KR101801849B1 - 버스바 제조방법 및 그 제조방법을 이용한 버스바 - Google Patents

버스바 제조방법 및 그 제조방법을 이용한 버스바 Download PDF

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박성근
정재익
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Abstract

본 발명은 (a) 복수의 판형 도체가 길이방향으로 적층된 적층 도체그룹의 일 단부에 홈 또는 홀 형태의 결합부가 형성된 노칭부가 결합되는 단계; (b) 일 단부에 상기 결합부와 체결 가능한 형태의 걸림부가 형성된 리드선이 튜브의 일측에서 타측으로 끼워지고, 상기 걸림부와 결합부가 체결되는 단계; (c) 상기 리드선이 튜브의 타측에서 일측으로 이동되며, 상기 적층 도체그룹이 상기 튜브에 끼워지며 피복되는 단계; (d) 상기 걸림부와 결합부가 해체되고, 상기 적층 도체그룹의 일 단부에 결합된 노칭부가 제거되는 단계; 를 포함하는 버스바 제조방법 에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 적층 도체그룹을 튜브에 끼워 피복시키는 단계에서 튜브에 아무런 손상이 발생되지 않도록 함은 물론, 매우 쉽고 빠르게 적층 도체 그룹에 대한 피복 공정이 수행되도록 하여, 버스바 제조 공정 효율 및 양질의 버스바를 제공할 수 있는 버스바 제조방법을 제공할 수 있다.

Description

버스바 제조방법 및 그 제조방법을 이용한 버스바{METHOD OF MANUFACTURING BUS-BAR AND THE BUS-BAR}
본 발명은 버스바 제조방법 및 그 제조방법을 이용한 버스바에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적층 도체그룹을 튜브에 끼워 피복시키는 단계에서 튜브에 아무런 손상이 발생되지 않도록 함은 물론, 매우 쉽고 빠르게 적층 도체 그룹에 대한 피복 공정이 수행되도록 하여, 버스바 제조 공정 효율 및 양질의 버스바를 제공할 수 있는 버스바 제조방법 및 그 제조방법을 이용한 버스바에 관한 것이다.
최근 차량에는 다양한 전기장치들이 모듈화된 형태로 내장되고 그러한 전기장치의 각 모듈 내 협소한 공간 내에 충분한 통전 능력을 갖는 플렉서블한 형태의 전원 케이블이 요구된다.
특히, 전기차의 출현으로 인하여, 주어진 좁은 공간 내에서 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 케이블이 요구되고 있으며, 이러한 요구는 빌딩이나 건물 내의 계장박스나 전원 공급박스 등에도 마찬가지라 할 수 있다.
상술한 요구를 해결하기 위해, 버스바가 제공되고 있으며, 버스바는 판형의 도체를 복수 개 길이방향으로 적층하고 피복시킨 형태로서, 그 유연성으로 인해 필요한 형태로 절곡이 가능하고, 그로 인해 좁은 공간에서의 설치가 용이할 뿐만 아니라, 높은 통전 능력을 제공함으로써, 최근 많은 전기장치 모듈 내지 박스에 빈번하게 사용되고 있다.
그러나, 기존의 버스바는, 복수의 판형 도체를 튜브에 끼우는 과정에서 작업자의 많은 어려움이 존재한다.
즉, 기존의 버스바를 제조하는 방법으로 적층된 판형 도체들을 단순히 한번에 튜브에 억지로 끼워 피복시키는 방법만이 제공되고 있는 실정이다.
그러나 이러한 기존의 버스바 피복 방식은, 적층된 판형 도체의 모서리 내지 단부 등과 튜브 내주면의 심한 마찰 등으로 튜브에 손상이 발생되는 경우가 빈번히 발생되고, 이러한 튜브 손상은 전기장치 내부 합선 등의 문제를 발생시키는 문제가 있다.
