KR20220166317A - 전기 단자들을 실링하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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티이 커넥티비티 솔루션스 게엠베하
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Abstract

전기 단자를 실링하기 위한 실링 장치 및 방법에 있어서, 실링 장치는 내벽이 있는 열 수축성 튜브를 포함한다. 제 1 실런트/접착제는 열 수축성 튜브와 협력하도록 구성된다. 제 1 실런트/접착제는 제 1 실런트/접착제 제 1 표면 및 대향하는 제 1 실런트/접착제 제 2 표면을 갖는다. 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면은 열 수축성 튜브의 내벽에 접합된다. 제 2 실런트/접착제는 전기 단자와 전기적으로 결합되는 전기 전도체들의 자유 단부와 협력하도록 구성된다. 제 2 실런트/접착제는 제 2 실런트/접착제 제 1 표면 및 대향하는 제 2 실런트/접착제 제 2 표면을 갖는다. 제 2 실런트/접착제의 제 1 표면은 전기 전도체와 결합되도록 제공된다. 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면은 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면과 결합되어 제공되고 접합된다.

Description

전기 단자들을 실링하기 위한 시스템 및 방법
본 발명은 전기 전도체들와 전기 단자 사이의 전기적 및 기계적 단자를 실링하기 위한 실링 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 적절한 실링을 제공하기 위해 상이한 점도의 실런트/접착제가 단자 영역에 적용될 수 있는 실링 장치 및 방법에 관한 것이다.
링 단자들은 일반적으로 (예를 들어, 차량 배터리 및 기타 배터리에서 발견되는) 포스트들(posts) 또는 스터드들(studs)에 전기 와이어를 부착하는 데 사용되며 다양한 유형 및 크기로 제조된다. 링 단자들은 일반적으로 전기 와이어가 용접 또는 다른 수단에 의해 연결되는 링 부분 및 와이어 부착/연결 부분을 포함한다. 비-절연 링 단자들은 압착 또는 납땜할 수 있으며 전기 와이어와 단자의 전기 와이어 부착 부분 사이에 형성된 연결을 절연 및 보호하기 위해 열 수축성 튜브로 마무리할 수 있다. HST(열 수축성 튜브, Heat shrink tubing)는 전기 와이어를 절연하는 데 자주 사용되는 수축 가능한 플라스틱 튜브이다. HST는 다양한 전기 응용 분야에 사용되는 연선 및 단선 도체, 연결, 조인트 및 단자에 대한 내마모성 및 환경 실링 보호 기능을 제공한다. HST는 또한 전기 와이어의 손상된 절연체를 수리하고 전기 와이어를 묶고 케이블 입구 씰을 만드는 데 사용할 수 있다. 전술한 바와 같이, HST는 단일-벽 시스템 또는 다중-벽 시스템일 수 있으며, 다중-벽 시스템은 적어도 하나의 열 수축성 층(heat-shrinkable layer) 및 실런트 시스템의 적어도 하나의 층을 포함한다. 열 수축성 튜브(Heat shrink tubing)는 일반적으로 불소 중합체(fluoropolymer) 또는 폴리올레핀(polyolefin)으로 제조되며, 가열될 경우 방사형으로 수축한다. HST를 수축시키는 과정을 HST를 "회복(recovering)" 한다고 하며, HST가 리커버링되기 시작하는 소정의 온도를 "회복 온도(recovery temperature)"라고 한다. HST가 회복, 즉 수축함에 따라 HST의 "후프 응력(hoop stress)"이라고 하는 주변 요소들에 대해 안쪽으로의 힘이 가해진다. 보다 구체적으로, 후프 응력(실린더 응력(cylinder stress)이라고도 함)은 튜브 또는 실린더 벽의 모든 입자에 양방향으로 원주 방향(축과 물체의 반경 모두에 수직한 방향)으로 가해지는 힘일 수 있다. 후프 응력의 정도는 모재(base material)의 유형, 벽 두께, 가교(cross-linking) 정도 및 팽창 정도와 같은 특정 HST 특성에 의해 결정된다. 후프 응력은 또한 회복 온도 및 회복 정도와 같은 공정 매개변수의 영향을 받는다.
