KR20100115979A

KR20100115979A - 퓨즈 저항기

Info

Publication number: KR20100115979A
Application number: KR1020090034669A
Authority: KR
Inventors: 정종일; 강두원; 안규진; 김성광; 이경미
Original assignee: 스마트전자 주식회사
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-04-21
Publication date: 2010-10-29
Also published as: TW201108294A; KR101038237B1; DE112010001694T5; JP2012524967A; TWI383418B; CN102414771A; WO2010123276A2; US8400252B2; WO2010123276A3; DE112010001694B4; US20120038450A1; JP5014524B1; CN102414771B

Abstract

제조 효율성 및 조립 신뢰성이 높은 퓨즈 저항기가 개시된다. 본 발명에 따른 퓨즈 저항기는 저항체와, 저항체의 발열에 의해 단락되는 온도퓨즈와, 저항체와 온도퓨즈를 내부에 수용하며 저항체의 복사열을 온도퓨즈로 전달하기 위한 이격 공간을 마련하고 있는 케이스를 포함하고 있어서 종래와 같이 충진재가 필요 없어 제조 공정이 빠르며, 특히 저항체와 온도퓨즈를 케이스의 몸체에 삽입한 후 캡을 닫는 공정만으로 조립이 완료되기 때문에 제조 효율이 우수하다.

Description

퓨즈 저항기{Thermal Fuse Resistor}

본 발명은 퓨즈 저항기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자제품의 전원회로 보호용 소자로 사용되는 퓨즈 저항기에 관한 것이다.

일반적으로 전자제품의 전기회로에는 전원을 켤 때 발생하는 돌입전류, 내부 온도 상승, 지속적인 과전류 등으로 인해 발생하는 기기 고장을 방지하기 위해 전기회로의 전원 입력단에 세라믹 저항기나 퓨즈 등을 설치하여 전원회로를 보호한다. 그런데, 최근 대중화되고 있는 LCD TV, PDP TV와 같은 대형 가전은 200W 이상의 고전력을 사용하기 때문에, 종래의 세라믹 저항기나 퓨즈로는 기기 고장의 상기 원인들에 대한 효과적 대처가 어려워, 퓨즈 저항기(Thermal Fuse Resistor)라는 새로운 보호소자가 개발되어 사용되고 있다.

종래의 퓨즈 저항기는 저항체와 온도퓨즈가 직렬로 연결된 구조이다. 그래서, 돌입전류가 유입될 경우에는 저항체를 이용하여 소정 전류로 제한하게 되며, 과전류가 유입될 경우에는 온도퓨즈 내부에 마련되어 있는 고체상의 납 또는 고분자 펠릿으로 이루어진 용단체(溶斷體)가 저항체의 발열에 의해 용단되면서 회로를 단락시키게 된다.

또한, 종래의 퓨즈 저항기는 용단체의 용단 시 발생하는 파편에 의해 다른 전자 부품이 영향을 받지 않도록 저항체와 온도퓨즈를 케이스로 패키징하며, 케이스 내부에는 내열성, 전도성, 경화성 등을 향상시키기 위해 규석(SiO2)와 같은 충진재로 충전한다.

