WO2017030356A1 - 이질 금속 연결장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

이질 금속 연결장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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WO2017030356A1
WO2017030356A1 PCT/KR2016/009013 KR2016009013W WO2017030356A1 WO 2017030356 A1 WO2017030356 A1 WO 2017030356A1 KR 2016009013 W KR2016009013 W KR 2016009013W WO 2017030356 A1 WO2017030356 A1 WO 2017030356A1
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metal
heterogeneous
plate
electrical connector
heterogeneous metal
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PCT/KR2016/009013
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박유경
Original Assignee
김관중
박유경
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/12—End pieces terminating in an eye, hook, or fork
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/16—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H01R43/24—Assembling by moulding on contact members

Definitions

  • the present invention relates to a heterogeneous metal connector and a method for manufacturing the heterogeneous metal connector, and in particular, a heterogeneous metal connector, which is installed between electrical connectors of heterogeneous metal to increase their electrical coupling, and is simple to manufacture and install. It relates to a production method thereof.
  • electrical installations such as switchboards and distribution panels include electrical connectors such as cables, wires, lines, and bus bars for electrically connecting various equipments, and connecting devices for connecting heterogeneous electrical connectors.
  • these electrical connectors include metal materials with high conductivity to ensure a stable power supply between the devices.
  • copper or aluminum having high conductivity is generally used as a metal of the electrical connector.
  • the electrical connectors installed in the electrical equipment for supplying power to each equipment may be made of metal of the same material, but may be formed of metals of different materials.
  • the connecting device is formed of only one metal material of copper or aluminum
  • the busbar and the cable are formed of different metal materials
  • a potential difference occurs according to electrical characteristics, thereby decreasing electrical efficiency and frequently causing electro-chemical corrosion.
  • the applicant of the present invention is a heterogeneous metal connecting device for connecting electrical connectors of different metal materials through Korean Patent Registration No. 10-1174827 (name of the invention: a heterogeneous metal connecting device and its manufacturing method). Has been patented.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a heterogeneous metal connecting device disclosed in Korean Patent No. 10-1174827 (name of the invention: a heterogeneous metal connecting device and a manufacturing method thereof) registered by the present applicant.
  • the heterogeneous metal connecting device (hereinafter, referred to as a prior art) 100 of FIG. 1 is a case of a lug for electrically connecting a cable and a flat terminal, and an outer tube member 110 formed of different metal materials. ) And the inner member 120.
  • the outer tube member 110 is formed in a tubular shape to form a coupling plate portion 188 having a flat shape on one side.
  • the coupling plate 188 is coupled to a planar terminal such as a busbar and electrically connected thereto.
  • the inner member 120 is installed inside the other side portion and the middle portion of the outer tube member 110, and is made of a metal material different from the outer tube member 110.
  • the inner member 120 is coupled by explosion welding with the other inner side of the outer tube member (110).
  • the inner member 120 has the other coupling hole 122 is formed in the center, the other coupling hole 122 is coupled to the external cable is inserted.
  • the outer tube member 110 and the inner member 120 are made of different metals, and at the same time, one side of the outer tube member 110 is formed of the coupling plate part 118 so that the cable and Although the coupling terminal is made of different metal materials, it can be easily electrically connected to each other and at the same time has the advantage of increasing the electrical efficiency between the equipment.
  • the prior art 100 is configured such that the outer tube member 110 and the inner member 120 are coupled through an explosion welding process, but explosion welding is made through precise control in a limited space, and at the same time, a large noise pollution, weather, etc. Due to the environment, the manufacturing process is not only difficult, but also a problem arises that the manufacturing time and cost are excessively increased.
  • the prior art 100 is a step of inserting the rod-shaped inner member 120 into the other side of the outer tube member 110, the process of explosion welding the outer tube member 110 and the inner member 120, Removing the protruding region of the inner member 120 protruding outward from the other end of the outer tube member 110, and forming the other coupling hole 122 for inserting the cable to the other side of the inner member 120 Since the process and the process for flatly pressing one side of the outer tube member 110 must be performed, the process is excessively complicated and cumbersome, and thus has a disadvantage in that mass production is difficult.
  • the present invention is to solve such a problem, the problem of the present invention is to be manufactured by processing and forming a heterogeneous metal plate after forming a heterogeneous metal plate by welding metal plates of different metal materials, the process is simple, manufacturing cost And to provide a heterogeneous metal connecting device and a method of manufacturing the same that can significantly reduce the time.
  • another object of the present invention is to cut the heterogeneous metal plate in the 'T' shape is formed and processed to minimize the material loss (loss) and at the same time can be mass production of heterogeneous metal connecting device that can increase the economic efficiency and It is to provide a method for producing the same.
  • Another problem of the present invention is that the manufacturing process is simple, because the manufacturing is made only by pressing the horizontal portion of the dissimilar metal plate cut in the 'T' shape into a cylindrical shape, the heterogeneity that can shorten the installation cost and time It is to provide a metal connecting device and a method of manufacturing the same.
  • connection portion and the contact surface of the coupling portion is configured to be made of different metal materials, so that it is possible to selectively install electrical connectors made of different metal materials without changing equipment, and different metals It is an object of the present invention to provide a heterogeneous metal connecting device and a method of manufacturing the same, which can effectively prevent the electrochemical reaction of the liver.
  • Another problem of the present invention is that when the outer peripheral surface of the connecting portion is made of copper material, aluminum forming the inner peripheral surface when the wire is connected is compressed by the copper of the outer peripheral surface, and the contact resistance of the aluminum is reduced according to such compression, thereby further improving the electrical efficiency.
  • An object of the present invention is to provide a heterogeneous metal connecting device and a method of manufacturing the same.
  • a heterogeneous metal connecting method for electrically connecting electrical connectors of different metal materials comprising: an arrangement step of welding metal plates of different materials; A welding step of welding the boundary surfaces of the metal plates welded by the placing step to produce a heterogeneous metal plate; An incision in which the heterogeneous metal plate produced by the welding step is formed in a 'T' shape so as to form a shape consisting of a horizontal portion having a plate shape having a length and a plate-shaped vertical portion connected from one side portion to the outside of the horizontal portion.
  • the heterogeneous metal connection method in the present invention is carried out after the welding step, it is preferable to further include a rolling step of adjusting the thickness by rolling the heterogeneous metal plate.
  • the heterogeneous metal connecting method is further performed after the forming step, it is preferable to further include an end joining step for joining both ends of the horizontal portion pressed by the forming step.
  • another solution of the present invention is to form a heterogeneous metal plate comprising a horizontal portion having a plate-like side having a length made of a metal material on both sides and a longitudinal portion extending from one side to one side in the longitudinal direction of the horizontal portion to each other.
  • a dissimilar metal connecting device for electrically connecting electrical connectors of different metal materials comprising: a plate-shaped coupling part formed of the distal end of the dissimilar metal plate, the both sides of which are made of different metal materials; Both ends of the transverse portion of the dissimilar metal plate are pressed to form a cylindrical shape, the outer peripheral surface and the inner peripheral surface comprises a connecting portion made of a different metal material, the inner peripheral surface of the coupling portion is electrically connected to any one of the electrical connectors, One surface of the connection portion connected to the outer circumferential surface of the coupling portion is electrically connected to the other of the electrical connectors.
  • the heterogeneous metal plate is cut in a 'T' shape so that the joined metal plates form the transverse and the longitudinal ends after joining the interface of the metal plates by welding by welding metal plates of different metal materials. .
  • the coupling portion is electrically connected to the metal of the cable, it is preferable that one side of the connection portion is coupled to the electrical connector having an outer surface formed in a plane.
  • another solution of the present invention is a heterogeneous metal connecting method for electrically connecting electrical connectors of different metal materials, comprising: a disposing step of welding metal plates of different materials; A welding step of manufacturing a connection part made of metal materials having different surfaces on both sides by welding the boundary surfaces of the metal plates welded by the placing step; Producing a body formed of the same material as any one of the metal material forming a plate portion and the insertion portion is formed in a cylindrical shape that is formed in the end portion is connected to the end of the plate portion connected to the end of the plate portion forming the connection portion And a forming step, wherein the connection part is made of the same metal material as that of the one-side electrical connector when the contact surface is a contact surface when coupled to one of the electrical connectors, the contact surface electrically coupled to the one-side electrical connector.
