KR20210019797A - Liquid metal wires - Google Patents

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KR20210019797A
KR20210019797A KR1020190098867A KR20190098867A KR20210019797A KR 20210019797 A KR20210019797 A KR 20210019797A KR 1020190098867 A KR1020190098867 A KR 1020190098867A KR 20190098867 A KR20190098867 A KR 20190098867A KR 20210019797 A KR20210019797 A KR 20210019797A
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KR1020190098867A
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Inventor
나영민
박종규
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창원대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a liquid metal wire including: a wire portion where a liquid metal is used as a conductor; and a connector installed on at least one end of the wire portion. The wire portion includes: a tube made of an insulator; a conductive liquid metal with which the tube is filled; and a connector base provided on both ends of the tube in order to seal the tube filled with the liquid metal. According to the present invention, the conductor of the wire is replaced with a liquid metal instead of a solid metal, and thus the weakness of a solid can be solved and durability enhancement can be achieved. In addition, connector replacement is possible, which leads to versatility expansion.

Description

액체 금속 전선{Liquid metal wires}Liquid metal wires

본 발명은 액체 금속 전선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전선의 전도체를 고체 금속이 아닌 액체 금속으로 대체하여 고체의 약점을 보완함으로써, 내구성이 강화되고 커낵터 교체가 가능하여 범용성이 확장가능한 액체 금속 전선에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid metal wire, and more particularly, by replacing the conductor of the wire with a liquid metal instead of a solid metal to compensate for the weakness of the solid, the durability is enhanced and the connector can be replaced, and thus the versatility is expandable. It's about the wire.

일반적으로, 전선은 전력 또는 전기신호를 보내기 위해 사용되는 선류를 통틀어 이르는 말로서, 일정지점 간의 전기신호 또는 전기에너지를 전달하여 주는 매개체로서 연결하는 도로와 같은 존재이다. In general, electric wires are words used to transmit electric power or electric signals, and are such as a road connecting electric signals or electric energy between certain points as a medium.

이와 같은 전선의 전도체는 일반적으로 단위 길이당 가격이 금과 은에 비해 저렴한 구리가 널리 사용된다. 간혹 알루미늄이 전도체의 소재로 사용되는 경우가 있지만, 특수 목적에 국한되며 구리보다 전기 전도도가 낮아 대중성이 떨어진다. In general, copper, which is cheaper than gold and silver, is widely used for the conductor of such a wire. In some cases, aluminum is used as a conductor material, but it is limited to special purposes and has a lower electrical conductivity than copper, so its popularity is inferior.

전선에 사용되는 구리는 일반적으로 무른 금속에 속하며, 특성상 교번 응력 또는 외부 충격에 취약해 진동 발생 환경에 노출되면 다른 금속에 비해 단선이 쉽게 발생한다. Copper used in electric wires is generally a soft metal, and due to its nature, it is vulnerable to alternating stress or external shock, so when exposed to a vibration generating environment, disconnection occurs more easily than other metals.

이는 구리가 주기적으로 힘의 방향이 변하는 교번 응력 및 외부에서의 응력에 견딜 수 있는 강도면에서의 취약함이 원인으로, 일반적인 구리선은 강도가 취약하며, 극한 환경에서 발생할 수 있는 소재의 수축 및 팽창, 외부 충격 등에 취약하다. 이에 특수 환경에서의 실험은 전선에 관한 실험 중단이 빈번하여 개발 속도 감소시킨다. This is because copper is weak in strength to withstand alternating stresses and external stresses in which the direction of force changes periodically.General copper wires are weak in strength, and contraction and expansion of materials that can occur in extreme environments , Vulnerable to external shock. Therefore, experiments in a special environment reduce the speed of development due to frequent interruption of experiments on wires.

특히, 선의 변형으로 발생하는 단선은 시제품 제작 시 자주 발생하며, 단선된 선을 찾기 위해서는 모든 선이 검사되야 하기 때문에 개발 속도가 저하되는 문제점이 있다. In particular, disconnection caused by deformation of a line frequently occurs during prototype production, and there is a problem in that development speed is lowered because all lines must be inspected to find a disconnected line.

