KR20120101062A

KR20120101062A - 밀봉 접속을 확립하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20120101062A
Application number: KR1020127014940A
Authority: KR
Inventors: 고트프리트 케인; 말커스 베버
Original assignee: 호프만 운트 코 엘렉트로코레 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2012-09-12
Also published as: EP2507868A1; WO2011067310A1; CA2781489A1; BR112012013273A2; JP2013513349A; MX2012006307A; CN102771013A; US20120291277A1

Abstract

본 발명은 2개의 전기 전도체, 특히 탄소 브러쉬의 선과 보충 전기 구성요소의 접속 전도체 사이에 밀봉된 접속을 확립하기 위한 방법에 관한 것으로, 전도체의 컨택 부분(17,18)이 전기 전도체를 덮는 보호 피복(13,27)을 제거하는 것에 의해 노출되고, 이어서 컨택 부분의 전기적으로 도전성인 접속이 접속 부위(14)를 형성하기 위해 생성되고, 이어서 수축가능한 플라스틱 재료로 만들어진 슬립 칼라(19)가 접속 부위에 배치되되, 상기 슬립 칼라는 적어도 하나의 축의 슬립 개구(26)를 갖고, 이어서 형성 프로세스에서 열적 에너지를 슬립 칼라에 제공함으로써 접속 부위의 보호 피복이 슬립 칼라로부터 형성된다.

Description

밀봉 접속을 확립하기 위한 방법{METHOD FOR ESTABLISHING A SEALED CONNECTION}

본 발명은 2개의 전기 전도체, 특히 탄소 브러쉬의 선과 보충 전기 구성요소의 접속 전도체 사이에 밀봉된 접속을 확립하기 위한 방법에 관한 것으로, 전도체의 컨택 부분이 전기 전도체를 덮는 보호 피복을 제거하는 것에 의해 노출되고, 이어서 컨택 부분의 전기적으로 도전성인 접속이 접속 부위를 형성하기 위해 생성되고, 이어서 수축가능한 플라스틱 재료로 만들어진 슬립 칼라가 접속 부위에 배치되되, 상기 슬립 칼라는 적어도 하나의 축의 슬립 개구를 갖고, 이어서 형성 프로세스에서 열적 에너지를 제공함으로써 접속 부위의 보호 피복이 슬립 칼라로부터 형성된다.

열악한 환경에 노출된 접속 부위에서의 전기 전도체의 접속을 위해, 주위 매체에 대해 접속 부위의 밀봉이나 차폐를 얻을 수 있도록, 실제 접속을 확립한 이후에 추가적인 조치가 수행되어야 한다. 이것은, 예를 들어 납땜 이음으로 구성될 수 있는 접속을 확립하고 나서, 그러한 접속 부위가 전기 전도체를 보호하기 위해 금속 코팅을 제공받는다는 사실로 발생할 수 있다. 접속 부위에 이렇게 차폐나 밀봉 커버를 제공하는 것은 공지의 방법, 즉 예를 들어 금속 코팅의 형성으로 개별 케이스에서 용이하게 생성될 수 있다.

그러나, 예를 들어, 연료 펌프가 자동차의 동작을 위해 보통 사용되는 연료에 잠기기 때문에, 자동차에서 동작되는 전기 연료 펌프에 사용되는 탄소 브러쉬(carbon brush)의 생산의 경우와 같은, 구성요소나 조립체의 큰 규모의 생산과 관련하여 차폐된 또는 밀봉된 접속 부위를 생성해야할 경우에 특별한 문제가 발생한다. 특히 에탄올 및 메탄올 첨가제를 함유한 어떤 연료의 경우에는, 펌프의 금속 부품에 대해 전기-부식성, 전기-화학 및/또는 순수히 화학적인 공격이 동작중에 발생하는데, 이것은 펌프의 기능적인 손상 및 고장을 야기할 수 있다. 이것은 특히 탄소 브러쉬에 대한 구리 선(copper strand)의 경우인데, 이것은 이러한 목적을 위해 플라스틱 피복으로, 예를 들어 테플론(Teflon)으로 만들어진, 알려진 방식으로 덮여진다. 구리 선에 대한 전기 접속을 위해, 접속을 확립하기 위해 구리 선이 차폐 피복으로부터 자유로운 접속 부위에서 보충 구성요소가 전기 전도체를 통해 접속되는데, 상기 보충 구성요소는 예를 들어 캐패시터나 초크(choke)로 구성될 수 있다. 구리 선과 동일한 방식으로, 탄소 브러쉬의 선과 보충 구성요소의 전도체 사이에 기계적으로 튼튼하고 전기적으로 신뢰성 있는 접속을 확립하기 위해, 보충 구성요소의 전기 전도체는 접속 부위 영역에서 어떠한 차폐 피복으로부터 자유롭다.

