KR101035433B1 - 장방형 단면 와이어의 에지 방향 굽힘 가공 방법 및 굽힘 가공 장치 - Google Patents

장방형 단면 와이어의 에지 방향 굽힘 가공 방법 및 굽힘 가공 장치 Download PDF

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Abstract

에지 방향 굽힘 가공 방법 및 장치는 긴 변(B)과 짧은 변(A1)을 갖는 장방형 단면을 갖는 장방형 단면 와이어(15)를 긴 변(B)을 포함하는 와이어의 표면을 가압하고 짧은 변(A1)을 포함하는 와이어의 표면에 접촉하여 와이어를 유지하는 방식으로 구속하기 위한 구속 기구(57)와, 상기 장방형 단면 와이어(15)를 에지 방향으로 굽히기 위한 외측 가이드(59) 및 회전 기구(60)를 포함한다. 구속 기구(57)는 와이어(15)의 일부를 와이어의 탄성 변형의 범위 내에서 짧은 변(A1)의 길이보다 짧은 구속 치수(A1-A2)로 구속하고, 회전 기구(60)는 구속 기구(57)와 접촉하는 와이어의 짧은 변(A1)에서 에지 방향으로 와이어(15)를 굽힌다.
장방형 단면 와이어, 코일, 구속 기구, 외측 가이드, 회전 기구

Description

장방형 단면 와이어의 에지 방향 굽힘 가공 방법 및 굽힘 가공 장치 {EDGEWISE BENDING PROCESSING METHOD FOR RECTANGULAR WIRE AND BENDING PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 장방형 단면 와이어를 에지 방향 굽힘 가공하는 기술에 관한 것으로, 특히 에지 방향 굽힘 가공 시에 와이어의 내주부가 부풀어오르는 것을 억제하는 기술에 관한 것이다.
종래, 모터의 고정자 또는 로터에 단면이 둥근 와이어를 감아 코일을 제공하는 기술이 사용되고 있다. 그러나, 최근에는 슬롯에 대한 도체의 점적율(space factor)을 상승시키는 기술의 하나로서 장방형 단면 와이어를 에지 방향으로 감아서 코일을 형성하는 기술이 제안되어 있다.
예를 들어 일본특허출원공개 제2004-80860호에 개시된 모터 부품 및 이의 제조 방법에 따르면, 2개의 원추 롤러를 사용하여 와이어를 단속적으로 가압하는 방식으로 연속적인 굽힘부 및 직선부를 갖는 코일이 제조될 수 있다.
원추 롤러로 직선 형상으로 긴 장방형 단면 와이어를 압연할 경우, 장방형 단면 와이어는 2개의 원추 롤러 사이에 형성된 단면이 사다리꼴인 공간에 일치하도록 성형되어 와이어는 외주가 얇고 내주가 두꺼운 단면을 갖는다. 이 압연에 의해 서, 외주부를 형성하는 재료가 전후로 압착되어 압연된 부분을 연장하여 굽힘부(코너부)를 형성한다. 원추 롤러를 사용한 이 부분적인 압연은 결과적으로 연속적인 굽힘부 및 직선부를 갖는 코일을 형성한다. 압연 후에, 장방형 단면 와이어는 절연 재료로 전체적으로 피복된다.
또한, 일본특허출원공개 제2006-288025호는 와이어의 내측이 롤러에 의해 지지되는 동안 장방형 단면 와이어가 지그로 에지 방향으로 감는, 장방형 코일, 장방형 코일의 제조 방법 및 장방형 코일의 제조 장치를 개시한다. 이 기술은 에지 방향 굽힘 가공 시에 코일의 내측이 부풀어오르는 것을 방지할 수 있어, 전기 저항의 편차 형성을 억제할 수 있다.
장방형 단면 와이어가 에지 방향으로 구부러질 때, 와이어의 굽힘부는 외주가 얇고 내주가 두껍다. 이는 에지 방향 굽힘 가공이 원추 롤러를 사용하여 장방형 단면 와이어를 구부리는 일본특허출원공개 제2004-80860호의 원리와 동일한 현상을 일으키기 때문이다. 구체적으로, 에지 방향 굽힘 가공에서 외주의 굽힘부는 내주측에서 굽힘부를 압축하는 압력 하에서 연장되어 와이어를 형성하는 재료의 전달을 유발하여, 두께의 변화를 일으킨다.
장방형 단면 와이어의 단면에서, 내주에서의 굽힘부의 짧은 변이 외주에서의 것보다 넓다면, 완성된 코일의 인접하는 와이어 사이에 간극이 형성될 수 있다. 다시 말해, 코일이 고정자 또는 로터의 슬롯에 장착될 때, 이러한 간극은 슬롯에 대한 코일의 점적율을 저하시키기 쉽다.
따라서, 일본특허출원공개 제2006-288025호에서, 와이어의 두께와 같은 폭을 갖는 홈이 형성된 롤러의 홈에, 절연 피복으로 미리 피복된 장방형 단면 와이어가 삽입되고, 그런 후 와이어가 굽힘 지그에 의해서 에지 방향으로 굽혀지는 방식으로 코일이 제조되어, 내주측에서 코일이 부풀어오르는 것을 방지한다.
그러나, 일본특허출원공개 제2006-288025호와 같은 종래의 기술에서도 슬롯에 장착된 코일의 점적율을 충분하게 증가시킬 수 없다는 문제가 있었다.
차량을 구동하기 위해 사용되는 모터는 특히 소형화 및 고출력화가 요구되고 있다. 따라서, 로터 또는 고정자의 슬롯에 대한 도체의 점적율을 더욱 높게 하는 것이 점점 요구되고 있다.
일본특허출원공개 제2004-80860호에서, 장방형 단면 와이어로 만들어진 코일의 굽힘부가 의도적으로 사다리꼴 단면 형상으로 변형된다. 따라서, 완성된 코일에서, 굽힘부는 내주가 두껍고 외주가 얇아, 인접하는 장방형 단면 와이어가 내주측에서 서로 간섭하게 한다. 결과적으로, 도체는 슬롯에 대해 더 높은 점적율을 제공할 수 없다.
한편, 일본특허출원공개 제2006-288025호에서는, 일본특허출원공개 제2004-80860호의 문제를 해결하기 위해서 장방형 단면 와이어 단면에서의 짧은 변의 길이와 같은 폭의 홈을 갖는 롤러가 에지 방향 굽힘을 위해 사용된다. 장방형 단면 와이어 단면의 짧은 변의 길이와 같은 폭의 홈을 갖는 롤러를 사용하여 장방형 단면 와이어를 에지 방향으로 굽힘 가공함으로써 장방형 단면 와이어의 소성 영역에서의 변형을 회피할 수 있었다.
이는 장방형 단면 와이어가 에지 방향 굽힘 가공 시에 롤러의 홈 폭 이상의 치수로 변화될 수 없기 때문에, 내주측에서 굽힘부로부터 압착된 재료가 외주측을 향해서 갈 수 밖에 없기 때문이다. 이는 내주측에서 장방형 단면 와이어의 소성 변형을 회피하여 장방형 단면 와이어의 짧은 변의 길이를 유지하기 위한 것이다.
