통구 리브와 후술되는 하우징 커버(120) 측 간의 간극이 최소화된다. 이러한 구조를 통해 이물이 충전 포트 측으로 유입되는 것을 방지하거나 최소화시킬 수 있다.
하우징 커버(120)는 하우징 베이스(110)에 상대 가동 가능하게 힌지 연결된다. 하우징 커버(120)는 커버 아우터 바디(121)와 커버 이너 바디(123)를 포함한다.
커버 아우터 바디(121)는 베이스 플레이트(111)에 대하여 상대 회동 가능하게 연결된다. 커버 이너 바디(123)는 커버 아우터 바디(121)의 내측에 배치되는데, 커버 이너 바디(123)는 커버 아우터 바디(121)보다 작은 면적을 형성한다.
경우에 따라 커버 이너 바디(123)는 기밀성 있는 탄성 변형력이 있는 재료로 충전 포트의 적어도 일부 영역을 덮는 구조로 형성하여 기밀성을 증진시키는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
커버 아우터 바디(121)의 외측면에는 커버 아우터 바디 버튼 인디케이터(1211, 도 2 참조)가 형성된다. 커버 아우터 바디 버튼 인디케이터(1211)는 돌출 양각 구조의 아이콘 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 커버 아우터 바디 버튼 인디케이터(1211)의 돌출 구조로 인하여, 사용자는 커버 아우터 바디 버튼 인디케이터(1211)를 촉각적으로 인지할 수 있고, 이를 통해 정확한 위치에서 하우징 커버(120)를 가압할 수 있다. 본 실시예에서 커버 아우터 바디 버튼 인디케이터(1211)는 양각 돌출 형상 구조를 취하였으나, 이에 국한되지 않고 음각 함입 형상 구조를 형성할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 2 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 커버 버튼 가동부(600)가 커버 아우터 바디(121) 내측면 내지 커버 이너 바디(123) 내측면에 배치된다. 보다 상세하게, 커버 버튼 가동부(600)는 커버 아우터 바디(121) 내측면 내지 커버 이너 바디(123) 내측면에 배치되는데, 커버 아우터 바디 버튼 인디케이터(1211)가 배치되는 위치의 이면 측에 배치된다. 커버 버튼(500)은 하우징 베이스(110) 측에 배치되는데, 커버 버튼 가동부(600)가 배치되는 위치에 상응하여 배치됨으로써, 하우징 커버(120)의 가압시 커버 버튼 가동부(600)를 통하여 커버 버튼(500)의 가압 스위칭 동작이 실행될 수 있다.
한편, 커버 이너 바디(123)가 커버 아우터 바디(121)의 면적보다 작은 영역을 형성하는 경우, 커버 아우터 바디(121)의 외곽 라인을 따라 실링부(200)가 더 구비될 수도 있다. 실링부(200)는 실리콘 내지 폴리우레탄과 같은 탄성 재료 내지 기밀성이 있는 재료로 형성될 수도 있다.
커버 아우터 바디(121)에는 커버 아우터 바디 연결부(1215)를 포함하고, 커버 아우터 바디 연결부(1215)에는 후술되는 커버 구동부(300)의 커버 구동 링크(330) 측과 연동하게 되는 구조를 형성한다. 즉, 본 발명의 하우징 커버(120) 측에는 후술되는 커버 구동부(300) 측과 연결되는 구성요소가 구비되는데, 본 실시예에서 하우징 커버(120) 측의 내측에는 커버 아우터 바디 연결부(1215)가 형성된다. 보다 구체적으로 본 실시예에서 하우징 커버(120)의 커버 아우터 바디(121)의 내측면에 커버 아우터 바디 연결부(1215)가 형성되고, 커버 아우터 바디 연결부(1215)는 커버 구동부(300)의 커버 구동 링크(330) 측과 연결된다.
커버 구동부(300)는 하우징 커버(120) 측과 연결되고 하우징 커버(120)를 가동시킬 수 있는 커버 구동력을 제공한다. 보다 구체적으로, 커버 구동부(300)는 커버 구동기(310)와, 커버 구동 전달부(320)와 커버 구동 링크(330)를 포함한다. 커버 구동기(310)는 구동 모터로 형성되고, 제어부(20) 내지 외부 장치의 구동 제어 신호에 의하여 가동될 수 있다.
커버 구동 전달부(320)는 전달 기어이다. 커버 구동 전달부(320)의일단은 커버 구동기(310) 측에 연결되고, 커버 구동 전달부(320)의 타단은 커버 구동 링크(330) 측에 연결된다.
본 실시예에서 커버 구동 링크(330)는 호상 구조를 취한다. 커버 구동 링크(330)의 일단은 커버 구동부(300) 측에 그리고 커버 구동 링크(330)의 타단은 커버 아우터 바디(121) 측에 연결된다. 보다 구체적으로 커버 구동 링크(330)의 일단은 커버 구동부(300)의 커버 구동 전달부(320) 측과 연결되고, 커버 구동 링크(330)의 타단은 커버 아우터 바디(121)의 커버 아우터 바디 연결부(1215)와 연결된다.
이와 같은 구성을 통하여 제어부(20)의 구동 제어 신호에 따라 커버 구동기(310)는 가동되고, 커버 구동기(310)의 가동력은 감속기 또는 기어 전달부 등의 동력 전달 구조체로 형성되는 커버 구동 전달부(320)를 통하여 커버 구동 링크(330)를 회동시키고, 커버 구동 링크(330)의 단부는 커버 아우터 바디 연결부(1215)를 통하여 커버 아우터 바디 연결부(1215)에 연결된 하우징 커버(120)의 커버 아우터 바디(121)가 가동 내지 소정의 회동 동작을 실행하여 충전 포트(CP)의 외부 노출을 허용한다.
