KR20140006389A - 파샬 타입 차량용 전원연결박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 전선에 퓨즈나 릴레이 등의 전기 소자를 전기적으로 연결할 때 일부의 도전성 단자들은 PCB를 통해 전기소자에 연결하고 나머지 도전성 단자들과 전기 소자들은 직접 연결하는 파샬 타입 차량용 전원연결박스에 관한 것으로서,
복수의 터미널(15)이 결합되는 언더 케이스(10)와; 일측에는 상기 터미널(15)에 결합되는 복수의 전기 소자(25)가 설치되고, 타측에는 복수의 전기 소자(25)가 구비된 PCB(40)가 일체로 형성되는 어퍼 케이스(20)와; 상기 터미널(15)의 상단 부분이 상측으로 돌출되도록 복수의 구멍(35)이 형성되며 상기 언더 케이스(10)의 상측에 결합된 상태에서 상기 어퍼 케이스(20)의 하강에 따라 장방향으로 이동하여 상기 터미널(15)들을 동시에 고정하는 TPA 플레이트(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 TPA의 체결 구조가 단순화되고 부품 수가 감소함은 물론 조립 작업성이 개선되어 생산성이 향상되고 제작 비용이 감소하게 된다.

Description

파샬 타입 차량용 전원연결박스{Partial Type Power-Connection Box for Vehicles}

본 발명은 다수의 전선에 퓨즈나 릴레이 등의 전기 소자를 연결하기 위한 차량용 전원연결박스에 관한 것으로서, 특히 일부의 도전성 단자들은 PCB를 통해 전기소자에 연결하고 나머지 도전성 단자들과 전기 소자들은 직접 연결하는 파샬 타입 차량용 전원연결박스에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진과 같이 많은 수의 전선이 연결되어야 하는 경우에는 각각의 전선들이 엉키지 않고 연결되도록 하기 위하여, 복수의 도전성 단자들을 하나의 하우징 내에서 연결시키고 있다.

이러한 장치를 전원연결박스 하는데, 전원연결박스는 보통 정션박스(Junction Box)와 컨벤셔널 박스(Conventional Box)로 구분할 수 있다.

정션박스는 다수의 퓨즈(Fuse)와 릴레이(Relay) 등의 전기 소자가 설치된 PCB를 이용하여 도전성 단자들을 간접 연결한 전원연결박스이고, 컨벤셔널 박스는 PCB를 사용하지 않고 암·수 커넥터를 이용하여 각 도전성 단자들과 전기 소자들을 직접 연결한 형태의 전원연결박스를 의미한다.

이와 함께 일부 도전성 단자들은 PCB를 이용하여 간접 연결하고 나머지 도전성 단자들은 암·수 커넥터를 이용하여 직접 연결한 파샬 타입(Partial Type)의 전원연결박스도 사용되고 있다.

여기서, 컨벤셔널 박스 및 파샬 타입 전원연결박스에서는 암수 구조를 이용하여 터미널과 전기 소자들이 직접 결합되므로, 도전성 단자들이 연결된 터미널과 전기 소자들 사이의 연결을 견고하게 유지할 필요가 있다.

그런데, 상기한 도전성 단자들이 연결된 커넥터가 하우징에 부적절하게 장착되는 경우에는 전기 접속의 질이 떨어진다.

즉, 커넥터를 하우징에 조립하는 과정에서 커넥터가 하우징 안으로 완전히 삽입되지 않거나 혹은 커넥터를 사용하는 도중에 흔들리는 경우에는, 커넥터가 하우징으로부터 분리되거나 커넥터 사이의 연결이 끊어지게 되어 전원 연결이 차단되는 문제가 발생하게 된다.

이러한 문제점은 전기적인 구성 요소들이 사용중에 지속적으로 진동을 받게 되는 자동차에서 주로 발생한다. 이러한 문제점들을 피하기 위해 최근의 자동차에서는 전원연결박스 내에서 단자의 불완전한 삽입을 해소할 수 있도록 단자 위치 확정장치(TPA : Terminal Position Assurance)를 사용하고 있다.

즉, 컨벤셔널 박스와 같은 전원연결박스에서는 하우징의 하부에 복수의 터미널을 삽입하여 고정한 후 상기 하우징의 상부에서 퓨즈나 릴레이와 같은 전기 소자들을 상기 터미널에 결합시키게 된다.

이때 전기 소자들을 해당 터미널에 견고하게 결합시키지 않을 경우 접촉 불량이 발생하여 원활한 성능을 발휘하기 어렵게 된다.

