KR0163359B1 - 유도 접합 장치 및 방법 - Google Patents

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KR0163359B1
KR0163359B1 KR1019930015940A KR930015940A KR0163359B1 KR 0163359 B1 KR0163359 B1 KR 0163359B1 KR 1019930015940 A KR1019930015940 A KR 1019930015940A KR 930015940 A KR930015940 A KR 930015940A KR 0163359 B1 KR0163359 B1 KR 0163359B1
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제이. 생크 토마스
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레너드 브르조조우스키
로버트론 코퍼레이션
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Abstract

본 발명은 구조 부재 사이에 배치된 접합 물질을 가열함으로써 구조 부재를 접합하는 유도 코일에 관한 것이다. 유도 코일은 평행하지 않은 상태로 배치되고 두 평행한 구조적 부재의 한 표면에 인접배치되며 두 평행한 부재의 일측 가장자리를 따라 배치된 제1 및 제2요소를 포함한다. 일실시예에서, 제1 및 제2요소는 인접한 단부에서 서로 접합된다. 베이스 및 상승부는 제1요소의 간격을 두고 배치된 중간 단부에 연결되어 유도 코일을 고주파 전류의 소오스에 접촉시킨다. 제1 및 제2요소, 베이스 및 상승부는 중공 관상 부재로 형성되고, 그 부재를 관통하여 냉각제가 유동하게 되는 냉각제 유동 경로를 형성한다.

Description

유도 접합 장치 및 방법
제1도는 점접합에 사용되는 종래의 유도코일의 측면도.
제2도는 점접합에 사용되는 종래의 다른 유도코일의 사시도.
제3도는 간격을 두고 대향상태로 배치된 한 쌍의 유도코일을 가진 종래의 또다른 유도코일의 측단면도.
제4도는 본 발명의 유도코일의 바람직한 실시예의 정면도.
제5도는 제4도에 도시된 유도코일의 단면도(端面圖).
제6도는 제4도에 도시된 유도코일의 분해사시도.
제7도는 본 발명의 유도코일의 또다른 실시예의 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
50 : 유도 가열 코일 52 : 접합 재료
54 : 하부 판 56 : 내부 판
58 : 외부 가장자리 60 : 측면 가장자리
64 : 제1요소 66 : 제1다리부
68 : 제2다리부 70 : 제2요소
72 : 제2다리 74 : 제1단부 다리
76 : 제2단부 다리 78 : 제3단부 다리
80 : 제4단부 다리 82 : 제1상승부
84 : 제2상승부 86 : 제1베이스 부재
88 : 제2베이스 부재 100,102,104 : 리브
본 발명은 두 금속판의 평행 가장자리 사이에 배치된 접합 재료를 가열함으로써 두 개의 판을 접합시키기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 접합물질을 전기적으로 가열하여 두 판을 서로 접합시키는 전기 가열장치에 관한 것이다.
나란히 배치된 두 구조 요소 혹은 금속 판을 열경화가능한 접착성의 접합 재료를 사용하여 접합시키는 방법은 자동차 산업에서 널리 사용되어 왔다. 이러한 접합 기술은 문, 데크 덮개, 후드 및 그와 비슷한 부속품에 사용된다. 이러한 접합 기술에 있어서는, 두 금속판 혹은 패널은 한쪽 판의 가장자리가 다른 쪽 판의 인접한 가장자리를 감싸기 전에, 두 판 사이에 놓여진 적당한 접합 재료에 의한 가장자리 중복 방법으로 배열된다. 그 후, 열을 접합재료에 인가하여 접합재료를 경화함으로써 두 구조 요소 또는 판 사이에 강한 접합력을 형성시킨다.
자동차의 조립이 생산성과 직결된다는 것은 공지의 사실이다. 이를테면, 전기 유도 코일은 접합 재료를 빨리 처리하기 위해 필요한 열을 제공하는데 사용되었다. 이러한 유도 코일은 자기장을 발생시켜 금속판을 가열하는 열을 발생시키는 고주파 전류를 운반하는 바, 고주파 전류에 의해 발생된 열은 두 판 사이에 배치된 접합재료로 전도되어 접합재료를 경화시킨다. 문, 데크 덮개, 후드 및 그와 유사한 구성요소들이 둘러싸여진 경계영역은 상당히 넓기 때문에, 이러한 유도코일을 경계의 길이를 따라 선택된 장소에만 사용함으로써, 유도 코일이 놓여진 장소에서만 접합 재료를 점 경화한다. 접합재료의 나머지 부분은 이후에 부속품 조립 과정 동안, 이를테면 자동차가 페인트 오븐을 통해 지나갈 때 경화된다. 유도코일을 부속품의 가장자리 및 전체 경계 가장자리 주위에 사용함으로써, 한번에 모든 접합재료를 처리하도록 하는 방법 또한 알려져 있다.