또한, 앞서 기술한 베이스 플레이트(111)의 본 실시예에서의 중앙 상단 측에는 베이스 플레이트 커버 힌지 관통구(1111)가 배치된다. 하우징 커버(120)의 커버 아우터 바디(121)가 충전 포트(CP)를 폐쇄시키는 위치를 점하는 경우 커버 아우터 바디 연결부(1215)는 베이스 플레이트 커버 힌지 관통구(1111)의 내측에 수용 배치되고, 커버 구동부(300)가 가동되는 경우 커버 아우터 바디 연결부(1215)에 연결되는 커버 구동 링크(330)는 베이스 플레이트 커버 힌지 관통구(1111)를 통하여 하우징 베이스(110)의 내부 내지 커버 구동부(300)의 내측으로부터 인출되는 구조를 형성한다.
한편, 커버 버튼부(400)의 적어도 일부는 하우징 베이스(110) 측에 그리고 커버 버튼부(400)의 다른 일부는 하우징 커버(120)에 배치된다.
커버 버튼부(400)가 하우징 커버(120)에 가해지는 가압력을 전체적으로 지지한다. 즉, 커버 버튼부(400)가 하우징 커버(120)에 가해지는 가압력을 온전하게 전적으로 지지한다.
하우징 커버(120)가 사전 설정 가압력 범위에서 가압되는 경우, 커튼 버튼부(400)는 선형적 가압 동작을 이룬다. 즉, 하우징 커버(120)를 가압하는 힘이 사전 설정 가압력 범위 내에 있는 경우 가압되는 힘에 상응하여 비례적으로 이동 거리, 즉 스트로크 변화가 생긴다.
또한, 하우징 커버(120)에 가압되는 가압력에 의해 커버 버튼부(400)가 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 이상의 가압력으로 가압되는 경우 커버 버튼부(400)는 커버 구동부(300) 측에 전달되는 스위칭 신호를 생성한다.
보다 구체적으로, 커버 버튼부(400)는 커버 버튼 가동부(600)와, 커버 버튼(500)을 포함한다.
커버 버튼 가동부(600)는 하우징 커버(120)에 배치된다. 커버 버튼 가동부(600)는 하우징 베이스(110) 측을 향하여 돌출 형성된다. 커버 버튼 가동부(600)의 단부 곡률은 적정한 값을 구비하여 후속하는 커버 버튼(500)에 적절한 가압력을 제공하는 구성을 취한다.
앞서 기술한 바와 같이, 커버 버튼(500)은 커버 버튼 가동부(600)의 대응 위치로 하우징 베이스(110) 측에 배치된다.
사용자에 의하여 하우징 커버(120)의 외부에 인가된 가압력은 커버 버튼 가동부(600)를 통하여 커버 버튼(500)으로 전달된다.
커버 버튼(500)에 전달되는 가압력이 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)에 도달할 때까지, 커버 버튼(500)은 버튼 저항력을 형성한다.
이때, 버튼 저항력은 커버 버튼(500)의 스트로크 변화를 수반하지 않는 저항 상태를 형성할 수도 있고, 사전 설정 가압력 범위에서 커버 버튼(500)의 이동 거리, 즉 스트로크와 가압력 간의 선형적 변화 관계를 형성할 수도 있다.
사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 이상의 가압력이 커버 버튼(500)에 인가되는 경우, 커버 버튼(500)의 후술되는 버튼 택트 스위치(530)는 더 이상 가압력에 상응하는 버튼 저항력을 형성하지 못하고 급격한 위치 변동으로 버클링 현상이 발생한다.
이러한 버클링 현상에 의하여, 커버 버튼(500)은 전기적 스위칭 신호가 생성될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 실시예에서의 커버 버튼(500)은 버튼 쉴드(510)와, 버튼 바디(520)와, 버튼 택트 스위치(530)와, 버튼 스위치 터미널(550)을 포함한다.
사전 설정 가압력 범위는, 상기 사전 설정 스위칭 가압력보다 작은 사전 설정 리니어 가압력(Psl)과 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 사이일 수도 있다.
버튼 쉴드(510)는 외곽에 형성되어 커버 버튼 가동부(600)에 직접 접촉하고, 버튼 바디(520)는 버튼 쉴드(510)와 접촉한다. 버튼 바디(520)는 하우징 커버(120)와 하우징 베이스(110)가 맞물리는 경우 하우징 베이스(110)에 수직한 방향으로 가동 가능하다.
즉, 버튼 바디(520)는 커버 버튼 가동부(600)의 대응 위치로 하우징 베이스(110) 측에 배치된다. 버튼 바디(520)는 하우징 베이스(110) 측에 수용 배치되는 구조를 취하여, 커버 버튼 가동부(600)를 통하여 버튼 바디(520)가 가압되는 경우 베이스(110)에 수직한 방향으로 가동 가능하다. 버튼바디(520)는 하우징 베이스(110) 측에 형성되는 가이드 구조를 통하여 안정적으로 가동된다.
버튼 바디(520)는 버튼 택트 스위치(530)를 통하여 지지 가능한 구조를 취한다. 경우에 따라 버튼 택트 스위치(530)는 하우징 베이스(110) 측의 장착 지점에 돌출 형성되는 버튼 택트 스위치 지지부(540)를 통하여 안정적으로 지지되는 구조를 취할 수도 있다.
힘의전달 과정을 살펴보면 다음과 같다.
