KR100921609B1

KR100921609B1 - 공심형 소형 퓨즈와 이의 제조방법 및 제조방법에 사용되는클램핑 장치

Info

Publication number: KR100921609B1
Application number: KR1020070120074A
Authority: KR
Inventors: 김승수
Original assignee: 김승수
Priority date: 2007-11-23
Filing date: 2007-11-23
Publication date: 2009-10-15
Also published as: CN101441961B; CN101441961A; KR20090053297A

Abstract

본 발명은 공심형 소형 퓨즈와, 이의 제조방법 및 이에 사용되는 클램핑 장치에 관한 것으로, 베이스의 리드(lead)에 형성된 용착홈에 삽입된 엘러먼트가 리드의 돌기부에 의해 둥글게 감싸져 일체화되어 전기저항용접으로 용착된 공심형 소형 퓨즈와; 리드에 용착홈을 형성시키고 상기 용착홈에 엘러먼트를 삽입한 후 용착홈을 형성시키는 주변의 돌기부를 둥글게 압착시켜 엘러먼트를 고정시키고, 엘러먼트와 리드를 전기로 용착시켜 일체로 제조하는 방법과; 상기 방법에 사용되는 장치로서 리드의 용착홈에 삽입된 엘러먼트를 리드의 돌기부로 감싸 일체화시키는 클램핑 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 엘러먼트의 단부가 리드의 용착홈에 삽입되고, 삽입된 엘러먼트의 단부가 리드의 용착홈을 형성하는 돌기부에 의해 둥글게 감싸여 일체로 압착고정되며, 압착고정된 엘러먼트의 단부와 둥글게 성형된 돌기부가 전기저항용접에 의해 전체 접촉면적이 일체로 용착된 공심형 소형 퓨즈가 제공된다. 그리고 본체에 설치된 각각의 베이스의 일측 단부인 리드에 길이방향으로 용착홈을 형성시키는 단계; 용착홈에 엘러먼트의 양측 단부를 삽입하고, 용착홈을 형성하는 리드의 돌기부를 둥글게 굴곡시켜 엘러먼트의 전체면을 감싸도록 성형압착하는 단계; 베이스의 리드와, 리드의 내부에 압입되어 일체화된 엘러먼트를 통전시켜 전기저항용접으로 리드와 엘러먼트를 용착시키는 단계;로 구성된 공심형 소형 퓨즈 제조방법이 제공된다. 또한 베이스의 리드와 엘러먼트를 일체화시키는 클램핑 장치가 제공된다.

공심형 퓨즈, 베이스, 엘러먼트, 용착

Description

공심형 소형 퓨즈와 이의 제조방법 및 제조방법에 사용되는 클램핑 장치{Fuse, manufacturing method and mnufacturing apparatus}

퓨즈는 코일형의 엘러먼트와, 엘러먼트의 양단에 각각 연결된 베이스와, 엘러먼트를 보호하는 커버를 포함하여 구성된다. 종래의 경우 엘러멘트는 베이스의 일측 단부인 리드(lead)에 연결하기 위하여 납땜의 방식이 이용되었으나, 납땜의 유해성으로 인하여 많은 문제점이 있었다. 그리고 엘러먼트를 제조하기 위하여 유리섬유로 된 코어를 중심에 두고 엘러먼트 소재를 나선형으로 감아 제조하였고, 엘러먼트의 제조 후에는 코어를 제거하지 않고 그대로 베이스와 납땜으로 연결하였다.

이와 같이 종래의 퓨즈 제조는 인체에 유해한 납땜의 방식에서 오는 유해성의 문제와, 유리섬유로 된 코어를 제거하지 못하여 그대로 사용함으로써 유리섬유의 유해성이 문제가 되었다.

