KR830001433Y1 - 신속한 전기 결선장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

신속한 전기 결선장치

제1도는 본 고안에 따라 만들어진 장식 스트링세트(string set)의 도면.

제2도는 본 고안의 기술에 의해 전기 코오드에 부착된 램프의 입면도.

제3도는 결선되기 바로 전의 지지부재, 램프 및 전기 코오드를 도시하는 제2도의 선 3-3을 따라 취해진 횡단면도.

제4도는 제3도의 선 4-4를 따라 취해진 확대횡단면도.

제5도는 제3도와 유사한 도면으로 공구부재가 도체를 결속하여 도체를 전기 리이드에 대향되게 옆으로 밀어낸 것을 도시하는 도면.

제6도는 제5도의 선 6-6을 따라 취해진 확대단면도.

제7도는 제3도와 유사한 도면으로 공구부재가 물러나고 전기 도체와 리이드가 전체적으로 조립되게 해 놓은 것을 도시하는 도면.

제8도는 본 고안과 함께 사용되는 초음파 팁(tip)의 바람직한 실시형태의 측면 입면도.

제9도는 제8도의 초음파팁의 단부도.

본 고안은 일반적으로 전기 결선을 하기 위한 장치에 관한 것으로 특히 대단히 빠른 속도로 전기부속품을 전기 코오드에 붙이는 장치에 관한 것이다.

전기부속품을, 전기 코오드의 부품으로 포함된 전도체에 연결하는 여러가지 기술이 제시되었다. 보통의 부착기술은 도체의 일부에서 절연물을 벗겨내고 노출된 도체를 부속품의 도전부분에 붙이는 것이다. 편의를 위해 전기 부속품의 도전부분을 지금부터는 전기 리이드(lead)라고 하기로 한다. 장식 스트링세트에 사용되는 소형램프 같은 전기 부품의 경우, 이들 리이드는 특히 얇고, 길다라며, 쉽게 굽혀지는 도선의 형태를 취한다.

도체와 리이드간의 접속은 보통리이드와 도체를 함께 오그라뜨려서 되어지거나,혹은 여러가지 조임기구를 사용하여 조여서된다.

이들 종래의 기술에는 어느정도 결점이 있다. 도체로부터 절연물질을 벗겨내는데 어느정도 노력이 드는 것이다. 그 다음에, 도체와 리이드는 가지런히 놓여져서 적절히 조이는 과정을 거쳐야 하는 것이다. 때로는 리이드들이 쉽게 굽혀지므로, 결선과 정중조심스럽게 다루어져야 한다. 더구나, 도체가 여러가닥으로 만들어졌을 경우엔, 각 가닥에 손상을 입히지 않도록 도체를 조심해서 다루어야 한다. 장식스트링세트의 경우, 8단계나 되는 많은 단계가 소형램프를 전기코오드에 적절히 그리고 신뢰성 있게 결선하기 위하여 필요될때가 적지 않다.

이 같은 스트링세트의 조립에 관련된 시간이 소모되는 단계를 없애기 위해 특별한 구조의 소켓과 플러그에 끼우게만든 램프 베이스(구금)가 고안되었다. 이런 형태의 유용한 고안이 미합중국 특허제3, 968, 398호에서 보여진다. 그러나 이 특허에 있어서도 도체를 벗겨서 특별한 구조의 소켓에조립하는데는 어느정도의 시간이 소요되는 것이다. 간단히 말해서 상기 특허에서 제시된 방법에 의하여 비교적 도체와 리이드간의 결선이 쉽게되지만, 조립단계가 많다는 기본적 문제는 아직도 남아 있는 것이다.

또 다른 기술이 미합중국 특허 제4, 028, 798호에 지시되어 있다. 여기엔 전도체가 회로기판 같은 절연부재상에 있기 때문에, 도체가 노출된다. 따라서, 도체에 도달하기 위해서 도체로부터 절연물질을 벗겨낼필요가 없다. 한 실시예에 있어서, 전기 리이드는 도체로부터 회로기판의 반대편에 놓여서 전기리이드는 회로기판 안으로 관통되게 굽혀져 리이드가 도체의 밑면과 결속되어 전기적 접속을 이루게 한다. 또 하나의 실시예에 있어서 리이드는 회로기판의 도체와 같은 쪽에 놓여서 리이드의 간격진 부분이, 리이드의 중간부분이 도체와 접촉되어지도록, 회로기판 안으로 들어간다. 이들 결과는 리이드를 결속 시킬뿐 아니라 회로기판의 공구 부재부위부분을 제거하는 가열 혹은 초음파 진동의 공구부재를 사용해서 이루어진다. 리이드와 도체간의 전기적 접속이 이루어지면, 공구부재는 지워지고 리이드의 일부가 절연부재에 끼워지게 된다.