이에 따라 전기 소자들을 각 터미널에 연결할 때 상기 터미널이 밀리지 않도록 상기 단자 위치 확정장치(TPA)를 설치하고 있는 것이다.

상기한 TPA는, 도 1에 도시된 바와 같이 하우징의 측면에서 삽입되어 복수의 터미널과 전기 소자들을 동시에 록킹하는 사이드 록킹(Side Locking) 타입 TPA(100)와, 도 2에 도시된 바와 같이 하우징에 결합된 터미널의 상측에서 결합되어 각 터미널과 전기 소자들을 록킹하는 탑 록킹(Top Locking) 타입 TPA(200)로 구분할 수 있다.

그런데, 상기한 사이드 록킹 타입 TPA를 사용하는 경우, 하우징마다 최소한 1~2개의 부품이 요구되고, TPA의 이탈 및 분실 문제가 발생할 수 있으며, TPA가 설치되는 어퍼 케이스를 TPA가 슬라이딩할 수 있는 구조로 형성해야 하므로 별도의 금형 제작에 따른 비용이 증가하는 문제점이 있다.

또, 상기 탑 록킹 타입 TPA를 사용하는 경우에는, 퓨즈나 릴레이와 같은 전기 소자의 수량만큼의 TPA가 필요할 뿐만 아니라, TPA 체결에 따라 작업 시간이 증가하고, TPA 설치 공간으로 인해 어퍼 케이스의 구조가 취약해짐은 물론 별도의 금형 제작에 따른 비용이 증가하는 문제점이 있다.

다시 말해서 종래의 직접 연결형 전원연결 박스는, 복수의 터미널과 전기 소자들이 하우징에 결합된 상태에서 TPA를 이용하여 각각의 터미널과 전기 소자들을 2차로 고정함에 따라, 작업 공정의 수가 증가하고 생산성이 저하하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 직접 연결형 전원연결박스는, TPA를 이용하여 터미널과 전기 소자들을 이중으로 고정하고 있으므로, 고장으로 인해 일부 부품을 교체하여야 하는 경우, 어퍼 케이스를 분리하기 전에 TPA를 분리하는 작업을 선행하여야 하는 등 의 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 한 번의 작업으로 복수의 터미널을 견고하게 고정하고 각 터미널에 복수의 소자를 동시에 결합시킬 수 있으며, 부품의 교체 작업이 용이하도록 한 새로운 형식의 파샬 타입 전원연결박스를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 어퍼 케이스와 언더 케이스의 조립이 용이하도록 함과 아울러, 어퍼 케이스의 승강에 따라 TPA 플레이트가 장방향으로 이동하여 복수의 터미널을 동시에 록킹할 수 있도록 한 파샬 타입 전원연결박스를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수의 터미널이 결합되는 언더 케이스와; 일측에는 상기 터미널에 결합되는 복수의 전기 소자가 설치되고, 타측에는 복수의 전기 소자가 구비된 PCB가 일체로 형성되는 어퍼 케이스와; 상기 터미널의 상단 부분이 상측으로 돌출되도록 복수의 구멍이 형성되며 상기 언더 케이스의 상측에서 결합된 상태에서 상기 어퍼 케이스의 하강에 따라 장방향으로 이동하여 상기 터미널들을 동시에 고정하는 TPA 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 파샬 타입 전원연결박스에 따르면, 상기 어퍼 케이스는, 장방향 상기 언더 케이스의 내측에 형성된 가이드 홈에 삽입되는 돌기부가 장방향 외면에 형성되고, 상기 TPA 플레이트의 측부에 형성된 가이드부에 삽입되어 상기 어퍼 케이스의 승강에 따라 상기 TPA 플레이트가 장방향으로 슬라이딩되도록 하는 캠 가이드를 하나 이상 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 파샬 타입 전원연결박스에 따르면, 상기 언더 케이스의 가이드 홈 내부 상단 부분에 상기 돌기부가 가조립되도록 하는 쐐기 형상의 제1걸림턱부가 형성되고, 상기 가이드 홈의 내부 하단에는 상기 돌기부가 완전 조립되도록 하는 쐐기 형상의 제2걸림턱부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 파샬 타입 차량용 전원연결박스는, 하나의 TPA 플레이트를 이용하여 다수의 터미널을 동시에 2차 고정하게 되므로, 터미널들을 견고하게 고정할 수 있음은 물론 터미널이 완전히 고정된 상태에서 전기 소자의 체결 작업이 이루어질 수 있다.

