KR101254310B1 - 터미널 - Google Patents

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groove
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고영진
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한국단자공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 터미널에 관한 것이다. 본 발명의 터미널(11)의 바렐부(13)에는 인슐레이션바렐(14)과 와이어바렐(15)이 구비되고, 상기 와이어바렐(15)의 내면에는 홈(17)이 열을 지어 형성된다. 상기 와이어바렐(15)중 홈(17)이 형성된 영역에는 전선의 선단에 노출된 심선이 안착된다. 상기 홈(17)의 입구가장자리(19)의 형상은 타원형상이고, 와이어바렐(15)의 양단부쪽에서 장축의 길이가 길도록 만들어진다. 상기 홈(17)의 열은 상기 전선이 연장되는 방향과 이에 직교하는 방향으로 동시에 형성되는데, 상기 전선이 연장되는 방향에 직교하는 방향으로 입구가장자리(19)가 형성하는 타원의 장축이 향한다. 상기 홈(17)의 열은 상기 전선이 연장되는 방향과 이에 직교하는 방향에 대해 각각 85도에서 95도 사이의 각도를 가지고 교차되게 형성될 수 있다. 이와 같은 본 발명에 의하면 알루미늄으로 만들어진 심선의 표면에 형성되는 산화막을 상기 입구가장자리(19)가 잘 제거할 수 있어 터미널의 전기적 연결이 보다 확실하게 이루어지는 이점이 있다.

Description

터미널{Terminal}
본 발명은 터미널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바렐부로 전선을 둘러싸 압착할 때 전선의 심선 표면에 형성된 산화막을 효과적으로 제거할 수 있도록 된 터미널에 관한 것이다.
터미널은 도전성 금속재질로 만들어지는 것으로, 일반적으로 금속판을 프레스 장치에서 가공하여 만들어지는 것이다. 이와 같은 터미널의 일예가 도 1에 도시되어 있다.
도면에 따르면, 터미널(1)은 상대 터미널과 물리적으로 결합됨과 동시에 전기적으로 결합되는 결합부(3)와 전선(8)과 물리적 전기적으로 결합되는 바렐부(5)를 구비한다.
상기 바렐부(5)는 전선(8)의 외관인 절연층(8')을 감싸는 인슐레이션바렐(7)과 전선(8)의 단부에서 상기 절연층(8')이 제거되어 외부로 노출된 심선(9)을 감싸 압착하는 와이어바렐(6)로 나누어진다.
일반적으로 상기 전선(8)의 심선(9)은 구리로 만들어지나, 최근에는 알루미늄과 같은 재질로 만들어진 것을 사용하기도 한다. 하지만, 알루미늄으로 된 전선(8)의 심선(9)은 공기중에서 쉽게 산화되어 표면에 산화막이 형성되므로, 상기 와이어바렐부(6)에 의해 둘러싸져 압착되더라도 산화막에 의한 저항값이 커져서 전기적 연결이 제대로 되지 않는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전선의 심선을 둘러싸서 압착되는 와이어바렐부의 내면에 심선의 산화막을 제거할 수 있는 구성을 두는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 와이어바렐부에 형성된 홈의 입구가장자리를 심선과 접촉되는 길이가 최대로 되도록 하는 것이다
본 발명의 또 다른 목적은 전선의 심선을 둘러 일정하게 산화막을 제거할 수 있도록 와이어바렐부의 내면에 홈을 형성하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 상대 터미널과 결합되어 전기적으로 연결되는 접속부와 상기 접속부의 후방으로 연장되어 전선의 단부에 노출된 심선을 둘러감싸 압착하는 바렐부를 구비한 터미널에 있어서, 상기 바렐부중 상기 심선이 위치되는 표면에는 상기 바렐부가 심선을 압착하기 전의 상태에서 홈이 열을 지어 배치되는데, 상기 홈의 열은 상기 전선의 연장방향과 평행하거나 이에 소정 각도를 가지도록 됨과 동시에 상기 전선의 연장방향과 직교하거나 이 직교하는 방향에 소정 각도를 가지도록 되며, 상기 홈의 입구가장자리는 타원형상으로 되고, 상기 홈의 입구가장자리는 상기 바렐부의 중간부쪽의 것보다 양단쪽의 것이 장축의 길이가 길도록 된다.
상기 홈의 열은 전선의 연장방향과 상기 전선의 연장방향에 직교하는 방향으로 동시에 형성되거나 상기 전선의 연장방향에 대해 85도에서 95도 사이 값으로 교차되거나 상기 전선의 연장방향에 직교하는 방향에 대해 85도에서 95도 사이의 값으로 교차된다.
