KR20040094424A - 밀폐 단자 어셈블리 - Google Patents

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KR20040094424A
KR20040094424A KR10-2004-7012140A KR20047012140A KR20040094424A KR 20040094424 A KR20040094424 A KR 20040094424A KR 20047012140 A KR20047012140 A KR 20047012140A KR 20040094424 A KR20040094424 A KR 20040094424A
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Abstract

본 발명은 평평한 바닥면과 바닥면에 고리모양의 립에 의해 결정되는 적어도 한개의 개구부를 포함하는 컵 형태의 바디부를 갖는 밀폐 단자 어셈블리를 제공한다. 전류 전도 전류 전도 단자 핀은 바디부의 양단의 립 너머로 각각의 개구부를 통해 뻗어 있고, 전류 전도 단자 핀의 안쪽은 컵 모양의 바디부의 안쪽 면에 있고, 전류 전도 단자 핀의 바깥쪽은 바디부의 바깥쪽을 통해 뻗어 있다. 탄성 플라스틱 수지 물질은 바디부 안의 공간에 성형되어 있고 고정적으로 바디부에 대하여 단자핀을 보호하기 위해 바디부와 전류 전도 단자 핀을 연결한다. 플라스틱 수지 물질은 전류 전도 단자 핀과 바디부 사이에 밀폐 봉인을 형성한다. 덧붙여, 플라스틱 수지는 바디부의 표면 너머로 확장되며 각각의 핀간과 바디부의 표면 사이에 최적의 에어 패스를 제공하기 위해 핀을 덮는다.
본 발명에 의하여 유전성, 방수성, 내화학성과 같은 필수적인 성질을 갖는 탄성 플라스틱에 의해 바디부를 단단하게 밀폐하여 보호하는 전도 핀을 갖는 밀폐 단자 어셈블리를 제공되며 플라스틱 주입 몰딩에 의해 단순하고 경제적인 단자를 제공할 수 있다.

Description

밀폐 단자 어셈블리{Hermetic terminal assembly}
밀폐 봉인 전기 단자는 단자를 지나는 장치 안팎의 누전이 효과적으로 차단되도록 밀폐되어 봉인된 장치에 관련하여 사용된다. 밀폐 봉인된 전기 단자가 그 목적에 맞게 안전하고 효과적으로 기능하기 위해서는 전도 핀이 그것들이 지나는 바디부와 전기적으로 절연되고 밀폐되어 봉인되어야 하고 핀의 인접부분과 바디부의 양측 사이에 유지되는 최적의 공기 패스(air path)가 제공되어야 한다.
미국특허 No. 3160460에서 개시되는 종래 밀폐 단자 어셈블리에서, 일직선의 전류 전달 핀은 단자 바디 안의 구멍을 결정하는 립(lip) 사이에 가용성 글래스 투 메탈(glass-to-metal) 봉인으로 고정된다. 탄성 절연체는 봉인의 범위 너머로 바디부의 표면과 본딩된다. 절연체는 외견상 전도 핀과 본딩되고 핀의 인접부분과 바디부 사이에 예정된 공기 패스를 결정하는 돌출부를 포함한다. 그러한 밀폐 단자 구조는 약 40년 동안 산업상의 표준이었다.
본 발명의 주목적은 유전성, 방수성, 내화학성과 같은 필수적인 성질을 갖는탄성 플라스틱에 의해 바디부를 단단하게 밀폐하여 보호하는 전도 핀을 갖는 밀폐 단자 어셈블리를 제공하는 것이다. 전도 핀과 바디 사이에 밀폐 봉인을 제공하는 것에 더불어, 탄성 플라스틱으로 전도 핀을 본딩하여 전도 핀과 바디부의 표면 사이에 의도한 공기 패스를 제공하기 위함이다.
본 발명의 또다른 목적은 플라스틱 주입 몰딩에 의해 단순하고 제작비용이 저렴한 단자를 제공하기 위함이다.
본 발명은 전기 단자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바디부의 마주보고 있는 전도 핀의 끝을 배열하기 위해 금속 바디 밖으로 돌출되는 밀폐 봉인에 의해 보호되는 하나 또는 그 이상의 전도 핀을 포함하는 전기 단자에 관한 것이다.
도 1은 밀폐 단자 어셈블리의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 밀폐 단자 어셈블리의 제1 실시예의 측단면도이다.
도 3은 도 2의 밀폐 단자 어셈블리의 사시단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 밀폐 단자 어셈블리의 제2 실시예의 측단면도이다.
도 5는 도 4의 밀폐 단자 어셈블리의 사시단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 밀폐 단자 어셈블리의 제3 실시예의 측단면도이다.
