KR20220135488A

KR20220135488A - Pyrofuse

Info

Publication number: KR20220135488A
Application number: KR1020210041219A
Authority: KR
Inventors: 최재기
Original assignee: 한국단자공업 주식회사
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2022-10-07

Abstract

The present invention relates to a pyrofuse which can reduce a problem such as a secondary short circuit or the like even when vibration and impact are applied while an electric circuit is cut off. The pyrofuse comprises: a housing which is formed with an operating space; a pair of elements which penetrate side surfaces of the housing; a contact which is installed in the operating space and comes in contact with the pair of elements and connects the pair of elements; an igniter which supports the contact to remain in contact with the elements; a spring which elastically supports the contact to be separated from the elements; and an insulator which electrically blocks between the contact and the spring.

Description

Pyro Fuse{PYROFUSE}

본 발명은 파이로 퓨즈에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 충돌 등의 사고 발생 시 차량의 전기 회로를 차단하여 탑승객을 보호하는 파이로 퓨즈에 관한 것이다.The present invention relates to a pyro fuse, and more particularly, to a pyro fuse that protects passengers by blocking an electric circuit of a vehicle when an accident such as a collision occurs.

자동차 분야에서 친환경 기술은 미래 자동차 산업의 생존이 달린 핵심 기술로서, 자동차 메이커들은 환경 및 연비 규제를 달성하기 위한 친환경 자동차 개발에 총력을 기울이고 있다.In the automobile field, eco-friendly technology is a key technology that depends on the survival of the future automobile industry.

친환경 자동차 기술로는 전기 에너지를 이용하는 전기자동차(Electric Vehicle; EV), 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle; HEV), 플러그인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle; PHEV 등이 있다.Eco-friendly vehicle technologies include an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), and a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) using electric energy.

전술한 전기자동차에는 전기 회로나 그에 연결된 각종 전장품을 보호하기 위한 전기 회로 차단 장치가 구비된다. 즉, 전기 회로 차단 장치는 전기 회로에 이상이 발생할 경우 전기 회로의 일부를 절단함으로써 전기 회로를 물리적으로 차단하는 역할을 한다.The above-described electric vehicle is provided with an electric circuit breaker for protecting an electric circuit or various electric devices connected thereto. That is, the electric circuit breaker serves to physically block the electric circuit by cutting a part of the electric circuit when an abnormality occurs in the electric circuit.

파이로 퓨즈(Pyrofuse)는 전기 회로 차단 장치의 일종으로서, 전기 회로에 이상이 발생할 경우 소량의 폭발물을 통해 배선을 물리적으로 절단하여 전기 회로를 차단함으로써 전기 회로 및 그에 연결된 전장품을 보호한다.A pyrofuse is a type of electric circuit breaker, and when an abnormality occurs in an electric circuit, it physically cuts the wiring through a small amount of explosives to block the electric circuit, thereby protecting the electric circuit and the electrical equipment connected thereto.

도 3을 참조하여 종래의 파이로 퓨즈를 살펴보면 다음과 같다.A conventional pyro fuse will be described with reference to FIG. 3 .

파이로 퓨즈는, 작동 공간(12)이 형성된 중공의 하우징(10)과, 작동 공간(12)의 상단에 구비되는 점화기(20)와, 작동 공간(12)에 이동 가능하게 설치되는 피스톤(30)과, 피스톤(30)의 하부에 위치되며 전기 회로를 연결하는 버스바(40)를 포함하여 구성된다.The pyro fuse includes a hollow housing 10 in which the working space 12 is formed, an igniter 20 provided at an upper end of the working space 12 , and a piston 30 movably installed in the working space 12 . ), and is located under the piston 30 and is configured to include a bus bar 40 for connecting an electric circuit.

상술한 구성의 파이로 퓨즈는 전기 회로에 이상이 발생할 경우 점화기(20)가 폭발하며 연소 가스를 발생시키고, 점화기(20)에서 발생한 연소 가스가 피스톤(30)을 이동시켜 버스바(40)의 중단을 절단함으로써 전기 회로를 차단한다.In the pyro fuse having the above configuration, when an abnormality occurs in the electric circuit, the igniter 20 explodes to generate combustion gas, and the combustion gas generated in the igniter 20 moves the piston 30 to the bus bar 40 . Break the electrical circuit by cutting the interruption.

