KR102015596B1 - 전선 케이블 커넥터 장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

이 발명은, 절연 하우징이 트랙킹 억제특성을 가지면서도 절연성, 방열성, 내열성, 내후성, 내식성을 겸비하도록 하며, 수동이나 전동으로 전원을 차단할 수 있는 기능을 제공함으로써 사용상의 편리성을 높인, 전선 케이블 커넥터 장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로서,
이 발명의 구성은, 폴리에틸렌에 가교형 반전도 탄성체, 가교형 폴리올레핀 절연복합체, 가교형 절연복합체를 동일한 중량비율로 용융 혼합하여 사출성형한 절연 하우징과, 상기한 절연 하우징의 양단에 조립되는 절연 커버와, 상기한 절연 하우징의 내부에 설치되며 좌우로 분리되어 있는 전기 접촉부재와, 상기한 절연 하우징과 전기 접촉부재의 사이에 설치되는 절연 보조 부재와, 상기한 전기접촉 부재의 사이에 설치되는 승하강 접속단과, 상기한 승하강 접속단의 하부에 설치되는 승하강 구동단과, 상기한 승하강 구동단의 상단에 설치되는 전류 측정센서와, 상기한 승하강 접속단의 상부에 설치되는 탄성부재와, 상기한 탄성부재 및 승하강 접속단의 외부를 덮고 있는 스위칭 커버와, 상기한 전기 접촉부재에 연결되어 있으며 다른 전자기기와의 물리적 및 전기적 접속을 위한 접속단자와, 상기한 전기 접촉부재에 연결되어 있는 전선 케이블을 포함하여 이루어진다.

Description

전선 케이블 커넥터 장치 및 그의 제조방법{Wire cable connector device and manufacturing method thereof}
이 발명은 전선 케이블 커넥터 장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 절연 하우징이 트랙킹 억제특성을 가지면서도 절연성, 방열성, 내열성, 내후성, 내식성을 겸비하도록 하며, 수동이나 전동으로 전원을 차단할 수 있는 기능을 제공함으로써 사용상의 편리성을 높인, 전선 케이블 커넥터 장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
각종 전자기기를 연결하는 경우에 전선 케이블의 끝에 설치되어 있는 전선 케이블 커넥터 장치를 이용하여 연결하게 된다.
전선 케이블은 절연물로 각각 피복된 다수의 심선들을 하나의 외피로 피복한 것으로서, 전선 케이블 커넥터 장치는 이와 같은 전선 케이블의 한쪽 끝부분의 외피를 탈피한 후, 탈피된 다수의 심선들의 끝부분에 고정 결합되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 전선 케이블 커넥터 장치에 관한 기술의 일예로서, 전자 제품 등의 전원을 차단할 수 있어서 잔여전류에 의한 전력손실을 줄일 수가 있고, 별도로 스위치 컨트롤러가 구비되어 사용이 편리하고, 다양한 센서가 동원되어 자동으로 전원을 차단하는 것이 가능한 기술이 일본 공개특허공보 특개2010-118332호(공개일자 2010년 5월 27일)의 "전동식 전원 제어장치"에서 개시된 바 있다.
그러나, 상기한 일본 공개특허공보 특개2010-118332호를 포함한 종래의 전선 케이블 커넥터 장치는, 고압 전류가 흐르는 경우에 커넥터 장치의 절연 하우징의 표면에 부착되어 있는 수분, 먼지, 도전성 오염물질 등에 전기장이 가해지게 되어 도전성 통로(track)가 형성되면서 커넥터 장치의 절연 특성이 파괴되는 트랙킹(tracking) 현상이 발생되며, 이와 같은 트랙킹 현상이 지속되면 단락 또는 지락으로 진행하게 되어 발화됨으로써 화재발생의 위험성이 있다.
일본 공개특허공보 특개2010-118332호
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 절연 하우징이 트랙킹 억제특성을 가지면서도 절연성, 방열성, 내열성, 내후성, 내식성을 겸비하도록 하는, 전선 케이블 커넥터 장치 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 수동이나 전동으로 전원을 차단할 수 있는 기능을 제공함으로써 사용상의 편리성을 높인, 전선 케이블 커넥터 장치 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 폴리에틸렌에 가교형 반전도 탄성체, 가교형 폴리올레핀 절연복합체, 가교형 절연복합체를 동일한 중량비율로 용융 혼합하여 사출성형한 절연 하우징과, 상기한 절연 하우징의 양단에 조립되는 절연 커버와, 상기한 절연 하우징의 내부에 설치되며 좌우로 분리되어 있는 전기 접촉부재와, 상기한 절연 하우징과 전기 접촉부재의 사이에 설치되는 절연 보조 부재와, 상기한 전기접촉 부재의 사이에 설치되는 승하강 접속단과, 상기한 승하강 접속단의 하부에 설치되는 승하강 구동단과, 상기한 승하강 구동단의 상단에 설치되는 전류 측정센서와, 상기한 승하강 접속단의 상부에 설치되는 탄성부재와, 상기한 탄성부재 및 승하강 접속단의 외부를 덮고 있는 스위칭 커버와, 상기한 전기 접촉부재에 연결되어 있으며 다른 전자기기와의 물리적 및 전기적 접속을 위한 접속단자와, 상기한 전기 접촉부재에 연결되어 있는 전선 케이블을 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 절연 하우징은 육면체 형상으로, 전단면 및 후단면을 중심으로 측부의 테두리 영역에 단면이 톱니 형상의 커버 수용 돌기가 연속되어 형성되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 절연 하우징의 전면 및 후면에는 전기 접촉부재에 연결되어 있는 접속단자 및 전선 케이블에 대한 안정적인 삽입, 불순물 유입 방지를 위해 사각의 부재 삽입홈이 상기한 접속단자 및 전선 케이블이 통과되도록 개구된 형태로 형성되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 절연 커버는 가압단이 형성되어 접속단자 및 전선 케이블이 통과하게 되며, 상기한 접속단자 및 전선 케이블의 외주면에 압력을 가함으로써 체결력을 향상시키면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 전류 측정센서로부터 검출되는 전류정보를 읽어들이고, 상기한 승하강 구동단을 작동시키기 위한 제어부를 더 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 