와이어 연결 장치

와이어 연결 장치{WIRE CONNECTING DEVICE}

본 발명은 전기 도전성 금속으로 파이버의 표면을 도금함으로써 형성된 복수의 파이버-코어 도전성 와이어를 스트랜딩(stranding)함으로써 구성된, 파이버 코어와, 상기 파이버 코어와 전기적으로 연결되는 단자를 연결하는 와이어 연결 장치에 관한 것이다.

대부분의 일반적인 전기 와이어는 복수의 구리 와이어를 스트랜딩함으로써 구성된 코어 와이어를 포함한다. 코어 와이어로서 구리 와이어를 포함하는 전기 와이어 대신에, 구리와 같은 전기 도전성 금속으로 파이버의 표면을 도금함으로써 형성된 복수의 파이버 도전성 와이어를 스트랜딩함으로써 구성된, 코어 와이어로서 파이버 코어 전도체를 포함하는 파이버 코어 전기 와이어가 자신의 중량을 감소시키고, 와이어의 인장력과 만곡성을 개선하기 위해 제안된다.

이러한 파이버 코어 전도체 및 단자의 단부 상단을 연결하는 방법으로서, 파이버 코어 전도체와 단자(903)를 크림핑하기 위한 방법이 도 7 및 8에 도시된 바와 같은 일반적인 전기 도전성 와이어(921)용 방법(특허 문헌 1을 참조)과 유사하게 고려할만 하다.

파이버 코어 전기 와이어는 큰 인장력을 가지지만, 파이버 코어 도전성 와이어 각각이 매우 얇기 때문에 작은 전단 강도(shearing strength)를 가진다. 크림핑을 위한 일반적인 방법에 의해, 단자(903)의 크림핑 피스(에지)(903a)에 의한 전단 스트레스가 전단 방향으로 파이버 코어 도전성 와이어 상에 국부적으로 로딩된다. 그에 의해, 파이버 코어 도전성 와이어는 크림핑 동작시 부러진다.

상기 문제에 따라, 본 발명의 목적은 파이버 코어 전도체 상의 전단 방향으로의 로드를 제어함으로써 전기 연결의 신뢰성을 개선할 수 있는 파이버 코어 전도체를 연결하는 와이어 연결 장치를 제공하는 것이다.

상기 문제점을 극복하고 상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 제 1 항에 기술된 본 발명은 파이버의 표면을 전기 도전성 금속으로 도금함으로써 형성된 복수의 파이버 코어 도전성 와이어를 스트랜딩함으로써 구성된 파이버 코어 전도체를 연결하기 위한 와이어 연결 장치를 제공하고; 상기 와이어 연결 장치는 상기 파이버 코어 전도체의 단부에 장착되기 위해 봉 형상(rod-shape)의 핀과 상기 핀으로부터 외부를 향해 뻗어있는 헤드를 가진 비스(vis); 및 상기 비스와 연결되는 판 형상의 단자로서, 상기 핀이 통과하여 삽입되는 개구와 상기 단자에 배치되고 상기 헤드가 위에 오버랩핑되는 오버랩 부분을 구비한 판 형상의 단자;를 포함하고, 상기 파이버 코어 전도체와 상기 단자를 전기적으로 연결시키기 위해 상기 오버랩 부분과 상기 헤드 사이에서 상기 파이버 코어 전도체가 클램핑된다.

제 2 항에 따른 와이어 연결 장치는 상기 파이버 코어 전도체의 링 형상으로 형성된 부분이 오버랩 부분과 헤드 사이에 클램핑되는 것을 특징으로 한다.

제 3 항에 따른 와이어 연결 장치는 파이버 코어 전도체가 상기 헤드로부터 멀리있는 핀의 단부 위로 지나가도록 상기 헤드와 상기 단자의 오버랩 부분 사이에서 클램핑되고, 상기 핀과 단부를 가지는 제 1 영역과, 오버랩 부분과 개구의 내부 표면을 가진 제 2 영역 중 하나가 날카로운 모서리를 제거하기 위해 만곡된 표면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

제 4 항에 따른 와이어 연결 장치는 파이버 코어 전도체가 오버랩 표면과 헤드 사이에서 클램핑되는 상태에서, 상기 헤드로부터 멀리 있는 상기 핀의 단부가 가압되고, 상기 개구로부터 핀이 떨어지는 것을 방지하기 위해 가압에 의해 제 2 헤드로 형성되는 것을 특징으로 한다.

