KR20050061522A - 회전식 전기기기 코일의 전기 전도체 세그먼트 쌍의 단부용접 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전식 전기기기 코일부의 용접 장치에 관한 것으로, 이는 전도체 세그먼트의 용접될 각 쌍의 단부들이 방사상 방향으로 병치되고 원주방향으로 상호 떨어져 위치된 방사상 열(R)에 배열되도록 하나의 지지체(1)에 지지되는 다수의 전도체 세그먼트로 구성된다. 이러한 용접 장치는 용접할 전도체 세그먼트 단부들을 플랜징하는 기구를 포함하고, 이 기구는 플랜징 부재(13,13')의 캠형 부분(19)으로 형성된 원주방향 락킹 수단을 포함하며, 상기 캠형 부분(19)은 플랜징 부재의 회전에 의해 두 개의 방사상 열(R)의 단부 사이에 조여지는 위치로 끼워질 수 있도록 형성된다.

Description

회전식 전기기기 코일의 전기 전도체 세그먼트 쌍의 단부 용접 장치{ARRANGEMENT FOR WELDING ENDS OF ELECTRICAL CONDUCTOR SEGMENT PAIRS OF A ROTATING ELECTRICAL MACHINE WINDING}

본 발명은 고정자의 코일과 같은 회전식 전기기기의 코일부의 전기 전도체 세그먼트 쌍들의 단부 용접 장치에 관한 것으로, 회전식 전기기기의 코일부는 용접에 의해 상호 일렬로 연결되는 다수의 전도체 세그먼트에 의해 형성되고, 용접할 전도체 세그먼트의 각 쌍의 단부들은 지지체의 일축 상에 크라운 형태의 코일부를 형성할 수 있도록 상기 지지체에 의해 지지된다. 여기서 용접할 전도체 세그먼트 단부쌍들은 상기 지지체의 방사상 방향으로 병치되고 상기 지지체의 외부에 상호 원주방향으로 떨어져 있는 방사상 열의 형태로 배열되며, 상기 용접 방치는 용접시에 상기 단부들을 고정하는 기구를 포함한다.

이러한 유형의 장치는 예컨대 유럽특허 EP 1 041 696를 통해 이미 알려져 있다. 이 문헌에서 고정 기구는 용접할 전도체 세그먼트 단부쌍의 원주방향 지지수단과 각 전도체 세그먼트 쌍의 용접할 단부의 방사상 지지수단, 및 원주방향 및 방사상으로 지지되는 각 전도체 세그먼트 단부쌍의 용접수단을 포함한다.

이러한 고정 기구는 핀 형태의 두 쌍의 전도체 세그먼트에 작용하도록 형성된다. 각 쌍은 원주방향 용접열에 속한다.

상기 방사상 지지수단은 복잡하고 부피가 큰 구조의 내부 기구를 포함한다.

- 도 1은 본 발명에 따른 고정 기구를 구비한 회전식 전기기기의 고정자를 위한 코일부의 일부의 사시도,

- 도 2는 도 1의 화살표 II로 표시된 부분의 확대도,

- 도 3은 용접할 핀의 두 개의 단부쌍의 두 열의 원주상 및 방사상 지지 위치에서의 도 2에 따른 고정 기구를 도시한 도면,

- 도 4는 본 발명에 따른 고정 기구의 다른 실시예를 도시한 사시도,

- 도 5는 도 4에 도시된 고정 기구의 원주형 락킹 막대의 축에 대해 수직인 단면도,

- 도 6은 도 4의 화살표 VI로 표시된 부분의 확대도,

- 도 7은 도 1 또는 도 4에 따른 코일부의 한 쌍의 전도체 세그먼트 단부의 용접 구역의 소제를 위한 본 발명에 따른 송풍 장치의 개략도이다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래기술에 비하여 단순하고 부피가 작은 고정 기구를 가지는 용접 장치를 제공하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 용접 장치는 원주방향 락킹 수단이 고정 부품에 속하는 캠형 부분에 의하여 형성되고, 상기 캠형 부분은 고정 부품의 회전에 의해 용접할 전도체 세그먼트 쌍의 원주방향으로 인접한 두 개의 방사상 열의 단부들 사이에서 조여지는 위치로 삽입되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

달리 말해, 고정 부품이 용접할 전도체 세그먼트 쌍의 원주방향으로 인접한 단부들의 두 개의 열 사이에 놓여질 때, 회전에 의해 락킹을 보장하도록 형성되는 캠형 횡단면을 가진다.

