KR100937549B1

KR100937549B1 - 발전기 고정자의 웨지 삽입 장치

Info

Publication number: KR100937549B1
Application number: KR1020080062687A
Authority: KR
Inventors: 오선세
Original assignee: 윤영현
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2010-01-19
Also published as: KR20100002703A

Abstract

본 발명은 발전기 고정자의 웨지 삽입 장치에 관한 것으로, 안착틀을 통해 고정자가 정밀하게 설치됨으로써 고정자의 슬롯과 웨지보관부에 형성된 삽입홀이 동일 직선상에 위치하여 웨지 삽입시 불량률이 최소화되고 미숙련공도 작업이 용이하여 생산성이 향상되고 생산원가를 절감할 수 있는 발전기 고정자 웨지 삽입 장치를 제공함에 있다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명은 내주면 둘레를 따라 원주방향으로 다수의 슬롯이 형성되고 상기 슬롯에 코일이 감겨지며 상기 슬롯의 입구부에 삽입되어 슬롯을 차폐하는 웨지를 포함하여 구성되는 고정자의 웨지 삽입장치에 있어서, 일단이 회전수단과 연결되어 슬롯의 간격만큼씩 일방향으로 회전가능하도록 구성되고 타단으로는 고정자가 끼워지며, 상기 고정자의 슬롯에 대응되도록 동일선상에 위치하여 슬롯에 삽입하고자 하는 웨지가 삽입되는 삽입홀이 구비되어 있는 고정자 로딩부; 상기 웨지의 양면에 맞닿아 회전하는 롤러를 통해 웨지보관부의 삽입홀에 일정한 길이 단위로 웨지를 공급해주는 웨지공급부; 상기 삽입홀에 끼워진 웨지를 절단해주는 절단부; 상기 삽입홀에 끼워져 있는 웨지를 고정자의 슬롯으로 밀어 넣어 슬롯에 웨지가 설치되도록 하는 웨지삽입부; 를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 요지로 한다.

웨지, 고정자, 고정자 로딩부, 웨지공급부, 웨지삽입부

Description

발전기 고정자의 웨지 삽입 장치{wedge insertion apparatus of alternator stator}

본 발명은 발전기 고정자의 웨지 삽입 장치에 관한 것으로, 고정자에 웨지를 일정하게 연속동작으로 삽입할 수 있도록 함으로써 조립시간 단축과 공정의 개선 원가를 절감할 수 있는 발전기 고정자의 웨지 삽입장치에 관한 것이다.

최근에는 세계 자동차 산업의 경쟁력이 더욱 가중되고 편의 시설을 위해 각종 전기장치가 날로 증가되어 고효율의 발전기를 요구하고 있으며, 특히 전기장치의 기능유지의 지속 및 안전을 위해 저해되는 고정자의 출력 미달 원인을 제거해야 한다.

상기 고정자(100)는 도 1 에서와 같이 통상적으로 내주면 둘레를 따라 원주방향으로 다수의 슬롯(101)이 형성되고 상기 슬롯(101)에 코일(102)이 감겨지며 상기 슬롯(101)의 입구부에 삽입되어 슬롯(101)을 차폐하는 웨지(103)를 포함하여 구성된다.

상기 웨지는 매우 얇은 띠 형상으로 형성되는 것으로 슬롯에 삽입할 경우 매우 높은 정밀도를 필요로 하여 설치하기가 매우 어려운 문제점이 있다.

한편 이미 대기업에서 사용하고 있는 방식은 대량생산 체제로 구축되어 있어 투자비가 과다하게 지출됨으로써 다품종 소량 생산방식은 불가능하다.

그러므로 다품종 소량생산을 할 수 있는 초기 생산방식(수작업)으로는 수요 충족이 어렵고 생산원가 비용 부담이 커 적은 투자로 다량의 웨지를 삽입할 수 있는 개발이 절실한 실정이다.

