KR101810128B1

KR101810128B1 - 고전압 커넥터용 와이어 연결장치

Info

Publication number: KR101810128B1
Application number: KR1020110107217A
Authority: KR
Inventors: 오훈희
Original assignee: 한국단자공업 주식회사
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2017-12-19
Anticipated expiration: 2031-10-19
Also published as: KR20130043018A

Abstract

본 발명은 고전압 커넥터용 와이어연결장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 고전압에서 사용되는 와이어(20)를 터미널(10)과 연결함에 있어서 절연거리를 확보하기 위해 절연링(38)을 사용한다. 상기 와이어(20)의 심선(22)을 둘러싸게 내부절연층(24)이 있고, 상기 내부절연층(24)을 둘러싸서 그물망 형태로 원통형으로 된 쉴드선(26)이 구비된다. 상기 쉴드선(26)을 둘러싸고 와이어(20)의 외관을 형성하도록 외부절연층(28)이 구비된다. 상기 터미널(10)과 와이어(20)의 연결시에는 상기 와이어(20) 선단의 외부절연층(28)을 일정 구간 제거하여 상기 쉴드선(26)과 내부절연층(24)이 드러나게 하고, 상기 내부절연층(24)도 선단 일정 구간을 제거하여 상기 심선(22)이 드러나도록 한다. 상기 외부절연층(28)의 선단에는 서포트링(32)이 설치되고, 상기 서포트링(32)의 압착단(33)상에는 상기 쉴드선(26)의 선단이 뒤집어져서 안착되고, 상기 압착단(33) 상에 클림프링(34)이 끼워진다. 상기 클림프링(34)의 선단과 상기 터미널(10)의 후단 사이에 해당되는 위치의 와이어(20)에는 절연링(38)이 설치된다. 상기 절연링(38)은 터미널(10)과 쉴드선(26) 사이의 절연거리를 확보하여 터미널(10)의 안정성을 높여주게 된다.

Description

고전압 커넥터용 와이어 연결장치{Wire connecting apparatus for high voltage connector}

본 발명은 고전압 커넥터용 와이어 연결장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고전압 커넥터에서 사용되는 터미널과 와이어를 연결함에 있어서 쉴드선을 터미널과 이격되게 처리하도록 된 고전압 커넥터용 와이어 연결장치에 관한 것이다.

커넥터는 하우징의 내부에 터미널이 설치되고, 상기 터미널에는 하우징의 외부로 연장되게 와이어가 연결된다. 이와 같은 커넥터는 상대 커넥터와 결합되어 각각의 터미널이 전기적으로 연결됨에 의해 전기적 연결을 수행한다.

커넥터는 다양한 세기의 전압에서 사용되는데, 최근에는 전기자동차나 하이브리드 자동차에서 모터의 구동을 위해 고전압이 사용되므로, 고전압용 커넥터가 많이 사용된다.

이와 같은 고전압용 커넥터에서 사용되는 와이어는 심선을 둘러싸는 내부절연층과 와이어의 외관을 형성하는 외부절연층의 사이에 접지를 위한 쉴드선이 있다. 이와 같은 쉴드선은 터미널과 와이어가 연결될 때, 상기 와이어와는 전기적으로 접촉되지 않고, 커넥터의 내부에 있는 쉴드쉘과 전기적으로 연결되어야 한다.

이를 위해 상기 쉴드선은 상기 터미널과 인접한 위치에 있는 와이어의 선단에서 서포트링과 클림프링의 사이에 선단부분이 압착되어 있게 된다.

하지만, 종래 기술에 의한 고전압용 커넥터에서는 상기 쉴드선의 선단이 상기 서포트링과 클림프링 사이에 위치되어 상기 터미널 쪽으로 연장되지 않도록 되어야 하는데, 상기 쉴드선의 선단을 상기 서포트링의 외면에 둔 상태로 상기 클림프링을 상기 서포트링의 외면에 끼우는 과정에서 상기 쉴드선의 선단이 서포트링과 클림프링의 사이에서 빠져나오는 문제점이 있었다.

