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서로 다른 소재로 형성되어 상하로 적층된 제 1 판재와 제 2 판재를 이종 소재 접합 리벳을 이용한 저항 용접으로 접합하는 이종 소재 접합 장치에 있어서,원기둥 형상으로 형성되고, 상기 제 1 판재와 상기 제 2 판재가 적어도 일부분이 겹쳐지도록 안착되는 지그의 하방에 설치되는 하부 전극;원기둥 형상으로 형성되고, 상기 지그를 기준으로 상기 하부 전극과 상하로 대향되게 형성될 수 있도록, 상기 지그의 상방에 설치되는 상부 전극; 및상기 하부 전극과 상기 상부 전극의 통전에 따른 상기 제 1 판재와 상기 제 2 판재의 접합 개시 전까지 상기 이종 소재 접합 리벳이 상기 상부 전극의 중심축과 대응되는 정위치에서 임시 홀딩될 수 있도록, 상기 상부 전극 측에 설치되어 상기 상부 전극의 중심축과 상기 이종 소재 접합 리벳의 중심축이 일치하도록 상기 상부 전극의 하측에서 상기 이종 소재 접합 리벳을 탄성적으로 홀딩하는 리벳 공급부;를 포함하는, 이종 소재 접합 장치
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제 1 항에 있어서,상기 리벳 공급부는,상기 상부 전극의 중간 부분에서 상기 상부 전극을 기준으로 그 위치가 고정적으로 설치되는 고정 블록;상기 고정 블록의 하측에서 상기 상부 전극을 기준으로 슬라이딩 이동 가능하도록, 상기 상부 전극의 하단 인근 부분에 이동 가능하게 설치되는 가동 블록;상기 가동 블록이 상기 상부 전극을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록, 상기 고정 블록의 양측과 상기 가동 블록의 양측을 연결하는 한 쌍의 가동 브라켓; 및상기 한 쌍의 가동 브라켓의 하단부에 설치되어 상기 이종 소재 접합 리벳의 머리부의 양측을 탄성적으로 가압하여 홀딩하는 한 쌍의 파지 브라켓;을 포함하는, 이종 소재 접합 장치
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제 2 항에 있어서,상기 고정 블록은,육면체 형상의 블록으로 형성되고, 관통된 상기 상부 전극을 기준으로 고정될 수 있도록 중심부에 고정용 관통홀부가 형성되고,상기 가동 블록은,상기 고정 블록의 단면적과 동일한 형상의 단면적을 가지는 육면체 형상의 블록으로 형성되고, 관통된 상기 상부 전극을 기준으로 슬라이딩 이동될 수 있도록 중심부에 이동용 관통홀부가 형성되는, 이종 소재 접합 장치
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제 3 항에 있어서,상기 한 쌍의 가동 브라켓은,사각의 플레이트 형상으로 형성되고, 상기 가동 블록과 함께 상기 상부 전극을 기준으로 슬라이딩 이동될 수 있도록, 상기 가동 블록의 측면에 돌출되게 결합되는 제 1 고정구가 삽입되는 제 1 홀부가 정원(正圓) 형상으로 형성되고, 상기 고정 블록의 측면에 돌출되게 결합되는 제 2 고정구가 삽입되는 제 2 홀부가 슬라이딩 이동 방향으로 길게 형성되는 슬롯(Slot) 형상으로 형성되는, 이종 소재 접합 장치
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제 2 항에 있어서,상기 한 쌍의 파지 브라켓은,사각의 블록체로서, 상기 이종 소재 접합 리벳의 상기 머리부의 일측의 적어도 일부분을 수용하여 가압할 수 있도록, 상기 머리부의 원주면의 적어도 일부분과 대응되는 원호 형상으로 오목하게 형성되는 수용홈부 및 상기 상부 전극의 하단부와 접촉할 수 있도록, 상기 수용홈부의 상측에 상기 수용홈부 보다 작은 지름의 원호 형상으로 오목하게 형성되는 접촉홈부가 일측에 형성되는 파지 블록;상기 파지 블록이 상기 한 쌍의 파지 브라켓의 하단부에서 상기 가동 블록의 슬라이딩 이동 방향과 수직한 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치될 수 있도록, 봉 형상으로 적어도 하나가 상기 파지 블록의 타측에 돌출되게 형성되고, 상기 한 쌍의 파지 브라켓의 하단부를 관통하도록 형성되는 슬라이딩 봉; 및상기 슬라이딩 봉에 삽입되어, 상기 한 쌍의 파지 브라켓과 멀어지는 방향으로 상기 파지 블록에 압축 탄성력을 인가하는 제 1 탄성 부재;를 포함하는, 이종 소재 접합 장치