그러나, 출원인은 일본특허출원공개 제2006-288025호에 개시된 기술도 장방형 단면 와이어의 짧은 변의 길이의 약간의 증가를 유발하고 있다는 것을 조사 및 확인하였다. 따라서, 슬롯에 대한 코일의 점적율이 충분하게 향상될 수 없다는 것을 발견하였다.
장방형 단면 와이어의 짧은 변의 길이의 약간의 증가가 탄성 영역에서의 변형에 기인한 것으로 생각할 수 있다. 와이어의 짧은 변의 길이와 같은 폭의 홈을 갖는 롤러가 이용되는 경우에, 와이어는 또한 탄성 변형된다. 따라서, 와이어가 에지 방향 굽힘 가공 후에 롤러로부터 해제되면 와이어의 탄성 변형된 부분이 원래의 형상으로 복원되고 따라서 와이어의 짧은 변은 약간 증가된다.
에지 방향 굽힘 가공 시의 탄성 변형에 기인한 장방형 단면 와이어의 짧은 변의 길이의 증가는 단지 조금이다. 그러나, 코일을 형성하기 위해서 장방형 단면 와이어를 10턴 이상 감아야 하고 따라서 와이어의 짧은 변의 길이의 증가는 축적된다. 이는 슬롯에 대한 도체의 점적율의 감소를 유발한다.
소형화 및 고출력화가 더욱 요구되고 있는 차량용 모터에 사용하는 코일에서는, 탄성 변형에 기인한 장방형 단면 와이어의 짧은 변의 길이의 이러한 약간의 증가는 바람직하지 않다.
본 발명은 상기 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 에지 방향 굽힘 가공 시 에 내주에서의 와이어의 짧은 변의 길이의 증가가 최소화될 수 있는 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법 및 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(1) 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법이며, 긴 변과 짧은 변을 갖는 장방형 단면을 갖는 장방형 단면 와이어를, 상기 긴 변을 포함하는 와이어의 표면을 가압하고 짧은 변을 포함하는 와이어의 표면과 접촉하여 와이어를 유지하는 방식으로 구속 수단에 의해서 구속하는 단계와, 상기 장방형 단면 와이어를 굽힘 수단에 의해서 에지 방향으로 굽히는 단계를 포함하고, 상기 구속 수단은 와이어의 일부를 와이어의 탄성 변형의 범위 내에서 와이어의 짧은 변의 길이보다 짧은 구속 치수로 구속하고, 상기 굽힘 수단은 상기 구속 수단과 접촉하고 있는 와이어의 짧은 변에서 에지 방향으로 와이어를 굽히는 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법을 제공한다.
(2) 방법 (1)에서, 바람직하게는, 상기 장방형 단면 와이어는 피복 재료로 피복되어 있다.
(3) 방법 (1) 또는 (2)에서, 바람직하게는, 상기 구속 수단은, 긴 변을 포함하는 장방형 단면 와이어의 표면을 가압하는 플랜지부와, 상기 플랜지부에 대면하여 제공된 기부와, 상기 기부를 통해 삽입된 축부와, 상기 구속 치수에 상당하는 두께를 갖는 스페이서를 포함하고, 상기 스페이서에는 축부와 플랜지부를 접속하는 접속 부분에 대면하는 코너부에 모따기부가 형성되어 있다.
(4) 방법 (1) 내지 (3) 중 하나에서, 바람직하게는, 상기 장방형 단면 와이어를 이송 수단에 의해서 이송하는 제1 단계와, 상기 와이어를 클램프 수단에 의해서 제 위치에 유지하고 상기 와이어를 구속 수단에 의해서 구속하는 제2 단계와, 상기 와이어가 클램프 수단에 의해 유지되는 동안에 와이어를 굽힘 수단에 의해서 에지 방향으로 굽히는 제3 단계와, 상기 클램프 수단 및 상기 구속 수단으로부터 장방형 단면 와이어를 해제하는 제4 단계를 포함하고, 상기 제1 내지 제4 단계가 반복적으로 수행된다.
(5) 본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 장치이며, 긴 변과 짧은 변을 갖는 장방형 단면을 갖는 장방형 단면 와이어를, 상기 긴 변을 포함하는 와이어의 표면을 가압하고 짧은 변을 포함하는 와이어의 표면과 접촉하여 와이어를 유지하는 방식으로 구속하는 구속 수단과, 상기 장방형 단면 와이어를 에지 방향으로 굽히기 위한 굽힘 수단을 포함하고, 상기 구속 수단은 와이어의 일부를 와이어의 탄성 변형의 범위 내에서 와이어의 짧은 변의 길이보다 짧은 구속 치수로 구속하고, 상기 굽힘 수단은 상기 구속 수단과 접촉하고 있는 와이어의 짧은 변에서 에지 방향으로 와이어를 굽히는 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 장치를 제공한다.
(6) 장치 (5)에서, 바람직하게는, 상기 구속 수단은, 긴 변을 포함하는 장방형 단면 와이어의 표면을 가압하는 플랜지부와, 상기 플랜지부에 대면하여 제공된 기부와, 상기 기부를 통해 삽입된 축부와, 상기 구속 치수에 상응하는 두께를 갖는 스페이서를 포함하고, 상기 스페이서에는 상기 축부와 상기 플랜지부를 접속하는 접속 부분에 대면하는 코너부에 모따기부가 형성된다.
본 발명에 따른 장방형 단면 와이어를 위한 상기 에지 방향 굽힘 가공 방법의 작용 및 효과에 대해서 아래에서 설명한다.
상기 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법 (1)은, 긴 변과 짧은 변을 갖는 장방형 단면을 갖는 장방형 단면 와이어를, 상기 긴 변을 포함하는 와이어의 표면을 가압하고 짧은 변을 포함하는 와이어의 표면과 접촉하여 와이어를 유지하는 방식으로 구속 수단에 의해서 구속하는 단계와, 상기 장방형 단면 와이어를 굽힘 수단에 의해서 에지 방향으로 굽히는 단계를 포함하고, 상기 구속 수단은 와이어의 일부를 와이어의 탄성 변형의 범위 내에서 와이어의 짧은 변의 길이보다 짧은 구속 치수로 구속하고, 상기 굽힘 수단은 상기 구속 수단과 접촉하고 있는 와이어의 짧은 변에서 에지 방향으로 와이어를 굽힌다.
모터용으로 이용될 일부 코일은 장방형 단면 와이어를 에지 방향으로 굽힘으로써 제조된다. 많은 경우, 이 장방형 단면 와이어는 구리와 같은 금속 도체로 만들어진다.
상술한 것과 같이, 이러한 코일은 통상적으로 탄성 변형의 영향을 고려하지 않고 제조되었다. 이는 구리가 탄성적으로 변형되기 힘들기 때문일 것이다.
장방형 단면 와이어뿐만 아니라 대부분의 재료는 압력을 받으면 소성 변형되고 탄성적으로 변형된다. 따라서 압력이 제거되면, 소성 변형된 각 재료의 형상은 변화없이 유지되지만 탄성 변형된 각 재료의 형상은 변형량만큼 복귀된다.
