KR100250840B1 - 케이블 압접 하니스의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본원은 고속, 고정밀도로 환형 케이블 압접 하네스를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 본원은 심선군(a group of core wires)을 묶기에 적합한 길이로 심선을 절단하는 공정과, 일회에 전심선의 단부를 각각의 커넥터에 전부 압접하는 공정과, 각각의 커넥터에 압접되어진 두개의 단부를 가진 심선군을 함께 묶는 공정 및, 함께 묶어진 심선을 둘러싸도록 비닐 시즈를 연속적으로 성형하는 공정을 포함하는 것이다. 만일, 하네스가 실드되면, 금속 호일 테이프가 나선형으로 묶여진 심선을 에워싸서 실드를 형성하고, 이어서 비닐 시즈가 연속적으로 실드위에 형성된다.

Description

[발명의 명칭]

환형 실드 케이블 압접 하네스의 제조방법

[도면의 간단한 설명]

도1a 내지 도1d는 본 발명의 제조방법에 따라 압접되는 환형 케이블 하네스를 제조하는 공정의 일예를 도시한 설명도.

도2a 내지 도2f는 본 발명의 제조방법에 따라 압접되는 환형 실드-케이블 하네스를 제조하는 공정의 일예를 도시한 설명도.

도3은 본 발명의 제조방법에 따라 압접되는 환형 케이블 하네스의 제조에 사용되는 실드를 형성하기 위한 금속 호일(박막) 테이프 형상의 일예를 도시한 사시도.

도4는 실드를 형성하기 위한 금속 호일 테이프 형상의 다른 일예를 도시한 사시도.

도5는 실드를 형성하기 위한 금속 호일 테이프에 적용되는 접착 테이프의 일예를 도시한 단면도.

도6은 실드를 형성하기 위한 금속 호일 테이프 형상의 또 다른 일예를 도시한 사시도.

도7은 도6의 예의 단면도.

도8은 실드를 형성하기 위한 코일 웨븐(직조) 스크린 형상의 다른 일예를 도시한 사시도.

도9는 도8의 예의 단면도.

도10은 본 발명의 제조방법에 따라 제조되는 압접 환형 케이블 하네스의 일반적인 구조를 도시한 사시도.

도11, 도12 및 도13은 종래 기술에 따른 압접 환형 케이블 하네스의 제조방법을 도시한 사시도.

도14는 환형 케이블의 단면도.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 피복된 복수개의 심선(core wire)을 함께 묶어서 피복하여 이루어지는 케이블의 양쪽 심선 단부를 커넥터에 압접하여 구성되는 절연 변위 환형 실드(shield) 케이블 압접 하네스(harness)를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

[배경기술]

절연 변위 환형 케이블 하네스는 함께 묶어서 비닐 시즈(vinyl sheath)로 피복된 복수개의 심선을 포함한다. 절연 변위 환형 실드-케이블 하네스는 함께 묶어서 전자파를 실드하기 위한 실드재로 피복된 복수개의 심선을 포함하며, 이 실드재는 차례로 비닐 시즈로 피복되어진다. 이들 케이블 심선의 양쪽 단부는 커넥터가 유지되는 하우징과 함께 하네스가 구성되도록 커넥터에 압접된다. 상기 하네스는 각종 전기, 전자기기에 폭넓게 사용된다. 도 10은 이러한 환형 케이블 하네스 또는 환형 실드-케이블 하네스(1)의 일예의 외관을 사시도로서 도시한다. 도14에 도시한 바와 같이 각각의 심선은 비닐 절연체(32)로 피복된 심도체(31)를 포함하고, 환형 케이블(1)은 비닐 시즈 또는 비닐재 층과 비닐 시즈(101)로 피복되는 복수개의 심선(3)을 갖는다. 심도체(31)는 T자 형상으로 커넥터(2)에 상술된 위치에 접속된다.

