KR20190062335A - 스테이터 코어용 타발 가공 금형 및 그로써 제조된 스테이터 코어 - Google Patents

스테이터 코어용 타발 가공 금형 및 그로써 제조된 스테이터 코어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 버(Burr)의 발생을 최소화함은 물론, 자속 감소 등의 영향을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 투입되는 원자재를 절감할 수 있으면서 공정까지 단축하여 궁극적으로 제조원가를 감소시킬 수 있는 스테이터 코어용 타발 가공 금형 및 그로써 제조된 스테이터 코어에 관한 것으로,
스테이터 코어(200)가 형성되도록 프레스(130)에 고정수단(150)을 통하여 고정 설치되는 상부금형(140) 및 상기 상부금형(140)에 각각 고정되며, 스테이터 코어의 좌측을 형성시키는 좌펀치부(110)와 스테이터 코어의 우측을 형성시키는 우펀치부(120)로 구성되되, 상기 좌펀치부(110)는 스트립(40)을 천공하여 스테이터 코어(200)의 코일이 권선 되는 코어 몸체부(212)와 차양부(213) 및 슬롯부(214)의 좌측 절반이 형성되도록 코어 몸체부 천공 팁(111)과, 차양부 천공 팁(112)을 포함하며, 상기 우펀치부(120)는 스트립(40)을 천공하여 스테이터 코어(200)의 코일이 권선 되는 코어 몸체부(212)와 차양부(213) 및 슬롯부(214)의 우측 절반이 형성되도록 코어 몸체부 천공 팁(121)과, 차양부 천공 팁(122)을 포함하는 한편, 상기 우펀치부(120)에는 스테이터 코어(200)의 슬롯부(214)가 형성되는 코어 프레임(211)에 노치(215)가 형성되도록 하는 노칭팁(123)을 포함하여 구성된다.

Description

스테이터 코어용 타발 가공 금형 및 그로써 제조된 스테이터 코어{Punching processing mold for stator core and stator core manufactured thereby}
본 발명은 스테이터 코어용 타발 가공 금형 및 그로써 제조된 스테이터 코어에 관한 것으로 더욱 상세히는 버(Burr)의 발생을 최소화 내지 차단함은 물론, 자속 감소 등의 영향을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 투입되는 원자재를 절감할 수 있으면서 공정까지 단축하여 궁극적으로 제조원가를 감소시킬 수 있는 스테이터 코어용 타발 가공 금형 및 그로써 제조된 스테이터 코어에 관한 것이다.
일반적으로 자동차를 비롯한 발전기에는 핵심 기능을 수행하는 스테이터 코어가 내장되어 있으며, 이러한 스테이터(고정자) 코어는 박판의 규소 강판 스트립을 타발 공정 진행 후 적층하여 최종 완제품으로 제작된다.
보다 구체적으로 종래의 스테이터 코어는 도 1에서 도시된 바와 같이 코어 프레임(11)과 코어 몸체부(12), 차양부(13) 및 슬롯부(14)(slot)로 구성되며, 타발 가공 공정으로 진행되기 때문에 버(Burr)가 발생하는 등의 문제점이 제기되었다.
상기와 같은 문제점을 일소키 위한 개선안으로 선행기술인 특허출원 제0-2012-0003514호(발명의 명칭 : 타발 공법에 있어서 발전기 코어의 쇼트 방지를 위한 금형 및 그의 제품)가 제시되고 있다.
그러나 상기 특허출원 제10-2012-0003514호는 타발 공정에서 버(burr)의 발생을 현저히 감소시켰다는 점에서 상당한 의의가 있으나 여전히 전기적 성능 개선의 과제와 효율적인 적층 코어의 생산은 개선하여야 할 문제점으로 제시되었다.
이러한 문제점을 개선한 것으로 특허등록 제10-1949966호(발명의 명칭 : 타발공법에 있어서 발전기 코어의 전기적 성능을 개선하기 위한 금형 및 그의 제품)가 제시되고 있다.
상기 특허등록 제10-1949966호는 버(Burr)의 제거에 대해서는 어느 정도 양호한 결과를 보여주고 있지만, 도 1의 종래 타발 가공에 의해 형성된 스트립에 타발 된 프레임(11)의 일측에서 확인되는 바와 같이 2개의 노치(15)가 자속 감소에 영향을 미치는 기술적 문제점이 노출되었으며, 원소재인 스트립의 사용이 필요 이상으로 과다하다는 측면이 지적되었다.
