KR20130133031A - 압착단자 - Google Patents

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야자키 소교 가부시키가이샤
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Abstract

바닥판 및 한 쌍의 도체 압착 탭을 포함하는 도체 압착부를 포함하는 압착단자로서, 상기 도체 압착 탭은 상기 압착단자의 길이방향에 수직인 폭방향으로 상기 바닥편의 양측으로부터 뻗어 형성되고, 전선의 도체를 둘러싸기 위해 상기 전선의 도체를 압착하도록 구성되고, 상기 도체는 상기 길이방향을 따른 바닥편 위에 배치된 압착 대상으로서 소선의 번들에 의해 형성되고, 상기 도체의 내면에는 상기 도체의 소선의 직경 보다 작은 직경을 갖는 복수의 균일하게 원통형상인 오목부를 포함하는 세레이션이 제공되고, 상기 복수의 오목부에서, 상기 압착 단자의 폭방향으로 서로로부터 어긋난 인접한 오목부는 길이방향에서 볼 때 서로 일부 중첩된 압착 단자가 개시되어 있다.

Description

압착단자{CRIMPING TERMINAL}
본 발명은 전선에 적합하게 접속되는 압착단자에 관한 것이다.
도 1은 특헌문헌 1에 개시된 압착단자(110)를 설명하고 있다. 이러한 압착단자(110)는 상대측 단자(도시되지 않음)에 전기 접속된 전기 접속부(111); 실질상 U 형상 단면을 갖고 있고 복수의 소선(전선)을 꼬아서 형성된 도체를 압착한 도체 압착부(112); 및 전선의 피복부에 고정된 피복 압착부(115)를 포함하고 있다. 3개의 홈을 갖는 세레이션(118)이 도체 압착부(112)의 내면(112a)에 형성되어 있다. 이러한 홈은 도체의 길이방향에 수직인 방향으로 뻗어 있다.
압착단자(110)의 도체 압착부(112)가 전선의 도체를 압착할 때, 도체의 소선은 변형되면서 홈 형상의 세레이션(118) 내에 압입된다. 이 때에, 세레이션(118)의 에지인 세레이션 에지는 도체의 소선의 표면의 산화막을 파괴하여 새롭게 형성된 면이 형성된다. 그 결과로서, 이러한 새롭게 형성된 표면은 압착단자(110)의 도체 압착부(112)와 밀착하여 압착단자(110)와 전선이 서로 전기접속된다.
일본 특허 출원 공개 번호 2009-245695
상술된 압착단자(110)에서, 전기 접속 강도 및 기계 접속 강도와 같은 모든 특성이 도체 압착부(112)가 전선의 도체를 압착한 후에 크게 불안정화된다. 예를 들어, 압착력이 충분하지 않을 때(즉, 도체 압착부(112) 또는 도체의 압축율이 너무 낮을 때) 새롭게 형성된 표면은 충분히 형성되지 않고 압착 단자(110) 및 전선에 남아 있는 산화막으로 인해 전기 접속 저항이 증가한다. 따라서, 전기 접속이 불안정할 수 있다. 또한, 압착력이 너무 강할 때(압축율이 너무 높을 때), 도체에 대한 손상은 크고 압착 단자(110)와 전선 사이의 기계적 접속 강도(고착력)는 감소된다. 특히, 도체가 얇은 소선을 꼬아 묶여 형성될 때, 도체는 이러한 손상에 영향을 받을 가능성이 높다.
