KR20100075474A - 전기 접속용 단자 및 전기 접속용 단자를 조립하기 위한 방법 - Google Patents

전기 접속용 단자 및 전기 접속용 단자를 조립하기 위한 방법 Download PDF

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KR20100075474A
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Abstract

본 발명에 따르면, 전기 케이블(22)의 단부를 수용하도록 접촉 그리스로 부분적으로 충전되는 리세스(9)를 구비한 핀(2)을 포함하고, 방사상으로 변형되도록 설계된 크림핑 섹션(5)을 포함하는 전기 접속용 단자가 제공되며, 상기 단자는 상기 리세스(9) 내에 상기 그리스(14)를 보유하기 위한 스토퍼(15)를 더 포함한다. 스토퍼는 상기 크림핑 섹션(5) 내에 배열되는 적어도 일 부분과 전기 케이블의 리세스(9) 내로의 삽입시 전기 케이블(22)에 의해 파괴되도록 설계되는 횡단 멤브레인(16)을 구비하여, 스토퍼(15)는 크림핑 후 연결부의 밀봉을 초래한다. 그리스(14)는 상기 리세스(9)의 기부(12)와 상기 멤브레인(16) 사이에 배열된다. 본 발명의 조립 방법은 상기 리세스(9) 내에 전기 케이블을 삽입할 때 전기 케이블(22)의 단부에 의해 상기 횡단 멤브레인(16)을 파괴하는 단계를 포함한다.

Description

전기 접속용 단자 및 전기 접속용 단자를 조립하기 위한 방법{TERMINAL FOR ELECTRICAL CONNECTION AND METHOD FOR ASSEMBLY THEREOF}
본 발명은 전기 접속 기술의 일반적인 분야에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 전기 접속용 단자에 관한 것이다.
단자와 상호 작용하도록 설계된 단자 요소와의 연결을 위한 일 부분에 연결되는 크림핑 부분(crimping portion)이 제공된 손잡이(shank)를 포함하는 단자가 공지되어 있다.
하나의 단자가 문헌 FR 2 620 579에 상세히 공지되어 있으며, 단자의 손잡이는 손잡이에 구비된 리세스 내에 전기 케이블의 단부를 수용하고 리세스는 케이블/단자 전기 접속을 강화하기 위해 접촉 그리스(contact grease)로 부분적으로 충전된다. 또한, 단자는 케이블/단자 전기 접속을 밀봉하기 위한 환형 밀봉부를 포함한다.
케이블을 리세스 내에 삽입할 때, 케이블은 그리스 내에 가라앉고, 그 후 작업자는 단자를 크림핑한다.
본 발명의 목적은 이러한 유형의 단자를 제조 및 사용 측면에서 개선하는 것이다.
이러한 목적을 위해, 본 발명은 접촉 그리스로 부분적으로 충전되는 리세스를 구비하며 전기 케이블의 단부를 수용하도록 설계된 손잡이를 포함하고, 방사상으로 변형되기에 적합한 크림핑 부분을 포함하는 전기 접속용 단자를 제안하며, 상기 단자는 상기 리세스 내에 상기 그리스를 유지하기 위한 스토퍼(stopper)를 더 포함하고, 스토퍼는 전기 케이블이 상기 리세스 내에 삽입될 때 전기 케이블에 의해 찢어지기에 적합한 횡단 멤브레인을 구비하고 상기 크림핑 부분 내에 배치되는 적어도 일부분을 구비하며, 상기 그리스는 상기 멤브레인과 상기 리세스의 바닥부 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
그 결과, 접속 전에 리세스 내에 그리스를 유지시키는 스토퍼는 케이블을 삽입할 때 적소에 잔류하고, 스토퍼의 멤브레인은 케이블 단부에 의해 간단하게 찢겨져서, 스토퍼를 제거할 필요가 없으며, 따라서 작업자의 시간을 절약할 수 있다. 그리고 스토퍼는 크림핑되는 손잡이의 구역 내에 배치되어, 스토퍼는 크림핑되는 손잡이의 벽과 케이블 사이에 고정됨으로써 (단자와 케이블 사이의) 접속부를 밀봉하는 것을 도울 수 있다.