상기 홈의 장축은 상기 전선이 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 연장된다.
서로 인접하는 상기 홈의 입구가장자리 사이의 간격은 0.2mm ~ 0.5mm 사이의 값을 가진다.
상기 전선의 연장방향으로 서로 인접하는 상기 홈의 중앙 사이의 간격은 0.5mm ~ 1.0mm사이의 값을 가진다.
상기 전선의 연장방향에 직교하는 방향으로 서로 인접하는 상기 홈의 중앙 사이의 간격은 0.5mm ~ 1.3mm사이의 값을 가진다.
상기 홈의 장축의 길이는 0.3mm ~ 0.8mm사이의 값을 가지고, 상기 홈의 단축의 길이는 0.3mm ~ 0.5mm사이의 값을 가진다.
본 발명에 의한 터미널에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 터미널의 와이어바렐부 내면에 타원형의 입구가장자리를 가지는 홈을 형성하여 전선의 심선을 둘러싸 압착할 때 심선에 형성된 산화막을 입구가장자리가 파괴하도록 하였으므로 전선과 터미널 사이의 전기적 연결이 보다 확실하게 이루어지는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에서는 터미널의 와이어바렐부 내면에 다수개의 홈을 열을 지어 배치하는데, 홈의 입구가장자리의 형상이 타원형으로 되도록 하여 전선의 심선과 접촉되는 입구가장자리의 길이가 상대적으로 길어지도록 하였으므로, 전선의 심선에 형성된 산화막이 보다 많이 제거될 수 있어 전기적 연결이 좋아지는 효과가 있다.
본 발명에서는 또한 와이어바렐이 전선을 압착할 때 홈이 늘어나고 줄어드는 것을 예상하여 홈의 장축 길이를 위치에 따라 달리했으므로 전선의 심선을 둘러 일정하게 산화막이 제거될 수 있어 전기적 연결이 보다 균일하게 이루어지는 효과도 있다.
도 1은 일반적인 터미널에 전선이 연결된 상태를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 터미널의 바람직한 실시예를 구성하는 바렐부를 보인 평면도.
도 3은 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 도 2의 A-A'선 단면도.
도 4는 본 발명 실시예의 홈의 구성을 보인 상세평면도.
이하 본 발명에 의한 터미널의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도면들에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 터미널(11)은 접속부(도시되지 않음)가 선단에 형성되고 상기 접속부의 후단에 바렐부(13)가 형성된다. 상기 접속부는 상대 터미널과의 결합을 위한 부분으로 도 1에 있는 일반적인 터미널은 리셉터클 터미널에 채용되는 형상이다. 상기 리셉터클 터미널의 접속부는 전후로 개방된 박스 형상인데, 상대 터미널인 탭터미널의 경우 접속부는 소정의 폭과 두께를 가져 납작하고 길게 연장되는 구성이다.
상기 바렐부(13)는 전선의 심선을 둘러싸 외관을 형성하는 절연층을 둘러 감싸는 인슐레이션바렐(14)과 상기 심선을 둘러싸 압착시키는 와이어바렐(15)로 구성된다. 상기 인슐레이션바렐(14)과 와이어바렐(15)은 각각 전선과 결합되지 않은 펼쳐진 상태에서는 사각형의 판형상이다.
본 발명의 터미널(11)의 상기 와이어바렐(15)은 전선의 심선을 둘러싸 압착하여 전기적 연결을 수행하는 부분인데, 이에 결합되는 상기 심선은 구리나 구리합금 또는 알루미늄, 알루미늄합금 등으로 된 금속세선이 다수개 나란히 배열되어 다발로 만들어진다. 본 발명의 와이어바렐(15)은 특히 상기 알루미늄이나 알루미늄합금으로 만들어진 심선을 둘러싸 압착하여 전기적 연결을 수행할 때 보다 효과적이다.
상기 와이어바렐(15)의 내면에는 다수개의 홈(17)이 형성된다. 상기 홈(17)은 상기 전선이 연장되는 도 2의 화살표 A방향과 이에 직교하는 방향으로 각각 열을 지어 배치된다. 상기 홈(17)이 형성하는 열의 방향이 반드시 화살표 A방향과 이에 직교하는 방향으로 되어야 하는 것은 아니다. 예를 들면, 전선이 연장되는 방향(화살표A 방향)으로 열을 형성함과 동시에 이에 대해 직각이 아닌 약 85도에서 95도 정도 사이의 각도를 가지도록 열을 형성할 수도 있다. 또 다르게는 예를 들면 전선이 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 홈(17)이 열을 형성함과 동시에 이 방향에 대해서 약 85도에서 95도 정도 사이의 각도를 가지도록 열을 형성할 수도 있다. 물론, 도시된 실시예에서 형성된 열의 방향에 대해 각각 +5도에서 -5도 정도 각도를 가지도록 열이 형성될 수도 있다.
