[go: up one dir, main page]

KR102189414B1 - 크림프되고 용접된 연결조인트 - Google Patents

크림프되고 용접된 연결조인트 Download PDF

Info

Publication number
KR102189414B1
KR102189414B1 KR1020167029395A KR20167029395A KR102189414B1 KR 102189414 B1 KR102189414 B1 KR 102189414B1 KR 1020167029395 A KR1020167029395 A KR 1020167029395A KR 20167029395 A KR20167029395 A KR 20167029395A KR 102189414 B1 KR102189414 B1 KR 102189414B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
crimped
strand wire
connecting element
connection
blind hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020167029395A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160147754A (ko
Inventor
월터 발도프
마르틴 헌츠데어
Original Assignee
로젠버거 호흐프리쿠벤츠테흐닉 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로젠버거 호흐프리쿠벤츠테흐닉 게엠베하 운트 코. 카게 filed Critical 로젠버거 호흐프리쿠벤츠테흐닉 게엠베하 운트 코. 카게
Publication of KR20160147754A publication Critical patent/KR20160147754A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102189414B1 publication Critical patent/KR102189414B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/187Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping combined with soldering or welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/62Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors
    • H01R4/625Soldered or welded connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02Apparatus 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
    • H01R43/0207Ultrasonic-, H.F.-, cold- or impact welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/20Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Abstract

본 발명은 스트랜드 와이어의 일단이 연결 요소에 용접되어 있고, 스트랜드 와이어와 연결 요소 사이에 기계적이고 전기적인 영구적 연결을 생성하기 위한 방법에 관한 것으로서, 용접 전에, 스트랜드 와이어의 끝단이 연결 요소의 크림핑 리세스 속으로 삽입되고, 연결 요소는 추가적으로 스트랜드 와이어와 함께 크림프된다. 본 발명은 또한 상기 방법을 사용하여 제조된 크림프되고 용접된 조인트에 관한 것이다.