따라서 상기와 같은 납땜 방식의 문제점을 해소하기 위하여 엘러먼트와 베이스의 리드가 용착으로 연결된 퓨즈가 개발되어 있고, 엘러먼트를 용이하게 제조하고 이를 베이스의 리드와 용착으로 접속시키는 자동화된 구성의 장치가 개발되어 있다. 상기의 개량된 기술은, 베이스의 리드에 V형 용착홈을 형성시키고, 상기 용착홈에 엘러먼트를 삽입시킨 후, 그대로 용착하여 제조하는 방법이었다.

그러나 리드의 용착홈에 엘러먼트가 삽입되면, V형에 둥근 단면의 엘러먼트는 양측부의 직선 형태로 접촉되고, 이를 용착하게 되면 리드 전체면적이 용착되지 않고 일부 접촉부만 용착된다. 따라서 용착부는 일반적인 특징과 같이 물성이 변화되고 특히 경화됨으로써 사용중에 베이스의 다른 부분보다 먼저 손상을 받게 되어 절단되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 종래의 리드의 V형 용착홈에서 엘러먼트가 선접촉이 되고, 이로 인해 용착되더라도 선 접촉부분만 용착됨과 동시에 용착에 의한 물성치 변화가 선접촉 부분에만 일어남으로써 내구성이 취약한 문제점을 해소함에 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베이스의 리드에 용착홈을 형성시키고, 상기 용착홈에 엘러먼트를 삽입시킨 후, 용착홈의 가장자리 돌출부를 금형으로 압착하여 엘러먼트 전체 둘레를 감싸도록 하여 엘러먼트와 베이스의 리드가 용착홈의 내면 전체면에서 접촉되도록 하고, 이를 전기 용착시켜 일체화시킴으로써, 내구성을 증대시킨 퓨즈와 이의 제조방법 및 이에 사용되는 장치로서 리드의 용착홈의 양측 돌출부를 압착하여 엘러먼트와 면접촉시키는 클램핑 장치를 제공하게 된다.

본 발명에 따르면, 베이스의 리드에 형성된 용착홈에 삽입된 엘러먼트 부분이 전체가 면접촉되는 구조로 인하여, 사용상 용착부가 떨어지는 문제점이 방지되어 내구 수명이 증대되어 고품질, 고신뢰성 퓨즈를 제조할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 공심형 소형 퓨즈는 엘러먼트(3)의 단부가 리드(22)의 용착홈(4)에 삽입되고, 삽입된 엘러먼트(3)의 단부가 리드(22)의 용착홈(4)을 형성하는 돌기부(5)에 의해 둥글게 감싸여 일체로 압착고정되며, 압착고정된 엘러먼트(3)의 단부와 둥글게 성형된 돌기부(5)가 전기저항용접에 의해 전체 접촉면적이 일체로 용착됨을 특징으로 한다.

상기의 공심형 소형 퓨즈의 제조방법은 본체(1)를 관통하여 설치된 한 쌍의 베이스(2)와, 상기 베이스(2)의 일단부인 리드(22)에 접속된 코일형의 엘러먼트(3)를 전기저항용접으로 용착하여 제조하는 것으로 다음의 단계로 구성된다.

본체(1)에 설치된 각각의 베이스(2)의 일측 단부인 리드(22)에 길이방향으로 용착홈(4)을 형성시키는 단계; 용착홈(4)에 엘러먼트(3)의 양측 단부를 삽입하고, 용착홈(4)을 형성하는 가장자리의 돌기부(5)를 둥글게 굴곡시켜 엘러먼트(3)의 전체면을 감싸도록 성형압착하는 단계; 리드(22)와, 리드(22)의 내부에 압입되어 일체화된 엘러먼트(3)를 통전시켜 전기저항용접으로 리드(22)와 엘러먼트(3)를 용착시키는 단계;를 포함하여 구성된다.

