KR101615121B1 - 스위칭 장치용 연결 요소 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스위칭 나사용 연결 요소(11)에 관한 것으로, 연결 디스크(8)를 구비한 나사 조립 요소(17) 및 연결 클립(13)을 가진다. 본 발명은 나사 조립 요소(17)가 압입 부품(12)에 의해 연결 클립(13)에 부착되는 것을 특징으로 한다.

Description

스위칭 장치용 연결 요소 {CONNECTION ELEMENT FOR A SWITCHING DEVICE}

본 발명은 연결 디스크를 구비한 나사 조립 요소(screwing element) 및 연결 클립을 가지는, 스위칭 장치용 연결 요소에 관한 것이다.

연결 케이블과 스위칭 장치, 특히 저 전압 스위칭 장치 사이에 강제-조립 연결(force-fit connection)을 실시하는 하나의 방법은 연결 나사를 사용하는 것이다. 이러한 나사에 대한 나사산(thread)은 연결 부품을 통과하는 통로 내에 저 비용으로 주조된다.

도 1에 도시된 실시예는 종래 기술로부터 알려져 있다. 도 1은 U-형상 부분(2) 및 L-형상 부분(3)을 가지는 연결 클립(1)을 보여준다. L-형상 부분(3)의 하나의 레그(4)에는 내부 나사산(6)을 가지는 보어(5)가 있다. 이러한 내부 나사산(6)은 위로부터 도입되고 연결 디스크(8)를 가지는 나사(7)를 수용하기 위해 사용된다. 우수한 전기 전도성 및 낮은 기계적 강도를 가지는 재료가 연결 부품용으로 사용된다. 이러한 재료에 전술된 바와 같이 나사산이 형성된 경우, 나사산 강도는 연결 부품용으로 부적절하다. 또한 와이어가 부착될 때 연결 부품의 원하지 않는 굽힘이 발생하는 것이 가능하다.

스위칭 장치를 위한 연결 요소에 대한 다른 실시예로서, 내부로 연결 나사가 나사 조립되는 너트를 연결 부품 아래에 위치시키는 것이 종래 기술로부터 알려져 있다. 이러한 너트는 하우징 내에 부가적으로 장착되는 부가 부품에 의해 또는 하우징 내에 대응하는 외형부에 의해 연결 부품 아래에 위치된다. 이러한 실시예가 도 2에 도시된다. 다시 한번, U-형상 부분(2) 및 L-형상 부분(3)을 가지는 연결 클립(1)이 도시되며, 상기 연결 클립(1)의 하나의 레그(4)는 연결 디스크(8)를 구비한 나사(7)가 관통하여 삽입될 수 있는 보어(5)를 가진다. 연결 클립(1)의 L-형상 부분(3) 아래 배치되는 것은 나사(7)가 관통하여 안내되는 너트(9)이다. 너트(9)는 부가 부품으로서 또는 하우징 내의 몰딩으로서 실시되는 외형부(10)를 이용하여 위치된다. 이러한 실시예의 단점은 또한 부가 장착 공간이 요구되는 부가 부품이 너트를 위치시키기 위해 요구된다는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 스위칭 장치용 연결 요소를 형성하는 것이며, 상기 요소는 연결 부품을 위한 신뢰성있는 나사산 강도 및 또한 프로세스 제어의 면에서 취급 용이성을 제공한다.

이러한 목적은 청구항 1에서 제시된 특징을 가지는 연결 요소에 의해 달성된다. 개별적으로 또는 조합하여 사용될 수 있는 유용한 실시예 및 개선예는 종속항들의 주요 구성이다.

이러한 목적은 스위칭 장치용 연결 요소에 의해 본 발명에 따라 달성되며, 상기 요소는 보어를 가지는 연결 클립, 및 연결 디스크를 구비한 나사 조립 요소를 포함한다. 본 발명은 상기 나사 조립 요소가 압입 부품(press-in part), 특히 나사산이 형성된 압입 부품에 의해 연결 클립에 부착되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따라, 연결 요소의 제조 프로세스 내에서, 나사산이 형성된 통로 대신 단지 구멍이 형성된다. 상기 구멍 내로 나사산, 바람직하게는 연결 나사를 위한 내부 나사산을 가지는 압입 부품이 삽입된다. 또한, 나사산이 형성된 볼트로서 사용되고 이어서 볼트 상에 너트가 나사 조립되는 외부에 나사산이 형성된 압입 부품이 다른 실시예로서 고려될 수 있다.

