KR20080067902A - 전지 양극핀 제조 장치 및 이를 이용하여 생산된 전지 양극핀 - Google Patents

전지 양극핀 제조 장치 및 이를 이용하여 생산된 전지 양극핀 Download PDF

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KR20080067902A
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Abstract

축부와 상기 축부의 직경보다 넓게 형성된 헤드부를 포함하는 전지의 양극핀을 와이어를 이용하여 제조하는 전지 양극핀 제조장치가 개시된다. 전지 양극핀 장치는 상기 와이어의 상기 헤드부를 형성하는 부분이 드러나며, 상기 와이어의 상기 축부를 형성하는 부위를 클램핑하는 클램퍼와, 상기 클램퍼를 향해 타격 가능하도록 설치되며 상기 와이어와 접하는 성형면에 상기 헤드부 형상으로 요입홈이 형성된 펀치를 포함한다. 따라서, 양극핀 헤드부의 형상을 정확하게 한정하여 준 상태에서 성형을 하므로, 헤드부의 형상이 정확하게 형성된다.
리듐 전지, 양극 핀

Description

전지 양극핀 제조 장치 및 제조 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING POSITIVE PIN IN CELL}
도 1은 일반적인 전지 양극핀 의 정면도
도 2는 종래의 전지 양극핀의 헤드 제조 단계를 도시한 개념도
도 3은 양극핀의 정면도 및 이의 측면도
도 4는 와이어의 절단단면 및 이의 측면도
도 5는 도 2의 펀치가 와이의 일단에 접한 상태를 도시한 측면도
도 6는 도 5에 의해 형성된 양극핀의 단면도
도 7 내지 도 9은 본 발명의 제 1 실시예의 제 1 펀치의 구조를 도시한 것으로서,
도 7은 성형 전의 제 1 펀치의 측단면도
도 8은 도 7의 펀치의 사시도
도 9는 성형 후의 제 1 펀치의 측단면도
도 10은 제 1 실시예의 제 2 펀치의 분리사시도
도 11은 도 10의 단면도
도 12는 도 10의 제 2 펀치를 이용하여 와이어의 타격 직전의 단면도
도 13은 도 10의 제 2 펀치를 이용하여 와이어의 타격 직후의 단면도
도 14는 본 발명의 제 2 실시예의 양극핀 제조장치의 단면도
도 15는 도 14의 펀치의 사시도
도 16은 도 14의 펀치가 클램퍼에 대해서 편심된 상태를 도시한 단면도
도 17은 도 14의 클램퍼의 분리 사시도
도 18 내지 도 20은 도 13의 양극핀 제조장치를 이용하여 와이어를 성형하는 것을 단계별로 도시한 단면도
도 21은 본 발명의 제 3 실시예의 펀치의 단면도
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1: 와이어 10: 양극핀
11: 헤드부 12: 축부
100, 400, 1400: 클램퍼 120: (제 1) 펀치
200: (제 2) 펀치 210: 펀치 본체
213: 제 1 성형부 220: 캡부재
222: 성형면 223: 원형 개구
224: 제 2 성형부 225: 요입홈
226: 체결공 300: 펀치
410, 1410: 클램퍼 본체 411, 1411: 헤드 성형면
420, 1420: 머리형성부재 424, 1424: 성형공
430, 1430: 스톱퍼 440, 1440: 복원 스프링
1416: 형성부재 수용부
본 발명은 전지 양극핀 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 리듐 전지 양극핀 양극의 헤드부의 크기 및 형상의 정확도를 높일 수 있으며, 양극핀의 헤드부의 표면 거칠기를 향상시킨 전지 양극핀 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
전지는 양극(+극)과 음극(-극), 전해액으로 구성되며, 양극과 음극에 무슨 재료를 사용하는가에 따라 여러 가지 종류로 분류된다. 리튬을 음극으로 사용하는 전지를 리튬전지라고 부르며, 리튬의 산화 반응에 의하여 생성된 전자의 흐름으로 전기에너지를 만들어 낸다.
여러가지 재료가 사용될 수 있으며, 기능면에서 1차전지와 2차전지로 나뉜다. 현재 실용되는 것은 고에너지 밀도전지의 1차전지이다. 리듐-플루오르화흑연전지 및 리듐-이산화망간전지는 이미 상품화되어 있다.
