KR101666360B1

KR101666360B1 - 방수 커넥터 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101666360B1
Application number: KR1020140187453A
Authority: KR
Inventors: 김정현; 차경호; 김대현; 이현미; 윤용일
Original assignee: 경일대학교산학협력단; (주) 에이씨티코리아
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-10-17
Also published as: KR20160077540A

Abstract

본 발명은 방수 커넥터에 관한 것으로, 절연피복(12) 및 상기 절연피복(12) 내부에 삽입된 도체(14)로 이루어지는 케이블(10); 일단이 상기 도체(14) 단부와 연결되는 터미널(20); 상기 터미널(20) 타단이 삽입 및 관통되는 하우징(30); 상기 터미널(20)에 인접하게 배치되는 연질의 제1 커버(40); 및 상기 하우징(30)과 상기 제1 커버(40) 사이에 설치되는 방수재(60)를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명은 방수 커넥터의 제조방법에 관한 것으로, 터미널연결단계(S10); 하우징형성단계(S20); 제1 커버조립단계(S30); 및 방수재형성단계(S40)를 포함하여 구성된다.
이에 따라, 절연피복 내부를 통해 유입된 수분이 하우징 내부로까지 유입되는 것을 방지할 수 있어 전기적 신호를 전달받는 PCB 등이 부식이나 합선 등으로 고장나는 것을 방지할 수 있다.

Description

방수 커넥터 및 이의 제조방법 {WATERPROOF CONNECTOR AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 커넥터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터미널 중 도체와 연결되는 부분에 방수재가 설치되어 하우징으로 수분이 유입되는 것을 방지하는 방수 커넥터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

커넥터는 선과 선을 연결하거나 선과 PCB를 이어주는 매개체로서, 소켓과 플러그로 이루어진다. 소켓과 플러그는 규격화되어 있고, 각각이 선이나 PCB에 연결되어 용이하게 탈착이 가능함으로써 선 연결 시 피복을 벗겨 선을 잇는 작업이 생략되므로 시간적으로나 경제적으로 효율적인 장점이 있다.

근래에 들어 기술력이 발전함에 따라 자동차 분야에 편의사양, 안전제어장치 등 첨단 전자장치들이 도입되어 위와 같은 커넥터의 사용이 급속도로 늘었다. 특히 자동차는 외부환경에서 독립적으로 다니다 보니 눈이나 비, 세차 등으로 수분이 많은 환경에 노출되어 있어 일반적인 커넥터는 사용이 불가능하였다.

이와 같은 자동차의 특수성에 맞춰 방수 기능을 갖는 커넥터들이 등장하기 시작했는데, '특허문헌 1'에 종래의 방수 기능을 갖는 커넥터가 개시되어 있다.

도 1은 종래의 방수 기능을 갖는 커넥터의 분해사시도로서, 도선(1); 상기 도선(1)을 감싸는 피복(2); 상기 도선(1)과 연결되는 터미널(3); 상기 터미널(3)이 삽입되는 커넥터(4); 및 상기 피복(2) 표면을 감싸도록 설치되어 상기 커넥터(4)로 수분이 유입되는 것을 방지하는 방수씰(5)로 구성된다.

그러나 종래에는 피복(2) 표면의 방수씰(5)로 인해 외부의 수분이 커넥터(4)로 유입되는 것은 방지할 수 있으나, 피복(2) 내부의 도선(1)을 따라 유입되는 수분은 예방하지 못하는 문제점이 있다. 예를 들어 차량의 엔진 주변에 설치된 커넥터의 경우 엔진의 뜨거운 열기로 인해 기화된 수증기가 존재하는데, 엔진 정지로 온도가 낮아질 경우 수증기가 응결되어 피복(2)의 손상된 부분이나 이음새 부분 등을 통해 피복(2) 내부로 유입될 수 있다. 이때 엔진과 가장 인접한 PCB 등은 온도 강하가 크게 일어나기 때문에 압력이 피복(2) 내부의 압력보다 상대적으로 크게 떨어져 피복(2) 내부와 상기 PCB 사이에 압력차이가 발생하고, 이에 따라 상기 응결된 수분이 도선(1)을 따라 터미널(3) 및 커넥터(4)로 이동함으로서 이와 연결된 PCB를 부식시키고, 더 나아가 합선을 발생시키는 문제점이 있다.