미합중국 특허 제4, 028, 798호에 설명된 기술은 비록 상당히 성공적이지만, 아직 어떤문제에는 손을 대지 않았다. 예를들어, 그 특허에선 전기부속품을 전기코오드에 붙이는데 그 방법으로 어떻게 할 것인가에 대해서는 설명하지 않았다. 비록 그 특허 7단 55행에서 59행까지에는, 그 특허가 "다양한 형태의 도선의 조각등을 변형될 수 있는 절연부재의 표면상에 혹은 그안에 있는 도체에 부착시키는데 유용하다"라고 기술되어 있으나, 이 고안은 분명히 도체가 회로기판의 표면에 있는 회로기판형 구조에 관한 것이다. 즉 이 기술자체가 리이드를 전기 코오드에 연결하는데 쓰일 수 있다는 제시나 가르침은 전혀 없는 것이다.

본 고안은 종전의 결선기술에 관련된 여러결점을 해결하고자 하는 것이다. 본 고안은 전기 도체로부터 절연물질을 벗겨내고 다음에 그 도체를 전기 리이드에 결속시키는데 관련된 문제점들을 완전히 제거한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 의하면, 부속품의 전기리이드는 기지 부재의 부근에 놓인다. 절연물질로 둘러싸인 전기도체로 구성된 전기 코오드는 전기리이드에 대향되게 놓는다. 그 다음에, 전기 코오드는 절연물질을 녹여서 없애고 전기도체와 리이드를 서로 단단히 결속시키는 에너자이즈되어진(energized) 공구부재에 결속된다. 이과정중에 절연물질은 공구부재위에서 녹혀져서 공구부재로부터 제거되어진다. 공구부재가 디에너자이즈(deenergization)되면, 제거된 절연물질은 응고되어 지지부재와 리이드와 도체를 일체로 조립하는 데에 지지되어 진다.

한 실시예에 있어서, 전기부품은 장식스트링 세트의 일부로 포함되는 전기 램프이다. 스트링 세트가 직렬접속되어지려면, 전기 코오드는 도체와 한가닥을 끄집어 내서 그것을 그 자심위에 되구부려서 형성되어 질 수 있다. 사실상, 2개의 도체를 가진 도체가 형성된다. 지지부재는 열가소성 물질로 형성되어지며, 절연물질과 램프의 전기 리이드가 지지부재에 대향되게 놓여진다. 그 다음, 스트링 세트의 도체중 하나가 전기 리이드의 정상에 놓인다. 공구부재는 도체를 전기리이드의 중간지점에서 절단하게 되어있는 돌출부를 포함한다. 따라서, 절연물질을 녹힌다음에 제거할때, 절단된 도체의 단부는 간격지어진 리이드와 결속되어진다. 그리하여 전류는 리이드중의 하나를 통하여 램프로 흘러들어가서 나머지 리이드를 통하여 램프밖으로 흘러나올 수 있으며, 반면에 램프는 단지 하나의 도체에 부착되어진다. 여러개의 램프들이, 전기 코오드의 전체길이를 따라 간격진 장소에 지지부재와 램프들을 배치하여서, 두 도체중의 하나에 연결될 수 있다.

절단된 도체의 단부들과 간격진 전기 리이드간의 전기결선을 확고히 하기 위하여, 공구부재는 특별한 구조의 드라이빙 면을 포함하하고 있다. 구동표면은 톱니모양으로 되며, 톱니들은 도체의 새로축에 수직되게 놓인다. 이에 의해 다음 2가지 기능이 얻어진다.

1) 톱니부분의 "정상부"는 절연물질을 파고 들어가서 도체를 리이드에 대해 단단히 조인다.

