JP7135253B2 - ヒューズ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ヒューズ装置に関し、より詳しくは、バッテリーパックに備えられたメイン経路とサブ経路とを、ヒュージングする過程で効果的に切り換えてヒュージングすることができるヒューズ装置に関する。
本出願は、２０１８年８月８日出願の韓国特許出願第１０－２０１８－００９２５３７号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
近年、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急激に伸び、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれて、繰り返して充放電可能な高性能二次電池に対する研究が活発に行われている。
現在、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などの二次電池が商用化しているが、中でもリチウム二次電池は、ニッケル系列の二次電池に比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であって、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
一方、近年バッテリーに関連して社会的に最もイシューになっていることが、バッテリーの安全性問題である。ノートパソコンや携帯電話の場合、使用者が急激に増加しており、バッテリーの爆発は携帯用電子製品の破損だけでなく、火事にまでつながり得るということから、バッテリーの安全性確保は至急を要する。したがって、バッテリーの異常状態を感知したとき、充放電電流を遮断してバッテリーの安全性を確保する多様な保護装置が従来使用されている。
このような従来のバッテリーパック保護装置は、少なくとも１つ以上のバッテリーセルからなるセルアセンブリと連結され、一般に過充電、過放電、短絡、過電流などの異常状態が発生した場合、バッテリーパックを保護するため、充放電電流が流れる線路を非可逆的に断線させて電流の流れを遮断するヒューズ（ｆｕｓｅ）を含む。
ヒューズは、電線に過電流が継続的に流れることを防止するために使用する自動遮断器の一種である。例えば、ヒューズは、電線に流れる過電流によって発生する熱によって電線自体が溶けて電線の連結を切る方式で動作する。
一般にヒューズは、非常時に、電線の連結を切る１つの動作のみを行うように構成される。しかし、非常時にも電力または信号を伝達するため、メイン経路を切ると同時にサブ経路を連結する必要もある。
本発明は、上記のような従来技術の背景下で創案されたものであり、バッテリーパックに備えられたメイン経路とサブ経路とを、ヒュージングする過程で効果的に切り換えてヒュージングできる、改善されたヒューズ装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
上記の目的を達成するため、本発明の一態様によるヒューズ装置は、メイン経路上に備えられ、一側及び他側がメイン経路にそれぞれ電気的に接続されるように構成されたメイン連結部材と、サブ経路上に備えられ、一側及び他側がサブ経路にそれぞれ電気的に接続されるように構成されたサブ連結部材と、メイン連結部材とサブ連結部材との間に備えられ、メイン連結部材からサブ連結部材の方向に移動結合可能に構成されて、メイン連結部材の連結状態をサブ連結部材の連結状態に、連結関係を切り換える切換部材とを含む。
メイン経路は、セルアセンブリの正極端及び負極端に電気的に接続され、メイン連結部材が連結状態であるとき通電するように構成され得る。
サブ経路は、放電抵抗を備え、セルアセンブリの正極端及び負極端に電気的に接続され、サブ連結部材の連結状態に連結関係が切り換えられれば通電するように構成され得る。
また、切換部材は、メイン連結部材の連結関係を開放してメイン経路を切断し、サブ連結部材の連結関係を閉鎖してサブ経路を連結するように構成され得る。
また、メイン連結部材は、電気伝導性材質を含み、メイン経路の同一線上で互いに所定の距離で離隔して備えられた第１メイン連結部材及び第２メイン連結部材を含み得る。
また、メイン連結部材は、第１メイン連結部材の一側がメイン経路の一端に電気的に接続され、第２メイン連結部材の他側がメイン経路の他端に電気的に接続され、第１メイン連結部材の他側と第２メイン連結部材の一側とが切換部材に電気的に接続されるように構成され得る。
また、サブ連結部材は、電気伝導性材質を含み、互いに所定の距離で離隔して備えられた第１サブ連結部材及び第２サブ連結部材を含み得る。
また、サブ連結部材は、第１サブ連結部材と第２サブ連結部材とが離隔した離隔空間に切換部材が結合され、第１サブ連結部材と第２サブ連結部材とを電気的に接続するように構成され得る。
また、第１サブ連結部材及び第２サブ連結部材は、互いに平行に備えられ、第１サブ連結部材及び第２サブ連結部材のそれぞれの一部面積が互いに対面するように構成され得る。
また、切換部材は、第１メイン連結部材と第２メイン連結部材との間の空間に結合されて第１メイン連結部材と第２メイン連結部材との間を連結するように構成された本体部と、本体部に取り付けられ、第１サブ連結部材と第２サブ連結部材との間の空間に結合されて第１サブ連結部材と第２サブ連結部材との間を連結するように構成された挿入部とを含み得る。