본 발명은 상술된 환경의 관점에서 이루어졌고, 본 발명의 목적은 낮은 전기 접속 저항 및 높은 기계 접속 강도를 안정되게 유지시킬 수 있는 압착단자를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징은 바닥판 및 한 쌍의 도체 압착 탭을 포함하는 도체 압착부를 포함하는 압착단자로서, 상기 도체 압착 탭은 상기 압착단자의 길이방향에 수직인 폭방향으로 상기 바닥편의 양측으로부터 뻗어 형성되고, 전선의 도체를 둘러싸기 위해 상기 전선의 도체를 압착하도록 구성되고, 상기 도체는 상기 길이방향을 따른 바닥편 위에 배치된 압착 대상으로서 소선의 번들에 의해 형성되고, 상기 도체의 내면에는 상기 도체의 소선의 직경 보다 작은 직경을 갖는 복수의 균일하게 원통형상인 오목부를 포함하는 세레이션이 제공되고, 상기 복수의 오목부에서, 상기 압착 단자의 폭방향으로 서로로부터 어긋난 인접한 오목부는 길이방향에서 볼 때 서로 일부 중첩된 압착 단자이다.
상기 압착 단자의 길이방향과 경사지어져 교차하도록 격자가 형성된다고 할 때, 상기 오목부는 상기 격자의 격자점에 배치될 수 있고, 상기 오목부는 상기 압착 단자의 폭방향으로 엇갈리면서 상기 압착 단자의 길이방향으로 배열될 수 있다.
상기 세레이션의 오목부는 상기 압착단자의 폭방향으로 절반 피치 만큼 엇갈린 상태로 상기 압착단자의 길이방향으로 배열될 수 있고, 상기 피치는 상기 압착단자의 폭방향으로 배열된 인접한 오목부에 대한 거리일 수 있다.
상기 격자는 상기 압착단자의 길이방향을 따른 제1 대각선 및 상기 제1 대각선에 수직인 제2 대각선을 갖는 사각형 단위 프레임을 포함하고, 상기 제1 대각선은 상기 제2 대각선 보다 길 수 있다.
상기 격자는 상기 압착단자의 길이방향을 따른 제1 대각선 및 상기 제1 대각선에 수직인 제2 대각선을 갖는 사각형 단위 프레임을 포함할 수 있고, 상기 제1 대각선의 길이는 상기 제2 대각선의 길이와 같을 수 있다.
본 발명에 의해, 낮은 전기 접속 저항 및 높은 기계 접속 강도를 안정되게 유지시킬 수 있는 압착단자를 제공할 수 있다.
도 1은 종래 압착단자를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 압착단자를 도시하는 사시도이다.
도 3은 제1 실시형태의 압착단자의 도체 압착부를 도시하는 요부 분해도이다.
도 4는 도 3의 라인 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도 5는 전선의 소선과 제1 실시형태의 압착단자의 도체 압착부에 형성된 세레이션(실린더형 오목부) 사이의 위치 관계를 설명하는 확대도이다.
도 6은 2개의 소선이 압착 동작에 의해 세레이션 내부에 들어가는 상태를 도시하는 확대 단면도이다.
도 7은 도체 압착부의 내면에 형성된 세레이션의 어레이와 소선 사이의 관계를 도시하는 도면이고, 도 7a는 본 발명의 실시형태에 따른 도체 압착부의 내면을 도시하는 요부의 분해도이고, 도 7b는 본 발명의 비교예로서 도체 압착부의 내면을 도시하는 요부의 분해도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태의 압착단자의 도체 압착부를 도시하는 요부의 분해도이다.
도 9는 도 9의 라인 B-B를 따라 취해진 단면도이다.
이후로, 본 발명의 실시형태는 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 압착단자(10)는 주석 도금이 실시된 구리 또는 구리 합금 시트 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 시트를 프레스 가공함으로써 제작된다. 압착단자(10)는 선단부분에 제공된 전기 접속부(11); 실질상 U 형상의 단면을 갖도록 전기 접속부(11)의 후부에 제공된 도체 압착부(12); 및 실질상 U 형상 단면을 갖도록 도체 압착부(12)의 후부에 제공된 피복 압착부(15)를 포함하고 있다. 전기 접속부(11)는 상대 단자에 전기 접속된다. 도체 압착부(12)는 단자를 압착하도록 전선 W의 도체 Wa의 단자의 외주에 감겨져 도체 Wa에 전기 접속된다. 이러한 피복 압착부(15)는 피복을 압착하도록 전선 W의 피복 Wb의 외부에 감겨진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전선 W는 도체 Wa를 덮는 절연 피복 Wb와 복수의 소선 Wc를 꼬아서 형성된 도체 (심선) Wa를 포함하고 있다. 압착단자(10)는 전선 W의 도체 Wa의 단자(전단부)에 접속되어 그 전후방향이 전선 W의 도체 Wa의 길이방향으로 일치한다.