2) 톱니부분의 "계곡부"는 절연물질을 받아들여서 도체와 리이드간의 접속지점으로부 터절연물질이 제거 되게한다.

첫번째 언급된 목적은 도체가 특히 대단히 가는 구리도선으로 구성된 여러 가닥의 도체일 것이므로 중요하다. 절연물질이 별안간 녹아서 도체가 리이드에 대향되어질때 각 가닥들은 분리되는 경향이 있어서 전기 접속이 형편없이 된다. 톱니부분의 정상부는 이 과정중 중요한 지점에서 도체의 변위를 최소화한다.

두번째 언급된 목적은 절연물질이 너무 빨리 녹고 또 도체가 리이드로 너무 빨리 접근되어서 절연물질을 도체와 리이드 사이의 접촉지점으로부터 제거해내기 어려우므로 중요한 것이다. 톱니모양 표면의 계곡부는 부착과정중에 절연물질이 갈장소를 제공한다.

따라서, 공구부재의 특수한 구조가 본 발명의 중요한 면인 것이다.

본 고안으로부터 실현되는 장점은 전기 부속품이 전기 코오드에, 별도의 도체를 벗기고 도체와 리이드를 부착하는 단계가 없이, 지극히 빨리 붙어진다는 것이다. 게다가, 조임기구와 땜납이 더이상 필요하지 않다. 장식스트링세트의 특수한 환경에서는, 전기 램프가 전기 코오드에 한공정 단계로 부착될 수 있으나, 반면에 종래의 기술은 8개에 이르는 공정이 필요되는 것이다. 15피이트 길이의 도체에 20개에 이르는 램프들이 15초내에 붙여질것으로 예상된다. 이것은 지금까지 알려진 부착기술보다 훨씬 빠른 속도이다. 다음의 첨부도면을 참조한 설명을 참조하면 본 고안의 장점과 더욱 완전히 이해가 되어질 것이다.

크리스마스트리 장식으로 쓰이는 형태의 장식 스트링세트(10)가 제1도에 도시된다. 결선장치인 스링트세트(10)는 부분적으로 본 고안에 따라 제조되었으며 전기 플러그 (12), 길다란 전기 코오드(14), 그리고 여러개의 백열등 (16)을 포함한다. 각 백열등(16)은 그 베이스에 소켓(16)으로 둘러싸인다.

스트링세트(18)에는 저전압 램프 필라멘트가 직렬로 연결되기 때문에 작은 전류가 흐른다. 스트링세트(10)의 나머지 다른 부품들도 다른때보다 결과적으로 작아지고 가벼워진다. 예를들어, 전기 코오드(14)는 한쌍의 여러가닥의 도체(20)를 포함한다. 도체(20)는 24게이지(gauge)만큼 가벼워도 된다.

도체(20)는 열가소성 절연물질(22)로 둘러싸여져 있다. 도체(20)는 그 둘레의 열가소성 절연물질(22)과 함께 스트링(24)이 라고 칭해진다. 전기 코오드(14)는 주어진 길이의 스트링(24)을 취해서 절연된 도체중의 하나를 그위로 26에서와 같이 구부러서 형성된다.

백열등 (16)들은 직렬로 연결된다. 제2도에서 제7도 까지를 참조하면, 이것은 도체(20)중의 하나를 절단하여 절단된 단부를 백열등(16)에 연결하여서 된다. 각 백열등(16)은 그 안에 코일로 감겨진 필라멘트(32)가 배치된 투명밸브(bulb)(30)를 포함한다. 필라멘트(32)는 비이드(bead)(38)에 의하여 함께 지지되는 다리부분(34, 36)에 의하여 투명벌브(30)내에 고착된다. 필라멘트(32)의 고장시에 직렬접속을 보수하기 위하여, 다리부분(34, 36)은 분로(40)에 의해서 연결된다.