또한 소기업에서 수작업을 통해 소량의 고정자를 생산하고 있지만 플라스틱 띠 형태의 웨지를 슬롯에 삽입하기가 매우 까다롭고 번거로워 생산성이나 품질면에서 대기업 생산방식에 따라가지 못하는 문제점이 있다.

아울러 수작업은 반복 작업으로 작업자의 피로도가 누적되어 작업기피로 인한 생산시의 어려움이 많다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 안착틀을 통해 고정자가 정밀하게 설치됨으로써 고정자의 슬롯과 웨지보관부에 형성된 삽입홀이 동일 직선상에 위치하여 웨지 삽입시 불량률이 최소화되고 미숙련공도 작업이 용이하여 생산성이 향상되고 생산원가를 절감할 수 있는 발전기 고정자 웨지 삽입 장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 내주면 둘레를 따라 원주방향으로 다수의 슬롯이 형성되고 상기 슬롯에 코일이 감겨지며 상기 슬롯의 입구부에 삽입되어 슬롯을 차폐하는 웨지를 포함하여 구성되는 고정자의 웨지 삽입장치에 있어서, 일단이 회전수단과 연결되어 슬롯의 간격만큼씩 일방향으로 회전가능하도록 구성되고 타단으로는 고정자가 끼워지며, 상기 고정자의 슬롯에 대응되도록 동일선상에 위치하여 슬롯에 삽입하고자 하는 웨지가 삽입되는 삽입홀이 구비되어 있는 고정자 로딩부; 상기 웨지의 양면에 맞닿아 회전하는 롤러를 통해 웨지보관부의 삽입홀에 일정한 길이 단위로 웨지를 공급해주는 웨지공급부; 상기 삽입홀에 끼워진 웨지를 절단해주는 절단부; 상기 삽입홀에 끼워져 있는 웨지를 고정자의 슬롯으로 밀어 넣어 슬롯에 웨지가 설치되도록 하는 웨지삽입부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고정자 로딩부는, 본체부; 상기 본체부에 회전가능하도록 끼워지고 일측단이 상기 회전수단에 연결되어 회전수단의 작동에 의해 회전되는 회전축; 상기 회전축의 타단에 설치되어 회전되고 고정자의 슬롯에 대응되고 슬롯에 삽입하기 위한 웨지가 삽입되어 지는 다수의 삽입홀이 구비된 웨지보관부; 상기 웨지보관부의 일측으로 결합되고, 원형으로 형성되며 고정자의 슬롯이 삽입홀과 동일직선상에 위치하도록 가이드되면서 고정자가 끼워질 수 있도록 외주면 둘레를 따라 일정간격으로 다수의 가이드돌기가 형성되어 있는 안착틀;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 웨지공급부는, 웨지의 양면에 2개의 롤러가 맞닿아 회전하도록 구성되되, 롤러의 맞닿는 면이 하나는 볼록한 형상으로 형성되고 다른 하나는 오목한 형상으로 형성되어 웨지를 U형태로 벤딩함과 동시에 웨지를 일방향으로 이동시켜주는 제1롤러부; 상기 제1롤러부와 이격되도록 위치하고 웨지의 양면에 2개의 롤러가 맞닿도록 구성되어 웨지의 이동시 웨지에 마찰되면서 2개의 롤러가 회전하되, 롤러의 맞닿는 면이 하나는 볼록한 형상으로 형성되고 다른 하나는 오목한 형상으로 형성되어 웨지를 U형태로 벤딩함과 동시에 웨지를 일방향으로 이동시켜주는 제2롤러부; 상기 제1롤러부에 링크로 연결되어 제1롤러부를 작동시켜주는 실린더;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 안착틀을 통해 고정자가 정밀 하게 설치됨으로써 고정자의 슬롯과 웨지보관부에 형성된 삽입홀이 동일 직선상에 위치하여 웨지 삽입 작업이 연속적으로 이루어지고 불량률이 최소화되어 생산성이 향상되고 안착틀에 고정자의 설치가 간편하여 미숙련공이라도 작업을 용이하게 수행할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 정면도, 도 3 은 본 발명의 설치상태를 나타낸 평면도, 도 4 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 측면도, 도 5 는 본 발명의 작동에 의한 웨지 삽입상태를 나타낸 예시도로서, 본 발명의 웨지 삽입 장치는 고정자에 형성된 슬롯을 차폐할 수 있도록 웨지를 삽입해주는 장치에 관한 것으로,

