KR102197663B1 - 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치 - Google Patents

Abstract

모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치에 관한 것으로,
블랭킹 구멍이 마련되는 블랭킹 다이; 블랭킹 다이의 블랭킹 구멍의 상부에 승강 가능하게 설치되는 블랭킹 펀치; 블랭킹 다이의 블랭킹 구멍의 하부에 승강 가능하게 설치되는 푸시백 펀치; 푸쉬백 펀치의 하단과 받침부재의 상단 사이에 설치되어 푸쉬백 펀치를 탄성지지하는 스프링부재; 스프링부재의 하단에 승강 가능하게 설치되는 받침부재; 받침부재의 하부에 좌우방향으로 이동 가능하게 설치되어 받침부재를 승강시키는 이동부재; 이동부재의 양측에 설치되어 이동부재를 좌우방향으로 이송시키는 조절나사부재;를 포함하는 기술 구성을 통하여
푸쉬백 펀치의 복원위치를 정밀하게 설정할 수 있게 되어 모터코어 라미네이션의 블랭킹 과정에서 모터코어 라미네이션의 휨 변형을 완전하게 복원할 수 있게 되고, 그에 따라 평면도가 좋은 고품질의 모터코어 라미네이션을 제조할 수 있게 되는 것이다.

Description

모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치 {MOTOR CORE LAMINATION PUSH BACK BLANKING APPARATUS}

본 발명은 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 전기강판을 블랭킹 펀치로 블랭킹한 후 스프링부재로 탄성지지되는 푸시백 펀치로 다시 상승시켜 휨 변형을 복원하고 평면도를 좋게 하는 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치에 관한 것이다.

최근 고유가시대에서 에너지 효율이 높은 하이브리드 차량과 전기자동차들이 활발하게 개발되고 있고, 자동차가 점차 고급화되면서 각종 편의장치들이 적용되고 있다. 이에 많은 모터들이 사용되고 있다.

이러한 추세에 맞추어 자동차에 사용되는 많은 소형 모터들이 개발되고 있다. 특히 자동차의 편의장치에는 메모리 기능 등이 적용되기 때문에 제어가 필요한 모터가 필요하다. 또한 전기자동차의 경우 한정된 에너지를 사용하기 때문에 고효율 모터가 필수적이다.

고급사양의 자동차에는 대략 모터가 90여개에서 많게는 180개가 사용되기 때문에 고출력의 소형 모터가 필요하다.

일반적으로 모터(motor)는 고정자(Stator)와 회전자(Rotor)를 가지며, 고정자(stator)는 요크부(yoke)와 티스부(teeth)로 구성되는 고정자 코어(stator core) 및 동선로 구성되고, 회전자(rotor)는 회전자 코어(rotor core)와 영구자석 또는 알루미늄 다이캐스팅으로 구성된다.

모터코어(Motor Core)는 전기강판(규소강판)으로 제작되며, 와전류 손실을 줄이기 위해서 예를 들어 0.35mm의 얇은 두께의 전기강판으로 제작된 모터코어 라이네이션을 상하방향으로 적층하여 제작하는 것이 보통이다.

또한, 동선의 권선수를 많이 감아서 크기에 대한 효율을 극대화할 수 있도록 슬롯 면적도 크게 제작하는 예가 많다.

하기의 특허문헌 1에는 모터용 코어의 제조방법이 개시되어 있다.

최근에는 모터코어를 제작할 때에 특허문헌 1과 같이 전기강판을 연속 프레스성형하여 모터코어 라미네이션을 제조하고, 다수의 모터코어 라미네이션을 적층하여 모터코어를 제작함으로써 작업성 및 생산성 향상을 도모하는 것이 보통이다.

상기 모터코어 라미네이션의 제작과정에서 전기강판을 블랭킹하여 원형으로 성형하는 경우 재료손실이 많게 되므로, 최근에는 특히 직경이 큰 모터코어의 경우 모터코어 라미네이션을 호형으로 제작한 후 다수의 호형 모터코어 라미네이션을 원형으로 조립하는 분할방식의 모터 코어도 많이 사용되고 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명이 관계하는 모터코어 라미네이션의 평면도이다.

본 발명이 관계하는 모터코어 라미네이션(10)(20)은 도 1a과 같이 요크부(11)의 외주면에 방사상으로 다수의 티스부(12)가 마련되고, 각 티스부(12)의 사이 마다에 동선이 수용되는 공간인 슬롯(13)이 마련된 형태를 가지거나 도 1b와 같이 요크부(21)의 내주면에 방사상으로 다수의 티스부(22)가 마련되고, 각 티스부(22)의 사이 마다에 동선이 수용되는 공간인 슬롯(23)이 마련된 형태를 가진다.