また、第１サブ連結部材及び第２サブ連結部材は、サブ経路の垂直方向で同一線上に備えられて挿入部が貫通して挿入されるように構成された孔をそれぞれ備えるように構成され得る。
また、本発明の他の一態様によるヒューズ装置は、メイン経路及びサブ経路の垂直方向で本体部の一面に移動接触し、本体部をメイン連結部材から引き離すように構成された作動部材をさらに含み得る。
本発明のさらに他の一態様によるヒューズ装置は、垂直方向で作動部材、切換部材及びサブ連結部材と接触し、作動部材、切換部材及びサブ連結部材を整列するように構成されたガイド部材をさらに含み得る。
切換部材は、絶縁素材で形成され、メイン経路及びサブ経路の垂直方向から挿入部に取り付けられ、第１サブ連結部材と第２サブ連結部材との間を連結するように構成された絶縁部をさらに含み得る。
切換部材は、本体部に取り付けられた複数の挿入部を含み得る。
第１サブ連結部材及び第２サブ連結部材は、複数の挿入部がそれぞれ貫通して挿入されるように構成された複数の孔をそれぞれ備えるように構成され得る。
本発明の他の態様によるバッテリーパックは、本発明によるヒューズ装置を含む。
本発明の一態様によれば、切換部材を用いてメイン経路を切ると同時にサブ経路を連結することができる。
また、本発明の一態様によれば、作動部材を用いて切換部材を効果的に移動させることができる。
特に、本発明の一態様によれば、切換部材がメイン経路からサブ経路に移動結合することで連結関係を効果的に切換可能なヒューズ装置を提供することができる。
外にも本発明は他の多様な効果を有し、このような本発明の他の効果は下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明確に理解されるであろう。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の一実施形態によるヒューズ装置がバッテリーパックの一部構成要素と連結された構成を概略的に示した図である。 本発明の一実施形態によるヒューズ装置を示した斜視図である。 本発明の他の実施形態によるヒューズ装置を示した斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置を示した斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置の動作状態を示した斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置の動作状態を示した斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置を示した斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置の動作状態を示した斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置の動作状態を示した斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置を示した斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置がバッテリーパックの一部構成要素と連結された構成を概略的に示した図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
また、本発明の説明において、関連公知構成または機能についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に言及されない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。
さらに、明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結」されるとするとき、これは「直接的な連結」だけではなく、他の素子を介在した「間接的な連結」も含む。
本発明の一実施形態によるヒューズ装置１は、バッテリーパックに備えられるヒューズであり得る。例えば、本発明の一実施形態によるヒューズ装置１は、１つ以上の二次電池で充放電電力を供給するように構成された充放電経路上に備えられて充放電経路を遮断することができる。より具体的に、本発明の一実施形態によるヒューズ装置１は、メイン経路Ｌ１及びサブ経路Ｌ２と電気的に接続され得る。ここで、メイン経路Ｌ１は、バッテリーパックに備えられた１つ以上の二次電池を備えるセルアセンブリ１０と車両負荷との間を連結し、セルアセンブリ１０から車両負荷に電力を供給する経路であり得る。また、サブ経路Ｌ２は、非常状況が発生してメイン経路Ｌ１が遮断される場合、信号デバイス３０から外部装置５０に非常信号を伝達できるように信号デバイス３０に電力を供給するか、または、信号デバイス３０に信号を伝達する経路であり得る。例えば、本発明の一実施形態によるヒューズ装置１が車両のバッテリーパックに備えられた場合、外部装置５０は、運転者に非常状況を通知するディスプレイ装置であり得る。または、外部装置５０は、車両のＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）であり得る。
