KR102658452B1

KR102658452B1 - 가열 접착식 적층 코어 제조 장치

Info

Publication number: KR102658452B1
Application number: KR1020210074619A
Authority: KR
Inventors: 김승수
Original assignee: 주식회사 비엠씨
Priority date: 2021-06-09
Filing date: 2021-06-09
Publication date: 2024-04-17
Also published as: WO2022260225A1; EP4352862A1; KR20220165950A; JP2024519226A; CN117356020A

Abstract

본 발명에 따른 가열 접착식 적층 코어 제조 장치는 복수의 피어싱 다이(11), 상기 피어싱 다이(11)의 일측에 설치된 접착제 도포 유닛(12), 및 상기 접착제 도포 유닛(12)의 일측에 설치된 적층 유닛(13)을 포함하는 하부 금형(10); 상기 피어싱 다이(11)의 상부에 위치하는 피어싱 펀치(21), 상기 적층 유닛(13)의 상부에 위치하는 블랭킹 펀치(22)를 포함하는 상부 금형(20); 및 상기 하부 금형(10)의 상부로 연속적으로 공급되어 상기 피어싱 펀치(21) 및 상기 블랭킹 펀치(22)의 작동에 의해 라미나 부재(101)로 성형되기 위한 SB 강판 스트립(102)을 포함하여 이루어지고, 상기 적층 유닛(13)은 블랭킹 다이(131); 상기 블랭킹 다이(131)의 하부에 설치된 스퀴즈 링(132); 및 상기 스퀴즈 링(132)의 하부에 설치된 제1 가열 유닛(135)을 포함하고, 상기 라미나 부재(101)를 상기 스퀴즈 링(132)의 내경면에 적층하여 적층 코어(100)를 제조하는 것을 특징으로 한다.

Description

가열 접착식 적층 코어 제조 장치{Apparatus for Manufacturing Laminated Core with Heating Adhesion}

본 발명은 모터의 로터나 스테이터를 이루는 주요 부품인 적층 코어의 제조 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 접착층이 형성된 전기강판을 사용하여 적층 코어를 제조할 때 적층 코어의 제품별 분리가 용이하고 금형 내에서 적층 코어가 과열되어 파손되는 것을 방지할 수 있는 가열 접착식 적층 코어 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 모터의 회전자나 고정자를 이루는 코어는 얇은 전기 강판 스트립을 프레스 장치에 의해 연속적으로 가공하고 적층하여 제조한다. 이러한 회전자나 고정자를 이루는 적층 코어는 코어 낱장과 낱장 사이를 견고하게 결합시켜야 하나의 완전한 제품이 될 수 있다. 코어 낱장은 프레스에 연속적으로 공급되는 스트립을 가공하여 제조되는데, 코어 낱장의 형상을 여러 단계의 피어싱 공정과 스트립으로부터 분리해내는 블랭킹 공정을 거치며, 이렇게 블랭킹된 코어 낱장을 라미나(laminar) 부재라 한다. 라미나 부재는 블랭킹 다이에 설치된 스퀴즈 링에 순차적으로 적층되면서 하부로 취출된다.

종래의 라미나 부재를 서로 결합시키는 방법으로 크게 엠보싱 방식과 접착 방식이 있다. 엠보싱 방식은 라미나 부재를 가공할 때 라미나 부재의 표면에 복수의 엠보싱을 형성하고, 라미나 부재 상호간에 엠보싱이 체결되도록 하는 방식이다.이러한 엠보싱 방식은 엠보싱 형상의 체결 부위에서 철손과 자속 밀도의 손실이 발생하여 모터의 효율을 저하시키는 것으로 알려져 있다

