KR101804143B1 - 접착식 적층코어 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은; 표면에 접착제층이 코팅된 띠 형상의 소재를 통과시키면서 소정 형상의 라미나 부재들을 순차적으로 형성하고, 층간 접착에 의해 소정 매수씩 일체화된 라미나 부재들을 포함하는 적층코어들을 순차적으로 제조하는 접착식 적층코어 제조장치 및 제조방법을 개시한다.
본 발명의 일 형태에 따른 접착식 적층코어 제조장치는: 상기 소재를 블랭킹(Blanking)해서 상기 라미나 부재들을 순차적으로 형성하는 블랭킹 유닛; 상기 라미나 부재들의 층간 접착에 의해 형성되는 적층코어들 상호 간의 분리를 위해 상기 소재에 대한 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 주기적으로 상기 소재의 표면으로 이형지를 공급하는 이형지 공급유닛; 그리고 상기 라미나 부재들을 일체화해서, 상기 적층코어들을 순차적으로 제조하는 라미네이트 유닛을 포함하여 구성된다. 본 발명에 의하면, 표면에 접착제층이 미리 코팅된 띠 형상 소재를 이용해서 라미나 부재들이 소정의 매수씩 층간 접착방식으로 일체화된 적층코어가 연속적으로 제조될 수 있다.

Description

접착식 적층코어 제조장치 및 제조방법{Apparatus And Method for Manufacturing Adhesive Type Laminate Core}

본 발명은 모터나 발전기 등의 철심 즉 코어를 제조하는 코어 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 라미나 부재(박판)들을 접착시켜서 적층코어를 제조하는 접착식 적층코어 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 적층코어(Laminate Core)는, 발전기나 모터 등의 회전자(Rotor)나 고정자(Stator)로 사용되며, 라미나(Lamina) 부재 예를 들면 금속 박판들을 여러 겹으로 적층하고 상호 일체화함으로써 제조된다.

상기 적층코어(Laminate Core)를 제조하는 방법, 즉 상기 라미나 부재를 적층하고 일체로 고정하는 적층코어 제조방법으로는, 인터록 탭을 이용한 탭 고정법과, 용접 예를 들어 레이저 용접을 이용한 웰딩 고정법과, 리벳 고정법 등이 알려져 있다. 상기 적층코어는 회전자용 또는 고정자용 코어의 전체 또는 일부분을 이룬다.

상기 탭 고정법은 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0067426호와 제10-2008-0067428호 등의 특허문헌에 적층코어의 제조기술로 개시되어 있는데, 상술한 적층코어 제조방법은 철손(Iron Loss) 문제가 있고, 특히 상기 탭 고정법은 소재 즉 강판의 박판화 추세로 인해 엠보싱(Embossing) 가공이 어려워져서 적층 코어의 제조기술로서의 한계를 보여주고 있다. 상술한 공개특허공보와 하기의 특허문헌에는 여러 종류와 형상의 적층코어가 개시되어 있다.

그리고, 근래에는 상기 적층코어의 단위 박판 즉 낱장을 이루는 라미나 부재들을 접착제로 상호 접착해서 일체화하는 접착 고정법이 제시되고 있는데, 대한민국 공개특허공보 제10-1996-003021호와 일본 공개특허공보 특개평5-304037호에 상기 접착 고정법이 개시되어 있다.

상술한 특허문헌 중 일본 공개특허공보 특개평5-304037호를 참조하면, 모터 코어 제조용 소재인 강판은 이송 롤러에 의해 제1프레스 성형기와 제2프레스 성형기로 공급되며, 상기 제1프레스 성형기를 통과하기 전에 도포 롤러와 노즐에 의해 상기 강판에 접착제가 도포된다.

그리고 소재의 블랭킹에 의하여 상기 제1프레스 성형기와 제2프레스 성형기의 내부 공간에 순차적으로 쌓이는 코어재 즉 라미나 부재는, 상기 접착제에 의해 일체화되고 이를 통해 접착식 적층 코어가 제조된다. 상술한 종래의 접착 고정법 즉 접착식 적층코어 제조방법에 의하면 레이저 용접에 비해 비용이 절감될 수 있고 강판이 박판화에 대응할 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0044726호, 분할코어식 모터 스테이터 및 그 조립방법 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0067426호, 코아몸체, 코아날개 및 이를 구비한 조립식 적층 코아 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0015175호, 적층 코아 제조장치 일본 공개특허공보 특개평 5-304037호, 적층코어의 제조방법 일본 공개특허공보 특개2009-297758호, 적층 철심의 제조장치

본 발명은, 표면에 접착제층을 갖는 띠(strip) 형상의 소재를 공급받아서 모터나 발전기 등의 코어용 적층체 즉 적층코어를 연속해서 효과적으로 제조할 수 있는 접착식 적층코어 제조장치 및 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 형태는; 표면에 접착제층이 코팅된 띠 형상의 소재를 통과시키면서 소정 형상의 라미나 부재들을 순차적으로 형성하고, 층간 접착에 의해 소정 매수씩 일체화된 라미나 부재들을 포함하는 적층코어들을 순차적으로 제조하는 접착식 적층코어 제조장치를 제공한다.

본 발명의 일 형태에 따른 접착식 적층코어 제조장치는: 상기 소재를 블랭킹(Blanking)해서 상기 라미나 부재들을 순차적으로 형성하는 블랭킹 유닛; 상기 라미나 부재들의 층간 접착에 의해 형성되는 적층코어들 상호간의 분리를 위해 상기 소재에 대한 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 주기적으로 상기 소재의 표면으로 이형지를 공급하는 이형지 공급유닛; 그리고 상기 라미나 부재들을 일체화해서, 상기 적층코어들을 순차적으로 제조하는 라미네이트 유닛을 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명의 일 형태에서 상기 블랭킹 유닛은; 상기 소재의 가압 및 블랭킹을 위해 승강 가능한 상형에 구비되는 블랭킹용 펀치(Punch); 그리고 상기 상형의 하측에 구비되는 하형에 의해 지지되고, 상기 펀치와 마주하는 블랭킹 홀을 가지며, 상기 라미네이트 유닛의 상측에 적층되는 블랭킹용 다이(Die)를 포함하여 구성된다.

상기 이형지 공급유닛은, 상기 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 주기적으로 상기 소재에 표면에 이형지가 부착되도록, 상기 블랭킹 유닛에 선택적으로 동기(Synchronization) 가능하다.

상기 이형지 공급유닛은, 이형필름을 블랭킹 위치로 공급하기 위한 공급롤러; 상기 공급롤러에서 공급되는 이형필름을 롤 형태로 되감기 위한 권취롤러; 그리고 상기 공급롤러에서 풀려나와 상기 권취롤러에 감기게 되며, 면상에 일정 피치마다 소재 블랭킹을 위한 블랭킹용 펀치가 통과할 수 있는 통공이 형성된 이형필름을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 이형필름은 소재(S) 이송 방향에 대해 직교하는 방향으로 공급되며, 상기 공급롤러는 상기 권취롤러의 구동에 따라 회전할 수 있도록 구성되며, 상기 공급롤러와 권취롤러 사이에 필요에 따라 안내롤러(미도시)들이 구비될 수 있다. 즉, 상기 이형필름은 상기 공급롤러와 권취롤러 사이에서 상기 소재의 이송방향을 기준으로, 상기 블랭킹 유닛의 블랭킹용 펀치에 대응되는 위치로 공급되어진다.

또한, 상기 이형지 공급유닛은, 서보 모터와 토크 모터를 이용하여 공급롤러와 권취롤러 사이의 이형필름이 일정한 장력을 유지하도록 하여, 상기 이형필름이 접히거나 주름지는 것을 방지할 수 있다.

상기 블랭킹용 펀치는, 상기 소재가 기설정된 1피치 이동할 때마다 상기 상형에 의해 1회씩 승강하며; 상기 이형지 공급유닛은 상기 소재(S)의 길이방향을 따라 복수 피치의 간격으로 상기 소재(S)에 이형지가 부착되도록, 상기 블랭킹 유닛에 선택적으로 동기할 수 있다.