접합에 사용되는 전형적인 종래 기술의 유도코일은 제1도에 도시되어 있다. 이 전형적인 장치에서, 유도코일(10)은 절연 재료 지지대(12) 아래에 위치한다. 지지대(12)는 외부 판 혹은 패널(14) 및 내부 판 혹은 패널(16)의 경계 가장자리(13)를 수용하고 지지한다. 접착성 접합재료(18)의 길고 가는 조각은 경계 조작 전에 외부 및 내부 판(14,16)사이에 배치된다. 유도코일(10)을 통한 고주파 전류의 통과는 금속판(14,16)내에 열을 일으키는 자기장을 발생시키고, 이 열은 전도되어 유도코일(10) 영역내의 접합재료를 경화시킨다.
제2도는 또 다른 전형적인 유도코일을 도시한 것으로, 미합중국 특허출원 제4,950,348호에 대단히 상세하게 설명되어 있다.
유도코일(20)은 제2도에서는 하나만 보여지는 한 쌍의 바깥쪽으로 확장된 다리(22)를 가진 일반적인 직사각형 형태의 코일 부속품을 포함하고, 이것은 보이지는 않지만, 트랜스포머와 같은 전기 전원의 소오스에 연결되어 있다. 상승부(24) 및 설치대(26)는 코일(20)에 접속되어, 코일(20)에 대한 정확한 설치를 제공한다. 코어(28)는 코일(20)의 선택된 위치 둘레에 설치되어, 코일(20)에 의해 발생된 자기장을 집중시킨다. 사용상, 제2도에 도시된 종래 기술의 코일(20)은 제1도에 도시된 판(14,16)에서처럼, 두 중복 판 사이의 경계 접합의 한쪽 면 상에서만 배치된다.
제1도 및 제2도의 종래 기술 장치에 도시된 바와 같이, 단일 유도코일의 사용은 충분한 힘으로 접합재료를 경화하기 위해 오랜 가열 시간이 요구된다. 또한, 단일 유도코일이 두 판의 경계 접합의 한쪽 면 상에서만 위치하기 때문에, 한쪽 판에서 다른 쪽 판 보다 더 많은 열이 발생되어 접합재료의 균일하지 않은 가열의 결과를 가져온다.
제3도는 점 접합에 사용되는 또 다른 종래 기술의 유도코일을 도시한 것이다. 미합중국 특허출원 제4,602,139호에서 대단히 자세하게 설명되는 이 장치에서는, 도시되지 않은 어떤 적당한 기구 혹은 지지대에 의해 고착된 하부 고정부(30)가 전기적 절연재료(34)의 블럭내에 설치된 제1 혹은 하부 유도코일(32)을 지지하고 있다. 하부 고정부(30)는 하부 외부판(36) 및 내부 상부판(38) 사이에 설치된 접착성 접합재료의 길고 가는 조각(40)을 가진 하부 외부판(36) 및 내부 설치 상부판(38)사이에 형성된 경계 접합을 또한 지지한다. 상부 고정부(42)는 상부 고정부(42)내의 전기적 절연재료의 블럭 내에 또한 설치된 제2 혹은 상부 유도코일(44)을 지지한다. 상부 고정부(42) 및 하부 고정부(30)는 각각에 대해서 이동가능함으로써, 두 고정부 사이의 경계판(36,38)의 설치 및 제거를 허용하기 위해서 각각으로부터 분리될 수 있다.
작동의 한 모드에서, 상부 고정부(42)는 경계판(36,38)위로 낮추어짐으로써 판(36,38)의 경계 가장자리의 한 표면 상에 제2 유도코일(44)을 위치시킨다. 제1 혹은 하부 유도코일(32)은 제2코일(44)과 실질적으로 동일한 선상에 위치되지만, 판(36,38)의 경계 가장자리 아래에 위치한다. 판(36,38)의 경계 접합의 대향하는 면상의 두 유도코일(32,44)의 사용은 접합 재료(40)의 좀더 균일한 가열을 일으키는데, 이는 열이 동시에 양쪽 면으로부터 판(36,38)에 제공되기 때문이다. 그러나, 이 장치에 있어서 기구의 설계는, 상부 고정부(42)와 같은 적어도 하나의 고정부가 다른 고정부에 대해서 이동가능하며 그 고정부 사이의 경계판(36,38)의 설치 및 제거를 허용하여야 하므로, 좀더 복잡하다.
따라서, 종래에 사용된 접합 기술보다 더 적은 시간에 적당한 힘으로 접합 재료를 경화하는 신규한 유도 접합 장치 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 접합 적용에서 사용된 기구의 설계를 단순화하는 유도 접합 장치 및 방법을 제공하는 것도 또한 바람직하다. 앞에서 안출된 접합에 사용된 가열 장치보다 적은 시간에 두 판 혹은 패널 사이에 강력하게 경화되는 접합을 발생시키는 유도 접합 장치 및 방법을 제공하는 것 또한 바람직하다.
본 발명은 접합 적용을 위해서 전기 유도코일을 사용하는 유도 접합 장치이다. 유도코일은 두 금속판의 중복되거나 경계되는 부분을, 두 판 사이에 배치된 열 경화성의 접합 물질을 가열함으로써, 접합 하기에 적합하다.
바람직한 실시예 제4도에서, 본 발명의 유도 가열 코일은 제1 평면에 장치된 제1 요소를 포함한다. 제2요소는 제1요소의 제1 평면에 대해서 예정된 각도를 두고 형성된 제2평면내에 장치된다. 모범적인 실시예에서, 제2요소는 제1요소에 대해서 실질적으로 수직을 이루며 배열되고, 일반적으로 L-형 형태로 제1요소의 한측면의 가장자리에 인접하게 위치된다.