도 7은 도 6의 밀폐 단자 어셈블리의 사시단면도이다.
본 발명은 일반적으로 평평한 바닥면과 바닥면에 고리모양의 립에 의해 형성되는 적어도 한개의 개구부를 포함하는 컵 형태의 바디부를 갖는 밀폐 단자 어셈블리를 제공한다. 전류 전도 전류 전도 단자 핀은 바디부의 양단의 립 너머로 각각의 개구부를 통해 뻗어 있고, 전류 전도 단자 핀의 안쪽은 컵 모양의 바디부의 안쪽 면에 있고, 전류 전도 단자 핀의 바깥쪽은 바디부의 바깥쪽을 통해 뻗어 있다. 탄성 플라스틱 수지 물질은 바디부안의 공간에 성형되어 있고 고정적으로 바디부에 대하여 단자핀을 보호하기 위해 바디부와 전류 전도 단자 핀을 연결한다. 플라스틱 수지 물질은 전류 전도 단자 핀과 바디부 사이에 밀폐 봉인을 형성한다. 덧붙여, 플라스틱 수지는 바디부의 표면 너머로 확장되며 각각의 핀간과 바디부의 표면 사이에 최적의 에어 패스를 제공하기 위해 핀을 덮는다.
본 발명의 실시예에서, 전류 전도 단자 핀은 전류 전도 단자 핀에 대한 플라스틱 수지의 본딩을 강화하고 봉인의 밀폐도를 높이기 위해 다양한 표면 형상을 가진 자루부(shank portion)를 포함한다. 전류 전도 단자 핀은 또한 예정 전류가 전류 전도 단자 핀에서 발견되면 개방되는 퓨즈부를 포함할 것이다.
본 발명의 다른 적용 영역은 이하에서 기술될 실시예로부터 명백해질 것이다. 실시예와 특정한 예시는 발명의 예시를 나타내고 설명을 위한 것일뿐 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
이하의 실시예는 단지 예시에 불과한 것이지 발명 및 그의 적용, 이용을 제한하고자 함이 아니다.
도 1, 도 2 및 도 3에 의하면, 밀폐 단자 어셈블리(10)는 평면의 바닥(14)과 외부로 벌어진 가장자리(18)가 있는 측벽(16)을 갖는 컵 형태의 바디부(12)를 갖는다. 바디부(12)의 바닥(14)은 그릇 모양의 내측면(22), 외측면(24), 복수의 개구부(26)를 갖는다. 개구부(26)는 각각 내부 벽면(30)을 갖는 환상 립(28), 내측면의 비고정 모서리(32), 외부의 원(34)에 의해 결정된다.
외부단(38)과 내부단(40)을 갖는 전류 전도 전류 전도 단자 핀(36)은 종래 단자 탭(도시되지 않음)에 적합할 것이다. 전류 전도 전류 전도 단자 핀(36)은 바디부(12)와 전류 전도 전류 전도 단자 핀(36)을 본딩하고 바디부(12)에 몰드된 유전 플라스틱 수지 물질(44)에 의해서 개구부(26)에 봉인될 것이다. 몰딩에 의해, 플라스틱 수지(44)는 전류 전도 전류 전도 단자 핀(36)과 바디부(12) 사이를 밀폐하여 전류 전도 전류 전도 단자 핀(36)을 지나서 어셈블리(10)를 통해 발생하는 누전을 막는 봉인(46)을 형성한다.
바람직한 실시예에서, 유전 플라스틱 수지(44)는 바닥(14)의 양쪽에서 바디부(12) 안쪽과 주위에 몰드된다. 그래서 유전 플라스틱 수지(44)는 바닥 벽(20)의 내측면(22)과 외측면(24)을 덮으면서 바디부(12)와 기계적으로 연결된다. 유전 플라스틱 수지는 바디부(12)의 안쪽과 바깥쪽을 덮는 유전막을 제공한다. 또한, 유전 플라스틱 수지(44)는 또한 전류 전도 단자 핀(36)과 바디부(12) 사이에 공기 패스를 형성하기 위해 외부단(38)쪽으로 바디부(12) 밖에 뻗은 전류 전도 단자 핀(36)의 일정 부분을 본딩하면서 덮는 슬리브(47)를 포함한다.
