KR101464455B1 - 전원 회로 차단 장치 - Google Patents

Abstract

한 쌍의 고정 전극과 양단부에 단자를 갖는 퓨즈를 구비한 제1 하우징과, 제1 하우징에 삽입 분리함으로써 고정 전극간을 차단 또는 접속하는 가동 전극을 구비한 제2 하우징으로 구성되는 전원 회로 차단 장치에 있어서, 제1 하우징에 퓨즈의 도통 검사를 행하기 위한 개구부를 설치하고, 접속 시에는 반드시 제2 하우징으로 개구부를 덮는 것으로 한다. 전원 회로 차단 장치에 내장된 퓨즈의 도통 검사를 쉽게 하고, 또한 전원 회로를 차단한 후 도통 검사를 행하는 메인터넌스 순서가 반드시 준수된다.

Description

전원 회로 차단 장치{POWER CIRCUIT INTERRUPTING DEVICE}

본 발명은, 하이브리드 자동차나 전기 자동차 등의 전원 회로를 차단 및 접속하는 전원 회로 차단 장치에 관한 것이다.

하이브리드 자동차나 전기 자동차 등은, 작업자의 안전을 확보하기 위해서 메인터넌스 작업 시에는 전원 회로를 수동으로 차단한 상태로 해야만 하고, 이러한 종류의 차단하는 장치로서 이하의 특허문헌 1에 기재된 것으로 알려져 있다.

이 특허문헌 1에 기재된 장치는 케이싱 내에 설치된 한 쌍의 고정 전극 및 퓨즈와, 양쪽 고정 전극에 삽입 분리 되어서 양쪽 고정 전극간을 차단 혹은 접속하는 가동 전극과, 가동 전극을 구비한 삽입 분리 조작용 핸들로 구성되어 있고, 도통 상태에 있어서 도통로는 케이싱 내에 수납되는 구조이므로 안전성이 우수하다.

일본 특허 출원 공개 평9-265874

그러나 상기 특허문헌 1에 기재된 장치는 케이싱 내에 퓨즈가 설치되어 있으므로, 퓨즈의 도통 검사를 행하기 위해서는 가동 전극을 고정 전극으로부터 빼내고, 나사를 풀고, 케이싱을 개방함으로써 퓨즈 전체를 노출시킬 필요가 있어, 따라서 검사 순서가 길다.

본 발명의 전원 회로 차단 장치는, 한 쌍의 고정 전극 및 퓨즈를 구비한 제1 하우징과, 제1 하우징에 삽입 분리함으로써 고정 전극간을 차단 또는 접속하는 가동 전극을 구비한 제2 하우징을 구비한다. 상기 제1 하우징은, 퓨즈의 도통 검사를 행하기 위한 개구부를 갖고, 회로 접속 상태에서는, 제2 하우징으로 상기 개구부가 덮인다.

본 발명에 따르면, 퓨즈 전체를 노출하지 않고 퓨즈의 도통 검사를 행할 수 있으므로 검사 순서를 단축화할 수 있고, 게다가 도통 검사를 행하기 위해서는 가동 전극을 구비한 제2 하우징을 빼내야 하므로 안전성을 유지할 수 있다. 또한, 전원 회로가 접속한 통상의 상태에서는 제2 하우징에 의해 도통 검사용 개구부가 덮이므로 먼지 등의 이물질 침입이 방지된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 전원 회로 차단 장치(SDSW)를 포함하는 전원 회로의 일부를 도시하는 회로도이다.
도 2의 (a)는 본 실시예의 SDSW의 전체 구성을 도시하는 사시도, (b)는 정면도이다.
도 3의 (a)는 본 실시예의 제1 하우징 평면도, (b)는 제1 하우징 내부의 퓨즈와 고정 전극의 배치를 도시하는 설명도이다.
도 4는 제1 하우징에 설치된 한 쌍의 고정 전극과 퓨즈 배치의 몇 가지 예를 나타내는 설명도이다.
도 5는 본 실시예의 제2 하우징의 저면도이다.
도 6은 본 실시예의 단면도이며, (a)는 좌측으로부터 본 단면도, (b)는 전방측으로부터 본 단면도이다.
도 7은 제1 하우징의 개구부 주위에 설치한 보스를 도시한 사시도이다.
도 8은 도통 검사용 전용 캡을 도시하는 것으로, (a)는 평면도, (b)는 좌 단면도이다.

