KR101097667B1 - 모서리 방향 권취 방법 및 모서리 방향 권취 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 절곡부(12c), 단변 부분(12a) 및 장변 부분(12b)을 포함하는 비-원형 외부 형상을 갖는 모서리 방향 권취물을 형성하는 모서리 방향 권취 방법이 단변 부분(12a) 또는 장변 부분(12b)에 해당하는 길이만큼 와이어(11)를 이송하고 절곡부(12c)를 형성하기 위해 전체의 권취물(15)을 회전시키면서 절곡 지그(54)에 의해 와이어(11)를 모서리 방향으로 절곡함으로써 성취된다. 권취물(15)의 장변 부분(12b)의 측면이 제1 지지 블록(52), 제2 지지 블록(53), 제1 스토퍼 블록(55) 및 제2 스토퍼 블록(56) 등에 의해 지지된다.

Description

모서리 방향 권취 방법 및 모서리 방향 권취 장치 {EDGEWISE WINDING METHOD AND EDGEWISE WINDING APPARATUS}

본 발명은 모서리 방향 권취 장치의 사용에 의해 코일을 효율적으로 권취하는 기술에 관한 것이다.

회전식 전기 기계에서 사용될 코일로서, 원형 단면을 갖는 와이어로 형성되는 권취 코일 외에도 직사각형 단면을 갖는 평탄형 와이어로 형성되는 권취 코일이 있다. 코일 내에서 흐르도록 허용되는 전류량을 증가시키기 위해, 코일은 두꺼운 와이어로 형성되어야 한다. 이러한 와이어의 단면적 면에서의 증가는 원형 단면 와이어로 형성된 권취 코일의 공간 인자(space factor)를 악화시키는 경향이 있다. 반면에, 직사각형 단면 와이어로 형성된 권취 코일은 와이어가 큰 단면적을 가질 때에도 공간 인자를 악화시키는 경향이 적다.

차량 내에 장착될 회전식 전기 기계에서 사용되는 코일은 지금까지는 소형이고 고성능을 가질 것이 요구된다. 특히, 차량 구동 섹션에서 사용되는 회전식 전기 기계에는 대량의 전류가 공급되어야 하지만, 회전식 전기 기계는 엔진실 내에 설치될 것이 필요하기 때문에 크기 면에서 엄격한 제한을 갖는다. 따라서, 공간 인자를 향상시킬 수 있는 직사각형 단면을 갖는 평탄형 와이어로 형성된 코일이 바람직하게는 차량-장착식 구동 모터에서 사용된다.

그러나, 이러한 회전식 전기 기계는 코일 단부의 길이를 단축시키기 위해 비-원형 외부 형상, 더 바람직하게는 직사각형 형상에 최대한 가까운 외부 형상의 코일을 필요로 한다. 이러한 비-원형 코일은 장변 부분과 단변 부분 사이의 권취 속도 면에서의 차이로 인해 제조 공정에서 다양한 문제점을 유발시키기 쉽다. 권취가 극히 낮은 속도로 수행되면, 비-원형 코일이라도 용이하게 권취될 수 있다. 그러나, 생산성을 향상시키기 위해, 비-원형 코일은 고속으로 권취되어야 한다.

제JP2002-184639A호는 이러한 평탄형 와이어로부터 코일을 제조하는 기술을 개시하고 있다. 이러한 기술은 타원형 원통형 권취 코어를 회전시킴으로써 코어 상에 평탄형 와이어를 권취한다. 이와 같이, 평탄형 와이어는 코어 상에 권취되어 권취 코어의 형상을 따른다. 나아가, 평탄형 와이어는 권취 중에 평탄형 와이어의 팽창 그리고 와이어의 진동 또는 요동을 억제하기 위해 권취 코어와 함께 회전되는 고정 부재에 대해 보유 부재에 의해 가압된다.

이러한 보유 부재는 제조될 코일의 두께 방향으로 활주 가능하다. 평탄형 와이어의 권취가 진행됨에 따라, 보유 부재가 고정 부재로부터 멀리 이동될 것이다. 제동 수단이 평탄형 와이어의 이동 면에서 저항을 유발시키기 위해 권취 코어에 직각인 소정 위치에 제공된다. 이러한 제동 수단은 권취 코어의 축 방향으로 보유 부재와 함께 이동 가능하다.

평탄형 와이어는 이러한 방식으로 보유 부재에 의해 가압된 상태로 권취된다. 따라서, 타원형 원통형 권취 코어 상에서의 평탄형 와이어의 권취 중에, 장변 부분 및 단변 부분에서의 권취 속도 면에서의 차이로 인해 평탄형 와이어의 관성 진동 또는 요동을 방지하고 그에 따라 고속 코일 권취를 성취하는 것이 가능하다.

제JP2006-288025A호는 직사각형 코일, 직사각형 코일 제조 방법 및 직사각형 코일 제조 장치와 관련되는 기술을 개시하고 있다. 직사각형 평탄형 와이어를 모서리 방향으로 절곡하는 절곡 장치는 선형 평탄형 와이어를 클램프 고정하는 보유 수단을 포함하며, 보유 수단은 평탄형 와이어와 폭 면에서 동일한 홈, 모서리 방향 절곡 중에 평탄형 와이어의 내주연부와 접촉되는 롤러-형상의 제한 수단 그리고 모서리 방향 절곡 중에 평탄형 와이어의 외주연부와 접촉되고 평탄형 와이어를 모서리 방향으로 절곡하도록 회전되는 가압 수단을 갖는다.

평탄형 와이어가 절곡 장치를 통해 통과되고, 가압 수단이 평탄형 와이어의 소정 부분을 모서리 방향으로 절곡하도록 회전된다. 그 다음에, 평탄형 와이어가 다음의 모서리 방향 절곡을 위한 다른 부분이 소정 위치에 도착될 때까지 이송되고, 동일한 동작이 반복된다. 이와 같이, 이러한 동작의 반복에 의해, 모서리 방향 절곡에 의해 평탄형 와이어로 형성되는 코일이 제조된다.

평탄형 와이어로부터 코일을 제조하는 제JP2002-184639A호 및 제JP2006-288025A호에 개시된 기술은 다음의 단점을 유발시킬 수 있다.

제JP2002-184639A호에 개시된 방법에 의해 코일을 제조하는 경우에, 코일의 내주연부는 권취 코어의 형상에 맞게 성형된다. 그러나, 고정자 등 내에서의 코일의 삽입을 위해, 최대한 공간 인자를 향상시켜야 하는 요구가 있다. 그러므로, 타원형 원통형 형상 대신에 사다리꼴 외부 형상을 갖는 코일을 제조하는 것이 바람직하다. 그러나, 권취 코어가 원추 형상으로 되어 있으면, 보유 부재가 이동될 수 없다. 제JP2002-184639A호의 방법은 사다리꼴 코일의 권취에 직접적으로 적용될 수 없다.

코일의 장변 부분과 단변 부분에서의 길이 차이가 클 때에, 평탄형 와이어의 관성 진동은 제JP2002-184639A호의 방법이 관성 진동을 충분히 흡수하지 못할 정도로 불가피하게 커진다. 그러나, 더 많은 수의 코일이 회전식 전기 기계의 출력을 향상시켜 그 매끄러운 동작을 성취하는 데 더 유리하다. 이러한 목적을 위해, 코일은 장변 부분과 단변 부분 사이에서 큰 길이 차이를 갖도록 설계되어야 한다.