본 발명 덕분에 각 방사상 열은 하나 또는 그 이상의 용접할 전도체 세그먼트 단부쌍을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 고정 부품은 하나의 막대로 구성된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 캠 부분은, 큰 축 방향으로는 맞물리는 원주상 인접한 두 열 사이의 간격과 거의 동일한 두께를 가지고 작은 축의 수직 방향으로는 상기 두께보다 얇은 두께를 가지는 타원형의 횡단면을 가진다.

따라서, 상기 캠 부분은 보다 간단하고 신속하게 두 개의 방사상 열 사이로의 삽입 또는 분리될 수 있다.

캠 부분의 삽입 및 분리 운동은, 원주방향으로 인접한, 즉 원주방향으로 이어지는 두 개의 방사상 열에 의해 한정되는 홈 내에서 지지체에 대한 방사상 이동에 의해 실행된다.

또한, 전도체 세그먼트에 흠집을 내지 않으면서 전도체 세그먼트를 설치할 수 있다.

또한, 이러한 운동은 홈의 삽입 혹은 분리를 위해 지지체에 대해 캠 부분을 축방향 이동함으로써 실행될 수도 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 원주상 락킹을 위한 캠 부분은, 상기 원주상 락킹의 두께 방향으로 캠 표면으로부터 돌출되는 적어도 두 개 이상의 톱니를 포함하며, 이 톱니들은 원주상 락킹위치에서 캠이 회전할 때 용접할 전도체 세그먼트의 하나의 단부쌍이 그 사이에서 조임 연결될 수 있는 간격을 가진다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 각 방사상 열 내에서 그 사이에 간격을 가지는 용접할 세그먼트의 두 개의 단부쌍을 포함하는 코일부를 위해서, 상기 캠형 부분은 용접할 단부쌍을 그 사이에 조임 연결할 때의 상기 간격으로 상호 배치되는 세 개의 톱니를 포함하며, 그 중앙 톱니는 두 개의 단부쌍들 사이에 형성되는 간격 내에 맞물린다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 톱니의 회전 방향 전방면들은 상기 톱니들 사이에 전도체 세그먼트 단부들이 맞물리 수 있도록 모따기된다.

이에 의하여, 용접할 전도체 세그먼트의 단부들이 방사상으로 훌륭하게 조여질 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 방사상 락킹 수단들은 그 사이에 방사상 방향으로 용접할 전도체 세그먼트 단부 쌍들을 지지하는 바람직하게는 링형인 두 개의 지지 부품을 포함한다.

이에 의하여, 상기 방사상 락킹 수단은 더 견고하고 그 수는 감소될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 방사상 열 내에 용접할 전도체 세그먼트의 두 개의 단부쌍들을 가지는 코일부를 위해서, 상기 방사상 고정 수단은 상기 링들과 협력하여 방사상 락킹을 보장하기 위해 상기 열들의 두 개의 단부쌍들 사이에 형성된 간격 내로 맞물리는 크라운을 더 포함한다.

이 크라운 또한 견고성을 나타내며, 부품 수를 감소하게 해준다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 열들의 용접할 전도체 세그먼트의 두 개의 단부쌍들 사이 간격 내로 맞물리는 상기 중앙 크라운의 부분은 뿔대 형상을 가진다.

이러한 형상은 용접할 전도체 세그먼트의 두 쌍이 방사상으로 잘 조여질 수 있도록 한다.