또한, 기존의 버스바 피복 방식은 작업자가 적층된 복수의 판형 도체를 튜브에 끼워 피복시키는 데, 많은 노력과 어려움이 따를 뿐만 아니라, 그 작업 시간 또한 장시간이 소요되는 비효율성의 문제를 발생시킨다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0143060호 등에 개시되어 있으나, 상술한 문제점에 대한 해결책은 전혀 제시되고 있지 못하는 실정이다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 피복 후 제거되는 노칭부와 노칭부에 체결 및 해체 가능한 리드선을 이용하여 적층 도체그룹을 튜브에 피복되도록 하는 단계를 포함함으로써, 튜브에 아무런 손상을 발생시키지 않으면서, 쉽고 빠르게 적층 도체그룹을 튜브에 끼워 피복시켜 양질의 버스바를 제공할 수 있는 버스바 제조방법 및 그 제조방법을 이용한 버스바를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 (a) 복수의 판형 도체가 길이방향으로 적층된 적층 도체그룹의 일 단부에 홈 또는 홀 형태의 결합부가 형성된 노칭부가 결합되는 단계; (b) 일 단부에 상기 결합부와 체결 가능한 형태의 걸림부가 형성된 리드선이 튜브의 일측에서 타측으로 끼워지고, 상기 걸림부와 결합부가 체결되는 단계; (c) 상기 리드선이 튜브의 타측에서 일측으로 이동되며, 상기 적층 도체그룹이 상기 튜브에 끼워지며 피복되는 단계; (d) 상기 걸림부와 결합부가 해체되고, 상기 적층 도체그룹의 일 단부에 결합된 노칭부가 제거되는 단계; 를 포함하고, 상기 결합부와 걸림부는 암수 결합 방식에 의해 체결 또는 해체되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 적층 도체그룹의 일 단부에 결합되는 상기 노칭부의 결합 단부는, 상기 적층 도체그룹의 일 단부의 폭 이하로 형성되고, 상기 노칭부는 상기 적층 도체그룹의 일 단부에 용접 결합되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, (e) 상기 (d) 단계에서 상기 노칭부가 제거된 적층 도체그룹의 양 단부에 상기 복수의 판형 도체가 일체로 결합된 단자부가 형성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (e) 단계는, 상기 적층 도체그룹의 일 단부에 제1 단자부가 형성되고, 상기 적층 도체그룹이 기 설정된 형태로 절곡된 후, 상기 적층 도체그룹의 타 단부에 제2 단자부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, (f) 상기 (e) 단계에서 형성된 상기 제1 및 제2 단자부의 각 단부가 연마되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (e) 단계는 상기 제1 및 제2 단자부 각각에 홀 형태의 체결홀이 형성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결합부는 상기 노칭부의 단부로부터 내측으로 인입된 테이퍼 형태 또는 원호 형태를 포함하는 홈 형태로 형성되고, 상기 걸림부는 상기 결합부와 암수 방식에 의해 체결 및 해체 가능한 돌기 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b) 단계에서의 튜브는, TPO(Thermoplastic Olefine), TPV(ThermoPlastic Vulcanizate), EPDM(Ethylene Propylene diene M-class), Stylene계 Elastomer 중 하나 이상의 조합으로 이루어진 베이스 수지 100중량부; 상기 베이스 수지에 대하여 기 설정된 일정 phr로 첨가되는 소정의 첨가제; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 판형 도체가 적층되고, 양 단부에 단자부가 형성된 적층 도체그룹; 및 상기 적층 도체그룹의 일단부와 타단부 사이를 피복하는 플렉서블 재질의 튜브를 포함하되, 상기 적층 도체그룹의 일단부에 홈 또는 홀 형태의 결합부가 형성된 노칭부가 결합되고, 일단부에 상기 결합부와 체결 가능한 형태의 걸림부가 형성된 리드선이 상기 튜브의 일측에서 타측으로 끼워져 상기 결합부와 걸림부가 결합되며, 상기 리드선이 상기 튜브의 타측에서 일측으로 이동됨으로써 상기 튜브에 의해 상기 적층 도체그룹이 피복된 후, 상기 결합부와 걸림부가 해체되고 상기 노칭부가 제거되고, 상기 적층 도체그룹의 양 단부에 단자부가 형성됨으로써 형성되되, 상기 결합부와 걸림부는 암수 결합 방식에 의해 체결 또는 해체되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 청구항 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 버스바 제조방법을 이용하여 제조된 버스바인 것을 특징으로 한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 적층 도체그룹을 튜브에 끼워 피복시키는 단계에서 튜브에 아무런 손상이 발생되지 않도록 함은 물론, 매우 쉽고 빠르게 적층 도체 그룹에 대한 피복 공정이 수행되도록 하여, 버스바 제조 공정 효율 및 양질의 버스바를 제공할 수 있는 버스바 제조방법 및 그 제조방법을 이용한 버스바를 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 버스바 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 5의 (a)는 복수의 판형 도체를 나타낸 도면이고, 도 5의 (b)는 복수 판형 도체가 적층된 적층 도체그룹을 나타낸 도면이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 각각 일 단부에 노칭부가 결합된 적층 도체그룹을 나타낸 사시도 및 평면도이다.
도 7은 리드선의 구성을 나타내기 위한 도면이다.
도 8은 튜브의 구성을 나타내기 위한 도면이다.
도 9는 노칭부의 결합부와 리드선의 걸림부의 암수 결합 형태를 나타내기 위한 예시도이다.
도 10은 리드선이 튜브의 일측에서 타측으로 끼워진 상태를 나타내기 위한 도면이다.
도 11은 도 10의 상태에서 리드선의 걸림부와 노칭부의 걸림부가 암수 결합 방식에 의해 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
도 12는 리드선이 튜브의 타측에서 일측으로 이동됨에 따라 적층 도체그룹이 튜브에 끼워지며 피복되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 13은 적층 도체그룹이 튜브에 피복되고 리드선이 해체된 상태를 나타낸 도면이다.