청구항 제 1 항에 기술된 본 발명에 따르면, 파이버의 표면을 전기 도전성 금속으로 도금함으로써 형성된 복수의 파이버 코어 도전성 와이어를 스트랜딩함으로써 구성된 파이버 코어 전도체를 연결하기 위한 와이어 연결 장치는, 상기 파이버 코어 전도체의 단부에 장착되기 위해 봉 형상(rod-shape) 핀과 상기 핀으로부터 외부를 향해 뻗어있는 헤드를 가진 비스(vis); 및 상기 비스와 연결되는 판 형상의 단자로서, 상기 핀이 통과하여 삽입되는 개구와, 상기 단자에 배치되고 헤드가 상기 위에 오버랩핑되는 오버랩 부분을 구비한 판 형상의 단자;를 포함하고, 상기 파이버 코어 전도체는, 상기 파이버 코어 전도체와 상기 단자를 전기적으로 연결시키기 위해 상기 오버랩 부분과 상기 헤드 사이에서 클램핑된다. 그에 의해, 상기 오버랩 부분과 헤드의 각각의 면은 서로 접촉하고, 파이버 코어 전도체는 상기 오버랩 부분과 헤드의 면들 사이에서 클램핑된다. 따라서, 파이버 코어 전도체 상으로 로딩된 전단 방향의 힘이 제어된다. 파이버 코어 전도체와 단자 사이의 전기 연결의 신뢰성을 개선하는, 파이버 코어 전도체를 연결하기 위한 와이어 연결 장치가 제공될 수 있다.

제 2 항에서 주장되는 와이어 연결 장치에 따라, 상기 파이버 코어 전도체의 링 형상으로 형성된 부분이 오버랩 부분과 헤드 사이에 클램핑된다. 그에 의해, 파이버 코어 전도체는 핀 주변으로 감기고, 파이버 코어 전도체가 파이버 코어 전도체의 세로방향을 따라 당겨질 때, 파이버 코어 전도체는 오버랩 부분과 헤드 사이의 갭으로부터 벗어나서 당겨지지 않는다. 따라서, 파이버 코어 전도체와 단자 사이의 전기 연결의 신뢰성이 보다 개선될 수 있다.

제 3 항에서 주장되는 와이어 연결 장치에 따라, 파이버 코어 전도체는 헤드로부터 멀리 있는 핀의 단부 상으로 통과되도록 헤드와 단자의 오버랩 부분 사이에서 클램핑되고, 핀과 단부를 가진 제 1 영역과, 오버랩 부분과 개구의 내부 표면을 가진 제 2 영역 중 하나가 날카로운 모서리를 제거하기 위해 만곡된 표면으로 형성된다. 그에 의해, 파이버 코어 전도체 상에 로딩되는 전단 방향의 힘이 더 제어된다. 따라서, 파이버 코어 전도체와 단자 사이의 전기 연결의 신뢰성이 더 개선될 수 있다.

제 4 항에서 주장되는 와이어 연결 장치에 따라, 파이버 코어 전도체가 오버랩 표면과 헤드 사이에서 클램핑되는 상태에서, 상기 헤드로부터 멀리 있는 상기 핀의 단부가 가압되고, 상기 개구로부터 핀이 떨어지는 것을 방지하기 위해 가압에 의해 제 2 헤드로 형성된다. 그에 의해, 파이버 코어 전도체와 단자를 견고하게 연결하도록 단자와 일체인 리벳으로서(즉, 파이버 코어 전도체 및 단자가 함께 못으로 고정됨(riveted)), 비스가 형성된다. 따라서, 리벳과 단자 사이에서 클램핑된 파이버 코어 전도체는 단자와 반영구적으로 연결된다. 따라서, 파이버 코어 전도체와 단자 사이의 전기 연결의 신뢰성이 더 개선될 수 있다.

도 1은 모델링에 의해 본 발명에 따른 하나의 실시예의 파이버 코어 전도체를 연결하기 위한 와이어 연결 장치를 도시하는 도면이다.
도 2a는 도 1에 도시된 파이버 코어 전도체의 측면도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 파이버 코어 전도체의 전면도이다.
도 2c는 도 2b에 도시된 파이버 코어 전도체의 사시도이다.
도 3a는 도 2a에 도시된 파이버 코어 전도체와 단자를 연결하는 상태를 도시하는 도면이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 단자와 연결된 파이버 코어 전도체의 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 모델링에 의해 파이버 코어 전도체와 단자가 연결된 후에 핀의 단부가 가압되는 상태를 도시하는 도면이다.
도 5a는 본 발명에 따른 제 2 실시예를 구성하는 파이버 코어 전도체와 단자를 연결하는 상태를 도시하는 도면이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 단자와 연결된 파이버 코어 전도체의 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 모델링에 의해 파이버 코어 전도체와 단자가 연결된 후에 핀의 단부가 가압되는 상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 종래 기술에 의해 파이버 코어 전도체를 연결하는 와이어 연결 장치를 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 라인 Ｉ-Ｉ을 따라 취해진 단면도이다.

