KR102322378B1 - 버스형 전기 센터 - Google Patents

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Abstract

버스형 전기 센터(10)는 전기-조립체(12) 및 단일 체결 구성(48)을 포함한다. 전기-조립체(12)는 하위-하우징(14), 인쇄-회로-보드(16), 상위-하우징(18) 및 전기-장치(20)를 포함한다. 하위-하우징(14)은 복수의 전기-단자(26)를 갖는 전기-커넥터(24)를 보유하는 외부-하우징(22)과 활주가능하게 결합한다. 인쇄-회로-보드(16)는 전기-커넥터(24)의 복수의 전기-단자(26)와 정합하도록 구성된 복수의 대응-전기-단자(38)를 갖는다. 전기-조립체(12)는 상위-하우징(18), 인쇄-회로-보드(16) 및 하위-하우징(14)을 통과하는 안내-구멍(44)을 형성하고, 안내-구멍(44)은 상위-하우징(18) 내에 견부(46)를 형성한다. 단일 체결 구성(48)은 안내-구멍(44) 내에 위치한 하나의 제1-체결구 요소(50)로 구성되고, 이는 플랜지(52) 및 섕크(54)를 갖는다. 섕크(54)는 외부-하우징(22) 내의 하나의 제2-체결구 요소(56)와 결합하도록 작동될 수 있다. 플랜지(52)는 견부(46)와 결합하고, 제1-체결구 요소(50)와 제2-체결구 요소(56)가 함께 조여질 때 전기-조립체(12)는 전기-단자(26)가 대응-전기-단자(38)와 정합하도록 외부-하우징(22) 내로 견인된다.

Description

버스형 전기 센터{BUSSED ELECTRICAL CENTER}
본 개시내용은 일반적으로 버스형 전기 센터에 관한 것이고, 더 구체적으로는 단일 체결 구성에 의해서만 고정된 버스형 전기 센터에 관한 것이다.
다중 체결구를 사용하여 버스형 전기 센터(bussed electrical center)를 차량에 설치하는 것이 공지되어 있다. 통상적인 버스형 전기 센터는 다중, 개별, 전기 커넥터를 포함하며, 이는 인쇄 회로 보드 상의 단자와 결합하여 차량 와이어링 하니스 내의 다양한 회로에 전력을 분배한다. 각각의 개별 전기 커넥터는 전기 커넥터와 인쇄 회로 보드 상의 대응하는 단자 사이의 상호접속을 유지하기 위해 통상적으로 개별 체결구를 사용한다. 버스형 전기 센터는 통상적으로 전기 커넥터와 전기 단자 사이의 상호접속에 기여하지 않는 다른 개별 1차 체결구를 사용하여 차량에 사전설치된 하우징에 고정된다.
도 1은 종래 기술의 버스형 전기 센터(100)의 분해도이다. 도 1에 도시된 3개의 전기 커넥터(124)는 전기 커넥터(124) 내에 위치된 포획된 너트(도시되지 않음)와 결합하는 3개의 개별 커넥터-체결구(111)를 사용하여 인쇄 회로 보드에 위치된 대응하는 전기 단자와 정합된다. 커넥터-체결구(111)에 가해지는 토크는 전기 커넥터(124)가 인쇄 회로 보드 상의 대응하는 전기 단자와 정합될 때까지 전기 커넥터(124)를 인쇄 회로 보드를 향해 견인한다. 개별 체결구(도시되지 않음)는 버스형 전기 센터(100)를 차량에 장착되는 외부 하우징 또는 스플레쉬 쉴드(splash shield)에 고정되도록 사용된다.
본원 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하는 것을 과제로 한다.
