KR19990045261A - 전기 전도성 금속 밴드 및 그로 제조된 플러그 커넥터 - Google Patents

전기 전도성 금속 밴드 및 그로 제조된 플러그 커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구리 재료로 이루어진 코어 밴드와 코어 밴드의 하나 이상의 측면에 압연 도금된 구리-니켈-아연 합금(양은)제 금속 코팅을 구비하는 전기 접점 부품, 특히 플러그 커넥터용 전기 전도성 금속 밴드에 관한 것이다. 코어 밴드의 전기 전도도는 20 m/Ωmm2이상이다. 구리 재료와 금속 코팅으로서의 양은과의 조합에 의해, 기계적 표면 특성이 양은의 그것과 상응하게 되고 전기 전도도가 높은 금속 밴드가 제공된다.

Description

전기 전도성 금속 밴드 및 그로 제조된 플러그 커넥터
본 발명은 전기 접점 부품 및 플러그 커넥터의 제조를 위한 전기 전도성 금속 밴드에 관한 것이다.
각종의 금속 또는 금속 합금제의 코팅을 구비한 구리 재료로 이루어지 밴드는 경제적 이유 및 기술적 이유로 전기 및 전자 산업에서 대량의 부품 제조에 광범위하게 사용되고 있다. 예컨대, 다양한 형태의 터미널, 도전로 또는 플러그 커넥터와 기타의 접속 부품이 그러한 예비 재료로 제조된다.
그 경우, 구리 재료가 사용되는 이유는 그것의 높은 전기 전도도 때문이다. 구리 재료는 부식 및 마모의 방지와 표면 경도의 상승을 위해 금속 코팅을 구비하는데, 일반적으로는 주석이 코팅 금속으로서 사용된다. 통상적인 코팅 방법은 전해 코팅 또는 용해 침지법에 의한 코팅 도포이다.
일반적으로, 전기 접점 부품에는 엄격한 기술 요건 및 품질 요건, 특히 기계 특성 및 전기 특성에 관련된 엄격한 요건이 요구된다. 특히, 그것은 열악하거나 혹독한 환경 조건 하에서 접점 부품을 사용할 경우, 예컨대 플러그 커넥터를 자동차 전기 장치, 그 중에서도 엔진 전기 장치에 사용할 경우에 적용된다.
그러한 열악한 환경 조건 하에서는, 무엇보다도 내열성 또는 내완화성 및 내식성과 관련된 요건이 제거될 수 있는데, 공지의 구성의 전기 접점 부품은 그 요건에 더 이상 부합될 수 없거나 제한적으로만 부합될 수 있다. 즉, 예컨대 주석, 은 또는 금 및 그들의 합금과 같은 코팅재의 사용은 최대 150℃의 온도에 한정된다.
따라서, 본 발명의 목적은 전기 접점 부품, 특히 플러그 커넥터의 제조를 위한 전기 전도성 금속 밴드에 높은 내열성, 내완화성, 내마모성 및 경도와 양호한 성형성 및 연성을 부여하는 것이다.
그러한 목적은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징에 의해 달성된다.
그에 따르면, 전기 전도성 금속 밴드는 구리 재료의 코어 밴드와 일측 이상에서 압연 도금에 의해 부착되는 구리-니켈-아연 합금(양은)제 금속 코팅과의 복합재로 이루어진다.
구리 재료를 코어 밴드에 사용하는 것에 의해 매우 양호한 높은 전기 전도도가 확보된다. 압연 도금에 의해 코어 밴드에 코팅되어 밀접한 복합재를 형성하는 양은이 조합되면, 150℃ 이상에서도 금속 밴드의 내열성이 보장되고, 양호한 성형성, 연성 및 탄성 특성을 확보하면서도 양호한 내마모성과 경도가 보장된다. 본 발명에 따른 금속 밴드로 제조된 접점 부품에서도 마찰 부식의 위험이 감소된다.
코어 밴드는 청구항 2에 따른 바와 같이 전기 전도도가 20 m/Ωmm2이상인 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
그 경우, 예컨대 저합금 구리 재료, 구리-철 합금 또는 순수한 구리가 사용될 수 있다. 코어 밴드용 재료로서 실제로 매우 양호하고 적합한 재료들의 화학 조성이 하기 표 1에 표시되어 있다.
코어 밴드 재료
합금 Cu % Fe % P % Zn % Sn % Mg % Ni % Si % Ag %
A 잔부 0.010-0.100 0.80-1.80 0.15-0.35
B 최소99.2 0.002-0.120 0.050-0.30 0.050-0.150 0.010-0.10
C 최소 99.0 최대0.10 0.400-0.800
D 최소 97.0 2.10-2.60 0.015-0.150 0.050-0.200 최대0.100
E 잔부 0.15-0.25
F 잔부 0.5-1.5 0.2-0.8 1.3-2.7 0.2-0.8
G 잔부 2.10-2.60 0.015-0.040 최대0.25 최대0.1 최대0.1 최대0.1 최대0.1 최대0.1
그러한 코어 밴드의 전기 전도도는 23 m/Ω mm2내지 45 m/Ωmm2이다.
특히 바람직한 금속 코팅용 재료는 청구항 3 내지 청구항 5의 주제를 이루는 것들로서, 그 화학 조성이 표 2에 표시되어 있다.
도금 재료
합금 Cu % Ni % Zn % Sn % Fe % 기타
CuNi18Zn27 53.50-56.50 16.50-19.50 잔부 최대 0.2 최대 0.3 최대 0.5
