KR20170003358U

KR20170003358U - 부스바 단자대

Info

Publication number: KR20170003358U
Application number: KR2020160001483U
Authority: KR
Inventors: 황현시
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2017-09-27

Abstract

부스바 단자대에 관하여 개시한다.
본 고안의 일 실시예에 따르면, 터미널 단자대보다 큰 전류용량을 갖도록 구성되어 전기차 직류-직류 컨버터 내의 고전류용 기판에 이용 가능한 전기차 직류-직류 컨버터용 부스바 단자대에 있어서, 볼트 체결을 위한 나사 홀이 일단부에 구비되며, 상기 고전류용 기판을 통해 흐르는 전류에 대응하는 전류용량을 갖도록 바 형상으로 이루어진 몸체와, 상기 몸체의 타단부 양측으로부터 하측으로 구부러져 형성되며, 상기 고전류용 기판에 결합되는 삽입부를 포함하는 부스바 단자대가 제공된다.

Description

부스바 단자대{BUSBAR TYPE TERMINAL BLOCK}

본 고안은 부스바 단자대에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 자동차의 전원공급계통의 회로기판에 사용되어 전류용량을 만족시키고, 비용 절감을 도모할 수 있는 부스바 단자대에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 단자대는 전기기기, 전자기기, 통신기기 등의 배선용 부품으로 사용되는 것으로 입출력 신호를 전달하거나, 전원을 연결할 때 사용하는 장치이다.

단자대는 커넥터(connector) 또는 전기접속장치라고 불려지기도 하는데, 그 사용처와 용도 등에 따라 여러 형태로 사용될 수 있다.

최근 들어 전기 자동차의 개발에 관심이 고조되고 있다. 전기 자동차의 보조 배터리는 헤드라이트나 계기판의 조명등과 같이 저 전압 부하에 전원을 공급하는 역할을 한다. 그리고 보조 배터리를 충전시키기 위한 시스템의 경우 LDC(Low-side DC/DC Converter)와 같은 직류-직류 변환기가 이용되고 있다.

직류-직류 변환기의 내부에는 고 전류가 통과하는 부분이 있는데, 해당 부분에는 높은 전류용량을 갖는 단자대가 이용되어야 한다.

도 1 내지 도 4는 종래의 일반적인 기판용 터미널 단자대를 간략히 도시한 사시도, 평면도, 정면도, 측면도를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이 종래의 단자대(10)는 몸체부(11)와, 몸체부(11)의 하측으로 굽혀져 형성되는 4개의 다리부(13)를 포함한다. 4개의 다리부(13)는 기판(미도시)에 삽입된 후 납땜으로 고정된다.

그리고 몸체부(11)에는 와이어(미도시)하기 위해 체결볼트(20)가 체결되는 나사 공이 구비되고, 이 나사 공을 통해 체결볼트(20)의 나사(21)가 몸체부(11)를 상하로 관통하여 체결된다.

또한, 상기 체결볼트(20)에는 와이어(미도시)의 회전 방지를 위한 사각형의 와셔(23)가 구비되는데, 와셔(23)는 몸체부(11)의 상단과 체결볼트(20)의 헤드 사이에 개재된다.

그런데 이와 같이 구성된 종래의 일반적인 기판용 터미널 단자대(10)의 경우, 전기 자동차용 고 전류 계통 PCB, 즉 기판에서는 사용하기에 어려움이 따른다.

흔히 종래의 일반적인 기판용 터미널 단자대(10)의 경우 전류용량이 일정하게 정해져 있는데, 전기 자동차용 직류-직류 변환기와 같이 상대적으로 높은 전류가 통하는 기판에 사용하기에는 무리가 있다.

관련된 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제20-2013-0003365호(2013.06.07. 공개일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 전자제어장치의 피시비/부스바 연결구조에 관한 기술이 개시되어 있다.

본 고안의 목적은, 전기 자동차 등의 고 전류 공급계통의 회로기판에 사용되어 전류용량을 만족시키고, 비용 절감을 도모할 수 있는 부스바 단자대를 제공함에 있다.

본 고안이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 터미널 단자대보다 큰 전류용량을 갖도록 구성되어 전기차 직류-직류 컨버터 내의 고전류용 기판에 이용 가능한 전기차 직류-직류 컨버터용 부스바 단자대에 있어서, 볼트 체결을 위한 나사 홀이 일단부에 구비되며, 상기 고전류용 기판을 통해 흐르는 전류에 대응하는 전류용량을 갖도록 바 형상으로 이루어진 몸체; 및 상기 몸체의 타단부 양측으로부터 하측으로 구부러져 형성되며, 상기 고전류용 기판에 결합되는 삽입부;를 포함하는 부스바 단자대가 제공된다.

