KR20120017543A - 전류센서 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이스 내에 배치되어야할 코어를 빠르고 견고하게 고정 설치할 수 있는 전류센서 조립체에 관한 것으로, 전류버스바가 관통하는 관통공이 형성되고 상기 관통공의 둘레에는 수용공간부가 형성된 케이스, 상기 케이스의 수용공간부에 배치되며 양 단부가 서로 마주보도록 이격되는 소정의 갭을 형성한 코어, 상기 코어의 갭 사이에 배치되며 홀소자를 구비한 PCB기판, 상기 케이스의 수용공간부를 마감하는 커버를 포함하되, 상기 케이스에는 상기 코어를 관통하여 지지하는 결합핀이 형성되고, 상기 코어에는 상기 결합핀에 대응하여 결합되는 결합구멍이 형성된 것을 특징으로 하므로, 경화성 밀봉재의 사용을 배제시킬 수 있어 그에 따른 조립공정이 신속하게 이루어져 제품의 생산성을 한층 향상시키고 제조단가는 크게 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 결합핀의 상단에는 코어의 표면을 가압하는 연장돌출부가 형성됨으로써, 코어가 상,하 또는 좌,우 방향으로 유동하는 것을 근본적으로 차단시키는 효과가 있다.

Description

전류센서 조립체{current sensor assembly}

본 발명은 전류센서 조립체에 관한 것으로, 특히 케이스 내에 배치되어야할 코어를 빠르고 견고하게 고정 설치할 수 있는 전류센서 조립체에 관한 것이다.

자동차에는 차량용 네비게이션 시스템과 같은 전기부품들의 장착이 증가하고 있는 추세에 있으며, 따라서 차량 배터리에서의 전력소모는 더욱 증가하고 있다.

자동차 시동시나 중행중 피크전류(peak current)는 수 백 암페어(empere)에 달하는 경우도 있다. 이에 따라, 근래에는 배터리로부터 각 부하로 분기되는 도선에 흐르는 전류를 정확히 측정하여 부품의 고장이나 불량을 확인하고 있다.

이를 위해 전류센서가 사용되고 있는데, 이는 전류가 흐르면서 생기는 자기장을 이용하여 전도체에 흐르는 전류를 측정하는 센서이다.

이하, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 전류센서 조립체에 대하여 설명한다.

도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 전류센서 조립체(10)는 전류버스바(bus bar, 미도시)가 관통하는 케이스(11)와, 상기 케이스(11) 내에 수납되는 코어(31)와, 상기 코어(31)의 갭(S)부분에 배치되는 홀소자(hall ic,22)를 구비한 PCB 기판(Printed Circuit Board, 23)과, 상기 케이스의 개구부를 덮는 커버(41)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래기술의 전류센서 조립체(10)에 따르면, 상기 전류버스바로 흐르는 전류에 의해 코어(31)에 발생된 자속을 홀소자(22)가 감지하고, 이에 대응하는 홀전압(hall voltage)을 발생시킨다. 그리고, 상기 홀소자(22)에 의해 발생되는 홀전압을 이용하여 전류버스바에 흐르는 전류를 측정하게 된다.

이러한 상기 전류센서 조립체(10)를 조립하기 위해서는, 상기 케이스(11) 내에 PCB 기판(23)과 코어(31)를 순차적으로 배치한 후, 상기 코어(31)가 유동하는 것을 방지하도록 그 내부에 엑폭시 등 젤타입의 경화성 밀봉재를 충전한다.

그 다음, 상기 밀봉재가 완벽히 경화된 상태에 이르게 되면, 상기 커버(41)를 케이스(11)에 덮어 밀봉시키는 과정을 거쳐 조립을 완료한다.

그러나, 상기 종래기술에 따른 전류센서 조립체(10)는 상기 케이스 내에 배치된 코어가 흔들리지 않도록 밀봉재를 충전하는 것으로, 이때, 밀봉재가 안정적으로 굳기 위해서는 소정의 경화시간을 필요로 하며, 그에 따라 생산 효율이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 밀봉재의 사용은 전류센서(10)의 전체 생산단가를 높이는 원인으로 작용하였다.