본 발명에 따른 제 1 실시예로서 파이버 코어 전도체를 연결하는 와이어 연결 장치가 도 1-4를 참조하여 기술된다.

도 1에 도시된 바와 같은, 와이어 연결 장치(1)는 파이버 코어 전도체(21)를 가진 전기 와이어(2), 전기 와이어(2)의 끝단과 접합된 봉 형상 핀(5) 및 핀(5)으로부터 외부를 향해 뻗어있는 헤드(6)를 가진 비스(vis)로서의 리벳(3), 및 핀이 통과하여 삽입되는 개구(8)를 가진 판 형상 단자(4)를 포함한다. 도 3(도 5)에 도시된 화살표 K는 핀(5)이 개구(8)를 통해 삽입되는 방향을 나타낸다.

전기 와이어(2)는 모바일 몸체로서 차에서 배선된 배선 하네스를 구성한다. 전기 와이어(2)는 전기 도전성 파이버 코어 전도체(21)와 절연 커버(22)를 포함한다. 파이버 코어 전도체(21)는 복수의 파이버 도전성 와이어(23)를 스트랜딩함으로써 형성된다. 파이버 코어 도전성 와이어(23)는 파라-아라미드 및 폴리아릴레이트와 같은 수지로 만들어진 파이버(23A)와, 파이버(23A)의 표면 상에 도금된 전기 도전성 금속으로서, 구리(23B)에 의해 구축된다.

실시예에서, 구리(23B)가 도전성 금속으로 적용되지만, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않는다. 파이버(23)상에 도금될 수 있는 임의의 금속이 적용될 수 있다. 수지로 만들어진 화학 파이버가 파이버(23A)에 적용되지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 천연 파이버가 사용될 수 있다.

리벳(13)은 전기 도전성 금속으로 형성된다.

단자(4)는 도 3에 도시된 바와 같이, 단자(4)를 통과하고 핀(5)이 통과하여 삽입되는 개구(8)를 포함한다. 단자(4)는 또한 핀(5)이 개구(8)를 통해 삽입될 때 헤드가 오버랩되는 오버랩 부분(9)을 포함한다. 오버랩 부분(9)은 갭없이 헤드(6)의 오버랩 표면과 오버랩하도록 평평하게 형성된다. 즉, 오버랩 부분(9)과 헤드(6)의 오버랩 표면은 표면 접촉에 의해 서로 접한다.

파이버 전도체를 연결하기 위한 와이어 연결 장치(1)를 조립하는 방법이 도 3 및 4를 참조하여 기술될 것이다. 우선, 전기 와이어(2)의 커버(22)가 벗겨져서, 파이버 코어 전도체(21)가 노출된다. 노출된 파이버 코어 전도체(21)는 도 3a에 도시된 바와 같이 링 부분을 형성하기 위해 만곡되고, 파이버 코어 전도체(21)에 의해 형성된 링 부분이 오버랩 부분(9)에 배치된다. 리벳(3)은 단자(4)에 더 근접하게 이동되고, 링 부분을 단자(4)(오버랩 부분(9))와 헤드(6)(도 3b에 도시된 바와 같이) 사이에서 클램핑하기 위해 개구(8)를 통해 화살표 K를 따라 삽입된다. 따라서, 전기 와이어(2)(파이버 코어 전도체(21))와 단자(4)가 전기적으로 연결된다.

그런다음, 링 부분이 단자(4)(오버랩 부분(9))와 헤드(6) 사이에서 클램핑되고, 리벳(3)의 핀(5)이 단자(4)의 개구(8)를 통과해 삽입되는 상태에서, 헤드(6)가 단자(4)로 가압된다. 이러한 상태에서, 헤드(6)로부터 멀리있는 핀(5)의 단부(7)가 펀칭에 의해 단자(4)를 향해 가압된다. 그에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이, 핀(5)이 개구(8)로부터 떨어지는 것을 방지하도록 제 2 헤드(11)가 형성되고, 단부(7)를 가압함으로써 리벳(3)과 단자(4)가 일체로 형성된다. 따라서, 리벳(3)과 단자(4)가 통합되기 때문에, 파이버 코어 전도체(21)와 단자(4)가 리벳(3)에 의해(즉, 리벳 연결에 의해) 더 견고하게 연결될 수 있다. 따라서, 파이버 코어 전도체를 연결하기 위한 와이어 연결 장치(1)가 조립된다.