이와 같이 구리의 특성으로 인한 단선을 방지하기 위하여, 전선에 사용되는 구리는 여러 구리 선을 나선형으로 꼬아서 강도를 보완한다. 하지만 이러한 방식은 구리선 자체의 신축성을 억제하게 되므로, 인장, 수축, 전단 등의 다양한 응력 조건이 발생할 수 있는 극한 환경(차량의 서스펜션 시스템 진동 특성 측정, 특정 소재의 고온과 저온에서의 변형 측정을 위한 센서 부착 등)은 전선의 노출 자체를 유의해야 한다. In order to prevent disconnection due to the characteristics of copper as described above, copper used for wires complements strength by twisting several copper wires in a spiral. However, since this method suppresses the elasticity of the copper wire itself, various stress conditions such as tension, contraction, and shear may occur in extreme environments (measurement of vibration characteristics of the suspension system of a vehicle, and measurement of deformation at high and low temperatures of a specific material. Sensor attachment, etc.), pay attention to the exposure of the wire itself.

또한, 단선 발생 시 일시적으로 단선 부위 사이의 국소 접촉이 발생하면 전자가 집중되어 스파크 및 발열이 발생한다. 이는 도시에 사용되는 고압전선에서는 정전 및 화재로 발전될 수 있다. In addition, when a disconnection occurs, if a local contact occurs between the disconnection portions temporarily, electrons are concentrated, causing spark and heat generation. This can lead to power outages and fires in high-voltage cables used in cities.

또한, 단선 문제는 사용된 전선의 개수가 적다면 개별 확인이 가능하나, 전선의 개수가 많다면 이를 모두 확인하는데 소모되는 시간이 상당하므로, 단선을 확인하는 것이 거의 불가능하다. In addition, the disconnection problem can be individually checked if the number of wires used is small, but if the number of wires is large, it takes a considerable amount of time to check all of them, so it is almost impossible to check the disconnection.

이뿐 아니라, 일반적인 전선은 신축이 불가능하여 약간의 인장응력이 발생해도 쉽게 단선된다. 이는 스파크에 의한 화재로 연결될 수 있으므로, 사회적 비용이 지출될 수 있다. In addition, since general electric wires cannot be stretched and contracted, they are easily disconnected even when a slight tensile stress occurs. This can lead to fires caused by sparks, so social costs can be incurred.

한편, 전선 양 끝단에 장착되는 커넥터는 악어 클립, 볼트 고정, 스틱 형식으로 고정되어 판매된다. 통상 커넥터는 교체가 불가하여 전선의 범용성 확장에 있어 한계 요소로 작용하며, 선 끝을 잘라낸 뒤 교체하거나 또는 선 자체를 교체하는 작업 등이 요구되므로 사용자가 불편한 단점이 있다. Meanwhile, connectors mounted at both ends of the wire are sold with alligator clips, bolts, and sticks fixed. In general, the connector is not replaceable, so it acts as a limiting factor in the expansion of the universality of the wire, and the user is inconvenient because it requires replacement after cutting the end of the wire or replacing the wire itself.

한국등록특허 제10-1588132호Korean Patent Registration No. 10-1588132

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 고체 전도체로 인한 단선, 신축 불가 등의 단점을 해결하여 극한 환경에서도 적용이 가능하도록 내구성이 강화되고, 커낵터 교체가 가능하여 범용성이 확장가능한 액체 금속 전선을 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention was conceived to solve the problems of the prior art as described above, and by solving the shortcomings such as disconnection due to solid conductors and inability to expand and contract, durability is enhanced so that it can be applied in extreme environments, and the connector is replaced. It is an object of the present invention to provide a liquid metal wire that can be expanded and versatile.

