KR102555704B1 - 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치 - Google Patents

헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프레임부, 지면과 수직하게 상기 프레임부에 결합되는 다수의 실린더를 포함하는 실린더부, 다수의 실린더와 결합되고 상기 다수의 실린더의 동작에 의해 상하방향으로 이동하는 코어고정부, 코어고정부와 대향하도록 프레임부의 적어도 일부에 삽입되는 모터지그부, 코어고정부와 대향하도록 상기 모터지그부의 내부에 위치하는 트위스팅부, 트위스팅부의 중심에 연결되어 동작함에 따라 트위스팅부를 회전시키는 동력부, 실린더부와 동력부로 전원을 공급하는 전원공급부 및 실린더부와 동력부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 헤어핀 코일 트위스트장치 및 모터지그부의 내부에 장착되는 모터 코어 및 모터 코어에 삽입되고 양측부를 트위스팅부에 삽입되어 고정되는 다수의 헤어핀 코일로 이루어진 헤어핀 코일 모듈을 포함하는 헤어핀 와인딩모터를 포함하고, 트위스팅부는 동력부의 동작에 의해 회전하면서 다수의 헤어핀 코일의 양측부를 트위스트시키는 것을 특징으로 하는 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치를 제공한다.

Description

헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치 {A hairpin coil twisting automation device}
본 발명은 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 헤어핀 와인딩모터에 구비된 헤어핀 코일의 하측부를 자동으로 트위스트시키는 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 관한 것이다.
최근 하이브리드 차량 등의 성능 향상을 위하여 모터의 출력 향상을 위한 방안이 활발히 연구 개발되고 있다.
일반적으로, 모터의 출력은 고정자 코어에 권선되는 코일의 턴수에 비례하는 것으로 알려져 있는 바, 모터의 사이즈를 늘리지 않고 모터의 출력을 향상시키기 위하여는 고정자 코어에 권선되는 코일의 점적율을 증가시키는 방안이 고려될 수 있다. 상기와 같은 방안의 일환으로, 최근에는 원형 단면을 가지는 환형 코일을 사용 대신, 대략 사각 단면 형태를 가지는 각형 코일(flat coil)을 사용하여 권선하는 방법이 연구되고 있다.
그러나, 각형 코일의 경우 환형 코일에 비해 상대적으로 코일 권선 작업에 어려움이 있게 된다. 따라서 각형 코일에 있어서 코일 권선을 용이하게 하는 방안으로, 다수의 분리된 헤어핀을 고정자 코일에 삽입 체결한 후, 각 헤어핀을 용접 접합시켜 코일 권선부를 형성하는 방식의 모터(이하, 설명의 편의상 '헤어핀 권선모터'로 지칭함)가 제안된 바 있다. 상기와 같은 헤어핀 권선모터는 대략 U자 또는 V자 형태로 형성된 헤어핀을 고정자 코어의 각 슬롯에 체결한 후, 각 슬롯의 각 층에 배치된 헤어핀 간을 용접 접합시킴으로써, 고정자 코어의 코일 권선을 형성하게 된다. 이에 따라 헤어핀 권선모터의 경우 권선기로 인한 장치적 한계를 극복하고, 각형 코일의 경우에도 용이하게 코일 권선 작업이 가능하게 된다.
나아가, 헤어핀 권선모터의 출력을 향상시키기 위하여 헤어핀 코일의 일부가 일정한 각도를 가지도록 헤어핀 코일을 트위스트시키는 장치가 요구되고 있으나, 이에 대한 기술이 개시된 바 없는 실정이다.
공개특허공보 제10-2014-0083770호(2014.07.04.) 공개특허공보 제10-2019-0048746호(2019.05.09.)
