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WO2018186684A1 - 버스바의 제조방법 및 이를 통해 제조된 버스바 - Google Patents

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WO2018186684A1
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frame
injection
reinforcement
bus bar
manufacturing
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PCT/KR2018/003987
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French (fr)
Inventor
마상영
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대산전자 주식회사
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a busbar manufacturing method and a busbar manufactured through the same.
  • a method of manufacturing a bus bar a method of manufacturing the body portion and the sensing unit side separately and bonding them to each other and a method of manufacturing integrally.
  • the manufacturing method of manufacturing the sensing part side and the body part separately and joining each other by welding or the like is required.
  • a manufacturing process for joining is further required, and the durability of the joining part increases the manufacturing process and the cost and decreases the durability of the joining part. cause.
  • the bonding process may be omitted, and the breakage of the durability at the joint may not occur.
  • relaxation and contraction may occur due to an impact applied to the busbar, which may cause a short circuit between the sensing unit and the body unit.
  • One embodiment of the present invention is a bus bar for a conventional electric vehicle using a bus bar of the body unit and the sensing connection unit, in order to solve the problem caused by the short circuit of the connection portion by the relaxation, contraction of the body portion and the sensing connection, the body portion After manufacturing the bus bar with the sensing connection part and manufacturing the bus bar body and the sensing connection part in the thickness of the injection molding by the injection molding of primary or primary and secondary inserts, and the bus bar by injection molding only the sensing connection part
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a bus bar to ensure durability.
  • One embodiment of the present invention is a bus bar for an electric vehicle using a body of the body and the sensing connection of the integrated bus bar, the body and the sensing connection to solve the problem caused by the short-circuit of the connecting portion by the relaxation, contraction of the body and the sensing connection
  • the bus bar body and the sensing connection part are placed in the thickness of the injection molding by primary or primary and secondary insert injection molding.
  • An object of the present invention is to provide a bus bar ensuring durability.
  • the bus bar of the body part and the sensing connection part is manufactured, and then the body part and the sensing connection part of the bus bar are placed in the thickness of the injection molding by injection molding of the primary or primary and secondary inserts. And to provide a manufacturing method of the bus bar to ensure the durability of the bus bar by injection molding the sensing connection only.
  • the bus bar of the body part and the sensing connection part is manufactured, and then the body part and the sensing connection part of the bus bar are placed in the thickness of the injection molding by injection molding of the primary or primary and secondary inserts. And to provide a bus bar to ensure the durability of the bus bar by injection molding the sensing connection only.
  • a frame including a sensing unit and a body unit connected to the sensing unit is provided, and the frame is inserted into and fixed in the injection molding mold, and to the frame, the reinforcement injection injected into the injection molding mold.
  • a method for manufacturing a busbar in which an enhanced portion is formed such that at least one of strength and insulation is improved at one or more of the locations where mechanical fatigue is concentrated and where electrical conduction is possible.
  • protrusions in the injection mold And insertion and fixation are done by protrusions in the injection mold, and the protrusions can be drawn into the injection mold by the supply pressure of the reinforcement injection.
  • the reinforcement injection may be injected once into the injection molding mold to form the reinforcement in the frame.
  • mechanical fatigue may occur in the direction in which the frame is repeatedly bent.
  • mechanical fatigue may occur at one or more positions of the body portion and the sensing portion.
  • the frame may further include a connection unit connecting the sensing unit and the body unit.
  • the mechanical fatigue may occur at one or more positions of the body portion, the sensing portion and the connecting portion.
  • the reinforcement injection includes a primary reinforcement injection and a secondary reinforcement injection sequentially injected, and strengthen one side of the frame through the primary injection molding by injecting the primary reinforcement injection, the other side of the frame, Secondary reinforcement injection can be injected and strengthened by secondary injection molding.
  • mechanical fatigue may occur at one or more positions of the body portion and the sensing portion.
  • the frame may further include a connection part connecting the sensing part and the body part.
  • the mechanical fatigue may occur at one or more positions of the body portion, the sensing portion and the connecting portion.
  • nonferrous metal may be aluminum or the same.
  • the frame further includes a connecting portion connecting the sensing unit and the body portion, one or more of the primary injection molding and the secondary injection molding may be made in the connecting portion.
  • the frame may further include a connecting portion connecting the sensing portion and the body portion, and the connecting portion may be provided to have elasticity.
  • the elasticity may be provided by a curved portion provided in the connecting portion.
  • connection can also be surface treated with one or more of nickel, tin, gold, silver, zinc.
  • the body portion may include a through-hole to promote heat dissipation and low resistance.
  • the through hole may be a rectangular or circular hole.
  • the frame may be in close contact with the upper mold by the protrusion formed in the injection molding mold so that the insert position is fixed during the primary injection molding and the secondary injection molding.
  • the frame may include an atypical portion in which adhesion to the primary reinforced injection and the secondary reinforced injection is enhanced.
  • the atypical portion may include at least one or more of holes, spikes and drawing, and may be formed on a contact surface of at least one of the frame and the primary or secondary reinforcement injection.
  • the primary reinforcement injection and the secondary reinforcement injection may be different materials from each other.
  • one or more of the primary strengthening injection and the secondary strengthening injection may include a resin.
  • At least some portions of the body portion to which the wire may be coupled may block injection of the primary and secondary reinforcement injections during the primary injection molding and the secondary injection molding, respectively.
  • the frame may include a carrier for fixing the frame to the injection molding mold during the first injection molding and the second injection molding.
  • the frame is manufactured with the frame and the guide connected, and the guide and the frame are connected by the notch, so that the frame and the guide may be separated based on the notch after the secondary injection molding.
  • the sensing unit may be plated by one of gold, silver, nickel, tin and zinc.
  • Sensing unit A body part connected to the sensing part; And an enhanced portion (enhanced) in which at least one of strength and insulation of the body portion is enhanced, wherein the reinforced portion is formed on one side of the body portion, and the reinforced portion is formed of one or more materials.
  • the apparatus may further include a connection part connecting the sensing part and the body part.
  • Sensing unit A connecting portion having one side coupled to the sensing unit; A body part coupled to the other side of the connection part; And an enhanced portion formed at one side within the body portion and the connection portion, and enhanced at least one of strength and insulation at one or more positions of the connection portion and the body portion.
  • the reinforcing portion may include a primary reinforcement and a secondary reinforcement, and at least one of the primary reinforcement and the secondary reinforcement may be a resin.
  • a sensing unit a connecting unit having one side coupled to the sensing unit, and a body unit coupled to the other side of the connecting unit; And an enhanced portion that enhances one or more of strength and insulation in the connecting portion and the body portion, wherein a plurality of body portions are provided and stacked on each other, and the reinforcement portions are part of the exposed surface in the state where the body portions are stacked on each other. Which is formed, a busbar is provided.
  • One embodiment of the present invention to secure the thickness and tensile strength of the body and secure the elastic force of the sensing connection portion can provide a bus bar that can prevent the short circuit of the connection due to relaxation and contraction.
  • the manufacturing process is not separated, it is possible to provide a method for manufacturing a bus bar which can prevent the price competitiveness from being lowered.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a bus bar according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a frame according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of a bus bar according to embodiments of the present invention.
  • Figure 4 (a) is a perspective view of a frame according to another embodiment of the present invention
  • Figure 4 (b) is a protrusion formed in a mold according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a view showing the shape of a bus bar according to other embodiments of the present invention.
  • Figure 6 is a view showing the shape of a stacked bus bar according to another embodiment of the present invention.
  • 7 (a) to 7 (c) is a view showing the injection of the reinforcement injection in accordance with embodiments of the present invention
  • the reinforcement may be for the purpose of increasing the strength against the external impact to be applied to the frame (10 of FIG. 2) and for the purpose of adding, maintaining, and enhancing insulation from the outside.
  • the bus bar 20 of FIG. 3 when the manufactured bus bar 20 of FIG. 3 is connected to the battery of the vehicle, the bus bar may be affected by vibration generated while the vehicle is driving. At this time, the vibration and pressure transmitted from the surrounding structure may be affected by the bending, such as a kind of reinforcement process to increase the resistance to the bending.
  • the reinforcement part (reinforcement part) position may be one or more positions of the body part (420.520.620 of FIG. 5) and the sensing part (410, 510, 610 of FIG. 5), and the frame (10 of FIG. 2).
  • the connection part 112 may be formed in the connection part 112 of FIG. 2.
  • the reinforcement may be formed in a connection that is relatively narrow and weak in bending.
  • the bent portion (113 of FIG. 2) is formed in the connection portion (112 of FIG. 2) may be structurally formed to have elasticity with respect to the point where the bending is applied.
  • a material capable of suppressing electrical conductivity can be injected at the time of injection, without injecting a reinforcement injection product that can function as a conductor after curing.