또한, 전도체로 사용될 액체 금속의 전도성이 우수하면서도 전선이 손상되어 액체 금속이 유출되는 경우에도 인체에 유해하지 않는 액체 금속을 적용하여, 액체 금속이 유출되더라도 인체에 무해한 액체 금속 전선을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the purpose of providing a liquid metal wire that is harmless to the human body even if the liquid metal leaks out by applying a liquid metal that is not harmful to the human body even when the liquid metal leaks due to damage to the wire while the liquid metal has excellent conductivity to be used as a conductor. There is this.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 액체 금속을 전도체로 사용하는 전선부와, 상기 전선부의 적어도 일측 단부에 설치되는 커넥터를 포함하며, 상기 전선부는 절연체로 이루어지는 튜브와, 상기 튜브의 내부에 충진되는 전도성을 가지는 액체 금속과, 상기 액체 금속이 충진된 튜브를 밀폐하기 위해 상기 튜브의 양측 단부에 구비되는 커넥터 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 금속 전선이 제공된다. In order to achieve the above objects, the present invention includes a wire part using a liquid metal as a conductor, and a connector installed at at least one end of the wire part, and the wire part comprises a tube made of an insulator, and the inside of the tube A liquid metal wire is provided, comprising: a liquid metal having conductivity to be filled in and a connector base provided at both ends of the tube to seal the tube filled with the liquid metal.

상기 튜브는 진동에 의한 교번응력에 강하며 신축이 가능하고, 화학적으로 안정한 구조로 이루어지어 화학 반응에 의한 사고를 방지할 수 있는 테프론 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. It is preferable that the tube is made of a Teflon material that is resistant to alternating stress due to vibration, can be expanded and contracted, and has a chemically stable structure to prevent accidents due to chemical reactions.

또한, 상기 액체 금속은 상기 튜브의 파손 또는 이음새의 벌어짐 등으로 인해 튜브에서 유출되더라도 인체에 무해하도록 갈륨계 액체 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, the liquid metal is preferably made of a gallium-based liquid metal so that it is harmless to the human body even if it leaks out of the tube due to a breakage of the tube or an open seam.

상기 커넥터 베이스는 상기 튜브의 양측 단부에 구비되어 상기 액체 금속과 접촉가능한 상태로 설치되며 전도체로 이루어진다. The connector base is provided at both ends of the tube, installed in contact with the liquid metal, and made of a conductor.

또한, 상기 커넥터 베이스의 중심에는 상기 커넥터와의 결합이 가능하도록 하는 체결부가 구비될 수 있다. In addition, a fastening part may be provided at the center of the connector base to enable coupling with the connector.

본 발명에 있어서, 상기 커넥터는 커넥터 바디와 팁으로 구성될 수 있다.In the present invention, the connector may be composed of a connector body and a tip.

이 경우, 상기 커넥터 바디의 내면은 전도체이고 겉면은 절연체로 코팅되어 커넥터의 교체시 감전되지 않도록 구성될 수 있다. In this case, the inner surface of the connector body is a conductor and the outer surface is coated with an insulator, so that electric shock is prevented when the connector is replaced.

또한, 상기 팁은 전선과 장치가 접촉해야 하는 경우 사용가능한 볼팁, 전선과 장치가 직접적인 연결이 가능한 경우 사용가능한 스틱 팁 또는 클립 팁을 포함하여 구성될 수 있다. In addition, the tip may include a ball tip usable when the wire and the device are in contact, and a stick tip or a clip tip usable when the wire and the device are directly connected.

상기 팁은 구리 또는 스테인리스 스틸 소재로 이루어질 수 있다. The tip may be made of copper or stainless steel.

한편, 상기 커넥터 베이스와 튜브 사이에는 접착제를 도포하여, 커넥터 베이스가 상기 튜브로부터 탈락되는 현상을 방지하도록 한다. Meanwhile, an adhesive is applied between the connector base and the tube to prevent the connector base from falling off from the tube.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 고체 전도체로 인한 단선, 신축 불가 등의 단점을 해결하도록 액체 금속을 전선의 전도체로 적용하여 극한 환경에서도 적용이 가능하도록 내구성이 강화되는 전선을 제공할 수 있다. As described above, in the present invention, a liquid metal is applied as a conductor of an electric wire to solve disadvantages such as disconnection due to a solid conductor and inability to expand and contract, thereby providing an electric wire with enhanced durability so that it can be applied even in an extreme environment.

