KR100964055B1 - Apparatus to join power terminals with a switching module for power supply - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전류 공급용 스위칭 모듈의 파워터미널 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power terminal device of a switching module for current supply.

본 발명은, 전동식 기계차량 등의 모터에 전류를 공급하기 위한 스위칭 모듈 회로와 전류를 외부에 공급하기 위한 접속단자로서의 파워터미널이 장착되는 PCB 기판, PCB 기판에 하나 이상 형성되는 사각 홀, 및 일측 종단에 상기 사각 홀에 삽입되는 사각 결합돌기가 형성된 파워터미널을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 파워터미널은 황동봉으로 구성할 수 있으며, 황동봉의 양단에는 외부 케이블과 PCB 기판을 황동봉에 볼트로 고정하기 위한 체결 홈이 형성된다.The present invention provides a PCB substrate equipped with a switching module circuit for supplying current to a motor such as an electric machine vehicle and a power terminal as a connection terminal for supplying current to the outside, a square hole formed on at least one PCB substrate, and one side It characterized in that it comprises a power terminal formed with a square coupling projection is inserted into the square hole at the end. The power terminal may be composed of a brass bar, and both ends of the brass bar are provided with fastening grooves for fixing the external cable and the PCB board to the brass bar.

본 발명에 따르면, 주행용 모터나 펌프 구동용 모터 등 저전압 고전류 모터를 제어하는 스위칭 모듈의 파워터미널이 외부 힘에 의해 풀려지는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라 PCB 및 파워터미널을 통해서 흐르던 전류의 단속으로 인한 오동작과, 접촉저항에 의한 과열이나 전류 스파크에 의한 과열 등을 근원적으로 방지할 수 있으므로, 제품이 소손 또는 발화 가능성을 차단할 수 있다. According to the present invention, it is possible to prevent the power terminal of the switching module controlling the low voltage high current motor such as the driving motor or the pump driving motor from being released by an external force. As a result, malfunctions due to the interruption of the current flowing through the PCB and the power terminal, and overheating due to contact resistance or overheating due to current sparking can be prevented, thereby preventing the product from being burned or ignited.

고전류, 모터, PCB, 파워터미널, 황동봉High Current, Motor, PCB, Power Terminal, Brass Bar

Description

전류 공급용 스위칭 모듈의 파워터미널 장치{ Apparatus to join power terminals with a switching module for power supply } Power terminal device of switching module for current supply {Apparatus to join power terminals with a switching module for power supply}             

도 1은 종래의 파워터미널(황동봉) 단면도,1 is a cross-sectional view of a conventional power terminal (brass rod),

도 2는 파워터미널이 PCB에 장착된 상태의 예,2 is an example of a state in which the power terminal is mounted on the PCB,

도 3은 종래의 파워터미널(황동봉)과 PCB의 결합 구조에 관한 예,3 is an example of a coupling structure of a conventional power terminal (brass rod) and a PCB,

도 4는 본 발명에 따른 파워터미널(황동봉)의 단면도,4 is a cross-sectional view of a power terminal (brass rod) according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 PCB의 예,5 is an example of a PCB according to the present invention,

도 6은 본 발명에 따른 파워터미널(황동봉)과 PCB의 결합 구조에 관한 예를 도시한 것이다.Figure 6 shows an example of the coupling structure of the power terminal (brass rod) and the PCB according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명,* Description of the symbols for the main parts of the drawing,

10: PCB 10-1: 원형 홈10: PCB 10-1: circular groove

10-2: 사각 홈 11: 파워터미널10-2: Square Groove 11: Power Terminal

11-1: 사각 결합돌기 12: MOS FET11-1: Rectangular Coupling 12: MOS FET

13: 히트싱크 30: 볼트
13: heatsink 30: bolt

본 발명은 전류 공급용 스위칭 모듈의 파워터미널 장치에 관한 것으로서, 특히 스위칭 모듈에서 생성하는 전류를 전동식 지게차량 등의 모터에 공급하기 위한 외부 접속단자인 파워터미널을 안정적으로 취부할 수 있도록 하기 위한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power terminal device of a switching module for supplying current, and more particularly to stably mount a power terminal, which is an external connection terminal for supplying a current generated by the switching module to a motor such as an electric forklift. .

