KR20170076324A - 차량용 정션블록 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 내부에 설치되어, 전류를 다양한 부품으로 분기하여 주는 차량용 정션블록에 관한 것이다. 본 발명의 차량용 정션블록은, 입력 전류가 결합되는 전류 단자; 일측면에 상기 전류 단자가 결합되며, 타측면에 복수의 퓨즈가 결합되는 버스바; 및 상기 전류 단자가 결합된 상기 버스바를 수용하는 정션블록 하우징;을 포함한다. 상기 버스바는, 판상의 버스바 몸체; 상기 버스바 몸체의 일측면에 돌출되며, 상기 전류 단자가 결합되는 전류 단자 결합부; 상기 전류 단자 결합부에 인접한 상기 버스바 몸체의 타측면에 돌출되며 복수의 상기 퓨즈가 삽입 결합되는 퓨즈 결합부; 상기 전류 단자 결합부 및 상기 퓨즈 결합부가 연결되는 모서리의 일부가 요입되어 형성된 내진 증대부;를 포함한다. 따라서, 버스바의 내구성이 증대된다는 장점이 있다.

Description

차량용 정션블록{Junction block used in vehicle}
본 발명은 차량용 정션블록에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 내부에 설치되어, 전류를 다양한 부품으로 분기하여 주는 차량용 정션블록에 관한 것이다.
차량에는 엔진에 들어가는 점화플러그 등과, 다양한 전장부품들을 구동하기 위해 전원인 배터리와, 이로부터 공급되는 전류를 이들 전장부품에 분배하기 위한 차량용 정션블록이 사용된다.
종래의 정션블록은 전원이 공급되는 전류 단자와, 전류 단자로 부터 공급되는 전류를 분배하는 버스바와, 버스바에 복수개 결합되어 전류를 원하는 전장부품에 공급하는 퓨즈를 포함한다. 여기서, 버스바는 판상의 도체 형상으로 형성되며, 전류 단자와 하우징에 볼트에의해 고정된다. 또한, 퓨즈는 외부에서 버스바에 착탈되어 고정된다.
따라서, 전류 단자의 결합시, 볼트를 체결하여 결합하므로, 전류 단자와 버스바 사이에 비틀림 응력이 발생하게 되어, 버스바가 변형 혹은 파손된다는 문제점이 있었다. 또한, 퓨즈의 착탈시 혹은 차량의 진동으로 인해 발생되는 응력(피로하중 혹은 공진으로 인해 발생되는 응력)이 버스바에 가해져 버스바가 변형 혹은 파손된다는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 버스바의 내구성이 증대된 정션블록을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 입력 전류가 결합되는 전류 단자; 일측면에 상기 전류 단자가 결합되며, 타측면에 복수의 퓨즈가 결합되는 버스바; 및 상기 전류 단자가 결합된 상기 버스바를 수용하는 정션블록 하우징;을 포함하고, 상기 버스바는, 판상의 버스바 몸체; 상기 버스바 몸체의 일측면에 돌출되며, 상기 전류 단자가 결합되는 전류 단자 결합부; 상기 전류 단자 결합부에 인접한 상기 버스바 몸체의 타측면에 돌출되며 복수의 상기 퓨즈가 삽입 결합되는 퓨즈 결합부; 상기 전류 단자 결합부 및 상기 퓨즈 결합부가 연결되는 모서리의 일부가 요입되어 형성된 내진 증대부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 정션블록을 제공한다.
상기 내진 증대부는, 상기 전류 단자 결합부가 돌출된 상기 버스바 몸체의 일측면과 어긋나는 방향으로 길게 요입되며, 상기 퓨즈 결합부가 돌출된 상기 버스바 몸체의 타측면과 어긋나는 방향으로 길게 요입된 것이 바람직하다.
상기 내진 증대부가 형성된 상기 버스바 몸체의 측면과 대향되는 측면에 보조 내진부가 요입되어 형성된다.
상기 보조 내진부의 길이는 상기 내진 증대부의 길이보다 짧게 형성된다.
상기 보조 내진부의 상기 버스바 몸체의 길이방향 위치는 상기 내진 증대부의 상기 버스바 몸체의 길이방향 위치와 어긋나도록 배치된다.