제1 및 제2 요소는, 가장 바깥쪽 판의 하부 표면은 제1요소에 인접하도록 배치되고, 두 판의 경계의 측면 가장자리는 제2요소에 인접하도록 배치되는 그들 사이의 한쌍의 경계판의 가장자리를 수용하도록 위치된다. 이러한 장치는 두 판의 밑바닥에서부터 측면 사이, 심지어 표면에서부터의 접합 재료의 가열을 제공함으로써, 그 결과로 판 혹은 패널의 한쪽면으로부터만 가열이 제공된 종래 고안된 유도코일 가열 장치보다, 더욱 균일하게 접합재료가 가열되도록 하고 더욱 빠른 시간에 경화되도록 한다.
비록 제1 및 제2요소가 각각으로부터 완벽히 분리될 수 있더라도, 일실시예에 있어서 제1요소는 일정한 간격을 두는 상호 선형적인 제1 및 제2다리부로 형성된 제1다리 수단이 제공된다. 제1 및 제2단부 다리는 개별적으로 각각의 제1 및 제2다리부의 대향하는 단부에 접합되고, 그로부터 수직으로 연장된다. 제2요소는 제2다리를 포함하는데, 이는 대향하는 단부로 각각 접합되는 제3 및 제4단부 다리를 가지며 제2다리로부터 바깥쪽으로 연장된다. 제1 및 제2단부다리는 제3 및 제4단부다리에 개별적으로 접합함으로써, 단일체 유도코일을 형성하는 단일 구조 내에서, 제1 및 제2요소를 서로 접합시킨다.
베이스 수단은 유도코일을 고주파 전류의 소오스로 연결하기 위해 제1요소에 연결된다. 상승부 수단은 베이스 수단 및 제1요소 사이에 배치된다. 바람직하게, 분리된 베이스 수단 및 분리된 상승부 수단은 제1요소의 제1다리의 각각의 제1 및 제2다리부에 연결된다.
제1 및 제2요소, 베이스 수단 및 상승부 수단은 중공 관상의 전기적 유도 물질 요소로 바람직하게 형성됨으로써, 베이스 수단, 상승부 수단, 및 제1 및 제2요소를 통해 완벽하게 연장되는 내부적인 통로를 가진다. 이 통로는 유도코일을 통한 냉각제 유동경로를 제공한다.
부가적으로, 코어 수단은 제1 및 제2요소의 다리 주위를 일주하는 방법으로 배치됨으로써, 제1 및 제2요소에 의해 발생된 자기장을 집중시킨다.
본 발명에 의해. 제1구조 판을 제2구조판에 접합시키기 위한 유일한 방법이 나타난다. 그 방법은 다음의 단계를 포함한다.
a) 제1판의 경계 가장자리에 대해서 예정된 위치에 제1판의 한쪽표면상에 경화되지 않은 열경화성 접합재료를 배치하는 단계.
b) 제2판의 경계 가장자리가 제1판의 경계 가장자리와 나란히 배열되도록 상기 접합재료에 접촉된 제1판에 대해서 평행한 위치에 제2판을 배치하는 단계.
c) 제1 및 제2판 중 하나의 한쪽 면 및, 제1 및 제2판의 평행된 경계 가장자리에 인접하게 유도 가열기 수단을 배치하는 단계.
d) 제1 및 제2판 중 하나의 한쪽 면, 및 제1 및 제2판의 평행된 경계가장자리에서의 접합 물질에, 유도 가열기 수단으로 부터 열을 유도하여 적어도 제1 및 제2판 사이 및 유도 가열기 수단에 인접한 제1 및 제2판의 평행 가장자리를 따라 접합재료를 경화하는 단계.
본 발명의 방법은 제1 및 제2판을 평행하게 배치한 후에 제1 및 제2판 중 어느 하나의 평행한 경계 가장자리 주위를 제1 및 제2판 중 다른 하나의 경계 가장자리로 둘러싸는 단계를 또한 포함한다. 본 발명의 방법에 의하면, 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는 제1 및 제2판 중 하나의 한 표면에 인접한 제1평면 내에 유도 코일의 제1요소를 배치하는 단계와, 제1 및 제2판의 평행된 가장자리에 인접한 제1요소의 제1평면에 대하여 예정된 각도를 두고 형성된 제2평면 내에 유도코일의 제2요소를 배치하는 단계, 제1 및 제2판 사이의 접합재료의 가열을 유도하도록 제1 및 제2요소에 고주파 전류를 제공하는 단계로 구성된다.
본 발명의 방법 및 유도코일은 종래 고안된 유도코일을 능가하는 중대한 장점 및 접합에 사용되는 유도 가열 방법을 제공한다. 본 발명의 유도코일의 제1 및 제2요소의 L형 배치는 두 평행판 사이에 놓여진 접합재료의 좀더 균일하고 빠른 가열을 제공한다. 그러한 열은 한 판의 측면 가장자리를 통해서 뿐만 아니라 다른 판 중 하나의 한 표면을 통해서도 발생되어지므로, 두 판의 경계 접합 아래에 위치된 단일 코일만을 가진 종래 유도코일 장치보다도 더 빠르게 접합물질을 경화시킨다.