Description

크림프되고 용접된 연결조인트{CRIMPED WELDED JOINT}
본 발명은 스트랜드(stranded) 와이어와 연결 요소 사이의 기계적이고 전기적인 영구적인 연결을 생성하기 위한 방법에 관한 것이다. 스트랜드 와이어의 일단은 그렇게 하여 연결 요소에 용접된다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법을 사용하여 생성된 연결 요소와 스트랜드 와이어 사이의 연결에 관한 것이다.
스트랜드 와이어 또는 스트랜드(strand)는 다수의 얇은 개별 와이어들로 구성된 도체이다. 개별 와이어들은 절연 피복에 의해, 어쩌면 부가적으로 공통 외부 도체에 의해, 동축적으로 공동으로 둘러싸일 수 있다. 그러한 몇 개의 스트랜드 와이어들은 하나의 케이블에서 서로 바로 옆에서 이어질 수 있다.
스트랜드 와이어는 특히, 높은 유연성 및 심지어, 스트랜드 와이어에 작용하는 진동 또는 전단력과 굽힘력과 같은 기계적 응력 하에서도, 도체 브레이크(breaks)에 대해 약간의 민감성 만의 공통의 장점을 가진다.
플러그 컨넥터 또는 단자와 같은 연결 요소와 스트랜드 와이어를 연결시키기 위하여, 스트랜드의 개별 와이어들을 단단하게 단단하게 붙들고 클램핑 스크류 또는 유사 부재에 의해 야기되는 개별 와이어에 대한 손상을 방지하는 페룰(ferrule)에 스트랜드 와이어의 벗겨진(stripped) 끝단을 제공하는 것은 알려져 있다. 예를 들어, 페룰은 스트랜드 와이어의 끝단과 함께 크림프될 수 있다. 대안으로서, 스트랜드를 연결 요소에 납땜시키는 것이 알려져 있다.
그러나, 예를 들어, 자동차의 대전류 전송을 위해 사용되는 스트랜드 와이어 또는 스트랜드는, 연결 요소와 스트랜드의 연결이 훨씬 더 어렵게 되어 있으므로, 일반적으로 큰 도체 단면과 많은 수의 개별 와이어들을 가진다. 또한, 연결 포인트들은 진동과 같은 큰 외력을 자주 받기 때문에, 연결 요소에 대한 스트랜드의 특별히 안정되고 내구성이 있는 고정이 필요하다.
현재는, 물질-대-물질의 영구적인 결합은 용접에 의해 신속하고 비교적 경제적으로 생성될 수 있기 때문에, 큰 단면 또는 많은 수의 개별 와이어들을 가진 스트랜드 와이어는 연결 요소에 흔히 용접된다. 이러한 목적을 위하여, 스트랜드는 연결 요소의 편평한 접촉면에 놓여지고, 가능한 한 많은 개별 와이어들이 접촉면과 직접 접촉하는 그러한 방식으로 편평하게 눌려진다. 그러나, 그러한 용접 연결은 몇몇 경우 용접하는 동안 개별 와이어들이 정돈된 방식으로 향하지 않기 때문에 일관된 탄성과 내구성을 가지도록 생성될 수 없으므로, 용접된 연결은 연결 포인트가 노출될 수 있는 진동에 항상 튼튼하게 견딜 수 없다는 사실을 알아 냈다.
EP 2 362 491 A1, US 3,717,842 및 DE 10 2013 105 669 A1 으로부터, 스트랜드 와이어와 연결 요소 사이의 영구적 기계적 전기적 연결은, 상기 스트랜드 와이어의 하나의 끝단이 상기 연결 요소에 용접됨으로서 제조되고, 그에 따라, 상기 스트랜드 와이어의 상기 끝단은 용접 전에 크림핑 리세스 내에 삽입되고, 상기 연결 요소는 상기 스트랜드 와이어와 함께 크림프된다는 것이 알려져 있다.
전술한 문제점들의 관점에서, 본 발명의 목적은, 연결 포인트가 고부하(high loads)를 받는 경우라 하더라도, 연결 요소에 확실하고 내구성 있게 고정될 수 있고, 다수의 개별 와이어들을 가진 스트랜드 와이어에 의해, 스트랜드 와이어와 연결 요소 사이에서 기계적으로 그리고 전기적으로 영구적인 연결을 생성할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 문제는 청구항 1에 따른 방법에 의해 해결된다. 본 발명의 유익한 추가적인 개선 사항들은 종속항들에 개시된다.
본 발명에 따르면, 연결 요소는 스트랜드 와이어에 크림프될 뿐만 아니라 부가적으로 스트랜드 와이어에 용접도 되어 있다. 이러한 목적을 위하여, 연결 요소는 크림핑 전에 또는 용접 전에 스트랜드 와이어의 일단이 들어오는 크림핑 리세스(crimping recess)를 가진다. 다시 말해서, 본 발명에 따르면, 스트랜드 와이어는 편평한 접촉면에 용접되지 않고, 대신에 그것을 주변 방향으로 둘러싸는 크림핑 리세스의 측벽에 부착된다.
상기 연결은 크림핑 리세스의 입구 영역에서 절연 크림프에 의해 밀봉(액밀 및/또는 기밀)될 수 있다. 스트랜드 와이어 및/또는 스트랜드 와이어에 부착되는 다른 밀봉 요소의 피복의 적어도 일부가, 군데군데(in sections), 크림핑 리세스 속으로 들어가서 스트랜드 와이어를 따라 크림프됨으로써, 절연 크림프가 형성될 수 있다.
