KR20210158588A - 적층코어 제조장치 및 적층코어 제조용 접착제 도포기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적층코어 제조용 라미나 부재들의 계면을 접착방식으로 결합해서 적층코어를 제조하는 적층코어 제조장치 및 접착제 도포기를 개시한다. 본 발명에 따른 적층코어 제조장치는: 상기 라미나 부재들의 계면 접착을 위한 접착제 도포기; 및 상기 접착제 도포기를 지지하는 금형을 포함한다. 그리고 본 발명에 따른 적층코어 제조장치의 접착제 도포기는; 접착제를 공급받도록 상기 금형(Dies)에 구비되는 노즐 몸체(Nozzle Body)와, 상기 노즐 몸체의 내부에서 외부로 접착제의 배출을 위한 접착제 출구를 가지며, 상기 노즐 몸체에 일체로 형성되는 복수의 노즐 헤드(Nozzle Head)들을 포함한다. 본 발명에 의하면, 접착제 도포기 특히 노즐 몸체와 노즐 헤드들의 파손이나 불균일한 마모 현상이 개선되고, 접착제의 정밀한 도포로 인해 제품(적층코어)의 품질이 크게 향상될 수 있다.

Description

적층코어 제조장치 및 적층코어 제조용 접착제 도포기{Laminated Core Manufacturing Apparatus And Adhesive Applier For Manufacturing Laminated Core}

본 발명은 적층 구조의 철심(Core)을 제조하는 적층코어 제조장치 및 적층코어 제조용 접착제 도포기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철심 박판 즉 라미나 부재(Laminar member)들을 접착방식으로 일체화해서 적층 구조의 철심 즉 적층코어를 형성하는 적층코어 제조장치 및 적층코어 제조용 접착제 도포기에 관한 것이다.

일반적으로, 적층코어(Laminated Core)는 철심 박판이라고도 불리는 복수 장의 얇은 판들 즉 라미나 부재Laminar member)들을 일체화함으로써 제조되는 적층 구조의 코어를 의미하며, 예를 들면 금속 스트립(Strip)의 타발에 의해 얻어지는 복수 장의 라미나 부재들이 적층 구조로 일체화된 코어 구조물을 의미한다.

모터 등의 회전기기나 변압기 또는 점화시스템용 철심 등과 같은 다양한 장치의 코어(Core)에는 상술한 적층코어가 사용되고 있으며, 상기 적층코어를 제조하는 다양한 방법이 알려져 있다.

대표적인 방법으로, 프로그레시브(progressive) 금형장치를 이용해서 소정 형상의 라미나 부재들을 연속적으로 성형 및 적층하고, 적층된 라미나 부재들을 복수 장씩 결합시키면, 적층 구조의 코어 즉 상술한 적층코어가 제조될 수 있다.

상기 라미나 부재들을 결합해서 일체화하는 방법으로는, 인터록 탭을 이용한 탭 고정법과, 용접 예를 들어 레이저 용접을 이용한 웰딩 고정법과, 리벳 고정법 등이 알려져 있다.

상기 탭 고정법의 예는 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0067426호와 제10-2008-0067428호 등의 특허문헌에 개시되어 있는데, 철손(Iron Loss) 문제가 있으며, 소재 즉 강판이 박판화되면서 인터록 탭 형성을 위한 엠보싱(Embossing) 가공에 한계가 있다.

근래에는, 라미나 부재들의 결합을 접착방식으로 구현하는 기술(접착 고정법)이 개발/사용되고 있다. 예를 들면, 적층코어를 제조하는 장치(금형)에 공급되는 금속 스트립(Metal Strip)의 표면에 접착제를 도포하고 상기 금속 스트립을 타발해서 접착방식으로 적층코어를 제조하는 발명이 대한민국 등록특허 제10-1566491호와 일본 공개특허 특개평5-304037호 및 일본 공개특허 특개2009-297758호 등의 특허 문헌에 개시되어 있다.

그리고, 접착제가 코팅되어 있는 상태의 금속 스트립을 공급받아 타발함으로써 상술한 적층코어를 제조하는 발명이 대한민국 등록특허 제10-1659238호와 일본 공개특허 특개2001-291627호와 일본 공개특허 특개2004-023829호 등의 특허문헌에 개시되어 있다.

상술한 접착 고정법에 의하면, 상기 라미나 부재들이 적층유닛이라고 불리는 라미네이터(Laminator)의 내부 공간(적층홀)을 적층된 상태로 통과하면서, 라미나 부재들의 계면(경계면) 접착에 의해 복수 장씩 일체화될 수 있다. 도 1은 라미나 부재와 적층코어의 일 예를 나타낸 도면으로서, 다수의 라미나 부재(L)들이 상술한 다양한 방식으로 적층결합됨으로써 적층코어(C)를 형성한 예이다.

상술한 종래의 접착 고정법에 의하면, 레이저 용접을 이용해서 적층코어를 제조하는 방식에 비해 코어 제조비용이 절감될 수 있고, 접착 고정법은 강판이 박판화에 대응할 수 있는 기술로 알려져 있다.

