KR20080096446A - 전기 제어 케이블 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중합체 코어 및, 코어를 둘러싸는 케이블의 길이방향으로 뻗어나가는 전도성 물질의 다수의 연선을 포함하는 복합 제어 케이블에 있어서, 상기 중합체는 7% 이상의 파단 연신율을 제공하고 또한 케이블의 최종 견인 강도가 미리 정해진 한계값 보다 큰 견인 강도를 제공하는 중합체 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 제어 케이블에 관한 것이다.

케이블, 코어, 중합체

Description

전기 제어 케이블{AN ELECTRIC CONTROL CABLE}

본 발명은 전류를 전송하는 전기 제어 케이블 또는 전력 케이블에 관한 것이다.

이러한 케이블은 예를 들어 자동차 산업과 같은 산업 분야에서 다양하게 사용되고 있으며, 여러가지 장치 부품에 전기를 공급하기 위해 다발형태로 조립된다. 따라서 특히 이러한 케이블은 좋은 기계적 강도를 유지하면서도 가능하면 무게가 가벼워야 하며 콤팩트해야 한다.

이러한 케이블은 다수의 구리 연선으로 이루어져 있으며, 케이블의 가요성을 높일 수 있도록 이 연선은 꼬여져서 꼬인 연선을 형성하며, 예를 들어 압출에 의해 획득되는 절연 외장부로 둘러싸여 있다.

도 1은 이러한 케이블(1)에 대한 예를 단면도로 나타내고 있으며, 케이블은 원형 단면의 절연 외장부(30)로 둘러싸인 7개의 동일한 구리 연선(20)으로 만들어져 있다. 크기에 대한 관념을 부여하기 위해, 케이블의 직경은 보통 약 1.6 밀리미 터(mm)이며 각 구리 연선(20)의 직경은 약 0.3mm이다.

도 1의 케이블과 유사한 구조를 가지지만 구리 연선의 수가 예를 들어 19개인 다른 구조의 케이블도 또한 알려져 있다.

상술한 구조를 갖는 케이블의 이점은 그 제조방법이 간단하다는 것이며, 또한 커넥터에 신뢰성있게 압착(crimp)될 수 있다는 점이다. 커넥터를 위치시키고자 하는 절연 외장부(30)의 일부분을 제거함으로써 국부적으로 케이블을 벗겨내고, 케이블의 벗겨진 섹션 주위에 커넥터 부싱(bushing)을 기계적으로 가압하는 것으로 충분하다. 또한, 구리는 본질적으로 좋은 기계적 견인 강도를 제공한다.

그러나, 상기 케이블은 케이블에 의해 전송되는 전류량에 대응하여 실제로 필요한 것과 비교하여 과도한 구리량을 사용하고 있다는 것이 발견되었다. 좀 더 구체적으로, 상기 케이블 구조체 내 구리의 거의 절반정도가 케이블의 견인 강도를 높이기 위해 사용되며 또한 효과적으로 압착하기 위해 사용된다.

불행히, 구리는 점점 비싸지고 있고, 따라서 가능하면 사용되는 구리량을 줄일 수 있는 새로운 케이블 구조를 찾아내는 것이 매우 중요하게 되었다.

구리 연선이 비전도성 물질의 코어와 결합되는 복합 케이블에 대해 여러가지 해결방안이 이미 제시되어 있다. 특히, 미국특허 제7,145,082호는 다수의 도체 와이어, 즉 구리 와이어가 아라미드 섬유 계열의 다중필라멘트 중합체로 만들어진 중앙 코어 주위에 꼬여 있는 제어 케이블을 기술하고 있다.

이러한 유형의 케이블은 아라미드를 사용하기 때문에 매우 우수한 견인 강도를 유지하면서도 사용하는 구리량을 신호를 적절히 전송하는데 실제로 필요한 값까지 상당히 줄일 수 있다.

그러나, 아라미드는 필요한 값에 상응하는 매우 높은 견인 강도를 갖고 있지만, 이러한 유형의 물질은 보통 3%정도로 파단 연신율을 거의 제공하지 아니한다. 이 특성은 아라미드의 연신율 함수로서 필요한 견인력을 나타내는 도 2의 견인 곡선 1로 표시되어 있다.

