KR100536212B1 - 적층 코아 제조 장치 - Google Patents

적층 코아 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적층 코아 제조 장치에 관한 것으로서, 그 위로 금속 스트립(100)이 공급되는 다이 몸체(110); 상기 다이 몸체 상부에 승강운동하도록 설치되는 프레스 몸체(120); 상기 다이 몸체(110)에 상하로 유동가능하도록 설치되며, 상기 프레스 몸체(120)의 하강 운동에 따라 상기 금속 스트립(100)을 가압하여 인터록 탭을 형성하는 엠보싱핀(160a)이 고정설치된 펀치 블럭(162); 상기 펀치 블럭(162)과 미리 설정된 스트로크 제어 간격(G)만큼 이격되도록 고정 설치되어, 상기 펀치 블럭(162)이 상기 스트로크 제어 간격(G) 이상의 하강 운동을 할 경우 이와 접촉하여 그 하강을 저지하는 스트리퍼(190); 및 상기 펀치 블럭(162)의 상대적인 운동을 상쇄하는 상쇄수단;을 포함하고, 상기 펀치 블럭(162)이 상기 스트리퍼(190)에 의해 하강이 저지된 상태에서 상기 펀치 다이(120)가 계속적으로 하강함으로써 상기 펀치 블럭(162)이 상기 프레스 몸체(120)에 대해 상대적으로 상승 운동을 할 경우 상기 상쇄수단에 의해 상승 운동이 상쇄되도록 한다.

Description

적층 코아 제조 장치 {apparatus for manufacturing core lamination}
본 발명은 적층 코아 제조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적층 코아 제조에 있어서 인터록 탭 형성시 불량률을 줄이고 작업 신뢰성을 높이도록 구조가 개선됨으로써 정밀한 적층 코아를 제조할 수 있는 적층 코아 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 라미나 부재를 적층하여 제조되는 적층 코아는 발전기나 모터의 회전자 및 고정자로 사용되며, 이를 제조하는 방법은 당업계에 잘 알려져 있다.
도 1에는 라미나 부재(10)의 한 예가 도시되어 있으며, 도 2에는 상기 라미나 부재가 적층되어 완성된 적층 코아(20)가 도시되어 있다. 도면들을 참조하면, 원형의 라미나 부재(10) 중심에는 샤프트 홀(11)이 형성되어 있다. 상기 샤프트 홀(11)의 외곽으로는 방사상으로 다수의 슬롯(12)이 형성되며, 슬롯(12)의 바깥쪽에는 슬롯 채널(13)이 형성된다.
상기 샤프트 홀(11)을 중심으로 그 외측에는 복수의 인터록 탭(14)이 형성되는데, 상기 인터록 탭(14)은 아래로 엠보싱된 오목부로서 상기 라미나 부재(10)가 적층될 때 상부 라미나 부재의 인터록 탭(14)이 바로 아래의 라미나 부재에 형성된 인터록 탭과 끼워맞춤 결합되어 적층 코아(20)가 형성되도록 한다.
도 3에는 상기와 같은 적층 코아를 제조하는 공정을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 라미나 부재는 도 3에 도시된 길다란 형상의 금속 스트립(100)을 연속적으로 천공 및 블랭킹하는 다이에 공급함으로써 제조될 수 있다. 제1 단계에서, 다이로 공급되는 금속 스트립(100)을 천공하여 복수의 슬롯(12)들을 형성한다. 이어서, 금속 스트립(100)은 전진하여 제2 단계에서 대기 상태가 된다. 다음으로, 금속 스트립(100)은 제3 단계로 이동하여 카운터 공정을 거치게 된다. 상기 카운터 공정은 적층 코아를 소정 매수로 적층한 다음 분리시키기 위해 인터록 탭(14)이 형성될 지점에 카운터 홀(31)을 형성하기 위한 공정이다. 이러한 카운터 공정은 매 라미나 부재 모두에 대해서 수행되는 것이 아니며, 정해진 적층 코아의 두께에 따라 예를 들어 20회에 1번 등으로 수행된다. 카운터 공정이 수행될 경우에는 금속 스트립(100)의 인터록 탭(14) 형성 위치가 펀치핀(미도시)에 의해 천공되며, 공정이 수행되지 않을 경우에는 아이들(idle) 공정으로서 그냥 지나치게 된다.
다음으로, 제4 단계에서는 중심부의 샤프트 홀(11)이 천공된다. 이어서, 1피치 더 전진한 금속 스트립(100)은 제5 단계의 엠보싱 공정에서 미도시된 펀치핀에 의해 샤프트 홀(11) 주위의 복수의 지점이 아래로 가압되어 인터록 탭(14)이 형성된다. 상기 인터록 탭(14)은 상부는 오목하고 하부는 볼록한 상태이다. 제6 단계는 아이들(idle) 공정으로서, 금속 스트립(100)은 어떠한 처리도 이루어지지 않는 채로 제7 공정을 위한 대기상태로 있게 된다.
