KR20190081676A - 와이어 단자 결합구조 및 이의 생산에 적용되는 어플리케이터 - Google Patents

Abstract

전도성 코어와, 상기 전도성 코어를 감싸는 절연피복을 포함하는 와이어; 및 상기 전도성 코어를 압착하는 바렐과, 상기 바렐에서 연장되어 상대 단자와 접속하는 접속부를 포함하는 단자; 를 포함하고, 상기 바렐은 상기 바렐의 길이방향에 걸쳐서, 압착되는 상기 전도성 코어의 단면적이 상이하도록 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 단자 결합구조가 개시된다. 따라서, 전기적 특성과 기계적 특성을 모두 증대시킨 와이어 단자 결합구조를 제공한다.

Description

와이어 단자 결합구조 및 이의 생산에 적용되는 어플리케이터{Fixig structure between wire and terminal and applicator for fabrication for the same}

본 발명은 와이어 단자 결합구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이어의 전도성 코어에 압착 고정되는 단자의 결합구조에 관한 것이다.

다양한 전자, 전기 제품에는 부품간 전기적 연결을 위해서 전도성 와이어가 사용되며, 전도성 와이어 간의 연결을 위해서 다양한 종류의 커넥터가 사용된다. 또한, 전도성 와이어를 커넥터에 사용하기 위해서, 와이어의 끝단에 단자가 연결되어 사용된다.

도 1은 종래의 단자가 결합된 와이어 단자결합구조를 도시한 측면도, 도 2는 도 1의 절단선 II-II에 따른 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 와이어 단자 결합구조는, 전도성 코어(11)와, 상기 코어(11)를 감싸는 절연피복(12)을 포함하는 와이어(10)와, 상기 전도성 코어(11)를 압착하는 바렐(21)과, 상기 바렐에서 연장되어 상대 단자와 접속하는 접속부(22)를 포함하는 단자(20)를 포함한다.

바렐(21)은 도 2에 도시된 바와 같이, 코어(11)를 감싸며 압착된다. 이때, 기구적 전기적 필요에 따라서, 압착되는 양을 조절할 수 있다. 다만, 압착되는 양이 증대되어, 압착되는 전도성 코어의 단면적이 좁아지면, 전기적 성능은 증대되나, 기계적 성능은 줄어든다. 압착되는 양이 줄어들어, 압착되는 전도성 코어의 단면적이 넓어지면, 기계적 성능은 늘어나나, 전기적 성능은 줄어든다는 문제점이 있어, 전기적 기계적 특성을 모두 만족할 수 없다는 단점이 있다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전기적 기계적 성능을 모두 만족하는 와이어 단자 결합구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 전도성 코어와, 상기 전도성 코어를 감싸는 절연피복을 포함하는 와이어; 및 상기 전도성 코어를 압착하는 바렐과, 상기 바렐에서 연장되어 상대 단자와 접속하는 접속부를 포함하는 단자;를 포함하고, 상기 바렐은 상기 바렐의 길이방향에 걸쳐서, 압착되는 상기 전도성 코어의 단면적이 상이하도록 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 단자 결합구조를 제공한다.

상기 바렐은, 상기 전도성 코어를 지지하는 지지면; 및 상기 지지면에서 연장되어, 상기 전도성 코어의 외주면을 감싸서 압착되는 압착부;를 포함하고, 상기 압착부는, 길이방향으로 복수의 개별 압착부로 분할되며, 복수의 상기 개별 압착부는 압착되는 상기 전도성 코어의 단면적이 서로 상이하도록 형성된다.

상기 지지면에서, 복수의 상기 개별 압착부의 외면까지의 높이가 서로 상이한 것이 바람직하다.

압착되는 상기 전도성 코어의 단면적이 좁은 부위가 상기 접속부에 인접하며, 압착되는 상기 전도성 코어의 단면적이 넓은 부위가 상기 와이어 측에 인접하도록 형성된 것이 효과적이다.

한편, 본 발명은 와이어의 전도성 코어를 감싸는 단자의 바렐을 압착하는 어플리케이터를 제공한다.