  • reinforcement injections containing resin materials can be injected during injection to add, maintain and enhance insulation.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a bus bar (20 of FIG. 2) according to an embodiment of the present invention.
  • the busbar 20 of FIG. 2 may be manufactured in the order of manufacture of a frame (S1), a primary reinforcement injection (S2), a secondary reinforcement injection (S3), and stripping (S4).
  • the frame manufacture S1 may manufacture a frame (10 of FIG. 2) including a sensing unit (110 of FIG. 2) and a body unit (120 of FIG. 2).
  • Frame (10 of FIG. 2) manufactured through a method such as a press may be manufactured as a bus bar (20 of FIG. 3) while being coupled through reinforcement and injection.
  • the sensing unit 110 and the body unit 120 may be integrally formed, and do not include a separate bonding process. Therefore, generation
  • the mechanical performance can be increased by being manufactured integrally.
  • the mechanical performance may refer to the ability to maintain the bonding force by the bonding force, vibration, and the like, and the ability to resist breakage that may occur from external forces.
  • Such performance is, for example, when a bus bar (20 in FIG. 3), which is an embodiment of the present invention, is included in a vehicle part, etc., has higher resistance than a bus bar manufactured by a combination of two members against vibration of the vehicle. Therefore, it may be advantageous.
  • it is also possible to expect to improve insulation.
  • the reinforcement injection may be determined as a metal material when the rigidity is prioritized by the person skilled in the art, and when the insulation is prioritized by the rigidity, it may be determined by a material such as a resin material. Therefore, the material of the reinforcing injection is optional, it is possible to adjust the specific gravity of the insulation and rigidity by fusing a plurality of materials. Furthermore, elasticity can also be provided to a reinforcement part.
  • the frame manufactured in the frame manufacturing process S1 may be, for example, 5 mm.
  • the 5 mm is an example of the thickness corresponding to 50% of the thickness of the bus bar manufactured without undergoing the process of strengthening through injection, it is not limited to 0.5 mm.
  • a process of manufacturing a bus bar will be described by taking a frame manufactured to a thickness of 5 mm as an example.
  • the frame (10 of FIG. 2) manufactured through the frame manufacturing (S1) may be strengthened a portion having a weak durability, that is, a portion where stress concentration may occur due to external force.
  • a reinforcement injection may be injected for the purpose of reinforcing the frame (10 in FIG. 2). Therefore, in order to inject and inject the reinforcement injection, a frame (10 of FIG. 2) may be disposed in the primary injection molding mold and injection (S2) of the primary reinforcement injection may be performed.
  • the primary reinforcement injection may be injected, for example, on one surface of the frame (10 of FIG. 2).
  • one surface of the frame (10 of FIG. 2) may be the bottom of the frame (10 of FIG. 2), and may be part or the front of the bottom.
  • the mold can be rearranged in order to perform the injection of the secondary strengthening injection (S3).
  • the reinforcement injection is injected to the bottom in the primary reinforcement injection (S2), only the upper mold may be rearranged and the secondary reinforcement injection may be injected.
  • the secondary strengthening injection may be injected (S3) on the other surface of the frame (10 of FIG. 2).
  • the other surface may be an upper surface of the frame (10 of FIG. 2), and may be part or all of the upper surface.
  • the sensing unit (110 of FIG. 2) as a terminal capable of electrical conductivity, it can be blocked from the injection of the reinforced injection. Accordingly, the sensing unit 110 of FIG. 2 may be exposed even after manufacture with the bus bar 20 of FIG. 3.
  • the frame 10 of FIG. 2 may be made of nonferrous metal, for example, aluminum or copper.
  • the reinforcement injection injected at the first and the second time may include at least a resin. Therefore, when the reinforcement injection is not blocked in the sensing unit (110 of FIG. 2), the electrical conductivity through the sensing unit (110 of FIG. 2) may be impossible, and thus the reinforcement injection may be blocked.
  • the sensing unit 110 of FIG. 2 may be plated with one of gold, silver, nickel, tin, and zinc.
  • the mold disposed for injecting the primary reinforcement injection and the secondary reinforcement injection can be injected (S2, S3), the reinforcement injection after the frame (10 in Figure 2) is fixed in the mold, injection Fixing means may be formed to prevent the frame (10 of FIG. 2) from being moved in the mold by the reinforcing injection.
  • the frame may be formed with one or more of holes, spikes and drawing, the primary reinforcement injection and the secondary reinforcement injection and the frame (10 in FIG. 2) may be formed in contact with each other, one of the contact surface It may be formed on the above contact surface to increase the adhesion between the frame (10 in FIG. 2) and one or more of the primary reinforcement injection and the secondary reinforcement injection.
  • the injected reinforcement injection may be fixed to the frame (10 of FIG. 2) to reinforce the low durability portion of the frame (10 of FIG. 2).
  • This reinforcement injection can also be done for the purpose of increasing durability, but can also be done to form a heat dissipation surface.
  • the reinforcement injection when the reinforcement injection is placed in the mold so that only a partial area is injected when one of the reinforcement injection is injected into one surface of the body part 120, the area where the reinforcement injection is not supplied may be exposed to the outside. Since the exposed surface is exposed even after the manufacture of the bus bar (20 in FIG. 3), the heat generated during the flow of the current may be a heat dissipating surface.
  • the heat dissipating surface is one surface of the body portion 120, and the wider the exposed area, the better the heat dissipation.
  • FIG. 2 is a perspective view of a frame 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the frame 10 may include a sensing unit 110 and a body unit 120.
  • the sensing unit 110 may be formed with a sensing hole (111a) for connecting to the terminal, it may be connected to the body portion 120 through the connecting portion 112 according to the separation distance with the terminal. That is, the sensing unit 110 is connected to one side of the connecting portion 112, the other side of the connecting portion 112 is connected to the body portion 120, the sensing unit 110 and the body portion 120 is electrically connected Can be.
  • the curved portion 113 is formed on the connection portion 112 to structurally impart elasticity to the frame 10. As described above, when included in the parts of the vehicle, vibration may be generated by the driving vehicle, and the structure may increase resistance thereto.
  • the curved portion 113 may also be formed in the body portion 120.
  • the curved portion 123 of the body 120 may also be the same reason as described above.
  • the frame 10 may have a thickness of 0.5 mm. This thickness may be made thicker by forming the reinforcement parts (213a and 220a of FIG. 3), and thus may be determined in consideration of the thickness of the reinforcement part when manufacturing the frame 10. That is, when the reinforcing parts (213a and 220a of FIG. 3) are not formed or are formed only on one side, the thickness of the frame 10 may be determined to be 1 mm to 1.5 mm at the time of manufacture.
  • the valley portion 121 and the recess portion 122 may be formed in the body portion 120 by the curved portion 123.
  • a hollow hole 121a may be formed in some of the valleys 121, the recesses 122, and the curved portions 123.
  • the illustrated example is an example in which the hollow hole 121a is formed in the valley part 121, but may be formed in the recessed part, and effects such as heat dissipation and electrical low resistance may be expected through the hollow hole 121a.
  • the exposed area in the air of the body 120 may be increased by the curved portion 123 to further enhance the heat dissipation effect.
  • this effect may also correspond to the curved portion 113 formed on the connection portion 112.
  • the surface exposed to the outside may be radiated through the exposed surface.
  • the bus bars 20 are manufactured by supplying reinforcing injections 222a and 223a to the frame 10 of FIG. 2, and the bus bars 20 are frames.
  • the reinforcement parts 213a and 220a may be further included in 10.
  • the bus bar 20 may be increased in thickness overall or locally. This example is an example in which reinforcing injections 222a and 223a are injected into a portion of the curved portion 213 and the body portion 220, and the body portion 220 and the curved portion 213 are inserted into the reinforcement injections 222a and 223a. Since the current passing cross-sectional area is increased, the electrical resistance is reduced to increase the electrical conductivity and the durability by vibration.
  • the reinforcement parts 213a and 221a may be selectively formed by the first injection molding and the second injection molding, for example, the reinforcing injection parts 222a and 223a are supplied to the curved parts 213.
  • the reinforcement part 213a may be formed, and the reinforcement part 220a may be formed at one end of the body part 120, which may be connected to a separate member.
  • the formation of the reinforcement parts 213a and 220a may be selectively performed by the first injection molding and the second injection molding, and thus, the reinforcement parts may be formed in any portion not described in the present example.
  • the reinforcement parts 213a and 220a may be strengthened twice on the bottom and the top surface of the frame 10. If the primary reinforcement 222a is injected into the bottom surface of the body portion 120 of the frame 10 and coupled to the frame 10, the secondary reinforcement 223a is injected into the upper surface of the body portion 120 to provide a frame 10. ) May be combined. As described above, the thickness of the bus bar at this time may be 1 mm to 1.5 mm. In addition, the primary reinforcement 222a and the secondary reinforcement 223a may be different materials, and at least one material may be resin.
