KR102455570B1 - 기판실장형 조인트장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판실장형 조인트장치에 관한 것이다. 본 발명의 조인트장치는 골격을 절연성 재질로 된 프레임(10)이 형성한다. 상기 프레임(10)에는 체결너트(14)와 버스바(30)가 인서트몰딩되어 일체로 된다. 상기 프레임(10)의 상면에는 상기 체결너트(14), 버스바(30)의 외부연결부(34) 등에 의해 단자체결부(20)가 구비된다. 상기 단자체결부(20)에 외부단자가 체결되어 인쇄회로기판과 외부와의 전기적 연결이 수행된다. 상기 프레임(10)의 외면 일측에는 부품걸이(22)가 형성된다. 상기 부품걸이(22)에는 프레임(10) 주변에 있는 부품이 안착되는 안착공간(24)이 형성되고, 상기 부품에서 연장되는 와이어(54)가 상기 안착공간(24) 외부로 연장되도록 하기 위해 제1절결부(26)와 제2절결부(28)가 형성되어 있다. 상기 부품걸이(22)가 형성된 프레임(10)의 외면에는 와이어걸이(29)가 구비되어 와이어(54)를 걸어서 상기 버스바(30)의 몸체부(32)와 인접하지 않도록 한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 조인트장치의 내구성이 좋아지고, 주변 부품의 배치설계가 자유롭게 되는 등의 이점이 있다.

Description

기판실장형 조인트장치{Joint apparatus}

본 발명은 기판실장형 조인트장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판에 실장되어 기판과 외부 사이를 전기적으로 연결하는 기판실장형 조인트장치에 관한 것이다.

인쇄회로기판에는 다양한 부품들이 실장된다. 인쇄회로기판과 외부와의 전기적 연결을 위해서 커넥터나 조인트장치 등이 사용된다. 인쇄회로기판에서는 기판실장형의 커넥터를 사용하여 외부와의 전기적인 연결을 용이하게 분리하고 연결할 수 있도록 한다.

그리고, 조인트장치는 주로 고전압에서 사용되는 것으로, 버스바의 단부를 기판에 실장되도록 하고, 버스바의 반대쪽 단부는 프레임에 위치시키게 된다. 하지만, 고전압에서 사용되는 조인트장치에서는 상기 버스바가 외부로 노출된 부분에서 주변의 커넥터나 와이어 등과 인접하게 되면 절연거리의 문제 등 다양한 문제들이 발생하게 된다.

따라서, 조인트장치가 인쇄회로기판에 실장된 주변에는 커넥터나 이에 연결되는 와이어가 위치되지 않도록 설계하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 조인트장치는 프레임, 버스바, 체결너트 등의 부품을 각각 만들어서, 이들 부품들을 서로 조립하여야 완성이 된다. 따라서, 이들 부품의 조립작업에 많은 시간이 소요되고, 사용중에 발생하는 외부로부터의 진동 등에 의해 조립된 상태가 훼손되는 문제점이 있다.

대한민국 등록 특허 제10-0952773호

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판실장형 조인트장치에서 버스바와 주변 부품 사이의 간섭이나 절연문제를 최소화하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 조인트장치의 주변과 조인트장치에 연결되는 외부단자 사이의 절연거리를 최대로 확보하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 조인트장치의 구성부품들을 모두 일체로 되도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 상하로 관통된 체결공 내부에 체결너트가 인서트몰딩에 의해 일체로 설치되는 절연성 재질로 된 프레임과, 상기 프레임에 인서트몰딩되어 일체로 되고 상기 프레임을 몸체부가 관통하여 설치되어 상기 체결너트와 협력하여 외부 단자와의 전기적 연결을 위한 단자체결부를 형성하고 상기 몸체부의 끝부분이 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되어 설치되는 버스바와, 상기 프레임의 외면 일측에 형성되어 프레임의 주변에 있는 부품이 안착되는 부품걸이를 포함한다.