리듐전지에는 도 1과 같이 양극핀이 사용된다.
양극핀(10)은 양극핀의 몸체(12)와 몸체(12)의 일단에 형성된 헤드(11)로 구성된다. 헤드(11)의 표면(13)은 접촉에 의해 전류를 통전하는 부위로서, 표면거칠기가 가능하면 작게 형성되어야 한다. 표면의 표면거칠기가 Rmax = 0.4S 이하로 형성되는 것이 바람직하다.
종래의 양극핀 제조 방법은 아래와 같다.
도 2와 같이, 와이어(1)를 클래핑죠(20)에 고정한 후, 타격면(31)이 평평하게 형성된 펀치(30)를 사용하여 고정된 와이어(1)를 타격한다. 그 다음, 와이어(1)를 일정길이로 절단한 후, 헤드가 형성된 부분을 연마한다.
이때, 와이어의 재료의 밀도 등이 균일하지 않으면, 도 3과 같이, 헤드(11)가 정확한 원(11a)로 형성되지 않을 수 있으며, 몸체(12)에 일부 편심 되어 형성될 수 있다는 문제점이 있다. 특히, 리듐 전지 양극핀으로 많이 사용되는 52%의 니켈을 함유하는 철의 경우, 재료가 연질이어서, 성형시 일측으로 밀려나거나 하기가 쉽다.
그리고, 종래의 펀치(30)는 초경합금소재가 주로 사용된다. 초경합금소재를 사용하여 헤드의 표면(13)의 표면거칠기를 Rmax=0.4S 이하로 유지하기 위해서는 초경합금소재의 표면의 거칠기를 이보다 더 낮은 조도로 가공하여야 한다. 그럼에도 불구하고, 초경합금의 경우 계속적인 타격으로 인해 표면의 거칠기가 높아지므로, 제품의 품질을 일정하게 유지하기 어렵다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 와이어가 절단된 표면은 하측 영역(3)이 거칠게 형성된다. 이런 상태에서 도 5와 같이 와이어(1)에 펀치(30)로 타격을 하면, 도 6과 같이 표면(4)의 인접한 위치에 기공(5)이 형성된다. 이런 상태에서 헤드를 연마하면, 얇은 표면(4)이 벗겨져, 기공(5)이 외부로 노출되어 표면 거칠기를 더욱 거칠게 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 양극핀의 헤 드부의 형상의 정확도를 높일 수 있으며, 양극판의 헤드부의 표면 거칠기를 향상시킨 전지 양극핀 제조를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 축부와 상기 축부의 직경보다 넓게 형성된 헤드부를 포함하는 전지의 양극핀을 와이어를 이용하여 제조하는 전지 양극핀 제조장치에 있어서, 상기 와이어의 상기 헤드부를 형성하는 부분이 드러나도록하며, 상기 와이어의 상기 축부를 형성하는 부위를 클램핑하는 클램퍼; 및 상기 클램퍼를 향해 타격 가능하도록 설치되며, 상기 와이어와 접하는 성형면에 상기 헤드부 형상으로 요입홈이 형성된 펀치;를 포함하는 전지 양극핀 제조장치를 제공한다.
따라서, 양극핀의 헤드부 형상의 정확도를 높일 수 있다.
그리고, 상기 요입홈의 바닥면은 다이아몬드 재질로 형성된 것이 바람직하다. 따라서, 헤드부의 표면을 훨씬 매끄럽게 할 수 있다.
또한, 상기 요입홈의 측면은 고속도강 재질로 형성된 것이 효과적이다.
여기서, 상기 펀치는, 피스톤 형상의 펀치 본체; 상기 본체의 일단에 결합되며, 실린더 형상으로 형성되며, 펀치 본체의 끝단면이 외부로 드러나도록 원형 개구가 형성된 캡부재; 상기 원형 개구에 의해 드러나는 상기 펀치 본체의 면에 결합된 제 1 성형부; 및 상기 캡부재의 상기 원형 개구가 형성된 면에 결합되며, 상기 요입홈이 관통되어 형성된 제 2 성형부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 캡 부재의 측면을 관통하여 체결공이 형성된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 체결공은 외측 하방으로 경사져 형성된 것이 효과적이다. 따라서, 캡 부재를 하방으로 인장하여 제 1 성형부와 제 2 성형부가 밀착하도록 한다.