또한, 커낵터의 교체가 가능하여 전선의 범용성이 확장가능한 효과가 있다. In addition, since the connector can be replaced, the versatility of the electric wire can be extended.

또한, 전도체로 사용될 액체 금속의 전도성이 우수하면서도 전선이 손상되어 액체 금속이 유출되는 경우에도 인체에 무해한 효과가 있다. In addition, although the conductivity of the liquid metal to be used as a conductor is excellent, there is a harmless effect to the human body even when the liquid metal is leaked due to damage to the wire.

도 1은 본 발명의 액체 금속 전선의 제1 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서의 A-A 단면도이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명에서 커넥터를 다양하게 적용한 실시예들을 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a liquid metal wire of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along AA in FIG. 1.
3 to 4 are perspective views showing embodiments in which various connectors are applied in the present invention.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only this embodiment makes the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art It is provided to inform you.

도 1은 본 발명의 액체 금속 전선의 제1 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서의 A-A 단면도이고, 도 3 내지 도 4는 본 발명에서 커넥터를 다양하게 적용한 실시예들을 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a liquid metal wire of the present invention, FIG. 2 is an AA cross-sectional view in FIG. 1, and FIGS. 3 to 4 are diagrams showing embodiments in which various connectors are applied in the present invention. It is a perspective view.

본 발명은 기존의 고체 전도체로 인한 단선, 신축 불가 등의 단점을 해결하도록 액체 금속을 전선의 전도체로 적용한 것에 기술적 특징이 있다. The present invention has a technical feature in that a liquid metal is applied as a conductor of an electric wire to solve the disadvantages such as disconnection and inability to expand and contract due to the existing solid conductor.

이에 따라, 전선에 사용될 액체 금속의 선정, 외부 환경으로부터 액체 금속을 보호할 피복의 소재, 교체가 용이한 끝 단 커넥터의 설계 등이 요구된다. Accordingly, it is required to select a liquid metal to be used for an electric wire, a material for a covering to protect the liquid metal from an external environment, and to design an end connector that is easy to replace.

이에 본 발명의 액체 금속 전선은 액체 금속을 전도체로 사용하는 전선부(10)와, 상기 전선부(10)의 적어도 일측 단부에 설치되는 커넥터(20)를 포함하여 구성된다. Accordingly, the liquid metal wire of the present invention includes a wire part 10 using a liquid metal as a conductor, and a connector 20 installed at at least one end of the wire part 10.

상기 전선부(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 절연체로 이루어지는 튜브(12)와, 상기 튜브(12)의 내부에 충진되는 전도성을 가지는 액체 금속(14)과, 상기 액체 금속(14)이 충진된 튜브(12)를 밀폐하기 위해 상기 튜브(12)의 양측 단부에 구비되는 커넥터 베이스(16)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the electric wire part 10 includes a tube 12 made of an insulator, a liquid metal 14 having conductivity filled in the tube 12, and the liquid metal 14 It includes connector bases 16 provided at both ends of the tube 12 to seal the filled tube 12.

액체 금속(14)이 보관될 전선의 소재는 다양한 환경에 노출되어도 전도체를 보호할 수 있어야 하므로, 상기 튜브(12)는 탄성 및 강도를 모두 고려해야 한다.Since the material of the electric wire in which the liquid metal 14 is to be stored must be able to protect the conductor even when exposed to various environments, the tube 12 must consider both elasticity and strength.

다시 말해, 상기 튜브(12)는 내부에 충진된 액체 금속(14)을 보호하고 액체 금속(14)이 외부로 유출되지 않도록 하며, 진동에 의한 교번응력에 강하며 신축이 가능하고, 화학적으로 안정한 구조로 이루어지어 화학 반응에 의한 사고를 방지할 수 있어야 하는 것이다. In other words, the tube 12 protects the liquid metal 14 filled therein, prevents the liquid metal 14 from leaking to the outside, is strong against alternating stress caused by vibration, can expand and contract, and is chemically stable. It should be structured to prevent accidents caused by chemical reactions.

