KR101070347B1 - 적어도 하나의 와이어를 접촉 요소에 접속하는 접속 방법 - Google Patents

Abstract

와이어를 전원에 용이하게 접속하도록 적어도 하나의 와이어를 접촉 요소에 접속하는 접속 방법은, (a) 적어도 하나의 와이어를 수용하기 위한 홈이 마련되어 있는 접촉 요소를 준비하는 단계; (b) 접촉 요소의 홈 내로 와이어를 삽입하는 단계; (c) 접촉 요소 상으로 전극을 하강시키는 단계, 및 (d) 전극에 의해 홈 둘레의 영역을 가열하는 동시에, 홈 둘레의 영역을 변형시켜 상기 홈 내에 놓이는 와이어를 매립하는 단계를 포함한다.

Description

적어도 하나의 와이어를 접촉 요소에 접속하는 접속 방법{METHOD FOR CONNECTING AT LEAST ONE WIRE TO A CONTACT ELEMENT}

본 발명은 와이어를 전원에 용이하게 접속하기 위하여 적어도 하나의 와이어를 접촉 요소에 접속하는 방법에 관한 것으로, 와이어를 수용하기 위한 홈이 마련되어 있는 접촉 요소를 준비하는 단계를 포함하며, 여기서 홈은 바람직하게는 와이어의 직경보다 깊고, 적어도 하나의 와이어가 접촉 요소의 홈 내로 삽입된다.

그러한 접속 방법은, 접촉 요소, 즉 포크형 접촉 플러그를 용접 슬리브 내로 삽입하여 와이어를 매립하는 방법을 설명하고 있는 미국 특허 제5,674,588호에 개시되어 있다. 양호한 전기 접촉을 달성하기 위해서는, 포크형 레그(forked legs) 사이에 형성된 홈의 폭이 와이어의 직경보다 작아서 양호한 저온 접속(cold connection)을 보장하는 것이 필수적이다. 그러나 이와 같이 직경을 작게 하는 것은 또한 와이어의 단면적이 변경되는 것, 즉 더 작아지게 되는 것을 의미하며, 이는 와이어를 통한 전기 유동을 제한한다.
유사한 방법이 미국 특허 제5,269,713호에 개시되어 있다. 와이어를 접촉 요소에 연결하는 데에는 2 가지 수동 단계가 필요하다. 제1 단계에서, 기계적 냉간 가공에 의해 비교적 큰 노력을 들여 리벳 헤드를 소정 형상으로 변형한다. 이를 위해서는 리베팅 해머 헤드를 회전시키거나 및/또는 동심으로 이동시키는 특별한 형태의 워블 기법(wobble technique)이 사용되며, 이로 인하여 리베팅 헤드의 양 대향 측면은 여러 위치 중에서도 특히 홈 내로 클린치되고, 이에 따라 와이어를 상기 홈 내에 구속한다. 회전 이동에 의해 와이어를 향한 측방 이동을 얻는데, 이는 양호한 접촉을 달성하는 데에 유리한 것이다. 그러나 이러한 방법에 따르면, 와이어는 그 와이어를 변형시킬 수 있는 상당한 힘에 노출된다. 이러한 방법과 관련한 평탄화 과정은 와이어의 단면 영역을 변형시켜, 와이어의 단면 영역 중 비교적 작은 와이어 접촉 영역의 크기를 감소시킨다. 제2 단계에서는, 평면 전극을 평탄하거나 약간 둥근 리벳 헤드 상에 배치한다. 본질적으로, 전극과 리벳 헤드 양자의 형상이 평탄한 것이 유리한데, 그 이유는 리벳 헤드가 평탄할수록, 전극과 리벳 헤드 사이의 접촉면이 더 커지고, 이에 따라 많은 양의 전류를 전달할 수 있다는 이점을 갖기 때문이다. 또한, 전극과 접촉면 사이에 있을 수 있는 위치 결정 부정확을 더 양호하게 보상할 수 있다. 저항 용접에 의해 유도된 전류의 유동에 의해, 와이어 래커링(lacquering)을 용융 및 증발시킬 수 있는 열이 발생한다. 그러나 용접 공정 이전에 와이어가 완전히 밀봉되기 때문에, 와이어와 리벳 헤드 사이의 경계 영역에 포집될 수 있는 래커 스팀의 완전한 연화가 방지된다.
미국 특허 3,093,887호는 플레이트 상에 소정 부분을 고정하는 방법을 개시하고 있다. 예컨대 홈이 있는 표면을 구비하는 구조적 클래딩(structured cladding)을 갖는 리벳을 사용하고 있다. 상기 클래딩의 헤드에는 와이어를 리베팅하기 위한 슬릿이 있다.
미국 특허 제6,064,026은, 와이어가 포크형 수용기 내로 삽입되고, 이에 따라 포크형 레그가 함께 가압되어 와이어를 파지하고, 임의의 가능한 절연 재료를 관통한다. 용접 전극에 의해 소정 유량의 전류가 포크 레그에 도입되어, 와이어 단면 윤곽이 변형되는 중에 전기 접속을 형성한다. 와이어는 매립되어 있지 않다.
스위스 특허 612 489는, 가열 코일 용접 기법을 이용할 때에 사용될 수 있는 열경화성 재료로 제조된 용접 슬리브를 개시하고 있다.