절연 변위 환형 케이블 하네스의 종래의 제조 방법은, 도11에 도시된 바와 같이, 먼저 케이블(1)의 피복된 단부 부분 양쪽을 벗겨져 심선(3)을 노출시킨다. 다음에, 도12에 도시된 바와 같이 각각의 심선이 심선의 외피위에 색(color) 또는 점(dot) 표시로 판별되어진 후에, 각각의 단부에서 심선은 그 상술된 위치에서 커넥터에 일시에 압접된다. 마지막으로, 모든 심선(3)이 도13에 도시된 바와 같이 양측에서 커넥터에 압접된 후에, 하우징(도시 않음)이 각각의 커넥터에 설치되어 최종 케이블 하네스 제품을 완성한다. 이러한 방법에 따르면, 색 판별 장치와, 심선의 도통성을 확인하여 그 위치를 결정하고 그것을 압접하는 장치 및, 심선을 한개씩 유지하는 손(hand)이 필요하다. 더욱이, 케이블 피복부를 벗겨서 노출되는 심선의 필요한 길이는 커넥터의 압접 위치가 중앙이도록 가장 짧게되고, 커넥터의 양쪽 단부로 갈수록 점진적으로 길어진다. 따라서, 심선의 단부가 노출된 후, 각각의 심선은 필요한 길이로 절단 되어야만 한다. 이러한 사실은 지그(jig)를 필요로 하고, 절단 작업을 수행하기 위한 시간을 필요로 한다. 심선을 커넥터에 한개씩 압접하는 사실과 관련하면, 상기 작업은 고속도, 고정밀도의 환형 케이블 압접 하네스를 제조하는데 곤란한 결점이 된다.

종래의 환형 케이블 압접 하네스의 제조방법의 상술된 결점을 개선하기 위해, 본 출원인은 일본국 특개평4-277477호에서 심선 압접기(wire crimping machine)을 제안 하였다. 상기 공보에 따르면, 케이블을 구성하는 심선이 압접식 케이블 하네스의 심선에 적합한 길이로 함께 압접되고, 자동적으로 측정되어 절단되며, 심선의 양 단부는 일회에 각각의 커넥터에 모두 압접된다. 그 결과, 환형 케이브를 구성하는 심선구(a group of core wires)의 양단부를 커넥터에 압접한 상태의 반제품을 고속, 고정밀도로 제작하는 것이 가능하다. 상기 반제품의 심선을 함께 묶어서 이를 에워싸서 비닐 시즈로 또는 실드와 비닐 시즈로 피복하여 환형 케이블 하네스 또는 환형 실드-케이블 하네스가 완성된다.

커넥터가 양 단부에 접속된 복수개의 심선을 함께 묶고, 비닐 시즈 또는 실드와 조합하여 심선을 피복하는 방법은 테이프형 재료를 약간 겹치도록 나선형상으로 심선 둘레를 감싸는 것이 있다. 일반적으로 실드를 형성하는 방법은 알루미늄선 또는 구리선을 엮어서 나선형상으로 이들을 감싸는 방법이 있다. 그런데, 이러한 방법들은 상당한 노동력을 필요로 한다. 더우기, 케이블이 굽어지거나 또는 가요성일 때에는 나선식으로 싸여진 테이프의 상호 인접한 부분들 사이에 틈이 형성되고, 그 결과 피복 및 실드 효과가 상실된다.

[발명의 개시]