반면에, 제JP2006-288025A호의 방법은 또한 장변 부분과 단변 부분 사이에서 큰 길이 차이를 갖는 코일을 제조할 수 있다. 그러나, 코일은 자유 상태에 있고, 그에 따라 코일의 권취가 진행됨에 따라 관성에 의해 영향을 받기 쉽다. 와이어가 상당히 높은 속도로 권취될 때에, 권취 부분이 진동되고, 그 결과 바람직하지 못한 코일의 형상 손상 또는 변형을 가져온다.

저비용으로 회전식 전기 기계를 제공하기 위해, 1개의 회전식 전기 기계에서 사용되는 복수개의 코일의 비용을 감축하는 것이 필수적이다. 비용 감축을 위해, 코일은 고속으로 제조되어야 한다. 그러나, 제JP2005-288025A호의 방법은 가압 수단을 회전 및 복귀시키는 동작을 필요로 한다. 이러한 동작은 고속 권취를 방해할 것이다.

바꿔 말하면, 제JP2002-184639A호의 기술은 장변 부분과 단변 부분 사이에서 큰 길이 차이를 갖는 코일을 용이하게 제조할 수 없고 제JP2006-288025A호의 기술은 고속으로 코일을 용이하게 권취할 수 없는 것으로 보인다.

하이브리드 전기 차량 등에 장착되는 최근의 모터는 고출력을 발생시키고 또한 크기 면에서 소형일 것이 요구된다. 나아가, 제품의 가격 경쟁력이 또한 요구된다. 장변 부분과 단변 부분 사이의 길이 면에서 큰 차이를 갖는 코일의 고속 권취를 구현하는 것이 요구된다.

위의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 고속으로 절곡부 및 비절곡부를 포함하는 코일을 권취하도록 배열되는 모서리 방향 권취 방법 및 모서리 방향 권취 장치를 제공하는 목적을 갖는다.

본 발명의 추가 목적 및 장점은 후속되는 설명에서 부분적으로 설명되고, 부분적으로는 상세한 설명으로부터 명백해지거나, 본 발명의 실시에 의해 학습될 수 있다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 특허청구범위에서 구체적으로 지적되는 수단 및 조합에 의해 구현 및 달성될 수 있다.

(1) 위의 목적을 성취하기 위해, 본 발명은, 절곡부 및 비절곡부를 포함하는 비-원형 외부 형상을 갖는 모서리 방향 권취물을 형성하는 모서리 방향 권취 방법이며, 상기 외부 형상은 사각형이고, 상기 비절곡부는 한 쌍의 장변 부분과 한 쌍의 단변 부분을 포함하고, 상기 방법은, 상기 장변 부분에 해당하는 고정된 거리만큼 와이어를 이송하는 단계와, 상기 단변 부분에 해당하는 점진적으로 변화하는 거리만큼 와이어를 이송하는 단계와, 절곡부를 형성하기 위해 전체의 권취물을 회전시키면서 절곡 지그에 의해 와이어를 모서리 방향으로 절곡하는 단계를 포함하며, 권취물의 비절곡부의 측면이 측면 지지 부재에 의해 지지되는 모서리 방향 권취 방법을 제공한다.

여기에서, 권취물은 모서리 방향 절곡에 의해 형성되는 비-원형 외부 형상을 갖는 완성 코일 그리고 권취 도중의 미완성 코일을 포함한다.

고속-권취의 경우에, 비-원형 모서리 방향 권취는 해결되어야 할 문제점으로서 언급된 것과 같이 권취물이 진동될 때에 형상 손상을 유발시킬 수 있다. 구체적으로, 권취물은 와이어의 모서리 방향 절곡의 시작 시에 동시에 회전되어야 한다. 그러나, 권취물이 지지되지 않으면, 관성으로부터 유도되는 힘이 권취 속도가 증가됨에 따라 권취물이 그곳에 체류되게 한다. 반면에, 모서리 방향 절곡의 완료 후에, 힘이 계속하여 권취물을 이동시키도록 권취물 상에 작용한다.

권취 속도가 높을수록, 관성력이 커진다. 관성력이 와이어의 강성보다 클 때에, 권취물이 권취 동작 도중에 그 형상을 손상시키는 경향이 있다. 이러한 결함을 회피하기 위해, 권취물의 비절곡부의 측면이 위의 관성력이 권취물 상에 작용할 때에도 권취물이 변형되는 것을 방지하기 위해 측면 지지 부재에 의해 지지된다. 결국, 권취물의 고속 권취가 구현될 수 있다.
(2) 또한, 다른 태양에 따르면, 본 발명은 절곡부 및 비절곡부를 구비하는 비-원형 외부 형상을 갖는 모서리 방향 권취물을 형성하는 모서리 방향 권취 방법이며, 상기 비절곡부에 해당하는 거리만큼 와이어를 이송하는 단계와, 상기 절곡부를 형성하기 위해 전체의 권취물을 회전시키면서 절곡 지그에 의해 와이어를 모서리 방향으로 절곡하는 단계를 포함하며, 상기 권취물의 비절곡부의 측면이 측면 지지 부재에 의해 지지되고, 상기 측면 지지 부재는 권취물의 비절곡부의 회전 정지 위치의 전방으로 전진되고 권취물의 회전 범위의 외측으로 후퇴되도록 이동 가능한, 모서리 방향 권취 방법을 제공한다.
여기에서, "회전 정지 위치의 전방"은 권취물이 동시에 정지되는 모서리 방향 절곡의 종료 시에 회전 방향으로의 권취물의 정지 위치의 전방측을 나타낸다. 권취물을 형성하는 와이어의 모서리 방향 절곡 중에, 측면 지지 부재가 권취물의 회전 범위 내에 위치되는 경우가 있다. 이러한 경우에, 측면 지지 부재가 불필요한 경우에는 권취를 방해할 수 있다. 이와 같이, 측면 지지 부재가 전진 및 후퇴되도록 구성되고, 그에 따라 권취물이 측면 지지 부재와 간섭하지 않는 상태로 권취될 수 있다.

(3) 모서리 방향 권취 방법 (1)에서, 바람직하게는, 측면 지지 부재는 권취물의 비절곡부의 회전 후방측 또는 회전 전방측 내에 위치되고, 권취물과 동기식으로 회전될 것이다.

위에서 언급된 것과 같이, 관성력이 와이어의 모서리 방향 절곡의 시작 시에 작용하므로, 측면 지지 부재가 권취물의 회전 후방측에 위치된다. 관성력이 와이어의 모서리 방향 절곡의 종료 시에 작용하므로, 측면 지지 부재가 권취물의 회전 전방측에 위치된다. 따라서, 권취물이 지지될 수 있다.

여기에서, "회전 전방측"은 회전 방향으로의 권취물의 전방측을 나타내고, "회전 후방측"은 회전 방향으로의 권취물의 후방측을 나타낸다. 권취물 및 측면 지지 부재는 측면 지지 부재에 의해 권취물의 비절곡부의 측면을 지지하는 긴 시간을 설정하기 위해 동시에 회전된다. 이것은 권취물(15)의 진동 또는 요동을 신뢰성 있게 방지하고 추가로 그 변형을 방지하는 것을 가능케 한다. 이와 같이, 권취물의 고속 권취가 실시 가능해진다.

(4) 모서리 방향 권취 방법 (3)에서, 바람직하게는, 측면 지지 부재는 권취물의 내주연측으로부터 권취물의 회전 전방측 및 회전 후방측의 양쪽 모두를 지지하기 위해 권취물 내측에 공통 스토퍼로서 삽입되고, 권취물과 동기식으로 회전될 것이다.