도 14는 적층 도체그룹이 튜브에 피복된 후 노칭부가 제거된 상태를 나타낸 도면이다.
도 15는 튜브가 피복된 적층 도체그룹의 양 단부에 단자부가 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 16은 튜브가 피복된 적층 도체그룹의 일 단부에 제1 단자부가 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 17은 도 16의 제1 단자부 형성 후 적층 도체그룹이 기 설정된 형태로 절곡된 상태를 나타낸 도면이다.
도 18은 적층 도체그룹의 절곡 후, 타 단부에 제2 단자부가 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 19는 제1 단자부와 제2 단자부에 체결홀이 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 20은 제1 단자부와 제2 단자부가 연마 가공된 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
도 1 내지 도 4는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 버스바 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 5의 (a)는 복수의 판형 도체를 나타낸 도면이고, 도 5의 (b)는 복수 판형 도체가 적층된 적층 도체그룹을 나타낸 도면이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 각각 일 단부에 노칭부가 결합된 적층 도체그룹을 나타낸 사시도 및 평면도이고, 도 7은 리드선의 구성을 나타내기 위한 도면이며, 도 8은 튜브의 구성을 나타내기 위한 도면이며, 도 9는 노칭부의 결합부와 리드선의 걸림부의 암수 결합 형태를 나타내기 위한 예시도이다.
도 10은 리드선이 튜브의 일측에서 타측으로 끼워진 상태를 나타내기 위한 도면이고, 도 11은 도 10의 상태에서 리드선의 걸림부와 노칭부의 걸림부가 암수 결합 방식에 의해 결합된 상태를 나타낸 도면이며, 도 12는 리드선이 튜브의 타측에서 일측으로 이동됨에 따라 적층 도체그룹이 튜브에 끼워지며 피복되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 13은 적층 도체그룹이 튜브에 피복되고 리드선이 해체된 상태를 나타낸 도면이며, 도 14는 적층 도체그룹이 튜브에 피복된 후 노칭부가 제거된 상태를 나타낸 도면이다.
도 15는 튜브가 피복된 적층 도체그룹의 양 단부에 단자부가 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 16은 튜브가 피복된 적층 도체그룹의 일 단부에 제1 단자부가 형성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 17은 도 16의 제1 단자부 형성 후 적층 도체그룹이 기 설정된 형태로 절곡된 상태를 나타낸 도면이며, 도 18은 적층 도체그룹의 절곡 후, 타 단부에 제2 단자부가 형성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 19는 제1 단자부와 제2 단자부에 체결홀이 형성된 상태를 나타낸 도면이며, 도 20은 제1 단자부와 제2 단자부가 연마 가공된 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 버스바 제조방법을 설명하기 위한 상기 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버스바 제조방법은 노칭부 결합단계(S10, (a) 단계)와, 리드선 결합단계(S20, (b) 단계)와, 피복단계(S30, (c) 단계) 및 노칭부 제거단계(S40, (d) 단계)를 포함한다.
본 발명에 따른 버스바 제조장법은, 먼저 (a) 단계로서, 복수의 판형 도체(10)가 길이방향으로 적층된 적층 도체그룹(100)을 형성하고, 적층 도체그룹(100)의 일 단부에 노칭부(200)가 결합된다(노칭부 결합단계, S10).
이때, 상기 적층 도체그룹은 각 판형 도체가 결합되지 않고 단순히 적층된 구조만 이루도록 한다.
상기 노칭부(200)는 적층 도체그룹(100)의 일 단부에 결합되되, 노칭부(200)에는 홈 또는 홀 형태의 결합부(210)가 형성된다.
상기 노칭부(200)의 단면, 즉 후술하는 리드선의 걸림부(310)와 체결되는 노칭부의 단면 또는/및 모서리 부분은, 후술하는 바와 같이 리드선(300)에 이끌리며 노칭부(200)가 튜브(400)를 관통하는 과정에서 노칭부(200)의 단면 내지 모서리 등 부위와 튜브(400)의 내주면 사이의 마찰력을 최소화하기 위해, 매끄럽게 연마가공되는 것이 바람직하다.
상기 노칭부(200)는, 후술하는 리드선(300)에 체결되어 리드선(300)의 이동과 함께 튜브(400)에 끼워지도록 이동된 후 제거되는 구성으로, 후술하는 리드선(300)의 걸림부(310)와 체결 또는 해체 가능하도록 하는 홈 또는 홀 형태의 결합부(210)가 형성된다.
그 다음 (b) 단계로서, 일 단부에 상기 노칭부(200)의 결합부(210)와 체결 가능한 형태의 걸림부(310)가 형성된 리드선(300)이 튜브(400)의 일측에서 타측으로 끼워지고, 상기 결합부(210)와 걸림부(310)가 체결된다(리드선 결합단계, S20).