접착 방식은 프레스 금형으로 공급되는 스트립에 접착제를 도포하여 블랭킹 공정을 통해 라미나 부재가 적층될 때 라미나 부재 상호간에 접착제에 의해 결합이 되도록 하는 방식이다. 일본 공개특허공보 제2005-269732호, 미국 등록특허 제8,474,129호, 대한민국 등록특허 제10-1729289호, 대한민국 등록특허 제10-1618708호 등에 접착 방식에 의해 라미나 부재를 결합하여 적층 코어를 제조하는 기술에 대하여 개시하고 있다. 이러한 접착 방식은 접착제를 라미나 부재 상에 국소적으로 도포하는 방식이어서 라미나 부재 상호간 접착력이 충분하지 않을 경우 라미나 부재의 충분한 결합이 유지되기 어렵기 때문에 적층 코어의 품질이나 효율 등이 저하되는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 공개특허 제10-2018-0021624호, 대한민국 등록특허 제10-1861435호, 대한민국 등록특허 제10-1803905호 등에서는 스트립의 일표면 전체에 접착층이 형성된 전기 강판, 소위 셀프 본딩 전기 강판(이하 "SB 강판"이라 한다)을 적용하여 적층 코어를 제조하는 장치에 대하여 개시하고 있다. 이러한 장치는 SB 강판으로 적층 코어를 제조할 때 금형 내에서 SB 강판에 코팅된 접착층을 가열하여 경화시키는 구조를 가지고 있다.

그런데 일반적으로 SB 강판에 형성된 코팅층을 열경화시키기 위해서는 약 180~250 ℃ 정도의 고온으로 가열시켜야 한다. 이러한 온도로 금형이나 적층 코어가 가열되면 열팽창이 일어나기 때문에 그에 따른 금형의 설계가 어려운 점이 있다. 나아가, 가열하는 방식으로 고주파 유도 가열을 적용하는 경우 적층 코어의 형상 중 마그네트가 삽입되는 부분이나 티스 부위와 같은 특수한 형상을 갖는 부분에 열이 집중되어 제품의 일부가 타버리는 현상이 발생하는 문제가 있다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1803905호 및 제10-1861435호에서 SB 강판으로 라미나 부재를 가공 및 적층하여 금형 내에서 가열하고 하나의 코어 제품을 분리하기 위하여 분리용 돌기가 형성된 라미나 부재를 제품과 제품 사이에 개재하는 기술에 대하여 개시하고 있다. 이러한 방식에 의하면 금형 내에서 적층 코어가 가열되어 취출되므로 분리용 라미나 부재가 최종 적층 코어 제품에 부착이 되어서 출하된다. 따라서, 분리용 라미나 부재를 적층 코어 제품으로부터 분리시키는 공정이 추가되고 이러한 공정은 자동화하기에도 어려워 생산성이 매우 저하되며, 분리용 라미나 부재는 분리되어 폐기 처분되므로 재료의 손실이 발생하게 된다.

이에 본 발명자는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 SB 강판을 적용하여 적층 코어를 제조하는 경우 SB 강판에 코팅된 접착제와 무관하게 적층 코어 제품 사이의 분리가 쉽게 이루어질 수 있고, 또한 금형 내에서 SB 강판이 고온으로 가열됨으로써 제품의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 가열 접착식 적층 코어의 제조 장치에 대해 제안하고자 한다.

본 발명의 목적은 SB 강판으로 제조되는 적층 코어의 분리가 쉽게 이루어질 수 있도록 한 가열 접착식 적층 코어 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 SB 강판으로 적층 코어를 제조하더라도 프레스 장치 내에서 적층 코어가 고온에서 타는 현상을 방지할 수 있는 가열 접착식 적층 코어 제조 장치를 제공하는 것이다.