이하, 도 1에서 도 8을 참조해서 본 발명의 일 실시예를 설명한다. 도 1은 하이브리드 자동차나 전기 자동차 등의 전원 회로의 일부를 도시하는 전기 회로도이다. 본 발명이 적용되는 전원 회로 차단 장치인 서비스 디스커넥터 스위치(1)(이하, 약칭하여 SDSW로 기재)는, 배터리 팩(2)의 일부로서 전원 회로의 도중에 배터리끼리를 차단 혹은 접속하는 브레이커 장치로서 기능하고, 퓨즈를 포함하는 전원 회로를 차단할 수 있다.

SDSW(1)는 한 쌍의 고정 전극 및 퓨즈(5)를 구비한 제1 하우징(3)과, 양쪽 고정 전극에 삽입 분리되어서 양쪽 고정 전극간을 차단 혹은 접속하는 가동 전극을 구비한 제2 하우징(4)으로 구성되어 있고, 제2 하우징(4)을 통한 가동 전극의 삽입 분리에 의해 배터리끼리를 차단 또는 접속함으로써 안전하게 작업할 수 있다.

접속 상태에서는 배터리로부터의 전기는 메인 릴레이를 통해서 인버터나 DC/DC 컨버터에 흐른다.

도 2의 (a)는 일 실시예의 SDSW(1)의 전체 구성을 도시하는 사시도이다. SDSW(1)는 제1 하우징(3)의 네 구석에 설치된 볼트 구멍(6)을 통해서 배터리 팩(2)에 볼트 고정 되어 있고, 배터리 팩(2)과 일체로 되어 상자형을 형성하고 있다. 이 SDSW(1)에 있어서는, 제2 하우징(4)을, 제1 하우징(3)의 기부로부터 돌출한 주위벽부(8)에 삽입함으로써, 제1 하우징(3)과 제2 하우징(4)의 전극끼리 접속되고, 전원 회로가 접속한 상태로 된다.

도 2의 (b)는 SDSW(1)를 전방에서 본 정면도이다. SDSW(1)와 배터리 팩(2)의 접합부에는 시일(7)이 설치되어 있어, 배터리 팩(2) 내로의 먼지나 물 등의 이물질 침입을 방지하고 있다. 퓨즈(5)는 SDSW(1)와 배터리 팩(2)으로 형성된 상자형 안에 배치되어 있다.

도 3의 (a)는 본 실시예의 제1 하우징(3)을 위에서 본 평면도다. 전원 회로가 접속한 상태에서는, 주위벽부(8)의 내측은 제2 하우징(4)으로 덮인다. 주위벽부(8)의 내측에는, 한 쌍의 고정 전극(9, 10)과, 양단부에 단자를 갖는 퓨즈(5)의 도통 검사용 개구부((11)(11a, 11b))가 설치되어 있다. 도통 검사는, 개구부(11)에 프로브를 삽입해서 퓨즈(5)의 양단부의 도체 부분에 접촉 시킴으로써 행해진다. 즉, SDSW(1)를 배터리 팩(2)으로부터 제거해서 퓨즈 전체를 노출시키지 않으므로 도통 검사가 가능하고, 따라서, 검사 순서를 단축화할 수 있다.

여기서, 개구부(11)가 주위벽부(8)의 외측에 위치하면, 전원 회로가 접속된 상태에서도 도통 검사를 행할 수 있으므로, 반드시 작업자의 안전을 확보할 수 있는 것은 아니다. 본 실시예에서는, 제2 하우징(4)을 제거하지 않으면 개구부(11)가 노출하지 않으므로, 전원 회로를 차단한 후 도통 검사를 행하는 메인터넌스 순서가 확실하게 지켜진다.

