KR100762743B1

KR100762743B1 - 적층배럴 가압 구조

Info

Publication number: KR100762743B1
Application number: KR1020060002593A
Authority: KR
Inventors: 강석조; 박안신
Original assignee: 주식회사 포스코아
Priority date: 2006-01-10
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2007-10-02
Also published as: KR20070074712A

Abstract

본 발명은 적층배럴 가압 구조에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 적층배럴을 가압함으로써 소정 각도로 인덱싱되는 적층배럴이 회전 관성으로 인하여 인덱싱 후에 흔들리는 것을 방지할 수 있는 적층배럴 가압 구조에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명인 적층배럴 가압 구조는, 그 상면으로 금속 스트립이 이송되는 다이 몸체; 다이 몸체의 상부에 승강 운동이 가능하도록 설치되는 프레스 몸체; 프레스 몸체에 설치되고, 인터록 탭이 형성된 금속 스트립을 가압하여 블랭킹함으로써 라미나 부재를 형성하는 블랭크 블록; 다이 몸체에 회전 가능하게 설치되고, 라미나 부재를 수납하여 적층하는 적층배럴; 적층배럴을 선택적으로 회전시키는 인덱싱부; 및, 프레스 몸체에 설치되며 그 끝단이 블랭크 블록의 하면보다 아래에 위치되도록 설치되고 프레스 몸체가 하강됨에 따라 적층배럴의 상면을 가압하는 고정 부재 및, 프레스 몸체에 설치되고 고정부재를 아래 방향으로 바이어스하는 탄성 부재를 구비하는 가압부;를 포함한다.

적층 코아, 라미나 부재, 인덱스

Description

적층배럴 가압 구조{Structures for pressing lamination barrel}

도 1은 일반적인 적층 코아의 외관을 나타내는 사시도이다.

도 2는 도 1의 II-II'선에 따른 단면도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 적층 코아 제조 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 4는 도 3의 적층 코아 제조 장치에 의하여 라미나 부재가 제조되는 공정을 금속 스트립에 표현한 평면도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층배럴 가압 구조를 나타낸 단면도이다.

도 6은 도 5의 A 부분의 확대도이다.

도 7 및 도 8은 각각 도 5의 적층배럴 가압 구조가 작동되는 것을 나타낸 단면도이다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 적층배럴을 인덱싱하는 인덱싱부의 개략적인 구성을 나타낸 정면도이다.

도 10은 도 9의 인덱싱부의 개략적인 구성을 나타낸 평면도이다.

도 11은 도 9의 인덱싱부의 개략적인 구성을 나타낸 사시도이다.

도 12는 도 9의 인덱싱부의 동작을 워엄의 회전 각도와 워엄훨의 인덱스 각 도에 대해 도시한 그래프 및 이에 대응하여 워엄에 형성된 헬리컬 나사산을 전개하여 도식적으로 나타낸 도면이다.

도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층배럴 가압 구조의 고정부재의 스트로크를 회전 각도로 표시한 도면이다.

<도면의 주요 참조부호의 설명>

10 : 라미나 부재 20 : 적층 코아

30 : 슬롯 형성부 40 : 카운터홀 형성부

50 : 샤프트홀 형성부 60 : 인터록 탭 형성부

70 : 블랭킹부 110 : 블랭크 블록

130 : 적층 배럴 140 : 인덱싱부

150 : 가압부 160 : 푸셔 펀치부

180 : 프레스 몸체 200 : 적층배럴 가압 구조

본 발명은 적층배럴 가압 구조에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 적층배럴을 가압함으로써 소정 각도로 인덱싱되는 적층배럴이 회전 관성으로 인하여 인덱싱 후에 흔들리는 것을 방지할 수 있는 적층배럴 가압 구조에 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)가 적층되어 완성된 적층 코아(20)가 도시되어 있다. 원형의 라미나 부재(10) 중심에는 샤프트 홀(11)이 형성된다. 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 형성된다. 도 2에 나타난 바와 같이, 인터록 탭(14)은 아래로 엠보싱된 오목부로서, 라미나 부재(10)가 적층될 때 상부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)이 바로 아래의 라미나 부재(10)에 형성된 인터록 탭(14)과 끼워맞춤 결합되어 적층 코아(20)가 형성되도록 한다.

상기 적층 코아(20)는 적층 코아 제조 장치에 의하여 제조된다. 도 3에 나타난 바와 같이, 적층 코아 제조 장치(100)는 슬롯 형성부(30), 카운터홀 형성부(40), 샤프트홀 형성부(50), 인터록 탭 형성부(60) 및, 블랭킹부(70)를 구비한다.