이에 본 발명의 실시예에서는 상기 튜브(12)의 소재로 테프론을 적용하고자 한다. Accordingly, in the embodiment of the present invention, Teflon is applied as the material of the tube 12.

테프론 소재는 화학 실험에 주로 사용되는데, 탄성을 가지고 있어 진동에 의한 교번응력에 강하며 신축이 가능하다. 또한, 화학적으로 안정한 구조이기 때문에 화학 반응에 의한 사고를 방지할 수 있다. Teflon materials are mainly used in chemical experiments, but because they have elasticity, they are strong against alternating stress caused by vibration and can be stretched and contracted. In addition, since the structure is chemically stable, accidents caused by chemical reactions can be prevented.

또한, 상기 액체 금속(14)은 상기 튜브(12)의 파손 또는 이음새의 벌어짐 등으로 인해 튜브(14)에서 유출되더라도 인체에 무해해야 한다. In addition, the liquid metal 14 must be harmless to the human body even if it leaks out of the tube 14 due to a breakage of the tube 12 or an open seam.

전도체로 사용될 액체 금속은 단선에 대한 개념 자체를 배제할 수 있으므로, 전도성 및 인체 유해성 여부에 중점을 두며, 유해성을 고려해야 하는 이유는 전선이 손상되어 액체 금속이 유출되는 경우, 사용자에게 노출될 가능성이 있기 때문이다. Liquid metal to be used as a conductor can exclude the concept of disconnection itself, so focus on conductivity and whether it is harmful to the human body, and the reason to consider the harmfulness is that if the wire is damaged and the liquid metal leaks, there is a possibility of exposure to the user. Because there is.

일반적으로 액체 금속의 대표적인 소재는 수은이며, 전도성 자체에는 문제가 없으나 인체에 축적되면 유해한 중금속에 해당한다. In general, a representative material of liquid metal is mercury, and although there is no problem in conductivity itself, it is a harmful heavy metal when accumulated in the human body.

과학계에서도 이를 인지하여 관련 소재에 대해 연구중이며 최근 들어, 갈륨계 액체 금속이 대체 소재로 떠오르고 있다. 최근 연구결과에 의하면, 갈륨계 액체 금속은 인체에 무해하며, 웨어러블 회로에 적용될 정도로 전도성이 확인되었다. The scientific community is also aware of this and is researching related materials, and recently, gallium-based liquid metal has emerged as an alternative material. According to recent research results, gallium-based liquid metal is harmless to the human body and has been confirmed to be conductive enough to be applied to wearable circuits.

따라서, 본 발명에서는 상기 액체 금속(14)의 실시예로서 갈륨계 액체 금속을 적용하였다. Accordingly, in the present invention, a gallium-based liquid metal is applied as an example of the liquid metal 14.

한편, 상기 커넥터 베이스(16)는 상기 튜브(12)의 양측 단부에 구비되어 상기 액체 금속(14)이 충진된 튜브(12)를 밀폐하기 위해 적용된다. Meanwhile, the connector base 16 is provided at both ends of the tube 12 and is applied to seal the tube 12 filled with the liquid metal 14.

상기 커넥터 베이스(16)는 상기 액체 금속(14)이 충진된 튜브(12)를 밀폐함과 아울러, 상기 액체 금속(14)과 접촉가능한 상태로 설치되어 상기 액체 금속(14)에 전기를 전달할 수 있도록 통전되어야 하므로 전도체로 이루어지는 것이 바람직하다. The connector base 16 seals the tube 12 filled with the liquid metal 14 and is installed in a contactable state with the liquid metal 14 to transmit electricity to the liquid metal 14. Since it must be energized so that it is preferably made of a conductor.

도 2에서 보는 바와 같이, 상기 커넥터 베이스(16)는 상기 액체 금속(14)이 충진된 튜브(12)를 밀폐할 수 있도록 '凸'자 형태의 단면을 가지는 형태로 이루어진다. As shown in FIG. 2, the connector base 16 has a shape having a'convex'-shaped cross section to seal the tube 12 filled with the liquid metal 14.