현재 승용차 및 상업용 차량 전기 시스템에 사용되는 링 단자들는 단일-와이어 및 다중-와이어 구성을 포함한다. 다중-와이어 구성은 이러한 터미널에서 터미널-와이어 인터페이스 영역을 실링하는 것과 관련하여 상당한 문제를 야기했다. 열 수축성 튜브 및 접착제/실런트 층의 사용을 포함하는 외부 실런트 시스템은 이전 단자에 부착된 전기 와이어들 사이 및 외부에 방수 실링을 생성하는 데 사용되었다. 그러나, 기존의 실런트 시스템은 다중-와이어 구성에 포함된 다중 전기 와이어들(예를 들어, 6개 이상의 전기 와이어들)을 간단하고 신뢰할 수 있는 방식으로 실링할 수 없다. 첫 번째 문제 상황은 물의 흡수(wicking)(작동 환경에 존재하는 경우)와 관련된다. 물은 단자의 링 부분에서 단자의 와이어 부착 부분으로, 그 다음 부착된 전기 와이어 위로, 그리고 나서 전기 와이어의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 용접되거나 주름진 인터페이스를 통해 흡수될 수 있으며; 물은 또한 전기 와이어들 사이에서 그리고 터미널로 흡수될 수 있다. 두 번째 문제는 링 터미널의 링 부분에 과도한 접착제나 실런트가 흐르거나 스며드는 것과 관련이 있다. 링 부분에 존재하는 접착제는 효과적인 전기 접촉에 필요한 금속 대 금속 접촉을 방해할 수 있다.
외부 접착제 및 열 수축성 튜브의 사용을 포함하는 실링 시스템의 한계를 극복하기 위해, 현재 사용되는 산업적 접근은 다중-구성 요소, 다중-단계 공정을 포함한다. 이 공정은 노동 집약적이며 비용이 많이 소모된다. 따라서 단순하고 신뢰할 수 있으며 비용 효율적인 방식으로 모든 기능 요구 사항을 충족하는 링 터미널과 함께 사용하기 위한 실링 시스템이 요구되고 있는 실정이다.
다음은 본 발명의 특정 예시적인 실시 예들의 요약을 제공한다. 이 요약은 광범위한 개요가 아니며 본 발명의 핵심 또는 중요한 측면 또는 요소를 식별하거나 그 범위를 설명하기 위한 것이 아니라는 점을 밝혀둔다.
일 실시 예는 전기 단자를 실링하기 위한 실링 장치에 관한 것이다. 실링 장치는 내벽이 있는 열 수축성 튜브를 포함한다. 제 1 실런트/접착제는 열 수축성 튜브와 협력하도록 구성된다. 제 1 실런트/접착제는 제 1 실런트/접착제 제 1 표면 및 대향하는 제 1 실런트/접착제 제 2 표면을 갖는다. 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면은 열 수축성 튜브의 내벽에 접합된다. 제 1 실런트/접착제는 제 1 점도를 갖는다. 제 2 실런트/접착제는 전기 단자와 전기적으로 겹합하는 전기 전도체들의 자유 단부와 협력하도록 구성된다. 제 2 실런트/접착제는 제 2 실런트/접착제 제 1 표면 및 대향하는 제 2 실런트/접착제 제 2 표면을 갖는다. 제 2 실런트/접착제 제 1 표면은 전기 전도체들과 결합되어 제공된다. 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면은 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면과 결합되어 제공되고 접합된다. 제 2 실런트/접착제는 제 1 실런트/접착제보다 낮은 점도를 갖는 제 2 점도를 갖는다.
일 실시 예는 전기 단자의 전기 전도체들을 실링하기 위한 커버와 함께 사용하기 위한 실링 장치에 관한 것으로, 커버는 내벽을 구비한다. 실링 장치는 제 1 실런트/접착제 및 제 2 실런트/접착제를 포함한다. 제 1 실런트/접착제는 커버와 협력하도록 구성된다. 제 1 실런트/접착제는 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면 및 대향하는 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면을 갖는다. 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면은 커버의 내벽에 접합된다. 제 1 실런트/접착제는 제 1 점도를 갖는다. 제 2 실런트/접착제는 전기 단자와 전기적으로 결합되는 전기 전도체들의 자유 단부와 협력하도록 구성된다. 제 2 실런트/접착제는 제 2 실런트/접착제의 제 1 표면 및 대향하는 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면을 갖는다. 제 2 실런트/접착제의 제 1 표면은 전기 전도체와 결합되어 제공된다. 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면은 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면과 맞물려 제공되고 접합된다. 제 2 실런트/접착제는 제 1 실런트/접착제보다 낮은 점도를 갖는 제 2 점도를 갖는다. 열을 가할 경우, 제 1 실런트/접착제가 커버의 내벽에 일치하게 된다. 추가적인 열을 가할 경우 제 2 실런트/접착제 제 1 실런트/접착제는 녹아서 전기 전도체들 사이에 존재하는 공극들을 채우기 위해 전기 전도체들의 자유 단부들을 가로질러 흐르게된다.