상기 블랭킹용 다이는, 상기 소재(S)의 이송방향을 따라 이형필름을 사이에 두고 상기 블랭킹용 펀치와 마주보도록 상기 하형에 구비될 수 있다.

상기 라미네이트 유닛은, 상기 하형에 회전 가능하게, 예를 들면 소정 각도 단위로 회전 가능하게 구비될 수도 있다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 형태에 따르면, 표면에 접착제층이 코팅된 띠 형상의 소재를 통과시키면서 소정 형상의 라미나 부재들을 순차적으로 형성하고, 층간 접착에 의해 소정 매수씩 일체화된 라미나 부재들을 포함하는 적층코어들을 순차적으로 제조하는 접착식 적층코어 제조방법으로서,

상기 소재를 블랭킹(Blanking)해서 상기 라미나 부재들을 순차적으로 형성 및 적층하는 단계; 상기 라미나 부재들의 층간 접착에 의해 형성되는 적층코어들 상호 간의 분리를 위해 상기 소재에 대한 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 주기적으로 상기 소재의 표면으로 이형지를 공급하는 이형지 공급단계; 그리고 상기 라미나 부재들을 일체화해서, 상기 적층코어를 완성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 접착식 적층코어 제조방법이 제공된다.

전술한 본 발명의 일 형태에 따른 접착식 적층코어 제조방법에 있어서, 상기 이형지 공급단계는, 일정 피치마다 소재 블랭킹을 위한 블랭킹용 펀치가 통과할 수 있는 통공이 면상에 형성된 이형필름이 소재 블랭킹 위치로 이송되어 이루어지되, 상기 소재에 대한 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 주기적으로 이형필름의 통공이 형성되지 않은 영역이 소재와 함께 블랭킹되어 상기 소재의 표면으로 이형지가 공급되는 것을 특징으로 한다.

전술한 접착식 적층코어 제조방법에 있어서, 상기 이형지는 소재(S) 이송 방향에 대해 직교하는 방향으로 소정 피치씩 이송되어 공급되는 이형필름으로부터 제공되는 것을 특징으로 한다.

전술한 접착식 적층코어 제조방법에 있어서, 상기 이형지는 상기 이형필름으로부터 상기 소재에 대한 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 주기적으로 소재와 함께 블랭킹 되어 상기 소재의 표면으로 공급되며, 후속되는 다음주기의 이형지 공급을 위한 블랭킹이 이루어질 때까지는 이형필름의 이동이 정지되는 것을 특징으로 한다.

전술한 접착식 적층코어 제조방법에 있어서, 상기 이형지는 상기 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 주기적으로 상기 소재에 표면에 이형지가 부착되도록 상기 블랭킹에 선택적으로 동기(Synchronization)되어 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 형태에 따른 접착식 적층코어 제조장치 및 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 일 형태는, 표면에 접착제층이 미리 코팅된 띠 형상 소재를 이용해서 라미나 부재들이 소정 매수씩 층간 접착방식으로 일체화된 적층코어를 연속적으로 제조할 수 있다.

둘째, 본 발명의 일 형태에 의하면, 띠 형상 소재의 블랭킹 공정에 선택적으로 동기하여 소재의 표면에 적층코어 간 상호 분리를 위한 이형지가 부착됨으로써, 라미나 부재들이 소정 매수마다 쉽게 분할될 수 있고 적층코어의 제조 및 코어간 분리가 용이하다.

셋째, 본 발명의 일 형태에 의하면, 소재가 1피치씩 이송되면서 길이방향을 따라 1피치 간격으로 블랭킹되고, 이형지가 복수 피치의 간격마다 소재에 부착되도록 이형지 공급유닛이 구동되므로, 라미나 부재들이 기설정된 소정 매수씩 일체화되고 적층코어들간의 경계가 정확하게 설정될 수 있다.

넷째, 본 발명의 일 형태에 의하면, 이형지가 주기적으로 공급될 때, 블랭킹용 펀치에 의해 이형지와 소재가 동시에 타발되므로, 이형지가 라미나 부재의 형상과 정확히 일치한다.

다섯째, 본 발명의 일 형태에 의하면, 라미네이트 유닛에서 라미나 부재가 정렬/적층되는 영역과 라미나 부재가 일체화되는 영역과 적층코어가 배출되는 영역이 정밀하게 연동하여 일체적으로 회전하므로, 적층코어의 두께 편차가 최소화될 수 있고 정밀도가 높은 코어의 제조가 가능하다.

본 발명의 특징 및 장점들은 후술되는 본 발명의 실시예들에 대한 상세한 설명과 함께 다음에 설명되는 도면들을 참고하여 더 잘 이해될 수 있으며, 상기 도면들 중:
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접착식 적층코어 제조장치의 구조를 소재의 이송방향을 기준으로 개략적으로 나타낸 종단면도;
도 2는 도 1에 도시된 접착식 적층코어 제조장치에 소재가 공급된 상태를 나타낸 도면;
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 평면 개략도;
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 것으로서, 이형필름 이송방향을 기준으로 개략적으로 나타낸 종단면도;
도 5a 내지 도 5d는 이형지 공급유닛의 동작과정을 보여주는 도면으로서,
도 5a의 (가) 및 (나)는 블랭킹용 펀치가 하강하기 전으로서, 이형지가 소재 표면에 부착되기 전의 상태를 도시한 평면도 및 측단면도
도 5b의 (가) 및 (나)는 블랭킹용 펀치의 하강에 의해 이형지가 소재 표면에 부착된 상태를 도시한 평면도 및 측단면도
도 5c의 (가) 및 (나)는 이형지 부착 후, 블랭킹용 펀치가 상승한 상태에서 이형필름의 통공이 블랭킹용 펀치 하부에 위치하도록 이동하는 한편, 소재도 블랭킹용 펀치 하부에 위치하도록 이동한 후의 상태를 도시한 평면도 및 측단면도
도 5d의 (가) 및 (나)는 이형필름의 이동없이 블랭킹용 펀치가 통공을 통해 하강하여 이형지 공급없이 소재에 대한 블랭킹만 이루어지는 상태를 도시한 평면도 및 측단면도이고;
도 6은 본 발명에 의해 제조 가능한 접착식 적층코어의 일 예와 이를 위한 라미나 부재를 나타낸 사시도;
도 7은 도 1에 도시된 접착식 적층코어 제조장치의 블랭킹 유닛과 라미네이트 유닛을 나타낸 종단면도;
도 8은 도 7에 도시된 라미네이트 유닛을 개략적으로 나타낸 단면도;
도 9는 도 8에 도시된 라미네이트 유닛의 내부(라미네이트홀)에서 라미나 부재들이 일체화되는 과정을 나타낸 단면도;
도 10은 도 7에 도시된 스퀴즈 부재와 로테이션 하우징을 나타낸 도면들;
도 11은 도 7에 도시된 라미네이트 유닛에 적용 가능한 핀치의 일 실시 예를 개략적으로 나타낸 평면도; 그리고
도 12는 도 8에 도시된 라미네이트 유닛의 회전 메카니즘을 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

본 발명의 일 실시 예는, 연속적으로 이송되는 예를 들면 기설정된 1피치의 거리씩 이송되는 띠 형상의 소재를 블랭킹(Blanking)해서 소정 형상의 라미나 부재들을 형성하고, 상기 라미나 부재들을 층간접착 방식으로 일체화함으로써 모터나 발전기 등의 코어를 제조하는 접착식 적층코어 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

구체적으로 본 발명의 일 실시 예는, 표면에 접착제층이 코팅된 띠 형상의 소재(접착제층이 표면 코팅된 코어 제조용 강판, 예를 들면 소정 온도 이하에서 반경화 상태의 접착제층이 형성된 셀프 본딩 강판)을 공급받아서 상술한 코어 즉 적층코어를 제조할 수 있는 접착식 적층코어 제조장치에 관한 것이다. 상기 적층코어는 고정자 또는 회전자용 철심의 적어도 일부분을 이룬다.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 접착식 적층코어 제조장치의 일 실시 예가 설명된다.