본 발명의 목적은 접속 부위 영역의 컨택 부분상의 각 차폐가 적어도 부분적으로 자유로운 2개의 전기 전도체 사이의 접속 부위에서, 예를 들어 납땜, 용접 또는 크림핑에 의한 실질적인 접속의 확립 후에, 가급적 직접적인 방식으로 최소의 비용, 특히 처리 비용으로 접속 부위의 차폐 또는 밀봉 커버를 생성하는 것이다.

청구항 1항의 특징에 의한 방법이 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된다.

본 발명에 의한 방법에서, 접속 부위의 밀봉 커버링을 위해 기능하는 슬립 칼라의 배열 또는 형성은, 전도체의 컨택 부분들 사이의 접속 부위의 형성 후에 발생한다. 본 발명에 의한 방법은, 슬립 칼라가 접속 부위의 보호 피복을 위한 반완성된 제품으로서 접속 부위에 직접 근접하여 준비될 수 있기 때문에, 자동화된 생산에 특히 적합한데, 상기 보호 피복은 형성 공정에 의해 연속적으로 형성되고, 접속 부위의 확립 후에, 점에 배치되어 형성 프로세스에 의해 보호 피복을 형성하기 위해, 칼라 모양(collar-shaped)의 형성 때문에 후자에 용이하게 밀어질 수 있다. 슬립 칼라가 적어도 하나의 축 슬립 개구를 가지도록 구현되고 슬립 칼라를 위해 수축가능한 플라스틱 재료, 바람직하게는 교차 결합(cross-linked) 폴리올레핀 또는 PTFE로 유용하게 선택되기 때문에, 각각 컨택 부분에 인접한 전도체의 보호 피복과 슬립 칼라 사이의 연속되는 밀봉에 대해 전도체상에 간단한 축 배치에 의해 정확한 위치제어가 가능하다. 슬립 칼라에 열적 에너지를 제공하는 형성 프로세스의 성과는 무접촉 형성 프로세스로서 달성할 수 있다.

본 발명의 유용한 변형예에 의하면, 열적 에너지가 외부로부터 슬립 칼라로 제공된다면, 열적 에너지는 예를 들어 뜨거운 공기 흐름 또는 적외선 방사의 형태로 슬립 칼라로 도입될 수 있다.

또는, 예를 들어 접속 부위 영역의 전기 전도체에 전압을 인가하는 저항 가열에 의해, 열적 에너지를 내부로부터 슬립 칼라로 제공할 수도 있다.

슬립 칼라는 단일층 벽을 가질 수 있으므로, 열 형성 공정에 이어 형성되는 보호 피복은 이러한 층 재료로 형성된다. 그러나, 접속 부위의 보호 피복이 슬립 칼라의 운반 외피의 내부 코팅에 의해 형성되는 것도 또한 유용하므로, 예를 들어 내부 코팅은 특히 접속 부위의 컨택 부분을 매우 용이한 방식으로 채우는 것이 가능한 잘 흐르는(free-flowing) 재료로 형성될 수 있고, 운반 외피는 더욱 외부 강화를 나타낼 수 있다. 이러한 경우, 슬립 칼라의 형성 후에 형성되는 접속 부위의 보호 피복 또는 슬립 칼라의 원하는 연료 저항성이 운반 외피로부터 충분히 제공되기 때문에, 내부 코팅이 연료 저항성일 필요가 없고 채움 특성에 대해 최적화될 수 있다.

특히 내부 코팅이 전도체의 컨택 부분을 채우는 클래딩 복합물로서 기능하고 차폐되는 매체에 대해 슬립 칼라의 운반 외피 보다 더 큰 화학적 저항성을 가지는 경우, 운반 외피는 단지 내부 코팅 재료, 즉 클래딩 복합물에 대해 임시 운반자로서 기능하는 희생적인 외피로서 구성될 수 있고, 형성 프로세스 및 접속 부위를 차폐하는 채움 형성 후에, 운반 외피는 주위 매체, 즉 예를 들어 연료에 의해 분해될 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 외피 복합물이 궁극적으로 매체에 대해 접속 부위를 차폐하는 보호 피복을 형성한다.