어플리케이터는, 상기 바렐을 지지하는 앤빌; 및 상기 바렐을 사이에 두고 상기 앤빌을 향해 왕복운동하여, 상기 바렐을 압착하는 클림퍼;를 포함하고, 상기 클림퍼는, 상기 바렐의 길이방향에 따라서, 복수 구비되며, 복수의 상기 클림퍼의 압착높이가 서로 상이한 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

먼저, 단면적이 서로 상이한 압착부를 형성함으로써, 전기적 특성과 기계적 특성을 모두 증대시킨 와이어 단자 결합구조를 제공한다.

또한, 단면적이 좁은 제 1 개별압착부를 접속부에 인접하도록 배치하여, 제 1 개별압착부가 단선되어도, 제 2 개별압착부가 접속을 유지하여, 단자와 와이어의 전기적 연결이 완전히 끊어지는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 단자가 결합된 와이어 단자결합구조를 도시한 측면도
도 2는 도 1의 절단선 II-II에 따른 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예의 와이어 단자 결합구조를 도시한 측면도
도 4는 도 3의 절단선 IV-IV에 따른 단면도
도 5는 도 3의 절단선 V-V에 따른 단면도
도 6은 압착되는 전도성 코어의 압착높이에 따른 기계적 성능 및 전기적 성능을 도시한 그래프
도 7은 본 발명의 일실시예의 어플리케이터의 개념도
도 8은 도 7의 클림퍼의 측면도

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예의 와이어 단자 결합구조를 도시한 측면도, 도 4는 도 3의 절단선 IV-IV에 따른 단면도, 도 5는 도 3의 절단선 V-V에 따른 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 와이어 단자 결합구조는, 전도성 코어(11)와, 상기 코어(11)를 감싸는 절연피복(12)을 포함하는 와이어(10)와, 상기 전도성 코어(11)를 압착하는 바렐(110)과, 상기 바렐(110)에서 연장되어 상대 단자와 접속하는 접속부(120)를 포함하는 단자(100)를 포함한다.

전도성 코어(11)는 복수의 소선이 다수 꼬여서 형성되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전도성 코어(11)는 구리, 알루미늄 등 다양한 전도성 재질의 금속이 사용될 수 있다. 절연피복(12)은 전도성 코어(11)를 감싸서, 전기적으로 차단하는 것으로서, 다양한 합성수지가 사용될 수 있다. 이외에도 코어와, 일차 피복, 차폐망, 차폐망을 덮는 2차 피복으로 구성된 차폐 와이어도 사용될 수도 있다.

단자(100)는 상대 단자와 접속하는 접속부(120)와, 전도성 코어(11)를 압착하여 고정하는 바렐(110)과, 바렐(110)에서 연장되어 절연피복(12)을 압착하는 피복 압착부(130)를 포함한다.

접속부(120)는 상대 단자와 접속되는 모양에 따라서 다양한 모양으로 형성될 수 있다.

바렐(110)은 상기 바렐(110)의 길이방향에 걸쳐서, 압착되는 상기 전도성 코어(11)의 단면적이 상이하도록 형성된다. 즉, 상기 바렐(110)은, 상기 전도성 코어(11)를 지지하는 지지면(112)과, 상기 지지면(112)에서 연장되어, 상기 전도성 코어(11)의 외주면을 감싸서 압착되는 압착부(116)를 포함한다. 상기 압착부(116)는, 길이방향으로 복수의 개별 압착부(111, 115)로 형성되며, 복수의 상기 개별 압착부(111, 115)는 압착되는 상기 전도성 코어의 단면적이 서로 상이하게 형성된다.

개별 압착부(111, 115)를 제 1 개별압착부(111)와 제 2 개별압착부(115)로 지칭하면, 제 1 개별압착부(111)와 제 2 개별압착부(115)에 의해 압착되는 전도성 코어의 단면적(A1, A2)은 서로 상이하게 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 제 1 개별압착부(111)의 단면(A1)이 제 2 개별압착부(115)의 단면(A2)보다 작게 형성된다. 개별 압착부(111, 115)는 도 3에 도시된 바와 같이, 일체로 형성된 압착부에 압착 높이만 상이하게 해서 형성된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 개별 압착부(111, 115)가 서로 이격되어 분할될 수도 있다.

이와 같이, 단면적을 상이하게 형성하는 구체적인 방법으로써, 상기 지지면(112)에서, 복수의 상기 개별 압착부(111, 115)의 외면까지의 높이(h1, h2)가 서로 상이한 것이 바람직하다. 이는 단자 전체의 너비가 일정하여야 하므로, 높이를 서로 상이하게 함으로써, 면적을 달리할 수 있다.