전동식 지게차량의 주행용 모터나 펌프 구동용 모터와 같은 저전압 고전류 모터를 제어하기 위한 스위칭 모듈은 일반적으로 MOS FET를 병렬 연결하여 구성한다. 대용량 트랜지스터나 IGBT와 같이 큰 소자를 한 두개 사용할 경우에는 부스바(BUS Bar)나 굵은 케이블을 바로 스위칭 소자에 연결하여 사용하는 것이 가능하다. 그러나 MOS FET와 같이 작은 소자를 수십개 병렬 연결하여 사용하기 위해서는 부스바(BUS Bar)나 굵은 케이블을 이용하여 연결하는 것은 가능하지 않고, PCB(Printed Circuit Board) 등의 부재에 MOS FET를 납땜 고정시켜 사용하게 된다.Switching modules for controlling low voltage and high current motors, such as driving motors or pump driving motors of electric forklifts, are generally constructed by connecting MOS FETs in parallel. When using one or two large devices such as high-capacity transistors or IGBTs, bus bars or thick cables can be connected directly to the switching devices. However, in order to use dozens of small devices such as MOS FETs in parallel, it is not possible to connect them using bus bars or thick cables, and soldering and fixing the MOS FETs to members such as a printed circuit board (PCB). Will be used.

이와 같이 MOS FET를 PCB에 여러개 병렬 연결하게 되면 MOS FET 1개에 흐르는 전류는 수십 암페어(A)이지만 PCB 전체에 흐르는 전류의 량은 수백 암페어(A)에 달하게 된다. 이러한 PCB에 흐르는 전류를 외부(전원, 배터리)로부터 공급받고 또한 외부(부하, 모터)로 출력하기 위해서는 일반적으로 파워터미널을 PCB에 연결하여 끌어내는 방식을 사용하게 된다. 파워터미널로는 황동봉을 사용하는 경우가 많다. 이하에서는 파워터미널로서 황동봉의 예로 설명하지만 효과적인 전력공급을 위한 임의의 부재도 파워터미널로 사용될 수 있는 것임은 물론이다. When several MOS FETs are connected in parallel to the PCB, the current flowing through one MOS FET is tens of amps (A), but the amount of current flowing through the PCB reaches several hundred amps (A). In order to receive the current flowing from the PCB from the outside (power source, battery) and output the outside (load, motor), a power terminal is generally connected to the PCB and drawn out. As a power terminal, a brass bar is often used. Hereinafter, an example of a brass bar as a power terminal, but any member for effective power supply can also be used as a power terminal, of course.                         

도 1을 참조하자면, 종래의 황동봉(11)은 원통형의 형태를 가지고 있으며, 양측 종단에는 외부 케이블과 PCB를 볼트로 황동봉에 결합시키기 위한 볼트 홈이 형성되어 있다. 황동봉은 PCB의 원형 홈에 삽입된 후 PCB의 하단면으로부터 볼트가 삽입되어 서로 체결된다. 도 2는 황동봉(11)이 장착된 상태의 PCB(10)를 도시한 것으로, 황동봉(11) 이외에도 커패시터와 전력 소자로서의 MOS FET(12)가 다수개 장착되어 있으며, 열을 발산하기 위한 히트싱크(13)도 구비되어 있다.Referring to Figure 1, the conventional brass rod 11 has a cylindrical shape, and both ends are formed with bolt grooves for coupling the external cable and the PCB to the brass rod with bolts. The brass bars are inserted into the circular grooves of the PCB, and then bolts are inserted from the bottom surface of the PCB and fastened to each other. FIG. 2 shows a PCB 10 having a brass rod 11 mounted therein. In addition to the brass rod 11, a plurality of capacitors and MOS FETs 12 as power elements are mounted, and a heat sink for dissipating heat. (13) is also provided.

도 3을 참조하자면, 황동봉(11)은 원통형 그대로 PCB에 형성되어 있는 원형 홈(10-1)에 삽입되고, PCB(10)의 하단에서 볼트(30)로 조여주는 방식으로 체결하게 된다. PCB(10)에 황동봉(11)이 고정되면, 타측 종단(외부연결 부위)에 모터 권선 등의 케이블을 연결한다. 모터 권선을 연결하기 위한 케이블의 끝단에는 링 터미널이 연결되어 있어 일정 볼트를 이용하여 황동봉(11)에 연결/분리할 수 있다.Referring to FIG. 3, the brass rod 11 is inserted into a circular groove 10-1 formed in a PCB as a cylindrical shape and fastened by tightening the bolt 30 at the bottom of the PCB 10. When the brass rod 11 is fixed to the PCB 10, a cable such as a motor winding is connected to the other end (external connection portion). Ring terminal is connected to the end of the cable for connecting the motor windings can be connected / disconnected to the brass bar 11 by using a certain bolt.