일 실시 예는 전기 전도체들 전기 단자에 실링하는 방법에 관한 것이다. 방법은, 제 1 실런트/접착제 및 제 2 실런트/접착제를 구비하는 실링 장치를 제조하는 단계로서, 상기 제 1 실런트/접착제는 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면 및 대향하는 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면을 구비하고, 상기 제 1 실런트/접착제는 제 1 점도를 갖고, 상기 제 2 실런트/접착제는 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면 및 대향하는 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면을 구비하고, 상기 제 2 실런트/접착제의 제 1 표면은 상기 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면에 결합되어 제공 및 접합되고 상기 제 1 실런트/접착제는 상기 제 2 실런트/접착제의 제 1 점도보다 낮은 점도를 갖는 제 2 점도를 갖는, 상기 실링 장치를 제조하는 단계; 및 열 수축성 튜브의 내벽에 제 1 실런트/접착제를 접합하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 추가적인 특징들 및 양태들 예시적인 실시 예들에 대한 다음의 상세한 설명을 읽고 이해함으로써 통상의 기술자들에게 명백해질 것이다. 통상의 기술자들에 의해 이해되는 바와 같이, 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 본 발명의 추가 실시 예들이 가능하다. 따라서, 도면 및 관련 설명은 본질적으로 제한적이지 않고 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
본원에 포함되고 명세서의 일부를 형성하는 첨부된 도면들은 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시 예들을 개략적으로 도시하고, 이상에서 주어진 일반적인 설명 및 하기에 주어진 상세한 설명과 함께, 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 단자를 실링하기 위한 예시적인 실링 장치의 사시도로서, 위에 제공된 층상의 실런트/접착제가 있는 열 수축성 튜브를 도시한다.
도 2는 도 1의 장치의 열 수축성 튜브 구성 요소들의 회복(recovery) 이전을 도시하는, 장치의 횡단면 사시도이다.
도 3은 도 1의 층상의 실런트/접착제의 평면도이다.
도 4는 도 1의 층상의 실런트/접착제의 저면도이다.
도 5는 도 1의 층상의 실런트/접착제의 측면도이다.
도 6은 도 1의 실링 장치가 가열원으로부터 회복된 이후의 전기 와이어들 사이의 접착제의 분포를 도시하며, 와이어 접합 부분에 접합된 복수의 전기 와이어들을 포함하는 링형 전기 단자의 개략적인 측면도를 도시한다.
본 발명의 원리에 따른 예시적인 실시 예의 설명은 전체 서면 설명의 일부로 간주되는 첨부 도면들과 관련하여 읽도록 의도된다. 본원에 개시된 본 발명의 실시 예의 설명에서, 방향 또는 배향에 대한 임의의 언급은 단지 설명의 편의를 위한 것이며 본 발명의 범위를 어떤 식으로든 제한하도록 의도되지 않는다. "하부", "상부", "수평", "수직", "위", "아래", "상", "하측", "상단", “하단” 및 "바닥"과 같은 상대적 용어 및 파생어들(예:, "수평으로", "아래로," "위로" 등)은 당시 설명된 방향 또는 설명중인 도면에 도시된 방향을 나타내는 것으로 해석되어야 한다. 이러한 상대적인 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이며 명시적으로 표시되지 않는 한 장치를 특정 방향으로 구성하거나 작동할 것을 요구하지 않다. "부착된", "고정된", "연결된", "결합된", "상호 연결된" 등과 같은 용어는, 달리 명시적으로 설명되지 않는 한 이동 가능하거나 단단한 부착 또는 관계 뿐만 아니라 중간 구조를 통해 직접 또는 간접적으로 서로 고정되거나 부착되는 구조물의 관계를 나타내는 것으로 의도된다. 또한, 본 발명의 특징들 및 이점들은 바람직한 실시 예들을 참조하여 예시된다. 따라서, 본 발명은 단독으로 또는 특징들의 다른 조합으로 존재할 수 있는 특징들의 일부 가능한 비제한적인 조합을 예시하는 그러한 바람직한 실시 예들에 명시적으로 제한되어서는 안 되며, 본 발명의 범위는 여기에 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.
이제 본 발명의 예시적인 실시 예들이 도면들을 참조하여 설명된다. 상세한 설명 전반에 걸쳐 다양한 요소 및 구조를 지칭하기 위해 참조 번호가 사용된다. 하기의 상세한 설명이 예시의 목적을 위해 많은 세부사항을 포함하지만, 통상의 기술자들은 하기 세부사항에 대한 많은 변형 및 변경이 본 발명의 범위 내에 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 다음 실시 예는 청구된 발명에 대한 일반성을 상실하지 않고 제한을 부과하지 않고 설명될 것이다.