  • FIG. 4 is a view of a partial structure of the frame 30 and the mold 1 according to another embodiment of the present invention
  • Figure 4 (a) is a perspective view of the frame 30 according to another embodiment of the present invention
  • 4 (b) is a protrusion 2 formed in a mold according to an embodiment of the present invention.
  • the frame 30 may further include a guide 330 in the frame 10 described above.
  • the guide 330 is a structure for fixing the frame 30 so that the frame 30 does not move when the reinforcing injection is supplied in the mold 1 during the first injection molding and the second injection molding. It may be located in the mold 1 during molding.
  • the guide 330 may allow a portion of the frame 30 located inside the mold 1 to be fixed without being moved.
  • the frame 30 having a structure integrally formed with the guide 330 may be connected by the notch 330a in the mold.
  • the notch 330a may be separated from the frame 30 by the cutting method after the secondary injection molding. That is, the notch part 330a allows the frame 30 to be fixed without moving in the mold 1, but when the second injection molding is completed, the connection area is formed small so that the guide 330 can be easily separated. desirable.
  • a pinhole 331 may be formed in the guide 330 for the fixing.
  • the guide 331 may be fixed so that the frame 30 is fixed, and the pinhole 331 may be fixed by being combined with a pin formed in the mold. Therefore, two pinholes 331 may be formed.
  • it is a structure for fixing, so this is only a circular case, in the case of a rectangular hole such as a square may be formed one or more holes.
  • a protrusion 2 is formed in the mold 1, and a groove corresponding to the protrusion 2 is formed in the frame 10.
  • the protrusion 2 is a structure for pressing the frame 10, and may be in contact with the surface of the frame 10 to support the frame 10 even though it is not formed to correspond to the groove.
  • the protrusion 2 may protrude from the mold 1, and may be disposed with the mold 1 with an elastic body 3 interposed therebetween. That is, in order to fix the frame 10, the protrusion 2 may press the frame 10 on the elastic body 3 in the direction protruding from the mold 1.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating bus bars 40, 50, and 60 according to other embodiments of the present invention
  • FIG. 5 (a) shows a bus bar 40 having a “C” shape
  • FIG. 5 (b). ) Is a bus bar 50 in the form of “a”
  • FIG. 5 (c) is a view of the bus bar 60 in the form of “2”. This example is intended to disclose various examples in the form of busbars 40, 50, 60.
  • the bus bars 40, 50, and 60 have sensing parts 410, 510, and 610 located at both ends, respectively, and body parts 420 and 520 between the sensing parts 410, 510, and 610.
  • bending of the body parts 420, 520, and 620 may be variously formed.
  • bus bars 20, 40, 50, and 60 manufactured by insert injection may be formed of a nonferrous metal.
  • the nonferrous metal may be aluminum or copper.
  • the manufactured bus bars 20, 40, 50, and 60 have a thickness of the body part 200 and the connection part 100 through the reinforcement by the reinforcing injection parts 222a and 223a (213a of FIG. 3). 221a) may be formed to be different. This difference can determine elasticity.
  • the sensing units 210, 410, 510, and 610 may be surface treated by nickel or tin. In addition to the surface treatment, the sensing units 210, 410, 510, and 610 may be formed by forming a plating layer including at least one of nickel, gold, copper, and tin.
  • the frames 10 and 30 are in contact with the frame 1 in order to enhance adhesion by the reinforcement injections 222a and 223a injected during the primary injection molding and the secondary injection molding.
  • Atypical portions may be formed on the outer surface. The atypical portion may be non-uniform and rough, include protrusions or irregularities, and include one or more of holes, spikes and drawing. After the reinforcement injections 222a and 223a are injected into the atypical portion and cured, the coupling force between the frames 10 and 30 and the reinforcement injections 222a and 223a may be further increased.
  • the body parts 120 and 320 which may be generated by the flow of electric current, are injected asymmetrically on one side and the other side of the reinforcement injections 222a and 223a during the second injection molding, thereby strengthening for reinforcement.
  • the part may be formed only on one surface side of the body parts 120 and 320. Therefore, the other surface side of the body parts 120 and 320 in which the reinforcement part is not formed may be exposed to the outside, and thus may be advantageous to dissipate heat due to the heat generation.
  • the reinforcement portion formed by the reinforcement injection may be located at positions other than the sensing units 110, 210, 310, 410, 510, 610.
  • the portion thickened by the reinforcement may increase the cross-sectional area and the outer surface area of the flow direction of the current in the bus bars 20, 40, 50, and 60, thereby improving electrical conductivity and heat dissipation.
  • the sensing units 110, 210, 310, 410, 510, and 610 may be plated. Plating may include at least one or more of gold, silver, nickel, zinc, tin, and the like. The conductivity can be further increased.
  • FIG. 6 is a view showing the shape of the stacked bus bar 70 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 a case in which two frames are stacked is described as an example. However, even when three or more frames are stacked, the present invention may be applied to the following description.
  • FIG. 6 it may be an embodiment in which insert injection is performed while a plurality of frames are stacked.
  • a plurality of frames are stacked, and the body parts 42 and 421a and 421b and the connecting parts 412a and 412b of each frame are stacked, and the stacked frames may be inserted into a mold and injection molded.
  • the primary reinforcement 222a and the secondary reinforcement 223a to be injected during injection molding may be injected to the lower and upper surfaces of the stacked frames, respectively.
  • the primary reinforcement 222a may be supplied to the lower body parts 42 and 421b, and the secondary reinforcement may be provided to the upper body parts 42 and 421a. Can be supplied to.
  • the reinforcements 222a and 223a may be injected into some or all of the exposed areas of the stacked frames.
  • the reinforcements 222a and 223a When the reinforcements 222a and 223a are injected into the portion, for example, the reinforcements 222a and 223a may be supplied to the flat portion.
  • the planar portion may include bone portions 421a and 421b and recessed portions 422a and the like except for the curved portions 423a, 413a, and 413b. Portions into which the reinforcements 222a and 223a are injected may be performed for the purpose of improving durability, as in the previous embodiment.
  • the area into which the reinforcements 222a and 223a are injected may further include side surfaces of the stacked frames. After stacking a plurality of frames by injecting the reinforcing material (222a, 223a) to the surface including the side may be combined between each frame. In addition to the coupling by the reinforcement (222a, 223a) can be maintained in contact with each other by welding and adhesive, including laser welding between each frame.
  • the reinforcements 222a and 223a may be pressed against each other by pressing means such as bending each other so as not to be injected between the frames.
  • FIG. 7 (a) to 7 (c) is a view showing the injection of the reinforcement injection in accordance with embodiments of the present invention, referring to Figure 7 (a) to 7 (c), the reinforcement injection is a mold ( It may be injected after the frames 10 and 30 are mounted in 1).
  • the mounting of the frame (10, 30) in the mold (1) the holding force to the extent that the frame (10, 30) can maintain the position in the mold (1) against the pressure generated when the reinforcement injection is injected Means the cradle with
  • the mounting may be done by one or more protrusions 2 formed in the mold 1.
  • the protrusion 2 may be coupled by the mold 1 and the elastic body 3. Therefore, the protrusion 2 may receive the elasticity from the elastic body 3 in the direction of supporting the frames 10 and 30 to press and fix the frames 10 and 30 with a predetermined force.
  • FIG. 7 (a) Frames 10 and 30 supported and fixed by the protrusions 2 refer to FIG. 7 (a), and the reinforcement injection is introduced into the cavity 4 in the mold 1, and the reinforcement injection introduced is It may be provided up to a position adjacent to the protrusion 2. Since the protrusions 2 may be in the form of pins or cylinders, the reinforcement may be provided up to the periphery of the protrusions 2. As shown in FIG. 7B, when the protrusion 2 is pressed by the reinforcement injection, the protrusion 2 may be introduced into the mold 1.
  • the protrusion 2 may have an inclined surface formed at an end portion in the pressing direction.
  • the inclined surface may be formed at an angle parallel to the reinforcement injection direction D or excluding the vertical direction, and may be formed in a direction in which the cross-sectional area decreases as the protrusion 2 extends in the pressing direction. Therefore, the reinforcement injection is pressed on the inclined surface, the protrusion 2 is introduced into the mold 1, the frame 10, 30 by the reinforcement injection can be maintained in position.
  • the frame may have reinforcement parts 213a and 221a formed at the location where the reinforcement injection is injected.
  • all the reinforcement injections are injected on the upper and lower surfaces based on the frames 10 and 30, but the cavity 4 is formed only on one side according to the shape of the mold 1 so that the reinforcement injection is toward the cavity 4. May be injected. Therefore, the position where the reinforcement parts 213a and 221a are formed in the frames 10 and 20 may be optional.