図１は本発明の一実施形態によるヒューズ装置がバッテリーパックの一部構成要素と連結された構成を概略的に示した図であり、図２は本発明の一実施形態によるヒューズ装置を示した斜視図である。
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態によるヒューズ装置１は、メイン連結部材１００、サブ連結部材２００及び切換部材３００を含む。
メイン連結部材１００は、メイン経路Ｌ１上に備えられ得る。より具体的に、メイン連結部材１００は、メイン経路Ｌ１の間に電気的に接続されてメイン経路Ｌ１が電気的に閉回路になるように構成され得る。例えば、図１及び図２に示されたように、メイン連結部材１００は、メイン経路Ｌ１上に備えられ、メイン経路Ｌ１の間に電気的に接続され得る。
また、メイン連結部材１００は、一側及び他側がメイン経路Ｌ１にそれぞれ電気的に接続され得る。例えば、図２に示されたように、メイン連結部材１００の一側及び他側がメイン経路Ｌ１の一端及び他端にそれぞれ電気的に接続され得る。
サブ連結部材２００は、サブ経路Ｌ２上に備えられ得る。より具体的に、サブ連結部材２００は、サブ経路Ｌ２の間に電気的に接続されてサブ経路Ｌ２が電気的に閉回路になるように構成され得る。例えば、図１及び図２に示されたように、サブ連結部材２００は、サブ経路Ｌ２上に備えられ、サブ経路Ｌ２の間に電気的に接続され得る。
また、サブ連結部材２００は、一側及び他側がサブ経路Ｌ２にそれぞれ電気的に接続され得る。例えば、図２に示されたように、サブ連結部材２００の一側及び他側がサブ経路Ｌ２の一端及び他端にそれぞれ電気的に接続され得る。
切換部材３００は、メイン連結部材１００とサブ連結部材２００との間に備えられ得る。例えば、図２に示されたように、切換部材３００は、メイン連結部材１００とサブ連結部材２００との間に備えられ、メイン連結部材１００及びサブ連結部材２００にそれぞれ連結可能に構成され得る。
また、切換部材３００は、メイン連結部材１００からサブ連結部材２００の方向に移動結合可能に構成され得る。例えば、図２の実施形態において、切換部材３００は、メイン経路Ｌ１の連結状態が閉回路である場合、メイン連結部材１００に連結され得る。次いで、切換部材３００は、メイン連結部材１００からサブ連結部材２００の方向に移動してサブ連結部材２００に連結され得る。この場合、切換部材３００は、サブ連結部材２００に電気的に結合され得る。
また、切換部材３００は、メイン連結部材１００の連結状態をサブ連結部材２００の連結状態に、連結関係を切り換えるように構成され得る。例えば、切換部材３００は、メイン連結部材１００が切換部材３００と電気的に接続されることで閉回路になってメイン経路Ｌ１が電気的に導通するメイン連結部材１００の連結状態から、サブ連結部材２００が切換部材３００と電気的に接続されることで閉回路になってサブ経路Ｌ２が電気的に導通するサブ連結部材２００の連結状態に、連結関係を切り換えることができる。
望ましくは、図２に示されたように、本発明の一実施形態によるメイン連結部材１００は、メイン経路Ｌ１上で一方向（Ｄ１方向）に長く延びるように構成され得る。また、サブ連結部材２００は、サブ経路Ｌ２上で一方向（Ｄ１方向）に長く延びるように構成され得る。
望ましくは、本発明の一実施形態による切換部材３００は、メイン連結部材１００の連結関係を開放してメイン経路Ｌ１を切断し、サブ連結部材２００の連結関係を閉鎖してサブ経路Ｌ２を連結するように構成され得る。例えば、切換部材３００は、メイン連結部材１００からサブ連結部材２００の方向に移動してサブ連結部材２００と結合することで、メイン経路Ｌ１を開回路にし、サブ経路Ｌ２を閉回路にすることができる。
より望ましくは、本発明の一実施形態による切換部材３００は、図２に示されたように、突出部３０１を備える。また、本発明の一実施形態によるメイン連結部材１００及びサブ連結部材２００は、図２に示されたように、凹部２０１をそれぞれ備える。
突出部３０１は、切換部材３００の両端にそれぞれ備えられ得る。また、突出部３０１は、図２に示されたように、切換部材３００から外側に突出するように構成され得る。
凹部２０１は、メイン連結部材１００及びサブ連結部材２００の一側及び他側にそれぞれ備えられ得る。また、凹部２０１は、図２に示されたように、メイン連結部材１００及びサブ連結部材２００それぞれの内側に中空を形成するように構成され得る。
望ましくは、本発明の一実施形態によるメイン連結部材１００は、第１メイン連結部材１１０及び第２メイン連結部材１２０を含む。
第１メイン連結部材１１０及び第２メイン連結部材１２０は、電気伝導性材質を含み、メイン経路Ｌ１の同一線上で互いに所定の距離で離隔して備えられ得る。例えば、図２に示されたように、第１メイン連結部材１１０及び第２メイン連結部材１２０は、メイン経路Ｌ１の延長線上で互いに所定の離隔距離Ｄ１だけ離隔して備えられ得る。この場合、離隔距離Ｄ１は、切換部材３００の長さと同一であり得る。
より望ましくは、図２に示されたように、本発明の一実施形態によるメイン連結部材１００は、第１メイン連結部材１１０の一側がメイン経路Ｌ１の一端に電気的に接続され、第２メイン連結部材１２０の他側がメイン経路Ｌ１の他端に電気的に接続されるように構成され得る。