본 발명은 스트랜드 와이어가 일측의 연결 요소의 접촉면에 접촉만 되고, 용접하는 동안 다수의 개별 와이어들이 연결 요소에 직접적으로 결합되지 않아서, 부착 강도(attachment strength)에 악영향을 미친다는 지식에 근거한다. 본 발명에 따른 스트랜드 와이어를 둘러싸는 크림핑 리세스의 측벽을 통해 부착 강도가 개선될 수 있다. 또한, 접촉 저항(contact resistance)은 상대적으로 큰 표면적에 걸쳐 발생하는 접촉을 통해 감소될 수 있다. 최종적으로, 용접하는 동안 스트랜드 와이어가 크림핑 리세스에 유지된다는 사실은 스트랜드 와이어의 개별 와이어들이 접촉면에 적절하게 결합되기 전에 도체 물질의 원하지 않는 접촉면으로의 유동을 방지한다.
또한, 본 발명은, 크림프될 스트랜드 와이어가 다수의 개별 와이어들을 구비하는 경우, 크림프된 연결과 같은 순전히 힘-고정(force-locking) 연결을 생성하기 위하여, 도체의 전체 직경에 걸쳐 개별 와이어들의 원하는 소성 변형을 얻기 위해 상당한 가압력이 가해질 필요가 있다는 지식에 근거한다. 이러한 이유로, 큰 단면을 가진 스트랜드 와이어에서 순수한 크림프 연결은 제조가 복잡하고 충분히 신뢰성이 없다. 대조적으로, 본 발명에 따른 크림프 연결은, 힘-고정 방식으로 작용하고, 물질-대-물질-접합을 나타내는 용접된 연결이 적정하게 서로 보완한다. 왜냐하면, 개별 와이어들은, 크림핑 과정에서 서로 이미 압착되어, 복잡한 용접 공정이 필요 없고, 용접하는 동안 크림핑 리세스 밖으로 도체 물질을 유출시킬 필요없이 물질-대-물질-접합된 연결을 생성하기 위하여 짧은 용접 시간만으로 서로 융착되기 때문이다.
바람직하게, 스트랜드 와이어는 0.5cm보다 더 큰, 특히 1cm이상의 직경 및/또는 20mm2보다 더 큰, 바람직하게 40mm2보다 더 큰 스트랜드 단면적을 가진다. 그러나, 스트랜드 와이어는 원형일 필요는 없고 타원형 또는 편평한 스트랜드 와이어 형태일 수 있다. 그래서, 스트랜드 와이어는 100개 보다 더 많은, 바람직하게 200개 보다 더 많은, 특히 250개 이상의 서로 바로 옆에서 이어지는 개별 와이어들로 구성된다. 그러한 스트랜드 와이어는 자동차 분야에 사용될 때 발생되는 것과 같이, 50A 이상, 특히 100A 이상의 전류 세기로 설계될 수 있다.
바람직하게 크림핑 리세스는 실질적으로 원통이고 스트랜드 와이어의 직경에 맞춰진다. 그것은 얇은, 바람직하게 실린더-재킷-형상의 사이드 벽에 의해 둘러 싸이고, 외부로부터 가압력의 인가에 의해, 리세스에 배치되는 스트랜드 와이어의 개별 와이어들의 형태로 사이드 벽을 주조할 수 있다.
증가되는 공정 신뢰성 면에서, 크림프 연결을 제공하기 위하여 먼저 스트랜드 와이어와 함께 연결 요소를 크림프한 후, 크림프되고 용접된 연결을 제공하기 위해 마무리된 크림프 연결을 용접한다.
다시 말해서, 상기 연결은 먼저 크림프된 후 용접된다. 왜냐하면, 크림핑 공정을 통하여, 크림핑 리세스로 들어가는 스트랜드 와이어의 끝단이, 미리 결정된 방사상의 가압력의 인가를 통해 압착되고 그 결과로서 개별 와이어들이 소성 변형되고, 이어지는 용접 공정을 위한 미리 결정된 시작 위치는 인가된 가압력에 따라 제공될 수 있기 때문이다. 다시 말해서, 크림핑 공정에 이어서, 스트랜딩 와이어의 개별 와이어들은 크림핑 리세스에 더 이상 무작위로 그리고 비교적 무질서한 방식으로 배치되지 않지만, 규정되고 미리 결정된 가압 규모를 가진다. 이것은 본 발명에 따른 크림프되고 용접된 연결들의 반복적으로 제조 가능한 강도로 이어진다.
또한, 이 경우 이미 존재하는 “사전-압축(pre-compression)” 때문에 이미-생성된 크림프된 연결을 생성하기 위해 더 적은 용접 또는 보다 낮은 에너지의 입력 및/또는 더 짧은 용접 시간이 필요하고, 크림프된 접촉은 용접 공정을 통해 과하게 높은 하중을 받지 않게 된다.
바람직하게, 크림프된 연결은 초음파에 의해 용접된다. 용접에 필요한 에너지는 마찰을 통해 용접될 컴포넌트들 사이에 생성되는 고-주파수 기계적 진동을 통해 생성된다. 동시에, 연결될 컴포넌트들의 표면의 어떤 산화 피막도 이러한 마찰을 통해 해체된다. 초음파 용접은 상대적으로 짧은 용접 시간에 특징이 있다. 초음파는 또한 연결 요소에 손쉽게 적용될 수 있으므로 외부로부터 크림핑 리세스로 들어갈 수 있다.
튼튼하고 내구성 있는 연결을 얻기 위해서, 연결 요소는 스트랜드 와이어와 함께 기밀(gas-tight) 방식으로 크림프되는 것이 타당한 것으로 입증되었다. 이러한 목적을 위하여, 스트랜드 와이어는 액체 매체는 물론 가스 매체도 외부로부터 크림프 속으로 침투할 수 없을 만큼 매우 단단하게 연결 요소에 크림프됨으로써, 가압된 개별 와이어들 사이의 산화 및 접촉 저항의 관련된 증대가 배제될 수 있다. 크림프된 와이어들 사이에 여전히 존재하는 빈 공간은 따라서 환경과 유체 연결되지 않는다. 기밀 크림프는 크림핑 리세스의 원통 사이드 벽의 몇 개의 사이드로부터 외부에서 작용하는 충분히 높은 가압력을 통해 보장될 수 있다. 결과적으로, 개별 와이어들은 균등하게 서로 가압되고 압축된다.