가교형 절연복합체 펠렛은, 알코올 중량 100을 기준으로 실란(silane)으로서 트리메톡시비닐(trimethoxyvinyl) 1~2 중량부를 첨가하여 교반한 뒤에, 내트랙킹제로서 마그네슘 하이드록사이드(magnesium hydroxide) 8~24 중량부를 투여한 후 여과하고 건조시킴으로써 실란처리된 내트랙킹제를 제조하고, 알코올 중량 100을 기준으로 실란(silane)으로서 트리메톡시비닐(trimethoxyvinyl) 1~2 중량부를 첨가하여 교반한 뒤에, 보조 내트랙킹제로서 티타늄 옥사이드(titanium oxide) 0.2~10 중량부를 투여한 후 여과하고 건조시킴으로써 실란처리된 보조 내트랙킹제를 제조하고, 폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로 니켈(nickel)로 코팅된 카본촙사(carbon chop fiber) 0.1~20 중량부, 금속산화물로서 알루미늄 옥사이드(aluminium oxide) 0.1~100 중량부, 무기 방열제로서 실리콘 카바이드(silicon carbide) 0.1~50 중량부, 보조 방열제로서 흑연(graphite) 0.01~2 중량부, 활제 0.05~2 중량부를 순차적으로 투여하고 배합하여 100~160℃의 온도에서 용융혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 방열 마스터 배치를 제조하고, 폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로, 상기한 실란처리된 내트랙킹제 4~12 중량부, 상기한 실란처리된 보조 내트랙킹제 0.1~5 중량부, 산화방지제로서 트리스(2,4- 디터트- 부틸페닐) 포스파이트 (tris(2,4- ditert- butylphenyl) posphite) 0.05~2 중량부, 내열안정제로서 1,6- 헥산디올- 비스- [3- (3,5- 디- 티- 부틸- 4- 하이드록시페닐) 프로피오네이트] (1,6- hexanediol- bis- [3- (3,5- di- t- butyl- 4- hydroxyphenyl) propionate]) 0.05~2 중량부, 자외선 흡수제로서 2- 하이드록시- 4- 메톡시벤조페논 (2- hydroxy- 4- methoxybenzophenone) 0.1~2 중량부, 광안정제로서 비스(1,2,2,6,6- 펜타메틸- 4- 피퍼리딜) 세바시에이트 (bis(1,2,2,6,6- pentamethyl- 4- piperidyl) sebacate) 0.1~2 중량부, 자외선차단 안료로서 마그네슘 알루미늄 하이드록시카보네이트(magnesium aluminium hydroxycarbonate) 0.01~1 중량부, 상기한 방열 마스터 배치 1~20 중량부를 순차적으로 투여하여 100~160℃의 온도에서 용융혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 절연 복합체 펠렛을 제조한 후, 상기한 절연 복합체 펠렛 105~128 중량부와 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 제조한 것을 사용하면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 가교형 폴리올레핀 절연복합체 펠렛은, 상기한 가교형 절연복합체 펠렛에 폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 제조한 것을 사용하면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 가교형 반전도 탄성체 펠렛은, 고분자 탄성체 중량 100을 기준으로 알루미늄(aluminium)으로 금속코팅된 카본촙사 1~50 중량부, 도전성 충진제로서 흑연(graphite) 0.5~20 중량부, 산화방지제 0.1~0.5 중량부, 활제 0.1~0.5 중량부를 투여하여 100~140℃의 온도에서 혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 반전도 탄성체 펠렛을 제조한 후, 상기한 반전도 탄성체 펠렛 102~171 중량부와 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 제조한 것을 사용하면 바람직하다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 방법의 구성은, 알코올 중량 100을 기준으로 실란(silane)으로서 트리메톡시비닐(trimethoxyvinyl) 1~2 중량부를 첨가하여 교반한 뒤에, 내트랙킹제로서 마그네슘 하이드록사이드(magnesium hydroxide) 8~24 중량부를 투여한 후 여과하고 건조시킴으로써 실란처리된 내트랙킹제를 제조하는 단계와, 알코올 중량 100을 기준으로 실란(silane)으로서 트리메톡시비닐(trimethoxyvinyl) 1~2 중량부를 첨가하여 교반한 뒤에, 보조 내트랙킹제로서 티타늄 옥사이드(titanium oxide) 0.2~10 중량부를 투여한 후 여과하고 건조시킴으로써 실란처리된 보조 내트랙킹제를 제조하는 단계와, 폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로 니켈(nickel)로 코팅된 카본촙사(carbon chop fiber) 0.1~20 중량부, 금속산화물로서 알루미늄 옥사이드(aluminium oxide) 0.1~100 중량부, 무기 방열제로서 실리콘 카바이드(silicon carbide) 0.1~50 중량부, 보조 방열제로서 흑연(graphite) 0.01~2 중량부, 활제 0.05~2 중량부를 순차적으로 투여하고 배합하여 100~160℃의 온도에서 용융혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 방열 마스터 배치를 제조하는 단계와, 폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로, 상기한 실란처리된 내트랙킹제 4~12 중량부, 상기한 실란처리된 보조 내트랙킹제 0.1~5 중량부, 산화방지제로서 트리스(2,4- 디터트- 부틸페닐) 포스파이트 (tris(2,4- ditert- butylphenyl) posphite) 0.05~2 중량부, 내열안정제로서 1,6- 헥산디올- 비스- [3- (3,5- 디- 티- 부틸- 4- 하이드록시페닐) 프로피오네이트] (1,6- hexanediol- bis- [3- (3,5- di- t- butyl- 