KR19990028775A - 밀봉된 접속 장치 - Google Patents

Abstract

본체(4)에 밀봉된 전기부품(6)과 봉입재(8)를 포함하는 전기적 접속 장치(2). 본체는 전기부품과 봉입재를 보유하기 위한 봉입부를 형성하기 위해 서로 연결된 제1 부분품(10) 및 제2 부분품(12)으로 구성된다. 밀봉된 통로(18)는 봉입재로부터 전기부품까지 뻗어있다. 기재(26)는 전기부품(6)에 연결되기 위해 봉입재(8)를 통해 통로(18)속으로 삽입된다.

Description

밀봉된 접속 장치

자동차의 전기 하니스(harness)에서의 전선 접속(splicing)은 전형적으로 전선이 접속되도록 지지거나(crimping) 용접하고 이음매를 덮어 절연, 밀봉이 되도록 하는 것이다. 접속 작업은 일반적으로 숙련도에 민감하고, 따라서 제어하기 어려운 일로 여겨진다. 하니스 집(jib)에서 전선 작업이 되는 동안, 접속은 재료 취급을 용이하게 해주는 하니스 보드(board)에서 이루어져야 한다.

접속 팩(splice pack)은 필수적으로 복수의 전선의 공통 연결에 쓰이는 전기 커넥터(connectors)이다. 일반적으로, 핀(pin)측은 간단히 본체의 소켓 접점과 짝을 이루기 위한 하나 이상의 버스 바(bus bars)를 포함하는 캡(cap)이다. 접속(splice)을 만들 때, 거기에 연결된 전선들은 표준 커넥터로 가는 전선들과 똑같이 취급된다. 접점(contact)은 적절한 자리에 지져지는데 이것은 고도로 자동화되고 제어되는 작업이다. 하니스 보드 위에서 접점이 다른 전선들에 대한 것과 유사한 방법으로 커넥터 속으로 삽입된다. 캡이 본체에 조립될 때, 전선들은 내부 버스 바에 의해서 서로 연결된다. 접속 팩은 접속작용을 할 수도 있으며 접점을 접지에 연결하기 위한 탭(tab)을 포함할 수도 있다.

밀봉된 접속 팩은 현재 존재한다. 그러나, 그들은 크기가 매우 크다. 더 작은 접속 팩도 있다. 그러나, 그들은 밀봉되지 않았다.

발명의 요약

우리는 작고 밀봉된 접속 장치를 고안했다. 본 발명의 장치는 어떠한 크기의 기재(substrate)의 접속에도 이용될 수 있으며, 자동으로 접속 가능하며, 숙련도에도 민감하지 않다.

본 발명의 제1 양상은 밀봉된 전기적 접속 장치로서,

개방단(open edge)을 가진 봉입부를 형성하기 위해 서로 연결된 제1 부분품(section)과 제2 부분품 및 상기 개방단으로부터 뻗어 나오는 기재를 수용하기 위한 통로를 포함하는 본체;

상기 개방단의 반대쪽에 있는 상기 통로의 말단부분에서 상기 봉입부에 배치된 전기부품; 그리고

상기 개방단에 인접한 상기 통로의 말단부분에서 상기 봉입부에 배치된 밀봉재를 포함한다.

본 발명의 제2 양상은 밀봉된 전기적 접속 장치로서,

개방단(open edge)을 가진 봉입부를 형성하기 위해 서로 연결된, 다중층의 중합체 필름을 포함하는 제1 부분품과 제2 부분품 및 상기 개방단으로부터 뻗어나온 기재를 수용하기 위한 통로를 포함하는 본체;

상기 개방단의 반대쪽에 있는 상기 통로의 말단부분에서 상기 봉입부에 배치된 전기부품; 그리고

상기 통로를 밀봉하기 위해 상기 개방단에 인접한 상기 통로의 말단부분에서 상기 봉입부에 배치된 젤(gel)을 포함한다.

도 1은 본 발명인 전기적 접속 장치의 밀봉되기 전의 모습에 관한 도.

도 2는 본 발명인 밀봉된 전기적 접속 장치에 관한 도.

도 1과 도 2는 본체(4), 전기부품(6), 그리고 밀봉재(8)를 포함하는 전기적 접속 장치(2)에 관한 도이다.

본체(4)는 개방단(16)을 가진 봉입부(14)를 형성하기 위해 모서리(10a,12a)를 따라 연결된 제1 부분품(10)과 제2 부분품(12)을 포함한다. 봉입부(14)는 전선과 같은 기재(substrate)를 받아들이기 위한 개방단(16)으로부터 봉입부(14)의 보유부(20)로 뻗어있는 통로(18)를 포함한다. 전기부품(6)은 봉입부(14)내의 보유부(20)에서 보유된다. 밀봉재(8)는 개방단(16) 근처의 봉입부(14)내, 통로(18)의 전기부품 반대쪽 말단부분에 위치한다.