  • the body is made of the same metal material as that of the non-contact surface and the other electrical connector of the connecting portion, but the other electrical connector is inserted into the insertion hole to be electrically connected.
  • the one side electrical connector is an electrical connector having a flat contact surface
  • the other side electrical connector is preferably a cable.
  • another solution of the present invention is a heterogeneous metal connecting device for electrically connecting electrical connectors of different metal materials: metal plates of different metal materials are formed to be stacked, and one of the electrical connectors is one side.
  • a connection part electrically connected to the one side electrical connector such that a metal plate made of the same metal material as the electrical connector contacts the one side electrical connector;
  • the plate is electrically connected to the other electrical connector and at the same time includes the body coupled to the metal plate of the connecting portion that is not connected to the one side electrical connector.
  • the one side electrical connector is an electrical connector having a flat contact surface
  • the other side electrical connector is preferably a cable.
  • the process is simple, and the manufacturing process is simple, and the manufacturing cost and time can be significantly reduced by forming a heterogeneous metal plate by forming a heterogeneous metal plate by welding metal plates of different metal materials. Can be.
  • the manufacturing is made only by pressing the horizontal portion of the dissimilar metal plate cut into the 'T' shape into a cylindrical shape, the manufacturing process is simple, and the installation cost and time can be shortened.
  • the inner circumferential surface of the connection portion and the contact surface of the coupling portion are configured to be made of different metal materials, so that electrical connectors made of different metal materials can be selectively installed without equipment replacement, and electrochemical reaction between different metals. By this, it is possible to effectively prevent propagation.
  • the outer circumferential surface of the connecting portion is made of a copper material
  • aluminum forming the inner circumferential surface at the time of wire connection is compressed by copper of the outer circumferential surface, and the contact resistance of the aluminum is reduced according to such compression, thereby further increasing the electrical efficiency.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a heterogeneous metal connecting device disclosed in Korean Patent No. 10-1174827 (name of the invention: a heterogeneous metal connecting device and a manufacturing method thereof) registered by the present applicant.
  • Figure 2 is a perspective view showing a heterogeneous metal connecting apparatus of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a side view of FIG. 2.
  • Figure 4 is a process flow diagram showing a manufacturing process of a heterogeneous metal connecting apparatus of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view illustrating the dissimilar metal plate of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a side view of FIG. 5.
  • FIG. 7 is an exemplary view for explaining the cutting step of FIG.
  • FIG 8 is an exemplary view showing a state in which the present invention is installed on the coupling target.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a heterogeneous metal connecting apparatus as a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exemplary view showing a state in which FIG. 9 is installed.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the heterogeneous metal connector of FIG. 9.
  • Figure 2 is a perspective view showing a heterogeneous metal connecting apparatus of an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a side view of FIG.
  • the heterogeneous metal connecting device 1 of FIGS. 2 and 3 is formed of a flat plate, but has a coupling part 3 formed with a coupling hole 35 penetrating both sides, and an insertion hole 55 into which a cable is inserted. It consists of a connecting portion 5 formed in a cylindrical shape to be connected to the end of the coupling portion (3).
  • Coupling portion 3 is formed with a coupling hole 35 penetrating both sides therein, the both sides are formed of a plate formed of a different metal material.
  • the metal forming the coupling portion 3 is preferably formed of copper and aluminum.
  • the joining portion 3 is treated with a mating surface 31 to the coupling object such as a busbar, it is bolted through the coupling hole (35).
  • the contact surface 31 of the coupling portion 3 is made of the same metal material as the metal to be bonded, thereby minimizing the potential difference between the contact surface 31 and the metals forming the coupling object, thereby increasing the electrical characteristics.
  • the connecting portion 5 is formed in a cylindrical shape in which the insertion hole 55 is formed in the center but one side is cut in the longitudinal direction, and is connected to the end of the coupling portion 3 so that the longitudinal direction is horizontal with the coupling portion 3. It is coupled to the coupling portion (3).
  • connection portion 5 is made of a metal material of the outer circumferential surface 51 and the inner circumferential surface 53 are different, and in detail, any one of the outer circumferential surface and the inner circumferential surface is made of copper, and the other is made of aluminum.
  • the outer peripheral surface 51 of the connecting portion 5 is formed of the same metal material as the contact surface 31 of the coupling portion 3
  • the inner peripheral surface 53 is the same metal as the non-contacting surface 33 of the coupling portion 3 It is made of material.
  • an external cable is inserted into the insertion hole 55 of the connecting portion 5 to be electrically connected to the external cable.
  • the inner circumferential surface 53 of the connecting portion 5 is made of the same material as the metal of the outer cable, thereby minimizing the potential difference between the inner circumferential surface 53 of the connecting portion 5 and the metal of the outer cable, thereby improving electrical characteristics.
  • connection part 5 is formed in a cylindrical shape, but one example is described as being cut in the longitudinal direction, but the connection part 5 is configured to be formed in a single cylindrical shape without an incision. It can be natural.
  • the heterogeneous metal connecting device 1 which is an embodiment of the present invention, is made of the same metal material as the contact surface 31 of the coupling part 3 and the outer circumferential surface 51 of the connection part 5, and the non-welding of the coupling part 3 is performed.
  • the surface 33 and the inner circumferential surface 53 of the connecting portion 5 are formed of the same metal material, but the opposing surface 31 of the coupling portion 3 contacts the coupling object, and the inner circumferential surface 53 of the connecting portion 5 is external.
  • Figure 4 is a process flow diagram showing a manufacturing process of a heterogeneous metal connecting device of an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a plan view showing a heterogeneous metal plate of Figure 4
  • Figure 6 is a side view of Figure 5
  • Figure 7 of Figure 4 It is an exemplary view for explaining the cutting step.
  • the heterogeneous metal connection method (S1) is a metal plate arrangement step (S10), a heterogeneous metal plate welding step (S20), rolling step (S30), cutting step (S40), forming step (S50), as shown in FIG. Comprised of the ball forming step (S60), installation step (S70).
  • the heterogeneous metal connecting method (S1) of FIG. 4 may further include a process step of welding joining both ends of the horizontal part when the connection part 5 is formed in a connected state without cutting one side as shown in FIG. 2.
  • the metal plate arrangement step S10 is a process step of preparing the first metal plate and the second metal plate of different metal materials and arranging the metal plates to be treated.
  • any one of the first metal plate and the second metal plate of the metal plate disposing step S10 is made of copper, and the other is made of aluminum.
  • the heterogeneous metal plate welding step (S20) is a process step of joining the first metal plate and the second metal plate by welding the boundary surfaces of the first metal plate and the second metal plate which are disposed in a welded state by the metal plate arrangement step (S10).
  • various known methods such as ultrasonic welding, friction welding, explosion welding, and the like may be applied.
  • the metal plate arrangement step S10 and the heterogeneous metal plate welding step S20 are process steps for manufacturing the heterogeneous metal plate 200 of FIGS. 5 and 6, and the heterogeneous metal plate 200 is formed of a first metal plate of different materials. 210 and the second metal plate 220.
  • Rolling step (S30) is a process step of controlling the thickness of the dissimilar metal plate 200 by rolling the dissimilar metal plate 200 generated by the dissimilar metal plate welding step (S20) using known rollers.
  • heterogeneous metal plate 200 rolled by the rolling step S30 is cut in a 'T' shape when viewed in plan view by the cutting step S40.
  • the cutting step (S40) is a process step of cutting the heterogeneous metal plate 200 formed by the heterogeneous metal plate welding step S20 as shown in FIG. 7 in a 'T' shape, and the first of the heterogeneous metal plate 200.
  • the metal plate 210 uses the opposing surface 31 of the engaging portion 3 of the heterogeneous metal connecting device 1 of FIG. 2 and the outer circumferential surface 51 of the connecting portion 5, and the second metallic plate 220 is the engaging portion.