4- hydroxyphenyl) propionate]) 0.05~2 중량부, 자외선 흡수제로서 2- 하이드록시- 4- 메톡시벤조페논 (2- hydroxy- 4- methoxybenzophenone) 0.1~2 중량부, 광안정제로서 비스(1,2,2,6,6- 펜타메틸- 4- 피퍼리딜) 세바시에이트 (bis(1,2,2,6,6- pentamethyl- 4- piperidyl) sebacate) 0.1~2 중량부, 자외선차단 안료로서 마그네슘 알루미늄 하이드록시카보네이트(magnesium aluminium hydroxycarbonate) 0.01~1 중량부, 상기한 방열 마스터 배치 1~20 중량부를 순차적으로 투여하여 100~160℃의 온도에서 용융혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 절연 복합체 펠렛을 제조한 후, 상기한 절연 복합체 펠렛 105~128 중량부와 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 가교형 절연복합체 펠렛을 제조하는 단계와, 폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 가교형 폴리올레핀 절연복합체 펠렛을 제조하는 단계와, 고분자 탄성체 중량 100을 기준으로 알루미늄(aluminium)으로 금속코팅된 카본촙사 1~50 중량부, 도전성 충진제로서 흑연(graphite) 0.5~20 중량부, 산화방지제 0.1~0.5 중량부, 활제 0.1~0.5 중량부를 투여하여 100~140℃의 온도에서 혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 반전도 탄성체 펠렛을 제조한 후, 상기한 반전도 탄성체 펠렛 102~171 중량부와 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 가교형 반전도 탄성체 펠렛을 제조하는 단계와, 폴리에틸렌에 상기한 가교형 반전도 탄성체 펠렛, 상기한 가교형 폴리올레핀 절연복합체 펠렛, 상기한 가교형 절연복합체 펠렛을 동일한 중량비율로 용융 혼합한 뒤 절연 하우징을 사출 성형하는 단계와, 전기접촉부재에 접속단자와 전선 케이블을 조립하는 단계와, 상기한 절연 하우징에 전기 접촉부재를 설치하면서 상기한 전기 접촉부재의 사이에 스위칭 커버, 탄성부재, 승하강 접속단, 승하강 구동단, 전류 측정센서를 조립하는 단계와, 상기한 절연 하우징의 양단에 절연 보조부재 및 절연커버를 조립하는 단계를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명은, 절연 하우징이 트랙킹 억제특성을 가지면서도 절연성, 방열성, 내열성, 내후성, 내식성을 겸비하도록 하며, 수동이나 전동으로 전원을 차단할 수 있는 기능을 제공함으로써 사용상의 편리성을 높인, 효과를 갖는다.
도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 전선 케이블 커넥터 장치를 전방측에서 바라다본 사시도이다.
도 2는 도 1의 일부 분해 조립도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 전선 케이블 커넥터 장치를 후방측에서 바라다본 사시도이다.
도 4는 도 3의 일부 분해도이다.
도 5의 (a), (b)는 이 발명의 일 실시예에 따른 전선 케이블 커넥터 장치의 스위칭 구조를 설명하기 위한 단면 구조도이다.
도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 전선 케이블 커넥터 장치의 제조방법의 공정 순서도이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 균등물 내지 대체물들을 포함하는 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능하다.
또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어의 표현은, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 방향에 관한 표현은 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하며, "연결된다"거나 "접속된다"라는 표현은 직접적인 연결 또는 접속뿐만이 아니라 중간에 다른 구성요소를 매개로 하는 연결 또는 접속을 포함한다.
도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 전선 케이블 커넥터 장치를 전방측에서 바라다본 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부 분해 조립도이고, 도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 전선 케이블 커넥터 장치를 후방측에서 바라다본 사시도이고, 도 4는 도 3의 일부 분해도이고, 도 5의 (a), (b)는 이 발명의 일 실시예에 따른 전선 케이블 커넥터 장치의 스위칭 구조를 설명하기 위한 단면 구조도이다.
도 1 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 전선 케이블 커넥터 장치의 구성은, 폴리에틸렌에 가교형 반전도 탄성체, 가교형 폴리올레핀 절연복합체, 가교형 절연복합체를 동일한 중량비율로 용융 혼합하여 사출성형한 절연 하우징(120)과, 상기한 절연 하우징(123)의 양단에 조립되는 절연 커버(130)와, 상기한 절연 하우징(120)의 내부에 설치되며 좌우로 분리되어 있는 전기 접촉부재(160)와, 상기한 절연 하우징(120)과 전기 접촉부재(160)의 사이에 설치되는 절연 보조 부재(130a)와, 상기한 전기접촉 부재(160)의 사이에 설치되는 승하강 접속단(142)과, 상기한 승하강 접속단(142)의 하부에 설치되는 승하강 구동단(143)과, 상기한 승하강 구동단(143)의 상단에 설치되는 전류 측정센서(143a)와, 상기한 승하강 접속단(142)의 상부에[ 설치되는 탄성부재(141)와, 상기한 탄성부재(141) 및 승하강 접속단(142)의 외부를 덮고 있는 스위칭 커버(140)와, 상기한 전기 접촉부재(160)에 연결되어 있으며 다른 전자기기와의 물리적 및 전기적 접속을 위한 접속단자(110)와, 상기한 전기 접촉부재(160)에 연결되어 있는 전선 케이블(150)을 포함하여 이루어진다.