도면부호중 미설명부호 14, 24는 샤프트 결합구멍이다.

도 2는 본 발명이 관계하는 모터코어 라미네이션의 성형과정도이다.

일반적으로 모터코어 라미네이션은 좌우방향으로 이송되는 띠형의 전기강판을 연속 프레스금형을 통해 프레스성형하는 방법으로 제조된다.

모터코어 라미네이션을 제조하기 위한 연속 프레스금형은 샤프트 결합구멍 성형부, 슬롯 성형부, 블랭킹 성형부를 포함하고, 모든 성형부가 동시 작동하면서 1회 작동시마다 하나의 모터코어 라미네이션을 제조한다.

전기강판은 연속 프레스금형의 1회 작동시 마다에 일정 행정길이만큼 좌우방향으로 이동하며, 그에 따라 전기강판의 샤프트 결합구멍 성형부위는 슬롯 성형부쪽으로 이동되고, 슬롯 성형부위는 블랭킹 성형부쪽으로 이동되고, 블랭킹 성형부위는 연속 프레스금형의 외부로 이동된다.

도 3은 전기강판 블랭킹 과정의 휨변형 예시도이다.

도 3과 같이 얇은 두께의 전기강판에 대한 블랭킹 성형과정에서는 전단응력으로 인하여 제품의 휨이 필연적으로 발생하게 되고, 그에 따라 제품의 평면도(휨)가 나빠지게 된다.

이러한 평면도의 문제는 모터 조립시에 고정자와 회전자의 자기중심선과 자속 방향의 불일치로 모터 성능에 매우 나쁜 영향을 미치게 된다.

이에 와전류 손실이 적은 고속모터용 박판의 모터코어 라미네이션의 블랭킹 과정에서 푸시백 펀치(Push Back Punch)를 이용아여 평면도를 개선한 기술이 제안되었다.

도 4는 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치의 푸시백 공정 예시도이다.

푸시백 펀치를 포함하는 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치에서는 도 4의 (a)와 같이 전기강판(P)의 상부에 위치한 블랭킹 펀치(101)가 하강하게 되면 도 4의 (b)와 같이 모터코어 라미네이션(M)이 블랭킹되고, 이때 스프링부재(102)에 의해 탄성지지되는 푸시백 펀치(103)가 하강하였다가 상승하면서 도 4의 (c)와 같이 블랭킹된 모터코어 라미네이션(M)을 전기강판(P)의 블랭킹 구멍속으로 다시 복귀시킨다.

상기에서 푸시팩 펀치(103)는 블랭킹 펀치(101)에 의해 하강한 후 다시 스프링부재(102)의 탄성력으로 상승하는 과정에서 블랭킹시에 발생된 모터코어 라미네이션(M)의 휨 변형을 복원하여 모터코어 라미네이션(M)가 좋은 평면도를 가질 수 있도록 한다.

도 4의 (c)와 같이 블랭킹된 모터코어 라미네이션(M)dl을 전기강판(P)의 블랭킹 구멍속으로 복귀된 후에는 도 4의 (d)와 같이 전기강판(P)이 낙하 공정위치로 이동하게 되고, 도 4의 (e)와 같이 낙하 펀치(201)를 통해 모터코어 라미네이션(M)이 전기강판(P)에서 분리된다.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0014426호(2017년 02월 08일 공개)

종래 기술에 따른 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치에서는 스프링부재의 탄성력의 변화가 생긴 경우에 푸시백 펀치의 상승위치를 정확하게 설정할 수 없기 때문에 모터코어 라미네이션의 휨 변형을 완전하게 복원할 수 없게 되고, 그에 따라 모터코어 라미네이션의 평면도가 좋지 못하게 되는 문제가 있었다.

예를 들어 수많은 반복 작업으로 인하여 스프링부재의 탄성력이 저하된 경우 푸시백 펀치가 설정위치까지 상승하지 못하게 되어 모터코어 라미네이션의 휨 변형을 완전하게 복원할 수 없게 된다.

