KR100695195B1

KR100695195B1 - 버스바

Info

Publication number: KR100695195B1
Application number: KR1020050070883A
Authority: KR
Inventors: 다츠오 스즈키; 신슈 가토; 히로유키 나카타; 인규 박
Original assignee: 스미토모 덴소 가부시키가이샤
Priority date: 2004-08-05
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2007-03-19
Also published as: KR20060049056A; JP4321400B2; DE102005036976A1; US20060027390A1; DE102005036976B4; JP2006050830A

Abstract

본 발명은 소요 폭을 확보할 수 없는 버스바의 온도 상승 억제와 품질 향상을 도모하는 것을 과제로 한다.

일정 두께의 도전성 금속판으로부터 스탬핑 가공되어, 자동차용 전기 접속 박스의 내부에 수용되는 버스바로서, 상기 도전성 금속판을 회로 패턴에 따라서 스탬핑하여 형성한 본체 버스바와, 상기 본체 버스바의 소요 회로 폭으로 스탬핑 가공할 수 없는 부분에 적층 고착되는 별체의 보조 버스바로 이루어지며, 상기 보조 버스바가 상기 본체 버스바에 용접되어 일체화되고, 이 일체화되는 용접부에 있어서 상기 본체 버스바 또는 상기 보조 버스바의 폭이 다른 부분보다 좁은 폭으로 되어 있다.

Description

버스바{BUS BAR}

도 1은 본 발명의 전기 접속 박스의 개략도.

도 2는 도 1의 본체 버스바의 평면도.

도 3은 버스바와 절연판의 고정을 도시하는 개략적인 단면도.

도 4는 도 1의 보조 버스바를 도시하는 도면으로, 도 4a는 평면도이고, 도 4b는 단면도.

도 5는 본체 버스바와 보조 버스바의 적층 부분을 도시하는 도면으로, 도 5a는 주요부의 확대 평면도이고, 도 5b는 B-B선 단면도이며, 도 5c는 도 4의 단면도.

도 6은 버스바가 절연판 상에 배치되어 있는 주요부를 도시하는 도면으로, 도 6a는 사시도이고, 도 6b는 B-B선 단면도.

도 7은 제2 실시예의 개략적인 사시도.

도 8은 제2 실시예의 단면도.

도 9는 종래예의 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전기 접속 박스 12 : 버스바

13 : 본체 버스바 13A : 본체 버스바 특정 부분

14 : 보조 버스바 15 : 용접부

16 : 돌기부 17 : 오목부

19 : 리브

본 발명은 자동차용 전기 접속 박스에 수용되는 버스바(bus bar)에 관한 것으로, 보다 자세히 말하자면, 일정 면적의 절연판 상에 버스바를, 온도 상승을 억제하면서 고밀도 배치를 할 수 있게 하는 것이다.

자동차용 전기 접속 박스의 내부 회로로서, 도전성 금속판을 회로 패턴에 따라서 스탬핑 가공한 버스바가 수용되어 있는 경우가 많다. 최근의 자동차에서는, 탑재하는 전장품의 급증에 따라 전기 접속 박스에 수용되는 버스바도 고밀도화되고 있어, 버스바의 폭을 충분히 확보하는 것이 어려워지고 있다.

한편, 전류를 통전시킴에 의한 버스바의 온도 상승은 전류치와 버스바의 재료가 같다면, 통전되는 버스바의 전기 저항, 즉 버스바의 단면적에 좌우된다.

1장의 절연판 상에 배치되는 버스바는 1장의 도전성 금속판으로부터 스탬핑 가공되기 때문에 동일한 판 두께이고, 따라서 전류치에 따라서 버스바의 폭을 확보하면 버스바의 온도 상승을 억제할 수 있다.

따라서, 대전류 회로가 되는 버스바의 폭을 넓히면 과열을 억제할 수 있지만, 상기한 것과 같이 고밀도로 회로를 배치하고 있기 때문에, 대전류 회로가 되는 부분의 버스바의 폭은 소요(所要) 폭까지 넓힐 수 없는 경우가 많다.

이 점에 관해서, 버스바의 폭을 넓히지 않으면서 온도 상승을 억제하는 여러 가지 고안이 제안되어 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 2000-151149호(특허문헌 1)에는, 도 9에 도시한 바와 같이, 버스바의 패턴 부분(1)의 소요 위치에, 적어도 패턴 부분(1)에 대해 직교하는 방향의 방열부(2a)와 패턴 부분과 평행한 방향의 피용접부(2b)를 구비하는 피용접 부재(2)를 레이저 용접하여 고착시킴으로써, 표면적을 넓혀 효율적으로 방열하는 것이 제안되어 있다.