그런데 종래의 파이로 퓨즈는 전기 회로가 차단된 상태에서 진동 및 충격이 인가되어 피스톤(30)이 이동할 경우 버스바(40)의 절단부가 버스바(40)에 다시 접촉하여 2차 쇼트를 일으킬 우려가 있었다.However, in the conventional pyro fuse, when vibration and shock are applied in a state in which the electric circuit is cut off and the piston 30 moves, the cut-off portion of the bus bar 40 contacts the bus bar 40 again to cause a secondary short circuit. there was

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기 회로가 차단된 상태에서 진동 및 충격 등이 인가되더라도 2차 쇼트 등의 문제를 방지할 수 있는 파이로 퓨즈를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a pyro fuse capable of preventing problems such as secondary short circuit even when vibration and shock are applied in a state in which an electric circuit is cut off. .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 파이로 퓨즈는, 작동 공간이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 측면을 관통하는 한 쌍의 엘리먼트와, 상기 작동 공간에 설치되며 상기 한 쌍의 엘리먼트와 접촉하여 연결하는 콘택트와, 상기 콘택트가 상기 엘리먼트에 접촉된 상태를 유지하도록 지지하는 점화기와, 상기 콘택트가 상기 엘리먼트에서 분리되도록 탄성 지지하는 스프링과, 상기 콘택트와 상기 스프링 사이를 전기적으로 차단하는 인슐레이터를 포함한다.A pyro fuse according to the present invention for achieving the above object includes a housing having an operating space, a pair of elements penetrating a side surface of the housing, installed in the working space, and connected in contact with the pair of elements a contact, an igniter supporting the contact to maintain a state in contact with the element, a spring resiliently supporting the contact to be separated from the element, and an insulator electrically blocking the contact and the spring .

상술한 구성에 따르면, 전기 회로에 이상이 발생할 경우 상기 점화기가 폭발하며 상기 콘택트의 이동을 허용함과 동시에, 상기 콘택트가 상기 스프링의 탄성에 의해 상기 엘리먼트에서 분리되며 전기 회로를 차단한다.According to the above configuration, when an abnormality occurs in the electric circuit, the igniter explodes to allow movement of the contact, and at the same time, the contact is separated from the element by the elasticity of the spring and blocks the electric circuit.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 전기 회로의 차단 시 엘리먼트에서 분리된 콘택트가 스프링에 의해 하우징에 밀착된 상태로 유지되므로, 외부에서 진동 및 충격 등이 인가되더라도 콘택트의 유동에 의한 2차 쇼트 등의 문제를 방지할 수 있다.In the present invention configured as described above, since the contact separated from the element is kept in close contact with the housing by the spring when the electric circuit is cut off, even when vibration and shock are applied from the outside, a secondary short circuit due to the flow of the contact, etc. problem can be prevented.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이로 퓨즈의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이로 퓨즈의 작동도.
도 3은 종래 기술에 따른 파이로 퓨즈의 단면도.1 is a cross-sectional view of a pyro fuse according to an embodiment of the present invention;
2 is an operation diagram of a pyro fuse according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view of a pyro fuse according to the prior art;

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.A preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Also, in the drawings, the same reference numerals are used to refer to the same or similar components.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이로 퓨즈(10)는, 하우징(100)과, 하우징(100)의 내부에 설치되는 엘리먼트(200), 콘택트(300), 인슐레이터(400), 점화기(500) 및 스프링(600)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1 , the pyro fuse 10 according to an embodiment of the present invention includes a housing 100 , an element 200 installed in the housing 100 , a contact 300 , and an insulator. 400 , an igniter 500 , and a spring 600 .

하우징(100)은 파이로 퓨즈(10)의 외관을 형성하는 구성요소이다. 이러한 하우징(100)은 대략 육면체 형상을 가지며, 엘리먼트(200)에 인가된 전류가 외부로 누설되지 않도록 절연성 물질로 제작된다.The housing 100 is a component that forms the exterior of the pyro fuse 10 . The housing 100 has a substantially hexahedral shape and is made of an insulating material so that the current applied to the element 200 does not leak to the outside.

본 실시예에서는 하우징(100)을 육면체로 예시하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 원통 형상 등 다양한 형상으로 제작될 수 있다.In this embodiment, although the housing 100 is illustrated as a hexahedron, it is not necessarily limited thereto and may be manufactured in various shapes such as a cylindrical shape.