즉, 적층 코아 제조 장치(100)의 프레스 몸체(80)에는 금속 스트립(1)을 스탬핑하거나 블랭킹하는 다양한 형상과 기능을 가진 핀펀치(30a)(40a)(50a)(60a)들 및 블랭크 블록(70a)이 장착되어 있고, 다이 몸체(82)에는 핀펀치(30a)(40a)(50a)(60a)들과 상응하는 펀치홀(30b)(40b)(50b)(60b)들이 형성되고, 블랭크 블록(70a)과 상응하는 블랭크 다이(70b)가 설치되어 있다. 라미나 부재(10)는 길다란 형상의 금속 스트립(1)을 적층 코아 제조 장치(100)에 공급함으로써 제조된다.

제1 단계(Ⅰ)에서는 소정의 이송 수단(미도시)에 의하여 이송되는 금속 스트 립(1)을 천공하여 복수의 슬롯(12)들을 형성한다. 이어서, 금속 스트립(1)은 제2 단계(Ⅱ)에서 대기 상태가 된다. 다음으로, 금속 스트립(1)은 제3 단계(Ⅲ)로 이동되어 카운터 공정을 거치게 된다. 상기 카운터 공정은 적층 코아(20)를 소정 매수로 적층한 다음 분리시키기 위해 인터록 탭(14)이 형성될 지점에 카운터 홀(19)을 형성하기 위한 공정이다. 이러한 카운터 공정은 매 라미나 부재(10) 모두에 대해서 수행되는 것이 아니며, 정해진 적층 코아(20)의 두께에 따라, 예를 들어 20회에 1번 등으로 수행된다. 카운터 공정이 수행될 경우에는 금속 스트립(1)의 인터록 탭(14) 형성 위치가 펀치핀(40a)에 의해 천공되며, 공정이 수행되지 않을 경우에는 아이들(idle) 공정으로서 그냥 지나치게 된다.

다음으로, 제4 단계(Ⅳ)에서는 중심부의 샤프트 홀(11)이 천공된다. 이어서, 1피치 더 전진한 금속 스트립(1)은 제5 단계(Ⅴ)의 엠보싱 공정에서 엠보싱핀(60a)에 의해 샤프트 홀(11) 주위의 복수의 지점이 아래로 가압되어 인터록 탭(14)이 형성된다. 인터록 탭(14)은 상부는 오목하고 하부는 볼록한 상태이다. 제6 단계(Ⅵ)는 아이들(idle) 공정으로서, 금속 스트립(1)은 어떠한 처리도 이루어지지 않는 채로 제7 단계(Ⅶ)를 위한 대기상태로 있게 된다.

제7 단계(Ⅶ)는 금속 스트립(1)을 블랭킹하여 라미나 부재(10)를 제조하고, 라미나 부재(10)를 적층함으로써 적층 코아(20)를 완성하는 공정이다. 이 단계에서 라미나 부재(10)의 외곽은 블랭크 블록(70a)에 의해 절단되어 금속 스트립(1)으로부터 분리된다.

분리된 라미나 부재(10)는 블랭크 블록(70a)에 의해 블랭크 다이(70b) 속으 로 밀려 들어가면서 이미 블랭킹되어 있는 라미나 부재(10)의 상부에 적층된다. 이때, 상부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)의 하면 볼록부가 하부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)의 상면 오목부 내에 삽입되어 끼워맞춤 결합되기 때문에 라미나 부재(10)들이 서로 적층될 수 있다.

그런데, 상기 적층 코아 제조 장치(100)는 금속 스트립(1)의 두께가 일정하지 않기 때문에 여러 겹의 라미나 부재(10)를 적층할 경우에 좌우의 두께 편차로 인하여 적층 코아(20)의 측면이 기울어지게 된다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 적층된 라미나 부재(10)가 수납된 적층 배럴(72)을 간헐적으로 소정 각도 예를 들면, 180°씩 회전시켜 두께 편차를 보정하는 인덱싱 장치가 제안되었다.

상기 인덱싱 장치는 미국특허 제4,619,028호 등에 개시되어 있다. 상기 인덱싱 장치는 라미나 부재(10)의 적층체를 소정 각도씩 회전시키면서 라미나 부재(10)를 적층함으로써 그 좌우의 높이가 균일한 적층 코아(20)를 얻을 수 있도록 한다.