한편, 상기 클램퍼는, 상기 펀치와 마주보는 헤드 성형면이 형성된 클램퍼 본체; 상기 헤드 성형면에 설치되며, 중앙에 상기 헤드부의 직경만큼 성형공이 관통되며, 상기 클램퍼 본체에 상기 와이어의 길이방향으로 이동가능하게 결합하는 머리형성부재; 및 상기 머리형성부재와, 상기 클램퍼 본체 사이에 설치되는 복원 스프링;을 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 헤드 성형면은 상기 성형공에 끼워질 수 있는 크기로 형성되며, 상기 헤드 성형면의 주위로 형성부재 수용부가 요입되어 형성될 수도 있다.
그리고, 일단이 상기 클램퍼 본체에 결합하며, 상기 머리 형성부재가 상기 클램퍼 본체에서 이탈하는 것을 방지하는 스톱퍼; 를 더 포함하는 것이 효과적이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제 1 실시예의 전지 양극핀 제조 장치를 이용한 전지 양극핀 제조 방법은 종래와 달리, 헤드 성형을 2차로 분리하여 성형한다. 즉, 헤드를 볼록하게 1차 성형한 후, 납작하게 2차 성형을 함으로써, 헤드부의 표면에 기공이 발생하는 것을 방지하여 준다.
도 7 내지 도 9는 1차 성형을 위한 전지 양극핀 제조 장치의 제 1 펀치의 주요부 단면도로서, 도 7은 성형 되기 이전의 단면도, 도 8은 도 7의 제 1 펀치의 사시도, 도 9는 성형 후 단면도이다.
제 1 실시예의 성형 장치는 와이어(1)를 클래핑하는 클램퍼(100)와, 클램퍼(100)를 향해 왕복 이동하도록 설치된 제 1 펀치(120)와, 제 1 펀치(120)에 설치된 성형부(130)로 구성된다.
클램퍼(100)는 와이어(1)를 클래핑하는 면이 와이어의 길이 방향으로 요입되어 형성되며, 와이어(1)를 사이에 두고 여러 개의 조각이 맞물리도록 형성된다. 이에 한정되는 것은 아니며, 클램퍼(100)는 중앙에 와이어를 클램핑 할 수 있는 축부 파지홈(미도시)이 관통되어 형성될 수도 있다.
클램퍼(100)는 와이어(1)의 일부가 드러나도록 클램핑한다. 드러난 일부는 제 1 펀치(120)의 타격에 의해 헤드부(11)로 형성되며, 클램퍼(100)에 의해 클램핑 된 부분은 축부(12)로 형성된다.
제 1 펀치(120)는 실린더 형상으로 형성되며, 클램퍼(100)를 향하는 부분에 펀치 수용부(121)가 요입되어 형성된다. 또한, 펀치수용부(121)를 관통하도록 공기구멍(122)이 형성된다.
성형부(130)는 펀치 수용부(121)에 삽입 결합되는 크기로 형성되며, 타격면(131)이 오목하게 형성된다. 타격면(131)의 최저점에서는 공기구멍(132)이 형성된다. 성형부(130)는 다이아몬드로 형성된다. 즉, 표면이 매끄럽고 경도가 강한 다 이아몬드로 형성됨으로써, 반복 가공을 하여도, 표면에 흠집이 생기지 않아 표면의 거칠기가 균일한 제품이 생산된다.
공기구멍(132)은 제 1 펀치(120)의 공기구멍(122)과 연통되도록 형성된다. 따라서, 와이어의 헤드(13)가 도 7과 같이 성형부(130)의 오목부를 밀폐하여도 공기가 공기구멍(122, 132)를 통해서 배출되므로, 와이어의 헤드(13)가 성형부(130)의 형상을 따라서 일정하게 형성된다.