본 발명의 목적은, 와이어에 대해 형성된 표면 접합부에 있어서의 개선된 높은 전류 안정성 및 낮은 전류 안정성을 보장하도록 와이어를 접촉 요소에 접속하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 와이어의 단면적을 유지하면서도 전체적으로 자동으로 진행되도록 와이어를 접촉 요소에 접속하는 접속 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 전술한 목적은 청구항 1에 따른 접속 방법에 의해 달성된다. 바람직한 실시예가 청구항 2 내지 18에 개시되어 있다.

본 발명에 따르면, 와이어가 접촉 요소의 홈 내로 삽입됨에 따라, 전극이 접촉 요소 상으로 하강하여 홈 둘레의 영역을 가열하는 동시에, 홈 둘레의 영역이 기계적으로 변형되어 와이어를 홈 내에 매립한다. 열간 압접의 변형예에 해당하는 이러한 방법은 함께 용접될 수 없는 재료 사이의 전기 접촉의 발생을 용이하게 한다. 래커칠한 와이어와 래커칠을 하지 않은 와이어 모두를 처리할 수 있다. 래커칠된 와이어는 적어도 하나의 비도전층을 갖는 단층 또는 다층의 슬리브형 도체를 의미한다. 상응하게, 래커칠을 하지 않은 와이어는 단층 또는 다층의 도전성 재료로 구성되고, 적어도 외층이 도체이다. 와이어의 단면이 반드시 원형일 필요는 없으며, 예컨대 평면 케이블을 매립하는 경우에는 장방형일 수도 있다.

본 방법의 바람직한 실시예에 따르면, 전극이 접촉 요소 상으로 하강할 때 접촉 요소와 전극 사이에는 점 접촉, 선 접촉 또는 최소 면 접촉이 형성된다. 이러한 방식으로, 본 발명에 특징적으로 사용되는 전극에 대한 기계적 영향 및 전기적 영향이 감소하고, 전극의 작동 수명이 증대된다.

홈과 매립된 와이어를 둘러싸는 영역의 변형에 후속하여 변형된 접촉 요소를 냉각하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방법을 실시하는 데에 필수적인 것은 아니지만, 홈의 깊이가 와이어의 직경보다 깊은 것이 바람직하다. 그러나, 와이어가 전극과 영구 접촉 상태로 유지되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 특히, 래커칠한 와이어는 전극을 오염시키고, 작동 수명을 감소시킬 수 있다. 단지 와이어의 절반이 홈 내에 놓여 있는 것으로 충분한데, 그 이유는 이하에서 상세하게 설명하는 특정의 전극 구조가 접촉 요소의 재료를 이동시켜 그것을 와이어 위로 압박하기 때문이다.

특정의 용례에 따르면, 2개 이상의 와이어 또는 와이어 단부를 홈 내에 배치하여 홈 내의 와이어 또는 와이어 단부 사이의 전기 접촉을 형성할 수 있다. 이러한 방식으로, 융합될 수 없거나 납땜할 수 없는 재료 사이의 전기 접속을 발생시킬 수 있다.