그러나, 상기 인덱싱 장치는 적층 배럴(72)이 회전된 후에 바로 고정되지 않고 회전 관성으로 인하여 흔들리게 되는 문제점을 가지고 있다. 이에 따라 상부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)이 하부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)에 정확하게 끼워지지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명인 적층배럴 가압 구조는 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 소정 각도로 인덱싱되는 적층 배럴이 회전 관성으로 인하여 회전 후에 흔 들리는 것을 방지할 수 있는 적층배럴 가압 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 적층배럴 가압 구조는, 그 상면으로 금속 스트립이 이송되는 다이 몸체; 상기 다이 몸체의 상부에 승강 운동이 가능하도록 설치되는 프레스 몸체; 상기 프레스 몸체에 설치되고, 인터록 탭이 형성된 금속 스트립을 가압하여 블랭킹함으로써 라미나 부재를 형성하는 블랭크 블록; 상기 다이 몸체에 회전 가능하게 설치되고, 상기 라미나 부재를 수납하여 적층하는 적층배럴; 상기 적층배럴을 선택적으로 회전시키는 인덱싱부; 및 상기 프레스 몸체에 설치되며 그 끝단이 상기 블랭크 블록의 하면보다 아래에 위치되도록 설치되고 상기 프레스 몸체가 하강됨에 따라 적층배럴의 상면을 가압하는 고정 부재 및, 상기 프레스 몸체에 설치되고 고정부재를 아래 방향으로 바이어스하는 탄성 부재를 구비하는 가압부;를 포함한다.

바람직하게, 상기 인덱싱부는, 구동모터; 및 상기 구동모터와 연동되어 회전하는 워엄과, 상기 워엄과 치합되어 간헐적으로 회전하면서 상기 적층 배럴을 소정 각도만큼 회전시키는 워엄휠을 구비하는 인덱스 드라이버;를 포함하고, 상기 워엄과 워엄휠은, 상기 워엄이 회전할 때 상기 워엄휠이 인덱스 각도만큼 회전하는 적어도 하나의 회전 영역과, 상기 워엄이 회전할 때 상기 워엄휠이 정지하도록 상기 회전 영역의 전,후에 마련되는 정류 영역을 가지도록 치합된다.

더욱 바람직하게, 상기 고정 부재가 가압 구간(P)의 시점 각도에 도달하기 전에 상기 워엄이 상기 회전 영역의 종점 각도에 도달하고, 상기 고정 부재가 가압 구간(P)의 종점 각도에 도달한 이후에 상기 워엄이 상기 회전 영역의 시점 각도에 도달한다.

여기에서, 상기 적층배럴 가압 구조는, 그 끝단이 블랭크 블록의 하면에 돌출되도록 설치되고, 상기 프레스 몸체의 하강 운동에 따라 상기 라미나 부재의 인터록 탭을 가압하여 상기 인터록 탭을 적층 배럴에 적층된 하부 라미나 부재의 인터록 탭에 결합시키는 푸셔 펀치; 및 상기 프레스 몸체에 형성된 가이드 홀에 설치되어 상기 푸셔 펀치를 하방으로 바이어스 하는 탄성 수단;을 더 포함하고, 상기 푸셔 펀치의 끝단은 고정 부재의 끝단보다 상측에 위치하도록 설치된다.

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 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층배럴 가압 구조를 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 5의 A 부분의 확대도이다. 또한, 도 7 및 도 8은 각각 도 5의 적층배럴 가압 구조가 작동되는 것을 나타낸 단면도이고, 도 9는 상기 적층배럴을 인덱싱하는 인덱싱부의 개략적인 구성을 나타낸 정면도이다.

상기 적층배럴 가압 구조(200)는 적층 코아 제조 장치의 블랭킹부에 설치된다. 상기 적층 코아 제조 장치는 슬롯형성부, 카운터홀 형성부, 샤프트홀 형성부, 인터록 탭 형성부 및, 블랭킹부를 구비한다. 상기 슬롯형성부, 카운터홀 형성부, 샤프트홀 형성부 및, 인터록 탭 형성부는 전술한 적층 코아 제조 장치(100)에서의 슬롯형성부(30), 카운터홀 형성부(40), 샤프트홀 형성부(50), 인터록 탭 형성부(60)와 각각 동일할 뿐만 아니라, 대한민국 특허출원 제10-2003-53869호와 제10-2003-79876호 등에도 그 구성이 기재되어 있으므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다.

도면을 참조하면, 상기 적층배럴 가압 구조(200)는 다이 몸체(182)와, 다이 몸체(182)에 대하여 승강 운동을 하는 프레스 몸체(180)와, 프레스 몸체(180)에 설치된 블랭크 블록(110)과, 다이 몸체(182)에 회전 가능하게 설치된 적층 배럴(130)과, 적층 배럴(130)을 선택적으로 회전시키는 인덱싱부(140) 및, 적층 배럴(130)을 선택적으로 가압하는 가압부(150)를 포함한다.

상기 다이 몸체(182)에는 적층 배럴(130)이 설치된다. 다이 몸체(182)의 상면으로는 금속 스트립(1)이 이송된다.

상기 프레스 몸체(180)는 프레스 구동수단(미도시)에 의해서 빠른 속도로 상하로 스트로크 운동하도록 설계되며, 그 하면에는 블랭크 블록(110)과 가압부(150)가 설치된다. 프레스 구동수단은 통상적으로 널리 사용되는 것으로서, 프레스 몸체(180)를 다이 몸체(182)에 대하여 승강 운동을 하도록 한다.