더욱이, 상기 밀봉재는 액체상태에서 고체로 경화하는 과정에서 큰 응력을 발생시키므로 케이스(11) 내부의 고정위치로부터 코어(31)의 위치를 변형시켜 전류 검출의 정확도와 감도를 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 밀봉재를 사용하지 않고 케이스 내에 배치되는 코어를 견고하게 고정 설치하여 생산 효율성은 높이고 제조단가는 한층 낮출 수 있는 전류센서 조립체를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전류센서 조립체는, 전류버스바가 관통하는 관통공이 형성되고 상기 관통공의 둘레에는 수용공간부가 형성된 케이스,

상기 케이스의 수용공간부에 배치되며 양 단부가 서로 마주보도록 이격되는 소정의 갭을 형성한 코어,

상기 코어의 갭 사이에 배치되며 홀소자를 구비한 PCB기판,

상기 케이스의 수용공간부를 마감하는 커버를 포함하되,

상기 케이스에는 상기 코어를 관통하여 지지하는 결합핀이 형성되고, 상기 코어에는 상기 결합핀에 대응하여 결합되는 결합구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 결합핀은 상기 케이스의 바닥면에 연결되도록 단턱을 형성한 단턱부와, 상기 단턱부의 일측으로부터 수용공간부 쪽으로 돌출되는 제1 결합부와, 상기 단턱부의 타측으로부터 케이스의 외측을 향하여 돌출되는 제2 결합부로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 결합부는 코어의 높이보다 돌출되고, 돌출된 제1 결합부의 단부를 타격하여 표면이 넓어지는 콕킹부가 형성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제1 결합부의 상단부에는 상기 코어의 높이보다 연장하여 돌출되는 연장돌출부가 형성되고, 상기 연장돌출부는 상기 코어의 표면 일측을 가압하도록 절곡되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연장돌출부의 표면에는 길이방향을 따라 중심부를 관통하는 절개부를 형성하여 서로 이격되는 제1 연장돌출부와 제2 연장돌출부로 분할되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 연장돌출부와 제2 연장돌출부는 결합핀을 기준으로 일측방향과 타측방향으로 각각 절곡되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 케이스에는 코어를 고정시키기 위한 결합핀이 형성됨으로써, 경화성 밀봉재의 사용을 배제시킬 수 있어 그에 따른 조립공정이 신속하게 이루어져 제품의 생산성을 한층 향상시키고 제조단가는 크게 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 결합핀의 상단에는 코어의 표면을 가압하는 연장돌출부가 형성됨으로써, 코어가 상,하 또는 좌,우 방향으로 유동하는 것을 근본적으로 차단시키는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 전류센서 조립체의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전류센서 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 단면도이다.
도 5는 도 3의 결합핀에 대하여 연장돌출부가 추가적으로 형성된 단면도이다.
도 6은 도 5의 연장돌출부의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전류센서 조립체(1000)는 전류버스바(미도시)가 관통하는 관통공(101)이 형성되고 상기 관통공(101)의 둘레에는 수용공간부(102)가 형성된 케이스(100)와, 상기 케이스(100)의 수용공간부(102)에 배치되며 양 단부가 서로 마주보도록 이격되는 소정의 갭(S)을 형성한 코어(200)와, 상기 코어(200)의 갭(S) 사이에 배치되며 홀소자를 구비한 PCB기판(300)과, 상기 케이스(100)의 수용공간부(102)를 마감하는 커버(400)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 케이스(100)는 절연이 우수한 합성수지 등의 절연재로 이루어지고 그 내부에는 배터리(미도시)로부터 연결된 전류버스바가 비접촉 상태로 관통하도록 관통공(101)이 형성된다.

또한, 상기 케이스(100)의 관통공(101)이 형성된 둘레면 외측에는 후술할 각 구성품이 내장되는 수용공간부(102)가 형성된다.

도시한 바와 같이 상기 케이스(100)는 소정의 높이를 가지는 대략 정육면체의 박스형태로 도시하였으나, 반드시 이에 한정하지 않으며 상기 케이스(100)는 소정의 길이로 연장하는 직육면체 형태로도 제작할 수 있다.

특히, 상기 케이스(100)에는 상기 코어(200)를 관통하는 상태로 지지하는 금속의 결합핀(110)이 형성된다.

상기 코어(200)에는 상기 결합핀(110)에 대응하여 결합되는 결합구멍(201)이 형성되어 있다.

상기 결합핀(110)은 상기 케이스(100)의 바닥면에 연결되도록 단턱을 형성한 단턱부(113)와, 상기 단턱부(113)의 일측으로부터 수용공간부(102) 쪽으로 돌출되는 제1 결합부(111)와, 상기 단턱부(113)의 타측으로부터 케이스(100)의 외측을 향하여 돌출되는 제2 결합부(112)로 구성된다.

여기서, 상기 제1 결합부(111)는 코어(200)의 높이보다 돌출되고 돌출된 제1 결합부(111)의 단부를 타격함으로써, 단부의 표면이 넓어지도록 콕킹부(111a)를 형성하는 것이 바람직하다(도 4참조).

즉, 상기 콕킹부(111a)는 상기 제1 결합부(111)에 끼워지는 코어(200)가 상,하방향으로 유동하는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

상기 제2 결합부(112)는 상기 케이스(100)가 고정설치되는 주기판(미도시)에 대하여 착탈끼움 작용이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

이러한 상기 결합핀(110)은 상기 케이스(100)를 성형하는 과정에서 인서트 사출을 통해 일체로 형성하는 것이 바람직하나, 상기 결합핀(110)과 케이스(100)를 각각 별도로 생산한 후 열융착 작업을 통해 일체로 형성할 수 있다.

