KR20040051170A - 차량 엔진룸의 고전류용 퓨즈박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 엔진룸의 고전류용 퓨즈박스에 관한 것으로, 고전류용 퓨즈만을 따로 집적하고, 배터리의 상부에 장착될 수 있는 별도의 고전류용 퓨즈박스가 제공됨으로써 과도한 수의 퓨즈 집적으로 인한 퓨즈박스의 크기증가 및 열적 스트레스(오작동, 미작동, 박스 자체의 변형) 문제를 해결할 수 있게 된다.

본 발명 고전류용 퓨즈박스는 얇은 박스형 바디(10)의 내부 양측에 각 와이어(w')에 연결된 링터미널(30)과 일체형 버스바(40)가 장착되고, 이들이 고전류용 퓨즈(50)로 연결되는 구조로 이루어져 있으며, 특히 상기 버스바(40)가 하부너트(61)에 의해 바디(10)로부터 이격되어 있어 우수한 방열성능을 갖도록 되어 있다.

Description

차량 엔진룸의 고전류용 퓨즈박스{a fuse box for high electric current in an engine room of vehicles}

본 발명은 차량 엔진룸의 퓨즈박스에 관한 것으로, 특히 메인 퓨즈박스와는 별도로 제작되어 고전류용 퓨즈를 집적할 수 있도록 된 차량 엔진룸의 고전류용 퓨즈박스에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 차량 자체의 운행과 탑승자의 편의를 위한 각종 전기장치들이 탑재되어 있는데, 이들 전기장치들은 배터리에 및 제너레이터에 전기적으로 연결되어 작동에 필요한 전력을 공급받으며, 운전자의 스위치 조작 및 콘트롤 유니트의 전자제어에 의해 작동 제어되도록 되어 있다.

또한, 상기 전기장치들의 전력 공급선 상에는 퓨즈가 구비되어 전기계통의 이상이나 과부하에 의해 전류가 과도하게 흐를 때 발열 단락됨으로써 이들을 보호할 수 있도록 되어 있으며, 관리의 편의를 위하여 여러 퓨즈들을 도 1에 도시된 바와 같은 형사의 퓨즈박스내에 집적/설치하고 있다.

한편, 최근에는 차량의 전자화와 배기가스 규제 대응 및 탑승자의 편의를 위해 많은 수의 장치들이 추가 설치됨으로써 퓨즈박스내 퓨즈의 수가 점점 증가되는 추세에 있으며, 또한, 상기 퓨즈박스는 차량에서 상대적으로 고열상태에 있는 엔진룸에 설치되어 퓨즈의 전기저항값이 상승됨으로써 너무 많은 퓨즈를 집적하여 사용할 경우에는 퓨즈박스내에 과도한 열이 축적(발열량이 냉각능을 넘게 된다.)되어 심한 열적 스트레스로 인해 전기장치들이 오작동 및 작동정지(차량의 운행 자체도불가하게 되는 경우가 발생한다.)되며, 퓨즈박스 자체도 변형/손상되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점은 최근 추가 추세에 있는 장치들 즉, 전동식 파워 스티어링, 전동식 변속 액츄에이터, 엔진 예열장치, 연료 예열장치 등이 40A 이상의 고전류를 필요로 하는 장치들이어서 퓨즈용량 60A 이상의 고전류용 퓨즈를 사용함으로써 그 발열량이 증가하여 더욱 심화되고 있는 실정이다.

또한, 종래의 퓨즈박스는 삽입식 터미널 및 버스 바를 사용하는 형식인 바, 이는 퓨즈 수의 증가와 더불어 퓨즈박스의 크기를 증대(도시된 종래 퓨즈박스의 높이는 H = 110 mm)시키는 원인이 되나, 레이아웃 조건이 복잡한 엔진룸 내에서 퓨즈박스의 크기를 확대하는 것에는 곤란함이 있으며, 이에 더하여 고전류용 퓨즈의 고발열량을 방출하는데도 효율적이지 못하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 메인 퓨즈박스 내에 너무 많은 수의 퓨즈가 집적되지 않도록 하여 과도 발열에 의한 전기장치들의 오작동과 작동정지 및 퓨즈박스의 변형을 방지하고, 메인 퓨즈박스의 크기 증가를 예방하여 엔진룸내 설치공간의 확보가 용이하도록 하며, 자체의 방열성능도 우수한 별도의 고전류용 퓨즈박스를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 퓨즈박스 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 고전류용 퓨즈박스의 분해사시도,