상기 부품걸이의 내부에는 안착되는 부품의 형상과 대응되는 형상을 가지는 안착공간이 형성되고, 상기 안착공간은 상기 부품걸이의 상부로 개방되고, 상기 안착공간과 외부를 연통시키도록 제1절결부와 제2절결부가 상기 부품걸이에 형성된다.

상기 제1절결부와 제2절결부의 개구방향은 상기 부품에서 연장되는 와이어의 방향에 따라 형성된다.

상기 버스바는 한쌍의 몸체부가 외부연결부에 각각 직교하게 나란히 연장되어 형성되고, 상기 외부연결부가 상기 체결너트와 대응되는 위치에 설치되어 상기 단자체결부를 형성한다.

상기 단자체결부가 형성되는 상기 프레임의 상면 가장자리의 일부구간을 따라서는 절연벽이 형성되는데, 상기 프레임의 상면 가장자리의 적어도 2개의 변을 따라 상기 절연벽이 형성된다.

상기 프레임의 외면중 상기 부품걸이가 형성된 외면에는 와이어걸이가 형성되어 상기 프레임 주변의 와이어나 상기 부품걸이에 걸어진 부품의 와이어가 걸어진다.

본 발명에 의한 기판실장형 조인트장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

먼저, 본 발명에서는 프레임의 외측면에 와이어걸이와 부품걸이를 두었다. 따라서, 조인트장치의 주변에 있는 와이어와 커넥터가 조인트장치에 있는 버스바의 몸체부에서 이격되어 고정될 수 있으므로, 인쇄회로기판의 설계자유도가 높아지고 조인트장치 주변 부품에 대한 배치설계가 보다 자유롭게 되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 프레임의 상단에 구비되는 단자체결부의 주변을 둘러 절연벽을 형성하였으므로 외부 단자와 관련해서 조인트장치의 주변에 있는 부품과의 절연거리를 확보할 수 있도록 된다. 따라서, 조인트장치의 주변에 설치되는 부품에 대한 제한이 상대적으로 줄어들고 배치설계가 자유롭게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 체결너트와 버스바를 프레임을 성형하는 금형에 인서트하여 일체로 만들도록 하였다. 따라서, 체결너트와 버스바가 프레임에 일체로 되어 사용중에 발생하는 진동 등에 의한 조립상태의 훼손이 발생하지 않게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 조인트장치의 바람직한 실시례를 보인 사시도.
도 2는 본 발명 실시례의 구성을 보인 분해사시도.
도 3은 본 발명 실시례의 구성을 보인 평면도.
도 4는 본 발명 실시례의 중요부 구성을 보인 단면 사시도.
도 5는 본 발명 실시례에서 외부단자에 연결된 와이어가 연장되는 것과 커넥터의 와이어가 걸어져 고정되는 것을 개략적으로 보인 사용상태도.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 조인트장치의 골격을 프레임(10)이 형성한다. 상기 프레임(10)은 절연성 재질로 만들어진다. 상기 프레임(10)은 일반적으로 합성수지재질로 만들어진다.

상기 프레임(10)을 상하로 관통하여 체결공(12)이 형성된다. 본 실시례에서는 상기 체결공(12)이 2개가 프레임(10)을 관통하여 형성된다. 상기 체결공(12)의 내부에는 체결너트(14)가 설치된다. 상기 체결너트(14)는 상기 프레임(10)보다 경도가 높은 재질로 만들어진다. 예를 들면, 금속재질로 상기 체결너트(14)가 만들어진다.

상기 프레임(10)의 상면 가장자리의 일부를 따라서는 절연벽(16)이 형성되어 있다. 본 실시례에서는, 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 상기 프레임(10) 상면의 가장자리중 2개의 변을 따라 절연벽(16)이 형성되어 있다. 상기 절연벽(16)은 상기 프레임(10)의 상면에 구비되는 단자체결부(20)에 체결되는 외부 단자와 버스바(30)의 외부연결부(34)와 주변 부품과의 절연거리를 확보하는 역할을 한다.