그리고 상기의 단계 중 리드(22)에 엘러먼트(3)를 결합하여 성형압착하는 단계를 수행하는 장치는 리드(22)와 엘러먼트(3)를 일체화시키는 클램핑 장치(50)로서, 상단에 리드(22)가 안착되는 안착홈(6)이 형성된 받침돌기(7)가 하나 이상 돌출되게 형성된 받침대(8); 상기 받침돌기(7)가 삽입되어 결합되는 형상이고, 바닥 면이 리드(22)의 단면과 같은 곡률을 가진 가압성형홈(9)이 하나 이상 형성되어, 상하 작동하면서 엘러먼트(3)의 양단부가 삽입된 리드(22)의 용착홈(4)의 주변인 돌기부(5)를 굴곡시켜 엘러먼트(3)를 감싸도록 성형하는 가압다이(10);를 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명은 용착형 퓨즈는 본체(1)를 관통하여 설치된 접속단자인 한 쌍의 베이스(2)와, 상기 베이스(2)의 일측 단부인 리드(22)에 접속된 코일형의 엘러먼트(3)로 구성된다. 특히 엘러먼트(3)와 리드(22)가 용착으로 연결되되, 리드(22)가 엘러먼트(3)를 둥글게 감싸도록 결합시키고, 이를 용착하여 일체화시킴에 특징이 있다.

그리고 엘러먼트(3)와 용착되는 리드(22)의 단부 형상은 도 2에 도시된 것과 같이 용착홈(4)이 형성되고, 용착홈(4)을 형성시키는 주변부인 돌기부(5)가 형성된다. 이와 같은 돌기부(5)는 엘러먼트(3)를 감싸는 역할을 하게 된다.

상기의 구조를 가진 퓨즈는 엘러먼트(3)를 제조하는 엘러먼트 제조장치(60)와, 리드(22)에 용착홈(4)을 형성시키는 베이스 성형장치(70)와, 리드(22)에 형성된 용착홈(4)에 엘러먼트(3)의 양단부를 삽입하여 일체화시키는 클램핑 장치(50)와, 결합된 엘러먼트(3)와 리드(22)를 전기저항용접으로 용착시키는 용착장치(80)를 거치면서 제조된다.

상기의 엘러먼트 제조장치(60)는 도 8에 도시되어 있는데, 엘러먼트의 소재가 되는 와이어를 권취하여 코일형식으로 성형하는 장치로서, 권취된 와이어의 양단부를 절단하여 완성시킨다. 따라서 양단부의 일정 길이는 리드(22)의 용착홈(4) 에 삽입되어 용착되는 부분이 된다. 물론 엘러먼트 제조장치(60)에는 완성된 엘러먼트(3)를 용착장치(80)로 집어 이동시키는 집게(11)도 포함될 수 있다.

상기의 베이스 성형장치(70)는 도 6과 도 7에 도시되어 있고, 이 장치에 의하여 도 3에 도시된 바와 같이 리드(22)에 용착홈(4)이 형성되며, 용착홈(4)이 형성된 리드(2)는 도 2에 상세히 도시되어 있다.

이와 같은 베이스 성형장치(70)는 베이스홈(12)이 하나 이상 형성된 성형다이(13)와, 성형다이(13) 측부에 설치되어 스프링에 의해 탄성지지되어 승강하는 이젝터(14)로 구성된 하부블럭(15)과; 상기 성형다이(13)와 결합하여 리드(22)를 컷팅하는 컷터(16)가 부착되고, 성형다이(13)의 베이스홈(12)에 안착된 리드(22)에 용착홈(4)을 형성시키도록 성형펀치(17)가 설치되며, 이젝터(14)에 안착된 퓨즈반제품(18)의 본체(1)를 눌러 고정시키기 위하여 스프링에 의해 탄성지지되게 밀착부(19)가 설치된 상부블럭(20)을 포함하여 구성된다.

상기의 클램핑 장치(50)는 본 발명의 특징적인 구성 부분으로서, 도 9에 전체 구성이 도시되어 있고, 도 4에 그 작용이 상세히 도시되어 있다.