하우징 커버(120)가 가압되는 경우, 하우징 커버(120)의 내면에 배치된 커버 버튼 가동부(600)가 버튼 바디(520)를 가압한다. 버튼 바디(520)는 하우징 커버(120)의 반대 방향, 즉 하우징 베이스(110) 측으로 가압된다. 버튼 바디(520)는 전달받은 가압력을 버튼 택트 스위치(530)로 전달한다.
이때, 버튼 택트 스위치(530)는 세 단계의 상태 변화를 이룰 수 있다.
버튼 택트 스위치(530)는 버튼 바디(520)의 가동을 완전 제한할 수 있다. 하우징 커버(120)를 통하여 버튼 택트 스위치(530)에 전달되는 가압력이 사전 설정 리니어 가압력(Psl) 미만인 경우, 버튼 택트 스위치(530)는 버튼 바디(520)의 가동을 완전 제한할 수 있다.
하우징 커버(120)를 통하여 버튼 택트 스위치(530)에 전달되는 가압력이 사전 설정 리니어 가압력(Psl) 이상이고 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 미만인 경우, 버튼 택트 스위치(530)는 전달되는 가압력에 따라 버튼 바디(520)를 선형적으로 가동시킬 수 있다.
또한, 하우징 커버(120)를 통하여 버튼 택트 스위치(530)에 전달되는 가압력이 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 이상인 경우, 버튼 택트 스위치(530)는 인가되는 가압력의 반력으로서의 버튼 저항력을 형성하지 못하고 버클링 현상이 발생한다. 이때 버튼 바디(520)는 스위칭 신호를 발생하는 이동 거리까지 이동하고, 버튼 택트 스위치(530)는 전기적 스위칭 신호를 생성할 수 있다.
도면에서 구체적으로 도시되지는 않았으나, 버튼 택트 스위치(530)는 버튼 스위치 가동 접점과 버튼 스위치 고정 접점을 구비한다.
버튼 스위치 가동접점은 버튼 택트 스위치(530)의 내측 단부에 배치된다. 버튼 스위치 가동 접점은 메탈돔으로 형성될 수 있다. 버튼 스위치 고정 접점은 하우징 베이스(110) 측 방향의 일면 상으로 버튼 스위치 가동접점에 대응하는 위치에 구비된다.
버튼 바디(520)가 가동되는 경우, 버튼 바디(520)에 배치되는 버튼 스위치 가동접점이 가동되고 상대 위치하는 버튼 스위치 고정접점과의 단속 변화가 발생하여 소정의 전기적 신호의 전달이 이루어진다.
버튼 스위치 터미널(550)은 버튼 택트 스위치(530)의 전기적 신호 변화를 외부로 출력한다. 버튼 스위치 터미널(550)은 하우징 베이스(110) 측의 도면 상 배면 측에 위치하며, 버튼 스위치 터미널(550)은 버튼 택트 스위치(530)의 버튼 스위치 고정 접점 측과 전기적으로 연결된다.
경우에 따라, 버튼 스위치 고정접점과 버튼 스위치 터미널(550)의 연결은 별도의 기판을 통한 연결구조를 취할 수도 있으나, 하우징 베이스(110) 측에 인서트 몰딩되는 배선 라인과 연결을 이루는 구조를 취할 수도 있다.
이 경우 버튼 스위치 고정 접점과 전기적으로 연결되는 버튼 스위치 터미널(550)도 배선 라인을 통하여 연결되며 말단의 터미널로 외부 요소, 예를 들어 제어부(미도시) 등과 전기적으로 연결되어 소정의 동작 신호 전송 내지 제어 신호 수신의 과정을 실행할 수도 있다.
따라서, 하우징커버(120)에 가해지는 가압력이 본 발명의 커버 버튼이 이루는 버튼 저항력의 사전 설정 가압력 범위에 있는 경우, 커버 버튼(500)에 가해지는 가압력에 비례하여 커버 버튼(500)의 스트로크가 증가된다.
달리 표현하면, 커버 버튼(500)의 스트로크는 커버 버튼(500)의 저항력 내지 반발력에 비례하여 변화되며, 이러한 선형적 변화 관계는 종래 스위치 소자 대비 점진적 변화 관계를 형성한다. 이러한 관계는 도 8 및 도 9에 도시되는 거리-가압력 관계로부터 확인 가능하다.
즉, 도 8 및 도 9에는 스위칭 소자의 가압력과 가동 거리로 표시되는 작동 운용 범위를 나타내는는 선도가 표시된다. 도 8에는 종래의 경우(Lold)와 본 발명의 경우(Lnew)의 운용되는 작동 범위가 도시되고, 도 9에는 본 발명에 따른 커버 버튼부(400)의 커버 버튼(500)에 의하여 확대된 가동 범위 대 가압력의 작동 영역이 도시된다.
도 8에 도시된 종래의 스위치의 경우 가해지는 가압력에 주요하게 대응하는 종래의 러버 댐퍼에 의한 단순 반력 구조를 취한다. 이러한 종래 기술의 경우 사용자에 의한 가압력에 러버 댐퍼가 압축 탄성 변형 과정을 거쳐 사용자가 인가하는 가압력을 탄성변형력의 형태로 수용 내지 흡수하였다.
본 발명의 커버 버튼부(400)는 열변형 내지 열화 가능성이 높은 러버 댐퍼 구조가 배제되고, 선형적 작동 영역을 증대시키는 스위칭 구조를 취한다.
