KR102067011B1 - 고전압 퓨즈 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징과 캡의 결합력을 증대시켜 차단 평가 성능을 향상시킬 수 있는 고전압 퓨즈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 일 방향으로 연장되고 양 단부의 둘레에 코킹홈이 형성된 중공의 하우징과, 상기 하우징의 양 단부에 결합되되 상기 코킹홈의 적어도 일부를 덮도록 결합되는 내부 캡과, 상기 내부 캡을 관통하여 결합되고 상기 하우징의 내부에 위치되는 엘리먼트와, 상기 내부 캡이 결합된 상기 하우징의 양 단부를 감싸도록 결합되되 상기 코킹홈을 덮도록 결합되는 외부 캡과, 상기 내부 캡과 상기 외부 캡 사이에 개재되는 소호블록을 포함한다. 이때, 상기 내부 캡은 일단이 개방된 컵 형상으로 형성되고, 상기 개방된 일단 둘레가 상기 코킹홈에 삽입되도록 코킹 처리된다.

Description

고전압 퓨즈 및 그 제조 방법{HIGH VOLTAGE FUSE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 과전류를 차단하여 회로를 보호하는 고전압 퓨즈에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 하우징과 캡의 결합력을 증대시켜 차단 평가 성능을 향상시킬 수 있는 고전압 퓨즈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 퓨즈는 전기공급원과 전장부품 사이에 설치되어 전장부품 측으로 과도한 전류가 흐르는 것을 방지하는 안전장치이다. 즉, 과전류가 인가될 경우 퓨즈의 내부에 마련된 엘리먼트가 순간적으로 용단되어 과전류를 차단함으로써 회로를 보호한다.

과전류에 의해 엘리먼트가 용단될 때 용단부에서는 아크 방전이 발생한다. 아크 방전은 퓨즈 하우징을 용융시켜 화재를 일으키기도 하고, 전장부품 측으로 전달될 경우 전장부품을 소손시킬 우려가 있다. 이를 방지하기 위하여, 퓨즈 하우징의 내부에는 모래와 같은 소호사가 충전된다.

도 10을 참조하면, 종래의 고전압 퓨즈(1)는, 중공의 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 설치되는 엘리먼트(20)와, 하우징(10)의 양 단부에 결합되는 내부 캡(30)과, 내부 캡(30)을 감싸도록 압입되는 외부 캡(40)과, 내부 캡(30)과 외부 캡(40) 사이에 개재되는 소호블록(50)을 포함한다.

상술한 고전압 퓨즈는 내부 캡(30)과 외부 캡(40)이 하우징(10)의 단부에 단순 결합되거나 압입되는 구조로서, 차단 평가 시 하우징(10)에 결합된 캡(30,40)이 쉽게 분리되어 화염이 외부로 방출되는 등 원하는 수준의 차단 성능을 발휘하지 못하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 하우징과 캡의 결합력을 증대시켜 차단 평가 성능을 향상시킬 수 있는 고전압 퓨즈 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 고전압 퓨즈는, 일 방향으로 연장되고 양 단부의 둘레에 코킹홈이 형성된 중공의 하우징과, 상기 하우징의 양 단부에 결합되되 상기 코킹홈의 적어도 일부를 덮도록 결합되는 내부 캡과, 상기 내부 캡을 관통하여 결합되고 상기 하우징의 내부에 위치되는 엘리먼트와, 상기 내부 캡이 결합된 상기 하우징의 양 단부를 감싸도록 결합되되 상기 코킹홈을 덮도록 결합되는 외부 캡과, 상기 내부 캡과 상기 외부 캡 사이에 개재되는 소호블록을 포함한다.

상술한 구성 중 상기 내부 캡은 일단이 개방된 컵 형상으로 형성되고, 상기 개방된 일단 둘레가 상기 코킹홈에 삽입되도록 코킹 처리된다.