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 헤어핀 코일 모듈을 고정시키고 헤어핀 코일의 하측부를 기설정된 깊이만큼 삽입한 후 일방향 또는 타방향으로 회전시킴에 따라 헤어핀 코일의 하측부를 자동으로 트위스트시키는 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 프레임부, 지면과 수직하게 상기 프레임부에 결합되는 다수의 실린더를 포함하는 실린더부, 상기 다수의 실린더와 결합되고 상기 다수의 실린더의 동작에 의해 상하방향으로 이동하는 코어고정부, 상기 코어고정부와 대향하도록 상기 프레임부의 적어도 일부에 삽입되는 모터지그부, 상기 코어고정부와 대향하도록 상기 모터지그부의 내부에 위치하는 트위스팅부, 상기 트위스팅부의 중심에 연결되어 동작함에 따라 상기 트위스팅부를 회전시키는 동력부, 상기 실린더부와 상기 동력부로 전원을 공급하는 전원공급부 및 상기 실린더부와 상기 동력부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 헤어핀 코일 트위스트장치; 및 상기 모터지그부의 내부에 장착되는 모터 코어 및 상기 모터 코어에 삽입되고 양측부를 상기 트위스팅부에 삽입되어 고정되는 다수의 헤어핀 코일로 이루어진 헤어핀 코일 모듈; 을 포함하는 헤어핀 와인딩모터;를 포함하고, 상기 트위스팅부는 상기 동력부의 동작에 의해 회전하면서 상기 다수의 헤어핀 코일의 양측부를 트위스트시키는 것을 특징으로 하는 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 프레임부는, 상기 코어고정부와 대향하도록 위치하는 지지판; 및 상기 지지판으로부터 상하방향으로 기립된 한 쌍의 세로프레임 및 상기 지지판과 평행하도록 상기 한 쌍의 세로프레임을 연결하는 가로프레임을 포함하는 프레임부;를 포함하고, 상기 한 쌍의 세로프레임은 서로 이격되도록 위치하며, 상기 한 쌍의 가로프레임은 서로 이격되도록 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 실린더부는, 상기 한 쌍의 가로프레임 중 상부에 위치하는 가로프레임의 중앙부를 관통하면서 상기 세로프레임과 평행해도록 위치하는 메인실린더; 및 상기 상부에 위치하는 가로프레임의 양측부를 관통하여 상기 메인실린더의 양측에 배치되는 한 쌍의 서브실린더;를 포함하고, 상기 코어고정부는, 중앙부에 상기 메인실린더가 결합되고 양측부에 상기 한 쌍의 서브실린더가 결합되는 실린더 결합부재; 및 상기 실린더 결합부재의 하부에 결합되는 코어고정부재;를 포함하며, 상기 헤어핀 코일 모듈이 상기 모터지그부의 내부에 장착되면, 상기 코어고정부재는 상기 메인실린더가 하방으로 직선운동함에 따라 하방으로 이동하면서 상기 헤어핀 코일 모듈을 고정시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 모터지그부는, 상기 코어고정부재와 대향하도록 상기 지지판의 내부에 삽입되는 모터지그; 상기 모터지그의 중앙부를 상하방향으로 관통하도록 형성되는 모터지그홀; 및 상기 모터지그의 내주면으로부터 상기 트위스팅부의 중심축을 향하도록 돌출형성되고 서로 이격되도록 배치되는 다수의 돌출고정부재를 포함하고, 상기 모터지그는 일방향 또는 타방향으로 회전하면서 상기 모터 코어를 고정시키며, 상기 다수의 돌출고정부재 사이에는 상기 다수의 헤어핀 코일이 삽입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 트위스팅부는, 상기 코어고정부재와 대향하도록 상기 모터지그의 내측 하부에 위치하는 제1 회전부재; 상기 제1 회전부재의 중심으로부터 상하방향으로 연장되고 상기 동력부와 연결되어 회전하는 중심축; 상기 제1 회전부재를 둘러싸도록 형성되고 상기 제1 회전부재와 소정거리 이격되는 링형상의 제2 회전부재; 및 상기 제1 회전부재와 상기 제2 회전부재를 연결하는 다수의 고정리브;를 포함하고, 상기 제1, 2 회전부재 및 상기 다수의 고정리브는 상기 동력부에 의해 회전하면서 상기 다수의 고정리브 사이에 삽입되는 상기 다수의 헤어핀 코일의 양단부를 트위스팅시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 메인실린더의 동작속도, 상기 동력부의 회전속도 및 회전방향을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 헤어핀 코일은, 제1 코일부재, 상기 제1 