이때, 상기 리드선(300)의 걸림부(310)는 상기 노칭부의 결합부(210)가 홀 형태인 경우에는 후크 형태로 형성되고, 상기 결합부(210)가 홈 형태인 경우에는 결합부와 암수 결합 및 해체 가능한 돌기 형태로 형성될 수 있다. 도 9에는 결합부(210)와 걸림부(310)의 형태가 제시되어 있으나, 결합부(210)와 걸림부(310)의 형태는 도 9에 도시된 형태에 한정되는 것은 아니며, 체결 및 해체가 가능한 다양한 형태로 형성될 수 있다.
상기 결합부(210)와 걸림부(310)는 암수 결합 방식에 의해 체결 또는 해체되도록 형성되는 것이 바람직하며, 이때, 결합부(210)는 상기 노칭부(200)의 단부로부터 내측으로 인입된 테이퍼 형상의 홈 형태(도 6 참조) 또는 원호 형태(도 9의 (a) 참조)로 형성되고, 상기 걸림부(310)는 상기 결합부(210)와 암수 방식에 의해 체결 및 해체 가능한 돌기 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 리드선(300)은 상기 튜브(400)의 내부를 쉽게 관통할 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 튜브(400)의 개방된 일측면(410)과 타측면(420)을 연결하는 내부공간을 쉽게 관통할 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.
그 다음 (c) 단계로서, 상기 리드선(300)이 튜브(400)의 타측에서 일측으로 이동되며 상기 적층 도체그룹(100)을 함께 이동시킴으로써, 상기 적층 도체그룹(100)이 상기 튜브(400)에 끼워져 피복된다(피복단계, S30).
즉, 튜브(400) 일측에 적층 도체그룹의 일단부를 끼워넣은 후 튜브를 당기거나, 적층 도체그룹을 튜브에 밀어 넣는 방식(기존의 방식)이 아닌, 리드선(300)을 튜브(400)에 관통시킨 후, 리드선(300)을 다시 빼내는 동작에 의해 적층 도체그룹(100)이 리드선(300)과 함께 튜브(400)를 관통하며 이동되도록 함으로써, 적층 도체그룹(100)의 피복 공정을 쉽고 빠르게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 피복 과정에서 튜브(400) 내주면 등에 발생될 수 있는 손상을 방지할 수 있도록 한다.
이때, 상기 리드선(300)이 상기 튜브(400)의 일측에서 타측으로 끼워지는 동작과, 상기 노칭부와 결합되어 튜브(400)의 타측에서 일측으로 다시 이동되는 동작은, 상기 튜브(400)를 지지하는 튜브 지지부(미도시)와 상기 리드선(300)의 단부와 결합되어 리드선(300)을 일측에서 타측으로 또는 타측에서 일측으로 이동시키는 리드선 이동수단(미도시)에 의해 시스템화될 수 있다.
이때, 노칭부(200)가 각각 일 단부에 결합된 복수의 적층 도체그룹을 하나씩 작업위치에 이동 배치시키는 적층 도체그룹 로딩수단을 더 포함하고, 작업위치에는 배치된 적층 도체그룹의 노칭부(200)에 형성된 결합부(210)와 튜브(400)에 끼워져 관통된 리드선(300)의 걸림부(310)가 암수 결합 방식에 의해 체결되도록 하는 체결수단(미도시)를 더 포함할 수 있다.
마지막으로, (d) 단계로서 상기 걸림부(210)와 결합부(310)가 해체되고, 상기 적층 도체그룹(100)의 일 단부에 결합된 노칭부(200)가 제거되는 단계(노칭부 제거단계, S40)를 포함한다.
이때, 상기 적층 도체그룹(100)은 상기 노칭부(200)가 제거됨으로써, 복수의 판형 도체가 적층된 형태의 적층 도체그룹(100)이 상기 튜브(400)에 의해 피복됨으로써 버스바가 형성된다.
상기 적층 도체그룹(100)의 일 단부에 결합되는 상기 노칭부(200)의 결합 단부는, 상기 적층 도체그룹(100)의 일 단부의 폭 이하로 형성되고, 상기 노칭부(200)는 상기 적층 도체그룹(100)의 일 단부에 용접 등 접착방식에 의해 결합되는 것이 바람직하다.
즉 상기 노칭부(200)는 상기 적층 도체그룹(100)의 일 단부로부터 연장되도록 결합되고, 상기 튜브(400)에 의해 적층 도체그룹(100)이 피복된 후 절단 공정 등에 의해 제거되도록 한다.
이때, 상기 노칭부(200)는 상기 적층 도체그룹을 이루는 판형 도체(10)와 동일 재질 또는 서로 다른 재질로 이루어질 수 있으나, 바람직하게는 다른 재질로 이루어지도록 한다.
본 발명에 따른 버스바 제조방법은 단자부 형성단계(S50, (e) 단계)를 더 포함한다.