여기서, 도면 부호 Wp는 커버 버튼의 선형성을 확보하는 가압력의 관심 설계 범위를 지칭한다. 도 8의 종래 기술(Lold)의 경우 가압력 관심 설계 범위(Wp)를 만족시키는 가압 거리는 도면 부호 l로 표시되고, 도 9의 본 발명의 경우(Lnew) 가압력 관심 설계 범위(Wp)를 만족시키는 가압 거리는 도면 부호 d로 표시된다.
종래 기술의 도 8의 경우 가압력 관심 설계 범위(Wp)를 만족시키는 작동 영역은 도면 부호 B의 작동 영역(B)으로 지칭되고, 본 발명의 도 9의 경우 가압력 관심 설계 범위(Wp)를 만족시키는 작동 영역은 도면 부호 A의 작동 영역(A)으로 표시된다.
종래 기술과 본 발명의 차이를 보다 용이하게 이해하도록, 도 8에는 도 9에 도시되는 본 발명의 작동 영역(A)이 중첩 표시된다. 즉, 동일한 가압력 관심 설계 범위(Wp)를 만족시키는 각각의 작동 영역(B,A)에 대하여 종래 기술의 가압 거리(l)보다 본 발명의 가압 거리(d)가 훨씬 긴 범위를 형성한다.
본 발명은 보다 긴 가압 거리(d)를 확보할 수 있고, 이러한 구성은 가압력 관심 설계 범위(Wp)에 대하여 종래 기술 대비 더 긴 스트로크 확보를 가능하게 한다.
종래 구조 대비 스위칭 동작의 더 긴 스트로크는 사용자에게 보다 원활하고 안정적이면서 편안한 가압 동작을 허용한다. 이를 통해, 사용자가 체감하는 제품 품질 감성이 증진될 수 있다.
즉, 도 8의 종래의 스위치와 대비하여, 도 9의 커버 버튼부(400)의 커버 버튼(500)이 작동될 때, 조작감을 제공하는 사전 설정 저항력 내지 사전 설정 가압력의 범위가 확장될 수 있다. 여기서, 사전 설정 저항력은 가압력을 전달하는 커버 버튼 가동부(600) 측 관점에서 커버 버튼(500)에 의하여 형성되는 힘을 지칭하고, 사전 설정 가압력은 커버 버튼(500) 측 관점에서 커버 버튼 가동부(600)를 통하여 전달되는 가압력을 지칭하는 것으로 선형적 변형 범위 내에서 상호 반력 관계를 이룬다.
또한, 하우징 커버(120)의 커버 아우터 바디(121)의 가압에 의하여 0.Xmm 범위의 위치 변동에 따른 사전 설정 반발력 내지 저항력을 형성함으로써 사용자에 의한 확실한 조작감을 제공할 수 있다. 이와 더불어, 종래 스위치에 구비되는 러버댐퍼의 열변형 등으로 인해 종래의 스위치에서 발생하는 초기 설정치와 다른 작동 환경의 변화를 차단 내지 최소화시킬 수도 있다.
한편, 커버 버튼 가동부(600)와 커버 버튼(500)은 사전 설정된 가압 저항력을 구비함으로써, 사용자가 가압 동작시 촉각적인 가압 저항력을 감지 가능하게 한다. 즉, 커버 버튼 가동부(600)와 커버 버튼(500)은 조작감 내지 조작 감성을 충분히 제공하는 범위에서 소정의 사전 설정 동작 상태 조건에 따라 개수, 배치 위치 내지 형상 등을 변경할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에서 커버 버튼 가동부(600)와 커버 버튼(500)은 단수 개가 구비될 수도 있는데, 이 때 스위칭 신호가 생성되는 커버 버튼(500)의 버튼 저항력은 사전 설정 스위칭 압력(Pss)과 실질적으로 동일하다. 즉, 사용자에 의하여 하우징 커버(120)의 가압을 통하여 하우징 커버(120) 측에 배치되는 커버 버튼 가동부(600)가 커버 버튼(500)을 가압하는 경우, 커버 버튼(500)의 내부에 배치되는 버튼 택트 스위치(530)가 가압 저항력을 형성한다. 커버 버튼(500)이 스위칭 신호를 생성할 때, 커버 버튼(500)의 버튼 택트 스위치(530)가 형성하는 버튼 저항력은 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)과 실질적으로 동일한다. 즉, 커버 버튼(500)에 가해지는 가압력이 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)에 도달하여 이상의 가압력이 인가되는 경우 버튼 택트 스위치(530)는 소정의 변형 상태를 형성하여 커버 버튼(500)의 버튼 바디(520)의 이동이 허용되고, 버튼 스위치 가동 접점의 단속 변화를 통한 전기적 신호 변화가 형성된다.
본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 2 내지 도 4의 본 실시예에서의 커버 버튼 가동부(600) 및 커버 버튼(500)은 복수 개가 구비될 수도 있다.
이 경우 상기 도 7의 단수 개의 커버 버튼에서 담당하던 사전 설정 버튼 저항력을 복수 개의 커버 버튼(500)이 분담하여 담당하는 구성을 취할 수도 있다.
이때, 커버 아우터 바디(121)의 외측면에는 커버 아우터 바디 버튼 인디케이터(1211)가 형성되고, 커버 아우터 바디 버튼 인디케이터(1211)는 돌출 형상의 양각 구조의 아이콘 형태로 형성되는데, 커버 아우터 바디 버튼 인디케이터(1211)가 배치되는 위치의 이면 측으로 커버 아우터 바디(121) 내측면 내지 커버 이너 바디(123) 내측면에는 커버 버튼 가동부(600)가 배치되어 커버 버튼 가동부(600)의 상응 위치에 커버 버튼(500)의 가압 동작이 구현될 수 있다.