상기 버스바 몸체의 상기 내진 증대부가 위치한 측면의 상기 보조 내진부를 마주보는 위치에는 강성증대부가 돌출되어 형성된다.
상기 버스바 몸체의 폭(W) 대비 상기 내진 증대부의 길이(L)의 비(L/W)는 0.23 이상 0.33 이하인 것이 바람직하다.
상기 버스바 몸체의 폭(W) 대비 상기 보조 내진부의 길이(D)의 비(D/W)는 0.11 이상 0.17 이하 인것이 효과적이다.
또한, 상기 전류단자와 상기 전류단자 결합부 사이에 설치된 비틀림 방지 와셔;를 더 포함하고, 상기 비틀림 방지 와셔의 상기 전류 단자 결합부를 향하는 면에는 비틀림 방지 돌부가 돌출되어 형성되며, 상기 전류 단자 결합부의 상기 비틀림 방지 돌부를 마주보는 부위에는 상기 비틀림 방지 돌부가 관통할 수 있도록 비틀림 방지 홈이 관통되어 형성된 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
먼저, 내진 증대부를 구비하여, 진동으로 인한 응력 집중을 완화할 수 있다.
또한, 내진 증대부의 반대 측면에 보조 내진부를 구비함으로써, 반대 측면에 발생할 수 있는 응력 집중을 완화할 수 있다.
그리고, 비틀림 방지 와셔를 구비함으로써, 볼트 체결시, 단자에 의해 발생되는 비틀림 하중이 전류단자 결합부에 전달되지 않도록 하는 효과가 있다
도 1은 본 발명의 일실시예의 정션블록의 분해 사시도
도 2는 도 1의 하우징의 사시도
도 3은 도 1의 버스바의 사시도
도 4는 비틀림 방지 와셔의 사시도
도 5는 본 발명의 비틀림 방지 와셔, 내진 증대부 및 보조 내진부가 적용되지 않은 버스바를 포함하는 정션블록에 공진주파수에 해당하는 진동이 가해졌을 때, 응력 해석한 결과도면
도 6은 본 발명의 내진 증대부가 적용된 버스바를 포함하는 정션블록에 공진주파수에 해당하는 진동이 가해졌을 때, 응력 해석한 결과도면
도 7은 본 발명의 비틀림 방지 와셔, 내진 증대부 및 보조 내진부가 적용되지 않은 버스바를 포함하는 정션블록에 퓨즈를 삽입할 때, 가해지는 하중으로 인해 발생되는 응력을 해석한 결과도면
도 8은 본 발명의 내진 증대부가 적용된 상태에서 퓨즈를 삽입할 때, 가해지는 하중으로 인해 발생되는 응력을 해석한 결과도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 정션블록의 분해 사시도, 도 2는 도 1의 하우징의 사시도, 도 3은 도 1의 버스바의 사시도, 도 4는 비틀림 방지 와셔의 사시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 정션블록은, 입력 전류가 결합되는 전류 단자(10)와, 일측면에 상기 전류 단자(10)가 결합되며, 타측면에 복수의 퓨즈(30)가 결합되는 버스바(100)와, 상기 전류 단자(10)가 결합된 상기 버스바(100)를 수용하는 정션블록 하우징(200)과, 상기 전류단자(10)와 상기 버스바(100) 사이에 설치된 비틀림 방지 와셔(300)와, 전류 단자(10)와 버스바(100) 및 비틀림 방지 와셔(300)를 정션블록 하우징(200)에 결합하는 볼트(50)를 포함한다.
전류 단자(10)는 도전성 재질로 형성되며, 와이어와 결합되는 와이어 결합부(11)와, 볼트(50)가 결합되는 단자 볼트공(12)이 관통되어 형성된 버스바 결합부(13)를 포함한다. 버스바 결합부(13)는 판상으로 형성되며, 전술한 단자 볼트공(12)이 관통되어 형성된다.