코일부재와 연결되는 제2 코일부재, 상기 제2 코일부재와 연결되는 제3 코일부재 및 상기 제3 코일부재와 연결되는 제4 코일부재가 순차적으로 시계방향으로 연결되어 구성되고, 상기 제1 코일부재와 상기 제2 코일부재가 연결되는 부분이 절곡되는 제1 절곡부, 상기 제2 코일부재와 상기 제3 코일부재가 연결되는 부분이 절곡되는 제2 절곡부, 상기 제3 코일부재와 상기 제4 코일부재가 연결되는 부분이 절곡되는 제3 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 헤어핀 코일 모듈을 고정시키고 헤어핀 코일의 하측부를 기설정된 깊이만큼 삽입한 후 일방향 또는 타방향으로 회전시킴에 따라 헤어핀 코일의 하측부를 트위스트시키는 공정을 자동화시켜 생산속도를 향상시키고 작업자의 피로도를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 헤어핀 코일 트위스트장치를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 코어고정부 및 모터지그부를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 지그판에 모터지그부가 장착된 것을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 모터지그부 및 트위스팅부를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 모터지그에 모터 코어와 헤어핀 코일 모듈이 삽입된 것을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 헤어핀 와인딩모터의 헤어핀 코일이 트위스팅되기 전을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 헤어핀 코일을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 헤어핀 와인딩모터의 헤어핀 코일이 트위스팅된 것을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
1. 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치(300)
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치(300)는 헤어핀 코일 트위스트장치(100) 및 헤어핀 와인딩모터(200)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 헤어핀 코일 트위스트장치를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 헤어핀 코일 트위스트장치(100)는 프레임부(110), 실린더부(120), 코어고정부(130), 모터지그부(140), 트위스팅부(150), 동력부(160), 전원공급부(170) 및 제어부(180)를 포함한다.
프레임부(110)는 지지판(111) 및 프레임(112)을 포함한다.
지지판(111)은 코어고정부(130)와 대향하도록 위치하고 지면과 접하여 지지판(111)의 상부에 위치하는 프레임(112), 실린더부(120) 및 코어고정부(130)를 지지한다.
지지판(111)의 중앙부에는 원형으로 관통된 지지판홀(111b)이 형성되고, 지지판홀(111b)과 인접한 지지판(111)에는 상방으로 돌출되는 링형상의 단턱부(111a)가 형성된다.
상기한 지지판홀(111b)로 모터지그부(140)가 삽입되고 탄턱부(111a)는 지지판홀(111b)로 삽입된 모터지그부(140)의 이탈을 방지한다.
프레임(112)은 세로프레임(112a) 및 가로프레임(112b)을 포함한다.
세로프레임(112a)은 지지판(111)으로부터 상하방향으로 기립되도록 형성되고 한 쌍으로 구성되며, 한 쌍의 세로프레임(112a)은 서로 이격되도록 위치한다. 이때, 한 쌍의 세로프레임(112a)의 최단거리는 단턱부(111a)의 외경보다 길다.
가로프레임(112b)은 지지판(111)과 평행하도록 한 쌍의 세로프레임(112a)을 연결하고 한 쌍으로 구성되며, 한 쌍의 가로프레임(112b)은 서로 이격되도록 위치한다.
실린더부(120)는 지면과 수직하게 프레임부(110)에 결합되고 한 쌍으로 구성된다.
실린더부(120)는 메인실린더(121) 및 서브실린더(122)를 포함한다.
메인실린더(121)는 한 쌍의 가로프레임(112b) 중 상부에 위치하는 가로프레임(112b)의 중앙부를 관통하면서 세로프레임(112a)과 평행해도록 위치한다.