통상 튜브(12)가 원통형으로 이루어짐을 감안하여, 상기 커넥터 베이스(16)는 상기 튜브(12)의 단부를 막을 수 있도록 원통형 형상으로 이루어지며, 상기 커넥터 베이스(16)가 튜브(12) 단부에 소정만큼 끼워지게 결합되는 것이 바람직하다. Considering that the tube 12 is generally cylindrical, the connector base 16 has a cylindrical shape to block the end of the tube 12, and the connector base 16 is at the end of the tube 12. It is desirable to be coupled to fit a predetermined amount.

한편, 상기 커넥터 베이스와 튜브 사이에는 접착제를 도포하여, 커넥터 베이스가 상기 튜브로부터 탈락되는 현상을 방지하도록 한다. Meanwhile, an adhesive is applied between the connector base and the tube to prevent the connector base from falling off from the tube.

또한, 상기 커넥터 베이스(16)의 '凸'자 형태의 돌출된 삽입부(16b)가 튜브(12)의 내부(액체 금속이 충진된 곳)에 삽입되어 상기 튜브(12)를 밀폐할 수 있도록 한다. In addition, the'convex'-shaped protruding insertion portion 16b of the connector base 16 is inserted into the inside of the tube 12 (where liquid metal is filled) so that the tube 12 can be sealed. do.

여기서, 상기 삽입부(16b)의 길이가 길수록 상기 튜브(12)와의 접촉면적이 많아 밀폐력을 향상시킬 수 있으며, 전선의 굵기, 튜브의 두께, 전선의 용도 등에 따라 상기 커넥터 베이스(16)의 삽입부 길이나 굵기 등은 다양하게 적용될 수 있다. Here, the longer the length of the insertion part 16b, the greater the contact area with the tube 12, so that the sealing force can be improved, and the connector base 16 is inserted according to the thickness of the wire, the thickness of the tube, and the use of the wire. The minor length or thickness can be applied in various ways.

또한, 상기 커넥터 베이스(16)의 중심에는 상기 커넥터(20)와의 결합이 가능하도록 하는 체결부(16a)가 구비될 수 있다. In addition, a fastening portion 16a that enables coupling with the connector 20 may be provided at the center of the connector base 16.

상기 체결부(16a)는 나사산이 가공되어 있어서 커넥터(20)와의 스크류 고정이 가능하도록 한다. 스크류 고정은 커넥터 베이스(16)와 커넥터(20) 간의 접촉면을 확보하면서 강건 고정이 가능하다. The fastening part 16a is threaded to enable screw fixation with the connector 20. The screw fixing can be securely fixed while securing a contact surface between the connector base 16 and the connector 20.

본 발명은 전선부(10)의 단부에 설치되는 커넥터(20)를 교체할 수 있도록 하며, 사용자가 쉽게 교체 가능하고 강건 설계로 내구성을 확보할 수 있어야 한다. In the present invention, the connector 20 installed at the end of the electric wire 10 can be replaced, and the user should be able to easily replace it and secure durability through a robust design.

이에 스크류 형식의 커넥터(20)를 적용하여 이를 해결하고자 한다. 이 방식은 단순히 돌려서 커넷터를 장착할 수 있으므로 사용자가 교체 방법을 직관적으로 확인할 수 있다. 또한 접촉면이 극대화되므로 외부 응력에 대응할 수 있다. This is to be solved by applying a screw-type connector 20. In this method, the connector can be mounted simply by turning, so the user can intuitively check the replacement method. In addition, since the contact surface is maximized, it can respond to external stress.

상기 커넥터(20)는 커넥터 바디(22)와 팁(24)으로 구성되며, 상기 스크류 형식의 커넥터(20)를 상기 체결부(16a)에 결합/해제하여 교체할 수 있도록 상기 커넥터 바디(22)에는 체결부(16a)와 나사결합이 가능한 수나사가 형성된다. The connector 20 is composed of a connector body 22 and a tip 24, and the connector body 22 so that the screw-type connector 20 can be replaced by coupling/disconnecting the screw-type connector 20 to the fastening part 16a. A male screw capable of screwing with the fastening part 16a is formed in the.