퓨즈(30)는 필요한 수만큼 복수개 결합되며, 전도성 부분의 일단은 버스바(100)에 끼워지며, 타단은 타 전장부품(타 정션블록 혹은 커넥터 등 다양한 전장 부품이 가능함)에 끼워진다. 과전류를 방지하기 위한 퓨즈(30)의 내부 구성은 일반적으로 알려져 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.
정션블록 하우징(200)은 상부 하우징(220) 및 하부 하우징(210)이 상호 결합되며, 상부 하우징(220) 및 하부 하우징 사이에 버스바(100)가 수용된다. 하부 하우징(210)에는, 버스바 지지리브(211)가 복수개 돌출되어 형성되며, 전류 단자 결합부 지지부(212)도 돌출되며, 하면 및 측면에 걸쳐서 퓨즈 삽입 슬롯(223)이 복수개 관통되어 형성된다. 상부 하우징(220)은 하부 하우징(210)에 결합되며, 버스바를 커버할 수 있는 형상으로 형성된다.
버스바(100)는, 판상의 버스바 몸체(110)와, 상기 버스바 몸체의 일측면(111)에 돌출되며, 상기 전류 단자가 결합되는 전류 단자 결합부(120)와, 상기 전류 단자 결합부(120)에 인접한 상기 버스바 몸체(110)의 타측면(112)에 돌출되며 복수의 상기 퓨즈가 삽입 결합되는 퓨즈 결합부(130)와, 전류 단자 결합부(110) 및 상기 퓨즈 결합부(130)가 연결되는 모서리의 일부가 요입되어 형성된 내진 증대부(140)와, 상기 내진 증대부(140)가 형성된 상기 버스바 몸체(100)의 측면(112)과 대향되는 측면(113)에 보조 내진부(150)가 요입되어 형성된다.
버스바(100)는 도전성 재질로 형성되며, 하나의 판재를 절곡하여 형성된다.
버스바 몸체(100)는 장방향 직사각형 형태의 판재로 형성되며, 버스바 몸체(100)의 일측면(111)에 전류 단자 결합부(120)가 돌출되어 형성되며, 상기 버스바 몸체(110)의 타측면(112)에 퓨즈 결합부(130)가 돌출되어 형성된다. 설명의 편의를 위해서 버스바 몸체(100)와 전류 단자 결합부(120)와 퓨즈 결합부(130)를 분리하여 설명하였으나, 하나의 판재로 형성되는 것이 더 바람직하다.
전류 단자 결합부(120)는 사각 판상으로 돌출되며, 중앙에 원형의 버스바 볼트공(121)이 관통되어 형성되며, 비틀림 방지 돌부(311)를 마주보는 부위에는 상기 비틀림 방지 돌부(311)가 관통할 수 있도록 비틀림 방지 홈(122)이 관통되어 형성된다. 퓨즈 결합부(130)는 타측면(112)을 따라서 돌출되어 형성되며, 복수의 퓨즈가 결합되는 퓨즈 결합 단부(131)가 집게 처럼 복수가 꺾어져 형성된다.
내진 증대부(140)는, 상기 전류 단자 결합부(120)가 돌출된 상기 버스바 몸체의 일측면(111)과 어긋나는 방향으로 길게 요입되며, 상기 퓨즈 결합부(130)가 돌출된 상기 버스바 몸체의 타측면(112)과 어긋나는 방향으로 길게 요입된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 전류 단자 결합부(120)가 돌출된 방향(x)과, 퓨즈 결합부(130)가 돌출된 방향(y)의 대각방향(z)으로 내진 증대부(140)가 요입되어 형성된다.
진동이나, 퓨즈의 삽입시 발생하는 하중에 의해 응력 집중이 발생하는 부분에 내진 증대부(140)가 형성됨으로써, 응력 집중이 완화되는 효과가 있다. 또한, 내진 증대부(140)의 형성 방향이 응력으로 인해서 파단되는 방향으로 형성됨으로써, 응력을 완화하는 효과가 더욱 증대된다.