また、メイン連結部材１００は、第１メイン連結部材１１０の他側及び第２メイン連結部材１２０の一側が切換部材３００に電気的に接続されるように構成され得る。例えば、図２に示されたように、第１メイン連結部材１１０の他側に形成された凹部２０１及び第２メイン連結部材１２０の一側に形成された凹部２０１に切換部材３００の突出部３０１がそれぞれ結合され得る。
望ましくは、本発明の一実施形態によるサブ連結部材２００は、第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０を含む。
第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０は、電気伝導性材質を含み、互いに所定の距離で離隔して備えられ得る。例えば、図２に示されたように、第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０は、サブ経路Ｌ２の延長線上で互いに所定の離隔距離Ｄ１だけ離隔して備えられ得る。この場合、離隔距離Ｄ１は、図２に示されたように、切換部材３００の一方向（Ｄ１方向）の長さと同一であり得る。
より望ましくは、本発明の一実施形態によるサブ連結部材２００は、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０とが離隔した離隔空間に切換部材３００が結合され、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０とを電気的に接続するように構成され得る。例えば、図２に示されたように、サブ連結部材２００は、切換部材３００が第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間に結合されることで電気的に接続され得る。この場合、切換部材３００に備えられた突出部３０１とサブ連結部材２００に備えられた凹部２０１とが結合され得る。
図３は本発明の他の実施形態によるヒューズ装置を示した斜視図であり、図４は本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置を示した斜視図である。また、本実施形態では、上述した実施形態の説明を同様に適用可能な部分については詳しい説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
まず、図３を参照すると、本発明の一実施形態によるヒューズ装置１のサブ連結部材２００は、第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０を備える。
望ましくは、本発明の一実施形態による第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０は、互いに平行に備えられ得る。例えば、図３に示されたように、第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０は、互いに平行に構成された平行の板状で構成され得る。
また、第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０は、それぞれの一部面積が互いに対面するように構成され得る。例えば、図３に示されたように、第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０は、サブ経路Ｌ２の垂直方向で第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０の一部面積が互いに対面するように構成され得る。
特に、第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０は、切換部材３００の面積に相当する面積だけ互いに対面するように構成され得る。
このような構成によって、本発明の一実施形態によるヒューズ装置１は、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間に切換部材３００を容易に結合することができる。
より望ましくは、本発明の一実施形態による切換部材３００は、本体部３１０及び挿入部３２０を含む。
本体部３１０は、第１メイン連結部材１１０と第２メイン連結部材１２０との間の空間に結合されて第１メイン連結部材１１０と第２メイン連結部材１２０との間を連結するように構成され得る。例えば、図３に示されたように、本体部３１０は、第１メイン連結部材１１０と第２メイン連結部材１２０との間の離隔距離Ｄ１に相当する長さを有して扁平に形成され、第１メイン連結部材１１０と第２メイン連結部材１２０との間の空間に結合され得る。また、本体部３１０は、電気伝導性材質を含み、第１メイン連結部材１１０と第２メイン連結部材１２０との間を電気的に接続し得る。
挿入部３２０は、本体部３１０に取り付けられ、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間の空間に結合されて第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０とを連結するように構成され得る。例えば、図３に示されたように、挿入部３２０は、本体部３１０に垂直に結合される円筒状に形成され得る。また、挿入部３２０は、電気伝導性材質を含み、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間を電気的に接続し得る。