하우징(100)은 결합 및 분리 가능한 한 쌍, 즉 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)으로 구성된다. 상부 하우징(110)은 하면이 개방된 컵 형상이며 그 내부에는 상부 공간(132)이 형성된다. 또한, 하부 하우징(120)은 상면이 개방된 컵 형상이며 그 내부에는 하부 공간(134)이 형성된다.The housing 100 is composed of a couple that can be combined and separated, that is, an upper housing 110 and a lower housing 120 . The upper housing 110 has a cup shape with an open lower surface, and an upper space 132 is formed therein. In addition, the lower housing 120 has a cup shape with an open upper surface, and a lower space 134 is formed therein.

즉, 상부 하우징(110)과 하부 하우징(120)이 결합될 경우 하우징(100)의 내부에는 상부 공간(132)과 하부 공간(134)으로 이루어진 작동 공간(132,134)이 형성된다. 이때, 작동 공간(132,134)은 엘리먼트(200), 콘택트(300) 및 인슐레이터(400)에 의해 상부 공간(132)과 하부 공간(134)으로 구획되며, 상부 공간(132)에는 스프링(600)이 설치되고, 하부 공간(134)에는 점화기(500)가 설치된다.That is, when the upper housing 110 and the lower housing 120 are coupled, the working spaces 132 and 134 including the upper space 132 and the lower space 134 are formed inside the housing 100 . At this time, the working spaces 132 and 134 are divided into an upper space 132 and a lower space 134 by the element 200 , the contact 300 and the insulator 400 , and the spring 600 is provided in the upper space 132 . installed, and the igniter 500 is installed in the lower space 134 .

상부 하우징(110)에는 소호사(700)의 주입을 위한 주입공(112)이 형성된다. 주입공(112)은 상부 하우징(110)의 상면을 관통하도록 형성되며, 주입공(112)을 통해 주입된 소호사(700)는 상부 공간(132)에 충전된다.An injection hole 112 for injection of the extinguisher 700 is formed in the upper housing 110 . The injection hole 112 is formed to penetrate the upper surface of the upper housing 110 , and the extinguishing yarn 700 injected through the injection hole 112 is filled in the upper space 132 .

상부 하우징(110)의 내측 상면에는 스프링(600)의 설치를 위한 삽입홈(114)이 형성된다. 삽입홈(114)에는 상부 하우징(110)과 스프링(600)에는 사이를 전기적으로 차단하는 절연캡(116)이 설치되고, 절연캡(116)에는 스프링(600)의 상단이 삽입된다. 이때, 절연캡(116)은 세라믹과 같은 절연성 물질로 제작된다.An insertion groove 114 for installing the spring 600 is formed on the inner upper surface of the upper housing 110 . An insulating cap 116 for electrically blocking the space between the upper housing 110 and the spring 600 is installed in the insertion groove 114 , and the upper end of the spring 600 is inserted into the insulating cap 116 . In this case, the insulating cap 116 is made of an insulating material such as ceramic.

하부 하우징(120)에는 엘리먼트(200)의 설치를 위한 관통공(122)이 형성된다. 관통공(122)은 하부 하우징(120)의 양 측면에 각각 형성되고, 하부 하우징(120)을 관통하도록 형성되며, 관통공(122)에는 엘리먼트(200)가 각각 설치된다.A through hole 122 for installing the element 200 is formed in the lower housing 120 . The through-holes 122 are formed on both sides of the lower housing 120 , respectively, and are formed to pass through the lower housing 120 , and the elements 200 are respectively installed in the through-holes 122 .

하부 하우징(120)에는 점화기(500)의 설치를 위한 설치공(124)이 형성된다. 설치공(124)은 하부 하우징(120)의 하면을 관통하도록 형성되며, 설치공(124)에는 후술할 발화 단자(520)가 결합된다.An installation hole 124 for installing the igniter 500 is formed in the lower housing 120 . The installation hole 124 is formed to pass through the lower surface of the lower housing 120 , and an ignition terminal 520 , which will be described later, is coupled to the installation hole 124 .

엘리먼트(200)는 파이로 퓨즈(10)의 설치 시 전기 회로(미도시)와 전기적으로 연결되는 단자(terminal)이다.The element 200 is a terminal electrically connected to an electric circuit (not shown) when the pyro fuse 10 is installed.

엘리먼트(200)는 일 방향으로 연장된 플랫 단자 형태를 가지며, 서로 대향하는 방향에 설치되는 한 쌍으로 구성된다. 즉, 한 쌍의 엘리먼트(200)는 관통공(124)을 통해 하부 하우징(120)의 양 측면을 각각 관통하도록 결합된다. 이때, 한 쌍의 엘리먼트(200)는 물리적/전기적으로 분리되도록 서로 이격되게 설치된다.The element 200 has a flat terminal shape extending in one direction, and is configured as a pair installed in directions opposite to each other. That is, the pair of elements 200 are coupled to each pass through both sides of the lower housing 120 through the through hole 124 . In this case, the pair of elements 200 are installed to be spaced apart from each other so as to be physically/electrically separated.