전도체, 예를 들어 탄소 브러쉬의 선 또는 보충 전기 구성요소의 전도체가 단일 방향 축 말단을 갖는지에 따라, 또는 전도체가 서로를 향한 축 말단을 갖는지에 따라, 슬립 칼라는 단지 하나 또는 2개의 슬립 개구를 가질 수 있다.

2개의 단일 방향 전도체 말단을 갖는 접속 부위의 실시예의 경우, 모자 모양으로 형성된 슬립 칼라는 모자 베이스의 반대에 배치된 축 슬립 개구가 접속 부위로 밀어진다. 슬립 칼라의 모자 모양의 실시예 때문에, 접속 부위에 대한 슬립 칼라의 배치는 모자 베이스의 축 전도체 말단에 대한 정지에 의해 명확하게 결정된다.

2개의 전도체 말단이 서로를 향한 접속 부위의 실시예에서, 슬리브 모양으로 형성되고 2개의 슬립 개구를 갖는 슬립 칼라는 접속 부위의 형성 전에 전도체 상에 배치되고, 접속 부위의 형성 후에 접속 부위 상으로 밀어진다.

본 발명은 밀봉 접속을 확립하기 위한 방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예가 아래에 도면을 참조하여 더욱 자세하게 설명된다.
도 1은 2개의 단일 방향 전기 전도체 사이의 접속 부위의 차폐 피복을 위해 모자 모양으로 형성된, 등측 도법(isometric representation)에 의한 슬립 칼라를 보여준다.
도 2는 세로 방향 단면 표현으로 도 1에 도시된 슬립 칼라의 확장된 도시를 보여준다.
도 3은 2개의 단일 방향 전도체 사이의 접속 부위의 차폐 보호 피복의 도 2에 대한 다른 실시예를 보여준다.
도 4는 슬립 칼라를 배치하기 전에 컨택 부분이 접속 부위를 형성하기 위해 직접 접촉된 서로 반대 방향의 2개의 전도체를 보여준다.
도 5는 접속 부위를 차폐하는 보호 피복을 형성하기 위해 슬립 칼라를 배치 및 형성하고 난 후의 도 4에 도시된 접속 부위를 보여준다.

본 발명의 바람직한 실시예가 도 1 및 2에 나타내어 지는데, 공지된 방식으로 탄소 브러쉬(10)에 접속되어 채워지는 컨택(11) 또는 그러한 것을 형성한 선(strand)(12)을 보여주고, 상기 선은 보호 피복(protective sheathing)(13)을 갖는다. 접속 부위(14)의 영역에서, 보충 전기적 구성요소, 본 경우에는 초크(choke)(15)가 선의 축 말단에 접속된다. 이러한 목적을 위해, 초크(15)의 와이어 도체(16)의 컨택 부분(17)은, 예를 들어 납땜 이음에 의해, 접속 부위(14)에서 선(12)의 컨택 부분(18)에 접속된다. 접속 부위(14)는 슬립 칼라(slip collar)(19)에 의해 덮여지는데, 이것은 모자 모양으로 형성되고 접속 부위(14)에 밀어 진다.

전기 도전성인 접속 부위(14)의 밀봉은 다음과 같이 만들어진다: 접속될 구성요소, 즉 여기에서 선(12)의 컨택 부분(18)과 와이어 도체(16)의 컨택 부분(17)이, 도전성인 방식으로 적합한 프로세스, 예를 들어 납땜, 용접, 또는 크림핑(crimping)에 의해 우선 서로 접속된다. 슬립 칼라(19)의 모자 모양 형성의 경우, 후자는 접속 부위(14) 위에 놓여지고, 모자 베이스(25)의 반대편에 있는 슬립 개구(slip opening)(26)의 배치는 컨택 부분(17,18)의 축 말단에 대해 모자 베이스(25)를 정지하는 것에 의해 접속 부위(14)에 대해 정해진다. 특히 도 2로부터 보여지는 바와 같이, 슬립 칼라(19)의 슬립 개구(26)가 피복으로부터 자유로이 노출된 컨택 부분(17,18)으로부터 충분한 거리를 갖는다는 것이 보장되므로, 이어지는 슬립 칼라(19)의 수축 프로세스에서 슬립 칼라(19)와 선(12)의 보호 피복(13)과 와이어 도체(16)의 보호 피복(27) 사이에서 밀봉 접속이 확립되는 것이 보장된다.