일 실시예에 따라, 버스형 전기 센터가 제공된다. 버스형 전기 센터는 전기-조립체 및 단일 체결 구성을 포함한다. 전기-조립체는 하위-하우징, 인쇄-회로-보드, 상위-하우징 및 전기-장치를 포함한다. 하위-하우징은 복수의 전기-단자를 갖는 복수의 전기-커넥터를 보유하는 외부-하우징과 활주가능하게 결합한다. 인쇄-회로-보드는 상위-하우징과 하위-하우징 사이에 개재되어 그 안에 봉입된다. 인쇄-회로-보드는 복수의 전기-커넥터의 복수의 전기-단자와 정합하도록 구성된 복수의 대응-전기-단자를 갖는다. 대응-전기-단자는 하위-하우징을 넘어서 돌출된다. 상위-하우징은 하위-하우징에 제거가능하게 부착된다. 전기-조립체는 상위-하우징, 인쇄-회로-보드 및 하위-하우징을 통과하는 안내-구멍을 형성한다. 안내-구멍은 상위-하우징 내에 견부를 형성한다. 단일 체결 구성은 안내-구멍 내에 위치한 하나의 제1-체결구 요소로 구성된다. 제1-체결구 요소는 플랜지 및 섕크를 갖는다. 섕크는 외부-하우징 내에 배치된 하나의 제2-체결구 요소와 결합하도록 작동될 수 있다. 플랜지는 견부와 결합하고, 제1-체결구 요소와 제2-체결구 요소가 함께 조여질 때 전기-조립체는 외부-하우징 내로 견인되고, 그에 따라 복수의 전기-단자가 복수의 대응-전기-단자와 정합된다. 외부-하우징과 전기-조립체는 단일 체결 구성에 의해서만 서로에게 고정된다.
하위-하우징은 정렬-타워를 포함하고 복수의 전기-커넥터는 정렬-구멍을 포함한다. 정렬-타워는 하위-하우징과 외부-하우징의 결합 전에 정렬-구멍과 활주가능하게 결합한다.
외부-하우징은 주연-채널을 추가로 포함하고 하위-하우징은 주연-스커트를 추가로 포함한다. 주연-채널은 전기-조립체가 외부-하우징 내로 견인될 때, 하위-하우징의 기울어짐을 억제한다.
복수의 전기-커넥터는 복수의 전기-단자가 그 안에 보유된 복수의 공동을 추가로 포함한다. 하위-하우징이 사전-단계 위치에 있을 때 인쇄-회로-보드의 복수의 대응-전기-단자는 부분적으로 복수의 공동 내에 배치된다.
복수의 전기-단자와 복수의 대응-전기-단자가 정합하기 위해 필요한 삽입력은 하위-하우징에 걸쳐 균등하게 분배된다.
제1-체결구 요소의 섕크는 나선형-나사식-부분을 형성하고 제2-체결구 요소는 대응-나선형-나사식-부분을 형성한다.
외부-하우징을 전기-조립체에 고정하기 위해 약 7.5 뉴턴-미터 내지 10.5 뉴턴-미터(N-m), 바람직하게는 9 N-m의 토크가 제1-체결구에 가해진다.
추가 구성 및 이점은 단지 비제한적인 예로서 제공되고 첨부 도면을 참조한, 바람직한 실시예의 하기 상세한 설명에서 더욱 명확해질 것이다.
이제, 첨부 도면을 참조하여 예로서 본 발명이 설명될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 각각의 전기-커넥터를 위한 개별 커넥터-체결구를 갖는 버스형 전기 센터의 분해도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 버스형 전기 센터 및 외부 하우징의 분해도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 부조립체로서 전기-조립체를 갖춘 도 2의 버스형 전기 센터의 분해도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 사전-단계 위치의 도 2의 버스형 전기 센터의 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 설치-위치의 도 4의 버스형 전기 센터의 단면도이다.
도 2는 이하에서 BEC(10)로 지칭되는 버스형 전기 센터(10)의 분해도의 비제한적 예시를 도시한다. BEC(10)는 차량 전반에 전기-동력 및 전기-신호를 분배하기 위해 사용된다. BEC(10)는 배터리 (+) 단자에 연결되는 러그(도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 이는 사용자가 차량을 점프-스타트(jump-start)시키기 위해 배터리에 접근하는 것을 허용한다.
BEC(10)는 하위-하우징(14), 인쇄-회로-보드(16)(PCB(16)), 상위-하우징(18) 및 전기-장치(20)를 포함하는 전기-조립체(12)를 포함한다. 전기-조립체(12)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량에 설치하기 위해 사전-조립되어 차량 조립 공장으로 전달되는 부조립체일 수 있다. 오염 및 습기로부터 전기-장치(20)를 보호하기 위해 전기-조립체(12)가 설치된 후에 덮개가 상위-하우징(18)에 제거가능하게 부착될 수 있다. 전기-장치(20)는 퓨즈 및/또는 계전기와 같은 스위칭 장치를 포함할 수 있지만, 그에 제한되지 않는다.