그러나, 상기한 것 같은 방열부(2a)를 패턴 부분(1)에 고착하여 직립 설치하기 때문에, 설계상의 제약이 생겨 전기 접속 박스의 레이아웃성이 저하되는 경우가 있다. 또, 큰 표면적을 갖는 상기 피용접 부재(2)를 이용하는 것으로 인해, 중량 증가나 재료 비가 상승하는 문제도 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2000-151149호 공보

본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 충분한 버스바 폭을 확보할 수 없는 부위에 있어서도, 설계상의 제약이 적고 경량화에도 또한 대응할 수 있으며, 더욱이 품질 안정성도 뛰어난 온도 상승 억제 구조를 갖춘 버스바를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 일정 두께의 도전성 금속판으로부터 스탬핑 가공되어, 자동차용 전기 접속 박스의 내부에 수용되는 버스바로서,

상기 도전성 금속판을 회로 패턴에 따라서 스탬핑하여 형성된 본체 버스바와,

상기 본체 버스바의 소요 회로 폭으로 스탬핑 가공할 수 없는 부분에 적층 고착되는 별체의 보조 버스바

로 이루어지며, 상기 보조 버스바는 상기 본체 버스바에 용접되어 일체화되고, 이 일체화되는 용접부에 있어서 상기 본체 버스바 또는 상기 보조 버스바의 폭이 다른 부분보다 좁은 폭으로 되어 있는 버스바를 제공하고 있다.

상기 보조 버스바 또는 본체 버스바의 용접부에 돌기부가 설치되어 있는 동시에, 상기 돌기부의 양측 또는 일측에 우묵하게 들어가게 한 오목부가 형성되어 상기 좁은 폭으로 되고, 상기 오목부의 용적에 용접시에 발생하는 용융 금속이 충전된 상태라도 그 부분의 버스바 폭이 다른 부분의 폭 이하로 되는 설정으로 되어 있다.

상기 버스바의 성형 방법으로서는, 예컨대 보조 버스바는 도전성 금속판으로부터 소요 길이로 스탬핑 가공된 상태로, 길이 방향의 소요 부위에 본체 버스바와의 용접부가 설치되고, 상기 용접부는 폭 방향의 중앙부에 본체 버스바와의 용접용의 돌기부가 설치되는 동시에, 폭 방향의 양측 또는 일측을 안쪽으로 우묵하게 들어가게 하여 오목부가 형성되며, 이 용접부 이외의 부분의 폭은 본체 버스바의 적층 부분의 폭과 동일하거나 또는 그 이하로 하여, 상기 돌기부를 용융시켜 본체 버스바와 용접했을 때, 용융 금속이 상기 오목부에 충전되어 본체 버스바의 폭 이상으로 밀려나오지 않도록 되어 있다. 한편, 본체 버스바 측에 용접용 돌기부를 설치하더라도 좋고, 또한 용융 금속으로 충전되는 오목부도 본체 버스바 측에 설치하더라도 좋다.

본 발명의 버스바는 본체 버스바의 상면에 보조 버스바를 용접하여 적층하면, 이 적층부의 수직 방향의 단면적이 커지기 때문에, 통전시의 온도 상승을 억제할 수 있어, 버스바의 소손(燒損)을 방지할 수 있다.

또한, 보조 버스바(혹은 본체 버스바)의 용접부에서는, 좁은 폭으로 되어 있기 때문에, 용접시에 용접부의 저항이 커져 열을 피하기 어렵게 되고, 그 결과 돌기부가 용융하기 쉽게 되거나, 용접하기 쉽게 된다. 또한, 용융 금속은 좁은 폭으로 하기 위해서 형성된 오목부에 충전되어 본체 버스바의 폭으로부터 넘쳐 나오지 않기 때문에, 인접한 회로의 버스바에 용융 금속이 잘못 접촉하여, 누전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

더욱이, 용융 금속이 상기 오목부에 충전됨으로써, 용융 금속이 용접면과 양측면과의 3방면으로부터 용접부의 보조 버스바를 둘러싸는 식으로 고착되기 때문에, 고착 면적이 증가하여, 보조 버스바와 본체 버스바의 고착력을 높일 수 있다.

상기 보조 버스바는 본체 버스바를 스탬핑한 도전성 금속판의 남은 부분으로 형성하면 비용적으로도 유리하며, 또한 판 두께가 동일하기 때문에 방열량의 설계가 용이하게 된다. 한편, 보조 버스바의 판 두께는 본체 버스바의 판 두께와 동일하지 않아도 되며, 본체 버스바보다 판 두께가 큰 보조 버스바를 이용하면 단면적을 보다 늘릴 수 있어 온도 억제 기능을 높일 수 있다. 또한, 본체 버스바와 동일한 판 두께의 보조 버스바를 여러 장 적층하더라도 좋다.