바디부(12)의 내측면(22)에서는 몰딩된 유전 플라스틱 수지(44)가 각각이 바디부(12)의 바닥 벽(20)안의 개구부(26)를 정하는 환상 립(28)을 인접하여 둘러싸고 있는 복수의 넥(48)을 형성한다. 각각의 넥(48)은 바디부의 내측면(22)으로부터 전류 전도 단자 핀(36)이 돌출된 거리에서 ¼~⅓정도 내측단(40)쪽으로 각각의 단자핀을 따라 뻗어있다. 유전막을 제공함에 더불어 넥(48)은 밀폐 봉인(46)의 길이와 전류 전도 단자 핀(36)의 고정을 증가시킨다.
각각의 전류 전도 단자 핀(36)은 바디부(12)를 통과하는 자루부(50)를 갖는다. 유전 플라스틱 수지(44)는 밀폐 봉인(46)을 만들고 전류 전도 단자 핀(36)을 바디부(12)에 본딩하기 위해 내부 벽(30)과 전류 전도 단자 핀(36)사이의 공간을 채운다. 바디부(12) 내부에 존재하도록 봉인(46)으로 둘러싸인 퓨즈부(52)는 전류 전도 단자 핀(36)의 자루부(50)에 포함되어 있다. 퓨즈부(52)는 전류 전도 단자 핀(36)보다 작은 지름을 갖는다. 퓨즈부(52)는 전류가 예정된 용량을 초과한 경우 개방된다. 전류 전도 단자 핀(36)은 바디부(12) 밖에 있는 퓨즈로 형성될 수도 있고, 그러한 전류 전도 단자 핀은 본 명세서에서 참조된 미국특허 5,017,740 에 공개되어 있다.
밀폐 봉인(46)을 만들기 위해 몰드된 유전 플라스틱 수지(44)는 반드시 적합한 밀폐 단자 어셈블리가 유용하게 사용되는 적용요건과 작동환경에 요구되는 전기적, 기계적 성질을 갖도록 처리된다. 전형적인 최소 공업적 재료 요구 사항은 다음과 같다.
Physical Property Requirement
Hydrostatic Pressure 2250psi
Hermeticity 1×10-7cc/sec He
Dielectric Voltage Minimum 2500V with <0.5mA leakage
Insulation Resistance >10,000㏁ at 200Vdc
Operating Temperature 150℉ to 300℉
Operating Environment Mineral oil or refrigerant
본 발명에 사용 적합한 유전 플라스틱 수지는 상기된 바와 같이 유전막과 밀폐 봉인(46)을 제공할 수 있으며 몰딩이 가능한 플라스틱 수지이다. 이러한 유전 플라스틱 수지중에는 폴리페닐 황화물(PPS)이 있는데 RYTON이라는 상표로 알려져있다. 또한, 필수적인 전기적, 기계적 성질을 가진 다른 유전 플라스틱 수지도 사용될 수 있는데, 그 중에는 액상 결정 중합체(LCPs)가 있다. 이러한 물질 중 하나는 DuPont의 Zenite라는 상표를 가진 물질로부터 얻을 수 있다.
더불어, 조작상의 요구점 등이 적은, 예를 들어 완벽한 밀폐 봉인은 필수적이지 않고 반밀폐 봉인 아니면 밀폐되지 않는 봉인으로 족한 본 발명의 단자 어셈블리(10)의 응용이 있을 수 잇다. 본 발명의 단자 어셈블리(10)가 그러한 응용에서의 사용에 적용되는 것에 고려될 수 있다. 이러한 응용에 적합한 그 밖의 몰딩가능한 플라스틱 수지로는 폴리프로필렌, 열가소성 폴리올레핀 및 베이크라이트와 같은 폴리염화비닐이 있다.
전류 전도 단자 핀(36)은 고체 구리나 스틸과 같은 전기전도성 물질에 의하여 제작된다. 전기 전도성이 높고 플라스틱 수지(44)와 밀폐 본딩이 좋은 두가지 금속으로 된 구리 코어(core) 와이어 또한 사용할 수 있다.
도 3 과 도 4에서는 본 발명의 밀폐 단자 어셈블리(10')의 제2 실시예가 도시되어 있다. 도면에 제1 실시예와 제2 실시예 양쪽에 동일한 구성은 숫자 위의 참조부호를 통해 확인된다.