부분품(section)(10),(12)은 다중층의 중합체 필름으로 형성되는 것이 바람직하며, 봉입부(14)를 형성하기 위해 연결된 확장된 필름으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 그런데, 부분품(10),(12)은 예를 들어 형성, 주조, 또는 압출성형된 부분 등 갖가지의 구조일 수 있음을 주의해야 한다. 부분품(10),(12)을 함께 연결하기 이전에 전기부품(6)과 밀봉재(8)는 봉입부(14)속으로 삽입되어, 부분품들이 연결되었을 때 그곳에서 밀봉되도록 한다. 바람직한 실시예에서, 부분품(10),(12)들은 서로 거울상(mirror images)이고, 공통된 모서리(22)를 따라 서로 불가결하게 형성되어 있다. 부분품들은 공통된 모서리(22)에서 서로 접혀져 있는데, 그것이 부분품들이 완벽히 맞추어져서 통로(18)와 보유부(20)를 포함하는 봉입부(14)를 형성하도록 모서리(10a),(12a)를 따라 부분품들을 배열하는 것을 돕는다.

통로(18)에 의해서 제한되지 않는 한 개방단(16)은 적어도 하나의 크기가 대응하는 전기부품(6)의 크기보다 작도록 모양을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 방법으로, 전기부품은 봉입부(14)내에 보유된다. 양자택일적으로, 접속 장치(2)는 그 속을 통해 기재가 전기부품(6)에 연결되기 위해 삽입될 수 있는 둘 이상의 개방단을 가질 수 있다. 예를 들어, 접속 장치는 기재가 각종 방향으로부터 삽입될 수 있도록 하기 위해 반대 방향으로 면한 개방단을 포함할 수 있고, 개방단이 쌓아지도록 전기부품이 방향 지어질 수도 있다.

전기부품(6)은 어떠한 전기적 결합 장치라도 무방하다. 예를 들어 접속(splice), 접지(ground), 회로 보호 장치, 인쇄된 회로 장치, 또는 기재가 접속되는 것이 요구되는 다양한 수의 전기부품이라도 무방하다. 전기부품(6)은 이상 설명한 바와 같이 부분품(10),(12)이 서로 연결되기에 앞서 보유부(20)내에 배치된다. 전기부품(6), 봉입부(14), 그리고 보유부(20)의 형상은 부분품(10),(12)이 일단 연결되면 전기부품이 봉입부에서 제거될 수 없는 구조이다.

전기부품(6)은 밀봉된 접속 장치(2)가 단지 제1, 제2의 부분품만을 가질 때에는 비교적 납작한 것이 바람직하다. 그런데, 본체(4)는 두 개 이상의 부분품으로 구성되어서 전기부품이 삼차원적 이상의 형상을 가질 수도 있다. 게다가, 다수의 전기부품이 봉입부(14)내에 포함될 수 있다. 다수의 전기부품은 각기 다른 전기부품들로부터 격리될 수도 그렇지 않을 수도 있다.

밀봉재(8)는 어떠한 밀봉용 물질이라도 상관없다. 예를 들어, 아래와 같이 1990년 11월 20일자 Seabourne등의 미국 특허 제4,972,042호 에 설명된 뜨거운 용융된 접착성의 밀봉재와 같은 젤을 들 수 있다. 또는 1995년 1월 3일자 Monovoukas의 미국 특허 제5,378,879호에 설명된 유도 가열에 의해 밀봉되는 젤 일수도 있다. 이들 각 특허의 내용은 여러 가지 목적을 위해 여기에 포함된 참조문헌에 개시되어 있다. 밀봉재(8)는 본체 부분품을 서로 연결하기에 앞서 통로(18)의 말단부분에서 봉입부(14)에 배치된다. 통로(18)는 밀봉용 물질에 대해 충분히 개방되어 있다. 이상 논의된 바와 같이 접속 장치(2)는 비교적 크기가 작다. 밀봉재(8)는 최대로 0.5인치의 두께(통로(18)를 통해 기재가 장치 속으로 삽입될 때 기재가 통과할 수 있는 크기)를 가져야 하며, 0.25인치보다 크지 않은 것이 바람직하며, 0.12인치보다 크지 않은 것이 가장 바람직하다.