막대의 톱니 또는 크라운 덕분에, 용접할 전도체 세그먼트의 방사상으로 인접한 두 개의 단부 쌍들 사이의 간격이 보장된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 캠 부분은 상기 중앙 크라운의 뿔대 부분의 전방부를 수용하기 위한 중심 홈을 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 장치는 상기 용접 작업에서 파생되는 슬래그들을 상기 용접부 하부에 공기 분사(J)에 의한 송풍방식으로 고정자 외부로 배출하는 하나의 송풍장치를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 송풍장치는 배출될 슬래그들을 포함하는 분사 공기를 흡입하는 흡입구를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 용접 수단은 레이저빔 유형의 용접 수단이다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 세부 사항들, 장점들은 첨부 도면을 참조한 비한정적 예시로 주어진 하기의 두 실시예를 통해 더욱 명확하게 드러날 것이다.

도 1은 핀 형태의 전기 전도체 세그먼트(5)로 형성되는 회전식 전기기기 고정자의 코일을 보여준다. 핀들은 전체적으로 U자 형태를 가지며, 그 바닥을 구성하는 여기서는 나선형 헤드 및 그 자유 단부들도 나선형인 두 개의 가지를 포함한다. 참조번호 1, 2, 3은 각각 고정자의 몸체, 핀으로 된 전도체 세그먼트의 헤드에 의해 형성된 제 1 코일부, 쌍으로 그룹지어진 핀 가지의 자유단들에 의해 형성된 제 2 코일부를 나타낸다. 여기서 각 전도체 세그먼트 쌍의 자유단들은 용접을 통해 일렬로 연결된다. 상기 제 2 코일부는 크라운 형태이다.

상기 코일부(2,3)는 여기서는 환형으로 내부 가장자리를 한정하는 원통형 구멍 형태의 중심 개구를 포함하는 고정자 몸체(1)의 양쪽에서 축방향으로 돌출 연장된다.

상기 고정자 몸체(1)는 시트 패키지(sheet package)로 구성되며, 각 시트는 전도체 세그먼트(5)의 장착을 위한 다수의 홈들을 갖추고 있다.

상기 시트의 홈들은 상기 몸체(1)를 한쪽에서 다른쪽으로 관통하는 다수의 홈들을 형성하도록 정렬된다. 여기서 상기 홈들은 다수의 축방향 그루브(7)을 형성하도록 정렬된다.

상기 홈들은 바람직하게는 반폐쇄 형태로, 몸체(1)의 중앙 개구 내에 이른다. 더 상세한 것은 EP A 0 961 386을 참조할 것이다.

일 실시예에서는, 고정자 몸체(1)로부터 전도체 세그먼트(5)를 절연하기 위하여 상기 각 홈 내부에 절연제가 구비될 수 있다.

이러한 절연제는, 홈의 개구로부터 떨어져 그 내부에 절연제가 구비되는 하나의 중첩부를 포함할 수 있으며, 상기 개구는 전체적으로 원통형의 고정자 몸체 내부 가장자리에 이른다.

회전식 전기기기는 예를 들어 EP A 0 961 386에 기술되어 있는 바와 같이 자동차용 다상 교류발전기이다.

이 경우, 몸체(1)의 중앙 개구는 갈고리 형 회전자 또는 변형예로서 필요한 경우 돌출된 극을 가지고 원주를 따라 교대되는 영구자석이 장착된 돌출극 형 회전자 등의 교류발전기 회전자의 하우징으로 사용된다. 이 때, 상기 몸체(1)는 예를 들어 전방 지지대 및 후방 지지대라 불리는 두 부분을 포함하는 케이스 형태의 지지체에 의해 자신의 외부 가장자리에서 지지된다. 이러한 지지대들은, 전방 지지대 측의 전방 단부에서 적어도 하나의 자동차 엔진 크랭크샤프트 벨트를 통해 연결되는 연동 풀리(Pulley)를 지지하고 후방 지지대 측의 후방 단부에서 슬립링을 지지하는 회전자와 연계되는 축이 회전형으로 장착될 수 있도록 볼베어링 회전장치를 지지대 중앙부에서 포함한다.

상기 교류발전기는 예컨대 3상형 교류발전기이다. 변형예로서, 교류발전기는 3상 이상의 교류발전기일 수도 있다.

변형예로서, 상기 교류발전기는 가역성 교류발전기일 수 있으며, 자동차 히트엔진의 시동을 위해 전기모터 모드에서 작동하기도 한다. 이런 유형의 교류발전기를 교류발전기-스타터라 부른다.