제조 및 사용 모두에 있어서 특히 간단하고 편리한 본 출원의 특징에 따르면,
- 상기 리세스는 관 형상을 가지며, 및/또는
- 상기 스토퍼는 관형 부분을 가지며, 상기 멤브레인의 두께는 상기 관형 부분의 두께보다 작고, 및/또는
- 상기 스토퍼는 상기 바닥부와 대면하도록 위치되는 제1 단부와 상기 바닥부의 반대편에서 상기 리세스가 포함하는 개방부에 위치되는 제2 단부를 포함하고, 및/또는
- 상기 멤브레인은 상기 제1 단부의 측부에 위치되거나, 또는
- 상기 멤브레인은 상기 제2 단부의 측부에 위치되거나, 또는
- 상기 멤브레인은 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 중간 위치에 위치되고,
- 상기 스토퍼는 상기 리세스 외측에서 상기 손잡이의 자유 단부에 대해 배치되는 환형 림을 포함하고, 및/또는
- 상기 스토퍼는 실리콘으로 이루어지고, 및/또는
- 상기 단자는 알루미늄으로 이루어지고, 및/또는
- 상기 그리스는 오일 및 아연 볼을 포함하고, 및/또는
- 단자는 손잡이에 연결된 편평한 부분을 더 포함하고, 상기 편평한 부분은 상기 단자와 상호 작용하도록 설계된 단자 요소의 스템을 위한 통로 구멍을 포함하고, 및/또는
- 상기 손잡이는, 상기 바닥부와 상기 크림핑 부분 사이에, 방사상으로 변형되고 상기 전기 케이블의 단부를 수용하도록 설계되는 제2 크림핑 부분을 포함한다.
또한, 본 발명은 전기 케이블 및 전기 접속을 위한 단자를 조립하는 방법을 제안하며, 상기 방법은 상술된 단자를 취하는 단계와, 단부가 상기 리세스 내에 수용되도록 설계되는 전기 케이블을 취하는 단계와, 전기 케이블이 상기 리세스에 삽입될 때 상기 전기 케이블의 상기 단부에 의해 상기 스토퍼가 포함하는 상기 횡단 멤브레인을 찢는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제조 및 사용 모두에 있어서 특히 간단하고 편리한 본 출원의 특징에 따르면,
- 상기 방법은 상기 크림핑 부분 내에 배치되는 상기 스토퍼의 적어도 상기 부분에서 상기 크림핑 부분을 크림핑하는 단계를 더 포함하고,
- 상기 크림핑 단계에서, 상기 크림핑 부분은 상기 스토퍼에서 크림핑되고, 및/또는
- 상기 손잡이는 상기 바닥부와 상기 크림핑 부분 사이에 제2 크림핑 부분을 포함하기 때문에, 상기 방법은 상기 제2 크림핑 부분을 크림핑하는 단계를 더 포함하고, 제2 크림핑 부분을 크림핑하는 단계는 상기 크림핑 부분을 크림핑하는 단계 전에 발생한다.
본 발명의 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하는 양호하지만 비제한적인 실시예로서 제공된 후속하는 설명으로부터 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 단자와 이러한 단자에 삽입되려는 케이블의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스토퍼의 단면도이다.
도 3은 케이블이 스토퍼의 찢어진 멤브레인까지 부분적으로 삽입된, 도 1과 유사한 단면도이다.
도 4는 케이블이 단자의 리세스 내에 완전히 삽입된, 도 3과 유사한 도면이다.
도 5는 단자가 케이블의 단부에서 크림핑된, 도 4와 유사한 도면이다.
도 6은 단자가 또한 스토퍼에서 크림핑된, 도 5와 유사한 도면이다.
도 7은 단자 부분이 절결된 도 6의 케이블 및 단자의 사시도이다.
도 8은 단자가 전체적으로 도시된, 도 7과 유사한 도면이다.
도 9 및 도 10은 각각 멤브레인이 중간 위치에 위치되고, 멤브레인이 스토퍼의 제2 단부 측에 위치된, 도 2의 스토퍼의 2개의 변형예의 단면도이다.
도 11은 자유 단부에 림을 구비하지 않고, 멤브레인이 중간 위치에 위치되는, 본 발명에 따른 단자용 스토퍼의 다른 변형예의 단면도이다.
도면에 도시된 단자(1)는 전이 부분(3)에 의해 편평한 연결 부분(4)에 연결되는 손잡이(2)를 포함한다.
단자(1)는 알루미늄으로 이루어진다.
손잡이(2)는 대체로 관 형상이며, 제1 크림핑 부분을 형성하는 제1 밀봉 원통형 섹션(5)과 제2 크림핑 부분을 형성하는 원통형 연결 섹션(6)을 포함한다.