한편, 본 발명에 따른 고전압 퓨즈의 제조 방법은, 양 단부 둘레에 코킹홈이 형성된 중공의 하우징을 준비하는 단계와, 일단이 개방되고 개방된 일단 측으로 갈수록 직경이 확장되는 테이퍼부를 포함하는 컵 형상의 내부 캡을 준비하는 단계와, 상기 내부 캡에 상기 하우징의 단부를 압입하는 단계와, 상기 테이퍼부를 가압하여 상기 하우징에 밀착시키는 단계와, 상기 내부 캡의 개방된 일단 둘레가 상기 코킹홈에 삽입되도록 코킹 처리하는 단계와, 상기 내부 캡의 상기 관통공을 통해 상기 엘리먼트를 결합하는 단계와, 상기 내부 캡이 결합된 상기 하우징의 양 단부를 감싸도록 외부 캡을 결합하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 고전압 퓨즈는 하우징에 결합된 캡을 코킹 처리하여 고정함으로써 하우징과 캡의 결합력을 증대시켜 차단 평가 성능을 향상시킬 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈 중 하우징과 내부 캡을 확대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈 제조 방법의 각 과정을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 종래의 고전압 퓨즈를 나타낸 단면도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 퓨즈(100)는, 중공의 하우징(110)과, 하우징(110)의 내부에 설치되는 엘리먼트(120)와, 하우징(110)의 양 단부에 결합되는 내부 캡(130)과, 내부 캡(130)이 결합된 하우징(110)의 양 단부를 감싸도록 결합는 외부 캡(140)과, 내부 캡(130)과 외부 캡(140) 사이에 개재되는 소호블록(150)을 포함하여 구성된다.

상술한 각 구성요소(110~150)에 대해 좀 더 상세히 살펴보도록 한다.

하우징(110)은 일 방향으로 연장된 중공의 원통 형상이다. 하우징(110)의 내부, 즉 중공의 내부에는 엘리먼트(120)가 설치되고, 엘리먼트(120)를 제외한 부분에는 소호사(도 3의 160)가 충전된다.

하우징(110)의 양 단부에는 코킹홈(112)이 형성된다. 코킹홈(112)은 하우징(110)의 양 단부에 결합되는 내부 캡(130)과 외부 캡(140)이 압착되는 부분이다. 이러한 코킹홈(112)은 하우징(110)의 표면보다 함몰된 홈 형상이며, 하우징(110)의 둘레를 따라 환형으로 형성된다.

상술한 하우징(110)은 엘리먼트(120)에 인가된 전류가 외부로 누설되지 않도록 유리, 세라믹 등의 절연물질로 제작된다.

엘리먼트(120)는 폭에 비해 길이가 길고 두께가 얇은 스트랩(strap) 형태로 이루어진다. 엘리먼트(120)의 중단에는 과전류 인가 시 쉽게 용단될 수 있도록 용단홀 등이 형성될 수 있다. 이때, 엘리먼트(120)는 퓨즈(100)의 양단, 즉 내부 캡(130)과 전기적으로 연결될 수 있도록 도전성 재질로 제작된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 엘리먼트(120)는 내부 캡(130)이 결합된 하우징(110)을 길이방향으로 관통하여 외부로 돌출된다. 즉, 엘리먼트(120)의 양 단부는 내부 캡(130)에 형성된 관통공(132)을 통해 외부로 돌출되고, 내부 캡(130)의 단부면에 접촉되도록 벤딩된 후 저항 용접 등을 통해 내부 캡(130)의 단부면에 접합된다.

내부 캡(130)은 하우징(110)의 양 단부에 각각 결합되는 한 쌍으로 구성된다. 내부 캡(130)은 일단이 개방되고 타단은 밀폐된 컵 형상으로 형성되되, 개방된 일단 측으로 갈수록 직경이 확장되는 컵 형상으로 형성된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 내부 캡(130)의 밀폐된 단부(도면상 좌측단)에는 엘리먼트(120)가 관통되는 관통공(132)이 형성된다. 또한, 내부 캡(130)의 개방된 단부(도면상 우측단)에는 끝으로 갈수록 직경이 확장되는 테이퍼부(134)가 형성된다.