이와 같은 복수 개의 커버 버튼(500)이 스위칭 신호를 생성할 때, 복수 개의 커버 버튼(500)의 버튼 저항력 합은 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)과 실질적으로 동일하다.
또한, 충전 도어 시스템(1)의 제어부(20)는 커버 버튼(50))이 모두 온(ON) 신호로 절환될 때 커버 구동부(300)에 구동 제어 신호를 인가한다. 즉, 어느 하나의 커버 버튼(500)에서만 온(ON) 신호가 출력되는 경우, 제어부(20)는 커버 구동부(300)에 구동 제어 신호를 인가하지 않고, 모든 커버 버튼(500)으로부터 온(ON) 신호가 출력되는 경우에만, 제어부(20)가 커버 구동부(300)에 구동 제어 신호를 인가한다. 이러한 구성을 통하여, 설계된 버튼 저항력이 충분히 확보되는 경우에만 작동하여 원치 않는 오작동을 방지하고 작동신뢰성 확보를 가능하게 한다.
하우징 커버(120)의 커버 아우터 바디(121)의 단부 측에는 상술한 바와 같이, 커버 아우터 바디 연결부(1215)가 연결되고, 커버 아우터 바디 연결부(1215)의 회동축에 평행한 축을 선 H-H(도 2 참조)라 하고, 투영 평면 상 회동 지점의 중심선을 V-V라 할 때, 복수 개의 커버 버튼(500)은 평면 상 중심선 V-V를 중심으로 좌우에 이격 배치되는 구조를 취한다.
즉, 도 4에서 도시되는 바와 같은 두 개의 커버 버튼(500)은 회동축 내지 회동축에 평행한 선 H-H(도 2 참조)에 수직한다. 또한, 선 V-V(도 2 참조)는 커버 구동 링크(330, 도 4 참조)가 배치되는 회동 지점을 중심으로 지나는 수직선으로 도시되는데, 두 개의 커버 버튼(500)은 선 V-V를 중심으로 좌우측에 각각 배치된다.
힌지 연결 구조를 형성하는 커버 구동 링크(330, 도 4 참조)를 지나는 선 V-V를 중심으로 좌우측 어느 한 측의 편중된 지점이 가압될 수도 있다.
이때, 가압 초기 상태, 즉 가압이 시작할 때 가압 지점 측의 편심 가압 동작에 의해 가압 지점의 반대측은 힌지 연결 구조를 중심으로 도 2의 지면에 수직한 방향으로 하중이 제거 내지 완화되는 미세 변화 상태를 형성하게 될 수도 있다.
이후, 사용자에 의하여 지속적인 추가 가압력이 가해지는 경우 선 V-V를 중심으로 가압 지점의 반대측에 배치되는 커버 버튼에 대하여도 가압 지점과 동일한 방향으로의 가압력이 제공되고, 가압 지점의 반대측에 배치되는 커버 버튼에는 소정의 가압 저항력 형성될 수도 있다.
결과적으로, 사용자에 의하여 복수 개의 커버 버튼(500)에 사전 설정 가압 저항력의 합보다 큰 값의 가압력이 인가되는 경우, 가압 방향으로의 소정의 스트로크 변화가 이루어져 스위칭 동작이 형성된다.
즉, 초기 가압 상태 및 추가 가압력 상태를 통해, 사용자가 최종적으로 하우징 커버(120)에 가하는 힘의 합은 복수 개의 커버 버튼(500)에 의한 버튼 저항력의 합과 동일하다. 이를 통해, 사용자는 하우징 커버(120)를 조작할 때 원만한 저항감, 충분한 스트로크를 통한 조작 편의성을 제공받아 조작 상태 및 조작상태의 변화를 촉각적으로 인지할 수 있게 됨으로써, 조작 만족감을 제공받을을 수 있다.
한편, 본 발명의 커버 버튼(500)에 있어 도 2 내지 도 4의 실시예에 따른 충전 도어 유니트(10)의 커버 버튼 가동부(600)와 커버 버튼(500)은 복수 개가 구비되고, 복수 개의 커버 버튼(500)이 스위칭 신호를 형성할 때 복수 개의 커버 버튼(500)의 버튼 저항력 합은 사전 설정 스위칭가압력(Pss)과 실질적으로 동일할 수 있다.
이 경우, 커버 버튼 가동부(600) 및 커버 버튼(500)이 복수 개가 구비되는 경우 사전 설정 버튼 저항력을 복수 개의 커버 버튼(500)이 분담하여 담당하고, 분담 비율은 복수 개의 커버 버튼(500)의 배치 위치 관계로부터 사전 설정될 수도 있다.
각각의 복수 개의 커버 버튼은 동일한 사전 설정 커버 버튼 저항력을 구비할 수도 있으나, 경우에 따라, 복수 개의 커버 버튼은 개별 조율되어 사전 설정된 사전 설정 버튼 저항력, 즉 커버 버튼 저항력이 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 2 내지 도 4에서와 같이 복수 개의 커버 버튼(500)은 두 개가 배치되고, 두 개의 커버 버튼(500) 각각에는 하우징 커버(120)의 회전 중심으로부터 하우징 커버(130)의 회전축에 수직한 수직 기준선인 선 V-V를 중심으로 두 개의 커버 버튼(500)의 이격 거리에 따른 각각의 사전 설정 버튼 저항력을 구비할 수 있다.