이 현상은 또한 장방형 단면 와이어가 에지 방향으로 굽혀질 때에도 발생한다. 출원인은 상술한 것과 같이 일본특허출원공개 제2006-288025호에 개시된 방법에 따라 장방형 단면 와이어가, 긴 변을 포함하는 표면이 가압 및 구속된 상태에서, 에지 방향으로 굽혀질 때, 정방형 단면 와이어의 짧은 변의 길이가 탄성 변형에 기인하여 약간 증가된다는 것을 확인하였다.
에지 방향 굽힘 가공에서 구속 수단에 의한 장방형 단면 와이어의 구속 치수는 장방형 단면 와이어의 탄성 변형 범위를 고려하여 탄성 변형으로부터 기인한 복원량을 예상하여 구속 치수가 와이어의 짧은 변의 길이보다 짧도록 결정된다. 와이어가 이러한 구속으로 에지 방향으로 굽혀질 때, 와이어의 짧은 변의 길이는 굽힘 가공 전후에서 동일하게 유지될 수 있다.
전술한 것과 같이, 에지 방향 굽힘 가공에서 장방형 단면 와이어의 짧은 변의 길이가 유지될 수 있는 구성은 장방형 단면 와이어를 에지 방향으로 굽힐 때 치수 정밀도가 요구되는 경우 중요하다.
예를 들면, 차량 모터의 고정자에 사용되는 코일은 고정자의 슬롯에 위치될 때 코일 점적율을 향상시키는 것이 필수적으로 요구된다. 탄성 변형은 에지 방향으로 굽혀진 장방형 단면 와이어의 각각에는 거의 영향을 미치지 않는다. 그러나, 장방형 단면 와이어를 10턴 이상 감아서 만들어진 완성된 코일에서, 코일 점적율은 코일이 슬롯에 장착되어야야 하기 때문에 정밀도에 의존한다.
에지 방향 굽힘 가공에 의해서 제조된 코일이 탄성 변형에 기인하여 내주측에서 부풀어오르는 경우, 슬롯에 대한 코일의 점적율은 수 퍼센트만큼 변화되고, 이는 출원인에 의해서 확인되었다. 소형화 및 고출력화가 엄격하게 요구되는 차량 모터 등에서 사용될 코일에 대하여, 코일 점적율은 탄성 변형의 영향도 고려하여 증가되는 것이 요구된다.
더욱이, 상기 방법 (2)에서, 장방형 단면 와이어는 피복 재료로 피복된다. 따라서, 와이어의 짧은 변의 길이는 에지 방향 굽힘 가공 시에 피복 재료의 탄성 변형에 의해서 영향을 받고 따라서 탄성 변형에 기인하여 에지 방향 굽힘 가공 후에 증가되는 경향이 있다.
에지 방향으로 굽혀질 때 장방형 단면 와이어의 내주와 외주 사이의 길이의 차이에 기인하여 내주에서 와이어의 짧은 변의 길이가 증가되는 문제에 비추어, 긴 변을 포함하는 와이어의 표면을 구속하는 동안 장방형 단면 와이어를 에지 방향으로 굽히는 것도 생각할 수 있는 기술이다. 그러나, 단순히 짧은 변의 길이에서 와이어를 구속하는 것은 와이어의 탄성 변형을 유발할 수도 있다. 에지 방향 굽힘 가공에서 구속이 해제됨에 따라서, 탄성 변형된 부분이 그 원래 형상으로 복원된다. 이는 상술한 것과 같이 탄성 변형에 기인하여 와이어의 굽혀진 부분의 짧은 변의 길이를 약간 증가시키는 현상을 유발한다.
예를 들면, 모터의 고정자에 사용되는 코일이 장방형 단면 와이어를 에지 방향으로 굽힘으로써 제조될 때, 이 와이어는 종종 절연 피복 수지 재료로 피복된 구리 도체로 만들어진다. 절연 피복 재료는 예를 들면 에나멜, 폴리아미드 및 아미드이미드로 만들어져서, 탄성 변형에 의해서 치수가 크게 변화되기 쉽다.
수지는 일반적으로 금속보다 큰 탄성 변형율을 갖는다. 따라서, 장방형 단면 와이어는 예를 들어 피복 수지 재료로 피복된 때, 와이어의 짧은 변의 길이는 에지 방향 굽힘 가공 후에 와이어의 굽힘 부분의 탄성 변형된 부분이 복원되기 때문에 증가되기 쉽다.
따라서, 에지 방향 굽힘을 위한 구속 수단에 의한 구속 치수는 바람직하게는 장방형 단면 와이어의 구리 재료뿐만 아니라 절연 피복 재료의 탄성을 고려하여 결정된다. 이는 장방형 단면 와이어의 짧은 변의 길이를 에지 방향 굽힘 가공 전후에 동일하게 유지하는 것을 가능하게 한다.
방법 (3)에서, 구속 수단은, 긴 변을 포함하는 장방형 단면 와이어의 표면을 가압하는 플랜지부와, 상기 플랜지부에 대면하여 제공된 기부와, 상기 기부를 통해 삽입된 축부와, 상기 구속 치수에 상당하는 두께를 갖는 스페이서를 포함하고, 상기 스페이서에는 축부와 플랜지부를 접속하는 접속 부분에 대면하는 코너부에 모따기부가 형성되어 있다. 구속 치수는 장방형 단면 와이어를 항상 일정 치수로 구속하는 스페이서에 의해서 보장된다. 또한 에지 방향 굽힘 후에 장방형 단면 와이어의 짧은 변의 길이를 예측하여 치수를 결정하는 것이 가능하다.
플랜지부에 의해서 기부에 대해 장방형 단면 와이어를 직접 가압하는 기술에 의해 장방형 단면 와이어가 구속되는 경우, 장방형 단면 와이어를 가압할 때 기부가 하강되고, 축부가 신장되고, 그리고 플랜지부가 기울어지게 되는 문제가 발생할 수도 있다.
한편, 스페이서의 사용은 플랜지부의 기울어짐을 억제하여, 장방형 단면 와이어가 축부의 신장 및 기부의 하강의 어떠한 영향도 없이 에지 방향으로 굽혀지는 것을 허용한다. 축부 및 플랜지부가 일체형 부품으로 형성되는 경우, 축부와 플랜지부 사이의 접속 부분은 응력 집중을 방지하기 위하여 둥근 부분으로 형성되어야만 한다. 이 둥근 부분은 장방형 단면 와이어의 형성에 영향을 미칠 수도 있다. 그러나, 스페이서의 사용은 장방형 단면 와이어가 축부와 플랜지부 사이의 이러한 접속 부분에 의해서 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
스페이서에는 플랜지부와 축부 사이의 접속 부분에 대면하는 코너부에 모따기부가 형성된다. 따라서, 스페이서는 응력 집중을 완화하기 위하여 형성된 접속 부분의 둥근 부분과 접촉하게 되는 것이 방지된다.