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제 5 항에 있어서,상기 한 쌍의 파지 브라켓은,상기 하부 전극과 상기 상부 전극의 통전에 따른 상기 제 1 판재와 상기 제 2 판재의 접합 시, 상기 상부 전극의 하단부와 상기 파지 블록의 상기 접촉홈부의 접촉에 의해 각각의 상기 파지 블록이 서로 멀어지는 방향으로 슬라이딩 이동함으로써, 상기 이종 소재 접합 리벳에 가해지는 탄성 가압력을 해제하는, 이종 소재 접합 장치
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7
제 2 항에 있어서,상기 리벳 공급부는,상기 고정 블록과 상기 가동 블록 사이에 위치할 수 있도록 상기 상부 전극에 삽입되어, 상기 고정 블록과 멀어지는 방향으로 상기 가동 블록에 압축 탄성력을 인가하는 제 2 탄성 부재;를 더 포함하는, 이종 소재 접합 장치
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8
제 7 항에 있어서,상기 리벳 공급부는,사각의 플레이트 형상으로 형성되어, 상기 한 쌍의 가동 브라켓의 양측면을 연결할 수 있도록 상기 가동 블록의 전방 및 후방 중 적어도 어느 하나 이상에 설치되고, 상기 상부 전극과 상기 리벳 공급부의 하강 시, 상기 지그에서 상기 제 1 판재와 상기 제 2 판재의 측면의 적어도 일부분을 감싸도록 돌출되게 형성된 돌출턱부와 접촉하여, 상기 제 2 탄성 부재에 의해 상기 고정 블록과 멀어지는 방향으로 압축 탄성력을 받는 상기 가동 블록을 상기 고정 블록과 가까워지는 방향으로 이동시키는 가동 플레이트;를 더 포함하는, 이종 소재 접합 장치
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제 1 항에 있어서,상기 이종 소재 접합 리벳은,제 1 지름의 원기둥 형상으로 형성되는 몸체부;플랜지 형상을 이룰 수 있도록, 상기 몸체부의 상단에 상기 몸체부와 일체형으로 상기 제 1 지름 보다 큰 제 2 지름의 원기둥 형상으로 형성되는 머리부; 및상기 머리부의 상면으로부터 상기 머리부 구간은 전체 관통하고 상기 몸체부의 적어도 일부 구간을 부분 관통하도록 상기 제 1 지름 보다 작은 제 3 지름의 원기둥 형상으로 형성되어, 상기 몸체부 및 상기 머리부의 중심부에 형성되는 코어부;를 포함하는, 이종 소재 접합 장치
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10
제 9 항에 있어서,상기 몸체부 및 상기 머리부는,금속 소재인 제 1 소재로 형성되고,상기 코어부는,상기 제 1 소재 보다 전기 전도성이 높은 금속 소재인 제 2 소재로 형성되는, 이종 소재 접합 장치
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11
제 10 항에 있어서,상기 몸체부 및 상기 머리부는,스틸(Steel) 소재로 형성되고,상기 코어부는,상기 스틸 소재 보다 전기 전도성이 높은 구리(Cu) 소재로 형성되는, 이종 소재 접합 장치
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12