그리고, 종래 기술에서는 상기 터미널과 상기 와이어의 쉴드선 사이가 일정이상 떨어져 있어야 이들 사이에서 절연이 확보될 수 있는데, 작업 공차 등 여러가지 이유에서 이들 사이에서 절연이 확보되지 못하는 문제점도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고전압용 커넥터에서 사용되는 터미널과 와이어를 연결함에 있어서 와이어의 쉴드선 선단이 와이어에 설치된 서포트링과 클림프링 사이에 확실하게 위치되도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 고전압용 커넥터에서 터미널과 와이어의 쉴드선 사이의 절연거리를 확실하게 확보하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 심선을 둘러싸는 내부절연층과 와이어의 외부를 형성하는 외부절연층의 사이에 쉴드선이 설치되는 와이어와 터미널을 연결하는 고전압 커넥터용 와이어연결장치에 있어서, 상기 와이어의 선단에서 상기 내부절연층이 드러나도록 소정 구간이 제거된 외부절연층의 선단 외면을 둘러싸도록 설치되는 서포트링과, 상기 서포트링의 외면을 둘러싸도록 내부공간에 상기 서포트링이 위치되는 링몸체가 골격을 형성하는 것으로 상기 쉴드선의 선단이 서포트링에 안착된 상태에서 상기 서포트링의 외면을 둘러싸는 것으로 상기 링몸체의 선단에는 링몸체의 다른 부분보다 직경이 작은 조임단이 구비되는 클림프링을 포함하고, 상기 서포트링에는 상기 쉴드선이 안착된 상태에서 상기 클림프링이 안착되는 압착단이 선단에 소정 구간에 걸쳐 형성되는데, 상기 압착단의 부분은 상기 서포트링의 다른 부분에 비해 외경이 작게 형성되며, 상기 클림프링의 조임단은 링몸체의 내면에서는 선단으로 갈수록 횡단면적이 좁아지게 된다.

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상기 터미널의 후단과 상기 쉴드선 사이의 절연거리를 확보하기 위해 상기 와이어에는 절연성 재질로 만들어지는 절연링이 설치되고, 상기 절연링은 외부로 드러난 상기 내부절연층의 외면을 둘러싸도록 상기 와이어통공의 내경은 상기 내부절연층의 외경보다 작게 형성되고 상기 외부절연층의 선단에 인접하게 설치된다.

상기 절연링은 탄성변형이 가능한 재질로 만들어지는 도우넛 형상의 링몸체의 중앙을 관통하여 상기 와이어가 통과하는 와이어통공이 형성된다.

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본 발명에 의한 고전압 커넥터용 와이어연결장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는 고전압 커넥터에서 사용되는 터미널과 와이어를 연결함에 있어, 와이어의 쉴드선 선단이 터미널 쪽을 향하지 않도록 클림프링이 쉴드선을 확실하게 터미널 반대방향으로 위치하도록 하므로, 쉴드선이 터미널 쪽을 향하지 않게 되어 쉴드선의 선단을 보다 확실하게 서포트링과 클림프링 사이에 위치시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 고전압 커넥터에서 사용되는 터미널과 와이어에서 이들이 서로 연결되는 부분에서 터미널과 와이어의 쉴드선의 선단 사이에 일정 이상의 절연거리를 확보할 수 있도록 절연링을 설치한다. 따라서, 상기 절연링이 터미널과 와이어의 쉴드선 선단 사이에서 항상 일정 이상의 절연거리를 확보할 수 있도록 하므로 제품의 동작특성이 좋아지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 고전압 커넥터용 와이어연결장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 단면 사시도.
도 3은 본 발명 실시예를 구성하는 클림프링의 구성을 보인 사시도.
도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 클림프링의 구성을 보인 단면도.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 절연링의 구성을 보인 사시도.