望ましくは、本発明の一実施形態による、第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０は、図３に示されたように、サブ経路Ｌ２の垂直方向で互いに所定の距離Ｄ２だけ離隔して備えられ得る。
また、望ましくは、挿入部３２０は、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間の距離Ｄ２よりも一方向（Ｄ２方向）に長く延びるように構成され得る。
より望ましくは、本発明の一実施形態による第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０は、それぞれ孔Ｈ１、Ｈ２を備える。
孔Ｈ１、Ｈ２は、サブ経路Ｌ２の垂直方向で同一線上に備えられて挿入部３２０が貫通して挿入可能に構成され得る。例えば、図３に示されたように、孔Ｈ１、Ｈ２は、挿入部３２０が挿入されて結合されるように、挿入部３２０の一面の長さＤ３に相当する直径を有する円形に形成され得る。
図４を参照すると、本発明の一実施形態によるヒューズ装置１は、絶縁部材２３０をさらに含む。
絶縁部材２３０は、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間に備えられ得る。より具体的に、絶縁部材２３０は、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間に備えられ、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間に結合され得る。
また、本発明の一実施形態による絶縁部材２３０は、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間の離隔距離Ｄ２だけの高さを有する形態で形成され得る。望ましくは、図４に示されたように、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間の離隔距離Ｄ２だけの高さを有する六面体状で形成され得る。また、絶縁部材２３０は、内部に挿入部３２０を挿入できるように、挿入部３２０の形状と同じ中空が形成され得る。
このような構成によって、本発明の一実施形態によるヒューズ装置１は、絶縁部材２３０が第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との位置を固定することで、切換部材３００を容易にサブ連結部材２００に結合することができる。
また、絶縁部材２３０は、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間を支持することで、外部衝撃によって第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０とが接触することを防止することができる。例えば、絶縁部材２３０は、外部衝撃によって第１サブ連結部材２１０及び／または第２サブ連結部材２２０が曲がって互いに接触することを防止することができる。
図５及び図６は、本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置の動作状態を示した斜視図である。また、本実施形態では、上述した実施形態の説明を同様に適用可能な部分については詳しい説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
まず、図５を参照すると、本発明の一実施形態によるヒューズ装置１は、作動部材４００をさらに含む。
作動部材４００は、メイン経路Ｌ１及びサブ経路Ｌ２の垂直方向で本体部３１０の一面に移動接触し、本体部３１０をメイン連結部材１００から引き離すように構成され得る。
例えば、図５に示されたように、作動部材４００は、第１作動部材４１０及び第２作動部材４２０を含む。
第１作動部材４１０及び第２作動部材４２０は、普段は互いに結合した状態で切換部材３００と離隔した位置に備えられ得る。また、第１作動部材４１０及び第２作動部材４２０は非常時に互いに分離され、第２作動部材４２０が切換部材３００の方向に移動し得る。
例えば、作動部材４００は、バッテリーパックに備えられたマイクロコントローラと電気的に接続され、マイクロコントローラから非常信号を受信し得る。また、作動部材４００は、非常信号を受信する場合、第１作動部材４１０と第２作動部材４２０とが互いに分離され得る。
例えば、マイクロコントローラは、メイン経路Ｌ１を切断する状況が発生する場合、作動部材４００に非常信号を伝達する。その後、作動部材４００が非常信号を受信すれば、第１作動部材４１０に備えられた爆薬が爆発して第１作動部材４１０と第２作動部材４２０とが分離され得る。
図５及び図６を参照すると、本発明の一実施形態による作動部材４００は、メイン経路Ｌ１及びサブ経路Ｌ２の垂直方向で本体部３１０の一面に移動接触し、本体部３１０をメイン連結部材１００から引き離すように構成され得る。
まず、図５の構成において、作動部材４００は、切換部材３００の一側に備えられ得る。この場合、切換部材３００は、第１メイン連結部材１００と第２メイン連結部材１００との間に結合され得る。