상기 단자부 형성단계인 (e) 단계는, 상기 노칭부 제거단계(S40, (d) 단계)에서 상기 노칭부(200)가 제거된 적층 도체그룹(100)의 양 단부에 일정 범위로 상기 복수의 판형 도체가 일체로 결합된 단자부(110)가 형성되는 단계이다.
이때, 상기 적층 도체그룹(100)의 양 단부에 형성된 단자부(110)에는, 상하로 관통되는 체결홀이 형성되고, 단자부의 단부 및/또는 체결홀의 내주면의 단부에 대한 연마 가공단계를 더 포함한다.
상기 단자부(110)가 형성된 적층 도체그룹(100)은 양 단부의 단자부(100) 사이의 복수의 판형 도체들 사이는 서로 결합되어 있지 않은 상태로서 서로 이격이 발생될 수 있도록 적층되어 있을 것이다.
상기 단자부 형성단계(S50, (e) 단계)는 상술한 바와 같이 상기 노칭부 제거단계(S40) 후 적층 도체 그룹(100)의 양 단부에 상기 단자부(100)가 형성되도록 하되, 제1 단자부 형성단계(S51)와 절곡단계(S52), 및 제2 단자부 형성단계(S53)를 순차적으로 포함할 수 있다.
즉, 상기 단자부 형성단계(S50)에서는 먼저, 상기 (d) 단계에서 상기 노칭부가 제거된 적층 도체그룹(100)의 일 단부에 제1 단자부(110a)가 형성되는 상기 제1 단자부 형성단계(S51)가 수행된다.
이때, 상기 제1 단자부(110a)는 상술한 단자부의 형성과 동일한 형태로 형성된다.
그 다음, 상기 튜브(400)가 피복되고 일 단부에 제1 단자부(110a)가 형성된 적층 도체그룹(100)을 기 설정된 형태로 절곡하는 절곡단계(S52)가 수행된다.
이때, 상기 절곡단계(S52)는 버스바가 설치되는 공간에 따라 기 설정된 형태로 절곡되고, 이때 각 절곡부(C) 주변의 각 복수의 판형 도체 사이에는 이격 공간이 형성되도록 절곡될 수 있다.
이때, 상기 제1 단자부(110a)의 복수의 판형 도체들은 일체로 결합된 상태에서 적곡단계(S52)가 수행되므로, 적층 도체그룹(100)의 타단부에는 도 17에 표시된 바와 같이 복수의 판형 도체 각각의 층이 발생되는 단차부(A)가 형성되게 된다.
그 다음, 상기 절곡단계(S52)에 의해 기 설정된 형태로 절곡된 적층 도체그룹(100)의 타 단부에 제2 단자부(110b)가 형성되는 제2 단자부 형성단계(S53)가 수행된다.
상기 제2 단자부(110b)가 형성됨으로써 양 단부에 단자부가 형성되고, 기 설정된 형태로 절곡된 버스바가 제조된다.
이때, 상기 절곡단계(S52) 후 제2 단자부 형성단계(S53) 전, 단차부 제거단계가 더 포함될 수 있다.
상기 단차부 제거단계는, 상기 절곡단계(S52)에 의해 형성된 상기 단차부(A)를 제거하여, 상기 적층 도체그룹의 타단부에서 층을 형성하는 복수의 판형 도체들 각각의 단부 전체가 층을 이루지 않고 평평한 단면을 이루도록 적층 도체그룹의 타단부를 절단 가공하는 단계이다.
단차부 제거단계를 더 포함하는 경우, 후술하는 상기 적층 도체그룹(100)에 대한 타 단면 연마단계에서 연마가공 작업을 크게 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
이때, 상기 단자부 형성단계(S50)는 적층 도체그룹(100)의 양 단부에 형성된 단자부(110, 110a, 110b)에 상하로 관통되는 홀 형태의 체결홀(111)이 더 형성된다.
본 발명에 따른 버스바 제조방법은, 연마단계(S60, (f) 단계)를 더 포함한다.
상기 연마단계(S60, (f) 단계)는 상기 단자부 형성단계(S50, (e) 단계)에서 형성된 단자부(110, 110a, 110b) 각각의 단부가 매끄럽게 연마되도록 하는 단계이다.
이때, 상기 연마단계(S60)는 제1 단자부(110a)와 제2 단자부(110b)의 단면뿐만 아니라, 상기 체결홀(111)의 내주면에 대한 연마를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 연마단계(S60)에 의해 제1 단자부(110a) 및 제2 단자부(110b)의 단면 내지 모서리 등 부위를 매끄럽게 연마함으로써, 단자부의 단면 내지 모서리에 의해 작업자의 손 등이 베이는 등의 부상을 방지하고, 버스바 설치 시 주변 구성품 내지 부품 등과의 접촉에 의한 손상을 방지할 수 있다.