본 발명의 제1목적은 상술된 종래 방법을 가일층 개량하여 정밀하고 고속도의 절연 변위 환형 실드 케이블 압접 하네스(이하, 환형 케이블 하네스라 칭함)의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2목적은 상술된 종래 방법을 가일층 개량하여 정밀하고 고속도의 환형 실드-케이블 하네스의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면 복수개의 심선을 묶어서 실드 및 비닐 시즈로 차례로 피복하여 이루어지는 케이블의 각 심선의 양단을 커넥터에 압접하여 구성되는 환형 실드 케이블 압접 하네스의 제조 방법은 각각의 심선으로 되는 와이어를, 복수개의 심선 중앙부를 짧게하고 그 양측 심선을 길게하여 함께 묶을 때 거의 같은 길이로 절단하여 심선으로 하고, 모든 심선의 각 단부를 각각 한번에 커넥터에 압접하는 공정과, 양 단부가 커넥터에 압접된 심선군을 함께 묶어서 이들을 에워싸서 자기 실드 재료 박막(호일) 또는 세선의 테이프를 나선형으로 감아서 실드를 형성하는 공정과, 그것에 따라 비닐 시즈를 연속 성형하는 공정을 포함하며, 자기 실드 재료 박막 또는 세선의 테이프 내측면에 탄성을 갖는 수지층과 접착층을 배치한 환형 실드 케이블 압접 하네스의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 다른 특징은 함께 묶어져서 비닐 시즈로 피복되는 복수개의 심선을 포함하는 케이블의 심선의 양단부가 커넥터에 압접되는 환형 케이블 하네스의 제조방법으로서, 상기 방법은 하네스를 위해 심선군을 함께 묶기에 적합한 길이로 심선을 절단하는 공정과, 일회에 모두 각각의 커넥터에 전(全) 심선의 단부를 압접하는 공정과, 각각의 커넥터에 압접되어진 두 단부를 가진 심선군을 함께 묶는 공정 및, 함께 묶어진 심선을 둘러싸도록 비닐 시즈를 연속적으로 성형하는 공정을 포함하는 환형 케이블 하네스의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제조방법에 따르면, 하네스의 케이블 심선이 하네스의 형성에 적합한 길이로 각각 절단되고, 이들은 일회에, 커넥터의 단부에 모두 압접된다. 그 결과, 깊이 측정 및 압접 작업이 현저히 간략하게 되어 속도가 상승된다. 따라서, 각각의 커넥터에 압접되어진 양단부를 가진 심선군은 함께 묶어서 연속적인 형상으로 그 위에 성형되는 비닐 시즈를 가진다. 다르게는, 실드재 호일 테이프가 묶어진 심선 둘레를 나선식으로 감아서 실드를 형성하고, 다음에 비닐 시즈가 실드위에 형성된다. 비닐 시즈의 형성은 고속도로 자동적으로 수행되어, 실드의 형성에 보다 신뢰성이 커지게 된다.

본 발명의 다른 잇점 및 특징을 첨부된 도면을 참조 하여 이하에 기술하면 다음과 같다.

[발명을 실행하기 위한 가장 양호한 모드]

본 발명의 실시예를 도면을 참조해서 상세히 설명하겠다.

도1a 내지 도1d는 본 발명의 방법에 따른 환형 케이블 하네스를 제조하기 위한 방법의 실시예를 설명하기 위한 설명도이다. 도1a는 필요한 길이로 절단된 심선(3)의 양단부가 일본국 특개평4-277477호에 공개된 심선 하네스 압접기에 의해, 동시에 커넥터(2)에 압접되는 상태를 도시한 것이다. 각 커넥터(2)의 중심부에 접속된 심선은 가장 짧고 각 커넥터의 양측면으로 갈수록 보다 길게되어 있다. 심선은 자연 상태에서는 느려져 있다. 각 심선(3)은 자동적으로 필요한 길이로 절단된다.

도1b는 심선(3)이 커넥터 근방이 아닌 중간부를 따라 서로 묶어져 있는 상태를 도시한다.

도1c는 비닐 시즈가 연속 성형기(4)를 사용해서 묶어진 심선군을 둘러싸도록 형성되어 있는 상태를 도시한다. 연속 성형기 자체는 본 기술 분야에 숙련된 자에게 잘 알려져 있어서 상세한 설명은 생략한다.

도1d는 비닐 시즈(5)가 심선의 묶어진 부분의 전체 길이를 피복하고 있는 상태를 도시한다. 이 결과 환형 케이블 압접 하네스(6)가 거의 완성된다.

도2a 내지 도2f는 본 발명의 방법에 의해 환형 실드-케이블 하네스를 제조하기 위한 방법의 실시예를 설명하기 위한 설명도이다. 도2a와 도2b는 상술한 도1a 및 도1b와 동일하다.

도2c는 함께 묶어진 심선군(3)에, 구리 또는 알루미늄과 같은 도전성 금속으로 제조된 테이프(7)로 감아서 실드(8)를 형성하고, 상기 테이프의 서로 인접한 부분이 약간 겹쳐지게 나선형으로 감기는 상태를 도시하는 설명도이다.

도2d는 실드(8)가 심선(3)의 묶어진 부분의 전체 길이를 따라서 형성된 상태를 도시한다.

도2e는 비닐 시즈가 심선(3)의 묶어진 부분의 전체 길이를 따라서 형성된 실드(8)상에서 상술한 연속 성형기(4)에 의해 연속 성형되는 상태를 도시한다.

도2f는 비닐 시즈(5)가 심선(3)의 묶어진 부분의 전체 길이를 따라서 형성된 실드(8)상에서 또한 전체 길이에 걸쳐서 형성된 상태를 도시한다. 이 결과 환형 실드-케이블 하네스(9)가 거의 완성된다.