또한, 메인실린더(121)는 실린더 결합부재(131)의 중앙부와 결합되어 전원공급부(170)로부터 전원이 인가되면, 직선왕복운동하면서 실린더 결합부재(131)와 코어고정부재(132)를 상하방향으로 이동시킨다.
이를 위한 메인실린더(121)는 유공압실린더일 수 있다.
서브실린더(122)는 한 쌍의 가로프레임(112b) 중 상부에 위치하는 가로프레임(112b)의 양측부를 관통하여 메인실린더(121)의 양측에 배치되며, 한 쌍으로 구성된다.
상기한 서브실린더(122)는 메인실린더(121)에 의해 상하방향으로 이동하는 실린더 결합부재(131)와 코어고정부재(132)가 메인실린더(121)의 중심축을 기준으로 회전하지 않고 상하방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 역할을 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 코어고정부 및 모터지그부를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
코어고정부(130)는 다수의 실린더(131, 132)와 결합되고 상기 다수의 실린더(131, 132)의 동작에 의해 상하방향으로 이동한다.
이러한 코어고정부(130)는 실린더 결합부재(131) 및 코어고정부재(132)를 포함한다.
실린더 결합부재(131)는 중앙부에 메인실린더(121)가 결합되고 양측부에 한 쌍의 서브실린더(122)가 결합된다. 이를 위한 실린더 결합부재(131)는 원판의 양측이 외측방향으로 소정거리 연장된 형상을 가질 수 있다.
코어고정부재(132)는 실린더 결합부재(131)의 하부에 결합된다. 이를 위한 코어고정부재(132)는 실린더 결합부재(131)와 상응하도록 형성된다.
또한, 코어고정부재(132)의 하부는 헤어핀 코일 모듈(200)의 상부를 수용하도록 형성된다.
이에 따라 헤어핀 코일 모듈(200)이 모터지그부(140)의 내부에 장착되면, 코어고정부재(132)는 메인실린더(121)가 하방으로 직선운동함에 따라 하방으로 이동하면서 헤어핀 코일 모듈(200)을 고정시킨다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 지그판에 모터지그부가 장착된 것을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 모터지그부 및 트위스팅부를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 모터지그에 모터 코어와 헤어핀 코일 모듈이 삽입된 것을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
모터지그부(140)는 코어고정부(130)와 대향하도록 프레임부(110)의 적어도 일부에 삽입된다.
상기한 모터지그부(140)는 모터지그(141), 모터지그홀(142) 및 돌출고정부재(143)를 포함한다.
모터지그(141)는 코어고정부재(132)와 대향하도록 지지판(111)의 내부에 삽입된다.
이를 위한 모터지그(141)의 외경은 지지판홀(111b)의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 모터지그(141)의 중앙부에는 모터지그홀(142)이 관통형성된다.
상기한 모터지그(141)는 일방향 또는 타방향으로 회전하면서 모터지그(141)의 내부에 위치한 모터 코어(210)를 고정시킨다.
모터지그홀(142)은 모터지그(141)의 중앙부를 상하방향으로 관통하도록 형성된다. 이때, 모터지그홀(142)의 직경은 모터 코어(210)가 삽입되도록 모터 코어(210)의 외경보다 크게 형성된다.
돌출고정부재(143)는 모터지그(141)의 내주면으로부터 트위스팅부(150)의 중심축을 향하도록 돌출형성되고 서로 이격되도록 배치되고 도 5에 도시된 바와 같이 다수로 형성된다.
상기한 다수의 돌출고정부재(143) 사이에는 다수의 헤어핀 코일(221)이 삽입된다.
트위스팅부(150)는 코어고정부(130)와 대향하도록 모터지그부(140)의 내부에 위치한다.
상기한 트위스팅부(150)는 동력부(160)의 동작에 의해 회전하면서 다수의 헤어핀 코일(221)의 노출부를 트위스트시킨다.