이하 본 발명에 의한 고전압 커넥터용 와이어연결장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 도전성 금속재질로 만들어진 터미널(10)의 선단에는 상대 커넥터의 상대 터미널과 결합을 하기 위한 결합부(12)가 있다. 상기 결합부(12)는 본 실시예의 도면에서 전후로 개방된 사각기둥형상이다. 상기 결합부(12)의 구성은 다양하게 달라질 수 있다. 예를 들면 상기 결합부(12)의 내부로 삽입될 수 있는 구성으로 될 수도 있다. 즉, 도면에 도시된 터미널(10)은 암터미널, 즉 리셉터클 터미널이나 다른 예로서 수터미널 즉 탭터미널이 될 수도 있다.

상기 터미널(10)의 후단에는 바렐(14)이 구비된다. 상기 바렐(14)는 아래에서 설명될 와이어(20)와의 물리적 그리고 전기적 결합을 위한 것이다. 상기 바렐(14)은 아래에서 설명될 와이어(20)의 심선(22)과 결합되는 와이어바렐(16)과 와이어(20)의 외부절연층(28)과 결합되는 인슐레이션바렐(18)이 있다. 이들 와이어바렐(16)과 인슐레이션바렐(18)은 각각 서로 마주보는 판상으로 압착공정에 의해 와이어(20)의 심선(22)과 외부절연층(28)의 외면을 각각 둘러싸도록 된다.

와이어(20)는 대략 횡단면이 원형으로 되는 것으로, 최 내측에 전기전도성이 좋은 재질로 만들어지는 심선(22)이 있다. 상기 심선(22)은 전체가 하나로 만들어지거나 여러 개의 얇은 선으로 구성될 수도 있다.

상기 심선(22)을 내부절연층(24)이 둘러싼다. 상기 내부절연층(24)은 상기 심선(22)을 둘러싸도록 대략 원통형상으로 된다. 상기 내부절연층(24)은 절연성능이 좋은 재질로 만들어진다.

상기 내부절연층(24)의 외면을 둘러싸도록 쉴드선(26)이 구비된다. 상기 쉴드선(26)는 비록 선이라는 명칭을 가지고 있지만, 선을 그물망 형태로 만든 것이다. 상기 쉴드선(26)는 도전성 재질로 만들어진 것으로 접지역할을 수행한다.

상기 쉴드선(26)을 둘러싸고 와이어(20)의 최 외측을 구성하도록 외부절연층(28)이 구비된다. 상기 외부절연층(28)도 역시 대략 원통형상으로 되는 것으로, 절연성이 좋은 재질로 만들어진다.

한편, 상기 와이어(20)의 외면에는 상기 터미널(10)과 인접한 위치에 시일(30)이 구비된다. 상기 시일(30)은 탄성이 좋은 재질로 만들어지는 것으로 하우징의 내부로 외부의 수분이 들어가는 것을 방지하게 된다. 즉, 상기 시일(30)은 방수역할을 수행한다.

상기 시일(30)의 선단에 해당되는 와이어(20)의 선단 외면을 둘러서는 서포트링(32)이 설치된다. 상기 서포트링(32)은 적어도 일부 구간에서 그 내부의 직경이 상기 와이어(20)의 외부절연층(28)의 외경보다 약간 작게 만들어지는 것이 좋다. 이 부분이 상기 서포트링(32)의 외면을 볼 때, 상대적으로 직경이 작게 만들어진 압착단(33)이 된다. 상기 서포트링(32)은 금속재질로 만들어진다.

상기 서포트링(32)의 압착단(33)에는 상기 쉴드선(26)의 선단이 뒤집어져 안착되어 있다. 상기 쉴드선(26)은 그물망 형상으로 원통형상으로 만들어져 있어 선단이 뒤집어져 상기 압착단(33)에 안착될 수 있는 것이다.

상기 쉴드선(26)의 선단이 안착되어 있는 상태로 상기 압착단(33)에는 클림프링(34)이 끼워진다. 상기 클림프링(34)의 내경은 상기 압착단(33)의 외면과 거의 같도록 되는 것이 좋다. 상기 클림프링(34)도 도전성의 금속재질로 만들어진다.