그런데, 퓨즈 저항기의 제조 공정에 있어서 케이스 내부에 충진재를 충전하기 위해서는 세라믹 슬러리를 주입 후 1~2일의 건조 시간이 소요되며, 이러한 시간 지연은 제품 생산에 있어 제조 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 세라믹 충전(슬러리 주입) 방식은 저항체와 온도퓨즈의 위치가 일정하게 고정되지 않기 때문에, 저항체와 온도퓨즈가 접촉 또는 근접 고정되거나 케이스에 달라 붙어버리는 등 조립 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래기술에 착안한 것으로서, 본 발명의 목적은 제조 효율성 및 조립 신뢰성이 높은 퓨즈 저항기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 퓨즈 저항기는 저항체와; 저항체의 발열에 의해 단락되는 온도퓨즈와; 저항체와 온도퓨즈를 내부에 수용하며 상기 저항체의 복사열을 상기 온도퓨즈로 전달하기 위한 이격 공간을 마련하고 있는 케이스;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기에 있어서 상기 케이스는 상기 저항체를 감싸는 저항체홀더부와, 상기 온도퓨즈를 감싸는 퓨즈홀더부와, 상기 저항체홀더부와 퓨즈홀더부를 연결하는 네크부를 포함하며, 상기 이격 공간은 네크부에 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기에 있어서 상기 저항체홀더부와 퓨즈홀더 부는 상기 케이스로부터 원 형상으로 돌출 마련되며, 적어도 반원을 초과하는 호 형상으로 각각 상기 저항체와 온도퓨즈를 감싼다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기에 있어서 상기 케이스는 합성수지로 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기에 있어서 상기 케이스는 상부가 개구되고, 하부에 상기 저항체와 온도퓨즈의 리드선이 관통하는 관통홀을 구비하는 몸체와, 상기 몸체의 개구에 결합되는 캡을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기에 있어서 상기 캡은 상기 저항체를 고정시키기 위한 세팅부를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기에 있어서 상기 세팅부는 캡으로부터 돌출 마련되는 누름돌기를 포함하고, 상기 누름돌기는 상기 저항체와, 상기 온도퓨즈를 연결하는 저항체의 리드선을 고정시킬 수 있도록 리드선가이드홈을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기에 있어서 상기 관통홀은 상기 케이스의 내부에서 테이퍼진다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기에 있어서 상기 캡이 상기 몸체에 억지끼워맞춤되도록, 상기 캡 또는 몸체 중 어느 하나에는 일측으로 경사진 안착돌기가 마련되고, 다른 하나에는 안착홈이 마련된다.

본 발명에 따른 퓨즈 저항기는 저항체의 복사열을 이용하여 온도퓨즈를 단락시키기 때문에 종래와 같이 충진재가 필요 없어 제조 공정이 빠르며, 특히 저항체 와 온도퓨즈를 케이스의 몸체에 삽입한 후 캡을 닫는 공정만으로 조립이 완료되기 때문에 제조 효율이 우수하다.

또한, 본 발명에 따른 퓨즈 저항기는 저항체와 온도퓨즈가 케이스 내부의 저항체홀더부와 퓨즈홀더부에 삽입 고정됨으로써 이격 거리가 일정하게 유지되고, 캡의 세팅부를 통해 저항체를 고정함으로써 요동을 방지할 수 있으며, 테이퍼 형상의 리드 관통홀을 통해 저항체와 온도퓨즈의 조립이 용이하도록 할 수 있어 조립 신뢰성이 우수하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 퓨즈 저항기를 도시한 사시도이며, 도 2는 분해사시도, 도 3 내지 도 5는 퓨즈 저항기의 단면도들이다.

도면들을 참조하면, 본 실시예에 따른 퓨즈 저항기는 저항체(10)와, 온도퓨즈(20)와, 케이스(30)로 이루어진다.

저항체(10)는 통상적으로 사용되는 시멘트 저항기나 Power용 NTC(Negative Temperature Coefficient) 등의 돌입전류를 제한하기 위한 소자이다. 저항체(10)의 재질로는 높은 전류에 용단되지 않고 견딜 수 있도록 바람직하게는, 구리(Cu)와 니켈(Ni)의 합금선을 세라믹 로드에 권선하여 사용한다. 저항체(10)의 상단에는 결합용 제1리드선(12)이 마련되고, 하단에는 실장용 제2리드선(14)이 마련된다.

온도퓨즈(20)는 소정 길이의 절연성 세라믹 로드에 권선되는 용단체(미도시) 와, 로드의 양단에 각각 설치되는 전도성 캡에 전기적으로 연결되는 제3,4리드선(22,24)로 이루어진다. 저항체(10)의 발열에 의해 용단되는 온도퓨즈(20)는 다양한 형태가 이미 공지되어 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.

저항체(10)의 제1리드선(12)과 온도퓨즈(20)의 제3리드선(22)은 직렬로 연결되며, 아크 또는 스팟 용접에 의해 상호 결합 된다.