이 경우를 위해 나사 조립 요소는 압입 부품과 일체형으로(in one piece) 실시된다.

여기서 상이한 구성요소들 사이의 연결은 연결을 형성하기 위한 큰 연결력 및 유지력으로 피가공재(workpiece) 내에서 압축되는 압입 부품을 경유하여 창의적으로 설정된다. 또한, 이 같은 압입 부품은 또한 개별 구성요소들을 제어하고 비용 효율적으로 상호연결하기 위해 사용된다. 연결을 위해 제공된 압입 부품의 제어된 압축 때문에, 압입 부품으로 달성된 연결은 또한 요구하는 조건을 만족할 수 있다. 특히, 압입 부품은 상이한 압입력을 사용하여 피가공재 내에 삽입될 수 있어, 압입 부품이 또한 특히 큰 인장 또는 압축력을 견딜 수 있다.

통상적으로 피가공재 내로의 압입 부품의 압입 방향으로의 연장에서 작용하는 인장 및 압축력을 제외하고, 고 비틀림력 또는 토크는 때때로 압입 부품 상에 가해질 수 있으며, 고 비틀림력 또는 토크는 상기 압입 부품이 부적절하게 피가공재 내에 고정되는 경우 압입 부품의 비의도적인 트위스팅을 초래할 수 있다.

이러한 종류의 원하지 않는 발생에 대응하도록, 본 발명에 따른 압입 부품에는 압입 부품의 주변 둘레에 재료 치형부 또는 재료 릿지의 배열을 가지는 하나 이상의 널(knurl)이 제공된다. 압입 부품이 피가공재 내에서 압축될 때, 널은 압축을 위해 제공된 리세스의 벽 내로 절개되어, 토크가 상기 압입 부품으로 인가될 때 리세스 내의 압입 부품의 트위스팅을 방지한다.

이 같은 널가공된 압입 부품이 피가공재 내에서 압축될 때, 재료 유동이 압입 프로세스 동안 리세스 벽의 구역에서 발생하고, 이 시점에서 피가공재 내에서의 압입 부품의 압축을 보장하도록, 압입 부품과 널의 치형부 또는 릿지 사이에 충분한 피가공재 재료 유동이 결과적으로 자리잡을 수 있도록 재료 유동이 발생되어야 한다. 이러한 재료 유동은 예를 들면 피가공재 재료의 경도 및 단단함을 포함하는 복수의 미리 규정된 재료 특성에 의존한다.

압입 부품, 특히 압입-너트가 적어도 부분적으로 나사산. 특히 내부 나사산이 제공되는 보어를 가지는 경우 유용하다. 이러한 나사산은 너트 또는 연결 디스크를 구비한 나사를 받아들이게 되고, 이에 의해 가능한 연결 케이블이 고정될 수 있다.

특히 유용한 일 실시예에서, 커팅 치형부를 구비한 치형 림이 보어 둘레에 배치되는 것이 제공된다. 본 발명의 필수적인 개념은 피가공재의 리세스 내에 삽입되어 압축된 압입 부품의 샤프트가 두 개 이상의 상이한 압입 외형부를 가지는 것이다. 상기 압입 외형부는 샤프트 주변 둘레의 치형부, 릿지 또는 재료 돌출부이다. 두 개의 상이한 압입 외형부가 제공되는 것은 기본적으로 압입 크기 또는 더 정확하게는 압입 기하학적 형상이 피가공재 재료의 유동 작용에 더 일치되도록 하여, 압입 부품이 피가공재 리세스 내로 가압될 때, 압입 외형부의 치형부 또는 릿지 내 또는 재료 돌출부 둘레에 피가공재 재료의 결합이 향상되는 것이 가능하다.

따라서, 예를 들면, 매우 단단한 재료로 제조된 피가공재와 함께, 피가공재의 바람직하지 않은 유동 작용의 경우조차, 두 개의 상호 상이한 샤프트 부분들 상의 두 개 이상의 상이한 압입 외형부의 조합은 여전히 적절한 회전방지 고정을 보장한다. 상기 압입 외형부는 특히, 재료 변형의 결과로서 피가공재 재료의 결합이 압입 동안 상이한 순간에 발생하고 결론적으로 상이한 재료 부분이 각각의 경우 상이한 압입 외형부와 결합되도록, 배치될 수 있다.