KR 10-2010-0008245 A (2010. 1. 25.)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 터미널 중 도체와 연결된 부분에 방수재를 설치하는 방수 커넥터를 제공하는 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 방수 커넥터는 절연피복 및 상기 절연피복 내부에 삽입된 도체로 이루어지는 케이블; 일단이 상기 도체 단부와 연결되는 터미널; 상기 터미널 타단이 삽입 및 관통되는 하우징; 상기 케이블이 관통되어 상기 터미널에 인접하게 배치되는 연질의 제1 커버; 및 상기 하우징과 상기 제1 커버 사이에 설치되어 노출된 상기 터미널 사이의 공간을 메우는 방수재를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 방수 커넥터의 제조방법은 절연피복 및 상기 절연피복 내부에 삽입된 도체로 이루어지는 케이블의 단부에 터미널을 연결시키는 터미널연결단계; 상기 터미널에 결합되는 하우징을 열가소성 수지로 사출하는 하우징형성단계; 연질의 제1 커버에 상기 케이블을 관통시킨 뒤 상기 터미널에 인접한 상기 절연피복 단부에 위치시키는 제1 커버조립단계; 및 상기 하우징과 상기 제1 커버 사이에 방수재를 디스펜싱하여 노출된 상기 터미널 사이의 공간을 메우는 방수재형성단계를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방수 커넥터 및 이의 제조방법은 절연피복 내부를 통해 유입된 수분이 하우징 내부로까지 유입되는 것을 방지할 수 있어 전기적 신호를 전달받는 PCB 등이 부식이나 합선 등으로 고장나는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 방수 기능을 갖는 커넥터의 분해사시도
도 2는 본 발명에 따른 방수 커넥터를 도시한 사시도
도 3은 도 2의 평면도
도 4는 도 3의 저면도
도 5는 도 2의 분해사시도
도 6은 도 5의 A부분을 확대 도시한 사시도
도 7은 도 3에서 방수재가 제거된 것을 도시한 평면도
도 8은 본 발명에 따른 방수 커넥터의 제조방법을 도시한 블록도

아래에서는 본 발명에 따른 방수 커넥터를 첨부된 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 방수 커넥터에 관한 것으로, 도 2는 본 발명에 따른 방수 커넥터를 도시한 사시도, 도 3은 도 2의 평면도, 도 4는 도 3의 저면도, 도 5는 도 2의 분해사시도, 도 6은 도 5의 A부분을 확대 도시한 사시도 및 도 7은 도 3에서 방수재가 제거된 것을 도시한 평면도이다.

본 발명에 따른 방수 커넥터는 절연피복(12) 및 절연피복(12) 내부에 삽입된 도체(14)로 이루어지는 케이블(10); 일단이 도체(14) 단부와 연결되는 터미널(20); 터미널(20) 타단이 삽입 및 관통되는 하우징(30); 케이블(10)이 관통되어 터미널(20)에 인접하게 배치되는 연질의 제1 커버(40); 및 하우징(30)과 제1 커버(40) 사이에 설치되어 노출된 터미널(20) 사이의 공간을 메우는 방수재(60)를 포함하여 구성된다.

아래에서는 각 구성요소에 대하여 상세히 설명한다.

케이블(10)은 입력부, 출력부, 제어부 등 사이에서 전기적 신호를 전달하는 것으로, 절연피복(12) 및 절연피복(12) 내부에 삽입되어 전기가 통하는 도체(14)로 이루어진다.

터미널(20)은 케이블(10)의 도체로부터 전달된 전기적 신호를 최종적으로 타 케이블이나 PCB의 커넥터(이하 '타겟 커넥터'라 한다)에 전달하는 엔드부분으로서, 일단이 도체(14) 단부와 맞닿고, 타단이 하우징(30)에 삽입 및 관통되는 연결도체(22); 연결도체(22) 끝단에 한 쌍이 서로 마주하게 연결되어 도체(14)를 감싸는 배럴(26)로 이루어진다.

연결도체(22)는 일단이 케이블(10)의 도체(14)와 연결되고, 타단이 후술할 하우징(30)에 삽입되어 관통되며, 타겟 커넥터의 터미널과 연결된다. 즉, 연결도체(22)는 도 7에 도시된 바와 같이 도체(14)와 이어지는 제1 엔드부(23); 후술할 하우징(30) 내부에 노출되어 타겟 커넥터의 터미널과 연결되는 제2 엔드부(24); 및 후술할 하우징(30)을 관통하여 제1 엔드부(23)와 제2 엔드부(24) 사이를 잇는 미들부(미도시)로 이루어진다.

제1 엔드부(23)는 도체(14)와 이어지되, 도 6에 도시된 바와 같이 도체(14)의 끝단과 겹쳐진 상태로 배치된다. 제2 엔드부(24)는 도 7에 도시된 바와 같이 후술할 하우징(30)의 내부에 노출되어 타겟 커넥터의 터미널과 연결된다. 그리고 제1 엔드부(23)와 제2 엔드부(24) 사이를 미들부가 연결시키는데, 미들부는 하우징(30) 자체를 관통한다. 따라서 도체(14)로부터 전달된 전기적 신호가 제1 엔드부(23),미들부, 제2 엔드부(24)를 통해 전달되어 타겟 커넥터로 전달시킨다.