  • the reinforcement parts 213a and 221a are formed on the upper and lower surfaces of the frames 10 and 30, 1. It may be prepared by injecting primary and secondary reinforcement injections, or may be prepared by injecting one reinforcement injection.
  • sensing unit 110 110, 210, 310, 410, 410a, 410b, 510, 610: sensing unit

Landscapes

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 센싱부 및 상기 센싱부와 연결되는 바디부를 포함하는 프레임이 마련되고, 프레임을 사출성형금형 내에 삽입 및 고정하고, 프레임에, 사출성형금형 내로 주입되는 강화주입물에 의해 기계피로(fatigue)가 집중되는 위치에, 강도가 증진되는 강화부가 형성되는 버스바의 제조방법이 제공된다.

Description

버스바의 제조방법 및 이를 통해 제조된 버스바
본 발명은 버스바의 제조방법 및 이를 통해 제조된 버스바에 관한 것이다.
일반적으로, 버스바의 제조방법에는 바디부와 센싱부 측을 별도로 제조하여 이를 서로 접합시켜 제조하는 방법과 일체형으로 제조하는 방법이 있다. 이 중 센싱부 측과 바디부를 별도로 제조하여 용접 등에 방법으로, 서로 접합하는 제조방식은 접합시키는 제조공정이 추가로 요구되며, 접합부의 내구성저하에 의해 제조공정 및 비용의 증가 및 접합부의 내구성 저하를 유발한다. 반면에, 이러한 문제점을 해결하기 위해 일체형으로 버스바를 제조하는 방법에서는 접합공정을 생략할 수 있고 접합부위에서의 내구성저하에 대한 파단이 발생하지 않을 수 있다. 그러나, 버스바에 가해지는 충격에 의해 이완 및 수축이 발생하게 되는데 이러한 이완 및 수축이 센싱부 및 바디부 간의 단락을 초래할 수 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0146232호 (2014.12.24)
본 발명의 일 실시예는 종래 전기자동차용 버스바가 바디부와 센싱 연결부의 일체형의 버스바를 사용하여, 바디부와 센싱연결부의 이완, 수축에 의한 연결부의 단락으로 인한 문제를 해결하기 위하여, 바디부와 센싱 연결부 일체형의 버스바를 제조한 후 이를 1차 또는 1차 및 2차 인서트 사출성형으로 사출성형물 두께 속에 버스바의 바디부와 센싱 연결부가 위치하게 제조하는 것과, 센싱 연결부만 사출 성형하여 버스바의 내구성을 확보하는 버스바의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 종래 전기자동차용 버스바가 바디부와 센싱 연결부의 일체형의 버스바를 사용하여, 바디부와 센싱연결부의 이완, 수축에 의한 연결부의 단락으로 인한 문제를 해결하기 위하여 바디부와 센싱 연결부 일체형의 버스바를 제조한 후 이를 1차 또는 1차 및 2차 인서트 사출성형으로 사출성형물 두께 속에 버스바의 바디부와 센싱 연결부가 위치하게 제조하는 것과, 센싱 연결부만 사출 성형하여 버스바의 내구성을 확보하는 버스바를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는, 이종금속으로 바디부와 센싱 연결부를 각각 제조하여 이를 초음파 또는 레이저 등을 통해 접합하는 과정에서 많은 제조공정으로 인한 가격 경쟁력저하와 접합의 이상유무를 확인하기 어려워 품질문제를 유발할 수 있는 문제를 해결하기 위하여 바디부와 센싱 연결부 일체형의 버스바를 제조한 후 이를 1차 또는 1차 및 2차 인서트 사출성형으로 사출성형물 두께 속에 버스바의 바디부와 센싱 연결부가 위치하게 제조하는 것과, 센싱 연결부만 사출 성형하여 버스바의 내구성을 확보하는 버스바의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는, 이종금속으로 바디부와 센싱 연결부를 각각 제조하여 이를 초음파 또는 레이저 등을 통해 접합하는 과정에서 많은 제조공정으로 인한 가격 경쟁력저하와 접합의 이상유무를 확인하기 어려워 품질문제를 유발할 수 있는 문제를 해결하기 위하여 바디부와 센싱 연결부 일체형의 버스바를 제조한 후 이를 1차 또는 1차 및 2차 인서트 사출성형으로 사출성형물 두께 속에 버스바의 바디부와 센싱 연결부가 위치하게 제조하는 것과, 센싱 연결부만 사출 성형하여 버스바의 내구성을 확보하는 버스바를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센싱부 및 센싱부와 연결되는 바디부를 포함하는 프레임이 마련되고, 프레임을 사출성형금형 내에 삽입 및 고정하고, 프레임에, 사출성형금형 내로 주입되는 강화주입물에 의해 기계피로(fatigue)가 집중되는 위치 및 전기전도 될 수 있는 위치 중 하나 이상의 위치에 강도 및 절연도 중 하나 이상의 정도가 개선되도록 강화부(enhanced)가 형성되는, 버스바의 제조방법이 제공된다 .
그리고, 삽입 및 고정은 사출성형금형 내의 돌출부에 의해 행해지고, 돌출부는 강화주입물의 공급 압력에 의해 사출성형금형 내로 인입될 수 있다.
또한, 강화주입물이 사출성형금형 내에 한 번 주입되어 프레임에 강화부가 형성될 수 있다.
또한, 기계피로(fatigue)는 프레임이 반복적으로 밴딩되는 방향으로 발생할 수 있다.
또한, 기계피로(fatigue)는 바디부 및 센싱부 중 하나 이상의 위치에 발생할 수 있다.
또한, 프레임은 센싱부 및 바디부 간을 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 기계피로(fatigue)는 바디부, 센싱부 및 연결부 중 하나 이상의 위치에 발생할 수 있다.
강화주입물은 순차적으로 주입되는 1차강화주입물 및 2차강화주입물을 포함하고, 프레임의 일면을, 1차강화주입물을 주입하여 1차사출성형을 통해 강화하고, 프레임의 타면을, 2차강화주입물을 주입하여 2차사출성형을 통해 강화할 수 있다.
그리고, 기계피로(fatigue)는 프레임이 반복적으로 밴딩되는 방향으로 발생할 수 있다.
또한, 기계피로(fatigue)는 바디부 및 센싱부 중 하나 이상의 위치에 발생할 수 있다.
또한, 프레임은 상기 센싱부 및 상기 바디부 간을 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 기계피로(fatigue)는 상기 바디부, 상기 센싱부 및 상기 연결부 중 하나 이상의 위치에 발생할 수 있다.
또한, 비철금속은 알루미늄 또는 동일 수 있다.
또한, 프레임은 센싱부 및 바디부 간을 연결하는 연결부를 더 포함하고, 1차사출성형 및 2차사출성형 중 하나 이상은 연결부에 이루어질 수 있다.
또한, 프레임은, 센싱부 및 바디부 간을 연결하는 연결부를 더 포함하고, 연결부는 탄성을 갖도록 마련될 수 있다.
또한, 탄성은 연결부에 마련되는 만곡부에 의해 제공될 수 있다.
또한, 연결부는 니켈, 주석, 금, 은, 아연 중 하나 이상에 의해 표면처리될 수 있다.
또한, 바디부는 방열성 및 저저항성이 증진되도록 관통홀을 포함할 수 있다.
또한, 관통홀은 사각형 또는 원형의 홀일 수 있다.
또한, 프레임은 1차사출성형 및 2차사출성형 시에 인서트 위치가 고정되도록, 사출성형금형에 형성된 돌출부에 의해 프레임이 상측 금형에 밀착될 수 있다.
또한, 프레임은, 1차강화주입물 및 2차강화주입물과의 밀착력이 증진되는 비정형부를 포함할 수 있다.
또한, 비정형부는, 홀, 스파이크 및 드로윙 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 프레임 및 1차강화주입물 또는 2차강화주입물 중 하나 이상의 접촉면에 형성될 수 있다.
또한, 1차강화주입물 및 2차강화주입물은 서로 상이한 소재일 수 있다.
또한, 1차강화주입물 및 2차강화주입물 중 하나 이상은 수지를 포함할 수 있다.
또한, 바디부에 와이어가 결합될 수 있는 적어도 일부 부분은, 1차사출성형 및 2차사출성형 시에 각각 1차강화주입물 및 2차강화주입물의 주입이 차단될 수 있다.
또한, 프레임은 1차사출성형 및 2차사출성형 시에 사출성형금형에 프레임이 고정되도록 하는 캐리어를 포함할 수 있다.
또한, 프레임은, 프레임과 가이드가 연결된 상태로 제조되고, 가이드와 프레임은 노치부에 의해 연결되어, 2차사출성형 후에 노치부를 기준으로 프레임 및 가이드가 분리될 수 있다.
또한, 센싱부는 금, 은, 니켈, 주석 및 아연 중 하나에 의해 도금될 수 있다.