접촉 요소는 요구에 따라 구성될 수 있다. 예컨대, 홈은 장방형, 반원형, V형 단면을 가질 수 있고, 평활하거나, 파형이거나 또는 주름진 내면을 가질 수 있다. 또한, 홈은 종방향으로는 볼록한 형상이나 선형으로 형성되고, 횡방향으로는 수평이거나, 경사지거나, 또는 오목한 형상으로 연장될 수 있다.

접촉 요소는 하나의 단일 재료로 구성될 수도 있고, 피복된 금속제 베이스 바디로 구성될 수도 있다. 금속제 베이스 바디는 예컨대 구리, 알루미늄 또는 강으로 구성될 수 있고, 이들 금속은 적어도 부분적으로 저융점 금속 또는 도전성 재료로 피복되어 있다. 구리 또는 알루미늄에 적합한 피복은 예컨대 아연 또는 주석이고, 강에 적합한 피복은 구리이다. 이들 금속의 합금을 또한 채용할 수 있을 뿐 아니라, 매립되는 와이어의 전이 반응을 개선하는 공융체를 채용할 수도 있다. 그러한 재료의 여러 피막을 채용할 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 홈은 적어도 한 쌍의 서로 마주하는 2개의 포크 스터드에 의해 형성된다.

한 쌍의 포크 스터드는 실질적으로 서로 평행하게 배치될 수 있다. 그러나, V형 홈을 형성하도록 한 쌍의 포크 스터드를 서로 소정 각도로 배치하는 것도 가능하다.

접촉 요소는 또한 플러그형 바디를 특징으로 하며, 이 플러그형 바디의 노출된 일단에 홈이 형성되어 있다. 그러한 플러그형 바디는 캐리어 바디의 통로 입구에 삽입하기에 특히 적합하게 되어 있다.

확실하게 고정하기 위하여, 링 플랜지, 다각형 둘레를 갖는 플랜지 또는 세그먼트형 플랜지와 같이 적어도 하나의 부재로 구성되는 플랜지가 플러그 바디의 원주 방향 둘레에 배치되며, 이러한 형상은 통로 개구의 대응하는 수용 영역에 상응한다.

본 발명에 따른 방법을 실시하는 데에 사용될 수 있는 전극은 접촉 요소에 용이하게 부착될 수 있도록 오목한 것을 특징으로 한다. 여기서 "오목한 것(concavity)"은 반구형 형상뿐 아니라, 원통형, 원추형, 다각형 또는 평면 링 형상을 또한 의미하는 것이다. 이러한 형상은, 접촉 요소에 대하여 소정의 점 접촉, 선 접촉 또는 최소의 면 접촉을 형성하는 것을 보장할 수 있다. 접촉 요소에 배치될 때에 전극에 특정의 센터링 효과 또는 위치 결정 효과를 부여하는 소정의 형상으로 선택하는 것이 또한 적절하다.

용접 후에, 접촉 플러그의 표면에는 전극과 역전된 윤곽이 형성된다. 이것은, 용접 후에 형성되는 튤립-형상에 특징적 윤곽을 부여하도록 전극의 내면을 구성함으로써 이점을 취할 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 접촉 요소 표면의 형상을 변경하기 위한 기계적 다듬질을 필요로 하지 않는데, 이러한 다듬질은 접속 품질에 어떠한 영향도 끼치지 않는다.

전극을 오목하게 하는 것이 본 발명에 따른 방법을 실시하는 데에 필수적인 것은 아니다. 접촉 요소가 적절한 형상으로 미리 형성되면, 평면 전극으로 작업하는 것도 가능하다.

접촉 요소를 수용할 수 있는 적어도 하나의 통로 개구가 마련되며 열경화성 합성 재료로 제조되는 전술한 캐리어 바디는 슬리브, 브래킷, 제한된 피팅, T형 부재 또는 새들(saddle)과 같은 용접용 바디일 수 있다. 가열 코일 용접 기술을 이용할 때에, 캐리어 바디는 열경화성 합성 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 캐리어 바디에 사용된 재료는 부분적으로 또는 전체적으로 열경화성을 가질 수 있다. 부분적으로 열경화성을 갖는 재료는, 예컨대 안료, 유리 섬유 또는 아라미드 섬유와 같은 보강제를 함유하는 복합 재료를 포함한다. 적절한 열경화성 재료는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리아미드를 포함한다.