삭제

본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 가열 접착식 적층 코어 제조 장치는

복수의 피어싱 다이(11), 상기 피어싱 다이(11)의 일측에 설치된 접착제 도포 유닛(12), 및 상기 접착제 도포 유닛(12)의 일측에 설치된 적층 유닛(13)을 포함하는 하부 금형(10);

상기 피어싱 다이(11)의 상부에 위치하는 피어싱 펀치(21), 상기 적층 유닛(13)의 상부에 위치하는 블랭킹 펀치(22)를 포함하는 상부 금형(20); 및

상기 하부 금형(10)의 상부로 연속적으로 공급되어 상기 피어싱 펀치(21) 및 상기 블랭킹 펀치(22)의 작동에 의해 라미나 부재(101)로 성형되기 위한 SB 강판 스트립(102);

을 포함하여 이루어지고, 상기 적층 유닛(13)은

블랭킹 다이(131);

상기 블랭킹 다이(131)의 하부에 설치된 스퀴즈 링(132); 및

상기 스퀴즈 링(132)의 하부에 설치된 제1 가열 유닛(135);

을 포함하고,

상기 라미나 부재(101)를 상기 스퀴즈 링(132)의 내경면에 적층하여 적층 코어(100)를 제조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 스퀴즈 링(132)에 적층되는 적층 코어(100)의 하부를 지지하기 위한 배압 플레이트(141);

상기 배압 플레이트(141)를 상하로 이동시키기 위한 배압 실린더(142); 및

상기 배압 플레이트(141)의 하부에 결합되고 상기 배압 실린더(142)에 의해 상하로 이동하는 실린더 로드(143);

를 포함하고, 상기 적층 유닛(13)의 하부에 설치되는 배압 유닛(14)을 더 포함하여도 좋다.

본 발명에서, 상기 하부 금형(10)의 일측에 설치된 제2 가열 유닛(17)을 더 포함하고, 상기 제2 가열 유닛(17)은 상기 적층 코어(100)를 안착시키기 위한 가열 지그(171)와 상기 가열 지그(171)의 상부에서 상하로 이동하는 유도 가열기(172)를 포함하며,

상기 가열 지그(171)는 지그 본체(171A)와 상기 지그 본체(171A)로부터 상부로 돌출되어 형성되어 상기 적층 코어(100)의 내경을 관통하는 가열봉(171B)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 가열봉(171B)의 높이는 상기 적층 코어(100)의 높이보다 높게 형성되는 것이 바람직하다.

삭제

본 발명은 SB 강판으로 제조되는 적층 코어의 분리가 쉽게 이루어질 수 있도록 하여 제조 시간 및 생산 비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명은 SB 강판으로 적층 코어를 제조하더라도 프레스 장치 내에서 적층 코어가 고온에서 타는 현상을 방지할 수 있고 제품의 직각도와 동심도 등의 형상 공차를 개선할 수 있으므로 제품의 품질을 향상시키고 제조 비용을 감소시킬 수 있다.

도 1은 SB 강판 스트립을 나타낸 사시도이다.
도 2는 SB 강판 스트립으로부터 제조된 라미나 부재를 나타낸 사시도이다.
도 3은 라미나 부재를 적층하여 제조된 적층 코어를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가열 접착식 적층 코어 제조 장치를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가열 접착식 적층 코어 제조 장치에서 배압 유닛의 작동을 단계적으로 나타낸 개념도이다.
도 6는 본 발명에 따른 가열 접착식 적층 코어 제조 장치에서 후가열 공정을 단계적으로 나타낸 개념도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 SB 강판 스트립(102)을 나타낸 사시도이고, 도 2는 SB 강판 스트립으로부터 제조된 라미나 부재를 나타낸 사시도이며, 도 3은 라미나 부재를 적층하여 제조된 적층 코어를 나타낸 사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 가열 접착식 적층 코어 제조 장치(1)를 나타낸 개념도이다.

도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 발명에 따른 가열 접착식 적층 코어 제조 장치(1)는 하부 금형(10)과 상부 금형(20)을 갖는 프레스 장치이며, 연속적으로 공급되는 SB 강판 스트립(102)을 여러 단계로 가공하여 적층 코어(100)를 제조하는 장치이다.