次いで、図６の構成において、第１作動部材４１０と第２作動部材４２０とは互いに分離され得る。また、第２作動部材４２０は、切換部材３００の一面に移動接触して切換部材３００をメイン連結部材１００から引き離し、切換部材３００をサブ連結部材２００に結合し得る。
このような構成によって、本発明の一実施形態によるヒューズ装置１は、メイン経路Ｌ１を切ると同時にサブ経路Ｌ２を連結することができる。
図７は、本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置を示した斜視図である。
図７を参照すると、ヒューズ装置１はガイド部材５００をさらに含む。
ガイド部材５００は、作動部材４００、切換部材３００及びサブ連結部材２００と接触し得る。望ましくは、ガイド部材５００は、電流が流れない絶縁素材で形成され、板状に形成され得る。また、ガイド部材５００は、メイン経路Ｌ１及びサブ経路Ｌ２の垂直方向で作動部材４００、切換部材３００及びサブ連結部材２００に接触して、作動部材４００、切換部材３００及びサブ連結部材２００を整列させ得る。一方、図７にはガイド部材５００が透明に示されているが、これは作動部材４００、切換部材３００及びサブ連結部材２００との結合関係を示すためであり、ガイド部材５００の透明度などの物性が図面によって特に制限されることはない。
ガイド部材５００によって第２作動部材４２０と切換部材３００とがズレずに整列できる。また、挿入部３２０と孔Ｈ１、Ｈ２とがズレないように整列させることができる。すなわち、ヒューズ装置１にガイド部材５００をさらに含むことで、第１作動部材４１０に備えられた爆薬が爆発して第１作動部材４１０と第２作動部材４２０とが分離するとき、挿入部３２０を孔Ｈ１、Ｈ２に、より容易に挿入することができる。
この場合、ヒューズ装置１の作動部材４００、切換部材３００及び孔Ｈ１、Ｈ２が鉛直方向に整列せずに傾いていても、ガイド部材５００に沿って第２作動部材４２０が切換部材３００に向かって正確に移動することができる。さらに、挿入部３２０が孔Ｈ１、Ｈ２に正確に挿入できる。すなわち、ガイド部材５００を含むヒューズ装置１は、鉛直方向、傾いた方向または水平方向などでバッテリーパックに取り付けられ、取り付けられた方向とは関係なく、メイン経路Ｌ１の連結を切断してサブ経路Ｌ２を連結することができる。
また、ガイド部材５００は、一般的な衝撃にも曲げられないほどの剛性を有するように形成され、ヒューズ装置１に外部衝撃が加えられても第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０が曲がって互いに接触することを防止することができる。
したがって、ヒューズ装置１は、より精密にメイン経路Ｌ１の連結を切断し、サブ経路Ｌ２を連結することができる。また、ヒューズ装置１は、外部衝撃によるサブ連結部材２００の予期せぬ導通を防止することができる。
図８及び図９は、本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置の動作状態を示した斜視図である。
図８及び図９を参照すると、ヒューズ装置１の切換部材３００は、挿入部３２０の一端に取り付けられた絶縁部３３０をさらに含む。望ましくは、絶縁部３３０は、絶縁素材で形成され、メイン経路Ｌ１及びサブ経路Ｌ２の垂直方向で挿入部３２０に取り付けられ得る。そして、絶縁部３３０は、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間を連結するように構成され得る。また、絶縁部３３０は、第１サブ連結部材２１０の孔Ｈ１及び第２サブ連結部材２２０の孔Ｈ２に挿入可能に、挿入部３２０と同様に円筒状で形成され得る。
図８に示されたように、第１作動部材４１０と第２作動部材４２０とが分離していない場合、絶縁部３３０は、第１サブ連結部材２１０の孔Ｈ１及び第２サブ連結部材２２０の孔Ｈ２に挿入される。望ましくは、絶縁部３３０の長さは、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との同一面間の距離Ｄ４よりも長く形成され得る。
ここで、第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との同一面間の距離Ｄ４は、図４に示された第１サブ連結部材２１０と第２サブ連結部材２２０との間の距離Ｄ２よりも長く形成された距離であり得る。例えば、図８に示されたように、第１サブ連結部材２１０の上面と第２サブ連結部材２２０の上面との間の距離であり得る。
その後、第１作動部材４１０に備えられた爆薬が爆発して第１作動部材４１０と第２作動部材４２０とが分離した場合、図９に示されたように、挿入部３２０が第１サブ連結部材２１０の孔Ｈ１及び第２サブ連結部材２２０の孔Ｈ２に挿入され得る。すなわち、絶縁部３３０は、第１作動部材４１０と第２作動部材４２０とが分離した場合、挿入部３２０がズレずに孔Ｈ１、Ｈ２に挿入されるように、孔Ｈ１、Ｈ２に予め挿入され得る。
そして、挿入部３２０が孔Ｈ１、Ｈ２に挿入された場合、絶縁部３３０は挿入部３２０に取り付けられているものの、孔Ｈ１、Ｈ２には接触しなくなり得る。したがって、挿入部３２０が孔Ｈ１、Ｈ２に正確に挿入され、サブ経路Ｌ２は電気伝導性材質を含む挿入部３２０を通じて導通することができる。
絶縁部３３０が備えられた切換部材３００をヒューズ装置１に備えることで、挿入部３２０とサブ連結部材２００との間の連結安定性をより向上させることができる。