전술된 측면 지지 부재는 권취물의 외측 대신에 권취물 내측에 위치될 수 있다. 측면 지지 부재가 권취물 내측에 위치되고 권취물과 동기식으로 회전될 때에, 권취물이 와이어의 모서리 방향 절곡 중에 변형되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 권취물의 고속 권취가 실시 가능해진다.

삭제

삭제

(5) 모서리 방향 권취 방법 (1) 내지 (4) 중 하나의 방법에서, 바람직하게는, 보유 부재가 권취물의 두께 방향으로 활주되고, 보유 부재는 회전 중에 권취물의 외주측 상에 위치되는 비절곡부의 회전 경로를 따르는 형상을 갖는다.

따라서, 측면 지지 부재와 협력하여, 와이어의 고속 모서리 방향 절곡에서 유발되는 권취물의 진동 또는 요동을 억제하는 것이 가능하다.

(6) 위의 목적을 성취하기 위해, 다른 태양에 따르면, 본 발명은, 절곡부 및 비절곡부를 포함하는 비-원형 외부 형상을 갖는 모서리 방향 권취물을 형성하는 모서리 방향 권취 장치에 있어서, 소정 거리만큼 와이어를 이송하는 와이어 이송 시스템과, 전체의 권취물이 회전되는 동안에 와이어를 모서리 방향으로 절곡하는 절곡 지그를 포함하며, 권취물의 비절곡부의 측면을 지지하는 측면 지지 부재를 추가로 포함하고, 상기 외부 형상은 사각형이고, 상기 비절곡부는 한 쌍의 장변 부분과 한 쌍의 단변 부분을 포함하고, 상기 와이어 이송 시스템은 상기 장변 부분에 대응하는 고정된 거리만큼 그리고 상기 단변 길이에 대응하는 점진적으로 변화하는 거리만큼 와이어를 이송하도록 구성된, 모서리 방향 권취 장치를 제공한다.

따라서, 모서리 방향 권취 방법 (1)과 같이, 측면 지지 부재의 존재는 권취물을 변형시키지 않는 상태로 고속 권취를 가능케 한다. 이와 같이, 권취물의 고속-권취를 수행할 수 있는 모서리 방향 권취 장치가 제공될 수 있다.
(7) 또한, 다른 태양에 따르면, 본 발명은, 절곡부 및 비절곡부를 구비하는 비-원형 외부 형상을 갖는 모서리 방향 권취물을 형성하는 모서리 방향 권취 장치이며, 소정 거리만큼 와이어를 이송하는 와이어 이송 시스템과, 전체의 권취물이 회전되는 동안에 상기 와이어를 모서리 방향으로 절곡하는 절곡 지그를 포함하며, 상기 장치는, 상기 권취물의 비절곡부의 측면을 지지하는 측면 지지 부재와, 상기 권취물의 비절곡부의 회전 정지 위치의 전방으로 측면 지지 부재를 전진시키고 상기 권취물의 회전 범위의 외측으로 측면 지지 부재를 후퇴시키는 전방/후방 이동 기구를 추가로 포함하는 모서리 방향 권취 장치를 제공한다.
따라서, 모서리 방향 권취 방법 (2)와 같이, 측면 지지 부재는 와이어 권취를 방해하기 쉬운 경우에 권취 중에 후퇴될 수 있다. 이러한 측면 지지 부재를 전진 및 후퇴시키는 전방/후방 이동 기구는 권취물의 회전 범위로부터 벗어나게 측면 지지 부재를 후퇴시키도록 측면 지지 부재에 연결되는 구동 기구를 포함한다. 예컨대, 실린더 등의 선형 운동 기구가 측면 지지 부재를 이동시키는 데 채택될 수 있다.
이러한 측면 지지 부재의 전방/후방 이동 기구는 권취물의 회전을 방해하지 않는 상태로 측면 지지 부재가 권취물의 비절곡부의 측면을 지지하게 한다. 결국, 고속 권취를 수행할 수 있는 모서리 방향 권취 장치가 제공될 수 있다.

(8) 모서리 방향 권취 장치 (6) 또는 (7)은, 바람직하게는, 권취물과 동기식으로 권취물의 비절곡부의 회전 후방측 또는 전방측에 위치된 측면 지지 부재를 회전시키는 동기화 기구를 추가로 포함한다.

따라서, 모서리 방향 권취 방법 (3)와 같이, 권취물과 동기식으로 측면 지지 부재를 회전시킴으로써 형상 손상 없이 고속으로 권취물을 권취하는 것이 가능하다. 이러한 측면 지지 부재의 운동을 가능케 하는 동기화 기구는 절곡 지그와 동기식으로 측면 지지 부재를 회전시키도록 구성되기만 하면 된다. 예컨대, 측면이 장착되고 권취물의 운동과 동기식으로 동작되는 턴 테이블(turn table)을 사용하는 것이 상정될 수 있다.

이러한 방식으로, 측면 지지 부재는 동기화 기구에 의한 권취물의 회전과 동기식으로 즉 절곡 지그와 동기식으로 이동된다. 따라서, 관성력에 의해 유발되는 권취물의 형상 손상을 방지하면서 고속 권취를 수행할 수 있는 모서리 방향 절곡 장치가 제공될 수 있다.

(9) 모서리 방향 권취 장치 (8)에서, 바람직하게는, 측면 지지 부재는 권취물의 내주연측으로부터 권취물의 회전 전방측 및 회전 후방측의 양쪽 모두를 지지하기 위해 권취물 내측에 공통 스토퍼로서 삽입되고, 측면 지지 부재는 동기화 기구에 의해 권취물과 동기식으로 회전된다.

따라서, 모서리 방향 권취 방법 (3)과 같이, 측면 지지 부재가 권취물 내측에 위치되고 권취물과 동기식으로 회전되고, 그에 따라 권취물이 변형되는 것이 방지될 수 있고 그에 따라 고속으로 권취될 수 있다.

삭제

삭제

삭제

(10) 모서리 방향 권취 장치 (6) 내지 (9) 중 하나의 장치는, 바람직하게는, 권취물의 두께 방향으로 활주 가능한 보유 부재를 추가로 포함하며, 보유 부재는 회전 중에 권취물의 외주측 상에 위치되는 비절곡부의 회전 경로를 따르는 형상을 갖는다.

따라서, 모서리 방향 권취 방법 (5)와 같이, 측면 지지 부재와 조합하여 보유 부재에 의해 권취물의 형상 손상을 억제하는 것이 가능하다. 이와 같이, 권취물의 고속 권취를 수행할 수 있는 모서리 방향 권취 장치가 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, 고속으로 절곡부 및 비절곡부를 포함하는 코일을 권취하도록 배열되는 모서리 방향 권취 방법 및 모서리 방향 권취 장치가 제공된다.

명세서 내에 합체되어 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예를 도시하고 있고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 목적, 장점 및 원리를 설명하는 역할을 한다.
도1은 제1 실시예에서의 모서리 방향 권취 장치의 개략 측면도이다.
도2는 제1 실시예에서의 권취에 의해 형성되는 코일의 사시도이다.
도3은 제1 실시예에서의 절곡 시스템의 제1 단계의 개략도이다.
도4는 제1 실시예에서의 절곡 시스템의 제2 단계의 개략도이다.
도5는 제1 실시예에서의 절곡 시스템의 제3 단계의 개략도이다.
도6은 제1 실시예에서의 절곡 시스템의 제4 단계의 개략도이다.
도7은 제1 실시예에서의 절곡 시스템의 제5 단계의 개략도이다.
도8은 제1 실시예에서의 절곡 시스템의 제6 단계의 개략도이다.
도9는 제1 실시예에서의 절곡 시스템의 제7 단계의 개략도이다.
도10은 제1 실시예에서의 절곡 시스템의 제8 단계의 개략도이다.
도11은 제1 실시예에서의 모서리 방향 권취 장치의 기구의 사이클을 보여주는 그래프이다.
도12는 측면 지지 부재가 권취물의 회전 후방측을 지지하는 상태를 보여주는 측면도이다.
도13은 측면 지지 부재가 권취물의 회전 전방측을 지지하는 상태를 보여주는 측면도이다.
도14는 제2 실시예에서의 모서리 방향 권취 장치의 절곡 시스템의 구성도이다.