SB 강판 스트립(102)은 도 1에 도시된 바와 같이, 전기 강판 스트립(102)의 일측 표면에 접착제가 코팅된 접착층(102B)이 형성되어 있다. SB 강판 스트립(102)은 하부 금형(10)의 상부로 연속적으로 공급된다. 공급되는 방향은 도면에서 f 방향이다. 상부 금형(20)은 하부 금형의 상부에 위치하며 도면에서 v 방향이다. SB 강판 스트립(102)은 공급 방향으로 각 공정별로 한 피치씩 이송되며, 한 피치 이송될 때마다 상부 금형(20)은 하강하여 SB 강판 스트립(102)을 프레스 성형 가공을 수행한다. 본 발명은 도 1의 SB 강판 스트립(102)을 이용하여 도 2의 코어 낱장(101A)과 접착층(101B)을 갖는 라미나 부재(101)를 성형하고, 라미나 부재(101)를 적층하여 도 3과 같은 적층 코어(100)를 제조하는 장치이다. 도 3에 도시된 적층 코어(100)는 티스부(100A)와 슬롯부(100B)를 갖는 스테이터 코어이지만 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에서 적층 코어(100)는 스테이터 코어가 아닌 로터 코어일 수 있다.

하부 금형(10)에는 공정의 진행 방향(f 방향)으로 순서대로 복수의 피어싱 다이(11), 접착제 도포 유닛(12), 적층 유닛(13)이 설치된다. 상부 금형(20)에는 피어싱 다이(11)의 위치에 대응하여 피어싱 펀치(21)가, 적층 유닛(13)의 위치에 대응하여 블랭킹 펀치(22)가 설치된다.

피어싱 다이(11)는 피어싱 공정의 횟수에 따라 필요한 갯수가 설치된다. 도 4에는 3 개의 피어싱 다이(11)가 설치된 예를 보여주고 있다. 피어싱 펀치(21)는 피어싱 다이(11)의 상부에 설치되어 피어싱 다이(11) 상부로 지나가는 SB 강판 스트립(102)에 피어싱 가공을 순차적으로 수행한다.

접착제 도포 유닛(12)은 피어싱 공정에서 성형된 라미나 부재의 표면에 접착제를 도포하기 위한 장치이다. 접착제 도포 노즐(121)은 라미나 부재의 표면에 접촉하여 접착제를 도포한다. 하부 금형(10)의 내측 또는 일측에 설치된 접착제 공급부(122)에는 도포될 접착제가 수용되어 있다. 접착제는 접착제 도포 노즐(121)과 접착제 공급부(122)를 연결하는 접착제 공급로(123)를 통해 접착제 공급부(122)로부터 접착제 도포 노즐(121)로 공급되어 라미나 부재의 표면에 도포된다.

적층 유닛(13)은 상부 금형(20)의 블랭킹 펀치(22)의 하부에 설치된 블랭킹 다이(131)를 포함한다. 블랭킹 다이(131)의 하부에는 스퀴즈 링(132)이 설치된다. 블랭킹 펀치(22)는 블랭킹 다이(131) 위에 위치한 라미나 부재(101)를 SB 강판 스트립(102)으로부터 블랭킹 성형에 의해 분리한다. SB 강판 스트립(102)으로부터 블랭킹에 의해 분리된 라미나 부재(101)는 스퀴즈 링(132)의 내경면에 적층되며, 그 다음 적층되는 라미나 부재에 의해 하부로 밀려 내려오게 된다.

스퀴즈 링(132)은 별도의 회전 구동 장치(도시되지 않음)에 의해 회전이 가능하도록 설치된다. 스퀴즈 링(132)의 회전을 지지하기 위해 스퀴즈 링(132)의 외경 쪽에 회전 지지부(133)가 설치되며, 스퀴즈 링(132)이 회전 지지부(133)의 내측에서 회전 가능하도록 베어링(134)이 스퀴즈 링(132)과 회전 지지부(133)의 사이에 설치된다. 라미나 부재(101)가 블랭킹되어 스퀴즈 링(132)에 적층이 되는 경우 가공 편차가 누적되는 것을 방지하기 위해 일정 각도 회전시키면서 적층을 하기 위해 스퀴즈 링(132)을 회전시킨다. 예를 들어, 하나의 라미나 부재가 스퀴즈 링(132)에 적층되고나서 스퀴즈 링(132)을 일정 각도 회전시키고 다시 그 다음 라미나 부재를 적층한다.