상기 블랭크 블록(110)은 프레스 몸체(180)에 설치되어 프레스 몸체(180)와 함께 승강 운동을 한다. 블랭크 블록(110)은 인터록 탭(14)이 형성된 금속 스트립(1)을 가압하여 블랭킹함으로써 라미나 부재(10)를 형성한다.

바람직하게, 상기 블랭크 블록(110)은 그 길이 방향으로 관통되도록 형성된 관통홀(112)을 구비한다. 관통홀(112)에는 푸셔 펀치(162)가 슬라이딩 가능하도록 설치된다. 푸셔 펀치(162)에 관해서는 아래에서 설명된다. 관통홀(112)은 인터록 탭(14)의 수와 동일한 개수가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 적층 배럴(130)은 블랭크 다이(131)와 배럴 본체(132)를 포함한다. 적층 배럴(130)은 다이 몸체(182)에 고정된 제1 및 제2부시(133a)(133b)에 베어링(134a)(134b)을 통해 회전 가능하도록 설치된다. 배럴 본체(132)의 내부에는 중공형의 블랭크 다이(131)가 설치되는데, 블랭크 블록(110)이 금속 스트립(1)을 블랭킹할 때 블랭크 다이(131) 속으로 진입하게 된다.

상기 블랭크 다이(131) 밑에는 스퀴즈 링(squeeze ring)(135)이 장착되는데, 스퀴즈 링(153)은 블랭크 블록(110)에 의해 블랭킹된 라미나 부재(10)를 수용하며, 그 내경이 라미나 부재(10)에 상응하는 정도이기 때문에 라미나 부재(10)가 스퀴즈 링(135) 내에 억지 끼움되어 지지된다. 따라서, 블랭킹된 라미나 부재(100들은 블랭크 블록(110)에 밀려 스퀴즈 링(135) 내에 억지 끼움되면서 인터록 탭(14)에 의해 상호 적층되어 결합된다.

상기 적층배럴(130)은 풀리(136)에 의하여 회전되며, 풀리(136)에는 인덱싱부(도 9 내지 도 11의 140)와 연결되는 벨트(137)가 결합된다. 바람직하게, 상기 풀리(136)의 회전을 위해 베어링(138)이 더 개재될 수 있다.

상기 가압부(150)는 인덱싱부(140)에 의하여 적층 배럴(130)이 회전된 후에 적층 배럴(130)이 회전 관성에 의하여 흔들리는 것을 방지한다. 가압부(150)는 프레스 몸체(180)에 설치된 고정 부재(152) 및, 고정 부재(152)에 소정의 탄성력을 제공하는 탄성 부재(154)를 포함한다.

상기 고정 부재(152)는 적층 배럴(130)의 상면을 가압함으로써 적층 배럴(130)이 회전 관성에 의하여 흔들리는 것을 방지한다. 고정 부재(152)는 그 끝단(152a)이 푸셔 펀치(162)보다 아래에 위치하도록 프레스 몸체(180)에 설치된다. 이것은 프레스 몸체(180)가 하강하여 블랭크 블록(110)이 금속 스트립(1)에 접촉하기 전에 고정 부재(152)가 적층배럴(130)을 고정하기 위함이다.

바람직하게, 상기 고정 부재(152)의 끝단(152a)에는 적층 배럴(130) 상면과의 마찰력을 높이기 위해 고무와 같은 마찰 부재(미도시)가 설치된다. 더욱 바람직하게, 상기 적층배럴(130) 상면은 마찰력이 크게 발생 되도록 소정의 거칠기를 가지도록 가공된다.

한편, 고정 부재(152)의 다른 끝단(152b)은 가이드 공(156)의 걸림턱(156a)에 의하여 지지되도록 설치된다.

상기 탄성 부재(154)는 프레스 몸체(180)에 형성된 가이드 공(156)에 설치된다. 바람직하게, 상기 탄성 부재(154)는 상부에 설치된 고정 블록(157)에 의하여 지지되도록 설치된다.

상기 탄성 부재(154)는 고정 부재(152)를 아래 방향으로 바이어스한다. 즉, 프레스 몸체(180)가 하강하여 고정 부재(152)의 끝단(152a)이 적층배럴(130)의 상면에 접하게 되면 탄성 부재(154)는 고정 부재(152)를 아래 방향으로 바이어스하여 적층배럴(130)을 가압함으로써 적층 배럴(130)이 흔들리는 것을 방지한다.

상기 인덱싱부(140)는 적층 배럴(130)을 소정 시간 간격마다 예를 들면, 매 블랭킹 마다 소정 각도씩 회전시킴으로써 라미나 부재(10)들의 두께 편차를 보상한다. 인덱싱부(140)는 구동원인 모터(141)와, 모터(141)의 회전력에 따라 적층 배럴(130)을 소정 각도씩 회전시키는 인덱스 드라이버(142) 및, 모터(141)의 회전수 등을 제어하는 콘트롤 패널부(149)를 포함한다.

