KR101979226B1 - 멀티퓨즈용 버스바 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티퓨즈용 버스바에 관한 것이다. 본 발명의 버스바(20)는 전원공급원 측과 연결되는 입력단자부(22)를 구비하고, 상기 입력단자부(22)에서 일방향으로 길게 연장되어 연결부(24)가 형성된다. 상기 연결부(24)의 길이방향에 수직한 방향으로 다수개의 출력단자부(26)가 나란히 배치된다. 상기 출력단자부(26)와 연결부(24) 사이는 저항형성부(28)를 통해 연결되고, 상기 저항형성부(28)에는 용단부(30)가 형성된다. 상기 용단부(30)에는 저융점금속(34)이 용융되어 구비되는데, 상기 용단부(30)에 저융점금속(34)이 용융되기 전에 임시로 고정하기위해 고정부(32)가 형성된다. 상기 고정부(32)는 상기 용단부(30)의 표면에 오목하게 들어가도록 형성되는데, 상기 용단부(30)를 관통하거나 홈형상으로 형성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 저융점금속(34)을 임시로 고정하기 위한 고정부(32)의 크기가 작아져 멀티퓨즈를 구성하는 다수개의 출력단자부(26)들 사이의 간격을 최소화할 수 있어 전체적으로 버스바(20)의 크기가 작아져 멀티퓨즈를 소형화할 수 있는 이점이 있다.

Description

멀티퓨즈용 버스바{Busbar for multi-fuse}

본 발명은 멀티퓨즈용 버스바에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전체적인 크기를 소형화할 수 있도록 만들어진 멀티퓨즈용 버스바에 관한 것이다.

전기를 사용하는 전장부품은 배터리나 발전기 등의 전원공급원으로부터 전기를 공급받아 기능을 수행한다. 하지만, 전장부품에 과부하가 걸리는 경우에는 전장부품이 손상되어 사용할 수 없게 되는 문제점이 발생한다.

이를 방지하기 위해서, 퓨즈를 전원공급원과 전장부품 사이에 두어 전장부품에 과부하가 걸리는 경우에는 퓨즈가 끊어져 전기 공급을 차단하여 전장부품을 보호하게 된다. 이와 같이 퓨즈를 사용하는 경우 퓨즈가 끊어짐에 의해 전장부품이 손상되지 않게 되므로, 손상된 퓨즈만을 갈아주면 전장부품은 그대로 사용할 수 있다.

자동차와 같이 많은 전장부품을 사용하는 경우에는 다수개의 퓨즈를 하나로 만든 멀티퓨즈가 사용되기도 한다. 이와 같은 멀티퓨즈는 다수개의 퓨즈가 하나로 합쳐져 있어 다수개의 퓨즈를 별개로 사용하는 경우에 비해 상대적으로 크기가 크기는 하지만, 전체적으로 요구되는 공간의 면에서 보면 다수개의 퓨즈를 사용하는 것보다는 유리하다. 하지만, 이와 같은 멀티퓨즈에서도 소형화가 요구되고 있다.

도 1에는 일반적인 멀티퓨즈에서 하나의 용단부 주변 구성을 보인 버스바가 사시도로 도시되어 있다.

도면에 도시된 버스바(10)는 편의상 극히 일부분만을 도시하고 있다. 즉, 하나의 전장부품에 대한 용단부(15)와 그 주변을 보이고 있다. 상기 버스바(10)에는 제1연결부(11)와 제2연결부(12)가 각각 구비된다. 상기 제1연결부(11)는 전원공급원측과 연결되고 상기 제2연결부(12)는 부하, 즉 전장부품과 연결된다.

상기 제1연결부(11)와 제2연결부(12)를 연결하도록 제1 및 제2저항형성부(13,14)가 있고, 상기 저항형성부(13,14)를 연결하여서는 용단부(15)가 구비된다. 상기 저항형성부(13,14)는 그 길이와 형상을 달리하면서 저항의 세기를 설정한다. 상기 용단부(15)는 과부하가 발생하였을 때, 실제로 녹아서 끊어지는 부분이다.

상기 용단부(15)의 폭방향 양측으로 돌출되어서는 벤딩돌기(17)가 쌍으로 형성된다. 상기 벤딩돌기(17) 쌍은 2군데에 형성되어 있다. 상기 벤딩돌기(17)는 상기 용단부(15)를 형성하는 주석(19)과 같은 금속을 상기 용단부(15)에 고정하여 용융시킬 수 있도록 하는 것이다.

