KR101225515B1 - 전류센서 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홀센서가 PCB기판에 대하여 착탈가능하게 결합이 이루어질 수 있도록 함과 동시에 상기 홀센서를 보다 안정적으로 보호할 수 있는 전류센서 조립체에 관한 것으로, 케이스(100); 상기 케이스(100) 내부에 장착되는 코어(200); 상기 케이스(100) 내부에 장착되는 PCB기판(300); 및 상기 PCB기판(300)에 연결되어 전류버스바(B)에 흐르는 전류를 감지하는 홀센서(400);를 포함하되, 상기 홀센서(400)의 집적회로(410)를 내측으로 수용한 상태에서, 상기 PCB기판(300)에 대하여 착탈결합이 가능하도록 끼움식 구조의 홀더부재(500)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하므로, 외부의 충격이나 이물질로부터 상기 홀센서를 안전하게 보호하거나 침입을 차단시킬 수 있을 뿐만 아니라, PCB기판에 대한 간편한 조립공정으로부터 작업 효율성 및 생산성을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

전류센서 조립체{CURRENT SENSOR ASSEMBLY}

본 발명은 전류센서 조립체에 관한 것으로, 특히 홀센서가 PCB기판에 대하여 착탈가능하게 결합이 이루어질 수 있도록 함과 동시에 상기 홀센서를 보다 안정적으로 보호할 수 있는 전류센서 조립체에 관한 것이다.

자동차에는 차량용 네비게이션 시스템과 같은 전기부품들의 장착이 증가하고 있는 추세에 있으며, 따라서 차량 배터리에서의 전력소모는 더욱 증가하고 있다.

자동차 시동시나 주행중 피크전류(peak current)는 수 백 암페어(empere)에 달하는 경우도 있다. 이에 따라, 근래에는 배터리로부터 각 부하로 분기되는 도선에 흐르는 전류를 정확히 측정하여 부품의 고장이나 불량을 확인하고 있다.

이를 위해 전류센서가 사용되고 있는데, 이는 전류가 흐르면서 생기는 자기장을 이용하여 전도체에 흐르는 전류를 측정하는 센서이다.

이하, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 전류센서에 대하여 개략적으로 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 전류센서(10)는 차량의 배터리(미도시)와 차량의 전장품(미도시) 사이에 설치되는 것으로, 전류버스바(bus bar, 미도시)가 관통하는 케이스(11) 및 커버(41)와, 상기 케이스(11) 내에 복수개로 적층되어 수납되는 코어(31)와, 상기 코어(31)에 형성된 갭(S)부분에 배치되는 홀센서(22)가 장착된 PCB기판(Printed Circuit Board, 23)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래기술의 전류센서(10)에 따르면, 상기 전류버스바로 흐르는 전류에 의해 코어(31)에 발생된 자속을 홀센서(22)가 감지하고, 이에 대응하는 홀전압(hall voltage)을 발생시킨다. 그리고, 상기 홀센서(22)에 의해 발생되는 홀전압을 이용하여 전류버스바에 흐르는 전류를 측정하게 된다.

이러한 상기 전류센서(10)를 제조하기 위해서는, 먼저 PCB기판(23)에 홀센서(22)를 전기적으로 연결하는 공정을 수행한 후 상기 케이스(11) 내에 PCB기판(23)과 코어(31) 등을 순차적으로 배치하여 조립을 완료한다.

그러나, 상기 종래기술에 따른 전류센서(10)는 상기 홀센서(22)가 납땜방식에 의해 상기 PCB기판(23)에 전기적으로 연결되는 것으로, 이때 작업자는 납땜하려는 도선 및 납땜용 인두를 파지한 상태에서 용융작업을 실시해야 하므로 작업이 쉽지 않고 그에 따른 작업시간이 길어질 뿐만 아니라, 납땜이 불균일하게 형성되거나 용융 납이 단자 이외의 다른 부분에 잔류하게 되면 상기 PCB기판(23) 및 홀센서(22)의 품질을 저하시키는 문제점이 있다

더욱이, 한번 납땜된 상태의 PCB기판(23)과 홀센서(22)는 상호 간의 분리가 이루어지지 않기 때문에 전류센서의 제품조립이 완료된 이후 성능 테스트 과정에서 상기 PCB기판(23)와 홀센서(22) 중 어느 하나의 부품에서 불량이 발생하면 둘다 폐기시켜야하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 홀센서가 PCB기판에 대하여 착탈가능하게 결합이 이루어질 수 있도록 함과 동시에 상기 홀센서를 보다 안정적으로 보호할 수 있는 전류센서 조립체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 간편한 조립공정에 의한 작업 효율성 및 생산성을 한층 향상시킬 수 있는 전류센서 조립체를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전류센서 조립체는,