제 9 항에 있어서,상기 코어부는,상기 몸체부의 하단 영역의 적어도 일부분에 소정 두께의 저항열 발생 영역이 형성될 수 있도록, 상기 머리부로부터 상기 몸체부의 적어도 일부분을 부분 관통하도록 형성되어, 그 하단부가 상기 몸체부의 하면으로부터 소정의 수직 방향 이격 거리를 갖도록 형성되는, 이종 소재 접합 장치
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13
제 12 항에 있어서,상기 수직 방향 이격 거리는,상기 코어부의 외주면으로부터 상기 몸체부의 외주면까지의 수평 방향 이격 거리 보다 짧은 거리로 형성되는, 이종 소재 접합 장치
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14
제 1 항에 있어서,상기 제 1 판재는,스틸(Steel) 소재로 형성되고,상기 지그 상에서 상기 제 1 판재의 상방에 적층되는 상기 제 2 판재는,알루미늄(Al) 소재로 형성되는, 이종 소재 접합 장치
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15
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 이종 소재 접합 장치를 이용한 이종 소재 접합 방법에 있어서,상기 지그에 상기 제 1 판재와 상기 제 2 판재를 순차적으로 안착시키는 판재 안착 단계;상기 리벳 공급부에 상기 이종 소재 접합 리벳을 탄성적으로 홀딩시키는 리벳 피딩 단계;상기 상부 전극 및 상기 리벳 공급부를 하강시켜 상기 정위치에서 상기 상부 전극과 상기 이종 소재 접합 리벳을 접촉시킨 후, 상기 이종 소재 접합 리벳의 가압과 동시에 제 1 전류를 인가하는 예비 가열 단계;상기 상부 전극으로 상기 이종 소재 접합 리벳의 가압과 동시에 상기 제 1 전류 보다 높은 제 2 전류를 인가하는 리벳 용접 단계; 및상기 제 1 판재와 상기 제 2 판재의 접합이 완료된 후, 상기 상부 전극 및 상기 리벳 공급부를 상승시키고, 상기 제 1 판재와 상기 제 2 판재의 접합 부위를 냉각시키는 냉각 단계;를 포함하는, 이종 소재 접합 방법
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제 15 항에 있어서,상기 예비 가열 단계에서,상기 상부 전극으로부터 인가되는 상기 제 1 전류에 의해, 상기 이종 소재 접합 리벳의 저항열 발생 영역이 제 1 온도로 발열하여 상기 제 2 판재의 적어도 일부분을 용융시킴으로써, 상기 이종 소재 접합 리벳이 상기 제 2 판재를 천공하는, 이종 소재 접합 방법
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제 16 항에 있어서,상기 리벳 용접 단계에서,상기 제 2 판재를 천공한 상기 이종 소재 접합 리벳이 상기 제 1 판재와 접촉한 후, 상기 상부 전극으로부터 인가되는 상기 제 2 전류에 의해, 상기 이종 소재 접합 리벳의 상기 저항열 발생 영역이 상기 제 1 온도 보다 높은 제 2 온도로 발열하여 상기 제 1 판재의 적어도 일부분을 용융시킴으로써, 상기 이종 소재 접합 리벳과 상기 제 1 판재 간의 저항 점 용접이 이루어지는, 이종 소재 접합 방법
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18
제 17 항에 있어서,상기 예비 가열 단계에서,상기 이종 소재 접합 리벳의 상기 저항열 발생 영역은, 알루미늄(Al) 소재로 형성되는 상기 제 2 판재의 용융점 보다는 높고 스틸(Steel) 소재로 형성되는 상기 제 1 판재의 용융점 보다는 낮은 상기 제 1 온도로 발열하고,상기 리벳 용접 단계에서,상기 이종 소재 접합 리벳의 상기 저항열 발생 영역은, 상기 스틸(Steel) 소재로 형성되는 상기 제 1 판재의 용융점 보다 높은 상기 제 2 온도로 발열하는, 이종 소재 접합 방법
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