압축은 여기서 모든 가능한 리베팅의 형태를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 본 발명의 압축 형태는 피가공재의 리세스 내로 압입 부품을 강제하는 것을 포함하며, 여기에서 압입 부품과 피가공재 사이의 조인트는 삽입 프로세스의 결과에서 압입 부품 및/또는 피가공재의 재료 유동으로부터 초래된다. 또한, 압입 부품이 피가공재 리세스 내로 압입 부품의 삽입 후 기계적으로 변형되는 압축이 포함될 수 있으며, 특히 샤프트는 압입 부품과 피가공재 사이의 조인트를 형성하도록 팽창된다. 더욱이, 압입 부품의 체결 구역에서 피가공재 재료의 재료 유동의 결과로서 압입 부품과 피가공재 사이의 조인트를 생성하도록 피가공재 리세스 내로 압입 부품의 삽입후 피가공재가 기계적으로 변형되는 압축이 포함될 수 있다. 이러한 압축 형태의 모든 혼합된 형태가 또한 사용될 수 있다.

이를 위해, 압입-부품은 특히 원통형 설계일 수 있다. 그러나, 임의의 다른 조립(fit)이 또한 압입 부품에 대해 가능하다.

특히 유용한 일 실시예에서, 압입 부품이 연결 클립 상의 두 개 이상의 상이한 압입 외형부에 의해 가압되는 것이 제공된다. 두 개의 상이한 압입 외형부를 제공하는 것은 기본적으로 압입 크기 또는 더 정확하게는 압입 기하학적 형상이 피가공재 재료의 유동 작용에 더 잘 일치되어 압입 부품이 피가공재 리세스 내로 압축될 때, 압입 외형부의 치형부 또는 릿지 내로 또는 재료 돌출부 둘레에 피가공재 재료의 결합이 향상되는 것이 가능하다.

압입 부품의 특히 바람직한 일 실시예에서, 두 개 이상의 압입 외형부는 샤프트의 비-널링 부분(un-knurled section)에 의해, 특히 비-널링 그루브에 의해 서로 분리된다. 압입 부품의 압축 동안, 피가공재 재료의 재료 유동의 결과로서, 재료는 또한 샤프트의 비-널링 부분 내로, 즉 비-널링 그루브 내로 유동할 수 있어, 압축 동안 재료 변형의 선택적인 기계적 영향 및 제어를 허용한다. 샤프트의 비-널링 부분, 즉 비-널링 그루브는 결론적으로 재료 편향의 결과로서 두 개 이상의 널 중 하나 내로 피가공재 재료의 결합을 개선할 수 있다. 또한, 샤프트의 비-널링 부분 내에서, 즉 비-널링 그루브 내로의 재료 유동은 압입 부품 상에 작용하는 인장 및 압축력에 대해 개선된 유지력에 의해 압입 부품을 고정한다. 따라서, 또한 단지 샤프트의 비-널링 부분 내의 또는 더욱 구체적으로 비-널링 그루브 내로의 재료 유동을 기초로 하여 피가공재 내의 압입 부품의 고정을 보장하는 것이 가능하다.

압입 외형부가 원통형 연장부로서 또는 더욱 구체적으로 커팅 치형부의 치형 림으로서 실시되는 경우 특히 유용하다. 이러한 상이한-압입 외형부에 의해, 기본적으로 압입 크기 또는 더 정확하게는 압입 기학학적 형상을 피가공재 재료의 유동 작용에 더 일치시키는 것이 가능하여 압입 부품이 피가공재 리세스 내로 강제될 때, 압입 외형부의 치형부, 즉 릿지 또는 재료 돌출부 둘레로 피가공재 재료의 결합이 향상되는 것이 가능하다. 결론적으로, 피가공재의 유동 작용이 바람직하지 않은 경우, 예를 들면, 매우 단단한 재료의 피가공재의 경우, 두 개의 상호 상이한 샤프트 부분 상의 두 개 이상의 상이한 압입 외형부의 조합은 여전히 충분한 회전 방지 고정을 보장한다. 상기 압입 외형부는 특히, 피가공재 재료의 결합이 특히 재료 변형에 따른 압축 동안 상이한 순간에 발생하고 결론적으로 상이한 재료 부분이 각각의 경우 상이한 압입 외형부와 결합되도록, 배치될 수 있다.