케이스;

상기 케이스 내부에 장착되는 코어;

상기 케이스 내부에 장착되는 PCB기판; 및,

상기 PCB기판에 연결되어 전류버스바(B)에 흐르는 전류를 감지하는 홀센서;를 포함하되,

상기 홀센서의 집적회로를 내측으로 수용한 상태에서, 상기 PCB기판에 대하여 착탈결합이 가능하도록 끼움식 구조의 홀더부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 홀더부재는 내부에 수용결합부를 형성한 홀더 본체와, 상기 홀더 본체의 양측면에 형성되며, 상기 PCB기판을 관통하여 탄력적으로 끼워지는 결합후크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합후크는 홀더 본체의 앞뒤면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 홀더 본체의 전면 또는 후면 또는 전후면 모두에는 외측으로 돌출되는 결합용 리브가 형성되고, 상기 케이스에는 상기 결합용 리브에 대응하여 상보적 결합이 이루어지는 리브 수용홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 홀더 본체의 하부에는 전,후면을 관통하는 관통구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합후크의 선단부는 중앙부를 기준하여 앞뒤로 갈라지도록 분할 틈새가 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 케이스와 코어는 인서트 사출을 통해 일체화되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 케이스는 관통구와 수용공간부를 적어도 2개 이상 형성한 멀티형 구조로 이루어지며, 상기 수용공간부를 마감하는 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 홀센서를 내측으로 수용하여 보호함과 동시에 상기 PCB기판에 대하여 착탈가능하게 끼워지는 끼움식 구조의 홀더부재를 구성함으로써, 외부의 충격이나 이물질로부터 상기 홀센서를 안전하게 보호하거나 침입을 차단시킬 수 있을 뿐만 아니라, PCB기판에 대한 간편한 조립공정으로부터 작업 효율성 및 생산성을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 전류센서의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전류센서 조립체를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 홀센서 및 홀더부재를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 홀더부재의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 2의 홀더부재가 케이스에 결합된 상태를 나타낸 확대도이다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전류센서 조립체는, 케이스(100)와, 상기 케이스(100) 내부에 장착되는 코어(200)와, 상기 케이스(100) 내부에 장착되는 PCB기판(300)과, 상기 PCB기판(300)에 연결되어 전류버스바(B)에 흐르는 전류를 감지하는 홀센서(400) 및 상기 홀센서(400)가 끼움결합되는 홀더부재(500)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 홀더부재(500)는 상기 홀센서(400)를 감싸는 상태로 보호함과 동시에 상기 PCB기판(300)에 대하여 착탈결합되는 것으로, 절연이 우수한 합성수지 등의 절연재로 이루어진다.

구체적으로, 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이 상기 홀더부재(500)는 내부에 수용결합부(511)를 형성한 홀더 본체(510)와, 상기 홀더 본체(510)의 양측면에 형성되며, 상기 PCB기판(300)을 관통하여 탄력적으로 끼워지는 결합후크(520)로 구성된다.

즉, 상기 홀더부재(500)는 상기 홀더 본체(510)의 수용결합부(511)에 대하여 상기 홀센서(400)가 상,하방향으로 슬라이드 결합된 후 상기 결합후크(520)를 통해 PCB기판(300)에 끼움결합되는 구조이다.

이러한 상기 홀더부재(500)는 전류버스바(B)에 흐르는 전류를 감지하는 홀센서(400)의 집적회로(410)를 내측으로 수용하여 안전하게 보호할 수 있기 때문에 외부의 충격으로부터 쉽게 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 홀더부재(500)의 결합후크(520)를 통해 PCB기판(300)에 대하여 착탈식 끼움결합이 가능하므로 간편한 조립공정에 의한 작업 효율성 및 생산성을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

여기서, 상기 결합후크(520)는 홀더 본체(510)의 양측면에 형성되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정하지 않으며 상기 홀더 본체(510)의 전,후면에 형성될 수도 있다.

또한, 상기 홀더 본체(510)의 전면 또는 후면 또는 전,후면에는 외측으로 돌출되는 결합용 리브(513)가 형성된다. 물론, 상기 케이스(100)에는 상기 결합용 리브(513)에 대응하여 상보적 결합이 이루어지는 리브 수용홈(113)이 형성되는 것은 당연하다(도 5참조).

즉, 상기 홀더 본체(510)에 형성되는 결합용 리브(513)를 통해 상기 홀센서(400)를 흔들림 없이 보다 안정적으로 고정시킬 수 있는 장점이 있다.