본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면들 중, 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접착식 적층코어 제조장치의 구조를 소재의 이송방향을 기준으로 개략적으로 나타낸 종단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 접착식 적층코어 제조장치에 소재가 공급된 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 평면 개략도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 것으로서, 이형필름 이송방향을 기준으로 개략적으로 나타낸 종단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 접착식 적층코어 제조장치(이하 '코어 제조장치'라 칭함)는, 표면에 접착제층(1)이 코팅된 띠 형상의 소재(S)를 통과시키면서 소정 형상의 라미나 부재(L)들을 순차적으로 형성하고, 층간 접착에 의해 소정 매수씩 일체화된 라미나 부재들을 포함하는 적층코어(C)들을 순차적으로 제조할 수 있는 프레스 시스템을 기반으로 한다.

본 발명에 따른 코어 제조장치는, 블랭킹을 통해 상기 라미나 부재(L)들을 순차적으로 형성하는 블랭킹 유닛(200)과, 상기 적층코어(C)들 간의 분리를 위한 이형지 공급유닛(100), 및 상기 라미나 부재(L)들을 소정 매수씩 일체화해서 상기 적층코어(C)를 형성하는 라미네이트 유닛(300)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 이형지 공급유닛(100)은, 표면에 접착제층(1)이 코팅된 띠 형상의 소재(S)를 이용해서 상술한 적층코어(C)를 제조할 때, 상기 적층코어(C)들간의 분리가 가능하도록, 소재(S)에 대한 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 소재 표면으로 이형지(130a)가 공급되어 부착될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 블랭킹 유닛(200)은 상기 소재(S)를 블랭킹(Blanking)해서 상기 라미나 부재(L)들을 순차적으로 형성하고, 상기 라미나 부재(L)들을 상기 라미네이트 유닛(300)의 내부에 순차적으로 공급해서 적층시킨다. 상기 라미네이트 유닛(300)은 블랭킹에 의해 상하방향으로 적층되는 라미나 부재(L)들을 여러 겹씩 소정의 단위로 일체화해서, 상기 적층코어(C)들을 순차적으로 제조한다.

본 실시 예에서 상기 블랭킹 유닛(200)은, 상형(10)에 구비되는 블랭킹용 펀치(Punch; 210)와, 하형(20)에 구비되는 블랭킹용 다이(Die; 220)를 포함하여 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 상형(10)은 상기 소재(S)의 가압 및 블랭킹을 위해 상기 하형(20)의 상측에 승강 가능하게 구비된다. 그리고, 상기 블랭킹용 펀치(210)는 상기 상형(10)에 장착된다.

그리고, 일정 피치마다 소재 블랭킹을 위한 블랭킹용 펀치(210)가 통과할 수 있는 통공(130b)이 면상에 형성된 이형필름(130)은 상기 소재(S)의 이송방향을 기준으로 상기 블랭킹용 펀치(210)에 상응하는 위치에 배치되며, 상기 블랭킹용 펀치(210)의 승강 방향을 기준으로는 상기 이형필름(130)은 상사점에 위치한 블랭킹용 펀치(210)와 소재(S) 사이에 위치하도록 배치된다.

상기 이형필름(130)은 내열성이 강한 재질로서, 제조되는 적층코어들 상호 간의 분리를 위해 개재되는, 예를 들면 PE(Polyethylene), PET(Polyethylene terephthalate), PI(Polyimide) 등의 재질로 이루어지는, 박형(薄形)의 필름으로서, 소정 피치마다 상기 블랭킹용 펀치(210)보다 큰 직경의 통공(130b)이 배치되는 형태로 형성된다.

따라서, 상기 블랭킹용 펀치(210)는 상기 상형(10)과 함께 승강하면서 상기 소재(S)를 블랭킹하는데, 소재 표면에 대한 이형지(130a) 부착 후 설정된 횟수만큼 소재(S)에 대한 블랭킹이 이루어지는 동안에는 통공(130b)이 블랭킹용 펀치(210) 하부에 위치한 상태에서 이형필름(130)의 이동이 정지되며, 설정된 횟수만큼 블랭킹이 이루어진 후 블랭킹용 펀치(210)가 상승하여 상사점에 위치할 때 이형필름(130)이 1피치 만큼 이송되면 이형필름(130)의 통공(130b)이 형성되지 않은 영역이 블랭킹용 펀치(210) 하부에 위치하게 되며, 이때 다시 블랭킹용 펀치(210)는 이형필름(130)과 소재(S)를 함께 타발하여 소재에 부착됨으로써 적층코어 간의 분리가 이루어지도록 한다.

즉, 본 실시 예에서, 상기 이형지 공급유닛(100)은, 상기 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 상기 소재(S)에 표면에 적층코어들 간의 분리를 위한 이형지(130a)를 공급하도록, 상기 블랭킹 유닛(200)에 선택적으로 동기(Synchronization) 가능한 구성이다.

예를 들면, 상기 블랭킹용 펀치(210)는 상기 소재(S)가 기설정된 1피치(Pitch) 이동할 때마다 상기 상형(10)에 의해 1회씩 승강한다. 다시 말해서, 상기 소재(S)는, 프레스의 1스트로크(Stroke) 즉 상기 블랭킹용 펀치(210)의 1스트로크마다 상기 상형(10)과 하형(20) 사이를 1피치씩 통과하며, 블랭킹 공정의 소정의 타이밍(Timing)마다 이형지 공급이 이루어진다.

상기 이형지 공급유닛(100)은, 상기 소재(S)의 길이방향을 따라 복수 피치의 간격으로 상기 소재(S)에 이형지(130a)가 부착되도록, 상기 블랭킹 유닛(200)에 선택적으로 동기할 수 있다. 예컨대, 상기 적층코어(C)가 10 겹 즉 10층의 적층체인 경우, 상기 이형지(130a)는 상기 소재(S)의 길이방향(소재의 이송방향)을 따라 10피치 간격으로 블랭킹용 펀치(210)의 하강시 상기 소재(S)의 표면에 동일한 패턴(Pattern)으로 부착된다.

상기 블랭킹용 다이(220)는 상기 블랭킹용 펀치(210)와 마주하는 블랭킹 홀(221)을 가지며, 상기 하형(20)에 의해 장착되어서 상기 하형(20)에 의해 지지되고, 상기 라미네이트 유닛(300)의 상측에 적층된다.

본 실시 예에서, 상기 블랭킹용 다이(220)는, 상기 소재(S)의 이송방향을 따라 소재(S)만를 타발하거나 이형지 및 소재를 함께 타발하도록 배치되는 블랭킹용 펀치(210)에 대향하도록 상기 하형(20)에 구비된다.

본 실시 예에서, 상기 상형(10)에는 상기 소재(S)를 상기 하형(20)을 향해 누르는 푸셔(Pusher; 12) 즉 가압 부재가 구비된다. 따라서, 상기 상형(10)이 하강하면, 상기 푸셔(12)에 의해 상기 소재(S)의 상측면이 하방으로 눌려서, 상기 소재(S)가 상기 하형(20)측으로 가압된다.

상기 상형(10)은, 상기 하형(20)의 상측에 승강 가능하게 구비되는 상부 프레임(11)과, 상기 상부 프레임(11)의 하측에 구비되는 상기 푸셔(12)를 포함하여 구성된다. 본 실시 예에서, 상기 블랭킹용 펀치(210)는 상기 푸셔(12)와 함께 상기 상형(10) 보다 구체적으로는 상부 프레임(11)에 구비된다.