상기 프레임(10)에는 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 체결공(12)에 인접하여 살빼기부(18)가 형성되어 있다. 상기 살빼기부(18)는 프레임(10)의 내부에 공동을 형성한 것이다. 상기 살빼기부(18)가 있음으로 해서, 상기 프레임(10)의 무게를 최소로 만들면서도 골격을 형성하고 절연거리를 확보할 수 있게 된다.

상기 프레임(10)의 상면에는 2개의 단자체결부(20)가 있다. 상기 단자체결부(20)는 외부단자(도시되지 않음)가 아래에서 설명될 버스바(30)의 외부연결부(34)와 전기적으로 연결되는 부분이다. 상기 단자체결부(20)를 상기 체결너트(14) 및 버스바(30)의 외부연결부(34) 등이 형성하게 된다.

상기 프레임(10)의 일측 외면에는 부품걸이(22)가 있다. 상기 부품걸이(22)는 상기 프레임(10)에 일체로 형성되는 것으로, 내부에 소정의 걸이공간(24)이 형성된다. 상기 부품걸이(22)에서 상기 걸이공간(24)은 상기 부품걸이(22)의 상방으로 개방된다. 상기 걸이공간(24) 내에는 프레임(10) 주변에 있는 고정되지 않은 부품, 예를 들면, 커넥터(52)가 안착된다. 본 실시례에서 상기 걸이공간(24)은 대략 육면체 형상으로 되는데, 상기 걸이공간(24)의 형상은 내부에 안착되는 부품, 예를 들면 커넥터(52)의 형상에 따라 달라질 수 있다.

상기 부품걸이(22)에는 제1절결부(26)와 제2절결부(28)가 형성되어 있다. 상기 제1절결부(26)와 제2절결부(28)는 와이어(54)가 통과하는 부분으로, 상기 걸이공간(24) 내에 안착된 커넥터(52)에서 연장된 와이어(54)가 걸이공간(24) 외부로 연장되는 부분이다. 상기 제1절결부(26)와 제2절결부(28)가 상기 부품걸이(22)에서 개구되는 방향은 걸이공간(24)에 안착된 커넥터(52)에서 연장된 와이어(54)가 연장되는 방향이 된다. 본 실시례에서는 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 제1절결부(26)와 제2절결부(28)가 걸이공간(24)의 중심을 기준으로 서로 반대방향으로 개구되지 않았다. 즉, 상기 걸이공간(24)이 형성된 부품걸이(22)를 평면도로 볼 때, 사각형상인데, 제1절결부(26)는 일측 변의 중앙에 형성되고, 제2절결부(28)는 제1절결부(26)가 형성된 변의 반대쪽에 있는 변의 모서리측에 형성된다. 보다 상세하게는 해당 변의 모서리 근처와 그 변에 직교하는 인접한 변의 모서리 근처에 해당되는 영역에 제2절결부(28)가 형성된다.

한편, 상기 프레임(10)의 일측 외면, 보다 정확하게는 상기 부품걸이(22)가 형성된 외면 일측에는 와이어걸이(29)가 형성된다. 상기 와이어걸이(29)는 'ㄱ'자 형상으로 된 것으로, 선단부분이 프레임(10)의 상방쪽을 향하도록 된다. 상기 와이어걸이(29)에는 조인트장치의 주변을 통과하는 와이어(도시되지 않음)나 상기 부품걸이(22)에 안착된 커넥터(52)에서 나온 와이어(54)가 걸어지게 된다.