상기 모터(141)의 회전축(141a)에는 구동풀리(141b)가 결합되며, 구동풀리(141b)는 벨트(141c)에 의해 인덱스 드라이버(142)의 종동풀리(142a)와 연결된다. 바람직하게, 상기 구동풀리(141b)와 종동풀리(142a)의 표면에는 나사산이 형성되고 벨트(141c)의 주행 내면에도 그에 상응하는 나사산이 형성됨으로써, 회전력 전달시 벨트(141c)의 미끄러짐이 발생하지 않도록 한다.

상기 인덱스 드라이버(142)는 본체를 구성하는 한 쌍의 브라켓 사이에 회전 가능하도록 설치된 워엄(143)과, 워엄(143)에 맞물리도록 설치된 워엄휠(144)을 포함한다.

상기 워엄(143)은 모터(141)와 나란하게 설치되며, 종동 풀리(142a)와 벨트(141c)를 통하여 모터(141)의 회전력을 전달받는다. 워엄(143)의 외주면에는 헬리컬 형태의 나사산(143a)이 형성되어 있다.

상기 워엄휠(144)은 그 회전축(146)이 워엄(143)의 회전축(143b)과 직교하도 록 설치되며, 그 외주면에는 헬리컬 형태의 나사산(143a)에 치합되는 치합돌기(144a)가 소정 간격으로 형성되어 있다. 또한, 워엄휠(144)의 회전축(146)에는 인덱스 풀리(147)가 결합되며, 인덱스 풀리(147)는 벨트(166)에 의해 적층 배럴(130)의 풀리(165)와 연결되어 회전력을 전달한다. 바람직하게, 상기 벨트(166)의 장력을 조절하기 위해서 텐션 풀리(147a)가 보조적으로 더 구비될 수 있다.

상기 워엄(143)에 형성된 헬리컬 나사산(143a)과 워엄휠(144)에 형성된 치합돌기(144a)는 소정 구간 정류(停留)(dwell)영역을 가지도록 설계된다. 이를 보다 구체적으로 설명하기 위해, 상기 헬리컬 나사산(143a)의 홈을 각도에 따라 펼쳐서 전개한 도 12를 참조한다. 도 12의 그래프는 상기 워엄(143)이 회전하는 각도(θ)에 따라 워엄휠(144)이 회전하는 인덱스 각도(ω_o)의 관계를 나타낸 것이고, 그 아래에는 워엄(143)의 회전 각도(θ)에 따라 펼쳐서 전개한 헬리컬 나사산(143a)의 홈이 도식적으로 나타나 있다.

아래에서는 적층 배럴(130)을 매 블랭킹마다 원하는 소정 각도씩 회전시키기 위해 인덱스 각도(ω_o)만큼 워엄휠(144)을 회전시키는 것으로 가정한다. 한편, 워엄휠(144)과 적층 배럴(130)의 회전각이 동일할 경우 적층 배럴(130)은 인덱스 각도(ω_o)만큼 회전하게 된다.

도 12는 워엄(143)이 1회전(360°) 할 때마다 워엄휠(144)이 인덱스 각도(ω_o)만큼 회전하는 경우에 대한 도면이다. 도시된 바와 같이, 워엄(143)의 헬리컬 나 사산(143a)은 두 개의 정류 영역(DW₁)(DW₂)과 한 개의 회전 영역(RT)을 포함하도록 형성된다. 정류 영역(DW₁)(DW₂)은 워엄(143)이 회전하더라도 워엄휠(144)이 실질적으로 회전하지 않고 드웰링(dwelling)되는 구간이다. 반면, 상기 회전 영역(RT)은 워엄(143)이 회전함에 따라 워엄휠(144)도 회전하는 영역이다.

상기 회전 영역(RT)의 전,후에는 각각 정류 영역(DW₁)(DW₂)이 위치한다. 따라서, 최초 워엄(143)이 각도 θ₁까지 회전하더라도 제1 정류 영역(DW₁) 내에서는 워엄휠(144)이 실질적으로 회전하지 아니한다. 다음으로, 워엄(143)이 회전 영역(RT)에서 각도 θ₁에서 θ₂까지 회전하게 되면 워엄휠(144)의 치합돌기(144a)가 헬리컬 나사산(143a)의 홈을 따라 인덱스 각도(ω_o)만큼 회전하게 된다. 워엄휠(144)의 회전은 인덱스 풀리(147)와 벨트(166)로 연결된 적층배럴(130)로 전달되어 이를 회전시키게 된다.

상기 워엄휠(144)은 소정 구간 내에서 인덱스 각도(ω_o)만큼 회전을 완료하며, 워엄(143)이 각도 θ₂에 도달하면 더 이상 회전하지 않게 된다. 따라서, 워엄(143)이 각도 θ₂에서 360°까지 회전하더라도 제2 정류 영역(DW₂)내에서 워엄휠(144)은 회전하지 않게 된다.