콘택트(300)는 한 쌍의 엘리먼트(200)를 물리적/전기적으로 연결하는 연결 단자이다.The contact 300 is a connection terminal for physically/electrically connecting the pair of elements 200 .

콘택트(300)는 일 방향으로 연장된 플랫 단자 형태를 가지며, 엘리먼트(200)의 하면에 접촉하여 한 쌍의 엘리먼트(200)를 물리적/전기적으로 연결한다.The contact 300 has a flat terminal shape extending in one direction, and contacts the lower surface of the element 200 to physically/electrically connect the pair of elements 200 .

여기서, 본 실시예의 엘리먼트(200)와 콘택트(300)는 전기 회로(미도시)에 인가된 전류를 효과적으로 전달할 수 있도록 도전성 금속 재질로 제작된다.Here, the element 200 and the contact 300 of the present embodiment are made of a conductive metal material to effectively transmit the current applied to the electric circuit (not shown).

한편, 콘택트(300)의 상면에는 인슐레이터(400)가 마련된다. 인슐레이터(400)는 콘택트(300)와 스프링(600) 사이를 전기적으로 차단하는 수단이다. Meanwhile, the insulator 400 is provided on the upper surface of the contact 300 . The insulator 400 is a means for electrically blocking between the contact 300 and the spring 600 .

인슐레이터(400)는 콘택트(300)와 동일한 플랫 단자 형태를 갖는다. 인슐레이터(400)의 상면에는 장착홈(410)이 형성되고, 장착홈(410)에는 스프링(400)의 하단이 삽입된다.The insulator 400 has the same flat terminal shape as the contact 300 . A mounting groove 410 is formed on the upper surface of the insulator 400 , and the lower end of the spring 400 is inserted into the mounting groove 410 .

상술한 인슐레이터(400)는 콘택트(300)와 스프링(600) 사이를 전기적으로 차단할 수 있도록 비전도성 세라믹 재질로 제작된다.The above-described insulator 400 is made of a non-conductive ceramic material to electrically block between the contact 300 and the spring 600 .

점화기(500)는 콘택트(300)가 엘리먼트(200)에 접촉된 상태를 유지하도록 지지함과 동시에 외부에서 신호가 인가될 경우 폭발하여 콘택트(300)의 이동을 허용한다.The igniter 500 supports the contact 300 to maintain a contact state with the element 200 , and at the same time explodes when a signal is applied from the outside to allow the contact 300 to move.

이를 위하여, 점화기(500)의 내부에는 작약을 포함하는 발화부(510)가 마련되며, 점화기(500)의 하부에는 발화부(510)와 통전되는 발화 단자(520)가 마련된다. 이때, 발화 단자(520)는 하부 하우징(120)의 설치공(124)을 통해 외부로 노출된다.To this end, an ignition unit 510 including a charge is provided inside the igniter 500 , and an ignition terminal 520 conducting electricity with the ignition unit 510 is provided at a lower portion of the igniter 500 . In this case, the ignition terminal 520 is exposed to the outside through the installation hole 124 of the lower housing 120 .

스프링(600)은 콘택트(300)가 엘리먼트(200)에서 분리되도록 탄성 지지하는 역할을 한다. 이러한 스프링(600)은 점화기(500)가 폭발할 경우 콘택트(300)를 엘리먼트(200)에서 분리시킴으로써 전기 회로(미도시)를 차단한다.The spring 600 serves to elastically support the contact 300 to be separated from the element 200 . This spring 600 blocks an electric circuit (not shown) by disconnecting the contact 300 from the element 200 when the igniter 500 explodes.

전술한 바와 같이, 스프링(600)의 상단은 절연캡(116)에 삽입되어 상부 하우징(110)의 삽입홈(114)에 설치되고, 스프링(600)의 하단은 콘택트(300)의 상면에 마련된 인슐레이터(400)의 장착홈(410)에 삽입, 설치된다.As described above, the upper end of the spring 600 is inserted into the insulating cap 116 and installed in the insertion groove 114 of the upper housing 110 , and the lower end of the spring 600 is provided on the upper surface of the contact 300 . It is inserted and installed in the mounting groove 410 of the insulator 400 .