여기에서, 압착 단자(10)의 전후 방향, 즉, 단자 길이방향이 X 방향으로 설정되고 이에 수직인 단자 폭방향 및 도체 Wa의 원주 방향이 Y 방향으로 설정되는 것으로 하여 설명될 것이다.
도체 압착부(12)는 전기 접속부(11)로부터 연속하는 바닥판(13) 및, 이러한 바닥판(13)의 좌우 양측(Y방향으로의 양측)으로부터 뻗고 도체를 싸도록 바닥판(13)의 내면(13a)에 배치된 도체 Wa를 압착하는 한 쌍의 좌우 도체 압착 탭(14, 14)를 포함함으로써 실질상 U 형상의 단면을 갖도록 형성되어 있다.
도체 압착부(12)의 내면에서, 바닥판(13)의 내면(13a)으로부터 도체 압착 탭(14)의 내면(14a)으로의 범위에서, 세레이션으로서 복수의 오목부(16)가 서로로부터 이격되도록 제공되어 있다. 각 오목부(16)가 예를 들어, 원통형상으로 형성되어 있고 동일한 형상을 갖는다. 즉, 모든 오목부(16)는 동일한 깊이 및 동일한 직경(동일한 반경 r)을 갖고 있다. 각 오목부(16)의 직경(즉, 2r)은 전선 W의 소선 Wc의 직경 d 보다 작다.
상술된 오목부(16)는 도 3에 도시된 바와 같이 제공되어 있다. 즉, 격자(21)가 도 3의 2점 쇄선에 의해 표시된 바와 같이 도체 압착부(12)의 내면에 형성된다고 가정할 때, 오목부(16)는 격자(21)의 격자점(교차점)에 배치되어 있다. 격자(21)는 X 방향과 경사지어져 교차한다. 또한, 격자(21)는 Y 방향으로 서로 선대칭되도록 분포되어 있다. 그래서, 오목부(16)는 X 방향을 따라 Y 방향으로 엇갈려있다.
격자(21)를 형성하는 단위 프레임(단위 격자)(21c)는 (길이 2t2를 갖는) 제1 대각선(21a) 및 (길이 2t1을 갖는) 제2 대각선(21b)를 포함하고 있다. 제1 대각선(21a) (및 그 연장선)은 X방향을 따라 위치되어 있고, 제2 대각선 (및 그 연장선)은 Y축을 따라 위치되어 있다. 또한, 제1 대각선(21a) 및 제2 대각선(21b)는 그 중심에서 서로 교차한다. 또한, 제1 대각선(21a)은 제2 대각선(21b)보다 길다. 즉, 단위 프레임(21c)은 X 방향으로 긴 다이아몬드 형상을 갖고 있다. 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 오목부(16)는 (길이 2t1을 갖는) 동일한 피치로 Y 방향으로 선형 배열되어 있다. X 방향으로 인접하여 배열된 오목부(16)는 Y 방향으로 절반 피치(즉, 길이 t1) 만큼 서로 어긋나 있다. 즉, 세레이션의 오목부(16)는 X 방향을 따라 배열되어 있고, X 방향에 인접한 오목부(16)는 X 방향의 오목부(16) 사이의 거리로서 피치(길이 2t1)의 절반 (길이 t1) 만큼 Y 방향으로 엇갈려있다.
Y 방향을 따른 오목부(16)의 복수의 어레이의 인접한 어레이에서, Y 방향으로 서로 어긋난 각 어레이의 오목부(16)는 X 방향에서 볼 때 일부 서로 중첩되어 있다. 즉, 중첩 위치의 길이 S는 0 내지 오목부(16)의 직경(2r) 내의 범위에 있다(즉, 0<S<2r).