  • the non-contacting surface 33 of (3) and the inner circumferential surface 53 of the connecting portion 5 are formed.
  • the heterogeneous metal plate 200 is composed of a horizontal portion 230 having a length through the cutting step (S40) and the vertical portion 240 is a plate connected from the side of the center point on the length of the horizontal portion 230, the horizontal portion 230 and the end 240 are made of a first metal plate 210 and a second metal plate 220 of different metal materials.
  • Forming step (S50) is heterogeneous to form the connecting portion 5 of FIG. 2 described above by pressing both ends of the horizontal portion 230 of the dissimilar metal plate 200 cut through the cutting step (S40) as shown in FIG. A processing step of forming the metal plate 200.
  • the horizontal portion 230 forms a cylindrical connection portion 5 having an insertion hole 55 in the center by the forming step S50.
  • the transverse portion 230 of the dissimilar metal plate 200 is connected to the connecting portion 5 of the dissimilar metal connecting device 1 through the forming step (S50), and the end portion 240 is the coupling portion 3 of the dissimilar metal connecting device 1.
  • the abutment surface 31 of the engagement portion 3 and the outer circumferential surface 51 of the connection portion 5 are made of the same metal, and the non-contacting surface 33 of the engagement portion 3 and the inner peripheral surface of the connection portion 5 are formed. (53) is made of the same metal material, and thus, the heterogeneous metal connecting device (1) may be used without changing equipment even if the metal to be joined such as the metal of the cable and the busbar is made of copper and aluminum of different materials. Simple and high efficiency connection is possible.
  • Joining hole forming step (S60) is a step of forming a coupling hole penetrating both sides in the coupling portion 3 of the heterogeneous metal connecting device (1).
  • Installation step (S70) is a process step of installing the heterogeneous metal connecting device (1) processed by the coupling hole forming step (S60) to the cable and the coupling target.
  • the installation step (S70) inserts the cable into the insertion hole 55 of the connection portion 5 of the heterogeneous metal connecting device 1 to electrically connect the inner circumferential surface 53 of the connection portion 5 and the cable.
  • the installation step (S70) is a joint portion 3 by welding the joint surface 31 of the coupling portion 3 to the outer surface of the planar coupling object, such as a busbar and a flat terminal, and then bolted through the coupling hole (35). ) And the mating surface 31 and the coupling target of the electrical connection.
  • the heterogeneous metal connecting device 1 is able to perform electrical connection with a simple and highly efficient cable and a coupling object made of different metal materials.
  • FIG 8 is an exemplary view showing a state in which the present invention is installed on the coupling target.
  • the heterogeneous metal connecting device 1 which is an embodiment of the present invention, is made of the same material as the counter surface 31 of the coupling part 3, and the inner peripheral surface 53 of the connecting part 5 is made of aluminum. Is formed.
  • the opposing surface 31 of the coupling part 3 is made of the same material, and the inner circumferential surface 53 of the connection part 5 is described as an example, but the coupling part ( Naturally, the opposing surface 31 and the inner circumferential surface 53 of the connecting portion 5 of 3) may be made of aluminum and copper, or may be made of different metals, respectively.
  • the heterogeneous metal connecting device 1 in this state may be installed when the bus bar 400 is made of copper and the metal of the cable 300 is made of aluminum, and the cable 300 made of aluminum is connected to the connection part 5.
  • the connection part 5 may be formed of the same aluminum material as the inner circumferential surface 53 and at the same time the bus bar 400 is welded to the contact surface 31 of the coupling portion 3, the same copper material as the contact surface 31 It is possible to maximize the electrical characteristics by minimizing the potential difference of each connection portion.
  • the heterogeneous metal connecting device 1 cuts the heterogeneous metal plate 200 made of metal materials on both sides thereof, and in detail, so that the end portions of the horizontal portions 230 come into contact with each other.
  • a mold to form the mold not only the manufacturing process is simpler and easier than the conventional technique 100 of FIG. 1 described above, but also the explosion welding process as in the conventional technique 100 is omitted, thereby significantly reducing manufacturing cost and time. have.
  • the present invention is formed by cutting the foreign metal plate in the 'T' shape is formed and processed to minimize the material loss (loss) and at the same time mass production is possible to increase the economics.
  • the present invention is a simple manufacturing process because the manufacturing is made only by pressing the horizontal portion of the dissimilar metal plate cut in the 'T' shape in the cylindrical shape, it is possible to reduce the installation cost and time.
  • the present invention is configured so that the inner circumferential surface of the connection portion and the contact surface of the coupling portion is made of a different metal material can be selectively installed without replacing the equipment for electrical connectors made of different metal materials, the electrochemical reaction between different metals It is possible to effectively prevent the spread of food.
  • connection portion when the outer circumferential surface of the connection portion is made of a copper material, aluminum forming the inner circumferential surface at the time of wire connection is compressed by copper of the outer circumferential surface, and the contact resistance of the aluminum is reduced according to such compression, thereby further increasing the electrical efficiency.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a heterogeneous metal connecting apparatus as a second embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is an exemplary view showing a state in which FIG. 9 is installed.
  • the heterogeneous metal connecting apparatus 500 of FIG. 9 includes a connecting portion 501 made of metal plates 511 and 513 of different metal surfaces on both sides, and a body 503 coupled to one surface of the connecting portion 501. .
  • connection part 501 is made of metal materials different from each other, in particular, metal plates 511 and 513 made of copper and aluminum are welded to each other to be made of metal materials on both sides thereof, and coupled to the body 503.
  • the other surface opposite to is welded to and electrically connected to the planar outer surfaces of electrical connectors such as busbars and planar terminals.
  • the connector 501 may be selectively used so that the surface of the connector 501 is made of the same metal as the electrical connector.
  • the body 503 is made of the same metal material as any one of the metal plates 511 and 513 of the connecting portion 501, and is coupled to a metal plate of the same material.
  • the body 503 is composed of a plate portion 531, which is a plate formed with a coupling hole 533 in the center, and a cylindrical insertion portion 535 connected to one side of the plate portion 531, the insertion portion 535 At the end, an insertion hole 537 into which a cable is inserted is formed.
  • the body 503 is made of the same material as the metal of the cable.
  • the heterogeneous metal connector 500 of the second embodiment of the present invention is the same material as the metal material of the flat electrical connector when the flat electrical connector 400 and the cable 300 are different metals as shown in FIG. 9.
  • the connection part 501 is coupled so that it may contact.
  • the opposite surface of the connection portion 501 that is not in contact with the flat electrical connector 400 is made of the same material as the body 503 and the metal of the cable, the insertion hole 537 of the insertion portion 535 of the connection portion 503 This makes it possible to connect heterogeneous metals simply and easily by electrically connecting cables.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the heterogeneous metal connector of FIG. 9.
  • the heterogeneous metal connecting method (S100) of FIG. 11 is a process method for manufacturing the heterogeneous metal connecting apparatus 500 of FIG. 9 described above, and the arrangement step (S110), the welding step (S120), the forming step (S130), and the first method. It consists of a first installation step (S140), a second installation step (S150) and a third installation step (S160).
  • the arrangement step S110 is a process step of welding the metal plates of different metal materials having a thickness and an area.
  • Welding step (S120) is a process step of manufacturing a connecting portion 501 made of a metal material on both sides by welding the interface of the metal plate welded by the arrangement step (S110).
  • Forming step (S130) is a body consisting of a plate portion 533 and the insertion portion 535 by processing a metal plate made of any one of the metal materials forming the connecting portion 501 generated by the welding step (S120) ( Process 503).
  • the first installation step S140 is a process step of coupling the metal layer of the same material as the metal material of the flat electrical connector 400 among the metal layers 511 and 513 of the connection unit 501 to the flat electrical connector 400. .
  • the second installation step S150 is a plate portion 531 of the body 503 of the same material as the non-contact metal layer, which is an unbonded metal layer of the connection part 501 coupled to the flat electrical connector 400 by the first installation step S140. ) Is a process step of coupling the non-contact metal layer of the connecting portion 501.