보조 내진부(150)는 내진 증대부(140)가 형성된 모서리(112)와 마주보는 측면(113)에 요입되어 형성된다. 상기 보조 내진부의 길이(D)는 상기 내진 증대부의 길이(L)보다 짧게 형성된다. 상기와 같이, 내진 증대부(140)로 인해 버스바 몸체(110)의 변형시 응력이 집중될 수 있는 위치에 보조 내진부(150)가 형성됨으로써, 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 보조 내진부(150)의 상기 버스바 몸체의 길이방향 위치는 상기 내진 증대부(140)의 상기 버스바 몸체의 길이방향 위치와 어긋나도록 배치된다. 즉, 도 3에서, 전류단자 결합부(120)의 끝단에서, 보조 내진부(150)의 시작점 까지의 거리(a)가 내진 증대부(1400)의 시작점 까지의 거리(b) 보다 짧게 형성된다. 혹은 이와 반대로 형성될 수도 있다. 이와 같이, 형성됨으로써, 보조 내진부(150)와 내진 증대부(140) 사이의 폭이 너무 짧게 되어 강성 자체가 급격히 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 버스바 몸체(110)의 상기 내진 증대부(140)가 위치한 측면의 상기 보조 내진부(150)를 마주보는 위치에는 강성증대부(160)가 돌출되어 형성된다. 따라서, 보조 내진부(150)로 인해서 버스바 몸체의 폭이 축소되어 강성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
비틀림 방지 와셔(300)는, 상기 전류단자 결합부(120)와 전류 단자(10) 사이에 설치된다. 상기 비틀림 방지 와셔(300)의 상기 전류 단자 결합부를 향하는 면에는 비틀림 방지 돌부(311)가 돌출되어 형성된다. 즉, 비틀림 방지 와셔(300)는 사각 판상으로 형성되며, 중앙에 볼트가 관통하는 와셔 볼트 관통공(312)이 관통되어형성되며, 비틀림 방지 돌부(311)가 전류 단자 결합부 지지부(212)를 향해 돌출되어, 전류단자 결합부(120)를 거치지 않고, 비틀림 방지 돌부(311)가 전류 단자 결합부 지지부(212)에 지지됨으로써, 볼트 체결시, 단자(10)에 의해 발생되는 비틀림 하중이 전류단자 결합부(120)에 전달되지 않도록 하는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 비틀림 방지 와셔, 내진 증대부 및 보조 내진부가 적용되지 않은 버스바를 포함하는 정션블록에 공진주파수에 해당하는 진동이 가해졌을 때, 응력 해석한 결과도면이며, 도 6은 본 발명의 내진 증대부가 적용된 버스바를 포함하는 정션블록에 공진주파수에 해당하는 진동이 가해졌을 때, 응력 해석한 결과이다.
도 5 및 도 6에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 내진 증대부가 적용되지 않은 버스바에 가해지는 최대응력은 822MPa에 달함에 반해, 본 발명의 내진 증대부가 적용된 이후에는 356MPa에 불과하여 월등한 응력 완화 효과가 있었음을 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 비틀림 방지 와셔, 내진 증대부 및 보조 내진부가 적용되지 않은 버스바를 포함하는 정션블록에 퓨즈를 삽입할 때, 가해지는 하중으로 인해 발생되는 응력을 해석한 결과도면이며, 도 8은 본 발명의 내진 증대부가 적용된 상태에서 퓨즈를 삽입할 때, 가해지는 하중으로 인해 발생되는 응력을 해석한 결과도면이다.
도 7 및 도 8에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 내진 증대부가 적용되지 않은 버스바에 가해지는 최대응력은 248MPa에 달함에 반해, 본 발명의 내진 증대부가 적용된 이후에는 226MPa에 불과하여 응력 완화 효과가 있었음을 확인할 수 있다.
한편, 내진 증대부의 길이(L)과 보조 내진부의 길이(D)를 변화하며, 진동에 의해 발생되는 최대 응력값을 측정한 결과값은 표1과 같다. 측정방법은 진동을 가하여, 동일한 진폭이 일어나는 시점의 최대 응력값을 측정하는 방법이다. 버스바 몸체의 폭(W)은 16mm인 버스바를 사용하였다.