이때, 상기 몸체의 타단부 내측에는 고정부재가 삽입되는 고정 홀이 구비될 수 있다.

그리고 상기 고정부재는, 상기 고정 홀을 관통하여 상기 몸체와 상기 고전류용 기판을 상하로 결합시켜주는 리벳인 것이 좋다.

또한, 상기 삽입부는, 상기 몸체 타단부 양측 가장자리를 통해 한 쌍이 구비되되, 상기 한 쌍의 삽입부 각각은, 상기 몸체 타단부에서 일단부를 향하여 서로 나란하게 평행을 이루어 돌출될 수 있다.

또한, 상기 몸체의 일단부로부터 하측으로 돌출되어 상기 나사 홀이 형성된 부위의 몸체 두께를 증가시켜주는 돌출부를 포함한다.

본 고안에 의하면, 전기 자동차 등의 고 전류 공급계통의 회로기판에 사용되어 전류용량을 만족시킬 수 있다.

기존의 터미널 단자대의 경우 전기 자동차와 같이 높은 전류가 흘러야 하는 장치 및 기기에 사용될 경우 전류용량에 문제가 있을 수 있는데, 본 고안에 의하면 단자대를 부스바 타입으로 개선하여 전류용량을 만족시킬 수 있다.

또한, 본 고안에 의하면, 부스바 단자대의 경우 기판에 삽입되는 방식이 간단해져 조립이 간편하며, 기판과의 납땜 부위 개수가 줄어들어 생산성이 향상되며 비용 절감을 도모할 수 있다.

도 1은 종래의 터미널 단자대를 간략히 도시한 사시도이다.
도 2 내지 도 4는 종래의 터미널 단자대의 평면도, 정면도, 측면도를 간략히 도시한 도면들이다.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 부스바 단자대를 간략히 도시한 사시도이다.
도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 부스바 단자대를 간략히 도시한 평면도이다.
도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른 부스바 단자대를 간략히 도시한 정면도이다.
도 8은 도 6의 A-A 구간 단면도이다.
도 9는 본 고안의 일 실시예에 따른 부스바 단자대를 기판에 결합하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 고안의 일 실시예에 다른 부스바 단자대의 변형예를 간략히 도시한 사시도이다.

본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 고안은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 고안의 개시가 완전하도록 하고, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예들에 따른 전자기기용 단자대에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 부스바 단자대를 간략히 도시한 사시도이다.

도 5를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 부스바 단자대(100)는, 몸체(110)와 삽입부(120)를 포함한다.

본 고안에 따르는 부스바 단자대(100)는 종래의 일반적인 터미널 단자대(10, 도 1 참조)보다 큰 전류용량을 갖도록 구성되어, 전기차 직류-직류 컨버터 내에서 높은 전류가 흐르는 기판, 즉 고전류용 기판에 이용될 수 있다.

몸체(110)는 볼트 체결을 위한 나사 홀(113)이 일단부에 구비될 수 있다.

상기 몸체(110)는 바(bar)(또는 부스바) 형상으로 이루어지는데, 구체적인 예로서 전체적으로 동일한 두께를 갖는 판상의 금속(예: 구리 등)이 이용 가능하다.

상기 나사 홀(113)은 바 형상의 몸체(110)를 통해 전선 와이어 등을 연결해주는 볼트(20, 도 1 참조)등이 나사 체결되는 구멍을 의미한다.

한편, 몸체(110)의 타단부에는 고정 홀(111)이 구비될 수 있다.

상기 고정 홀(111)은 전술한 나사 홀(113)과 동일 중심을 따라 나란하게 형성되는 것이 바람직한데, 반드시 이에 제한되지 않는다.

이러한 고정 홀(111)을 통해 고정부재(R, 도 9 참조)가 삽입된다.

도 9를 참조하면, 상기 고정 홀(111)을 통해 고정부재(R)가 체결되어 바 형상의 몸체(110)와 기판(1000)이 간단한 조립 방식으로 결합되는 모습을 확인할 수 있다.

구체적인 예로서, 상기 고정부재(R, 도 9 참조)는 바 형상의 몸체(110)에 마련된 고정 홀(111)과, 기판(1000) 상에 마련된 원형 홀(1011)을 차례대로 관통하여 이들을 상하로 고정시켜주는 리벳이 이용될 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.