편평한 부분(4)은 연결 패드로서, 자유 단부가 원의 편평한 아크(flattened arc)인 대체로 평행 6면체 형상을 갖는다. 편평한 부분은 예컨대, 지지 칼라(supporting collar)를 구비한 연결 단자 요소에 속하는 나사식 스템(도시 생략)을 수용하기에 적합한 오리피스(7)를 자유 단부 쪽에 갖는다. 이러한 칼라는 편평한 부분(4)의 하위 표면을 수용하기에 적합하다. 단자 요소와 단자(1) 사이의 전기 접촉을 보장하기 위해, 편평한 부분(4)은 나사식 스템 상에 나사 결합되는 너트와 지지 칼라 사이에서 파지된다.
이제, 크림핑 전의 단자(1)의 상태가 설명된다.
손잡이(2)는 전체 길이에 걸쳐 일정한 외경을 갖는 반면에, 전이 부분(3)은 부분(4)의 편평한 형상을 손잡이(2)의 연결 섹션(6)의 원통 형상에 연결하는 것을 가능하게 하는 특정한 형상을 갖는다.
밀봉 섹션(5)은 길이 전체에 걸쳐 내경이 일정한 관형 벽을 갖는 반면에, 연결 섹션(6)은 길이의 일부만이 밀봉 섹션(5)으로부터 연장하는 관형이다. 섹션(6)의 나머지 부분[편평한 부분(4) 측]은 중실이다. 섹션(6)이 관형인 구역에서, 섹션(6)의 내경은 섹션(5)의 내경보다 작아서, 섹션(6)의 벽은 밀봉 섹션(5)의 벽보다 두껍다. 섹션(6)을 향해 환형 램프(ramp)를 형성하는 경사부(8)는 섹션(5)과 섹션(6) 사이에서 연장하여, 상이한 내경을 갖는 이들 2개의 섹션을 연결한다.
따라서, 손잡이(2)는 제1 부분(10)이 밀봉 섹션(5)으로 연장하고 제2 부분(11)이 연결 섹션(6)으로 연장하는 원통형 리세스(9)를 갖는다. 리세스(9)는 바닥부(12)와, 바닥부(12) 반대편에 개방부(13)를 갖는다.
제2 부분(11)은 오일 및 아연 볼(oil and zinc ball)을 포함하는 접촉 그리스(14)로 부분적으로 충전된다. 이러한 그리스(14)는 리세스(9) 벽의 표면상에 형성되는 알루미나 필름의 파괴를 가능하게 하여, 공기에 노출된다.
리세스(9), 그리고 더 정확하게는 리세스의 개방부(13)는 실리콘 스토퍼(15)(도 2)에 의해 폐쇄된다. 다른 실시예에 따르면, 스토퍼는 밀봉에 관한 특성을 갖는, 실리콘 이외의 재료로 이루어진다. 이러한 스토퍼(15)는 관형이며, 섹션(5)의 내경에 대응하는 외경을 갖는다. 스토퍼는 일 단부(17)에 찢어질 수 있는 멤브레인(16)을 구비하고, 이 멤브레인은 상기 단부(17)에서 스토퍼(15)를 폐쇄한다. 스토퍼(15)는 상기 단부(17)와 대향하는 타단부(18)에, 멤브레인(16)이 연장하는 평면에 평행한 평면에서 연장하는 환형 림(20)을 구비한다.
스토퍼(15)는 림(20)이 섹션(5)의 관형 벽의 자유 단부에 대해 위치되도록 개방부(13)를 통해 단자(1) 내에 배치된다. 따라서, 멤브레인(16)은 스토퍼(15)의 측방향 표면이 제1 부분(10)의 외곽의 일 부분의 측방향 표면과 접촉하는 상태로 제1 부분 내측에 후퇴되어 배치된다.
제2 리세스 부분(11)에 배치되는 그리스(14)는 바닥부(12)와 멤브레인(16) 사이에 위치된다. 이 위치에서, 이러한 그리스(14)는 리세스(9) 외부로 유동할 수 없다. 어떠한 이물질(foreign body)도 리세스(9)에, 특히 제2 부분(11)에 진입할 수 없다.
스토퍼(15)는 이중 특성을 갖는데, 그 중 하나의 특성은 그리스를 보유하고 이물질의 삽입을 방지하는 것이며, 다른 하나의 특성은 밀봉이다. 케이블 상에 물이 존재하거나 습기가 있는 경우에 물이 모세관 현상에 의해 케이블을 따라 이동할 수 있기 때문에, 연결 품질에 손상을 줄 수 있는 연결 섹션으로의 물의 침입을 방지하기 위해 이러한 단자에 대해 밀봉 수단이 실제로 필요할 수 있다.
