1. 먼저 결론
이 공법의 핵심은 완성품에 남지 않을 바깥쪽 돌기에서만 여러 장의 강판을 임시로 묶고, 필요한 후공정이 끝난 뒤 그 돌기를 떼어내는 것입니다.
기술성실현 가능한 원리미쓰이 하이테크 특허에 외주 임시 탭, 층간 코킹, 탭 제거 구조가 구체적으로 제시되어 있습니다.
보편성전용·응용 공법임시 탭과 희생부 개념은 알려져 있지만, 모든 모터 코어에 쓰이는 표준 공법이라고 보기는 어렵습니다.
명칭설명용 제안 명칭“분리형 외주 임시 인터록 적층”은 의미가 명확한 실무 명칭이지만, 공인된 국제 표준 공정명은 아닙니다.
한 문장 정의
모터 코어의 자기적 기능부가 아닌 외주 희생 탭에 인터록을 형성해 적층체를 잠시 유지하고, 열처리·접착·수지성형 등의 공정 후 탭을 제거하는 적층 제조 방식입니다.
모터 코어의 자기적 기능부가 아닌 외주 희생 탭에 인터록을 형성해 적층체를 잠시 유지하고, 열처리·접착·수지성형 등의 공정 후 탭을 제거하는 적층 제조 방식입니다.
2. 고등학생도 이해할 수 있는 비유
시험지를 100장 가지런히 옮겨야 한다고 생각해 봅시다. 처음부터 모든 시험지에 풀을 바르면 작업이 느리고 서로 달라붙어 다루기 어렵습니다. 그래서 시험지 옆에 나중에 버릴 작은 여백을 만들고, 그 여백만 스테이플러로 찍어 한 묶음으로 옮깁니다. 필요한 인쇄와 검사가 끝나면 최종 방식으로 고정한 뒤, 스테이플러가 찍힌 여백을 잘라냅니다. 외주 임시 인터록은 이 “나중에 떼어낼 여백의 스테이플러”와 비슷합니다.
3. 용어를 쉽게 풀어보기
| 용어 | 쉬운 뜻 | 이 공법에서의 역할 |
|---|---|---|
| 적층 코어 | 얇은 전기강판을 수십~수백 장 포개 만든 모터의 철심 | 한 덩어리 철보다 와전류 손실을 줄이기 위해 얇은 판을 쌓습니다. |
| 인터록 | 한 판의 오목·볼록 형상을 다음 판에 끼워 고정하는 작은 기계식 체결 | 접착제 없이도 타발과 동시에 층간 결합이 가능합니다. |
| 임시 | 최종 제품 수명 동안 유지하지 않고, 제조 중에만 사용하는 상태 | 취출·운반·열처리 중 강판이 흐트러지는 것을 막습니다. |
| 외주 | 코어의 바깥 둘레 | 자기회로의 중요한 영역에서 체결부를 멀리 두려는 목적입니다. |
| 분리형/희생부 | 나중에 잘라내거나 밀어내어 버리는 부분 | 인터록으로 생긴 변형과 잔류응력이 최종 코어에 남는 것을 줄입니다. |
4. 예상 제조 순서
1강판 공급
코일 형태 전기강판
코일 형태 전기강판
2타발
코어와 외주 탭 형성
코어와 외주 탭 형성
3임시 인터록
금형 내부에서 적층
금형 내부에서 적층
4취출·운반
형상을 유지한 채 이동
형상을 유지한 채 이동
5후공정·최종 고정
열처리·접착·수지 등
열처리·접착·수지 등
6탭 분리
완성 코어만 남김
완성 코어만 남김
중요: 5번과 6번의 순서는 제품 설계에 따라 달라질 수 있습니다. 미쓰이의 한 특허는 열처리 후 탭을 먼저 제거하고 접착 재적층하며, 다른 특허는 수지로 코어를 고정한 다음 브리지를 잘라냅니다.
5. 미쓰이 하이테크 특허 ① - 외주 임시 탭 방식
특허 정보
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 공개·등록번호 | US20190305654A1 / US11196324B2 |
| 명칭 | Method of manufacturing stacked core with adhesive |
| 출원인 | Mitsui High-Tec, Inc. |
| 우선일 | 2016-12-22 |
| 대상 | 주 실시예는 스테이터 적층 코어이며, 명세서는 로터 코어 적용 가능성도 언급 |
무엇을 제안했는가?
- 전기강판을 타발할 때 스테이터 외주에 임시 연결 탭 조각을 함께 만듭니다.
- 탭 조각에 굽힘부와 오목·볼록 결합을 만들어 여러 장을 금형 안에서 임시 적층합니다.
- 적층체를 금형 밖으로 꺼내 열처리하여 프레스 오일을 제거합니다.
- 전용 제거장치가 피스톤 등의 힘으로 외주 탭을 떼어냅니다.