본 발명의 양호한 실시예의 상세한 설명이 이제부터 첨부 도면을 참조하여 제공된다.

<제1 실시예>

도1은 제1 실시예에서의 모서리 방향 권취 장치(10)의 개략 측면도이다. 이러한 장치(10)는 이송 시스템(20), 와이어 클램프 부분(30), 절곡 시스템(50) 및 코일 권취 해제기(uncoiler)(40)를 포함한다. 이 장치(10)는 코일 권취 해제기(40)의 보빈(41)으로부터 권취 해제되는 와이어(11)로부터 권취물(15)을 형성하도록 배열된다. 이송 시스템(20)에는 이동 가능한 클램퍼(21)로 와이어(11)를 클램프 고정하고 보빈(41)으로부터 소정 길이의 와이어(11)를 권취 해제하기 위해 소정 거리만큼 절곡 시스템(50)을 향해 와이어(11)를 이송하는 기능이 제공된다.

이동 가능한 클램퍼(21)가 소정 거리만큼 이동된 후에, 클램퍼(21)가 클램프 고정 해제되고, 홈 위치(home position)로 복귀된다. 이러한 동작은 필요한 시기에 소정 길이의 와이어(11)를 이송하도록 반복된다. 이송 시스템(20)은 정확하게 와이어(11)를 이송하는 결합 상태의 서보 모터(servo motor)(22) 및 사다리꼴 나사(23)를 포함한다.

와이어 클램프 부분(30)은 와이어(11)를 보유하는 시스템이고, 와이어(11)를 보유하는 고정 클램퍼(31)를 포함한다. 와이어 클램프 부분(30)은 안내 롤러(32)를 추가로 포함하며, 각각의 안내 롤러(32)는 와이어(11)를 이송하는 방향으로만 회전되도록 구성된다.

도2는 권취에 의해 와이어(11)로 형성되는 코일(12)의 사시도이다. 이러한 코일(12)은 비-원형 모서리 방향 권취물인 권취물(15)의 완성 제품이다. 코일(12)은 비절곡부로서의 단변 부분(12a) 및 장변 부분(12b)과, 절곡부(12c)를 갖는다.

편의상, 절곡부(12c)는 제1 절곡부(12c1), 제2 절곡부(12c2), 제3 절곡부(12c3) 및 제4 절곡부(12c4)로서 호칭된다. 절곡부가 단순하게 절곡부(12c)로서 호칭되는 경우에, 절곡부(12c)는 제1 내지 제4 절곡부(12c1 내지 12c4) 중 1개 또는 모든 절곡부를 나타낸다. 나아가, 편의상, 와이어(11)를 권취하는 도중에 형성되는 미완성 제품은 권취물(15)로서 호칭되고, 모서리 방향 절곡 후에 도시되지 않은 고정자 내에 장착될 수 있는 완성 제품은 코일(12)로서 호칭된다.

코일(12) 내에서, 단변 부분(12a)이 상이한 길이를 갖도록 적층되고 그에 따라 단변 부분(12a)이 도2에서 코일(12)의 전방측보다 후방측 상에서 길다. 이것은 코일(12)이 도시되지 않은 고정자 내에 장착되는 데 효과적인 사다리꼴 단면으로 형성되기 때문이다. 절곡 시스템(50)은 권취물(15)을 형성하기 위해 와이어(11)를 모서리 방향으로 절곡하도록 배열된다.

도3은 절곡 시스템(50)의 개략 평면도이다. 이러한 절곡 시스템(50)은 플랜지 클램프(51), 장변 회전 지지 블록(이후, 제1 지지 블록)(52), 단변 회전 지지 블록(이후, 제2 지지 블록)(53), 절곡 지그(54), 장변 절곡을 위한 스토퍼 블록(stopper block)(55)(이후, 제1 스토퍼 블록), 단변 절곡을 위한 스토퍼 블록(56)(이후, 제2 스토퍼 블록) 및 상부 안내부(57)를 포함한다.

플랜지 클램프(51)는 회전식 테이블(58)로부터 돌출된 상태로 제공되고, 플랜지(51a) 및 로드(51b)를 포함한다. 회전식 테이블(58)에 대한 플랜지 클램프(51)의 수직 이동에 의해, 플랜지(51a)가 회전식 테이블(58)에 대해 권취물(15)의 절곡부(12c)의 내주측에 해당하는 와이어(11)의 일부를 클램프 고정한다.

와이어(11)가 모서리 방향 절곡 중에 팽창되는 것을 방지하기 위해, 플랜지(51a)의 하부 표면과 회전식 테이블(58)의 상부 표면 사이의 거리는 와이어(11)의 두께와 동일하도록 유지될 수 있다. 로드(51b)는 전원에 연결되고, 회전식 테이블(58)과 함께 회전된다.

제1 지지 블록(52)은 권취물(15)의 회전 후방측[회전될 권취물(15)의 회전 방향으로의 후방측 상에 위치되는 권취물(15)의 측면], 즉 비절곡부를 지지하는 측면 지지 부재이다. 이러한 블록(52)은 회전식 테이블(58)과 동기식으로 회전된다. 블록(52)은 권취물(15)의 측면을 지지하는 부분 내에 위치된다. 권취물(15)의 측면을 지지하는 블록(52)의 표면은 회전식 테이블(58)에 대해 수 ˚의 각도로 경사져 있다. 이러한 블록(52)의 경사 표면은 권취물(15)이 코일(12)로 형성될 때에 코일(12)의 장변 부분(12b)이 되는 측면 부분의 외부 표면을 지지한다.

제2 지지 블록(53)은 제1 지지 블록(52)과 동일한 방식으로 회전 후방측 상에 위치된 권취물(15)의 측면을 지지하는 측면 지지 부재이고, 회전식 테이블(58)과 동기식으로 회전될 수 있다. 권취물(15)의 측면을 지지하는 블록(53)의 표면은 회전식 테이블(58)에 대해 수 ˚의 각도로 경사져 있다. 블록(53)은 회전식 테이블(58) 내로 후퇴되도록 구성된다.

절곡 지그(54)는 와이어(11)의 두께와 거의 동일한 두께를 갖고, 회전식 테이블(58) 상에 위치된다. 절곡 지그(54)가 회전식 테이블(58)과 동기식으로 회전될 때에, 절곡 지그(54)가 와이어(11)의 측면 상에 힘을 인가하여 와이어(11)를 모서리 방향으로 절곡한다.

회전식 테이블(58)의 회전과 동기식으로, 절곡 지그(54)가 와이어(11)의 측면과 접촉 상태로 회전되고, 그에 따라 와이어(11)의 폭 방향으로 힘을 인가한다. 결과적으로, 와이어(11)가 모서리 방향으로 절곡된다.

안내부(59)가 회전식 테이블(58)과 독립적으로 고정되어 와이어(11)를 안내한다. 그러므로, 와이어(11)가 와이어 클램프 부분(30)에 의해 이송될 때에, 와이어(11)가 진동 또는 요동되지 않도록 플랜지 클램프(51)의 로드(51b) 및 안내부(59)에 의해 안내될 수 있다.