이와 같이 구성되는 용단부(15)에서 상기 벤딩돌기(17)는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 버스바(10)를 제작할 때 용단부(15)와 일체로 만들어진다. 즉, 하나의 금속판을 프레스공정을 거쳐 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 만들고, 다시 그 위에 주석(19)을 얹어 벤딩돌기(17)를 절곡하고 고정한 후에 용융과정을 거쳐 통해 만들어진다.

하지만, 상기와 같은 종래의 버스바(10)에서는 상기 벤딩돌기(17)가 각각의 전장부품에 대응되는 용단부(15)에 있어야 하므로, 상기 벤딩돌기(17)가 전체 버스바(10)를 설계함에 있어서, 버스바(10)의 크기를 결정하는 요소가 된다. 따라서, 전체 버스바(10)의 크기를 소형화함에 있어서, 상기 벤딩돌기(17)가 걸림돌이 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 멀티퓨즈용 버스바의 크기를 소형화하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 전원공급원 측과 전기적으로 연결되는 입력단자부와, 상기 입력단자부에서 연장되는 연결부와, 상기 연결부에서 연장되어 각각 부하 측과 연결되는 다수개의 출력단자부와, 상기 연결부와 각각의 출력단자부의 사이를 각각 연결하되 지그재그로 형성되어 상대적으로 길이가 길어지는 저항형성부와, 상기 저항형성부에 구비되어 상기 부하 측에 과부하가 걸릴 때 용융되어 끊어지는 용단부와, 상기 용단부에 구비되어 상기 용단부를 형성하는 저융점 금속을 임시로 고정하는 고정부를 포함하고, 상기 저항형성부와 용단부는 상기 연결부와 출력단자부에 비해 두께가 얇게 형성된다.

상기 고정부는 상기 용단부의 표면에 오목하게 들어가도록 형성된다.

상기 고정부는 상기 용단부를 관통하여 형성된다.

상기 고정부는 상기 용단부에 홈형상으로 형성된다.

상기 연결부의 길이방향을 따라 방열부가 구비되어 상기 연결부와 소정의 간격을 두고 마주보게 형성된다.

상기 저항형성부와 용단부는 상기 연결부와 출력단자부에 비해 두께가 얇게 형성된다.

본 발명에 의한 멀티퓨즈용 버스바에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

즉, 본 발명에서는 멀티퓨즈용 버스바의 각각의 용단부를 구성함에 있어서, 저융점금속을 고정하기 위한 구성으로 용단부에 금속고정부를 오목하게 형성하였으므로 저융점금속을 고정하기 위한 구성의 크기가 최소화될 수 있어 전체 버스바의 크기를 소형화할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1의 (a)는 종래 기술에 의한 멀티퓨즈용 버스바의 중요부 구성을 보인 사시도.
도 1의 (b)는 종래 기술에 의한 멀티퓨즈용 버스바의 용단부에 주석이 고정된 상태를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 멀티퓨즈용 버스바의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.
도 3은 본 발명 실시예의 구성을 보인 평면도.
도 4는 본 발명 실시예의 구성을 보인 단면도.
도 5는 본 발명 실시예에서 용단부의 금속고정부에 저융점 금속이 고정된 상태를 보인 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 구성을 보인 단면도.

이하 본 발명에 의한 멀티퓨즈용 버스바의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 버스바(20)는 도전성 재질로 만들어지는 것이다. 일반적으로 도전성 금속재질의 판을 프레스 가공하여 버스바(20)를 만들게 된다. 도 2에 도시된 버스바(20)는 절연성 재질로 만들어지는 멀티퓨즈용 하우징(도시되지 않음)에 수납되고, 아래에서 설명될 입력단자부(22)와 다수개의 출력단자부(26)가 상기 하우징의 외부로 돌출된다.

상기 버스바(20)의 일단 단부에는 입력단자부(22)가 형성되어 있다. 상기 입력단자부(22)는 전원공급원(도시되지 않음), 예를 들면, 배터리나 발전기 등과 전기적으로 연결되는 부분이다. 상기 입력단자부(22)에는 전원공급원과 연결된 와이어의 단부에 연결된 외부단자(도시되지 않음)가 연결된다. 상기 입력단자부(22)는 멀티퓨즈가 장착되는 방향(아래에서 설명될 출력단자부(26)의 연장방향)에 직교하는 방향으로 연장되어 있는데, 이는 상기 외부단자와의 연결때문에 그러하다.

상기 입력단자부(22)에서 연장되어 연결부(24)가 구비된다. 상기 연결부(24)는 상기 입력단자부(22)와 일체로 형성되고 일방향으로 길게 연장되는 것이다. 상기 연결부(24)의 길이는 주로 하나의 멀티퓨즈에 연결되는 전장부품의 갯수에 따라 달리된다.