본 실시 예에서, 상기 푸셔(12)는 블랭킹 공정에서 스트리퍼(Stripper)로 기능하는 동시에 이형지 부착 없이 진행되는 블랭킹 공정 혹은 이형지 부착을 위해 진행되는 블랭킹 공정을 위해 상기 소재(S)를 상기 하형(20)측으로 누르는 압축판 또는 압력판으로서 하측면이 평탄한 푸싱 플레이트(Pushing Plate)이다.

도 2에 도시된 라미나 부재들의 적층구조에서 점선은 라미나 부재 간의 접착이 이루어지는 부분이고, 실선은 적층코어 간의 분리가 이루어지는 부분이며, 실선 부분에서는 이형지(130a)가 부착된 상태로 그 위에 다시 라미나 부재들이 적층된다.

한편, 상기 푸셔(12)와 상부 프레임(11) 사이에는, 상기 푸셔(12)의 탄력적 가압을 위한 탄성부재(예를 들면 코일 스프링; 12a)와, 상기 푸셔(12)의 승강을 안내하는 승강 가이드(12b)가 구비된다.

그리고 상기 하형(20)은, 상기 하형(20)의 기저부를 이루는 베이스 프레임(21; Bolster)과, 베이스 프레임(21)의 상측에 구비되는 하부 다이(22, 23)를 포함하여 구성된다.

본 실시 예에서, 상기 하부 다이(22, 23)는 상기 하형의 상측면을 이루는 다이 프레임(22)과, 상기 다이 프레임(22)의 하측에 구비되는 다이 홀더(23)로 구획된다.

상기 다이 홀더(23)는 상기 다이 프레임(22)을 지지하며, 상기 베이스 프레임에 의해 지지되도록 상기 베이스 프레임에 적층되나, 상기 하형(20)의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 상기 하부 다이(22, 23)에는 상기 블랭킹용 다이(220)와 라미네이트 유닛(300)이 설치될 수 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 이형지 공급유닛(100)은, 롤 형태의 이형필름(130)을 블랭킹 위치로 공급하기 위한 공급롤러(110)와, 상기 공급롤러(110)에서 공급되는 이형필름(130)을 롤 형태로 되감기 위한 권취롤러(120)와, 상기 공급롤러(110)에서 풀려나와 상기 권취롤러(120)에 감기게 되며, 면상에 일정 피치마다 소재 블랭킹을 위한 블랭킹용 펀치(210)가 통과할 수 있는 통공(130b)이 형성된 이형필름(130)을 포함하여 구성된다.

상기 이형필름(130)은 소재(S)와의 간섭 방지 및 공간 효율을 높일 수 있도록 소재(S) 이송 방향에 대해 직교하는 방향으로 공급되도록 구성되고, 상기 공급롤러(110)는 상기 권취롤러(120)의 구동에 따라 회전할 수 있도록 구성되며, 상기 공급롤러(110)와 권취롤러(120) 사이에 필요에 따라 안내롤러(미도시)들이 구비될 수 있다.

즉, 상기 이형필름(130)은 상기 소재(S)의 이송방향을 기준으로, 항상 블랭킹용 펀치에 대응되는 위치(즉, 블랭킹용 펀치 하부측)에 배치되도록 공급된다.

또한, 상기 이형지 공급유닛(100)은, 서보 모터와 토크 모터를 이용하여 공급롤러(110)와 권취롤러(120) 사이의 이형필름(130)이 일정한 장력을 유지하도록 하여, 상기 이형필름(130)이 접히거나 주름지는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는, 도 5a 내지 도 5d를 주로 참조하여 본 실시 예에 따른 이형지 공급 유닛(100)의 작동 과정이 보다 상세하게 설명된다. 도 5a 내지 도 5d의 각 (가) 도면에서 점선으로 표현된 원은 이형필름(130)상의 이형지 타발 위치를 나타내고, 실선으로 표시된 큰원은 블랭킹용 펀치(130)가 지나는 통공(130b)을 나타내며, 실선으로 표시된 작은 원은 블랭킹용 펀치(130)에 의해 타발된 이형지가 소재에 부착됨에 따라 이형필름(130) 상에 형성된 홀(130c)을 나타낸다.

적층코어 제조용 소재(S)는 상기 상형(10)의 1주기 즉 프레스 1 스트로크(Stroke)마다 일정 거리(1피치)씩 이동해서 상기 푸셔(12)와 다이 프레임(22) 사이를 통과하게 되며, 도 5a의 (가) 및 (나)에 도시된 바와 같이 상기 소재(S)의 소정 부위가 이형지 부착 위치에 이르는데, 이때는 블랭킹용 펀치(210)가 하강하기 전이다.

이 상태에서, 도 5b의 (가) 및 (나)에 도시된 것처럼 상기 상형(10)이 하강하면, 블랭킹용 펀치(210)의 하강에 의해 이형필름(130)과 함께 소재(S)가 타발되어 소재에 이형지(130b)가 부착되는 블랭킹 공정이 진행된다.

도 5c의 (가) 및 (나)는 이형지 부착 후, 블랭킹용 펀치(210)가 상승한 상태에서 이형필름(130)이 1피치 거리만큼 이동하여 통공(130b)이 블랭킹용 펀치(210) 하부에 위치하고, 또한 소재(S)도 1피치 이동하여 블랭킹용 펀치(210) 하부에 위치한 후의 상태를 도시한 평면도 및 측단면도이다.

참고로, 도 5c의 (가)에서는 블랭킹용 펀치(210) 위치의 통공(130b)과 더불어 이형필름 상에 소정 피치마다 형성된 통공들도 모두 도시되었으나, 도면을 단순화하기 위하여 도 5c의 (나)에서는 블랭킹용 펀치(210) 하부 위치의 통공(130b)만이 도시되고 나머지 다른 통공은 도시가 생략되었음을 전제한다.]

도 5c의 (나)를 참조하면, 소재(S)에 대한 이형지 부착이 이루어진 다음에는 상형과 함께 블랭킹용 펀치(210)가 상승하게 되는데, 이 상태에서 이형필름(130)이 1피치 이송되어 블랭킹용 펀치(210) 하부에는 이형지가 미리 제거된 새로운 통공(130b)이 위치하게 되고, 또한 소재(S)도 1피치 이동하여 블랭킹용 펀치(210) 하부에는 소재(S)의 새로운 블랭킹 부위가 위치하게 된다.

즉, 도 5c의 (가)를 도 5b의 (가)와 비교하면, 이형필름이 이동하였음을 이형지가 제거된 홀의 위치 변화를 통해 확인할 수 있다. 그리고, 도 5c의 (나)와 도 5b의 (나)를 비교하면, 소재(S)도 1피치 만큼 이송하여 소재에 대한 블랭킹이 가능한 상태로 변했음을 알 수 있다.

도 5d의 (가) 및 (나)는 이형필름(130)의 이동없이 블랭킹용 펀치가 하강하여 이형지 공급없이 오직 소재(S)에 대한 블랭킹이 이루어지는 상태를 도시한 평면도 및 측단면도로서, 이형필름(130)은 이동하지 않고 그대로 정지한 상태에서, 블랭킹용 펀치(210)가 이형필름(130) 상의 이형지가 미리 제거된 통공(130b)을 통과하여 소재만을 타발하게 된다.

이러한 이형지 공급없이 소재(S)만 타발하는 블랭킹 과정은 소재(S)가 1피치씩 이송됨에 따라 블랭킹용 펀치(210)가 1스트로크 움직임으로써 이루어지는데, 이는 기설정된 횟수만큼 진행된다.

소재만 타발하는 블랭킹이 기설정된 횟수만큼가 수행된 다음에는 이형필름(130)이 1피치 이송되어 다시 도 5a의 (가) 및 (나)에 도시된 바와 같이, 블랭킹용 펀치(210) 하부측에 통공(130b)이 위치하지 않게 됨으로써 소재(S)에 대한 타발시 이형필름(130)이 함께 타발되어 소재에 이형지(130a)가 부착 가능한 상태로 돌아가게 된다.