상기의 용착장치(80)는 도 9와 도 10에 도시되어 있고, 그 작용이 도 5에 상세히 되어 있는데, 리드(22)의 용착홈(4)에 삽입되어 돌기부(5)에 의해 둘러싸인 엘러먼트(3)를 전기저항용접으로 일체화시키는 장치로서, 상하에 용착전극(21)이 설치된 구조이다.

상기의 장치를 통하여 공심형 소형 퓨즈를 제조되는 방법을 단계별로 설명하면 다음과 같다.

우선, 엘러먼트(3)를 제조하는 단계이다. 도 8에 도시된 엘러먼트 제조장치(60)에서 소재인 와이어를 코일의 형태로 감아서 엘러먼트(3)를 제조한다. 제조된 엘러먼트(3)는 집게(11)에 물려 클램핑 장치(50)로 이동된다. 물론 클램핑 장치(50)에서는 베이스 성형장치(70)에 의해 용착홈(4)이 형성된 리드(2)를 가진 퓨즈반제품(18)이 이송되어 결합된다.

다음은 베이스(2)를 성형하는 단계이다. 이 단계는 엘러먼트 제조 단계와 동시에 이루어질 수도 있고, 먼저 이루어질 수도 있다.

도 3과 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 베이스(2)의 일측부인 리드(22)가 적정길이를 가지도록 컷터(16)로써 절단한다. 그리고 엘러먼트(3)가 용착될 리드(22) 부분에 용착홈(4)을 형성시키는데, 컷팅과 용착홈(4)의 성형이 하나의 장치에서 연속적으로 일어나게 되는 구조이다.

도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 퓨즈반제품(18)이 상부블럭(20)과 하부블럭(15)의 사이에 위치하게 되면, 상부블럭(20)이 하강하면서 컷팅과 베이스(2)의 단부인 리드(22)를 성형하게 된다. 즉, 상부블럭(20)이 하강하면 밀착부(19)가 먼저 퓨즈반제품(18)의 본체(1)를 가압하게 되고, 계속 하강하게 되면 밀착부(19)는 스프링으로 탄성지지되어 있기 때문에, 상부블럭(20)의 하강은 계속될 수 있다. 그리고 컷터(16)가 하강하게 되어 리드(22)를 적정길이로 절단하게 된다.

리드(22)의 절단 후에는 성형펀치(17)와 성형다이(13)에 의하여 리드(22)에 도 3에 도시된 바와 같은 형상으로 용착홈(4)을 가공하게 되고, 리드(22)의 가공이 완료되면, 클램핑 장치(50)로 이송된다.

다음은 리드(22)와 엘러먼트(3)의 결합 단계이다. 이 단계는 본 발명의 특징을 이루는 단계로써, 리드(22)가 엘러먼트(3)를 감싸도록 결합시킴에 특징이 있다. 이 단계는 클램핑 장치(50)에서 이루어지고, 도 9과 도 4에 도시되어 있다.

클램핑 장치(50)의 받침대(8)에 형성된 받침돌기(7)의 상단부에는 오목한 안착홈(6)이 형성되어 있으므로, 상기 안착홈(6)에 용착홈(4)이 형성된 리드(22)를 올려 놓게 된다. 그리고 용착홈(4)에 엘러먼트(3)의 단부가 삽입되게 준비한다.

그리고 가압다이(10)를 하강시키면, 가압다이(10)에 형성된 가압성형홈(9)이 받침돌기(7)와 결합되면서, 리드(22)의 돌기부(5)가 엘러먼트(3)의 둘레를 감싸듯이 벤딩되어 일체화된다. 따라서 도 4의 (a) 상태에서 (b)와 같은 상태로 일체화되어, 용착홈(4)에 삽입된 엘러먼트(3)의 부분 전체가 접촉되어 일체화된다.

다음은 용착단계이다. 상기 단계에서 일체화된 리드(22)와 엘러먼트(3)를 도 9와 도 5에 도시된 바와 같이, 상하의 용착전극(21) 사이에 위치시키고, 통전시키면 전기저항에 의한 발열로써 용접을 하게 된다. 이와 같은 용착단계에서는 리드(22)와 엘러먼트(3)의 접촉부 전체, 즉 용착홈(4)에 삽입된 엘러먼트(3)의 전체 둘레 면적이 모두 리드(22)와 용착됨으로써 견고하게 일체화된다.