이를 위한 트위스팅부(150)는 제1 회전부재(151), 중심축(152), 제2 회전부재(153) 및 고정리브(154)를 포함한다.
제1 회전부재(151)는 코어고정부재(132)와 대향하도록 모터지그(141)의 내측 하부에 위치한다. 또한, 제1 회전부재(151)의 중심에는 상하방향으로 연장되는 중심축(152)이 형성된다.
상기한 제1 회전부재(151)는 동력부(160)와 연결된 회전축(152)과 함께 회전한다.
중심축(152)는 제1 회전부재(151)의 중심으로부터 상하방향으로 연장되고 동력부(160)와 연결되어 회전한다.
제2 회전부재(153)는 제1 회전부재(151)를 둘러싸도록 형성되고 제1 회전부재(151)와 소정거리 이격되고 링형상을 가진다.
고정리브(154)는 제1 회전부재(151)와 제2 회전부재(152)를 연결하고 다수로 형성된다.
상기한 제1, 2 회전부재(151, 153) 및 다수의 고정리브(154)는 동력부(160)에 의해 회전하면서 다수의 고정리브(154) 사이에 삽입되는 다수의 헤어핀코일(221)에서 모터 코어(210)의 하부로 노출되는 노출부 중 중앙부를 트위스팅시킨다.
동력부(160)는 트위스팅부(150)의 중심에 연결되어 동작함에 따라 트위스팅부를 회전시킨다. 예시적으로 동력부(160)는 모터일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전원공급부(170)는 실린더부(120) 및 동력부(160)로 전원을 공급한다.
제어부(180)는 실린더부(120)와 동력부(160)의 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(180)는 메인실린더(121)의 동작속도, 동력부(160)의 회전속도 및 회전방향을 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 헤어핀 와인딩모터의 헤어핀 코일이 트위스팅되기 전을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다. 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 헤어핀 코일을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
헤어핀 와인딩모터(200)는 모터 코어(210) 및 헤어핀 코일 모듈(220)을 포함한다.
모터 코어(210)는 모터지그부(140)의 내부에 장착된다. 구체적으로 모터 코어(210)는 모터지그부(140)의 내주면과 인접하도록 삽입되고, 모터 코어(210)의 상부 및 측부의 일부는 외부로 노출된다.
헤어핀 코일 모듈(220)은 모터 코어(210)에 삽입되고 모터 코어(210)의 하부로 노출되는 노출부 중 하부가 트위스팅부(150)에 구비된 다수의 고정리브(154)에 삽입되어 고정되는 다수의 헤어핀 코일(211)로 이루어진다.
구체적으로 헤어핀 코일(221)은 제1 코일부재(221a), 제1 코일부재(221a)와 연결되는 제2 코일부재(221b), 제2 코일부재(221)와 연결되는 제3 코일부재(221c) 및 제3 코일부재(221c)와 연결되는 제4 코일부재(221d)가 순차적으로 시계방향으로 연결되어 구성된다.
이때, 제1 코일부재(221a)와 제2 코일부재(221b)는 둔각(=120 °)을 이루고, 제2 코일부재(221b)과 제3 코일부재(221c)은 둔각(=100°)을 이루며, 제3 코일부재(221c)과 제4 코일부재(221d)은 둔각(=120 °)을 이룬다.
또한, 헤어핀 코일(221)에는 제1 코일부재(221a)와 제2 코일부재(221b)가 연결되는 부분이 절곡되는 제1 절곡부(221e), 제2 코일부재(221b)와 제3 코일부재(221c)가 연결되는 부분이 절곡되는 제2 절곡부(221f), 제3 코일부재(221c)와 제4 코일부재(221d)가 연결되는 부분이 절곡되는 제3 절곡부(221g)가 형성된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치에 구비된 헤어핀 와인딩모터의 헤어핀 코일이 트위스팅된 것을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
본 발명에서 헤어핀 코일(221)의 제1 코일부재(221a)와 제4 코일부재(221d)의 하측부는 도 9에 도시된 바와 같이 기설정된 깊이(d)만큼 다수의 고정리브(154) 사이로 삽입되고, 동력부(160)에 의해 트위스팅부(150)가 회전하면서 제1 코일부재(221a)와 제4 코일부재(221d)의 하측부를 트위스팅시킨다.
