KR100381225B1 - 폴리 스위치를 적용한 자동차용 정션박스 - Google Patents

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Abstract

자동차 실내의 전기 배선용 정션박스(junction box)가 제공된다. 본 발명에 따른 정션박스는 내부에 PCB 기판(12)이 장착된 본체(10)와, 상기 PCB 기판(12) 상부의 제 1 영역에서 가로로 열을 지어 설치되는 다수의 폴리 스위치(30)와, 상기 PCB 기판(12) 상부의 제 1 영역과 인접한 제 2 영역에서 세로로 다수 열을 지어 설치되는 다수의 미니 퓨즈(20)와, 상기 본체 후면에 설치되며, 상기 기판(12) 하부의 인쇄회로를 통해 상기 폴리 스위치(30) 또는 미니 퓨즈(20)와 연결되고 전장품의 배선용 커넥터와 결합되는 커넥터를 포함하여 이루어진다. PCB 기판(12)의 제 1 영역은 상기 기판(12)의 상측부에 가깝게 배치되고, 제 2 영역은 제 1 영역 하부로 배치된다.

Description

폴리 스위치를 적용한 자동차용 정션박스{Junction box for automobile applied with poly switches}
본 발명은 자동차 실내 전기배선장치에 관한 것이며, 특히 PCB 타입 정션박스에서 종래의 퓨즈 대신에 폴리 스위치를 적용한 정션박스에 관한 것이다.
종래 자동차 실내의 다양한 전장품 및 모터 구동 장치들에 전기를 공급하기 위해 정션 박스(JUNCTION BOX)를 통해 배선이 이루어지고 있으며 회로에 과전류 및 과부하에 대한 보호 장치로서 퓨즈를 설치하여 사용하고 있다.
첨부 도면 도 1은 종래의 정션박스를 나타낸다. 일반적으로, 정션박스 본체(10) 내부에 PCB 기판(12)이 장착되며, 각 전장품의 배선용 커넥터와 결합하기 위한 커넥터가 본체(10) 후면에 설치된다. PCB 기판(12) 위로 다수의 미니퓨즈(20)를 삽입할 수 있도록 퓨즈 리셉터클이 열을 지어 일정 간격으로 배치되고, 기판 하부의 인쇄회로를 통해 상기 커넥터 단자와 접속되게 한 것이다.
상기 PCB 기판(12) 위의 각 리셉터클에 퓨즈(20)가 설치됨으로써 배선 보호부로 기능을 수행한다. 도 2에 나타낸 바와 같은 통상의 미니 퓨즈(20)는 PCB 기판(12)에 설치될 때 작업자가 일일이 손으로 삽입해야하고, 회로가 단락되어 퓨즈가 끓어졌을 경우에도 수작업으로 교환해야하는 불편함이 있다.
또한, 상기 PCB 기판(12)에 설치되는 미니 퓨즈(20)는 회로 부하의 특성에 따라서 초기 피크치 전류가 과도한 경우을 대비하거나 구속전류가 많이 걸리는 부분을 고려하여 필요 이상의 퓨즈 전류 허용 용량을 설정하였고 따라서 관련 회로의 전선 직경이 커지는 문제가 있다.
더욱이, 여름철 차실내 온도가 올라갈 때는 퓨즈의 단락이 발생할 빈도수가 높아져 자주 퓨즈를 교환해야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 정션박스의 결점을 해소하기 위한 것으로, 특정 부하의 특성을 고려하여 퓨즈 대신 폴리 스위치를 사용함으로써 관련회로의 전선 직경을 최적으로 설계할 수 있고 설치 및 보수를 자동화시키는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따르면, 내부에 PCB 기판(12)이 장착된 본체(10)와, 상기 PCB 기판(12) 상부의 제 1 영역에서 가로로 열을 지어 설치되는 다수의 폴리 스위치(30)와, 상기 PCB 기판(12) 상부의 제 1 영역과 인접한 제 2 영역에서 세로로 다수 열을 지어 설치되는 다수의 미니 퓨즈(20)와, 상기 본체 후면에 설치되며, 상기 기판(12) 하부의 인쇄회로를 통해 상기 폴리 스위치(30) 또는 미니 퓨즈(20)와 연결되고 전장품의 배선용 커넥터와 결합되는 커넥터를 포함하는 정션박스가 제공된다. PCB 기판(12)의 제 1 영역은 상기 기판(12)의 상측부에 가깝게 배치되고, 제 2 영역은 제 1 영역 하부로 배치된다.
본 발명에 따라 상기한 정션박스에 접속되는 전선의 직경은 특정 부하 전류값에 적합하게 매칭되는 사양을 선택하여 사용할 수 있으므로 종래보다 전류 마진이 축소되어 사용되는 전선경을 축소할 수 있는 효과를 가져온다.
도 1은 종래 자동차용 정션박스를 도시한 평면도.
도 2는 종래 정션박스에 사용하는 미니 퓨즈를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 정션박스의 평면도.
