KR100766996B1 - 차량용 퓨즈 및 릴레이 박스 - Google Patents

차량용 퓨즈 및 릴레이 박스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량에 장착되는 퓨즈 및 릴레이 박스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각각의 퓨즈와 릴레이 및 다이오드의 연결 패턴이 형성된 인쇄회로 기판을 이용한 퓨즈 및 릴레이 박스에 관한 것이다.
퓨즈, 릴레이, 다이오드, 박스, 인쇄회로기판

Description

차량용 퓨즈 및 릴레이 박스{Fuse and relay box for a car}
도 1 은 본 발명 퓨즈 및 릴레이 박스의 분해사시도,
도 2 는 본 발명 회로기판부 분해사시도,
도 3 은 본 발명 회로기판부 평면도,
도 4a 는 본 발명 접속단자부 사시도, 도 4b 는 접속단자부 측면도,
도 5a 는 접속단자 사시도, 도 5b 는 도 5a 의 A-A' 단면도,
도 6a 은 단자지지체 사시도, 도 6b 는 도 6a 의 B-B' 단면도,
도 7 은 표시부 마킹의 일례를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1; 본 발명 퓨즈 및 릴레이 박스
2; 하우징 3; 커버
4; 표시부 5; 노브
6; 배터리선 인출구 7; 노브 삽입공
8; 케이블 인출구
10; 회로기판부 11; 고정나사
20; 퓨즈 30; 릴레이
40; 다이오드 50; 케이블 단자
110; 상부기판 111; 케이블 커넥터
112; 퓨즈 소켓 113; 릴레이 소켓
114; 고정공 115; 관통공
116; 다이오드 소켓
120; 하부기판 121; 헤더핀
122; 고정공 123; 관통공
130; 접속단자부 131; 단자지지체
132; 접속단자 133; 너트
134; 연결공 135; 고정볼트
140; 배터리 러그
본 발명은 차량에 장착되는 퓨즈 및 릴레이 박스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각각의 퓨즈와 릴레이 및 다이오드의 연결 패턴이 형성된 인쇄회로 기판을 이용한 퓨즈 및 릴레이 박스에 관한 것이다.
일반적으로, 퓨즈 및 릴레이 박스(소위 '퓨즈 박스' 또는 '정션 박스'라고 불리움)는 차량의 개별 전기 전자 부품에 전원을 공급하는 분배 센터의 역할을 하며, 이러한 퓨즈 및 릴레이 박스를 구성하는 부품인 퓨즈, 릴레이, 다이오드 등을 통해 누전 및 전기적인 합선에 의한 화재로부터 배선 및 차량을 보호하고, 램프, 전동팬, 전원 모드와 같은 회로를 구성하여 관련된 전장품들을 제어하는 기능을 가진다.
그런데, 종래의 퓨즈 및 릴레이 박스는 각각의 퓨즈와 릴레이들을 전선을 이용하여 와이어(wire) 방식으로 배선하였기 때문에, 퓨즈 박스의 제작이 까다롭고, 오배선 또는 전선의 노후화로 인하여 작동이 불량할 우려가 있으며, A/S 등의 유지 보수도 어려운 문제점이 있었다.
또한, 많은 분량의 전선이 사용됨으로 인하여 박스 자체의 부피가 커져 엔진룸 등의 공간을 효율적으로 이용할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 각각의 퓨즈와 릴레이와 다이오드들의 연결 패턴이 형성된 인쇄회로기판을 이용하여 결선시킴으로써, 퓨즈 박스의 제작을 단순화시키고 오배선으로 인한 작동 불량을 미연에 방지하며, 박스의 경박 단소화를 가능하게 할 수 있는 차량용 퓨즈 및 릴레이 박스의 구성을 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 차량의 엔진룸 등에 장착되는 퓨즈 및 릴레이 박스에 있어서, 퓨즈와 릴레이와 다이오드 및 케이블 단자가 착탈 가능하게 접속되는 퓨즈 소켓과 릴레이 소켓과 다이오드 소켓 및 케이블 커넥터가 다수개 부착되고, 상기 소켓들의 접점과 케이블 커넥터의 접점을 연결한 회로 패턴이 인쇄된 상부기판과 하부기판을 가지는 회로기판부와, 상기 회로기판부의 일측면에 부설되어 상기 회로기판부에 배터리 전원을 인가하는 접속 단자부와, 상기 회로기판부가 수납 고정되는 하우징과, 상기 회로기판부에 상면에 부착되어 상기 소켓에 접속된 퓨즈와 릴레이의 기능을 표시한 표시부와, 상기 표시부를 부착한 회로기판부가 수납된 상태의 하우징을 차폐하는 커버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 퓨즈 및 릴레이 박스의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명 퓨즈 및 릴레이 박스의 분해사시도, 도 2 는 본 발명 회로기판부 분해사시도, 도 3 은 본 발명 회로기판부 평면도이다.