상기 와이어걸이(29)에 와이어(54)가 걸어지게 되면, 아래에서 설명될 버스바(30)의 몸체부(32)에 인접하여 와이어(54)가 위치되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 버스바(30)의 몸체부(32)와 와이어(54)가 인접하지 않게 되어 이들 사이에서 충분한 절연거리를 확보할 수 있게 되고, 와이어(54)가 와이어걸이(29)에 고정되므로 조인트장치의 사용중에 상기 와이어(54)의 위치가 변하는 것을 방지되어 절연문제를 충분히 해소할 수 있게 된다.

버스바(30)는 도전성 재질로 만들어지는 것이다. 상기 버스바(30)는 일반적으로 동이나 동합금으로 만들어진다. 상기 버스바(30)는 몸체부(32)가 나란히 연장되어 있고, 상기 몸체부(32) 사이를 연결하도록 외부연결부(34)가 있다. 상기 몸체부(32)와 외부연결부(34)는 서로 직교하게 된다. 상기 외부연결부(34)에는 체결관통공(36)이 있다. 상기 체결관통공(36)은 상기 체결너트(14)의 통공과 일치하게 만들어진다.

상기 버스바(30)의 몸체부(32) 끝부분에는 삽입돌기(38)가 돌출되어 있다. 본 실시례에서는 하나의 몸체부(32)의 선단 양측에 하나씩 삽입돌기(38)가 있다. 상기 삽입돌기(38)는 인쇄회로기판의 통홀에 삽입되어 솔더링되는 부분이다. 즉, 인쇄회로기판의 통홀에 삽입돌기(38)가 삽입되어 전기적 연결을 수행하게 된다. 상기 삽입돌기(38)는 인쇄회로기판의 통홀에 솔더링되어 고정된다. 물론, 상기 삽입돌기(38) 대신에 다른 구성을 가지는 것이 몸체부(32)의 끝부분에 있을 수도 있다. 즉, 인쇄회로기판의 통홀에 압입될 수 있는 구성이 상기 몸체부(32)의 끝부분에 삽입돌기(38) 대신에 있을 수 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판실장용 조인트장치가 사용되는 것을 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명의 장치는 상기 체결너트(14)와 버스바(30)를 상기 프레임(10)을 만들기 위한 금형에 함께 넣어서 인서트몰딩을 통해 프레임(10)이 만들어진다. 따라서, 상기 프레임(10)을 관통하여 형성되는 체결공(12)에는 체결너트(14)가 고정되어 있고, 상기 버스바(30) 양측의 몸체부(32)는 상기 프레임(10)을 관통하여 설치된다.

상기 프레임(10)의 상면에 구비되는 단자체결부(20)에는 상기 버스바(30)의 외부연결부(34)가 위치된다. 상기 버스바(30)의 몸체부(34)의 끝부분에는 상기 삽입돌기(38)가 있는데, 상기 삽입돌기(38)는 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되는 부분이다. 상기 삽입돌기(38)가 인쇄회로기판의 통홀에 삽입되어 전기적 연결을 수행함과 동시에 버스바(30)를 포함하는 조인트장치 전체가 인쇄회로기판에 고정될 수 있도록 한다.

상기 버스바(30)의 삽입돌기(38)가 인쇄회로기판의 통홀에 삽입되어 상기 버스바(30)가 인쇄회로기판에 직립되어 설치됨에 의해 상기 프레임(10)이 인쇄회로기판 표면에서 상기 몸체부(34)의 길이만큼 이격되어 위치된다.

그리고, 상기 단자체결부(20)에는 외부단자(도시되지 않음)가 체결된다. 참고로 도 5에는 외부단자 없이, 상기 외부단자에 연결된 와이어(50)가 연장되는 것이 점선으로 표시되어 있다.