상술한 접착방식으로 적층코어를 제조하기 위해, 상기 금속 스트립에는 라미나 부재의 형성 부위마다 복수의 지점(Point)에 접착제가 도트(Dot) 형태로 도포되며, 라미나 부재들의 계면 접착이 고르고 균일하게 이루어지지 않으면, 라미나 부재들의 계면에서 적층코어가 갈라지고 분할될 수 있고, 코어의 성능과 품질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

그리고 상술한 라미나 부재의 형성 부위마다 복수의 지점(Point)에 접착제가 도포되기 위해서는, 그에 상응하는 개수의 접착제 노즐이 필요하며, 접착제의 도포 포인트(Point)가 많을수록 접착제 노즐들간의 높이 편차로 인해 접착제 도포량이 정밀하게 관리되기 어렵고 접착제 노즐이 파손되기 쉽다.

일본 공개특허공보 특개2009-297758호, 적층 철심 제조장치, 2009년 12월 24일 공개

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 접착방식으로 적층코어를 제조하기 위해, 접착제 도포 부위 내의 복수의 지점에 동시에 정밀하게 접착제를 도포할 수 있는 적층코어 제조장치 및 적층코어 제조용 접착제 도포기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 형태는, 적층코어 제조용 라미나 부재들의 계면을 접착방식으로 결합해서 적층코어를 제조하는 적층코어 제조장치로서: 상기 라미나 부재들의 계면 접착을 위한 접착제 도포기; 및 상기 접착제 도포기를 지지하는 금형을 포함하는 적층코어 제조장치를 제공한다. 본 발명에 따른 적층코어 제조장치의 접착제 도포기는; 접착제를 공급받도록 상기 금형(Dies)에 구비되는 노즐 몸체(Nozzle Body)와, 상기 노즐 몸체의 내부에서 외부로 접착제의 배출을 위한 접착제 출구를 가지며, 상기 노즐 몸체에 일체로 형성되는 복수의 노즐 헤드(Nozzle Head)들을 포함한다.

상기 복수의 노즐 헤드들은 상기 노즐 몸체에서 동일 높이까지 돌출되며, 상기 노즐 헤드들의 선단이 동일 높이 선상에 위치할 수 있다.

상기 노즐 몸체는; 상기 노즐 몸체의 일측면에 면접되며 상기 노즐 몸체를 지지하는 받침 블럭(Support Block)에 구비될 수 있으며, 상기 노즐 몸체를 구속하는 노즐 홀더(Nozzle Holder)에 의해 상기 받침 블럭의 일측에 고정될 수 있다.

상기 복수의 노즐 헤드들은 상기 노즐 몸체의 상방으로 돌출되고; 상기 금형은, 상기 소재의 상측을 가압하기 위한 상형과, 상기 상형의 하측에 구비되며 상기 소재의 하측을 받치기 위한 하형을 포함하며; 상기 노즐 몸체는, 상기 하형에 설치될 수 있다. 물론, 상기 노즐 몸체가 상기 상형에 구비되고, 상기 복수의 노즐 헤드들은 상기 노즐 몸체의 하방으로 돌출되어서 상기 소재의 상측에서 라미나 부재 형성 부위에 접착제를 도포할 수도 있다.

상기 접착제 도포기는; 상기 접착제 출구의 개폐를 위해 상기 노즐 헤드들의 내부에 각각 진퇴 가능하게 구비되는 노즐 밸브(Nozzle Valve)를 더 포함할 수 있으며: 상기 노즐 밸브는, 상기 접착제 출구의 외부로 돌출되어서 상기 접착제 출구를 막고, 외력에 의해 눌리면 상기 접착제 출구를 개방할 수 있다.

상기 노즐 밸브는; 상기 노즐 몸체의 내부에 구비되는 탄성부재에 의해, 상기 접착제 출구측으로 지지되며, 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 노즐 밸브가 밀려서 상기 접착제 출구를 닫는다.

본 발명의 다른 일 형태는, 적층코어를 형성하는 라미나 부재들의 계면 접착을 위한 적층코어 제조용 접착제 도포기로서: 접착제를 공급받는 노즐 몸체(Nozzle Body); 그리고 상기 접착제의 배출을 위한 접착제 출구를 가지며, 상기 노즐 몸체에 일체로 형성되는 복수의 노즐 헤드(Nozzle Head)들을 포함하는 적층코어 제조용 접착제 도포기를 제공한다.

본 발명에 따른 적층코어 제조장치 및 적층코어 제조용 접착제 도포기에 의한 효과는 다음과 같다.

첫째, 본 발명에 의하면, 접착제 노즐 특히 일체형으로 구성되는 노즐 몸체와 노즐 헤드들의 파손이나 불균일한 마모 현상이 개선되고, 접착제의 정밀한 도포로 인해 제품(적층코어)의 품질이 크게 향상될 수 있다.

둘째, 본 발명은 하나의 노즐 몸체에 복수의 노즐 헤드들이 일체로 형성된 구조로서, 노즐 헤드들이 정확한 위치에 정확한 높이로 쉽고 정밀하게 가공될 수 있으므로 접착제 도포기의 제조가 쉽고 접착제 도포기의 제조비용일 절감되며, 접착제 도포기의 구조가 단순화됨으로써 접착제 도포기의 조립시간이 단축될 수 있고, 노즐 헤드들이 하나의 노즐 몸체 자체에 일체로 정밀하게 가공될 수 있으므로 노즐 밸브의 높이(돌출 높이)가 균일하게 관리될 수 있으며, 접착제 도포가 정밀하게 이루어질 수 있다.

셋째, 본 발명에 의하면, 복수의 노즐 헤드들이 하나의 노즐 몸체에 일체로 형성되므로, 노즐 헤드의 수가 증가되어서 접착제의 도포 포인트(Point)가 많아질수록 접착제 도포의 정밀도나 균제도 더욱 향상될 수 있으며, 노즐 헤드들 사이의 거리도 최소화될 수 있으므로 접착제의 도포 위치 설정에 더욱 유리하다.