상기와 같은 동작에 따라서, 인덱싱부(140)는 구동모터(141)가 정속으로 계속 회전하더라도 인덱스 드라이버(142)에 의해 인덱스 각도(ω_o)의 간헐적인 회전이 자동적으로 조절된다.

도 13은 적층 코아 제조 장치의 고정부재(172)의 스트로크를 회전 각도로 표시한 도면이다. 360°회전을 1스트로크로 가정할 경우, 고정부재(172)는 0°에서 상사점에 위치하고, 프레스 몸체(180)가 하강하면 점차 하강하여 180°지점에서는 하사점에 도달하게 된다. 이어서, 프레스 몸체(180)가 상승하면서 고정 부재(172)는 상사점으로 복귀하게 된다.

본 실시예에 있어서, 고정 부재(172)가 적층 배럴(130)을 가압하는 구간인 가압 구간(P)은 해칭으로 표시된 120°∼ 240°범위가 된다. 따라서, 적층배럴(130)은 가압 구간(P)에서는 움직이지 않고 정지된 상태로 유지되고, 반면 그 외 나머지 구간 240°∼120°사이에서는 인덱스 각도(ω_o)만큼 회전될 수 있다.

한편, 고정 부재(172)는 블랭크 블록(110)의 하면(114)보다 아래에 위치되도록 설치된다. 다시 말해서, 고정 부재(172)는 블랭크 블록(110)이 금속 스트립(1)과 접촉하는 것 보다 먼저 적층 배럴(130)을 가압하게 되고, 블랭크 블록(110)에 의한 라미나 부재(10)의 형성 및 적층이 완료된 이후에 적층 배럴(130)의 가압을 해제하게 된다. 결과적으로, 블랭크 블록(110)에 의한 블랭킹은 고정 부재(172)가 적층 배럴(130)을 가압하는 가압 구간(P) 내에서 이루어진다. 따라서, 블랭킹 블록(110)에 의한 라미나 부재(10)의 적층시에 적층 배럴(130)이 회전 관성에 의하여 흔들리는 것을 방지할 수 있기 때문에 상부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)이 하부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)에 정확하게 끼움 결합될 수 있다.

본 발명의 인덱스 드라이버는 회전 영역(RT)의 전,후에 정류 영역(DW₁)(DW₂)을 가지고 있으므로, 회전 영역(RT)의 범위를 가압 구간(P)을 제외한 나머지 구간의 범위로 제한함으로써, 회전 영역(RT)에서만 적층배럴(130)이 회전하게 되고, 고정 부재(172)가 적층배럴(130)을 가압하는 구간(P)에서는 적층배럴(130)이 정지 상태로 유지될 수 있다. 다시 말해, 시간적으로, 고정 부재(172)가 가압 구간(P)의 종점 각도(예를 들어, 240°)에 도달한 이후에, 워엄(143)은 회전 영역(RT)의 시점 각도(θ₁)에 도달한다. 또한, 고정 부재(172)가 가압 구간(P)의 시점 각도(예를 들어, 120°)에 도달하기 전에, 워엄(143)은 회전 영역(RT)의 종점 각도(θ₂)에 도달하게 된다. 이때, 회전 영역(RT)의 전,후에 정류 영역(DW₁)(DW₂)이 존재하므로, 구동모터(141)의 비정밀성으로 인해 워엄(143)의 회전 영역(RT)에 다소 오차가 있더라도 이러한 오차를 보상할 수 있게 된다. 고속으로 승강하면서 금속 스트립(1)을 블랭킹하는 적층 코아 제조 장치에 있어서 이와 같은 융통성은 모터(141)의 선택을 폭넓게 해 줄 뿐만 아니라 프레스 몸체(180)의 스트로크 오차 또는 모터(141)의 회전 오차에 따른 공정 오차를 보상해 주게 된다.

작업자는 콘트롤 패널부(149)로 구동모터(141)의 회전을 제어함으로써 요구되는 인덱싱 회수와 정류 영역 및 회전 영역의 시간을 조정할 수 있다.

바람직하게, 상기 인덱싱부(140)는 매 블랭킹 마다 적층배럴(130)을 인터록 탭(14) 사이의 각도 만큼씩 회전시킨다. 예를 들어, 라미나 부재(10)에 인터록 탭(14)이 8개 형성된 경우에는 매 블랭킹 마다 적층배럴(130)을 45°씩 회전시킨다. 한편, 인덱싱부(140)는 인터록 탭(14) 사이의 각도보다 조금 더 큰 각도만큼씩 적층배럴(130)을 회전시킴으로써 라미나 부재(10)를 스큐(skew) 적층할 수도 있다. 스큐 적층된 코아는 슬롯 채널(13)이 경사지게 형성된다. 스큐 적층된 코아는 대한민국 실용신안등록 제20-0363757호 등에 개시되어 있다.