종래와 같이, 각 페이즈는 전도체 세그먼트(5)에 의해 연결되는 인풋 및 아웃풋을 포함한다. 페이즈의 아웃풋 및/또는 인풋은 직류 고정자에서 생성된 교류를 사용하는 정류장치에 연결되며, 이 장치는 일반적으로 후방 지지대에 의해 지지된다.

상기 경우에 있어서, 전도체 세그먼트(5)는 고정자 몸체(1)의 축방향 홈(7) 내에 네 개씩 그룹지어 배치되며, 여기서는 제 2 코일부(3) 높이에서 하나의 열에 한쌍의 단부씩 짝을 짓는 방식으로 방사상으로 정렬된 두 개의 원주둘레의 단부 열을 형성한다. 따라서, 네 개의 전도체가 한 개의 열을 형성하게 된다. 전도체들(5)은 홈의 내부에서 방사상 방향으로 층을 이루며 병치된다. 전도체 세그먼트 쌍의 단부들은 지지대 몸체의 방사상 방향으로 병치되며, 상기 몸체(1)의 외부에서 상호 원주둘레로 떨어져 있는 형태를 나타낸다. 따라서, 적어도 하나 이상의 용접할 전도체 세그먼트 쌍을 포함하고 원주 둘레로 서로 떨어져 있는 방사상 열들이 코일부(3) 높이의 상기 몸체(1) 외부에 형성된다. 도 1에는 방사상으로 배열된 전도체 세그먼트의 두 개의 단부 쌍들이 방사상으로 열지어 있는 상태가 도시되어 있다. 상기 단부 쌍의 갯수는 실시예에 따라 달라진다. 용접 후에는 두 개의 환형의 구심적 열이 형성된다.

여기서, 전도체들은 부분적으로 직사각형 형태를 가지며, 그 길이는 상기 EP A 0 961 386의 도 8에서 볼 수 있는 홈들의 측부 가장자리에 평행하다.

이러한 전도체들은 U자형 핀의 가지에 속한다. 상기 핀의 가지들은 극 단차에 의해 상호 분리된 홈들 내에 장착되며, 관련 홈 내에 상호 다른 층을 점유한다.

페이즈의 인풋 및 아웃풋은 제 1 코일부(2)를 형성하기 위해 고정자 몸체(1)의 축방향 단부들 중 일단부에서 돌출되어 연정되는 핀의 헤드 부분에 장착되는 것이 바람직하다. 도 1에 이러한 인풋들 및 아웃풋들(참조번호 없음)이 도시되어 있다.

상기 핀의 가지들은 크라운 형태의 제 2 코일부(3)를 고정자 몸체의 다른 축 방향 단부에서 돌출되도록 형성하기 위해 홈(7)을 통하여 몸체(1)를 통과한다.

핀의 자유단들은 환형의 제 2 코일부(3) 부분에서 일렬로 연결되도록 용접되며, 국제특허 WO 92/06257에 기술된 것과 동일한 높이로 연장되는 것이 바람직하다.

상기 문헌에 따르면, 제1 단계로 핀의 헤드부가 제1 조립수단에 의하여 꺽인다. 제2 단계로 핀 가지들이 고정자 몸체(1)의 홈(7) 내로 삽입되며, 그 다음 단계로 제2 조립수단에 의하여 가지의 자유단이 꺽인다.

도 1은 초기에 U자형 핀을 통해 형성된 전도체 세그먼트의 자유단들이 꺽인 코일을 나타내고 있다. 네 개의 전도체 세그먼트 단부들은 유럽특허 EP A 0 961 386 에서와 같이 코일부(3) 내에 방사상 열 R로 배열된다.참조번호 9a 내지 9d로 표시된 네 개의 단부들은 방사상으로 9a-9b 및 9c-9d 쌍으로 그룹화된다. 각 쌍의 상기 단부들(9a-9b 및 9c-9d)은 용접을 통해 연결되어야 한다. 핀들(5)은 에나멜로 된 전기 절연층으로 덮여 있기는 하지만, 레이저 유형 용점을 이용하기 때문에 용접될 단부의 절연층을 제거할 필요는 없다. 더 상세하게는, 여기서 용접은 연속적으로 제어되고, 레이저 빔은 연속되는 두 용접작업 사이에서 중단된다. 용접 중 레이저 빔은 용접되는 전도체 세그먼트의 자유단들을 구비한 몸체(1)에 고정된다. 더 상세한 정보는 국제특허 WO 02/069472를 참조할 것이다.