이때 경우에 따라, 도 2의 선 B-B를 따라 간략화된 단면 상태의 개략도인 도 10에 도시된 바와 같이, 복수 개의 커버 버튼(500)이 제 1 커버 버튼(500-1)과 제 2 커버 버튼(500-2)을 구비하는 경우, 제 1 커버 버튼(500-1)은 수직 기준선 선 V-V를 중심으로 일측에 제 1 이격 거리(a1)만큼 이격 배치되고, 제 2 커버 버튼(500-2)은 수직 기준선 선 V-V를 중심으로 타측에 제 2 이격 거리(a2)만큼 이격 배치되는데, 이때 사용자가 수직 기준선 선 V-V 선 상을 가압하는 경우 사용자에 의한 가압력에 의하여 발생하는 모멘트는 영의 값을 갖게 되고,
제 1 커버 버튼(500-1)에 설정되는 제 1 사전 설정 스위칭 가압력(Ps1)과, 제 2 커버 버튼(500-2)에 설정되는 제 2 사전 설정 스위칭 가압력(Ps2)은 각각 다음과 같은 관계를 형성할 수도 있다.
여기서, Ps1,Ps2는 사전 설정 스위칭 가압력(Ps1,Ps2)을 지칭한다.
이와 같은 관계를 통하여 사용자에 의하여 하우징 커버(120)를 가압하는 경우 사용자가 커버 버튼(500)을 통하여 형성되는 버튼 저항력, 즉 커버 버튼(500)에 의한 가압 저항력을 도면 상 평면 상에서 회동 중심을 따라 선 V-V를 좌우측에 배치되는 각각의 커버 버튼(500;500-1,500-2) 어느 하나에 과도하게 버튼 저항력이이 형성되어 선 V-V를 중심으로 하우징 커버(120)가 뒤틀리는 변형이 발생하는 것을 방지할 수도 있다.
본 실시예에서는 2개의 커버 버튼이 구비되는 경우를 중심으로 설명하였으나, 2개 이상의 복수 개의 경우에도 이러한 각각의 사전 설정 버튼 저항력이 조정되는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
또 한편, 본 발명의 커버 버튼부(400)의 커버 버튼(500)은 단수 개 내지 복수 개가 구비되는 경우 등 개수의 변형과 더불어, 다양한 형상의 변형도 가능하다. 즉, 본 발명의 커버 버튼(500)은 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같은 평면도 상 정사각형 형태의 스위치 구조를 벗어날 수도 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 커버 버튼(500)은 하우징 커버(120)의 회동축에 평행한 방향으로 장방형 길이를 구비하도록 형성될 수도 있다. 여기서 장방형이라 함은 도면에서와 같이 평면 투영시 가로 대 세로의 길이 비, 즉 종횡비가 1과 동일 내지 실질적인 동일 유형이 아닌 1보다 큰 값을 가지는 경우, 즉 가로의 길이가 세로의 길이보다 큰 경우를 지칭한다. 이와 같은 장방형 타입의 커버 버튼(500)을 통하여 가압 지점이 특정 지점에 구속되어야 하는 조건을 최소화시켜 가압 지점의 영역을 보다 확대시키는 효과를 수반할 수 있다.
물론, 이 경우 장방형 커버 버튼(500)의 경우 내부에 배치되는 내부의 구성요소, 즉 버튼 쉴드와, 버튼 바디와 버튼 스위치 탄성체와 버튼 스위치 접점도 가로의 길이가 더 큰 구조를 취할 수도 있고, 버튼 쉴드와, 버튼 바디와 버튼 스위치 탄성체와 버튼 스위치 접점의 적어도 일부 구성이 복수 개가 연속 배치되는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
앞선 실시예에서 충전 도어 유니트(10)의 구성에 대하여 기술하였으나, 본 발명은 충전 도어 유니트(10)을 제어하기 위한 충전 도어 시스템(1)을 제공할 수도 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 충전 도어 시스템(1)은 충전 도어 유니트(10)와, 제어부(20) 그리고 저장부(30)를 포함할 수도 있다. 충전 도어 유니트(10)는 앞서 기술한 구성과 동일한 바 상기로 대체하며 중복된 설명은 생략한다.
제어부(20)는 커버 버튼(500)으로부터의 전기적 신호 변화를 감지하여 커버 구동부(300)에 구동 제어 신호를 인가하여 하우징 커버(120)의 하우징 베이스(110) 대비 개폐 여부를 제어 할 수 있다.
저장부(30)는 제어부(20)에 인가되는 구동 제어 신호의 데이터, 즉 구동 신호를 통한 하우징 커버(120)의 온/오프 상태 정보를 저장할 수도 있고, 제어부(20)는 하우징 커버(120)의 개폐 상태 인지가 가능하다. 따라서, 충전 도어 유니트(10)의 하우징 커버(120)가 개방된 상태로 시동을 온 상태로 절환시키는 경우, 즉 스타트 버튼(미도시)으로부터의 온(ON) 신호가 제어부(20)로 입력되는 경우 제어부(20)는 저장부(30)에 저장된 하우징 커버(120)의 상태 정보를 이용하여 운전자에게 주의 경보를 출력하거나, 직접 구동 제어 신호를 커버 구동부(300)에 인가하여 하우징 커버(120)의 개방 상태를 절환시킬 수도 있다.
경우에 따라 본 발명의 충전 도어 유니트(10)는 상기 구조와 다른 별도의 개폐 여부 감지를 위한 구성요소를 더 구비할 수도 있다.
즉, 본 발명의 충전 도어 유니트(10)가 구비되는 충전 도어 시스템(1)에 있어 충전 도어 유니트(10)는 도어 클로징 감지부(700)를 더 구비하는데, 도어 클로징 감지부(700)는 적어도 일부가 하우징 베이스(110) 측에 배치되고, 하우징 커버(120)의 개폐 상태를 감지하고 제어부(20)에 도어 클로즈 감지 신호를 전달한다.