본 발명은 상기 종래 기술에 따른 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 푸시백 펀치의 복원위치를 정밀 설정할 수 있도록 하는 것에 의해 블랭킹 과정에서 모터코어 라미네이션의 휨 변형을 완전하게 복원할 수 있도록 하고, 평면도가 좋은 모터코어 라미네이션을 제조할 수 있도록 하는 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치를 제공하는 데에 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치는 블랭킹 구멍이 마련되는 블랭킹 다이; 블랭킹 다이의 블랭킹 구멍의 상부에 승강 가능하게 설치되는 블랭킹 펀치; 블랭킹 다이의 블랭킹 구멍의 하부에 승강 가능하게 설치되는 푸시백 펀치; 푸쉬백 펀치의 하단과 받침부재의 상단 사이에 설치되어 푸쉬백 펀치를 탄성지지하는 스프링부재; 스프링부재의 하단에 승강 가능하게 설치되는 받침부재; 받침부재의 하부에 좌우방향으로 이동 가능하게 설치되어 받침부재를 승강시키는 이동부재; 이동부재의 양측에 설치되어 이동부재를 좌우방향으로 이송시키는 조절나사부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 모터코어 라미네이션의 푸쉬백 블랭킹장치는 받침부재의 하단에 톱니형의 접속부가 마련되고, 이동부재의 상단에 받침부재의 톱니형 접속부와 접속되는 톱니형의 조절부가 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치에 의하면, 스프링부재의 탄성복원력과 관계없이 푸쉬백 펀치의 복원위치를 정밀하게 설정할 수 있게 되므로 모터코어 라미네이션의 블랭킹 과정에서 푸쉬백 펀치를 통해 모터코어 라미네이션의 휨 변형을 완전하게 복원할 수 있게 되고, 그에 따라 평면도가 좋은 고품질의 모터코어 라미네이션을 제조할 수 있게 됨은 물론 그를 사용하는 모터의 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명이 관계하는 모터코어 라미네이션의 평면도,
도 2는 본 발명이 관계하는 모터코어 라미네이션의 성형과정도,
도 3은 전기강판 블랭킹 과정의 휨변형 예시도,
도 4는 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치의 푸시백 공정 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 모터코어 라미네이션의 푸쉬백 블랭킹장치의 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 모터코어 라미에이션의 푸쉬백 블랭킹장치의 작동상태도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 모터코어 라미에이션의 푸쉬백 블랭킹장치의 푸쉬백 펀치 복원위치 상태도.

이하 본 발명에 따른 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.

도 5는 본 발명에 따른 모터코어 라미네이션의 푸쉬백 블랭킹장치의 구성도이다.

본 발명에 따른 모터코어 라미네이션의 푸쉬백 블랭킹장치(100)는 블랭킹 다이(110), 블랭킹 펀치(120), 푸시백 펀치(130), 스프링부재(140), 받침부재(150), 이동부재(160), 조절나사부재(170)를 포함한다.

블랭킹 다이(110)는 전기강판(P)이 올려지는 부분으로, 블랭킹 구멍(111)이 마련된다.

블랭킹 펀치(120)는 전기강판(P)에서 모터코어 라미네이션(M)을 블랭킹하는 부분으로, 블랭킹 다이(110)의 블랭킹 구멍(111)의 상부에 승강 가능하게 설치된다.

푸쉬백 펀치(130)는 블랭킹 펀치(120)의 하강에 의한 모터코어 라미네이션(M)을 블랭킹 과정에서 전단응력에 의한 모터코어 라미네이션(M))의 휨 변형을 복원하는 부분으로, 블랭킹 다이(110)의 블랭킹 구멍(111)의 하부에 승강 가능하게 설치된다.

스프링부재(140)는 푸쉬백 펀치(130)의 승강을 탄성지지하는 부분으로, 푸쉬백 펀치(130)의 하단과 받침부재(150)의 상단 사이에 설치된다.

받침부재(150)는 스프링부재(140)를 받쳐주는 부분으로, 스프링부재(140)의 하단에 승강 가능하게 설치된다.

받침부재(150)의 하단에는 톱니형의 접속부(151)가 마련된다.

이동부재(160)는 푸쉬백 펀치(130)의 복원위치를 조절하는 부분으로, 받침부재(150)의 하부에 좌우방향으로 이동 가능하게 설치된다.

이동부재(160)는 상단에 받침부재(150)의 톱니형 접속부(151)와 접속되는 톱니형의 조절부(161)가 마련된다.

조절나사부재(170)는 이동부재(160)를 좌우방향으로 이동시키는 부분으로, 이동부재(160)의 양측에 설치된다.

조절나사부재(170)는 블랭킹 다이(110)의 외부로 돌출되는 머리부(171)의 일측에 가압봉(172)이 마련된 형태이고, 블랭킹 다이(110)에 나사체결되는 가압봉(172)의 선단부가 이동부재(160)의 일측면 또는 타측면에 접촉되는 형태이다.

도 6은 본 발명에 따른 모터코어 라미에이션의 푸쉬백 블랭킹장치의 작동상태도이다.