넷째, 본 발명에 의하면, 접착제 도포기의 유지/보수가 쉽고, 접착제 도포기를 금형에 조립하거나 금형에서 분리하는 작업이 쉽고 따르게 진행될 수 있으므로, 생산성과 공정 관리 편의성이 크게 향상된다.

다섯째, 본 발명에 따른 접착제 도포기는 접착제가 잘 붙지않는 표면 특성을 갖는 노즐 몸체 및 노즐 헤드를 포함하므로, 노즐 몸체의 내부 유로와 노즐 헤드의 접착제 출구가 접착제에 의해 막히는 현상이 방지될 수 있고, 노즐 밸브가 노즐 헤드의 접착제 출구에 고착되는 현상이 방지될 수 있으므로, 접착제 노즐의 성능이 안정적으로 유지될 수 있다.

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 라미나 부재와 적층코어의 일 예를 나타낸 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 접착식 적층코어 제조장치에 적용 가능한 접착제 도포기의 일 실시 예를 나타낸 평면도와 단면도;
도 3은 도 2의 "A"부를 확대해서 나타낸 단면도;
도 4는 도 3에 도시된 노즐 헤드의 개폐 구조를 나타낸 도면;
도 5는 본 발명에 따른 접착식 적층코어 제조장치의 일 실시 예로서, 도 2에 도시된 접착제 도포기가 적용된 프로그레시브 금형 타입의 적층코어 제조장치를 예씨한 도면; 그리고
도 6은 본 발명에 따른 접착제 도포기의 다른 실시 예에 적용 가능한 접착제 공급 라인을 나타낸 구성 블럭도이다.

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

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재하는 연결 관계 즉 간접적으로 연결되는 관계도 포함한다고 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 즉 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층코어 제조장치가 구체적으로 설명된다. 도 2는 본 발명에 따른 접착식 적층코어 제조장치에 적용 가능한 접착제 도포기의 일 실시 예를 나타낸 평면도와 단면도이고, 도 3은 도 2의 "A"부를 확대해서 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 노즐 헤드의 개폐 구조를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 접착식 적층코어 제조장치의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층코어 제조장치는, 적층코어 제조용 라미나 부재들의 계면을 접착방식으로 결합해서 적층코어를 제조하는 장치로서, 예를 들면 전기 강판 등과 같은 금속 스트립(Metal Strip)의 블랭킹(Blanking)에 의해 형성되는 라미나 부재들을 복수 매씩 계면(경계면) 접착방식으로 일체화해서 적층코어를 제조하는 형태로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 적층코어 제조장치는, 적층코어를 형성하는 라미나 부재들의 계면 접착을 위한 접착제 도포기(100)를 포함한다. 그리고 상기 접착제 도포기(100)는, 라미나 부재들의 계면 접착을 위해, 접착제 도포 부위 내의 복수 지점(Point)에 접착제를 동시에 도포한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 접착제 도포기(100)는, 상술한 바와 같이 적층/정렬되는 라미나 부재(L)들의 계면 접착을 위한 장치로서, 상기 접착제 도포기(100)에 의해 상기 라미나 부재들의 계면(경계면)에 접착제가 개재된다.

예를 들면, 상기 접착제 도포기(100)는, 소정의 타이밍(Timing)마다 기설정된 피치(Pitch)씩 공급/이송되는 금속 스트립(S)에서 상기 라미나 부재(L)를 형성하는 부위(접착제 도포 부위), 예를 들면 라미나 부재가 형성될 부분마다 복수의 포인트에 접착제를 도포한다.

상기 적층코어 제조장치는, 도 5에 도시된 예처럼, 연속적으로 이송되는 금속 스트립(S)에 접착제를 도포하고, 블랭킹에 의해 라미나 부재들을 연속해서 순차적으로 형성하며, 접착 고정법 즉 본딩방식으로 적층코어를 제조하는 장치 특히 프로그레시브 금형 타입의 적층코어 제조장치로 구현될 수 있다.

상술한 프로그레시브 금형 타입(Type)의 적층코어 제조장치에서, 상기 접착제 도포기(100)는, 연속적으로 이송되는 소재(S), 예를 들면 상술한 금속 스트립의 소정 위치에 일정 타이밍(Timing)마다 접착제를 도포한다.

본 실시 예에 따른 상기 접착제 도포기(100)는, 접착제 도포를 위한 접착제 노즐(110)을 포함한다. 본 실시 예에서, 상기 접착제 노즐(110)은, 접착제를 공급받는 노즐 몸체(111; Nozzle Body)와, 복수의 노즐 헤드(112; Nozzle Head)들을 포함한다.

상기 노즐 헤드들은 각각 접착제의 배출을 위한 접착제 출구(112a)를 갖는다. 따라서, 상기 접착제 출구(112a)는, 상기 노즐 몸체(111)의 내부에서 외부로 접착제를 배출하는 노즐 출구이다. 그리고, 본 실시 예에서의 상기 노즐 헤드(112)들은, 상기 노즐 몸체(111)에 일체로 형성된다. 다시 말해서, 상기 노즐 몸체(111)와 노즐 헤드(112)들이 기계적 결합이나 화학적 결합 등의 방식으로 조립된 구조가 아니라, 하나의 일체형 구조물로 제조된다.