본 발명 퓨즈 및 릴레이 박스(1)는 차량의 엔진룸에 장착되는 것으로서, 회로기판부(10)를 수납 고정한 하우징(2)과, 상기 하우징(2)을 차폐하는 커버(3)를 가진다.
상기 하우징(2)의 일측면에는 회로기판부(10)에 전원을 인가하는 배터리 전선이 출입하는 배터리선 인출구(6)가 형성되고, 하우징(2)의 정면에는 회로기판부(10)에 접속된 퓨즈(20)와 릴레이(30)의 케이블들이 출입하는 케이블 인출구(8)가 형성된다.
상기 커버(3)는 네 모서리 부분에 형성된 관통공을 통하여 하우징의 노브 삽입공(7)으로 삽입되는 핸드 스크류(Hand Screw) 방식의 노브(Knob)(5)를 이용하여 상기 하우징(2)에 탈부착이 가능하도록 결합된다.
상기 커버(3)의 배면에는 후술할 회로기판부(10)에 접속된 퓨즈(20)와 릴레이(30)의 기능 및 정격(rating)을 인쇄한 마킹이 인쇄된 표시부(4)가 부착되며, 상기 커버(3)의 재질은 표시부(4)의 마킹이 보일 수 있도록 투명 또는 반투명 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
회로기판부(10)는 다수개의 퓨즈(20)와 다수개의 릴레이(30)와 다수개의 케이블 단자(50)들을 착탈 가능하게 접속시키는 퓨즈 소켓(112)과 릴레이 소켓(113) 및 케이블 커넥터(111)를 가지고 있으며, 또한, 상기 퓨즈 소켓 및 릴레이 소켓(111,112)의 접점과 케이블 커넥터(111)의 접점을 연결한 회로 패턴을 형성한 상부기판(110)과 하부기판(120)을 가지고 있다.
미설명 부호 40 은 상기 케이블 커넥터(111)의 접점을 연결한 회로 패턴과 결선된 다이오드(40) 소자로서, 상부기판(110) 상에 납땜 방식으로 부착될 수도 있으나, 바람직하게는 도 2 에 도시된 바와 같이 상부기판(110) 상에 별도의 다이오드 소켓(116)을 부착하고 다이오드(40) 소자를 이에 탈부착할 수 있도록 접속되는 것이 좋다.
이러한 회로기판부(10)에 접속된 퓨즈(20) 및 릴레이(30)와 다이오드(40)는 누전 및 전기적인 합선에 의한 화재로부터 배선 및 차량을 보호하고, 램프, 전동팬, 전원 모드와 같은 회로를 구성하여 관련된 전장품들을 제어하는 기능을 한다.
상기 상부기판(110)과 하부기판(120)의 네 모서리부에는 각각 고정공(114, 122)이 형성되고, 상부기판(110)의 고정공(114)을 관통하는 고정나사(11)가 하부기판(120)의 고정공(122)로 결합되어 너트(미도시)에 의하여 상부기판(110)과 하부기 판(120)이 체결되고, 상기 하부기판(120)에 형성되는 회로 패턴은 헤더핀(121)을 통하여 상부기판(110)의 회로 패턴과 연결된다.
회로기판부(10)는 상기 상부기판(110)에 접속된 퓨즈(20)와 릴레이(30) 및 다이오드(40)에 배터리 전원을 인가하는 접속단자부(130)를 가지고 있다.