배럴(26)은 도 6에 도시된 바와 같이 연결도체(22)의 끝단, 바람직하게는 연결도체(22)의 제1 엔드부(23)의 양측에 형성되되, 제1 엔드부(23)와 일체로 형성되고, 휘어짐으로써 제1 엔드부(23)와 겹쳐지게 배치된 도체(14)를 감싸 도체(14)와 연결도체(22)를 전기적으로 연결시킨다.

하우징(30)은 타겟 커넥터와 결합되는 부분으로, 터미널(20)과 타겟 커넥터의 터미널의 연결되는 부위를 외부 환경으로부터 안정적으로 보호한다. 구체적으로 하우징(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 연결도체(22)의 제1 엔드부(23)가 노출되는 방수부(32); 및 연결도체(22)의 제2 엔드부(24)가 노출되는 소켓부(35)로 이루어진다.

방수부(32)는 연결도체(22)의 제1 엔드부(23)와 인접한 부분으로, 도 3에 도시된 바와 같이 양단에 제1 엔드부(23)를 향해 절곡된 한 쌍의 날개(34)가 형성되어 후술할 방수재(60) 설치 시 유동성 있는 방수재(60)가 흐르지 않도록 막아주는 역할을 한다.

소켓부(35)는 연결도체(22)의 제2 엔드부(24)와 인접한 부분으로, 타겟 커넥터와 결합되어 제2 엔드부(24)가 타겟 커넥터의 터미널과 연결될 수 있도록 한다. 그리고 소켓부(35)는 타겟 커넥터와의 결합 후 내부로 수분이 유입될 수 없도록 테두리를 따라 단(36)이 형성되어 타겟 커넥터와 맞물린다. 또한, 소켓부(35) 후면은 도 4에 도시된 바와 같이 막혀있어 수분이 유입되는 것을 방지한다.

제1 커버(40)는 플레이트 형상으로 이루어져 내부에 케이블(10)이 관통되고, 터미널(20)이 위치된 곳에 인접한 절연피복(12)의 단부에 위치된다. 그리고 제1 커버(40)는 연질로 이루어져 탄성적으로 절연피복(12)을 가압함으로써 절연피복(12)의 표면을 통해 수분이 유입되는 것을 최소화시키는데, 바람직하게는 고체 실리콘으로 이루어진다. 이는 후술할 방수재(60)와의 결합을 위한 것으로, 관련한 사항은 후술한다.

제2 커버(50)는 내부로 케이블(10)이 관통되고, 제1 커버(40)와 맞닿게 배치된다. 제2 커버(50)는 경질로 이루어져 1차적으로 절연피복(12) 표면을 통해 유입되는 수분을 차단하고, 날카로운 물체로부터 제1 커버(40)가 손상되는 것을 방지한다.

방수재(60)는 케이블(10)의 내부, 즉 절연피복(12)과 도체(14) 사이를 통해 유입되는 수분이 하우징(30) 내부로 유입되는 것을 방지하는 구성요소이다. 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이 방수재(60)를 하우징(30)과 제1 커버(40) 사이에 설치하여 노출된 터미널(20)의 제1 엔드부(23) 사이 공간을 메운다. 따라서 절연피복(12)의 내부를 통해 수분이 유입되더라도 방수재(60) 내부까지만 도달할 뿐, 하우징(30)의 방수부(32)로 유입되는 것이 불가능하기 때문에 타겟 커넥터로 수분이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 절연피복(12) 내부로 수분이 침투되면, 수분이 연결도체(22)의 제1 엔드부(23)까지는 이동될 수 있으나, 방수재(60)와 제1 엔드부(23) 사이의 밀착으로 인해 하우징(30)에 삽입된 미들부까지는 침투가 불가능하다. 따라서 상기 수분이 하우징(30) 내부, 즉 제2 엔드부(23)로 침투가 불가능하기 때문에 타겟 커넥터와의 합선을 예방할 수 있고, 수분으로 인한 손상은 전기적 신호가 입력되는 커넥터만 교체하면 되는 장점이 있다.

또한, 방수재(60)는 액상 실리콘으로 이루어져 연결도체(22)의 제1 엔드부(23) 사이를 더욱 밀도 있게 메울 수 있는 장점이 있고, 더욱이 제1 커버(40)가 고체 실리콘으로 이루어질 경우 둘 사이의 결합력이 높아 더욱 긴밀하게 수분을 차단할 수 있는 장점이 있다.