본 실시 예는 하나의 노즐 몸체(111)에 복수의 노즐 헤드(112)들이 일체로 가공된 구조로서, 상기 노즐 헤드(112)들은 상기 노즐 몸체(111)에서 동일 높이까지 돌출되며, 상기 노즐 헤드(112)들의 선단이 동일 높이 선상에 위치할 수 있다.

다시 말해서, 상기 복수의 노즐 헤드(112)들은 상기 노즐 몸체(111)의 표면에서 돌출되며, 상기 노즐 헤드(112)는 선단으로 갈수록 출구부의 유로와 외형이 감소되는 형상, 예를 들면 원추형상 또는 쐐기형상 등의 구조가 될 수 있다. 이때, 상기 노즐 헤드(112)들은, 도 2 및 도 3에 도시된 예처럼, 상기 노즐 몸체(111)의 일측면에서 요입(함몰)된 부분(홈 영역)의 표면에서 돌출될 수도 있다.

그리고 노즐 몸체(111)의 내부에는 접착제가 공급되는 복수의 접착제 공급 통로(111a)들이 분할 형성되며, 상기 노즐 몸체(111)의 접착제 공급 통로(111a)들은 각각 하나 또는 복수의 노즐 헤드(112)들과 연통할 수 있다. 물론, 상기 노즐 몸체(111)의 내부에 접착제가 공급되는 통합형(일체형) 공동부(Cavity) 즉 통합형 접착제 공급 통로가 형성되고, 상기 공동부에서 직접 접착제 출구(112a)들이 분지된 형태로 연결될 수도 있다.

본 실시 예에 따른 접착제 도포기(100)는, 하나의 노즐 몸체(111)에 다수의 노즐 헤드(112)들이 일체로 형성될 수 있는 구조이므로, 상기 노즐 헤드(112)들의 높이와 접착제 출구(112a) 즉 출구부 유로가 정밀하게 가공될 수 있으며, 그로 인해 상술한 노즐 헤드(112)들의 높이가 균일한 구조가 될 수 있고, 후술되는 노즐 밸브(113)의 선단 돌출 높이가 균일하게 관리될 수 있다. 본 실시 예에 따른 접착제 노즐(110)의 가공시에는 고속가공기 및 정밀방전가공기를 이용하여 마이크로미터(㎛) 단위로 정밀하게 가공함으로써 접착제 도포의 정밀성을 향상시킬 수 있다.

다시 말해서, 본 실시 예는, 각각 단일의 접착제 출구가 형성된 접착제 노즐들이 상기 접착제 노즐들을 고정하는 별도의 구성요소(노즐 장착 블럭)에 개별적으로 조립되는 조립식 구조가 아니라, 하나의 노즐 몸체(111)에 복수의 노즐 헤드(112)들이 일체로 형성되는 구조이므로, 상술한 조립식 구조에 비해 노즐 헤드(112)들의 높이 더 나아가 노즐 밸브들의 높이가 균일한 구조로 제조 가능하고, 접착제 도포량의 편차에 의한 접착 불량 및 제품 불량이 방지될 수 있으며, 노즐 헤드(112)들의 간격이 감소될 수 있으므로, 접착제의 도포 위치(Point) 및 노즐 헤드의 크기(Size)를 선정함에 있어서 자유도가 향상될 수 있다. 그러나 상술한 조립식 구조에서는 접착제 노즐들의 높이 편차로 인해 접착제 도포의 정밀성이 크게 저하될 수 있다.

본 실시 예를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 노즐 몸체(111)는 받침 블럭(120; Support Block)에 구비되고, 노즐 홀더(130; Nozzle Holder)에 의해 구속되어서 고정된다.

상기 받침 블럭(120)은, 상기 노즐 몸체(111)의 일측면에 면접되며 상기 노즐 몸체(111)의 일측면을 지지한다. 그리고 상기 노즐 홀더(130)는, 상기 노즐 몸체(111)를 구속함으로써 상기 노즐 몸체(111)를 상기 받침 블럭(120)의 일측에 고정한다.

예를 들면, 상기 노즐 몸체(111)의 테두리에는 단차가 형성되고, 상기 노즐 홀더(130)의 내측에도 단차가 형성되어서 상기 노즐 몸체(111)의 테두리 단차가 상기 노즐 홀더(130)의 내부 단차에 걸리는 구조가 될 수 있다. 본 실시 예에서는, 상기 노즐 홀더(130)가 상기 노즐 몸체(111)의 테두리를 감싸며, 상기 노즐 홀더(130)의 내부에 상기 노즐 몸체(111)가 끼워져서 수용/구속된 구조이나, 상기 노즐 홀더(130)와 노즐 몸체(111)의 결합구조가 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 접착제 도포기(100)는, 상술한 바와 같이 프로그레시브 금형 타입(Type)의 적층코어 제조장치에 적용될 수 있으며, 이때 상기 접착제 노즐(110)은 금형(10; Dies)에 구비된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 노즐 몸체(111)가 상기 금형(10)에 설치되고, 상기 노즐 헤드(112)들에서 배출되는 접착제가 상술한 금속 스트립(S)의 라미나 부재 형성 부위마다 복수의 지점(Point)에 동시에 도포된다.

본 실시 예에서, 상기 복수의 노즐 헤드(112)들은 상기 노즐 몸체(111)의 상방을 향해 형성된다. 그리고 상기 금형(10)은, 상기 소재 즉 금속 스트립(S)의 상측을 가압하기 위한 상형(10A)과, 상기 상형(10A)의 하측에 구비되는 하형(10B)을 포함하며, 상기 금속 스트립(S)이 상술한 상형과 하형 사이에 공급되어서 상형과 하형 사이룰 기설정된 길이만큼 1피치씩 연속해서 통과한다.