도 3은 도 2의 조립상태도,

도 4는 본 발명 고전류용 퓨즈박스의 단면도,

도 5는 본 발명 고전류용 퓨즈박스의 설치 상태 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 바디,11 : 격리판,

12 : 와이어하네스 내장공간,13 : 버스바 장착공간,

14 : 너트좌면,15 : 마운팅브라켓,

16 : 플러스단자 수용공간,20 : 커버,

30 : 링터미널,40 : 버스바,

50 : 퓨즈,60 : 보울트,

61 : 하부너트,62 : 상부너트,

70,71 : 클램프 단자,80 : 연결플레이트,

90 : 연결브라켓.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 집적되는 다수의 퓨즈들을 격리하는 격리판들이 형성되고, 이 격리판 형성부분을 기준으로 폭방향 양측부분에와이어하네스 내장공간과 버스바 장착공간이 형성되며, 상기 각 격리판 사이의 중앙부와 상기 버스바 장착공간에 각각 쌍을 이루는 너트좌면들이 형성되고, 이 너트좌면들에 보울트공이 형성되며, 길이 방향의 일측에는 배터리의 마이너스 단자에 연결/장착하기 위한 마운팅브라켓이 형성되고 타측에는 배터리의 플러스단자 수용공간이 형성되는 형상의 바디와; 이 바디의 폭 방향 일측에 힌지체결되어 바디의 상부를 개폐하는 커버와; 상기 너트좌면의 보울트공에 하방으로부터 삽입되는 보울트들과; 이 보울트들에 체결되는 하부너트들과; 상기 와이어하네스 내장공간에 배열되는 각 와이어들의 단부에 설치되어 와이어하네스 내장공간측 하부너트들에 얹혀지는 링터미널들과; 상기 보울트와 동수의 관통구멍이 형성되어 상기 버스바 장착공간의 하부너트들에 얹혀지는 버스바와; 상기 링터미널을 관통한 보울트와 버스바를 관통한 보울트들이 양단의 관통구멍에 삽입되도록 놓여지는 퓨즈들과; 상기 보울트들의 상단에 체결되어 링터미널들과 버스바에 퓨즈의 양단을 고정시키는 상부너트들 및; 상기 플러스단자 수용공간에 위치한 클램프 단자와 상기 버스바를 전기적으로 연결하는 연결플레이트를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2와 도 3은 본 발명의 분해사시도와 조립사시도로서, 본 발명의 상기 바디(10)는 전체적으로 면적에 비해 두께가 얇은 박스 형상의 물품으로서, 내부의 중앙부에 일정 간격을 두고 다수의 격리판(11)들이 형성되고, 이 격리판(11) 형성 부위를 중심으로 폭방향 양측 부분에는 각각 전기장치들에 연결된 와이어하네스(w)가 유입정렬되는 와이어하네스 내장공간(12)과 배터리의 전력 출력단자(플러스단자)측에 연결되는 버스바 장착공간(13)이 형성되며, 상기 각 격리판(11) 사이의 중앙부와 상기 버스바 장착공간(13)에는 상호 대응하여 한 쌍을 이루는 너트좌면(14)들이 형성되고, 이 너트좌면(14)들에는 모두 보울트공(도시되지 않음)이 형성되는 한편, 길이 방향의 일측에는 배터리의 마이너스 단자에 연결/장착하기 위한 마운팅브라켓(15)이 돌출형성되고, 반대측에는 배터리의 플러스단자 수용공간(16)이 몸체 내측으로 요입형성된다.

상기 커버(20)는 바디(10)의 와이어하네스 내장공간(12)측 외측벽면에 힌지체결되어 여닫을 수 있도록 되어 있으며, 와이어하네스 내장공간(12) 외측으로 연장되는 와이어하네스(w)와 버스바 장착공간(13)의 외측으로 노출되는 버스바의 단부를 모두 덮을 수 있도록 바디(10)에 비해 긴 길이를 갖는다.