케이스(30)는 저항체(10)와 온도퓨즈(20)를 이격하여 내부에 수용한다. 본 실시예에 따른 케이스(30)는 저항체(10)의 복사열을 이용하여 온도퓨즈(20)를 단락시킬 수 있도록 이격 공간을 내부에 마련하고 있다. 사전적 의미의 복사열이란 물체에서 방출하는 전자기파를 직접 물체가 흡수하여 열로 변했을 때의 에너지를 말한다. 복사열은 대류나 전도와 같은 현상을 거치지 않고 열이 직접 전달되기 때문에 열의 전달이 순간적으로 일어난다. 종래의 퓨즈 저항기는 케이스 내부가 충진재로 충전되어 있으며, 저항체(10)의 발열은 이 충진재를 통해 온도퓨즈로 전도되기 때문에 온도퓨즈의 반응성이 지연되는 경우가 발생한다. 종래에 통상 139℃ 정도에서 온도퓨즈를 단락시키기 위해서는 저항체가 상기 설정온도보다 높은 온도를 가져야 한다. 또한, 이 단락 온도는 저항체와 온도퓨즈의 거리에 따라 달라질 수 있다. 이에 비해 본 실시예의 퓨즈 저항기는 케이스 내부의 이격 공간을 통해서 저항체의 복사열이 온도퓨즈로 전달되도록 하기 때문에 온도퓨즈의 단락 온도와 저항체의 발열 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다.

또한, 케이스(30)는 열경화성 플라스틱과 같은 합성수지 재질로 마련된다. 종래의 케이스는 세라믹 슬러지를 일정 형상으로 성형한 후 고열로 소결하여 제조 되었기 때문에, 세라믹 특성상 소결 과정에서 수축과 같은 큰 변화율을 가진다. 이러한 변화율은 ±0.5mm 이하 오차 관리가 용이하지 않다. 이에 비해 본 실시예의 합성수지 재질의 케이스(30)는 변화율이 거의 없기 때문에 ±0.1mm 이하까지 오차 관리가 가능하다.

구체적으로, 케이스(30)는 몸체(31)와 캡(35)으로 이루어진다.

몸체(31)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 상부가 개구되고, 하부에는 저항체(10)와 온도퓨즈(20)의 제2,4리드선(14,24)이 관통되는 관통홀(32,34)을 구비한다. 관통홀(32,34)은 저항체(10)와 온도퓨즈(20)의 케이스(30) 삽입 시 조립이 용이하도록 테이퍼면(32a,34a)을 구비한다.

몸체(31)의 개구에 결합되는 캡(35)은 케이스(30) 내부를 안전하게 밀폐할 수 있도록 몸체(31)와 억지끼워맞춤 된다. 이를 위해 몸체(31) 또는 캡(35) 중 어느 하나에는 일측으로 경사진(조립 방향으로) 안착돌기(36)이 마련되고, 다른 하나에는 안착홈(37)이 마련된다.

또한, 캡(35)의 내부에는 저항체(10)와 온도퓨즈(20)가 결합되어 있는 소체의 상하 유동을 방지하기 위한 세팅부가 마련된다. 세팅부는 저항체(10)의 상면을 고정시키기 위해 돌출 마련되는 누름돌기(38)와, 단차진 누름돌기(38)와 캡(35)의 내면에 저항체(10)의 제1리드선(12)이 수용되도록 마련된 리드선가이드홈(39)을 포함한다. 누름돌기(38)는 온도퓨즈(20) 방향으로 앞트임 되어 있다. 세팅부는 온도퓨즈(20)보다 상대적으로 사이즈가 큰 저항체(10)를 케이스(30)에 고정시킴으로써, 온도퓨즈(20)도 안정적으로 고정시킨다.

또한, 몸체(31)의 내부에는 도 5에 도시한 바와 같이 저항체(10)를 감싸는 저항체홀더부(S1)와, 온도퓨즈(20)를 감싸는 퓨즈홀더부(S2)와, 저항체홀더부(S1)와 퓨즈홀더부(S2)를 연결하는 네크부(S3)를 포함한다. 각 홀더부(S1,S2) 및 네크부(S3)는 케이스(30)와 일체로 사출 성형될 수 있다.

저항체홀더부(S1)와 퓨즈홀더부(S2)는 각각 저항체(10)와 온도퓨즈(20)의 외형에 상응하도록 원 형상으로 돌출 마련되며, 특히 원주방향으로의 요동을 방지할 수 있도록 적어도 반원을 초과하는 호 형상의 단면을 가진다. 사출 성형되는 홀더부(S1,S2)는 저항체(10)와 온도퓨즈(20)를 길이방향을 따라 일정 간격으로 대면시킬 수 있으므로 본 실시예에 따른 퓨즈 저항기 동작 신뢰성을 높일 수 있다.