일단이 회전수단(50)과 연결되어 슬롯(101)의 간격만큼씩 일방향으로 회전가능하도록 구성되고 타단으로는 고정자(100)가 끼워지며, 상기 고정자(100)의 슬롯(101)에 대응되도록 형성되고 슬롯(101)과 동일선상에 위치하여 슬롯(101)에 삽입하고자 하는 웨지(103)가 놓여지는 삽입홀(14)을 포함하여 구성된 고정자 로딩부(10)와, 상기 웨지(103)의 양면에 맞닿아 회전하는 롤러(23)를 통해 고정자 로딩부(10)의 삽입홀(14)에 일정한 길이 단위로 웨지(103)를 공급해주는 웨지공급부(20)와, 상기 삽입홀(14)에 끼워진 웨지(103)를 절단해주는 절단부(30)와, 상기 삽입홀(14)에 끼워져 있는 웨지(103)를 고정자(100)의 슬롯(101)으로 밀어 넣어 슬롯(101)에 웨지(103)가 삽입되도록 하는 웨지삽입부(40)를 포함하여 구성된다.

상기 고정자 로딩부(10)는 하우징 형태의 본체부(15)와, 상기 본체부(15)에 회전가능하도록 끼워지고 일측단이 상기 회전수단(50)에 연결되어 회전수단(50)의 작동에 의해 회전되는 회전축(16)과, 상기 회전축(16)의 타단에 설치되고 고정자(100)의 슬롯(101)에 대응되어 슬롯(101)에 삽입하기 위한 웨지(103)가 삽입되어 지는 다수의 삽입홀(14)이 구비된 웨지보관부(13)와, 상기 웨지보관부(13)의 일측으로 결합되고, 원형으로 형성되며 고정자(100)의 슬롯(101)이 삽입홀(14)과 동일직선상에 위치하도록 가이드되면서 고정자(100)가 끼워질 수 있도록 외주면 둘레를 따라 일정간격으로 다수의 가이드돌기(12)가 형성되어 있는 안착틀(11)을 포함하여 구성된다.

상기 회전수단(50)은 웨지보관부(13)의 삽입홀에 연속적으로 웨지가 (103)삽입될 수 있도록 고정자 로딩부(10)를 슬롯(101)의 간격만큼 일정하게 회전시켜 주는 것으로, 기어작동 실린더(53)에 연결되어 전후로 작동되는 렉기어(51)와, 상기 렉기어(51)에 맞물려 회전하고 상기 고정자 로딩부(10)의 회전축(16)과 벨트(54)로 연결되어 고정자 로딩부(10)를 일방향으로 회전시켜주는 피니언기어(52)를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 피니언기어(52)는 원웨이 베어링(도시없음)을 통해 작동됨으로써 웨지보관부(13)가 일방향으로만 회전할 수 있게 되는 것이다.

한편 상기 웨지공급부(20)는 서로 마주보도록 설치되는 지지판(29)과, 상기 지지판(29)의 사이에 상하로 설치되는 2개의 롤러(23)로 구성되고 롤러(23)의 사이에 끼워진 웨지(103)의 양면에 맞닿도록 롤러(23)가 회전하면서 웨지(103)를 고정 자 로딩부(10)의 웨지보관부(13)로 공급해주는 제1롤러부(21)와, 상기 제1롤러부의 후방에 위치하는 것으로, 지지판(29)의 사이에 상하로 설치되는 2개의 롤러(23)로 구성되고 웨지(103)의 양면에 2개의 롤러(23)가 맞닿아 회전하면서 제1롤러부(21)로 웨지(103)가 공급되도록 하는 제2롤러부(22)와, 상기 제1롤러부(21)에 링크(27)로 연결되어 제1롤러부(21)가 회전하도록 작동시켜주는 웨지공급용 실린더(25)를 포함하여 구성된다.

