KR101447117B1 - 클립타입의 부스바 커넥터 조립체 및 이를 포함하는 분전반 - Google Patents

클립타입의 부스바 커넥터 조립체 및 이를 포함하는 분전반 Download PDF

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박양석
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고종복
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Abstract

본 발명은 부스바 커넥터 조립체 및 이를 포함하는 분전반에 관한 것으로, 본 발명의 부스바 커넥터 조립체는, 판형의 분기 부스바(110)와; 체결부재에 의해 상기 분기 부스바와 고정되어 메인 부스바와 탄성적으로 끼움 조립이 가능한 탄성클립부(120)와; 상기 분기 부스바(110)와 상기 탄성클립부(120)를 고정하는 하우징(130);을 포함하되, 상기 탄성클립부(120)는, 상기 분기 부스바와 면접촉이 이루어지는 판형의 고정부(121)와; 상기 고정부 양단 각각에서 서로 대칭되게 하향 절곡 형성된 제1탄성부(122)와; 상기 제1탄성부의 각 하단에서 내측으로 서로 대칭되게 상향 절곡 형성된 제2탄성부(123);를 포함하여, 구조가 단순하여 조립 작업이 용이하며, 안정적인 전기적인 특성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

클립타입의 부스바 커넥터 조립체 및 이를 포함하는 분전반{Clip busbar connecting assembly, and the power distribution board having the same}
본 발명은 부스바 커넥터 조립체에 관한 것으로, 특히 구조가 단순하면서도 동작 신뢰성을 개선할 수 있는 클립 타입의 부스바 커넥터 조립체 및 이를 포함하는 분전반에 관한 것이다.
분전반은 건물의 각층과 방 또는 공장 등에서 각각의 장치로 전기를 공급하기 위하여 메인 전원의 모선에서 사용하고자 하는 전기부하별로 전원을 분배하여 공급하며, 한편 전원 공급 시에 과부하로 인한 과전류를 차단하기 위한 배선용 차단기와, 선로의 누전으로부터 보호할 수 있는 누전차단기로 구성되어 각각의 부하기기로 전원을 공급한다.
이러한 분전반은 분전함 내에 메인 배선용 차단기 및 누전 차단기, 그리고 메인 차단기 및 누전 차단기를 전기적으로 연결하는 부스바들로 이루어지며, 전력의 공급 및 차단이 이루어지도록 하고 각 차단기에 연결되는 선로의 노출을 방지하여 누전, 감전 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 역할을 한다.
도 1은 종래기술에 따른 분전반의 부스바 체결방식을 보여주는 사진이다.
도 1에서와 같이, 종래기술의 분전반은, 수전단자들과 분전단자들을 연결하기 위하여 수전단자에 연결되는 부스바와 분전단자 사이에 전선을 볼트로 체결하여 조립하였다. 그러나, 이러한 부스바 체결방식은 분전반 제품의 제작 시에 부스바와 전선의 연결 부위에 볼트 체결용 홀을 가공하여 볼트로 조여서 고정하여야 하므로, 많은 작업 시간이 소요되고 생산성이 낮은 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 전선을 이용하지 않고 클립 타입으로 분기 부스바를 메인 부스바에 끼워 조립하는 클립 타입의 부스바 커넥터가 제안되었다.
예를 들어, 등록실용신안 제20-0446961호(등록일자: 2009.12.04)와 등록특허 제10-0912119호(등록일자: 2009.08.06)는 클립타입의 부스바 커넥터를 보여주고 있다.
도 2는 종래기술에 따른 부스바 커넥터에 의한 메인 부스바와 분기 부스바의 분해 사시도이다.
도 2를 참고하면, 분기 부스바(10)는 클립타입의 클립체결부(20)가 조립되며, 클립체결부(20)가 메인 부스바(30)에 삽입 고정되어 메인 부스바(30)와 분기 부스바(10)의 조립이 이루어진다.
메인 부스바(30)에 조립된 분기 부스바(10)의 클립체결부(20)는 상부에서 커버(40)가 삽입 고정되어 먼지 오염을 방지하고 클립체결부(20)를 보호하는 기능을 한다.