- 낱장 또는 블록의 두께를 측정하고, 필요하면 회전 적층으로 두께 편차를 보정합니다.
- 금형 밖에서 접착제를 공급하여 최종 적층 코어를 만듭니다.
이 특허의 핵심 가치
- 접착 장치를 프레스 금형 안에 넣지 않아도 되므로 금형이 복잡해지는 문제를 줄일 수 있습니다.
- 프레스 오일을 제거한 뒤 접착할 수 있어 접착 조건 선택이 쉬워집니다.
- 최종 제품에는 임시 탭 인터록이 남지 않으므로, 영구 인터록이나 외주 용접보다 자기특성 저하 가능성을 줄이려는 목적이 있습니다.
- 얇은 강판을 안정적으로 취출·운반하면서도, 최종 단계에서는 접착 적층으로 바꿀 수 있습니다.
사용자 구상과의 관계: “외주 돌기에서 임시 인터록을 만들고 나중에 제거한다”는 구조가 매우 가깝습니다. 그러나 이 특허의 주된 최종 고정은 접착 재적층이며, 사용자가 검토하는 수지 사출·몰딩 후 탭 제거와 공정 순서는 다를 수 있습니다.
6. 미쓰이 하이테크 특허 ② - 외곽 프레임·브리지 방식
특허 정보
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 공개·등록번호 | US20160023447A1 / US9782959B2 |
| 명칭 | Manufacturing method for laminated iron core |
| 출원인 | Mitsui High-Tec, Inc. |
| 우선일 | 2014-07-24 |
| 대상 | 주 실시예는 매우 얇은 비정질 금속판으로 만든 환형 코어 |
무엇을 제안했는가?
- 긴 금속판 안에 여러 개의 환형 코어를 타발하되, 코어를 외곽 프레임에 가는 브리지로 연결해 둡니다.
- 제품 시트를 여러 장 쌓고, 코어 자체가 아니라 외곽 프레임 또는 브리지 쪽을 코킹하여 임시 고정합니다.
- 코어 적층부를 위아래로 누른 상태에서 수지로 봉지하여 최종 형태를 만듭니다.
- 마지막에 브리지 적층부를 절단하여 각각의 코어를 분리합니다.
이 특허의 핵심 가치
- 코어 기능부에는 코킹 돌기나 구멍을 만들지 않고 외곽 프레임에서 임시 고정할 수 있습니다.
- 코어 기능부의 타발 변형과 잔류응력을 줄여 자기특성 개선을 기대합니다.
- 여러 개의 얇은 코어를 한 번에 취급하고 수지로 고정하므로 생산성과 운반 안정성을 높이려는 기술입니다.
사용자 구상과의 관계: 형상은 외주에 붙은 작은 개별 돌기보다 큰 외곽 프레임에 가깝지만, “제품부 밖에서 임시 고정 → 최종 수지 고정 → 희생 연결부 제거”라는 전체 공정 논리는 가장 유사합니다.
7. 두 특허와 제안 공법의 비교
| 구분 | US11196324B2 | US9782959B2 | 제안 공법 |
|---|---|---|---|
| 임시 고정부 | 스테이터 외주 탭 | 외곽 프레임 또는 브리지 | 로터·스테이터 외주 돌기 |
| 임시 결합 | 탭부의 층간 인터록 | 외곽부 코킹·접착·용접 가능 | 외주 돌기의 인터록 |
| 주요 중간 공정 | 열처리·오일 제거·두께 측정 | 가압 상태 수지 봉지 | 취출 후 가조립 및 계획된 후공정 |
| 임시부 제거 시점 | 열처리 후, 최종 접착 전 | 수지 최종 고정 후 | 최종 고정 후 제거를 기본안으로 검토 |
| 최종 고정 | 주로 접착 적층 | 수지 봉지 | 제품 요구에 따라 접착·수지·조립 고정 |
| 유사성 | 탭 형상·인터록 원리가 매우 유사 | 전체 공정 순서가 매우 유사 | 두 특허의 공통 원리를 실무 형상에 적용 |
8. 왜 이 방식이 필요한가?
① 자기성능을 보호하기 위해
전기강판을 세게 눌러 인터록을 만들거나 외주를 용접하면 주변에 소성변형, 잔류응력, 절연피막 손상이 생길 수 있습니다. 이런 변화는 철손 증가의 원인이 될 수 있습니다. 임시 체결부를 나중에 버릴 영역에 두면, 최종 자기회로에 남는 영향을 줄일 가능성이 있습니다.
② 제조 중 적층체를 안전하게 다루기 위해
낱장 수백 장은 쉽게 미끄러지고 흐트러집니다. 임시 인터록은 금형 취출, 운반, 세척, 열처리, 몰딩 준비 중 형상을 유지하는 손잡이 역할을 합니다.
