KR101417689B1 - 휴즈 블럭 장치 - Google Patents

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KR101417689B1
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나오토 타구치
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야자키 소교 가부시키가이샤
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Abstract

회로 또는 정격을 변경할 경우에도 버스바의 전면적 수정을 요하지 않는 휴즈 블럭 장치를 제공한다. 휴즈 블럭 장치(50)는 버스바(10), 휴즈 블럭(20) 및 전선부착 가용성 링크(40)를 포함한다. 전선부착 가용성 링크(40)는 볼트로 나사 체결되는 나사 체결 단자(40T), 전선(W)에 접속된 전선 접속부(40W), 휴즈 소자를 수용하는 팽창부(40N)를 포함한다. 버스바(10)에는 볼트(B)를 삽입하는 볼트 삽입 구멍(10B)이 형성되고, 버스바(10)의 후방측에서 휴즈 블럭(20)에는 너트(N)가 매설되고, 전선부착 가용성 링크(40)의 나사 체결 단자(40T)가 버스바(10)에 볼트(B)로 고정된 상태에서 팽창부(40N)를 수용하는 중간부(20N)가 휴즈 블럭(20)에 형성된다.

Description

휴즈 블럭 장치{FUSE BLOCK DEVICE}
본 발명은 배터리와 전기 기기와의 사이에 접속되는 휴즈를 다수 장착하기 위한 휴즈 블럭 장치에 관한 것이다.
종래의 휴즈 블럭 장치로서는 예를 들면 하기 특허문헌 1에 기재된 것이 공지되어 있다.
특허문헌1에 개시된 휴즈 블럭 장치는 다중형 가용성(fusible) 링크이다. 도 6에 분해 사시도로 도시한 바와 같이, 가용성 링크(100)는 버스바(busbar)인 제1휴즈 회로 구성체(101)와, 역시 같은 버스바인 제2휴즈 회로 구성체(102)와, 이들 휴즈 회로 구성체(101, 102)가 상호 소정의 간격을 두고 장착되는 합성 수지제 하우징(H)을 포함한다.
제1휴즈 회로 구성체(101)는 전도성 평면형 판재를 가압하여 일체로 형성된다. 제1휴즈 회로 구성체(101)는 긴 장방형 연결 플레이트부와, 이 연결 플레이트부의 횡방향으로 각 가용성 부재를 통해서 체인 형태로 연결된 복수개의 피메일 단자부(100T)와, 복수개의 나사 클램핑 단자부 등을 포함한다. 제2휴즈 회로 구성체(102)도 제1휴즈 회로 구성체(101)와 동일하게 구성되며, 양 회로 구성체는 공통 단자부(103)에 의해 상호 연결된다.
각 가용성 부재는 제1휴즈 회로 구성체(101)와 제2휴즈 회로 구성체(102) 사이에 위치하므로, 도 6에서는 제1휴즈 회로 구성체(101)에 의해 가려져 보이지 않지만, 주지된 바와 같이 가용성 부재는 좁은 폭의 크랭크 형상을 가지고 있다. 이 크랭크 형상의 중간 부분에 저융점 금속이 크림프(crimp)되어 고정되며, 소정 값 이상의 전류가 가해질 때, 각 저융점 금속은 용해되어 차단된다.
일본특허공개 제2004-127696호 공보
<종래 공지의 다중형 가용성 링크의 결점>
종래 공지의 다중형 가용성 링크는 다중 구조로 구성되므로, 다양한 휴즈가 버스바에 일체로 형성된다. 따라서, 차량 등급이나 차종에서의 차이에 의해 실제로는 사용하지 않는 회로가 다수 존재하는 패턴이 발생한다. 또한, 차종에 따라서는절반 이하의 회로만이 사용되는 경우도 있다.
또한, 회로나 정격을 변경할 경우에는 일체로 된 버스바를 설계 변경할 필요가 있고, 일체형의 버스바 구조 때문에 불사용 회로의 발생과 정격의 변경에 따라서 버스바를 전면적으로 수정할 필요가 있으며, 이에 따라서 배선 하니스의 설계 자유도가 저하된다.
본 발명은 상기 종래 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 차량 등급이나 차종의 상이점에 의해 실제로는 사용하지 않는 회로가 다수 존재하는 패턴이 발생하여도, 필요한 회로에만 전선부착 가용성 링크를 배치하여 차량 등급이나 차종의 차이에 기인하는 폐기물을 제거할 수 있고, 또한 회로나 정격을 변경하는 경우에도 버스바를 전면적으로 수정할 필요가 없는 휴즈 블럭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적은 이하의 구성에 의해 달성된다.