상기 접속단자부(130)는 회로기판부(10)의 일측면에 부설되며, 직각 형상의 금속판으로 이루어진 접속단자(132)를 통하여 배터리 전원을 회로기판부(10)에 인가한다.
상기 접속단자부(130)는 도 4a 의 사시도 및 도 4b 의 측면도에 도시된 바와 같이, 상부기판(110)의 일측 장변 중앙부에 부설되고, 접속단자(132)의 연결공(134)으로 삽입된 단자지지체(131)의 볼트축(131b)이 배터리 전원 입력용 러그 단자(140)와 너트(133)로써 체결되는 구성이다.
상기 접속단자부(130)의 구성을 도 5 의 접속단자(132)의 사시도 및 단면도와 도 6 의 단자지지체(131)의 사시도 및 단면도를 참조하여 더욱 상세하게 설명하면,
상기 접속단자부(130)를 구성하는 접속단자(132)는 직각 형상의 금속판으로 이루어져 있으며, 회로기판과 수평을 이루는 접속면(132a)과 상기 접속면(132a)과 수직을 이루는 탭면(132b)로서 구성되고, 상기 접속면(132a)에는 단자지지체(131)의 볼트축(131b)이 인입되는 연결공(134)이 형성되고, 상기 탭면(132b)의 말단부는 적어도 1 개 이상의 탭(132c)이 돌출 형성된다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 상기 탭(132c)이 3 개가 형성된다.
상기 접속단자(132)와 결합되어 접속단자(132)를 지지하는 기능을 하는 단자지지체(131)는 내부적으로 내측 나사산을 형성한 속이 비어있는 형태의 중공(131c)을 가지는 육각 형상의 베이스(131a)의 상부면에 볼트축(131b)이 돌출 형성된 구성이다.
상기와 같은 접속단자(132)와 단자지지체(131)와 결합은 다음과 같다.
상부기판(110)의 하부로부터 관통공(115)을 통과하여 인입된 단자지지체(131)의 상부 볼트축(131b)이 접속단자(132)의 접속면(132a)에 형성된 연결공(134)에 삽입되고,
상기 연결공(134)으로 삽입된 단자지지체(131)의 상부 볼트축(131b)에 배터리의 전원 입력용 러그 단자(140)를 결속하고 러그 단자(140)가 결속된 볼트축(131b)을 너트(133)으로 체결한 다음, 하부기판(120)에 형성된 관통공(123)을 통하여 고정볼트(135)를 인입시켜 고정볼트(135)를 내측 나사산이 형성된 중공(131c)과 체결하여 단자지지체(131)를 하부기판(120)에 고정시키면 접속단자부(130)가 회로기판부(10)에 부설된다.
그리고, 상기 접속단자(132)의 탭(132b)을 상기 퓨즈 소켓(112)과 릴레이 소켓(113) 및 다이오드 소켓(116)의 접점과 케이블 커넥터(111)의 접점을 연결한 회로 패턴에 납땜 등의 방법으로 결선하여 접속단자(132)에 결속된 러그단자(140)로부터 인가된 배터리 전원을 상부기판(110)에 접속된 퓨즈(20)와 릴레이(30) 및 다이오드(40)에 공급한다.
한편, 상기 접속단자(132)의 재질은 전류 도전성이 우수한 구리(copper) 재 질인 것이 바람직하며 가공후 외부 환경의 영향을 최소화하기 위하여 니켈 도금 처리하는 것이 좋다.
또한, 상기 단자지지체(131)의 재질은 강도가 우수한 강철(Steel) 재질인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명 퓨즈 및 릴레이 박스는 배터리 전원으로부터 입력된 전류가 접속단자(132)의 탭(132b)을 통하여 상부기판(110)의 회로 패턴을 따라서 퓨즈(20)와 릴레이(30) 및 다이오드(40)에 인가되고, 인가된 전류는 각각의 퓨즈(20)의 용량에 따라서 케이블 단자(50)를 통하여 차량의 전장품으로 인가되고, 릴레이(30)와 다이오드(40)는 인가된 전류 용량에 부합되는 타이밍 제어와 정류를 각각 수행하게 된다.
