KR20020012276A - 연결선과 터미널 전극간 도전성 연결 - Google Patents

Abstract

기체 충전 방전 경로(1)의 터미널 전극(12)과 연결선(3)간 재료 결합상 적합한 도전성 연결을 기술적인 측면에서 보다 용이하게 만들기 위하여, 터미널 전극상에 있는 융기된 접속 영역(14)에 하나의 블라인드 홀(blind hole)(16)이 제공되며, 상기 블라인드 홀 안으로 연결선(3)의 한 단부가 삽입되어 레이저 용접(4)에 의하여 접속 영역과 결합된다.

Description

연결선과 터미널 전극간 도전성 연결 {ELECTRICALLY CONDUCTIVE CONNECTION BETWEEN A TERMINAL ELECTRODE AND A CONNECTING WIRE}

사발 모양으로 형성된 터미널 전극을 가진 기체 충전 과전압 방전기 또는 기체 충전 스위칭 방전기에서는, 압출 성형에 의해 구리 성분으로된 터미널 전극을 융기된 마개 모양 접속 영역과 일체로 제공하며, 상기 접속 영역을 터미널 전극의 사발 모양 홈 내에서 터미널 전극의 납땜 플랜지 중앙에 배치하는 것이 공지되어 있다(US 4,266,260 A). 또한 상기 접속 영역과 연결선의 한 단부간에 저항 용접을 통한 안전하고 재료 결합상 적합한 연결을 보장하기 위하여 공지되어 있는 것은, 상기 융기된 접속 영역을 연결선의 지름에 따라 소정의 방식으로 설계하는 것이다(EP 0 034 360 B1 / US 4,362,962 A). - 이와 같은 용접 연결의 제조 시에는 터미널 전극을 상당히 가열시키는 상대적으로 높은 전류가 흐르게 되며, 그 결과로 절연체에 인접해 있는 납땜 장소에 열적으로 부하를 가하게 된다. 그 밖에도 이러한 연결 기술은 지름이 1 ㎜보다 작은 연결선에는 거의 적용될 수 없다.

본 발명은 도전성 연결 분야에 관한 것이며, - 과전압 방전기 또는 스위칭 스파크 방전기와 같은 - 기체 충전 방전 경로의 터미널 전극과 연결선간 용접 연결을 구조적으로 형성하기 위해 적용된다.

본 발명에 따른 새로운 용접 연결에 대한 실시예는 도 1에 도시되어 있다. 도 2 내지 도 6에서는 융기된 접속 영역을 가진 터미널 전극에 대한 다수의 실시예가 도시되며, 도 7에서는 용접될 연결선 단부의 형성에 대한 변형예가 도시된다.

특허 청구항 제 1 항의 전제부의 특징으로부터 출발한 도전성 연결을 근거로 하는 본 발명의 목적은, 제조적인 측면에서 더욱 간편하게 생산되며 지름이 1 ㎜보다 작은 도선에도 사용될 수 있는, 재료 결합상 적합한 연결을 형성하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라서, 융기된 접속 영역에는 축방향의 블라인드 홀이 구비되며, 연결선의 한 단부는 이 블라인드 홀 안으로 삽입되어 레이저 용접에 의하여 융기된 접속 영역과 결합된다. 바람직하게도 다수의 용접점이 균일하게 둘레에 분포하여 제공된다.

위와 같이 재료 결합상 적합하도록 형성된 연결은, 용접 파라미터에 있어서 매우 높은 재생력을 갖추고 있고 이로 인한 확실한 연결 품질을 갖는 용접 에너지를 공급하기 위해서 기존의 레이저 광선을 사용함으로써 만들어질 수 있다. 여기서 연결선과 전극의 납땜 플랜지간의 동축성은 오로지 납땜 플랜지에 대한 블라인드 홀의 동축성에 의해서 결정된다. 본 연결의 제조는 방전기의 단지 미미한 열 부하만을 동반한다. 본 새로운 연결은 구리로 된 또는 철-합금 또는 비철-합금, 특히 철-니켈-합금으로 된, 갈바니 전기로 코팅되거나 또는 코팅되지 않은 전극에 대해서 뿐만 아니라 구리 도선에 대해서 또는 니켈로 도금된 구리 도선 또는 주석으로 도금된 구리 도선에 대해서도 사용될 수 있는데, 여기서 니켈 코팅층 또는 주석 코팅층은 레이저 광의 흡수율을 개선시킨다. 이 경우 층 두께는 1 내지 100 ㎛이 고려된다. 6 ㎛의 층 두께는 바람직하다. 용접 공정에 있어서는, 레이저 광선이 아주 정확하게 위치하고 레이저 광선의 열 에너지를 고려하여 도우징될 수 있으며, 용접 동안에는 융기된 접속 영역의 끝부분에 있는 물질이 먼저 용해된 다음에 이어서 용해되는 도선 단부 물질과 접합된다는 장점이 있다.

본 발명에 따라 제공되는 터미널 전극의 접속 영역은 원통 모양으로 형성될 수 있다. 게다가 절두체로 형성하는 것은 장점이 되는데, 왜냐하면 레이저 광선은 바람직하게 직각으로 절두체의 측 표면에 방사되도록 위치화될 수 있기 때문이다; 이 경우에 최적의 열 흡수가 이루어진다.