스퀴즈 링(132)의 하부에는 제1 가열 유닛(135)이 설치된다. 스퀴즈 링(132)에서 적층되어 하부로 이송되는 적층 코어(100)는 제1 가열 유닛(135)을 통과하면서 일정 온도로 가열된다. 제1 가열 유닛(135)은 다양한 가열 수단을 적용할 수 있다. 예를 들어, 유도 가열 방식이나 핫 에어 히팅 방식, 히터 가열 방식 등 다양한 가열 방식을 적용할 수 있다. 가열 온도는 라미나 부재(101)의 접착층(101B)이 경화되는 온도보다 낮은 온도 범위로 한다. 바람직한 온도 범위는 약 40~80 ℃ 정도이다. 즉, 제1 가열 유닛(135)은 라미나 부재(101)의 표면에 접착제 도포 유닛(12)에서 도포된 접착제를 경화시키기 위한 것이고, 라미나 부재(101)의 접착층(101B)은 제1 가열 유닛(135)에서 경화되지 않는다.

본 발명에서 접착제 도포 유닛(12)과 제1 가열 유닛(135)은 적층 코어를 하나씩 원활하게 분리하기 위한 장치이다. 즉, 일정 매수의 라미나 부재의 표면에 접착제가 도포되면 특정 라미나 부재에는 접착제를 도포하지 않도록 구성된다. 예를 들어, 20 매의 라미나 부재를 적층하여 하나의 적층 코어(100)를 제조한다면, 첫 번째 라미나 부재에는 접착제를 도포하지 아니하고, 두 번째 라미나 부재부터 20 번째 라미나 부재에는 접착제를 도포한다. 마찬가지로 21 번째 라미나 부재에는 접착제를 도포하지 않고 22 번째 라미나 부재부터 40 번째 라미나 부재에는 접착제를 도포한다. 계속하여 41 번째 라미나 부재에는 접착제를 도포하지 않고 42 번째 라미나 부재부터 60 번째 라미나 부재에는 접착제를 도포한다. 이와 같은 방식으로 접착제를 도포하고 가열되면 접착제가 경화되어 하나의 적층 코어 제품으로 취출이 되고 도포되지 않은 라미나 부재를 기준으로 상측 및 하측의 적층 코어와 분리되어 배출이 된다.

적층 유닛(13)의 하부에는 배압 유닛(14)이 설치된다. 배압 유닛(14)은 적층되는 라미나 부재(101) 또는 적층 코어(100)의 하부를 지지하는 장치이다. 이를 위해 배압 유닛(14)은 라미나 부재(101) 또는 적층 코어(100)의 하부를 지지하는 배압 플레이트(141)를 포함한다. 배압 플레이트(141)는 배압 실린더(142)에 의해 상부 및 하부로 작동하는 실린더 로드(143)의 상단에 설치된다. 실린더 커버(144)는 실린더 로드(143) 하부 쪽을 덮도록 배압 실린더(142)의 일측에 설치된다.

스퀴즈 링(132)의 내경면에 적층되는 다수의 라미나 부재의 하부는 배압 플레이트(141)가 지지한다. 배압 유닛(14)의 작동은 도 5에 상세히 도시되어 있다. 도 5는 본 발명에 따른 가열 접착식 적층 코어 제조 장치(1)에서 배압 유닛(14)의 작동을 단계적으로 나타낸 개념도이다.