본 발명의 L형 유도코일은 제조 기구의 구조를 또한 단순화하는데, 이는 두 판의 경계 접합이 유도코일에 인접하여 쉽게 장착되고 또, 두 경계판의 대향한 면 상에 장착된 두 개의 대향하고 평행한 유도코일을 가지는 종래 기술의 유도코일 장치처럼 한 코일과 그의 장착 고정부를 다른 코일로 향하게 하거나 멀어지도록 이동할 필요없이, 두 판의 경계 접합이 제거되기 때문이다.
본 발명의 다양한 특성, 장점 및 다른 사용은 다음의 상세한 설명 및 도면을 통해서 좀더 명확해 질 것이다.
제4도, 제5도 및 제6도는 본 발명에 따른 전기 유도가열 코일(50)의 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 유도코일(50)은 외부 구조적인 요소 혹은 금속판(54)의 평행된 장치와 내부 구조적인 요소 혹은 금속판(56)의 평행된 장치 사이에 놓여진 점착성의 접합재료(52)의 길고 가느다란 조각, 방울, 혹은 점을 가열하도록 고안된 것이다. 제5도에 도시된 바와 같이, 하부 판(54)의 외부 가장자리(58)는 내부 판(56)의 외부 가장자리(60) 주위를 감싼다. 감싸는 동작 전에, 접합 재료의 길고 가느다란 조각, 방울 혹은 점(52)은 하부 판(54)의 한쪽 표면에 공급되고, 이후에 내부 판(56)의 가장자리(60)는 접합 재료에 함께 접촉된다. 내부 판(56)의 가장자리(60) 둘레에 하부 판(54)의 외부 가장자리(58)를 감싸는 동안, 접합 재료(52)의 부분은 내부 판(56)의 측면 가장자리(60) 둘레 및 내부 판(56)과 외부 판(54)의 외부 가장자리(58) 사이의 내부 판(56)의 대향하는 표면 위로 압착된다.
한 실시예에서, 유도코일(50)은 상호 선형적인 제1 및 제2다리부(66,68)을 가진 제1요소(64)를 포함한다. 제1 및 제2다리부(66,68)은 직선으로 장치되고, 제4도와 제6도에서 보이는 바와 같이 짧은 거리로 분리되어 간격을 두게 된다. 유도코일(50)은 제2다리(72)로 형성된 제2요소(70)를 또한 포함한다. 제2요소(70)는 제1요소(64)에 대하여 예정된 각도를 두고 배치된다. 바람직하게, 제2요소(70)의 평면은 제1요소(64)의 평면에 실질적으로 수직으로 배치된다. 이것은 제1요소(64)와 제2요소(70)가 제5도에 도시된 바와 같이, 두 판(54,56)의 경계접합의 가장자리에 인접하게 배치되는 동안, 두 판(54,56) 사이에 경계의 한쪽 면에 인접하게 배치된다.
제1 및 제2요소(64,70)는 접합재료(52)의 짧은 길이의 점 접합을 위해, 혹은 부속품의 전체 주변 가장자리의 접합을 위해 원하는 길이로 제공된다.
제1 및 제2요소(64,70)가 단일체 유도코일에 접합하도록 하는 수단들이 제공된다. 접합수단은 제1요소(64)의 제1 및 제2다리부(66,68)에 개별적으로 접합되거나 혹은 완전하게 형성되는 제1 및 제2단부 다리(74,78)를 포함한다. 제6도에 도시된 바와 같이 제1 및 제2단부다리(74,76)는 제1 및 제2다리부(66,68)의 한쪽 단부에 각각 땜질되어 있다. 제1 및 제2단부다리(74,76)는 제1요소(64)의 제1 및 제2다리부(66,68)와 동일한 제1평면에 있다. 제3 및 제4단부다리(78,80)는 각각 제2요소(70)의 다리(72)에 접합되거나, 완전하게 형성된다. 모범적인 실시예에서, 제3 및 제4단부다리(78,80)는 제2요소(70)를 형성하는 다리(72)의 대향하는 단부에 땜질되고, 제2요소(70)와 동일한 제2평면에 있게 된다. 또한, 제1 및 제2단부다리(74,76)은 땜질에 의해 제3 및 제4다리(78,80)에 각각 접합됨으로써, 제1 및 제2요소(64,70)를 서로 완전히 연결시킨다. 이것은 제 1 및 제 2 요소(64, 70)를, 인접한 두 금속판(54,56)의 경계 접합을 쉽게 수용하기에 적합하도록 실질적으로 L형 형태로 위치시킨다.