  • the third installation step S160 is a step of electrically connecting the cable to the insertion hole 533 of the insertion part 531 of the body 503 coupled to the connection part 501 by the second installation step S150. Step.
  • the heterogeneous metal connecting device 500 may be selectively installed in accordance with the metal material of the electrical connector to be coupled to the connection part 501 made of metal material on both sides, and the connection part 501.
  • the body 503 of the same metal material as the non-contact metal layer of the connecting portion 501 it is possible to electrically connect the foreign metal in a simple manner.
  • the heterogeneous metal connecting device 500 is configured to selectively install the body and the connecting portion corresponding to the metal material of the electrical connector and the cable when the connection and the body are manufactured, thereby simplifying the manufacturing and installation process. Rather, the explosion welding process as in the prior art 100 may be omitted, thereby significantly reducing manufacturing cost and time.
  • heterogeneous metal connector 500 may increase production by minimizing material loss.
  • heterogeneous metal connecting device 500 may be configured so that the contact layer and the body of the connecting portion are made of different metal materials, thereby effectively preventing the electrochemical reaction between the heterogeneous metals.

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Abstract

본 발명은 서로 다른 금속재질의 금속판들을 용접시켜 이질 금속판을 형성한 이후 이질 금속판을 가공 및 성형하여 제조되도록 구성됨으로써 공정이 간단하며, 제조비용 및 시간을 현저히 절감시킬 수 있고, 이질 금속판을 'T'자 형상으로 절개하여 성형 및 가공이 이루어짐으로써 자재 손실(loss)을 최소화함과 동시에 대량 생산이 가능하여 경제성을 높일 수 있으며, 'T'자 형상으로 절개된 이질 금속판의 횡부를 원통 형상으로 가압하는 공정만으로 제조가 이루어지기 때문에 제조공정이 간단하며, 설치비용 및 시간을 단축시킬 수 있고, 접속부의 내주면 및 결합부의 대접면이 서로 다른 금속재질로 이루어지도록 구성됨으로써 서로 다른 금속재질로 이루어지는 전기 커넥터들에 대해 장비 교체 없이 선택적으로 설치가 가능하며, 이질 금속 간의 전기 화학적 반응에 의해 전식을 효율적으로 방지할 수 있는 이질 금속 연결장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

이질 금속 연결장치 및 이의 제조 방법
본 발명은 이질 금속 연결장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게로는 이질 금속의 전기 커넥터들 사이에 설치되어 이들의 전기적 결합성을 높임과 동시에 제조 및 설치가 간단하게 이루어지는 이질 금속 연결장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
통상적으로 배전반, 분전반 등의 전기설비에는 각종 장비들을 전기적으로 연결시키기 위한 케이블, 전선, 선로 및 부스바(bus bar) 등의 전기 커넥터(connector)와, 이종의 전기 커넥터들을 연결시키기 위한 연결장치가 널리 사용되고 있고, 이러한 전기 커넥터는 전도율(conductivity)이 높은 금속재질을 포함하여 장비들 사이에 안정적으로 전력이 공급되도록 한다. 이때 통상적으로 전기 커넥터의 금속으로는 전도율이 높은 동 또는 알루미늄이 주로 사용된다.
즉 전기설비에 설치되어 각 장비로 전력을 공급하기 위한 전기 커넥터들은 동일한 재질의 금속으로 이루어질 수도 있으나, 서로 다른 재질의 금속으로 형성될 수 있다.
종래에는 연결장치가 동 또는 알루미늄의 하나의 금속재질로만 형성되기 때문에 부스바 및 케이블이 서로 다른 금속재질로 형성되는 경우 부스바 및 케이블 중 어느 하나와는 다른 금속으로 연결되는 구조적 한계를 갖고, 이와 같이 서로 다른 금속 재질이 연결되는 경우 전기적 특성에 따라 전위차가 발생하여 전기효율이 떨어짐과 동시에 전식(electro-chemical corrosion)이 빈번하게 발생하는 문제점이 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 출원인은 국내등록특허 제10-1174827호(발명의 명칭 : 이질 금속 연결장치 및 그의 제조 방법)를 통해 서로 다른 금속 재질의 전기 커넥터들을 연결시키기 위한 이질 금속 연결장치를 연구하여 특허 등록 받았다.
도 1은 본 출원인에 의해 특허 등록된 국내등록특허 제10-1174827호(발명의 명칭 : 이질 금속 연결장치 및 그의 제조 방법)에 개시된 이질 금속 연결장치를 나타내는 사시도이다.
도 1의 이질 금속 연결장치(이하 종래기술이라고 하기로 함)(100)는 케이블 및 평면형 단자를 전기적으로 연결하여 주는 러그(lug)인 경우이며, 서로 다른 금속 재질로 형성되는 외부 관부재(110) 및 내부부재(120)로 이루어진다.
외부 관부재(110)는 관 형상으로 형성되되 일측이 납작한 형상의 결합판부(188)를 형성한다. 이때 결합판부(188)는 부스바 등과 같은 평면형 단자에 결합되어 이들에 전기적으로 연결된다.
내부부재(120)는 외부 관부재(110)의 타측부분 및 중간부분의 내부에 설치되며, 외부 관부재(110)와 다른 금속재질로 이루어진다.
또한 내부부재(120)는 외부 관부재(110)의 타측 내부 측면과 폭발용접에 의해 결합된다.
또한 내부부재(120)는 중앙에 타측 결합공(122)이 형성되며, 타측 결합공(122)으로는 외부 케이블이 삽입되어 결합된다.
이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 외부 관부재(110) 및 내부부재(120)가 서로 다른 금속재질로 이루어짐과 동시에 외부 관부재(110)의 일측이 결합판부(118)로 형성됨으로써 케이블 및 결합단자가 서로 다른 금속재질로 이루어지더라도 이를 용이하게 전기적으로 연결시킬 수 있음과 동시에 장비들 사이의 전기 효율을 높일 수 있는 장점을 갖는다.
그러나 종래기술(100)은 외부 관부재(110) 및 내부부재(120)가 폭발용접 공정을 통해 결합되도록 구성되었으나, 폭발용접은 한정된 공간에서 정밀한 제어를 통해 이루어짐과 동시에 소음공해가 크며, 날씨 등의 환경에 영향을 받기 때문에 제조가 까다로울 뿐만 아니라 제조시간 및 비용이 과도하게 증가하는 문제점이 발생한다.
또한 종래기술(100)은 외부 관부재(110)의 타측 내부로 봉 형상의 내부부재(120)를 삽입시키는 공정과, 외부 관부재(110) 및 내부부재(120)를 폭발 용접시키는 공정과, 외부 관부재(110)의 타단부로부터 외측으로 돌출되는 내부부재(120)의 돌출영역을 제거하는 공정과, 내부부재(120)의 타측에 케이블을 삽입시키기 위한 타측 결합공(122)을 형성하는 공정과, 외부 관부재(110)의 일측을 납작하게 가압시키기 위한 공정을 수행하여야 하기 때문에 공정이 과도하게 복잡하고 번거롭고, 이에 따라 대량생산이 어려운 단점을 갖는다.