이러한 형상에 기인하여, 접촉 요소는 통로 개구 내의 적소에 견고하게 유지되지만, 전기적 및 기계적 접속 공정 중에는, 전극의 대향측에 접촉 플러그를 지지하는 데 유용할 수 있다. 이는 접촉 요소의 마찰 그립을 통로 개구 내로 돌출하는 쇼울더까지 통로 개구 내로 당기는 것으로 충분할 수 있다. 이하에서 상세하게 설명하는 특정의 실시예에 따르면, 플러그의 바디의 다른 부분의 윤곽은 또한 통로 개구의 형상에 합치한다.

적어도 채용된 접촉 요소 상의 홈의 영역에서는, 접촉 요소의 직경보다 크게 통로 개구의 직경을 선택하는 것이 적절하다. 이러한 방식으로, 전극에 의해 전기 에너지가 도입될 때에 홈의 영역에서 합성 재료는 용융되지 않는다.

이하에서는, 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 더 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 실현하기 위한 접촉 요소로서 채용된 접촉 플러그가 설치되는 캐리어 바디로서 채용된 용접 슬리브의 개략적인 부분 단면도이고,

도 2는 접촉 플러그를 수용 개구 내로 삽입하는 것을 도시하는, 도 1과 유사한 도면이고,

도 3은 접촉 슬리브가 용접 슬리브 내의 최종 위치에 있는 것을 도시하는, 도 2와 유사한 도면이고,

도 4는 접촉 플러그 및 이에 접근하는 전극과 함께 용접 슬리브를 도시하는 도면이고,

도 5는 접촉 플러그에 놓이는 전극을 도시하는 도면이고,

도 6은 열간 압접 공정(hot pressure welding process)을 도시하는 도면이고,

도 7은 열간 압접 공정의 진행 단계를 나타내는, 도 6과 유사한 도면이고,

도 8은 열간 압접 공정이 거의 종료되었을 때의 상태를 도시하는, 도 7과 유사한 도면이고,

도 9는 와이어가 매립되어 있는 상태를 도시하는 도 8과 유사한 도면이고,

도 10은 냉각 공정을 도시하는 도면이고,

도 11은 전극의 제거 및 완전히 매립된 와이어를 도시하는 도면이고,

도 12는 중실 바디를 채용하는 변형예를 도시하고,

도 13은 복수의 가능한 홈 형상을 도시하고,

도 14는 포크 스터드 형상의 변형예를 도시하고,

도 15는 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 접점의 그라인딩 패턴을 도시하는 도면이다.

캐리어 바디로서의 용접 슬리브에 사용되는 접촉 플러그를 채용하는 본 발명에 따른 방법을 이하에서 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 설명은 단지 가능한 실시예를 나타내는 것이고, 브래킷, 제한된 피팅, T형 부재, 새들(saddle), 및 특히 고온 가열 코일 용접 기술에 사용되는 용접용 바디 등의 다른 유형의 캐리어 바디를 채용할 수도 있다. 캐리어 바디를 전혀 사용하지 않고 접촉 요소와 와이어 사이의 접촉을 실현하거나, 비금속 캐리어 바디를 사용하는 것도 또한 가능하다. 바람직하게는, 래커칠한 와이어가 금속제 캐리어와 함께 사용된다. 와이어를 접촉 플러그와 같은 접촉 요소에 직접 접속하고, 후속하여 예컨대 열경화성 재료로 제조 된 캐리어 바디에 와이어를 합체하는 것도 또한 가능하다. 와이어 단부 또는 연속 와이어를 채용할 수도 있다. 전극 상에 커터를 직접적으로 설치하는 경우에는, 와이어를 짧게 할 수 있다. 와이어 재료는 예컨대 알루미늄, 구리, 철, 콘스탄탄(constantan), 합금 와이어 및 유사한 재료일 수 있다.