도 3 및 도 4는 부조립체 내로 조립되는 전기-조립체(12)를 도시한다. 하위-하우징(14)은 복수의 전기-단자(26)(도 3 및 도 4에 도시되지 않음)를 갖는 복수의 전기-커넥터(24)를 보유하는 외부-하우징(22)과 활주가능하게 결합한다. 하위-하우징(14)은 폴리아미드와 같은 중합체 재료 또는 다른 전기적 절연 재료로 제작될 수 있다. 하위-하우징(14)은 정렬-타워(28)를 포함할 수 있고 복수의 전기-커넥터(24)는 정렬-구멍(30)을 포함할 수 있다(도 4 참조). 정렬-타워(28)는 하위-하우징(14)과 외부-하우징(22)의 결합 전에 정렬-구멍(30)과 활주가능하게 결합한다. 정렬-구멍(30)은 전기-커넥터(24) 내의 중심에 위치되는 것이 바람직하다. 복수의 전기-커넥터(24)는 통상적으로 와이어링-하니스(도시되지 않음)에 부착되어 전기-동력 및 전기-신호를 차량 전체에 분배한다.
외부-하우징(22)는 통상적으로, BEC(10)가 서비스를 위해 접근될 수 있는 차량(도시되지 않음)의 엔진 격실 내에 장착된다. 외부-하우징(22)은 폴리아미드와 같은 중합체 재료 또는 다른 전기적 절연 재료로 제작될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 외부-하우징(22)은 주연-채널(32)을 포함할 수 있고 하위-하우징은(14) 주연-스커트(34)를 포함할 수 있다. 주연-채널(32)은 전기-조립체(12)가 외부-하우징(22) 내로 견인될 때, 하위-하우징(14)의 기울어짐(도시되지 않음)을 억제한다.
PCB(16)(도 2 참조)는 상위-하우징(18)과 하위-하우징(14) 사이에 개재되어 그 안에 봉입되고, 복수의 전기-커넥터(24)의 복수의 전기-단자(26)와 정합하도록 구성된 복수의 대응-전기-단자(38)를 갖는다. PCB(16) 상의 대응-전기-단자(38)는 복수의 전기-단자(26)과 결합하기에 충분한 거리만큼 하위-하우징(14)를 넘어서 돌출된다. 복수의 전기-커넥터(24)는 복수의 전기-단자(26)가 그 안에 보유된 복수의 공동(40)(도 3 참조)을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 하위-하우징(14)이 사전-단계 위치(42)에 있을 때 PCB(16)의 복수의 대응-전기-단자(38)는 부분적으로 복수의 공동(40) 내에 배치될 수 있다. PCB(16)는 에폭시-수지 또는 폴리이미드-수지로 만들어진 회로 보드 기판으로 형성될 수 있다. 수지는 직조 유리 천 또는 세단된 섬유(chopped fiber)와 같은 다른 매트릭스로 강화될 수 있다. 이러한 재료로 형성된 기판은 통상 FR-4 또는 G-10 형 회로 보드로 지칭된다. 회로 보드 기판은 세라믹 또는 경성 중합체 재료로 대체되어 구성될 수 있다. 허용가능한 기판 재료의 이 목록은 포괄적인 것이 아니며 다른 재료 또한 성공적으로 사용될 수 있다. PCB(16)는 또한 본 기술분야에서 숙련자에게 인지되는 바와 같이 커패시터, 저항기, 인덕터, 증폭기, 마이크로프로세서 등을 포함하는 다양한 전기-구성요소(구체적으로 도시되지 않음)를 포함할 수 있으며, 그에 제한되지 않는다.
상위-하우징(18)은 일련의 로킹 탭에 의해 하위-하우징(14)에 제거가능하게 부착되고, 대응하는 로킹-경사부는 상위-하우징(18)의 주연에 분포된다. 상위-하우징(18)은 폴리아미드와 같은 중합체 재료 또는 다른 전기적 절연 재료로 제작될 수 있다.
전기-조립체(12)는 상위-하우징(18), PCB(16) 및 하위-하우징(14)을 통과하고 바람직하게는 전기-조립체(12) 내의 중심에 위치되는 안내-구멍(44)(도 4 참조)을 형성한다. 아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 안내-구멍(44)은 1차 베어링-표면인 상위-하우징(18) 내에 견부(46)를 형성한다.