상기 하형(10B)은 접착제 도포 및 후술되는 블랭킹 등을 위하여 상기 소재 즉 금속 스트립(S)의 하측을 받친다. 그리고, 본 실시 예에서 상기 접착제 노즐(110) 보다 구체적으로 상기 노즐 몸체(111)는, 상기 하형(10B)에 설치된다. 물론, 상기 노즐 몸체(111)가 상기 상형(10A)에 구비되고, 상기 복수의 노즐 헤드(112)들은 상기 노즐 몸체(111)의 하방을 향해 형성되어서 상기 금속 스트립(S)의 상측면에 접착제를 도포할 수도 있다.

본 실시 예에서, 상기 노즐 몸체(111)는 상기 받침 블록(120)의 상측에 올려져서 지지되며, 상기 받침 블록(120)과 노즐 홀더(130) 역시 하형(10B)에 설치되고, 도시 되지는 않았으나 상기 노즐 홀더(130)는 볼트 등의 체결구에 의해 상기 하형(10B)에 고정될 수 있다. 상기 노즐 몸체(111)가 상기 상형(10A)에 구비되는 경우에는, 상기 받침 블록(120)과 상기 노즐 몸체(111)의 위치 및 방향이 상하 역전되며, 상기 받침 블록(120)이 상기 노즐 몸체(111)의 상측에 구비됨은 당연하다.

상기 접착제 도포기(100), 보다 구체적으로 상기 접착제 노즐(110)은, 상기 접착제 출구(112a)의 개폐를 위해 상기 노즐 헤드(112)들의 내부에 각각 진퇴 가능하게 구비되는 노즐 밸브(113; Nozzle Valve)를 더 포함한다. 상기 노즐 밸브(113)는, 상기 접착제 출구(112a)의 외부로 돌출되어서 상기 접착제 출구(112a)를 막고, 외력에 의해 눌리면 상기 노즐 헤드의 내부로 후퇴해서 상기 접착제 출구(112a)를 개방할 수 있다.

상기 노즐 밸브(113)는, 상기 노즐 몸체(111)의 내부에 구비되는 탄성부재(114) 예를 들면 코일 스프링에 의해, 상기 접착제 출구(112a)측으로 지지되며, 상기 탄성부재(114)의 탄성력에 의해 상기 노즐 밸브(113)가 밀려서 상기 접착제 출구(112a)를 닫는다.

본 실시 예에서 상기 탄성부재(114)는 상기 노즐 밸브(113)를 상방으로 탄력 지지하며, 상기 노즐 밸브(113)는 상하방향으로 진퇴 가능한 구조가 된다. 따라서, 상기 상형(10A)이 하강해서 상기 금속 스트립(S)을 아래로 누르면 상기 금속 스트립(S)이 상기 노즐 밸브(113)를 아래로 가압하고, 이에 따라 상기 노즐 헤드의 접착제 출구(112a)가 개방되며, 상기 접착제 노즐(110) 내부의 접착제가 내부 압력에 의해 외부로 배출되면서 상기 금속 스트립(S)의 저면에 도포된다.

상기 노즐 몸체(111) 및 노즐 헤드(112)는 접착제가 잘 붙지 않는 표면 특성을 갖는다. 예를 들면, 상기 노즐 몸체(111)와 노즐 헤드(112)들은 일체형으로서 동일 재질이며, 접착제가 잘 붙지 않는 SUS 재질 등의 금속 재질로 구성될 수 있다. 물론, 상기 노즐 밸브(113)도 접착제가 잘 붙지 않는 재질이 좋다. 접착제 노즐의 내구성을 고려할 상기 노즐 몸체(111)와 노즐 헤드(112)는 금속 재질이 좋으나, 이에 한정되는 것은 아니며 테프론(Teflon)이라고 불리는 재질이나 PP(폴리프로필렌)이나 PE(폴리에틸렌) 등과 같이 접착제가 잘 붙지 않는 합성수지 재질도 가능하다.

그러므로, 본 발명에 따르면, 상기 노즐 몸체의 내부 유로(접착제 공급 통로; 111a)와 노즐 헤드의 접착제 출구(112a)가 접착제에 의해 막히는 현상이 방지될 수 있고, 노즐 밸브(113)가 노즐 헤드의 접착제 출구(112a)에 고착되는 현상이 방지될 수 있으며, 접착제 노즐의 성능이 안정적으로 유지될 수 있다.

상기 상형(10A)에는, 상기 상형(10A)의 하강시에 상기 금속 스트립(S)을 하방으로 가압하고, 상기 상형(10A)의 상승시에 스트리퍼(Stripper)의 기능을 하는 플레이트(20)가 구비된다. 프로그레시브 금형에서 스트리퍼의 기능을 하는 플레이트는 공지된 구성이므로 부가적인 설명은 생략된다. 도면 부호 30은 상기 플레이트(20)를 탄성 지지하는 스프링이다.