예시적인 구성에서, 제1 및 제2상승부(82,84)로 형성된 상승부 수단은 각각 제1요소(64)의 제1 및 제2다리부(66,68)에 접합되고, 제1 및 제2다리부로부터 실질적인 수직으로 연장된다. 제1 및 제2상승부 부재(82,84)는 각각 제1 및 제2베이스 부재(86,88)에 완전히 접합되거나 연결되어 있고, 이것은 도시되지 않았지만 일반적인 트랜스포머, 전기 버스바 등과 같은 고주파 전류의 소오스에 유도코일(50)을 접속하기 위한 베이스 수단을 형성한다. 장착장치(90)는 제1 및 제2베이스 부재(86,88)에 형성됨으로써, 유도코일(50)이 전류 소오스에 장착되도록 잠그개를 수용한다.
리브(100,102)는 제4도, 제5도 및 제6도에 도시된 바와 같이 완전하게 형성되고, 제1베이스 요소(86)와 제1상승부 요소(82)의 대향하는 면 사이로 연장된다. 유사한 리브의 쌍(104)은 제2베이스 요소(88)와 제2상승부(84)의 대향하는 면 사이에 또한 제공된다. 부가적으로, 플라스틱과 같은 전기적 절연 재료의 층(106)은 리브(100,102,104)의 간격을 두는 부, 제1 및 제2상승부 부재(82,84) 및 제1요소(64)의 제1 및 제2다리(66,68)의 표면부 사이에 배치됨으로써, 이러한 요소들 사이의 전기적인 절연을 제공한다.
제1 및 제2상승부 부재(82,84) 및 제1 및 제2베이스 부재(86,88) 뿐만 아니라 제1 및 제2요소(64,70)의 모든 구성 요소부들은 구리와 같은 전기적 전도 재료로 형성된다. 또한, 제1 및 제2요소(64,70) 및 제1 및 제2상승부 부재(82,84)의 모든 구성요소들은 도면 부호 92에 의해 나타난 내부 통로를 가지는 중공 관상의 부재로 형성되고, 이를 통해 연장된다. 통로(92)는 각각의 베이스 부재(86,88)를 통해 개방되고, 전체 유도코일(50)을 통해 연장됨으로써, 베이스 부재(86,88) 내의 통로(92)의 단부가 냉각제의 소오스에 연결될 때 냉각제 유동 경로를 제공한다. 유도코일(50)을 통한 냉각제의 유동은 유도코일(50)로부터 열을 제거한다.
각각의 제1 및 제2단부 다리(74,76) 그리고 제3 및 제4단부 다리(78,80)에 의한 제1 및 제2요소(64,70)의 완전한 접속은 자기장을 발생시키는 단일체 유도코일을 형성하고, 이때 고주파 전류가 단일체 유도코일을 통해 흐른다. 자기장은 제1 및 제2요소(64,70) 영역 내의 금속판(54,56)의 가열을 발생시키고, 이 열은 판(54,56)을 통해 그 사이에 놓여진 접합 물질로 유도된다. 예정된 시간동안, 열의 적용은 적어도 유도코일(50)에 인접한 접합 재료(52)를 부분적으로 혹은 전반적으로 경화시킨다. 본 발명의 유도코일(50)의 제1 및 제2요소(64,70)의 L형 배치 때문에, 강력 고체상태로의 접합 재료(52)의 경화는 종래 고안된 점 경화에 사용되는 단일체 유도코일 장치보다 매우 빨리 수행되는데, 이는 열이 경계 접합의 측면 가장자리로부터 뿐만 아니라 경계 접합의 밑면으로부터 공급되기 때문이다. 측면 가장자리로부터 복사된 열이 외부 판(54)의 중복된 외부 가장자리(58) 및 내부 판(56)위에 놓여진 접합 재료를 또한 가열한다. 따라서, 접합 재료(52)의 가열은 동시에 세 지역에서 발생되므로, 그것에 의해 강력한 상태로 접합물질을 경화시키는데 요구되는 시간이 실질적으로 감소된다. 제5도에서 도시되고, 상기에서 설명한 바와 같이, 두 측면으로부터 접합 재료의 가열을 상기에서 설명한 종래 기술의 유도코일 처럼 한 측면으로부터의 가열과 비교해 볼 때, 접합 재료내에서 상승된 레벨의 힘을 발생시킨다.
예를 들면, 3 - 30kHz 사이의 주파수에서 유도코일(50)을 통해 흐르는 전류는 접합 재료(52) 내에서 250°- 450°사이의 온도를 발생시킬 수 있다. 가열 시간 및 판(54,56) 에서의 결과적인 경화 온도에 따라서, 본 발명의 L형 유도코일(50)은 접합 재료(52)의 경화력에 있어서 제1도 및 제2도에 도시된 단일체 코일 장치를 능가하여 500%까지 향상됨이 증명되었다.
자기코어의 집중은 제1 및 제2요소(64,70)의 예정된 부분 주위에 제공됨으로써, 제 1 및 제2요소(64,70)에 의해 생성된 자기장을 집중시킨다. 예를 들면, U형 제1 및 제 2 자기코어(94, 96)는 제 1 요소(64)의 제 1 및 제 2 다리부(66,68)에 접합되고 장착된다. 유사하게, 가늘고 긴 U형 자기코어(98)는 제2요소(70)의 다리(72) 주위에 놓여진다.