상기 제1,2롤러부(21)(22)의 롤러(23)는 지지판(29)의 외측에 서로 맞물리도록 설치되는 기어(24)에 의해 회전하는 것으로, 상기 기어(24)는 웨지공급용 실린더(25)의 작동에 의해 구동된다.

한편 상기 제2롤러부(22)는 제1롤러부(21)의 작동에 의한 웨지(103)의 이동시 웨지(103)와 마찰되면서 자동으로 회전하는 것이다.

상기 웨지공급용 실린더(25)는 일측단이 힌지 고정됨으로써 실린더로드(26)의 작동을 통한 링크(27)의 구동이 원활하게 이루어지게 구성되는 것이다.

또한 상기 링크는(27) 상기 기어(24)와 원웨이 베어링(도시없음)을 통해 연결되어 실린더로드(26)의 전,후진을 통한 링크(27)의 작동시 기어(24)가 일방향으로만 회전하게 됨으로써 기어(24)에 연결된 롤러(23)가 일방향으로 회전하여 웨지보관부(13)로 웨지(103)의 공급이 가능하게 되는 것이다.

이와 같이 구성되는 웨지공급부(20)는 웨지공급용 실린더(25)의 작동을 통해 기어(24)와 롤러(23)를 구동시켜 웨지(103)를 공급함으로서 웨지(103)를 설계도면에 규정된 길이만큼 일정한 길이로 공급할 수 있게 되는 것이다.

한편 상기 제1롤러부(21) 및 제2롤러부(22)는 웨지(103)가 축방향 하중에 대한 저항력이 향상되도록 U자 형태로 벤딩하면서 웨지(103)를 이송시킨다. 상기 웨지(103)를 U자형태로 벤딩하기 위하여 롤러(23)의 외주면에 웨지(103)를 눌러주기 위한 볼록한 형상의 누름부(23a)가 형성되고 상기 롤러(23)와 맞닿아 회전하는 롤러(23)의 외주면에 누름부(23a)에 눌려지는 웨지가 끼워져 U자 형태로 웨지(103)가 형성되도록 하는 오목한 형상의 홈부(23b)가 더 형성된다.

한편 본 발명은 상기 제1,2롤러부(21)(22)를 통해 팽팽하게 긴장된 상태로 이동하는 웨지(103)가 긴장된 상태를 유지하면서 상기 웨지보관부(13)로 공급될 수 있도록 하는 웨지안내부(60)를 더 포함하여 구성된다.

상기 웨지안내부(60)는 상기 지지판(29)에 연결되고 상기 웨지공급부(20)를 통해 이동하는 웨지(103)가 안내될 수 있도록 중심부에 가이드홀(62)이 형성되어 있는 가이드판(61)과, 상기 가이드홀(62)을 통해 이동하는 웨지(103)가 상기 웨지보관부(13)의 삽입홀(14)으로 정확하게 삽입될 수 있도록 웨지(103)의 양측면을 가이드해주는 한 쌍의 가이드롤러(63)를 포함하여 구성된다.

한편 상기 절단부(30)는 고정자 로딩부(10)의 상부에 위치하여 웨지공급부(20)를 통해 이동되어 웨지보관부(13)의 삽입홀(14)에 삽입된 웨지(103)를 절단해 주는 것으로, 절단용 실린더(31)를 통해 커터날(32)을 작동하여 웨지(103)를 절단한다.