또한 전원 회로가 접속된 상태에서는 개구부(11)는 제2 하우징(4)에 의해 덮어져 있으므로, 개구부(11)에 전용 커버를 설치하지 않아도 배터리 팩(2) 내로의 먼지 등의 이물질 침입을 방지할 수 있다.

도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 퓨즈(5)의 적어도 일부를, 주위벽부(8)를 제2 하우징(4)의 삽입 분리 방향으로 투영해서 이루어지는 투영면 내에 배치함으로써, 퓨즈(5)가 고정 전극(9)에 근접하게 되므로 제1 하우징(3)을 소형화할 수 있다. 또한 도통 검사는 개구부(11)에 프로브를 삽입해서 퓨즈(5)의 양단부의 도체 부분에 접촉시키므로, 개구부(11)와 퓨즈(5)는 근방에 있을 필요가 있고, 개구부(11)도 고정 전극(9)에 근접한 배치가 된다. 따라서, 주위벽부(8)를 소형화할 수 있고, 제2 하우징(4)도 소형화할 수 있다.

도 3의 (b)는 본 실시예의 제1 하우징(3) 내의 한 쌍의 고정 전극(9, 10)과 퓨즈(5)의 배치를 도시하는 도면이다. 퓨즈(5)의 퓨즈 단자(17a)는 볼트(12)를 통해서 도선과 접속하고 있고, 전방 방향의 배터리와 접속하고 있다. 한쪽의 고정 전극 단자(9)는, 도체(15) 및 볼트(13)를 통해서 도선과 접속하고 있고, 우측 방향의 배터리와 접속하고 있다. 다른 쪽의 고정 전극 단자(10)는, 도체(16) 및 볼트(14)를 통해서 퓨즈 단자(17b)와 접속하고 있다. 따라서, 고정 전극 단자(10)와 개구부(11a)를 사용함으로써 도통 검사를 행하는 것도 가능하지만, 고정 전극 단자(9)와 고정 전극 단자(10)는 외관상으로는 구별이 어렵기 때문에, 고정 전극 단자(9)와 개구부(11a)를 사용한 오 검사를 해 버릴 가능성이 있다. 그로 인해, 본 실시예에서는, 또한 도통 검사용 개구부(11b)를 설치함으로써, 고정 전극 단자(9, 10)를 도통 검사에 사용하지 않도록 하고 있고, 이에 따라 오검사를 확실하게 방지할 수 있다.

도 4는, 제1 하우징(3)의 한 쌍의 고정 전극(9, 10)과 퓨즈(5)의 배치에 의한 제1 하우징(3)과 주위벽부(8)의 면적을 비교한 도면이다.

가로로 긴 형상의 고정 전극을 사용할 경우에, 본 발명은, 도 4의 (b), (c)와 같이 실시할 수도 있다. 이에 대해, 상술한 일 실시예에서는, 도 4의 (a)와 같이 , 한쪽의 고정 전극(9)을 퓨즈(5)와 평행하게 배치하고, 다른 쪽의 고정 전극(10)을, 상기 고정 전극(9)과는 90도 다른 방향으로 하는 동시에 상기 고정 전극(9)의 길이 방향의 연장선(18)과 교차하는 위치에 배치하고 있다. 이에 의해, 도 4의 (b), (c)의 배치와 비교하여, 퓨즈(5)와 한쪽의 고정 전극 단자(9)의 사이의 거리 x는 동일하다 하여도, 한 쌍의 고정 전극(9, 10)과 퓨즈(5)를 최소의 면적으로 배치할 수 있게 되어, 제1 하우징(3)을 소형화할 수 있다. 또한 도통 검사는 개구부(11)에 프로브를 삽입해서 퓨즈(5)의 양단부의 도체 부분에 접촉시키므로, 개구부(11)와 퓨즈(5)는 근방에 있을 필요가 있고, 한 쌍의 고정 전극(9, 10)과 개구부(11)도 최소의 면적으로 배치할 수 있다. 따라서 주위벽부(8)를 소형화할 수 있고, 제2 하우징(4)도 소형화할 수 있다.