방법 (4)에서, 상기 장방형 단면 와이어를 이송 수단에 의해서 이송하는 제1 단계와, 상기 와이어를 클램프 수단에 의해서 제 위치에 유지하고 상기 와이어를 구속 수단에 의해서 구속하는 제2 단계와, 상기 와이어가 클램프 수단에 의해 유지되는 동시에 와이어를 굽힘 수단에 의해서 에지 방향으로 굽히는 제3 단계와, 상기 클램프 수단 및 상기 구속 수단으로부터 장방형 단면 와이어를 해제하는 제4 단계가 반복된다.
따라서, 제4 단계 직후에 제1 단계가 수행될 수 있어, 에지 방향 굽힘 가공 단계의 반복을 효과적으로 가능하게 한다.
제1 단계에서 장방형 단면 와이어를 공급하도록 구성된 이송 수단은 구속 수단 및 굽힘 수단과는 독립된 기구로 구성된다. 제2 내지 제4 단계가 수행되는 동안, 이송 수단은 바람직하게는 원래 위치로 복귀된다. 따라서, 제1 단계가 제4 단계의 종료 직후에 개시될 수 있다.
구성 (5)에서, 장치는 긴 변과 짧은 변을 갖는 장방형 단면을 갖는 장방형 단면 와이어를, 상기 긴 변을 포함하는 와이어의 표면을 가압하고 짧은 변을 포함하는 와이어의 표면과 접촉하여 와이어를 유지하는 방식으로 구속하는 구속 수단과, 상기 장방형 단면 와이어를 에지 방향으로 굽히기 위한 굽힘 수단을 포함하고, 상기 구속 수단은 와이어의 일부를 와이어의 탄성 변형의 범위 내에서 와이어의 짧은 변의 길이보다 짧은 구속 치수로 구속하고, 상기 굽힘 수단은 상기 구속 수단과 접촉하고 있는 와이어의 짧은 변에서 에지 방향으로 와이어를 굽힌다. 에지 방향으로 굽혀진 장방형 단면 와이어가 구속 수단으로부터 해제되고 와이어의 탄성 변형된 부분이 원래 형상으로 복귀되는 때조차도, 와이어의 짧은 변의 길이의 증가는 방지될 수 있다.
구성 (6)에서, 구속 수단은 긴 변을 포함하는 장방형 단면 와이어의 표면을 가압하는 플랜지부와, 상기 플랜지부에 대면하여 제공된 기부와, 상기 기부를 통해 삽입된 축부와, 상기 구속 치수에 상응하는 두께를 갖는 스페이서를 포함하고, 상기 스페이서에는 상기 축부와 상기 플랜지부를 접속하는 접속 부분에 대면하는 코너부에 모따기부가 형성된다. 구속 수단에 의한 구속 치수는 스페이서의 두께(높이)에 따라 결정된다. 따라서, 구속 수단의 기계적인 변경에 따른 치수 오차가 유발되지 않는다. 따라서, 에지 굽힘 가공 후 장방형 단면 와이어의 짧은 변의 길이의 증가를 높은 정밀도로 방지하는 것이 가능하다.
도 1은 바람직한 실시예의 에지 방향 굽힘 가공 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 취한 굽힘 유닛의 단면도이다.
도 3은 본 실시예의 에지 방향 굽힘 가공 장치에 의해 제조되는 코일의 외관 사시도이다.
도 4는 에지 방향 굽힘 가공 장치에 의해서 장방형 단면 와이어가 에지 방향으로 굽혀진 상태를 도시하는 개략 평면도이다.
도 5는 외측 가이드가 원래 위치로 복귀하여 장방형 단면 와이어를 해제한 상태를 도시하는 개략 평면도이다.
도 6은 와이어의 2번째 부분을 에지 방향으로 굽히기 위해 이송 기구에 의해 장방형 단면 와이어가 이송된 상태를 도시하는 개략 평면도이다.
도 7은 장방형 단면 와이어의 2번째 부분이 에지 방향으로 굽혀진 상태를 도시하는 개략 평면도이다.
도 8은 장방형 단면 와이어의 4번째 부분이 에지 방향으로 굽혀진 상태를 도시하는 개략 평면도이다.
도 9는 장방형 단면 와이어가 플랜지부에 의해서 가압된 상태를 도시하는 확대 단면도이다.
도 10은 본 실시예에서 장방형 단면 와이어의 탄성 변형과 면압 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구현한 에지 방향 굽힘 가공 방법 및 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
우선, 본 실시예의 에지 방향 굽힘 가공 방법 및 장치의 구성을 설명한다. 도 1은 본 실시예의 에지 방향 굽힘 가공 장치의 개략 구성도이다.
에지 방향 굽힘 가공 장치(50)는, 장방형 단면을 갖는 장방형 단면 와이어(이하, 단순히 "와이어"라고 함)(15)가 둘레에 감기는 보빈을 유지하는 언코일러(51)와, 보빈으로부터 와이어(15)를 풀어서 이송하는 이송 수단으로서 역할을 하는 이송 기구(52)와, 이송 방향으로의 이동에 대항하여 와이어(15)를 유지하기 위한 클램프 수단으로서 역할을 하는 클램프 기구(53)와, 에지 방향 굽힘을 수행하기 위한 굽힘 수단으로서 역할을 하는 굽힘 유닛(55)을 포함한다. 굽힘 유닛(55)은 기어 등을 통해 구동 전달 가능하게 굽힘 유닛(55)에 인접하여 위치된 회전 구동 기구(54)에 결합된다.
이송 기구(52)는 언코일러(51)로부터 와이어(15)를 풀기 위하여 왕복식으로 이동하도록 구성된다. 이 이송 기구(52)는 와이어(15)를 끼워서 일정한 속도로 이송하도록 구성된다. 와이어(15)를 이송하는 위치설정 정확도가 중요하다. 따라서, 이송 기구(52)는 바람직하게는 서보 모터와 같은 높은 정확도로 위치설정이 가능한 기구이다.
보빈에 감긴 와이어(15)는 구리와 같은 낮은 전기 저항을 갖는 띠 형상의 재료로 만들어진다. 와이어의 표면에는 절연 피복(15a)이 피복되어 있다. 피복(15a)은 수십㎛의 두께를 갖고 에나멜, 폴리아미드 및 아미드이미드와 같은 고절연성 수지 재료로 만들어진다.
클램프 기구(53)는 와이어(15)가 이송 기구(52)에 의해 미리 정해진 거리만큼 이송된 후에 이송 방향으로의 이동에 대항하여 와이어(15)를 유지하도록 구성된 다.
이송 기구(52)는 와이어(15)를 이송한 후, 원래 위치로 복귀하여 하고, 따라서 와이어(15)를 한 차례 끼움 해제하여야 한다. 끼움 해제 전에, 와이어(15)는 위치적인 변위를 방지하기 위하여 클램프 기구(53)에 의해서 클램프된다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 취한 굽힘 유닛(55)의 단면도이다. 굽힘 유닛(55)은 기부(56), 구속 기구(57), 스페이서(58), 회전 기구(60) 및 회전 기구(60)에 부착된 외측 가이드(59)를 포함한다. 회전 기구(60)의 외주는 회전 구동 기구(54)의 회전력의 회전 기구(60)로의 전달을 위하여 기어와 결합된다. 따라서, 회전 구동 기구(54)가 구동되면, 회전 기구(60)는 회전된다. 회전 기구(60)의 회전 각은 와이어(15)의 에지 방향 굽힘을 허용할 정도이다. 본 실시예에서 와이어(15)는 90°의 각으로 굽혀질 것이고 따라서 회전 기구(60)의 회전 각은 90°로 설정된다. 회전 각은 와이어(15)의 스프링백을 고려해서 90°이상으로 설정될 수도 있다.