구체적으로 클립체결부(20)는 탄성부(21), 접촉부(22), 조임부(23), 보조판(24) 및 조임나사(25)로 이루어지며, 조임부(23)는 서로 겹쳐져 있는 탄성부(21)와 접촉부(22) 한 쌍을 고정 지지하게 되고 조임나사(25)에 의해 조임부(23), 탄성부(21) 및 접촉부(22)가 분기 부스바(10)에 고정되어 접촉부(22)와 분기 부스바(10)는 전기적으로 연결된다. 조임부(23)와 분기 부스바(10) 사이의 접촉면을 넓게 하기 위하여 보조판(24)이 삽입된다.
도 3은 종래기술에 따른 부스바 커넥터가 조립된 분기 부스바와 정면도이다.
도 3을 참고하면, 두 접촉부(22) 사이로 메인 부스바(30)가 삽입되면서 탄성부(21)가 바깥으로 벌어지면서 탄성 변형이 이루어져 메인 부스바(30)는 두 접촉부(22)와 접촉이 이루어진다.
그러나, 이와 같은 종래의 클립타입의 부스바 커넥터는 메인 부스바(30)와 전기적인 접촉을 위한 한 쌍의 접촉부(22)와, 접촉부(22)와 메인 부스바(30)가 서로 밀착되어 접촉이 이루어질 수 있도록 하는 한 쌍의 탄성부(21)와, 이들을 고정 지지하여 분기 부스바(10)에 고정하기 위한 조임부(23), 보조판(24) 및 조임나사(25)와 같은 다수의 구성으로 이루어 조립 작업에 많은 시간을 필요로 하는 문제점이 있다.
특히 접촉부(22)와 함께 탄성부(21) 상단의 절곡부위만이 조임부(23)에 의해 지지되어 분기 부스바(10)에 고정되는 구조이며, 따라서 두 접촉부(22) 사이에 메인 부스바(30)가 삽입 고정되는 경우에 탄성부(21) 상단의 절곡부위에 상당히 큰 응력이 작용하여 구조적으로 불리하고 절곡 부위의 파손이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
등록실용신안 제20-0446961호(등록일자: 2009.12.04)
등록특허 제10-0912119호(등록일자: 2009.08.06)
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로써, 구조가 단순하면서도 내구성이 우수한 클립 타입의 부스바 커넥터 조립체를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부스바 커넥터 조립체는, 판형의 분기 부스바와; 체결부재에 의해 상기 분기 부스바와 고정되어 메인 부스바와 탄성적으로 끼움 조립이 가능한 탄성클립부와; 상기 분기 부스바와 상기 탄성클립부를 고정하는 하우징;을 포함하되, 상기 탄성클립부는, 상기 분기 부스바와 면접촉이 이루어지는 판형의 고정부와; 상기 고정부 양단 각각에서 서로 대칭되게 하향 절곡 형성된 제1탄성부와; 상기 제1탄성부의 각 하단에서 내측으로 서로 대칭되게 상향 절곡 형성된 제2탄성부를 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 하우징은, 상기 제1탄성부의 각 외측면을 지지하게 되는 지지부를 포함하여 상기 지지부에 의해 상기 제1탄성부의 탄성 변형이 제한되며, 보다 바람직하게는, 상기 지지부는, 상기 제1탄성부의 각 외측면과 대면하여 분기 부스바와 수직한 측벽면인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 하우징은 메인 부스바의 삽입을 안내하도록 개구되어 인입 형성된 최소한 두 개 이상의 요홈을 갖는 삽입부를 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 하우징은, 분기 부스바를 기준으로 좌우 대칭되게 마련되어 제2체결부재에 의해 조립이 이루어지는 제1하우징과 제2하우징으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 분전반은, 메인 부스바와, 이 메인 부스바와 조립되어 전기적으로 접속이 이루어지는 분기 부스바를 포함하여, 메인 전원의 모선으로부터 사용하고자 하는 전기부하별로 전원을 분배하게 되는 분전반에 있어서, 상기 분기 부스바와 고정되어 메인 부스바와 탄성적으로 끼움 조립이 가능한 탄성클립부와, 상기 분기 부스바와 상기 탄성클립부를 고정하는 하우징을 포함하되, 상기 탄성클립부는, 상기 분기 부스바와 면접촉이 이루어지는 판형의 고정부와; 상기 고정부 양단 각각에서 서로 대칭되게 하향 절곡 형성된 제1탄성부와; 상기 제1탄성부의 각 하단에서 내측으로 서로 대칭되게 상향 절곡 형성된 제2탄성부;를 포함한다.