즉, 내부 캡(130)의 밀폐된 단부 측 내경(D1)은 하우징(110)의 외경(D3)와 동일하고, 개방된 단부 측 내경(D2)은 하우징(110)의 외경(D3)보다 크게 형성된다.

따라서 내부 캡(130)을 하우징(110)에 결합할 때 하우징(110)의 단부가 내부 캡(130)에 용이하게 삽입되므로 조립이 용이하고 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 내부 캡(130)을 결합한 상태에서 테이퍼부(134)를 하우징(110)에 밀착시킨 후 코킹 처리를 하면 하우징(110)과의 결합력이 증대되어 차단 평가 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 내부 캡(130)의 테이퍼부(134)는 하우징(110)과의 결합 시 코킹홈(112)의 적어도 일부를 덮도록 길게 연장된다. 이는, 내부 캡(130)을 코킹 처리할 경우 내부 캡(130)의 적어도 일부가 코킹홈(112)에 삽입될 수 있도록 하기 위함이며, 이를 통해 하우징(110)과의 결합력을 증대시킬 수 있다.

외부 캡(140)은 하우징(110)의 양 단부에 각각 결합되는 한 쌍으로 구성된다. 외부 캡(140)은 내부 캡(130)이 결합된 하우징(110)의 단부를 감싸도록 일단이 개방된 컵 형상으로 형성된다. 특히, 외부 캡(140)의 개방된 일단은 코킹홈(112)의 전체를 덮도록 길게 연장되며, 코킹 처리 시 코킹홈(112)에 삽입된다.

상술한 내부 캡(130)과 외부 캡(140)은 퓨즈(100)의 양단을 전기적으로 연결시킬 수 있도록 도전성 재질로 제작된다. 또한, 외부 캡(140)의 결합 시 내부 캡(130)의 외주면이 외부 캡(140)의 내주면에 접촉함으로써 내부 캡(130)과 외부 캡(140)을 전기적으로 연결하게 된다.

소호블록(150)은 엘리먼트(120)의 단부에서 발생하는 아크 방전을 방지하기 위한 수단이다. 이러한 소호블록(150)은 내부 캡(130)의 외경과 동일한 직경을 가진 원판 형상으로 형성되며, 내부 캡(130)과 외부 캡(140) 사이에 개재된다.

도 5 내지 도 9를 참조하여 본 실시예에 따른 고전압 퓨즈(100)의 제조 방법을 살펴보도록 한다.

본 실시예에 따른 고전압 퓨즈(100)의 제조 방법은, 하우징(110)과 내부 캡(130)을 준비하는 단계(S110,S120)와, 내부 캡(130)을 하우징(110)에 결합하는 단계(S130)와, 내부 캡(130)을 하우징(110)에 밀착 및 고정하는 단계(S140,S150)와, 엘리먼트(120)를 결합하는 단계(S160)와, 외부 캡(140)을 결합 및 고정하는 단계(S170)를 포함한다.

우선, 일 방향으로 연장된 중공의 원통 형상이되 양 단부에 코킹홈(112)이 형성된 하우징(110)과, 일단이 개방되고 개방된 일단 측으로 갈수록 직경이 확장되는 테이퍼부(134)를 포함하는 컵 형상의 내부 캡(130)을 준비한다(S110,S120).

상술한 형상의 하우징(110)과 내부 캡(130)이 준비되면, 하우징(110)의 단부가 내부 캡(130)에 삽입되도록 결합한다(S130). 이때, 내부 캡(130)은 일단으로 갈수록 직경이 확장되는 형상이므로, 하우징(110)의 단부를 용이하게 삽입할 수 있다.

하우징(110)에 결합된 내부 캡(130)을 밀착 및 고정한다(S140,S150). 즉, 하우징(110)에 결합된 내부 캡(130)의 테이퍼부(134)를 가압하여 하우징(110)에 밀착시키고(S140), 내부 캡(130)의 개방된 일단 둘레가 코킹홈(112)에 삽입되도록 코킹 처리를 한다(S150).