도 5는 본 실시예의 제2 하우징(4)을 아래에서부터 본 저면도이다. 제2 하우징(4)에는 제1 하우징(3)의 한 쌍의 고정 전극(9, 10)에 대응한 형상을 이루는 가동 전극(18)이 설치되어 있다. 제2 하우징(4)은, 제1 하우징(3)에 삽입되었을 때에 끼워 맞추어지는 주위를 따라 시일(19)을 구비하고 있고, 상기 시일(19)이 제1 하우징(3)의 주위벽부(8)와의 사이를 시일한다. 따라서, 전원 회로가 접속된 상태에서는, 제1 하우징(3)에 설치된 한 쌍의 고정 전극(9, 10)은 방수된다. 도통 검사용 개구부(11)도 동시에 방수되고, 따라서, 개별 방수 대책은 불필요하다.

도 6의 (a)는, 도 3의 (a)에 있어서의 A-A선을 따른 제1 하우징(3)의 단면도이다. 퓨즈 엘리먼트의 양단부의 퓨즈 단자(17a, 17b)가 배터리 하네스 등과 접속되어서 회로를 구성하고 있다. 퓨즈 캡(20a, 20b)은, 퓨즈 엘리먼트나 소호재를 원통 형상의 퓨즈 커버(21) 내에 밀봉하기 위한 부품이다.

여기서, 본 실시예에서는, 퓨즈 단자(17a) 측의 퓨즈 캡(20a)은, 표면도 포함하여 도체가 되어 있고, 개구부(11a)를 통한 프로브(22)를 이 퓨즈 캡(20a)에 접촉시킴으로써, 도통 검사가 행해진다. 이와 같이 퓨즈 단자(17a)가 아니라 퓨즈 캡(20a)을 도통 검사에 이용하면, 고정 전극 단자(10)에 도통한 퓨즈 단자(17b)와 퓨즈 캡(20a)과의 사이의 거리y가, 같은 고정 전극 단자(10)에 도통한 퓨즈 단자(17b)와 퓨즈 단자(17a)와의 사이의 거리z보다도 짧아지므로, 개구부(11a)의 위치를 고정 전극(10)에 근접시키는 것이 가능해진다. 따라서, 주위벽부(8)를 소형화할 수 있고, 제2 하우징(4)을 소형으로 할 수 있다.

또한, 한 쌍의 퓨즈 캡(20a, 20b)의 한쪽의 퓨즈 캡(20a)만을 도체로 했을 경우, 세트 작업 시에 반대 방향으로 퓨즈(5)를 접속해버림으로써 도통 검사를 할 수 없게 될 가능성이 있으므로, 본 실시예에서는, 퓨즈 단자(17b) 측의 퓨즈 캡(20b)도 마찬가지로 도체로 하고 있고, 이 퓨즈 캡(20b)에 대하여 개구부(11b)가 설치되어 있다.

도 6의 (b)는, 도 3의 (a)의 B-B선을 따른 제1 하우징(3)의 단면도이다. 전술한 바와 같이 퓨즈(5)가 고정 전극 단자(9, 10)에 근접함에 따라, 도통 검사용 개구부(11a, 11b)를 퓨즈 캡(20a, 20b) 위에 설치할 수 있다. 따라서, 도통 검사용 프로브(22)를 개구부(11a, 11b)에 수직으로 세우면 도통 검사를 할 수 있고, 안정된 검사를 할 수 있다.

도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 프로브(22)가 접촉하는 퓨즈 캡(20a, 20b)의 도통 검사면(23)을 평탄면으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 평평하게 함으로써, 도통 검사용 프로브(22)가 도통 검사면(23)에서 미끄러질 일이 없어져, 더욱 안정된 검사를 할 수 있다.