제1 스토퍼 블록(55)은 권취물(15)의 측면을 지지하는 측면 지지 부재이다. 권취물(15)을 지지하는 블록(55)의 표면에는 권취물(15)이 제1 스토퍼 블록(55)에 대해 충돌될 때에 충격을 흡수하는 우레탄 고무 등의 완충재가 적용된다. 제1 스토퍼 블록(55)은 비절곡부로서 장변 부분(12b)이 되는 권취물(15)의 측면을 지지하기 위해 권취물(15)의 회전 정지 위치의 전방에 위치된다.

제1 스토퍼 블록(55)은 회전 테이블(58)과 독립적으로 지지되고, 권취물(15)의 운동 경로를 간섭하지 않도록 권취물(15)의 회전 범위의 외측으로 블록(55)을 후퇴시키는 전방/후방 이동 기구를 포함한다. 예컨대, 이러한 이동 기구는 공기 실린더 등의 선형 운동 기구에 의해 성취될 수 있다. 블록(55)의 후퇴 위치는 상부 안내부(57) 위에 있을 수 있다.

제2 스토퍼 블록(56)은 권취물(15)의 측면을 지지하는 측면 지지 부재이다. 제1 스토퍼 블록(55)과 같이, 권취물(15)을 지지하는 제2 스토퍼 블록(56)의 표면에는 권취물(15)이 제2 스토퍼 블록(56)에 대해 충돌될 때에 충격을 흡수하는 우레탄 고무 등의 완충재가 적용된다. 제2 스토퍼 블록(56)은 비절곡부로서 장변 부분(12b)이 되는 권취물(15)의 측면을 지지하기 위해 권취물(15)의 회전 정지 위치의 전방에 위치된다.

제2 스토퍼 블록(56)은 회전 테이블(58)과 독립적으로 지지되고, 권취물(15)의 운동 경로를 간섭하지 않도록 권취물(15)의 회전 범위의 외측으로 블록(56)을 후퇴시키는 전방/후방 이동 기구를 포함한다. 예컨대, 이러한 이동 기구는 공기 실린더 등의 선형 운동 기구에 의해 성취될 수 있다. 블록(56)의 후퇴 위치는 상부 안내부(57) 위에 있을 수 있다. 나아가, 제2 스토퍼 블록(56)은 또한 와이어(11)를 이송하는 안내부로서 역할을 한다. 제2 스토퍼 블록(56) 중에서, 와이어(11)를 안내하도록 회전식 테이블(58) 근처에 위치되는 일부(활주 표면)(56a)에는 완충재가 적용되지 않는다. 유사하게, 회전식 테이블(58) 근처에 위치되는 제1 스토퍼 블록(55)의 일부(활주 표면)(55a)에는 완충재가 적용되지 않는다.

상부 안내부(57)는 권취물(15)의 상부측을 보유하는 보유 부재로서 위치된다. 상부 안내부(57)는 권취물(15)의 단변 부분의 회전 경로를 따르는 형상을 가지며, 단변 부분은 플랜지 클램프(51)에 의해 클램프 고정된 와이어(11)를 모서리 방향으로 절곡하기 위해 플랜지 클램프(51) 주위에서의 회전 중에 권취물(15)의 외주측 상에 위치된다. 도3에서, 상부 안내부(57)는 편자와 같은 형상으로서 도시되어 있다. 상부 안내부(57)는 본 실시예에서 권취물(15)과 직접 접촉 상태로 위치된다. 대체예에서, 상부 안내부(57)는 하방으로 권취물(15)을 보유하도록 의도되지 않고, 그에 따라 상부 안내부(57)는 와이어(15)로부터 고정 간극으로 이격될 수 있다.

상부 안내부(57)는 권취물의 권선 횟수가 증가됨에 따라 상향으로 이동되도록 구성되고, 권취물(15)의 상부 표면과 일정하게 접촉되도록 된 위치에 위치된다. 상부 안내부(57)의 상향 이동은 특정 선형 안내부 및 모터를 포함하는 구성에 의해 수행될 수 있다.

권취물(15)과 접촉되는 상부 안내부(57)의 표면은 활주에 대한 저항성을 가질 것이 요구된다. 따라서, 권취물(15)에 대한 상부 안내부(57)의 접촉 표면에는 바람직하게는 예컨대 스테인리스 강 재료로의 연마(buffing) 또는 티타늄 종류의 재료로의 코팅(coating)이 적용된다.

회전식 테이블(58)에는 제1 지지 블록(52), 제2 지지 블록(53) 및 절곡 지그(54)가 제공된다. 회전식 테이블(58)은 회전 기구에 의해 고정 각도로 회전 가능하다. 이러한 회전 기구는 예컨대 서보 모터 및 기어 박스의 조합에 의해 구성될 수 있다. 대체예에서, 회전 기구는 회전 각도를 미세하게 조정하는 조속식 감속기(harmonic drive) 등의 조합에 의해 구성될 수 있다.

따라서, 회전식 테이블(58)은 제1 지지 블록(52) 및 제2 지지 블록(53)의 동기화 기구로서 역할을 한다. 제2 지지 블록(53)은 회전식 테이블(58) 내에 보관되도록, 즉 회전식 테이블(58)의 상부 표면으로부터 회전식 테이블(58) 내로 후퇴되도록, 그리고 역으로 승강 기구에 의해 회전식 테이블(58)의 상부 표면으로부터 돌출되도록 배열된다. 이러한 승강 기구는 예컨대 캠에 의해 구성될 수 있다.

제1 실시예에서의 절곡 시스템(50)의 동작에 대한 설명이 도3 내지 도10을 참조하여 아래에서 제공된다. 구체적으로, 도3은 절곡 시스템(50)의 제1 단계의 개략도이고, 도4는 제2 단계의 개략도이고, 도5는 제3 단계의 개략도이고, 도6은 제4 단계의 개략도이고, 도7은 제5 단계의 개략도이고, 도8은 제6 단계의 개략도이고, 도9는 제7 단계의 개략도이고, 도10은 제8 단계의 개략도이다.

제1 단계에서, 와이어(11)가 도3에 도시된 것과 같이 플랜지 클램프(51)에 의해 클램프 고정된다. 구체적으로, 와이어(11)가 제1 지지 블록(52), 절곡 지그(54) 및 플랜지 클램프(51)에 의해 안내됨으로써 소정 거리만큼 이송되고, 그 다음에 와이어(11)가 플랜지 클램프(51)에 의해 클램프 고정된다. 더 구체적으로, 와이어(11)가 회전식 테이블(58)에 대해 플랜지 클램프(51)의 플랜지(51a)에 의해 클램프 고정된다. 위에서 언급된 것과 같이, 회전식 테이블(58)과 플랜지(51a) 사이의 거리는 와이어(11)의 폭(두께)과 거의 동일하도록 결정된다. 이와 같이, 와이어(11)는 실제로 압착되지 않도록 보유된다.

제2 단계에서, 와이어(11)에는 도2에 도시된 것과 같이 모서리 방향 절곡이 적용된다. 이러한 모서리 방향 절곡은 절곡 지그(54)를 회전시키고 그에 따라 와이어(11) 상에 힘을 인가함으로써 수행된다. 이러한 모서리 방향 절곡에 의해, 완성 코일(12)의 제3 절곡부(12c3)가 되는 부분이 형성된다.