본 발명에 따른 부스바 커넥터 조립체는, 하우징 내에 분기 부스바와 탄성클립부가 고정되어 탄성클립부 상부가 직접 바깥으로 노출되지 않도록 구성되며, 클립 타입의 단일 탄성클립부만으로 메인 부스바와 탄성 조립이 가능하여 구조가 단순하여 조립 작업이 용이하며, 안정적인 전기적인 특성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 분전반의 부스바 체결방식을 보여주는 사진,
도 2는 종래기술에 따른 부스바 커넥터에 의한 메인 부스바와 분기 부스바의 분해 사시도,
도 3은 종래기술에 따른 부스바 커넥터가 조립된 분기 부스바와 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 부스바 커넥터 조립체의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 부스바 커넥터 조립체의 분해 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 부스바 커넥터 조립체에 있어서, 탄성클립부의 정면도,
도 7의 (a)(b)는 본 발명에 따른 부스바 커넥터 조립체에 있어서, 탄성클립부의 동작예를 보여주는 도면,
도 8은 본 발명에 따른 부스바 커넥터 조립체에 있어서, 탄성클립부의 응력해석 결과를 보여주는 도면,
도 9는 본 발명에 따른 부스바 커넥터 조립체의 단면 구성도.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 부스바 커넥터 조립체(100)는, 판형의 분기 부스바(110)와, 체결부재에 의해 분기 부스바(110)와 고정되어 메인 부스바와 탄성적으로 끼움 조립이 가능한 탄성클립부(120)와, 분기 부스바(110)와 탄성클립부(120)를 고정하는 하우징(130)을 포함한다.
분기 부스바(110)는 직사각형의 금속 재질의 판재이며, 탄성클립부(120)와 조립되어 메인 부스바와는 수직으로 교차하여 설치되며, 양단은 차단기(미도시)와 결합된다. 분기 부스바(110)는 양단에 차단기와 결합을 위한 제1조립공(111)이 형성되며, 탄성클립부(120)와 나사 조립을 위한 제2조립공(112)이 형성되고 제2조립공(112)은 탄성클립부(120)의 조립 위치와 대응하여 4개의 홀에 의해 제공될 수 있다.
탄성클립부(120)는 분기 부스바(110)의 제2조립공(112)과 체결부재에 의해 조립되어 분기 부스바(110)와 고정되며, 본 실시예에서는 탄성클립부(120)의 체결부재로써 볼트(B1)를 예시하여 볼트와 너트에 의해 탄성클립부(120)의 조립이 이루어짐을 보여주고 있다.
구체적으로 도 6을 참고하면, 탄성클립부(120)는 분기 부스바와 면접촉이 이루어지는 판형의 고정부(121)와; 상기 고정부(121) 양단 각각에서 서로 대칭되게 하향 절곡 형성된 제1탄성부(122)와; 상기 제1탄성부(122)의 각 하단에서 내측으로 서로 대칭되게 상향 절곡 형성된 제2탄성부(123);를 포함한다.
고정부(121)는 분기 부스바와 볼트 체결을 위한 볼트체결공(121a)이 형성되며, 고정부(121) 양단에서 수직하게 절곡 형성된 제1탄성부(122)와, 이 제1탄성부(122)의 하단에서 상향 절곡 형성되는 제2탄성부(120)는 일체로 형성되어 제1탄성부(122)와 제2탄성부(123)는 탄성 변형이 이루어져 메인 부스바와 끼움 조립이 이루어진다. 제2탄성부(123)의 길이는 제1탄성부(122) 보다는 짧으며, 바람직하게는, 제2탄성부(123)는 제1탄성부(122) 길이의 대략 1/2에서 결정될 수 있다.