CuNi18Zn20 60.00-63.00 17.00-19.00 잔부 최대 0.2 최대 0.3 최대 0.5
CuNi12Zn24 63.00-66.00 11.00-13.00 잔부 최대 0.2 최대 0.3 최대 0.5
금속 코팅은 압연 도금에 의해 제조되고, 그 중에서도 특히 냉간 압연 도금에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 코어 밴드와 금속 코팅과의 사이의 금속 결합에 의해 결합 부위에서 양호한 열 전도와 함께 확실한 전기 접촉이 보장되고, 특히 정밀한 열의 분배가 보장된다.
기본적으로, 코어 밴드는 일측 또는 양측에서 도금될 수 있다. 양측에서 도금될 경우, 코어 밴드의 양 측면에 상이한 재료가 도금될 수도 있다.
코팅은 응력 및 강도에 따라 각종의 두께로 부착된다.
압연은 공지의 형식대로 압연 유제의 첨가 하에 실시된다. 코어 밴드의 표면은 도금 전에 거칠게 가공된다. 그러한 가공은 브러시, 방사선 또는 부식액에 의해 실시될 수 있다. 금속 밴드는 압연 도금에 연이어 열처리된다. 특히, 추가의 확산 소둔에 의해 조밀하고 견고하게 부착된 코팅의 실현이 지원된다.
청구항 6의 특징에 따르면, 금속 코팅의 두께는 금속 밴드의 총두께의 3% 내지 10% 이다.
그에 의해, 표면 특성, 내식성 또는 내변색성 및 내마모성에 있어 순수한 양은제 밴드와 동일하게 거동하면서도 전기 전도도가 현저히 더 높은 금속 밴드가 제공될 수 있다. 또한, 본 발명에 다른 금속 밴드는 150℃를 넘는 온도에서도 높은 내열성을 나타낸다. 실제의 시험 결과, 내완화성 또는 탄성이 장시간의 정하중 또는 동하중을 받은 후에도 매우 양호한 것으로 판명되었다.
두께가 3mm 내지 4mm이고 0.15mm 내지 0.20mm의 두께의 양은제 도금 밴드로 코팅된 코어 밴드를 사용할 경우, 고급 품질의 경제적인 금속 밴드가 실현될 수 있다. 압연 도금 후에는 금속 밴드가 실시된 압연 가공 정도에 따라 0.10mm 내지 1.5mm의 총두께로 압축된다.
특히, 본 발명에 따른 금속 밴드로 제조된 플러그 커넥터의 경우, 복합 재료의 양호한 기계 특성 및 전기 특성과 조합되는 내열성의 개선으로 인해 사용 범위가 확장된다. 그러한 플러그 커넥터는 기존의 기계적, 전기적 및 기후적 환경 조건 하에서 장시간의 기간에 걸쳐 확실하고도 빈번하게 반복될 수 있도록 전기 접속을 이루거나 분리시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전기 접점 부품 및 플러그 커넥터용 전기 전도성 금속 밴드에서는, 구리 재료로 이루어진 코어 밴드에 의해 높은 전기 전도도가 확보되는 동시에 양은제 금속 코팅의 조합에 의해 양호한 내열성, 내완화성, 내마모성 및 경도가 보장된다. 아울러, 성형성, 연성 및 탄성 특성도 양호해진다. 그러한 금속 밴드로 제조된 플러그 커넥터도 역시 양호한 상기 특성들로 인해 보다 광범위한 범위에 걸쳐 사용될 수 있고, 장시간의 기간 동안 확실하고도 재현이 가능한 전기 점멸을 실시할 수 있다.

Claims (7)

  1. 전기 접점 부품, 특히 플러그 커넥터의 제조를 위한 전기 전도성 금속 밴드로서,
    구리 재료로 이루어진 코어 밴드와 코어 밴드의 하나 이상의 측면에 압연 도금된 구리-니켈-구리 합금제 금속 코팅을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 금속 밴드.
  2. 제1항에 있어서, 코어 밴드의 전기 전도도는 20m/Ωmm2이상인 것을 특징으로 하는 전기 전도성 금속 밴드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 금속 코팅은 CuNi18Zn27로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 금속 밴드.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 금속 코팅은 CuNi18Zn20으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 금속 밴드.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 금속 코팅은 CuNi12Zn24로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 금속 밴드.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 금속 코팅의 두께는 총두께의 3% 내지 10% 인 것을 특징으로 하는 전기 전도성 금속 밴드.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 하나의 항에 따른 금속 밴드로 제조되는 플러그 커넥터.
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