상기 클림프링(34)은 도 3에 잘 도시된 바와 같이 원통형상의 링몸체(35)가 골격을 형성한다. 상기 링몸체(35)의 선단에는 조임단(36)이 형성되어 있는데, 상기 조임단(36)은 상기 링몸체(35)의 다른 부분과 비교할 때 상대적으로 내경이 작은 부분이다. 상기 조임단(36)은 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 그 외면에서는 링몸체(35)의 선단으로 갈수록 하향 경사지게 만들어지고, 내면에서는 이에 대응되는 형상으로 된다. 따라서, 상기 조임단(36)에서는 그 선단으로 갈수록 횡단면적이 좁아지게 된다.

이와 같이 조임단(36)을 형성하는 것은 상기 와이어(20)의 쉴드선(26)의 선단이 상기 터미널(10) 방향으로 연장되는 것을 확실하게 방지하기 위함이다. 즉, 상기 클림프링(34)을 상기 서포트링(32)의 압착단(33)에 끼우는 과정에서 압착단(33)의 외면에 안착되어 있는 쉴드선(26)이 확실하게 터미널(10)의 반대방향을 향할 수 있도록 하는 것이다. 실제로 상기 압착단(33)은 상기 클림프링(34)이 서포트링(32)의 압착단(33)에 끼워질 때, 쉴드선(26)은 상기 서포트링(32)의 후단 방향으로 끌고가게 된다.

한편, 상기 클림프링(34)의 조임단(36)에 인접하게 절연링(38)이 설치된다. 상기 절연링(38)은 마치 도우넛 형상으로 만들어진 것으로 상기 와이어(20)의 내부절연층(26)의 외면을 둘러싸도록 설치된다. 상기 절연링(38)은 도우넛 형상의 링몸체(40)가 골격을 형성한다. 상기 링몸체(40)는 절연성이 좋은 재질이 사용된다. 이는 상기 절연링(38)이 상기 터미널(10)과 상기 쉴드선(26) 사이의 절연거리를 확보하는 역할을 하기 때문이다. 상기 링몸체(40)는 고무와 같이 탄성이 좋은 것을 사용하는 것이 또한 좋다. 이는 상기 절연링(38)을 상기 와이어(20)에 보다 쉽게 고정시켜 위치시키도록 하기 위함이다. 상기 링몸체(40)의 중앙을 관통하여 형성된 와이어통공(42)의 내경은 상기 와이어(20)의 내부절연층(26)의 외경보다 약간 작게 형성되어 와이어(20)의 내부절연층(26)외면에 절연링(38)이 압착되도록 한다.

상기 절연링(38)의 링몸체(40)의 횡단면의 직경은 상기 절연링(38)의 외측이 상기 클림프링(34)과 상기 터미널(10)의 바렐(14)사이가 직접 마주보는 것을 차단할 수 있는 정도로 된다. 특히, 상기 절연링(38)만 있으면, 상기 터미널(10)의 바렐(14) 후단이 상기 절연링(36)에 접해 있더라도 상기 터미널(10)과 쉴드선(26)과의 사이에 절연거리가 확보될 수 있는 치수로 상기 절연링(36)이 설계된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 고전압 커넥터용 와이어 연결장치가 사용되는 것을 상세하게 설명한다.

상기 터미널(10)과 와이어(20)가 서로 전기적으로 연결되는 상기 와이어(20)의 심선(22)이 터미널(10)의 와이어바렐(16)과 결합되면 된다. 즉, 상기 와이어바렐(16)이 상기 심선(22)을 둘러감싸도록 압착되면 된다. 그리고, 상기 와이어(20)와 터미널(10) 사이의 물리적 결합은 상기 인슐레이션바렐(18)이 상기 와이어(20)의 외부절연층(28)을 둘러감싸도록 압착되면 된다.