바 형상의 몸체(110)는 상기와 같이 리벳 등의 고정부재(R)가 고정 홀(111)을 통해 체결됨에 따라 기판(1000)과 조립 방식으로 간단하게 결합되는데, 이후 기판(1000)의 일자 홀(1020)을 통해 삽입된 삽입부(120)가 납땜되어 상호 간의 결합은 견고해 질 수 있다.

여기서, 기판(1000)이라 함은, 전기 자동차의 LDC(Low-side DC/DC Converter)와 같은 직류-직류 변환기의 PCB 등이 해당될 수 있는데, 바 형상의 몸체(110)는 고 전류가 통과하는 부분에서 높은 전류용량을 갖는 단자대로 이용될 수 있다.

삽입부(120)는 바 형상의 몸체(110)를 기판(1000, 도 9 참조)에 전기적으로 연결시켜주는 구성으로서, 몸체(110)의 타단부 양측 가장자리로부터 하측으로 구부러져 형성된다.

이러한 삽입부(120)는 기판(1000, 도 9 참조), 더 구체적으로는 기판의 일자 홀(1020, 도 9 참조))에 삽입된 후 기판(1000, 도 9 참조)에 솔더링, 즉 납땜 접합 될 수 있다. 이에 따라 바 형상의 몸체(110)는 기판(1000, 도 9 참조)과 견고하게 결합됨은 물론 상호 통전 가능한 구조로 이루어질 수 있다.

한편, 본 고안의 일 실시예에 따른 삽입부(120)는 바 형상의 몸체(110)의 양측 가장자리로부터 각각 하나씩 돌출될 수 있다. 이에 따라, 전체적으로 2개의 삽입부(120)만이 기판에 납땜으로 접합되기 때문에 종래의 구조(예: 4개의 납땜 부위 존재 등)에 비해 작업 시간 및 비용이 절감되는 효과를 가질 수 있다.

다시 말해, 본 고안의 일 실시예에 따르면 몸체(110)의 타단부 내측에 구비된 고정 홀(111)을 통한 고정부재(R, 도 9 참조)의 조립과, 상기 2개의 삽입부(120)의 삽입 후 납땜 고정 작업을 통해 바 형상의 몸체(110)가 기판(1000, 도 9 참조)에 견고하게 결합될 수 있다.

도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 부스바 단자대를 간략히 도시한 평면도이며, 도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른 부스바 터미널을 간략히 도시한 정면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 바 형상의 몸체(110)는 폭 방향(즉, Y축 방향)보다 길이 방향(즉, X축 방향)이 큰 직사각형 평면형상을 갖는 판상의 부재로 이루어져 있으며, 삽입부(120)는 몸체(110) 타단부 양측 가장자리를 통해 한 쌍이 구비된다.

한 쌍의 삽입부(120) 각각은 몸체(110) 타단부에서 일단부를 향해, 즉, 몸체의 후미(110a)에서 X축 방향으로 길게 형성되는데, 몸체(110)의 양측 가장자리를 따라 서로 나란하게 평행을 이루어 동일한 길이로 돌출될 수 있다. 바람직하게는 한 쌍의 삽입부(120) 각각의 길이는 몸체의 후미(110a)에서 고정 홀(111)까지 정도의 길이로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.

도 7을 참조하면, 한 쌍의 삽입부(120)는 바 형상의 몸체(110) 양측 가장자리로부터 교차하여 아래로 구부러져 형성될 수 있다. 한 쌍의 삽입부(120) 각각의 하향 돌출된 길이는 동일할 수 있으며, 몸체(110)와 한 쌍의 삽입부(120)가 연결되는 부위의 상면은 라운드 형상(119)으로 처리될 수 있다.

한편, 바 형상의 몸체(110)의 일단부에는 몸체 두께가 증가되는 돌출부(114)가 형성될 수 있다.

도 8은 도 6의 A-A 구간 단면도로서, 도 8을 참조하면 몸체(110)의 일단부를 통해 돌출부(114)가 L 만큼 상대적으로 더 돌출될 수 있다.

이러한 돌출부(114)는 상기 몸체(110) 일단부로부터 하측으로 돌출되는데, 나사 홀(113)이 형성된 몸체(110)의 두께를 L만큼 더 증가시킨다. 이는 나사 홀(113)의 길이를 상대적으로 더욱 증가시켜 볼트(B, 도 9 참조)의 체결 시 구조적 안정성과 내구성을 동시에 향상시킬 수 있다.