성형부(130)는 제 1 펀치 외피(133)로 감싸진다. 제 1 펀치 외피(133)는 타격면(131)의 일부가 노출되도록 성형부(130)를 감싼다. 따라서, 제 1 펀치 외피(133)로 감싸진 성형부(130)를 제 1 펀치 수용부(121)에 삽입한 후, 제 1 펀치 외피(133)와 제 1 펀치(120)를 용접함으로써, 성형부(130)를 제 1 펀치(120)에 용이하게 고정할 수 있다. 또한, 추후에 성형부의 교체도 용이하게 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예의 제 2 펀치의 분리 사시도, 도 11은 도 10의 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 제 2 펀치(200)는 피스톤 형상의 펀치 본체(210)와, 본체(210)의 일단에 결합되며 실린더 형상으로 형성된 캡부재(220)를 포함한다.
펀치 본체(210)는 캡부재(220)와 결합을 위해 캡부재(220)와 결합하는 부분의 직경이 줄어드는 캡부재 결합부(211)가 형성되며, 캡부재 결합부(211)의 클램퍼(100)를 바라보는 면에 결합한 제 1 성형부(213)를 포함한다. 캡부재 결합부(211)의 측면에는 캡부재(220)와 체결을 위한 체결홈(212)이 형성된다. 체결 홈(212)의 내주에는 나사산이 형성되지 않으며, 도 9에 도시된 바와 같이, 체결홈(212)이 외측으로 하향 경사지게 형성된다. 제 1 성형부(213)는 다이아몬드 재질로 형성된다. 제 1 성형부(213)는 캡부재 결합부(211)에 은납을 사용하여 결합한다. 제 1 성형부(213)의 거칠기는 0.2S 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 다양한 거칠기로 시험한 결과, 0.4S의 표면 거칠기를 가지는 제품을 제조하기 위해서는 0.2S 이하의 거칠기가 요구된다.
캡부재(220)는 원통형의 측면(221)과, 클램퍼(100)를 바라보는 성형면(222)로 구성된다. 성형면(222)에는 펀치 본체(210)의 끝단면이 외부로 드러나도록 원형 개구(223)가 형성된다. 성형면(222)에는 요입홈(225)이 관통되어 형성된 제 2 성형부(224)가 결합된다. 제 2 성형부(224)는 고속도강이 사용된다.
원형 개구(223)는 제 1 성형부(213)가 삽입될 수 있도록 제 1 성형부(213)의 직경보다 직경이 크게 형성되며, 요입홈(225)은 직경이 헤드부(11)의 직경과 실질적으로 동일하도록 형성된다.
캡부재(220)의 측면(221)에는 체결홈(212)과 연속되도록 형성된 체결공(226)이 관통되어 형성된다. 즉, 체결공(226) 또한 외측으로 하향 경사지도록 형성된다.체결공(226)의 내주에는 나사산이 형성된다. 체결홈(212)과 체결공(226)은 원주를 균분하는 위치에 배치된다. 예를 들면, 원주를 3등분하여 3개가 각각 배치될 수 있다. 볼트를 체결공(226)에 체결하면, 볼트의 선단이 체결홈(212)에 닿게 되고, 계속 볼트를 조이게 되면, 볼트가 외측 하방으로 힘을 캡부재(220)에 가하게 된다. 그 결과, 제 2 성형부(224)가 제 1 성형부(213)에 밀착하게 된다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제 1 성형부(213)가 와이어(1)를 타격을 하여, 와이어(1)를 성형하게 된다. 이때, 제 2 성형부(224)의 요입홈(225)의 내측면이 성형되는 헤드부(11)의 외주의 형상을 제한하게 된다. 따라서, 헤드부(11)가 편심되거나, 헤드부(11) 원의 형상이 부정확하게 형성되는 것을 막아준다.
이때, 제 2 성형부(224)가 클램퍼와 닿지 않을 정도에서 별도로 구비된 펀치 스톱퍼(미도시)에 의해 제 2 펀치(200)가 멈추도록 한다.
또한, 와이어를 직접 타격하는 제 1 성형부(213)를 다이아몬드로 형성함으로써, 성형되는 제품의 표면의 거칠기가 향상된다. 그리고, 반복 생산을 하여도, 다이아몬드의 경도로 인해 타격면이 손상되지 않아 제품의 표면 거칠기가 일정하게 유지된다.