즉, 상기한 바와 같이, 도 5a 내지 도 5d에 도시된 상태가 주기적으로 반복되는 과정에서, 선택적인 이형지 공급에 의해 접착식 적층코어간의 분리가 효과적으로 이루어짐으로써 상기 접착식 적층코어의 연속적인 제조가 가능하게 되는 것이다.

도 7 내지 도 11을 참조하면, 상기 라미네이트 유닛(300)은 상기 소재(S)의 블랭킹에 의해 순차적으로 형성되는 라미나 부재(L)들을 일체화하며, 보다 구체적으로는 복층 라미나 부재(L)들의 층간에 존재하는 접착제를 경화시켜서 일정 매수의 라미나 부재(L)들을 하나의 덩어리로 일체화한다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 라미네이트 유닛(300)은 라미네이트홀(Laminate Hole; 300a) 즉 적층홀을 연속적으로 통과하는 라미나 부재(L)들의 층간 접착제를 경화시키는 접착제 경화기(310)와, 상기 접착제 경화기(310)의 하측에 구비되는 핀치기구(320) 즉 적층 코어부재(C)를 잡아주는 장치(Pincher)를 포함하여 구성된다. 상기 라미네이트홀(300a)은 상기 라미나 부재(L)들이 상하방향으로 적층되고 연속적으로 이동하면서 일체화되는 공간으로서, 본 실시 예에서는 상기 라미네이트 유닛(300)에 상하방향으로 관통 형성된다.

상기 접착제 경화기(310)는 상기 라미나 부재(L)들의 층간에 존재하는 접착제를 녹여서 경화시키는 장치로서, 본 실시 예에서는 접착제 경화 속도가 빨라지도록 고주파 유도 가열에 의해 접착제를 경화시킴으로써 피가열물 즉 복층 라미나 부재(L)들을 일체화하는 고주파 유도 가열기로 구성된다. 상기 고주파 유도 가열 그 자체는 공지된 것으므로 그에 대한 부가적인 설명은 생략되며, 본 발명은 라미나 부재들의 층간에 존재하는 접착제를 효율적으로 경화시키고 주변품에 대한 열적 영향을 최소화하는 방법으로서 고주파 유도 가열을 개시한다.

상기 접착제 경화기(310)의 내부에는 상기 라미나 부재들을 통과시키는 동시에 접착제의 경화공간을 이루는 경화홀이 형성되며, 상기 경화홀에 상기 라미나 부재(L)들의 이동을 안내하는 적층 가이드(330)가 구비되고, 상기 적층 가이드(330)는 고주파 유도 가열에 의한 영향을 받지 않도록 비전도성 재질 보다 구체적으로는 엔지니어링 세라믹(Engineering Ceramics) 재질을 갖는 것이 바람직하다.

상기 적층 가이드(330)는, 링 타입(Ring Type) 또는 배럴 타입(Barrel Type) 등과 같이 내부가 빈 일체형의 블록 구조 또는 접착제 경화기의 내부에 상호 이격되게 설치되는 분할형 구조 모두 가능하다. 그리고, 피가열물(라미나 부재들)과 상기 적층 가이드(330)의 열팽창 등을 고려하여, 상기 경화홀의 내주면과 상기 적층 가이드(330)의 사이에 틈새(Gap)가 형성되는 것이 좋다.

그리고, 상기 핀치기구(320)는, 상기 접착제 경화기(310)에서 하방으로 배출되는 제품, 즉 상기 라미나 부재(L)들의 일체화에 의해 형성되는 적층코어(C)의 급격한 낙하를 방지한다. 이를 위하여, 상기 핀치기구(320)는 상기 접착제 경화기(310)의 하측에 구비되며, 상기 적층코어(C)에 측압을 가해서 상기 적층코어(C)의 급락을 방지한다.

또한, 상기 라미네이트 유닛(300)은, 상기 접착제 경화기(310)의 상측에서 상기 접착제 경화기(310)를 향해 아래로 이동하는 라미나 부재(L)들의 측면에 압력(측압)을 가해서 상기 라미나 부재(L)들을 죄는 스퀴즈 부재(340) 즉 정렬용 스퀴즈 장치(Squeezer)를 더 포함한다.

상기 스퀴즈 부재(340)는, 상기 소재(S)의 블랭킹에 의해 순차적으로 형성되는 라미나 부재들(L)이 상기 라미네이트홀(300a)의 입구 부분 즉 상기 접착제 경화기의 상측에서 정렬된 상태로 적층되도록, 상기 라미나 부재(L)들에 측압을 가하는 구성으로서, 상기 라미나 부재(L)들이 순차적으로 상기 스퀴즈 부재(340)의 내부에 진입하면서 상기 스퀴즈 부재(340)에 억지끼움된다.

본 실시 예에서, 상기 스퀴즈 부재(340)는 상기 접착제 경화기(310)의 상측에서 라미나 부재(L)들을 일직선으로 정렬시키며, 상기 라미나 부재(L)들은 상기 스퀴즈 부재(340)에 의해 정렬된 상태로 적층되고 상기 스퀴즈 부재(340)를 거쳐서 상기 고주파 유도 가열기 즉 상기 접착제 경화기(310)의 내부로 진입한다. 상기 스퀴즈 부재(340)는 금형 특수강 예를 들면 SKD-11 등으로 제조될 수 있다.

상기 스퀴즈 부재(340)는 상기 블랭킹용 다이(220)와 동축상에 구비되도록 상기 블랭킹용 다이(220)의 하측에 적층된다. 도 9에는, 이해를 돕기 위해 상기 라미나 부재(L)의 외경이 상기 블랭킹용 다이(220)보다 작게 표현되어 있으나 양자의 크기가 실질적으로 동일하다는 것과, 이형지(130a)와 그 위의 적층코어(C) 사이의 간격이 있는 것으로 표현되어 있으나 실질적으로 밀착된다는 것은 본 기술분야에서 자명한 내용이며, 상기 블랭킹용 다이(220)의 형상 즉 블랭킹홀의 형상 및 크기와 동일한 라미나 부재가 형성되고, 상기 라미나 부재(L)들은 가장자리가 상기 라미네이트홀(300a)의 내주면에 밀착된 상태로 상기 라미네이트홀(300a)을 상측에서 하측으로 통과한다.

상기 스퀴즈 부재(340)는 상기 라미나 부재들의 순차적 적층을 위해 상기 라미나 부재(L)들의 측면(예를 들면 테두리)을 지지하고 라미나 부재(L)들의 적층 정렬불량 즉 배열 불량을 방지하는 부분으로서, 상기 블랭킹용 다이(220)의 내부홀 즉 블랭킹 홀과 동일한 형상의 스퀴즈 링(Squeeze Ring)으로 구성될 수 있다.

예를 들면, 도 6에 도시된 적층코어를 제조하는 경우, 상기 스퀴즈 부재(340)는 상하방향으로 관통된 원통형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이, 상기 블랭킹 유닛(200)은 소재(S)를 블랭킹하고, 상기 라미네이트 유닛(300)은 블랭킹에 의해 순차적으로 제조되는 라미나 부재(L)들을 일체화하는 장치로서, 상기 블랭킹용 다이(220)의 하측에는 상기 블랭킹 유닛(200)에 의해 순차적으로 적층되는 상기 라미나 부재(L)들을 통과시키면서 일체화하는 적층홀 즉 상술한 라미네이트홀(300a)이 동축상에 구비된다.

한편, 상기 핀치기구(320)는, 내부를 통과하는 제품에 측압을 가해서 상기 접착제 경화기(310)에서 아래로 이동하는 제품(C)의 정렬을 도우며 제품 즉 적층코어(C)의 급격한 낙하를 방지한다.

상기 핀치기구(320)는, 핀치 블록(321)과 상기 핀치 블록(321)을 탄력적으로 지지하는 탄성 부재 즉 핀치 스프링(322)을 포함하며, 상기 접착제 경화기(310)에서 나오는 적층코어(C)의 측면을 잡아서, 상기 적층코어(C)가 접착제 경화기(310)를 통과한 후에 상기 라미네이트홀(300a)의 바닥으로 급히 낙하하는 것을 방지한다.