구속 기구(57)는 일체식으로 형성된 플랜지부(57a)와 축부(57b)를 포함한다. 구속 기구(57)는 기부(56)에 대하여 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 기부(56)를 향해 이동될 때, 구속 기구(57)는 짧은 변의 두께(길이)를 감소시키도록 와이어(15)의 일부를 압축한다.
스페이서(58)는 축부(57b) 둘레에 배치된 원통형 부재와 와이어(15)를 구속하기 위한 치수와 같은 두께(도 2에서 높이)를 갖는다. 이 구속 치수는 후에 설명된다. 스페이서(58)에는 플랜지부(57a)에 대면하는 코너부에 모따기부(58a)가 원 주 방향으로 형성된다. 구체적으로, 모따기부(58a)는 접속 부분(57d)의 둥근 부분과의 접촉을 피하기 위하여 구속 기구(57)의 플랜지부(57a)와 축부(57b)를 연결하는 접속 부분(57d)에 대면한다.
회전 기구(60)에는 기부(56)에 대하여 회전가능하도록 베어링 등이 제공된다. 따라서, 외측 가이드(59)는 회전 기구(60)의 회전과 연결하여 이동된다.
외측 가이드(59)는 또한 외측 가이드(59)가 와이어(15)를 유지 및 구속할 때 축부(57b)를 향해 이동되도록 축부(57b)에 대하여 수직 방향으로 이동 가능하다. 와이어(15)가 외측 가이드(59)에 의해서 가압된 후, 회전 기구(60)는 회전 구동 기구(54)에 의해서 회전되어, 와이어(15)를 에지 방향으로 굽힌다.
상기 구성을 갖는 본 실시예의 에지 방향 굽힘 가공 장치(50)는 다음과 같은 코일을 제조하도록 작동한다.
도 3은 에지 방향 굽힘 가공 장치(50)에 의해 제조되는 코일(10)의 외관 사시도이다. 코일(10)은 와이어(15)가 에지 방향으로 굽혀지는 것과 같은 방식으로 만들어진다. 구체적으로, 와이어(15)는 개시 단부(10a)와 종료 단부(10b) 사이에서 15턴 감긴다. 코일(10)의 형상은 도시하지 않은 모터의 고정자 또는 로터를 위한 요구되는 형상을 만족하도록 결정된다.
본 실시예에서, 고정자의 치부(치)는 고정자의 중심을 향해 테이퍼진 사다리꼴 형상을 갖는다. 따라서, 개시 단부(10a)측의 와이어(15)의 첫번째 턴은 종료 단부(10b)측의 15번째 턴과 1턴의 길이에서 차가 있다. 구체적으로, 15번째 턴은 첫번째 턴보다 짧다. 이 구성은 모터의 사양에 따라서 적절하게 변경될 수도 있 다. 물론, 턴수나 어느 단부(10a 또는 10b)가 고정자 또는 로터의 내측에 위치되어야만 할지를 적절하게 변경하는 것도 가능하다.
도 4 내지 도 8을 참조하여 코일(10)[와이어(15)]을 감는 공정을 설명한다. 도 4는 와이어(15)가 에지 방향으로 굽혀진 상태를 도시하는 개략 평면도이다. 도 5는 외측 가이드(59)가 원래 위치로 복귀되어 와이어(15)를 해제한 상태를 도시하는 개략 평면도이다. 도 6은 와이어(15)가 이송 기구(52)에 의해 이송된 상태를 도시한 개략 평면도이다. 도 7은 와이어(15)의 2번째 부분이 에지 방향으로 구부러져서 2번째 코너부를 형성한 상태를 도시하는 개략 평면도이다. 도 8은 와이어(15)의 4번째 부분이 에지 방향으로 구부러져서 4번째 코너부를 형성한 상태를 도시하는 개략 평면도이다.
와이어(15)를 에지 방향으로 굽히는 제1 단계에서, 와이어는 도 1에 도시된 것과 같이 언코일러(51)로부터 풀려서, 이송 기구(52)에 의해서 미리 정해진 길이(거리)만큼 이송된다. 이송 기구(52)는 척에 의해서 와이어(15)의 일부를 유지하고 이를 구동 기구에 의해서 미리 정해진 길이만큼 이송한다. 이 길이는 코일(10)의 형상에 따라 결정된다.
제2 단계에서, 미리 정해진 길이만큼 이송된 와이어(15)는 클램프 기구(53)에 의해서 이동에 대항하여 유지된다. 이송 기구(52)의 척은 그런 후 체결 해제되고 구속 기구(57) 및 외측 가이드(59)가 와이어(15)에 접촉하도록 이동되어 다음의 방식으로 이를 구속한다.
도 2에 도시된 것과 같이, 구속 기구(57)는 승강 기구를 포함한다. 이 승강 기구는 구속 기구(57)의 플랜지부(57a)를 이동시켜서 단면의 긴 변을 포함하는 와이어(15)의 표면의 일부를 가압한다.
플랜지부(57a)의 높이는 축부(57b)를 둘러싸는 스페이서(58)의 높이에 의해서 제한된다. 스페이서(58)의 높이는 와이어(15)의 짧은 변의 길이(즉, 두께)보다 약간 짧다. 이 치수는 도 9 및 도 10을 참조하여 이하에서 설명된다.
도 9는 와이어(15)가 플랜지부(57a)에 의해서 부분적으로 가압되는 상태를 도시하는 확대 단면도이다.
도 9에서, 와이어(15)는 두개의 대향하는 짧은 변(A1) 및 2개의 대향하는 긴 변(B)을 갖는 장방형 단면을 갖는 구리 재료(15b) 및 재료(15b)를 전체적으로 피복한 절연 피복(15a)으로 구성된다. 플랜지부(57a)는 와이어(15)의 일부를 가압하여 이의 짧은 변의 길이를 감소시킴으로써 와이어(15)를 구속한다. 이 때 압축량(거리)(A2)은 절연 피복(15a) 및 구리 재료(15b) 각각의 탄성 변형 범위 내로 설정된다.
도 10은 탄성 변형과 면압 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 그래프에서, 세로 축은 탄성 변형으로부터 유발되는 복귀량(거리)을 나타내고, 가로 축은 짧은 변(A1)에 따른 방향으로 인가되는 즉, 긴 변(B)을 포함하는 와이어(15)의 표면(도 9에서 상부면)에 인가되는 면압(D)을 나타낸다. 이 예에서, 절연 피복(15a)은 에나멜로 만들어진다. 그래프는 또한 구리 재료(15b)의 이의 탄성에 의한 복귀량인 구리의 탄성 복원량 "bd"["구리 탄성 복원량(bd)"], 절연 피복(15a)의 이의 탄성에 의한 복귀량인 에나멜의 탄성 복원량 "be"["에나멜 탄성 복원량(be)"], 및 와이어(15)의 전체 복귀량인 전체 탄성 복원량 "bd+be"을 나타낸다.