도 7의 (a)(b)는 본 발명에 따른 부스바 커넥터 조립체에 있어서, 탄성클립부의 동작예를 보여주는 도면으로, (a)는 메인 부스바 삽입 전의 탄성클립부의 정면도이며, (b)는 메인 부스바 삽입 후의 탄성클립부의 정면도이다.
도 7의 (a)(b)를 참고하면, 탄성클립부(120)는 메인 부스바가 제2탄성부(123) 사이로 삽입되면, 초기에 제2탄성부(123)가 바깥으로 벌어지면서 메인 부스바의 삽입이 이루어지며, 메인 부스바(30)가 약 40% 이상 삽입되는 시점 이후에는 제1탄성부(122)가 바깥으로 벌어지면서 메인 부스바의 삽입이 이루어져 메인 부스바(30)는 탄성클립부(120) 내에 삽입되어 양측에서 발생되는 탄성력에 의해 견고히 고정된다.
다시 구체적으로 설명되겠으나, 제1탄성부(122)는 하우징의 지지부에 의해 지지되어 탄성 변형량이 제한되며, 메인 부스바가 탄성클립부(120)에 완전 삽입된 위치에서는 제1탄성부(122), 제2탄성부(123) 및 메인 부스바는 넓은 면적을 갖고 밀착되어 안정적인 전기적 접촉 상태를 유지할 수 있다. 한편, 도 8에서는 이와 같은 본 발명에서의 탄성클립부의 응력해석 결과를 보여주고 있다.
다시 도 4 및 도 5를 참고하면, 하우징(130)은 분기 부스바(110)와 탄성클립부(120)를 고정하게 되는 절연 재질로써, 분기 부스바(110)와 탄성클립부(120)를 감싸는 구조이며 메인 부스바와 직접 조립되는 탄성클립부(120)가 직접 바깥으로 노출되는 것을 방지하여 외부의 오염물에 의한 오염을 방지하고 탄성클립부(120)를 보호한다.
하우징(130)은 메인 부스바의 삽입을 안내하도록 하방으로 개구되어 인입 형성된 최소한 두 개 이상의 요홈(131a)이 형성된 삽입부(131)를 갖는다. 삽입부(131)에 형성되는 요홈(131a)은 서로 일정 간격을 갖도록 배치되어 메인 부스바의 삽입이 이루어진다.
하우징(130)은 제1하우징(130a)과 제2하우징(130b)으로 구성되어 제2체결부재에 의해 조립이 이루어질 수 있으며, 본 실시예에서는 제2체결부재로써 다수의 볼트(B2)를 예시하고 있으며, 제1하우징(130a)과 제2하우징(130b)은 볼트 이외에 나사에 의해 조립이 이루어질 수도 있을 것이다.
제1하우징(130a)과 제2하우징(130b)은 조립되는 분기 부스바(110)를 기준으로 좌우 대칭된 구조를 가지며, 분기 부스바(110)와 탄성클립부(120)를 고정할 수 있도록 요홈 또는 돌기 구조가 일체로 사출 성형되어 제공될 수 있다.
구체적으로 도 9를 참고하면, 하우징(130) 내에서 탄성클립부(120) 상단이 분기 부스바(110)와 볼트에 의해 조립되어 고정되며, 바람직하게는, 상기 하우징(130)은 제1탄성부(122)의 각 외측면을 지지하도록 지지부가 마련되어 지지부에 의해 제1탄성부의 탄성 변형량이 제한될 수 있다. 이러한 지지부는 제1탄성부(122)의 각 외측면과 대면하여 분기 부스바와 수직한 하우징(130)의 측벽면(132)에 의해 제공될 수 있을 것이다.