도 4는 도 3의 정션박스에 사용된 폴리 스위치의 사시도.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 정션박스(JUNCTION BOX)가 도시되어 있다. 본 정션박스는 내부에 PCB 기판(12)이 장착된 본체(10)와, PCB 기판(12) 상부의 제 1 영역에서 가로로 열을 지어 설치되는 다수의 폴리 스위치(30)와, 상기 PCB 기판(12) 상부의 제 1 영역과 인접한 제 2 영역에서 세로로 다수 열을 지어 설치되는 다수의 미니 퓨즈(20)를 포함한다.
상기 PCB 기판(12)의 제 1 영역은 상기 기판(12)의 상측부에 가깝게 배치되고, 제 2 영역은 제 1 영역 하부로 배치된다. 또한 상기 PCB 기판(12)의 제 1 영역에는 폴리 스위치(30)의 2개 리드를 삽입할 수 있는 소정의 핀 구멍이 형성되고, 상기 제 2 영역에는 미니 퓨즈(20)를 삽입할 수 있는 퓨즈 리셉터클(도시 안됨)이 일정 간격으로 설치된다.
상기 본체(10) 후면에는 전장품의 배선용 커넥터와 결합하기 위한 커넥터(도시 안됨)가 설치되며, 상기 기판(12) 하부의 인쇄회로를 통해 상기 커넥터 단자와 접속된다. 미설명 부호 14는 본체 고정용 브라켓을 나타낸다.
상기 폴리 스위치(30)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 시중에서 구득할 수 있는 원형의 납작한 몸체와 그 하부로 설치된 2개의 리드 선을 가진 공지의 것을 사용한다.
시판되는 폴리 스위치(30)는 다양한 구조를 가지고 있으므로 PCB 기판 및 모든 회로에 단일 프로세스로 장착이 가능한 장점이 있다. 또한, 폴리 스위치(30)는 무접점 방식으로 과도한 고장전류에 대한 전기적 특성이 양호한 것으로 알려져 있다. 예를 들어, RGE 계열의 폴리스위치는 100A 부하전류특성을 가지며, AHR 계열은 50A 전류특성을 가진다.
일반적으로, 폴리 스위치(30)는 그 회로의 과부하시 소자 자체의 열적 특성에 의해 내부 퓨즈가 끓어져 회로 보호의 기능을 수행하며, 일정 시간 경과 후 온도 하강으로 열적 팽창 제거시 리세트 되어 다시 퓨즈의 기능을 발휘한다.
상기와 같은 정션 박스의 작용을 설명하면 다음과 같다.
상기 PCB 기판(12)의 제 1 영역에서 폴리 스위치(30)는 자동 삽입기 등의 단일 프로세스에 의해 기판(12)의 핀 구멍에 자동으로 삽입된다. 또한, 상기 PCB 기판(12)의 제 2 영역에서 상기 미니 퓨즈(20)를 삽입하기 위한 리셉터클이 삽입 설치된다. 후 공정에서 각 리셉터클에 작업자에 의한 퓨즈 설치 작업이 시행된다.
전장품의 전기 배선 커넥터를 정션박스 후면의 커넥터에 결합하면 기판(12) 하부의 인쇄회로를 통해 해당 회로의 폴리 스위치(30) 및 미니 퓨즈(20)와 연결되고, 이를 통해 전원이 공급됨으로써 정션박스는 배선 보호부의 기능을 수행한다.
상기 폴리 스위치(30)에 연관된 회로의 전선직경은 다음과 같이 설정된다.
회로의 부하전류가 16.5A 이라면, 전선 직경은 부하 전류값에 적합한 사양인 1.25 Sq의 전선을 채용한다. 이 값은 종래에 20A의 미니 퓨즈와 2.0 Sq의 전선경을 사용할 수 밖에 없었던 것에 비해 전류 마진이 축소되어 사용되는 전선경을 축소할 수 있는 직접적 효과를 가져온다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 폴리 스위치(30)에 관련된 부하회로의 전선경을 마진없이 최적으로 설계가 가능하므로 전선 가격의 인하 및 중량 감소의 부수적 효과가 있다.
또한, 종래 작업자가 하던 퓨즈의 삽입 공정 대신 정션박스에 폴리 스위치를 채택하였을 때 자동 삽입기에 의한 단일 프로세스로 설치작업이 완수됨으로서 인건비 절감의 효과가 있다.
정션박스의 사후 관리에 있어서도 과부하에 의한 회로 단락시 폴리 스위치의 교환작업이 불필요하게 됨으로써 회로의 신뢰성이 향상되고 유지 보수의 편의성이 향상된다.
더욱이, 상기 폴리 스위치(30)가 설치된 PCB 기판(12)의 제 1 영역을 확대 적용하였을 때, 사후 서비스를 위한 작업자의 액세스 공간이 최소화되도록 설계가 가능하다는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 자동차 실내의 전기 배선용 정션박스에 있어서,
    내부에 PCB 기판이 장착된 본체와,
    상기 PCB 기판의 상측부에 가깝게 배치되며, 폴리스위치의 리드를 삽입할 수 있는 소정의 핀구멍이 형성된 제1영역에 가로로 열을 지어 설치되는 다수의 폴리스위치와,
    상기 PCB 기판의 제1영역과 인접한 하부에 배치되고 퓨즈 리셉터클이 설치된 제2영역에 세로로 다수 열을 지어 설치되는 다수의 미니 퓨즈와,
    상기 본체 후면에 설치되며, 상기 기판 하부의 인쇄회로를 통해 상기 폴리 스위치 또는 미니 퓨즈와 연결되고 전장품의 배선용 커넥터와 결합되는 커넥터를 포함하는 자동차용 정션박스.
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