도해된 실시예에서, 분로(40)는 다리부분(34, 36)주위에 감긴 알미늄 도선으로 이루어진다. 분로(40)의 전기저항은 충분히 낮기 때문에 필라멘트(32)처럼 빛을 내지 않는다. 그러나, 이것은 필라멘트(32)가 끊어졌을때 계속 전기를 통하게 하여 스트링세트(10)가 작동되게 한다. 한쌍의 간격진 리이드선(42, 44)은 한쪽끝이 비이드(38)로 연장된다. 리이드선(42, 44)의 다른한쪽끝은 투명 벌브(30)의 베이스 봉함부분(46)안으로 연장된다. 리이드선42, 44)은 베이스 봉함부분(46)밖으로 연장되어 사체위로 되구부러져 백열등(16)밖으로 연장되는 여려부분의 리이드(4a, 42b)와 (44a, 44b)를 형성한다. 다음에 설명되는 바와 같이, 여러부분으로된 리이드들은 도체(20)와 결선이 잘되게 하는데 도움이 된다.

소켓(18)은 힌지(hinge)(54)에 의하여 표면부재(52)에 연결되는 지지부재(50)를 포함한다. 소켓(18)은 상표 시클락(CYCOLAC)으로 알려져 있는 열가소성 수지로 사출성형 공정에 의해 형성된다.

본 발명의 목적을 위하여, 단지 지지부재(50)가 자체의 절연 및 구조적 특성을 파괴하지 않고 용융 및 응고될 수 있는 재료로 형성된다는 것이 중요한 것이다. 지지부재(50)는 반원통부(58)가 돌출된 비교적 편평하고 직사각형인 베이스 부분(56)을 포함한다. 반원통부(58)는 전이부분(60)에 의하여 베이스 부분(56)에 연결된다. 베이스 부분(56)은 리이드선(42, 44)과 전기 코오드(14)를 서로 직각이 되게 지지하기에 적절한 모양으로 되어 있다. 반원통부(58)는 투명벌브(30)를 지지하는 구조로 된다.

백열등 (16)을 전기코오드(14)에 부착하는 과정

백열등(16)을 전기 코오드(14)에 부착하는 과정은 제3도-제7도를 참조하여 설명한다. 조립은 다음과 같이 되어진다.

1. 개방소켓(18)이 앤빌(anvil)(62)위에 놓여진다. 앤빌(62)은 그 상부 표면이 주로 면대면 접촉으로 개방소켓(18)을 지지하도록 형성되어진다. 앤빌(62)은 백열등 (16)의 일부가 조립중 지지되는 돌출부(64)를 포함한다. 앤빌(62)은 또한 돌출부(64)와 앤빌(62)의 중심의 중간에 위치되는 클립(clip)(66)을 포함한다.

2. 백열등(16)은 투명벌브(30)가 돌출부(64)와 접촉되도록 앤빌(62)의 위에 놓여서 투명 벌브(30)는 클립(66)에 의하여 붙잡혀진다. 클립(66)은 백열등(16)을 도면에 도시된 위치에 놓을때 약간 굽혀진다. 리이드선(42와 44)은 직사각형 베이스 부분(56)에 근접되고 또 그 위에 놓이도록 위치되어진다.

3. 전기 코오드(14)는 리이드선(42, 44)의 위에 놓여서 베이스부분(56)을 그 한쪽에서 다른쪽으로 관통되어진다. 이 위치에서는 리이드선(42, 44)과 전기 코오드(14)는 서로 직각이 된다.

4. 공구부재(70)가 전기 코오드(14)와 결속되어진다. 공구부재(70)는 예리한 돌출부(74)가 뻗쳐나온 팁(72)을 포함하고 있다. 드라이빙면(76, 78)은 돌출부(74)의 양쪽에 배치되어 있다. 이 구조는 제8도와 제9도에 가장 잘 도시되어 있다. 드라이빙 면(76, 78)은 절단되고 여러개의 정상부(80)와 계곡부(82)가 드라이빙면의 한쪽에서 다른쪽으로 연장되게 포함하고 있다.

5. 공구부재(70)는 초음파 진동수로 진동되고 나아가서 전기코오드(14)와 결속된다. 제3도, 제5도에 가장 잘 도시된 바와 같이, 팁(72)은 도체(20)중의 단지 하나만을 결속한다.

6. 돌출부의 예리한 모서리가 리이드선(42와 44)의 중간위치에서 도체(20)를 절단한다. 결국 동시에, 열가소성 절연물질(22)에 전달된 에너지가 열가소성 절연물질(22)을 녹인다.