바람직하게, 상기 적층배럴 가압 구조(200)는 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)을 직접 가압할 수 있는 푸셔 펀치부(도 5 내지 도 8의 160)를 구비한다.

상기 푸셔 펀치부(160)는 푸셔 펀치(162)와, 프레스 몸체(180)에 형성된 가이드 홀(164)과, 가이드 홀(164)에 설치된 탄성 수단(166)을 구비한다.

상기 푸셔 펀치(162)는 관통홀(112)과 가이드 홀(164)에 슬라이딩 가능하도록 설치된다. 푸셔 펀치(162)의 끝단(162a)은 블랭크 블록(110)의 하면(114)보다 아래로 돌출되고, 고정 부재(152)의 끝단(152a)보다 상측에 위치되도록 설치된다. 푸셔 펀치(162)의 다른 끝단(162b)은 가이드 홀(112)의 턱(165)에 의하여 지지되도록 설치된다.

상기 푸셔 펀치(162)의 끝단(162a)이 블랭크 블록(110)의 하면(114) 아래로 돌출된 길이(H)가 인터록 탭(14)의 깊이(D)보다 긴 경우에는 라미나 부재(10)의 적층 공정에서 푸셔 펀치(162)가 상부로 슬라이딩을 하게 된다. 따라서, 프레스 몸체(180)의 승강 운동에 편차가 생기거나, 푸셔 펀치(162)의 초기 셋팅시에 다소간의 편차가 생기더라도 푸셔 펀치(162)가 상부로 슬라이딩을 하기 때문에 인터록 탭(14)간의 결합에는 지장이 없게 된다.

상기 가이드 홀(164)은 푸셔 펀치(162)의 상부인 프레스 몸체(180)에 형성된 다. 가이드 홀(164)에는 푸셔 펀치(162)의 다른 끝단(162b)을 지지하는 턱(165)이 형성된다.

상기 가이드 홀(164)에는 푸셔 펀치(162)의 다른 끝단(162b)과 접하도록 설치된 슬라이딩 블록(167)과, 탄성 수단(166)을 고정하는 고정 블록(168)이 설치된다. 탄성 수단(166)은 슬라이딩 블록(167)과 고정 블록(168) 사이에 설치된다. 슬라이딩 블록(166)은 푸셔 펀치(162)가 슬라이딩 됨에 따라 함께 슬라이딩 되고, 고정 블록(168)은 탄성 수단(166)을 지지한다.

상기 탄성 수단(166)은 가이드 홀(164)에 설치되어 푸셔 펀치(162)를 하방으로 바이어스 한다. 탄성 수단(166)의 탄성력은 상부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)을 하부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)에 삽입되도록 끼워 넣기 위해 요구되는 힘보다 크고, 푸셔 펀치(162)를 이용하여 금속 스트립(1) 소재에 인터록 탭(14)을 형성시키기 위해 가해야 하는 소성 변형 응력보다는 작다.

따라서, 블랭크 블록(110)의 하면(114) 아래로 돌출된 푸셔 펀치(162)의 끝단(162a)은 상부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)을 하부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)에 삽입되도록 끼워 넣을 수 있다. 한편, 프레스 몸체(180)의 승강 운동에 편차가 생기거나, 푸셔 펀치(162)의 초기 셋팅시에 다소간의 편차가 생긴 경우에는 라미나 부재(10)의 적층 공정에서 푸셔 펀치(162)가 상측으로 슬라이딩을 하게 된다.

그러면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층배럴 가압 구조(200)의 작동 과정에 대해서 설명하기로 한다. 본 발명은 고정 부재(152)를 이용하여 적층 배럴 (130)을 가압함으로써 적층 배럴(130)이 흔들리는 것을 방지하는 데에 그 특징이 있다. 따라서, 라미나 부재(10)의 형성을 위한 기타 공정에 대한 설명을 생략하고, 블랭킹부의 동작에 대해서만 설명하기로 한다.

먼저, 인터록 탭 형성부(60)에서 인터록 탭(14)이 형성된 금속 스트립(1)이 소정의 이송 수단(미도시)에 의하여 블랭킹부로 이송된다. 금속 스트립(1)이 블랭킹부로 이송되면, 프레스 몸체(180)가 하강한다.

한편, 인덱싱부(140)는 고정 부재(152)가 적층 배럴(130)의 상면에 접촉하기 전에 적층 배럴(130)을 소정 각도만큼 회전시킨다. 회전이 완료되면, 프레스 몸체(180)가 하강하여 고정 부재(152)가 적층 배럴(130)의 상면에 접촉하게 되고, 고정 부재(152)는 탄성 부재(154)의 탄성력으로 적층 배럴(130)을 가압함으로써 적층 배럴(130)이 회전 후에 흔들리는 것을 방지한다.