동시에, 제1 지지 블록(52)이 또한 회전된다. 이것은 이미 권취된 권취물(15)의 형상 손상 또는 변형을 방지하기 위한 것이다. 권취물(15)이 도4에 도시된 것과 같이 소정 위치까지 절곡(회전)되는 단계에서, 권취물(15)은 제1 스토퍼 블록(55)에 의해 지지된다. 이러한 제1 스토퍼 블록(55)은 진행 또는 회전 방향으로의 권취물(15)의 형상 손상 또는 변형을 방지한다. 이러한 시기에, 상부 안내부(57)가 상방으로 상승된다.

제3 단계에서, 제1 지지 블록(52) 및 절곡 지그(54)가 도5에 도시된 것과 같이 각각의 홈 위치로 복귀된다. 와이어(11)의 모서리 방향 절곡 후에, 제1 지지 블록(52) 및 절곡 지그(54)가 각각의 소정 위치로 복귀된다. 그 때에, 권취물(15)의 진행 방향으로 위치된 제1 스토퍼 블록(55)이 또한 후퇴된다. 플랜지 클램프(51)가 클램프 고정 해제된다. 제2 스토퍼 블록(56)이 와이어(11)를 안내하는 위치로 이동된다.

제4 단계에서, 와이어(11)가 도6에 도시된 것과 같이 단변 부분에 해당하는 길이만큼 이송된다. 제2 지지 블록(53)이 회전식 테이블(58)로부터 돌출되어 권취물(15)의 측면을 지지한다. 동시에, 와이어(11)가 이송 시스템(20)에 의해 단변 부분에 해당하는 길이만큼 이송된다. 이러한 이송 거리는 권취물(15)의 권선 횟수가 증가됨에 따라 짧아지도록 이송 시스템(20)의 서보 모터에 의해 조정된다. 단변 부분(12a)은 완성 코일(12) 내에서 점차로 짧아지도록 적층된다. 그에 대응하여, 이송 시스템(20)이 또한 이러한 이송을 수행하도록 제어될 수 있다. 도6은 와이어(11)가 단변 부분에 해당하는 길이만큼 이송된 상태를 도시하고 있다.

제5 단계에서, 와이어(11)가 도7에 도시된 것과 같이 플랜지 클램프(51)에 의해 클램프 고정된다. 구체적으로, 단변 부분에 해당하는 길이만큼 이송된 와이어(11)가 플랜지 클램프(51)에 의해 다시 클램프 고정된다. 제6 단계에서, 와이어(11)에는 도8에 도시된 것과 같이 모서리 방향 절곡이 적용된다. 더 구체적으로, 와이어(11)는 권취물(15)이 제2 지지 블록(53)에 의해 지지된 상태로 절곡 지그(54)에 의해 모서리 방향으로 절곡된다. 이와 같이, 완성 코일(12)의 제4 절곡부(12c4)가 되는 부분이 형성된다.

제1 지지 블록(52)은 회전식 테이블(58) 내에 제공되고, 그에 따라 회전식 테이블(58)과 함께 회전된다. 권취물(15)이 도8에 도시된 것과 같이 소정 위치까지 절곡되는 단계에서, 권취물(15)이 제2 스토퍼 블록(56)에 의해 지지된다. 이러한 제2 스토퍼 블록(56)은 권취물(15)이 진행 방향으로 그 형상이 손상되는 것을 방지한다. 이와 같이, 권취물(15)의 단변 부분이 형성된다.

제7 단계에서, 제2 지지 블록(53)이 도9에 도시된 것과 같이 소정 위치로 복귀된다. 구체적으로, 지지 블록(53)이 와이어(11)의 모서리 방향 절곡 후에 회전식 테이블(58)의 회전에 의해 소정 위치로 복귀되고, 지지 블록(53)이 회전식 테이블(58) 내에 보관(후퇴)된다. 그 때에, 절곡 지그(54) 및 제1 지지 블록(52)이 각각의 소정 위치로 동시에 복귀된다.

제8 단계에서, 와이어(11)의 장변 이송이 수행된다. 구체적으로, 도10에 도시된 것과 같이, 와이어(11)가 이송 시스템(20)에 의해 장변 부분에 해당하는 길이만큼 이송된다. 제1 스토퍼 블록(55)이 소정 위치로 이동된다. 위의 단계에 의해, 와이어(11)가 2개의 부분에서 모서리 방향으로 절곡된다. 후속적으로, 제1 단계 내지 제8 단계가 상부 안내부(57)를 이동시키지 않은 상태로 반복된다. 그러므로, 와이어(11)는 4개의 부분에서 모서리 방향으로 절곡되고, 즉 권취물(15)의 1회 권선을 형성하도록 권취된다.

도11은 권취물(15)의 1회 권선에 해당하는 모서리 방향 권취 장치(10)의 시스템 및 기구의 사이클을 보여주는 그래프이다. 1회 권선에 대해, 모서리 방향 절곡은 4회 수행될 것이 필요하다. 바꿔 말하면, 일련의 제1 내지 제8 단계가 권취물(15)의 1회 권선을 형성하기 위해 2회 반복된다.

그래프에서, "이동 가능한 클램퍼"가 붙여진 행은 "전방 단부" 및 "후방 단부"의 타이밍을 보여주는 이동 가능한 클램퍼(21)의 운동을 나타낸다. "플랜지 클램퍼"가 붙여진 행은 와이어(11)를 보유하는 "클램프 고정" 상태 그리고 와이어(11)를 클램프 고정 해제하고 상부 단부로 이동하는 "클램프 고정 해제" 상태의 타이밍을 보여주는 플랜지 클램프(51)의 운동을 나타낸다.

"고정 클램퍼"가 붙여진 행은 와이어(11)를 보유하는 "클램프 고정" 상태 그리고 와이어(11)를 클램프 고정 해제하고 상부 단부로 이동되는 "클램프 고정 해제" 상태의 타이밍을 보여주는 와이어 클램프 고정 부분(30)의 운동을 나타낸다.

"절곡 지그"가 붙여진 행은 절곡 지그(54)가 와이어(11)를 모서리 방향으로 절곡하도록 90˚만큼 이동되는 "절곡" 상태 그리고 절곡 지그(54)가 홈 위치에 있는 "복귀" 상태의 타이밍을 보여주는 절곡 지그(54)의 운동을 나타낸다.

"상부 안내부"가 붙여진 행은 "+1T"가 와이어(11)의 두께에 해당하는 거리에서의 상향 이동을 지시하고 "현재 위치"가 상향 이동 전의 상부 안내부(57)의 위치를 지시하는 상부 안내부(57)의 운동을 나타낸다.

"제1 지지 블록"이 붙여진 행은 제1 지지 블록(52)의 운동을 나타낸다. 이러한 행에서, "회전 위치"는 모서리 방향 절곡의 종료 시의 블록(52)의 위치를 지시하고, "홈 위치"는 블록(52)의 대기 위치를 지시한다.

"제2 지지 블록"이 붙여진 행은 제2 지지 블록(53)의 운동을 나타낸다. 이러한 행에서, "회전 위치"는 모서리 방향 절곡의 종료 시의 블록(53)의 위치를 지시하고, "홈 위치"는 블록(53)의 대기 위치를 지시한다.

"제1 스토퍼"가 붙여진 행은 제1 스토퍼 블록(55)의 운동을 나타낸다. 이러한 행에서, "홈 위치"는 블록(55)이 와이어(15)를 지지하는 위치를 지시하고, "후퇴 위치"는 블록(55)이 권취물(15)의 회전을 간섭하지 않도록 후퇴되는 위치를 지시한다.