도 7 은 본 발명 실시예의 표시부(4)에 인쇄되는 마킹의 일례를 나타낸 도면으로서, 표시부(4)에는 회로기판부(10)에 접속된 퓨즈(20)와 릴레이(30)의 기능을 나타내는 도안과 정격(rating)을 인쇄하며, 본 발명 퓨즈 및 릴레이 박스를 제작하거나 유지 보수할 경우 표시부(4)에 인쇄된 도안이나 정격을 통하여 해당 퓨즈(20) 또는 릴레이(30)의 기능과 정격을 사용자에게 직관적으로 인식시킬 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명 차량용 퓨즈 및 릴레이 박스의 효과는, 회로 패턴을 형성한 회로기판을 이용하여 퓨즈와 릴레이 및 다이오드를 연결한 구성이므로, 퓨즈 및 릴레이 박스의 제작이 용이하며 A/S 등의 유지 보수가 간편하여진 효과가 있다.
또한, 종래와 같은 와이어 결선 방식을 가지지 않으므로 전선의 노후화나 오배선으로 인한 작동 불량을 현저하게 감소시킨 효과가 있다.
또한, 최소한의 전선만을 사용함으로 인하여 퓨즈 및 릴레이 박스 자체의 부피를 감소시켜 차량 엔진룸 등의 공간을 효율적으로 이용할 수 있게 된 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 차량의 엔진룸 등에 장착되는 퓨즈 및 릴레이 박스에 있어서,
    퓨즈(20)와 릴레이(30)와 다이오드(40) 및 케이블 단자(50)가 착탈 가능하게 접속되는 퓨즈소켓(112)과 릴레이 소켓(113)과 다이오드 소켓(116) 및 케이블 커넥터(111)를 다수개 부착하고, 상기 퓨즈 소켓(112)과 릴레이 소켓(113)과 다이오드 소켓(116)의 접점과 케이블커넥터(111)의 접점을 연결한 회로 패턴을 각각 형성한 상부기판(110)과 하부기판(120)을 가진 회로기판부(10); 및
    상기 회로기판부(10)의 일측면에 부설되어 상기 회로기판부(10)에 배터리 전원을 인가하는 접속 단자부(130); 및
    상기 회로기판부(10)가 수납 고정되는 하우징(2); 및
    상기 회로기판부(10)의 상면에 부착되어 상기 소켓(112,113)에 접속된 퓨즈(20)와 릴레이(30)의 기능을 표시한 표시부(4); 및
    상기 표시부(4)를 부착한 회로기판부(10)가 수납된 상태의 하우징(2)을 차폐하는 커버(3); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 퓨즈 및 릴레이 박스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 접속단자부(130)는,
    금속판으로 이루어지고 회로기판과 수평을 이루는 접속면(132a)과 상기 접속면(132a)과 수직을 이루는 탭면(132b)을 가지고, 상기 접속면(132a)에는 단자지지 체(131)의 볼트축(131b)이 인입되는 연결공(134)이 형성되고, 상기 탭면(132b)의 말단부는 적어도 1 개 이상의 탭(132c)이 돌출 형성된 접속단자(132); 및
    내부에 내측 나사산을 형성한 중공(131c)을 가지는 육각 형상의 베이스(131a)의 상부면에 볼트축(131b)이 돌출 형성된 단자지지체(131); 를 포함하여 구성되고,
    상기 상부기판(110)의 관통공(115)을 통하여 인입된 단자지지체(131)의 상부 볼트축(131b)을 접속단자(132)의 연결공(134)에 삽입하고, 삽입된 볼트축(131b)에 러그 단자(140)를 너트(133)로써 체결하고, 상기 하부기판(120)의 관통공(123)을 통하여 인입된 고정볼트(135)를 상기 단자지지체(131)의 중공(131c)과 체결하고, 상기 접속단자(132)의 탭(132b)을 상부기판(110)의 회로 패턴에 결선하고, 상기 접속단자(132)에 결속된 러그단자(140)를 통하여 배터리 전원을 인가하는 것을 특징으로 하는 차량용 퓨즈 및 릴레이 박스.
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