도면을 참조하면, 도 1은 본 발명의 시스템, 방법 및 장치와 호환되는 전기 단자(10, electrical terminal)의 예시를 제공한다. 도 1에 도시된 전기 단자는 링형 단자(ring-type terminal)이다. 그러나, 본 발명의 시스템, 방법 및 장치는 또한 예를 들어 스페이드 단자들(spade terminals), 후크 단자들(hook terminals), 플래그 단자들(flag terminals), 푸시-온 단자들(push-on terminals) 등과 같은 많은 다른 유형의 전기 단자들과 호환 가능하다. 도 1을 참조하면, 전기 단자(10)는 단자 부착 부분(12, wire attachment portion) 및 와이어 부착 부분(14, wire attachment portion)을 포함한다. 단자 부착 부분(12)은 예를 들어 배터리와 같은 전기 장치의 스터드(stud) 또는 포스트(post)와 같은 보충 단자(complementary terminal)에 연결하도록 구성된다. 와이어 부착 부분(14)은 용접, 납땜, 크림핑 또는 다른 적절한 부착 방법에 의해 연결될 수 있는 복수의 와이어들(16)과 같은 하나 이상의 전기 와이어에 연결하도록 구성된다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 전기 단자 실링 장치(20, sealing device)의 예시적인 실시 예가 도시되어 있다. 장치(20)는 한 피스의 수축성 튜브(22, shrinkable tubing); 제 1 실런트/접착제(24, sealant/adhesive)의 제 1 스트립(strip)(예를 들어, 평면 부재, 스트립 또는 기타 프로파일 형상의); 제 2 실런트/접착제(26)의 제 2 스트립(예를 들어, 평면 부재, 스트립 또는 기타 프로파일 형상의); 제 3 실런트/접착제(28)의 제 3 스트립(예를 들어, 평면 부재, 스트립 또는 기타 프로파일 형상의), 및 제 4 실런트/접착제(30)의 제 4 스트립(예를 들어, 평면 부재, 스트립 또는 기타 프로파일 형상)을 포함한다. 제 1 실런트/접착제(24), 제 2 실런트/접착제(26), 제 3 실런트/접착제(28), 및 제 4 실런트/접착제(30)는 수축성 튜브(22)가 단자(10) 상에 위치되기 전에 수축성 튜브(22) 상에 위치된다. 다양한 예시적인 실시 예들에서, 제 1 실런트/접착제(24), 제 2 실런트/접착제(26), 제 3 실런트/접착제(28) 및 제 4 실런트/접착제(30)는 공-압출(co-extruded)될 수 있다.
수축성 튜브(22)은 단층 또는 다층의 배관(multilayer tubing)일 수 있다. 수축성 튜브(22)는 열을 가하면 수축하는 중합체 구성 요소(polymeric component )이다. 이러한 수축성 튜브는 열 수축성 튜브 또는 테이프를 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않다. 실런트/접착제라는 용어는 온도 및/또는 압력과 같은 적절한 자극 하에서 흐를 수 있는 능력이 있는 점탄성 재료(viscoelastic materials)인 실런트 및 접착제를 포함하지만 이에 국한되지 않다. 이러한 재료의 예로는 핫 멜트(hot melt) 접착제 및 부틸 매스틱(butyl mastics)이 있다.
제 1 실런트/접착제(24)의 제 1 스트립은 수축성 튜브(22) 내에 배치된다. 제 1 실런트/접착제(24)는 높은 점도의 실런트/접착제이다. 하나의 예시적인 실시 예에서, 고점도 실런트/접착제는 지정된 또는 정격 온도(rated temperature)와 상관되는 설치 온도(installation temperature)에서 20 Pa·s보다 큰 점도를 갖는다. 그러나, 제 1 실런트/접착제(24)의 점도는 다양할 수 있다. 제 1 실런트/접착제(24)는 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면(40) 및 이와 대향하는 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면(42)을 갖는다. 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면(42)은 열 수축성 튜브(22)의 내벽(34)에 접합된다.
제 1 실런트/접착제(24)는 다른 실런트/접착제들(26, 28, 30)의 융점보다 낮은 융점을 갖도록 구성된다. 이것은 제 1 실런트/접착제(24)가 다른 실런트/접착제들(26, 28, 30)이 조기에 녹거나 흐르게 하지 않으면서, 수축성 튜브(22)에 초음파 용접되는 것을 허용한다. 예를 들어. 제 1 실런트/접착제(24)의 용융 온도는 섭씨 105도 내지 120도의 범위일 수 있는 반면, 다른 실런트/접착제(26, 28, 30)의 용융 온도는 섭씨 110도 내지 130도의 범위일 수 있다. 제 1 실런트/접착제(24)의 더 낮은 융점을 제공함으로써, 제 1 실런트/접착제(24)는 장치(20)가 조립될 때 수축성 튜브(22) 및 다른 실런트/접착제(26, 28, 30)에 적절하게 결합될 수 있다.
도시된 예시적인 실시 예에서, 제 1 실런트/접착제(24)는 0.25mm와 1.0mm 사이의 두께를 갖는다. 제 1 실런트/접착제의 폭은 제 2 실런트/접착제(26), 제 3 실런트/접착제(28) 및/또는 제 4 실런트/접착제(30)와 같거나 그보다 더 크다. 제 1 실런트/접착제(24)의 제 1 점도는 설치 온도에서 20 Pa·s보다 크다. 제 1 실런트/접착제(24)는 가교성(cross-linkable ) 실런트/접착제이다.