(1)버스바, 상기 버스바에 장착되는 휴즈 블럭, 전선부착 가용성 링크;
를 포함하는 휴즈 블럭 장치로서, 상기 전선부착 가용성 링크의 일단에는 볼트로 나사 체결되는 나사 체결 단자가 설치되고, 상기 전선부착 가용성 링크의 타단에는 전선에 접속된 전선 접속부가 설치되며, 상기 나사 체결 단자와 상기 전선 접속부 사이에는 가용성 부재를 수용하는 팽창부가 설치되고, 상기 버스바에는 볼트 삽입 구멍이 형성되고, 상기 볼트 삽입 구멍을 통해서 상기 나사 체결 단자에 사용되는 볼트가 삽입되고, 상기 버스바의 후방측에서 상기 휴즈 블럭에는 너트가 매설되고, 상기 너트는 상기 볼트 삽입 구멍을 통해 삽입된 볼트와 결합하며, 전선부착 가용성 링크의 나사 체결 단자가 볼트에 의해 버스바에 고정된 상태에서, 상기 팽창부를 수용하는 수용부가 상기 휴즈 블럭에 형성된다.
(2) 상기 (1)이 구성의 휴즈 블럭 장치에 있어서, 상기 휴즈 블럭 장치는 전기 접속 박스로부터 분리되어 형성되고, 상기 버스바는 상기 전기 접속 박스로부터 전력을 받는 전력 공급부와, 복수개의 볼트 삽입 구멍을 포함하고, 상기 휴즈 블럭은 복수개의 수용부를 포함한다.
상기 (1)의 구성에 의하면, 차량 등급이나 차종이 상이하여 실제로는 사용하지 않는 회로가 다수 존재하는 패턴이 발생하여도, 차량 등급이나 차종의 상이함에 기인한 폐기물이 제거되고, 또한 회로나 정격을 변경할 때에도 버스바를 전면적으로 수정할 필요가 없는 휴즈 블럭 장치를 실현할 수 있다.
상기 (2)의 구성에 의하면, 휴즈 블록 장치가 전기 접속 박스와 분리되어 별개로 형성되므로, 휴즈 블럭 장치만을 독립하여 설계, 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴즈 블럭 장치에서 FL(Fusible Link: 가용성 링크) 장착 장치와 가용성 링크를 상호 분리한 상태를 도시한 사시도로서, 볼트 삽입 구멍을 통과하는 종단면도로 휴즈 블럭 장치의 단부를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1과 같이 FL 장착 장치와 가용성 링크를 상호 분리한 상태를 도시한 사시도로서, 볼트 삽입 구멍을 벗어난 종단면에서 휴즈 블럭 장치의 단부를 도시한 도면이다.
도 3은 4개의 전선부착 가용성 링크가 도 1에 도시한 FL 장착 장치에 장착된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4a는 도 3에 도시한 휴즈 블럭 장치가 릴레이 내부 블럭에 연결되기 전의 상태에서 전기 접속 박스를 도시한 사시도이고, 도 4b는 휴즈 블럭 장치가 릴레이 내부 블럭에 접속된 이후의 상태에서 전기 접속 박스를 도시한 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 접속되는 부하의 개수가 서로 다른 전기 접속 박스를 도시한 사시도이다.
도 6은 특허문헌1에 개시된 휴즈 블럭 장치를 도시한 분해 사시도이다.
<본 발명의 일실시예에 따른 휴즈 블럭 장치>
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 휴즈 블럭 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 본 발명의 휴즈 블럭 장치는 차량 등급이나 차종이 상이하여도 불사용 회로를 가지고 있지 않고, 회로 또는 정격을 변경할 경우에도 버스바(busbar)의 전면적인 변경을 요하지 않는다.
<휴즈 블럭 장치(50)의 구조>
도 1 및 도 2에 있어서, 임의 개수의 전선부착 가용성 링크(40)가 FL(Fusible Link: 가용성 링크) 장착 장치(30)에 장착될 수 있으며, 이 FL 장착 장치(30)는 버스바(10) 및 이 버스바(10)에 장착되는 휴즈 블럭(20)을 포함한다. FL 장착 장치(30)에 전선부착 가용성 링크(40)가 장착되면, 휴즈 블럭 장치(50)(도 4)가 완성된다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 블럭 장치(50)는 버스바(10) 및 이 버스바(10)에 장착되는 휴즈 블럭(20)을 포함하는 FL 장착 장치(30)와, 전선부착 가용성 링크(40)로 구성된다.