상기 링터미널(30)은 와이어하네스 내장공간(12)에 정렬된 각 와이어(w')들의 단부에 설치되는 것으로, 와이어(w')의 피복 외부로 노출된 도선을 감싸 압착하여 와이어(w')의 단부에 전기적으로 연결/고정될 수 있도록 압착편(31)이 형성되어 있으며, 반대편에는 평평한 링(32)이 형성되어 있어, 타 도체의 면에 보울트 등의 체결수단을 매개로 용이하게 접촉/고정될 수 있도록 되어 있다.

상기 버스바(40)는 버스바 장착공간(13) 전체에 걸쳐 설치되는 한 몸의 도체 플레이트로서, 보울트가 삽입될 다수의 관통구멍(41)이 형성되고, 버스바 장착공간(13) 외부로 연장되는 한쪽 단부는 상기 커버(20)를 닫았을 때 커버 내측 곡선을 따라 중심쪽으로 구부려진 형상으로 되어 있다.

상기 퓨즈(50)는 고전류용 퓨즈들이며, 양단부는 상기 링터미널(30)과 버스바(40)에 접촉하기 용이하도록 평평한 접속단(51)으로 형성되고, 각 접속단(51)에는 역시 보울트들이 삽입되는 관통구멍(52)이 형성된다.

한편, 조립은 다음과 같이 이루어진다(도 4 동시 참조).

먼저 바디(10)의 하부로부터 너트좌면(14)의 보울트공에 보울트(60)를 삽입하고, 바디(10)의 상부에서 너트좌면(14)의 상부로 돌출된 상기 보울트(60)에 하부너트(61)를 체결한다. 이 하부너트(61)는 단순한 평 육각 너트이다.

이후, 보울트(60)가 링(32) 및 관통구멍(41)을 통과하는 상태로 하여 와이어하네스 내장공간(12)측 하부너트들에는 각 와이어(w')의 링터미널(30)을 설치하고, 버스바 장착공간(13)측 하부너트들에는 버스바(40)를 안착시킨다.

다음, 링터미널(30)과 버스바(40)의 상부로 퓨즈(50)를 올려놓고(접속단(51)의 관통구멍(52)으로 상기 보울트(60)가 삽입되는 방식으로 설치됨은 동일하다.) 보울트(60)의 상단에 상부너트(62)를 체결한다. 이 상부너트(62)로는 링터미널(30)과 퓨즈(50), 버스바(40)와 퓨즈(50)간의 접촉상태가 양호하도록 넓은 면적을 눌러줄 수 있는 와셔붙이너트를 사용하는 것이 적당하다.

한편, 배터리의 플러스단자에는 이를 감싸는 클램프단자(70)--배터리의 단자와 타 부품을 상호 체결하기 위해 매개물로서 이용한다.-- 가 설치되며, 이 클램프단자(70)에 직사각의 전도체인 연결플레이트(80)가 보울트와 너트로써 장착되며, 이 연결플레이트(80)의 일측단에 상기 버스바(40)의 구부러진 단부가 접촉/고정된다.

또한, 배터리의 마이너스단자에 설치된 클램프단자(71)에 연결브라켓(90)이핀(91)을 매개로 힌지고정되고, 이 연결브라켓(90)의 타단은 상기 바디(10)의 마운팅브라켓(15)에 보울트와 너트로써 체결된다(도 5 참조).

이상 설명한 바와 같은 구조로써 본 발명은 고전류를 사용하는 전기장치들의 퓨즈들을 따로 모아 내장하게 된다.

따라서, 도 1에 도시된 메인 퓨즈박스에 퓨즈들이 추가 설치되지 않게 됨으로써 메인 퓨즈박스의 크기가 증가되는 것을 막을 수 있어 엔진룸 상에서 메인 퓨즈박스의 설치공간을 확보하기가 용이해진다.

그리고, 본 발명 고전류용 퓨즈박스는 내장되는 부품들이 전체적으로 판상(板狀)으로 되어 있고, 메인 퓨즈박스에 비하여 집적되는 퓨즈의 수가 적으므로 그 두께를 얇게 제작할 수 있어서(h = 30 mm 정도로서 메인 퓨즈박스의 1/3 이하) 설명한 바와 같이 배터리의 상면에 장착하는데 엔진룸 레이아웃상 문제가 발생하지 않는다.