제7 공정은 위와 같이 형성된 라미나 부재를 블랭킹하여 적층시킴으로써 적층 코아를 완성하는 공정이다. 이 단계에서 라미나 부재의 외곽은 커터에 의해 절단되어 금속 스트립(100)으로부터 분리된다. 분리된 라미나 부재는 다이 하부의 블랭크 다이(미도시) 속으로 밀려들어가면서 이미 블랭킹되어 있는 라미나 부재의 상부에 적층되면서 가압하게 된다. 이때, 상부 라미나 부재의 인터록 탭(14)의 하면 볼록부가 하부 라미나 부재의 인터록 탭의 상면 오목부 내에 삽입되어 끼워맞춤 결합되므로 라미나 부재들은 서로 적층될 수 있다. 소정 매수 예컨대, 20장의 라미나 부재가 동일한 과정에 의해 적층된 뒤에, 상기 카운터 공정에서 인터록 탭 대신에 카운터 홀이 형성된 라미나 부재가 블랭킹 되어 그 위에 적층되면, 상기 라미나 부재에는 인터록 탭이 없으므로 라미나 부재는 더 이상 적층되지 않고 분리되게 된다. 이렇게 제조된 적층 코아는 별도의 배출구를 통해 외부로 배출된다.
상기와 같은 적층 코아 제조방법에 있어서, 인터록 탭(14)은 펀치핀으로 금속 스트립(100) 소재를 소성 변형을 가져오는 정도로 가압함으로써 형성된다. 그런데, 상기 금속 스트립(100)의 두께가 얇은 경우 인터록 탭(14)이 천공되거나 그 일부가 탈락되는 경우가 발생하기 쉽다. 더욱 심각한 문제점은, 상기 펀치핀이 고정되어 승강운동하는 상부 프레스의 스트로크는 매 펀칭시마다 편차를 가지게 되는데 이러한 편차에 따라 인터록 탭의 형성이 균일하게 이루어지지 못한다는 점이다. 특히, 크고 무거운 프레스 자체가 균일한 수평상태로 승강운동하는 것이 아니라 매 펀칭시에 좌우로 경사편차를 가진 채로 운동하기 때문에 복수의 인터록 탭 전부가 일정한 깊이로 엠보싱되도록 제어하는 것은 쉬운 문제가 아니다.
상기와 같은 문제는 금속 스트립 소재를 가압하는 엠보싱핀이 상부 다이에 직접 고정됨으로써 발생한다. 즉, 인터록 탭을 형성하기 위한 엠보싱핀은 상부 프레스의 스트로크에만 의존할 뿐 어떠한 조정수단에 의해서도 그 승강운동이 제어되지 못한다. 본 발명자는 상기 엠보싱핀의 하강 스트로크를 조절할 수 있는 적절한 제어수단의 채용이 필요함을 절감하였다.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 창안된 것으로서, 상부 프레스의 스트로크가 일정치 못하거나 오차를 가지고 있다고 하더라도 그것과는 관계없이 상기 엠보싱핀의 하강 스트로크를 항상 일정한 범위로 제한함으로써 균일한 인터록 탭을 형성시킬 수 있는 적층 코아 제조장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 적층 코아 제조 장치는, 그 위로 금속 스트립이 공급되는 다이 몸체; 상기 다이 몸체 상부에 승강운동하도록 설치되는 프레스 몸체; 상기 다이 몸체에 상하로 유동가능하도록 설치되며, 상기 프레스 몸체의 하강 운동에 따라 상기 금속 스트립을 가압하여 인터록 탭을 형성하는 엠보싱핀이 고정설치된 펀치 블럭; 상기 펀치 블럭과 미리 설정된 스트로크 제어 간격만큼 이격되도록 고정 설치되어, 상기 펀치 블럭이 상기 스트로크 제어 간격 이상의 하강 운동을 할 경우 이와 접촉하여 그 하강을 저지하는 스트리퍼; 및 상기 펀치 블럭의 상대적인 운동을 상쇄하는 상쇄수단;을 포함하고, 상기 펀치 블럭이 상기 스트리퍼에 의해 하강이 저지된 상태에서 상기 펀치 다이가 계속적으로 하강함으로써 상기 펀치 블럭이 상기 프레스 몸체에 대해 상대적으로 상승 운동을 할 경우 상기 상쇄수단에 의해 상승 운동이 상쇄된다.