또 다른 선행기술로는 특허등록 제10-1321339호(발명의 명칭 : 코어용 금형)를 들 수 있다.
상기 특허등록 제10-1321339호에서 기재된 코어용 금형의 기술적 특징을 도 2 내지 3을 통해 살펴보면, 제1펀치부 및 제2펀치부는 제1펀치(20)가 스트립(40)을 천공하여 코어 몸체부(12)와 차양부(13)의 일부와 슬롯부(14)가 형성되도록 코어 몸체부 천공 팁(21)과, 차양부 천공 팁(22)과 제1보조 천공팁(23)으로 구성되고, 상기 제1보조 천공 팁(23)은 차양부 천공 팁(22)의 일측으로 일정 길이 돌출되어 형성되어, 코어 몸체부(12)의 내측으로 일정 부분 들어온 위치에서 제1보조 천공부가 형성되도록 하는 한편, 상기 제1펀치(20)는 상기 코어 몸체부 천공 팁(21), 차양부 천공 팁(22) 및 제1보조 천공 팁(23)과 서로 대칭 형상인 코어 몸체부 천공 팁(24), 차양부 천공 팁(25) 및 보조 천공 팁(26)이 설치된다.
상기 제2 펀치(30)는 제1펀치(20)에 의해 일정 부분이 천공된 스트립(40)을 천공하기 위해 차양부 천공 팁(31)(33)과 제2보조 천공 팁(32)(34)으로 구성된다.
따라서, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 제1, 2 펀치(20, 30)의 천공으로 형성되는 버(Burr)가 코어 몸체부(12)의 표면으로 돌출되지 않고, 상기 코어 몸체부(12)의 내측에 형성되도록 하는 것이나, 상기 코어 몸체부(12)의 양측에 버(Burr) 제거를 위한 제1보조 천공 팁(23)(26)에 의한 타발에 의해 노치(15)를 형성하여, 상기 코어 몸체부(12)의 폭이 줄어들게 되고, 이에 따라서 자로가 확보되지 않아 자속에 크게 영향을 주어 자속이 균일하지 않고 코일 권선시 내압의 불량이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
1. 특허출원 제0-2012-0003514호(발명의 명칭 : 타발 공법에 있어서 발전기 코어의 쇼트 방지를 위한 금형 및 그의 제품) 2. 특허등록 제10-1949966호(발명의 명칭 : 타발공법에 있어서 발전기 코어의 전기적 성능을 개선하기 위한 금형 및 그의 제품) 3. 특허등록 제10-1321339호(발명의 명칭 : 코어용 금형)
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 일소키 위해 안출한 것으로, 스테이터 코어가 갖추어야 할 기본인 버(Burr)의 발생을 차단하면서 자로를 확보시켜 자속이 감소되는 부분을 개선함은 물론, 타발 가공 공정을 단축하여 생산성을 향상시킴과 동시에 제조원가를 절감할 수 있는 스테이터 코어용 타발 가공 금형 및 그로써 제조된 스테이터 코어를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 스테이터 코어용 타발 가공 금형(100)은 스테이터 코어(200)가 형성되도록 프레스(130)에 고정수단(150)을 통하여 고정 설치되는 상부금형(140) 및 상기 상부금형(140)에 각각 고정되며, 스테이터 코어의 좌측을 형성시키는 좌펀치부(110)와 스테이터 코어의 우측을 형성시키는 우펀치부(120)로 구성되되, 상기 좌펀치부(110)는 스트립(40)을 천공하여 스테이터 코어(200)의 코일이 권선 되는 코어 몸체부(212)와 차양부(213) 및 슬롯부(214)의 좌측 절반이 형성되도록 코어 몸체부 천공 팁(111)과, 차양부 천공 팁(112)을 포함하며, 상기 우펀치부(120)는 스트립(40)을 천공하여 스테이터 코어(200)의 코일이 권선 되는 코어 몸체부(212)와 차양부(213) 및 슬롯부(214)의 우측 절반이 형성되도록 코어 몸체부 천공 팁(121)과, 차양부 천공 팁(122)을 포함하는 한편, 상기 우펀치부(120)에는 스테이터 코어(200)의 슬롯부(214)가 형성되는 코어 프레임(211)에 노치(215)가 형성되도록 하는 노칭팁(123)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노치(215)는 