제 2 실런트/접착제(26)의 제 2 스트립은 수축성 튜브(22)의 에지(32)에 인접하거나 이에 근접하여 수축성 튜브(22) 내에 배치된다. 제 2 실런트/접착제(26)는 저점도(low viscosity)의 실런트/접착제이다. 제 2 실런트/접착제(26)의 점도는 제 1 실런트/접착제(24)의 점도보다 낮다. 하나의 예시적인 실시 예에서, 저점도 실런트/접착제는 전술한 바와 같이 지정된 또는 정격 온도와 상관되는 설치 온도에서 20 Pa·s 미만의 점도를 갖는다. 제 2 실런트/접착제(26)는 제 2 실런트/접착제의 제 1 표면(44) 및 이에 대향하는 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면(46)을 갖는다. 제 2 실런트/접착제 제 2 표면(46)은 제 1 실런트/접착제 제 1 표면(40)과 결합되어 제공되고 접합된다. 제 2 실런트/접착제 제 1 표면(44)은 전기 와이어들 또는 전도체들(16)과 마주한다. 도시된 예시적인 실시 예에서, 제 2 실런트/접착제의 제 1 표면(44)은 그 단부에 근접한 둥근 부분(45)을 갖는다. 그러나, 제 2 실런트/접착제 제 1 표면(44)은 다른 구성을 가질 수 있다.
제 3 실런트/접착제(28)의 제 3 스트립은 수축성 튜브(22) 내에 배치된다. 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립은 에지(32)로부터 이격되고 제 2 실런트/접착제(26)의 스트립에 인접하거나 그로부터 이격된다. 제 2 실런트/접착제(26)의 스트립과 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립 사이의 간격 또는 거리는 단자의 구조 및 크기에 따라 다르지만 이에 제한되지 않는 용도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제 2 실런트/접착제(26)의 스트립과 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립 사이의 간격 또는 거리는 0mm 내지 10mm 사이의 범위에 있을 수 있다. 제 3 실런트/접착제(28)는 고점도의 실런트/접착제이다. 하나의 예시적인 실시 예에서, 고점도 실런트/접착제(28)는 전술한 바와 같이 지정된 또는 정격 온도와 상관되는 설치 온도에서 20 Pa·s보다 큰 점도를 갖는다. 제 3 실런트/접착제(28)는 제 3 실런트/접착제의 제 1 표면(48) 및 이에 대향하는 제 3 실런트/접착제의 제 2 표면(50)을 갖는다. 제 3 실런트/접착제의 제 2 표면(50)은 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면(40)과 결합되어 제공되고 접합된다. 제 3 실런트/접착제의 제 1 표면(48)은 전기 와이어들 또는 전도체들(16)과 마주한다. 도시된 예시적인 실시 예에서, 제 3 실런트/접착제의 제 1 표면(48)은 둥근 구성을 갖는다. 그러나, 제 3 실런트/접착제의 제 1 표면(48)은 다른 구성을 가질 수 있다.
제 4 실런트/접착제(30)의 스트립은 수축성 튜브(22) 내에 위치된다. 제 4 실런트/접착제(30)의 스트립은 에지(32)로부터 이격되고 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립에 인접하거나 이로부터 이격된다. 제 4 실런트/접착제(30)의 스트립과 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립 사이의 간격 또는 거리는 단자의 구성 및 크기에 따라 다르지만 이에 제한되지 않는 용도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제 4 실런트/접착제(30)의 스트립과 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립 사이의 간격 또는 거리는 0mm 내지 10mm 범위에 있을 수 있다. 제 4 실런트/접착제(30)는 저점도의 실런트/접착제이다. 하나의 예시적인 실시 예에서, 저점도 실런트/접착제(30)는 전술한 바와 같이 지정된 또는 정격 온도와 상관되는 설치 온도에서 20 Pa·s 미만의 점도를 갖는다. 제 4 실런트/접착제(30)는 제 4 실런트/접착제의 제 1 표면(52) 및 대향하는 제 4 실런트/접착제의 제 2 표면(54)을 갖는다. 제 4 실런트/접착제의 제 2 표면(54)은 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면(40)과 결합되어 제공되고 접합된다. 제 4 실런트/접착제의 제 1 표면(52)은 전기 와이어들 또는 전도체들(16)과 마주한다. 도시된 예시적인 실시 예에서, 제 4 실런트/접착제의 제 1 표면(52)은 그 단부에 근접한 둥근 부분(53)을 갖는다. 그러나, 제 4 실런트/접착제의 제 1 표면(52)은 다른 구성을 가질 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제 4 실런트/접착제(30)의 스트립은 제 2 실런트/접착제(26)의 스트립과 동일하거나 유사하다. 그러나, 제 4 실런트/접착제(30)의 스트립과 제 2 실런트/접착제(26)의 스트립은 서로 다른 재료로 만들어지고 서로 다른 점도를 가질 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제 1 실런트/접착제(24)의 스트립은 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립과 동일하거나 유사하다. 그러나, 제 1 실런트/접착제(24)의 스트립과 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립은 상이한 재료로 제조될 수 있고 상이한 점도를 가질 수 있다.