센싱부; 센싱부와 연결되는 바디부; 및 바디부의 강도 및 절연도 중 하나 이상이 증진되는 강화부(enhanced);를 포함하고, 강화부는 바디부의 일측에 형성되고, 강화부는 하나 이상의 소재로 형성되는, 버스바가 제공된다.
그리고, 센싱부 및 바디부 간을 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
센싱부; 센싱부에 일측이 결합되는 연결부; 연결부의 타측에 결합되는 바디부; 및 바디부 및 연결부 내에서 일측에 형성되고, 연결부 및 바디부 중 하나 이상의 위치에 강도 및 절연도 중 하나 이상이 증진되는 강화부(enhanced);를 포함하는, 버스바가 제공된다.
그리고, 강화부는 1차강화물 및 2차강화물을 포함하고, 1차강화물 및 2차강화물 중 하나 이상은 수지일 수 있다.
센싱부, 센싱부에 일측이 결합되는 연결부 및 상기 연결부의 타측에 결합되는 바디부; 및 연결부 및 바디부 내에서 강도 및 절연도 중 하나 이상을 증진시키는 강화부(enhanced);를 포함하고, 바디부는 복수 개 마련되되 서로 적층되고, 강화부는 바디부가 서로 적층된 상태에서 노출면 일부에 형성되는, 버스바가 제공된다.
본 발명의 일 실시예는, 바디의 두께와 인장강도를 확보하고 센싱연결부의 탄성력을 확보하여 이완 및 수축으로 인한 연결부의 단락을 방지할 수 있는 버스바를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 제조공정이 분리되어 있지 않음으로써, 가격경쟁력 저하를 방지할 수 있는 버스바의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바가 제조되는 과정을 나타낸 순서도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임의 사시도
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 버스바의 사시도
도 4(a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임의 사시도, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형에 형성되는 돌출부
도 5는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 버스바의 형상을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 적층형 버스바의 형상을 나타낸 도면
도 7(a) 내지 도 7(c)는 본 발명의 실시예들에 따른 강화주입물의 주입을 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
그리고, 이하에서는 프레임(도2 의 10)을 강화하기 위한 방법 및 상기 방법으로 제조된 버스바(도 3의 20)에 대해서 후술하기로 한다. 여기서 강화란, 프레임(도 2의 10)에 가해질 외부충격에 대하여 강도를 증진시키는 목적과 외부로부터 절연성을 부가, 유지, 증진하기 위한 목적일 수 있다. 예를 들면, 제조된 버스바(도 3의 20)가 차량의 배터리와 연결되는 경우에는 차량이 주행 중에 발생하는 진동에 대한 영향을 받을 수 있다. 이때 주변 구조물로부터 전달되는 진동 및 가압에 의해 밴딩 등의 영향을 받을 수 있는데, 여기서 밴딩에 대하여 저항력을 증진시키는 일종의 강화과정이라고 할 수 있다. 따라서, 기계피로(fatigue)의 원인이 되는 상기 밴딩으로부터 강도를 증진시키기 위해 밴딩으로 인해 가장 취약한 지점을 제조과정에서 강화부(보강부)로 형성할 수 있다. 이러한 강화부(보강부) 위치는 바디부(도 5의 420. 520. 620) 및 센싱부(도 5의 410, 510, 610) 중 하나 이상의 위치가 될 수 있고, 프레임(도 2의 10)이 연결부(도 2의 112)를 포함할 경우, 연결부(도 2의 112)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 폭이 좁게 형성되어 밴딩으로부터 취약한 연결부에 강화부가 형성될 수도있다. 물론, 연결부(도 2의 112)에는 만곡부(도 2의 113)가 형성되어 상기 밴딩이 가해지는 지점에 대하여 탄성을 지니도록 구조적으로 형성될 수도 있다.
또한, 외부로부터 절연성을 부가, 유지, 증진하기 위한 목적으로서, 피복의 기능을 할 수 있다. 즉, 외부로부터 노출되는 면적을 은폐시킴으로서 주변 구조물과의 불가피한 접촉에 의해 발생할 수 있는 쇼트 등의 전기적 사고를 방지할 수 있다. 상기 주변구조물뿐만 아니라 수분에 의한 접촉으로 인한 전기적 사고를 미연에 방지할 수 있다. 따라서, 경화 후에 전도체로 기능할 수 있는 강화주입물을 사출 시에 주입하지 않고 전기전도성을 억제할 수 있는 소재를 사출시에 주입할 수 있다. 예를 들어 수지재를 포함한 강화주입물이 사출시에 주입되어 절연성을 부가, 유지, 증진 시킬 수 있다.
이하에서는, 상기 강화부를 형성하기 위해 복수 회 강화 사출 과정이 이루어지는 실시예와 한 차례를 통해 강화사출 과정이 이루어지는 실시예에 대하여 후술하도록 한다. 1차 및 2차 사출성형이 이루어지는 실시예를 도 1 내지 도 6을 통해 설명하도록 하고, 도 7을 통해 한 차례 성형사출 과정을 통해 강화부가 형성되는 과정을 설명하도록 한다. 그리고, 도 7을 참조하여 설명할 때는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 내용과 비교하여, 차이점을 위주로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바(도 2의 20)가 제조되는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 버스바(도 2의 20)는 프레임 제조(S1), 1차강화주입물 주입(S2), 2차강화주입물 주입(S3) 및 탈거(S4)의 순서로 제조될 수 있다. 구체적으로, 프레임 제조(S1)는 센싱부(도 2의 110) 및 바디부(도 2의 120)를 포함하는 프레임(도 2의 10)을 제조할 수 있다. 프레스 등의 방법을 통해 제조된 프레임(도 2의 10)은 강화물과 사출을 통해 결합되면서 버스바(도 3의 20)로 제조가 될 수 있다. 상기 프레임(도 2의 10)은 센싱부(도 2의 110)에 만곡부(1113) 및 센싱공(111a) 등의 형상 및 바디부(120)의 만곡부(123) 및 중공홀(121a) 등의 형상을 포함하여 제조될 수 있다. 즉, 버스바(도 3의 20)의 베이스가 되는 형상이 마련될 수 있다. 여기서 센싱부(110) 및 바디부(120)는 일체형으로 형성될 수 있으며, 별도의 접합과정을 포함하지 않는다. 따라서, 결합구조에 의한 내구력 저하의 발생을 방지할 수 있다.
즉, 일체형으로 제조됨으로써 기계적 성능이 증가될 수 있다. 여기서 기계적 성능은, 결합력 및 진동 등에 의해 결합력을 유지하는 성능 및 외력으로부터 발생할 수 있는 파손에 저항할 수 있는 성능 등을 의미할 수 있다. 이러한 성능은 예를 들어, 차량의 부품 등에 본 발명의 일 실시예인 버스바(도 3의 20)가 포함될 경우에 차량의 진동 등에 대하여 두 부재의 결합에 의해 제조된 버스바에 비해 보다 높은 저항성을 가지므로 유리할 수 있다. 물론, 상술한 바와 같이 절연성의 증진을 기대할 수도 있다. 이러한 강화부로부터 기대할 수 있는 효과는 선택적이므로, 당업자에 의해 절연성보다 강성을 우선시 하면 강화주입물이 금속재로 결정될 수 있고, 강성보다 절연성을 우선시 하면 수지재와 같은 소재로 결정될 수 있다. 따라서, 강화주입물의 소재는 선택적이며, 복수의 소재를 융합하여 절연성과 강성의 비중을 조절할 수 있다. 나아가, 강화부에 탄성을 부여할 수도 있다.
그리고, 상기 프레임 제조(S1) 과정에서 제조된 프레임은 예를 들어 5 mm 일 수 있다. 상기 5 mm 는 사출을 통해 강화되는 과정을 거치지 않고 제조되는 버스바의 두께의 50% 에 해당하는 두께의 일 예로서, 0.5 mm 에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 5 mm 두께로 제조되는 프레임을 예시로 하여, 버스바를 제조하는 과정을 설명하기로 한다.
상기 프레임 제조(S1)를 통해 제조된 프레임(도 2의 10)은 내구력이 약한 부분, 즉 외력에 의해 응력집중이 발생할 수 있는 부분이 강화될 수 있다. 예를 들어, 프레임(도 2의 10)을 강화하기 위한 목적으로 강화주입물이 주입될 수 있다. 따라서, 상기 강화주입물을 주입하여 사출하기 위해 프레임(도 2의 10)을 1차사출성형금형에 배치시키고 1차강화주입물의 주입(S2)이 행해질 수 있다. 1차강화주입물은 예를 들어, 프레임(도 2의 10)의 일면을 대상으로 주입될 수 있다. 여기서, 프레임(도 2의 10)의 일면은 프레임(도 2의 10)의 저면이 될 수 있고, 저면의 일부 또는 전면이 될 수 있다.