상기 버스바는 절연판 상에 고정되어 있지만, 상기 본체 버스바와 보조 버스바의 적층 부분은 절연판으로부터 돌출 설치하는 가이드 리브를 적층 높이 위치까 지 돌출 설치하여, 인접한 버스바를 이격시켜 절연을 확보하는 것이 바람직하다.

가이드 리브의 높이를 높게 하는 대신에, 본체 버스바의 하면에 보조 버스바를 고정하는 동시에, 절연판에 보조 버스바를 끼워 맞추는 오목부를 형성하여, 보조 버스바를 적층한 부분의 본체 버스바의 표면을 다른 부분과 동일 평면으로 하여도 좋다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차용 전기 접속 박스(10)를 나타내고, 전기 접속 박스(10)의 하부 케이스(21)와 상부 케이스(20)로 이루어지는 케이스 내부에 절연판(11) 상에 버스바(12)를 고정한 회로재를 상하로 적층하여 수용하고 있다.

도 2는 1장의 절연판 상에 배치되는 버스바(12)를 도시한다.

이 버스바(12)는 일정 두께의 1장의 도전성 금속판을 회로 패턴에 따라서 스탬핑 가공하여 본체 버스바(13)를 형성하고, 이 본체 버스바(13)를 절연판(11)의 상면에 적재하고 있다. 이 본체 버스바(13)는 도 3에 도시한 바와 같이, 소요 부위에 뚫어 형성한 작은 구멍(13a)에 절연판(11)으로부터 돌출 설치한 리브(11a)를 관통시켜, 그 선단을 코킹하여 고정하고 있다.

상기 본체 버스바(13)에는, 예컨대 퓨즈(도시하지 않음)의 입력 단자측과 접속되는 전원 회로측의 대전류 부분(A)(도면에서 사선부)에 해당하는 부분, 즉 본체 버스바 특정 부분(13A)의 상면에 별체의 보조 버스바(14)를 적층 고착하고 있다.

상기 보조 버스바(14)는 도 4a 및 도 4b에도 도시한 바와 같이, 본체 버스바(13)와 동일한 판 두께의 도전성 금속판으로부터 본체 버스바 특정 부분(13A)의 길이와 동일 길이로 스탬핑 가공한 것으로, 길이 방향의 중앙부와 양측단 측의 3 부분에 용접부(15)가 설치되어 있다. 이 용접부(15) 이외의 보조 버스바(14)의 폭(W2)은 본체 버스바 특정 부분(13A)의 폭(W1)과 동일하다.

용접부(15)의 용접면(15a)의 중앙부에는 작은 돌기부(16)가 돌출 설치되어 있다. 또한, 이 작은 돌기부(16)를 중심으로 하여 폭 방향의 양측은 안쪽으로 우묵하게 들어가게 하여 1쌍의 오목부(17)를 형성하고 있다. 이 용접부(15)의 폭(W3)은 본체 버스바 특정 부분(13A)의 폭(W1)보다 좁은 폭으로 되어 있다. 상기 오목부(17)는 돌기부(16)를 저항 용접했을 때에 용융 금속을 충전시키기 위해서 설치되고 있으며, 이로써 오목부(17)의 용적은 용융 금속의 전량이 정확히 오목부(17) 내에 충전되어, 외부로는 넘쳐 나오지 않는 크기로 설정되어 있다.

본체 버스바(13)의 특정 부분(13A)의 상면으로의 보조 버스바(14)의 부착은 도 5a, 도 5b 및 도 5c에 도시한 바와 같이, 용접부(15)의 돌기부(16)를 저항 용접에 의해 용융시켜 본체 버스바(13)에 고착하고 있다.

이와 같이, 대전류 부분(A)의 본체 버스바(13)에 보조 버스바(14)를 용접함으로써, 보조 버스바의 적층 부분에서 버스바(12)의 단면적이 확대되어, 대전류가 흐르더라도 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한, 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 용융 금속(16')은 보조 버스바(14)의 용접부(15)의 양측으로부터 넘쳐 나오더라도 상기 오목부(17)에 충전된다. 따라서, 용융 금속(16')도 포함시켜, 보조 버 스바(14)가 본체 버스바(13)의 특정 부분(13A)의 외형으로부터 밀려나오지 않기 때문에, 인접한 회로의 버스바에 용융 금속(16')이 잘못 접촉하여 단락 회로를 형성하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 5b에 도시한 바와 같이, 용융 금속(16')이 보조 버스바(14)의 용접부(15)의 용접면(15a)과 양측면(15b)에 3방면으로 둘러싸는 식으로 용착되기 때문에, 본체 버스바(13)와 보조 버스바(15) 서로의 고착력이 증가하여, 품질 안정성이 높아진다.