네크부(S3)는 실질적으로 케이스(30) 내부에서 저항체(10)의 복사열을 온도퓨즈(20)로 전달하기 위한 이격 공간(S4)을 포함한다. 네크부(S3)의 이격 공간(S4)은 저항체(10)의 복사열이 온도퓨즈(20)에 집중될 수 있도록 직선형상으로 마련되는 바람직하다.

상기와 같은 구조를 가지는 퓨즈 저항기는 다음과 같이 제조된다.

저항체(10)와 온도퓨즈(20)는 제1리드선(12)과 제3리드선(22)이 아크 또는 스팟 용접되어 직렬로 연결된 소체를 형성한다. 소체는 케이스(30)의 몸체(31)에 마련되는 저항체홀더부(S1)와 퓨즈홀더부(S2)에 각각 삽입되며, 네크부(S3)에 의해 일정 간격이 유지된다. 그리고, 저항체(10)의 제2리드선(14)과 온도퓨즈(20)의 제4리드선(24)은 몸체(31)의 관통홀(32,34)에 각각 삽입된다. 몸체(31)의 관통홀(32,34)은 테이퍼면(32a,34a)면을 구비하여 제3,4리드선(14,24)의 조립을 용이하 게 한다.

소체가 몸체(31)에 삽입 완료되면, 몸체(31)의 상부 개구에 캡(35)을 조립한다. 캡(35)의 누름돌기(38)는 저항체(10)의 상면을 고정시키며, 리드선가이드홈(39)은 저항체(10)의 제1리드선(12)을 고정시켜 소체가 케이스(30) 내부에서 요동되지 못하게 한다. 몸체(31)와 캡(35)은 조립 방향으로 일방향 경사진 안착돌기(36) 및 안착홈(37)에 의해 억지끼워맞춤된다.

상기와 같이 조립된 본 실시예에 따른 퓨즈 저항기의 외부로 노출된 제3,4리드선(14,24)을 회로기판에 실장하게 되면, 돌입전류는 저항체(10)에 의해 소정 전류로 제한되며, 과전류는 온도퓨즈(20)에 의해 차단된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퓨즈 저항기를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 퓨즈 저항기를 도시한 분해 사시도이다.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다.

도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도이다.

도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이다.

*도면의 주요 참조부호에 대한 간단한 설명*

10..저항체 20..온도퓨즈

12,14,22,24..리드선 30..케이스

31..몸체 32,34..관통홀

35..캡 36..안착돌기

37..안착홈 38..누름돌기

39..리드선가이드홈

S1..저항체홀더부 S2..퓨즈홀더부

S3..네크부

Claims

저항체와;

상기 저항체의 발열에 의해 단락되는 온도퓨즈와;

상기 저항체와 온도퓨즈를 내부에 수용하며 상기 저항체의 복사열을 상기 온도퓨즈로 전달하기 위한 이격 공간을 마련하고 있는 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
제 1항에 있어서,

상기 케이스는 상기 저항체를 감싸는 저항체홀더부와, 상기 온도퓨즈를 감싸는 퓨즈홀더부와, 상기 저항체홀더부와 퓨즈홀더부를 연결하는 네크부를 포함하며,

상기 이격 공간은 네크부에 마련되는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
제 2항에 있어서,

상기 저항체홀더부와 퓨즈홀더부는 상기 케이스로부터 원 형상으로 돌출 마련되며, 적어도 반원을 초과하는 호 형상으로 각각 상기 저항체와 온도퓨즈를 감싸는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
제 1항에 있어서,

상기 케이스는 합성수지로 마련되는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 케이스는 상부가 개구되고, 하부에 상기 저항체와 온도퓨즈의 리드선이 관통하는 관통홀을 구비하는 몸체와,

상기 몸체의 개구에 결합되는 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
제 5항에 있어서,

상기 캡은 상기 저항체를 고정시키기 위한 세팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
제 6항에 있어서,

상기 세팅부는 캡으로부터 돌출 마련되는 누름돌기를 포함하고,

상기 누름돌기는 상기 저항체와, 상기 온도퓨즈를 연결하는 저항체의 리드선을 고정시킬 수 있도록 리드선가이드홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
제 5항에 있어서,

상기 관통홀은 상기 케이스의 내부에서 테이퍼지는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.
제 5항에 있어서,

상기 캡이 상기 몸체에 억지끼워맞춤되도록,

상기 캡 또는 몸체 중 어느 하나에는 일측으로 경사진 안착돌기가 마련되고, 다른 하나에는 안착홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 퓨즈 저항기.