이에 따라 전기적 연결이 견고하게 유지되어 접촉 불량에 의한 오작동이 방지되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 파샬 타입 전원연결박스에 따르면, TPA의 체결 구조가 단순화되고 부품 수가 감소함은 물론, 조립 작업성이 개선되어 생산성이 향상되고 제작 비용이 감소하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 파샬 타입 전원연결박스에 따르면, 일부 부품의 파손 등으로 인해 수리 또는 부품의 교체가 필요한 경우, 어퍼 하우징의 분리 과정에서 TPA 플레이트에 의한 터미널의 록킹이 해제되어 전기 소자와 터미널을 쉽게 분리할 수 있게 되는 등 유지 보수가 용이한 효과가 있다.

도 1은 종래의 사이드 록킹형 TPA가 도시된 참고도.
도 2는 종래의 탑 록킹형 TPA가 도시된 참고도.
도 3은 본 발명에 의한 파샬 타입 전원연결박스가 도시된 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 파샬 타입 전원연결박스에서 어퍼 케이스 조립 초기의 모습을 나타낸 단면도.
도 5는 어퍼 케이스 조립 초기의 TPA 플레이트와 터미널의 결합 관계를 나타낸 참고도.
도 6은 본 발명의 파샬 타입 전원연결박스에서 어퍼 케이스의 조립이 완료된 상태의 모습을 나타낸 단면도.
도 7은 어퍼 케이스 조립 완료시의 조립 초기의 TPA 플레이트와 터미널의 결합 관계를 나타낸 참고도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 파샬 타입 차량용 전원연결박스를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 파샬 타입 전원연결박스는, 도 3 내지 7에 도시된 바와 같이, 복수의 터미널(15)이 결합되는 언더 케이스(10)와; 일측에는 상기 터미널(15)에 결합되는 복수의 전기 소자(25)가 설치되고, 타측에는 복수의 전기 소자(25)가 구비된 PCB(40)가 일체로 형성되는 어퍼 케이스(20)와; 상기 터미널(15)의 상단 부분이 상측으로 돌출되도록 복수의 구멍(35)이 형성되며 상기 언더 케이스(10)의 상측에 결합된 상태에서 상기 어퍼 케이스(20)의 하강에 따라 장방향으로 이동하여 상기 터미널(15)들을 동시에 고정하는 TPA 플레이트(30);를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 어퍼 케이스(20)는, 상기 언더 케이스(10)의 장방향 내측에 형성된 가이드 홈(11)에 삽입되는 돌기부(21)가 장방향 외면에 형성된 구조로 이루어지나.

또한 상기 어퍼 케이스(20) 내측에는, 상기 TPA 플레이트(30)의 측부에 형성된 가이드부(32)에 삽입되어 상기 어퍼 케이스(20)의 승강에 따라 상기 TPA 플레이트(30)가 장방향으로 슬라이딩되도록 하는 복수개의 캠 가이드(22)가 설치된다.

그리고, 상기 언더 케이스(10)의 가이드 홈(11) 내부 상단 부분에는 상기 돌기부(21)가 가조립되도록 하는 쐐기 형상의 제1걸림턱부(13)가 형성되고, 상기 가이드 홈(11)의 내부 하단에는 상기 돌기부(21)가 완전 조립되도록 하는 쐐기 형상의 제2걸림턱부(14)가 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 파샬 타입 전원연결박스는, 하나의 TPA 플레이트를 이용하여 복수개의 터미널을 동시에 록킹하게 된다.

이하 본 발명에 따른 파샬 타입 전원연결박스의 조립과정을 설명한다.

먼저, 언더 케이스(10)의 상부 일측에 TPA 플레이트(30)를 위치시킨 후, 그 상측에서 어퍼 케이스(20)를 하강시켜, PCB(40)가 설치되지 않은 부분에 상기 TPA 플레이트(30)가 개재된 상태로 상기 어퍼 케이스(20)를 상기 언더 케이스(10)에 가조립한다.

이때, 상기 어퍼 케이스(20)는, 그 외면에 형성된 복수의 돌기부(21)가 상기 언더 케이스(10)의 가이드 홈(11)에 삽입된 상태로 하강하게 되므로 흔들리지 않게 된다.

상기 돌기부(21)가 상기 가이드 홈(11)을 따라 이동하는 도중에, 상기 가이드 홈(11)의 상단 부분에 형성된 제1걸림턱부(13)를 통과하면, 상기 어퍼 케이스(20)는 상기 언더 케이스(10)에 가조립된다.