실드 재는 구리 또는 알루미늄과 같은 도전성 금속 박막(호일)으로된 상술한 테이프일 수 있다. 그러나, 케이블이 묶어진 심선 둘레에 감겨진 금속 호일 테이프로 굽어지거나 휘어질 때, 테이프의 상호 겹칩부분 사이에 틈이 형성되면 실드 효과는 상실하게 된다. 이를 해결하기 위해서, 금속 호일 테이프(7)에 도3에 도시한 바와 같이 주름부를 설치하거나, 또는 도4에 도시한 바와 같이 메시(10' ; meshe) 형태의 엠보싱(embosse)을 설치할 수 있다. 금속 호일 테이프(7)의 돌출부 및 요홈부는 테이프가 묶어진 심선을 나선형으로 감을 때 서로 겹친다. 결국, 케이블이 굽어지거나 휘어질 때, 겹칩 부분은 이들 부분사이의 상호 미끄러짐에 의해 틈의 발생을 방지할 수 있도록 균일하게 신축한다. 도4의 엠보싱된 메시를 파형, 각추형, 원추형 또는 반구형 엠보싱 패턴으로 바꿀 수 있다.

도5에 도시한 바와 같이, 접착제 층(11)이 구리 또는 알루미늄으로된 금속호일 테이프의 내면에 적용되면, 테이프(7)는 심선군의 둘레에 감겨질 때 이동하지(어긋나지) 않을 것이므로, 틈없이 실드를 형성할 수 있다. 또한, 스폰지형 재료로된 테이프(12)를 통해서 금속 호일 테이프에 접착제 층(11)를 부착함으로서 쿠션 효과를 얻을 수 있다. 테이프(12)는 가요성을 제공하기 위해서 엠보싱 또는 주름진 부분으로 되어 있다. 재료는 접착제 층(11)과 같은 것이 좋으나 적합하게는 폼 형상체(foamed body)이다.

도6에 도시한 바와 같이, 구리 또는 알루미늄으로된 금속 호일 테이프(7)에는 환형 형상의 돌출부 또는 상승부(13)가 설치되어 있다. 돌출부는 연속적으로 형성되어 있고 탄성 수지층(15)는 페이퍼 테이프(12)를 통해서 돌출부(13)의 내면에 부착된다. 금속 호일 테이프(7)가 묶어진 심선 둘레에 감겨질 때, 페이퍼 테이프(12)는 벗겨지고 수지층(15)을 가진 금속 호일 테이프(7)는 겹치게 묶어진 심선 둘레를 나선형으로 감으므로, 돌출부는 수지층(15)을 변형하여 테이프의 겹칩 부분 사이의 틈을 줄이고 겹칩 부분을 균일하게 신축한다.

도8에 도시한 바와 같이 예의 테이프(7)는 세선 인터웨븐(interwoven) 스크린(17)과, 합성 수지층(14) 및 페이퍼 테이프(16)를 포함한다. 테이프(7)가 사용되면, 페이퍼 테이프(16)는 벗겨지고 수지층(14)을 가진 스크린(17)은 묶어진 심선 둘레를 나선형으로 감으므로, 탄성 수지층(14)이 5 개의 선으로 형성된 주름부 사이의 공간을 채운다.

하네스가 두 개의 커넥터에 압접되는 부근의 양 단부에 있는 하네스 심선의 넓은 부분은 실드 또는 비닐 시즈에 의해 피복되지 않는다. 그러나, 이들 부분은 도10에 도시한 바와 같이 커넥터 하우징에 의해 커버될 수 있다. 그러므로, 실드 작용을 나타내는 재료로 하우징을 만들고 하우징과 실드 사이에 틈이 없도록 케이블에 접속하는 것에 의해, 상술한 부분의 실드를 얻을 수 있다.

