KR20130049306A - 전선 접속용 터미널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전선 접속용 터미널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄 전선과 터미널의 접속시 전선의 표면에 생성된 알루미늄 산화 피막을 파괴하여 전기 접속성을 향상시킬 수 있는 전선 접속용 터미널에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 전선의 심선을 압착하여 클램핑하는 심선압착부를 포함하며, 상기 심선압착부는 심선 표면에 접촉하게 되는 내측면에 상호 교차되는 복수 개의 선형 홈으로 이루어진 그물 구조의 홈부가 형성되어 있어서, 심선의 압착시 상기 홈부가 심선 표면에 밀착되도록 된 것을 특징으로 하는 전선 접속용 터미널을 제공한다.

Description

전선 접속용 터미널 {Terminal for wire connecting}

본 발명은 전선 접속용 터미널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄 전선과 터미널의 접속시 전선의 표면에 생성된 알루미늄 산화 피막을 파괴하여 전기 접속성을 향상시킬 수 있는 전선 접속용 터미널에 관한 것이다.

종래에는 전기적인 접속을 유지하기 위하여, 통상 동합금의 전선 소재와 전기적인 접촉 및 연결이 가능한 금속소재의 터미널을 전선의 말단에 결합시켜 온바, 전선의 말단에 접속용 터미널(혹은 금속단자)을 결합하기 위하여 크림핑(Crimping)이라는 압착 기술을 활용하였으며, 이를 통하여 전기적인 접속을 유지해왔다.

종래의 가장 일반적인 기술로서, 접속용 터미널과 전선의 말단이 상호 접하게 되는 터미널의 심선압착부(1)에 도 5와 같이 세레이션(serration)이라고 하는 돌기부 형상(2)을 형성하여 강제적으로 전선과 터미널을 고정시키는 기술이 적용되고 있다.

최근에는 차량 자체의 중량을 감소시켜 차량을 경량화하기 위해 동합금의 전선 대비 가벼운 알루미늄 전선을 차량에 적용하는 기술에 대한 관심이 증가하고 있다.

알루미늄 전선을 차량에 적용하는 경우, 차량의 경량화와 더불어 연비 향상 및 배기가스 감소 등의 많은 이점을 얻을 수 있으나, 알루미늄 전선의 특성상 동 전선에 비해 전선의 인장강도가 부족하여 터미널 접속시 파단의 우려가 있으며, 알루미늄의 특성인 산화 부식으로 인한 통전 불량의 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 알루미늄 전선과 터미널의 접속시 심선의 표면에 생성된 산화 피막을 파괴하여 전기적인 접속성을 향상시킬 수 있고, 압착 공정 이후 주변환경에 의한 심선압착부의 풀림 현상을 방지할 수 있으며, 알루미늄 전선의 인장강도를 개선할 수 있는 전선 접속용 터미널을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전선의 심선을 압착하여 클램핑하는 심선압착부를 포함하며, 상기 심선압착부는 심선 표면에 접촉하게 되는 내측면에 상호 교차되는 복수 개의 선형 홈으로 이루어진 그물 구조의 홈부가 형성되어 있어서, 심선의 압착시 상기 홈부가 심선 표면에 밀착되도록 된 것을 특징으로 하는 전선 접속용 터미널을 제공한다.

바람직하게, 상기 선형 홈은 그 중앙부가 단차지게 함몰되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게, 상기 선형 홈은 하방으로 테이퍼지게 형성되어 사다리꼴의 단면을 갖는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 홈부는 선형 홈이 상호 교차되어 형성되는 복수 개의 마름모꼴 홈이 서로 연결된 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 알루미늄 전선의 심선을 압착하여 클램핑하는 심선압착부를 포함하며, 상기 심선압착부는 심선 표면에 접촉하게 되는 내측면에 상호 교차되는 복수 개의 선형 홈으로 이루어진 그물 구조의 홈부가 형성되어 있어서, 심선의 압착시 상기 홈부가 심선 표면에 밀착되면서 심선의 산화 피막을 제거할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 알루미늄 전선 접속용 터미널을 제공한다.