압착되는 상기 전도성 코어의 단면적이 좁은 부위가 상기 접속부(120)에 인접하며, 압착되는 상기 전도성 코어의 단면적이 넓은 부위가 상기 와이어 (10)측에 인접하도록 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 일실시예의 효과에 대해서 기술한다.

도 6은 압착되는 전도성 코어의 압착높이에 따른 기계적 성능 및 전기적 성능을 도시한 그래프이다.

여기서 기계적 성능이라하면, 내인장력 등이 될 수 있으며, 전기적 성능은 저항 등이 될 수 있다.

도 6에서 확인할 수 있듯이, 기계적 성능은 유효구간(E) 내에서 점진적으로 증대하다가 기계적 최대점(M)을 통과하면 나빠진다. 즉, 적절한 정도의 압착은 기계적 성능이 증대되지만, 기계적 최대점(M)을 지나면, 과도한 변형으로 인하여, 기계적 성능이 나빠진다.

이에 반해, 전기적 성능(예를 들면, 저항)은 기계적 최대점(M)을 통과한 후에도 지속적으로 성능이 증대(저항의 경우 낮아지는 것이 성능의 증대)되다가, 전기적 최대점(E)을 통과하면 전기적 성능이 나빠진다.

이를 시험한 결과는 아래의 표1 및 표2에 기재되어 있다.

구분		일단 압착
압착부 높이(mm)		0.95	1.00	1.05	1.10	1.15
기계적 성능(kgf)		6.67	7.97	8.43	9.31	9.70
전기적 성능(mΩ)	초기	0.11	0.12	0.16	0.23	0.30
	내구후	0.28	0.39	0.65	1.98	2.97

구분		이단압착
압착부 높이(mm)		0.95 (0.85)	1.00 (0.90)	1.05 (0.95)	1.10 (1.00)	1.15 (1.05)
기계적 성능(kgf)		6.99	8.22	8.90	9.36	9.87
전기적 성능(mΩ)	초기	0.05	0.06	0.06	0.12	0.24
	내구후	0.16	0.15	0.20	0.23	0.59

표1은, 종래 기술과 같이, 일단 압착 후의 압착높이에 따른 기계적 성능 및 전기적 성능을 시험한 결과를 표시한 것이다. 전기적 성능에서 내구후라 함은 품질 시험 결과를 통과한 후 측정한 값이다. 표1 및 표2에서 동일한 품질 시험 결과를 통과한 후 측정한 값이다.

표 2는 본 발명의 일실시예와 같이 2단 압착, 즉 제 1 개별압착부(111) 및 제 2 개별압착부(115)를 사용하여 압착한 후 전기적 성능 및 기계적 성능을 측정한 값이다. 압착부 높이의 괄호로 표시된 수치는 제 1 개별압착부의 높이(h1)이며, 괄호 없이 표시된 수치는 제 2 개별압착부의 높이(h2)를 나타낸 값이다.

표 1 및 표 2에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 일실시예와 같이 2단 압착을 하는 경우, 기계적 성능 및 전기적 성능 모두 증대된다. 예를 들어, 표 1의 압착부 높이가 1.05mm인 경우, 기계적 성능이 8.43kgf, 전기적 성능이 0.16mΩ임에 반해, 표 2에서 제 2 개별 압착부의 높이(h2)가 1.05mm인 경우, 기계적 성능이 8.90kgf, 전기적 성능이 0.06mΩ임을 확인할 수 있다. 따라서, 동일한 압착 높이를 가지는 경우, 종래에 비해서, 기계적 성능이 우수하거나 최소한 동등하며, 전기적 성능은 월등함을 확인할 수 있다.

이와 같이, 제 1 개별압착부(111)는 단면적이 좁게 형성하여, 전기 전도성을 증대시키고, 제 2 개별압착부(115)는 단면적을 좀더 넓게하여, 기계적 성능을 증대시켜, 기계적, 전기적 특성을 모두 증대시킬 수 있다.