도 5를 참조하면, 라미나 부재는 상부로부터 블랭킹에 의해 성형되어 계속하여 적층되므로 계속하여 하부로 압력이 가해지는데 이러한 압력에 대응하여 적층되는 라미나 부재의 하부를 배압 플레이트(141)가 지지하는 것이다. 이러한 상태는 도 5의 (a)에 도시되어 있다. 배압 플레이트(141)는 실린더 로드(143)의 상부에 설치되어 배압 실린더(142)의 작동에 의해 상하로 이동 가능하도록 설치된다.

다수의 라미나 부재(101)가 적층되어 하나의 적층 코어(100)로 적층이 완료되면 도 5의 (b)에서와 같이, 제1 가열 유닛(135)을 지나면서 하부로 배출된다. 도 5의 (c)에서와 같이, 배압 플레이트(141)는 적층 코어(100)를 상부에 적재한 상태로 하부로 하강하여 취출 실린더(15)의 일측에 위치한다. 취출 실린더(15)는 적층 유닛(13)의 하부에 설치되어 푸셔(151)를 작동시킨다. 도 5의 (d)에서와 같이 푸셔(151)는 취출 실린더(15)에 의해 작동되어 적층 코어(100)를 밀어 낸다. 적층 코어(100)는 푸셔(151)에 의해 이송부(16)로 이송된다. 이송부(16)는 적층 코어(100)를 제2 가열 유닛(17) 측으로 이송하기 위한 장치로 벨트 컨베이어와 같은 이송 장치이다.

다시 도 4를 참조하면, 제2 가열 유닛(17)은 적층 코어(100)의 라미나 부재(101)에 형성되어 있는 접착층(101B)을 경화시키기 위한 장치이다. 앞서 언급한 바와 같이 접착층(101B)은 상대적으로 고온에서 경화가 되기 때문에, 적층 유닛(13)에서 가열하여 경화시키면 금형이나 제품에서 열팽창이 일어나고 또 급격한 온도 변화에 의해 적층 코어가 타는 현상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서는 하부 금형(10)의 일측에 설치된 제2 가열 유닛(17)에서 고온으로 가열하는 후가열 공정을 거치게 된다.

본 발명의 제2 가열 유닛(17)은 적층 코어(100)가 안착되는 가열 지그(171)와 가열 지그(171)의 상부에서 상하로 이동 가능하게 설치된 유도 가열기(172)를 포함한다. 가열 지그(171)는 지그 본체(171A)와, 지그 본체(171A)로부터 상부로 돌출되어 형성된 전도성 금속 재질의 가열봉(171B)을 포함한다. 가열봉(171B)은 적층 코어(100)의 내경면에 실질적으로 접하도록 형성되며, 가열봉(171B)의 높이는 적층 코어(100)의 높이보다 더 높게 돌출된다.

유도 가열기(172)는 상하로 이동하도록 설치되며 바람직하게 고주파 유도 가열기이다. 유도 가열기(172)는 적층 코어(100)를 직접 및 간접적으로 가열하여 적층 코어(100)의 전체 부위가 고르게 고온으로 가열될 수 있도록 하여 접착층(101B)이 완전히 경화되도록 한다. 상세한 사항은 도 6을 참조로 하여 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 가열 접착식 적층 코어 제조 장치(1)에서 제2 가열 유닛(17)에 의한 후가열 공정을 단계적으로 나타낸 개념도이다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 가열 지그(171)에 적층 코어(100)가 안착된 상태에서 상부에 위치하고 있는 유도 가열기(172)가 하강한다. (b)에서와 같이 유도 가열기(172)는 가열봉(171B)의 상부까지 내려왔을 때, 유도 가열기(172)가 작동하여 가열봉(171B)을 가열한다. 가열봉(171B)은 유도 가열에 의해 가열이 되며 가열봉(171B)이 일정 온도로 올라가면서 적층 코어(100)의 내경 쪽을 열전도에 의해 가열시킨다. 이후 (c)에서와 같이 유도 가열기(172)는 하강하면서 적층 코어(100)의 상부 및 외경 측으로 순차적으로 가열하고, (d)에서와 같이 적층 코어(100)의 하부를 가열한다. 이후 유도 가열기(172)는 다시 상승하면서 적층 코어(100)와 가열봉(171B)을 가열한다. 이와 같은 방식으로 적층 코어(100)를 직간접적으로 가열하면 적층 코어(100)의 파손 없이 균일하게 고온으로 가열할 수 있다.