도 11을 참조하면, 상기 핀치 블록(321)은 상기 라미네이트홀(300a)에 복수개가 상기 적층코어(C)의 둘레를 따라 상호 분할된 형태로 이격 배치되며, 예를 들어 상기 라미네이트홀(300a)에 일정 각도 단위로 복수개가 설치된다. 상기 핀치기구(320)는 무빙 타입(Moving Type)과 제자리에 고정되는 고정 타입이 모두 가능하나 열팽창을 고려하여 무빙 타입이 바람직하다. 도 11에서 핀치 스프링(322)이 생략되고 핀치 블록(321)이 움직이지 않도록 제자리에 고정된 구조가 되면 고정 타입 핀치의 일 예가 된다.

상기 핀치 블록(321)은, 상기 적층코어(C)의 둘레를 따라 복수의 위치에 이격되에 배치되며, 상기 핀치 스프링(122) 즉 탄성 부재에 의해 탄력 지지되므로 상기 적층코어(C)에 탄력적 측압을 가할 수 있다.

상기 블랭킹용 다이(220)와 스퀴즈 부재(340)와 가이드(330)와 핀치기구(320)는 상기 하형(10)에 상하방향으로 배치되어서 각각 상술한 라미네이트홀(300a)을 형성하며, 상기 라미네이트홀(300a)의 바닥에는 적층 및 경화과정을 거쳐서 배출되는 제품(적층코어; C)의 밑면을 받치는 취출 받침(500)이 승강 가능하게 구비된다.

상기 취출 받침(500)은 상기 적층코어(C)를 받친 상태로 하강하며, 상기 취출 받침(500)이 상기 라미네이트홀(적층 배럴)의 바닥에 이르면 취출 실린더(도시되지 않음)가 상기 적층코어(C)를 제품 취출 통로로 밀어서 제품의 취출을 돕는다.

한편, 상기 취출 받침(500)은 승강 가능함과 더불어 승강 위치에서 회전(즉, 자전) 가능하도록 구성되며, 또한 회전 주기 및 회전 각도를 임의로 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 이는 소재(S) 제작시의 가공 오차로 인해 소재 자체에 두께 편차가 있을 경우, 적층코어(C)가 라미네이트홀(300a) 상에 같은 방향으로 쌓여감에 따라 적층코어(C)의 방향에 따라 두께 편차가 점점 누적될 수 있으므로, 블랭킹되는 라미나부재(L) 혹은 적층코어(C)를 소정 주기마다 소정 각도로 회동시켜 줌으로써, 소재(S)의 일방향 적층에 따른 두께 편차의 누적을 해소하여 결국 적층코어(C)의 두께가 원주방향을 따른 편차없이 균일하게 제조되도록 하기 위함이다.

도 9에는 적층코어(C)들의 사이에 간격이 형성되어 있으나 실제로는 접하는 상태로 적층되어서 상기 라미네이트홀(300a)을 연속적으로 1피치(라미나 부재 1매의 두께와 동일함)씩 통과한 후 상기 취출 받침(500)의 위에 안착된 상태로 하강한다.

상기 라미네이트 유닛(300)에서는 상기 접착제 경화기(310)에 의해 고열이 발생하고, 상기 접착제 경화기(310)에 의해 발생되는 고열에 의해 하형(20)과 블랭킹용 다이(220)와 스퀴즈 부재(340)등의 구성들이 열팽창될 수 있으며, 이로 인해 라미나 부재(L)들의 형상이나 크기에 편차가 발생하고 라미나 부재(L)들의 적층 불량이 발생할 수 있다.

본 실시 예에는, 상기 라미네이트 유닛(300)을 위한 냉각 시스템이 적용된다.

도 8 내지 도 10를 참조하면, 상기 스퀴즈 부재(340)의 외주면에는 냉각 홈(341)이 형성된다. 상기 냉각 홈(341)을 따라 냉각 유체가 유동하면서 상기 스퀴즈 부재(340)의 과열을 방지한다.

본 실시 예에서 상기 냉각홈(341)은 상기 스퀴즈 부재(340)의 외주면에 나선상으로 형성되고, 상기 스퀴즈 부재(340)의 상부 외부면과 하부 외주면에는 상기 냉각 홈(341)의 상단과 하단에 각각 연결되며 폐루프를 이루는 환형의 상부 홈(342)과 하부 홈(343)이 형성된다. 상기 냉각 유체로는 공기가 적용되나 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다.

상기 라미네이트 유닛(300)은, 적층코어의 두께 균일화를 위해, 상기 하형(20)에 회전 가능하게 구비된다. 상기 라미네이트 유닛(300)은 소정 각도 단위, 예를 들면 소정의 타이밍마다 120°씩 회전하면서 상기 적층코어(C)의 부분별 두께 편차를 감소시키고 직각도와 평탄도 등을 향상시킨다.

본 실시 예에서, 상기 스퀴즈 부재(340)는 로테이션 하우징(Rotation Housing; 350)의 내부에 고정되며, 상기 하형(20)에 고정되는 상부 고정블록(600)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 상기 상부 고정블록(600)은 상기 하형(20)에 고정식으로 내설되며, 상기 로테이션 하우징(350)은 상부 고정블록(600)의 내부에 회전 가능하게 구비된다.

상기 스퀴즈 부재(340)는 상기 로테이션 하우징(350)과 함께 회전하며, 상기 상부 고정블록(600)의 내측에는 상기 로테이션 하우징(350)을 회전 가능하게 지지하는 상부 베어링(601, 602)이 구비된다.

본 실시 예에서의 상부 고정블록(600)은 복수의 몸체가 적층/조립된 구조이나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 로테이션 하우징(350)은 내부가 빈 원통형으로서, 상기 로테이션 하우징(350)의 상단에는 상기 로테이션 하우징(350)의 외측으로 돌출된 상부 플렌지(351)가 형성되고, 상기 로테이션 하우징(350)의 하단은 상기 로테이션 하우징(350)의 내측으로 돌출된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 상부 플렌지(351)는 상기 블랭킹용 다이(220)의 저면에 면접촉하고, 상기 로테이션 하우징(350)의 하단은 상기 스퀴즈 부재(340)의 하단을 감싼다. 상기 스퀴즈 부재(340)는 상기 로테이션 하우징(350)의 내부에 압입되어서 고정된다.

그리고, 상기 상부 고정블록(600)은, 상기 로테이션 하우징(350)의 상반부를 회전 가능하게 지지하는 상부 지지체(610)와, 상기 로테이션 하우징(350)의 하반부를 회전 가능하게 지지하는 하부 지지체(620)와, 상기 상부 지지체(610)와 하부 지지체(620) 사이에 구비되어 상기 상부 지지체(610)의 하중을 지지하는 중간 지지체(630)를 포함한다.

본 실시 예에서는, 상기 상부 고정블록(600)은 다이 홀더에 구비되며, 상기 상부 지지체(610)의 내측면과 상기 로테이션 하우징(350)의 상부 외측면 사이에 상기 제1상부 베어링(601)이 구비되고, 상기 하부 지지체(620)의 내측면과 상기 로테이션 하우징(350)의 하부 외측면 사이에도 제2상부 베어링(601)이 구비된다.

상기 상부 플렌지(351)와 상기 상부 지지체(610)의 사이 틈새는 실링(Sealing)되어서, 상기 스퀴즈 부재(340)의 냉각 유체(본 실시 예에서는 공기)가 누설되는 것을 방지한다.

상기 상부 고정블록(600)에는 냉각로(600a)가 구비되는 것이 바람직하다. 본 실시 예에서 상기 냉각로(600a)는 상기 하부 지지체(620)에 형성되며, 물의 순환에 의해 상기 상부 고정블록(600)을 냉각시키는 수냉식이나, 오일(Oil)이나 공기(Air) 등의 다른 냉각 유체의 사용도 가능하며, 상기 상부 지지체(610)와 중간 지지체(630)에도 냉각로가 적용될 수 있다.