또한 종래기술(100)은 소정의 길이를 갖는 봉 형상의 내부부재(120)가 외부 관부재(110)의 타측으로 삽입되면, 폭발용접이 수행된 이후 외부 관부재(110)로 삽입되지 않은 내부부재(120)의 돌출영역은 제거되어야 하기 때문에 자재 손실(loss)이 높아 경제성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 서로 다른 금속재질의 금속판들을 용접시켜 이질 금속판을 형성한 이후 이질 금속판을 가공 및 성형하여 제조되도록 구성됨으로써 공정이 간단하며, 제조비용 및 시간을 현저히 절감시킬 수 있는 이질 금속 연결장치 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 이질 금속판을 'T'자 형상으로 절개하여 성형 및 가공이 이루어짐으로써 자재 손실(loss)을 최소화함과 동시에 대량 생산이 가능하여 경제성을 높일 수 있는 이질 금속 연결장치 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 'T'자 형상으로 절개된 이질 금속판의 횡부를 원통 형상으로 가압하는 공정만으로 제조가 이루어지기 때문에 제조공정이 간단하며, 설치비용 및 시간을 단축시킬 수 있는 이질 금속 연결장치 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 접속부의 내주면 및 결합부의 대접면이 서로 다른 금속재질로 이루어지도록 구성됨으로써 서로 다른 금속재질로 이루어지는 전기 커넥터들에 대해 장비 교체 없이 선택적으로 설치가 가능하며, 이질 금속 간의 전기 화학적 반응에 의한 전식을 효율적으로 방지할 수 있는 이질 금속 연결장치 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 접속부의 외주면이 동 재질로 이루어지는 경우 전선 접속 시 내주면을 형성하는 알루미늄이 외주면의 동에 의하여 압축되고, 이러한 압축에 따라 알루미늄의 접촉저항이 절감하여 전기 효율을 더욱 높일 수 있는 이질 금속 연결장치 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 서로 다른 금속재질의 전기 커넥터들을 전기적으로 연결시키기 위한 이질 금속 연결방법에 있어서: 서로 다른 재질의 금속판들을 대접시키는 배치단계; 상기 배치단계에 의해 대접된 금속판들의 경계면을 용접시켜 이질 금속판을 생성하는 용접단계; 상기 용접단계에 의해 생성된 이질 금속판을, 길이를 갖는 판재 형상의 횡부와, 상기 횡부의 일측부로부터 외측으로 연결되는 판재 형상의 종부로 이루어지는 형상을 형성하도록, 'T'자 형상으로 절개하는 절개단계; 상기 절개단계에 의해 절개된 이질 금속판의 상기 횡부가 원통을 형성하도록 상기 횡부의 양단부를 가압하는 성형단계를 포함하고, 상기 횡부의 내주면은 상기 전기 커넥터들 중 어느 하나에 전기적으로 연결되며, 상기 횡부의 외주면에 연결되는 상기 종부의 일면은 상기 전기 커넥터들 중 다른 하나에 전기적으로 연결되는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 이질 금속 연결방법은 상기 용접단계 이후에 수행되며, 상기 이질 금속판을 압연시켜 두께를 조절하는 압연단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 이질 금속 연결방법은 상기 성형단계 이후에 진행되며, 상기 성형단계에 의해 가압된 상기 횡부의 양단부를 결합시키는 단부결합단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 해결수단은 양면이 서로 다른 금속재질로 이루어지는 길이를 갖는 판재 형상의 횡부와, 상기 횡부의 길이 방향의 일측부에 일측부로부터 돌출 연장되는 종부를 포함하는 이질 금속판을 성형하여 서로 다른 금속재질의 전기 커넥터들을 전기적으로 연결시키는 이질 금속 연결장치에 있어서: 상기 이질 금속 연결장치는 상기 이질 금속판의 상기 종부로 형성되어 양면이 서로 다른 금속재질로 이루어지는 판재 형상의 결합부; 상기 이질 금속판의 상기 횡부의 양단부가 가압되어 원통 형상으로 형성되며, 외주면 및 내주면이 서로 다른 금속재질로 이루어지는 접속부를 포함하고, 상기 결합부의 내주면은 상기 전기 커넥터들 중 어느 하나에 전기적으로 연결되며, 상기 결합부의 외주면에 연결되는 상기 접속부의 일면은 상기 전기 커넥터들 중 다른 하나에 전기적으로 연결되는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 이질 금속판은 서로 다른 금속재질의 금속판들을 대접시켜 용접을 통해 금속판들의 경계면을 결합시킨 이후 결합된 금속판들이 상기 횡부 및 상기 종부를 형성하도록 'T'자 형상으로 절개된 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 결합부는 케이블의 금속에 전기적으로 연결되며, 상기 접속부의 일면은 외면이 평면으로 형성되는 전기 커넥터에 결합되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 또 다른 해결수단은 서로 다른 금속재질의 전기 커넥터들을 전기적으로 연결시키기 위한 이질 금속 연결방법에 있어서: 서로 다른 재질의 금속판들을 대접시키는 배치단계; 상기 배치단계에 의해 대접된 금속판들의 경계면을 용접시켜 양면이 서로 다른 금속재질로 이루어지는 연결부를 제조하는 용접단계; 판재 형상의 판부와, 일단부에 삽입공이 형성되는 원기둥 형상으로 형성되어 상기 판부의 단부에 연결되는 삽입부를 포함하되 상기 연결부를 형성하는 금속재질들 중 어느 하나와 동일한 재질로 형성되는 몸체를 제조하는 성형단계를 포함하고, 상기 연결부는 상기 전기 커넥터들 중 어느 하나인 일측 전기 커넥터에 결합될 때 접촉되는 면인 접촉면이 상기 일측 전기 커넥터와 동일한 금속재질로 이루어져 상기 접촉면이 상기 일측 전기 커넥터에 전기적으로 결합되고, 상기 몸체는 상기 연결부의 접촉되지 않은 면 및 타측 전기 커넥터와 동일한 금속 재질로 이루어지되 상기 삽입공으로 상기 타측 전기 커넥터가 삽입되어 전기적으로 연결되는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 일측 전기 커넥터는 접촉면이 평면으로 형성되는 전기 커넥터이고, 상기 타측 전기 커넥터는 케이블인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 또 다른 해결수단은 서로 다른 금속재질의 전기 커넥터들을 전기적으로 연결시키기 위한 이질 금속 연결장치에 있어서: 서로 다른 금속재질의 금속판들이 적층되게 형성되며, 상기 전기 커넥터들 중 어느 하나인 일측 전기 커넥터와 동일한 금속재질로 이루어지는 금속판이 상기 일측 전기 커넥터에 접촉되도록 상기 일측 전기 커넥터에 전기적으로 연결되는 연결부; 판부와, 일단부에 삽입공이 형성되는 원기둥 형상으로 형성되어 상기 판부의 단부에 연결되는 삽입부를 포함하며, 타측 전기 커넥터 및 상기 일측 전기 커넥터에 연결되지 않는 상기 연결부의 금속판과 동일한 금속재질로 이루어져 상기 타측 전기 커넥터에 전기적으로 연결됨과 동시에 상기 판부가 상기 일측 전기 커넥터에 연결되지 않는 상기 연결부의 금속판에 결합되는 몸체를 포함하는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 일측 전기 커넥터는 접촉면이 평면으로 형성되는 전기 커넥터이고, 상기 타측 전기 커넥터는 케이블인 것이 바람직하다.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 서로 다른 금속재질의 금속판들을 용접시켜 이질 금속판을 형성한 이후 이질 금속판을 가공 및 성형하여 제조되도록 구성됨으로써 공정이 간단하며, 제조비용 및 시간을 현저히 절감시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 이질 금속판을 'T'자 형상으로 절개하여 성형 및 가공이 이루어짐으로써 자재 손실(loss)을 최소화함과 동시에 대량 생산이 가능하여 경제성을 높일 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 'T'자 형상으로 절개된 이질 금속판의 횡부를 원통 형상으로 가압하는 공정만으로 제조가 이루어지기 때문에 제조공정이 간단하며, 설치비용 및 시간을 단축시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 접속부의 내주면 및 결합부의 대접면이 서로 다른 금속재질로 이루어지도록 구성됨으로써 서로 다른 금속재질로 이루어지는 전기 커넥터들에 대해 장비 교체 없이 선택적으로 설치가 가능하며, 이질 금속 간의 전기 화학적 반응에 의해 전식을 효율적으로 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 접속부의 외주면이 동 재질로 이루어지는 경우 전선 접속 시 내주면을 형성하는 알루미늄이 외주면의 동에 의하여 압축되고, 이러한 압축에 따라 알루미늄의 접촉저항이 절감하여 전기 효율을 더욱 높일 수 있다.