전선 W의 단자 내의 피복을 제거함으로써 노출된 도체 Wa는 도체 압착부(12)의 바닥판(13) 위에 배치되어 있다. 한 쌍의 도체 압착 탭(14, 14)이 도체를 둘러싸도록 도체 Wa를 압착할 때, 도체 압착부(12)의 내면은 외부 압력에 의해 도체 Wa와 강하게 압접된다. 이 때에, 도체 Wa의 일부는 길이방방향으로 세레이션으로서 오목부(16) 사이에 뻗어 있고, 도체 Wa의 일부는 오목부(16) 내부에 압입된다.
도체 Wa의 일부가 오목부(세레이션)(16)내에 압입될 때, 개방 에지(이후로 세레이션 에지로 부른다)(17)는 도체 Wa의 표면의 산화막을 파괴시켜, 새롭게 형성된 표면이 노출된다. 결과적으로, 새롭게 형성된 표면은 오목부(16)의 내면과 밀착되어서, 전기 접속 저항이 감소된다. 또한, 도체 Wa가 오목부(16) 내에 압입되기 때문에, 도체 Wa는 세레이션 에지(17)에 의해 잡혀서, 기계적 접속 강도가 증가된다. 즉, 도체 Wa는 압착단자(10)로부터 용이하게 떨어지지 않는다.
상술된 바와 같이, 오목부(16)의 직경(2r)은 전선 W의 도체(심선) Wa를 형성하는 소선 Wc의 직경 d보다 작다. 오목부(16)가 분산된 것으로 제공되어 있기 때문에, 오목부(16)의 세레이션 에지(17)의 전체 길이는 충분히 길도록 보장될 수 있다. 따라서, 도체 압착부(16)가 전선의 도체 Wa를 압착할 때, 도체 Wa의 표면의 산화막은 긴 전체 길이를 가진 세레이션 에지(17)에 의해 파괴되어, 큰 새롭게 형성된 표면이 형성될 수 있다. 따라서, 도체 Wa가 압착 단자(10)와 밀착되는 면적을 증가시키는 것이 가능하고 낮은 전기 접속 저항을 안정하게 유지하는 것이 가능하다.
또한, 분산된 오목부(16)의 직경(2r)이 소선 Wc의 직경 d 보다 작기 때문에, 압착시에 각 소선 Wc에 가해지는 손상(즉, 도체 압착부(12) 또는 도체 Wa의 압축율)을 분산시킬 수 있어서, 높은 기계적 접속 강도가 안정하게 유지될 수 있다.
또한, X 방향으로 서로 가장 가까운 오목부(16)는 Y 방향으로 서로 어긋나고, X 방향으로부터 볼 때 치수 S에 의해 서로 중첩된다. 즉, 오목부(16)는 도체 압착부(12)의 내면에 가상으로 설정된 격자(21)의 각 격자점에 배열되고, 그 위치는 X 방향으로의 인접한 어레이 사이의 Y 방향의 절반 피치 t1 만큼 서로 어긋난 오목부(16) 사이의 치수 S 만큼 Y 방향으로 서로 일부 중첩되어 있다. 따라서, 도 5, 도 6 및 도 7a에 도시된 바와 같이, 복수의 오목부(16)가 형성된 영역에서, 2개의 소선 Wc가 동시에 하나의 오목부(16) 내에 들어가는 영역 P가 반드시 존재한다. 이러한 영역 P에서, 양측 소선의 Wc의 새롭게 형성된 표면 Pa 사이의 접촉이 소선 Wc가 오목부(16) 내부로 들어갈 때 생성된 소선 Wc의 늘어남(도 6의 화살표)에 의해 촉진된다. 특히, 소선 Wc가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조될 때, 새롭게 형성된 표면 사이의 부착이 촉진되어 안정한 전기 성능을 얻을 수 있다.