본 실시예에 따른 파이로 퓨즈(10)는 전기 회로(미도시)에 이상이 발생할 경우 점화기(500)가 폭발하며 콘택트(300)의 이동을 허용함과 동시에, 콘택트(300)가 스프링(600)의 탄성에 의해 엘리먼트(200)에서 분리되며 전기 회로(미도시)를 차단한다.In the pyro fuse 10 according to the present embodiment, when an abnormality occurs in an electric circuit (not shown), the igniter 500 explodes and allows the contact 300 to move, and at the same time, the contact 300 opens the spring 600 ) is separated from the element 200 by the elasticity and blocks an electric circuit (not shown).

도 1과 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 파이로 퓨즈(10)의 작동 과정을 살펴보도록 한다.An operation process of the pyro fuse 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .

전기 회로(미도시)에 설치된 파이로 퓨즈(10)는, 콘택트(300)가 엘리먼트(200)에 접촉하여 한 쌍의 엘리먼트(200)를 물리적/전기적으로 연결함으로써 전기 회로(미도시)를 완성한다(도 1 참조).The pyro fuse 10 installed in the electric circuit (not shown) completes the electric circuit (not shown) by physically/electrically connecting the pair of elements 200 by contacting the contact 300 with the element 200 . (see FIG. 1).

이 상태에서, 전기 회로(미도시)에 이상이 발생하면 점화기(500)의 발화 단자(520)를 통해 신호가 인가되고, 인가된 신호에 의해 발화부(510)의 작약이 터지며 점화기(500)가 폭발하게 된다.In this state, when an abnormality occurs in the electric circuit (not shown), a signal is applied through the ignition terminal 520 of the igniter 500 , and the charge of the ignition unit 510 is exploded by the applied signal, and the igniter 500 . will explode

이와 같이, 콘택트(300)를 지지하던 점화기(500)가 폭발하여 소멸되면 콘택트(300)가 이동 가능한 상태로 전환됨과 동시에 스프링(600)의 탄성에 의해 엘리먼트(200)에서 분리되며 전기 회로(미도시)를 차단한다(도 2 참조).As such, when the igniter 500 supporting the contact 300 explodes and disappears, the contact 300 is converted to a movable state and at the same time is separated from the element 200 by the elasticity of the spring 600 and an electric circuit (not shown) time) is blocked (see Fig. 2).

이때, 엘리먼트(200)에서 분리된 콘택트(300)가 스프링(600)에 의해 하부 하우징(120)의 바닥에 밀착되므로, 외부에서 진동 및 충격 등이 인가되더라도 콘택트(300)의 유동할 우려가 없어 콘택트(300)의 유동에 의한 2차 쇼트를 방지할 수 있다.At this time, since the contact 300 separated from the element 200 is in close contact with the bottom of the lower housing 120 by the spring 600, there is no risk of the contact 300 flowing even if vibration and shock are applied from the outside. It is possible to prevent a secondary short due to the flow of the contact 300 .

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification. It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention are not explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.

100: 하우징 200: 엘리먼트
300: 콘택트 400: 인슐레이터
500: 점화기 600: 스프링
700: 소호사100: housing 200: element
300: contact 400: insulator
500: igniter 600: spring
700: Soho

Claims

a housing having a working space;
a pair of elements passing through the side of the housing;
a contact installed in the working space and connected to and in contact with the pair of elements;
an igniter supporting the contact to remain in contact with the element; and
and a spring for elastically supporting the contact so that it is separated from the element;
When an abnormality occurs in an electric circuit, the igniter explodes to allow movement of the contact, and at the same time, the contact is separated from the element by the elasticity of the spring to cut off the electric circuit.

The method according to claim 1,
An insulator for electrically blocking the contact between the contact and the spring is provided on one surface of the contact.

3. The method according to claim 2,
The pyro fuse, characterized in that the insulator is formed with a mounting groove into which one end of the spring is inserted.

4. The method of claim 3,
The pyro fuse, characterized in that the housing is formed with an insertion groove into which the other end of the spring is inserted.

5. The method according to claim 4,
An insulating cap is installed in the insertion groove to electrically block the housing and the spring,
The other end of the spring is a pyro fuse, characterized in that inserted into the insulating cap.

6. The method of claim 5,
The pyro fuse, characterized in that the insulator and the insulating cap is made of a ceramic material.

7. The method of claim 6,
Pyro fuse, characterized in that the working space is filled with a sohosa.