맞춤형의 견고한 커넥터 솔루션에 대한 고려 사항

운송, 화학, 이산 부품 제조, 배송을 비롯한 다양한 산업에서는 견고한 부품을 필요로 합니다. 중장비 및 오프로드 차량, 트럭 및 버스, 건설 차량, 군용 장비의 엔진, 기어박스 및 기타 다양한 부품에 전자 회로망이 사용됨에 따라 열악한 조건을 견딜 수 있는 견고한 커넥터에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 2023년 147억 5천만 달러에 달했던, 견고한 전자 장치에 대한 글로벌 시장의 가치는 10년 후 337억 2천만 달러로 성장할 것으로 예상됩니다.

여기에서는 견고한 커넥터를 선택하는 데 영향을 미치는 요인과 이러한 견고한 커넥터를 특정 응용 분야에 맞게 맞춤화하는 방법에 대해 간략하게 알아보겠습니다.

견고한 특수 커넥터 선택

커넥터는 산업 장비에서 중요한 기능을 수행합니다. 즉 전력, 전자 신호, 데이터가 제품 내 다양한 부품 사이나 두 개 이상의 부품 사이에서 안전하게 전송되도록 합니다.

견고한 커넥터를 선택할 때 고려해야 할 주요 요인은 다음과 같습니다.

• 열악한 조건(예: 진동, 내충격성을 테스트하는 고부하 또는 갑작스러운 부하, 충격, 극한 온도, 먼지)에 대한 내성.
• 밀봉 등급(IP67, IP69K)과 같은 표준 준수(성능 무결성 보장). 해당 응용 분야에 따라 부품은 가솔린, 디젤, 유압, 변속기, 브레이크액, 윤활유에 접촉할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 커넥터는 압력 세정에 견딜 수 있어야 합니다. 즉, IP69K 등급이 필요합니다. 꼭 맞는 시일은 부식성 또는 열악한 유체 환경에 지속적으로 노출되어도 누설을 방지하고 기능을 유지할 수 있습니다.
• 전압 및 전류 정격과 같은 전기적 사양(정상적 작동 과정 동안 커넥터가 예상된 전기 부하 및 변동을 견딜 수 있도록 보장).
• 커넥터의 무결성을 손상시키지 않는 하우징 재료.
• 전자 신호를 오래 중단하지 않고 커넥터를 빠르게 조립, 결합, 분해할 수 있는 사용 편의성.

ITT Cannon은 가장 열악한 환경을 위한 다양한 소형 경량 커넥터를 제조합니다. 특히, ITT Cannon APD 계열(그림 1)은 열악 환경을 위한 전 플라스틱 커넥터 솔루션으로, 최대 48V/500V 및 최대 240A 정격의 응용 제품을 위해 설계되었습니다. 옵션에는 1접점 및 2접점 고전력, VDE 인증 4접점 고전압 솔루션과 51접점 고밀도 커넥터가 포함됩니다.

그림 1: ITT Cannon의 APD 커넥터 계열은 단단한 시일을 위한 베이요넷 결합 메커니즘을 갖춘 전 플라스틱 옵션입니다. 이 커넥터는 여러 험한 작동 조건을 견딥니다(이미지 출처: ITT Cannon).

APD 커넥터 계열은 빠른 120도 회전을 지원하는 베이요넷 결합 메커니즘을 제공하여 IP67/IP69K 표준에 따른 신뢰할 수 있는 밀봉을 보장합니다. -40°C ~ +125°C(-40°F ~ +257°F)의 극한 온도를 견디도록 설계된 이 커넥터 계열은 AWG 22 ~ AWG 0의 전선 크기를 수용하며 고전력 및 고전압 변형으로 제공됩니다. 콤팩트하고 가벼우며 조립이 쉬운 이 계열은 다양한 응용 요구 사항을 충족하는 포괄적인 부속품 및 툴링 솔루션과 함께 1/2/4/6/7/19/37/51접점의 여러 변형을 제공합니다.

이 계열에는 커넥터를 다양한 구성으로 사용할 수 있도록 하는 모듈식 APD 플레이트(그림 2)도 포함되어 있습니다.

그림 2: APD 모듈식 인터페이스는 조립 및 유지 보수에 소요되는 시간을 줄이는 데 도움이 되는 다양한 접점으로 구성할 수 있습니다(이미지 출처: ITT Cannon).

인터페이스는 캐빈-섀시 및 중앙 집중식 상호 연결 응용 분야의 커넥터를 효과적으로 관리하기 위한 것입니다. APD 플레이트는 APD 상호 연결의 간단하고 빠른 설치, 재구성, 결합/분리를 보장하며, 이는 조기 실패를 방지할 수 있는 방법 중 하나입니다. 또한 모듈식 APD 플레이트를 사용하면 유지 보수가 더 쉬워지며 비좁은 공간을 더 효율적으로 활용할 수 있습니다. 표준화된 솔루션은 서로 다른 부품 및 시스템 간에 손쉽게 전송할 수 있습니다.

커넥터의 실패 메커니즘

험한 조건에서 장비를 작동할 때 고려해야 할 가장 중요한 요소 중 하나는 정상 작동 동안 부품이 고장나지 않도록 하는 것입니다. 그럴려면 다음을 포함하여, 커넥터에 고장이 발생할 수 있는 다양한 방법을 신중하게 평가해야 합니다.

부식 및 오염: 열악한 유체, 진흙, 습기에 계속적으로 또는 빈번하게 노출될 경우 커넥터 부품에 부식을 일으키거나 결과적으로 신호 감쇠가 발생할 수 있습니다. ITT의 APD 계열의 플라스틱 하우징은 부식과 습기를 견디며 가장 열악한 환경 조건에서도 손쉽게 유지 관리할 수 있습니다.