구리 탄성 복원량 "bd"은 구리 재료(15d)의 두께를 구리의 탄성 계수(Ed)["구리 탄성 계수(Ed)"]로 나누고 면압(D)으로 곱함으로써 산출된다. 에나멜 탄성 복원량 "be"은 절연 피복(15a)의 두께를 에나멜의 탄성 계수(Ee)("에나멜 탄성 계수(Ed)")로 나누고 면압(D)으로 곱함으로써 산출된다.
짧은 변(A1)에 따른 방향으로 인가된 면압(D)은 와이어(15)와 플랜지부(57a) 사이의 접촉 면적 등의 해석에 의해서 결정된다. 압축량(A2)은 전체 탄성 복원량 "bd+be"을 나타내는 그래프로부터 결정될 수 있다.
도 10의 가로 축에서, 플랜지부(57a)에 의해서 작용되는 와이어(15) 상의 면압(X)의 최대값이 표시된다. 따라서, 압축량(A2)이 전체 탄성 복원량 "bd+be"을 나타내는 직선과 최대값(X)을 나타내는 점선의 교차점에 의해서 결정된다. 이렇게 결정된 압축량(A2)을 짧은 변(A1)의 길이로부터 뺌으로써, 스페이서(58)의 높이가 결정된다.
와이어(15)가 구속 기구(57)에 의해 가압된 후, 와이어(15)는 또한 외측 가이드(59)에 의해서 가압된다. 가이드(59)는 와이어(15)가 용이하게 이송되도록 와이어(15)의 이송 전에는 대기 위치에 있다. 와이어(15)의 이송 후에 가이드(59)는 미리 정해진 위치로 이동되어 구속 기구(57)에 의해서 가압된다.
와이어(15)가 구속 기구(57) 및 외측 가이드(59)에 의해서 구속된 때, 이송 기구(52)는 고정 해제되어 이의 원래 위치로 복귀된다. 이 원래 위치로의 복귀는 바람직하게는 후속 제3 단계 동안 수행된다.
제3 단계에서, 와이어(15)는 에지 방향으로 굽혀진다. 와이어(15)를 에지 방향으로 굽히기 위하여, 구체적으로, 회전 기구(60)는 회전되고 따라서 회전 기구(60)의 상부면에 부착된 외측 가이드(59)도 짧은 변(A1)을 포함하는 와이어(15)의 표면을 가압하는 동시에 이동된다.
회전 기구(60)의 회전은 회전 구동 기구(54)로부터 전달된 동력에 의해서 유발된다. 회전 기구(60)는 베어링 등을 통해서 기부(56)에 의해서 회전 가능하게 지지되고 따라서 회전 구동 기구(54)에 의해서 회전된다.
와이어(15)는 와이어(15)의 짧은 변의 길이(두께)가 압축량(A2)만큼 감소되도록 플랜지부(57a)에 의해서 구속된다. 따라서, 에지 방향 굽힘 시에, 와이어(15)는 플랜지부(57a)의 하부면 및 기부(56)의 상부면에 의해서 형성된 간극 내로 가이드(59)에 의해서 가압된다. 그러나, 플랜지부(57a)는 둥글고, 낮은 외주(57c)를 갖기 때문에, 와이어(15)는 플랜지부(57a)의 하부면과 기부(56)의 상부면 사이의 간극 내로 매끄럽게 가압된다. 가압량(A2)이 대략 수십 ㎛이기 때문에, 상기 구성은 에지 방향 굽힘 가공을 달성할 수 있다.
제4 단계에서, 와이어(15)를 구속하는 구속 기구(57) 및 외측 가이드(59)는 다음과 같이 이동하여 와이어(15)를 구속 해제한다.
와이어(15)가 에지 방향으로 굽혀지고 나서, 외측 가이드(59)는 대기 위치로 이동되고 회전 기구(60)는 원래 위치로 회전 복귀된다. 이 때, 구속 기구(57)는 와이어(15)로부터 떨어져서 이동되어 구속력을 해제한다.
제1 단계로 복귀되어, 이송 기구(52)가 와이어(15)를 끼운 후 클램프 기 구(53)가 해제된다. 와이어(15)가 이송 기구(52)에 의해서 다시 미리 정해진 길이만큼 이송된다. 이 상태가 도 6에 도시된다. 그런 후, 제2 단계를 거쳐서, 제3 단계가 수행되어 도 7에 도시된 것과 같이 와이어(15)의 제2 부분을 에지 방향으로 굽혀서, 제2 코너부를 형성한다. 상술한 것과 같이, 와이어(15)는 이송 기구(52)에 의해서 정확하게 이송되고 따라서 와이어(15)는 미리 정해진 부분에서 에지 방향으로 굽혀질 수 있다.
상기 단계가 반복되어 도 8에 도시된 것과 같은 각 턴에 대해 와이어(15)를 감아서 코일(10)을 완성한다.
상기 구성 및 작동을 갖는 본 실시예의 에지 방향 굽힘 가공 장치(50)는 다음의 효과를 발휘할 수 있다.
상기와 같이 와이어(15)를 에지 방향으로 굽힘 가공하는 첫번째 효과로서, 코일(10)은 내주의 부풀어오름 없이 형성될 수 있다.
기부(56)의 상부면으로부터 정해진 거리로 이격된 플랜지부(57a)의 사용에 의해 와이어(15)를 에지 방향으로 굽히기 위한 상기 에지 방향 굽힙 가공에 의해서, 코일(10)이 소성 변형에 기인하여 내주에서 부풀어오르는 것을 방지할 수 있다. 에지 방향 굽힘 가공은 와이어(15)의 짧은 변을 일정 길이[A1(짧은 변)-A2(압축량)]로 감소시키도록 코일(10)의 내주부를 형성할 와이어(15)의 부분을 가압함으로써 수행된다. 따라서, 코일(10)이 탄성 변형에 기인하여 내주에서 부풀어오르는 것을 방지할 수 있다.
와이어(15)는 와이어(15)의 탄성 변형을 고려하여 구속 기구(57)에 의해서 가압된 부분에서 상술된 것과 같이 에지 방향으로 굽혀진다. 따라서, 에지 방향 굽힘 가공 후에 코일(10)은 내주에서 부풀어오르지 않아서 코일(10)이 고정자의 슬롯에 장착될 때 코일 점적율을 향상시킨다.
코일(10)이 차량 모터의 고정자용으로 사용되기 위하여, 고정자의 슬롯에 위치될 때 코일(10)의 점적율은 아주 중요하다. 에지 방향으로 굽혀진 와이어(15)의 탄성 변형이 각 턴의 짧은 변(A1)에 많은 영향을 미치지는 않는다. 그러나, 10턴 이상의 와이어(15)를 갖는 완성된 코일(10)이 슬롯에 삽입되어야 하고 따라서 와이어(15)의 탄성 변형된 부분의 약간의 복귀는 코일 점적율에 영향을 미칠 것이다. 출원인은 탄성 변형에 기인한 짧은 변(A1)의 증가가 수 퍼센트의 코일 점적율의 감소를 유발한다는 것을 계산에 의해서 확인하였다.