다음은, 본 발명에 따른 버스바에 관해 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 버스바는 적층 도체그룹(100)과 튜브(400)를 포함한다.
상기 적층 도체그룹(100)은 복수의 판형 도체(10)가 적층되고, 양 단부에 단자부(110)가 형성된다.
상기 튜브(400)는 상기 적층 도체그룹(100)의 일단부와 타단부 사이를 피복하는 플렉서블 재질의 튜브가 이용되는 것이 바람직하다.
이때, 본 발명에 따른 버스바는, 상기 적층 도체그룹(100)의 일단부에 홈 또는 홀 형태의 결합부(210)가 형성된 노칭부(200)가 결합되고, 일단부에 상기 결합부(210)와 체결 가능한 형태의 걸림부(310)가 형성된 리드선(300)이 상기 튜브(400)의 일측에서 타측으로 끼워져 상기 결합부(210)와 걸림부(310)가 결합되며, 상기 리드선(300)이 상기 튜브(400)의 타측에서 일측으로 이동됨으로써 상기 튜브(400)에 의해 상기 적층 도체그룹(100)이 피복된 후, 상기 결합부(210)와 걸림부(310)가 해체되고 상기 노칭부(300)가 제거되며, 상기 적층 도체부의 양 단부에 단자부가 형성됨으로써, 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 튜브(400)는 다음과 같은 재질로 이루어질 수 있다.
상기 튜브(400)는 베이스 수지와 베이스 수지에 기 설정된 일정한 phr로 첨가되는 소정의 첨가제를 포함한다.
이때, 상기 베이스 수지는 TPO(Thermoplastic Olefine), TPV(ThermoPlastic Vulcanizate), EPDM(Ethylene Propylene diene M-class), Stylene계 Elastomer 중 하나 이상의 조합으로 이루어진다.
이때, 상기 TPO는 인장강도와 가공특성을 향상시키고, TPV는 절연성, 저온성, 유연성, 가공 특성을 향상시키며, EPDM은 절연성, 저온성, 유연성 및 내열성을 향상시키고, Stylene계 Elastomer는 저경도성과 고인장 강도를 부여하는 기능을 갖는다. 이때, 저온성이란, 영하 30도 내지 영하 40도 이하의 저온에서도, 상온에서의 유연성이 유지되면서, 저온에 의한 크랙 등의 균열 등의 발생이 없고, 핀홀(pin-hole) 등의 발생이 없는 등의 특성을 의미한다.
상기 첨가제는 브롬(Br)계 난연제, 삼산화이안티몬(Sb2O3), 충전제(Filler), 페놀계 안정제, 금속안정제 및 활제 중 하나 이상의 조합으로 이루어진다.
이때, 상기 브롬계 난연제는 RoHS(Restriction of the use of Hazardous Substances in EEE, 전기전자제품 유해물질 사용제한 지침)를 만족하는 Br계 난연제로, DBDPE가 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 삼산화이안티몬은 Br계 난연제와 Synergy를 낼 수 있는 난연보조제로서 첨가되고, Filler는 Bus-bar용 튜브 압출시 형태 변형 등의 문제를 개선 하기 위한 무기 Filler로서 Mg(OH)2가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 페놀계 안정제는 1차 산화방지제로서 Igarnox 1010이 사용되는 것이 바람직하고, 상기 금속안정제는 Igarnox 1024가 사용되는 것이 바람직하다.
상기 활제는 컴파운딩 및 압출 시 내외부 활제로서 사용되는 것이 바람직하다.
여기서, 활제란 수지와 혼련되어 용융점도를 저하시켜 성형가공성을 향상시키며, 활제의 사용으로 가공온도가 낮아지고 가공시간이 단축됨에 따라 가공도중의 열화가 감소되어 제품의 질을 향상시키는 첨가제로서, 금형 표면이나 압출기 표면과 수지와의 점착성을 방지하는 등의 기능을 수행할 수도 있다. 이때, 상기 활제로는 zn(zinc, 아연) 아마이드 계열의 활제가 사용되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 튜브(400)에 인장강도, 가공특서, 절연, 저온, 유연성, 저경도 및 고인장 강도를 함께 고르게 부여하기 위해서, 상기 베이스 수지에 상기 TPO(Thermoplastic Olefine), TPV(ThermoPlastic Vulcanizate), EPDM(Ethylene Propylene diene M-class), Stylene계 Elastomer가 모두 포함되는 것이 가장 바람직하다.
이때, TPO, TPV, EPDM, Stylene계 Elastomer는 각각, 상기 베이스 수지 100중량에 대하여, TPO 10 내지 30 phr(parts per hundred rubber), TPV 20 내지 60 phr, EPDM 10 내지 30phr, Stylene계 Elastomer 5 내지 30phr 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 튜브의 난연성, 압출 시 형태 변형 방지, 산화 방지 등을 개선하기 위해서는, 브롬(Br)계 난연제, 삼산화이안티몬(Sb2O3), 충전제(Filler), 페놀계 안정제, 금속안정제 및 활제 등 중 하나 이상의 조합으로 이루어진 첨가제가 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 첨가제는, 상기 베이스 수지에 대하여 각각 일정 phr의 범위로 첨가되는, 브롬(Br)계 난연제, 삼산화이안티몬(Sb2O3), 충전제(Filler), 페놀계 안정제, 금속안정제 및 활제 등 중 하나 이상의 조합으로 이루어진다.