도 1은 공심형 소형 퓨즈의 사시도

도 2는 리드의 상세 사시도

도 3은 리드에 용착홈을 형성시키는 상태도

도 4는 리드와 엘러먼트를 일체화시키는 상태도

도 5는 리드와 엘러먼트를 전기저항용접으로 용착시키는 상태도

도 6과 도 7은 베이스 성형장치의 상태도

도 8 내지 도 10은 용착장치의 상태도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 2 : 베이스

3 : 엘러먼트 4 : 용착홈

5 : 돌기부 6 : 안착홈

7 : 받침돌기 8 : 받침대

9 : 가압성형홈 10 : 가압다이

11 : 집게 12 : 베이스홈

13 : 성형다이 14 : 이젝터

15 : 하부블럭 16 : 컷터

17 : 성형펀치 18 : 퓨즈반제품

19 : 밀착부 20 : 상부블럭

21 : 용착전극 22 : 리드

50 : 클램핑 장치 60 : 엘러먼트 제조장치

70 : 베이스 성형장치 80 : 용착장치

Claims

엘러먼트(3)의 양단부가 각각 리드(22)의 단부에 감싸여 접합된 소형 퓨즈에 있어서, 상기 리드(22)의 단부는 성형펀치(17)에 의해 성형된 용착홈(4)과, 용착홈(4)의 성형시 형성된 용착홈(4)을 둘러싸는 측부의 돌기부(5)로 구성되고, 상기 엘러먼트(3)의 양단부는 각각 용착홈(4)에 삽입되고, 돌기부(5)가 엘러먼트(3)의 단부를 감싸도록 압착고정되며, 압착고정된 엘러먼트(3)의 단부와 돌기부(5)가 전기저항용접에 의해 전체 접촉면적이 일체로 용착됨을 특징으로 하는 공심형 소형 퓨즈.
본체(1)를 관통하여 설치된 한 쌍의 베이스(2)와, 상기 베이스(2)의 리드(22)에 접속된 코일형의 엘러먼트(3)를 포함하여 구성된 공심형 소형 퓨즈를 제조하는 방법에 있어서, 본체(1)에 설치된 각각의 베이스(2)의 일측 단부인 리드(22)에 길이방향으로 용착홈(4)을 형성시키는 단계; 용착홈(4)에 엘러먼트(3)의 양측 단부를 삽입하고, 용착홈(4)을 형성하는 가장자리의 돌기부(5)를 둥글게 굴곡시켜 엘러먼트(3)의 전체면을 감싸도록 성형압착하는 단계; 리드(22)와, 리드(12)의 내부에 압입되어 일체화된 엘러먼트(3)를 통전시켜 전기저항용접으로 리드(22)와 엘러먼트(3)를 접촉면 전체를 용착시키는 단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공심형 소형 퓨즈의 제조방법.
리드(22)에 형성된 용착홈(4)에 엘러먼트(3)의 양단부를 삽입하여 일체화시키는 클램핑 장치(50)를 구성함에 있어서, 상단에 리드(22)가 안착되는 안착홈(6) 이 형성된 받침돌기(7)가 하나 이상 돌출되게 형성된 받침대(8); 상기 받침돌기(7)가 삽입되어 결합되는 형상이고, 바닥면이 리드(22)의 단면과 같은 곡률을 가진 가압성형홈(9)이 하나 이상 형성되어, 상하 작동하면서 엘러먼트(3)의 양단부가 삽입된 리드(22)의 용착홈(4)의 주변인 돌기부(5)를 굴곡시켜 엘러먼트(3)를 둥글게 감싸도록 성형하는 가압다이(10);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 공심형 소형 퓨즈의 제조방법에 사용되는 클램핑 장치.