상기 적층 배럴(130)이 고정 부재(152)에 의하여 고정된 후에 블랭크 블록(110)이 금속 스트립(1)을 블랭킹함으로써 라미나 부재(10)가 형성된다. 이 때, 푸셔 펀치(162)는 인터록 탭(14)에 삽입된다.

블랭킹된 라미나 부재(10)는 블랭크 블록(110)에 의하여 적층 배럴(130)로 이동된 후, 인터록 탭(14)이 하부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)과 결합함으로써 적층된다. 푸셔 펀치(162)는 인터록 탭(14)을 직접 가압함으로써, 인터록 탭(14)이 하부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)에 삽입되어 끼워지도록 한다.

한편, 프레스 몸체(180)가 과도하게 하강한 경우 또는 푸셔 펀치(162)의 셋팅 착오로 인하여 푸셔 펀치(162)가 과도하게 하강한 경우에 푸셔 펀치(162)는 라 미나 부재(10)의 적층시에 상측으로 슬라이딩하여 푸셔 펀치(162)에 의하여 인터록 탭(14)이 과도하게 가압되는 것을 방지한다. 즉, 인터록 탭(14)이 손상되는 것을 방지한다.

인터록 탭(14)이 하부 라미나 부재(10)의 인터록 탭(14)과 결합하여 적층이 완료되면 프레스 몸체(180)가 원위치로 상승한다. 프레스 몸체(180)가 상승하게 되면 고정 부재(152)도 상승하여 적층 배럴(130)에 대한 고정 부재(152)의 가압력이 해소된다. 고정 부재(152)의 가압력이 해소된 후에 인덱싱부(140)에 의한 적층 배럴(130)의 회전이 개시된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 적층배럴 가압 구조는 소정 각도로 인덱싱되는 적층 배럴이 회전 관성으로 인하여 회전 후에 흔들리는 것을 방지할 수 있다.

Claims

상면으로 금속 스트립이 이송되는 다이 몸체;

상기 다이 몸체의 상부에 승강 운동이 가능하도록 설치되는 프레스 몸체;

상기 프레스 몸체에 설치되고, 인터록 탭이 형성된 금속 스트립을 가압하여 블랭킹함으로써 라미나 부재를 형성하는 블랭크 블록;

상기 다이 몸체에 회전 가능하게 설치되고, 상기 라미나 부재를 수납하여 적층하는 적층배럴;

상기 적층배럴을 선택적으로 회전시키는 인덱싱부; 및

상기 프레스 몸체에 설치되며 그 끝단이 상기 블랭크 블록의 하면보다 아래에 위치되도록 설치되고 상기 프레스 몸체가 하강됨에 따라 적층배럴의 상면을 가압하는 고정 부재 및, 상기 프레스 몸체에 설치되고 고정부재를 아래 방향으로 바이어스하는 탄성 부재를 구비하는 가압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층배럴 가압 구조.
제1항에 있어서,

상기 인덱싱부는,

구동모터; 및

상기 구동모터와 연동되어 회전하는 워엄과, 상기 워엄과 치합되어 간헐적으로 회전하면서 상기 적층 배럴을 소정 각도만큼 회전시키는 워엄휠을 구비하는 인 덱스 드라이버;를 포함하고,

상기 워엄과 워엄휠은, 상기 워엄이 회전할 때 상기 워엄휠이 인덱스 각도만큼 회전하는 적어도 하나의 회전 영역과, 상기 워엄이 회전할 때 상기 워엄휠이 정지하도록 상기 회전 영역의 전,후에 마련되는 정류 영역을 가지도록 치합된 것을 특징으로 하는 적층배럴 가압 구조.
제2항에 있어서,

상기 고정 부재가 가압 구간(P)의 시점 각도에 도달하기 전에 상기 워엄이 상기 회전 영역의 종점 각도에 도달하고,

상기 고정 부재가 가압 구간(P)의 종점 각도에 도달한 이후에 상기 워엄이 상기 회전 영역의 시점 각도에 도달하는 것을 특징으로 하는 적층배럴 가압 구조.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

끝단이 블랭크 블록의 하면에 돌출되도록 설치되고, 상기 프레스 몸체의 하강 운동에 따라 상기 라미나 부재의 인터록 탭을 가압하여 상기 인터록 탭을 적층 배럴에 적층된 하부 라미나 부재의 인터록 탭에 결합시키는 푸셔 펀치; 및

상기 프레스 몸체에 형성된 가이드 홀에 설치되어 상기 푸셔 펀치를 하방으로 바이어스 하는 탄성 수단;을 더 포함하고, 상기 푸셔 펀치의 끝단은 고정 부재의 끝단보다 상측에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 적층배럴 가압 구조.