슬롯부(214)가 형성되는 코어 프레임(211)의 중심 위치에 형성되되, 하나만 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본원 발명의 스테이터 코어용 타발 가공 금형 및 그로써 제조된 스테이터 코어는 노치가 하나만 형성되기 때문에 스테이터 코어가 갖추어야 할 기본인 버(Burr)의 발생을 최소화할 수 있으며, 그로 인해 자로의 확보와 더불어 자속이 감소 되는 부분을 방지할 수 있음은 물론, 타발 가공 공정을 단축하여 생산성을 향상시킴과 동시에 공정에 소요되는 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 일반적인 스테이터 코어를 도시한 평면 구조도
도 2는 종래 스테이터 코어용 금형의 제1펀치부를 도시한 사시도
도 3은 종래 스테이터 코어용 금형의 제2펀치부를 도시한 사시도
도 4는 종래 스테이터 코어용 금형에 의해 형성된 스테이터 코어의 요부를 발췌한 평면구성도
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 스테이터 코어용 금형이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 정단면도
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 스테이터 코어용 금형 중, 좌, 우 펀치부를 도시한 사시도
도 7은 도 6의 펀치부 중 좌펀치부를 도시한 사시도
도 8은 도 6의 펀치부 중 우펀치부를 도시한 사시도
도 9는 본 발명 도 5의 금형에 의해 가공 처리된 스트립의 중간 공정 평면도
도 10은 본 발명 도 5의 금형에 의해 가공 처리된 스테이터 코어 평면도
상기한 목적을 달성하기 위하여 첨부된 각 도면에 의거하여 본 발명의 스테이터 코어용 타발 가공 금형 및 그로써 제조된 스테이터 코어에 대해 상세히 설명하면 하기와 같다.
먼저, 본 발명에서 제공하는 스테이터 코어용 타발 가공 금형(100)은 도 5 내지 8에서 도시된 바와 같이 스테이터 코어(200)가 형성되도록 프레스(130)에 고정수단(150)을 통하여 고정 설치되는 상부금형(140) 및 상기 상부금형(140)에 각각 고정되며, 스테이터 코어의 좌측을 형성시키는 좌펀치부(110)와 스테이터 코어의 우측을 형성시키는 우펀치부(120)로 구성된다.
이때 상기 좌펀치부(110)는 도 7에서 도시된 바와 같이 스트립(40)을 천공하여 스테이터 코어(200)의 코일이 권선 되는 코어 몸체부(212)와 차양부(213) 및 슬롯부(214)의 좌측 절반이 형성되도록 코어 몸체부 천공 팁(111)과, 차양부 천공 팁(112)이 구성되어 있다.
또한, 상기 우펀치부(120)는 도 8에서 도시된 바와 같이 스트립(40)을 천공하여 스테이터 코어(200)의 코일이 권선 되는 코어 몸체부(212)와 차양부(213) 및 슬롯부(214)의 우측 절반이 형성되도록 코어 몸체부 천공 팁(121)과, 차양부 천공 팁(122)이 구성되어 있다.
특히, 상기 우펀치부(120)에는 스테이터 코어(200)의 슬롯부(214)가 형성되는 코어 프레임(211)에 노치(215)가 형성되도록 하는 노칭팁(123)이 구성되되, 상기 노치(215)는 도 9 내지 10에서 도시된 바와 같이 슬롯부(214)가 형성되는 코어 프레임(211)의 중심 위치에 하나만 형성되는 것이 핵심이다.
상기와 같이 노치가 슬롯부(214)가 형성되는 코어 프레임(211)에 하나만 형성되기 때문에 종전에 비해 버(Burr)의 발생을 최소화할 수 있으며, 노치 코어 몸체부(TOOTH)에 코일을 균일하게 권선하여 버(Burr)의 발생으로 인한 내압 불량을 해소할 수 있게 되는 것이다.
뿐만 아니라, 노치(Notch)가 형성되는 위치가 코어 몸체부(Tooth)에 위치하지 않아 자로가 확보될 수 있으며, 자속 감소 영향을 최소화할 수 있도록 함은 물론, 노치 및 슬롯 형성에 따른 피어싱(천공) 공정이 한 공정 줄어들어 금형이 소형화될 수 있으며, 금형 제작에 소요되는 원자재의 절감과 더불어 프레스 설비 또한 용량을 줄일 수 있는 이점이 있다.