상기 실시예에 따라, 전기 도전성 금속으로 파이버의 표면을 도금함으로써 형성된, 복수의 파이버 코어 도전성 와이어를 스트랜딩함으로써 구성된 파이버 코어 전도체(21)를 연결하는 와이어 연결 장치(1)는 파이버 코어 전도체(21)의 단부에 장착되기 위해 봉 형상(rod-shape) 핀(5)과 상기 핀(5)으로부터 외부를 향해 뻗어있는 헤드(6)를 가진 비스(vis); 및 핀(5)이 통과하여 삽입되고 리벳(3)이 연결되는 개구(8)와, 단자(4)에 배치되고 헤드(6)가 위에 오버랩핑되는 오버랩 부분(9)을 구비한 판 형상의 단자(4);를 포함한다. 그리고 파이버 코어 전도체와 단자를 전기적으로 연결시키기 위해 단자(4)의 오버랩 부분(9)과 헤드(6) 사이에 파이버 코어 전도체(21)가 클램핑된다. 그에 의해, 오버랩 부분과 헤드의 각각의 표면이 서로 접촉하고, 파이버 코어 전도체(21)가 그 표면들 사이에 클램핑된다. 따라서, 파이버 코어 전도체(21) 상에 전단 방향으로 로딩된 힘이 제어된다. 파이버 코어 전도체(21)와 단자(4) 사이의 전기 연결의 신뢰성을 개선하는, 파이버 코어 전도체를 연결하는 와이어 제어 장치(1)가 제공될 수 있다.

파이버 코어 전도체(21)의 링 형상으로 형성된 부분이 오버랩 부분(9)과 헤드(6) 사이에서 클램핑된다. 따라서, 파이버 코어 전도체가 파이버 코어 전도체(21)의 세로 방향으로 당겨질 때, 파이버 코어 전도체(21)가 오버랩 부분(9)과 헤드(6)를 접촉시키고, 오버랩 부분(9)과 헤드(6) 사이에서의 갭으로부터 당겨지지 않도록, 파이버 코어 전도체(21)가 핀(5) 주위로 감긴다. 이에 의해, 파이버 코어 전도체(21)와 단자(4) 사이의 전기 연결의 신뢰성이 더 개선될 수 있다.

파이버 코어 전도체(21)가 오버랩 부분(9)과 헤드(6) 사이에 있는 상태에서, 가압에 의해, 헤드(6)로부터 멀리있는 핀(5)의 단부(7)가 핀(5)이 개구(8)로부터 떨어지는 것을 방지하기 위해 가압되어 형성된다. 단부(7)를 가압함으로써, 비스로서의 리벳(3)이 단자(4)와 통합하여 접합된다. 그에 의해, 파이버 코어 전도체(21)와 단자(4)는 리벳(3)에 의해(즉, 리벳 연결에 의해) 보다 견고하게 연결된다. 따라서, 리벳(3)과 단자(4) 사이에서 클램핑된 파이버 코어 전도체(21)가 단자(4)와 반영구적으로 연결된다. 그에 의해, 파이버 코어 전도체(21)와 단자(4) 사이의 전기 연결의 신뢰성이 더 개선될 수 있다.

제 2 실시예: 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파이버 코어 전도체를 연결하는 와이어 연결 장치(10)가 도 5 및 6을 참조하여 기술될 것이다. 도 5 및 6에서 상기 실시예가 동일한 표기와 설명이 부여된 동일한 컴포넌트들은 생략된다.

와이어 연결 장치(10)는 파이버 코어 전도체(21)를 가진 전기 와이어(2), 전기 와이어(2)의 단부와 접합되는 봉 형상 핀(5)과 핀(5)으로부터 외부를 향해 뻗어있는 헤드(6)를 가진 비스로서의 리벳(3), 및 핀(5)이 통과하여 삽입되는 개구(8)를 구비한 판 형상 단자(4)를 포함한다.

도 6에 도시된 바와 같은 핀(5)은 헤드(6)로부터 멀리있는 핀(5)과 단부(7) 사이의 제 1 경계 영역(R1)을 포함한다. 제 1 경계 영역(R1)은 날카로운 모서리를 제거하기 위해 만곡된다. 도 5에서, 제 1 경계 영역(R1)은 생략된다.