이와 같이, 일단으로 갈수록 확장되는 테이퍼부(134)를 하우징(110)에 밀착시킨 후 함몰된 코킹홈(112)에 압착 및 고정되도록 코킹 처리를 하면, 하우징(110)과 내부 캡(130)의 결합력이 증대되어 차단 평가 성능을 향상시킬 수 있다.

내부 캡(130)이 고정된 하우징(110)에 엘리먼트(120)를 설치한다(S160). 내부 캡(130)의 관통공(132)을 통해 관통되도록 엘리먼트(120)를 설치한 후, 내부 캡(130)의 외부로 돌출된 엘리먼트(120)의 양 단부가 내부 캡(130)의 단부면에 접촉되도록 벤딩하고 저항 용접 등을 통해 내부 캡(130)의 단부면에 접합시킨다.

마지막으로, 내부 캡(130)이 고정된 하우징(110)의 양 단부에 외부 캡(140)을 결합하고 코킹 처리한다(S170). 이때, 외부 캡(140)은 일단이 개방된 컵 형상으로 형성되고, 개방된 일단 둘레가 코킹홈(112)에 삽입되도록 코킹 처리된다.

한편, 본 실시예에 따른 고전압 퓨즈의 제조방법은, 내부 캡(130)과 외부 캡(140) 사이에 소호블록(150)을 개재하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

100: 고전압 퓨즈 110: 하우징
120: 엘리먼트 130: 내부 캡
140: 외부 캡 150: 소호블록
160: 소호사

Claims (6)

1. 일 방향으로 연장되고 양 단부의 둘레에 코킹홈이 형성된 중공의 하우징;
   상기 하우징의 양 단부에 결합되되 상기 코킹홈의 적어도 일부를 덮도록 결합되는 내부 캡;
   상기 내부 캡을 관통하여 결합되고 상기 하우징의 내부에 위치되는 엘리먼트;
   상기 내부 캡이 결합된 상기 하우징의 양 단부를 감싸도록 결합되되 상기 코킹홈을 덮도록 결합되는 외부 캡; 및
   상기 내부 캡과 상기 외부 캡 사이에 개재되는 소호블록을 포함하고,
   상기 내부 캡은 일단이 개방되고 개방된 일단 측으로 갈수록 직경이 확장되는 테이퍼부를 포함하는 컵 형상으로 형성되되, 상기 내부 캡의 결합 시 상기 테이퍼부가 상기 하우징의 둘레에 밀착되도록 가공된 후 상기 코킹홈에 삽입되도록 코킹 처리되며,
   상기 외부 캡은 일단이 개방된 컵 형상으로 형성되되 상기 개방된 일단 둘레가 상기 코킹홈에 삽입되도록 코킹 처리되는 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈.
2. 삭제
3. 삭제
4. 양 단부 둘레에 코킹홈이 형성된 중공의 하우징을 준비하는 단계;
   일단이 개방되고 개방된 일단 측으로 갈수록 직경이 확장되는 테이퍼부를 포함하는 컵 형상의 내부 캡을 준비하는 단계;
   상기 내부 캡에 상기 하우징의 단부를 압입하는 단계;
   상기 테이퍼부를 가압하여 상기 하우징에 밀착시키는 단계;
   상기 내부 캡의 개방된 일단 둘레가 상기 코킹홈에 삽입되도록 코킹 처리하는 단계;
   상기 내부 캡을 관통하여 엘리먼트를 결합하는 단계;
   상기 내부 캡의 외측에 소호블록을 위치시키는 단계; 및
   상기 내부 캡과 상기 소호블록을 포함하여 상기 하우징의 양 단부를 감싸도록 외부 캡을 결합하는 단계를 포함하고,
   상기 외부 캡은 일단이 개방된 컵 형상으로 형성되며, 상기 개방된 일단 둘레가 상기 코킹홈에 삽입되도록 코킹 처리되는 것을 특징으로 하는 고전압 퓨즈의 제조 방법.
5. 삭제
6. 삭제

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