그러나, 원통형의 황동봉(11)이 PCB(10)의 원형 홈(10-1)에 삽입되므로, 황동봉(11)의 외부연결 부위에서 드라이버나 스패너를 이용하여 케이블 연결용 볼트를 조이고 풀 때, PCB(10)에 고정되어 있던 황동봉(11)이 풀리는 경우가 발생하게 된다. 이렇게 외부의 힘에 의해 PCB(10)와 황동봉(11)의 연결부위가 풀리게 되면 제어장치의 오작동 또는 접촉저항에 의한 과열이나 전류 스파크에 의한 과열로 제품이 소손 또는 발화할 가능성이 있다.
However, since the cylindrical brass rod 11 is inserted into the circular groove 10-1 of the PCB 10, when tightening and loosening the cable connection bolt using a screwdriver or a spanner at the external connection portion of the brass rod 11, the PCB If the brass bar 11 fixed to the (10) is released. When the connection between the PCB 10 and the brass rod 11 is released by external force, there is a possibility that the product may be burned or ignited due to malfunction of the control device or overheating due to contact resistance or overheating due to current spark.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, PCB에 원형 홀 대신 사각 홀을 형성하고 황동봉의 PCB 연결부위도 사각으로 가공하여, 스위칭 모듈의 외부에서 케이블 연결용 볼트를 조이고 풀 때 가해지는 힘에 의해서 PCB와 황동봉의 체결상태가 풀리지 않도록 하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems, by forming a square hole instead of a circular hole on the PCB and processing the PCB connection portion of the brass bar also square, when tightening and loosening the cable connection bolt from the outside of the switching module The purpose is to prevent the clamping state of the PCB and the brass rod from being released by the applied force.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전류 공급용 스위칭 모듈의 파워터미널 장치는, 전동식 기계차량 등의 모터에 전류를 공급하기 위한 스위칭 모듈 회로가 장착되고, 상기 회로에 의해 발생하는 전류를 외부에 공급하기 위한 접속단자로서의 파워터미널이 장착되는 PCB 기판; 상기 PCB 기판에 하나 이상 형성되는 사각 홀; 및 일측 종단에 상기 사각 홀에 삽입되는 사각 결합돌기가 형성된 파워터미널을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the power terminal device of the switching module for current supply according to the present invention is equipped with a switching module circuit for supplying current to a motor, such as an electric mechanical vehicle, the current generated by the circuit A PCB board on which a power terminal as a connection terminal for supplying the external device is mounted; One or more square holes formed in the PCB substrate; And a power terminal having a square coupling protrusion inserted into the square hole at one end thereof.

상기 파워터미널은 황동봉으로 구성하여 바람직하게 실시할 수 있다.
The power terminal may be preferably implemented by configuring a brass rod.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 파워터미널의 단면도로서, 파워터미널의 일측 종단(11-2)은 모터 권선 등의 외부 케이블을 연결할 수 있도록 볼트 홈이 형성되어 있고, PCB측 종단에는 사각 결합돌기(11-1)가 형성된다. 이 사각 결합돌기(11-1)는 PCB에 형성된 사각 홈에 삽입된 후 볼트에 의해 고정된다. 파워터미널(11)로는 황동봉이 바람직하게 사용될 수 있으나, 전력을 효과적으로 외부에 공급할 수 있는 어떠한 부재도 사용할 수 있는 것임은 물론이다. 4 is a cross-sectional view of the power terminal according to the present invention, one end (11-2) of the power terminal is formed with a bolt groove to connect an external cable such as a motor winding, a square coupling projection (11) on the PCB side end -1) is formed. The square coupling protrusion 11-1 is inserted into a square groove formed in the PCB and then fixed by a bolt. Brass rod may be preferably used as the power terminal 11, but any member capable of effectively supplying power to the outside may be used.                     