아래에서는 본 발명에 따른 방수 커넥터의 제조방법을 설명한다.

도 8은 본 발명에 따른 방수 커넥터의 제조방법을 도시한 블록도이다.

터미널연결단계(S10)는 케이블(10)의 단부에 터미널(20)을 연결시키는 단계로서, 구체적으로는 절연피복(12)으로부터 노출된 도체(14)를 연결도체(22)의 제1 엔드부(23)에 얹은 뒤 배럴(26)로 감싼다.

하우징형성단계(S20)는 터미널(20)과 하우징(30)을 연결시키는 단계로서, 본 발명의 하우징(30)은 합성수지를 이용하므로, 인서트 사출을 통해 터미널(20)의 연결도체(22)의 미들부를 덮는다.

그리고 하우징형성단계(S20)에 앞서 터미널(20)의 연결도체를 크림핑(CRIMPING)하는 단계가 동반될 수 있는데, 이는 커넥터의 연결 방식 및 구조에 따른 선택적인 단계이다.

제1 커버조립단계(S30)는 연질의 재질로 이루어진 플레이트 형상의 제1 커버(40)에 케이블(10)을 관통시킨 뒤 터미널(20)에 인접한 절연피복(12) 단부에 위치시키는 단계이다.

제2 커버조립단계(S32)는 제1 커버조립단계(S30) 이후 경질의 제2 커버(50)에 케이블(10)을 관통시킨 뒤 제1 커버(40)에 맞닿게 배치시키는 단계이다.

방수재형성단계(S40)는 케이블(10) 내부로부터 배출되는 수분이 하우징(30) 내부로 유입되는 것을 방지하는 방수재(60)를 도포하는 단계로서, 구체적으로 하우징(30)과 상기 제1 커버(40) 사이에 액상 실리콘으로 이루어진 방수재(60)를 디스펜싱하여 노출된 터미널(20) 사이의 공간을 메운다. 이때, 디스펜싱되는 방수재(60)의 유동성을 높이기 위해 방수부(32)의 저면에 열선(미도시)을 배치시킨다. 따라서 방수재(60)가 연결도체(22)의 제1 엔드부(23) 사이를 긴밀하게 메울 수 있는 장점이 있다.

10: 케이블 12: 절연피복
14: 도체 20: 터미널
22: 연결도체 23: 제1 엔드부
24: 제2 엔드부 26: 배럴
30: 하우징 32: 방수부
34: 날개 35: 소켓부
36: 단 40: 제1 커버
50: 제2 커버 60: 방수재

Claims

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절연피복(12) 및 상기 절연피복(12) 내부에 삽입된 도체(14)로 이루어지는 케이블(10)의 단부에 터미널(20)을 연결시키는 터미널연결단계(S10);
상기 터미널(20)에 결합되는 하우징(30)을 열가소성 수지로 사출하는 하우징형성단계(S20);
연질의 제1 커버(40)에 상기 케이블(10)을 관통시킨 뒤 상기 터미널(20)에 인접한 상기 절연피복(12) 단부에 위치시키는 제1 커버조립단계(S30);
상기 제1 커버조립단계(S30) 이후 경질의 제2 커버(50)에 상기 케이블(10)을 관통시킨 뒤 상기 제1 커버(40)에 맞닿게 배치시키는 제2 커버조립단계(S32) 및
상기 하우징(30)과 상기 제1 커버(40) 사이에 액상 실리콘으로 이루어진 방수재(60)를 디스펜싱하여 노출된 상기 터미널(20) 사이의 공간을 메우는 방수재형성단계(S40)를 포함하여 구성되고,
상기 터미널(20)은, 일단이 상기 도체(14) 단부와 맞닿고, 타단이 상기 하우징(30)에 삽입 및 관통되는 연결도체(22); 및 상기 연결도체(22) 끝단에 한 쌍이 서로 마주하게 연결되어 상기 도체(14)를 감싸는 배럴(26)로 이루어지며,
상기 하우징(30)은, 연결도체(22)의 제1 엔드부(23)가 노출되고, 한 쌍의 날개(34)로 이루어져 상기 제1 엔드부(23)의 측면을 감싸는 방수부(32); 및 연결도체(22)의 제2 엔드부(24)가 노출되는 소켓부(35)로 이루어지고,
상기 방수재형성단계(S40)는, 상기 방수재(60)를 디스펜싱할 시 상기 방수부(32)의 저면에 열선을 배치하여 상기 방수재(60)에 열을 가하는 것을 특징으로 하는 방수 커넥터의 제조방법.
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