도 1은 본 출원인에 의해 특허 등록된 국내등록특허 제10-1174827호(발명의 명칭 : 이질 금속 연결장치 및 그의 제조 방법)에 개시된 이질 금속 연결장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 이질 금속 연결장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예인 이질 금속 연결장치의 제조 과정을 나타내는 공정순서도이다.
도 5는 도 4의 이질 금속판을 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 5의 측면도이다.
도 7은 도 4의 절개단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명이 결합대상에 설치된 모습을 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예인 이질 금속 연결장치를 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 9가 설치된 모습을 나타내는 예시도이다.
도 11은 도 9의 이질 금속 연결장치를 제조 방법을 설명하기 위한 공정순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 이질 금속 연결장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 측면도이다.
도 2와 3의 이질 금속 연결장치(1)는 평평한 판재로 형성되되 양면을 관통하는 결합공(35)이 형성되는 결합부(3)와, 중앙에 케이블이 삽입되는 삽입공(55)이 형성되는 원통 형상으로 형성되어 결합부(3)의 단부에 연결되는 접속부(5)로 이루어진다.
결합부(3)는 내부에 양면을 관통하는 결합공(35)이 형성되며, 양면이 서로 다른 금속재질로 형성되는 판재로 형성된다. 이때 결합부(3)를 형성하는 금속들은 동 및 알루미늄 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 결합부(3)는 부스바 등과 같은 결합대상에 대접면(31)이 대접되며, 결합공(35)을 통해 볼트 체결된다.
즉 결합부(3)의 대접면(31)은 결합대상의 금속재질과 동일한 금속재질로 이루어짐으로써 대접면(31) 및 결합대상을 형성하는 금속들의 전위차를 극소화하여 전기적 특성을 높일 수 있게 된다.
접속부(5)는 중앙에 삽입공(55)이 형성되되 길이 방향으로 일측이 절개된 원기둥 형상으로 형성되며, 결합부(3)의 단부에 연결되되 길이 방향이 결합부(3)와 수평을 이루도록 결합부(3)에 결합된다.
또한 접속부(5)는 외주면(51) 및 내주면(53)이 서로 다른 금속재질로 이루어지며, 상세하게로는 외주면 및 내주면 중 어느 하나는 동으로, 다른 하나는 알루미늄으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 접속부(5)의 외주면(51)은 결합부(3)의 대접면(31)과 동일한 금속 재질로 형성되며, 내주면(53)은 결합부(3)의 비대접면(33)과 동일한 금속 재질로 형성된다.
또한 접속부(5)의 삽입공(55)으로는 외부 케이블이 삽입되어 외부 케이블과 전기적으로 연결된다. 즉 접속부(5)의 내주면(53)은 외부 케이블의 금속과 동일한 재질로 형성됨으로써 접속부(5)의 내주면(53) 및 외부 케이블의 금속의 전위차를 극소화하여 전기적 특성을 높일 수 있게 된다.
또한 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 접속부(5)가 원기둥 형상으로 형성되되 길이 방향으로 일측이 절개된 것으로 예를 들어 설명하였으나, 접속부(5)는 절개 부위 없이 하나의 원기둥 형상으로 형성되는 것으로 구성될 수 있음은 당연하다.
즉 본 발명의 일실시예인 이질 금속 연결장치(1)는 결합부(3)의 대접면(31) 및 접속부(5)의 외주면(51)이 동일한 금속 재질로, 결합부(3)의 비대접면(33) 및 접속부(5)의 내주면(53)이 동일한 금속 재질로 형성되되 결합부(3)의 대접면(31)이 결합대상에 접촉되고, 접속부(5)의 내주면(53)이 외부 케이블에 접촉되도록 구성됨으로써 서로 다른 금속 재질로 형성되는 외부 케이블 및 결합대상을 전기적으로 용이하고 고효율로 연결시킬 수 있을 뿐만 아니라 별도의 장비 교체 없이 사용이 가능하여 제조 및 설치비용을 현저히 절감시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예인 이질 금속 연결장치의 제조 과정을 나타내는 공정순서도이고, 도 5는 도 4의 이질 금속판을 나타내는 평면도이고, 도 6은 도 5의 측면도이고, 도 7은 도 4의 절개단계를 설명하기 위한 예시도이다.
이질 금속 연결방법(S1)은 도 2에 도시된 바와 같이 금속판 배치단계(S10)와, 이질 금속판 용접단계(S20), 압연단계(S30), 절개단계(S40), 성형단계(S50), 결합공 형성단계(S60), 설치단계(S70)로 이루어진다. 이때 도 4의 이질 금속 연결방법(S1)은 도 2에서와 같이 접속부(5)가 일측이 절개되지 않고 연결된 상태로 형성될 때 횡부의 양단부를 용접 결합하는 공정단계를 더 포함할 수 있다.
금속판 배치단계(S10)는 서로 다른 금속 재질의 제1 금속판 및 제2 금속판을 준비한 후 금속판들을 대접되게 배치시키는 공정 단계이다.
또한 금속판 배치단계(S10)의 제1 금속판 및 제2 금속판 중 어느 하나는 동으로, 다른 하나는 알루미늄으로 형성되는 것이 바람직하다.
이질 금속판 용접단계(S20)는 금속판 배치단계(S10)에 의해 대접된 상태로 배치되는 제1 금속판 및 제2 금속판의 경계면을 용접시킴으로써 제1 금속판 및 제2 금속판을 결합시키는 공정 단계이다. 이때 이질 금속판 용접단계(S20)의 용접 방식으로는 초음파 용접, 마찰용접, 폭발용접 등의 공지된 다양한 방식이 적용될 수 있다.
*즉 금속판 배치단계(S10) 및 이질 금속판 용접단계(S20)는 도 5와 6의 이질 금속판(200)을 제조하는 공정 단계이고, 이질 금속판(200)은 양면이 서로 다른 재질의 제1 금속판(210) 및 제2 금속판(220)으로 이루어지게 된다.
압연단계(S30)는 공지된 롤러들을 이용하여 이질 금속판 용접단계(S20)에 의해 생성된 이질 금속판(200)을 압연하여 이질 금속판(200)의 두께를 제어하는 공정 단계이다.
또한 압연단계(S30)에 의해 압연된 이질 금속판(200)은 절개단계(S40)에 의해 평면상으로 바라보았을 때 'T'자 형상으로 절개된다.
또한 절개단계(S40)는 도 7에 도시된 바와 같이 이질 금속판 용접단계(S20)에 의해 형성된 이질 금속판(200)을 'T'자 형상으로 절개하는 공정 단계이고, 이질 금속판(200)의 제1 금속판(210)은 전술하였던 도 2의 이질 금속 연결장치(1)의 결합부(3)의 대접면(31) 및 접속부(5)의 외주면(51)을, 제2 금속판(220)은 결합부(3)의 비대접면(33) 및 접속부(5)의 내주면(53)을 형성하게 된다.
즉 이질 금속판(200)은 절개단계(S40)를 통해 길이를 갖는 판재인 횡부(230)와, 횡부(230)의 길이 상의 중앙 지점의 측부로부터 연결되는 판재인 종부(240)로 구성되고, 횡부(230) 및 종부(240)는 서로 다른 금속재질인 제1 금속판(210) 및 제2 금속판(220)으로 이루어지게 된다.
성형단계(S50)는 도 7에 도시된 바와 같이 절개단계(S40)를 통해 절개된 이질 금속판(200)의 횡부(230)의 양단부를 가압하여 전술하였던 도 2의 접속부(5)를 형성하도록 이질 금속판(200)을 성형하는 가공 단계이다.
다시 말하면, 성형단계(S50)에 의해 횡부(230)는 중앙에 삽입공(55)을 갖는 원기둥 형상의 접속부(5)를 형성하게 된다.