한편, 고전압 커넥터에서는 커넥터 내부에 접지를 위한 쉴드쉘이 설치되는데, 이와 상기 와이어(20)의 쉴드선(26)을 전기적으로 연결하게 된다. 이는 상기 쉴드선(26)의 선단부와 연결되어 있는 상기 클림프링(34)이 상기 쉴드쉘의 일부와 밀착됨에 의해 이루어진다.

따라서, 상기 터미널(10)과 와이어(20)의 연결시에 상기 외부절연층(28)의 내부에 있는 쉴드선(26)의 선단을 외부로 노출시켜 상기 서포트링(32) 및 클림프링(34) 사이에 고정시키는 것이 필요하다.

이를 위해 상기 터미널(10)과 와이어(20)를 바렐(14)를 사용하여 연결하기 전에 상기 와이어(20)의 선단에서 외부절연층(28)을 소정 길이만큼 제거한다. 상기 외부절연층(28)을 소정 길이만큼 제거하면 상기 쉴드선(26)이 노출된다. 상기 외부절연층(28)의 제거로 노출된 상기 쉴드선(26)의 선단 일부를 포함해서 상기 내부절연층(26)을 제거하여 와이어(20)의 선단에 심선(22)이 드러나도록 한다.

이와 같은 상태에서 상기 와이어(20)의 외부절연층(28)의 최선단을 둘러싸도록 서포트링(32)을 설치한다. 상기 서포트링(32)은 상기 외부절연층(28)의 선단과 상기 압착단(33)의 선단이 서로 같은 위치에 있도록 하는 것이 좋다.

다음으로, 상기 쉴드선(26)의 선단을 뒤집어서 상기 압착단(33)의 외면에 안착되도록 한다. 상기 압착단(33)의 외면에 상기 쉴드선(26)의 선단이 위치하도록 한 상태에서 상기 클림프링(34)을 상기 압착단(33)을 둘러싸도록 끼운다. 이를 위해서는 상기 노출된 심선(22)부터 상기 클림프링(34)을 관통하도록 한다.

이와 같은 과정에서 상기 클림프링(34)의 조임단(36)은 링몸체(35)의 다른 부분보다 내경이 작으므로 상기 쉴드선(26)을 상기 압착단(33)쪽으로 끌고가게 된다. 즉, 상기 클림프링(34)이 서포트링(32)에 끼워지는 과정에서 상기 서포트링(32)의 압착단(33) 외면에 안착되어 있는 쉴드선(26)을 상기 조임단(36)의 내면이 압착단(33)의 표면에 상기 쉴드선(26)을 밀착시키면서 상기 압착단(33)의 선단에서 내측으로 쉴드선(26)을 끌고 가게 된다.

따라서, 쉴드선(26)이 상기 서포트링(32)의 압착단(33)과 클림프링(34)의 사이에 보다 확실하게 고정되어 있게 된다. 특히 쉴드선(26)의 선단이 상기 터미널(10)과는 반대쪽으로 향하게 되어 쉴드선(26)의 선단과 터미널(10)과의 사이에 거리를 확보할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 클림프링(34)의 선단에 해당되는 위치에 절연링(38)을 끼워게 된다. 상기 절연링(38)은 상기 내부절연층(26)의 외면을 둘러싸도록 상기 와이어(20)에 설치된다. 가장 좋기로는 상기 절연링(38)이 상기 내부절연층(26)이 드러난 부분, 즉 상기 외부절연층(28)의 끝부분에 닿도록 설치되는 것이지만, 상기 절연링(38)은 탄성이 좋은 재질로 만들어지므로 상기 외부절연층(28)의 외면을 둘러싸도록 설치될 수도 있다. 상기 절연링(38)은 상기 쉴드선(26)과 터미널(10) 사이에서 절연거리를 확보하는 역할을 한다.