도 1의 (a)는 용접 슬리브(10)의 개략적인 단면도를 도시하고, 이 용접 슬리브는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 같은 열경화성 합성 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 용접 슬리브(10)는 와이어(20)를 부착하는 기능을 하는 복수의 접점을 구비하고, 이들 접점 중 단지 하나와 하나의 와이어가 도 1의 (a)에 도시되어 있다. 와이어(20)는 용접 슬리브(10)의 외벽의 방향으로 뻗어 있는 소정의 쇼울더가 구획된 수용 개구(16)까지 연장되는 수용 채널(12) 위에 놓여 있다. 수용 개구(16)는 용접 슬리브 상의 링형 플랜지(18)에 의해 제한되는데, 여기서는 그 개구의 일부, 예컨대 1/4만이 용접 슬리브(10) 내로 가공된다. 플랜지(18)를 필요로 하지 않는 다른 구조도 가능하다. 수용 채널(12)과 수용 개구(16)는 통로 개구를 형성하며, 도 1로부터 알 수 있듯이, 상기 통로 개구에 접촉 플러그(30)가 삽입된다. 본 발명에 따르면, 이러한 접촉 플러그(30)는 와이어(20)에 대해 전기 저항이 없는 접합부(junction)를 형성해야 하고, 전원과의 접속부를 구비해야 한다. 도 1로부터 알 수 있듯이, 와이어(20)는 용접 슬리브(10)의 내부의 바로 위에 놓이므로, 예컨대 카메라에 의해 와이어의 위치를 광학적으로 관찰할 수 있다.

도 1의 (b)는 와이어(20)를 수용 채널(12)을 가로질러 배치하는 것을 도시하고 있다. 본 발명에 따른 방법은, 상기 바람직한 실시예의 변형예가 본 발명의 방 법을 구현하는 데에 부정적 영향을 끼치지 않을 정도의 범위를 갖는다. 와이어는 예컨대 수용 채널(12)의 개구 위에 대각선으로 놓일 수도 있고, 수용 채널(12)의 내측에 놓일 수도 있고, 주름진 상태로 있을 수도 있고 압축될 수도 있다.

바디에 있는 영역(36)의 형상을 포크 스터드(42, 44)와 정렬되게 형성하거나 그 외의 방법으로 단차지게 형성하는 것도 또한 가능하다. 도 3에 도시된 바와 같이, 열 절연체(thermal isolator)로서 작용하는 환형 영역(38)을 구비하는 것도 필수적이다.

도 2는 플러그의 바디(32)가 용접 슬리브(10)의 수용 개구(16) 내로 안내될 때의 접촉 플러그(30)를 도시한다. 플러그의 바디(32)의 직경은 수용 개구(16)의 직경보다 상당히 작다. 그러나 플러그의 바디(32)에는, 접촉 플러그(30)가 여전히 이동 가능하지만, 수용 개구(16) 내에서의 마찰을 확실히 방지하도록 위치 결정되는 방식으로 치수가 정해지는 원주방향 링 플랜지(34)가 설치되어 있다. 원주방향 링 플랜지(34) 위에는, 수용 채널(12)의 직경과 대응하는 직경을 갖는 접촉 플러그의 영역(36)이 있다. 이러한 보다 큰 영역(36)에는 서로 마주하게 배치되는 2개의 포크 스터드(42, 44)가 설치되어, 이들 포크 스터드 사이에 홈(40)을 형성하며, 추후에 상기 홈 내로 와이어(20)가 수용된다.