2. 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치(300)의 동작방법
최초, 헤어핀 와인딩모터(200)를 모터지그부(140)의 내부에 삽입하고, 헤어핀 코일(221)의 하단부를 다수의 고정리브(154) 사이로 기설정된 깊이(d)만큼 삽입시킨다.
다음, 제어부(180)에 의해 전원공급부(170)가 모터지그부(140)로 전원을 인가하면, 모터지그부(140)가 일방향 및 타방향으로 회전하면서 헤어핀 와인딩모터(200)를 고정시킨다.
다음, 제어부(180)에 의해 전원공급부(170)가 실린더부(120)로 전원을 인가하면, 실린더부(120)가 하방으로 직선운동하면서 코어고정부(130)를 하방으로 이동시킨다.
다음, 코어고정부(130)가 헤어핀 와인딩모터(200)의 상부와 접하면서 헤어핀 와인딩모터(200)를 고정시킨다.
다음, 제어부(180)에 의해 전원공급부(170)가 트위스팅부(150)로 전원을 인가하면, 트위스팅부(150)는 일방향 또는 타방향으로 회전하면서 헤어핀 코일(221)의 하단부만 트위스트시킨다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 헤어핀 코일 트위스트장치
110: 프레임부
111: 지지판
111a: 단턱부
111b: 지지판홀
112: 프레임
112a: 세로프레임
112b: 가로프레임
120: 실린더부
121: 메인실린더
122: 서브실린더
130: 코어고정부
131: 실린더 결합부재
132: 코어고정부재
140: 모터지그부
141: 모터지그
142: 모터지그홀
143: 돌출고정부재
150: 트위스팅부
151: 제1 회전부재
152: 중심축
153: 제2 회전부재
154: 고정리브
160: 동력부
170: 전원공급부
180: 제어부
200: 헤어핀 와인딩모터
210: 모터 코어
220: 헤어핀 코일 모듈
221: 헤어핀 코일
221a: 제1 코일부재
221b: 제2 코일부재
221c: 제3 코일부재
221d: 제4 코일부재
221e: 제1 절곡부
221f: 제2 절곡부
221g: 제3 절곡부
300: 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치

Claims (7)

  1. 지지판을 포함하는 프레임부, 지면과 수직하게 상기 프레임부에 결합되는 메인 실린더 및 상기 메인 실린더의 양측에 위치하는 한 쌍의 서브 실린더를 포함하는 실린더부, 상기 메인 실린더 및 상기 한 쌍의 서브 실린더와 결합되고 상기 메인 실린더 및 상기 한 쌍의 서브 실린더의 동작에 의해 상하방향으로 이동하는 코어고정부, 상기 코어고정부와 대향하도록 상기 지지판의 내부에 삽입되어 일방향 또는 타방향으로 회전하면서 모터 코어를 고정시키는 모터지그, 상기 모터지그의 중앙부를 상하방향으로 관통하도록 형성되는 모터지그홀 및 상기 모터지그의 내주면으로부터 트위스팅부의 중심축을 향하도록 돌출형성되고 서로 이격되도록 배치되는 다수의 돌출고정부재를 포함하는 모터지그부, 상기 코어고정부와 대향하도록 상기 모터지그의 내측 하부에 위치하는 제1 회전부재, 상기 제1 회전부재의 중심으로부터 상하방향으로 연장되고 동력부와 연결되어 회전하는 중심축, 상기 제1 회전부재를 둘러싸도록 형성되고 상기 제1 회전부재와 소정거리 이격되는 링형상의 제2 회전부재 및 상기 제1 회전부재와 상기 제2 회전부재를 연결하는 다수의 고정리브를 포함하는 트위스팅부, 상기 트위스팅부의 중심에 연결되어 동작함에 따라 상기 트위스팅부를 회전시키는 동력부, 상기 실린더부와 상기 동력부로 전원을 공급하는 전원공급부 및 상기 실린더부와 상기 동력부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 헤어핀 코일 트위스트장치; 및