바람직하게, 상기 상쇄수단은, 상기 펀치 블럭의 상대적인 상승 운동을 탄성력에 의해 상쇄시키도록 바이어스하는 바이어싱수단을 포함한다.
바람직하게, 본 발명의 장치에 있어서, 상기 프레스 몸체에는 상기 펀치 블럭을 수용하는 가이드홀이 형성되고, 상기 가이드홀의 입구에는 상기 펀치 블럭에 형성된 걸림단과 결합되어 펀치 블럭의 이탈을 방지하는 걸림턱이 형성되고, 상기 바이어싱수단은 상기 가이드홀 내에 수용되어 상기 펀치 블럭을 바이어스한다.
더욱 바람직하게, 상기 가이드홀 내에는 상기 펀치 블럭에 형성된 샤프트 수납공에 삽입되어 펀치 블럭의 승강운동을 가이드하는 가이드 샤프트가 설치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 상쇄수단은, 상기 펀치 블럭의 상대적인 상승 운동을 탄성력에 의해 상쇄시키도록 바이어스하는 바이어싱수단; 및 상기 프레스 몸체에 형성된 슬라이딩 통로 내에 수용되며, 상기 펀치 블럭의 상대적인 상승력을 상기 바이어싱수단으로 전달하는 복수의 슬라이딩캠;을 포함한다.
바람직하게, 상기 슬라이딩캠은, 상기 펀치 블럭과 접촉하여 승강되는 제1 수직 슬라이딩캠; 및 그 단부에서 상기 제1 수직 슬라이딩캠과 상호 면접촉하도록 수평으로 설치되어 상기 제1 수직 슬라이딩캠의 수직 운동을 수평 운동으로 전환하는 제2 수평 슬라이딩캠;을 포함한다.
더욱 바람직하게, 상기 슬라이딩캠은, 그 단부에서 상기 제2 수평 슬라이딩캠과 상호 면접촉하도록 수직으로 설치되어 상기 제2 수평 슬라이딩캠의 수평 운동을 수직 운동으로 재전환하는 제3 수직 슬라이딩캠을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 그 위로 금속 스트립이 공급되는 다이 몸체; 상기 다이 몸체 상부에 승강운동하도록 설치되는 프레스 몸체; 상기 다이 몸체에 상하로 유동가능하도록 설치되며, 상기 프레스 몸체의 하강 운동에 따라 상기 금속 스트립을 가압하여 인터록 탭을 형성하는 엠보싱핀이 고정설치된 펀치 블럭; 상기 펀치 블럭과 미리 설정된 스트로크 제어 간격만큼 이격되도록 고정 설치되어, 상기 펀치 블럭이 상기 스트로크 제어 간격 이상의 하강 운동을 할 경우 이와 접촉하여 그 하강을 저지하는 스트리퍼; 및 상기 펀치 블럭이 상기 스트리퍼에 의해 하강이 저지된 상태에서 상기 펀치 다이가 계속적으로 하강함으로써 상기 펀치 블럭이 상기 프레스 몸체에 대해 상대적으로 상승 운동을 할 경우 상기 펀치 블럭을 바이어싱함으로써 상승 운동을 상쇄시키는 바이어싱수단을 포함하는 적층 코아 제조 장치가 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 4에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층 코아 제조장치의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 본 실시예의 적층 코아 제조장치는 금속 스트립(100)이 그 위로 공급되는 다이 몸체(110)와 상기 다이 몸체(110) 상부에 설치되어 상하로 승강운동하는 프레스 몸체(120)를 포함한다.
상기 프레스 몸체(120)는 이미 잘 알려진 프레스 구동수단에 의해 빠른 속도로 상하로 스트로크 운동하도록 설계되며, 상기 다이 몸체(110) 위로 공급되는 금속 스트립(100) 소재를 천공하거나 블랭킹하는 다양한 형상과 기능을 가진 펀치핀(150a 내지 160a)들이 장착되어 있다. 또한, 상기 다이 몸체(110)에는 상기 펀치핀들에 상응하는 펀치공(150b 내지 160b)들이 형성되어 있다.
나아가, 공정의 마지막 단계로서 금속 스트립(100)을 블랭킹하여 라미나 부재를 완성하는 블랭킹핀(170a)과 상기 블랭킹 된 라미나 부재를 수납하여 적층시키는 블랭크 다이(170b)가 프레스 몸체(120)와 다이 몸체(110)에 각각 구비된다.
본 실시예에 따른 적층 코아 제조장치는 예를 들어, 5단계의 공정을 수행하도록 설계될 수 있는데, 슬롯형성부(130), 카운터홀 형성부(140), 샤프트홀 형성부(150), 인터록 탭 형성부(160) 그리고 블랭킹부(170) 등이 그것이다.