상기한 절연 하우징(120)은 육면체 형상으로, 전단면 및 후단면을 중심으로 측부의 테두리 영역에 단면이 톱니 형상의 커버 수용 돌기(121)가 연속되어 형성됨으로써, 플렉시블 재질로 형성된 절연 커버(130)와의 체결력을 향상시키는 구조로 이루어진다.
또한, 상기한 절연 하우징(120)의 전면 및 후면에는 전기 접촉부재(160)에 연결되어 있는 접속단자(110) 및 전선 케이블(150)에 대한 안정적인 삽입, 방수, 먼지 등 불순물 유입 방지를 위해 사각의 부재 삽입홈(122)이 상기한 접속단자(110) 및 전선 케이블(150)이 통과되도록 개구된 형태로 형성되어 있다. 즉, 상기한 절연 하우징(120)의 외부면 중 절연 커버(130)와 부착되는 전면 및 후면에는 부재 삽입홈(122)이 각 접속단자(110) 및 전선 케이블(150)을 삽입한 상태의 전기 접촉부재(160)의 전도 홈(161)을 중심으로 형성되어 있고, 상기한 부재 삽입홈(122)으로는 사각 플레이트 형상으로 중앙에 관통홀을 구비한 절연 보조 부재(130a)가 삽입된다.
또한, 상기한 절연 하우징(120)은 디폴트(default) 상태에서 2개의 전기 접촉부재(160)를 전기적으로 절연하기 위하여 내부에 절연홈(123)이 형성되며, 상기한 절연홈(123)을 향하여 2개의 전기 접촉부재(160)가 길이방향축상에 일치하게 적어도 한 쌍 이상이 형성되며, 한쌍의 전기 접촉부재(160)의 전도 홈(161)으로 삽입되는 접속단자(110)와 전선 케이블(150)을 하나의 쌍으로서 마주보도록 위치하는 구조로 이루어진다.
상기한 절연 커버(130)는 상기한 절연 하우징(120)의 커버 수용 돌기(121)와 체결시 대응되어 맞물리는 형태의 내향된 음각 형상의 수용 홈이 형성되는 구조로 이루어진다.
또한, 상기한 절연 커버(130)는 가압단(131)이 형성되어 접속단자(110) 및 전선 케이블(150)이 통과하게 되며, 이와 같이 접속단자(110) 및 전선 케이블(150)이 통과된 상태에서 접속단자(110) 및 전선 케이블(150)의 외주면에 압력을 가함으로써 체결력을 향상시키게 된다.
상기한 절연 하우징(120)의 내부에는 길이 방향으로 긴 육면체의 도전성 부재로 이루어지며 길이 방향으로 중간부가 절단된 구조의 전기 접촉부재(160)를 내측에 적어도 하나 이상 포함하는 구조로 이루어지는데, 즉, 접속단자(110)가 삽입 연결된 제1 전기 접촉부재(160)와, 전선 케이블(150)이 삽입 연결된 제2 전기 접촉부재(160)가 서로 대향 배치되는 구조로 이루어진다.
상기한 전기 접촉부재(160)중 전선 케이블(150)을 삽입하는 전도 홈(161)은 제 2 도체단(151)의 삽입시 체결력 강화를 위해 표면이 내향성 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 절연홈(123)을 중심으로 마주보는 전기 접촉부재(160)는 2개의 쌍이 존재하며, 각각의 쌍은 폭 방향에서 볼때 절연 하우징(120)에 의해서 절연되어 있는 구조로 형성된다.
상기한 절연 하우징(120)의 각각의 부재 삽입홈(122)에는 절연 보조 부재(130a)가 접속단자(110) 및 전선 케이블(150)의 외주면을 둘러 쌓는 형태로 삽입되어, 단자 및 전선의 방수, 먼지 등 불순물 유입 방지를 위한 1차적인 기능을 수행한다. 상기한 절연 보조 부재(130a)는 상술한 절연 커버(130)의 원재료에 해당하는 발포 실리콘, 그 밖의 우레탄, 실리콘, 발포폼, 탄성고무 등 쿠션감을 갖는 다양한 소재로 구성될 수 있다. 상기한 절연 보조 부재(130a)는 접속 단자(110)의 제1 도체단(111) 및 전선 케이블(150)의 제2 도체단(151)이 각각의 전기 접촉부재(160)에 삽입된 상태에서 접속 단자(110) 및 전선 케이블(150)의 피복 부위를 마감하며, 2차로 절연 커버(130)에 단자 및 전선의 방수, 먼지 등 불순물 유입 방지를 위한 기능이 추가적으로 수행된다.
상기한 절연 커버(130)의 가압단(131)과 접속 단자(110) 및 전선 케이블(150)의 피복과 맞닿는 외부면에는 코팅층을 도포함으로써, 외부로부터의 방진 및 방수 기능을 보다 강화할 수 있다.