상기 용접 작업은 에너지 소스(도시되지 않음)에 대한 전도체의 정확한 위치설정을 요구하기 때문에, 용접할 전도체의 전기적 접촉을 보장하고 용접할 전도체 단부의 방사상 및 환상 또는 원주 둘레의 정확한 위치설정의 기능을 수행하는 고정 기구가 상기 유럽특허 EP A 1 041 696을 통하여 알려져 있다. 이 고정 기구는 이를 위해 용접할 전도체 세그먼트 단부들의 방사상 지지수단과 둘레 락킹 수단을 포함한다.

본 발명은 용접할 전도체 단부의 고정 기구로서, 매우 간단한 구조를 가지고 소형인 고정 기구를 제공한다.

좀 더 상세하게는, 본 발명에 따른 고정 기구는 이하에 기술될 다수의 고정구 부품(13)(그 중 두 개가 도면에 도시되어 있음)의 캠형 부분(19)으로 형성되는 둘레 락킹 수단을 포함한다.

고정구 부품(13)은 막대 형태이다.

일 실시예에서, 이 막대는 용접할 전도체 세그먼트의 한 쌍을 열결하기 위하여 적어도 두 개 이상의 톱니를 포함하는 키 형태를 가지도록 형성된다.

도 1 내지 3에 도시된 실시예에서, 상기 막대는 축방향으로 규칙적으로 배열된 세 개의 톱니(15,16,17)를 가지는 키 형태로 형성된 전도체 쌍들의 고정 단부를 포함한다. 인접한 두 개의 톱니(15,16 및 16,17) 사이의 축방향 간격은, 도 3에 명확하게 나타나 있듯이 전도체 세그먼트의 두 쌍의 두 단부(9a,9b 혹은 9c,9d)의 방사상 방향 폭에 상응하는 한편, 중앙 톱니(16)의 폭은 용접할 두 단부 쌍 사이의 간격(25)에 상응한다. 이러한 세 개의 톱니에 의해 용접할 전도체 세그먼트의 자유단 열(R)에 따라 방사상으로 배열되는 두 쌍 사이의 간격이 보장된다.

본 발명의 특징에 따르면, 각 고정 막대(13)는, 원주 둘레에 인접하거나 또는 연속되는 전도체 세그먼트 단부들(9a 내지 9d)의 두 개의 열(R) 사이에서 한정되는 홈(S)에서 고정 키 부분이 떨어져 있는 도 1에 일점쇄선으로 도시된 중립위치와 실선으로 도시된 두 개의 고정 막대(13)와 같이 홈(S) 내부에 삽입된 위치 사이에서 축방향 이동이 가능하다. 상기 고정구 부품의 이러한 이동가 양방향 화살표 F로 표시되어 있다. 즉, 이러한 이동은 대응 홈(S)의 축방향에서 방사상으로 실시된다.

변형예로서, 상기 홈(S) 내부로 키를 삽입하기 위하여 몸체(1)에 대해 키를 축방향 이동시켜 중립위치를 얻을 수도 있다. 위치 설정 부품을 구성하는 상기 막대들은 홈(S) 내부의 최종 위치에 있을때, 그 축 둘레를 90°각도로 회전할 수 있다. 도 2 및 도 3은 막대의 회전 전,후 위치에서의 두 개의 고정 부품(13)을 도시한 것이다. 이러한 도면들을 통해 알 수 있듯이, 도 3의 회전된 위치에서 각 쌍의 두 개의 단부 쌍들(9a,9b 및 9c,9d)은 톱니 17과 16 사이와 톱니 16과 15 사이에 구속되며, 이때 톱니 16는 용접할 두 개의 단부쌍들 사이의 간격(25) 내에 맞물린다. 따라서, 톱니들은 용접할 단부들(9a 내지 9d)의 지지수단 및 방사상 락킹수단을 구성한다.