이 상태에서 상기 언더 케이스(10)의 하부로부터 복수의 터미널(15)을 삽입하여, 그 선단 부분이 상기 TPA 플레이트(30)에 형성된 구멍(35)을 통과하도록 함으로써 상기 터미널(15)을 일차 록킹하게 된다. 물론, 상기 PCB가 설치된 부분에는 상기 터미널을 삽입하지 않는다.

이후, 상기 어퍼 케이스(20)를 누르게 되면, 상기 어퍼 케이스(20)에 구비된 캠 가이드(22)에 의해 상기 TPA 플레이트(30)가 장방향을 따라 일정 정도 이동하여 상기 터미널(15)의 오목부에 밀착됨으로써 상기 터미널(15)이 상하 방향으로 움직이지 않게 된다.

즉, 상기 TPA 플레이트(30)의 이동에 의하여 상기 터미널(15)이 이차 록킹되는 것이다.

그리고, 상기 어퍼 케이스(20)는 추가 하강을 통해 상기 가이드 홈(11)의 하단 부분에 형성된 제2걸림턱부(14)를 통과함으로써, 상기 TPA 플레이트(30)가 움직이지 않도록 고정하게 된다.

상기 어퍼 케이스(20)와 언더 케이스(10)의 조립이 완료되면, 상기 어퍼 케이스(20)의 상측에서 상기 터미널(15)의 상단에 퓨즈 또는 릴레이 등의 전기 소자(25)를 결합시키게 된다.

그리고 상기 PCB(40)에 대응하는 위치에서는 상기 언더 케이스(10)의 하부로부터 터미널(15)을 삽입하여 상기 PCB(40)의 대응 위치에 조립되도록 한다.

이와 같이, 상기 터미널(15)이 완전히 고정된 상태에서 상기 전기 소자(25)를 결합시키게 되므로, 상기 터미널(15)과 전기 소자(25)들이 견고하게 결합되어 접촉 불량이 발생하지 않도록 하는 것이다.

한편, 사용 도중 상기 터미널(15)이나 전기 소자(25) 등의 파손 등으로 인하여 부품을 교체할 필요가 있는 경우에는, 상기와 역순으로 분해하면 된다.

이에 따라 상기 어퍼 케이스(20)를 언더 케이스로(10)부터 분리하여 부품의 수리 및 교체하는 작업이 용이하게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

10...언더 케이스(Under Case)
11...가이드 홈
13...제1걸림턱부
14...제2걸림턱부
15...터미널(Terminal)
20...어퍼 케이스(Upper Case)
21...돌기부
22...캠 가이드
25...전기 소자
30...TPA 플레이트
35...구멍
40...PCB(Printed Circuit Board)

Claims (3)

1. 복수의 터미널(15)이 결합되는 언더 케이스(10)와;
   일측에는 상기 터미널(15)에 결합되는 복수의 전기 소자(25)가 설치되고, 타측에는 복수의 전기 소자(25)가 구비된 PCB(40)가 일체로 형성되는 어퍼 케이스(20)와;
   상기 터미널(15)의 상단 부분이 상측으로 돌출되도록 복수의 구멍(35)이 형성되며, 상기 언더 케이스(10)의 상측에 결합된 상태에서 상기 어퍼 케이스(20)의 하강에 따라 장방향으로 이동하여 상기 터미널(15)들을 동시에 고정하는 TPA 플레이트(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 파샬 타입 차량용 전원연결박스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 어퍼 케이스(20)는, 상기 언더 케이스(10)의 장방향 내측에 형성된 가이드 홈(11)에 삽입되는 돌기부(21)가 장방향 외면에 형성되고,
   상기 TPA 플레이트(30)의 측부에 형성된 가이드부(32)에 삽입되어, 상기 어퍼 케이스(20)의 승강에 따라 상기 TPA 플레이트(30)가 장방향으로 슬라이딩되도록 하는 캠 가이드(22)를 하나 이상 구비한 것을 특징으로 하는 파샬 타입 전원연결박스.
3. 제2항에 있어서,
   상기 언더 케이스(10)의 가이드 홈(11) 내부 상단 부분에 상기 돌기부(21)가 가조립되도록 하는 쐐기 형상의 제1걸림턱부(13)가 형성되고,
   상기 가이드 홈(11)의 내부 하단에는 상기 돌기부(21)가 완전 조립되도록 하는 쐐기 형상의 제2걸림턱부(14)가 형성된 것을 특징으로 하는 파샬 타입 전원연결박스.

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