아울러, 상기 홀더 본체(510)의 하부에는 전,후면을 관통하는 관통구멍(514)이 형성되는 것이 바람직하다.

이는, 상기 홀더 본체(510)의 수용결합부(511) 내에 장착되는 홀센서(400)로부터 방출되는 열기를 외부로 용이하게 방출시키는 것과 동시에, 상기 전류버스바(B)에 흐르는 전류를 통해 상기 코어(200)의 자속 검출측정이 한층 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 도 4는 상기 홀더부재(500)의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 여기서 상기 홀더부재(500)의 결합후크(520) 선단부는 중앙부를 기준하여 앞뒤로 갈라지도록 분할되는 분할 틈새(521)가 형성된 구조로 이루어진다.

즉, 상기 결합후크(520)는 분할 틈새(521)에 의해 양분되는 구조로 이루어짐에 따라 상기 PCB기판(300)에 결합시 양분된 상태의 결합후크가 오므려진 상태로 끼워진 이후 복원력에 의해 자연스럽게 벌어지는 과정에서 상기 PCB기판(300)에 견고하게 고정된다.

한편, 상기 케이스(100)는 절연이 우수한 합성수지 등의 절연재로 이루어지고 그 내부에는 배터리(미도시)로부터 연결된 전류버스바(B)가 비접촉 상태로 관통하도록 하는 관통구(101)가 형성되며, 상기 관통구(101)의 바깥쪽 둘레에는 코어(200), PCB기판(300) 등을 내장시키기 위한 수용공간부(102)가 형성된다.

이러한, 상기 케이스(100)는 상기 관통구(101)와 수용공간부(102)를 적어도 2개 이상 형성한 멀티형 구조로 형성될 수 있다.

또한, 상기 케이스(100)와 코어(200)는 인서트 사출을 통해 일체화할 수 있다.

아울러, 상기 케이스(100)에는 수용공간부(102)를 마감하기 위한 커버(110)가 추가적으로 형성된다.

상기 케이스(100) 및 커버(110)와 코어(300)는 전류센서 기술분야에서 일반적으로 적용되는 공지된 구성요소이므로 그 구체적인 기능적 설명은 생략한다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 홀센서(400)를 내측으로 수용하여 보호함과 동시에 상기 PCB기판(300)에 대하여 착탈가능하게 끼워지는 끼움식 구조의 홀더부재(500)를 구성함으로써, 외부의 충격이나 이물질로부터 상기 홀센서(400)를 안전하게 보호하거나 침입을 차단시킬 수 있을 뿐만 아니라, PCB기판(300)에 대한 간편한 조립공정으로부터 작업 효율성 및 생산성을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

100 : 케이스
200 : 코어
300 : PCB기판
400 : 홀센서
500 : 홀더부재
510 : 홀더 본체
511 : 수용결합부
520 : 결합후크

Claims (8)

1. 케이스(100);
   상기 케이스(100) 내부에 장착되는 코어(200);
   상기 케이스(100) 내부에 장착되는 PCB기판(300); 및,
   상기 PCB기판(300)에 연결되어 전류버스바(B)에 흐르는 전류를 감지하는 홀센서(400);를 포함하되,
   상기 홀센서(400)의 집적회로(410)를 내측으로 수용한 상태에서, 상기 PCB기판(300)에 대하여 착탈결합이 가능하도록 끼움식 구조의 홀더부재(500)를 포함하며,
   상기 홀더부재(500)는,
   내부에 수용결합부(511)를 형성한 홀더 본체(510)와,
   상기 홀더 본체(510)의 양측면에 형성되며, 상기 PCB기판(300)을 관통하여 탄력적으로 끼워지는 결합후크(520)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 결합후크(520)는 홀더 본체(510)의 앞뒤면에 형성되는 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 홀더 본체(510)의 전면 또는 후면 또는 전후면 모두에는 외측으로 돌출되는 결합용 리브(513)가 형성되고, 상기 케이스(100)에는 상기 결합용 리브(513)에 대응하여 상보적 결합이 이루어지는 리브 수용홈(113)이 형성된 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 홀더 본체(510)의 하부에는 전,후면을 관통하는 관통구멍(514)이 형성된 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.
   
6. 제1항, 제3항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 결합후크(520)의 선단부는 중앙부를 기준하여 앞뒤로 갈라지도록 분할 틈새(521)가 형성된 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 케이스(100)와 코어(200)는 인서트 사출을 통해 일체화되는 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 케이스(100)는 관통구(101)와 수용공간부(102)를 적어도 2개 이상 형성한 멀티형 구조로 이루어지며, 상기 수용공간부(102)를 마감하는 커버(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.

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