이하에서 본 발명에 따른 가열 접착식 적층 코어 제조 장치(1)에서 적층 코어(100)를 제조하는 공정을 순차적으로 설명한다.

첫 번째 공정인 피어싱 공정에서는 피어싱 펀치(21)가 하당하여 피어싱 다이(11) 위에 위치한 SB 강판 스트립(102)을 피어싱 가공을 한다. 피어싱 펀치(21) 및 피어싱 다이(11)는 도 4에서 3 쌍으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않는다. 즉, 가공될 라미나 부재(101)의 형상에 따라 도 4에서와 같이 3 단계의 피어싱이 적용될 수 있으며, 그 이하 또는 이상의 횟수를 갖는 피어싱 단계가 적용될 수도 있다.

다음 공정인 도포 공정에서는 성형될 라미나 부재의 표면에 접착제를 도포한다. 접착제 도포 유닛(12)은 피어싱 다이(11)의 일측에 설치된다. 필요에 따라 접착제 도포 유닛(12)은 상부 금형(20)의 피어싱 펀치(21)의 일측에 설치될 수도 있다. 접착제 도포 유닛(12)은 접착제 도포 노즐(121)과 접착제 공급부(122)를 포함한다. 접착제 공급부(122)는 접착제를 수용하고 있으며 접착제 공급로(123)를 통해 접착제 도포 노즐(121)과 연결된다. 접착제 도포 노즐(121)은 상부 금형(20)이 하사점에 있을 때 SB 전기 강판(102)의 라미나 부재(101)가 성형될 부분에 국소적으로 접착제를 도포한다.

본 발명의 접착제 도포 유닛(12)에서 사용되는 접착제는 저온 경화성 접착제이다. 본 명세서에서 저온 경화성이란 SB 강판 스트립(102)의 표면에 형성된 접착층(102B)이 경화되지 않는 상대적으로 낮은 온도에서 경화되는 성질을 말한다. SB 강판 스트립(102)의 접착층은 약 180~250 ℃에서 경화가 되므로, 접착제 도포 유닛(12)에서 사용되는 접착제는 약 40~80 ℃ 정도에서 경화가 되는 것이 바람직하다.

다음 공정인 블랭킹 공정에서, 적층 유닛(13)의 블랭킹 다이(131)에서 라미나 부재(101)가 블랭킹되어 스퀴즈 링(132) 내부로 적층된다. 적층된 라미나 부재(101)는 스퀴즈 링(132) 하부의 제1 가열 유닛(135)에서 저온으로 가열되며, 접착제 도포 유닛(12)에서 라미나 부재(101)에 도포된 접착제를 경화시킨다. 접착제가 경화되면 제1 가열 유닛(135)에서 배출될 때 하나의 적층 코어(100)가 분리된다. 분리된 적층 코어(100)는 배압 유닛(14) 및 취출 실린더(15)에 의해 이송부(16)를 경유하여 제2 가열 유닛(17)으로 이송된다.

다음 공정인 후가열 공정에서, 가열 지그(171)에 안착된 적층 코어(100)는 상하로 이동하는 유도 가열기(172)에 의해 직간접적으로 가열된다. 즉, 유도 가열기(172)는 가열봉(171B)을 가열하고 가열된 가열봉(171B)이 적층 코어(100)의 내경측을 가열한다. 또한, 유도 가열기(172)가 상하로 이동하면서 적층 코어(100)를 직접 가열한다. 이와 같은 방식을 통해 적층 코어(100)에 급격한 열충격이나 변형 등이 일어나는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지는 점을 유의하여야 한다. 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 청구범위에 도면부호를 기재하고 있더라도 이는 본 발명의 범위를 한정하려는 것이 아님이 출원인의 명백한 의도이다.