특히, 본 실시예에서와 같이 구리 재료(15b) 둘레에 절연 피복(15a)을 포함하는 와이어(15)가 에지 방향으로 굽혀져야 할 때, 절연 피복(15a)의 탄성 변형량은 무시할 수 없다. 일반적으로, 수지는 금속보다 높은 탄성 변형률을 갖는다. 따라서, 절연 피복(15a)이 구리 재료(15b) 둘레에 대략 수십 ㎛ 정도의 두께로 형성된 경우에도, 절연 피복(15a)은 에지 방향으로 굽혀진 와이어(15)의 짧은 변(A1)의 증가에서 높은 퍼센트를 차지할 수 있다. 이는 구리 탄성 계수 "Ed"가 대략 70 GPa인데 비해 에나멜 탄성 계수 "Ee"는 구리 탄성 계수보다 20배 이상 큰 대략 3000 MPa이기 때문이다.
탄성 변형에 기인하여 에지 방향으로 굽혀진 장방형 단면 와이어가 내주에서 부풀어오르면, 코일 점적율은 수 퍼센트만큼 변화되고, 이는 본 출원인에 의해 확 인되었다. 따라서, 소형화 및 고출력화가 엄격하게 요구되는 차량 모터 등에 이용될 코일(10)을 제조하기 위하여 탄성 변형의 영향조차도 고려하여 에지 방향 굽힘이 수행될 때, 짧은 변(A1)이 유지될 수 있다.
제2 효과로서, 축부(57b) 둘러싸도록 위치된 스페이서(58)의 높이는 "A1(짧은 변)-A2(압축량)" 값으로 설정되어, 스페이서(58)의 기울어짐, 축부(57b)의 신장 및 기부(56)의 낮아짐과 같은 굽힘 가공 시에 와이어(15)로의 임의의 영향을 회피한다.
구속 기구(57)는 기부(56)를 통해서 삽입된 축부(57b)를 포함한다. 따라서, 구속 기구(57)는 긴 변(B)을 포함하는 와이어(15)의 표면에 대해 수직으로 이동하여 와이어(15)에 압력을 가할 수 있다.
예를 들어, 플랜지부(57a)가 스페이서(58) 없이 기부(56)에 대해 와이어(15)를 직접 가압할 때, 플랜지부(57a)의 하부면의 작은 부분만이 와이어(15)에 접촉하고 하부면의 대부분이 와이어(15)와 접촉하지 못한다. 따라서, 플랜지부(57a)는 와이어(15)를 가압하는 부분에 대향하는 일측으로 축부(57b)를 중심으로 기울어진다. 플랜지부(57a)의 기울짐에 기인하여, 와이어(15)는 높은 치수 정밀도로 가압될 수 없다. 이 구성에서, 또한, 축부(57b)가 신장될 수도 있고 기부(56)가 낮아질 수도 있다. 따라서, 와이어(15)를 가압하는 치수 정밀도는 확보될 수 없다. 이는 와이어(15)에서의 압력의 편차, 예를 들어, 과도한 압력 또는 불충분한 압력을 유발한다.
한편, 본 실시예에서는 스페이서(58)가 사용되어, 이러한 플랜지부(57a)의 기울어짐을 방지한다. 축부(57b)가 신장되거나 기부(56)가 하강되는 경우에서도, 와이어(15)의 구속 치수는 스페이서(58)의 높이에 의해 결정되기 때문에 치수적인 정확성이 확보될 수 있다.
또한, 스페이서(58)는 구속 기구(57)의 형상으로 제한되지 않는 효과를 제공한다. 일체식으로 형성된 플랜지부(57a) 및 축부(57b)를 포함하는 이 기구(57)는 플랜지부(57a) 및 축부(57b)를 접속하는 접속 부분(57d)를 둥글게 가공하여야 한다.
둥글게 가공하는 것은 플랜지부(57a)와 축부(57b) 사이의 접속 부분(57d)에서 응력 집중을 감소시키기 위한 것이다. 스페이서(58)는 접속 부분(57d)의 둥근 부분에 대면하는 모따기부(58a)가 형성되어, 스페이서(58)는 구속 기구(57)와 간섭하지 않는다.
스페이서(58)가 제공되지 않으면, 와이어(15)는 플랜지부(57a)와 축부(57b) 사이의 접속 부분(57d)과 접촉하게 된다. 또한, 접속 부분(57d)에 둥근 부분이 형성되면, 접속 부분(57d)과 접촉하는 와이어(15)의 코너부는 접속 부분(57d)의 둥근 부분에 일치하는 둥근 면으로 변형될 수도 있다. 이는 코일 점적율의 감소를 유발한다. 그러나, 본 실시예에 제공된 모따기부(58a)를 갖는 스페이서(58)는 이러한 단점을 피할 수 있다.
제3 효과로서, 클램프 기구(53)의 사용은 완성된 코일(10)의 치수적인 정확성을 향상시킬 수 있다.
에지 방향 굽힘 가공 장치(50)에 설치된 클램프 기구(53)는 와이어(15)가 이 송 기구(52)에 의해서 이송된 위치에 와이어(15)를 유지하는 역할을 한다. 에지 방향 굽힘 가공에서, 외측 가이드(59)가 회전 기구(60)의 회전과 연동하여 이동될 때 구속 기구(57) 근처에는 강한 힘이 발생될 수도 있다. 따라서, 클램프 기구(53)가 없다면, 구속 기구(57)에 의해서 구속되더라도 와이어(15)는 변위될 수도 있다.
이러한 와이어(15)의 변위를 방지하기 위하여, 본 실시예의 장치(50)는 와이어(15)를 제 위치에 유지하기 위한 클램프 기구(53)를 포함하여, 정확한 굽힘 작동을 달성한다.
또한, 클램프 기구(53) 대신에 이송 기구(52)에 의해서 와이어(15)를 유지하는 것도 생각할 수 있다. 이송 기구(52)가 와이어(15)를 유지하면, 이송 기구(52)는 굽힘 유닛(55)에 의해 에지 방향 굽힘 단계가 진행 중인 한 와이어(15)를 끼움 해제하는 것이 허용되지 않는다. 이송 기구(52)가 에지 방향 굽힘 단계 동안 이동하는 것이 허용되지 않으면, 굽힘 단계의 종료 후에 다음 단계가 바로 개시될 수 없다. 따라서, 클램프 기구(53)를 추가적으로 제공하는 것이 바람직하다.