즉 이질 금속판(200)의 횡부(230)는 성형단계(S50)를 통해 이질 금속 연결장치(1)의 접속부(5)를, 종부(240)는 이질 금속 연결장치(1)의 결합부(3)를 형성함으로써 결합부(3)의 대접면(31) 및 접속부(5)의 외주면(51)이 동일 금속재질로, 결합부(3)의 비대접면(33) 및 접속부(5)의 내주면(53)이 동일 금속재질로 이루어지게 되고, 이에 따라 이질 금속 연결장치(1)는 케이블의 금속 및 부스바 등과 같은 결합대상의 금속이 서로 다른 재질인 동 및 알루미늄으로 이루어지더라도 장비 교체 없이 이들을 간단하고 고효율로 연결할 수 있게 된다.
결합공 형성단계(S60)는 이질 금속 연결장치(1)의 결합부(3)에 양면을 관통하는 결합공을 형성하는 공정 단계이다.
설치단계(S70)는 결합공 형성단계(S60)에 의해 가공된 이질 금속 연결장치(1)를 케이블 및 결합대상에 설치하는 공정 단계이다.
또한 설치단계(S70)는 이질 금속 연결장치(1)의 접속부(5)의 삽입공(55)으로 케이블을 삽입하여 접속부(5)의 내주면(53) 및 케이블을 전기적으로 연결한다.
또한 설치단계(S70)는 결합부(3)의 대접면(31)을 부스바 및 평면형 단자 등과 같은 평면형상의 결합대상의 외면에 대접시킨 후 결합공(35)을 통해 볼트 체결함으로써 결합부(3)의 대접면(31) 및 결합대상을 전기적으로 연결한다.
즉 설치단계(S70)를 통해 이질 금속 연결장치(1)는 서로 다른 금속재질로 이루어지는 케이블 및 결합대상은 간단하면서도 고효율로 전기적 연결을 수행할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명이 결합대상에 설치된 모습을 나타내는 예시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 이질 금속 연결장치(1)는 결합부(3)의 대접면(31)이 동 재질로, 접속부(5)의 내주면(53)이 알루미늄 재질로 형성된다. 이때 도 8에서는 설명의 편의를 위해 결합부(3)의 대접면(31)이 동 재질로, 접속부(5)의 내주면(53)이 알루미늄 재질로 형성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 결합부(3)의 대접면(31) 및 접속부(5)의 내주면(53)은 각각 알루미늄 및 동 재질로 형성되거나 또는 서로 다른 금속 재질로 이루어질 수 있음은 당연하다.
이러한 상태의 이질 금속 연결장치(1)는 부스바(400)가 동 재질임과 동시에 케이블(300)의 금속이 알루미늄 재질인 경우 설치될 수 있고, 알루미늄 재질의 케이블(300)은 접속부(5)의 내주면(53)에 접촉되되 내주면(53)과 동일한 알루미늄 재질로 형성됨과 동시에 부스바(400)가 결합부(3)의 대접면(31)에 대접되되 대접면(31)과 동일한 동 재질로 형성됨으로써 각각의 연결부의 전위차를 최소화하여 전기적 특성을 극대화할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명의 일실시예인 이질 금속 연결장치(1)는 양면이 서로 다른 금속재질로 이루어지는 이질 금속판(200)을 절개한 후 횡부(230)의 단부가 맞닿도록, 상세하게로는 중공 원통 형상을 형성하도록 성형함으로써 전술하였던 도 1의 종래기술(100)에 비교하여 제조 공정이 간단하고 용이해질 뿐만 아니라 종래기술(100)에서와 같은 폭발용접 공정이 생략되어 제조비용 및 시간을 현저히 절감시킬 수 있다.
또한 본 발명은 이질 금속판을 'T'자 형상으로 절개하여 성형 및 가공이 이루어짐으로써 자재 손실(loss)을 최소화함과 동시에 대량 생산이 가능하여 경제성을 높일 수 있다.
또한 본 발명은 'T'자 형상으로 절개된 이질 금속판의 횡부를 원통 형상으로 가압하는 공정만으로 제조가 이루어지기 때문에 제조공정이 간단하며, 설치비용 및 시간을 단축시킬 수 있다.
또한 본 발명은 접속부의 내주면 및 결합부의 대접면이 서로 다른 금속재질로 이루어지도록 구성됨으로써 서로 다른 금속재질로 이루어지는 전기 커넥터들에 대해 장비 교체 없이 선택적으로 설치가 가능하며, 이질 금속 간의 전기 화학적 반응에 의한 전식을 효율적으로 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 접속부의 외주면이 동 재질로 이루어지는 경우 전선 접속 시 내주면을 형성하는 알루미늄이 외주면의 동에 의하여 압축되고, 이러한 압축에 따라 알루미늄의 접촉저항이 절감하여 전기 효율을 더욱 높일 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예인 이질 금속 연결장치를 나타내는 사시도이고, 도 10은 도 9가 설치된 모습을 나타내는 예시도이다.
도 9의 이질 금속 연결장치(500)는 양면이 서로 다른 금속재질의 금속판(511), (513)들로 이루어지는 연결부(501)와, 연결부(501)의 일면에 결합되는 몸체(503)로 이루어진다.
연결부(501)는 서로 다른 금속재질, 상세하게로는 동 및 알루미늄으로 이루어지는 금속판(511), (513)들이 대접되어 용접됨으로써 양면이 서로 다른 금속재질로 이루어지며, 몸체(503)에 결합되는 일면에 대향되는 타면은 부스바 및 평면형 단자와 같은 전기 커넥터의 평면형상의 외면에 대접되어 이들에 전기적으로 연결된다.
또한 연결부(501)는 전기 커넥터에 대접되는 면이 전기 커넥터와 동일한 금속재질로 이루어지도록 선택적으로 사용이 가능하다.
몸체(503)는 연결부(501)의 금속판(511), (513)들 중 어느 하나와 동일한 금속재질로 이루어지며, 동일한 재질의 금속판에 결합된다.
또한 몸체(503)는 중앙에 결합공(533)이 형성되는 판재인 판부(531)와, 판부(531)의 일측에 연결되는 원통 형상의 삽입부(535)로 이루어지고, 삽입부(535)는 단부에 케이블이 삽입되는 삽입공(537)이 형성된다.
또한 몸체(503)는 케이블의 금속과 동일한 재질로 이루어진다.
즉 본 발명의 제2 실시예인 이질 금속 연결장치(500)는 도 9에 도시된 바와 같이 평면형 전기 커넥터(400) 및 케이블(300)이 서로 다른 금속재질인 경우 평면형 전기 커넥터의 금속 재질과 동일한 재질이 접촉되도록 연결부(501)를 결합한다. 이때 평면형 전기 커넥터(400)에 접촉되지 않는 연결부(501)의 대향면은 몸체(503) 및 케이블의 금속과 동일 재질로 이루어지기 때문에 연결부(503)의 삽입부(535)의 삽입공(537)으로 케이블을 전기적으로 연결시켜 이질 금속을 간단하고 용이하게 연결시킬 수 있게 된다.
도 11은 도 9의 이질 금속 연결장치를 제조 방법을 설명하기 위한 공정순서도이다.
도 11의 이질 금속 연결방법(S100)은 전술하였던 도 9의 이질 금속 연결장치(500)를 제조하기 위한 공정 방법이고, 배치단계(S110), 용접단계(S120), 성형단계(S130), 제1 설치단계(S140), 제2 설치단계(S150) 및 제3 설치단계(S160)로 이루어진다.
배치단계(S110)는 두께 및 면적을 갖는 서로 다른 금속재질의 금속판들을 대접시키는 공정단계이다.
용접단계(S120)는 배치단계(S110)에 의해 대접된 금속판들의 경계면을 용접시켜 양면이 서로 다른 금속재질로 이루어지는 연결부(501)를 제조하는 공정 단계이다.
성형단계(S130)는 용접단계(S120)에 의해 생성된 연결부(501)를 형성하는 금속재질들 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 금속판을 가공하여 판부(533) 및 삽입부(535)로 이루어지는 몸체(503)를 제조하는 공정 단계이다.
제1 설치단계(S140)는 연결부(501)의 금속층(511), (513)들 중 평면형 전기 커넥터(400)의 금속 재질과 동일한 재질의 금속층을 평면형 전기 커넥터(400)에 결합하는 공정 단계이다.