또한, 상기 커넥터 바디(22)는 상기 커넥터 베이스(16)와 결합되어 전기를 전달할 수 있도록 통전되어야 하므로, 상기 커넥터 바디(22)의 내면은 전도체로 이루어지고, 겉면은 절연체로 코팅되어 커넥터(20)의 교체시 감전되지 않도록 구성되는 것이 바람직하다. In addition, the connector body 22 is coupled with the connector base 16 to be energized to transmit electricity, so the inner surface of the connector body 22 is made of a conductor, and the outer surface is coated with an insulator, so that the connector 20 It is desirable to be configured to prevent electric shock when replacing ).

또한, 상기 팁은, 도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 볼팁(24), 스틱 팁(26), 클립 팁(28) 등 다양한 형태로 적용이 가능하다. In addition, the tip may be applied in various forms such as a ball tip 24, a stick tip 26, and a clip tip 28, as shown in FIGS. 1 to 4.

볼팁(24)은 전선이 장치와의 직접적인 연결이 불가능하여, 전선과 장치가 접촉해야 하는 경우(일반적으로 회전체) 사용된다. 상기 볼팁(24)은 커넥터 바디(22) 내부에 장착되어 있어 회전체와 접촉하여도 전기 전도성을 유지하고 마찰은 최소화할 수 있다. The ball tip 24 is used when the wire cannot be directly connected to the device, so that the wire and the device must contact (generally a rotating body). The ball tip 24 is mounted inside the connector body 22 to maintain electrical conductivity and minimize friction even when in contact with the rotating body.

스틱 및 클립 팁(26)(28)은 회로와의 직접적인 연결이 가능한 경우에 사용된다. 또한 커넥터(20)는 스크류 식으로 연결되므로 전선의 양 끝단에 서로 다른 커넥터를 연결하는 응용이 가능하다. The stick and clip tips 26 and 28 are used where direct connection to the circuit is possible. In addition, since the connector 20 is connected in a screw manner, an application of connecting different connectors to both ends of the wire is possible.

팁(24)(26)(28)의 소재는 기존 사용되는 구리 또는 스테인리스 스틸로 하며, 기성품 규격을 사용하여 제작비를 절감한다. The material of the tips 24, 26, and 28 is made of the existing copper or stainless steel, and the production cost is reduced by using a ready-made standard.

결론적으로 본 발명의 액체 금속 전선은 갈륨계 액체 금속, 테프론 소재의 튜브, 스크류 방식의 커넥터 등을 이용하여 액체 금속 전선을 설계하여 기존의 구리 전선을 대체할 수 있으며, 고체 전도체로 인한 단선, 신축 불가 등의 단점을 해결하여 극한 환경에서도 적용이 가능하도록 내구성이 강화되는 전선을 제공할 수 있다. In conclusion, the liquid metal wire of the present invention can replace the existing copper wire by designing a liquid metal wire using a gallium-based liquid metal, a Teflon tube, a screw type connector, etc., and disconnection due to a solid conductor By solving disadvantages such as impossibility, it is possible to provide an electric wire with enhanced durability so that it can be applied even in an extreme environment.

또한, 커낵터의 교체가 가능하여 전선의 범용성이 확장가능하고, 전도체로 사용될 액체 금속의 전도성이 우수하면서도 전선이 손상되어 액체 금속이 유출되는 경우에도 인체에 무해한 효과가 있다. In addition, since the connector can be replaced, the versatility of the wire is expandable, and the conductivity of the liquid metal to be used as a conductor is excellent, and there is a harmless effect to the human body even when the liquid metal is leaked due to damage to the wire.