상기 홈(17)의 입구가장자리(19)의 형상은 타원형이다. 상기 홈(17)의 내부에 형성되는 바닥가장자리(19')는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 입구가장자리(19)의 형상과 동일한 치수와 형상으로 될 수 있다. 하지만, 금형을 사용한 성형이 보다 원활하게 하기 위해서는 상기 바닥가장자리(19')는 상기 입구가장자리(19)보다는 치수가 작게 되는 것이 좋다. 이런 경우에는 상기 홈(17)의 내벽은 경사지게 형성될 수 있다.
상기 입구가장자리(19)의 형상이 타원형이므로 상기 입구가장자리(19)는 장축가장자리(20)와 단축가장자리(21)로 나눌 수 있다. 상기 장축가장자리(20)는 타원형의 입구가장자리(19)의 장축과 대응되는 가장자리이고, 상기 단축가장자리(21)는 입구가장자리(19)의 단축과 대응되는 가장자리이다. 상기 장축가장자리(19)는 거의 직선으로 되고 상기 단축가장자리(21)는 곡선으로 된다. 특히 상기 단축가장자리(21)는 곡선으로 됨으로 인해 상기 심선과 접촉할 때, 단위면적당 접촉길이가 상대적으로 길게 되어 심선의 표면에 형성된 산화막을 보다 많이 제거할 수 있다.
한편, 상기 전선이 연장되는 방향으로 형성된 홈(17)의 열에는 각각 같은 크기의 홈(17)들만이 있다. 본 실시예에서 상기 전선이 연장되는 방향으로 연장되는 홈(17)의 열은 총 7개인데, 이들 각각의 열을 구성하는 홈(17)은 각각의 열에만 동일하고, 인접한 열에 있는 홈(17)은 그 크기가 다를 수 있다. 즉, 상기 전선이 연장되는 방향으로 연장된 열중에서 와이어바렐부(15)의 중심에 있는 열에서 외측의 열로 가면서 각각의 열을 구성하는 홈(17)의 장축이 긴 타원으로 되는 것이다. 이는 상기 와이어바렐(15)이 심선을 둘러싸 압착될 때 상기 홈(17)의 장축의 길이가 짧은 쪽에서는 상기 전선이 연장되는 방향에 직교하는 방향으로 상대적으로 많이 늘어나기 때문이다.
물론 도시된 실시예에서는 와이어바렐부(15)의 중간부에 있는 3개의 열의 홈(17)은 거의 동일한 장축의 길이를 가지고 있다. 이는 이 부분에서 와이어바렐부(15)가 늘어나는 정도가 거의 비슷하기 때문이다.
그리고, 홈(17)중에서 가장 장축이 긴 것에 해당되는 부분에서는 압착시에 와이어바렐(15)이 약간 줄어들게 된다. 이와 같이 상기 홈(17)의 장축의 크기를 와이어바렐(15)의 양단부쪽이 크게 함에 의해 전체적으로 균일한 전기적 접촉을 만들어낼 수 있다.
참고로, 가장 장축의 길이가 긴 홈(17)은 와이어바렐(15)이 심선을 둘러 감싸 압착되었을 때, 바렐부(13)의 양측면의 상측과 상단쪽에 걸쳐 있게 되는데, 이 부분은 상대적으로 장축방향으로의 폭이 줄어들게 된다.
도시된 실시예에서 와이어바렐(15)의 양단부 끝 열에 있는 홈(17)들의 장축방향의 길이가 인접한 열에 있는 홈(17)들의 그것보다 짧은 것은 와이어바렐(15)의 양단부에 공간이 부족하기 때문이다. 즉, 남아 있는 영역에서 홈(17)을 가능한 크기로 형성한 것이다.