1: 가열 접착식 적층 코어 제조 장치
10 : 하부 금형 11 : 피어싱 다이
12 : 접착제 도포 유닛 13 : 적층 유닛
14 : 배압 유닛 15 : 취출 실린더
16 : 이송 유닛 17 : 제2 가열 유닛
20 : 상부 금형 21 : 피어싱 펀치
22 : 블랭킹 펀치 100 : 적층 코어
100A : 티스부 100B : 슬롯부
101 : 라미나 부재 101A : 코어 낱장
101B : 접착층 102 : SB 강판 스트립
102A : 전기 강판 스트립 102B : 접착층
121 : 접착제 도포 노즐 122 : 접착제 공급부
131 : 블랭킹 다이 132 : 스퀴즈 링
133 : 회전 지지부 134 : 베어링
135 : 제1 가열부 141 : 배압 플레이트
142 : 배압 실린더 143 : 실린더 로드
144 : 실린더 커버 171 : 가열 지그
171A : 지그 본체 171B : 가열 홀더
172 : 유도 가열기

Claims

복수의 피어싱 다이(11), 상기 피어싱 다이(11)의 일측에 설치된 접착제 도포 유닛(12), 및 상기 접착제 도포 유닛(12)의 일측에 설치된 적층 유닛(13)을 포함하는 하부 금형(10);
상기 피어싱 다이(11)의 상부에 위치하는 피어싱 펀치(21), 상기 적층 유닛(13)의 상부에 위치하는 블랭킹 펀치(22)를 포함하는 상부 금형(20); 및
상기 하부 금형(10)의 상부로 연속적으로 공급되어 상기 피어싱 펀치(21) 및 상기 블랭킹 펀치(22)의 작동에 의해 라미나 부재(101)로 성형되기 위한 SB 강판 스트립(102);
을 포함하여 이루어지고, 상기 적층 유닛(13)은
블랭킹 다이(131);
상기 블랭킹 다이(131)의 하부에 설치된 스퀴즈 링(132); 및
상기 스퀴즈 링(132)의 하부에 설치된 제1 가열 유닛(135);
을 포함하고,
다수의 상기 라미나 부재(101)가 상기 스퀴즈 링(132)의 내경면에 적층되어 적층 코어(100)가 되고,
상기 적층 코어(100)는 상기 적층 유닛(13)의 하부에 설치되는 배압 유닛(14)에 안착되며, 상기 적층 코어(100)는 이송부(16)에 의해 상기 배압 유닛(14)으로부터 상기 하부 금형(10)의 일측에 설치된 제2 가열 유닛(17)에 이송되며,
상기 제2 가열 유닛(17)은 상기 적층 코어(100)를 안착시키기 위한 가열 지그(171)와 상기 가열 지그(171)의 상부에서 상하로 이동하는 유도 가열기(172)를 포함하며, 상기 가열 지그(171)는 지그 본체(171A)와 상기 지그 본체(171A)로부터 상부로 돌출되어 형성되어 상기 적층 코어(100)의 내경을 관통하는 가열봉(171B)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가열 접착식 적층 코어 제조 장치.
제1항에 있어서, 상기 배압 유닛(14)은
상기 스퀴즈 링(132)에 적층되는 적층 코어(100)의 하부를 지지하기 위한 배압 플레이트(141);
상기 배압 플레이트(141)를 상하로 이동시키기 위한 배압 실린더(142); 및
상기 배압 플레이트(141)의 하부에 결합되고 상기 배압 실린더(142)에 의해 상하로 이동하는 실린더 로드(143);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 접착식 적층 코어 제조 장치.
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제1항에 있어서, 상기 가열봉(171B)의 높이는 상기 적층 코어(100)의 높이보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 가열 접착식 적층 코어 제조 장치.
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