특히, 특별한 유용한 일 실시예에서, 나사산이 형성된 압입 부품 및 연결 클립이 압입 프로세스 동안 동일한 온도인 것이 제공된다. 이는 압입 프로세스에 대해 연결 클립의 온도가 증가될 필요가 없거나 오히려 압입 부품의 온도가 감소될 필요가 없다는 것을 의미한다. 온도 감소는 압입 부품의 재료가 다소 수축되는 것을 유발하고 온도 증가는 연결 클립이 다소 팽창되는 것을 유발한다. 본 발명의 압입 프로세스에 의해, 피가공재의 온도가 변화될 필요가 없다.

본 발명은 나사산이 형성된 압입 부품을 포함하는 본 발명에 따른 연결 요소는 저 비용의 연속 유동 생산 내에서 완성되며, 단지 하나의 부품이 장비 조립 동안 장착되어, 기계, 조립 및 저장 비용을 절감하는 것을 특징으로 한다. 연결 나사를 위한 나사산이 형성된 압입 부품의 대응하는 형상의 결과로서, 연결 와이어가 부착될 때 연결 요소의 굽힘이 방지된다. 따라서 연결 지점의 나사산 강도는 관련 요구조건을 충족한다.

지금부터 본 발명의 추가의 장점 및 실시예들은 예시적인 실시예 및 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 종래 기술의 연결 디스크 및 연결 나사를 구비한 연결 클립의 사시도를 보여주며,
도 2는 종래 기술의 부가 너트 및 연결 디스크 및 연결 나사를 구비한 연결 클립의 사시도를 보여주며,
도 3은 나사산이 형성된 압입 부품을 구비한 본 발명에 따른 연결 요소의 사시도를 보여주며,
도 4는 본 발명에 따른 나사산이 형성된 압입 부품의 사시도를 보여주며,
도 5는 내부 나사산을 구비한 도 4로부터의 나산산 형성 압입 부품의 사시도를 보여주며,
도 6은 피가공재 내로 가압된 압입 부품의 단면도를 보여준다.

도 1은 U-형상 부분(2) 및 L-형상 부분(3)을 가지는 종래 기술의 연결 클립(1)을 보여준다. 내부 나사산(6)을 가지는 보어(5)가 L-형상 부분(3)의 레그(4)에 배치된다. 상기 내부 나사산(6)은 위로부터 삽입되고 연결 디스크(8)를 가지는 나사(7)를 수용하기 위해 사용된다. 우수한 전기 전도성 및 낮은 기계적 강도를 가지는 재료가 연결 부품을 위해 사용된다. 나사산이 전술된 바와 같이 이러한 재료들에 형성되는 경우, 나사산 강도가 연결 부품에 대해 부적절하다. 또한 와이어가 부착될 때 연결 부품의 바람직하지 않은 굽힘이 발생될 것이다.

도 2는 나사를 구비한 연결 클립을 위한 다른 종래 기술의 실시예를 보여준다. 다시 한번, U-형상 부분(2) 및 L-형상 부분(3)을 가지는 연결 클립(1)이 도시되며, 연결 클립(1)의 하나의 레그(4) 내에 보어를 가지며 이 보어를 통하여 연결 디스크(8)를 구비한 나사(7)가 삽입될 수 있다. 연결 클립(1)의 L-형상 부분(3) 아래에 배치되는 것은 스크류(7)가 관통하여 안내되는 너트(9)이다. 너트(9)는 하우징 내의 부가 부품 또는 몰딩으로서 실시되는 외형부(10)를 이용하여 위치된다.

도 3은 나사산 압입 부품(12)을 가지는 본 발명에 따른 연결 요소(11)를 보여준다. 본 발명에 따른 연결 요소(11)는 인접하는 L-형상 부분(15)을 구비한 U-형상 부분(14)을 가지는 연결 클립(13)을 가진다. L-형상 섹션(15)은 나사(17)를 수용하기 위한 보어를 포함하는 레그(16)를 가진다. 나사(17)는 연결 디스크(8), 연결 클립(13)의 L-형상 부분(15)의 레그(16) 내의 보어, 및 압입 부품(12)을 통과한다. 압입 부품(12)은 연결 요소(11) 내의 L-형상 부분(15)의 레그(16)에서 나사(17)의 마주하는 측부 상 내로 가압된다.