크림핑 전에, 스트랜드 와이어의 끝단은 바람직하게 그 절연 처리를 벗겨낸 후, 바람직하게 연결 요소의 실질적으로 원통 블라인드(blind) 구멍 속으로 들어간다. 유용하게, 스트랜드 와이어는 개별 와이어들의 앞쪽 끝단들이 블라인드 구멍의 베이스에 접촉되는 만큼 블라인드 구멍 속으로 삽입된다. 관통-구멍을 가진 슬리브-형 연결 부품을 사용할 때와 달리, 블라인드 구멍이 사용되는 경우, 블라인드 구멍은 단일의 개구만을 가지기 때문에, 도체 물질이 유출될 수 있고 또는 도체 물질이 용접하는 동안 용접 장치의 소노트로드(sonotrode)에 부착될 수 있는 위험이 없다.
다른 측면에 따르면, 본 발명은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 생성된 크림프되고 용접된 연결에 관한 것이다. 그러한 크림프되고 용접된 연결은, 스트랜드 와이어의 끝단과 플러그 컨넥터와 같은 연결 요소의 크림핑 리세스와의 결합에 의해, 스트랜드 와이어와 연결 요소가 서로 크림프되고 용접되는 점에 특징이 있다.
유용하게, 그 제조 과정 동안 본 발명에 따른 크림프되고 용접된 연결은 먼저 크림프된 후 용접된다. 그러한 크림프되고 용접된 연결은 개별 와이어들 사이에 실제적으로 빈 공간이 없게 되어 있고 특히, 균등한 압축에 특징이 있다.
전술한 바와 같이, 스트랜드 와이어는 대전류를 전송하도록 설계될 수 있고 20mm2보다 더 큰, 바람직하게 40mm2보다 더 큰, 특히 50mm2 이상의 단면적 및/또는 100개 보다 더 많은, 특히 200개 이상의 개별 와이어들을 가질 수 있다.
스트랜드 와이어의 개별 와이어들은 바람직하게 알루미늄으로 형성된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 연결 요소, 특히 스트랜드 와이어가 접촉하는 크림핑 리세스의 사이드 벽은, 적어도 부분적으로 구리로 형성된다. 서로 연결될 다른 금속들로 컴포넌트들이 형성되는 경우, 힘-고정되고 물질-대-물질-접합된, 크림프되고 용접된 연결은 특히 증가하는 부착 강도 면에서 유용하다.
연결 요소는 스트랜드 와이어를, 짝을 이루는 플러그 컨넥터에 전기적으로 연결하기 위한 플러그 컨텍터로서 설계될 수 있으므로, 플러그 컨넥터는 바람직하게 크림핑 리세스의 일측 및/또는 반대측에 소켓-형성된 플러깅 구조를 가진다.
본 발명에 따른 크림프되고 용접된 연결은 특히 다음과 같은 속성들 즉, 균등한 스트랜드 압축, 기밀 연결, 바람직하게 크림프에 빈 공간이 없음, 개선된 접촉 저항 및/또는 개선된 접촉의 표면 구조를 통해 특징지을 수 있다.
본 발명은 이어지는 상세한 설명에서 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 크림프되고 용접된 연결의 개략적 단면도를 도시한다.
도 2a는 용접 공정 전의 크림프된 연결의 사시도를 도시한다.
도 2b는 크림핑 후 그러나 용접 전의 스트랜드 와이어의 단면도를 도시한다.
도 3a는 본 발명에 따른 크림프되고 용접된 연결의 측면도를 도시한다.
도 3b는 본 발명에 따른 방법을 이용하여 생성된 크림프되고 용접된 연결의 단면도를 도시한다.
도 1은 플러그 컨넥터 형태의 실질적으로 회전 대칭적인 연결 요소(100)를 도시하고, 따라서 연결 요소(100)는 스트랜드 와이어(stranded wire)(10)의 일단(12)이 속으로 삽입되는 크림핑 리세스(crimping recess)(22)를 가진다. 크림핑 리세스(22)는 연결 요소(100)의 실질적으로 원통 블라인드 구멍(24) 형태로 스트랜드 와이어(10)에 면하는 사이드에 형성된다. 블라인드 구멍(24)으로부터 떨어져서 면하는 사이드에서 연결 요소(100)는 짝을 이루는 플러그 컨넥터(미도시)와 연결 요소(100)를 연결하기 위한 소켓-형성된 플러깅 구조(plugging geometry)(28)를 가진다.
블라인드 구멍(24)은 크림핑하는 동안 방사상 내측으로 작용하는 가압력(F)이 가해질 수 있는 상대적으로 얇은 사이드 벽(26)에 의해 둘러 싸인다. 얇은 사이드 벽은 용접하는 동안 더 효과적으로 블라인드 구멍(24) 속으로 진동을 도입시킬 수 있는 추가적 장점을 제공한다.
크림핑 리세스는 원통 블라인드 구멍 형태로 설계될 필요는 없고, 대안적으로, 비-회전-대칭적 및/또는 관통-구멍 형태일 수도 있다. 그러나, 원형 단면 구조는 크림핑 공정을 가능하게 하고 특히, 스트랜드 와이어의 균등한 압착으로 이어지게 한다. 관통-구멍과 달리, 블라인드 구멍을 사용하면 용접을 하는 동안 용융된 도체 물질의 유출이 방지된다.