상기한 절연 하우징(120)의 내부에 배치된 전기 접촉부재(160)의 절단부의 상부에는 스위칭 커버(140)가 구비되는 구조로 이루어진다. 또한, 절연 하우징(120)의 내부에는 절연홈(123)을 중심으로 접속단자(110) 및 전선 케이블(150)이 각각 삽입된 한쌍의 전기 접촉부재(160)가 이격되어 마주보고 있는 상태에서, 절연홈(123)에는 승하강 접속단(142) 및 승하강 구동단(143)이 구비되며, 스위칭칭 커버(140)와 승하강 접속단(142)과 사이에는 탄성부재(141)가 설치된다.
단면이 사각형으로 상대적으로 직경이 큰 상단 영역을 갖는 절연홈(123)에는 단면이 'ㅜ 자' 형상의 승하강 접속단(142)이 삽입되어 얹혀지게 되는데, 승하강 접속단(142)의 상부에는 탄성부재(141)가 위치하며, 상기한 탄성부재(141) 및 승하강 접속단(142)의 외부는 실리콘 재질의 스위칭 커버(140)에 의해서 덮혀진 구조를 갖는다.
상기한 승하간 접속단(142)의 하단은, 승하강 구동단(143)과 연동되어 동작하는 직선 운동축과 맞닿은 형태를 가짐으로써, 승하강 구동단(143)의 동작에 따라 직선 운동축에 의해 길이 방향으로 평행하게 놓여진 두 개의 전기 접촉부재(160)와의 오프상태 및 온상태가 가능한 스위칭 효과를 제공할 수 있다.
상기한 승하강 접속단(142)은 두 개의 전기 접촉부재(160)를 접속하는 구성요소로서, 전기 접촉부재(160)와 동일한 소재 또는 도전성 수지조성물로 이루어지는 무연 초고도전성 플라스틱에 의해 형성될 수 있다. 그 경우, 승하강 접속단(142)은 접속단자(110)의 제1 도체단(111)이 삽입된 상태의 전기 접촉부재(160)와, 전선 케이블(150)의 제2 도체단(151)이 삽입된 상태의 전기 접촉부재(160) 간을 스위칭 커버(140) 또는 승하강 구동단(143)의 동작에 따라 전기적 온상태 또는 오프상태로 제공할 수 있다.
상기한 승하강 구동단(143)은 솔레노이드 및 플런저로 이루어지거나, 리니어 모터로 형성될 수 있다.
상기한 승하강 구동단(143)의 직선 운동축의 끝에는, 외부의 제어부 또는 작동 스위치와 연결되어 제어를 받는 경우에 전류 측정을 위한 전류 측정센서(143a)가 설치되는 구조로 이루어진다.
상기한 전류 측정센서(143a)는 커넥터에서의 통상시 전류 검출과 이상시 누설전류 등의 검출을 수행하여, 전선 케이블 커넥터 장치와 일체 또는 별도로 형성되는 제어부(도시되지 않음)로 이를 전송할 수 있다.
제어부(도시되지 않음)는 승하강 구동단(143)에 대한 제어를 통해, 도 5a에 도시되어 있는 바와 같이 승하강 접속단(142)가 2개의 마주보는 전기 접촉부재(160)를 연결하는 전기적 온상태에서, 도 5b에 도시되어 있는 바와 같이 승하강 접속단(142)의 높이를 높여서 2개의 마주보는 전기 접촉부재(160)를 차단하는 전기적 오프 상태로 변환시킬 수 있다.
상기한 승하강 접속단(142)과 스위칭 커버(140)의 사이에 있는 탄성부재(141)는, 승하강 구동단(143)에 의하거나 사용자가 수동으로 직접 스위칭 커버(140)를 눌러줌으로써 도 4b에 도시되어 있는 바와 같은 전기적 오프상태에서 도 4a에 도시되어 있는 바와 같은 전기적 온상태로 승하강 접속단(142)의 높이를 낮추는 경우에 이를 보조하는 역할을 수행할 수 있다.
상기한 스위칭 커버(140), 탄성부재(141), 승하강 접속단(142)은 일체형으로 형성될 수 있다.
상기한 접속단자(110)는 내측 끝에 제1 도체단(111)이 형성되어 전기 접촉부재(160)와 맞닿으며, 외측 끝은 대상 객체에 해당하는 전선 커넥터와 접속을 위해 돌출된 단자로 형성된다. 또한, 상기한 접속단자(110)는 외피 일부분이 피복되어 있으며, 제1 도체단(111)은 구리합금 등의 금속에 의해 형성됨으로써 전도성을 갖는다.
도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 전선 케이블 커넥터 장치의 제조방법의 공정 순서도이다.