마지막으로, 유도코일(50)은 보호요소(108,110)로 제공되는데, 이것은 제1요소(64) 및 제2요소(70)에 불변적으로 고정되고, 제1 및 제2요소(64,70)에 대해 경계 판(54,56)의 외부 패널(54)의 접촉을 막는 적합한 보호 표면을 제공한다. 판(54)은 도시되지 않은 적합한 고정부나 기구에 의해 지지됨으로써, 유도코일(50)에 접촉되지 않으면서 인접하게 놓여진다.
사용상에 있어서, 접합 재료(52)의 길고 가느다란 조각은 외부 패널(54)의 경계 가장자리(58)로부터 간격을 둔 위치에서 외부 패널(54)로 처음에 제공된다. 내부 패널(56)은 이후에, 외부 패널(54)에 대해서 평행된 위치로 오게 되고, 접합 재료(52)의 길고 가느다란 조각에 접촉한다. 외부 판(54)의 외부 가장자리(58)는 이후에 내부 판(56)의 외부 가장자리(60) 주위로 굽어지거나, 주위를 둘러쌈으로써, 두 판(54,56) 사이의 경계 접합을 발생시킨다. 경계 접합은 이후에, 유도코일과 인접하게 배치된다. 유도코일(50)내의 내부 통로(92)를 통한 냉각제 유동과 함께, 고주파 전류는 유도코일(50)에 공급된다. 이 전류는 자기장을 유도하는데, 이는 유도코일(50)의 제1 및 제2요소(64,70)에 바로 인접한 위치에서의 금속패널(54,56)의 가열을 야기한다. 이러한 열은 접합 재료(50)에 전도되고, 접합 재료(52)를 강력 고체상태로 경화시킴으로써, 두 판(54,56)이 함께 접합되도록 한다. 접합된 제1 및 제2판(54,56)은 이후에 유도코일(50)로 부터 제거된다.
제7도는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 독립된 동일한 유도코일(110,112)이 각각에 대해서 실질적으로 수직 방향으로 배치됨으로써, 유도코일(50)과 같은 방법으로 상기에서 설명한 판 금속패널 사이에서 판 금속 패널(54,56)과 같은 두 판 금속 패널의 경계 접합을 수용하도록 한다.
두 유도코일(110,112)이 동일하기 때문에, 다음의 설명은 유도코일(110)에 대해서만 제공될 것이고, 유사하게 구성된 유도코일(112)에 대해서도 이해될 것이다.
유도코일(110)은 단부 다리(118,120)에 각각 접속된 제1 및 제2하부 다리(114,116)로 형성된 제1요소를 포함한다. 가늘고 긴 상부 다리(122)는 단부 다리(118,120)의 대향하는 단부 사이로 확장된다. 다리(114,116,118,120,122)는 땜질에 의해서 완전히 형성되거나, 서로 접합됨으로써, 단일체 유도코일(110)을 형성한다. 제1 및 제2상승부부재(124,126)는 다리(114,116)에 접합되고, 그로부터 수직으로 확장되며, 베이스 부재(128,130)에 각각 접속된다. 리브(127,129)는 상승부(134)와 베이스 부재(128) 사이 및 상승부(126)와 베이스 부재(130) 사이에 각각 접속된다. 적합한 절연은 상승부 부재(124,126)와 베이스 부재(128,130) 사이에, 상기 설명한 것과 제5도에 도시된 바와 같이, 위치된다. 자기코어(132) 집중은 유도코일(110)에 의해 발생된 자기장을 집중시키기 위해 다리(122)의 둘레에 배치된다.
내부 냉각제 경로는 각각의 다리, 각 유도코일(110,112)의 상승부 및 베이스로 형성되어, 상기 설명한 바와 같이 동작동안 유도코일(110)을 통하는 냉각제의 유동을 위해 사용된다.
두 독립되고, 수직으로 배치된 유도코일(110,112)로 형성된 제7도에 도시된 실시예는 상기에서 설명되고, 제4-6도에서 도시된 유도코일(50)처럼 동일한 방법으로 작동된다. 제1유도코일(110)은 제2유도코일(112)이 두 판(54,56)이 경계 접합의 인접한 측면 가장자리에 배치되는 동안, 두 판(54,56)의 경계 접합에 인접한 한 표면에 위치된다. 각 유도코일(110,112)을 통한 고주파 전류의 동시 흐름은 자기장을 발생시킴으로써, 금속판(54,56)의 가열 및 두 판 사이에 놓여진 접합 재료의 결과적인 가열 및 연속적인 경화를 야기시킨다.
요약하면, 두 평행한 금속판 사이에 배치된 접합재료를 가열하고 경화하기 위한 방법 및 유일한 유도코일을 나타낸 것이다. 본 발명의 유도코일은 제1 및 제2요소의 유일한 비평행의, 바람직하게 L형인, 실질적으로 직교한 장치를 포함하며, 이것은 두 판의 한 표면으로부터 및 측면 가장자리 표면으로부터 동시에 접합 재료에 열을 공급함으로써, 강력 고체상태로 접합 재료가 더욱 균일하고 더욱 빠르게 가열되고 연속적인 경화를 하도록 한다. 요소의 L형 장치는 제조기구의 설계를 또한 단순화하는데, 이는 두 금속판의 경계 접합이 쉽게 위치될 수 있고 경계 접합의 한 표면의 맞물림으로 하나의 유도코일을 가져가기 위해서 부분을 이동할 필요없이 유도코일로부터 제거될 수 있기 때문이다.