연결 요소(100)의 외측 경계면은 크림핑을 위해 최적으로 형성될 수 있다. 도 1의 실시예에서, 외측 경계면은 블라인드 구멍(24)의 사이드 벽으로부터 이어지고, 확장된 직경을 가진 전이(transition) 영역(29)으로 전이하고, 원뿔형태로 넓어지는 중간 섹션(section)을 가진다. 전이 영역(29)은 크림핑하는 동안 내측 방사상 방향에서 사이드 벽(26)의 변형을 허용하는 물질의 충분한 용적을 제공한다. 원뿔형태의 중간 섹션은 크림핑 및/또는 용접 동안 크랙과 물질에 다른 손상을 최소화한다.
플러깅 구조(28)는 순전히 예시적인 방식으로 소켓으로서 제시된다. 대안적으로, 플러깅 구조는 플러그의 형태일 수도 있다. 또한 대안적으로, 연결 요소는 플러그 컨넥터로서가 아니라 하우징 또는 다른 접촉 요소의 일부로서 설계될 수 있다.
도 1에 도시된 스트랜드 와이어(10)는 공통 피복에 의해 둘러싸이는 전도성 개별 와이어들(14)을 가진다. 크림핑 리세스(22)에 삽입된 스트랜드 와이어(10)의 끝단에서, 피복은 개별 와이어들이 블라인드 구멍(24)의 사이드 벽(26)의 내면과 접촉할 수 있도록 벗겨진다. 대안적으로 또는 부가적으로, 피복 및/또는 다른 밀봉 요소의 적어도 일부는, 적어도 군데군데에서, 블라인드 구멍에 삽입되어 스트랜드 와이어와 함께 크림프되어, 절연(insulation) 크림프가 생성된다. 또한, 절연 크림프는 추가적인 케이블-사이드 크림프된 연결로서 부가적인 크림핑 공정에서 생성될 수 있다. 결과적으로, 연결은 크림프를 통하는 케이블 사이드 위와 블라인드 구멍을 통하는 앞쪽 끝단에서 밀봉된다.
전체로서, 스트랜드 와이어(10)는 대략 250개의 개별 와이어들을 구비한다. 개별 와이어들에 의해 집단적으로 형성된 단면적(본 실시예의 경우, 스트랜드 와이어의 단면적으로 명명됨)은 대략 50mm2에 달한다.
대안적으로 또는 부가적으로, 스트랜드 와이어는 공통 피복 및/또는 외측 피복에 의해 둘러싸일 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 개별 와이어들은 각각 절연 코팅을 가질 수 있다.
스트랜드 와이어의 개별 와이어들(14)은 실질적으로 알루미늄으로 형성되고 연결 요소(20)는 실질적으로 구리로 구성된다. 그 밖에, 반드시 그렇지는 않지만 다른 전도성 재료들도 상정될 수 있다.
설명된 크림프되고 용접된 연결을 제조하기 위한 개별 방법의 단계들을 이하에서 설명한다.
첫째, 스트랜드 와이어(10)의 벗겨진 끝단(12)은 개별 와이어들의 앞쪽 끝단들이 블라인드 구멍(24)의 베이스에 접촉될 때까지 블라인드 구멍(24) 속으로 삽입된다. 개별 와이어들(14)의 압축 및 사이드 벽(26)에 대한 이러한 가압을 가능한 한 균등하게 달성하기 위하여, 가압력(F)은 몇몇 사이드들로부터 사이드 벽(26)에 특히, 주변적으로 가해진다. 개별 와이어들(14)은 블라인드 구멍(24) 내부에서 개별 와이어들 사이에 적은 빈 공간만 존재하도록 변형된다. 가압력(F)은 기밀 크림프가 생성될 수 있는 그러한 규모이다.
결과적으로, 크림프된 연결은 도 2a와 도 2b에서 사시도와 단면도로 제시된다. 도 2b는 특히, 스트랜드 와이어(10)의 개별 와이어들이 서로 밀착 가압되는 방식을 명백하게 보여준다.
이어서, 완성된 크림프된 연결에 용접을 위한 초음파가 외부로부터 도입된다. 결과적으로, 서로 밀착 접촉되어 놓여진 개별 와이어들(14)은 서로 그리고 블라인드 구멍의 사이드 벽(26)의 내면과 융착된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 스트랜드 와이어의 개별 와이어들(14) 사이에 빈 공간이 실제적으로 없는 형태-고정 연결이 생성된다. 상기 연결은 크림핑을 통해 이미 “사전-압축”되었기 때문에, 비교적 낮은 용접 에너지는 이러한 목적을 위해 충분하다.
블라인드 구멍(24)은 바닥에서 밀봉됨으로써, 도체 재료의 유출의 위험이 없다.
도 2b와 도 3b의 비교는, 단순히 크림프된 연결이, 본 발명에 따른 크림프되고 용접된 연결과 분명히 다르다는 것을 특히 분명하게 보여준다.
대안적으로, 초음파 용접 이외의 다른 용접 방법이 사용될 수 있다.
실험들은 본 발명에 따른 연결의 접촉 저항들은 사전에 크림프되지 않았던 단순한 용접된 연결의 경우보다 현저히 더 낮다는 것을 보여준다.
또한, 종래의 용접된 연결은 대략 1.8kN의 최대 인장력으로 종종 설계되는 반면, 상기 연결은 어떤 문제없이 3kN의 스트랜드 와이어의 인장력을 흡수할 수 있음을 알아 냈다.
크림프되고 용접된 연결은 대략적으로 스트랜드 와이어 또는 케이블의 나머지 부분의 인장 강도를 얻는다. 순수한 용접된 연결에서, 인발(pull-out) 강도는 상당히 더 낮다.
10 : 스트랜드 와이어
12 : 스트랜드 와이어의 끝단
14 : 스트랜드 와이어의 개별 와이어들
20 : 연결 요소
22 : 크림핑 리세스
24 : 블라인드 구멍
26 : 블라인드 구멍의 사이드 벽
28 : 플러깅 구조
29 : 전이 영역
100 : 크림프되고 용접된 연결
F : 가압력