제2 설치단계(S150)는 제1 설치단계(S140)에 의해 평면형 전기 커넥터(400)에 결합된 연결부(501)의 결합되지 않은 금속층인 비접촉 금속층과 동일한 재질의 몸체(503)의 판부(531)를 연결부(501)의 비접촉 금속층에 결합시키는 공정 단계이다.
제3 설치단계(S160)는 제2 설치단계(S150)에 의해 연결부(501)에 결합된 몸체(503)의 삽입부(531)의 삽입공(533)으로 케이블을 삽입시켜 전기적으로 연결시키는 공정 단계이다.
이와 같이 본 발명의 제2 실시예인 이질 금속 연결장치(500)는 양면이 서로 다른 금속재질로 이루어지는 연결부(501)를 결합대상인 전기 커넥터의 금속재질에 따라 선택적으로 설치가 가능하고, 연결부(501)의 비접촉 금속층과 동일한 금속재질의 몸체(503)를 연결부(501)에 결합시킴으로써 이질 금속을 간단한 방법으로 전기적으로 연결시킬 수 있게 된다.
또한 이질 금속 연결장치(500)는 연결부 및 몸체를 제조한 이후 설치 시 전기커넥터 및 케이블의 금속재질에 대응하여 몸체 및 연결부를 선택적으로 설치가 가능하도록 구성됨으로써 제조 및 설치 공정이 간단하고 용이해질 뿐만 아니라 종래기술(100)에서와 같은 폭발용접 공정이 생략되어 제조비용 및 시간을 현저히 절감시킬 수 있다.
또한 이질 금속 연결장치(500)는 자재 손실(loss)을 최소화함으로써 생산량을 높일 수 있다.
또한 이질 금속 연결장치(500)는 연결부의 접촉층 및 몸체가 서로 다른 금속재질로 이루어지도록 구성됨으로써 이질 금속 간의 전기 화학적 반응에 의한 전식을 효율적으로 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 서로 다른 금속재질의 전기 커넥터들을 전기적으로 연결시키기 위한 이질 금속 연결방법에 있어서:
    서로 다른 재질의 금속판들을 대접시키는 배치단계;
    상기 배치단계에 의해 대접된 금속판들의 경계면을 용접시켜 이질 금속판을 생성하는 용접단계;
    상기 용접단계에 의해 생성된 이질 금속판을, 길이를 갖는 판재 형상의 횡부와, 상기 횡부의 일측부로부터 외측으로 연결되는 판재 형상의 종부로 이루어지는 형상을 형성하도록, 'T'자 형상으로 절개하는 절개단계;
    상기 절개단계에 의해 절개된 이질 금속판의 상기 횡부가 원통을 형성하도록 상기 횡부의 양단부를 가압하는 성형단계를 포함하고,
    상기 횡부의 내주면은 상기 전기 커넥터들 중 어느 하나에 전기적으로 연결되며, 상기 횡부의 외주면에 연결되는 상기 종부의 일면은 상기 전기 커넥터들 중 다른 하나에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이질 금속 연결방법.
  2. 청구항 제1항에 있어서, 상기 이질 금속 연결방법은
    상기 용접단계 이후에 수행되며, 상기 이질 금속판을 압연시켜 두께를 조절하는 압연단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이질 금속 연결방법.
  3. 청구항 제1항에 있어서, 상기 이질 금속 연결방법은
    상기 성형단계 이후에 진행되며, 상기 성형단계에 의해 가압된 상기 횡부의 양단부를 결합시키는 단부결합단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이질 금속 연결방법.
  4. 양면이 서로 다른 금속재질로 이루어지는 길이를 갖는 판재 형상의 횡부와, 상기 횡부의 길이 방향의 일측부에 일측부로부터 돌출 연장되는 종부를 포함하는 이질 금속판을 성형하여 서로 다른 금속재질의 전기 커넥터들을 전기적으로 연결시키는 이질 금속 연결장치에 있어서:
    상기 이질 금속 연결장치는
    상기 이질 금속판의 상기 종부로 형성되어 양면이 서로 다른 금속재질로 이루어지는 판재 형상의 결합부;
    상기 이질 금속판의 상기 횡부의 양단부가 가압되어 원통 형상으로 형성되며, 외주면 및 내주면이 서로 다른 금속재질로 이루어지는 접속부를 포함하고,
    상기 결합부의 내주면은 상기 전기 커넥터들 중 어느 하나에 전기적으로 연결되며, 상기 결합부의 외주면에 연결되는 상기 접속부의 일면은 상기 전기 커넥터들 중 다른 하나에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이질 금속 연결장치.
  5. 청구항 제4항에 있어서, 상기 이질 금속판은 서로 다른 금속재질의 금속판들을 대접시켜 용접을 통해 금속판들의 경계면을 결합시킨 이후 결합된 금속판들이 상기 횡부 및 상기 종부를 형성하도록 'T'자 형상으로 절개된 것을 특징으로 하는 이질 금속 연결장치.
  6. 청구항 제4항에 있어서, 상기 결합부는 케이블의 금속에 전기적으로 연결되며, 상기 접속부의 일면은 외면이 평면으로 형성되는 전기 커넥터에 결합되는 것을 특징으로 하는 이질 금속 연결장치.
  7. 서로 다른 금속재질의 전기 커넥터들을 전기적으로 연결시키기 위한 이질 금속 연결방법에 있어서:
    서로 다른 재질의 금속판들을 대접시키는 배치단계;
    상기 배치단계에 의해 대접된 금속판들의 경계면을 용접시켜 양면이 서로 다른 금속재질로 이루어지는 연결부를 제조하는 용접단계;
    판재 형상의 판부와, 일단부에 삽입공이 형성되는 원기둥 형상으로 형성되어 상기 판부의 단부에 연결되는 삽입부를 포함하되 상기 연결부를 형성하는 금속재질들 중 어느 하나와 동일한 재질로 형성되는 몸체를 제조하는 성형단계를 포함하고,
    상기 연결부는 상기 전기 커넥터들 중 어느 하나인 일측 전기 커넥터에 결합될 때 접촉되는 면인 접촉면이 상기 일측 전기 커넥터와 동일한 금속재질로 이루어져 상기 접촉면이 상기 일측 전기 커넥터에 전기적으로 결합되고, 상기 몸체는 상기 연결부의 접촉되지 않은 면 및 타측 전기 커넥터와 동일한 금속 재질로 이루어지되 상기 삽입공으로 상기 타측 전기 커넥터가 삽입되어 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 이질 금속 연결방법.
  8. 청구항 제7항에 있어서, 상기 일측 전기 커넥터는 접촉면이 평면으로 형성되는 전기 커넥터이고, 상기 타측 전기 커넥터는 케이블인 것을 특징으로 하는 이질 금속 연결방법.
  9. 서로 다른 금속재질의 전기 커넥터들을 전기적으로 연결시키기 위한 이질 금속 연결장치에 있어서:
    서로 다른 금속재질의 금속판들이 적층되게 형성되며, 상기 전기 커넥터들 중 어느 하나인 일측 전기 커넥터와 동일한 금속재질로 이루어지는 금속판이 상기 일측 전기 커넥터에 접촉되도록 상기 일측 전기 커넥터에 전기적으로 연결되는 연결부;
    판부와, 일단부에 삽입공이 형성되는 원기둥 형상으로 형성되어 상기 판부의 단부에 연결되는 삽입부를 포함하며, 타측 전기 커넥터 및 상기 일측 전기 커넥터에 연결되지 않는 상기 연결부의 금속판과 동일한 금속재질로 이루어져 상기 타측 전기 커넥터에 전기적으로 연결됨과 동시에 상기 판부가 상기 일측 전기 커넥터에 연결되지 않는 상기 연결부의 금속판에 결합되는 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이질 금속 연결장치.
  10. 청구항 제9항에 있어서, 상기 일측 전기 커넥터는 접촉면이 평면으로 형성되는 전기 커넥터이고, 상기 타측 전기 커넥터는 케이블인 것을 특징으로 하는 이질 금속 연결장치.
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