본 발명에 따른 전선 접속용 터미널에 의하면 알루미늄 전선과 터미널의 접속시 전선의 심선 표면에 생성된 산화 피막을 최대한 파괴하여 최소화시킴과 동시에 향후 주변환경(온도/습도/진동 등)에 의한 심선압착부의 풀림 현상을 방지하여 전기적인 접속 안정성을 향상 및 유지시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전선 접속용 터미널은 홈부 경사 구조에 의해 압착 공정시 전선의 파단을 방지할 수 있어, 알루미늄 전선의 인장강도 부족에 의한 문제점을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전선 접속용 터미널을 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전선 접속용 터미널의 심선압착부를 펼쳐서 도시한 평면도 및 측면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전선 접속용 터미널을 이용한 전선 압착 공정을 도시한 개략도
도 4는 도 3의 A-A에서 바라본 단면도
도 5는 종래의 전선 접속용 터미널을 도시한 사시도

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명은 전선 접속용 터미널, 특히 공기 중에 노출됨으로 인해 알루미늄 산화 피막이 생성되는 알루미늄 전선 접속용 터미널에 관한 것으로, 전선과 터미널의 접속시 알루미늄 전선의 심선 표면에 생성된 산화 피막을 파괴 및 제거하여 전기적인 접속성을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전선 접속용 터미널은 전선 접속시 절연피복이 벗겨지지 않은 전선 부위를 클램핑하게 되는 전선그립부(10)와 절연피복이 벗겨진 전선 부위 즉, 노출된 심선을 압착하여 클램핑하게 되는 심선압착부(20)를 포함하여 형성된다.

잘 알려진 바와 같이, 전선(5)은 전도성의 도체로 이루어진 심선(6)과 이 심선(6)을 둘러싸고 있는 절연성의 절연피복(7)으로 이루어져 있다(도 3 참조).

도 3과 같이, 상기 전선그립부(10)는 외측의 절연피복이 벗겨져서 외부에 노출된 심선(6) 부위에 이웃하고 있는 절연피복(7)을 감싼 형태로 클램핑하는 역할을 한다.

상기 심선압착부(20)는 전선(5)의 말단에서 절연피복이 벗겨짐에 의해 노출된 심선(6)을 감싸서 압착하는 터미널의 일부분으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 대략 U자형의 휘어진 형태로 구비된다.

도 1과 같이 휘어진 형태로 구비되는 심선압착부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전선(5)의 심선(6) 표면에 접촉하게 되는 내측면에 복수 개의 선형 홈(22)이 일정 깊이로 함몰 형성되어 있으며, 이 선형 홈(22)들이 상호 교차되어 그물 구조의 홈부(21)를 형성하고 있다.

상기 선형 홈(22)들은 각각 일정한 간격을 두고 일정 크기로 형성되어 마름모꼴을 형성한다.

즉, 상기 홈부(21)는 홈부(21)를 형성하고 있는 각 선형 홈(22)들이 상호 교차되어 그물 구조를 이루되, 선형 홈(22)의 교차각이 일정 각도를 유지하도록 형성되어 복수 개의 마름모꼴 홈이 연속적으로 서로 연결되어 있는 그물 구조를 형성하게 된다.

예를 들어, 상기 선형 홈(22)들은 서로 0.7㎜의 일정 간격을 두도록 상호 평행하게 배열되고, 상호 교차시의 일측 교차각이 60°수준의 예각을 갖도록 교차되며, 그 선폭이 0.15㎜를 유지하도록 형성된다.

이와 같이 상기 심선압착부(20)는 내측면에 상호 교차되는 복수 개의 선형 홈(22)으로 이루어진 그물 구조의 홈부(21)가 형성되어 있어서, 심선(6)의 압착시 홈부(21)의 각 선형 홈(22)이 심선(6) 표면에 밀착되면서 알루미늄 심선(6) 표면에 생성되어 있는 산화 피막을 파괴 및 제거하게 되고, 이에 산화 피막의 생성 부위를 최소화시켜 전기 접속성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 심선압착부(20)는 홈부(21)의 선형 홈(22)들이 상호 교차되어 다수의 마름모꼴 홈을 형성하고 있음으로 인해, 심선(6)을 압착하여 클램핑할 시 심선의 밀림 현상을 최소화할 수 있다.

한편, 상기 선형 홈(22)은 그 중앙부에 더 깊은 깊이의 홈이 단차지게 형성된 이중홈 구조로 형성되어 알루미늄 전선의 산화 피막을 이중으로 제거할 수 있도록 한다.

도 2의 확대도를 참조하면, 상기 선형 홈(22)은 A 깊이로 파인 홈 중앙에 B 깊이의 홈을 갖는 이중홈 구조로서 중앙부가 단차지게(턱이 지게) 형성되며, 이에 따라 심선의 압착시 A 깊이의 선형 홈이 심선 표면에 밀착되면서 산화 피막을 벗겨낸 후 B 깊이의 선형 홈이 한번 더 심선의 산화 피막을 제거할 수 있어, 접속시 알루미늄 전선의 산화 피막 제거율 및 터미널의 전기 접속성을 향상시킬 수 있다.