밀봉과 관련하여, (손잡이와 케이블 사이 및 그리스와 외부 사이에) 스토퍼가 존재하는 것이 밀봉을 제공하는 제1 요인이다. 스토퍼의 재료가 다른 요인이며, 실리콘은 밀봉 기능에 특히 효과적으로 기여한다. 스토퍼에 대한 재료의 다른 선택이 가능하다.
도 1 및 도 3 내지 도 6을 참조하여, 이제 케이블을 단자(1)에 삽입하는 것과 단자를 크림핑하는 것이 설명된다.
단자(1)는 절연 층(23)에 의해 표면이 덮여있는 알루미늄 케이블(22)과 상호 작용하기에 적합하다. 케이블(22)의 단부는 박리되는데, 즉 박리된 부분에는 절연부(23)가 존재하지 않는다. 케이블(22)은 알루미늄으로 이루어진다.
케이블(22)은 전방의 단부가 박리된 상태로 스토퍼의 개방부를 통해 멤브레인(16)까지 리세스(9)에 삽입된다. 삽입을 계속함으로써, 멤브레인(16)은 케이블(22)의 압력의 영향으로 찢어진다(도 3). 그 후, 케이블(22)은 그리스(14)와 접촉하여 리세스(9)의 바닥부(12)에 닿을 때까지 추가로 삽입된다(도 4). 케이블(22) 및 단자(1)가 협동하는 이러한 상태에서, 케이블(22)의 박리된 부분은 스토퍼(15)를 관통한다. 따라서, 이 스토퍼(15)는 케이블(22)의 절연부(23)만을 대면한다.
그리스(14)와 접촉하면, 케이블(22)의 박리된 부분의 표면상에 형성된 알루미늄 층(도시 생략)이 반응한다.
도 5를 참조하면, 연결 섹션은 공지된 (그리고 본원에서 더 상세하게 설명되지는 않는) 방식으로 크림핑된다. 리세스 부분(11)에 대응하는 섹션 부분(6)의 관형 벽은 케이블(22)의 박리된 단부와 접촉하게 된다. 그리스(14)는 제1 리세스 부분(10) 쪽으로 대부분 배출되고 얇은 층의 그리스(14)는 섹션 부분(6)의 내부 표면과 케이블(22)의 단부의 표면 사이에서 잔류할 수 있다.
이후, 밀봉 섹션(5)은 크림핑되어, 스토퍼(15)의 측방향 벽은 케이블(22)과 밀봉 섹션(5)의 측방향 벽 사이에서 그리고 특히 절연부(23)의 층에 대해 가압되고, 그로 인해 밀봉이 보장된다. 그리스(14)는 케이블(22) 또는 절연부(23), 스토퍼(15), 경사부(8) 및 제2 리세스 부분(11)의 측방향 표면 사이의 자유롭게 남겨지는 공간을 점유한다. 리세스(9) 내에 배치되는 그리스의 체적은 크림핑 및 케이블(22)의 삽입 후 리세스(9)의 자유 체적에 대응하도록 선택된다.
스토퍼의 변형예에 따르면, 멤브레인이 제1 단부의 상류에 배치되도록 멤브레인이 찢어졌을 때 멤브레인의 조각은 스토퍼에 위치되도록 잔류하는 것이 바람직하다. 도 9에 도시된 스토퍼(115)는 단부(117)와 단부(118) 사이 중간의 중간 위치에 배치되는 멤브레인(116)을 포함하는 반면에, 스토퍼(215)의 멤브레인(216)은 제2 단부(218)에 배치된다.
도 11에 도시된 변형예에 따르면, 스토퍼(315)는 림을 구비하지 않는다.
이 실시예에 대한 변형예에 따르면, 스토퍼는 도면 내에 도시된 것보다 짧다.
이 실시예의 변형예에 따르면, 스토퍼는 실리콘 이외의 재료로 이루어지고 그리고/또는 단자 및 케이블의 재료는 이러한 유형의 연결에 적합한 다른 재료이고 그리고/또는 그리스는 아연 볼을 포함하지 않는다.
다른 변형예에 따르면, 멤브레인은 예컨대, 리세스 내로 케이블을 삽입하는 방향으로 오목한 편평하지 않은 형상을 갖는다.