상기 연결부(24)에 일체로 형성되고 상기 연결부(24)와 마주보게 절곡되어서는 방열부(25)가 구비된다. 상기 방열부(25)는 버스바(20)에서 발생하는 열을 방출하기 위한 부분이다. 상기 방열부(25)는 상기 연결부(24)와 나란히 연장되고 상기 연결부(24)와의 사이에 소정의 간격을 가지도록 절곡되어 형성된다.

본 실시예에서는 상기 연결부(24)에서 연장되어 10개의 출력단자부(26)가 구비된다. 상기 출력단자부(26)는 상기 연결부(24)에서 상기 방열부(25)의 반대쪽에 연결된다. 상기 출력단자부(26)는 각각의 전장부품 측과 전기적으로 연결되는 부분이다. 이를 위해 상기 출력단자부(26)의 선단부는 위에서 설명한 바와 같이 상기 하우징의 외부로 돌출된다. 상기 출력단자부(26)의 길이나 폭은 각각의 전장부품의 특성에 맞춰서 달리 될 수 있다.

상기 연결부(24)와 상기 출력단자부(26)의 사이를 연결하도록 저항형성부(28)가 형성된다. 상기 저항형성부(28)는 주로 그 길이를 달리하여 전장부품의 특성에 맞도록 저항의 크기를 설정하게 된다. 참고로, 도면상에서 상대적으로 우측에 있는 저항형성부(28)는 일부가 지그재그로 형성되어 상대적으로 길이가 길게 만들어진다.

상기 저항형성부(28)에는 용단부(30)가 구비된다. 상기 용단부(30)는 표면에 저융점금속, 예를 들면 주석이나 주석합금이 소정의 영역에 걸쳐서 용융되어 있고, 해당 전장부품에 과부하가 걸렸을 때는 용융되어 끊어지게 된다. 본 명세서에 첨부된 본 실시예의 도면에서는 용단부(30)에 저융점금속이 용융된 상태가 아니다. 다만, 도 5에는 저융점금속(34)이 용융되기 전에 고정부에 고정된 상태가 도시되어 있다.

상기 용단부(30)는 본 실시예에서 원판형상으로 되어 있다. 하지만, 반드시 원판형상으로 되어야 하는 것은 아니고 저융점금속(34)을 안착시켜 고정하는 고정부(32)가 형성될 수 있는 크기이면 된다. 상기 용단부(30)에는 저융점금속(34)이 고정되는 고정부(32)가 형성된다. 상기 고정부(32)는 상기 용단부(30)의 표면에 오목하게 들어가게 형성된다. 본 실시예에서는 상기 고정부(32)가 상기 용단부(30)를 관통하는 관통공의 형상으로 만들어져 있다.

상기 고정부(32)에는 용융되어 상기 용단부(30)의 소정 영역에 걸쳐 분포하게 되는 저융점금속(34)이 용융전에 고정된다. 상기 고정부(32)에 상기 저융점금속(34)의 일부가 밀려들어가서 저융점금속(34)이 고정되는 것이다. 이와 같은 상태가 도 5에 도시되어 있는데, 상기 저융점금속(34)이 소정의 직경과 길이를 가지는 원기둥형상으로 상기 고정부(32)에 대응되는 용단부(30) 상에 안착된 상태에서 펀치와 같은 것으로 힘을 가해 상기 저융점금속(34)의 일부가 상기 고정부(32)에 압입되면서 일정 이상의 외력이 가해지지 않는 한 용융되기 전에 상기 용단부(30)에서 탈락되지 않도록 한다.

그리고, 상기 저융점금속(34)으로는 반드시 고체형태의 것이 사용되어야 하는 것은 아니다. 예를 들면, 페이스트(paste) 타입의 저융점금속(34)이 사용될 수도 있다.

본 발명에서 상기 저항형성부(28) 및 용단부(30)의 두께는 상기 연결부(24)와 출력단자부(26)의 두께에 비해 얇게 형성된다. 이는 상기 저항형성부(28) 및 용단부(30)에서 저항을 높여 퓨즈의 특성을 쉽게 맞출 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 도 6에는 고정부(32')의 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예에서는 상기 고정부(32')가 관통공의 형상이 아닌 홈형상이다. 즉, 상기 용단부(30)의 표면에 오목하게 들어간 홈형상으로 된다. 상기 고정부(32')가 홈형상으로 되는 경우는 위에서 설명된 페이스트 타입의 저융점금속(34)을 사용하는 경우에 좋다. 물론, 고체형태의 저융점금속(34)을 사용하는 경우에도 홈형상으로 된 고정부(32')를 적용할 수 있으나, 저융점금속(34)이 압입되는 것은 관통공형상의 고정부(32)가 더 좋다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티퓨즈용 버스바가 사용되는 것을 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명의 멀티퓨즈용 버스바(20)는 금속판에 프레스 가공을 수행하여 만들어진다. 즉, 하나의 금속판 또는 띠모양의 금속판을 연속적으로 공급하여 프레스가공함에 의해 원하는 형상으로 만들게 된다.