도 4는 본 발명에 따른 압입 부품(12)을 보여준다. 압입 부품(12)은 바람직하게는 원통형이고 단부면 영역(20)을 구비한 고리형 바디(19), 외주면(21), 적어도 부분적으로 내부 나사산(22)이 제공된 보어(23), 및 안착면 영역(24)을 구비한 고리형 바디(19)를 가진다. 압입 부품(12)은 또한 나사산(22)이 배치되는 원통형 연장부(25)의 형태, 및 원통형 연장부(25) 둘레에 배치되고 안착면 영역(24)을 지지하는 치형 림(26)의 형태의 링으로서 실시되는 압입 외형부를 가진다.

도 5에 도시된 것은 나사산(22)을 구비한 본 발명의 압입 부품(12)이다. 도 5는 나사산(22) 및 압입 외형부로서 사용되는 치형 림(26) 둘레에 배치되는 원통형 연장부(25)를 보여준다.

도 6은 피가공재 내로 가압된 후의 압입 부품(12)을 보여준다. 이러한 경우, 이는 연결 클립(13)이다. 도 6은 연결 클립(13)의 재료가 원통형 연장부(25) 및 치형 림(26)의 형태의 압입 외형부에 의해 압입 부품(12)의 외부 외형부에 부착되는 방법을 보여준다. 충분한 회전 방지 고정이 압입 부품의 압입 외형부 내로 피가공재 재료의 이러한 결합에 의해 보장된다.

본 발명은 나사산이 형성된 압입 부품을 포함하는 본 발명에 따른 연결 요소는 저 비용의 연속 흐름 방식으로 완성되며, 단지 하나의 부품이 장비 조립 동안 장착되어, 기계, 조립 및 저장 비용을 절감하는 것을 특징으로 한다. 연결 나사를 위한 (특히 내부에) 나사산이 형성된 압입 부품의 대응하는 형상의 결과로서, 연결 와이어가 부착될 때 연결 요소의 굽힘이 방지된다. 따라서 연결 지점의 나사산 강도는 사양을 충족한다.

Claims (10)

1. 연결 디스크(8)를 구비한 나사 조립 요소(screwing element; 17) 및 연결 클립(13)을 포함하는, 스위칭 장치용 연결 요소(11)에 있어서,
   상기 나사 조립 요소(17)는 압입 부품(press-in part; 12)에 의해 상기 연결 클립(13)에 부착되고,
   상기 압입 부품(12)은 적어도 부분적으로(in sections) 나사산(22)이 제공되는 보어(23)를 가지며,
   커팅 치형부(cutting teeth)의 치형 림(toothed rim; 26)이 상기 보어(23) 둘레에 배치되는 것을 특징으로 하는,
   스위칭 장치용 연결 요소.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 압입 부품(12)은 원통형인 것을 특징으로 하는,
   스위칭 장치용 연결 요소.
   
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 압입 부품(12)은 두 개 이상의 상이한 압입 외형부(press-in contours)에 의해 상기 연결 클립(13) 상에 압입되는 것을 특징으로 하는,
   스위칭 장치용 연결 요소.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 압입 외형부는 원통형 연장부(25) 및 커팅 치형부의 치형 림(26)으로서 구현되는(implemented) 것을 특징으로 하는,
   스위칭 장치용 연결 요소.
   
7. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 압입 부품(12) 및 상기 연결 클립(13)이 압입 프로세스 동안 동일 온도에 있는 것을 특징으로 하는,
   스위칭 장치용 연결 요소.
   
8. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 나사 조립 요소(17) 및 상기 압입 부품(12)이 일체형으로 구현되는 것을 특징으로 하는,
   스위칭 장치용 연결 요소.
   
9. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 압입 부품(12)은 내부 나사부를 가지는 것을 특징으로 하는,
   스위칭 장치용 연결 요소.
   
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 압입 부품(12)은 외부 나사부를 가지는 것을 특징으로 하는,
    스위칭 장치용 연결 요소.

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