7. 공구부재(70)가 앤빌(62)을 향하여 더욱 전진되면, 드라이빙면(76, 78)의 정상부(80)는 도체(20)의 방금 절단된 단부의 각 가닥을 결속하여 가닥들이 지나치게 움직이는 것을 막는다. 톱니부분을 도체의 세로축에 직각방향으로 향하게 하므로써 각 가닥을 조이는데 도움이 된다. 공구부재(70)는 도체(20)의 가닥들에 대하여 몰고가서 구부리는 작용을 하여, 가닥들을 리이드선(42, 44)과 전기적으로 접속시킨다. 리이드선(42, 44)이 되구부러져 각 리이드(42a, 42b, 44a, 44b)를 형성하므로, 전기적 접속이 다 잘 되어질 기회가 생기는 것이다.

8. 공구부재(70)가 그래도 더 전진되면, 지지부재(50)는 지역적으로 녹아져서 리이드선(42, 44)이 지지부재(50)안으로 약간 들어온다. 이 과정중에, 드라이빙면(76, 78)의 계곡부(82)는 만일 계곡부(82)에 채워지지않았다면 도체 (20)와 리이드선(42, 44)사이의 전기적 접속에 방해가 되었을 녹은 절연물질로 채워진다. 이것은 제2도에 참고번호(84)로 나타난다. 도체(20)의 단부는 지지부재(50)안으로 들어간다. 돌출부(74)는 충분히 넓어서 단부들은 아아크가 일어나는 것을 방지하기에 충분하다.

9. 제5도와 제6도에 도시된 위치에 있는 동안, 공구부재(70)는 디 에너자이즈되고, 부품들은 잠시동안 멈추어서 녹았던 절연물질이 응고된다.

절연물질이 응고된 후에는 공구부재(70)가 제7도에 도시된 그 위치로 물러나고 백열등 (16)은 전기 코오드(14)와 지지부재(50)와 일체로 확고히 부착되어 영구조립된다.

그 다음에 백열등(16)은 앤빌(62)로부터 다음 과정을 위해 이동된다. 상기 제조과정 6번에서 도체(20)의 돌출부(74)에 의한 절단 과정은 마지막 백열등(16)을 부착시킬때는 필요하지 않는데, 그 이유는 절연된 도체(20)의 하나는 참고번호 26에서 되구부려지고 그 단부가 마지막 백열등(16)이 부착될 다른 도체(20)의 단부와 간격진 관계로 백열되기 때문이다.

본 고안이 전기 부속품을 전기코오드에 부착시키기 위한 지극히 간단하고신속한 기법을 제공한다는 것은 인지되었을 것이다.

본 명세서에서 설명된 특수한 전기부속품에 대하여 본 발명은 종래의 여러단계 공정을 근본적으로 한단계의 초음파 용점으로 축소시켰다. 비록 본 고안은 2개의 간격진 램프 유니티를 참조로 하여 기술되었지만, 다른 부속품들도 본 고안의 교지를 이용하여 전기 코오드에 부착되어질 수 있다는 것은 명백하다.

장식 스트링 세트라는 특수한 조건에서는, 본 고안은 놀라운 장점을 발휘하였다. 이 조립장치는 충분히 저렴하여서 전 스트링 세트(10)는 대단히 낮은 비용으로 만들어진다. 스트링세트(10)의 낮은 가격과 백열등(16)과 전기 코오드(14)간의 부착에 있어서 영구적인 성격때문에, 전 스트링 세트(10)는 백열등(16)의 몇개가 고장난후에는 버려질 수 있는 것이다. 이것은 장식 스트링세트에 있어서 완전히 새로운 개념인 것이다.

Claims (1)

1. 열가소성 절연물질(22)의 지지부재(50)와, 백열등의 외부로 뻗어있고 지지부재(50)의 상부에 얹혀저 있는 전기 리이드선(42, 44)과, 상기 리이드선을 결속시키는 전기 도체의 일부와, 도체를 둘러싸고 있는 열가소성 절연재료(22)를 녹인 다음 응고시켜서 함께 고착된 전기 리이드선(24, 44)과 도체(20) 및 지지부재(50)로 구성하는 전기 코오드(14)와 백열등-소켓(16-18)의 조립부 사이의 신속한 전기결선 장치.