본 발명에 따른 모터코어 라미네이션의 푸쉬백 블랭킹장치(100)는 도 6의 (a)와 같이 전기강판(P)의 상부에 위치한 블랭킹 펀치(120)가 하강하게 되면 도 6의 (b)와 같이 모터코어 라미네이션(M)이 블랭킹되고, 이때 스프링부재(140)에 의해 탄성지지되는 푸시백 펀치(130)가 하강하였다가 상승하면서 도 6의 (c)와 같이 블랭킹된 모터코어 라미네이션(M)을 전기강판(P)의 블랭킹 구멍속으로 다시 복귀시키면서 블랭킹시에 발생된 모터코어 라미네이션(M)의 휨 변형을 복원하여 모터코어 라미네이션(M)가 좋은 평면도를 가질 수 있도록 한다.

도 6의 (c)와 같이 블랭킹된 모터코어 라미네이션(M)이 전기강판(P)의 블랭킹 구멍속으로 복귀되고, 도 6의 (d)와 같이 블랭킹 펀치(120)가 전기강판(P)의 상부로 이동한 후에는 전기강판(P)이 낙하 공정위치로 이동하게 되고, 낙하 공정위치에서 모터코어 라미네이션(M) 쪽으로 하강하는 낙하 펀치(201)를 통해 전기강판(P)에서 모터코어 라미네이션(M)이 분리된다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 모터코어 라미에이션의 푸쉬백 블랭킹장치의 푸쉬백 펀치 복원위치상태도이다.

본 발명에 따른 모터코어 라미네이션의 푸쉬백 블랭킹장치(100)는 일정범위내에서 푸쉬백 펀치(130)의 복원위치를 조절함으로써, 블랭킹 과정에서 발생되는 모터코어 라미네이션(M)의 휨 변형을 더욱 안정적으로 복원할 수 있게 된다.

예를 들어 사용과정에서 스프링부재(140)의 탄성복원력이 저하되어 도 7a와 같이 블랭킹 펀치(130)가 전기강판(P)의 하단면의 복원위치까지 상승하지 못하게 되면 블랭킹된 모터코어 라미네이션(M)의 휨 변형을 완벽하게 복원하지 못하게 되고, 블랭킹된 모터코어 라미네이션(M)이 블랭킹 구멍으로 복귀되지 않게 되므로 전기강판(P)이 낙하공정으로 이동할 수 없게 된다.

본 발명에 따른 모터코어 라미네이션의 푸쉬백 블랭킹장치(100)에서 일측 조절나사부재(170)를 풀고 타측 조절나사부재(170)를 조이면 이동부재(160)를 좌측 또는 우측으로 이동시킬 수 있게 되고, 그에 따라 이동부재(160)의 상부에 위치되는 받침부재(150) 및 스프링부재(140), 푸쉬백 펀치(130)를 상승 또는 하강시킴으로써 도 7b와 같이 푸쉬백 펀치(130)가 정확한 위치로 복원될 수 있도록 조절할 수 있게 된다.

이처럼 본 발명에 따른 모터코어 라미네이션의 푸쉬백 블랭킹장치(100)는 푸쉬백 펀치(130)의 복원위치를 정밀 조절할 수 있게 되므로 모터코어 라미네이션(M)의 블랭킹 과정에서 발생되는 휨 변형을 보다 안정적으로 복원할 수 있게 되어 평면도가 좋은 고품질의 모터코어 라미네이션(M)을 제조할 수 있도록 한다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

100 : 모터코어 라미네이션의 푸시백 블랭킹장치
110 : 블랭킹 다이
120 : 블랭킹 펀치
130 : 푸쉬백 펀치
140 : 스프링부재
150 : 받침부재
160 : 이동부재
170 : 조절나사부재
P : 전기강판
M : 모터코어 라미네이션

Claims (2)

1. 블랭킹 구멍(111)이 마련되는 블랭킹 다이(110);
   블랭킹 다이(110)의 블랭킹 구멍(111)의 상부에 승강 가능하게 설치되는 블랭킹 펀치(120);
   블랭킹 다이(110)의 블랭킹 구멍(111)의 하부에 승강 가능하게 설치되는 푸시백 펀치(130);
   푸쉬백 펀치(130)의 하단과 받침부재(150)의 상단 사이에 설치되어 푸쉬백 펀치(130)를 탄성지지하는 스프링부재(140);
   스프링부재(140)의 하단에 승강 가능하게 설치되는 받침부재(150);
   받침부재(150)의 하부에 좌우방향으로 이동 가능하게 설치되어 받침부재(150)를 승강시키는 이동부재(160);
   이동부재(160)의 양측에 설치되어 이동부재(160)를 좌우방향으로 이송시키는 조절나사부재(170);를 포함하고,
   받침부재(150)의 하단에 톱니형의 접속부(151)가 마련되고, 이동부재(160)의 상단에 받침부재(150)의 톱니형 접속부(151)와 접속되는 톱니형의 조절부(161)가 마련된 것을 특징으로 하는 모터코어 라미네이션의 푸쉬백 블랭킹장치.
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