"제2 스토퍼"가 붙여진 행은 제2 스토퍼 블록(56)의 운동을 나타낸다. 이러한 행에서, "홈 위치"는 제2 스토퍼 블록(56)이 권취물(15)을 지지하고 와이어(11)를 안내하는 위치이다. "후퇴 위치"는 제2 스토퍼 블록(56)이 권취물(15)의 회전을 간섭하지 않도록 후퇴되는 위치이다.

이동 가능한 클램퍼(21), 플랜지 클램프(51), 와이어 클램프 부분(30) 및 절곡 지그(54)의 운동은 도3 내지 도10을 참조하여 언급된 것과 같이 2회 반복되는 제1 내지 제8 단계에서의 동작이다. 따라서, 그 상세한 설명은 여기에서 반복되지 않는다.

상부 안내부(57)는 권취물(15)의 1회 권선이 권취될 때마다 와이어(11)의 두께에 해당하는 거리만큼 상향으로 이동되도록 제1 장변 절곡 동작의 시작으로부터 상향으로 후퇴된다. 제1 지지 블록(52)은 회전식 테이블(58)에 고정되고, 그에 따라 회전식 테이블(58)의 회전과 동기식으로 이동되고, 즉 절곡 지그(54)와 동일한 방식으로 이동된다.

반면에, 제2 지지 블록(53)은 단변 절곡 시에만 회전식 테이블(58)의 상부 표면으로부터 돌출되도록 회전식 테이블(58)에 후퇴 가능하게 고정된다. 그래프에서, 어떠한 선도 없는 섹션이 블록(53)이 회전식 테이블(58) 내에 보관 또는 후퇴되는 시간을 나타낸다.

제1 스토퍼 블록(55) 및 제2 스토퍼 블록(56)은 회전되는 권취물(15)을 간섭하기 쉬운 기간 동안 각각의 후퇴 위치로 이동된다. 각각의 제1 및 제2 스토퍼 블록(55, 56)이 그 형상 또는 위치에 따라 권취물(15)의 간섭을 회피할 수 있으면, 이들은 간섭을 회피하도록 이동될 필요가 없다.

위의 구성 및 동작을 갖는 제1 실시예는 다음의 장점을 제공한다.

우선, 권취물(15)이 고속으로 권취될 수 있다. 절곡부(12c), 단변 부분(12a) 및 장변 부분(12b)을 포함하는 비-원형 모서리 방향 권취물을 형성하는 제1 실시예의 모서리 방향 권취 방법은 단변 부분(12a) 및 장변 부분(12b)에 해당하는 길이만큼 와이어(11)를 이송하고 그 다음에 전체의 권취물(15)을 회전시키면서 절곡 지그(54)에 의해 와이어(11)를 모서리 방향으로 절곡하고 그에 따라 절곡부(12c)를 형성함으로써 성취된다. 권취물(15)의 장변 부분(12b)의 측면은 제1 지지 블록(52), 제2 지지 블록(53), 제1 스토퍼 블록(55) 및 제2 스토퍼 블록(56) 등의 측면 지지 부재에 의해 지지된다.

해결되어야 하는 문제점으로서 위에서 지적된 것과 같이, 와이어(11)가 권취물(15)을 형성하기 위해 고속으로 권취되면, 형성되는 도중의 권취물(15)이 관성력에 의해 변형될 수 있다. 그러므로, 제1 실시예에서, 권취물(15)의 측면을 지지하는 측면 지지 부재가 이러한 관성 문제점을 해결하도록 제공된다.

도12는 권취물(15)의 회전 후방측이 측면 지지 부재에 의해 지지되는 상태를 도시하고 있다. 플랜지 클램프(51) 및 절곡 지그(54)에 의한 와이어(11)의 모서리 방향 절곡 시에, 권취물(15)에 대한 가속이 증가될 때에, 권취물(15) 상에 작용하는 관성력이 와이어(11)의 강성보다 크다. 이것은 권취물(15)의 소성 변형을 유발시킨다. 이러한 현상은 기본적으로 와이어(11)가 어떤 수준보다 높은 속도로 권취되면 불가피하다.

그러나, 이러한 실시예에서, 권취물(15)의 회전 후방측, 즉 회전 테이블(58)의 회전 방향으로의 후방측 상에 위치된 권취물(15)의 측면은 제1 지지 블록(52)에 의해 지지된다. 이것은 권취물(15)의 측면을 지지하고 와이어(11)의 모서리 방향 절곡의 시작 시의 형상 손실로부터 기인하는 권취물(15)의 변형을 방지하는 것을 가능케 한다.

관성력이 와이어(11)의 모서리 방향 절곡의 시작 및 종료 시에 발생된다. 가속이 권취물(15)이 정지 상태로부터 회전 시작 상태로 변화될 때에 그리고 유사하게 권취물(15)이 회전 상태로부터 정지 상태로 변화될 때에 발생되고, 그에 따라 권취물(15)에 관성력을 발생시킨다.

권취물(15)이 제1 지지 블록(52)에 의해 지지되지 않는 경우에, 관성력이 와이어(11)의 모서리 방향 절곡의 시작 시에 권취물(15) 상에 작용하고, 그에 따라 권취물(15)을 변형시키는 힘이 도12에서 이점쇄선에 의해 도시된 것과 같이 작용한다. 이러한 힘이 제1 지지 블록(52)에 의해 억제되고, 추가로 상부 안내부(57)가 권취물(15) 상에 위치되고, 그에 따라 권취물(15)이 그 소정 형상을 유지하면서 모서리 방향으로 절곡될 수 있다.

제2 지지 블록(53)은 제1 지지 블록(52)과 동일한 방식으로 동작될 수 있다. 그러나, 블록(53)은 도12에서의 블록(52)과 실질적으로 동일한 위치 관계를 나타낼 것이다. 따라서, 그 상세한 설명은 여기에서 반복되지 않는다.

도13은 권취물(15)의 회전 전방측[즉, 권선될 권취물(15)의 회전 방향으로의 전방측 상에 위치되는 권취물(15)의 측면]이 측면 지지 부재에 의해 지지되는 상태를 도시하고 있다. 와이어(11)의 모서리 방향 절곡의 종료 시의 권취물(15)의 변형(형상 손상)이 권취물(15)의 회전 전방측 상에, 즉 회전식 테이블(58)의 회전 방향으로의 권취물(15)의 전방에 위치된 제1 스토퍼 블록(55)에 의해 방지된다. 권취물(15) 내에서, 관성력이 또한 모서리 방향 절곡의 시작 시와 같이 와이어(11)의 모서리 방향 절곡의 종료 시에 발생된다. 이러한 관성력은 도13에서 이점쇄선에 의해 도시된 것과 같이 힘이 권취물(15)을 변형시키게 한다. 이러한 관성력의 영향은 제1 스토퍼 블록(55) 및 상부 안내부(57)에 의해 방지된다. 제2 스토퍼 블록(56)은 제1 스토퍼 블록(55)과 유사한 방식으로 작용한다는 것이 주목되어야 하고, 따라서 그 상세한 설명은 여기에서 반복되지 않는다.

위에서와 같이, 제1 지지 블록(52) 및 제2 지지 블록(53)이 권취물(15)의 측면을 지지하고, 그에 따라 권취물(15)이 모서리 방향 절곡의 시작 시의 관성력으로 인해 변형되는 것이 방지될 수 있다. 나아가, 제1 스토퍼 블록(55) 및 제2 스토퍼 블록(56)은 모서리 방향 절곡의 종료 시의 관성력으로 인한 권취물(15)의 변형을 방지하기 위해 권취물(15)의 측면을 지지한다. 따라서, 권취물(15)의 고속 권취 동작이 수행될 수 있다.