제1탄성부(122)는 바깥으로 벌어져 탄성 변형이 이루어지는 경우에 하우징(130)의 측벽면(132)에 의해 지지되어 바깥으로 벌어지는 것이 제한되며, 이때 메인 부스바(30)와 제1,2탄성부(122)(123)는 서로 면접촉되어 많은 접촉면을 갖게 되어 안정적인 전기적 특성도 확보될 수 있다(도 7 참고).
본 실시예에서는 제1탄성부(122)의 각 외측면을 지지하기 위한 지지부로써, 면접촉이 이루어지는 측벽면을 예시하였으나 제1탄성부의 벌어짐 각도를 제한할 수 있도록 하우징 내에 마련될 하나 또는 다수의 돌기에 의해 제공될 수도 있을 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 부스바 커넥터 조립체는 조립되는 메인 부스바의 위치에 따라서 하우징(130) 내에 탄성클립부(120)를 끼워서 조립하고 메인 부스바에 끼워 조립하여 메인 부스바와 분기 부스바를 쉽게 조립할 수가 있다.
특히 본 발명의 부스바 커넥터 조립체는 메인 부스바와 탄성 조립되는 단일 탄성클립부만으로 구성되어 구조가 단순하여 조립 작업이 용이하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
30 : 메인 부스바 100 : 부스바 커넥터 조립체
110 : 분기 부스바 120 : 탄성클립부
121 : 고정부 122 : 제1탄성부
123 : 제2탄성부 130 : 하우징
131 : 삽입부 131a : 요홈
130a : 제1하우징 130b : 제2하우징

Claims (6)

  1. 판형의 분기 부스바와;
    체결부재에 의해 상기 분기 부스바와 고정되어 메인 부스바와 탄성적으로 끼움 조립이 가능한 탄성클립부와;
    상기 분기 부스바와 상기 탄성클립부를 고정하며, 하기의 제1탄성부의 각 외측면을 지지하여 하기의 제1탄성부의 탄성 변형을 제한하게 되는 지지부를 갖는 하우징;을 포함하되,
    상기 탄성클립부는,
    상기 분기 부스바와 면접촉이 이루어지는 판형의 고정부와;
    상기 고정부 양단 각각에서 서로 대칭되게 하향 절곡 형성된 제1탄성부와;
    상기 제1탄성부의 각 하단에서 내측으로 서로 대칭되게 상향 절곡 형성된 제2탄성부;를 포함하는 부스바 커넥터 조립체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 지지부는, 상기 제1탄성부의 각 외측면과 대면하여 분기 부스바와 수직한 측벽면인 것을 특징으로 하는 부스바 커넥터 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 메인 부스바의 삽입을 안내하도록 개구되어 인입 형성된 최소한 두 개 이상의 요홈을 갖는 삽입부를 포함하는 부스바 커넥터 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하우징은, 분기 부스바를 기준으로 좌우 대칭되게 마련되어 제2체결부재에 의해 조립이 이루어지는 제1하우징과 제2하우징으로 구성되는 것을 특징으로 하는 부스바 커넥터 조립체.
  6. 메인 부스바와, 이 메인 부스바와 조립되어 전기적으로 접속이 이루어지는 분기 부스바를 포함하여, 메인 전원의 모선으로부터 사용하고자 하는 전기부하별로 전원을 분배하게 되는 분전반에 있어서,
    상기 분기 부스바와 고정되어 메인 부스바와 탄성적으로 끼움 조립이 가능한 탄성클립부와, 상기 분기 부스바와 상기 탄성클립부를 고정하고 하기의 제1탄성부의 각 외측면을 지지하여 하기의 제1탄성부의 탄성 변형을 제한하게 되는 지지부를 갖는 하우징을 포함하되,
    상기 탄성클립부는,
    상기 분기 부스바와 면접촉이 이루어지는 판형의 고정부와;
    상기 고정부 양단 각각에서 서로 대칭되게 하향 절곡 형성된 제1탄성부와;
    상기 제1탄성부의 각 하단에서 내측으로 서로 대칭되게 상향 절곡 형성된 제2탄성부;를 포함하는 분전반.
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