Claims (35)

  1. 두 금속판의 경계 가장자리 사이와 그에 인접 배치된 열경화성 접합물질을 경화하여, 두 금속판을 서로 접합하도록 두 금속판의 평형 부분을 유도 가열하는 유도 가열 코일에 있어서, 제1평면내에 배치되어, 두 금속판중의 하나에 인접하여 배치된 제1유도 가열 표면과, 상기 두 금속판 사이에 배치된 접합물질을 형성하는 제1요소(element), 상기 제1요소의 제1평면에 대해서 예정된 각도로 제2평면내에 배치되어, 상기 두 금속판의 경계 가장자리에 인접하여 배치된 제2유도 가열 표면과, 상기 두 금속판 사이에 배치된 접합물질을 형성하는 제2요소와, 상기 제1 및 제2요소에 고주파 전류를 공급하는 공급 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2요소의 평면이 상기 제1요소의 상기 제1평면에 거의 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  3. 제1항에 있어서, 단일체 코일을 형성하도록 상기 제1 및 제2요소를 서로 접합시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1요소는 제1다리 및 상기 제1다리의 양쪽 단부에 수직으로 접합되는 제1 및 제2단부 다리를 포함하고, 상기 제2요소는 제2다리 및 상기 제2다리의 양쪽 단부에 각각 접합되고, 그 단부에서 수직으로 연장되는 제3 및 제4단부 다리를 포함하고, 상기 제1 및 제2단부 다리는 상기 제3 및 제4단부 다리에 각각 연결되어 단일체 코일 내에서 상기 제1 및 제2요소를 접합시키는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1다리는 공통 평면에 간격을 두고 배치된 제1 및 제2다리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  6. 제3항에 있어서, 고주파 전류 소오스에 상기 유도 가열 코일을 장착하는 베이스 수단과, 상기 베이스 수단을 상기 제1요소에 접속하는 상승부 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  7. 제4항에 있어서, 간격을 두고 나란히 배열된 제1 및 제2베이스 부재와, 상기 제1 및 제2베이스 부재에 각각 접속되고 그 부재에서 연장되며, 상기 제1요소의 제1 및 제2다리부에 각각 접속되는 제1 및 제2상승부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1다리는 간격을 두고 공통 평면상에 배치된 제1 및 제2다리부를 포함하고, 상기 제1베이스 부재, 상기 제1상승부, 상기 제1다리부, 상기 제1단부 다리, 상기 제3단부 다리, 상기 제2 다리, 상기 제4단부 다리, 상기 제2단부 다리, 상기 제2다리부, 상기 제2상승부, 및 상기 제2베이스 부재는 직렬로 접속되어 연속적인 단일체 코일감김을 형성하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2요소와 상기 상승부 수단은 중공 관상 부재로 형성된 것을 특징으로 하는 온도 가열 코일.
  10. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2요소에 형성되어 상기 제1 및 제2요소를 통해 냉각제를 유동시키는 유체 유동 경로 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  11. 제3항에 있어서, 상기 접합 수단은 상기 제1 및 제2요소에 각각 접합된 단부 다리를 포함하며, 상기 제1요소의 각 단부 다리가 상기 제2요소의 각 단부 다리에 각각 접속되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  12. 제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2상승부와, 상기 제1 및 제2베이스 부와, 상기 제1요소의 상기 제1 및 제2다리부 사이에 배치된 절연 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2요소의 부분을 일주하여 상기 제1 및 제2 요소에 의해 생성된 자기장을 집중시키는, 자기 코어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  14. 제4항에 있어서, 상기 제1요소의 상기 제1다리 둘레 및 상기 제2요소의 상기 제2다리 둘레에 장착되어 상기 제1 및 제2요소에 의해 발생된 자기장을 집중시키는 자기 코어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2요소 위에 장착되어 두 금속판을 장착하기 위한 보호 표면을 제공하는 보호 표면 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  16. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2요소는 제1다리, 상기 제1다리의 양쪽 단부에 접합된 제1 및 제2단부다리, 및 상기 제1다리로부터 간격을 두고 배치되며 상기 제1 및 제2단부다리에 각각 접합하는 제3 및 제4다리를 각각 포함하고, 상기 각각의 제1 및 제2요소의 상기 제1다리, 상기 제2 및 제3단부다리, 및 상기 제3 및 제4다리는 각각의 제1 및 제2요소와 공통된 평면상에 배치되어 있고, 고주파 전류를 공급하는 상기 공급수단은 상기 제1 및 제2요소에 접속되는 것을 특징으로 하는 유도 가열 코일.