도 3의 (a)는 용접 슬리브(10) 내에서 접촉 플러그(30)의 최종 위치를 도시하고 있다. 도 3의 (a)에서는 폐쇄 상태로 도시되어 있지만, 세그먼트 형태로도 될 수 있는, 접촉 플러그(30)의 바디(32)에 있는 원주방향 링 플랜지(34)는 수용 개구(16)의 쇼울더(14) 상에 배치된다. 원주방향 링 플랜지(34) 위의 보다 큰 영 역(36)은 수용 채널(12) 내로 꼭 맞게 끼워져, 수용 채널의 높이의 대략 절반을 점유한다. 포크 스터드로의 전이 영역에는, 포크 스터드(42, 44)가 이들 포크 스터드를 둘러싸는 용접 슬리브(10)로부터 소정 간격을 유지할 수 있도록 하는 단차부(38)가 있고, 그에 따라 형성되는 환형 영역(38)은 용접 공정 중에 원치 않는 열로 인한 손상에 저항하여 용접 슬리브(10)의 주변의 합성 재료를 보호할 것이다. 포크 스터드(42, 44)는 용접 슬리브(10)의 내면 위로 연장되어, 도 5와 관련하여 상세하게 설명하는 위치 결정 보조부를 형성한다. 포크 스터드(42, 44)가 어느 정도 수용 채널(12)의 내측에 있는 다른 실시예도 가능하다. 정확한 구조는 용접 슬리브(10) 또는 접촉 플러그(30)에 대한 와이어(20)의 원하는 위치에 따라 달라진다.

도 3의 (b)는 와이어(20)를 포크 스터드(42, 44) 사이에 느슨하게 배치하는 것을 도시하고 있다. 본 발명에 따른 방법을 실현하기 위하여 와이어(20)를 매립하는 것은 필수적인 것도 아니고 유리한 것도 아니다. 와이어(20)를 느슨하게 위치 결정하게 되면, 접촉 후에 와이어의 단면 윤곽이 유지되는 것이 보장된다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 방법을 이용하여 와이어와 접촉 플러그 사이에 형성된 면 접합부에서 또는 접점으로부터 이상적으로 낮은 전류 안정성 및 높은 전류 안정성이 얻어진다.

도 4는 유지 장치(50)에 부착되어 있는 전극(52)을 포크 스터드와 정렬되는 방식으로 용접 슬리브(10)의 내측으로부터 돌출하는 접촉 플러그(30)의 단부 위에 놓는 것을 도시하고 있다. 마지막으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 전극(52)과 함 께 유지 장치(50)는 오목한 내면(54)이 포크 스터드(42, 44) 상에 놓일 때까지 하강하여, 개략적으로 도시되고 문자 A로 지시되어 있는 선 접촉을 형성한다. 여기서, 선 접촉은 전극(52)과 포크 스터드(42, 44) 사이에 형성되는 협소한 경계 영역을 의미하며, 이로 인하여 보다 많은 전류가 유동할 수 있게 되어, 포크 스터드(42, 44)의 온도 레벨은 기계적으로 및/또는 전기적으로 발생된 에너지로 인하여 상승한다. 이는 포크 스터드(42, 44)의 안정성을 감소시켜, 이들 포크 스터드를 연화시켜 변형시킬 수 있다. 이는 도 6으로부터 더 잘 알 수 있다. 전류 유동을 발생시키는 데에 적어도 하나의 접점이 필요하지만, 여러 개의 접점이 더 바람직하고, 이상적으로는 전술한 선 접촉 또는 면 접촉이 형성되어야 하고, 전극에 대한 본발명의 특징적인 기계적 및 전기적 영향이 감소하고 작동 수명이 증대된다. 포크 스터드(42, 44)의 구조 및 재료의 선택에 따라 조정되는 하나 또는 여러 개의 전류 유동 또는 전류 임펄스를 사용하는 것은 포크 스터드(42, 44)를 변형시킨다. 접촉 플러그(30) 및 와이어(20)에 대한 실시예에서 제안된 구조 및 재료는, 약 0.5초(가능한 편차 ±0.3초)동안 2 kW의 유효 성능을 갖는 5 kW의 피크 파워에서, 0.2 Wh의 전기 일(electric work)을 필요로 한다. 포크 스터드(42, 44)는 전극(52)의 오목한 내면(54)에 의하여 변형되어, 홈(40) 내에서 포크 스터드의 변위가 개선된다. 전기 변형 공정이 계속됨에 따라, 도 7에서 알 수 있듯이, 와이어(20)는 포크 스터드(42, 44) 사이에 유지되고, 마지막으로 도 8에서 알 수 있듯이, 와이어는 포크 스터드에 의해 완전히 매립된다. 도 9는 최종 변형 공정을 도시하며, 이때에 와이어(20)는 그것의 단면 영역이 이제 변형된 포크 스터드(42, 44) 사이에 유지된 상태로 도시되어 있다. 이전에 노출된 포크 스터드(42, 44)의 단부가 서로 용접되므로, 와이어가 이들 포크 스터드로부터 돌발적으로 빠지는 것은 실질적으로 불가능하다.