이때, 상기 브롬(Br)계 난연제는 상기 베이스 수지에 대하여 20 내지 70phr, 상기 삼산화이안티몬(Sb2O3)은 상기 베이스 수지에 대하여 1 내지 10phr, 상기 Filler는 상기 베이스 수지에 대하여 5 내지 30phr, 상기 페놀계 안정제는 상기 베이스 수지에 대하여 1 내지 7phr, 상기 금속안정제는 상기 베이스 수지에 대하여 1 내지 7phr, 상기 금속안정제는 상기 베이스 수지에 대하여 1 내지 7phr, 상기 활제는 상기 베이스 수지에 대하여 0.5 내지 3phr로 첨가되는 것이 바람직하다.
기존의 베이스 수지에 상술한 조성비의 첨가제를 첨가하는 것 만으로도, 신장률, 인장강도, 신장잔률, 인장잔률, 내열굴곡, 경도, 난연성 및 압출 특성에 대한 평가면에서 기존의 튜브에 비해 크게 향상된다. 다만, 평가 항목별로 장단점이 발생되는 경향이 발생된다.
이때, 상술한 조성비의 베이스 수지에 상술한 조성비의 첨가제를 첨가하는 경우, 평가 항목별 장단점이 극복되고, 모든 평가 항목에 대해 고르게 양질의 평가가 이루어지는 효과가 발휘된다.
아래 표 1은 상기 TPO(Thermoplastic Olefine), TPV(ThermoPlastic Vulcanizate), EPDM(Ethylene Propylene diene M-class), Stylene계 Elastomer가 베이스 수지에 대한 상술한 조성비를 만족하도록 모두 포함된 베이스 수지(이하, '최적의 실시예' 이라 함)와, 베이스 수지로서, TPO와 EPDM만이 포함된 비교예 1, EPDM과 Stylene계 Elastomer만이 포함된 비교예 2, TPO와 TPV만이 포함된 비교예 3 및 EPDM과 Stylene계 Elastomer만이 포함된 비교예 4의 각 평가항목에 대한 평가를 비교하기 위한 것으로서, 상기 최적의 실시예와 각 비교예는 상술한 조성비를 만족하는 동일한 첨가제를 포함하도록 하였다. 표 1에서의 단위는 phr 또는 질량%이다.
또한, 표 2는 상기 최적의 실시예와 각 비교예에 대한 평가항목별 평가를 나타낸 비교 실험 데이터이다.
GRADE 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 최적의 실시예
TPO 50 - 50 - 20
TPV - - 50 50 40
EPDM 50 50 - - 20
Stylene계 Elastomer - 50 - 50 20
Br계 난연제 50 50 50 50 50
Sb2O3 5 5 5 5 5
Filler 20 20 20 20 20
페놀계 안정제 2 2 2 2 2
금속안정제 3 3 3 3 3
활제 1 1 1 1 1
평가항목 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 최적의 실시예
신장률
125% ↑		 570 564 560 594 600
인강강도
1.05kg/mm2↑		 1.26 1.42 1.28 1.26 1.40
신장잔률 (158℃ X 7day) : 60% 이상 80 82 40 50 90
인장잔률 (158℃ X 7day) : 60% 이상 78 74 30 45 90
내열굴곡 (150℃ X 10day) Pass Pass Pass Pass Pass
경도 Shore A : 93 이하 99 80 92 78 91
난연성 (산소지수/VW-1) : 25 이상 27.1 22.5 27.5 22.5 27
압출 특성 Good Bad Good Bad Good
표 2에 나타난 바와 같이, 비교예 1의 경우는 TPO의 함량이 높아 목표 경도 대비 6 이상이 높게 형성되고, 비교예 2는 Stylene계 Elastomer의 함량이 높아 압출성 및 난연성의 대용 특성인 산소지수가 좋지 못한 것을 확인할 수 있으며, 비교예 3은 TPO와 TPV만의 조합으로, 내열 신장, 인장 특성이 좋지 못하며, 비교예 4는 TPV와 Stylene계 Elastomer만의 조합으로, 내열 신장, 인장 특성이 좋지 못하고, Stylene계 Elastomer의 함량이 높아 압출성 및 난연성의 대용 특성인 산소지수가 좋지 못한 것을 확인할 수 있다.
이에 반해, 최적의 실시예의 경우는 모든 평가 항목에 대하여 고르게 우수한 평가를 받고 있음을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 버스바는 상술된 본 발명에 따른 버스바 제조방법에 의해 제조된다.