도 6에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일 실시예에 따른 전선 케이블 커넥터 장치의 제조방법은, 알코올 중량 100을 기준으로 실란(silane)으로서 트리메톡시비닐(trimethoxyvinyl) 1~2 중량부를 첨가하여 교반한 뒤에, 내트랙킹제로서 마그네슘 하이드록사이드(magnesium hydroxide) 8~24 중량부를 투여한 후 여과하고 건조시킴으로써 실란처리된 내트랙킹제를 제조하는 단계(S10)와, 알코올 중량 100을 기준으로 실란(silane)으로서 트리메톡시비닐(trimethoxyvinyl) 1~2 중량부를 첨가하여 교반한 뒤에, 보조 내트랙킹제로서 티타늄 옥사이드(titanium oxide) 0.2~10 중량부를 투여한 후 여과하고 건조시킴으로써 실란처리된 보조 내트랙킹제를 제조하는 단계(S20)와, 폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로 니켈(nickel)로 코팅된 카본촙사(carbon chop fiber) 0.1~20 중량부, 금속산화물로서 알루미늄 옥사이드(aluminium oxide) 0.1~100 중량부, 무기 방열제로서 실리콘 카바이드(silicon carbide) 0.1~50 중량부, 보조 방열제로서 흑연(graphite) 0.01~2 중량부, 활제 0.05~2 중량부를 순차적으로 투여하고 배합하여 100~160℃의 온도에서 용융혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 방열 마스터 배치를 제조하는 단계(S30)와, 폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로, 상기한 실란처리된 내트랙킹제 4~12 중량부, 상기한 실란처리된 보조 내트랙킹제 0.1~5 중량부, 산화방지제로서 트리스(2,4- 디터트- 부틸페닐) 포스파이트 (tris(2,4- ditert- butylphenyl) posphite) 0.05~2 중량부, 내열안정제로서 1,6- 헥산디올- 비스- [3- (3,5- 디- 티- 부틸- 4- 하이드록시페닐) 프로피오네이트] (1,6- hexanediol- bis- [3- (3,5- di- t- butyl- 4- hydroxyphenyl) propionate]) 0.05~2 중량부, 자외선 흡수제로서 2- 하이드록시- 4- 메톡시벤조페논 (2- hydroxy- 4- methoxybenzophenone) 0.1~2 중량부, 광안정제로서 비스(1,2,2,6,6- 펜타메틸- 4- 피퍼리딜) 세바시에이트 (bis(1,2,2,6,6- pentamethyl- 4- piperidyl) sebacate) 0.1~2 중량부, 자외선차단 안료로서 마그네슘 알루미늄 하이드록시카보네이트(magnesium aluminium hydroxycarbonate) 0.01~1 중량부, 상기한 방열 마스터 배치 1~20 중량부를 순차적으로 투여하여 100~160℃의 온도에서 용융혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 절연 복합체 펠렛을 제조한 후, 상기한 절연 복합체 펠렛 105~128 중량부와 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 가교형 절연복합체 펠렛을 제조하는 단계(S40)와, 폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 가교형 폴리올레핀 절연복합체 펠렛을 제조하는 단계(S50)와, 고분자 탄성체 중량 100을 기준으로 알루미늄(aluminium)으로 금속코팅된 카본촙사 1~50 중량부, 도전성 충진제로서 흑연(graphite) 0.5~20 중량부, 산화방지제 0.1~0.5 중량부, 활제 0.1~0.5 중량부를 투여하여 100~140℃의 온도에서 혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 반전도 탄성체 펠렛을 제조한 후, 상기한 반전도 탄성체 펠렛 102~171 중량부와 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 가교형 반전도 탄성체 펠렛을 제조하는 단계(S60)와, 폴리에틸렌에 상기한 가교형 반전도 탄성체 펠렛, 상기한 가교형 폴리올레핀 절연복합체 펠렛, 상기한 가교형 절연복합체 펠렛을 동일한 중량비율로 용융 혼합한 뒤 절연 하우징을 사출 성형하는 단계(S70)와, 전기접촉부재(160)에 접속단자(110)와 전선 케이블(150)을 조립하는 단계(S80)와, 상기한 절연 하우징(120)에 전기 접촉부재(160)를 설치하면서 상기한 전기 접촉부재(160)의 사이에 스위칭 커버(140), 탄성부재(141), 승하강 접속단(142), 승하강 구동단(143), 전류 측정센서(143a)를 조립하는 단계(S90)와, 상기한 절연 하우징(120)의 양단에 절연 보조부재(130a) 및 절연커버(130)를 조립하는 단계(S100)를 포함하여 이루어진다.
상기한 실란(silane)이 1 중량부 미만일 경우 롤리올레핀과 내트랙킹제간의 표면계면 접착력이 떨어지고, 2 중량부 초과인 경우 경제성이 떨어진다.
상기한 내트랙킹제가 8 중량부 미만일 경우 내전압 특성이 떨어지고 24 중량부를 초과하면 용융혼련성이 떨어진다.
상기한 보조 내트랙킹제가 0.2 중량부 미만일 경우 내전압 특성이 떨어지고 10 중량부를 초과하면 용융혼련성이 떨어진다.
상기한 방열 마스터 배치 제조시, 카본촙사(carbon chop fiber)가 0.1 중량부 미만일 경우 방열 성능이 떨어지고, 20 중량부를 초과하면 혼련성이 떨어진다.
상기한 방열 마스터 배치 제조시, 금속산화물이 0.1 중량부 미만이면 내열 성능이 떨어지고 100 중량부를 초과하면 혼련성이 떨어진다.
상기한 방열 마스터 배치 제조시, 무기 방열제가 0.1 중량부 미만이면 방열성능이 떨어지고 50 중량부를 초과하면 혼련성이 떨어진다.
상기한 방열 마스터 배치 제조시, 보조 방열제가 0.01 중량부 미만이면 방열성능이 떨어지고 2 중량부를 초과하면 혼련성이 떨어진다.
상기한 절연 복합체 펠렛 제조시, 산화방지제가 0.05 중량부 미만이면 장기 리디컬 안정성이 떨어지고 2 중량부를 초과하면 경제성이 떨어진다.
상기한 절연 복합체 펠렛 제조시, 내열 안정제가 0.05 중량부 미만이면 내열산화성이 떨어지고 2 중량부를 초과하면 경제성이 떨어진다.
상기한 절연 복합체 펠렛 제조시, 자외선 흡수제가 0.1 중량부 미만이면 자외선 흡수성이 떨어지고 2 중량부 초과하면 경제성이 떨어진다.
상기한 절연 복합체 펠렛 제조시, 자외선차단 안료가 0.01 중량부 미만이면 ㅅt상이 발현되지 않고 1 중량부를 초과하면 분산성이 떨어진다.