그리고 상기 접착제 도포기(100)에는 상기 접착제 노즐(110) 내부의 접착제에 열을 가하기 위한 노즐 히터(140)가 구비될 수 있다. 상기 노즐 히터(140)는 상기 접착제 노즐(110)에 구비되며, 접착제 노즐(110) 내부에 존재하는 접착제의 유동성을 보장한다. 구체적인 예로서, 상기 노즐 히터(140)는 상기 노즐 몸체(111) 및/또는 상기 받침 블럭(120)에 구비될 수 있다. 상기 노즐 히터(140)는, 상기 노즐 몸체(111) 내부에 공급된 접착제의 유동성이 일정 수준 이하로 저하되지 않도록, 상기 접착제에 소정의 열을 가해서 접착제의 온도를 소정 범위 내에 유지할 수 있으며, 접착제의 온도는 접착제의 종류에 따라 다르게 설정될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시 예에 따른 적층코어 제조장치는 프로그레시브 금형 타입의 장치로 구현될 수 있으며, 연속적으로 이송되는 금속 스트립(S)에 접착제를 도포하고 금속 스트립(S)을 주기적으로 블랭킹해서 라미나 부재(L)들을 순차적으로 연속 형성하며, 라미나 부재(L)들을 복수 매씩 결합해서 적층코어(C)를 제조할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 적층코어 제조장치에는, 소재(S) 즉 금속 스트립(Metal Strip)를 블랭킹(Blanking)해서 상기 라미나 부재(L)들을 성형하기 위한 블랭킹 펀치(210)와, 상기 블랭킹 펀치에 마주하는 블랭킹 다이(220)가 구비된다.

그리고, 상기 블랭킹 다이(220)의 하부에는 상기 라미나 부재들의 정렬 및 적층결합을 구현하는 적층유닛(300)이 배치된다. 상기 적층유닛(300)은, 상기 블랭킹 다이(220)의 하측에 설치되는 스퀴즈 링(310; Squeeze Ring)을 포함하며, 상기 스퀴즈 링(310)은 상기 블랭킹 다이(220)의 아래에서 상기 라미나 부재(L)들의 정렬 적층 및 직진통과를 유도할 수 있다.

상기 스퀴즈 링(310)은, 상기 블랭킹 펀치와 블랭킹 다이의 상호작용에 의해 순차적으로 형성되는 상기 라미나 부재(L)들을 동축상에 적층된 상태로 정렬시키면서 하방으로 통과시키는 구성요소이며, 상기 라미나 부재(L)들의 이동을 가이드(Guide)한다.

즉, 상기 스퀴즈 링(310)은, 상기 적층 유닛(300)의 상부 구간에 상기 라미나 부재(L)들의 동축상 정렬 및 적층을 유도한다. 상기 스퀴즈 링(310) 그 자체는 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람(이하 '통상의 기술자'라 함)에게 공지된 기술이다.

상기 블랭킹 펀치(210)와 다이(220)는 상기 라미나 부재(L)들의 제조를 위해 상기 소재 즉 금속 스트립(S)을 블랭킹하는 장치로서, 상기 금속 스트립(S)을 타발해서 라미나 부재(L)들을 순차적으로 형성하고, 소재의 타발(블랭킹)과 동시에 형성되는 라미나 부재(L)를 상기 스퀴즈 링(310)의 내부에 밀어 넣는다.

따라서, 상기 금속 스트립(S)이 블랭킹될 때마다, 상기 스퀴즈 링(310) 내부의 라미나 부재(L)들이 아래로 밀려서 금속 스트립(S)의 두께만큼 1피치씩 이동하게 된다.

상기 스퀴즈 링(310)은 상하 방향으로 관통된 중공 형상으로서, 상기 스퀴즈 링(310)의 내부에서 상기 라미나 부재(L)들이 억지 끼움된 상태(압입 상태)로 통과한다. 그리고, 상기 스퀴즈 링(310)을 포함하는 적층 유닛(300)의 아래측에는, 상기 적층 유닛(300)에서 배출되는 적층코어(C)의 저면을 받치는 배압유닛(400)이 구비될 수 있다.

본 실시 예에서 상기 적층유닛(300)은, 상기 스퀴즈 링(310)의 상측에서 투입되는 라미나 부재(L)들을 적층상태로 통과시키면서 적층코어(C)를 형성한다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 적층 유닛(300)은, 상기 적층 유닛(300)을 위에서 아래로 통과하는 상기 라미나 부재(L)들을 접착방식으로 복수 매씩 일체화해서 적층코어(C)들을 연속 형성하고 하방으로 배출한다.

상기 배압유닛(400)은, 상기 적층 유닛(300)에서 배출되는 상기 적층코어(C)들을 순차적으로 받치도록, 상기 적층 유닛(300)의 하측에 상하방향으로 진퇴 가능하게 구비된다. 상기 배압유닛(400)은 상기 적층 유닛(300)의 하단(출구)를 향해 상방으로 진출해서 상기 적층 유닛(300)에서 배출되는 적층코어(C)의 저면을 지지하며, 상기 적층코어(C)를 받친 상태로 하강한다. 그리고, 하나의 적층코어가 상기 배압유닛에서 취출 완료된 후에는 다시 상승해서 다음 적층코어의 저면을 받친다. 상기 배압유닛의 기능 그 자체와 적층코어의 취출 메카니즘은 공지된 기술이므로 그에 대한 부가적인 설명은 생략된다.

본 실시 예의 적층 유닛(300)은, 상술한 바와 같이, 라미나 부재(L)들을 통과시키면서 적층코어(C)를 형성하며, 상기 적층코어를 형성하기 위해 상기 라미나 부재(L)들을 소정 매수씩 일체화한다.