  17. 제1금속판을 제2금속판에 접합하는 접합 방법으로, 상기 방법이 제1판의 경계 가장자리에 대하여 예정된 위치에 상기 제1판의 한쪽 표면위에 경화되지 않은 열경화성 접합재료를 배치하는 단계와, 제2판의 경계 가장자리가 상기 제1판의 경계 가장자리와 나란히 배열되도록 상기 접합 재료에 접촉된 상기 제1판에 대해서 평행한 위치에 제2판을 배치하는 단계와, 상기 제1 및 제2판 중 하나의 한 면에 그리고 상기 제1 및 제2판의 상기 평행한 경계 가장자리에 유도 가열기 수단을 인접 배치하는 단계와, 상기 제1 및 제2판 중 하나의 한 면 및 상기 제1 및 제2판의 평행 경계 가장자리에서의 상기 접합재료에 상기 유도 가열기 수단에서 발생한 열을 유도하여, 적어도 제1 및 제2판 사이 그리고 상기 유도 가열기 수단에 인접한 상기 제1 및 제2판의 평행 가장자리를 따라 접합 재료를 경화하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 및 제2판을 평행하게 배치한 후에, 상기 제1 및 제2판 중 어느 하나의 경계 가장자리를 상기 제1 및 제2판 중 다른 하나의 평행한 경계 가장자리로 둘러싸는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 상기 제1 및 제2평행판 중의 하나의 한 표면에 인접한 제1평면에 유도 가열 코일의 제1요소를 배치하는 단계와, 상기 제1 및 제2판의 평행한 가장자리에 인접한 상기 제1요소의 상기 제1평면과 사실상 평행하지 않은 제2평면에 유도 가열 코일의 제2요소를 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 상기 제1 및 2요소에 의해 발생된 자기장을 집중시키도록 자기 코어를 제1 및 2요소의 부분 주변을 일주하여 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 보호 표면 수단을 제1 및 2요소 위에 배치하여, 제각기 상기 제1 및 2요소상에 제1 및 2금속판을 장착하기 위한 보호 표면을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 제1다리, 상기 제1다리의 양쪽 단부에 접합된 제1 및 제2단부 다리와, 상기 제1다리로 부터 간격을 두고 배치되며, 상기 제1 및 2단부 다리에 제각기 접합된 제3 및 제4다리를 가진 제1 및 제2요소를 형성하는 단계, 상기 제1 및 제2요소의 각각의 제1다리, 제2 및 제3단부 다리와, 제3 및 제4다리를 제각기 각 제1 및 제2요소와 공통된 평면상에 배치시키는 단계와, 고주파 전류 소오스를 상기 제1 및 제2요소의 각각에 접속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  23. 제19항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 단일체 코일을 형성하도록 상기 제1 및 제2요소를 서로 접합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 유도 가열 코일을 장착한 베이스를 고주파 전류 소오스에 접속하는 단계와, 상승부를 상기 베이스 및 제1요소에 접속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 중공 관상 부재의 상승부와 제1 및 2요소를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  26. 제23항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 단부 다리를 상기 제1 및 제2요소의 각각상에 형성하는 단계를 더 포함하는데, 각각의 상기 단부 다리는 상기 제1 및 제2요소의 다른 하나의 단부 다리에 접속되는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  27. 제23항에 있어서, 제1다리와, 상기 제1다리의 양쪽 단부에 수직으로 접합된 제1 및 제2단부 다리를 가진 상기 제1요소를 형성하는 단계, 제2다리와, 상기 제2다리의 양쪽 단부에 제각기 접합되고, 그로부터 수직으로 연장되는 제3 및 제4단부 다리를 가진 상기 제2요소를 형성하는 단계와, 단일체 코일내에서 상기 제1 및 제2요소를 접합하도록 상기 제1 및 2단부다리를 제각기 제3 및 제4단부 다리에 접속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 상기 제1 및 제2요소를 통해 냉각제 유체를 유동시키기 위해 상기 제1 및 제2요소내에 유체 유동 경로를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  29. 제27항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 상기 제1 및 제2요소에 의해 발생된 자기장을 집중시키도록 상기 제1요소의 제1 다리 및, 상기 제2요소의 제2다리 주변에 자기 코어를 장착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  30. 제27항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 공통 평면에 간격을 두고 배치된 제1 및 제2다리부를 가진 상기 제1요소의 제1다리를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 간격을 둔 제1 및 제2베이스 부재를 나란히 배치하는 단계와, 제1 및 제2상승부를 제각기 상기 제1 및 제2베이스 부재와, 제각기 상기 제1요소의 상기 제1 및 제2다리부에 접속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 상기 제1요소의 제1다리의 간격을 둔 제1 및 제2다리부를 공통 평면상에 배치되는 단계와, 상기 제1베이스 부재, 상기 제1상승부, 상기 제1다리부, 상기 제1단부 다리, 상기 제3단부 다리, 상기 제2다리, 상기 제4단부 다리, 상기 제2단부 다리, 상기 제2다리부, 상기 제2상승부 및 상기 제2베이스 부재를 연속적인 단일체 코일 감김으로 직렬 접속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  33. 제31항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 상기 제1 및 제2상승부와, 상기 제1 및 제2베이스부와, 상기 제1요소의 상기 제1 및 제2다리부 사이에 절연 수단을 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  34. 제19항에 있어서, 상기 유도 가열기 수단을 배치하는 단계는, 상기 제1요소의 제1평면에 대해 거의 평행하지 않은 제2평면에 상기 제2요소를 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 제2요소의 제2평면은 상기 제1요소의 제1평면과 거의 수직인 것을 특징으로 하는 접합 방법.
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