도 9는 본 고안의 일 실시예에 따른 부스바 단자대를 기판에 결합하는 방식을 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 부스바 단자대(100)는 전기 자동차의 LDC(Low-side DC/DC Converter)와 같은 직류-직류 변환기의 PCB 등과 같은 기판(1000)에서 고 전류가 통과하는 부분에서 높은 전류용량을 갖는 단자대로 이용될 수 있다.

구체적인 예로서, 기판(1000)의 경우 부스바 단자대(100)가 결합되는 부위에는 원형 홀(1011)과, 일자 홀(1020)이 마련된다. 원형 홀(1011)은 몸체(110)의 고정 홀(111)에 대응되고, 일자 홀(1020)은 삽입부(120)가 삽입 가능하게 형성될 수 있다.

먼저, 한 쌍의 삽입부(120) 각각을 일자 홀(1020)에 삽입시켜 부스바 단자대(100)를 기판(1000)에 조립하는데, 리벳 등의 고정부재(R)를 고정 홀(111)과 원형 홀(1011)을 차례로 관통시켜 설치함으로써 1차적인 결합이 이루어질 수 있다.

그리고 일자 홀(1020)에 삽입된 삽입부(120)를 기판(1000)에 납땜하여 부스바 단자대(100)와 기판(1000) 간의 전기적인 연결이 이루어질 수 있다.

이와 같이, 간편한 조립 및 기구적인 결합 방식이 사용됨과 함께 종래에 비해 납땜 부위가 줄어들어 생산성이 향상되며 비용 절감의 효과를 가질 수 있다.

도 10은 본 고안의 일 실시예에 다른 부스바 단자대의 변형예를 간략히 도시한 사시도이다.

도 10을 참조하면, 부스바 단자대(100)의 경우 바 형상의 몸체(110)가 전술한 바와 달리 정사각형 평면형상을 가지는데, 가로 또는 세로 길이는 적용되는 기판의 형태에 따라 다양하게 변경하여 실시될 수 있다.

또한, 바 형상의 몸체(110)에는 2개의 고정 홀(111, 111′)이 구비될 수 있는데, 2개의 고정부재를 이용하여 몸체(110)와 기판(1000, 도 9 참조) 간의 기구적인 결합력을 향상시킬 수 있는 구조이다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 구성 및 작용에 따르면, 전기 자동차 등의 고 전류 공급계통의 회로기판에 사용되어 전류용량을 만족시킬 수 있다.

나아가, 부스바 단자대의 경우 기판에 삽입되는 방식이 간단해져 조립이 간편하며, 기판과의 납땜 부위 개수가 줄어들어 생산성이 향상되며 비용 절감을 도모할 수 있다.

지금까지 본 고안인 부스바 단자대에 관하여 살펴보았으나, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그리고 전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 고안의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 실용신안등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 이 실용신안등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

B: 체결볼트
R: 고정부재
100: 부스바 단자대
110: 몸체
110a: 몸체 후단
111: 고정 홀
113: 나사 홀
114: 돌출부
119: 라운드 형상
120: 삽입부
1000: 기판(또는 PCB)

Claims

터미널 단자대보다 큰 전류용량을 갖도록 구성되어 전기차 직류-직류 컨버터 내의 고전류용 기판에 이용 가능한 전기차 직류-직류 컨버터용 부스바 단자대에 있어서,
볼트 체결을 위한 나사 홀이 일단부에 구비되며, 상기 고전류용 기판을 통해 흐르는 전류에 대응하는 전류용량을 갖도록 바 형상으로 이루어진 몸체; 및
상기 몸체의 타단부 양측으로부터 하측으로 구부러져 형성되며, 상기 고전류용 기판에 결합되는 삽입부;를 포함하는
부스바 단자대.
제1항에 있어서,
상기 몸체의 타단부 내측에는 고정부재가 삽입되는 고정 홀이 구비되는
부스바 단자대.
제2항에 있어서,
상기 고정부재는,
상기 고정 홀을 관통하여 상기 몸체와 상기 고전류용 기판을 상하로 결합시켜주는 리벳인 것을 특징으로 하는
부스바 단자대.
제1항에 있어서,
상기 삽입부는,
상기 몸체 타단부 양측 가장자리를 통해 한 쌍이 구비되되,
상기 한 쌍의 삽입부 각각은,
상기 몸체 타단부에서 일단부를 향하여 서로 나란하게 평행을 이루어 돌출되는
부스바 단자대.
제1항에 있어서,
상기 몸체의 일단부로부터 하측으로 돌출되어 상기 나사 홀이 형성된 부위의 몸체 두께를 증가시켜주는 돌출부를 포함하는
부스바 단자대.