図１０は、本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置を示した斜視図である。
図１０を参照すると、切換部材３００には複数の挿入部３２０が備えられる。また、複数の挿入部３２０にそれぞれ対応するように、第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０は複数の孔Ｈ１、Ｈ２を含む。
すなわち、切換部材３００は、本体部３１０に取り付けられた複数の挿入部３２０を含み得る。そして、第１サブ連結部材２１０及び第２サブ連結部材２２０は、複数の挿入部３２０がそれぞれ貫通して挿入されるように構成された複数の孔Ｈ１、Ｈ２をそれぞれ備えるように構成され得る。
ヒューズ装置１に複数の挿入部３２０及び複数の孔Ｈ１、Ｈ２が備えられることで、切換部材３００とサブ連結部材２００との間の結合安定性を向上させることができる。すなわち、複数の挿入部３２０と複数の孔Ｈ１、Ｈ２との間の連結がより強化し、接触不良などによるサブ経路Ｌ２の断線を防止することができる。
また、複数の挿入部３２０が対応する複数の孔Ｈ１、Ｈ２に挿入されていると、ヒューズ装置１に加えられる外部衝撃がそれぞれの挿入部３２０に分散し得る。したがって、複数の挿入部３２０が備えられたヒューズ装置１は外部衝撃に、より強くなるという長所がある。
図示していないが、図１０に示されたヒューズ装置１にガイド部材５００及び／または絶縁部３３０がさらに備えられてもよい。この場合、挿入部３２０と対応する複数の孔Ｈ１、Ｈ２の結合安定性をより向上させることができる。
図１１は、本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置がバッテリーパックの一部構成要素と連結された構成を概略的に示した図である。
図１１を参照すると、メイン経路Ｌ１はセルアセンブリ１０の正極端及び負極端に電気的に接続され得る。そして、メイン経路Ｌ１はメイン連結部材１００が連結状態であるときに通電するように構成され得る。
また、サブ経路Ｌ２は、放電抵抗Ｒを備え、セルアセンブリ１０の正極端及び負極端に電気的に接続され得る。すなわち、切換部材３００がサブ連結部材２００に連結された場合に限って、サブ経路Ｌ２はセルアセンブリ１０と電気的に接続され得る。この場合、信号デバイス３０は、セルアセンブリ１０から電力の供給を受け、外部装置５０に非常信号を伝達することができる。
望ましくは、サブ経路Ｌ２は、切換部材３００によってメイン連結部材１００の連結状態がサブ連結部材２００の連結状態に、連結関係が切り換えられれば通電するように構成され得る。すなわち、切換部材３００がサブ連結部材２００に連結されれば、メイン経路Ｌ１の連結が切断されるため、セルアセンブリ１０から出力される電流はサブ経路Ｌ２を通じて流れる。すなわち、セルアセンブリ１０から出力された電流は、サブ経路Ｌ２上に備えられた放電抵抗Ｒを流れることができる。
例えば、図６及び図１１を参照すると、第１作動部材４１０に備えられた爆薬が爆発して第２作動部材４２０が本体部３１０に接触し、挿入部３２０が孔Ｈ１、Ｈ２に挿入される。この場合、メイン連結部材１００の連結関係が開放されてメイン経路Ｌ１の連結は切れ、サブ連結部材２００の連結関係が閉鎖されてサブ経路Ｌ２は連結される。したがって、セルアセンブリ１０から出力された電流はサブ経路Ｌ２を通じて流れ、サブ経路Ｌ２上に備えられた放電抵抗Ｒを流れながら電流が消失し得る。
本発明のさらに他の実施形態によるヒューズ装置１は、切換部材３００がサブ連結部材２００に連結される非常状況が発生したとき、メイン経路Ｌ１の連結を切り、外部装置５０に非常信号を伝達し、非常状況が発生したという事実を迅速に知らせることができる。
また、非常状況が発生したとき、ヒューズ装置１は、セルアセンブリ１０を自己放電させることで、危険要素を迅速に除去して追加的な事故を予め防止することができる。
また、本発明によるヒューズ装置１は、バッテリーパックに備えられる。すなわち、本発明によるバッテリーパックは、上述した本発明によるヒューズ装置１を含むことができる。ここで、バッテリーパックは、１つ以上の二次電池、ヒューズ装置１、電装品（ＢＭＳなどを備える）及びケースなどを含むことができる。
一方、本明細書における方向を示す用語は、説明の便宜上使用されたものに過ぎず、対象になる物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは本発明の当業者に自明である。
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
１：ヒューズ装置
１０：セルアセンブリ
３０：信号デバイス
５０：外部装置
１００：メイン連結部材
１１０：第１メイン連結部材
１２０：第２メイン連結部材
２００：サブ連結部材
２０１：凹部
２１０：第１サブ連結部材
２２０：第２サブ連結部材
２３０：絶縁部材
３００：切換部材
３０１：突出部
３１０：本体部
３２０：挿入部
３３０：絶縁部
４００：作動部材
４１０：第１作動部材
４２０：第２作動部材
５００：ガイド部材
Ｌ１：メイン経路
Ｌ２：サブ経路
Ｈ１、Ｈ２：孔
Ｒ：放電抵抗

Claims (13)