제 3 실런트/접착제(28)의 스트립은 원하는 영역 밖으로 크게 흐르지 않고 와이어 부착 부분의 표면 또는 복수의 와이어들의 표면에 일치(conform)하도록 유동 거동을 갖는다. 이는 가교(cross-linking)(가교결합이 스며 나오는 속도보다 더 높은 속도의 점도 증가를 유도하는 경우)와 같은 방법에 의해 높은 점도를 얻을 수 있거나 높은 고유 점도를 갖는 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립에 실런트/접착제를 사용함으로써 달성된다. 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립은 배리어(barrier)를 생성하고 제 4 실런트/접착제(30)에서 스며 나오는 것을 방지한다. 제 4 실런트/접착제(30)의 스트립은 실링되도록 의도된 기판 내부의 공기를 효율적으로 변위시킬 수 있도록 하는 낮은 초기 점도를 갖는다. 제 4 실런트/접착제(30)의 스트립은 견고한 실링을 생성한다. 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립은 설치 전의 제 4 실런트/접착제(30)의 스트립보다 더 높은 점도를 갖는다.
제 2 실런트/접착제(26)의 스트립은 와이어가 단자에 기계적으로 및 전기적으로 부착되는 단자의 용접 영역에서 와이어와 상호 작용하도록 되는 치수를 갖는다. 제 2 실런트/접착제(26)는 와이어들의 자유 단부들에 근접하게 위치되고 와이어들의 자유 단부들과 상호작용하여 제 2 실런트/접착제(26)가 와이어들의 자유 단부를 흐르고 적절하게 실링할 수 있게 한다.
전기 단자 위에 수축성 튜브(22)을 설치한 이후후 열을 가할경우(예를 들어, 적외선 오븐에서 30초 또는 그 밖의 시간 동안), 제 2 실런트/접착제(26)가 와이어의 자유 단부들에 인전하게 가로질러 흐른다. 용접 영역의 와이어들과 제 2 실런트/접착제(26)의 상호 작용은 와이어들 자유 단부들에서 견고한 실링을 제공한다.
제 2 실런트/접착제(26)가 작은 제어 스트립(small controlled strip)이기 때문에, 제 2 실런트/접착제(26)의 접착제 흐름은 와이어들의 자유 단부들과 같은 개방형 기하 형태(open geometry)로 제어되고 제한된다. 또한, 제어된 흐름은 제 2 실런트/접착제(26)가 개별 와이어의 날카로운 자유 단부들을 캡슐화(encapsulate)할 수 있게 한다. 일부 경우에 소량의 제 2 실런트/접착제(26)가 단자의 단자 부착 부분 위로 이동할 수 있지만, 그 양은 전기 단자의 기능과 관련하여 중요하지 않을 것이다.
또한, 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립은 와이어 부착 부분 또는 복수의 와이어들의 표면을 가로질러 녹아서 유동하여 배리어를 형성하고, 제 4 실런트/접착제(30)의 스트립은 융용되고 복수의 전기 와이어들을 가로질러 흘러서 존재하는 공극들을 채우게된다. 수축성 튜브(22)는 수축하여 복수의 전기 와이어들 및 전기 단자의 전기 와이어 부착 부분을 캡슐화함으로써 수축성 튜브(22)내에 용융된 실런트/접착제들(24, 26, 28, 30)을 실질적으로 실링한다. 가열 공정(heating process) 동안, 제 1 실런트/접착제(24) 및 제 3 실런트/접착제(28)의 스트립은 단자의 단자 부착 부분 방향으로 제 4 실런트/접착제(30)의 흐름을 효과적으로 구속함으로써, 단자 부착 부분의 문제가 되는 오염을 줄이거나 방지하게 된다.
제 1 실런트/접착제(24), 제 2 실런트/접착제(26), 제 3 실런트/접착제(28) 및 제 4 실런트/접착제(30)의 기하학적 구조는 제 1 실런트/접착제(24), 제 2 실런트/접착제(26), 제 3 실런트/접착제(28) 및 제 4 실런트/접착제(30)의 제어된 흐름을 허용한다. 제 1 실런트/접착제(24), 제 2 실런트/접착제(26), 제 3 실런트/접착제(28) 및 제 4 실런트/접착제(30)의 구성은 예시를 위한 것이다. 예를 들어, 제 1 실런트/접착제(24), 제 2 실런트/접착제(26), 제 3 실런트/접착제(28) 및 제 4 실런트/접착제(30)의 폭 및 길이는 다양할 수 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 예시적인 실시 예에서, 제 1 실런트/접착제(24), 제 2 실런트/접착제(26), 제 3 실런트/접착제(28) 및 제 4 실런트/접착제(30)는 일반적으로 평면 구성을 갖는다. 그러나 다른 단면 프로파일 및 형상이 사용될 수 있다. 제 1 실런트/접착제(24), 제 2 실런트/접착제(26), 제 3 실런트/접착제(28) 및/또는 제 4 실런트/접착제(30)의 구성은 제 1 실런트/접착제(24), 제 2 실런트/접착제(26), 제 3 실런트/접착제(28) 및/또는 제 4 실런트/접착제(30)가 단자의 폭을 따라 다른 영역들로 흐르도록 상이한 양을 갖도록 허용하도록 변경될 수 있다.