BEC(10)는 또한 안내-구멍(44) 내에 위치한 하나의 제1-체결구 요소(50)로 구성되는 단일 체결 구성(48)(도 4 참조)을 포함한다. 이러한 특정 예시에서, 하나의 제1-체결구 요소(50)는 플랜지(52) 및 섕크(54)를 갖는 하나의 볼트(50)이다. 섕크(54)는 외부-하우징(22) 내에 배치된 하나의 제2-체결구 요소(56)와 결합하도록 작동될 수 있다. 제1-체결구 요소(50)의 섕크(54)는 나선형-나사식-부분(58)을 형성할 수 있고 제2-체결구 요소(56)는 대응-나선형-나사식-부분(60)을 형성할 수 있다. 이러한 특정 예시에서, 제2-체결구 요소(56)는 외부-하우징(22) 내에 몰딩된 포획-너트(56)이다. 대안적 실시예에서, 제2-체결구 요소(56)는 외부-하우징(22)이 제작된 후에 설치되는 나사식 슬리브일 수 있다.
도 5는 전기-조립체(12)가 설치-위치(62)에 있는 BEC(10)의 단면도를 도시한다. 하나의 볼트(50)의 플랜지(52)는 상위-하우징(18)의 견부(46)와 결합하여 하나의 볼트(50) 및 포획-너트(56)가 함께 조여질때 전기-조립체(12)가 외부-하우징(22) 내로 견인된다. 그 후 복수의 전기-단자(26)는 복수의 대응-전기-단자(38)와 정합되고, 외부-하우징(22)과 전기-조립체(12)는 단일 체결 구성(48)에 의해서만 서로에게 고정된다. 바람직하게, 복수의 전기-단자(26)와 복수의 대응-전기-단자(38)가 정합하기 위해 필요한 삽입력(도시되지 않음)은 하위-하우징(14)에 걸쳐 균등하게 분배된다. 삽입력의 균등한 분배는 BEC(10) 내의 다수의 수형-전기-단자(도시되지 않음)와 다수의 암형-전기-단자(도시되지 않음)가 균형을 이룸으로써 가능하게 될 수 있고 및/또는 BEC(10) 내의 모든 전기-커넥터(24)가 균형을 이룸으로써 가능하게 될 수 있다.
전기-조립체(12)는 약 7.5 뉴턴-미터에서 약 10.5 뉴턴-미터의 범위 내의, 그리고 바람직하게는 9 뉴턴-미터의, 제1-체결구 요소(50)에 대한 토크의 적용에 의해 외부-하우징(22)에 고정될 수 있다.
따라서, 버스형 전기 센터(10)가 제공된다. 버스형 전기 센터(10)는 전기-커넥터(24)를 상호 연결하고 버스형 전기 센터(10)를 차량에 장착하기 위해 단일 체결 구성(48)을 사용하기 때문에 다른 버스형 전기 센터에 비해 개선된 것이다.
본 발명이 그의 바람직한 실시예의 관련하여 설명되었지만, 이에 제한되는 것이 아니라, 이하의 청구범위에 명시된 범위로 제한되는 것으로 의도된다.