케이블의 수명을 효율적으로 사용함으로써, 특히 예를 들어 자동차 내부에 설치될 때, 또는 교체하거나 보수하기 위해 케이블에 추가 작업을 할 때, 늘이기 위해 케이블을 견인하는 것은 필수적일 일이다. 이는 특히 자동차 내부에서 접근하기 어려운 위치에 놓은 연결박스에 케이블의 단부를 연결시킬 필요가 있을 때 발생한다. 만일 아라미드 섬유를 갖는 케이블을 당기면, 의도하였든 아니든, 케이블은 늘어나지 않는다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명은, 중합체 코어 및, 코어를 둘러싸면서 케이블의 길이방향으로 뻗어나가는 전도성 물질로 된 다수의 연선을 포함하는 복합 제어 케이블에 있어서, 상기 중합체는 7% 이상의 파단 연신율을 제공하고 또한 케이블의 최종 견인 강도가 미리 정해진 한계값 보다 큰 견인 강도를 제공하는 중합체 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 제어 케이블을 제공한다.

본 발명에 의하면, 구리량을 적게 사용하면서도 종래의 케이블과 비슷한 기 계적 성능과 밀집도를 제공할 수 있다.

중합체에 대한 예에 대한 견인 곡선이 도 2에서 도면부호 2로 표시되어 있다. 선택된 중합체의 견인력이 바람직하게 낮은 경사로 연신율의 함수로서 선형적으로 변한다는 것을 볼 수 있다. 결과적으로, 최소의 견인력을 가함으로써 쉽게 케이블을 연신할 수 있다.

케이블의 견인 곡선 1'는 단지 중합체만으로 이루어진 코어에 대한 견인 곡선 2와, 전기 전도성 물질의, 즉 이 예에서는 구리 연선에 대한 견인 곡선 3의 결과이다. 곡선 1'의 포인트 A는 7%에서 최소 파단 연신율을 얻기 위해 케이블에 필요한 최소 견인 강도를 나타낸다. 시험에 의하면, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에스테르(PES), 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 본 발명에 따라 선택된 중합체를 사용함으로써, 약 70 뉴튼(N)인 한계값보다 큰 견인 강도를 얻을 수 있고, 따라서 아라미드 보다 훨씬 낮은 견인 강도를 제공하는 중합체를 사용하여 자동차 산업 분야에서 일반적으로 적용되는 요구사항에 대응할 수 있다는 것을 알 수 있게 되었다.

비제한적인 실시예로서, 바람직하게 중합체 코어는 0.2mm 내지 0.3mm의 직경을 제공한다. 예를 들어 코어 주위에 꼬여 있는 상태로 사용되는 구리 연선의 수는 연속적으로 코어의 주변 전체를 둘러싸도록 선택되는 것이 바람직하다. 이러한 환경에서, 구리 연선은 항상 쌍으로 케이블 전체 길이에 대해 접촉하며, 따라서 커넥 터가 케이블 단부에 압착됨에 있어서 그 신뢰도가 증가된다. 따라서, 만일 중합체 코어의 직경이 0.3mm라면, 각각 직경이 0.16mm인 9개의 구리 연선을 사용하는 것이 바람직하다. 만일 코어의 직경이 0.2mm라면, 각각 직경이 0.2mm인 6개의 구리 연선을 사용하는 것이 바람직하다. 양쪽 구성 모두에 있어서, 비슷한 기계적 성능과 밀집도를 제공하면서도, 구리량이 상술한 7개의 연선 케이블에서 보다 훨씬 더 적은 케이블을 얻을 수 있다.

본 발명이 구리 연선을 사용하는 케이블을 중심으로 설명하고 있지만, 폴리아미드 코어를 둘러싸는 연선에 사용되는 전도체 물질(구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 기타 등등)에 상관없이 본 발명을 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 케이블에 대한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 케이블의 중합체의 견인력과 연신율에 대한 관계를 나타내는 그래프이다.

Claims (6)

1. 중합체 코어 및, 상기 중합체 코어를 둘러싸면서 케이블의 길이방향으로 뻗어나가는 전도성 물질로 된 다수의 연선을 포함하는 복합 제어 케이블에 있어서,

   상기 중합체는 7% 이상의 파단 연신율을 제공하고 또한 케이블의 최종 견인 강도가 미리 정해진 한계값 보다 큰 견인 강도를 제공하는 중합체 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 복합 제어 케이블.
2. 제1항에 있어서,

   상기 연선은 상기 코어 주위에서 꼬여 있는 것을 특징으로 하는 복합 제어 케이블.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 연선은 구리로 제조된 것을 특징으로 하는 복합 제어 케이블.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 중합체는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)인 것을 특징으로 하는 복합 제어 케이블.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 중합체는 폴리에스테르(PES)인 것을 특징으로 하는 복합 제어 케이블.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 중합체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)인 것을 특징으로 하는 복합 제어 케이블.

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