또한, 격자(21)의 단위 프레임(21c)의 2개의 대각선(21a, 21b)에서, X 방향을 따른 대각선(21a)는 Y 방향을 따른 대각선(21b) 보다 길다. 따라서, 오목부(16)가 비교적 작을 때조차, Y 방향으로 인접한 어레이 내의 각 오목부(16)는 X 방향으로부터 볼 때 서로 중첩되도록 용이하게 형성된다. 또한, 도체 Wa의 원주 방향(Y 방향)으로 오목부(세레이션)(16) 사이의 갭이 비교적 작기 때문에, 세레이션 에지(17)에 의해 형성된 새롭게 형성된 표면의 면적을 증가시키는 것이 가능하고, 도체 Wa와 단자(10) 사이에 낮은 전기 접속 저항을 안정하게 유지하는 것이 가능하다. 또한, X 방향의 오목부(세레이션)(16) 사이의 갭이 비교적 넓기 때문에, 각 소선 Wc로의 손상을 분산시키는 것이 가능하다.
또한, 도 7b의 비교예에서와 같이, Y 방향을 따라 서로부터 어긋난 오목부(16) 사이에 Y 방향으로 서로 일부 중첩하는 오목부가 존재하지 않는 경우, 2개의 소선 Wc가 하나의 오목부(16) 내부에 동시에 들어갈 수 없다. 이러한 경우에, 양측 소선 Wc에 형성된 새롭게 형성된 표면 Pa 사이의 접촉(또는 부착)은 용이하게 촉진되지 않는다.
또한, 오목부(16)의 직경(2r)이 소선 Wc의 직경 d 보다 크도록 설정될 때, 복수의 소선 Wc는 오목부(16) 내부에 용이하게 들어간다. 그러나, 결정된 면적(단위 면적)에 배열된 오목부(16)의 수가 감소하기 때문에, 세레이션 에지(17)의 전체 길이는 짧아진다. 따라서, 새롭게 형성된 표면을 형성하는 관점에서 유익하다. 반대로, 실시형태에서와 같이, 원통형 오목부의 직경(2r)이 소선 Wc의 직경 d 보다 작도록 설정될 때, 결정된 면적에 배열된 오목부(16)의 수를 증가시키는 것이 가능하다. 이러한 이유로 인해, 세레이션 에지(17)의 전체 길이는 길어질 수 있고, 새롭게 형성된 표면은 보다 용이하게 형성될 수 있다.
또한, 격자(210의 간격, 및 세레이션으로서의 오목부(16)의 구멍 직경 깊이는 도체 Wa를 형성하는 소선 Wc의 재료, 소선 직경 및 수에 대응하여 설정하는 것이 바람직하다.
다음으로, 제2 실시형태가 도면을 참조하여 설명될 것이다. 동일 부재 번호가 제1 실시형태의 것과 동일한 구성요소에 주어질 것이고 그 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다. 이러한 실시형태가 제1 실시형태와 다른 점은 제1 실시형태의 도체 압착부(12)에 상응하는 도체 압착부(12B)의 내면에 형성된 세레이션으로서의 오목부(16)의 어레이 패턴이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 도체 압착부(12B)에서, 격자(22)가 각 격자점(교차점)에 배치된 오목부(16)에 의해 형성된다고 할 때, 격자(22)는 제1 실시형태에 기술된 격자(21)에서와 같이 X 방향과 경사지어져 교차한다. 또한, 격자(22)는 단위 프레임(22c)의 X 방향을 따르는 대각선(22a) 및 Y 방향을 따르는 대각선(22b)을 갖는 복수의 단위 프레임(22c)을 포함하고 있다. 본 실시형태에서, 대각선(22a)의 길이는 대각선(22b)의 길이이다. 즉, 격자(22)의 단위 프레임(22c)은 정방형상을 갖고 있다.
도체 압착부(12)가 전선 W의 단자를 압착하는 공정은 제1 실시형태의 것과 동일하다.