바람직한 실시예는 밀봉재로서 젤을 사용하고 있다. 젤은 그 특성상 재이용과 재사용이 가능하므로 바람직하다. 바람직하게는 혼합물은 적어도 하나의 중합체를 증량제 및 미립자 충전제와 섞어 그것을 예비중합체(prepolymer)가 젤로 바뀔 수 있는 조건하에 둠으로써 얻어진다. 젤은 충분히 묽은 교차 결합된 조직이어서 정상상태에서는 흐름을 보이지 않는다. 계속적인 망상조직 구조를 제공하는 교차결합은 물리적 또는 화학적 결합, 미세결정화(crystallites) 또는 다른 접합의 결과일 수 있으며, 젤의 사용조건하에서 변하지 않고 남아 있어야만 한다. 대부분의 젤은 유체 팽창된(fluid-extended) 중합체를 포함하며 그 속에서 예를 들어 기름 같은 유체가 망상조직의 틈을 채우고 있다.

본 발명에서 유용한 젤은 예를 들어 폴리오르가노실록산 계통(polyorganosiloxane system) 의 실리콘 수지, 폴리우레탄, 폴리우레아, 무수물 변형된 EPDM과 같은 젤을 포함하는 무수물 중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌 이소프렌 공중합체, 스티렌-(에틸렌/프로필렌)-스티렌(SEPS) 블록 공중합체(Kuraray의 Septon^TM이란 상표명으로 사용가능), 스티렌-(에틸렌-프로필렌/에틸렌-부틸렌)-스티렌 블록 공중합체(Kuraray의 Septon^TM이란 상표명으로 사용가능), 그리고/또는 스티렌-(에틸렌/부틸렌)-스티렌(SEBS)블록 공중합체(Shell Oil Co.의 Kraton^TM이란 상표명으로 사용가능)를 포함하는 젤을 포함한다.

적당한 팽창 유체(extender fluid)는 광물성 기름, 식물성 기름, 파라핀 기름, 실리콘 수지 기름, 트리멜리트산염(trimellitate)과 같은 가소제, 또는 이들의 혼합물을 포함하는데, 일반적으로 젤의 전체 무게에 비해 무게로 30에서 90%의 양이다. 젤은 예를 들어 다기능 교차결합 작용제의 사용을 통해 형성되는 교차결합이 이루어지는 실리콘 젤과 같은 열경화성 젤, 또는 도메인(domains)의 미세상 분리(microphase separation) 가 접합점으로 작용하는 열가소성 젤일 수 있다. 혼합물에서 중합 요소로 적당한 젤은 Debbaut의 미국 특허 제4,600,261호, Uken등의 미국 특허 제4,690,831호, Gamarra등의 미국 특허 제4,716,183호, Dubrow등의 미국 특허 제4,777,063호, Debbaut등의 미국 특허 제4,864,725호, Uken의 미국 특허 제 4,865,905호, Dubrow등의 미국 특허 제5,079,300호, Rinde등의 5,104,930호, 그리고 Gamarra등의 미국 특허 제5,149,736호 및 Toy등의 국제 공개 제 WO 86/01634호, Francis등의 국제 공개 제 WO 88/00603호, Sutherland의 국제 공개 제 WO 90/05166호, Sutherland의 국제 공개 제 WO 91/05014호, 그리고 Hammond등의 국제 공개 제 WO 93/23472호 및 1995년 1월 27일 출원된 Mercer등의 미국 특허 출원 제08/379,859호에 밝혀져 있다. 이들 각각의 특허와 공개의 개시는 여기에 있는 참고문헌에 나와 있다.

게다가 혼합물은 충전제 또는 안정제 또는 안료, 교차결합 작용제, 촉매, 반응 억제제를 포함하는 통상적인 첨가제를 포함할 수 있다.

밀봉재(8)는 한 조각의 젤로 형성될 수도 있고, 둘 이상의 미리 경화된 조각들을 포함할 수도 있다. 가장 바람직한 실시예에서는 접합선이 두 조각의 젤 사이에 형성된다. 접합선은 기재가 접합선을 통해 통로로 삽입될 수 있도록 방향 지어 지는 것이 바람직하다.

고정 수단(24)은 기재를 접속 장치(2) 속에 고정시키기 위해 사용된다. 고정 수단(24)은 본체(4)의 일부의 열 변형일 수도 있고, 본체 부분품(10),(12)의 일부로서 형성된 기계적 고정품이나 통로(18)에 갇혀 있는 부가적 요소와 같은 물리적 고정 수단을 포함할 수도 있다.

사용에 있어서, 밀봉된 접속 장치(2)는 기재(26)를 전기부품(6)에 연결하기 위해 제공된다. 이상 논의된 바와 같이, 장치(2)는 전기부품(6), 봉입부(14)속에 밀봉된 밀봉재(8)로 구성된다. 하나 또는 그 이상의 기재(26)가 개방단(16)과 밀봉재(8)를 통해 통로(18)로 삽입되고 전기부품(6)에 연결된다. 기재(26)는 통로(18)를 통해 장치(2)에 삽입될 수 있는 한 어떠한 크기라도 무방하다.