상기한 가교형 폴리올레핀 절연복합체 펠렛 제조시 유기과산화물이 1 중량부 미만이면 절연 복합체의 가교도(cross-linking density)가 떨어지고 5 중량부를 초과하면 가교외 부반응이 증가된다.
110 : 접속단자 120 : 절연 하우징
130 : 절연 커버 130a : 절연 보조 부재
140 : 스위칭 커버 141 : 탄성부재
142 : 승하강 접속단 143 : 승하강 구동단
150 : 전선 케이블 160 : 전기 접촉부재

Claims (9)

  1. 폴리에틸렌에 가교형 반전도 탄성체, 가교형 폴리올레핀 절연복합체, 가교형 절연복합체를 동일한 중량비율로 용융 혼합하여 사출성형한 절연 하우징과,
    상기한 절연 하우징의 양단에 조립되는 절연 커버와,
    상기한 절연 하우징의 내부에 설치되며 좌우로 분리되어 있는 전기 접촉부재와,
    상기한 절연 하우징과 전기 접촉부재의 사이에 설치되는 절연 보조 부재와,
    상기한 전기접촉 부재의 사이에 설치되는 승하강 접속단과,
    상기한 승하강 접속단의 하부에 설치되는 승하강 구동단과,
    상기한 승하강 구동단의 상단에 설치되는 전류 측정센서와,
    상기한 승하강 접속단의 상부에 설치되는 탄성부재와,
    상기한 탄성부재 및 승하강 접속단의 외부를 덮고 있는 스위칭 커버와,
    상기한 전기 접촉부재에 연결되어 있으며 다른 전자기기와의 물리적 및 전기적 접속을 위한 접속단자와,
    상기한 전기 접촉부재에 연결되어 있는 전선 케이블과,
    상기한 전류 측정센서로부터 검출되는 전류정보를 읽어들이고, 상기한 승하강 구동단을 작동시키기 위한 제어부를 포함하여 이루어지며,
    상기한 가교형 절연복합체 펠렛은, 알코올 중량 100을 기준으로 실란(silane)으로서 트리메톡시비닐(trimethoxyvinyl) 1~2 중량부를 첨가하여 교반한 뒤에, 내트랙킹제로서 마그네슘 하이드록사이드(magnesium hydroxide) 8~24 중량부를 투여한 후 여과하고 건조시킴으로써 실란처리된 내트랙킹제를 제조하고, 알코올 중량 100을 기준으로 실란(silane)으로서 트리메톡시비닐(trimethoxyvinyl) 1~2 중량부를 첨가하여 교반한 뒤에, 보조 내트랙킹제로서 티타늄 옥사이드(titanium oxide) 0.2~10 중량부를 투여한 후 여과하고 건조시킴으로써 실란처리된 보조 내트랙킹제를 제조하고, 폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로 니켈(nickel)로 코팅된 카본촙사(carbon chop fiber) 0.1~20 중량부, 금속산화물로서 알루미늄 옥사이드(aluminium oxide) 0.1~100 중량부, 무기 방열제로서 실리콘 카바이드(silicon carbide) 0.1~50 중량부, 보조 방열제로서 흑연(graphite) 0.01~2 중량부, 활제 0.05~2 중량부를 순차적으로 투여하고 배합하여 100~160℃의 온도에서 용융혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 방열 마스터 배치를 제조하고, 폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로, 상기한 실란처리된 내트랙킹제 4~12 중량부, 상기한 실란처리된 보조 내트랙킹제 0.1~5 중량부, 산화방지제로서 트리스(2,4- 디터트- 부틸페닐) 포스파이트 (tris(2,4- ditert- butylphenyl) posphite) 0.05~2 중량부, 내열안정제로서 1,6- 헥산디올- 비스- [3- (3,5- 디- 티- 부틸- 4- 하이드록시페닐) 프로피오네이트] (1,6- hexanediol- bis- [3- (3,5- di- t- butyl- 4- hydroxyphenyl) propionate]) 0.05~2 중량부, 자외선 흡수제로서 2- 하이드록시- 4- 메톡시벤조페논 (2- hydroxy- 4- methoxybenzophenone) 0.1~2 중량부, 광안정제로서 비스(1,2,2,6,6- 펜타메틸- 4- 피퍼리딜) 세바시에이트 (bis(1,2,2,6,6- pentamethyl- 4- piperidyl) sebacate) 0.1~2 중량부, 자외선차단 안료로서 마그네슘 알루미늄 하이드록시카보네이트(magnesium aluminium hydroxycarbonate) 0.01~1 중량부, 상기한 방열 마스터 배치 1~20 중량부를 순차적으로 투여하여 100~160℃의 온도에서 용융혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 절연 복합체 펠렛을 제조한 후, 상기한 절연 복합체 펠렛 105~128 중량부와 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 제조한 것을 사용하며,
    상기한 가교형 폴리올레핀 절연복합체 펠렛은, 상기한 가교형 절연복합체 펠렛에 폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 제조한 것을 사용하며,
    상기한 가교형 반전도 탄성체 펠렛은, 고분자 탄성체 중량 100을 기준으로 알루미늄(aluminium)으로 금속코팅된 카본촙사 1~50 중량부, 도전성 충진제로서 흑연(graphite) 0.5~20 중량부, 산화방지제 0.1~0.5 중량부, 활제 0.1~0.5 중량부를 투여하여 100~140℃의 온도에서 혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 반전도 탄성체 펠렛을 제조한 후, 상기한 반전도 탄성체 펠렛 102~171 중량부와 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 제조한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 전선 케이블 커넥터 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기한 절연 하우징은 육면체 형상으로, 전단면 및 후단면을 중심으로 측부의 테두리 영역에 단면이 톱니 형상의 커버 수용 