표면의 거친 정도를 증가시키는 긁힌 면(56)을 가지는 부분은 전류 전도 단자 핀(36')의 자루부(50')에 포함된다. 그러한 표면은 단자핀을 사포로 문지르는 등의 방법과 같은 기계적 수단 또는 화학적 수단을 통하여 완성된다. 플라스틱 수지(44')와의 본딩의 강도를 높이고 봉인(46')의 밀폐도를 증가시키기 위해 플라스틱 수지(44')와 전류 전도 단자 핀(36')을 접촉시키고 기계적으로 결합시키는데 필요한 표면적을 증가시키기 위해 긁힌 면(56)이 전류 전도 단자 핀(36')에 포함된다. 도 3과 도 4에는 도시되지 않으나, 전류 전도 단자 핀(36')은 또한 공개된 바와 같이 퓨즈부와도 결합되어 있다. 그러한 퓨즈부 또한 긁힌 면(56)을 가질 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 플라스틱 수지(44')는 단자핀(36')과 바디부(12')사이의 공기 패스를 결정하기 위해 전류 전도 단자 핀(36')의 외부단(38') 부분도 덮는다.
본 발명의 밀폐 단자 어셈블리(10")의 또 다른 실시예가 도 5와 도 6에 도시된다. 제3 실시예에서, 단자(10")는 일반적으로 측벽(16")이 있는, 외부로 벌어진 가장자리(18")를 갖는 컵 형태의 바디부(12")를 갖는다. 바디부는 일반적으로 닫힌 바닥을 갖지는 않는다. 그러나 가장자리(18")의 반대편 끝의 측벽(16")으로부터 안쪽으로 뻗은 주변 립(58)을 갖는다. 플라스틱 수지(44")는 주변 립(58)안과 주위에 몰딩되고 그로인해 바디부(12")와 연결된다. 상기에서와 같이 단자핀(36")과 바디부(12")사이의 공기 패스를 결정하기 위해 플라스틱 수지(44")는 외부단(38")부분을 덮는다.
본 발명의 제3 실시예에서의 전류 전도 단자 핀(36")은 상기의 전류 전도 단자 핀(36, 36')과는 차이점이 있다. 도 5에서 나타내는 바와 같이, 전류 전도 단자 핀(36")의 자루부(50")는 나사 모양의 표면(56')을 갖는 부분(54')을 갖는다. 상기한 바와 유사하게, 플라스틱 수지(44")가 전류 전도 단자 핀(36")과 접촉하고 기계적으로 결합하는 전류 전도 단자 핀(36")의 표면적을 넓히기 위해 나사모양의 표면(56')은 전류 전도 단자 핀(36")에 포함된다. 결합을 위해 증가된 면적은 전류 전도 단자 핀(36")과 플라스틱 수지(44")사이에 본딩 강도를 높이고 봉인(46")의 밀폐도를 증가시킨다. 또한 도 1 과 도 2에 나타난 바와 같이, 전류 전도 단자 핀(36")은 퓨즈부와 결합될 것이다. 그러한 퓨즈부 또한 나사모양의 표면(56')을 가질 수 있다.
물론 전류 전도 단자 핀(36, 36', 36")의 바디부(12, 12', 12")의 어떠한 형태도 다양한 방법을 통해 본 발명의 밀폐 단자 어셈블리를 만드는데 고려될 수 있다.
지금까지 본 발명을 실시예를 통하여 설명하였지만, 추가되는 청구항을 통하여 보여지는 발명의 구성 외의 방법으로도 본 발명은 적용될 수 있는 것이다.
본 발명에 의하여 유전성, 방수성, 내화학성과 같은 필수적인 성질을 갖는 탄성 플라스틱에 의해 바디부를 단단하게 밀폐하여 보호하는 전도 핀을 갖는 밀폐 단자 어셈블리를 제공된다. 또한 단자 어셈블리에 탄성 플라스틱으로 전도 핀을 본딩하여 전도 핀과 바디부의 표면 사이에 공기 패스가 제공되며, 플라스틱 주입 몰딩에 의해 단순하고 경제적인 단자를 제공할 수 있다.