그리고, 상기 상부 고정블록(600)에는, 상기 스퀴즈 부재의 냉각 홈(341)에 냉각용 공기를 공급하기 위한 에어 공급부(640)와, 상기 스퀴즈 부재의 냉각 홈(341)에서 냉각용 공기를 배출하기 위한 에어 배출부(650)가 구비된다.

본 실시 예에서 상기 에어 공급부(640)는 상기 하부 지지체(620)에 구비되어 상기 스퀴즈 부재(340)의 외주면에 형성된 냉각 홈(341)의 하단에 공기를 도입한다. 그리고 상기 에어 배출부(650)는 상기 상부 지지체(610)에 구비되며, 상기 스퀴즈 부재(340)의 냉각 홈(341)에서 배기를 구현한다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 스퀴즈 부재(340)의 하부 홈(343)에 공급되는 냉각용 공기는, 상기 냉각 홈(341)을 따라 나선 유동하여 상기 스퀴즈 부재의 상부 홈(342)으로 유동하면서 상기 스퀴즈 부재(340)와 열교환을 이룬다.

상기 로테이션 하우징(350)의 하부 외주면에는 폐루프를 이루는 에어 도입홈(352)이 상기 로테이션 하우징(350)의 둘레를 따라 형성된다. 그리고, 상기 에어 도입홈(352)에는 상기 로테이션 하우징(350)의 내부로 공기가 도입되도록 상기 로테이션 하우징(350)을 관통하는 에어 공급홀(353)이 형성된다. 상기 에어 공급홀(353)은 상기 냉각 홈(341)의 하단부, 보다 구체적으로는 하부 홈(343)과 연통한다.

그리고 상기 로테이션 하우징(350)의 상부 외주면, 예를 들면 상기 상부 플렌지(351)의 외주면에는 폐루프를 이루는 에어 배출홈(354)이 상기 로테이션 하우징(350)의 둘레를 따라 형성되고, 상기 에어 배출홈(354)에는 상기 로테이션 하우징(350)을 관통하는 에어 배출홀(355)이 형성된다. 상기 에어 배출홀(355)은 상기 냉각 홈(341)의 상단부, 보다 구체적으로는 상부 홈(342)과 연통한다.

본 실시 예에 따르면, 상기 에어 공급홀(353)의 내측 개구부는 상기 스퀴즈 부재에 형성된 하부 홈(343)의 임의의 위치에 연결되고, 상기 에어 배출홀(355)의 내측 개구부는 상기 스퀴즈 부재에 형성된 상부 홈(342)의 임의의 위치에 연결될 수 있다.

본 실시 예에서 상기 에어 도입홈(352)은 상기 하부 홈(343)과 동일 높이에 수평하게 형성되고, 상기 에어 배출홈(354)은 상기 상부 홈(342)과 동일 높이에 수평하게 형성되며, 상기 에어 공급홀(353)과 에어 배출홀(355)은 상기 로테이션 하우징(350)을 가로로 수평하게 관통한다.

상술한 바와 같이 상기 로테이션 하우징(350)의 하부 외주면과 상부 외주면에 각각, 폐루프를 이루는 환형의 에어 도입홈(352)과 에어 배출홈(354)이 형성되므로, 상기 로테이션 하우징(350)이 회전하더라도, 상기 에어 공급부(640)와 에어 배출부(650)가 상기 에어 도입홈(352)과 에어 배출홈(354)에 상시 연결될 수 있으므로, 공기의 도입과 배출이 안정적으로 진행될 수 있다.

본 실시 예에서는, 상기 하부 지지체(620)에 상기 에어 공급부(640)로부터 상기 에어 도입홈(352)으로 공기를 안내하는 급기홀이 형성되고, 상기 상부 지지체(610)에는 상기 에어 배출홈(354)에서 외부로 공기 배출을 위한 배기홀이 관통 형성된다.

상기 스퀴즈 부재(340)의 상부 외주면에서 냉각용 공기가 상기 에어 배출홀(355)을 통해 외부로 배출될 때, 상기 냉각용 공기가 상기 블랭킹용 다이(220)와 열교환하도록, 상기 에어 배출홀(355)의 적어도 일부 구간은 상기 블랭킹용 다이(220)의 저면에 덮이는 구조도 가능하다. 즉 냉각용 공기가 배출되면서 상기 블랭킹용 다이(220)와 접촉되어 열교환을 하게 된다.

그리고 상기 상부 고정블록(600)에는, 상기 상부 베어링(601, 602)의 윤활 및/또는 냉각을 위한 오일을 상기 상부 베어링(601, 602)에 도입하는 오일 공급부(660)와, 상기 상부 베어링(601, 602)에서 오일을 배출하기 위한 오일 배출부(670)가 구비되며, 이에 따라 상기 로테이션 하우징(350)을 회전 지지하는 상부 베어링(601, 602)의 손상이 방지되고 상부 베어링(601, 602)의 수명이 연장될 수 있으며, 더 나아가 상기 상부 고정블록(600)의 냉각 기능을 수행할 수도 있다.

다음으로, 상기 핀치기구(320)는 회전 가능한 핀치 하우징(360)에 구비되어 상기 핀치 하우징(360)과 함께 회전하며, 상기 핀치 하우징(360)은 상기 하형(20)에 고정되는 하부 고정블록(700)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 상기 하부 고정블록(700)은 상기 하형(20)에 고정식으로 내설되며, 상기 핀치 하우징(360)은 하부 고정블록(700)의 내부에 회전 가능하게 구비된다.

상기 핀치 하우징(360)의 회전을 위하여, 상기 하부 고정블록(700)의 내측에는 상기 핀치 하우징(360)을 회전 가능하게 지지하는 하부 베어링(701)이 구비된다. 본 실시 예에서의 하부 고정블록(700)은 내부가 빈 환형으로서 둘레벽이 'ㄴ' 단면을 갖는 하나의 일체형 몸체이나 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 상기 하부 고정블록(700)에는, 상기 하부 고정블록의 하부 베이링(701)에 윤활 및/또는 냉각용 오일을 공급(710)/배출(720)하는 오일 시스템(710, 720)이 구비된다. 상기 하부 고정블록(700)의 오일 시스템(710, 720)은 상기 하부 고정블록(700)의 냉각 기능도 수행할 수 있다. 물론, 상기 하부 고정블록(700)에 수냉식 또는 공냉식의 냉각 시스템이 구비될 수도 있다.

또한, 상기 상부 고정블록(600)과 하부 고정블록(700)의 사이에는 상기 접착제 경화기(310)를 수용하는 중간 고정블록(800)이 구비되며, 상기 중간 고정블록(800)에도 냉각로(800a)가 구비되는 것이 바람직하다.

본 실시 예에서 상기 중간 고정블록의 냉각로(800a)는 물의 순환에 의해 상기 상부 고정블록(600)을 냉각시키는 수냉식이나, 오일(Oil)이나 공기(Air) 등 다른 냉각 유체의 사용도 가능하다. 그리고 상기 중간 고정블록(800)의 내부에는 상술한 적층 가이드(330)가 구비되어, 상기 로테이션 하우징(350)과 상기 핀치 하우징(360)의 회전에 피동하여 상기 로테이션 하우징(350) 및 상기 핀치 하우징(360)과 함께 동시 회전한다.

상기 적층 가이드(330)의 상단에는 상기 로테이션 하우징(350)의 하단이 접할 수 있고, 상기 적층 가이드(330)의 하단에는 상기 핀치 하우징(360)이 접할 수 있다. 상기 적층 가이드(330)는 상기 로테이션 하우징(350) 및/또는 핀치 하우징(360)에 피동하여 동일 속도로 회전한다.