이를 위하여, 상기 적층 유닛(300)은, 가열 방식으로 접착제의 경화를 구현하고 라미나 부재(L)들을 복수 매씩 결합시키는 히터(320; Heater)와, 상기 적층코어(C)의 낙하를 방지하기 위한 핀치 기구(330; Pincher)를 더 포함한다.

상기 핀치 기구(330)는, 상기 적층 유닛(300)의 하부 구간에서 상기 적층코어(C)를 통과시키는 구성으로서, 상기 스퀴즈 링(310)의 하측에 구비된다. 예를 들면, 상기 적층코어(C)의 둘레를 가압하도록 탄력적으로 확장 가능하며 복원력을 갖는 통형(Tubular Shape)의 기구 또는 스프링에 의한 탄성력을 이용해서 적층코어의 외주를 가압하는 기구 등이 상기 핀치 기구로 적용될 수 있다.

상기 스퀴즈 링(310)과 상기 핀치 기구(330)의 사이에는 상기 라미나 부재(L)들을 안내하는 가이드(340)가 구비될 수도 있다. 본 실시 예에서는, 상기 히터(320)가 상기 스퀴즈 링(310)과 핀치 기구(330)의 사이 영역에 구비되며, 상기 가이드(340)는 상기 히터(320)의 내부에 구비된다.

그리고 상기 히터(320)의 내부를 통과하는 라미나 부재(L)는 상기 히터(320)에 의해 가열되며, 결과적으로 라미나 부재들의 계면에 개재되어 있는 접착제가 열에 의해 경화된다. 예를 들면, 상기 히터(320)로는 고주파 유도 가열 장치가 적용될 수 있으나 상기 히터의 종류가 이에 한정되지 않음은 당연하다.

상술한 바와 같이, 본 실시 예에 따른 적층코어 제조장치는, 상기 라미나 부재(L)들을 소정 매수씩 일체화해서 상술한 적층코어(C)를 형성하기 위해, 상기 라미나 부재(L)들의 층간에 존재하는 접착제를 가열/경화시키고, 소정 매수의 라미나 부재들을 접착방식으로 일체화한다.

상기 가이드(340)는, 고주파 유도 가열에 의한 영향을 받지 않도록 비전도성 재질로 제조될 수 있다. 물론, 상기 스퀴즈 링(310)이 상기 히터(320)의 내부까지 더 길게 하향 연장되고, 상기 히터(320)가 상기 스퀴즈 링(310)의 외부에 설치되는 구조가 될 수도 있으므로 상기 적층 유닛의 구조는 다양하게 변경될 수 있다.

상기 핀치 기구(330)는, 상기 히터(320)의 아래측 영역에서 상기 적층코어(C)의 이동 통로를 형성하며, 상기 라미나 부재(L)들 보다 구체적으로 소정 매수씩 라미나 부재(L)들의 층간 결합에 의해 형성되는 적층코어(C)의 둘레를 가압해서 상기 적층코어를 소정의 힘으로 잡는 기구 즉 측압을 가하는 기구이다. 따라서, 상기 핀치 기구(330)는, 상기 적층 유닛(300)에서 배출되는 적층코어가 상기 배압유닛(400)에 의해 받쳐지기 이전에 밑으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 블랭킹 펀치(210)는, 승강 가능한 상형(10A)이 구비된다. 그리고, 상기 하형(10B)에는 상술한 접착제 도포기(100)와 블랭킹 다이(220)와 적층 유닛(300)이 설치된다.

상기 하형(10B)에는 상기 적층 유닛(300)의 냉각 및 그 주변의 냉각을 위한 냉각 시스템이 적용될 수 있으며, 상기 적층 유닛(300)을 형성하는 구성요소들의 사이에는 열전도를 차단하기 위한 단열 부재 즉 열 차단재가 적용될 수도 있다.

그리고 상기 상형(10A)에는 라미나 부재(L)에 소정의 슬롯이나 홀(예를 들면 상술한 라미나 부재의 중심홀) 등을 형성하기 위한 적어도 하나의 펀치(11)가 더 구비될 수도 있으며, 상기 하형(10B)의 상측면에는 상술한 펀치(11)와 마주하는 다이 홀(12)이 구비될 수 있다. 적층코어 제조용 프로그레시브 금형장치에서 라미나 부재의 형상 가공을 위해 상형과 하형에 구비되는 성형장치의 예는 다양하게 공지되어 있으므로 부가적인 설명은 생략된다.

도 5에서, 상기 적층 유닛(300)의 내부에 상하로 적층된 라미나 부재(L)들은 실선을 기준으로 분리되며, 점선으로 표시된 경계면은 층간 접착이 이루어지는 부분(접착 계면)을 예시한 것이다. 적층코어(C)들이 실선을 기준으로 분리될 수 있도록, 상기 접착제 도포기(100)는 소정의 타이밍마다 접착제 도포를 생략한다. 예를 들면, 접착제 도포가 생략되는 시기(아이들 공정)마다 상기 접착제 도포기(100)가 일정 높이 하강해서, 상기 소재(S)와 노즐 밸브(113)의 접촉을 방지할 수 있다.

그리고 상기 적층 유닛(300)는, 상술한 인덱스 회전 적층을 위해 상기 라미나 부재들을 소정각도씩 회전시킬 수도 있다. 예를 들면, 상기 스퀴즈 링(310)와 핀치 기구(330)가 동시에 동일 각속도로 회전할 수 있다. 은 통상의 기술자에게 공지된 것이므로 부가적인 설명은 생략된다.