Claims (10)

  1. 스트랜드(stranded) 와이어의 일 끝단이 연결 요소에 용접되고, 스트랜드 와이어와 연결 요소 사이에 기계적이고 전기적인 영구적 연결을 생성하기 위한 방법으로서, 용접 전에, 스트랜드 와이어의 상기 끝단이 연결 요소의 블라인드 구멍 속으로 삽입되고, 연결 요소가 스트랜드 와이어와 함께 크림프되되(crimped), 상기 연결 요소는 절연 크림프에 의해서 기밀 방식(gas tight manner)으로 스트랜드 와이어에 크림프되고, 상기 스트랜드 와이어는 알루미늄으로 형성된 개별 와이어들을 포함하고, 상기 스트랜드 와이어가 접촉하는 상기 블라인드 구멍의 사이드 벽의 표면은 적어도 부분적으로 구리로 형성되고,
    상기 연결 요소의 외측 경계면은 전이 영역과 원뿔 형태의 중간 섹션을 포함하고, 상기 원뿔 형태의 중간 섹션은 상기 블라인드 구멍의 사이드 벽으로부터 이어지고 확장된 직경을 갖고, 그리고 상기 원뿔 형태의 중간 섹션은 상기 사이드 벽과 상기 전이 영역 사이에 배치되어 크림핑 또는 용접동안 크랙을 최소화하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    크림프된 연결을 제공하기 위해, 먼저 연결 요소를 스트랜드 와이어와 함께 크림프하고, 이어서 크림프되고 용접된 연결을 제공하기 위해, 완성된 크림프된 연결을 용접하는 것을 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    초음파에 의해 상기 크림프된 연결을 용접하는 것을 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 블라인드 구멍은 원통 블라인드 구멍인, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    크림핑하는 동안, 주변적인 가압력(F)이 블라인드 구멍의 사이드 벽에 인가되어, 스트랜드 와이어의 개별 와이어들이 균등하게 압착되는, 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    초음파에 의해 상기 크림프된 연결을 용접하는 것을 포함하는, 방법.
  7. 스트랜드(stranded) 와이어의 일 끝단이 연결 요소에 용접되고, 스트랜드 와이어와 연결 요소 사이에 형성된 크림프되고 용접된 연결장치로서, 용접 전에, 스트랜드 와이어의 상기 끝단이 연결 요소의 블라인드 구멍 속으로 삽입되고, 연결 요소가 스트랜드 와이어와 함께 크림프되고(crimped), 상기 연결 요소는 절연 크림프에 의해서 기밀 방식(gas tight manner)으로 스트랜드 와이어에 크림프되고, 상기 스트랜드 와이어는 알루미늄으로 형성된 개별 와이어들을 포함하고, 상기 스트랜드 와이어가 접촉하는 상기 블라인드 구멍의 사이드 벽은 적어도 부분적으로 구리로 형성되고,
    상기 연결 요소의 외측 경계면은 전이 영역과 원뿔 형태의 중간 섹션을 포함하고, 상기 원뿔 형태의 중간 섹션은 상기 블라인드 구멍의 사이드 벽으로부터 이어지고 확장된 직경을 갖고, 그리고 상기 원뿔 형태의 중간 섹션은 상기 사이드 벽과 상기 전이 영역 사이에 배치되어 크림핑 또는 용접동안 크랙을 최소화하는, 크림프되고 용접된 연결장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연결 요소는 스트랜드 와이어를, 짝을 이루는 플러그 컨넥터에 전기적으로 연결하기 위한 플러그 컨넥터이고, 상기 플러그 컨넥터는 크림핑 리세스의 하나의 사이드 및 반대편 사이드 중 적어도 하나에서 소켓-형성된 플러깅 구조를 갖는, 크림프되고 용접된 연결장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 스트랜드 와이어는
    20mm2보다 더 큰, 또는 40mm2보다 더 큰, 또는 50mm2 이상의 단면적을 포함하거나,
    100개 보다 더 많은, 또는 200개 이상의 개별 와이어들을 구비하거나,
    20mm2보다 더 큰, 또는 40mm2보다 더 큰, 또는 50mm2 이상의 단면적을 포함하면서, 100개 보다 더 많은, 또는 200개 이상의 개별 와이어들을 구비하는, 크림프되고 용접된 연결장치.