제1 단계(I) 공정에서, 프레스 몸체(120)에 장착된 펀치핀(130a)은 다이 몸체(110) 위로 간헐적으로 공급되는 금속 스트립(100)을 펀칭하여 복수개의 슬롯(12)을 형성한다.
이어서, 금속 스트립(100)은 미도시된 이송수단에 의해 간헐적으로 이송되고, 제2 단계(II)에서 카운터 공정이 수행된다. 전술한 바와 같이, 카운터 공정은 최종적으로 적층되는 적층 코아의 매수를 조절하는 것으로서 적절한 매수에 해당하는 라미나 부재에 카운터 홀(31)을 형성하기 위해 펀치핀(140a)으로 금속 스트립(100)을 천공하는 공정이다. 상기 펀치핀(140a)은 미도시된 구동수단에 의해 작동상태와 비작동상태 중에서 어느 한가지 모드로 선택될 수 있는데 이러한 구성은 이미 잘 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 상기 카운터 홀(31)을 천공할 필요가 없는 경우에는 펀치핀(140a)이 비작동상태가 되고 이 경우에는 후속적인 공정에서 라미나 부재에 인터록 탭이 형성될 수 있다.
제3 단계(III)에서는 펀치핀(150a)이 하강하면서 금속 스트립(100)의 중심부에 샤프트 홀(11)을 천공한다. 다음으로, 제4 단계(IV)에서는 엠보싱핀(160a)이 하강하면서 금속 스트립(100)을 가압하여 복수개의 인터록 탭(14)을 형성한다. 상기 인터록 탭(14)은 그 상면이 오목하고 하면이 볼록하게 소성변형된 부분으로서 라미나 부재가 상호 적층될 때 서로 끼워져 결합시키는 역할을 한다.
마지막으로 제5 단계(V)에서는 블랭킹핀(170a)에 의해 라미나 부재가 블랭킹된다. 블랭킹된 라미나 부재는 그 아래에 마련된 블랭크 다이(170b)의 원통 케이스 내부로 삽입된다. 이때, 이미 삽입되어 있던 하부 라미나 부재의 인터록 탭과 삽입되는 상부 라미나 부재의 인터록 탭이 상호 끼워 맞춤 결합되어 적층형태를 이루게 된다. 본 실시예에서, 상기 다이 몸체(110)와 프레스 몸체(120)의 구성은 개략적으로 예시되었으며 이러한 사항에 의해 본 발명은 한정되지 않는 것으로 이해되어야 하며, 실제로는 상기 펀치의 동작을 제어하는 제어수단을 포함한 다양한 구성이 채용될 수 있다.
본 발명에 따른 적층 코아 제조 장치에 있어서, 상기 인터록 탭 형성부(160)의 구성이 도 5에 상세히 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 프레스 몸체(120)에는 가이드홀(161)이 형성되고, 상기 가이드홀(161)에는 인터록 탭(14)을 형성하기 위한 엠보싱핀(160a)이 장착되어 있는 펀치블럭(162)이 삽입되어 유동가능하도록 설치된다. 상기 펀치블럭(162)에는 걸림단(162a)이 형성되어 있어서, 상기 가이드홀(161)의 입구에 형성된 걸림턱(161a)에 걸려서 그 이탈이 방지된다. 상기 펀치블럭(162)의 핀서포트(163)에는 금속 스트립(100) 소재를 펀칭 가압하여 인터록 탭(14)을 형성하기 위한 적어도 하나 이상의 엠보싱핀(160a)이 장착되어 있다.
상기 펀치블럭(162)은 바이어싱수단에 의해 금속 스트립(100) 소재 방향으로, 즉 하방으로 바이어스된다. 본 실시예에 따르면, 상기 바이어싱수단은 상기 펀치블럭(162)의 후단부와 접촉하여 하방으로 가압하는 스프링(182)이 된다.
본 명세서 및 특허청구범위에 있어서 "수단"으로 명명된 구성요소는 그 구체적인 구조나 형상으로 특정되는 것이 아니라 그것이 달성하고자 하는 기능적 또는 작동적 의미로 정의되었고 그에 따라 그러한 기능과 작동을 달성하는 범위 내에서 다양한 균등물이 있음을 이해하여야 한다.
보다 구체적으로, 상기 프레스 몸체(120)에 형성된 가이드홀(161)의 막다른 단부에는 백 플레이트(181)가 설치되고, 상기 스프링(182)은 상기 백 플레이트(181)와 펀치블럭(162) 사이에 개재되어 펀치블럭(162)에 대해 하방으로 탄성력을 제공한다.