이와 같이 만들어진 버스바(20)는 도 2 및 도 3에 도시된 것으로, 다음으로는 상기 고정부(32,32')에 저융점 금속(34)을 위치시킨다. 상기 저융점 금속(34)은 용융되어 상기 용단부(30)의 소정 영역에 위치되어, 과부하시에 용단부(30)가 정확하게 녹아서 끊어지도록 한다.

상기 고정부(32,32')에 저융점 금속(34)을 위치시키는 것은 다음과 같다. 먼저, 와이어타입의 저융점금속(34)은 소정의 길이로 잘라서 상기 고정부(32,32') 상에 위치시킨 상태에서 압력을 가해 상기 저융점금속(34)의 일부가 상기 고정부(32,32')의 내부로 압입되도록 하는 것이다. 그리고, 저융점금속(34)으로 페이스트 타입을 사용하는 경우에는 상기 고정부(32,32')를 포함하는 용단부(30) 표면에 저융점금속(34)을 도포하면 된다.

상기 고정부(32,32')에 저융점금속(34)을 위치시킨 다음에는 열을 가해 상기 저융점금속(34)이 용융되면서 상기 용단부(30)와 일체가 되도록 한다. 상기 저융점금속(34)이 용융되어 상기 용단부(30)의 소정 영역에 걸쳐 위치되도록 하면 용단부(30)의 형성이 완성된다.

상기 버스바(20)에 용단부(30)의 형성을 한 후에도 여러가지 필요한 작업들이 더 이루어져야 하는데, 이에 대해서는 설명을 생략한다. 상기 버스바(20)는 절연성 재질로 만들어진 합성수지 내에 설치되는데, 상기 입력단자부(22)와 출력단자부(26)는 하우징의 외부로 돌출되어 있게 된다.

이는 상기 입력단자부(22)에는 전원공급원 측과 연결된 외부단자가 연결되어야 하고, 상기 출력단자부(26)에는 부하 측인 전장부품 측과 연결되는 커넥터 등이 연결되어야 하기 때문이다.

상기 방열부(25)는 상기 하우징 내에서 상대적으로 하우징의 외부에 인접하여 있어 외부로의 열방출이 원활하게 되도록 만들어준다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설정된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들면, 상기 방열부(25)는 반드시 필요한 부분은 아니다. 즉, 상기 방열부(25) 없이도 충분히 방열이 이루어진다면, 방열부(25)가 없어도 된다.

20: 버스바 22: 입력단자부
24: 연결부 25: 방열부
26: 출력단자부 28: 저항형성부
30: 용단부 32: 고정부
34: 저융점 금속

Claims (6)

1. 전원공급원 측과 전기적으로 연결되는 입력단자부와,
   상기 입력단자부에서 연장되는 연결부와,
   상기 연결부에서 연장되어 각각 부하 측과 연결되는 다수개의 출력단자부와,
   상기 연결부와 각각의 출력단자부의 사이를 각각 연결하되 지그재그로 형성되어 상대적으로 길이가 길어지는 저항형성부와,
   상기 저항형성부에 구비되어 상기 부하 측에 과부하가 걸릴 때 용융되어 끊어지는 용단부와,
   상기 용단부에 구비되어 상기 용단부를 형성하는 저융점 금속을 임시로 고정하는 고정부를 포함하고,
   상기 저항형성부와 용단부는 상기 연결부와 출력단자부에 비해 두께가 얇게 형성되는 멀티퓨즈용 버스바.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정부는 상기 용단부의 표면에 오목하게 들어가도록 형성되는 멀티퓨즈용 버스바.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 고정부는 상기 용단부를 관통하여 형성되는 멀티퓨즈용 버스바.
   
4. 제 2 항에 있어서, 상기 고정부는 상기 용단부에 홈형상으로 형성되는 멀티퓨즈용 버스바.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 연결부의 길이방향을 따라 방열부가 구비되어 상기 연결부와 소정의 간격을 두고 마주보게 형성되는 멀티퓨즈용 버스바.
   
6. 삭제

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