③ 접착 공정의 제약을 줄이기 위해
프레스 금형 안에서 접착제를 도포하면 노즐, 배관, 경화, 오염과 유지보수 문제가 생길 수 있습니다. 임시 적층체를 금형 밖으로 옮긴 뒤 접착 또는 다른 최종 고정을 하면 공정 자유도가 커집니다.
9. 기술적 위험과 확인 항목
| 위험 | 쉽게 말하면 | 확인 방법 |
|---|---|---|
| 임시 결합력 부족 | 운반 중 적층체가 벌어지거나 회전할 수 있음 | 인장·비틀림·낙하 취급 시험 |
| 분리력 과다 | 탭을 떼다가 코어 외경이 찌그러질 수 있음 | 탭 제거 하중과 외경 진원도 동시 측정 |
| 버·파편 발생 | 절단 조각이 제품이나 금형 안에 남을 수 있음 | 파단면 현미경 검사, 파편 포집·검출 |
| 적층 높이·수직도 변화 | 몇 개의 탭만 잡으면 코어가 기울 수 있음 | 탭 수·배치별 평행도와 수직도 측정 |
| 재료 수율 저하 | 버릴 돌기 때문에 강판 사용량이 늘어남 | 스트립 레이아웃과 스크랩률 비교 |
| 추가 공정비 | 탭 제거 장치와 검사가 새로 필요함 | 사이클타임·설비비·금형비 원가 비교 |
| 최종 고정 불완전 | 탭 제거 후 강판이 다시 벌어질 수 있음 | 제거 전 최종 접착·수지 경화 완료 확인 |
10. 권장 기초 검증 계획
- 시험편 설계: 탭 개수 3·4·6개, 탭 폭과 목 폭 2~3수준을 준비합니다.
- 타발·적층: 기존 강판 두께와 프레스 조건에서 인터록 결합력과 적층 안정성을 봅니다.
- 취급 평가: 취출, 뒤집기, 운반, 지그 삽입 때 층간 미끄럼과 벌어짐을 기록합니다.
- 최종 고정: 실제 접착·몰딩·조립 조건을 적용하고 완전 경화 여부를 확인합니다.
- 탭 제거: 제거 하중, 분리 시간, 파편, 버, 외경 변형을 측정합니다.
- 성능 비교: 일반 인터록 코어와 비교하여 철손, 치수, 수직도, 강성, 생산시간 및 원가를 평가합니다.
첫 판단 기준: “임시로는 충분히 강하고, 제거할 때는 충분히 약해야 한다”는 서로 반대되는 조건을 동시에 만족해야 합니다. 따라서 탭의 목 폭, 인터록 깊이, 탭 개수와 위치가 핵심 설계변수입니다.
11. 종합 평가
| 평가 항목 | 판단 | 설명 |
|---|---|---|
| 원리의 타당성 | 높음 | 미쓰이 특허가 외주 탭 적층, 제거장치, 후속 최종 고정을 구체적으로 설명합니다. |
| 사용자 형상 그대로의 선행 사례 | 중간 | 유사 형상은 확인되지만 로터·스테이터 A/B 돌기와 치수·제거법까지 동일한 사례로 단정할 수 없습니다. |
| 업계 일반성 | 낮음~중간 | 임시 탭·외곽 프레임·희생 브리지는 알려진 개념이나, 일반 인터록이나 용접처럼 보편적 표준 공법은 아닙니다. |
| 개발 필요성 | 높음 | 탭 파단, 치수변형, 파편, 수율과 추가 사이클에 대한 전용 설계 및 시험이 필요합니다. |
| 기술명 적합성 | 양호 | “분리형 외주 임시 인터록 적층 공법”은 기술 설명에 적합한 제안 명칭입니다. |
최종 결론: 이 공법은 근거 없이 만든 아이디어라기보다, 공개 특허에서 확인되는 “임시 외주 탭”, “제품부 밖의 코킹”, “후공정 후 희생부 제거” 원리를 모터 코어 형상에 맞게 발전시킨 기술입니다. 다만 상용 공정의 보편성보다는 특정 제품의 자기성능과 제조 편의성을 동시에 확보하기 위한 특수 공법으로 보는 것이 타당합니다.
12. 참고 특허
- Mitsui High-Tec, US11196324B2, Method of manufacturing stacked core with adhesive — 외주 임시 연결 탭, 열처리, 탭 제거, 외부 접착 적층.
- Mitsui High-Tec, US20190305654A1 — 위 등록특허의 공개공보.
- Mitsui High-Tec, US9782959B2, Manufacturing method for laminated iron core — 외곽 프레임·브리지 임시 고정, 수지 봉지 후 분리.
자료 해석 범위: 본 문서는 기술 이해와 타당성 검토를 위한 해설입니다. 특허의 권리범위, 유효성 또는 실시 가능 여부에 대한 법률 의견이 아닙니다. 실제 적용 시에는 대상 국가의 특허 청구항과 법적 상태를 별도로 검토해야 합니다.