[산업상의 이용분야]

일반적으로 사용되는 실드 재료는 케이블을 실드하는 전자기파의 주파수에 따라 다르다. 주로 구리 또는 알루미늄과 같은 도전체가 고 주파수 영역에서 사용된다. 이런 재료는 상술한 실시예에서 사용된다. 그러나 저 주파수 영역에서는 일반적으로 마그네틱 실드가 사용된다. 이것은 주로 사용되는 재료는 무결정 물질(amorphous substance), 퍼멀로이(permalloy), 실리콘 스틸 또는 아이론과 같은 자성체이다. 특히 저 주파수와 저 자계로부터 케이블을 보호하기 위해서, 고투자율재료를 사용하는 것이 필요하다. 이런 경우에, 일반적으로, 무결정 물질 또는 퍼멀로이가 사용된다. 따라서, 환형 실드-케이블 압접 하네스의 심선을 저 자계에 대해서 자기적으로 실드하는 것이 필요할 때, 실드를 형성하는 박막 테이프 재료는 무결정 물질 또는 퍼멀로이와 같은 고투자율 박막 재료로된 테이프를 필요로 한다. 다시 말하면, 환형 실드-케이블 압접 하네스의 실드를 형성하는 재료는 하네스가 사용되는 조건에 따라서 선택되어야 한다.

그러므로, 커넥터에 심선을 압접하는 것은 종래 기술에서는 한 번에 한 개씩 실시하였으나, 본 발명에 따르면 각 단부를 한번에 모두 실시한다. 이것은 압접 시간을 단축시킬 수 있게 한다. 압접(클림핑)은 본 출원인에 의해 제안된 고속 압접기를 사용하여 실시할 수 있고, 이것에 의해 간단한 기계적 장치로 자동적으로 각 심선을 적당한 길이로 절단하여 한번에 케넥터에 압접할 수 있다. 압접시 오배선은 방지할 수 있다. 더욱이, 색상 또는 점 표시로 심선을 식별할 필요가 없으며, 단일색의 심선을 사용할 수 있고 식별장치 및 방법을 더 이상 필요하지 않는다. 결국 비용이 감소된다. 더욱이, 심선이 자동적으로 필요한 길이로 측정되어 절단되기 때문에, 심선의 손실을 줄인다. 또한, 금속 호일 테이프가 실드 재료로 사용되기 때문에, 재료 비용과 제조 공정을 줄일 수 있다. 이것은 전체 비용을 감소시키고 실드 성능을 개선하는데 기여한다.

본 발명의 다양한 실시예가 본 발명의 정신과 범주로부터 벗어나지 않고 가능하므로, 첨부된 청구범위에 정의된 것을 제외하고 여기서 설명한 특정 실시예에 본 발명이 국한되지 않음을 이해해야 한다.

Claims (4)

1. (정정) 복수개의 심선을 함께 묶어서 실드 및 비닐 시즈로 차례로 피복하여 이루어지는 케이블의 각 심선의 양 단부를 커넥터에 압접하여 구성되는 환형 실드 케이블 압접 하네스의 제조 방법에 있어서, 각각의 심선으로 되는 와이어를, 복수개의 심선 중앙부를 짧게하고 그 양측 심선을 길게하여 함께 묶을 때 거의 같은 길이로 절단하여 심선으로 하고, 모든 심선의 각 단부를 각각 한번에 커넥터에 압접하는 공정과, 양 단부가 커넥터에 압접된 심선군을 함께 묶어서 이들을 에워싸서 자기 실드 재료 박막(호일) 또는 세선의 테이프를 나선형으로 감아서 실드를 형성하는 공정과, 그것에 따라 비닐 시즈를 연속 성형하는 공정을 포함하며, 자기 실드 재료 박막 또는 세선의 테이프 내측면에 탄성을 갖는 수지층과 접착층을 배치한 것을 특징으로 하는 환형 실드 케이블 압접 하네스의 제조 방법.
2. (정정) 제1항에 있어서, 상기 실드 재료는 구리 또는 알루미늄 등의 도전성 금속 박판인 것을 특징으로 하는 환형 실드 케이블 압접 하네스의 제조 방법.
3. (정정) 제1항에 있어서, 상기 실드 재료는 고투자율 재료(a material exhibiting a high magnetic permeability)인 것을 특징으로 하는 환형 실드 케이블 압접 하네스의 제조 방법.
4. (정정) 제1항에 있어서, 상기 실드 재료 박막의 테이프에 메시(meshes), 파형, 각추, 원추 및 반구형상의 엠보싱을 실시하고, 엠보싱내에 수지를 충진시킨 것을 특징으로 하는 환형 실드 케이블 압접 하네스의 제조 방법.