<버스바(10)의 구조>
버스바(10)는 단면 U자형의 기다란 전도성 금속판을 프레스 가공하여 형성된다. U자형 단면을 가진 개방 다리부(10K)의 종방향으로 소정의 간격을 두고 복수개의 볼트 삽입 구멍(10B)이 형성되어 있고, 기다란 전도성 금속판의 단부에는 단자부(10J)가 형성되어 있다. U자형 단면을 가진 양쪽 개방 다리부(10K)들 사이에는 휴즈 블럭(20)의 단부가 장착된다.
<휴즈 블럭(20)의 구조>
휴즈 블럭(20)의 두께는 종단면도로 볼 때, 버스바(10)의 개방 다리부(10K)의 후방부가되는 상부(20K)(도 2 참조)는 광폭 두께를 가지고, 하부(20W)는 상부(20K)와 유사한 광폭 두께를 가진다. 상부와 하부 사이가 되는 중간부(20N)의 두께는 상부(20K)와 하부(20W)의 두께 보다는 좁다. 중간부(20N)의 수직방향의 길이는 전선부착 가용성 링크(40)의 직방체형 수지성형 팽창부(40N)의 수직방향 길이와 같다. 또한, 하부(20W)의 폭과 중간부(20N)의 폭 사이의 차이로 형성되는 영역에 전선부착 가용성 링크(40)의 직방형 팽창부(40N)의 소정의 측방향 길이를 수용할 수 있도록, 중간부(20N)의 측방향 폭(두께)의 치수가 결정된다. 따라서, 전체적으로 도 2의 2점쇄선원(A)으로 도시한 바와 같이, 전선부착 가용성 링크(40)의 직방체형 수지성형 팽창부(40N)의 일측면을 수용하도록 오목부(수용부)(D)가 형성되어 있다.
또한, 휴즈 블럭(20)의 오목부(D)의 모서리에 코너(20C)(도 2의 2점쇄선의 원B로 표시된 부분)가 형성되고, 전선부착 가요성 링크(40)의 직방체형 팽창부(40N)의 모서리에 코너(40C)가 형성된다. 따라서, 휴즈 블럭(20)의 코너(20C)에 전선부착 가용성 블럭(40)의 코너(40C)가 안착된다.
그리고, 휴즈 블럭(20)의 상부(20K)(도 2 참조)에는 너트(N)가 매입되며, 이 너트(N)는 볼트 삽입구멍(10B)에 삽입된 볼트B와 결합한다.
<전선부착 가용성 링크(40)의 구조>
전선부착 가용성 링크(40)는 나사 체결 단자(40T)를 일단에 구비하고, 전선 접속부(40W)를 타단에 구비하며, 팽창부(40N)를 중간부에 구비한다. 나사 체결 단자(40T)는 볼트B(도 1 참조)로 나사체결되는 나사구멍(40B)을 가진다. 전선(W)(도 1 참조)을 압착하고, 이후 스포트 용접 또는 초음파 접속을 수행하여 전선 접속부(40W)가 전선(W)에 접속된다. 팽창부(40N)는 수지의 사출성형에 의해 직방체형 평행육면체 형상으로 성형되고, 휴즈 블럭(20)과 마주하는 팽창부의 하부 코너는 코너(에지) 형상부(40C)로 형성된다.
전선 접속부(40W)에 연결된 각각의 전선(W)은 각각의 부하에 결합된다.
<전선부착 가용성 링크(40)의 장착>
FL 장착 장치(30)에 전선부착 가용성 링크(40)를 장착하는 것은 다음과 같이 수행된다. 볼트B는 전선부착 가용성 링크(40)의 나사 체결 단자(40T)의 나사 구멍(40B)을 통해 삽입된 이후 다시 버스바(10)의 볼트 삽입 구멍(10B)을 통해 삽입되어 나사결합된다. 그리고, 볼트B는 휴즈 블럭(20)의 상부(20K)(도 2 참조)에 매설된 너트(N)(도 1 참조)에 나사체결되므로, 결과적으로 전선부착 가용성 링크(40)가 버스바(10)에 고정된다. 이 상태에서, 전선부착 가용성 링크(40)의 팽창부(40N)가 휴즈 블럭(20)의 중간부(20N)가 되는 오목부(D)에 부분적으로 수용되어 팽창부(40N)가 휴즈 블럭(20)에 안정적으로 고정된다. 이 경우, 전선부착 가용성 링크(40)의 직방체형 평행육면체 팽창부(40N)의 코너(40C)가 휴즈 블럭(20)의 중간부(20N)의 코너(20C)에 안착되기 때문에, 전선부착 가용성 링크(40)가 FL 장착 장치(30)에 더욱 안정적으로 장착될 수 있다.