또한, 보조 버스바(14)는 본체 버스바(13)의 표면에 적층될 뿐이며, 폭도 넘쳐 나오지 않기 때문에, 1층의 절연판의 크기를 바꿀 필요도 없고, 따라서 전기 접속 박스(10)의 외형 등에도 영향을 주지 않으며, 이에 따라 용이하게 실시할 수 있다.

상기한 본체 버스바(13) 상에 보조 버스바(14)를 적층 고착한 부분에서는, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 절연판(11) 위에 돌출 설치한 좌우 1쌍의 가이드 리브(19) 사이로 통하고 있다. 이 가이드 리브(19)의 높이(H1)는 본체 버스바 특정 부분(13A)과 보조 버스바(14)와의 적층 부분의 적층 높이(H2)와 동일하게 하고 있다.

이와 같이, 대전류 부분(A)의 양측이 가이드 리브(19)에 의해서 가이드되기 때문에, 본체 버스바 특정 부분(13A)과 보조 버스바(14)와의 용접 부위에 외력이 가해지는 것을 방지할 수 있어, 보조 버스바(14)가 본체 버스바로부터 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 인접한 회로의 버스바와의 쇼트 발생도 확실하게 방지할 수 있다.

도 7 및 도 8은 제2 실시예를 도시한다.

제2 실시예에서는, 본체 버스바(13')의 용접부 측에 용접용의 돌기부(20)를 돌출 설치하는 동시에, 상기 돌기부(20)를 설치한 부분의 폭 방향의 일측에 오목부(21)를 설치하고 있다. 한편, 보조 버스바(14') 측에는 돌기부 및 오목부를 설치하지 않고, 그 폭은 본체 버스바(13')의 오목부(21)를 설치하고 있지 않은 부분의 폭과 일치시키고 있다.

또한, 제1 실시예에서는 본체 버스바의 상면에 보조 버스바를 적층하고 있지만, 제2 실시예에서는 본체 버스바(13')의 용접부의 하면에 보조 버스바(14')를 배치하고, 상기 돌기부(20)를 저항 용접하여 본체 버스바(13')와 보조 버스바(14')를 일체화하고 있다. 또한, 저항 용접시에 용융된 용융 금속은 본체 버스바(13')의 폭 방향의 일측에 형성한 오목부(21)에 충전되고 있다.

한편, 절연판(11')에는 도 8에 도시한 바와 같이, 보조 버스바의 용접부를 배치하는 부분에 오목부(25)를 설치하고 보조 버스바(14')를 끼워 넣어, 본체 버스바(13')의 표면 높이를 다른 부분과 일치시키고 있다.

상술한 것과 같이, 본 발명에 따르면, 소요 폭을 확보할 수 없는 버스바라도, 보조 버스바를 본체 버스바에 용접함으로써, 평면적인 공간을 취하지 않고서, 통전시의 버스바의 온도 상승을 효과적으로 억제할 수 있는 동시에, 용접 부위에서 용융 금속이 본체 버스바의 외형으로부터 넘쳐 나오지 않기 때문에, 인접한 버스바와의 쇼트가 발생하기 쉽게 되는 것도 방지할 수 있다.

Claims

일정 두께의 도전성 금속판으로부터 스탬핑 가공되어, 자동차용 전기 접속 박스의 내부에 수용되는 버스바(bus bar)로서,

상기 도전성 금속판을 회로 패턴에 따라 스탬핑하여 형성된 본체 버스바와,

상기 본체 버스바의 소요(所要) 회로 폭으로 스탬핑 가공할 수 없는 부분에 적층 고착되는 별체의 보조 버스바

로 이루어지고, 상기 보조 버스바는 상기 본체 버스바에 용접되어 일체화되며, 이 일체화되는 용접부에서 상기 본체 버스바 또는 상기 보조 버스바의 폭은 다른 부분보다 좁은 폭으로 되어 있는 것인 버스바.
제1항에 있어서, 상기 보조 버스바 또는 본체 버스바의 용접부에 돌기부가 설치되어 있는 동시에, 상기 돌기부의 양측 또는 일측에 우묵하게 들어가게 한 오목부가 형성되어 상기 좁은 폭으로 되고, 이 오목부의 용적은 용접시에 발생하는 용융 금속이 충전된 상태라도 그 부분의 버스바 폭이 다른 부분의 폭 이하로 되도록 설정되어 있는 것인 버스바.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보조 버스바는 본체 버스바의 하면에 용접되어 일체화되고, 절연판의 오목하게 형성된 부위에 상기 보조 버스바를 끼워 맞춰 상기 용접부의 본체 버스바의 표면을 다른 부분의 표면과 동일 높이로 유지하는 것인 버스바.