한편 웨지삽입부는 고정자 로딩부(10)의 하부에 위치하고 웨지삽입용 실린더(41)에 의해 작동되는 삽입대(42)를 통해 웨지보관부(13)의 삽입홀(14)에 끼워져 있는 웨지(103)를 고정자(100)의 슬롯(101)에 밀어 넣도록 구성되는 것이다.

즉 삽입대(42)가 웨지보관부(13)의 삽입홀(14)에 삽입됨과 동시에 삽입홀(14) 내부의 웨지(103)를 삽입홀(14)과 동일한 평면상에 위치한 고정자(100)의 슬롯(101)으로 밀어줌으로서 웨지가 삽입되는 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 고정자 웨지 삽입장치의 작동 및 이에 따른 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 고정자 로딩부(10)의 안착틀(11)에 고정자(100)를 끼워 결합한다. 이때 고정자(100)는 안착틀(11)에 형성된 가이드돌기(12)를 통해 가이드 되면서 안착틀(11)에 끼워짐으로써 웨지보관부(13)의 삽입홀(14)과 슬롯(101)이 동일선상에 위치하게 되어 웨지(103)의 슬롯(101) 삽입이 가능하게 된다.

이렇게 고정자(100)가 설치되면 웨지공급용 실린더(25)가 한번의 스트로크로 작동하게 되고 웨지공공급용 실린더(25)의 작동에 연동되어 제1롤러부(21)와 제2롤러부(22)가 구동되고 상기 제1,2롤러부(21)(22)의 롤러(23) 사이에 끼워진 웨지(103)가 이송되며 웨지안내부(60)를 통해 안내되어 웨지보관부(13)의 삽입홀(14)에 끼워진다.

상기 웨지(103)가 삽입홀(14)에 끼워지면 절단기(31)가 작동되어 웨지(103)를 절단한다.

이후 회전수단(50)의 기어작동 실린더(53)가 작동하여 렉기어(51)와 피니언기어(52) 작동되고 피니언기어(52)에 벨트(54)로 연결되는 회전축(16)이 회전함으로써 웨지보관부(13), 안착틀(11), 안착틀(11)에 끼워진 고정자(100)가 회전하게 되는 것이다.

이때 상기 회전수단(50)의 작동에 의해 회전되는 고정자 로딩부(10)는 삽입홀(14) 및 슬롯(101)의 간격만큼 회전함으로써 웨지(103)의 연속적인 공급이 가능하게 되는 것이다.

이렇게 웨지(103)가 웨지보관부(13)의 삽입홀(14)에 삽입되어 절단되고 회전수단(50)이 회전하게 되면 상기 웨지삽입부(40)의 웨지삽입용 실린더(41)에 의해 작동하여 삽입대(42)를 웨지보관부(13)의 삽입홀(14)에 밀어 넣게 되고, 이렇게 삽입되는 삽입대(42)에 의해 웨지(103)가 고정자(100)의 슬롯(101)으로 끼워지게 됨으로써, 본 발명의 1사이클 작동이 완료된다.

이와 같이 작동되는 본 발명은 크게 웨지공급부(20)를 통한 웨지이송과, 절단부(30)를 통한 웨지절단, 고정자 로딩부(10)의 회전을 통한 고정자 (100)회전, 웨지삽입부(40)를 통한 웨지삽입 4단계가 1사이클로 회전되면서 작동하는 것으로, 연속적인 웨지 삽입이 가능하게 구성되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그 와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1 은 일반적인 고정자의 형상을 나타낸 예시도,

도 2 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 정면도,

도 3 은 본 발명의 설치상태를 나타낸 평면도,

도 4 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 측면도,

도 5 는 본 발명의 작동에 의한 웨지 삽입상태를 나타낸 예시도,

도 6 은 본 발명의 롤러부의 구조를 나타낸 예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 고정자 로딩부 (11) : 안착틀