바람직하게, 상기 가이드홀(161)에는 가이드 샤프트(183)가 구비되며, 상기 스프링(182)은 상기 가이드 샤프트(183)를 감싸도록 설치될 수 있다. 상기 가이드 샤프트(183)의 일단은 가이드홀(161)의 막다른 단부 즉, 백 플레이트(181)에 고정되고 타단은 상기 펀치블럭(162)에 형성된 샤프트 수납공(162b)에 삽입된다. 따라서, 후술하는 바와 같이 상기 펀치블럭(162)이 가이드홀(161)을 따라 움직일 때 상기 가이드 샤프트(183)에 의해서 가이드될 수 있다.
상기 펀치블럭(162) 하부에는 스트리퍼(190)가 설치되며, 상기 스트리퍼(190)에는 엠보싱핀(160a)들이 통과하는 스트리퍼홀(190a)이 각각 형성되어 있다. 비록 도면에는 상세히 도시되지 않았으나 상기 스트리퍼(190)는 상기 다이 몸체(110)에 단단히 고정되도록 결합된다.
본 발명에 따르면, 상기 펀치블럭(162)의 하면과 스트리퍼(190)의 상면 사이의 간격(G)은 엠보싱핀(160a)의 하강 스트로크 길이와 동일하도록 설정된다. 후술하는 바와 같이, 상기 펀치블럭(162)이 하강하여 스트리퍼(190)의 상면과 접촉하게 되면 엠보싱핀(160a)은 더 이상 하강하지 못하며, 후술하는 바와 같이 프레스 몸체(120)가 계속해서 하강하더라도 펀치블럭(162)이 후퇴함으로써 여분의 스트로크 운동이 상쇄된다.
바람직하게, 상기 스트로크 제어 간격(G)은 금속 스트립의 두께나 치수 또는 제조되는 적층 코아의 종류에 따라 사용자에 의해 적절하게 조정될 수 있다. 비록 본 실시예에서 도면으로 도시되지 않았으나 상기 스트로크 제어 간격(G)을 조정하는 적절한 간격조정수단이 마련될 수 있는데, 예를 들어 상기 스트리퍼(190)를 승강시킴으로써 금속 스트립(100) 소재에 대해 접근 또는 이격시키는 승강조정부가 구비될 수 있다. 이러한 간격조정수단은 본 출원시점에서 당업자의 수준에 비추어 다양한 변형예가 있을 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 스프링(182)의 탄성력은 상기 엠보싱핀(160a)에 의해 상기 금속 스트립(100) 소재에 인터록 탭을 형성시키기 위해 가해야 하는 소성변형응력보다 크다. 따라서, 비록 스프링(182)이 개재되어 있더라도 프레스 몸체(120)가 하강하면서 금속 스트립(100)에 인터록 탭을 형성하는데에는 지장이 없다.
그러면 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층 코아 제조 장치의 동작에 대해서 설명하기로 한다. 본 발명은 인터록 탭을 형성하는 것에 관한 것이므로 라미나 부재 형성을 위한 기타 공정은 생략하고 인터록 탭 형성부의 동작에 대해서만 살펴보기로 한다.
도 6a와 도 6b에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 인터록 탭을 형성하는 동작을 보여주는 도면이 도시되어 있다. 다이 몸체(110) 위로 금속 스트립(100) 소재가 공급되면 상부에 있는 프레스 몸체(120)가 하강하게 된다. 따라서, 프레스 몸체(120)와 함께 펀치블럭(162)이 하강하면서 그것에 장착된 엠보싱핀(160a)이 스트리퍼홀(190a)을 통과하면서 하강하여 금속 스트립(100)의 상면을 가압하게 된다. 이때, 상기 스프링(182)의 탄성력이 상기 엠보싱핀(160a)에 의해 상기 금속 스트립(100) 소재에 인터록 탭을 형성시키기 위해 가하는 소성변형응력에 비해 크기 때문에, 스프링(182)은 압축되지 않으면서 인터록 탭을 형성시킬 수 있다.
상기 프레스 몸체(120)가 계속 하강하게 되면, 결국 도 6a에 도시된 바와 같이, 펀치블럭(162)의 하단이 스트리퍼(190)의 상면에 맞닿아 더 이상 하강할 수 없게 된다. 따라서, 펀치블럭(162)의 하강 스트로크 길이, 다시 말해 엠보싱핀(160a)의 하강 스트로크 길이는 미리 설정된 스트로크 제어 간격(G)과 정확히 일치하게 된다.
만약, 상기 펀치블럭(162)의 하강 운동이 상기 스트리퍼(190)에 의해 저지된 상태에서, 장치의 동작 불균일 등으로 인해 상기 프레스 몸체(120)가 계속 하강하게 되면 본 발명에 따른 상쇄수단에 의해 하강 운동이 상쇄되는데, 그러한 상태는 도 6b에 도시되어 있다.