진동 및 충격: 비포장 도로 또는 이와 유사한 야지에서 계속적으로 거칠게 부딪히면 오프로드 차량의 진동 및 충격이 증가할 수 있습니다. 도로 상태만 커넥터에 마모를 일으키거나 결과적으로 고장을 일으키는 것은 아닙니다. 원형 APD 계열 커넥터는 베이요넷 결합 설계를 사용하며 이는 극심한 진동을 처리하는 데 특히 적합합니다.

부적절한 조립 및 유지 관리: 커넥터는 정밀한 방법으로 조립해야 하며, 프로토콜을 무시하면 부품이 뒤틀리거나 굽혀져 성능을 손상시킬 수 있습니다. 손쉬운 조립과 해체는 커넥터 수명을 보장하는 데 도움을 줍니다.

전기 과부하로 인한 과열: 커넥터는 특정 전류 또는 전압을 견디고 어느 정도의 서지를 견딜 수 있도록 정격이 지정되었습니다. 이러한 제한이 초과될 경우 멜트다운으로 인해 시스템 부품에 대한 손상이나 신호 손실이 발생할 수 있습니다.

커넥터에 고장이 발생할 수 있는 다양한 원인을 고려할 때 복잡한 시스템에서 커넥터를 사용하려면 특정 응용 분야와 작동 조건을 이해해야 합니다.

특수 응용 분야를 위한 견고한 맞춤형 커넥터

포괄적인 커넥터 제품군은 맞춤화의 시작점 역할을 하기도 합니다.

ITT Cannon의 세 가지 맞춤식 솔루션 예제를 통해 다양한 특정 사용 사례에 대한 APD 커넥터의 적응성을 확인할 수 있습니다.

예를 들어, 한 엔진 제조 회사가 선박이나 기차에 사용되는 대형 디젤 엔진을 위한 맞춤형 솔루션을 필요로 했습니다. 이러한 장비에서 커넥터는 효율적인 동력 전달과 기어박스 및 프로펠러 같은 다양한 시스템 통합을 보장해야 합니다. 솔루션이 고려해야 할 주요 조건에는 엔진 오일에 대한 노출, 강력한 진동, 엔진실 내의 제약된 공간이 포함되었습니다. 이러한 문제를 처리하는 과정에서 APD 계열 7접점 커넥터가 사용되었습니다. 최종 솔루션에는 시일의 견고함을 보장하고 진동 및 압력 저항을 개선하기 위해 추가적인 O 링이 포함되었습니다. 스테인리스 강 스프링 클립으로 커넥터를 제 자리에 고정했습니다. 제약된 공간을 효율적으로 사용하기 위해 맞춤형 솔루션의 실장 면적은 표준 솔루션의 절반이었습니다.

또 다른 예로, 한 농업 및 건설 장비 제조업체가 트랙터 변속기를 위한 이중 클러치 기어박스를 위한 맞춤형 커넥터 솔루션이 필요했습니다. 이러한 기어박스를 사용하면 기어 변경 시 쉽고 매끄러운 전환이 가능하며 이는 고속 레이싱카 및 트랙터에서 특히 유리한 특성입니다. 커넥터 시스템이 극복해야 할 특별한 과제 중 하나는 기어박스의 고유한 모양으로 인해 커넥터의 모양과 형태를 재구성해야 한다는 것이었습니다. 기어 오일에 대한 과도한 노출과 높은 저항도 문제가 되었습니다. 최종 솔루션에는 APD 19접점 인터페이스를 기반으로 하는 대형 6접점 전력 커넥터 2개(그림 3)와 신호 전송을 위한 소형 APD 4접점 기반 커넥터 4개의 서로 다른 총 6개 연결이 필요했습니다. 두 개의 맞춤형 O 링은 내진동 요구 사항을 충족했습니다.

그림 3: ITT Cannon의 APD 19접점은 트랙터 변속기를 위한 이중 클러치 기어박스 솔루션을 위한 기반이 되었습니다(이미지 출처: ITT Cannon).

마지막으로 선택적 환원 촉매(SCR) 펌프의 디젤 배기 유체는 상용차 제조업체의 주요 과제였습니다. 커넥터는 부식성 환경과 좁은 공간에서의 작동을 모두 견뎌야 했습니다. 솔루션에는 맞춤형 커넥터를 위한 시작점인 APD 37접점에 대한 실질적인 폼 팩터 수정이 포함되었습니다. 스테인리스 강 브라켓은 커넥터 조립품을 제 자리에 고정하여 진동으로 인해 밀봉이 손실되지 않도록 합니다

결론

열악한 환경은 기름에 대한 노출 및 극한의 온도부터 갑작스러운 충격과 진동에 이르기까지 매우 다양하며 광범위한 범위를 포괄할 수 있습니다. 이러한 요소가 혼합된 여러 사용 사례에서 맞춤형 커넥터 솔루션을 필요로 합니다. APD 커넥터 계열은 다양한 응용 제품을 위한 좋은 시작점입니다. 다양한 옵션은 여러 최종 사용자에게 적합할 뿐만 아니라 특정 수정이 필요한 경우 손쉽게 맞춤화할 수 있습니다. 군사 작전, 항공, 트럭 운송, 농업 등 어떤 분야에서든 APD 커넥터 계열은 신호, 데이터 및 연결 무결성을 잃지 않고 열악한 작동 조건을 견딜 수 있도록 설계되었습니다.