  10. 삭제
KR1020167029395A 2014-04-28 2015-04-16 크림프되고 용접된 연결조인트 Active KR102189414B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014006244.9 2014-04-28
DE102014006244.9A DE102014006244A1 (de) 2014-04-28 2014-04-28 Crimp-Schweißverbindung
PCT/EP2015/000800 WO2015165572A1 (de) 2014-04-28 2015-04-16 Crimp-schweissverbindung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160147754A KR20160147754A (ko) 2016-12-23
KR102189414B1 true KR102189414B1 (ko) 2020-12-14

Family

ID=53008434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167029395A Active KR102189414B1 (ko) 2014-04-28 2015-04-16 크림프되고 용접된 연결조인트

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10396472B2 (ko)
EP (1) EP3138160B1 (ko)
JP (1) JP2017514286A (ko)
KR (1) KR102189414B1 (ko)
CN (1) CN106463846B (ko)
CA (1) CA2944234C (ko)
DE (1) DE102014006244A1 (ko)
TW (1) TWI676326B (ko)
WO (1) WO2015165572A1 (ko)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014220771B4 (de) 2014-10-14 2018-08-02 Te Connectivity Germany Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer elektrisch leitenden Crimpverbindung zwischen einem Leiter und einem Kontaktelement
US20170334016A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to form a workpiece employing vibration welding
ES2993487T3 (en) * 2017-03-24 2024-12-30 Nexans Cable lug
JP2018181530A (ja) * 2017-04-07 2018-11-15 住友電装株式会社 導電部材
JP6774631B2 (ja) * 2017-04-14 2020-10-28 住友電装株式会社 導電部材
EP3644443B1 (en) * 2017-06-21 2025-04-02 Furukawa Electric Co. Ltd. Wire connection structure
EP3451455B1 (de) * 2017-09-01 2019-11-06 Nexans Verfahren zur herstellung einer elektrischen verbindung und eine elektrische leitung
DE102017121924B3 (de) 2017-09-21 2019-02-21 Tdk Electronics Ag Elektrisches Bauelement mit Anschlussbereich und Verfahren zur Herstellung eines Anschlussbereichs
DE102017121908B4 (de) * 2017-09-21 2023-12-07 Tdk Electronics Ag Elektrisches Bauelement mit Litzenkontakt und Verfahren zur Herstellung eines Litzenkontakts
JP7017104B2 (ja) * 2018-03-23 2022-02-08 日立金属株式会社 端子付き電線の製造方法
DE102018204790A1 (de) * 2018-03-28 2019-10-02 Robert Bosch Gmbh Elektrischer Antrieb
KR102625955B1 (ko) * 2018-12-07 2024-01-16 엘에스전선 주식회사 이종 도체 접합을 위한 연결도체 및 전력 케이블 중간접속함
JP2021082462A (ja) * 2019-11-19 2021-05-27 古河電気工業株式会社 管端子付き電線およびその製造方法
US11075488B2 (en) 2019-11-25 2021-07-27 TE Connectivity Services Gmbh Impedance control connector with dielectric seperator rib
US11146010B2 (en) 2019-12-09 2021-10-12 TE Connectivity Services Gmbh Overmolded contact assembly
US11011875B1 (en) 2019-12-10 2021-05-18 TE Connectivity Services Gmbh Electrical cable braid positioning clip
US10978832B1 (en) 2020-02-07 2021-04-13 TE Connectivity Services Gmbh Protection member to protect resilient arms of a contact assembly from stubbing
US11296464B2 (en) 2020-02-14 2022-04-05 TE Connectivity Services Gmbh Impedance control connector
US11349241B2 (en) * 2020-09-21 2022-05-31 TE Connectivity Services Gmbh Power socket for electrical connector system
DE102022201533A1 (de) 2022-02-15 2023-08-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Hochschwingfeste Leitungsverbindung zwischen einem Leitungsverbinder und einer Anschlussleitung mit einem aus der Anschlussleitung selbst ausgebildeten Kompensationselement

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002124310A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Yazaki Corp 被覆電線の端子取付構造及び端子取付方法
JP2003338330A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Mitsubishi Cable Ind Ltd 端子接続方法及び端子接続構造
US20100130072A1 (en) 2005-12-22 2010-05-27 David Charles Cecil Integral bonding attachment

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2385792A (en) 1942-08-17 1945-10-02 Aircraft Marine Prod Inc Electrical connector
NL102635C (ko) * 1954-07-06
US3656092A (en) * 1970-08-07 1972-04-11 Amp Inc Terminal device for welded termination of electrical leads
US3717842A (en) * 1971-02-26 1973-02-20 Perfection Electrical Prod Inc Method of connecting aluminum wire to electrical terminals
DE2544927A1 (de) 1975-10-07 1977-04-21 Roesler Karl Heinz Kabelbefestigungselement, insbesondere kabelschuh fuer batterieladekabel o.dgl.
US4913678A (en) * 1989-02-02 1990-04-03 Gte Products Corporation Electrical contact
FR2686459B1 (fr) * 1992-01-21 1996-07-05 Aerospatiale Procede de raccordement d'un cable electrique comportant une ame en metal leger sur un element d'extremite normalise, et piece de raccordement pour la mise en óoeuvre de ce procede.
JP3311640B2 (ja) * 1996-12-26 2002-08-05 矢崎総業株式会社 電線導出部の防水構造
DE19902405B4 (de) * 1999-01-22 2005-10-27 Feindrahtwerk Adolf Edelhoff Gmbh & Co Verfahren zur Herstellung einer korrosionsresistenten, elektrischen Verbindung
DE10007258A1 (de) * 2000-02-17 2001-08-30 Welcker F Mobiler Kabelverbinder für elektrische Akkumulatoren
JP2002216862A (ja) 2001-01-19 2002-08-02 Yazaki Corp 端子と電線の接続部の防水構造及び防水方法
JP2003338350A (ja) 2002-05-20 2003-11-28 Mitsubishi Cable Ind Ltd 端子接続方法及び端子接続構造
JP2003338328A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Yazaki Corp 溶接端子及びその溶接装置
DE102005027327A1 (de) 2005-06-13 2007-01-04 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindungsstelle, sowie Verbindung zwischen einem elektrischen Leiter und einem metallischen Gehäuse sowie metallisches Gehäuse, bspw. ausgebildet an einem Kabelschuh
US7303450B2 (en) * 2005-09-06 2007-12-04 Lear Corporation Electrical terminal assembly
US7695331B2 (en) 2007-05-01 2010-04-13 Tri-Star Technology Electrical contact assembly including a sleeve member
FR2920599B1 (fr) * 2007-09-05 2009-12-18 Mecatraction Cosse pour connexion electrique et son procede d'assemblage.
DE102007053913A1 (de) * 2007-11-09 2009-05-20 Schunk Sonosystems Gmbh Verfahren zum Reduzieren des Anlegierens von Aluminium sowie Ultraschallschweißvorrichtung
JP5072098B2 (ja) * 2008-01-24 2012-11-14 矢崎総業株式会社 圧着端子
DE102008059481A1 (de) 2008-11-28 2010-06-02 Auto-Kabel Managementgesellschaft Mbh Torsionales Ultraschallschweißen
JP5437741B2 (ja) * 2009-08-24 2014-03-12 矢崎総業株式会社 超音波溶接装置及びその方法
DE102009059307A1 (de) * 2009-12-23 2011-06-30 Schunk Sonosystems GmbH, 35435 Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden von Drähten
EP2362491B1 (de) * 2010-02-26 2017-10-04 Delphi Technologies, Inc. Verfahren zum Verbinden einer elektrischen Leitung mit einem elektrischen Anschlusselement
JP5606127B2 (ja) 2010-04-01 2014-10-15 矢崎総業株式会社 圧着端子の電線に対する接続構造
CN201689998U (zh) 2010-04-08 2010-12-29 邹定锦 一种接线端子
JP5669297B2 (ja) 2010-07-14 2015-02-12 矢崎総業株式会社 端子の接合方法
DE102010031505A1 (de) 2010-07-19 2012-01-19 Stocko Contact Gmbh & Co. Kg Crimphülse für Quetschverbindungen
JP5914943B2 (ja) 2012-07-31 2016-05-11 矢崎総業株式会社 圧着端子付きアルミ電線
AT513003B1 (de) 2012-06-06 2014-05-15 Gebauer & Griller Verbindung eines elektrischen Kabels mit einem Kontaktteil
JP6066609B2 (ja) * 2012-07-30 2017-01-25 矢崎総業株式会社 圧着端子付きアルミ電線