도 7은 제1 하우징(3)의 주위벽부(8)의 사시도이다. 제1 하우징(3)의 도통 검사용 개구부(11)의 주위에, 원통 형상으로 돌출한 보스(24a, 24b)가 형성되어 있다. 이와 같이 보스(24a, 24b)를 설치함으로써, 개구부(11)의 위치가 알기 쉬워져, 고정 전극 단자(9, 10)를 도통 검사에 사용할 필요가 없어짐과 아울러, 오검사를 방지할 수 있다. 또한, 융기한 보스(24a, 24b)가 가이드의 역할을 하기 때문에 도통 검사용 프로브(22)를 도통 검사면(23)에 접촉시키기 쉬워져, 안정된 검사를 할 수 있다.

또한 상기 실시예에서는, 제2 하우징(4)을 제거해서 고정 전극 단자(9, 10)를 노출한 상태에서 도통 검사를 행하는 순서를 설명했지만, 더욱 고정 전극 단자(9, 10)를 도통 검사에 사용하는 것을 완전하게 방지하기 위해서, 제2 하우징(4)을 제거한 후에 주위벽부(8)에 삽입하는 전용 캡(25)을 사용하도록 해도 좋다.

도 8의 (a)는, 주위벽부(8)에 장착되는 전용 캡(25)을 위에서 본 평면도이며, 도 8의 (b)는 전용 캡(25)을 옆에서부터 본 단면도이다. 전용 캡(25)에는 도통 검사용의 한 쌍의 개구부(11)에 대응한 도통 검사용의 한 쌍의 구멍(26)을 설치하고 있고, 전용 캡(25)을 주위벽부(8)에 삽입한 상태에서는, 고정 전극 단자(9, 10)는 덮이고, 구멍(26)만이 노출하므로, 고정 전극 단자(9, 10)를 도통 검사에 사용할 수 없게 된다. 또한, 구멍(26)은, 전용 캡(25)에 있어서 도통 검사용의 프로브(22)를 안내하는 가이드 역할을 하므로, 프로브(22)를 소정의 각도로 세울 수 있어, 안정된 검사를 할 수 있다.

또한 상기 실시예에서는 제2 하우징(4)에 시일(19)을 구비하고 있지만, 주위벽부(8) 측에 시일을 설치한 경우라도 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, SDSW(1)가 물에 젖지 않는 위치에 배치되어 있을 경우에는, 시일을 생략할 수 있고, 또한, 주위벽부(8)에, 도통 검사용 프로브(22)를 삽입할 수 없는 치수의 공기 배출용 구멍을 설치해도 좋다.

Claims (7)

1. 한 쌍의 고정 전극 및 퓨즈를 구비한 제1 하우징과, 이 제1 하우징에 삽입 분리함으로써 상기 고정 전극간을 차단 또는 접속하는 가동 전극을 구비한 제2 하우징을 구비하고,
   상기 제1 하우징은 상기 퓨즈의 도통 검사를 행하기 위한 개구부를 갖고, 회로 접속 상태에서는 상기 제2 하우징에 의해 상기 개구부가 덮이는, 전원 회로 차단 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 퓨즈의 적어도 일부가, 상기 제2 하우징으로 덮이는 범위를 상기 제2 하우징의 삽입 분리 방향으로 투영해서 이루어지는 투영면 내에 배치된, 전원 회로 차단 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 퓨즈는 양단부에 배치된 퓨즈 단자와 퓨즈 커버를 갖고, 상기 퓨즈 커버의 단부에, 표면이 상기 퓨즈 단자와 도통하고 있는 퓨즈 캡을 구비하는, 전원 회로 차단 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 퓨즈는 양단부에 퓨즈 단자를 갖고, 상기 고정 전극은 한 쌍의 가로로 긴 형상의 단자로 이루어지고, 한쪽의 고정 전극 단자는 상기 퓨즈와 평행하게 배치되고, 다른 쪽의 고정 전극 단자는 상기 한쪽의 고정 전극 단자의 연장선과 교차하도록 배치되는, 전원 회로 차단 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 퓨즈 캡은 도통 검사용의 상기 개구부를 향하고 있는 평면부를 갖는, 전원 회로 차단 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 개구부가 상기 퓨즈의 한 쌍의 도통 검사부에 대응하여 2개 설치되어 있는, 전원 회로 차단 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 개구부의 주위가 융기되어 있는, 전원 회로 차단 장치.

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