상기 금속 스트립을 타발해서 라미나 부재들을 형성하고, 상기 라미나 부재들을 접착방식으로 일체화함으로써 접착식 적층코어를 제조하는 기술 그 자체는 통상의 기술자에게 잘 알려져 있으므로, 그에 부가적인 설명은 생략된다.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 접착제 도포기의 다른 실시 예에 적용된 접착제 공급통로를 예시한 것으로서, 하나의 접착제 노즐(110)에는 서로 분리된 복수의 접착제 공급 통로(111a)들이 형성될 수 있다. 그리고 상기 접착제 공급 통로(111a)들에는, 각각 적어도 하나의 노즐 헤드(112) 다시 말해서 하나 또는 복수의 노즐 헤드(112)들이 연결될 수 있다.

상기 접착제 공급 통로(111a)들은 상술한 실시 예에서 설명된 노즐 몸체(111)에 형성된다. 상기 접착제 공급 통로(111a)들의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 접착제 공급 통로(111a)들은 상술한 노즐 몸체(111)의 표면(도 2 및 도 3의 경우 노즐 몸체의 밑면)에 음각 형상으로 형성될 수 있고, 상술한 받침 블럭(120)에 의해 닫힌 구조로 구현될 수 있으나, 상기 접착제 공급 통로의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같이, 상기 접착제 도포기의 내부에 서로 분리된 복수의 접착제 공급 통로(111a)들이 형성됨으로써, 노즐 헤드들의 접착제 도포 압력을 균일하게 하여 압력 편차를 최소화 또는 방지할 수 있고, 상기 접착제 노즐의 내부에서 접착제의 압력을 부분적으로 각각 제어할 수 있으며, 일체형 접착제 공급 통로 즉 일체형 공동부에서 통합해서 모든 노즐 헤드들에 접착제를 제공하는 경우에 비해 접착제 도포 압력을 균일하게 구현할 수 있다.

상기 접착제 공급 통로(111a)의 개수나 형태나 길이 등은 제한되지 않으며, 노즐 헤드의 위치나 개수 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 실시 예는, 접착제 도포 압력을 고르게 하기 위해, 노즐 몸체에 형성되는 접착제 유로가 복수의 접착제 공급 통로들로 분할된 구조를 가질 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예들을 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예들 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.

10: 금형 100: 접착제 도포기
110: 접착제 노즐 111: 노즐 몸체
112: 노즐 헤드 112a: 접착제 출구
113: 노즐 밸브 114: 탄성부재
120: 받침 블럭 130: 노즐 홀더
210: 블랭킹 펀치 220: 블랭킹 다이
300: 적층 유닛 310: 스퀴즈 링
320: 히터 330: 핀치 기구
400: 배압유닛

Claims (7)

1. 적층코어 제조용 라미나 부재들의 계면을 접착방식으로 결합해서 적층코어를 제조하는 적층코어 제조장치로서:
   상기 라미나 부재들의 계면 접착을 위한 접착제 도포기; 및
   상기 접착제 도포기를 지지하는 금형을 포함하며:
   상기 접착제 도포기는;
   접착제를 공급받도록 상기 금형(Dies)에 구비되는 노즐 몸체(Nozzle Body)와,
   상기 노즐 몸체의 내부에서 외부로 접착제의 배출을 위한 접착제 출구를 가지며, 상기 노즐 몸체에 일체로 형성되는 복수의 노즐 헤드(Nozzle Head)들을 포함하는 적층코어 제조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 노즐 헤드들은 상기 노즐 몸체에서 동일 높이까지 돌출되며, 상기 노즐 헤드들의 선단이 동일 높이 선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 적층코어 제조장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 노즐 몸체는;
   상기 노즐 몸체의 일측면에 면접되며 상기 노즐 몸체를 지지하는 받침 블럭(Support Block)에 구비되며, 상기 노즐 몸체를 구속하는 노즐 홀더(Nozzle Holder)에 의해 상기 받침 블럭의 일측에 고정되는 것을 특징으로 하는 적층코어 제조장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수의 노즐 헤드들은 상기 노즐 몸체의 상방으로 돌출되고;
   상기 금형은, 상기 소재의 상측을 가압하기 위한 상형과, 상기 상형의 하측에 구비되며 상기 소재의 하측을 받치기 위한 하형을 포함하며;
   상기 노즐 몸체는, 상기 하형에 설치되는 것을 특징으로 하는 적층코어 제조장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 접착제 도포기는; 상기 접착제 출구의 개폐를 위해 상기 노즐 헤드들의 내부에 각각 진퇴 가능하게 구비되는 노즐 밸브(Nozzle Valve)를 더 포함하며: 상기 노즐 밸브는, 상기 접착제 출구의 외부로 돌출되어서 상기 접착제 출구를 막는 것을 특징으로 하는 적층코어 제조장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 노즐 밸브는; 상기 노즐 몸체의 내부에 구비되는 탄성부재에 의해, 상기 접착제 출구측으로 지지되는 것을 특징으로 하는 적층코어 제조장치.
7. 적층코어를 형성하는 라미나 부재들의 계면 접착을 위한 적층코어 제조용 접착제 도포기로서:
   접착제를 공급받는 노즐 몸체(Nozzle Body); 그리고
   상기 접착제의 배출을 위한 접착제 출구를 가지며, 상기 노즐 몸체에 일체로 형성되는 복수의 노즐 헤드(Nozzle Head)들을 포함하는 적층코어 제조용 접착제 도포기.
   

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