젤로 형성된 밀봉재는 기재(26)가 밀봉재를 통해 봉입부(14)로 삽입될 때 기재(26) 주위를 밀봉할 것이다. 뜨거운 용융된 접착성의 밀봉재나 유도 가열에 의해 밀봉되는 물질은 열을 가하거나 자기장을 가하는 등 밀봉재를 활성화시키는 적절한 부가적 단계를 필요로 한다.

기재(26)는 본체(4)의 일부를 변형하기 위해 본체의 일부에 열을 가하거나 기재를 적절히 고정시키는 것에 의해 적절히 고정될 수 있다. 예를 들어, 뜨거운 막대기가 부분품(10),(12)을 변형시키기 위해 부분품중 적어도 하나의 부분품의 일부에 대해 내리눌러져 그것에 의해 기재(26)가 적절히 고정될 수 있다. 양자택일적으로, 기재(26)를 봉입부(14)로 삽입시키는 행위는 기재의 제거를 막기 위한 물리적 고정 수단을 활성화시킬 수 있으며, 어떠한 목적으로든 접착제가 존재한다면 접착제는 기재를 적절히 고정시키기 위해 사용될 수 있다.

그러므로 본 발명은 작은 밀봉된 전기적 접속 장치를 사용하여 기재를 전기부품(6)에 연결시키는 것이다.

하기의 청구범위만에 의해서 한정되는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이도 본 발명의 변형물과 수정물이 만들어질 수 있다.

Claims (20)

1. 개방단을 가진 봉입부를 형성하기 위해 서로 연결된 제1 부분품 및 제2 부분품 및 상기 개방단으로부터 뻗어 나오는 기재를 수용하기 위한 통로를 포함하는 본체;

   상기 개방단의 반대쪽에 있는 상기 통로의 말단부분에서 상기 봉입부에 배치된 전기부품; 그리고

   상기 개방단에 인접한 상기 통로의 말단부분에서 상기 봉입부에 배치된 밀봉재를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 본체는 다중층의 중합체 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 개방단은 적어도 하나의 크기가 대응하는 상기 전기부품의 크기보다 작도록 형상을 갖고 있어서, 그것에 의해 상기 전기부품이 상기 봉입부의 내부에 보유되는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 밀봉재는 최대 0.5인치의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 통로는 밀봉용 물질에 대해 충분히 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   적어도 두 개의 개방단 그리고 각각의 개방단을 향해 다른 방향으로 뻗어있는 통로들을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 밀봉재는 젤을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 젤은 두 개의 미리 경화된 조각을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 기재는 두 개의 젤 조각 사이의 접합선을 따라 통로 속으로 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 밀봉재는 열로 활성화시킬 수 있는 접착성의 밀봉재인 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
11. 제 1항에 있어서,

    각각의 전기부품이 서로 다른 전기부품으로부터 격리된 복수의 전기부품들을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
12. 제 1항에 있어서,

    상기 기재를 상기 본체 속에 고정시키기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
13. 제 12항에 있어서,

    고정을 위한 상기 수단은 적어도 하나의 상기 본체 부분품의 열 변형을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
14. 제 1항에 있어서,

    상기 본체 부분품은 서로 거울상인 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
15. 제 1항에 있어서,

    상기 본체 부분품은 공통된 모서리를 따라서 서로 불가결하게 형성된 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
16. 개방단을 가진 봉입부를 형성하기 위해 서로 연결된, 다중층의 중합체 필름을 포함하는 제1 부분품과 제2 부분품 및 상기 개방단으로부터 뻗어 나오는 기재를 수용하기 위한 통로를 포함하는 본체;

    상기 개방단의 반대쪽에 있는 상기 통로의 말단부분에서 상기 봉입부에 배치된 전기부품; 그리고

    상기 통로를 밀봉하기 위해 상기 개방단에 인접한 상기 통로의 말단부분에서 상기 봉입부에 배치된 젤을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 개방단은 적어도 하나의 크기가 대응하는 상기 전기부품의 크기보다 작도록 형상을 갖고 있어서, 그것에 의해 상기 전기부품이 상기 봉입부의 내부에 보유되는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
18. 제 16항에 있어서,

    상기 본체 부분품은 서로 거울상이며 공통된 모서리를 따라 서로 불가결하게 형성된 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
19. 제 16항에 있어서,

    상기 젤은 두 개의 미리 경화된 조각들을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.
20. 제 19항에 있어서,

    상기 기재는 두 개의 상기 젤 조각 사이의 접합선을 따라 상기 통로 속으로 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 밀봉된 전기적 접속 장치.