버스바(10)에 복수개의 볼트 삽입 구멍(10B)이 형성되기 때문에(도 1에서는 총 8개의 볼트 삽입 구멍이 형성되고, 그 중 4개는 버스바(10)의 U자형 다리부의 전방 다리부에 설치되고, 나머지 4개는 전방 다리부의 반대측에 설치된다), 전선부착 가용성 링크(40)는 8개까지 장착될 수 있어 결과적으로 다중 구조를 얻는다.
<전선부착 가용성 링크(40)가 임의 개수로 장착 가능함>
도 2는 전선부착 2개의 가용성 링크(40)가 FL 장착 장치(30)에 장착된 상태를 도시한다. 상기한 바와 같이, 본 발명에 따라서 버스바(10)를 통해 복수개의 볼트 삽입 구멍(10B)을 형성하기 때문에, 전선부착 가용성 링크(40)가 8개까지 장착될 수 있는 다중 구조를 실현할 수 있다.
차량 등급이나 차종의 차이에 의해 실제로는 사용되지 않는 회로가 다수 존재하는 패턴이 발생하는 경우에 그 불사용 회로에 연결된 버스바(10)의 볼트 삽입 구멍(10B)에 전선부착 가용성 링크(40)가 장착된다. 또한, 회로나 정격을 변경하는 경우에도, 본 발명의 실시예에 따르면, 버스바의 전면적 수정이 필요하지 않고, 필요한 회로에 연결된 볼트 삽입 구멍(10B)에만 전선부착 가용성 링크(40)를 부착하면 된다.
<종래 다중 FL의 역할을 대체하는 것이 가능함>
도 3은 4개의 전선부착 가용성 링크(40)가 FL 장착 장치(30)에 장착된 상태를 도시한다. 전선부착 가용성 링크(40)들 사이에서의 FL 장착 장치(30)의 영역에, 또는 전선부착 가용성 링크(40)의 단부에는 절연 격리판(20S)이 설치되어 있어, 전선부착 가용성 링크(40)들이 상호간 절연되어 있다.
상기 절연 격리판(20S)의 측방향 폭(W1)을 종래의 다중 FL의 폭과 동일하게 하여, 종래 다중 FL과 동일한 공간으로 동일 극수(極數)를 구성할 수 있다. 따라서, 절연 격리판(20S)이 종래 다중 FL의 역할을 대체할 수 있다.
<그 밖의 효과>
휴즈 블럭(20)에는 전선부착 가용성 링크(40)가 수납되는 공간이 있으므로, 이 공간이 전선(W)으로부터 가용성 링크(40)에 전달되는 외부 장력에 의해 구성 소자가 손상을 입는 것을 방지하는 역할을 한다.
<단일 릴레이 내부 블럭에 휴즈 블럭 장치를 고정하는 것이 가능함>
본 발명의 실시예에 따른 전기 접속 박스(70)는 도 4a에 도시한 릴레이 내부 블럭(60) 및 도 3에 도시한 휴즈 블럭 장치(50)를 포함한다. 릴레이 내부 블럭(60)의 내부에는 릴레이(60R)의 전자제어장치가 장착되며, 릴레이들은 가용성 링크(60B)와 휴즈(F)를 통해 외부 부하에 연결된다. 도 4a의 부호 BA는 휴즈 블럭의 버스바를 체결하기 위한 내부 블럭 버스바를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 블럭 장치(50)에서 그 버스바(10)의 단자부(10J)가 도 4b에 도시한 바와 같이 내부 블럭 버스바(BA)에 연결되기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 블럭 장치(50)에 연결된 모든 부하는 휴즈(F)를 통해서 릴레이 내부 블럭(60)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 전기 접속 박스에 접속되는 부하의 개수가 서로 상이하여도 본 발명의 실시예에 따른 휴즈 블럭 장치(50)를 이용하는 것에 의해 불사용 가용성 링크가 발생하지 않음을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5a는 2개의 부하가 접속되는 전기 접속 박스(70A)를 도시한다. 이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 2개의 전선부착 가용성 링크(40-1, 40-2) 만을 사용하며, 이에 따라서 불사용 링크가 발생하지 않는다.