본 발명에 따른 버스바 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 버스바는, 결합부(210)가 형성된 노칭부(200)와 상기 결합부(210)와 암수 결합 방식에 의해 체결 및 해체되도록 형성된 걸림부(310)가 형성된 리드선(300)을 이용함으로써, 적층 도체그룹(100)이 튜브(400)에 의해 피복되는 과정을 매우 쉽고 빠르면서 튜브(400) 등에 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 판형 도체 100: 적층 도체그룹
110: 단자부 110a: 제1 단자부
110b: 제2 단자부 200: 노칭부
210: 결합부 300: 리드선
310: 걸림부 400: 튜브
410: (튜브) 측면 개구부
S10: 노칭부 결합단계 S20: 리드선 결합단계
S30: 피복단계 S31: 제1 피복단계
S32: 제2 피복단계 S40: 노칭부 제거단계
S50: 단자부 형성단계 S51: 제1 단자부 형성단계
S52: 절곡단계 S53: 제2 단자부 형성단계
S60: 연마단계

Claims (11)

  1. (a) 복수의 판형 도체가 길이방향으로 적층된 적층 도체그룹의 일 단부에 홈 또는 홀 형태의 결합부가 형성된 노칭부가 결합되는 단계;
    (b) 일 단부에 상기 결합부와 체결 가능한 형태의 걸림부가 형성된 리드선이 튜브의 일측에서 타측으로 끼워지고, 상기 걸림부와 결합부가 체결되는 단계;
    (c) 상기 리드선이 튜브의 타측에서 일측으로 이동되며, 상기 적층 도체그룹이 상기 튜브에 끼워지며 피복되는 단계;
    (d) 상기 걸림부와 결합부가 해체되고, 상기 적층 도체그룹의 일 단부에 결합된 노칭부가 제거되는 단계; 를 포함하고,
    상기 결합부와 걸림부는 암수 결합 방식에 의해 체결 또는 해체되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 버스바 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층 도체그룹의 일 단부에 결합되는 상기 노칭부의 결합 단부는, 상기 적층 도체그룹의 일 단부의 폭 이하로 형성되고,
    상기 노칭부는 상기 적층 도체그룹의 일 단부에 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 버스바 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    (e) 상기 (d) 단계에서 상기 노칭부가 제거된 적층 도체그룹의 양 단부에 상기 복수의 판형 도체가 일체로 결합된 단자부가 형성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버스바 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 (e) 단계는,
    상기 적층 도체그룹의 일 단부에 제1 단자부가 형성되고, 상기 적층 도체그룹이 기 설정된 형태로 절곡된 후, 상기 적층 도체그룹의 타 단부에 제2 단자부가 형성되는 것을 특징으로 하는 버스바 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    (f) 상기 (e) 단계에서 형성된 상기 제1 및 제2 단자부의 각 단부가 연마되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버스바 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 (e) 단계는 상기 제1 및 제2 단자부 각각에 홀 형태의 체결홀이 형성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버스바 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 노칭부의 단부로부터 내측으로 인입된 테이퍼 형태 또는 원호 형태를 포함하는 홈 형태로 형성되고,
    상기 걸림부는 상기 결합부와 암수 방식에 의해 체결 및 해체 가능한 돌기 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 버스바 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서의 튜브는,
    TPO(Thermoplastic Olefine), TPV(ThermoPlastic Vulcanizate), EPDM(Ethylene Propylene diene M-class), Stylene계 Elastomer 중 하나 이상의 조합으로 이루어진 베이스 수지 100중량부;
    상기 베이스 수지에 대하여 기 설정된 일정 phr로 첨가되는 소정의 첨가제; 를 포함하는 버스바 제조방법.
  10. 복수의 판형 도체가 적층되고, 양 단부에 단자부가 형성된 적층 도체그룹; 및 상기 적층 도체그룹의 일단부와 타단부 사이를 피복하는 플렉서블 재질의 튜브를 포함하되,
    상기 적층 도체그룹의 일단부에 홈 또는 홀 형태의 결합부가 형성된 노칭부가 결합되고, 일단부에 상기 결합부와 체결 가능한 형태의 걸림부가 형성된 리드선이 상기 튜브의 일측에서 타측으로 끼워져 상기 결합부와 걸림부가 결합되며, 상기 리드선이 상기 튜브의 타측에서 일측으로 이동됨으로써 상기 튜브에 의해 상기 적층 도체그룹이 피복된 후,
    상기 결합부와 걸림부가 해체되고 상기 노칭부가 제거되고, 상기 적층 도체그룹의 양 단부에 단자부가 형성됨으로써 형성되되,
    상기 결합부와 걸림부는 암수 결합 방식에 의해 체결 또는 해체되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 버스바.
  11. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 버스바 제조방법을 이용하여 제조된 버스바.
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