상기 프레임(10)에 형성된 부품걸이(22)에는 조인트장치에 인접하여 구비되는 커넥터(52)가 걸이공간(24) 내에 삽입된다. 일반적으로 커넥터(52)들은 암수커넥터가 서로 결합되어 일체로 되는데, 여기서는 도시의 편의상 하나로 하였다. 상기 커넥터(52)에서 연장된 와이어(54)들은 상기 제1절결부(26)와 제2절결부(28)를 통해 외부로 연장된다. 상기 제1절결부(26)와 제2절결부(28)의 개구방향은 와이어(54)의 연장방향과 관계된다. 상기 제1절결부(26)를 관통하여 나온 와이어(54)는 와이어걸이(29)에 걸어져서 상기 버스바(30)의 몸체부(32)와 인접하지 않게 되도록 한다. 이와 같이 와이어걸이(29)에 프레임(10) 주변에 있는 다른 와이어도 걸 수 있다.

위와 같이 인쇄회로기판에 설치된 상태의 조인트장치에는 외부단자가 전기적으로 연결되면 인쇄회로기판과 외부를 전기적으로 연결할 수 있게 되고, 프레임(10) 주변에 있는 커넥터(52)가 부품걸이(22)의 걸이공간(24)에 안착되고, 와이어(54)가 상기 프레임(10)의 외면에 형성된 와이어걸이(29)에 걸어지게 되면, 상기 버스바(30)의 몸체부(32)와 와이어(54) 사이가 일정 이상의 거리를 유지할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도시된 실시례에서는 상기 부품걸이(22)와 와이어걸이(29)가 프레임(10)에 동시에 형성되는 것으로 하였으나, 반드시 그러할 필요는 없다. 예를 들어, 상기 부품걸이(22)의 안착공간(24)에 커넥터(52)가 안착되었을 때, 와이어(54)가 버스바(30)의 몸체부(32)에 인접할 정도로 늘어지지 않는다면, 상기 와이어걸이(29)가 없어도 된다.

10: 프레임 12: 체결공
14: 체결너트 16: 절연벽
18: 살빼기부 20: 단자체결부
22: 부품걸이 24: 걸이공간
26: 제1절결부 28: 제2절결부
29: 와이어걸이 30: 버스바
32: 몸체부 34: 외부연결부
36: 체결관통공 38: 삽입돌기
50: 와이어 52: 커넥터
54: 와이어

Claims (6)

1. 상하로 관통된 체결공 내부에 체결너트가 인서트몰딩에 의해 일체로 설치되는 절연성 재질로 된 프레임과,
   상기 프레임에 인서트몰딩되어 일체로 되고 상기 프레임을 몸체부가 관통하여 설치되어 상기 체결너트와 협력하여 외부 단자와의 전기적 연결을 위한 단자체결부를 형성하고 상기 몸체부의 끝부분이 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되어 설치되는 버스바와,
   상기 프레임의 외면 일측에 형성되어 프레임의 주변에 있는 부품이 안착되는 부품걸이를 포함하는 조인트장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 부품걸이의 내부에는 안착되는 부품의 형상과 대응되는 형상을 가지는 안착공간이 형성되고, 상기 안착공간은 상기 부품걸이의 상부로 개방되고, 상기 안착공간과 외부를 연통시키도록 제1절결부와 제2절결부가 상기 부품걸이에 형성되는 조인트장치.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1절결부와 제2절결부의 개구방향은 상기 부품에서 연장되는 와이어의 방향에 따라 형성되는 조인트장치.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 버스바는 한쌍의 몸체부가 외부연결부에 각각 직교하게 나란히 연장되어 형성되고, 상기 외부연결부가 상기 체결너트와 대응되는 위치에 설치되어 상기 단자체결부를 형성하는 조인트장치.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 단자체결부가 형성되는 상기 프레임의 상면 가장자리의 일부구간을 따라서는 절연벽이 형성되는데, 상기 프레임의 상면 가장자리의 적어도 2개의 변을 따라 상기 절연벽이 형성되는 조인트장치.
   
6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임의 외면중 상기 부품걸이가 형성된 외면에는 와이어걸이가 형성되어 상기 프레임 주변의 와이어나 상기 부품걸이에 걸어진 부품의 와이어가 걸어지는 조인트장치.
   

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