마지막으로, 도 10에 따르면, 점선 화살표 B로 지시된 바와 같은 최적의 냉각 공정이 개시되고, 이에 후속하여 도 11에서 볼 수 있듯이 전극(52)이 제거된다. 이제 접촉 플러그(30)는 용접 슬리브(10) 내에 확실하게 매립된 와이어(20)를 갖는다. 본 발명에 따른 방법이 용접될 수 없는 재료를 취급하고 있고 있지만, 접촉 플러그(30)와 와이어(20) 사이에는 측정 가능한 접촉 저항은 발생하지 않는 것으로 확인되었는데, 그 이유는 가압을 이용하여 접촉이 일어나서, 본 명세서에 설명한 방법은 시스템에 유도된 에너지 및 이 에너지의 열적 영향으로 인하여 유리하게 된다.

도 12는 와이어가 고형 재료(60) 내에 설치되어 있는 변형예를 도시하는데, 이는 고형 재료 중 일부가 도 1 내지 도 11에 도시된 실시예에서 접촉 플러그(30)로 구현된 접촉 요소의 기능을 실시한다는 것을 의미한다. 와이어(20)는 대응 홈 내에 느슨하게 놓여진 후에, 전극이 도 4에 도시된 바와 같이 하강할 때에 고형 재료에 의해 가압된다.

도 13은 복수의 가능한 홈(40) 형상을 도시하고 있다. 홈(40)의 바닥(x)은 오목하거나 볼록할 수도 있고, 직선이나 파형일 수도 있고, 주름이 있을 수도 있다. 동일한 형상이 홈의 측벽(y)에도 적용되는데, 이들 측벽은 내측 또는 외측으로 기울어지는 바닥(x)에 대하여 수직으로 배치되고, 상이한 표면 구조를 가질 수도 있다. 홈(40)의 종방향(z)에 있어서는, 주름이 있거나 주름이 없는 도시한 오목한 형상, 직선 구조 또는 불규칙한 윤곽 또는 볼록한 형상과 같이 구조를 다양하게 변형할 수 있다. 마찬가지로, 홈의 반경(r)과 홈의 에지(q)는 여러 상이한 구조를 가질 수 있다. 도면에 도시된 형상은 단지 예시적인 것이다.

마지막으로, 도 14는 가능한 포크 스터드(42, 44) 형상의 변형을 도시하고 있다. 포크 스터드〔도 14에는 단지 포크 스터드(42) 만이 도시되어 있음〕의 내면은 원하는 홈(40)의 형상에 적합하게 되어 있다. 포크 스터드(42)의 외면은 주변 영역의 상태와 포크 스터드(42) 재료의 벤딩 거동에 따라서 매우 다양한 형상을 가질 수 있다. 도 14의 (a)에 도시된 것은 포크 스터드의 단면도로서, 예컨대 포크 스터드는 (1) 및 (2)로 나타낸 바와 같이 오목한 단면 또는 상이한 두께를 가질 수도 있고, (3)으로 나타낸 바와 같이 직각으로 될 수도 있고, (4) 또는 (5)로 나타낸 바와 같이 홈으로부터 멀어지게 연장될 수도 있다. 포크 스터드의 노출된 단부는 수평일 필요는 없고, (6) 및 (7)로 나타낸 바와 같이 홈을 향하여 또는 홈으로부터 멀어지게 기울어질 수도 있다. 도 14의 (b)는 (8), (9) 및 (10)으로 나타낸 것과 같이 불규칙한 윤곽을 가질 수 있는 포크 스터드 면의 평면도를 도시하고 있다.

이들 모든 형상의 조합도 또한 가능하다.

도 15는 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되는 접점의 그라인딩 패턴을 도시하고 있다. 와이어(20)가 매립되어 있는 접점의 포크 스터드는 기계적 및 전기적 변형에 기인하여 튤립과 유사한 형상으로 형성된다.