도시되지 않은 또 다른 실시예에 따르면, 연결 패드는 관형과 같은 다른 형상을 갖는다.
단자의 변형 실시예는 본 발명의 내용을 벗어나지 않고 고려될 수 있다. 특히, 연결 부분은 당해의 단자 요소 또는 단자의 다른 외부 형상에 적합하며, 특히 크림핑된 구역은 다양한 프로파일을 가질 수 있다.

Claims (16)

  1. 전기 접속을 위한 단자로서, 접촉 그리스로 부분적으로 충전되고 전기 케이블(22)의 단부를 수용하도록 설계되는 리세스(9)를 포함하고, 방사상으로 변형되기에 적합한 크림핑 부분(5)을 포함하는 손잡이(2)를 포함하는, 단자에 있어서,
    상기 단자는 상기 리세스(9) 내에 상기 그리스(14)를 유지하기 위한 스토퍼(15, 115, 215, 315)를 더 포함하고, 스토퍼(15, 115, 215, 315)는 전기 케이블(22)이 상기 리세스(9) 내에 삽입되었을 때 전기 케이블(22)에 의해 찢어지기에 적합한 횡단 멤브레인(16, 116, 216, 316)을 구비하고 상기 크림핑 부분(5) 내에 배치되는 적어도 일 부분을 가지며, 상기 그리스(14)는 상기 멤브레인(16, 116, 216, 316)과 상기 리세스(9)의 바닥부(12) 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    단자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리세스(9)는 관 형상을 갖는 것을 특징으로 하는
    단자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스토퍼(15, 115, 215, 315)는 관형 부분을 가지며, 상기 멤브레인(16, 116, 216, 316)의 두께는 상기 관형 부분의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는
    단자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스토퍼(15, 115, 215, 315)는 상기 바닥부(12)와 대면하도록 위치되는 제1 단부(17, 117, 217, 317)와, 상기 바닥부(12)의 반대편에, 상기 리세스(9)가 포함하는 개방부(13)에 위치되는 제2 단부(18, 118, 218, 318)를 갖는 것을 특징으로 하는
    단자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 멤브레인(16)은 상기 제1 단부(17)의 측부에 위치되는 것을 특징으로 하는
    단자.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 멤브레인(216)은 상기 제2 단부(218)의 측부에 위치되는 것을 특징으로 하는
    단자.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 멤브레인(116, 316)은 상기 제1 단부(117, 317)와 제2 단부(118, 318) 사이의 중간 위치에 위치되는 것을 특징으로 하는
    단자.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스토퍼(15, 115, 215)는 상기 리세스(9) 외측에서 상기 손잡이(2)의 자유 단부에 대해 배치되는 환형 림(20, 120, 220)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    단자.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스토퍼(15, 115, 215, 315)는 실리콘으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    단자.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    단자는 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    단자.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그리스(14)는 오일 및 아연 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는
    단자.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    단자는 손잡이(2)에 연결된 편평한 부분(4)을 더 포함하고,
    상기 편평한 부분(4)은 상기 단자가 상호 작용하도록 설계되는 단자 요소의 스템을 위한 통로 구멍(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    단자.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 손잡이(2)는, 상기 바닥부(12)와 상기 크림핑 부분(5) 사이에, 상기 전기 케이블(22)의 단부를 수용하고 방사상으로 변형되도록 설계되는 제2 크림핑 부분(6)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    단자.
  14. 전기 접속용 단자와 전기 케이블을 조립하는 방법에 있어서,
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 단자를 취하는 단계와,
    단부가 상기 리세스(9) 내에 수용되도록 설계되는 전기 케이블(22)을 취하는 단계와,
    전기 케이블이 상기 리세스(9) 내로 삽입되었을 때 상기 전기 케이블(22)의 상기 단부에 의해 상기 스토퍼(15, 115, 215, 315)가 포함하는 상기 횡단 멤브레인(16, 116, 216, 316)을 찢는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 크림핑 부분(5) 내에 배치되는 상기 스토퍼(15, 115, 215, 315)의 적어도 상기 부분에서 상기 크림핑 부분(5)을 크림핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 손잡이(2)는 상기 바닥부(12)와 상기 크림핑 부분(5) 사이에 제2 크림핑 부분을 포함하기 때문에, 상기 방법은 상기 제2 크림핑 부분(6)을 크림핑하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 크림핑 부분을 크림핑하는 단계는 상기 크림핑 부분(5)을 크림핑하는 단계 전에 수행되하는 것을 특징으로 하는
    방법.
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