이때, 도어 클로징 감지부(700)는 광센서를 포함할 수도 있고, 마그네트 또는 강자성체를 감지하는 전자기센서를 포함할 수도 있는데, 전자기 센서의 형태로 구현되는 경우, 도어 클로징 감지부(700)는 도어 클로징 감지 가동부(720)와 도어 클로징 감지 센서(710)를 포함할 수 있다.
여기서, 도어 클로징 감지 가동부(720)는 하우징 커버(120) 측에 배치되어 상기 하우징 커버(120) 측과 함께 가동하고, 도어 클로징 감지 센서(710)는 하우징 베이스(110) 측에 배치되고, 도어 클로징 감지 가동부(720)의 근접에 의한 신호 변화를 형성한다.
보다 구체적으로, 도면에 도시된 바와 같이, 충전 도어 유니트(10)는 하우징 커버(120)의 개폐 상태를 감지하는 도어 클로징 감지부(700)를 더 구비할 수도 있다. 본 실시예에서 도어 클로징 감지부(700)는 적어도 일부가 하우징 베이스(110) 측에 배치되는데, 도어 클로징 감지부(700)는 발광 수광 센서로 형성될 수도 있다. 즉, 하우징 커버(120)가 하우징 베이스(110)와 맞물리어 외부의 빛이 차단되는 경우 형성되는 신호와 하우징 커버(120)가 가동되어 하우징 베이스(110)와의 맞물림이 해제되고 개방 상태를 형성할 때 외부로부터 감지되는 빛의 신호 변화로 발생하는 감지 신호의 변화를 통하여 하우징 커버(120)의 개폐 여부감지도 가능하다.
또한 도어 클로징 감지부(700)는 단순 발광 수광 센서 이외에도 자성체 내지 강자성체의 근접 변화에 따른 감지 구조를 형성할 수도 있다. 즉, 도어 클로징 감지부(700)는 근접 센서 내지 자기 센서 내지 홀센서 등의 전자기 센서 형태로 하우징 베이스(110) 측에 배치되는 도어 클로징 감지 센서(710)와, 도어 클로징 감지 센서의 대응 위치로 하우징 커버(120) 측에 배치되는 자석 내지 강자성체 등으로 구현되는 도어 클로징 감지 가동부(720)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성을 통하여 하우징 커버(120)의 개방 여부 감지 및 확인을 통하여 하우징 커버(120)의 개방 상태의 주의 경보 내지 자동 폐쇄 동작 구현이 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1... 충전 도어 시스템 20...제어부
30...저장부 40...연산부
10... 충전 도어 유니트 100...하우징
110...하우징 베이스 111...베이스 플레이트
113...베이스 어라운드 120...하우징 커버
121...커버 아우터 바디
1211...커버 아우터 바디 버튼 인디케이터
1215...커버 아우터 바디 연결부 123...커버 이너 바디
130...하우징 커넥터 200...실링부
300...커버 구동부 310...커버 구동기
320...커버 구동 전달부 330...커버 구동 링크

Claims (14)

  1. 차량에 고정 장착되고 충전 포트(CP)가 배치되는 하우징 베이스(110)와, 상기 하우징 베이스(110)에 상대 가동 가능하게 힌지 연결되는 하우징 커버(120)를 포함하는 하우징(100)과,
    상기 하우징 커버(120) 측과 연결되고 상기 하우징 커버(120)를 가동시킬 수 있는 커버 구동력을 제공하는 커버 구동부(300)를 포함하고,
    적어도 일부는 상기 하우징 베이스(110) 측에 다른 일부는 상기 하우징 커버(120)에 배치되는 커버 버튼부(400)를 포함하고,
    상기 커버 버튼부(400)가 상기 하우징 커버(120)에 가해지는 가압력을 전체적으로 지지하고
    상기 하우징 커버(120)가 사전 설정 가압력 범위에서 가압되는 경우 상기 커튼 버튼부(400)는 선형적 가압 동작을 이루고, 상기 커버 버튼부(400)가 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 이상의 가압력으로 가압되는 경우 상기 커버 구동부(300) 측에 전달되는 스위칭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 충전 도어 유니트(10).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커버 버튼부(400)는:
    상기 하우징 커버(120)에 배치되는 커버 버튼 가동부(600)와,
    상기 커버 버튼 가동부(600)의 대응 위치로 상기 하우징 베이스(110) 측에 배치되고 상기 커버 버튼 가동부(600)를 통하여 전달되는 가압력이 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)에 도달할 때 까지 버튼 저항력을 형성하는 커버 버튼(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 도어 유니트(10).
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 사전 설정 가압력 범위는, 상기 사전 설정 스위칭 가압력보다 작은 사전 설정 리니어 가압력(Psl)과 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 사이이고,
    상기 커버 버튼(500)은:
    상기 커버 버튼 가동부(600)에 직접 접촉하는 버튼 쉴드(510)와,
    상기 버튼 쉴드(510)와 접촉하고 상기 하우징 커버(120)와 상기 하우징 베이스(110)가 맞물리는 경우 상기 베이스(110)에 수직한 방향으로 가동 가능한 버튼 바디(520)와,
    상기 버튼 바디(520)가 가압 가동되는 경우, 상기 하우징 커버(120)를 통하여 전달되는 가압력이 상기 사전 설정 리니어 가압력(Psl) 미만인 경우 상기 버튼 바디(520)의 가동을 저지하고 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 이상에서 전기적 신호 변화를 생성하는 버튼 택트 스위치(530)와,
    상기 버튼 택트 스위치(530)의 전기적 신호 변화를 외부로 출력하는 버튼 스위치 터미널(550)을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 도어 유니트(10).