단자(4)는 오버랩 부분(9)과 개구(8)의 내부 표면 사이의 제 2 경계 영역(R2)을 포함한다. 제 2 경계 영역(R2)은 날카로운 모서리를 제거하기 위해 만곡된다.

파이버 전도체를 연결하기 위한 와이어 연결 장치(1)를 조립하는 방법이 도 5 및 6을 참조하여 기술될 것이다. 먼저, 전기 와이어(2)의 커버(22)가 벗겨지고, 그에 의해 파이버 코어 전도체(21)가 노출된다. 그런 다음, 노출된 파이버 코어 전도체(21)는 도 5a에 도시된 바와 같이 화살표 K에 의해 도시된 방향을 교차하는 방향을 따라 개구(8)를 횡단하도록 단자의 표면에 배치된다. 리벳(3)이 단자(4)에 접근하여 배치되고, 핀(5)이 화살표 K에 의해 표시된 방향을 따라서 개구(8)로 삽입된다. 그에 의해, 파이버 코어 전도체(21)는 핀(5)과 개구(9)의 내부 표면 사이의 갭을 통해, 그리고 핀(5)의 단부(7) 위로, 핀(5)과 개구(8)의 내부 표면을 통해, 그리고 헤드(6)와 오버랩 부분(9) 사이의 갭을 통해, 헤드(6)와 오버랩 부분(9)(단자(4)) 사이의 갭으로부터 끌려 나온다(led). 이런 상태에서, 파이버 코어 전도체(21)는 도 5b에 도시된 바와 같이 리벳(3)과 단자(4) 사이에서 클램핑된다. 상기 상태에서, 파이버 코어 전도체(21)는 파이버 코어 전도체(21)의 종축 방향으로 도시된 방향을 따라서 힘을 받는다. 제 1 경계 영역(R1)과 제 2 경계 영역(R2)이 제공되어, 단자(4)에 연결된 파이버 코어 전도체(21) 상에 전단 방향으로 힘이 로딩되지 않도록 한다. 따라서, 전기 와이어(2)(파이버 코어 전도체(21))와 단자(4)는 서로 전기적으로 연결된다.

그런 다음, 파이버 코어 전도체(21)가 헤드(6)로부터 멀리있는 핀(5)의 단부(7)위로 지나가는 상태에서, 리벳(3)에 제공된 헤드가 단자(4)와 헤드(6)부터 멀리있는 핀(5)의 단부(7)를 향해 밀어지고 단부(7)를 단자(4)를 향해 펀칭함으로써 가압된다. 그에 의해, 제 2 헤드(11)가 핀(5)이 개구(8)로부터 떨어지는 것을 방지하기 위해 단부(7)를 가압함으로써 형성되고, 리벳(3)이 단자(4)와 통합된다. 따라서, 파이버 코어 전도체(21)와 단자(4)는 리벳(3)에 의해(즉, 리벳 연결에 의해) 보다 견고하게 연결된다. 따라서, 와이어 연결 장치(10)가 조립된다.

상기 실시예에 따라, 파이버 코어 전도체(21)가 헤드(6)로부터 멀리있는 핀(5)의 단부(7) 위로 지나가고, 비스로서의 리벳(3)과 단자(4) 사이에 클램핑된다. 핀(5)과 단부(7)의 제 1 경계 영역(R1), 오버랩 부분(9)과 개구(8)의 내부 표면 사이의 제 2 경계 영역(R2)은 날카로운 모서리를 제거하기 위해 만곡된다. 그에 의해, 파이버 코어 전도체(21) 상에 로딩된 전단 방향의 힘이 더 제어된다. 따라서, 파이버 코어 전도체(21)와 단자(4) 사이의 전기 연결의 신뢰성이 개선될 수 있다.

상기 실시예에 따라, 비스로서 리벳(3)이 사용된다. 본 발명은 이 경우에 한정될 수 있고, 그리고 리벳(3)이 아닌, 단자(4)의 개구(8)로 삽입되는 봉 형상 핀(5)과 핀(5)으로부터 외부를 향해 뻗어있는 헤드(6)를 가진 임의의 부재가 적용될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예들에 기초하여 기술되었지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 다양한 변형과 변경이 본 발명의 범위 내에서 이루어질 수 있다.

1, 10 와이어 연결 장치 21 파이버 코어 전도체
21A 파이버 21B 구리(금속)
3 리벳(비스) 4 단자
5 핀 6 헤드
7 단부 8 개구
9 오버랩 부분 11 제 2 헤드
R1 제 1 경계 영역 R2 제 2 경계 영역