  1. メイン経路上に備えられ、一側及び他側がメイン経路にそれぞれ電気的に接続されるように構成されたメイン連結部材と、
    サブ経路上に備えられ、一側及び他側がサブ経路にそれぞれ電気的に接続されるように構成されたサブ連結部材と、
    前記メイン連結部材と前記サブ連結部材との間に備えられ、前記メイン連結部材から前記サブ連結部材の方向に移動結合可能に構成されて、前記メイン連結部材の連結状態を前記サブ連結部材の連結状態に、連結関係を切り換える切換部材とを備え、
    前記メイン連結部材は、互いに所定の距離で離隔して配置される、第１メイン連結部材及び第２メイン連結部材を有し、
    前記サブ連結部材は、互いに所定の距離で離隔して平行に配置される、第１サブ連結部材及び第２サブ連結部材を有し、
    前記第１メイン連結部材は、セルアセンブリと電気的に接続され、
    前記第２メイン連結部材は、前記セルアセンブリからの電力が供給される負荷と電気的に接続され、
    前記第１サブ連結部材には、前記切換部材の移動する方向において前記第２サブ連結部材と重なり合う位置に第１貫通孔が設けられ、
    前記第２サブ連結部材には、前記第１貫通孔と対応する位置に第２貫通孔が設けられ、
    前記第１サブ連結部材と前記第２サブ連結部材とは、前記第１メイン連結部材および前記第２メイン連結部材から電気的に分離され、
    前記切換部材は、
    前記第１メイン連結部材と前記第２メイン連結部材とを電気的に接続し、かつ、前記第１サブ連結部材と前記第２サブ連結部材とを電気的に分離した状態と、
    前記第１サブ連結部材と前記第２サブ連結部材とを電気的に接続し、かつ、前記第１メイン連結部材と前記第２メイン連結部材とを電気的に分離した状態と
    を切り替えるヒューズ装置。
  2. 前記第１サブ連結部材と前記第２サブ連結部材とを連結するように構成された絶縁部を含む、請求項１に記載のヒューズ装置。
  3. 前記メイン経路は、セルアセンブリの正極端及び負極端に電気的に接続され、前記メイン連結部材が連結状態であるとき通電するように構成され、
    前記サブ経路は、放電抵抗を備え、前記セルアセンブリの正極端及び負極端に電気的に接続され、前記サブ連結部材の連結状態に連結関係が切り換えられれば通電するように構成された、請求項１または２に記載のヒューズ装置。
  4. 前記切換部材は、前記メイン連結部材の連結関係を開放して前記メイン経路を切断し、前記サブ連結部材の連結関係を閉鎖して前記サブ経路を連結するように構成された、請求項１から３のいずれか一項に記載のヒューズ装置。
  5. 前記メイン連結部材は、前記第１メイン連結部材の一側が前記メイン経路の一端に電気的に接続され、前記第２メイン連結部材の他側が前記メイン経路の他端に電気的に接続され、前記第１メイン連結部材の他側と前記第２メイン連結部材の一側とが前記切換部材に電気的に接続されるように構成された、請求項１から４のいずれか一項に記載のヒューズ装置。
  6. 前記サブ連結部材は、前記第１サブ連結部材と前記第２サブ連結部材とが離隔した離隔空間に前記切換部材が結合され、前記第１サブ連結部材と前記第２サブ連結部材とを電気的に接続するように構成された、請求項１から５のいずれか一項に記載のヒューズ装置。
  7. 前記切換部材は、
    前記第１メイン連結部材と前記第２メイン連結部材との間の空間に結合されて前記第１メイン連結部材と前記第２メイン連結部材との間を連結するように構成された本体部と、
    前記本体部に取り付けられ、前記第１サブ連結部材と前記第２サブ連結部材との間の空間に結合されて前記第１サブ連結部材と前記第２サブ連結部材との間を連結するように構成された挿入部とを含む、請求項５に記載のヒューズ装置。
  8. 前記第１サブ連結部材及び前記第２サブ連結部材は、前記サブ経路の垂直方向で同一線上に備えられて前記挿入部が貫通して挿入されるように構成された孔をそれぞれ備えるように構成された、請求項７に記載のヒューズ装置。
  9. 前記メイン経路及び前記サブ経路の垂直方向で前記本体部の一面に移動接触し、前記本体部を前記メイン連結部材から引き離すように構成された作動部材をさらに含む、請求項８に記載のヒューズ装置。
  10. 前記垂直方向で前記作動部材、前記切換部材及び前記サブ連結部材と接触し、前記作動部材、前記切換部材及び前記サブ連結部材を整列するように構成されたガイド部材をさらに含む、請求項９に記載のヒューズ装置。
  11. 前記切換部材は、絶縁素材で形成され、前記メイン経路及び前記サブ経路の垂直方向から前記挿入部に取り付けられ、前記第１サブ連結部材と前記第２サブ連結部材との間を連結するように構成された絶縁部をさらに含む、請求項７から１０のいずれか一項に記載のヒューズ装置。
  12. 前記切換部材は、前記本体部に取り付けられた複数の挿入部を含み、
    前記第１サブ連結部材及び前記第２サブ連結部材は、前記複数の挿入部がそれぞれ貫通して挿入されるように構成された複数の孔をそれぞれ備えるように構成された、請求項７から１１のいずれか一項に記載のヒューズ装置。
  13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載のヒューズ装置を含むバッテリーパック。
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