도 5는 본 발명에 따른 PCB의 예로서, PCB(10)에는 전동식 기계차량 등의 모터에 전류를 공급하기 위한 스위칭 모듈 회로가 설치되며, 생성된 전류를 외부에 공급하기 위한 접속단자로서의 파워터미널이 장착된다. 이 때, 본 발명에 따라 이루어지는 파워터미널 장착은 종래와 같이 원형이 아니라 사각형태의 홈(10-2)을 통해 이루어진다. 그러므로, PCB(10)에는 파워터미널의 사각 결합돌기(11-1)가 삽입될 수 있는 사각 홈(10-2)이 해당 위치에 하나 이상 형성된다.Figure 5 is an example of a PCB according to the present invention, the PCB 10 is provided with a switching module circuit for supplying a current to a motor, such as an electric machine vehicle, power terminal as a connection terminal for supplying the generated current to the outside Is fitted. At this time, the power terminal mounting according to the present invention is made through the groove 10-2 of the rectangular shape rather than the circular as in the prior art. Therefore, the PCB 10 is formed with one or more square grooves 10-2 in which the square coupling protrusions 11-1 of the power terminal can be inserted.

도 6을 참조하여 본 발명에 따라 파워터미널과 PCB가 결합되는 상태를 설명하자면, 파워터미널(11)의 사각 결합돌기(11-1)가 PCB(10)의 사각 홀(10-2)에 삽입된 후, PCB(10)의 하단에서 고정용 볼트(30)를 이용하여 체결한다. 그러므로, 파워터미널의 케이블 연결단(11-2)에서 외부 케이블을 연결하기 위해 회전력을 가한다고 하더라도 PCB와 파워터미널의 결합은 풀어지지 않게 된다.
Referring to Figure 6 describes the state in which the power terminal and the PCB is coupled according to the present invention, the square coupling protrusion 11-1 of the power terminal 11 is inserted into the square hole (10-2) of the PCB (10). Then, fasten using the fixing bolt 30 at the bottom of the PCB (10). Therefore, even if a rotational force is applied to connect an external cable at the cable connection terminal 11-2 of the power terminal, the coupling between the PCB and the power terminal is not released.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것임은 물론이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments and can be variously modified and implemented by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention.

본 발명에 따르면, 주행용 모터나 펌프 구동용 모터 등 저전압 고전류 모터를 제어하는 스위칭 모듈의 파워터미널이 외부 힘에 의해 풀려지는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라 PCB 및 파워터미널을 통해서 흐르던 전류의 단속으로 인한 오 동작과, 접촉저항에 의한 과열이나 전류 스파크에 의한 과열 등을 근원적으로 방지할 수 있으므로, 제품이 소손 또는 발화 가능성을 차단할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the power terminal of the switching module controlling the low voltage high current motor such as the driving motor or the pump driving motor from being released by an external force. Accordingly, it is possible to fundamentally prevent malfunction due to the interruption of the current flowing through the PCB and the power terminal, and overheating due to contact resistance or overheating due to the current spark, thereby preventing the product from being burned or damaged.

Claims (2)

전동식 기계차량 등의 모터에 전류를 공급하기 위한 스위칭 모듈 회로가 장착되고, 상기 회로에 의해 발생하는 전류를 외부에 공급하기 위한 접속단자로서의 파워터미널이 장착되는 PCB 기판;A PCB board on which a switching module circuit for supplying current to a motor such as an electric machine vehicle is mounted, and a power terminal serving as a connection terminal for supplying current generated by the circuit to the outside; 상기 PCB 기판에 하나 이상 형성되는 사각 홀; 및One or more square holes formed in the PCB substrate; And 일측 종단에 상기 사각 홀에 삽입되는 사각 결합돌기가 형성된 파워터미널을 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 공급용 스위칭 모듈의 파워터미널 장치.Power terminal device of the current supply switching module comprising a power terminal formed with a square coupling protrusion is inserted into the square hole at one end. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파워터미널은 황동봉이고, 상기 황동봉의 양단에는 외부 케이블과 상기 PCB 기판을 상기 황동봉에 볼트로 고정하는 체결 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 전류 공급용 스위칭 모듈의 파워터미널 장치.The power terminal is a brass rod, the power terminal device of the switching module for current supply, characterized in that the both ends of the brass rod is formed with a fastening groove for fixing the external cable and the PCB board to the brass rod.
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