또한, 단면적이 좁은 제 1 개별압착부(111)를 접속부(120)에 인접하도록 배치하여, 제 1 개별압착부(111)가 견딜 수 있는 하중보다 높은 하중이 가해지도라도, 제 2 개별압착부(115)가 접촉을 유지하고 있어, 단선되는 우려를 낮출 수 있다. 반대로 형성되는 경우, 제 2 개별압착부(115)가 끊어질 수 있으며, 이경우 단선의 우려가 있다.

이하, 본 발명의 와이어 단자 결합구조의 생산에 사용되는 어플리케이터에 대해서 기술한다.

도 7은 본 발명의 일실시예의 어플리케이터의 개념도, 도 8은 도 7의 클림퍼(300)의 측면도이다.

어플리케이터는 단자를 압착하여 와이어와 결합하는 용도에 사용되는 장비이다. 즉, 본 발명의 일실시예의 어플리케이터는, 상기 바렐(110)을 지지하는 앤빌(210)과, 상기 바렐(110)을 사이에 두고 상기 앤빌(210)을 향해 왕복운동하여, 상기 바렐을 압착하는 클림퍼(300)를 포함한다.

클림퍼(300)는 상기 바렐(110)의 길이방향에 따라서, 복수 구비되며, 복수의 상기 클림퍼(300)의 압착높이가 서로 상이하게 형성된다. 즉, 클림퍼(300)는 제 1 개별압착부(111)를 압착하는 제 1 클림퍼(310)와, 제 2 개별압착부(115)를 압착하는 제 2 클림퍼(320)와, 피복 압착부(130)를 압착하는 제 3 클림퍼(330)을 포함한다.

제 1 클림퍼(310), 제 2 클림퍼(320) 및 제 3 클림퍼(330)는 모두 하나의 가동부(400)에 고정되며, 가동부(400)에서 제 1 클림퍼(310)의 제 1 개별압착부(111)를 형성하는 제 1 형성부(311)까지의 높이(H1)가 가동부(400)에서 제 2 클림퍼(320)의 제 2 개별 압착부(115)를 형성하는 제 2 형성부(321)까지의 높이보다 높게 형성된다.

가동부(400)는 상하로 이동하여, 클림퍼(300)가 배럴을 압착하도록 한다.

클림퍼(300)의 반대단에는 앤빌(210)이 형성되어, 단자의 하부를 지지하여 준다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

11: 전도성 코어 12: 절연피복
10: 와이어 110: 바렐
120: 접속부 100: 단자
112: 지지면 116: 압착부
210: 앤빌 300: 클림퍼

Claims (5)

1. 전도성 코어와, 상기 전도성 코어를 감싸는 절연피복을 포함하는 와이어; 및
   상기 전도성 코어를 압착하는 바렐과, 상기 바렐에서 연장되어 상대 단자와 접속하는 접속부를 포함하는 단자;
   를 포함하고,
   상기 바렐은 상기 바렐의 길이방향에 걸쳐서, 압착되는 상기 전도성 코어의 단면적이 상이하도록 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 단자 결합구조.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 바렐은,
   상기 전도성 코어를 지지하는 지지면; 및
   상기 지지면에서 연장되어, 상기 전도성 코어의 외주면을 감싸서 압착되는 압착부;
   를 포함하고,
   상기 압착부는, 길이방향으로 복수의 개별 압착부로 분할되며,
   복수의 상기 개별 압착부는 압착되는 상기 전도성 코어의 단면적이 서로 상이한 것을 특징으로 하는 와이어 단자 연결구조.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 지지면에서, 복수의 상기 개별 압착부의 외면까지의 높이가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 와이어 단자 연결구조.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   압착되는 상기 전도성 코어의 단면적이 좁은 부위가 상기 접속부에 인접하며, 압착되는 상기 전도성 코어의 단면적이 넓은 부위가 상기 와이어 측에 인접하도록 형성된 것을 특징으로 하는 와이어 단자 결합구조.
   
5. 와이어의 전도성 코어를 감싸는 단자의 바렐을 압착하는 어플리케이터에 있어서,
   상기 바렐을 지지하는 앤빌; 및
   상기 바렐을 사이에 두고 상기 앤빌을 향해 왕복운동하여, 상기 바렐을 압착하는 클림퍼;
   를 포함하고,
   상기 클림퍼는, 상기 바렐의 길이방향에 따라서, 복수 구비되며,복수의 상기 클림퍼의 압착높이가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 어플리케이터.

Images