한편, 상기 로테이션 하우징(350)과 상기 핀치 하우징(360)은 동시에 동일 각도로 회전한다. 본 실시 예에서는 상기 로테이션 하우징(350)과 상기 핀치 하우징(360)에 각각 풀리(Pulley)가 구비된다.

도 12를 참조하면, 상기 로테이션 하우징(350)의 풀리(356)를 상부 풀리라 하고, 상기 핀치 하우징(360)의 풀리(361)를 하부 풀리라 할 때, 상기 상부 풀리(356)와 하부 풀리(361)는 상기 로테이션 하우징(350)과 핀치 하우징(360)이 동일한 각속도로 회전하도록 동일 외경을 가지며, 하나의 구동 풀리(910)에 각각 벨트(911, 912)에 의해 연결된다.

상기 구동 풀리(910)는 모터(M)에 의해 회전하며, 상기 모터(M)와 구동 풀리(910)는 구동 벨트(913)에 의해 벨트-풀리 동력 전달 메카니즘에 의해 연결되나, 동력전달 방식이 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 코어 제조장치는, 표면에 접착제가 코팅되어 있는 띠 형상의 소재(S)를 블랭킹해서 라미나 부재들을 순차적으로 형성하고, 이형필름을 사용해서 적층코어들 간의 격리가 이루어지도록 하여 층간 분할을 구현하고, 여러 겹으로 적층된 라미나 부재들의 층간에 존재하는 접착제층을 가열해서 녹인 후 고온에서 경화시킴으로써 상기 적층코어를 제조할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

그러므로, 상술한 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

C: 적층코어 L: 라미나 부재
S: 소재 1: 접착제층
10: 상형 20: 하형
100: 이형지 공급유닛
110: 공급롤러 120: 권취롤러
130: 이형필름 130a: 이형지
130b: 통공 130c: 홀
200: 블랭킹 유닛
210: 블랭킹용 펀치 220: 블랭킹용 다이
300: 라미네이트 유닛
310: 접착제 경화기 320: 핀치기구
330: 적층 가이드 340: 스퀴즈 부재
350: 로테이션 하우징 360: 핀치 하우징
500: 취출 받침 600: 상부 고정블록
700: 하부 고정블록 800: 중간 고정블록

Claims (12)

1. 표면에 접착제층이 코팅된 띠 형상의 소재를 통과시키면서 소정 형상의 라미나 부재들을 순차적으로 형성하고, 층간 접착에 의해 소정 매수씩 일체화된 라미나 부재들을 포함하는 적층코어들을 순차적으로 제조하는 접착식 적층코어 제조장치로서:
   상기 소재를 블랭킹(Blanking)해서 상기 라미나 부재들을 순차적으로 형성하는 블랭킹 유닛;
   상기 라미나 부재들의 층간 접착에 의해 형성되는 적층코어들 상호 간의 분리를 위해 상기 소재에 대한 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 주기적으로 상기 소재의 표면으로 이형지를 공급하는 이형지 공급유닛; 그리고
   상기 라미나 부재들을 일체화해서, 상기 적층코어들을 순차적으로 제조하는 라미네이트 유닛을 포함하여 구성되며,
   상기 이형지 공급유닛은,
   이형필름을 블랭킹 위치로 공급하기 위한 공급롤러;
   상기 공급롤러에서 공급되는 이형필름을 롤 형태로 되감기 위한 권취롤러; 그리고
   상기 공급롤러에서 풀려나와 상기 권취롤러에 감기게 되며, 면상에 일정 피치마다 소재 블랭킹을 위한 블랭킹용 펀치가 통과할 수 있는 통공이 형성된 이형필름을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층코어 제조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 블랭킹 유닛은,
   상기 소재의 가압 및 블랭킹을 위해 승강 가능한 상형에 구비되는 블랭킹용 펀치(Punch); 그리고
   상기 상형의 하측에 구비되는 하형에 의해 지지되고, 상기 블랭킹용 펀치와 마주하는 블랭킹 홀을 가지며, 상기 라미네이트 유닛의 상측에 적층되는 블랭킹용 다이(Die)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층코어 제조장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 이형지 공급유닛은,
   상기 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 주기적으로 상기 소재에 표면에 이형지가 부착되도록 상기 블랭킹 유닛에 선택적으로 동기(Synchronization) 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층코어 제조장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 이형지 공급유닛은,
   상기 권취롤러에 연결되는 서보 모터와, 상기 공급롤러에 연결되는 토크 모터를 구비하여, 상기 공급롤러와 권취롤러 사이의 이형필름이 일정한 장력을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 접착식 적층코어 제조장치.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 이형필름은 소재(S) 이송 방향에 대해 직교하는 방향으로 이송되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층코어 제조장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 이형필름은 상기 소재의 이송방향을 기준으로, 상기 블랭킹 유닛의 블랭킹용 펀치에 대응되는 위치로 이송되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층코어 제조장치.
7. 제2항에 있어서,
   상기 블랭킹용 펀치는, 상기 소재가 기설정된 1피치 이동할 때마다 상기 상형에 의해 1회씩 승강하며;
   상기 이형지 공급유닛은 상기 소재에 대한 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 주기적으로 상기 소재에 표면에 이형지가 부착되도록 상기 블랭킹용 펀치에 선택적으로 동기(Synchronization) 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층코어 제조장치.
8. 제2항에 있어서,
   상기 블랭킹용 다이는, 상기 소재(S)의 이송방향을 따라 이형필름을 사이에 두고 상기 블랭킹용 펀치와 마주보도록 상기 하형에 구비되는 접착식 적층코어 제조장치.
9. 제2항에 있어서,
   상기 라미네이트 유닛은, 상기 하형에 회전 가능하게 구비되는 접착식 적층코어 제조장치.
10. 표면에 접착제층이 코팅된 띠 형상의 소재를 통과시키면서 소정 형상의 라미나 부재들을 순차적으로 형성하고, 층간 접착에 의해 소정 매수씩 일체화된 라미나 부재들을 포함하는 적층코어들을 순차적으로 제조하는 접착식 적층코어 제조방법으로서,
    상기 소재를 블랭킹(Blanking)해서 상기 라미나 부재들을 순차적으로 형성 및 적층하는 단계;
    상기 라미나 부재들의 층간 접착에 의해 형성되는 적층코어들 상호 간의 분리를 위해 상기 소재에 대한 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 주기적으로 상기 소재의 표면으로 이형지를 공급하는 이형지 공급단계; 그리고
    상기 라미나 부재들을 일체화해서, 상기 적층코어를 완성하는 단계;를 포함하여 이루어지며,
    상기 이형지 공급단계는,
    일정 피치마다 소재 블랭킹을 위한 블랭킹용 펀치가 통과할 수 있는 통공이 면상에 형성된 이형필름이 소재 블랭킹 위치로 이송되어 이루어지되,
    상기 소재에 대한 블랭킹이 기설정된 횟수 진행될 때마다 주기적으로 이형필름의 통공이 형성되지 않은 영역이 소재와 함께 블랭킹되어 상기 소재의 표면으로 이형지가 공급되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층코어 제조방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 소재(S)에 대한 이형지 공급이 이루어진 후에는,
    상기 이형필름의 통공이 형성되지 않은 영역이 블랭킹용 펀치 하부에 위치하게 되어, 정해진 횟수만큼 이형지 공급없이 소재만 블랭킹되어 적층되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층코어 제조방법.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 이형필름은 소재(S) 이송 방향에 대해 직교하는 방향으로 이송되되,
    상기 소재(S)만 블랭킹할 때는 이형필름의 통공이 블랭킹용 펀치 하부에 위치하도록 상기 이형필름을 이송시킨 상태에서 이형필름이 정지상태를 이루게 되고,
    이형지와 소재(S)를 동시에 블랭킹하여 이형지가 소재 표면에 부착되도록 할 때에는 이형필름을 이송시켜 블랭킹용 펀치 하부에 이형필름 면상의 통공이 위치하지 않게 되는 것을 특징으로 하는 접착식 적층코어 제조방법.
    

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