상기 설명된 처리 모드와 달리, 도 4 및 5에 도시된 2개의 슬립 개구(20,21)를 갖는 관 모양의 슬립 칼라(22)와, 선(12)의 컨택 부분(23,34)과 보충 전기 구성요소의 전도체(16)의 경우에, 상기 컨택 부분은 서로를 향하고, 슬립 칼라(22)는 전도체 중 하나, 즉 선(12) 또는 와이어 도체(16)에 우선 밀어지고, 접속을 확립한 바로 이후에 밀봉으로부터 자유로이 노출된 컨택 부분(23,24)이 덮이는 방식으로 접속 부분(30)에 배치된다.

특히 도 2 및 3에 보여지는 바와 같이, 슬립 칼라(19)의 형성 및 재료 선택에 따라, 운반 외피(carrier casing)(29)의 내부 코팅(28)이 제공될 수 있는데, 상기 코팅은 점착성 복합물로서 구성될 수 있다. 운반 외피(28)의 내부면 상에 선택적으로 인가된 코팅(29)은, 슬립 칼라(19)의 수축 프로세스의 진행 동안 녹고, 접속 부위(14) 영역에서 컨택 부분(17,18) 주위에 보호 피복의 형성을 위한 클래딩 복합물(cladding compound)을 형성하는 것처럼 구성될 수 있다.

슬립 칼라(19)는 예를 들어 폴리올레핀(polyolefin) 또는 PTFE 또는 FEP로부터 만들어질 수 있고, 채워지는 복합물은 바람직하게는 점착성 복합물로서, 특히 연료-저항성으로 구성될 수 있다. 특히 슬립 칼라가 특별히 우수한 변형 특성을 갖는 경우에, 채워지는 복합물은 필요 없을 수도 있다.

수축을 수행하기 위한 에너지의 제공은 열적 에너지의 직접 또는 간접 입력, 예를 들어 온도나 방사(radiation), 즉 특히 뜨거운 공기나 적외선 방사에의 노출에 의해 발생할 수 있다.

Claims

2개의 전기 전도체, 특히 탄소 브러쉬의 선과 보충 전기 구성요소의 접속 전도체 사이에 밀봉된 접속을 확립하기 위한 방법에 있어서,
전도체의 컨택 부분(17,18,23,24)이 전기 전도체를 덮는 보호 피복(13,27)을 제거하는 것에 의해 노출되고,
이어서 컨택 부분의 전기적으로 도전성인 접속이 접속 부위(14,30)를 형성하기 위해 생성되고,
이어서 수축가능한 플라스틱 재료로 만들어진 슬립 칼라(19,22)가 접속 부위에 배치되되, 상기 슬립 칼라는 적어도 하나의 축의 슬립 개구(20,21,26)를 갖고,
이어서 형성 프로세스에서 열적 에너지를 제공함으로써 접속 부위의 보호 피복이 슬립 칼라로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 열적 에너지는 외부에서 슬립 칼라(19,22)로 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 열적 에너지는 내부에서 슬립 칼라(19,22)로 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 접속 부위(14)의 보호 피복은 슬립 칼라(19)의 운반 외피(29)의 내부 코팅(28)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 슬립 칼라(19)의 형성 프로세스 후에 접속 부위(14)에 넣어진 클래딩 복합물은 운반 외피(29)의 내부 코팅(28)으로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 운반 외피가 희생적인 외피로 구성되는 방식으로, 상기 클래딩 복합물은 차폐되는 매체에 대해 슬립 칼라(19)의 운반 외피(29) 보다 더 큰 화학적 저항성을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 단일 방향 전도체 말단에 대해 접속 부위(14)를 형성하는 경우, 모자 모양으로 형성된 슬립 칼라(19)는 모자 베이스(25)의 반대편에 배치된 축 슬립 개구(26)를 가지고 접속 부위(14)로 밀어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 반대 방향 2개의 전도체 말단에 대해 접속 부위(30)를 형성하는 경우, 슬리브(sleeve) 모양으로 형성되고 2개의 축 슬립 개구(20,21)를 갖는 슬립 칼라(22)는, 접속 부위의 형성 전에 전도체 말단 상에 배치되고, 접속 부위의 형성 후에 슬립 칼라는 접속 부위 상으로 밀어지는 것을 특징으로 하는 방법.