즉, 상기 케이스(100)에는 상기 코어(200)를 고정시키기 위한 결합핀(110)을 형성함으로써, 종래기술에서와 같이 코어를 고정시키기 위한 경화성 밀봉재의 사용을 배제시킬 수 있으므로 그에 따른 조립공정이 간단하게 이루어져 제품의 생산성을 한층 향상시키고 제조단가는 크게 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 제1 결합부(111)의 상단부에는 상기 코어(200)의 높이보다 연장하여 돌출되는 연장돌출부(120)가 형성되고, 상기 연장돌출부(120)는 상기 코어(200)의 표면 일측을 가압하도록 절곡된다. 상기 절곡작업은 작은 헤머나 소형 프레스 등에 의해 이루어질 수 있다.

이는, 상기 연장돌출부(120)에 의해 상기 코어(200)가 상,하 또는 좌우 방향으로 유동하는 것을 근본적으로 차단시키도록 보조 고정기능을 제공하도록 하기 위함이다.

또한, 도 6은 상기 연장돌출부의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이 경우 상기 연장돌출부(120')는 표면 길이방향을 따라 중심부를 관통하는 절개부(121)를 형성하여 서로 이격되는 제1 연장돌출부(122)와 제2 연장돌출부(123)로 분할되는 구조로 이루어지며, 이때 상기 제1 연장돌출부(122)와 제2 연장돌출부(123)는 결합핀(110)을 기준으로 일측방향과 타측방향으로 각각 절곡되어 상기 코어(200)의 표면 양측을 동시에 가압하게 되므로, 상기 코어(200)를 보다 안정적으로 고정시킬 수 있다.

한편, 상기 코어(200), 홀소자를 구비한 PCB기판(300) 및 상기 케이스(100)의 수용공간부(102)를 마감하는 커버(400)는 동일 기술분야에서 동일하게 적용되는 구성요소로써, 그 구체적인 설명은 생략한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 케이스에(100)는 코어(200)를 고정시키기 위한 결합핀(110)이 형성됨으로써, 경화성 밀봉재의 사용을 배제시킬 수 있어 그에 따른 조립공정이 신속하게 이루어져 제품의 생산성을 한층 향상시키고 제조단가는 크게 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 결합핀(110)의 상단에는 코어(200)의 표면을 가압하는 연장돌출부(120,120')를 형성하여 코어(200)가 상,하 또는 좌,우 방향으로 유동하는 것을 근본적으로 차단시키는 효과가 있다.

100 : 케이스
101 : 관통공
102 : 수용공간부
110 : 결합핀
111 : 제1 결합부
112 : 제2 결합부
120,120' : 연장돌출부
200 : 코어
300 : PCB기판
400 : 커버

Claims (6)

1. 전류버스바가 관통하는 관통공이 형성되고 상기 관통공의 둘레에는 수용공간부가 형성된 케이스,
   상기 케이스의 수용공간부에 배치되며 양 단부가 서로 마주보도록 이격되는 소정의 갭을 형성한 코어,
   상기 코어의 갭 사이에 배치되며 홀소자를 구비한 PCB기판,
   상기 케이스의 수용공간부를 마감하는 커버를 포함하되,
   상기 케이스에는 상기 코어를 관통하여 지지하는 결합핀이 형성되고, 상기 코어에는 상기 결합핀에 대응하여 결합되는 결합구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 결합핀은 상기 케이스의 바닥면에 연결되도록 단턱을 형성한 단턱부와, 상기 단턱부의 일측으로부터 수용공간부 쪽으로 돌출되는 제1 결합부와, 상기 단턱부의 타측으로부터 케이스의 외측을 향하여 돌출되는 제2 결합부로 구성된 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 결합부는 코어의 높이보다 돌출되고, 돌출된 제1 결합부의 단부를 타격하여 표면이 넓어지는 콕킹부가 형성된 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1 결합부의 상단부에는 상기 코어의 높이보다 연장하여 돌출되는 연장돌출부가 형성되고, 상기 연장돌출부는 상기 코어의 표면 일측을 가압하도록 절곡되는 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 연장돌출부의 표면에는 길이방향을 따라 중심부를 관통하는 절개부를 형성하여 서로 이격되는 제1 연장돌출부와 제2 연장돌출부로 분할되는 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 제1 연장돌출부와 제2 연장돌출부는 결합핀을 기준으로 일측방향과 타측방향으로 각각 절곡되는 것을 특징으로 하는 전류센서 조립체.

Images