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 커버 버튼 가동부(600)와 상기 커버 버튼(500)은 단수 개가 구비되고,
    상기 커버 버튼(500)이 스위칭 신호를 생성할 때의 버튼 저항력은 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 충전 도어 유니트(10).
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 커버 버튼(500)은 상기 하우징 커버(120)의 회동축에 평행한 방향으로 장방형 길이를 구비하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 충전 도어 유니트(10).
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 커버 버튼 가동부(600)와 상기 커버 버튼(500)은 복수 개가 구비되고,
    상기 복수 개의 커버 버튼(500)이 스위칭 신호를 생성할 때의 버튼 저항력의 합은 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 충전 도어 유니트(10).
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 복수 개의 커버 버튼(500)은 두 개가 배치되고, 두 개의 상기 커버 버튼(500) 각각에는 상기 하우징 커버(120)의 회전 중심으로부터 상기 하우징 커버(130)의 회전축에 수직한 수직 기준선을 중심으로 상기 두 개의 커버 버튼(500)의 이격 거리에 따른 각각의 사전 설정 버튼 저항력을 구비하는 것을 특징으로 하는 충전 도어 유니트(10).
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 복수 개의 커버 버튼(500)은
    상기 수직 기준선을 중심으로 일측에 제 1 이격 거리(a1)만큼 이격 배치되는 제 1 커버 버튼(500-1)과,
    상기 수직 기준선을 중심으로 타측에 제 2 이격 거리(a2)만큼 이격 배치되는 제 2 커버 버튼(500-2)을 포함하고,
    상기 제 1 커버 버튼(500-1)에 설정되는 제 1 사전 설정 스위칭 가압력(Ps1)과, 상기 제 2 커버 버튼(500-2)에 설정되는 제 2 사전 설정 스위칭 가압력(Ps2)은,


    의 관계를 형성하는 것을 특징으로 하는 충전 도어 유니트(10).
  9. 차량에 고정 장착되고 충전 포트(CP)가 배치되는 하우징 베이스(110)와, 상기 하우징 베이스(110)에 상대 가동 가능하게 힌지 연결되는 하우징 커버(120)를 포함하는 하우징(100)과, 상기 하우징 커버(120) 측과 연결되고 상기 하우징 커버(120)를 가동시킬 수 있는 커버 구동력을 제공하는 커버 구동부(300)를 포함하고, 적어도 일부는 상기 하우징 베이스(110) 측에 다른 일부는 상기 하우징 커버(120)에 배치되는 커버 버튼부(400)를 포함하고,
    상기 커버 버튼부(400)가 상기 하우징 커버(120)에 가해지는 가압력을 전체적으로 지지하고
    상기 하우징 커버(120)가 사전 설정 가압력 범위에서 가압되는 경우 상기 커튼 버튼부(400)는 선형적 가압 동작을 이루고, 상기 커버 버튼부(400)가 사전 설정 스위칭 가압력(Pss) 이상의 가압력으로 가압되는 경우 상기 커버 구동부(300) 측에 전달되는 스위칭 신호를 생성하는고, 상기 커버 버튼부(400)는: 상기 하우징 커버(120)에 배치되는 커버 버튼 가동부(600)와, 상기 커버 버튼 가동부(600)의 대응 위치로 상기 하우징 베이스(110) 측에 배치되고 상기 커버 버튼 가동부(600)를 통하여 전달되는 가압력이 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)에 도달할 때 까지 버튼 저항력을 형성하는 커버 버튼(500)을 포함하는 충전 도어 유니트(10)와,
    상기 복수 개의 커버 버튼(500)으로부터의 전기적 신호 변화를 감지하여 상기 커버 구동부(300)에 구동 제어 신호를 인가하는 제어부(20)와,
    상기 제어부(20)에 인가되는 상기 구동 제어 신호를 통하여 상기 하우징 커버(120)의 개방 상태 정보를 저장하는 저장부(30)를 포함하는 충전 도어 시스템(1).
  10. 제 9항에 있어서,
    적어도 일부가 하우징 베이스(110) 측에 배치되고, 상기 하우징 커버(120)의 개폐 상태를 감지하고 상기 제어부(20)에 도어 클로즈 감지 신호를 전달하는 도어 클로징 감지부(700)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 충전 도어 시스템(1).
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 도어 클로징 감지부(700)는 광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 도어 시스템(1).
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 도어 클로징 감지부(700)는 마그네트 또는 강자성체를 감지하는 전자기센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 도어 시스템(1).
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 도어 클로징 감지부(700)는:
    상기 하우징 커버(120) 측에 배치되어 상기 하우징 커버(120) 측과 함께 가동하는 도어 클로징 감지 가동부(720)와
    상기 하우징 베이스(110) 측에 배치되고, 상기 도어 클로징 감지 가동부(720)의 근접에 의한 신호 변화를 형성하는 도어 클로징 감지 센서(710)를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 도어 시스템(1).
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 커버 버튼 가동부(600)와 상기 커버 버튼(500)은 복수 개가 구비되고, 상기 복수 개의 커버 버튼(500)이 스위칭 신호를 생성할 때, 상기 복수 개의 커버 버튼(500)의 버튼 저항력의 합은 상기 사전 설정 스위칭 가압력(Pss)과 실질적으로 동일하고,
    상기 제어부(20)는 상기 커버 버튼(50))이 모두 온 신호로 절환될 때 상기 커버 구동부(300)에 구동 제어 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 충전 도어 시스템(1).
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