그리고, 제 1 펀치(120)로 1차 성형 후 제 2 펀치(200)를 사용하여 2차 성형함으로써, 헤드의 표면에 기공이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 순간적으로 많은 성형량을 가하지 않고 순차적으로 성형을 하여, 기공이 형성되는 것을 줄여 준다. 또한, 제 2 펀치(200)로 성형하기 전에 제 1 펀치(120)로 1차 성형하여 중심을 1차적으로 형성하여 줌으로써, 헤드부의 성형 정확도를 더욱 증대시킬 수 있다. 그러나, 단순히 헤드부의 성형 정확도만을 증대시키기 위해서 반드시 제 1 펀치(120)로 선 성형을 하여야 하는 것은 아니며, 제 2 펀치(200)만으로 성형하여도 제 2 펀치(200) 요입홈에 의해 형상의 정확성은 어느 정도 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예의 전지 양극핀 제조장치가 반드시 제 1 펀치(120)를 포함해야 하는 것은 아니다.
도 14는 제 2 실시예의 양극핀 제조장치의 단면도이다.
제 2 실시예의 양극핀 제조장치는 와이어(1)의 헤드부(11)를 형성하는 부분이 드러나도록 하며 와이어(1)의 축부(12)를 형성하는 부위를 클램핑하는 클램퍼(400)와, 클램퍼(400)와 마주보고 설치되며 와이어(1)의 헤드부(11)를 타격하는 펀치(300)로 구성된다.
펀치(300)는 클램퍼(400)를 향하는 펀치 홀더(320)와, 펀치 홀더(320)에 장착되는 성형부(330)로 구성된다.
펀치 홀더(320)는 클램퍼(400)를 바라보는 면에 펀치 수용부(321)가 요입되어 형성된다.
성형부(330)는 펀치 수용부(321)에 끼워져 삽입되도록 형성되며, 타격면(331)이 평평하게 형성된다. 성형부(330)도 다이아몬드로 형성된다. 성형부(330)의 타격면(331)의 거칠기는 0.2S 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 다양한 거칠기로 시험한 결과, 0.4S의 표면 거칠기를 가지는 제품을 제조하기 위해서는 0.2S 이하의 거칠기를 가지는 펀치가 바람직하다.
성형부(330)는 펀치 외피(333)로 감싸진다. 펀치 외피(333)는 타격면(331)의 일부가 노출되도록 성형부(330)를 감싼다. 따라서, 펀치 외피(333)로 감싸진 성형부(330)를 펀치 수용부(321)에 삽입한 후, 펀치 외피(333)와 펀치 홀더(320)를 용접함으로써, 성형부(330)를 펀치 홀더(320)에 용이하게 고정할 수 있다. 또한, 추후에 성형부(330)의 교체도 용이하게 할 수 있다.
또한, 도 16과 같이, 펀치(300)를 클램퍼(100)에 대해서 약간 어긋나도록 설 치하는 것이 바람직하다. 이는 타격면(331)이 노화될 경우, 펀치(300)를 회전시켜, 타격면(331)의 다른 부분이 계속 타격을 할 수 있도록 하기 위해서이다. 따라서, 하나의 펀치로 많은 양의 제품을 생산할 수 있다는 장점이 있다.
상기와 같이, 본 발명의 제 2 실시예는 성형부(330)를 다이아몬드로 형성함으로써, 성형되는 제품의 표면의 거칠기를 향상시켰다. 그리고, 반복 생산을 하여도, 다이아몬드의 경도로 인해 타격면이 손상되지 않아 제품의 표면 거칠기가 일정하게 유지되었다.
도 17은 도 14의 클램퍼의 분리 사시도이다.
클램퍼(400)는 펀치(300)와 마주보는 헤드 성형면(411)이 형성된 클램퍼 본체(410)와, 헤드 성형면(411)에 설치되며 중앙에 성형공(424)이 관통되며 클램퍼 본체(410)에 와이어(1)의 길이방향으로 이동가능하게 결합하는 머리 형성부재(420)와, 머리 형성부재(420)와 클램퍼 본체(410) 사이에 설치되는 복원 스프링(440)과, 일단이 클램퍼 본체(410)에 결합하며 머리 형성 부재(420)가 클램퍼 본체(410)에서 이탈하는 것을 방지하는 스톱퍼(430)를 포함한다.