이러한 방식으로, 대각선(22a)의 길이가 대각선(22b)의 길이일 때, 전기 접속 저항의 안정된 저감 및 기계 접속 강도의 안정된 강화가 평형 양호하게 도모될 수 있다.
또한, 제1 실시형태에서, X 방향을 따른 대각선(21a)이 Y 방향을 따른 대각선(22b) 보다 긴 경우를 설명하였다. 그러나, 대각선(21a)은 대각선(22b) 보다 짧을 수 있다.
또한, 각 실시형태에서, 도체 압착부(12)의 내면에 수직으로 설정된 격자(21, 22)가 Y 방향으로 서로 선대칭된 경우를 설명하였다. 그러나, 본 발명에 따른 격자는 Y 방향으로의 선대칭 분포에 제한되지 않는다.
즉, 도체 압착부(12)의 내면에 형성된 세레이션으로의 복수의 오목부(16)에 대하여, X 방향으로 배열된 2개의 오목부는 서로로부터 어긋날 수 있고 X 방향으로부터 볼 때 Y 방향으로 서로 일부 중첩될 수 있다. 이러한 조건을 만족하는 오목부(세레이션)는 상술된 효과를 가져올 수 있다. 예를 들어, 상술된 격자(21(2)의 각 단위 프레임(21c,22c)의 대각선(21a, 22a) 또는 대각선(21b, 22b)의 길이는 상술된 조건이 만족되기만 한다면 변경될 수 있다.
산업적 이용가능성
본 발명은 낮은 전기 접속 저항 및 높은 기계 접속 강도를 안정되게 유지시킬 수 있는 압착단자를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 바닥판 및 한 쌍의 도체 압착 탭을 포함하는 도체 압착부를 포함하는 압착단자로서,
    상기 도체 압착 탭은 상기 압착단자의 길이방향에 수직인 폭방향으로 상기 바닥편의 양측으로부터 뻗어 형성되고, 전선의 도체를 둘러싸기 위해 상기 전선의 도체를 압착하도록 구성되고,
    상기 도체는 상기 길이방향을 따라 상기 바닥편 위에 배치된 압착 대상으로서 소선의 번들에 의해 형성되고, 상기 도체 압착부의 내면에는 상기 도체의 소선의 직경 보다 작은 직경을 갖는 복수의 균일하게 원통형상인 오목부를 포함하는 세레이션이 제공되고,
    상기 복수의 오목부에서, 상기 압착 단자의 폭방향으로 서로로부터 어긋난 인접한 오목부는 길이방향에서 볼 때 서로 일부 중첩된 것을 특징으로 하는 압착 단자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압착 단자의 길이방향과 경사지어져 교차하도록 격자가 형성된다고 가정할 때, 상기 오목부는 상기 격자의 격자점에 배치되고,
    상기 오목부는 상기 압착 단자의 폭방향으로 엇갈리면서 상기 압착 단자의 길이방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 압착 단자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 세레이션의 오목부는 상기 압착단자의 폭방향으로 피치의 절반 만큼 엇갈린 상태로 상기 압착단자의 길이방향으로 배열되고, 상기 피치는 상기 압착단자의 폭방향으로 배열된 인접한 오목부에 대한 거리인 것을 특징으로 하는 압착 단자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 격자는 상기 압착단자의 길이방향을 따른 제1 대각선 및 상기 제1 대각선에 수직인 제2 대각선을 갖는 사각형 단위 프레임을 포함하고, 상기 제1 대각선은 상기 제2 대각선 보다 긴 것을 특징으로 하는 압착 단자.
  5. 제3항에 있어서, 상기 격자는 상기 압착단자의 길이방향을 따른 제1 대각선 및 상기 제1 대각선에 수직인 제2 대각선을 갖는 사각형 단위 프레임을 포함하고, 상기 제1 대각선의 길이는 상기 제2 대각선의 길이와 같은 것을 특징으로 하는 압착 단자.





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