그리고 이후에 2차강화주입물의 주입(S3)이 행해지기 위하여, 금형을 재배치 시킬 수 있다. 1차강화주입물 주입(S2)에서 저면을 대상으로 강화주입물이 주입되었다면, 상부금형만 재배치되어 2차강화주입물이 주입될 수 있다. 이러한 경우에는, 프레임(도 2의 10)의 타면을 대상으로 2차강화주입물이 주입(S3)될 수 있다. 여기서 타면은 프레임(도 2의 10)의 상면이 될 수 있고, 상기 상면의 일부 또는 전체가 될 수 있다.
다만, 1차강화주입물 주입(S2) 및 2차강화주입물(S3) 과정에서 센싱부(도 2의 110)는 전기전도가 가능한 단자로써, 강화주입물의 주입으로부터 차단될 수 있다. 따라서, 센싱부(도 2의 110)는 버스바(도 3의 20)로 제조 후에도 노출될 수 있다. 여기서 프레임(도 2의 10)은 비철금속으로 제조될 수 있으며, 예를 들면, 알루미늄 또는 동이 될 수 있다. 그리고 1차 및 2차 시에 주입되는 강화주입물은 적어도 수지를 포함할 수 있다. 그러므로 센싱부(도 2의 110)에 강화주입물이 차단되지 않을 경우, 센싱부(도 2의 110)를 통한 전기전도가 불가능할 수 있으므로 강화주입물이 차단될 수 있다. 나아가, 센싱부(도 2의 110)는 금, 은, 니켈, 주석 및 아연 중 하나의 소재로 도금될 수 있다.
한편, 1차강화물주입 및 2차강화주입물을 주입하기 위해 배치된 금형은 프레임(도 2의 10)이 상기 금형 내에 고정된 후에 상기 강화주입물이 주입(S2, S3)될 수 있는데, 주입되는 강화주입물에 의해 상기 금형 내에서 프레임(도 2의 10)이 이동되는 것을 방지하기 위해 고정수단이 형성될 수 있다.
상기 프레임에는 홀, 스파이크 및 드로윙 중 하나 이상이 형성될 수 있으며, 1차강화주입물 및 2차강화주입물과 프레임(도 2의 10)이 서로 접촉되는 접촉면에 형성될 수 있고, 접촉면 중 하나 이상의 접촉면에 형성되어 프레임(도 2의 10)과 1차강화주입물 및 2차강화주입물 중 하나 이상 간의 밀착력을 증가시킬 수 있다.
한편, 주입된 강화주입물은 프레임(도 2의 10)에 고착되어 프레임(도 2의 10)에 내구성이 낮은 부분을 강화시킬 수 있다. 또한 이러한 강화주입물은 내구력의 증가 목적으로 행해질 수 있지만, 방열면을 형성하기 위해 행해질 수도 있다. 예를 들어, 바디부(120)의 일면에 강화주입물이 주입될 때 일부면적에 한하여 주입되도록 금형에 배치했을 때 강화주입물이 공급되지 않은 면적은 외부로 노출이 될 수 있다. 이러한 노출된 면은 버스바(도 3의 20)의 제조 후에도 노출이 되므로 전류가 흐르는 과정에서 발생하는 열이 방열되는 면이 될 수 있다. 예를 들어, 방열할 수 있는 면은 바디부(120)의 일면으로서 노출면적이 넓을수록 방열에 유리할 수 있다.
이어서, 금형의 탈거(S4)에서는, 강화주입물 주입(S2, S3)에서 프레임(도 2의 10)에 가이드(도 4의 330)를 더 포함하여 제조한 경우에, 가이드(도 4의 330)와의 분리가 될 수 있다. 이와 관련하여 도 4를 참조하여 구체적으로 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(10)의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 프레임(10)은 센싱부(110) 및 바디부(120)를 포함할 수 있다. 여기서 센싱부(110)는 단자와의 연결을 위해 센싱공(111a)이 형성될 수 있고, 상기 단자와의 이격거리에 따라 연결부(112)를 통해 바디부(120)와 연결될 수 있다. 즉, 센싱부(110)는 연결부(112)의 일측과 연결되고, 연결부(112)의 타측이 바디부(120)와 연결됨으로써, 센싱부(110) 및 바디부(120)는 전기적으로 연결이 될 수 있다. 본 실시예는 연결부(112) 상에 만곡부(113)가 형성되어 구조적으로 프레임(10)에 탄성을 부여할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 차량의 부품에 포함될 경우 주행 중인 차량에 의해 진동이 발생할 수 있고 이에 대해 저항력 증가가 될 수 있는 구조일 수 있다. 상기 만곡부(113)는 바디부(120)에도 형성될 수 있다. 바디부(120)의 만곡부(123) 역시 상기와 같은 이유일 수 있다.
상기 프레임(10)은 앞서 설명한 바와 같이 두께가 0.5 mm 일 수 있다. 이러한 두께는 강화부(도 3의 213a, 220a)가 형성됨으로써, 더 두꺼워 질 수 있으므로, 프레임(10)을 제조할 때, 강화부의 두께를 고려하여 결정될 수 있다. 즉, 강화부(도 3의 213a, 220a)가 형성되지 않거나 일측면에만 형성되는 경우에는 제조 시에, 프레임(10)의 두께가 1 mm 내지 1.5 mm 로 결정될 수 있다.
한편, 상기 만곡부(123)에 의해 바디부(120)는 골부(121)와 요부(122)가 형성될 수 있다. 골부(121), 요부(122) 및 만곡부(123) 중 일부에는 중공홀(121a)이 형성될 수 있다. 도시된 예시는 골부(121)에 중공홀(121a)이 형성된 예시이나, 요부에도 형성가능하며, 상기 중공홀(121a)을 통해 방열 및 전기 저저항성 등의 효과를 기대할 수 있다.
특히, 방열과 관련해서는 만곡부(123)에 의해 바디부(120)의 공기중 노출면적이 증대되어 방열효과를 더욱 증진시킬 수 있다. 물론 이러한 효과는 연결부(112) 상에 형성된 만곡부(113)에도 해당될 수 있다. 또한, 프레임(10)에 1차강화물(도 3의 222a) 및 2차강화물(도 3의 223a)이 위치된 후에도 외측으로 노출되는 표면이 형성될 경우 상기 노출되는 표면을 통해 방열될 수 있다.
도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 도 2의 프레임(10)에 강화주입물(222a, 223a)이 공급되어 제조된 버스바(20)로서, 버스바(20)는 프레임(10)에 강화부(213a, 220a)를 더 포함할 수 있다. 강화부(213a, 220a)의 형성에 의해 버스바(20)는 전체 또는 국부적으로 두께가 증가될 수 있다. 본 예시는 만곡부(213) 및 바디부(220)의 일부에 강화주입물(222a, 223a)이 주입된 예시이며, 바디부(220) 및 만곡부(213)가 강화주입물(222a, 223a)에 의해 전류통과 단면적이 증가되었으므로, 전기저항이 감소하여 전기전도율의 증가 및 진동에 의한 내구력이 증진될 수 있다.
상기와 같이 강화부(213a, 221a) 형성은 1차사출성형 및 2차사출성형에 의해 선택적으로 형성될 수 있으므로, 예를 들면, 만곡부(213)에 강화주입물(222a, 223a)이 공급되어 강화부(213a)가 형성될 수 있고, 별도의 부재와 연결될 수 있는, 바디부(120)의 일단에 강화부(220a)가 형성될 수 있다. 이처럼 강화부(213a, 220a)의 형성은 1차사출성형 및 2차사출성형에 의해 선택적으로 행해질 수 있으므로 본 예시에서 설명하지 않은 부분에도 얼마든지 강화부는 형성될 수 있다.
한편, 강화부(213a, 220a)는 프레임(10)의 저면 및 상면에 두 차례에 걸쳐 강화될 수 있다. 프레임(10)의 바디부(120)의 저면에는 1차강화물(222a)이 주입되어 프레임(10)과 결합된다면, 2차강화물(223a)이 바디부(120)의 상면에 주입되어 프레임(10)과 결합될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 이때의 버스바의 두께는 1 mm 내지 1.5mm 가 될 수 있다. 또한 1차강화물(222a)과 2차강화물(223a)은 서로 다른 재질이 될 수 있으며, 적어도 하나의 재질은 수지가 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임(30) 및 금형(1)의 일부구조에 대한 도면으로서, 도 4(a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임(30)의 사시도, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형에 형성되는 돌출부(2)이다.
도 4(a)를 참조하면, 프레임(30)은 앞서 설명한 프레임(10)에 가이드(330)를 더 포함할 수 있다. 가이드(330)는 1차사출성형 및 2차사출성형 시에 금형(1) 내에서 강화주입물이 공급될 때 프레임(30)이 이동되지 않도록 고정시키는 구조로서, 1차사출성형 및 2차사출성형 시에는 금형(1) 내에 위치될 수 있다. 예를 들면, 가이드(330)는 금형(1) 내측에 위치된 프레임(30)의 일부가 이동되지 않고 고정될 수 있도록 할 수 있다.