<제2 실시예>

도14는 제2 실시예에서의 모서리 방향 권취 장치(10)의 절곡 시스템(50)의 구성도이다. 이러한 실시예는 절곡 시스템(50)을 제외하면 제1 실시예와 구조 면에서 거의 동일하다. 그러므로, 다음의 설명은 절곡 시스템(50)에 집중된다.

중심 지지 블록(70)이 제1 지지 블록(52), 제2 지지 블록(53), 제1 스토퍼 블록(55) 및 제2 스토퍼 블록(56) 대신에 위치되고, 이들 블록(52, 53, 55, 56)과 동일한 방식으로 작용한다. 중심 지지 블록(70)은 권취물(15) 내측에 정확하게 끼워질 수 있고 그에 따라 그 형상 손상을 방지하기 위해 그 내주연부로부터 권취물(15)의 회전 전방측 및 후방측의 양쪽 모두를 지지하는 공통 스토퍼로서 역할을 하도록 권취물(15)의 내주연부에 맞는 사다리꼴 형상의 단면을 갖는다.

중심 지지 블록(70)에는 상부 안내부(57) 위에 위치되는 회전 시스템이 제공되고, 권취물(15)이 지나갈 경로를 추적하도록 회전식 테이블(58)의 회전과 동기식으로 이동될 수 있다. 권취물(15)의 경로는 제1 실시예에서 도3 내지 도11에 도시된 것과 동일하고, 그 상세한 설명은 생략된다.

위의 중심 지지 블록(70)은 권취물(15)이 코일(12)로서 완성된 후에 상향으로 제거되어야 한다. 따라서, 중심 지지 블록(70)을 동기식으로 회전시키는 동기화 시스템이 또한 모서리 방향 권취 장치(10) 위에 위치되어야 한다. 중심 지지 블록(70)에는 권취물(15)에 대해 블록(70)을 전진 및 후퇴시키는 전방/후방 이동 기구가 추가로 제공된다. 이 장치(10)가 이러한 중심 지지 블록(70)을 포함하므로, 와이어(11)의 고속 모서리 방향 절곡에서도, 권취물(15)이 관성력으로 인해 변형되는 것이 방지될 수 있다.

본 발명은 위의 실시예(들)에 제한되지 않고, 그 기본 특징으로부터 벗어나지 않고도 다른 특정 형태로 실시될 수 있다.

예컨대, 제1 스토퍼 블록(55) 및 제2 스토퍼 블록(56)의 위치, 후퇴 시기 및 다른 조건이 후퇴 위치 면에서의 변화와 관련하여 변화될 수 있다.

예컨대, 제1 스토퍼 블록(55)이 권취물(15)의 회전 범위로부터 벗어나게 후퇴된다. 대체예에서, 제1 스토퍼 블록(55)은 도5 및 다른 도면에 도시된 위치 대신에 권취물(15) 위로 후퇴될 수 있다. 동일한 사항이 제2 스토퍼 블록(56)에 적용된다.

11: 와이어
51: 플랜지 클램프
51a: 플랜지
51b: 로드
52: 제1 지지 블록(장변 회전 지지 블록)
53: 제2 지지 블록(단변 회전 지지 블록)
54: 절곡 지그
55: 제1 스토퍼 블록(장변 절곡을 위한 스토퍼 블록)
56: 제2 스토퍼 블록(단변 절곡을 위한 스토퍼 블록)
57: 상부 안내부
58: 회전식 테이블
59: 안내부

Claims (10)

1. 비절곡부에 대응하는 거리만큼 와이어를 이송한 후에, 권취물 전체를 회전시키면서 상기 와이어를 절곡 지그에 의해 모서리 방향 절곡 가공함으로써 절곡부를 형성하여, 상기 절곡부 및 비절곡부를 포함하는 비-원형 외부 형상을 갖는 모서리 방향 권취물을 형성하는 모서리 방향 권취 방법이며,
   상기 외부 형상은 직사각형이고, 상기 비절곡부는 한 쌍의 장변 부분과 한 쌍의 단변 부분을 포함하고,
   상기 방법은,
   장변 부분용 측면 지지 부재 또는 단변 부분용 측면 지지 부재에 의해 권취물의 비절곡부의 측면을 지지하는 것과,
   상기 장변 부분에 대응하는 거리만큼 와이어를 이송한 후, 상기 절곡 지그와 상기 장변용 측면 지지 부재를 동기식으로 회전시켜 장변을 절곡하는 것과,
   상기 단변 부분에 대응하는 거리만큼 와이어를 이송한 후, 상기 절곡 지그와 상기 단변용 측면 지지 부재를 동기식으로 회전시켜 단변을 절곡하는 것을 포함하는 모서리 방향 권취 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 장변의 절곡 가공의 종료 시, 상기 권취물의 측면이 장변 절곡용 스토퍼 블록에 접해 있고, 상기 단변 절곡 가공의 종료 시, 상기 권취물의 측면이 단변 절곡용 스토퍼 블록에 접해 있는 것을 특징으로 하는 모서리 방향 권취 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 단변 절곡 가공 시 상기 장변 절곡용 스토퍼 블록은 후퇴 위치에 있고, 상기 장변 절곡 가공 시 상기 단변 절곡용 스토퍼 블록은 후퇴 위치에 있는 것을 특징으로 하는 모서리 방향 권취 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 권취물의 회전 외주측에 위치되는 비절곡부의 회전 경로를 따르는 형상을 갖는 보유 부재를, 상기 권취물의 두께 방향으로 활주시키는 것을 특징으로 하는 모서리 방향 권취 방법.
5. 비절곡부에 대응하는 거리만큼 와이어를 이송하는 이송 시스템과, 권취물 전체를 회전시키면서 상기 와이어를 모서리 방향 절곡 가공하는 절곡 지그를 포함하고, 절곡부 및 비절곡부를 포함하는 비-원형 외부 형상을 갖는 모서리 방향 권취물을 형성하는 모서리 방향 권취 장치이며,
   상기 외부 형상은 직사각형이고, 상기 비절곡부는 한 쌍의 장변 부분과 한 쌍의 단변 부분을 포함하고,
   상기 장치는,
   권취물의 비절곡부의 측면을 지지하는 장변 부분용 측면 지지 부재와 단변 부분용 측면 지지 부재를 갖고,
   상기 장변 부분에 대응하는 거리만큼 와이어를 이송한 후, 상기 절곡 지그와 상기 장변용 측면 지지 부재를 동기식으로 회전시켜 장변을 절곡하고,
   상기 단변 부분에 대응하는 거리만큼 와이어를 이송한 후, 상기 절곡 지그와 상기 단변용 측면 지지 부재를 동기식으로 회전시켜 단변을 절곡하는 것을 특징으로 하는 모서리 방향 권취 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 장변 절곡 가공의 종료 시, 상기 권취물의 측면이 장변 절곡용 스토퍼 블록에 접해 있고, 상기 단변 절곡 가공의 종료 시, 상기 권취물의 측면이 단변 절곡용 스토퍼 블록에 접해 있는 것을 특징으로 하는 모서리 방향 권취 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 단변 절곡 가공 시 상기 장변 절곡용 스토퍼 블록은 후퇴 위치에 있고, 상기 장변 절곡 가공 시 상기 단변 절곡용 스토퍼 블록은 후퇴 위치에 있는 것을 특징으로 하는 모서리 방향 권취 장치.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 권취물의 회전 외주측에 위치되는 비절곡부의 회전 경로를 따르는 형상이며, 상기 권취물의 두께 방향으로 활주가능한 보유 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 모서리 방향 권취 장치.
9. 삭제
10. 삭제

Images