Claims (21)

  1. 내측면과 외측면 및 벽이 있는 적어도 하나의 개구부로 구성되는 바닥부와 측벽을 갖는 금속 바디;
    상기 바닥부의 상기 개구부를 통해 종방향으로 뻗어있는 전류 전도 핀; 및
    상기 바닥부의 상기 내측면과 상기 외측면 양쪽의 일정 부분을 덮는 유전 플라스틱 수지;를 포함하는 밀폐 단자 어셈블리로서,
    상기 단일체 유전 플라스틱 수지는 상기 금속 바디와 상기 전류 전도 핀을 본딩하고 상기 전류 전도 핀과 상기 개구부 사이에 봉인을 제공하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단자 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단일체 유전 플라스틱 수지는 상기 금속 바디의 상기 바닥부의 상기 개구부를 둘러싸는 넥을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단자 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 단일체 유전 플라스틱 수지는 상기 전류 전도 핀을 둘러싸고 상기 금속 바디 뒤편에 상기 전류 전도 핀을 따라 종방향으로 뻗어 있는 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단자 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 전도 핀은 상기 금속 바디의 상기 바닥부의 상기 개구부를 통과하는 자루부를 포함하고, 상기 자루부는 그 곳에 흐르는 예정 전류량에 응답하여 개방되는 퓨즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단자 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 퓨즈는 상기 전류 전도 핀의 인접부의 지름보다 작은 지름을 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐 단자 어셈블리.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 퓨즈는 상기 전류 전도 핀에 대한 상기 단일체 유전 플라스틱 수지의 본딩을 개선하는데 도움이 되는 불규칙 외부면을 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐 단자 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 전도 핀은 상기 금속 바디의 상기 바닥부의 상기 개구부를 통과하는 자루부를 포함하고, 상기 자루부는 상기 전류 전도 핀에 대한 상기 단일체 유전 플라스틱 수지의 본딩을 개선하는데 도움이 되는 불규칙 외부면을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐 단자 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 불규칙 외부면은 나사 모양인 것을 특징으로 하는 밀폐 단자 어셈블리.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 전류 전도 핀은 그 곳에 흐르는 예정 전류량에 응답하여 개방되는 퓨즈를 포함하고, 상기 퓨즈는 상기 전류 전도 핀에서 상기 자루부와 다른 곳에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 밀폐 단자 어셈블리.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 봉인은 밀폐 봉인인 것을 특징으로 하는 밀폐 단자 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 봉인은 반밀폐 봉인 것을 특징으로 하는 밀폐 단자 어셈블리.
  12. 측벽과 상기 측벽으로부터 종방향 중심으로 안쪽으로 뻗어 있고 내측면과 외측면을 갖고 종방향의 개구부를 형성하는 바닥 주변 립을 갖는 금속 바디;
    상기 금속 바디의 상기 개구부를 통해 종방향으로 뻗어있는 복수의 전류 전도 핀;
    상기 금속 바디와 기계적으로 연결되고 상기 바닥 주변 립의 상기 내측면과 상기 외측면의 일정 부분을 덮는 유전 플라스틱 수지;를 포함하는 단자 어셈블리로서,
    상기 단일체 유전 플라스틱 수지는 상기 금속 바디와 상기 전류 전도 핀을 본딩하고 상기 전류 전도 핀과 상기 전류 전도 핀이 뻗어 있는 상기 바닥부 내의 개구부 사이에 봉인을 제공하는 것을 특징으로 하는 단자 어셈블리.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 단일체 유전 플라스틱 수지는 상기 전류 전도 핀을 둘러싸고 상기 금속 바디 뒤편에 상기 전류 전도 핀을 따라 종방향으로 뻗어있는 슬리브를 갖는 것을 특징으로 하는 단자 어셈블리.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 전류 전도 핀은 상기 금속 바디의 상기 개구부를 통과하는 자루부를 갖고, 상기 자루부는 그 곳에 흐르는 예정 전류량에 응답하여 개방되는 퓨즈를 갖는 것을 특징으로 하는 단자 어셈블리.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 퓨즈는 상기 전류 전도 핀의 인접부의 지름보다 작은 지름을 갖는 것을 특징으로 하는 단자 어셈블리.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 퓨즈는 상기 전류 전도 핀에 대한 상기 단일체 유도 플라스틱 수지의 상기 본딩을 개선하도록 하는 불규칙 외부면을 갖는 것을 특징으로 하는 단자 어셈블리.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 전류 전도 핀은 상기 금속 바디의 상기 바닥부의 상기 개구부를 통과하는 자루부를 갖고 상기 자루부는 상기 전류 전도 핀에 대한 상기 단일체 유도 플라스틱 수지의 상기 본딩을 개선하도록 하는 불규칙 외부면을 갖는 것을 특징으로 하는 단자 어셈블리.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 불규칙 외부면은 나사 모양인 것을 특징으로 하는 단자 어셈블리.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 전류 전도 핀은 그 곳에 흐르는 예정 전류량에 응답하여 개방되는 퓨즈를 포함하고, 상기 퓨즈는 상기 전류 전도 핀에서 상기 자루부와 다른 곳에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 단자 어셈블리.
  20. 제 11 항에 있어서, 상기 봉인은 밀폐 봉인인 것을 특징으로 하는 단자 어셈블리.
  21. 제 11 항에 있어서, 상기 봉인은 반밀폐 봉인인 것을 특징으로 하는 단자 어셈블리.
KR10-2004-7012140A 2002-02-08 2003-02-07 밀폐 단자 어셈블리 KR20040094424A (ko)

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