클램퍼 본체(410)는 단면이 원형인 원형 바 형상으로 형성되며, 헤드 성형면으로 갈 수록 직경이 작아지도록 계단져 형성된다. 즉, 헤드 성형면(411)으로 갈 수록 본체 결합부(414)와, 본체 가이드부(415)가 각각 계단져 형성된다. 클램퍼 본체(410)는 와이어(1)가 파지될 수 있도록 축부 파지홈(412)이 양끝단을 관통하여 형성된다. 또한, 본체 결합부(414)와 본체 가이드부(415) 사이에는 복원 스프링(440)이 수용되도록 스프링 수용홈이 클램퍼 본체(410)의 길이 방향으로 요입된 다. 본체 결합부(414)는 스톱퍼(430)와 결합할 수 있도록 외주에 나사산이 형성된다.
머리 형성부재(420)는 실린더 형상으로 형성되며, 원통형상의 측벽(421)과, 측벽(421)의 펀치를 향하는 일단에 형성된 펀치 접촉면(422)과, 펀치 접촉면(422)의 반대측 측벽(421) 끝단 외주부에 돌출된 형성부재 걸림부(423)로 구성된다. 펀치 접촉면(422)에는 성형공(424)이 관통되어 형성된다. 성형공(424)은 축부 파지홈과 동심원으로 형성되며, 크기는 헤드부(11)의 크기와 실질적으로 동일하도록 형성된다. 펀치 접촉면(422)의 두께는 형성되는 헤드부(11)의 두께보다 약간 얇게 형성된다.
스톱퍼(430)도 실린더 형상으로 형성되며, 원통형상의 측벽(431)과, 측벽(431)의 펀치를 향하는 일단에 형성된 스톱퍼 걸림부(432)와, 스톱퍼 걸림부(432)의 반대측 측벽(431) 끝단 내주부에 나사산으로 형성된 스톱퍼 결합부(434)와, 스톱퍼(430)의 중심을 관통한 중심공(433)을 포함한다.
중심공(433)은 머리형성부재(420)가 끼워질 수 있는 크기로 형성되며, 스톱퍼 걸림부(432)는 형성부재 걸림부(423)와 맞물려 머리 형성부재(420)가 이탈하는 것을 방지한다. 스톱퍼 결합부(434)는 본체 결합부(414)와 결합할 수 있도록 형성된다.
도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 펀치(300)가 와이어(1)를 타격을 하여, 와이어(1)를 성형하게 된다. 이때, 머리 성형부재(420)의 성형공(424)의 내측면이 성형되는 헤드부(11)의 외주의 형상을 제한하게 된다. 따라서, 헤드부(11)가 편심되거나, 헤드부(11) 원의 형상이 부정확하게 형성되는 것을 막아준다.
이때, 펀치접촉면(422)이 헤드 성형면(411)에 닿지 않을 정도에서 별도로 구비된 펀치 스톱퍼(미도시)에 제 2 펀치(200)가 멈추도록 한다.
제 2 실시예는 제 1 실시예와 달리, 클램퍼(400) 측에 헤드부(11)의 형상을 제한하는 요소가 형성되었다는 점에서 제 1 실시예와 차이가 있으며, 그 효과는 대동소이하다.
도 21은 본 발명의 제 3 실시예의 클램퍼의 단면도이다.
제 3 실시예는 제 2 실시예와 클램퍼 본체 및 머리 형성부재의 구성에 차이가 있으며, 나머지의 구성은 동일하다.
클램퍼(1400)는 펀치(300)와 마주보는 헤드 성형면(1411)이 형성된 클램퍼 본체(1410)와, 헤드 성형면(1411)에 설치되며 중앙에 성형공(1424)이 관통되며 클램퍼 본체(1410)에 와이어(1)의 길이방향으로 이동가능하게 결합하는 머리 형성부재(1420)와, 머리 형성부재(1420)와 클램퍼 본체(1410) 사이에 설치되는 복원 스프링(1440)과, 일단이 클램퍼 본체(1410)에 결합하며 머리 형성 부재(1420)가 클램퍼 본체(1410)에서 이탈하는 것을 방지하는 스톱퍼(1430)를 포함한다.