14: 하위-하우징
16: 인쇄-회로-보드
18: 상위-하우징
20: 전기 장치

Claims (11)

  1. 버스형 전기 센터(10)이며,
    하위-하우징(14), 인쇄-회로-보드(16), 상위-하우징(18) 및 전기-장치(20)를 포함하는 전기-조립체(12)로서, 하위-하우징(14)은 복수의 전기-단자(26)를 갖는 복수의 전기-커넥터(24)를 보유하는 외부-하우징(22)과 활주가능하게 결합하고, 상기 인쇄-회로-보드(16)는 상위-하우징(18)과 하위-하우징(14) 사이에 개재되어 그 안에 봉입되고, 상기 인쇄-회로-보드(16)는 복수의 전기-커넥터(24)의 복수의 전기-단자(26)와 정합하도록 구성된 복수의 대응-전기-단자(38)를 갖고, 상기 대응-전기-단자(38)는 하위-하우징(14)을 넘어서 돌출되고, 상기 전기-조립체(12)는 상위-하우징(18), 인쇄-회로-보드(16) 및 하위-하우징(14)을 통과하는 안내-구멍(44)을 형성하고, 상기 안내-구멍(44)은 상위-하우징(18) 내에 견부(46)를 형성하는, 전기-조립체(12); 및
    안내-구멍(44) 내에 위치한 하나의 제1-체결구 요소(50)로 구성되는 단일 체결 구성(48)으로서, 상기 제1-체결구 요소(50)는 플랜지(52) 및 섕크(54)를 갖고, 상기 섕크(54)는 외부-하우징(22) 내에 배치된 하나의 제2-체결구 요소(56)와 결합하도록 작동될 수 있고, 상기 플랜지(52)는 견부(46)와 결합하고, 제1-체결구 요소(50)와 제2-체결구 요소(56)가 함께 조여질 때 전기-조립체(12)는 외부-하우징(22) 내로 견인되고, 그에 따라 복수의 전기-단자(26)는 복수의 대응-전기-단자(38)와 정합되고, 외부-하우징(22)과 전기-조립체(12)는 단일 체결 구성(48)에 의해서만 서로에게 고정되는, 단일 체결 구성(48)를 포함하고,
    복수의 전기-단자(26)와 복수의 대응-전기-단자(38)가 정합하기 위해 필요한 삽입력은 하위-하우징(14)에 걸쳐 균등하게 분배되는,
    버스형 전기 센터(10).
  2. 제1항에 있어서, 하위-하우징(14)은 정렬-타워(28)를 포함하고 복수의 전기-커넥터(24)는 정렬-구멍(30)을 포함하고, 상기 정렬-타워(28)는 하위-하우징(14)과 외부-하우징(22)의 결합 전에 정렬-구멍(30)과 활주가능하게 결합하는, 버스형 전기 센터(10).
  3. 제1항에 있어서, 외부-하우징(22)은 주연-채널(32)을 추가로 포함하고, 하위-하우징(14)은 주연-스커트(34)를 추가로 포함하고, 주연-채널(32)은 전기-조립체(12)가 외부-하우징(22) 내로 견인될 때 하위-하우징(14)의 기울어짐을 억제하는, 버스형 전기 센터(10).
  4. 제1항에 있어서, 복수의 전기-커넥터(24)는 복수의 전기-단자(26)가 그 안에 보유되는 복수의 공동(40)을 추가로 포함하고, 하위-하우징(14)이 사전-단계 위치(42)에 있을 때 인쇄-회로-보드(16)의 복수의 대응-전기-단자(38)는 부분적으로 복수의 공동(40) 내에 배치되는, 버스형 전기 센터(10).
  5. 제1항에 있어서, 인쇄-회로-보드(16) 상의 복수의 대응-전기-단자(38)가 복수의 전기-단자(26)의 결합에 충분한 거리만큼 하위-하우징(14)을 넘어서 돌출되는, 버스형 전기 센터(10).
  6. 제1항에 있어서, 복수의 전기-단자(26) 중 다수가 복수의 대응-전기-단자(38)의 다수와 균형을 이루는, 버스형 전기 센터(10).
  7. 제1항에 있어서, 제1-체결구 요소(50)의 섕크(54)는 나선형-나사식-부분(58)을 형성하고, 제2-체결구 요소(56)는 대응-나선형-나사식-부분(60)을 형성하는, 버스형 전기 센터(10).
  8. 제6항에 있어서, 외부-하우징(22)을 전기-조립체(12)에 고정하기 위해 7.5 뉴턴-미터 내지 10.5 뉴턴-미터의 토크가 제1-체결구에 가해지는, 버스형 전기 센터(10).
  9. 제7항에 있어서, 외부-하우징(22)을 전기-조립체(12)에 고정하기 위해 9 뉴턴-미터의 토크가 제1-체결구 요소(50)에 가해지는, 버스형 전기 센터(10).
  10. 제1항에 있어서, 삽입력의 균등한 분배는 버스형 전기 센터(10) 내의 다수의 암형-전기-단자와 다수의 수형-전기-단자가 균형을 이룸으로써 가능하게 되는, 버스형 전기 센터(10).
  11. 제1항에 있어서, 삽입력의 균등한 분배는 버스형 전기 센터(10) 내의 모든 전기-커넥터(24)가 균형을 이룸으로써 가능하게 되는, 버스형 전기 센터(10).
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