10: 전선부 12: 튜브
14: 액체 금속 16: 커넥터 베이스
16a: 체결부 16b: 삽입부
20: 커넥터 22: 커넥터 바디
24, 26, 28: 팁10: electric wire part 12: tube
14: liquid metal 16: connector base
16a: fastening part 16b: insertion part
20: connector 22: connector body
24, 26, 28: tips

Claims (10)

액체 금속을 전도체로 사용하는 전선부;
상기 전선부의 적어도 일측 단부에 설치되는 커넥터;
를 포함하며,
상기 전선부는 절연체로 이루어지는 튜브와, 상기 튜브의 내부에 충진되는 전도성을 가지는 액체 금속과, 상기 액체 금속이 충진된 튜브를 밀폐하기 위해 상기 튜브의 양측 단부에 구비되는 커넥터 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 금속 전선. An electric wire part using a liquid metal as a conductor;
A connector installed at at least one end of the wire part;
Including,
The electric wire part comprises a tube made of an insulator, a liquid metal having conductivity to be filled in the tube, and a connector base provided at both ends of the tube to seal the tube filled with the liquid metal. Liquid metal wires. 청구항 1에 있어서,
상기 튜브는 진동에 의한 교번응력에 강하며 신축이 가능하고, 화학적으로 안정한 구조로 이루어지어 화학 반응에 의한 사고를 방지할 수 있는 테프론 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체 금속 전선.The method according to claim 1,
The tube is a liquid metal wire, characterized in that it is made of a Teflon material that is resistant to alternating stress due to vibration, is stretchable, and is made of a chemically stable structure to prevent accidents due to chemical reactions. 청구항 1에 있어서,
상기 액체 금속은 상기 튜브의 파손 또는 이음새의 벌어짐 등으로 인해 튜브에서 유출되더라도 인체에 무해하도록 갈륨계 액체 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체 금속 전선.The method according to claim 1,
The liquid metal wire, characterized in that the liquid metal is made of a gallium-based liquid metal so as to be harmless to a human body even if it leaks out of the tube due to a breakage of the tube or an open joint. 청구항 1에 있어서,
상기 커넥터 베이스는 상기 튜브의 양측 단부에 구비되어 상기 액체 금속과 접촉가능한 상태로 설치되며 전도체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체 금속 전선.The method according to claim 1,
The connector base is provided at both ends of the tube, installed in a contactable state with the liquid metal, and made of a conductor. 청구항 4에 있어서,
상기 커넥터 베이스의 중심에는 상기 커넥터와의 결합이 가능하도록 하는 체결부가 구비되는 것을 특징으로 하는 액체 금속 전선.The method of claim 4,
A liquid metal wire, characterized in that a fastening part is provided at the center of the connector base to enable coupling with the connector. 청구항 1에 있어서,
상기 커넥터는 커넥터 바디와 팁으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 금속 전선.The method according to claim 1,
The connector is a liquid metal wire, characterized in that consisting of a connector body and a tip. 청구항 6에 있어서,
상기 커넥터 바디의 내면은 전도체이고 겉면은 절연체로 코팅되어 커넥터의 교체시 감전되지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 금속 전선.The method of claim 6,
Liquid metal wire, characterized in that the inner surface of the connector body is a conductor and the outer surface is coated with an insulator to prevent electric shock when the connector is replaced. 청구항 6에 있어서,
상기 팁은 전선과 장치가 접촉해야 하는 경우 사용가능한 볼팁, 전선과 장치가 직접적인 연결이 가능한 경우 사용가능한 스틱 팁 또는 클립 팁을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액체 금속 전선.The method of claim 6,
The tip is a liquid metal wire, characterized in that it comprises a ball tip usable when the wire and the device must contact, and a stick tip or a clip tip usable when the wire and the device can be directly connected. 청구항 6에 있어서,
상기 팁은 구리 또는 스테인리스 스틸 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체 금속 전선.The method of claim 6,
Liquid metal wire, characterized in that the tip is made of a copper or stainless steel material. 청구항 1에 있어서,
상기 커넥터 베이스와 튜브 사이에는 접착제를 도포하여, 커넥터 베이스가 상기 튜브로부터 탈락되는 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 액체 금속 전선.





The method according to claim 1,
A liquid metal wire, characterized in that an adhesive is applied between the connector base and the tube to prevent the connector base from falling off from the tube.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101588132B1 (en) 2014-09-18 2016-01-25 고려대학교 산학협력단 Stretchable acoustic device using liquid metal coil

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