다음으로, 상기 홈(17)과 관련된 치수들을 도 4를 참고하여 설명한다. 상기 홈(17)중에서 인접하는 것들 사이의 거리, 특히 홈(17)이 형성하는 열 방향의 거리를 A라고 할 때, 이는 0.2mm에서 0.5mm 사이의 값으로 된다. 이들 사이의 거리가 0.2mm보다 짧으면 금형에서 홈(17)을 형성하는 것이 매우 어려워지고, 0.5mm보다 커지면 홈(17) 사이의 간격이 너무 커져 버려 심선과의 전기적 연결성이 나빠진다.
상기 홈(17)의 장축의 길이(B,C)는 0.3mm에서 0.8mm사이의 값을 가진다. 여기서, 상기 장축의 길이가 0.3mm보다 작으면 홈(17)을 금형에서 형성하는 것이 어렵고, 0.8mm보다 커지면 홈(17)의 일방향 길이가 길어지면서 심선의 산화막을 제거하는 입구가장자리(19)중 직선의 길이가 길어져 전기적 연결성이 나빠진다.
상기 홈(17)의 단축의 길이(D)는 0.3mm에서 0.5mm 사이의 값을 가진다. 여기서 상기 단축의 길이가 0.3mm보다 작아지면 금형에서 홈(17)을 형성하기가 어렵고, 0.5mm보다 커지면 전선연장방향으로 형성되는 단축가장자리(21)의 곡률반경이 커지면서 직선에 가깝게 되어 심선과 접촉하는 길이가 짧아져 전기적 연결성이 떨어지게 된다.
다음으로, 상기 홈(17)의 열중 전선의 연장방향에 직교하는 방향으로 된 열에서 인접하는 홈(17)의 중간 사이의 거리, 즉 피치(P1, P1')는 0.5mm에서 1.3mm사이의 값을 가지는 것이 좋다. 이는 상기 피치가 0.5mm보다 짧으면 상기 홈(17)의 입구가장자리(19) 사이의 거리(A)를 확보할 수 없고, 상기 피치가 1.3mm보다 크면 상기 입구가장자리(19) 사이의 거리에서와 같이 홈(17) 사이의 간격이 너무 커져버려 심선과의 전기적 연결성이 나빠진다. 피치를 적절하게 설정하게 되면 상기 와이어바렐(15)에 형성되는 홈(17)의 갯수를 상대적으로 늘릴 수 있게 되고, 이렇게 되면 홈(17)의 입구가장자리(19)의 전체 길이도 늘어나게 되어 심선의 산화막 제거가 보다 많이 이루어 질 수 있다.
그리고, 상기 전선의 연장방향과 평행하게 연장된 홈(17)의 열에서의 피치(P2)는 0.5mm에서 1.0mm사이의 값을 가진다. 이와 같이 피치(P2)를 형성하는 것은 0.5mm보다 작은 값이 되면 인접하는 홈(17)의 입구가장자리(19) 사이의 거리(A)를 확보할 수 없고, 1.0mm보다 큰 값이 되면 홈(17) 사이의 간격이 커져 심선과의 전기적 연결성이 나빠진다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 터미널을 제작하고 사용하는 것을 상세하게 설명한다.
본 발명의 터미널(11)은 금속판을 프레스장치에 구비된 금형을 사용하여 가공하여 만들게 된다. 프레스장치에서는 상기 터미널(11)의 바렐부(13)와 접속부를 소정의 순서를 가지고 만들어나가게 된다. 상기 홈(17)은 상기 바렐부(13)를 만들 때 동시에 만들어도 되고, 상기 접속부를 만들면서 동시 만들어도 된다. 상기 홈(17)은 금형에서 홈(17)에 해당되는 부분은 타원형상으로 돌출되어 있어 금형이 와이어바렐(15)을 타격함에 의해 와이어바렐(15)의 표면보다 들어가게 되어 형성된다.
이와 같이 만들어진 와이어바렐(15)에는 전선의 선단부에 절연층이 제거되어 노출된 심선이 위치된다. 상기 전선을 도 2의 화살표 A 방향으로 연장되게 하고, 상기 와이어바렐(15)에 심선을 위치시키고 상기 인슐레이션바렐(14)에는 절연층의 선단이 위치되게 한다. 그리고, 상기 와이어바렐(15)과 인슐레이션바렐(14)이 각각 상기 심선과 절연층을 둘러감싸도록 압착한다.