도면에서 보는 바와 같이, 프레스 몸체(120)가 계속해서 하강하더라도, 펀치블럭(162)은 상기 스트리퍼(190)에 의해 저지되어 더 이상 하강하지 못한다. 결과적으로, 상기 프레스 몸체(120)의 하강은 그것에 결합된 백 플레이트(181)와 가이드 샤프트(183)의 하강을 수반한다. 따라서, 펀치블럭(162) 사이에 개재된 스프링(182)이 압축되면서 그러한 하강 운동을 상쇄하게 된다.
본 발명에 따른 상쇄수단은 다양한 구성으로 변형되어 적용가능하다. 그러나, 그러한 변형에도 불구하고 본 발명에 따른 상쇄수단은 상기 펀치블럭의 하강이 저지된 상태에서 프레스 몸체의 계속적인 하강운동을 상쇄시키는 것으로 이해되어야 하고 그러한 기능은 본 명세서에 첨부된 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 포함되는 것으로 간주되어야 한다.
도 7에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적층 코아 제조 장치의 인터록 탭 형성부가 도시되어 있다. 여기에서 앞서 도시된 실시예에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 부재를 가리킨다.
본 실시예에 따르면 프레스 몸체(120')의 하강 운동을 상쇄하는 상쇄수단은 슬라이딩캠 조립체로 이루어진다. 구체적으로, 상기 프레스 몸체(120')에는 슬라이딩 통로(200)가 형성되는데 상기 통로에는 복수의 슬라이딩캠(210)(211)(212)들이 슬라이딩 가능하게 설치된다. 예를 들어, 상기 슬라이딩 통로(200)는, 펀치블럭(162)을 유동가능하도록 지지함과 동시에 제1 수직 슬라이딩캠(210)이 슬라이딩 가능하도록 수용되는 제1 수직통로(201)와, 상기 제1 수직통로(201)로부터 직각이 되도록 수평으로 연장되며 제2 수평 슬라이딩캠(211)이 슬라이딩 가능하도록 수용되는 제2 수평통로(202)와, 상기 제2 수평통로(202)와 직각이 되도록 수직으로 연장되며 제3 수직 슬라이딩캠(212)이 슬라이딩 가능하도록 수용되는 제3 수평통로(203)로 구성될 수 있다.
상기 슬라이딩캠(210)(211)(212)들은 그 단부가 상호 면접촉을 하면서 슬라이딩 운동에 의해 힘을 전달하도록 배열된다. 상기 제1 수직 슬라이딩캠(210)의 하단은 펀치 블럭(162)과 맞닿아 있으며, 상기 제3 수직 슬라이딩캠(212)의 하단은 스프링(204)과 같은 바이어싱수단과 접촉한다. 참조부호 205는 상기 탄성수단(204)을 지지하는 서포트이다.
본 실시예에서도 펀치블럭(162)과 스트리퍼(190)의 사이의 스트로크 제어 간격(G)은 원하는 범위로 미리 설정된다.
상기와 같은 구성을 가진 본 실시예에 따른 적층 코아 제조 장치의 동작에 있어서, 다이 몸체(110) 위로 금속 스트립(100) 소재가 공급되면 상부에 있는 프레스 몸체(120')와 함께 펀치블럭(162)이 하강하게 된다. 따라서, 펀치블럭(162)에 장착된 엠보싱핀(160a)이 스트리퍼홀(190a)을 통과하면서 하강하여 금속 스트립(100)의 상면을 가압하여 인터록 탭을 형성한다. 이때, 상기 스프링(204)의 탄성력과 슬라이딩캠(210)(211)(212)의 지지력이 상기 엠보싱핀(160a)에 의해 상기 금속 스트립(100) 소재에 인터록 탭을 형성시키기 위해 가하는 소성변형응력에 비해 크기 때문에, 슬라이딩캠(210)(211)(212)의 운동없이 인터록 탭을 형성시킬 수 있다.
상기 펀치블럭(162)이 계속 하강하여 그 하단이 스트리퍼(190)의 상면에 맞닿아 저지될 때까지 상기 인터록 탭의 형성동작은 계속된다. 그 이후에, 상기 프레스 몸체(120')가 계속 하강하게 되면 펀치블럭(162)이 제1 수직통로(201) 내에서 상대적으로 상승하게 되고 따라서 이것과 접촉되어 있는 제1 수직 슬라이딩캠(210)이 상승하게 된다.