본 발명은 예시적인 실시 예들의 설명에 의해 예시되었고 실시 예들이 특정 또는 상세하게 설명되었지만, 첨부된 청구 범위를 그러하게 제한하거나 어떤 식으로든 한정하려는 의도가 없다는 점을 밝혀둔다. 추가적인 이점 및 변형은 통상의 기술자들에게 용이하게 나타날 것이다. 따라서, 더 넓은 측면에서 본 발명은 특정 세부사항, 대표적인 장치 및 방법, 및/또는 도시되고 설명된 예시적인 예에 제한되지 않다. 따라서, 일반적인 발명 개념의 정신 또는 범위를 벗어나지 않으면서 이러한 세부 사항에서 벗어나는 것이 가능할 것이다.

Claims (20)

  1. 전기 단자를 실링하기 위한 실링 장치로서,
    내벽을 구비하는 열 수축성 튜브;
    상기 열 수축성 튜브와 협력하도록 되는 제 1 실런트/접착제로서, 상기 제 1 실런트/접착제는 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면 및 대향하는 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면을 구비하고, 상기 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면은 열 수축성 튜브의 내벽에 접합되고 상기 제 1 실런트/접착제는 제 1 점도를 갖는, 상기 제 1 실런트/접착제;
    전기 단자와 전기적으로 결합하는 전기 전도체들의 자유 단부들과 협력하도록 되는 제 2 실런트/접착제로서, 상기 제 2 실런트/접착제는 상기 제 2 실런트/접착제의 제 1 표면 및 대향하는 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면을 구비하고 상기 제 2 실런트/접착제의 제 1 표면은 상기 전기 전도체들에 결합되어 제공되고 상기 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면은 상기 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면에 결합되어 제공 및 접합되고 상기 제 2 실런트/접착제는 상기 제 1 실런트/접착제보다 낮은 점도를 갖는 제 2 점도를 갖는, 상기 제 2 실런트/접착제;를 포함하는, 실링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 실런트/접착제 근처에 제 3 실런트/접착제가 구비되고, 상기 제 3 실런트/접착제는 상기 전기 전도체들과 협력하도록 되고, 상기 제 3 실런트/접착제는 상기 제 3 실런트/접착제의 제 1 표면 및 대향하는 상기 제 3 실런트/접착제의 제 2 표면을 구비하고, 상기 제 3 실런트/접착제의 제 1 표면은 상기 전기 전도체들과 결합되어 제공되고, 상기 제 3 실런트/접착제는 상기 제 1 실런트/접착제의 상기 제 1 점도보다 높은 제 3 점도를 갖고, 열을 가할 경우 상기 제 3 실런트/접착제는 상기 전기 전도체들의 지정된 영역으로부터 크게 흘러내리지 않고 상기 전기 전도체들의 표면에 녹아서 일치하게 되는, 실링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 실런트/접착제의 제 2 표면은 상기 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면과 결합되어 제공 및 접합되는, 실링 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 실런트/접착제의 상기 제 3 점도는 상기 제 1 실런트/접착제의 상기 제 1 점도와 동일한, 실링 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3 실런트/접착제 근처에 제 4 실런트/접착제가 구비되고, 상기 제 4 실런트/접착제는 상기 전기 전도체들과 협력하도록 되고, 상기 제 4 실런트/접착제는 상기 제 4 실런트/접착제의 제 1 표면 및 대향하는 상기 제 4 실런트/접착제의 제 2 표면을 구비하고, 상기 제 4 실런트/접착제의 제 1 표면은 상기 전기 전도체들과 결합되어 제공되고, 상기 제 4 실런트/접착제는 제 4 점도를 갖고, 열을 가할 경우 상기 제 4 실런트/접착제는 녹아서 전기 전도체들 사이에 존재하는 공극들을 채우기 위해 상기 전기 전도체들의 자유 단부들을 가로질러 흐르게되는, 실링 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 4 실런트/접착제 제 2 표면은 상기 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면과 결합되어 제공 및 접합되는, 실링 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 4 실런트/접착제의 상기 제 4 점도는 상기 제 2 실런트/접착제의 제 2 점도와 동일한, 실링 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 실런트/접착제, 상기 제 3 실런트/접착제 및 상기 4 실런트/접착제는 평면 부재를 형성하는, 실링 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 수축성 튜브, 상기 제 1 실런트/접착제 및 상기 제 2 실런트/접착제는 상기 전기 단자 위에 상기 실링 장치를 배치하기 전에 조립되는, 실링 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 실런트/접착제는 0.25mm와 1.0mm 사이의 두께를 갖는, 실링 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 실런트/접착제는 상기 제 2 실런트/접착제와 같거나 더 큰 폭을 갖는, 실링 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 실런트/접착제의 상기 제 1 점도는 설치 온도에서 20 Pa·s보다 큰, 실링 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 실런트/접착제의 상기 제 2 점도는 설치 온도에서 20 Pa·s 미만인, 실링 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 실런트/접착제는, 가교성 실런트/접착제인, 실링 장치.