클램퍼 본체(1410)는 단면이 원형인 원형 바 형상으로 형성되며, 헤드 성형면으로 갈 수록 직경이 작아지도록 계단져 형성된다. 즉, 헤드 성형면(1411)으로 갈 수록 본체 결합부(1414)와, 본체 가이드부(1415)가 각각 계단져 형성된다. 클램퍼 본체(1410)는 와이어(1)가 파지될 수 있도록 축부 파지홈(1412)이 양끝단을 관통하여 형성된다. 또한, 본체 결합부(1414)와 본체 가이드부(1415) 사이에는 복원 스프링(1440)이 수용되도록 스프링 수용홈이 클램퍼 본체(1410)의 길이 방향으로 요입된다. 본체 결합부(1414)는 스톱퍼(1430)와 결합할 수 있도록 외주에 나사산이 형성된다.
특히, 제 2 실시예와 달리, 헤드 성형면(1411)이 돌출되어 머리 형성부재(1420)의 성형공(1424) 내부로 드나들 수 있도록 형성된다. 즉, 헤드 성형면(1411)주위에 형성부재 수용부(1416)가 형성된다.
머리 형성부재(1420)는 실린더 형상으로 형성되며, 원통형상의 측벽(1421)과, 측벽(1421)의 펀치를 향하는 일단에 형성된 펀치 접촉면(1422)과, 펀치 접촉면(1422)의 반대측 측벽(1421) 끝단 외주부에 돌출된 형성부재 걸림부(1423)로 구성된다. 펀치 접촉면(1422)에는 성형공(1424)이 관통되어 형성된다. 성형공(1424)은 축부 파지홈과 동심원으로 형성되며, 크기는 헤드부(11)의 크기와 실질적으로 동일하도록 형성된다.
제 2 실시예와 달리 펀치 접촉면(1422)의 두께는 형성되는 헤드부(11)의 두께보다 두껍게 형성되어도 무방하다. 즉, 도 21과 같이 펀지 접촉면(1422)이 형성부재 수용부(1416)로 내려갈 수 있으므로, 펀치 접촉면(1422)의 두께가 헤드부(11)의 두께 보다 두터워도 무방하다.
스톱퍼(1430)도 실린더 형상으로 형성되며, 원통형상의 측벽(1431)과, 측벽(1431)의 펀치를 향하는 일단에 형성된 스톱퍼 걸림부(1432)와, 스톱퍼 걸림부(1432)의 반대측 측벽(1431) 끝단 내주부에 나사산으로 형성된 스톱퍼 결합부(1434)와, 스톱퍼(1430)의 중심을 관통한 중심공(1433)을 포함한다.
중심공(1433)은 머리형성부재(1420)가 끼워질 수 있는 크기로 형성되며, 스톱퍼 걸림부(1432)는 형성부재 걸림부(1423)와 맞물려 머리 형성부재(1420)가 이탈하는 것을 방지한다. 스톱퍼 결합부(1434)는 본체 결합부(1414)와 결합할 수 있도록 형성된다.
제 2 실시예와 동일하게 펀치(300)가 와이어(1)를 타격을 하여, 와이어(1)를 성형하게 된다. 이때, 머리 성형부재(1420)의 성형공(1424)의 내측면이 성형되는 헤드부(11)의 외주의 형상을 제한하게 된다. 따라서, 헤드부(11)가 편심되거나, 헤드부(11) 원의 형상이 부정확하게 형성되는 것을 막아준다. 다만, 성형공(1424)의 내측면이 헤드부(11)의 측면 두께 전체를 가이드 하므로 제 2 실시예 보다 더욱 정확하게 헤드부(11)의 형상을 형성할 수 있다.
이때, 헤드부(11)의 두께를 정확하게 형성하도록, 별도로 구비된 펀치 스톱퍼(미도시)에 제 2 펀치(200)가 멈추도록 한다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
먼저, 양극핀 헤드부의 형상을 정확하게 한정하여 준 상태에서 성형을 하므로, 헤드부의 형상이 정확하게 형성된다.