상기 심선을 상기 와이어바렐(15)이 둘러 감싸 압착을 하게 되면, 상기 와이어바렐(15)에 형성된 상기 홈(17)에는 상기 심선들이 들어가게 되면서, 상기 홈(17)의 입구가장자리(19)의 날카로운 부분에 의해 산화막이 파괴된다. 상기 심선이 상기 홈(17)에 들어가는 정도는 상기 와이어바렐(15)에 의해 상기 심선이 압착되는 정도에 따라 달리 된다. 즉, 와이어바렐(15)에 의한 압착전의 심선의 횡단면적과 와이어바렐(15)에 의해 압착된 후의 심선의 횡단면적의 비율을 압착률이라고 할 때, 대략 압착률은 55%에서 75%정도로 되는 것이 좋다. 상기 압착률은 55%이하로 되면 상기 홈(17)내로 심선이 들어가는 정도가 적어 산화막의 제거가 필요한 만큼 이루어지지 않게 되고, 압착률이 75%를 넘으면 심선이 절단되는 것들이 발생하므로 지나치게 압착하는 것은 좋지않다.
한편, 상기 심선과 상기 입구가장자리(19)가 서로 접촉됨에 의해 심선 표면의 산화막이 제거되는데, 상기 단축가장자리(21)와 장축가장자리(20)가 각각 다른 특성을 가지고 산화막을 제거하게 된다. 상기 단축가장자리(21)는 심선을 구성하는 다수개의 세선들에서 동일한 세선의 상대적으로 인접하는 두 부분에서 또는 하나의 세선의 길이방향에서 상대적으로 긴 길이에 걸쳐 산화막을 제거하게 된다.
그리고, 상기 장축가장자리(20)는 하나의 홈(17)에서 서로 마주보는 것이 하나의 세선의 단축길이만큼 떨어진 두 위치에서 산화막을 제거하게 된다.
본 발명에서는 상기 홈(17)의 장축의 길이가 상기 전선의 연장방향에 평행한 열들중에서 와이어바렐(15)의 양단쪽이 상대적으로 크다. 이는 상기 와이어바렐(15)이 심선을 압착할 때, 그 양단부에 비해 중앙부가 상대적으로 더 많이 늘어나고 양단부쪽은 심지어 줄어들기까지 하므로 심선을 전체적으로 둘러서 일정하게 산화막이 제거되도록 하여 심선과 와이어바렐(15)의 특정 부분으로 전류가 집중되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
11: 터미널 13: 바렐부
14: 인슐레이션바렐 15: 와이어바렐
17: 홈 19: 입구가장자리
19': 바닥가장자리 20: 장축가장자리
21: 단축가장자리

Claims (7)

  1. 상대 터미널과 결합되어 전기적으로 연결되는 접속부와 상기 접속부의 후방으로 연장되어 전선의 단부에 노출된 심선을 둘러감싸 압착하는 바렐부를 구비한 터미널에 있어서,
    상기 바렐부중 상기 심선이 위치되는 표면에는 상기 바렐부가 심선을 압착하기 전의 상태에서 홈이 열을 지어 배치되는데, 상기 홈의 열은 상기 전선의 연장방향과 평행하거나 이에 소정 각도를 가지도록 됨과 동시에 상기 전선의 연장방향과 직교하거나 이 직교하는 방향에 소정 각도를 가지도록 되며, 상기 홈의 입구가장자리는 타원형상으로 되고, 상기 홈의 입구가장자리는 상기 바렐부의 중간부쪽의 것보다 양단쪽의 것이 장축의 길이가 길도록 된 터미널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 홈의 열은 전선의 연장방향과 상기 전선의 연장방향에 직교하는 방향으로 동시에 형성되거나 상기 전선의 연장방향에 대해 85도에서 95도 사이 값으로 교차되거나 상기 전선의 연장방향에 직교하는 방향에 대해 85도에서 95도 사이의 값으로 교차됨을 특징으로 하는 터미널.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 홈의 장축은 상기 전선이 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 연장됨을 특징으로 하는 터미널.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 인접하는 상기 홈의 입구가장자리 사이의 간격은 0.2mm ~ 0.5mm 사이의 값을 가짐을 특징으로 하는 터미널.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 전선의 연장방향으로 서로 인접하는 상기 홈의 중앙 사이의 간격은 0.5mm ~ 1.0mm사이의 값을 가짐을 특징으로 하는 터미널.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 전선의 연장방향에 직교하는 방향으로 서로 인접하는 상기 홈의 중앙 사이의 간격은 0.5mm ~ 1.3mm사이의 값을 가짐을 특징으로 하는 터미널.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 홈의 장축의 길이는 0.3mm ~ 0.8mm사이의 값을 가지고, 상기 홈의 단축의 길이는 0.3mm ~ 0.5mm사이의 값을 가짐을 특징으로 하는 터미널.
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