가이드(330)와 일체형으로 형성된 구조인 프레임(30)은 금형 내에서 노치부(330a)에 의해 연결될 수 있다. 상기 노치부(330a)는 2차사출성형 후에 절단 등의 방법으로 프레임(30)으로부터 가이드(330)가 분리될 수 있다. 즉, 노치부(330a)는 프레임(30)이 금형(1) 내에서 이동되지 않고 고정될 수 있도록 하되, 2차사출성형이 끝나면 가이드(330)의 분리가 용이하도록 연결면적이 작게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정을 위해 가이드(330)에는 핀홀(331)이 형성될 수 있다. 프레임(30)이 고정되기 위해 가이드(331)가 고정될 수 있는데 핀홀(331)은 금형에 형성된 핀과 결합되어 고정될 수 있다. 따라서, 핀홀(331)은 두 개 형성될 수 있다. 물론, 고정을 위한 구조이므로 이는 원형인 경우에 한하며, 사각형 등의 각형의 홀인 경우에는 하나 이상의 홀이 형성될 수도 있다.
도 4(b)를 참조하면, 금형(1) 내에 프레임(10)의 다른 고정방법으로서, 금형(1) 내에 돌출부(2)가 형성되고, 돌출부(2)와 대응되는 홈이 프레임(10)에 형성될 수 있다. 상기 돌출부(2)는 프레임(10)을 가압하기 위한 구조로서, 상기 홈과 대응되도록 형성되지 않더라도, 상기 프레임(10)의 면과 접촉되어 프레임(10)을 지지할 수 있다. 하나의 실시예로서, 상기 돌출부(2)는 금형(1)으로부터 돌출되되, 금형(1)과는 탄성체(3)를 사이에 두고 배치될 수 있다. 즉, 프레임(10)를 고정하기 위해 금형(1)으로부터 돌출된 방향으로 탄성체(3)에 돌출부(2)는 프레임(10)를 가압할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 버스바(40, 50, 60)를 나타낸 도면으로서, 도 5(a)는 ““ㄷ””자 형태의 버스바(40), 도 5(b)는 ““ㄱ””자 형태의 버스바(50), 도 5(c)는 ““2””자 형태의 버스바(60)를 나타낸 도면이다. 본 예시는 버스바(40, 50, 60)의 형태에 있어서, 다양한 예를 개시하기 위한 것이다.
도 6을 참조하면, 상기 버스바(40, 50, 60)는 양단에 센싱부(410, 510, 610)가 각각 위치되고 각 센싱부(410, 510, 610) 사이에 바디부(420, 520, 620)가 위치되는 예로서, 바디부(420, 520, 620)의 절곡은 다양하게 형성될 수 있다.
나아가, 여기서 인서트 사출을 통해 제조되는 버스바(20, 40, 50, 60)는 비철금속으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 상기 비철금속은 알루미늄 또는 동 등이 될 수 있다. 그리고, 제조된 버스바(20, 40, 50, 60)는 강화주입물(222a, 223a)에 의한 강화를 통해 바디부(200) 및 연결부(100)의 두께가 강화부(도 3의 213a, 221a)에 의해 차이나도록 형성될 수 있다. 이러한 차이에 의해 탄성을 결정할 수 있다.
또한, 강화주입물(222a, 223a)에 의해 프레임(10)에 1차강화주입물 주입(S2) 및 2차강화주입물 주입(S3)이 행해진 버스바(20, 40, 50, 60)는 센싱부(210, 410, 510, 610)가 니켈 또는 주석 등에 의해 표면처리가 될 수 있다. 상기 표면 처리뿐 아니라, 센싱부(210, 410, 510, 610)는 니켈, 금, 구리 및 주석 중 적어도 어느 하나를 포함한 도금층을 형성하며 이루어질 수 있다.
그리고, 프레임(10, 30)는 1차사출성형 및 2차사출성형 시에 주입되는 강화주입물(222a, 223a)에 의해 밀착력을 증진시키기 위해 프레임(10, 30)은 프레임(1)과 접촉되는 외표면에 비정형부가 형성될 수 있다. 상기 비정형부란, 균일하지 않고 거칠거나, 돌기 또는 요철형상을 포함하며, 홀, 스파이크 및 드로윙 중 하나 이상을 포함한다. 상기 비정형부 측으로 강화주입물(222a, 223a)이 주입되어 경화된 후에는 프레임(10, 30)과 강화주입물(222a, 223a)의 결합력은 더욱 증가될 수 있다.
또한, 전류의 흐름에 의해 발열될 수 있는 바디부(120, 320)는 2차사출성형 시에 강화주입물(222a, 223a)의 주입이 일면과 타면에 비대칭적으로 행해짐으로써, 강화를 위한 강화부는 바디부(120, 320)의 일면측에만 형성될 수 있다. 따라서, 상기 강화부가 형성되지 않은 바디부(120, 320)의 타면측에는 외측으로 노출될 수 있으므로 상기 발열에 의한 열이 방열되기에 유리할 수 있다.
또한, 상기 강화주입물에 의해 형성된 강화부는 센싱부(110, 210, 310, 410, 510, 610)를 제외한 위치에 위치될 수도 있다. 상기 강화물에 의해 두꺼워진 부분은 버스바(20, 40, 50, 60)에서 전류의 흐름방향의 단면적 및 외표면적이 증대되어 전기전도율 및 방열성이 향상될 수 있다. 그리고, 상기 센싱부(110, 210, 310, 410, 510, 610)는 도금이 될 수 있는데, 도금은 금, 은, 니켈, 아연 및 주석 등을 적어도 하나 이상 포함할 수 있고, 도금에 의해 전기전도성은 더욱 증가될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 적층형 버스바(70)의 형상을 나타낸 도면이다. 도 6에서는 프레임을 2 개 적층된 경우를 예시적으로 설명하나, 3 개 이상이 적층되는 경우에도 이하의 설명에 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 프레임을 복수 개 적층시킨 상태에서 인서트 사출을 행하는 실시예가 될 수 있다. 예를 들어, 프레임을 복수 개 적층시킨 형태로서 각 프레임의 바디부(42; 421a, 421b) 및 각 연결부(412a, 412b)가 적층되고 적층된 프레임은 금형에 인서트되어 사출성형될 수 있다.
여기서, 사출성형 시에 주입되는 1차강화물(222a) 및 2차강화물(223a)은 적층된 프레임의 하면 및 상면에 각각 주입될 수 있다. 두 개의 프레임이 적층된 본 예시의 경우에 하측에 위치된 바디부(42; 421b)에 1차강화물(222a)이 공급될 수 있고, 2차강화물은 상측에 위치된 바디부(42; 421a)에 공급될 수 있다. 여기서 강화물(222a, 223a)은 적층된 프레임의 노출면적 중 일부 또는 전체에 주입될 수 있다.
상기 일부에 강화물(222a, 223a)이 주입되는 경우에는 예를 들어, 평면부에 공급될 수 있다. 상기 평면부는 상기 만곡부(423a, 413a, 413b)를 제외한 골부(421a, 421b) 및 요부(422a) 등을 포함할 수 있다. 강화물(222a, 223a)이 주입되는 부분은 앞선 실시예와 같이 내구력을 향상시키기 위한 목적 등으로 행해질 수 있다.
나아가, 강화물(222a, 223a)이 주입되는 면적은 적층된 프레임의 측면을 더 포함할 수 있다. 복수 개의 프레임을 적층 후 측면을 포함한 면을 강화물(222a, 223a)을 주입하여 사출함으로써 각 프레임 간 결합이 이루어질 수 있다. 상기 강화물(222a, 223a)에 의한 결합 외에도 각 프레임 간의 레이저 용접을 포함한 용접 및 접착제에 의해 서로 접촉된 결합상태를 유지할 수 있다.
또한, 각 프레임이 서로 강화물(222a, 223a)에 의해 결합이 행해질 경우에는 각 프레임 간에는 상기 강화물(222a, 223a)의 유입이 차단될 수 있다. 따라서, 적층된 프레임이 금형에 삽입될 때 강화물(222a, 223a)이 각 프레임 사이로 주입되지 않도록 서로 밴딩 등과 같은 가압수단에 의해 서로 가압되어 행해질 수가 있다.
상술한 실시예는 1차 및 2차에 걸쳐서 강화주입물이 두 차례 주입되어 프레임(10, 30)이 강화되는 예시를 설명하였으나, 이하에서 설명할 실시예는 한 번의 강화주입물이 주입되어 프레임(10, 30)에 형성된 강화부위를 강화하는 예시이다.
이하에서는 상술한 복수회(1차 및 2차)에 걸쳐서 강화주입물이 주입되는 실시예와 동일하게 적용가능한 점은 생략하고 다른 점을 위주로 후술하기로 한다.