돌기가 연속되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전선 케이블 커넥터 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기한 절연 하우징의 전면 및 후면에는 전기 접촉부재에 연결되어 있는 접속단자 및 전선 케이블에 대한 안정적인 삽입, 불순물 유입 방지를 위해 사각의 부재 삽입홈이 상기한 접속단자 및 전선 케이블이 통과되도록 개구된 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전선 케이블 커넥터 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기한 절연 커버는 가압단이 형성되어 접속단자 및 전선 케이블이 통과하게 되며, 상기한 접속단자 및 전선 케이블의 외주면에 압력을 가함으로써 체결력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 전선 케이블 커넥터 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 알코올 중량 100을 기준으로 실란(silane)으로서 트리메톡시비닐 (trimethoxyvinyl) 1~2 중량부를 첨가하여 교반한 뒤에, 내트랙킹제로서 마그네슘 하이드록사이드(magnesium hydroxide) 8~24 중량부를 투여한 후 여과하고 건조시킴으로써 실란처리된 내트랙킹제를 제조하는 단계와,
    알코올 중량 100을 기준으로 실란(silane)으로서 트리메톡시비닐(trimethoxyvinyl) 1~2 중량부를 첨가하여 교반한 뒤에, 보조 내트랙킹제로서 티타늄 옥사이드(titanium oxide) 0.2~10 중량부를 투여한 후 여과하고 건조시킴으로써 실란처리된 보조 내트랙킹제를 제조하는 단계와,
    폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로 니켈(nickel)로 코팅된 카본촙사(carbon chop fiber) 0.1~20 중량부, 금속산화물로서 알루미늄 옥사이드(aluminium oxide) 0.1~100 중량부, 무기 방열제로서 실리콘 카바이드(silicon carbide) 0.1~50 중량부, 보조 방열제로서 흑연(graphite) 0.01~2 중량부, 활제 0.05~2 중량부를 순차적으로 투여하고 배합하여 100~160℃의 온도에서 용융혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 방열 마스터 배치를 제조하는 단계와,
    폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로, 상기한 실란처리된 내트랙킹제 4~12 중량부, 상기한 실란처리된 보조 내트랙킹제 0.1~5 중량부, 산화방지제로서 트리스(2,4- 디터트- 부틸페닐) 포스파이트 (tris(2,4- ditert- butylphenyl) posphite)를 장기 리디컬 안정성 저하 방지를 위해 0.05~2 중량부, 내열안정제로서 1,6- 헥산디올- 비스- [3- (3,5- 디- 티- 부틸- 4- 하이드록시페닐) 프로피오네이트] (1,6- hexanediol- bis- [3- (3,5- di- t- butyl- 4- hydroxyphenyl) propionate])를 내열산화성 저하 방지를 위해 0.05~2 중량부, 자외선 흡수제로서 2- 하이드록시- 4- 메톡시벤조페논 (2- hydroxy- 4- methoxybenzophenone)를 자외선 흡수성 저하 방지를 위해 0.1~2 중량부, 광안정제로서 비스(1,2,2,6,6- 펜타메틸- 4- 피퍼리딜) 세바시에이트 (bis(1,2,2,6,6- pentamethyl- 4- piperidyl) sebacate) 0.1~2 중량부, 자외선차단 안료로서 마그네슘 알루미늄 하이드록시카보네이트(magnesium aluminium hydroxycarbonate)를 분산성 저하 방지를 위해 0.01~1 중량부, 상기한 방열 마스터 배치 1~20 중량부를 순차적으로 투여하여 100~160℃의 온도에서 용융혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 절연 복합체 펠렛을 제조한 후, 상기한 절연 복합체 펠렛 105~128 중량부와 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 가교형 절연복합체 펠렛을 제조하는 단계와,
    폴리올레핀 수지 중량 100을 기준으로 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 가교형 폴리올레핀 절연복합체 펠렛을 제조하는 단계와,
    고분자 탄성체 중량 100을 기준으로 알루미늄(aluminium)으로 금속코팅된 카본촙사 1~50 중량부, 도전성 충진제로서 흑연(graphite) 0.5~20 중량부, 산화방지제 0.1~0.5 중량부, 활제 0.1~0.5 중량부를 투여하여 100~140℃의 온도에서 혼련한 덩어리 반죽을 압출성형하여 반전도 탄성체 펠렛을 제조한 후, 상기한 반전도 탄성체 펠렛 102~171 중량부와 유기과산화물 1~5 중량부를 투여하여 60~100℃의 온도에서 혼련하여 가교형 반전도 탄성체 펠렛을 제조하는 단계와,
    폴리에틸렌에 상기한 가교형 반전도 탄성체 펠렛, 상기한 가교형 폴리올레핀 절연복합체 펠렛, 상기한 가교형 절연복합체 펠렛을 동일한 중량비율로 용융 혼합한 뒤 절연 하우징을 사출 성형하는 단계와,
    전기접촉부재에 접속단자와 전선 케이블을 조립하는 단계와,
    상기한 절연 하우징에 전기 접촉부재를 설치하면서 상기한 전기 접촉부재의 사이에 스위칭 커버, 탄성부재, 승하강 접속단, 승하강 구동단, 전류 측정센서를 조립하는 단계와,
    상기한 절연 하우징의 양단에 절연 보조부재 및 절연커버를 조립하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전선 케이블 커넥터 장치의 제조방법.
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