제4 효과로서, 또한 에지 방향 굽힘 가공 장치(50)는 이송 기구(52), 클램프 기구(53) 및 굽힘 유닛(55)을 별개로 포함한다. 따라서, 굽힘 가공에 요구되는 시간이 단축될 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 와이어(15)는 굽힘 유닛(55)에 의한 와이어(15)의 에지 방향 굽힘 단계 동안 클램프 기구(53)에 의해서 클램프된다. 따라서, 이송 기구(52)는 와이어(15)를 끼움 해제하는 것이 허용되고 원래 위치로 복귀한다. 제 1 단계의 종료 후에 클램프 기구(53)에 의해서 와이어(15)가 끼워진 것이 확인된 후, 이송 기구(52)는 와이어(15)를 끼움 해제하고 원래 위치로 복귀된다. 이는 제4 단계 직후에 와이어(15)를 끼워서 즉시 제1 단계를 다시 개시하는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 이의 본질적인 특징으로부터 벗어나지 않고 다른 특정 형태로 실시될 수도 있다.
예를 들면, 상기 실시예에 도시된 에지 방향 굽힘 가공 장치의 개략적인 구성은 척(chuck) 기술, 구동 기술 등에 관하여 변형 또는 변경될 수 있다. 예를 들면, 상기 실시예는 회전 기구(60)가 회전 기구(60)의 외주에 배치된 기어를 거쳐서 회전 구동 기구(54)에 의해서 동작되는 구성을 도시한다. 다르게는, 회전 기구(60)는 풀리, 인덱싱 테이블 등을 사용하여 동작될 수도 있다. 상기 실시예에서 예시된 각 부품의 재료는 임의의 다른 적절한 재료로 대체될 수도 있다.

Claims (10)

  1. 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법이며,
    긴 변과 짧은 변을 갖는 장방형 단면을 갖는 장방형 단면 와이어를, 상기 긴 변을 포함하는 와이어의 표면을 가압하고 짧은 변을 포함하는 와이어의 표면과 접촉하여 와이어를 유지하는 방식으로 구속 수단에 의해서 구속하는 단계와,
    상기 장방형 단면 와이어를 굽힘 수단에 의해서 에지 방향으로 굽히는 단계를 포함하고,
    상기 구속 수단은 와이어의 일부를 와이어의 탄성 변형의 범위 내에서 와이어의 짧은 변의 길이보다 짧은 구속 치수로 구속하고,
    상기 굽힘 수단은 상기 구속 수단과 접촉하고 있는 와이어의 짧은 변에서 에지 방향으로 와이어를 굽히는, 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 장방형 단면 와이어는 피복 재료로 피복되어 있는, 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구속 수단은 긴 변을 포함하는 장방형 단면 와이어의 표면을 가압하는 플랜지부와, 상기 플랜지부에 대면하여 제공된 기부와, 상기 기부를 통해 삽입된 축부와, 상기 구속 치수에 상당하는 두께를 갖는 스페이서를 포함하고,
    상기 스페이서에는 상기 축부와 플랜지부를 접속하는 접속 부분에 대면하는 코너부에 모따기부가 형성되어 있는, 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 장방형 단면 와이어를 이송 수단에 의해서 이송하는 제1 단계와,
    상기 와이어를 클램프 수단에 의해서 제 위치에 유지하고 상기 와이어를 구속 수단에 의해서 구속하는 제2 단계와,
    상기 와이어가 클램프 수단에 의해 유지되는 동안에 와이어를 굽힘 수단에 의해서 에지 방향으로 굽히는 제3 단계와,
    상기 클램프 수단 및 상기 구속 수단으로부터 장방형 단면 와이어를 해제하는 제4 단계를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 단계가 반복적으로 수행되는, 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법.
  5. 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 장치이며,
    긴 변과 짧은 변을 갖는 장방형 단면을 갖는 장방형 단면 와이어를, 상기 긴 변을 포함하는 와이어의 표면을 가압하고 짧은 변을 포함하는 와이어의 표면과 접촉하여 와이어를 유지하는 방식으로 구속하는 구속 수단과,
    상기 장방형 단면 와이어를 에지 방향으로 굽히기 위한 굽힘 수단을 포함하고,
    상기 구속 수단은 와이어의 일부를 와이어의 탄성 변형의 범위 내에서 와이어의 짧은 변의 길이보다 짧은 구속 치수로 구속하고,
    상기 굽힘 수단은 상기 구속 수단과 접촉하고 있는 와이어의 짧은 변에서 에지 방향으로 와이어를 굽히는, 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 구속 수단은, 긴 변을 포함하는 장방형 단면 와이어의 표면을 가압하는 플랜지부와, 상기 플랜지부에 대면하여 제공된 기부와, 상기 기부를 통해 삽입된 축부와, 상기 구속 치수에 상응하는 두께를 갖는 스페이서를 포함하고,
    상기 스페이서에는 상기 축부와 상기 플랜지부를 접속하는 접속 부분에 대면하는 코너부에 모따기부가 형성된, 장방형 단면 와이어의 에지 방향 굽힘 가공 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 구속 수단은 긴 변을 포함하는 장방형 단면 와이어의 표면을 가압하는 플랜지부와, 상기 플랜지부에 대면하여 제공된 기부와, 상기 기부를 통해 삽입된 축부와, 상기 구속 치수에 상당하는 두께를 갖는 스페이서를 포함하고,
    상기 스페이서에는 상기 축부와 플랜지부를 접속하는 접속 부분에 대면하는 코너부에 모따기부가 형성되어 있는, 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법.
  8. 제2항에 있어서, 상기 장방형 단면 와이어를 이송 수단에 의해서 이송하는 제1 단계와,
    상기 와이어를 클램프 수단에 의해서 제 위치에 유지하고 상기 와이어를 구속 수단에 의해서 구속하는 제2 단계와,
    상기 와이어가 클램프 수단에 의해 유지되는 동안에 와이어를 굽힘 수단에 의해서 에지 방향으로 굽히는 제3 단계와,
    상기 클램프 수단 및 상기 구속 수단으로부터 장방형 단면 와이어를 해제하는 제4 단계를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 단계가 반복적으로 수행되는, 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법.
  9. 제3항에 있어서, 상기 장방형 단면 와이어를 이송 수단에 의해서 이송하는 제1 단계와,
    상기 와이어를 클램프 수단에 의해서 제 위치에 유지하고 상기 와이어를 구속 수단에 의해서 구속하는 제2 단계와,
    상기 와이어가 클램프 수단에 의해 유지되는 동안에 와이어를 굽힘 수단에 의해서 에지 방향으로 굽히는 제3 단계와,
    상기 클램프 수단 및 상기 구속 수단으로부터 장방형 단면 와이어를 해제하는 제4 단계를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 단계가 반복적으로 수행되는, 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 장방형 단면 와이어를 이송 수단에 의해서 이송하는 제1 단계와,
    상기 와이어를 클램프 수단에 의해서 제 위치에 유지하고 상기 와이어를 구속 수단에 의해서 구속하는 제2 단계와,
    상기 와이어가 클램프 수단에 의해 유지되는 동안에 와이어를 굽힘 수단에 의해서 에지 방향으로 굽히는 제3 단계와,
    상기 클램프 수단 및 상기 구속 수단으로부터 장방형 단면 와이어를 해제하는 제4 단계를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 단계가 반복적으로 수행되는, 장방형 단면 와이어를 위한 에지 방향 굽힘 가공 방법.
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