또한, 펀치를 다이아몬드 재질로 형성함으로써, 헤드의 표면 거칠기를 항상 일정하게 유지할 수 있다.
그리고, 2차에 걸쳐서 헤드를 성형함으로써, 헤드의 표면에 기공이 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 헤드의 중심을 보다 정확하게 맞출 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

Claims (14)

  1. 축부와 상기 축부의 직경보다 넓게 형성된 헤드부를 포함하는 전지의 양극핀을 와이어를 이용하여 제조하는 전지 양극핀 제조장치에 있어서,
    상기 와이어의 상기 헤드부를 형성하는 부분이 드러나도록하며, 상기 와이어의 상기 축부를 형성하는 부위를 클램핑하는 클램퍼; 및
    상기 클램퍼를 향해 타격 가능하도록 설치되며, 상기 와이어와 접하는 성형면에 상기 헤드부 형상으로 요입홈이 형성된 펀치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 양극핀 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 요입홈의 바닥면은 다이아몬드 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 전지 양극핀 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 요입홈의 측면은 고속도강 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 전지 양극핀 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 펀치는,
    피스톤 형상의 펀치 본체;
    상기 본체의 일단에 결합되며, 실린더 형상으로 형성되며, 펀치 본체의 끝단면이 외부로 드러나도록 원형 개구가 형성된 캡부재;
    상기 원형 개구에 의해 드러나는 상기 펀치 본체의 면에 결합된 제 1 성형부; 및
    상기 캡부재의 상기 원형 개구가 형성된 면에 결합되며, 상기 요입홈이 관통되어 형성된 제 2 성형부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 양극핀 제조장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 성형부는 다이아몬드로 형성된 것을 특징으로 하는 전지 양극핀 제조장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 성형부는 상기 펀치 본체에 은납에 의해 결합한 것을 특징으로 하 는 전지 양극핀 제조장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 성형부는 고속도강 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 전지 양극핀 제조장치.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캡 부재의 측면을 관통하여 체결공이 형성된 것을 특징으로 하는 전지 양극핀 제조장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 체결공은 외측 하방으로 경사져 형성된 것을 특징으로 하는 전지 양극핀 제조장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 체결공은 상기 캡 부재의 외주면을 균분하여 배치된 것을 특징으로 하 는 전지 양극핀 제조장치.
  11. 축부와 상기 축부의 직경보다 넓게 형성된 헤드부를 포함하는 전지의 양극핀을 와이어를 이용하여 제조하는 전지 양극핀 제조장치에 있어서,
    상기 와이어의 상기 헤드부를 형성하는 부분이 드러나도록 하며, 상기 와이어의 상기 축부를 형성하는 부위를 클램핑하는 클램퍼; 및
    상기 클램퍼와 마주보고 설치되며, 상기 와이어의 상기 헤드부를 형성하는 부분을 타격해서 상기 헤드부를 형성하는 펀치;
    를 포함하고,
    상기 클램퍼는,
    상기 펀치와 마주보는 헤드 성형면이 형성된 클램퍼 본체;
    상기 헤드 성형면에 설치되며, 중앙에 상기 헤드부의 직경만큼 성형공이 관통되며, 상기 클램퍼 본체에 상기 와이어의 길이방향으로 이동가능하게 결합하는 머리형성부재; 및
    상기 머리형성부재와, 상기 클램퍼 본체 사이에 설치되는 복원 스프링;
    을 포함하는 전지 양극핀 제조장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 헤드 성형면은 상기 성형공에 끼워질 수 있는 크기로 형성되며,
    상기 헤드 성형면의 주위로 형성부재 수용부가 요입되어 형성된 것을 특징으로 하는 전지 양극핀 제조장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    일단이 상기 클램퍼 본체에 결합하며, 상기 머리 형성부재가 상기 클램퍼 본체에서 이탈하는 것을 방지하는 스톱퍼;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 양극핀 제조장치.
  14. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 7 항, 제 11 항 또는 제 12 항 중 어느 한 항의 전지 양극핀 제조장치를 이용하여 생산된 전지 양극핀.
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