또한, 전선의 압착 공정시 심선의 파단을 방지하기 위하여, 상기 선형 홈(22)은 도 2의 확대도와 같이 사다리꼴의 단면을 갖도록 하방으로 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하다.

통상적인 전선의 압착 공정시 75~85% 수준의 압축율을 유지하나, 상기 심선압착부(20)의 경우 선형 홈(22)의 이중홈 구조를 통해 알루미늄 산화 피막의 파괴율을 높이기 위해 압축율을 약 60% 수준까지 높여 상대적으로 과압착을 실시하게 되어 그로 인한 전선의 파단이 우려된다.

따라서, 상기 선형 홈(22)에 일정한 각도의 경사를 부여하여 선형 홈(22)을 직사각 형상이 아닌 사다리꼴의 단면을 갖도록 테이퍼지게 형성함으로써 선형 홈(22)의 측벽면이 심선압착부(20)의 수선(垂線)에 대해 경사지도록 한다. 이에 상기 선형 홈(22)은 도 2의 C와 같은 각을 형성하게 된다.

이와 같이 심선압착부(20)의 선형 홈(22)에 일정 각도의 경사를 부여함으로써 기존의 동 전선에 비해 부족한 알루미늄 전선의 인장강도로 인한 문제점을 개선하여 전선의 파단 우려를 제거할 수 있다.

이렇게 심선압착부(20)의 과압착 공정이 가능하게 됨에 따라, 알루미늄 전선에 생성된 산화 피막의 파괴율을 증대시킬 수 있으며, 동시에 향후 주변환경(온도/습도/진동 등)에 의한 심선압착부(20)의 풀림 현상을 방지하여 전기적인 접속 안정성을 향상 및 유지시킬 수 있다.

또한, 상기 선형 홈(22)은 기존에 사용하던 터미널 재료의 사양을 고려하여 압착 공정시 전선의 파단이 발생하지 않는 최소 깊이로 형성된다.

그리고, 상기 심선압착부(20)의 마름모꼴 홈(혹은 사각형상 홈)을 한정된 심선압착부(20)의 면적 내에서 가능한 최대 개수로 형성하여, 압착 공정시 심선(6)과 심선압착부(20) 사이의 접촉 면적을 최대한 증대시킴으로써, 심선압착부(20)의 전선고착력을 증대하고 알루미늄 심선에 생성되는 산화 피막을 최대로 파괴하여 전기적인 접속성을 향상시킬 수 있도록 한다.

예를 들어, 심선압착부(20)에는 압착 공정시 적어도 8개소 이상의 마름모꼴 홈이 심선 표면에 접촉될 수 있는 그물 구조의 홈부(21)가 형성될 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 터미널은 전선의 압착 공정을 기존 공정과 거의 동일하게 적용할 수 있는 구조를 유지하되, 심선에 접촉하게 되는 심선압착부(20)의 내측면에 그물 구조의 홈부(21)를 적용함으로써 전선 접속시 심선압착부(20)가 공기 중에 노출된 알루미늄 전선의 심선 표면에 생성되는 산화 피막을 최대한 파괴하면서 접촉 저항을 안정적으로 유지하고 심선고착력을 증대시켜 전기적 접속성을 향상시킬 수 있게 된다.

10 : 전선그립부
20 : 심선압착부
21 : 홈부
22 : 선형 홈

Claims (5)

1. 전선의 심선을 압착하여 클램핑하는 심선압착부를 포함하며,
   상기 심선압착부는 심선 표면에 접촉하게 되는 내측면에 상호 교차되는 복수 개의 선형 홈으로 이루어진 그물 구조의 홈부가 형성되어 있어서, 심선의 압착시 상기 홈부가 심선 표면에 밀착되도록 된 것을 특징으로 하는 전선 접속용 터미널.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 선형 홈은 그 중앙부가 단차지게 함몰되어 있는 것을 특징으로 하는 전선 접속용 터미널.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 선형 홈은 하방으로 테이퍼지게 형성되어 사다리꼴의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 전선 접속용 터미널.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 홈부는 선형 홈이 상호 교차되어 형성되는 복수 개의 마름모꼴 홈이 서로 연결된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전선 접속용 터미널.
   
5. 알루미늄 전선의 심선을 압착하여 클램핑하는 심선압착부를 포함하며,
   상기 심선압착부는 심선 표면에 접촉하게 되는 내측면에 상호 교차되는 복수 개의 선형 홈으로 이루어진 그물 구조의 홈부가 형성되어 있어서, 심선의 압착시 상기 홈부가 심선 표면에 밀착되면서 심선의 산화 피막을 제거할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 알루미늄 전선 접속용 터미널.
   

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