다음으로는 상기 와이어(20)와 터미널(10) 사이의 결합을 수행한다. 즉, 상기 와이어(20)의 심선(22)은 상기 와이어바렐(16)에 해당하는 위치에 있도록 하고 상기 와이어(20)의 내부절연층(26)의 선단이 상기 인슐레이션 바렐(18)에 해당하는 위치에 있도록 한 상태에서 상기 바렐(14)을 압착시키는 것이다.

참고로, 상기 절연링(38)과 상기 시일(30)은 모두 탄성이 좋은 재질로 만들어지므로 상기 와이어(20)와 터미널(10)의 결합이 이루어진 후에 상기 와이어(20)에 끼워질 수도 있다. 물론, 상기 와이어(20)와 터미널(10) 사이의 결합전에 상기 와이어(20)에 상기 시일(30)과 절연링(38)을 설치해 둘 수도 있다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들면, 도시된 실시예에서는 상기 클림프링(34)과 터미널(10)의 사이에 절연링(38)이 설치되어 있으나, 상기 클림프링(34)에 의해 쉴드선(26)의 선단이 터미널(10)쪽을 향하지 않도록 정리될 수 있으므로, 절연링(38)이 반드시 사용되어야 하는 것은 아니다. 물론, 절연링(38)을 사용하게 되면 보다 확실하게 절연거리를 확보할 수 있기는 하다.

그리고, 도시된 실시예에 나타난 시일(30)은 방수가 필요한 커넥터에서만 사용되고, 방수가 필요하지 않은 경우에는 사용되지 않아도 된다.

10: 터미널 12: 결합부
14: 바렐 16: 와이어바렐
18: 인슐레이션바렐 20: 와이어
22: 심선 24: 내부절연층
26: 쉴드선 28: 외부절연층
30: 시일 32: 서포트링
33: 압착단 34: 클림프링
35: 링몸체 36: 조임단
38: 절연링 40: 링몸체
42: 와이어통공

Claims

심선을 둘러싸는 내부절연층과 와이어의 외부를 형성하는 외부절연층의 사이에 쉴드선이 설치되는 와이어와 터미널을 연결하는 고전압 커넥터용 와이어연결장치에 있어서,
상기 와이어의 선단에서 상기 내부절연층이 드러나도록 소정 구간이 제거된 외부절연층의 선단 외면을 둘러싸도록 설치되는 서포트링과,
상기 서포트링의 외면을 둘러싸도록 내부공간에 상기 서포트링이 위치되는 링몸체가 골격을 형성하는 것으로 상기 쉴드선의 선단이 서포트링에 안착된 상태에서 상기 서포트링의 외면을 둘러싸는 것으로 상기 링몸체의 선단에는 링몸체의 다른 부분보다 직경이 작은 조임단이 구비되는 클림프링을 포함하고,
상기 서포트링에는 상기 쉴드선이 안착된 상태에서 상기 클림프링이 안착되는 압착단이 선단에 소정 구간에 걸쳐 형성되는데, 상기 압착단의 부분은 상기 서포트링의 다른 부분에 비해 외경이 작게 형성되며,
상기 클림프링의 조임단은 링몸체의 내면에서는 선단으로 갈수록 횡단면적이 좁아지게 됨을 특징으로 하는 고전압 커넥터용 와이어연결장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 터미널의 후단과 상기 쉴드선 사이의 절연거리를 확보하기 위해 상기 와이어에는 절연성 재질로 만들어지는 절연링이 설치되고,
상기 절연링은 외부로 드러난 상기 내부절연층의 외면을 둘러싸도록 상기 와이어통공의 내경은 상기 내부절연층의 외경보다 작게 형성되고 상기 외부절연층의 선단에 인접하게 설치됨을 특징으로 하는 고전압 커넥터용 와이어연결장치.
제 4 항에 있어서, 상기 절연링은 탄성변형이 가능한 재질로 만들어지는 도우넛 형상의 링몸체의 중앙을 관통하여 상기 와이어가 통과하는 와이어통공이 형성됨을 특징으로 하는 고전압 커넥터용 와이어연결장치.
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