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002124310A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Yazaki Corp 被覆電線の端子取付構造及び端子取付方法
JP2003338330A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Mitsubishi Cable Ind Ltd 端子接続方法及び端子接続構造
US20100130072A1 (en) 2005-12-22 2010-05-27 David Charles Cecil Integral bonding attachment

Also Published As

Publication number Publication date
CN106463846B (zh) 2020-07-07
US10396472B2 (en) 2019-08-27
KR20160147754A (ko) 2016-12-23
DE102014006244A1 (de) 2015-10-29
TW201541766A (zh) 2015-11-01
CA2944234C (en) 2020-06-23
TWI676326B (zh) 2019-11-01
US20170069975A1 (en) 2017-03-09
CN106463846A (zh) 2017-02-22
WO2015165572A1 (de) 2015-11-05
CA2944234A1 (en) 2020-03-17
EP3138160A1 (de) 2017-03-08
EP3138160B1 (de) 2023-07-12
JP2017514286A (ja) 2017-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102189414B1 (ko) 크림프되고 용접된 연결조인트
CN100474701C (zh) 通过外导体柱形部分轴向压接的连接器和同轴电缆
US20130199841A1 (en) Method for prefabricating cables and prefabricated cable
CN110021828B (zh) 带端子的电线和带端子的电线的制造方法
US20140312097A1 (en) Wire connection method and wire connection device
JP6163149B2 (ja) 端子付き電線の製造方法
EP2735057A1 (en) Electric wire connecting method
KR20140123113A (ko) 전선 접속 구조체의 제조방법 및 전선 접속 구조체
JP2009009736A (ja) アルミニウム電線への端子接続構造
KR101833659B1 (ko) 와이어 하니스, 피복 도선과 단자의 접속 방법 및 와이어 하니스 구조체
JP2015041509A (ja) 導電路及び電線
US9225106B2 (en) Environmentally sealed contact
JP2019216037A (ja) ワイヤーハーネス、接続端子、及び、ワイヤーハーネスの製造方法
CN108075242B (zh) 电线的接合结构以及电线束
JP2017130330A (ja) 端子付き電線、ワイヤハーネス
JP2007305355A (ja) 端子及び端子付きアルミ電線とその製法
JP2017084600A (ja) 端子付電線及び端子付電線の製造方法
JP5695987B2 (ja) 単芯電線及び単芯電線の端子圧着構造
JP2011150841A (ja) 端子付きケーブル
KR20150120846A (ko) 전선 접속 구조체, 전선 접속 구조체의 제조 방법, 전선 접속 구조체를 구비한 커넥터, 및 압착용 금형
WO2016031795A1 (ja) 端子付き電線の製造方法
KR100993098B1 (ko) 고정용 압착밴드, 이를 이용하여 차폐 커넥터와 일괄형 편조차폐선을 결합하는 방법 및, 차폐 커넥터 구조체
CN208111701U (zh) 端子
JP5011173B2 (ja) 端子圧着装置、及びワイヤーハーネスの製造方法
JP2009054357A (ja) シールド電線の端末接続構造ならびに端子付きシールド電線および端子付きシールド電線の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20161021

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20200129

Comment text: Request for Examination of Application

PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20200129

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20200317

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20200826

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20201202

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20201204

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20201207

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20231121

Start annual number: 4

End annual number: 4