상기 제1 수직 슬라이딩캠(210)의 상승은 그와 면접촉하고 있는 제2 수평 슬라이딩캠(211)으로 하여금 제2 수평통로(202)를 따라 슬라이딩하도록 하고, 이어서 상기 제2 수평 슬라이딩캠(211)과 면접촉하고 있는 제3 수직 슬라이딩캠(212)을 하강시킨다. 따라서, 최종적으로 상기 제3 수직 슬라이딩캠(212)과 서포트(205) 사이에 개재된 스프링(204)을 압축함으로써 그 반발력에 의해 펀치 블럭(162)의 상승 운동이 상쇄될 수 있다.
상기 슬라이딩캠(210)(211)(212)들은 펀치 블럭(162)의 상승력을 효과적으로 전달하도록 설계될 수 있는데, 예컨대 도면에 도시된 접촉각도를 θ1=60°, θ2=30°, θ3=60°, θ4=30°로 설정할 경우, 상기 제1, 제2, 제3 슬라이딩캠(210)(211)(212)의 전달력은 각각 F1=4 : F2=2 : F3=1의 비율로 조절할 수 있다.
비록 본 실시예에서는 두 개의 수직통로와 한 개의 수평통로에 설치된 세 개의 슬라이딩캠 구조를 개시하고 있으나, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정되지 않으며, 펀치블럭의 상승력을 바이어싱수단으로 전달할 수 있는 다양한 구성이 변형되어 적용될 수 있다. 예를 들어, 상쇄수단은 두 개의 슬라이딩캠과 바이어싱수단으로도 구성될 수 있으며, 그 배열 또한 적절하게 변형 설계될 수 있다. 대안으로서, 본 실시예와 같이 면접촉을 하는 슬라이딩캠이 아닌, 샤프트 또는 브라켓의 조합, 또는 랙과 피니언 구조, 또는 나선스프링의 채용 등에 의해 펀치블럭의 상승력을 바이어싱수단으로 전달할 수도 있을 것이다. 나아가, 본 발명은 상기 상쇄수단의 구체적인 구성이나 변형예에 의해 한정 해석되어서는 아니된다. 본 발명의 기술적 사상은 프레스 몸체와 펀치 블럭이 상호 유동가능하도록 설치되어 프레스 몸체가 계속 하강하더라도 펀치 블럭의 하강은 저지되고, 그 저지된 운동량은 바이어싱수단에 의해 상쇄된다는 점에 있으며, 따라서 본 명세서에 첨부된 특허청구범위에 기재된 발명의 권리범위 해석에 있어서도 그러한 기술적 요지에 초점이 맞추어져야만 한다.
본 발명의 적층 코아 제조 장치에 따르면, 상부 프레스 몸체의 수평상태가 고르지 못하거나 또는 동작 상태에 따른 프레스 몸체의 스트로크 편차가 크다고 하더라도 미리 설정된 스트로크 제어 간격(G)만큼 엠보싱핀이 하강하여 금속 스트립에 인터록 탭을 형성하도록 하고, 프레스 몸체의 추가적인 하강운동은 별도의 상쇄수단에 의해 상쇄됨으로써 항상 돌출량이 일정한 상태의 인터록 탭을 형성할 수 있다. 이것은 적층 코아 생산의 불량률을 현저히 줄이고 작업 신뢰성을 향상시키는 효과를 가져온다.
도 1은 라미나 부재의 일 예에 대한 개략적인 구성을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 라미나 부재를 적층하여 적층 코아를 형성한 예를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 3은 상기 라미나 부재 및 적층 코아를 제조하는 과정을 설명하기 위해 금속 스트립 상의 공정을 표현한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층 코아 제조장치의 일 예를 설명하기 위해 예시한 개략적인 측면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층 코아 제조장치의 인터록 탭 형성부의 구성을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 인터록 탭 형성부의 동작 상태를 도시한 도면으로서, 도 6a는 프레스 몸체가 스트로크 제어 간격만큼 하강한 상태를 도시한 것이고, 도 6b는 프레스 몸체가 스트로크 제어 간격이상 하강한 상태를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 적층 코아 제조장치의 인터록 탭 형성부의 구성을 개략적으로 도시한 측면도이다.