1안 2안 3안
D(mm) 1.9 2.6 3.9
D/W 0.119 0.163 0.244
L(mm) 3.7 5.2 8.2
L/W 0.231 0.325 0.513
최대응력값
(MPa)		 209.63 188.13 250.75
위의 표에서 확인할 수 있듯이, 상기 버스바 몸체의 폭(W) 대비 상기 내진 증대부의 길이(L)의 비(L/W)는 0.23 이상 0.33 이하인 경우(1안 및 2안)에 응력 저감 효과가 3안에 비해서 월등히 향상된 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 버스바 몸체의 폭(W) 대비 상기 보조 내진부의 길이(D)의 비(D/W)는 0.11 이상 0.17 이하 인것(1안, 2안)이 응력 저감 효과가 3안에 비해서 월등히 향상된 것을 확인할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 실시예의 정션블록은 볼트체결시, 퓨즈 체결시 및 차량의 진동에 의해 발생하는 하중으로 인해 발생하는 응력을 종래에 비해서 월등히 저감할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
10: 전류 단자 30: 퓨즈
100: 버스바 200: 정션블록 하우징
110: 버스바 몸체 120: 전류 단자 결합부
130: 퓨즈 결합부 140: 내진 증대부
150: 보조 내진부 160: 강성증대부
300: 비틀림 방지 와셔 311: 비틀림 방지 돌부
122: 비틀림 방지 홈

Claims (10)

  1. 입력 전류가 결합되는 전류 단자;
    일측면에 상기 전류 단자가 결합되며, 타측면에 복수의 퓨즈가 결합되는 버스바; 및
    상기 전류 단자가 결합된 상기 버스바를 수용하는 정션블록 하우징;
    을 포함하고,
    상기 버스바는,
    판상의 버스바 몸체;
    상기 버스바 몸체의 일측면에 돌출되며, 상기 전류 단자가 결합되는 전류 단자 결합부;
    상기 전류 단자 결합부에 인접한 상기 버스바 몸체의 타측면에 돌출되며 복수의 상기 퓨즈가 삽입 결합되는 퓨즈 결합부; 및
    상기 전류 단자 결합부 및 상기 퓨즈 결합부가 연결되는 모서리의 일부가 요입되어 형성된 내진 증대부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 정션블록.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내진 증대부는,
    상기 전류 단자 결합부가 돌출된 상기 버스바 몸체의 일측면과 어긋나는 방향으로 길게 요입되며,
    상기 퓨즈 결합부가 돌출된 상기 버스바 몸체의 타측면과 어긋나는 방향으로 길게 요입된 것을 특징으로 하는 차량용 정션블록.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 내진 증대부가 형성된 상기 버스바 몸체의 측면과 대향되는 측면에 보조 내진부가 요입되어 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 정션블록.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보조 내진부의 길이는 상기 내진 증대부의 길이보다 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 정션블록.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 보조 내진부의 상기 버스바 몸체의 길이방향 위치는 상기 내진 증대부의 상기 버스바 몸체의 길이방향 위치와 어긋나도록 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 정션블록.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 버스바 몸체의 상기 내진 증대부가 위치한 측면의 상기 보조 내진부를 마주보는 위치에는 강성증대부가 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 정션블록.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 버스바 몸체의 폭(W) 대비 상기 내진 증대부의 길이(L)의 비(L/W)는 0.23 이상 0.33 이하인 것을 특징으로 하는 차량용 정션블록.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 버스바 몸체의 폭(W) 대비 상기 내진 증대부의 길이(L)의 비(L/W)는 0.23 이상 0.33 이하인 것을 특징으로 하는 차량용 정션블록.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 버스바 몸체의 폭(W) 대비 상기 보조 내진부의 길이(D)의 비(D/W)는 0.11 이상 0.17 이하 인것을 특징으로 하는 차량용 정션블록.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전류단자와 상기 전류단자 결합부 사이에 설치된 비틀림 방지 와셔;
    를 더 포함하고,
    상기 비틀림 방지 와셔의 상기 전류 단자 결합부를 향하는 면에는 비틀림 방지 돌부가 돌출되어 형성되며,
    상기 전류 단자 결합부의 상기 비틀림 방지 돌부를 마주보는 부위에는 상기 비틀림 방지 돌부가 관통할 수 있도록 비틀림 방지 홈이 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 정션블록.
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