상기와 같이 노치(NOTCH)가 슬롯부(214)가 형성되는 코어 프레임(211)에 하나만 형성되기 때문에 나선형 스테이터 코어 제조시 몸체부(tooth)가 적층되면서 정렬상태가 일정하여 나선형(spiral type)으로 손쉽고, 용이하게 제작될 수 있는 효과가 있다.
상기 좌, 우 펀치부(110, 120)가 장착되는 상태는 도 5에서 도시된 바와 같이 스테이터 코어(200)가 형성되도록 프레스(130)에 고정수단(150)을 통하여 고정 설치되는 상부금형(140)에 스테이터 코어의 좌측을 형성시키는 좌펀치부(110)와 스테이터 코어의 우측을 형성시키는 우펀치부(120)가 각각 고정된다.
상기 좌, 우 펀치부(110, 120)의 하측에는 펀치 다이(160)가 고정되는바, 상기 펀치 다이(160)는 고정수단(150)에 의해 하부 금형(141)에 고정되며, 좌, 우 펀치부(110, 120)가 하강하면서 스트립(40)을 타격할 경우 좌, 우 펀치부(110, 120) 및 그와 동일한 형상의 스트립이 스트립 배출공(170)을 통해 배출된다.
상기 좌, 우 펀치부(110, 120)의 타발에 의해 형성된 스테이터 코어(200)는 도 9 내지 10에서 도시된 바와 같이 코어 프레임(211)과 코어 몸체부(212)(teeth), 차양부(213) 및 슬롯부(214)(slot)로 이루어짐을 확인할 수 있으며, 아울러 노치(215)가 하나만 형성되어 있음이 확인된다.
본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성 요소의 부가, 변경 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 종래 스테이터 코어
11, 211: 코어 프레임 12, 212: 코어 몸체부
13, 213: 차양부 14, 214: 슬롯부
15, 215: 노치 20: 제1펀치
21, 24: 코어 몸체부 천공 팁
22, 25: 차양부 천공 팁 23, 26: 제1보조 천공 팁
30: 제2펀치 31, 33: 차양부 천공 팁
32, 34 : 제2보조 천공 팁
40: 스트립
100: 스테이터 코아용 금형
110: 좌펀치부 111: 코어 몸체부 천공 팁
112: 차양부 천공 팁 120: 우펀치부
121: 코어 몸체부 천공 팁
122: 차양부 천공 팁 123: 노칭팁
130: 프레스 140: 상부금형
141: 하부금형 150: 고정수단
160: 펀치 다이 170: 스트립 배출 홈
200: 스테이터 코어

Claims (3)

  1. 스테이터 코어(200)가 형성되도록 프레스(130)에 고정수단(150)을 통하여 고정 설치되는 상부금형(140) 및 상기 상부금형(140)에 각각 고정되며, 스테이터 코어의 좌측을 형성시키는 좌펀치부(110)와 스테이터 코어의 우측을 형성시키는 우펀치부(120)로 구성되되, 상기 좌펀치부(110)는 스트립(40)을 천공하여 스테이터 코어(200)의 코일이 권선 되는 코어 몸체부(212)와 차양부(213) 및 슬롯부(214)의 좌측 절반이 형성되도록 코어 몸체부 천공 팁(111)과, 차양부 천공 팁(112)을 포함하며, 상기 우펀치부(120)는 스트립(40)을 천공하여 스테이터 코어(200)의 코일이 권선 되는 코어 몸체부(212)와 차양부(213) 및 슬롯부(214)의 우측 절반이 형성되도록 코어 몸체부 천공 팁(121)과, 차양부 천공 팁(122)을 포함하는 한편, 상기 우펀치부(120)에는 스테이터 코어(200)의 슬롯부(214)가 형성되는 코어 프레임(211)에 노치(215)가 형성되도록 하는 노칭팁(123)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스테이터 코어용 타발 가공 금형.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노치(215)는 슬롯부(214)가 형성되는 코어 프레임(211)의 중심 위치에 형성되되, 하나만 형성되는 것을 특징으로 하는 스테이터 코어용 타발 가공 금형.
  3. 상기 제1항 내지 제2항의 스테이터 코어용 타발 가공 금형에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는 스테이터 코어.
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