(12) : 가이드돌기 (13) : 웨지보관부

(14) : 삽입홀 (15) : 본체부

(16) : 회전축 (20) : 웨지공급부

(21) : 제1롤러부 (22) : 제2롤러부

(23) : 롤러 (23a) : 누름부

(23b) : 홈부 (24) : 기어

(25) : 웨지공급용 실린더 (26) : 실린더로드

(27) : 링크 (28) : 힌지

(29) : 지지판 (30) : 절단부

(31) : 절단용 실린더 (32) : 커터날

(40) : 웨지삽입부 (41) : 웨지삽입용 실린더

(42) : 삽입대 (50) : 회전수단

(51) : 렉기어 (52) : 피니언기어

(53) : 기어작동 실린더 (54) : 벨트

(60) : 웨지안내부 (61) : 가이드판

(62) : 가이드홀 (63) : 가이드롤러

(100) : 고정자 (101) : 슬롯

(102) : 코일 (103) : 웨지

Claims

내주면 둘레를 따라 원주방향으로 다수의 슬롯이 형성되고 상기 슬롯에 코일이 감겨지며 상기 슬롯의 입구부에 삽입되어 슬롯을 차폐하는 웨지를 포함하여 구성되는 고정자의 웨지 삽입장치에 있어서,

일단이 회전수단과 연결되어 슬롯의 간격만큼씩 일방향으로 회전가능하도록 구성되고 타단으로는 고정자가 끼워지며, 상기 고정자의 슬롯에 대응되도록 형성되고 슬롯과 동일선상에 위치하여 슬롯에 삽입하고자 하는 웨지가 놓여지는 삽입홀을 포함하여 구성된 고정자 로딩부;

상기 웨지의 양면에 맞닿아 회전하는 롤러를 통해 웨지보관부의 삽입홀에 일정한 길이 단위로 웨지를 공급해주는 웨지공급부;

상기 삽입홀에 끼워진 웨지를 절단해주는 절단부;

상기 삽입홀에 끼워져 있는 웨지를 고정자의 슬롯으로 밀어 넣어 슬롯에 웨지가 설치되도록 하는 웨지삽입부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기 고정자의 웨지 삽입 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 고정자 로딩부는, 본체부;

상기 본체부에 회전가능하도록 끼워지고 일측단이 상기 회전수단에 연결되어 회전수단의 작동에 의해 회전되는 회전축;

상기 회전축의 타단에 설치되어 회전되고 고정자의 슬롯에 대응되고 슬롯에 삽입하기 위한 웨지가 삽입되어 지는 다수의 삽입홀이 구비된 웨지보관부;

상기 웨지보관부의 일측으로 결합되고, 원형으로 형성되며 고정자의 슬롯이 삽입홀과 동일직선상에 위치하도록 가이드되면서 고정자가 끼워질 수 있도록 외주면 둘레를 따라 일정간격으로 다수의 가이드돌기가 형성되어 있는 안착틀;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기 고정자의 웨지 삽입 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 웨지공급부는, 웨지의 양면에 2개의 롤러가 맞닿아 회전하도록 구성되되, 롤러의 맞닿는 면이 하나는 볼록한 형상으로 형성되고 다른 하나는 오목한 형상으로 형성되어 웨지를 U형태로 벤딩함과 동시에 웨지를 일방향으로 이동시켜주는 제1롤러부;

상기 제1롤러부와 이격되도록 위치하고 웨지의 양면에 2개의 롤러가 맞닿도록 구성되어 웨지의 이동시 웨지에 마찰되면서 2개의 롤러가 회전하되, 롤러의 맞닿는 면이 하나는 볼록한 형상으로 형성되고 다른 하나는 오목한 형상으로 형성되어 웨지를 U형태로 벤딩함과 동시에 웨지를 일방향으로 이동시켜주는 제2롤러부;

상기 제1롤러부에 링크로 연결되어 제1롤러부를 작동시켜주는 실린더; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기 고정자의 웨지 삽입 장치.