    상기 모터지그부의 내부에 장착되는 모터 코어 및 상기 모터 코어에 삽입되고 상기 모터 코어의 하부로 노출되는 노출부 중 하부가 상기 다수의 고정리브에 삽입되어 고정되는 다수의 헤어핀 코일로 이루어진 헤어핀 코일 모듈;
    을 포함하는 헤어핀 와인딩모터;를 포함하고,
    상기 트위스팅부는 상기 동력부의 동작에 의해 회전하면서 상기 다수의 헤어핀 코일의 노출부를 트위스트시키며,
    상기 다수의 돌출고정부재 사이에는 상기 모터 코어의 하부로 노출되는 노출부 중 상부가 삽입되어 고정되고,
    상기 제1, 2 회전부재 및 상기 다수의 고정리브는 상기 동력부에 의해 회전하면서 상기 다수의 고정리브 사이에 삽입되는 상기 모터 코어의 하부로 노출되는 노출부 중 하부를 트위스팅시키며,
    상기 모터 코어의 하부로 노출되는 노출부 중 상부 및 상기 모터 코어의 하부로 노출되는 노출부 중 하부는 서로 평행하도록 형성되고,
    상기 모터 코어의 하부로 노출되는 노출부 중 중앙부는 상기 모터 코어의 하부로 노출되는 노출부 중 상부 및 상기 모터 코어의 하부로 노출되는 노출부 중 하부와 소정의 각도를 이루도록 트위스팅되는 것을 특징으로 하는 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임부는,
    상기 지지판으로부터 상하방향으로 기립된 한 쌍의 세로프레임 및 상기 지지판과 평행하도록 상기 한 쌍의 세로프레임을 연결하는 가로프레임을 포함하는 프레임;을 더 포함하고,
    상기 지지판은 상기 코어고정부와 대향하도록 위치하고,
    상기 한 쌍의 세로프레임은 서로 이격되도록 위치하며,
    상기 한 쌍의 가로프레임은 서로 이격되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 메인실린더는 상기 한 쌍의 가로프레임 중 상부에 위치하는 가로프레임의 중앙부를 관통하면서 상기 세로프레임과 평행해도록 위치하고,
    상기 한 쌍의 서브실린더는 상기 상부에 위치하는 가로프레임의 양측부를 관통하여 상기 메인실린더의 양측에 배치되며,
    상기 코어고정부는,
    중앙부에 상기 메인실린더가 결합되고 양측부에 상기 한 쌍의 서브실린더가 결합되는 실린더 결합부재; 및
    상기 실린더 결합부재의 하부에 결합되는 코어고정부재;를 포함하며,
    상기 헤어핀 코일 모듈이 상기 모터지그부의 내부에 장착되면, 상기 코어고정부재는 상기 메인실린더가 하방으로 직선운동함에 따라 하방으로 이동하면서 상기 헤어핀 코일 모듈을 고정시키는 것을 특징으로 하는 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 메인실린더의 동작속도, 상기 동력부의 회전속도 및 회전방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤어핀 코일은,
    제1 코일부재, 상기 제1 코일부재와 연결되는 제2 코일부재, 상기 제2 코일부재와 연결되는 제3 코일부재 및 상기 제3 코일부재와 연결되는 제4 코일부재가 순차적으로 시계방향으로 연결되어 구성되고,
    상기 제1 코일부재와 상기 제2 코일부재가 연결되는 부분이 절곡되는 제1 절곡부, 상기 제2 코일부재와 상기 제3 코일부재가 연결되는 부분이 절곡되는 제2 절곡부, 상기 제3 코일부재와 상기 제4 코일부재가 연결되는 부분이 절곡되는 제3 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 헤어핀 코일의 트위스팅 자동화장치.
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