  15. 전기 단자의 전기 전도체들을 실링하기 위해 커버와 함께 사용하기 위한 실링 장치에 있어서,
    상기 커버는 내벽을 구비하고, 상기 실링 장치는 상기 커버와 협력하도록 되는 제 1 실런트/접착제로서, 상기 제 1 실런트/접착제는 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면 및 대향하는 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면을 구비하고, 상기 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면은 상기 커버의 내벽에 접합되고 상기 제 1 실런트/접착제는 제 1 점도를 갖는, 상기 제 1 실런트/접착제;
    상기 전기 단자와 전기적으로 결합하는 전기 전도체들의 자유 단부들과 협력하도록 되는 제 2 실런트/접착제로서, 상기 제 2 실런트/접착제는 상기 제 2 실런트/접착제의 제 1 표면 및 대향하는 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면을 구비하고 상기 제 2 실런트/접착제의 제 1 표면은 상기 전기 전도체들에 결합되어 제공되고 상기 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면은 상기 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면에 결합되어 제공 및 접합되고 상기 제 2 실런트/접착제는 상기 제 1 실런트/접착제보다 낮은 점도를 갖는 제 2 점도를 갖는, 상기 제 2 실런트/접착제;를 포함하고,
    열을 가할 경우 상기 제 1 실런트/접착제는 상기 커버의 상기 내벽에 일치되고,
    추가적인 열을 가할 경우, 상기 제 2 실런트/접착제는 녹아서 상기 전기 전도체들 사이에 존재하는 공극들을 채우기 위해 상기 전기 전도체들의 자유 단부들을 가로질러 흐르게되는, 실링 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 실런트/접착제 근처에 제 3 실런트/접착제가 구비되고, 상기 제 3 실런트/접착제는 상기 제 1 실런트/접착제의 상기 제 1 점도보다 높은 제 3 점도를 갖고, 열을 가할 경우 상기 제 3 실런트/접착제는 전기 와이어들의 지정된 영역으로부터 크게 흘러내리지 않고 상기 전기 와이어들의 표면에 녹아서 일치하게 되는, 실링 장치.
  17. 전기 전도체들을 전기 단자에 실링하는 방법에 있어서,
    제 1 실런트/접착제 및 제 2 실런트/접착제를 구비하는 실링 장치를 제조하는 단계로서, 상기 제 1 실런트/접착제는 제 1 실런트/접착제의 제 1 표면 및 대향하는 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면을 구비하고, 상기 제 1 실런트/접착제는 제 1 점도를 갖고, 상기 제 2 실런트/접착제는 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면 및 대향하는 제 2 실런트/접착제의 제 2 표면을 구비하고, 상기 제 2 실런트/접착제의 제 1 표면은 상기 제 1 실런트/접착제의 제 2 표면에 결합되어 제공 및 접합되고 상기 제 1 실런트/접착제는 상기 제 2 실런트/접착제의 제 1 점도보다 낮은 점도를 갖는 제 2 점도를 갖는, 상기 실링 장치를 제조하는 단계;
    열 수축성 튜브의 내벽에 상기 제 1 실런트/접착제를 접착하는 단계;를 포함하는, 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 열 수축성 튜브의 내벽에 상기 제 1 실런트/접착제를 접착하는 단계는, 초음파 용접에 의해 수행되는, 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 실링 장치가 내부에 위치하는 상기 열 수축성 튜브를 상기 전기 전도체들 및 상기 전기 단자위에 위치시키는 단계;를 더 포함하는, 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 열 수축성 튜브에 열을 가하는 단계;를 더 포함하고, 상기 열 수축성 튜브에 열을 가하는 단계는, 상기 제 2 실런트/접착제가 녹아서 상기 전기 전도체들 사이에 존재하는 공극들을 채우기 위해 상기 전기 전도체들의 자유 단부들을 가로질러 흐르도록 하고, 상기 열 수축성 튜브를 수축시도록 하는, 방법.
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