도 7(a) 내지 도 7(c)는 본 발명의 실시예들에 따른 강화주입물의 주입을 나타낸 도면으로서, 도 7(a) 내지 도 7(c)를 참조하면, 강화주입물은 금형(1) 내에 프레임(10, 30)이 거치된 후에 주입될 수 있다. 여기서, 상기 금형(1) 내에 프레임(10, 30)의 거치는, 강화주입물이 주입될 때 발생하는 압력에 대하여 프레임(10, 30)이 금형(1) 내에서 위치를 유지할 수 있는 정도의 고정력을 지닌 거치를 의미한다.
예를 들면, 상기 거치는 금형(1) 내에 형성된 하나 이상의 돌출부(2)에 의해 행해질 수 있다. 구체적으로, 상기 돌출부(2)는 금형(1)과 탄성체(3)에 의해 결합될 수 있다. 따라서, 돌출부(2)는 프레임(10, 30)을 지지하는 방향으로 탄성체(3)로부터 탄성을 전달받아 기 결정된 힘으로 프레임(10, 30)을 가압하여 거치 및 고정할 수 있다.
상기 돌출부(2)에 의해 지지 및 고정되는 프레임(10, 30)은 도 7(a)를 참조하면, 강화주입물이 금형(1) 내의 캐비티(4)로 유입되고, 유입된 강화주입물은 돌출부(2)에 인접하는 위치까지 제공될 수 있다. 상기 돌출부(2)는 핀 또는 원기둥 형태일 수 있으므로, 강화주입물은 돌출부(2)의 주변부까지 제공될 수 있다. 도 7(b)와 같이 강화주입물의 가압에 의해 돌출부(2)가 가압되면 돌출부(2)는 금형(1)에 인입될 수 있다. 상기 인입을 위해 돌출부(2)는 가압방향 단부에 경사면이 형성될 수 있다. 상기 경사면은 강화주입물 주입방향(D)과 평행하거나 수직방향을 제외한 각도로 형성되되, 돌출부(2)가 가압방향으로 연장되면서 단면적이 감소하는 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 경사면을 강화주입물이 가압하여 돌출부(2)는 금형(1)에 인입되고, 강화주입물에 의해 프레임(10, 30)은 위치가 유지될 수 있다.
상술한 과정에 의해 강화주입물이 주입되어 강화주입물이 경화되면 프레임은 강화주입물이 주입된 위치에 강화부(213a, 221a)가 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 프레임(10, 30)을 기준으로 상하면에 강화주입물이 모두 주입되었지만, 금형(1)의 형상에 따라 일측면에만 캐비티(4)가 형성되어 강화주입물이 캐비티(4) 측으로 주입될 수 있다. 따라서, 프레임(10, 20)에서의 강화부(213a, 221a)의 형성 위치는 선택적일 수 있으며, 프레임(10, 30)의 상면 및 하면에 강화부(213a, 221a)가 형성되는 경우에는 1차 및 2차강화주입물 주입을 통해 제조될 수도 있고, 한 번의 강화주입물의 주입을 통해 제조될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
[부호의 설명]
1 : 금형
2 : 돌출부
3 : 탄성체
10, 30 : 프레임
20, 40, 50, 60, 70 : 버스바
42 : 바디부
110, 210, 310, 410,, 410a, 410b, 510, 610 : 센싱부
111, 211, 311, 411, 511, 611 : 제1센싱부
111a, 211a, 311a, 411a, 511a, 611a : 센싱공
112, 212, 312, 412a, 412b : 연결부
113, 123, 213, 423a, 413a, 413b : 만곡부
120, 220, 320, 420, 520, 620 : 바디부
121, 221, 321, 421a, 421b : 골부
121a, 221a, 321a : 중공홀
122, 222, 322, 422a : 요부
213a, 221a : 강화부
222a : 1차강화물
223a : 2차강화물
330 : 가이드
330a : 노치부
331 : 핀홀
412, 512, 612 : 제2센싱부
S1 : 버스바 프레임 제조
S2 : 1차강화주입물 주입
S3 : 2차강화주입물 주입
S4 : 탈거
D : 강화주입물 주입방향

Claims (20)

  1. 센싱부 및 상기 센싱부와 연결되는 바디부를 포함하는 프레임이 마련되고,
    상기 프레임을 사출성형금형 내에 삽입 및 고정하고,
    상기 프레임에, 상기 사출성형금형 내로 주입되는 강화주입물에 의해 기계피로(fatigue)가 집중되는 위치 및 전기전도 될 수 있는 위치 중 하나 이상의 위치에 강도 및 절연도 중 하나 이상의 정도가 개선되도록 강화부(enhanced)가 형성되는, 버스바의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 삽입 및 고정은 상기 사출성형금형 내의 돌출부에 의해 행해지고,
    상기 돌출부는 상기 강화주입물의 공급 압력에 의해 상기 사출성형금형 내로 인입되는, 버스바의 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 강화주입물이 상기 사출성형금형 내에 한 번 주입되어 상기 프레임에 상기 강화부가 형성되는, 버스바의 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 기계피로(fatigue)는 상기 프레임이 반복적으로 밴딩되는 방향으로 발생지는, 버스바의 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 기계피로(fatigue)는 상기 바디부 및 상기 센싱부 중 하나 이상의 위치에 발생하는, 버스바의 제조방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 프레임은 상기 센싱부 및 상기 바디부 간을 연결하는 연결부를 더 포함하는, 버스바의 제조방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 기계피로(fatigue)는 상기 바디부, 상기 센싱부 및 상기 연결부 중 하나 이상의 위치에 발생하는, 버스바의 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 강화주입물은 순차적으로 주입되는 1차강화주입물 및 2차강화주입물을 포함하고,
    상기 프레임의 일면을, 상기 1차강화주입물을 주입하여 1차사출성형을 통해 강화하고, 상기 프레임의 타면을, 상기 2차강화주입물을 주입하여 2차사출성형을 통해 강화하는, 버스바의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 기계피로(fatigue)는 상기 프레임이 반복적으로 밴딩되는 방향으로 발생하는, 버스바의 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 기계피로(fatigue)는 상기 바디부 및 상기 센싱부 중 하나 이상의 위치에 발생하는, 버스바의 제조방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 프레임은 상기 센싱부 및 상기 바디부 간을 연결하는 연결부를 더 포함하는, 버스바의 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 연결부에 마련되는 만곡부에 의해 탄성이 제공되는, 버스바의 제조방법.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 프레임은 상기 1차사출성형 및 상기 2차사출성형 시에 인서트 위치가 고정되도록, 사출성형금형에 형성된 돌출부에 의해 고정될 수 있는 홈부가 형성되는, 버스바의 제조방법.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 프레임은,
    상기 1차강화주입물 및 상기 2차강화주입물과의 밀착력이 증진되는 비정형부를 포함하는, 버스바의 제조방법.
  15. 청구항 8에 있어서,
    상기 1차강화주입물 및 상기 2차강화주입물은 서로 상이한 소재인, 버스바의 제조방법.
  16. 청구항 8에 있어서,
    상기 프레임은, 상기 프레임과 가이드가 연결된 상태로 제조되고,
    상기 가이드와 상기 프레임은 노치부에 의해 연결되어, 상기 2차사출성형 후에 상기 노치부를 기준으로 상기 프레임 및 상기 가이드가 분리되는, 버스바의 제조방법.
  17. 센싱부;
    상기 센싱부와 연결되는 바디부; 및
    상기 바디부의 강도 및 절연도 중 하나 이상이 증진되는 강화부(enhanced);를 포함하고,
    상기 강화부는 상기 바디부의 일측에 형성되고, 상기 강화부는 하나 이상의 소재로 형성되는, 버스바.
  18. 청구항 17항에 있어서,
    상기 센싱부 및 상기 바디부 간을 연결하는 연결부를 더 포함하는, 버스바.
  19. 센싱부;
    상기 센싱부에 일측이 결합되는 연결부;
    상기 연결부의 타측에 결합되는 바디부; 및
    상기 바디부 및 연결부 내에서 일측에 형성되고, 상기 연결부 및 상기 바디부 중 하나 이상의 위치에 강도 및 절연도 중 하나 이상이 증진되는 강화부(enhanced);를 포함하는, 버스바.
  20. 센싱부, 상기 센싱부에 일측이 결합되는 연결부 및 상기 연결부의 타측에 결합되는 바디부; 및
    상기 연결부 및 상기 바디부 내에서 강도 및 절연도 중 하나 이상을 증진시키는 강화부(enhanced);를 포함하고,
    상기 바디부는 복수 개 마련되되 서로 적층되고, 상기 강화부는 상기 바디부가 서로 적층된 상태에서 노출면 일부에 형성되는, 버스바.
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