<도면의 주요 참조부호의 설명>
10..라미나부재 11..샤프트 홀 12..슬롯
13..채널 14..인터록 탭 31..카운터 홀
100..금속 스트립 110..다이 몸체 120..프레스 몸체
161..가이드홀 162..펀치 블럭 163..핀서포트
181..백 플레이트 182,204..스프링 183..가이드샤프트
200..슬라이딩통로 205..서포트 210,211,212..슬라이딩캠
G..스트로크 제어간격

Claims (9)

  1. 그 위로 금속 스트립(100)이 공급되는 다이 몸체(110);
    상기 다이 몸체 상부에 승강운동하도록 설치되는 프레스 몸체(120);
    상기 다이 몸체(110)에 상하로 유동가능하도록 설치되며, 상기 프레스 몸체(120)의 하강 운동에 따라 상기 금속 스트립(100)을 가압하여 인터록 탭을 형성하는 엠보싱핀(160a)이 고정설치된 펀치 블럭(162);
    상기 펀치 블럭(162)과 미리 설정된 스트로크 제어 간격(G)만큼 이격되도록 고정 설치되어, 상기 펀치 블럭(162)이 상기 스트로크 제어 간격(G) 이상의 하강 운동을 할 경우 이와 접촉하여 그 하강을 저지하는 스트리퍼(190); 및
    상기 펀치 블럭(162)의 상대적인 운동을 상쇄하는 상쇄수단;을 포함하고,
    상기 펀치 블럭(162)이 상기 스트리퍼(190)에 의해 하강이 저지된 상태에서 상기 펀치 다이(120)가 계속적으로 하강함으로써 상기 펀치 블럭(162)이 상기 프레스 몸체(120)에 대해 상대적으로 상승 운동을 할 경우 상기 상쇄수단에 의해 상승 운동이 상쇄되는 것을 특징으로 하는 적층 코아 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상쇄수단은,
    상기 펀치 블럭(162)의 상대적인 상승 운동을 탄성력에 의해 상쇄시키도록 바이어스하는 바이어싱수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 코아 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프레스 몸체(120)에는 상기 펀치 블럭(162)을 수용하는 가이드홀(161)이 형성되고,
    상기 가이드홀(161)의 입구에는 상기 펀치 블럭(162)에 형성된 걸림단(162a)과 결합되어 펀치 블럭(162)의 이탈을 방지하는 걸림턱(161a)이 형성되고,
    상기 바이어싱수단은 상기 가이드홀(161) 내에 수용되어 상기 펀치 블럭(162)을 바이어스하는 것을 특징으로 하는 적층 코아 제조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드홀(161) 내에는 상기 펀치 블럭(162)에 형성된 샤프트 수납공(162b)에 삽입되어 펀치 블럭(162)의 승강운동을 가이드하는 가이드 샤프트(183)가 설치되는 것을 특징으로 하는 적층 코아 제조 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 상쇄수단은,
    상기 펀치 블럭(162)의 상대적인 상승 운동을 탄성력에 의해 상쇄시키도록 바이어스하는 바이어싱수단; 및
    상기 프레스 몸체에 형성된 슬라이딩 통로 내에 수용되며, 상기 펀치 블럭(162)의 상대적인 상승력을 상기 바이어싱수단으로 전달하는 복수의 슬라이딩캠;을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 코아 제조 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 슬라이딩캠은,
    상기 펀치 블럭(162)과 접촉하여 승강되는 제1 수직 슬라이딩캠(210); 및
    그 단부에서 상기 제1 수직 슬라이딩캠(210)과 상호 면접촉하도록 수평으로 설치되어 상기 제1 수직 슬라이딩캠(210)의 수직 운동을 수평 운동으로 전환하는 제2 수평 슬라이딩캠(211);을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 코아 제조 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 슬라이딩캠은,
    그 단부에서 상기 제2 수평 슬라이딩캠(211)과 상호 면접촉하도록 수직으로 설치되어 상기 제2 수평 슬라이딩캠(211)의 수평 운동을 수직 운동으로 재전환하는 제3 수직 슬라이딩캠(212)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 코아 제조 장치.
  8. 그 위로 금속 스트립(100)이 공급되는 다이 몸체(110);
    상기 다이 몸체 상부에 승강운동하도록 설치되는 프레스 몸체(120);
    상기 다이 몸체(110)에 상하로 유동가능하도록 설치되며, 상기 프레스 몸체(120)의 하강 운동에 따라 상기 금속 스트립(100)을 가압하여 인터록 탭을 형성하는 엠보싱핀(160a)이 고정설치된 펀치 블럭(162);
    상기 펀치 블럭(162)과 미리 설정된 스트로크 제어 간격(G)만큼 이격되도록 고정 설치되어, 상기 펀치 블럭(162)이 상기 스트로크 제어 간격(G) 이상의 하강 운동을 할 경우 이와 접촉하여 그 하강을 저지하는 스트리퍼(190); 및
    상기 펀치 블럭(162)이 상기 스트리퍼(190)에 의해 하강이 저지된 상태에서 상기 펀치 다이(120)가 계속적으로 하강함으로써 상기 펀치 블럭(162)이 상기 프레스 몸체(120)에 대해 상대적으로 상승 운동을 할 경우 상기 펀치 블럭(162)을 바이어싱함으로써 상승 운동을 상쇄시키는 바이어싱수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 코아 제조 장치.
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