도선의 지름이 0.5 내지 3 ㎜인 경우에 절두체형 접속 영역의 치수는 아래와 같은 범위 내에 있어야 한다:

원뿔각: 30 내지 80°,

높이 h : 0.2 내지 3 ㎜,

토대 지름 D : 1 내지 8 ㎜;

기저부(基底部) 지름 d : 0.5 내지 7 ㎜;

블라인드 홀의 깊이 t : 0.2 내지 16 ㎜.

냉각 압출에 의하여 터미널 전극이 간단하게 제조되는 점을 고려하여, 블라인드 홀은 쉽게 원추형으로 형성되어야 한다.

도 1에 따라서 세라믹 절연체(2) 및 2개의 터미널 전극(11, 12)으로 이루어진 기체 충전 과전압 방전기(1)에는, 각기 축방향으로 터미널 전극(11, 12)과 재료 결합상 적합하게 결합되어 있는 2개의 연결선(3)이 제공된다. 각각 납땜 플랜지(13)를 포함하는 터미널 전극에는, 구형 캡(15) 내부에서 상기 납땜 플랜지 중앙에 융기된 접속 영역(14)이 제공되고, 상기 접속 영역 내에 용접 장소(5)가 위치한다. 융기된 접속 영역(14)에는 블라인드 홀(16)이 제공되며, 연결선(3)의 한 단부가 이 블라인드 홀 안으로 삽입된다. 융기된 접속 영역(14)은 절두체로서 형성되는데, 이 경우 상기 연결선과 접속 영역을 용접하기 위해서 각도 ()로 입사되는 레이저 광선(4)은 상기 융기된 접속 영역의 측 표면을 향하게 된다.

도 2에 따른, 터미널 전극(12)의 납땜 플랜지(13) 중앙에 놓여 있는 접속 영역은 다음과 같은 파라미터에 의하여 표시된다 :

기저부(基底部) 지름 D,

절두체 지름 d,

블라인드 홀 깊이 t,

절두체의 둔덕의 폭 b,

융기된 접속 영역의 높이 h,

이에 따라서 원래의 전극 몸체의 바닥면은 기준면을 형성하며,

블라인드 홀의 지름 e,

원뿔각,

절두체의 측 표면과 관련한 레이저 광선의 입사각.

지름이 1 ㎜인 연결선(3)에 있어서, 다양한 파라미터에 대하여 다음에 열거하는 값이 바람직한 것으로 입증되었다 :

지름 D : 3.3 ㎜

지름 d : 2 ㎜

폭 b : 0.4 ㎜

높이 h : 1.5 ㎜

깊이 t : 3 ㎜

지름 e : 1.05 ㎜

원뿔각: 55°

입사각: 90°

도 2에 도시된 실시 형태와는 달리, 도 3에 따른 상기 융기된 접속 영역은 전극 몸체에서 구형 캡 없이도, 납땜 플랜지(13) 위로 축을 따라 밖으로 돌출하는 절두체(17)를 형성할 수 있거나, 또는 도 4에 따른 원통형 절두체(18)를 형성할 수 있다.

도 5에 따른 상기 융기된 접속 영역은, 절두체(19)가 둔덕 폭 b로서 0 ㎜를 갖도록 형성될 수도 있다.

도 6에 따른 상기 융기된 접속 영역은, 속이 빈 원통형의 삽입부(20)로서 형성될 수 있으며, 상기 삽입부는 전극 몸체의 상응하는 보어 안으로 삽입되거나 또는 납땜된다.

도 7에 따른, 상기 융기된 접속 영역과 납땜될 도선(31)의 도선 단부에는 뒤집어진 못헤드(32) 및 마개(33)가 제공됨으로써, 도 4에 따라 원통 모양으로 형성되어 상대적으로 넓은 둔덕을 갖는 접속 영역과 도선이 납땜된다.

Claims (5)

1. 터미널 전극이 하나의 납땜 플랜지를 포함하고, 상기 납땜 플랜지 중앙에 융기된 접속 영역이 제공되며, 연결선의 한 단부가 융기된 접속 영역과 재료 결합상 적합하게 결합되도록 구성된 과전압 방전기 또는 스위칭 방전기와 같은 기체 충전 방전 경로의 터미널 전극과 연결선간 도전성 연결에 있어서,

   상기 융기된 접속 영역(14)에 하나의 축방향 블라인드 홀(16)이 제공되며,

   상기 연결선(3)의 한 단부가 상기 블라인드 홀(16) 안으로 삽입되고, 레이저 용접(4)에 의하여 융기된 접속 영역(14)과 결합되는 것을 특징으로 하는 도전성 연결.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 융기된 접속 영역(14)은 절두체로서 형성되는 것을 특징으로 하는 용접 연결.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 절두체(14)는 연결선(3)의 지름이 0.2 내지 3 ㎜일 경우에,

   - 30 내지 80°의 원뿔각를 가지며,

   - 0.2 내지 3 ㎜의 높이 h를 가지며,

   - 1 내지 8 ㎜의 토대 지름 D를 가지며,

   - 0.5 내지 7 ㎜의 절두체 지름 d를 가지는 한편,

   상기 축방향 블라인드 홀(16)은 0.2 내지 16 ㎜의 깊이 t를 갖는 것을 특징으로 하는 용접 연결.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 블라인드 홀(16)은 쉽게 원추형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 용접 연결.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   적어도 접속 영역에 있는 전극에 뿐만 아니라 상기 연결선(3)에도 갈바니 전류가 흐르는 니켈 층 또는 주석 층이 제공되는 것을 특징으로 하는 용접 연결.