전술한 설명, 도면 및 청구범위에서 개시하고 있는 본 발명의 특징은 본 발명의 구현에 개별적으로 또는 임의의 조합으로 중요하게 사용될 수 있다.

Claims (19)

1. 와이어를 파워 서플라이에 접속하도록 적어도 하나의 와이어(20)를 접촉 요소(30)에 접속하는 접속 방법으로서,

   (a) 적어도 하나의 와이어(20)를 수용하기 위한 홈(40)이 마련되어 있는 접촉 요소(30)를 제공하는 단계;

   (b) 접촉 요소(30)의 홈(40) 내에 와이어(20)를 위치시키는 단계;

   (c) 접촉 요소(30) 상으로 전극(52)을 하강시키는 단계;

   (d) 전극(52)에 의해 홈(40)을 둘러싸는 영역을 기설정된 온도 수준으로 가열하는 단계;

   를 포함하고, 오직 상기 홈(40)을 둘러싸는 영역만이 상기 전극(52)에 의해 열적으로 강도가 감소 되면서 동시에 기계적으로 변형되고, 이에 따라 상기 홈(40)에 놓인 와이어(20)는 그 단면이 변형되지 않은 상태로 유지되는 동안 상기 접촉 요소(30)와 전기적으로 접촉하도록 가압되고 완전히 둘러싸이는 것인 접속 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (c)에 있어서, 접촉 요소(30)와 전극(52) 사이에 점 접촉, 선 접촉 또는 최소의 면 접촉이 이루어지는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전극은 접촉 요소(30)에 부착되는 오목한 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 단계 d) 이후에, (e) 변형된 접촉 요소를 냉각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 홈(40)은 와이어(20)의 직경보다 더 깊은 것을 특징으로 하는 접속 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 2개 이상의 와이어(20) 또는 와이어 단부는 와이어 또는 와이어 단부 사이의 전기 접촉을 발생시키도록 홈(40) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홈(40)은 장방형, 반원형, 또는 V형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 홈(40)의 내면은 평활하거나, 파형이거나, 주름진 것을 특징으로 하는 접속 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 홈(40)은 종방향으로는 볼록한 형상이나 선형이고, 횡방향으로는 수평이거나, 경사지거나, 또는 오목한 형상인 것을 특징으로 하는 접속 방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 홈(40)은 서로 마주하게 배치된 적어도 한 쌍의 포크 스터드(42, 44; fork stud)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
11. 제10항에 있어서, 한 쌍의 포크 스터드(42, 44)는 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
12. 제10항에 있어서, 한 쌍의 포크 스터드(42, 44)는 서로 소정의 각도로 배치되는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
13. 제7항에 있어서, 상기 접촉 요소에는 플러그형 바디(32, 36)가 마련되어 있고, 이 플러그형 바디의 하나의 노출 단부에 홈(40)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 플러그형 바디(32, 36)의 원주방향 둘레에는 적어도 하나의 부재를 구비하는 플랜지(34)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
15. 제7항에 있어서, 상기 접촉 요소는 금속제 메인 바디로 구성되고, 상기 메인 바디는 구리, 알루미늄 또는 강으로 제조되며 아연, 주석, 구리, 이들의 합금 또는 공융체(eutectics)와 같이 융점이 낮거나 전기 전도율을 개선하는 금속 피막으로 적어도 부분적으로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
16. 제7항에 있어서, 상기 접촉 요소(30)는 열경화성 합성 재료로 제조되는 캐리어 바디의 적어도 하나의 통로 개구(12, 16) 내로 삽입되고, 적어도 삽입된 접촉 요소의 홈(40) 둘레의 영역에서, 통로 개구(12)의 직경은 접촉 요소(30)의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 접속 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 접촉 요소(30)는 그것의 기하학적 구조로 인하여 통로 개구(12, 16) 내의 적소에 확실하게 유지되는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
18. 제16항에 있어서, 상기 통로 개구(12, 16)에는 통로 개구(12, 16) 내로 돌출하는 접촉 쇼울더(14)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 접속 방법.
19. 삭제

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