또한, 고열을 발생하는 고전류용 퓨즈들이 메인 퓨즈박스에 내장되지 않으므로 메인 퓨즈박스의 열적 스트레스가 감소함으로써 이에 연결된 전기장치들이 오작동 및 미작동되지 않게 되며, 메인 퓨즈박스의 열변형도 발생하지 않게 된다.

한편, 본 발명 고전류용 퓨즈박스는 비록 발열량이 많은 고전류용 퓨즈가 집적되어 있으나, 퓨즈(50)들이 연결되는 버스바(40)가 종래와 같이 바디(10)에 삽입되지 않고 하부너트(61)에 의해 소정 거리 이격되어 있음으로써 그 방열면적이 증가됨과 더불어 그 이격공간으로 공기가 유통할 수 있게 됨으로써 열적 스트레스에 의한 전기장치들의 오작동, 미작동 및 박스의 변형이 발생하지 않는 충분한 냉각성능을 갖추게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 퓨즈 수 증가에 의해 메인 퓨즈박스의 크기가 확장되는 것을 방지하여 엔진룸내에서 메인 퓨즈박스의 설치공간을 확보하기가 용이해지는 효과가 있다.

또한, 고전류용 퓨즈 내장시 발생하던 메인 퓨즈박스의 열적 스트레스 문제를 해소되어 기능의 신뢰성이 향상된다.

또한, 본 발명 고전류용 퓨즈박스도 충분한 냉각성능을 갖추고 있어 기능이상이나 열변형이 발생되지 않으며, 얇은 두께로 인해 배터리 위에 장착될 수 있음으로써 차종에 상관없이 적용될 수 있게 된다.

한편, 고전류를 사용하는 전기장치들의 퓨즈만을 별도로 내장함으로써 정비/점검의 편의성이 향상되는 효과도 있다.

Claims (2)

1. 집적되는 다수의 퓨즈들을 격리하는 격리판(11)들이 형성되고, 이 격리판(11) 형성부분을 기준으로 폭방향 양측부분에 와이어하네스 내장공간(12)과 버스바 장착공간(13)이 형성되며, 상기 각 격리판(11) 사이의 중앙부와 상기 버스바 장착공간(13)에 각각 쌍을 이루는 너트좌면(14)들이 형성되고, 이 너트좌면(14)들에 보울트공이 형성되며, 길이 방향의 일측에는 배터리의 마이너스 단자에 연결/장착하기 위한 마운팅브라켓(15)이 형성되고 타측에는 배터리의 플러스단자 수용공간(16)이 형성되는 형상의 바디(10)와;

   이 바디(10)의 폭 방향 일측에 힌지체결되어 바디(10)의 상부를 개폐하는 커버(20)와;

   상기 너트좌면(14)의 보울트공에 하방으로부터 삽입되는 보울트(60)들과;

   이 보울트(60)들에 체결되는 하부너트(61)들과;

   상기 와이어하네스 내장공간(12)에 배열되는 각 와이어(w')들의 단부에 설치되어 와이어하네스 내장공간(12)측 하부너트(61)들에 얹혀지는 링터미널(30)들과;

   상기 버스바 장착공간(13)측 보울트(60)와 동수의 관통구멍(41)이 형성되어 상기 버스바 장착공간(13)의 하부너트(61)들에 얹혀지는 버스바(40)와;

   상기 링터미널(30)을 관통한 보울트와 버스바(40)를 관통한 보울트들이 양단의 관통구멍(52)에 삽입되도록 놓여지는 퓨즈(50)들과;

   상기 보울트(60)들의 상단에 체결되어 링터미널(30)들과 버스바(40)에퓨즈(50)의 양단을 고정시키는 상부너트(62)들 및;

   상기 플러스단자 수용공간에 위치한 클램프 단자(70)와 상기 버스바(40)를 전기적으로 연결하는 연결플레이트(80)를 포함하여 구성되는 차량 엔진룸의 고전류용 퓨즈박스.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연결플레이트(80)는 플러스단자의 클램프 단자(70)에 보울트와 너트로써 직접 장착되고, 상기 마운팅브라켓(15)은 마이너스단자의 클램프 단자(71)에 힌지체결된 연결브라켓(90)과 보울트와 너트로써 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 엔진룸의 고전류용 퓨즈박스.