도 5b는 3개의 부하가 접속되는 전기 접속 박스(70B)를 도시한다. 이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 3개의 전선부착 가용성 링크(40-1, 40-2, 40-3) 만을 사용하며, 이에 따라서 불사용 링크가 발생하지 않는다.
도 5c는 4개의 부하가 접속되는 전기 접속 박스(70C)를 도시한다. 이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 4개의 전선부착 가용성 링크(40-1, 40-2, 40-3, 40-4) 만을 사용하며, 이에 따라서 불사용 링크가 발생하지 않는다.
유사한 방법으로, 전선부착 가용성 링크를 8개까지 사용할 수 있으며, 이에 따라서 불사용 링크가 발생하지 않는다.
종래 전기 접속 박스의 경우 전체 8개의 휴즈가 장착되므로, 불사용 휴즈가 발생하여 폐기물이 발생한다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 전선이 접속된 가용성 링크(40-1 내지 40-8)를 자유롭게 8개까지 장착할 수 있다. 따라서, 필요한 개수 만큼의 가용성 링크를 장착할 수 있으므로 가용성 링크의 폐기물이 발생하지 않는다.
이상과 같이, 일예로서 8개의 가용성 링크를 설명하였지만, 이 특정 개수는 설명의 편의상 제공된 것으로서 본 발명은 이 특정 개수에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 실시예는 본 발명의 대표적인 형태를 나타낸 것에 불과하며, 본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형 실시예가 가능하다.
또한, 본 출원은 2010년 7월 23일 자 출원된 일본특허출원(제2010-166403호)에 기초한 것으로서, 그 내용은 여기에 참조로 포함된다.
본 발명에 의한 휴즈 블럭 장치에 의하면, 차량 등급이나 차종이 상이하여 실제로 사용되지 않는 회로가 다수 존재하는 패턴이 발생하여도, 차량 등급이나 차종의 상이함에 따른 폐기물의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 회로 또는 정격을 변경할 경우에도 버스바의 전면적인 수정이 필요하지 않은 휴즈 블럭장치를 실현할 수 있다.
10. 버스바
10B. 볼트 삽입 구멍
10J. 단자부(전력 공급부)
10K. 개방 다리부
20. 휴즈 블럭
20C. 오목부의 코너(에지)
20K. 상부
20N. 중간부
20S. 절연 격리판
20W. 하부
30. FL 장착 장치
40. 전선부착 가용성 링크
40B. 나사구멍
40C. 팽창부의 코너(에지)
40N. 팽창부
40T. 나사 체결 단자
40W. 전선 접속부
50. 휴즈 블럭 장치
60. 릴레이 내부 블럭
60R. 내부 릴레이
60B. 내부 가용성 링크
70. 전기 접속 박스
B. 볼트
D. 오목부(수용부)
F. 내부 휴즈
N. 너트
W. 전선

Claims (2)

  1. 버스바;
    상기 버스바에 장착되는 휴즈 블럭;
    전선부착 가용성 링크;
    를 포함하는 휴즈 블럭 장치로서,
    상기 전선부착 가용성 링크의 일단에는 볼트로 나사 체결되는 나사 체결 단자가 설치되고, 상기 전선부착 가용성 링크의 타단에는 전선에 접속된 전선 접속부가 설치되며, 상기 나사 체결 단자와 상기 전선 접속부 사이에는 가용성 부재를 수용하는 팽창부가 설치되고,
    상기 버스바에는 볼트 삽입 구멍이 형성되고, 상기 볼트 삽입 구멍을 통해서 상기 나사 체결 단자에 사용되는 볼트가 삽입되고,
    상기 버스바의 후방측에서 상기 휴즈 블럭에는 너트가 매설되고, 상기 너트는 상기 볼트 삽입 구멍을 통해 삽입된 볼트와 결합하며, 전선부착 가용성 링크의 나사 체결 단자가 볼트에 의해 버스바에 고정된 상태에서, 상기 팽창부를 수용하는 수용부가 상기 휴즈 블럭에 형성되고,
    상기 휴즈 블럭 장치는 전기 접속 박스로부터 분리되어 형성되고,
    상기 버스바는 상기 전기 접속 박스로부터 전력을 받는 전력 공급부를 포함하는, 휴즈 블럭 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버스바는 복수개의 볼트 삽입 구멍을 포함하고,
    상기 휴즈 블럭은 복수개의 수용부를 포함하는, 휴즈 블럭 장치.
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