상기 톱니들(15,16,17)에 의하여 전도체 쌍들을 방사상 방향으로 락킹하는 외에도, 고정 부품들(13)은 원주 방향으로도 락킹한다. 본 발명의 특징에 따른 이러한 목적을 위하여, 막대(13)의 인접한 두 개의 톱니 사이 부분(19)은 도 5에 도시된 바와 같이 캠형, 바람직하게는 타원형 단면을 가진다. 상기 막대는 이 부분(19)에서 톱니(15 내지 17) 방향으로, 전도체 세그먼트의 단부들(9a 내지 9d)의 인접한 두 열(R)의 원주상 간격, 즉 그 두 열 사이에서 한정되는 홈의 너비(S)에 상응하는 두께(d1)를 가진다. 더 상세하게는, 상기 두께(d1)는, 도 3에 도시된 바와 같이 용접할 단부쌍들의 방사상 락킹 위치에서 고정 부품들(13)이 두 열(R)에 대한 측면(21)에 대하여 압축 접촉되고 상기 두 열 사이에 결합되어 용접될 전도체 쌍에 대한 원주방향 락킹도 보장하도록 선택된다.

반면, 고정 부품(13)의 캠형 부분(19)은 상기 두께(d1)에 대해 수직으로는 이보다 얇은 두께(d2)를 가지며, 이로 인하여 도 1 및 도 2에 도시된 위치에서 부품들(13)의 키형 부분을 홈(S) 내로 더 쉽게 삽입할 수 있다.

또한, 고정 부품(13)의 키형 부분을 상기 열(R)의 두 개의 전도체 쌍(9a,9b 및 9c,9d) 사이 공간(25)에 쉽게 삽입할 수 있도록, 상기 톱니들(15 내지 17)의 전방면(23)은 모따기 처리된다.

중립위치와 락킹위치 사이의 고정 부품(13)의 이동장치로는, 부품의 방사상 왕복운동 또는 홈(S) 내부에서의 축방향 왕복운동을 보장될 수 있다면, 그리고 상기 부품이 코일부(3) 내부의 전도체 단부들 사이에서 그 축방향 운동의 마지막 위치에 있을때 90°각도의 회전을 보장할 수 있다면 종래의 어떤 이동장치라도 사용될 수 있다. 도 1은 고정 부품의 제어장치의 실행 가능성을 단지 비한정적인 실시예로서 보여주고 있다. 이 실시예에서는, 톱니를 가지는 래크(127)와 피니언(28) 형태의 장치에 의하여 회전이 보장된다. 상기 피니언은 고정된 지지체 구조에 속하는 지지대(30) 내에 축방향으로 지지되고 가이드되는 고정 부품의 막대의 회전에 연동된다.

고정 기구의 작용에 있어서, 용접할 전도체 단부를 방사상 및 동시에 원주상으로 락킹하는 것은 고정 부품(13)의 동시의 회전 및 삽입을 통해 실행된다.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 고정 기구의 제2 실시예를 도시한 것이다. 본 실시예에 따르면, 상기 고정 기구는 제1 실시예와 같이 코일부(3)에서 떨어져 있는 중립위치와 코일부 내부의 락킹위치 사이를 축방향으로 이동하는 다수의 막대(13')를 포함한다. 막대들의 전방 락킹부는 도 5에 도시된 바와 같이 제1 실시예에 관해 앞서 언급된 두께 d1,d2를 가지는 바람직하게는 타원인 캠 형태를 가진다. 제1 실시예와는 달리 락킹 부분은 톱니를 포함하지 않으며 원주 방향으로의 락킹만을 보장한다.

방사상 락킹은 락킹 부품(31,32) 및 도 4 및 도 6에 참조번호 27로 표시된 중앙 크라운에 의해 이루어진다. 중앙 크라운은 고정자 축과 거의 동축이며, 코일부의 상부 위치(도시되지 않음)와 크라운이 열(R)의 용접할 전도체의 두 단부 쌍 사이의 공간(25) 내로 삽입되는 도시된 위치 사이에서 쌍방향 화살표 F2(도 6 참조)의 방향을 따라 평행이동이 가능하다. 이를 위하여, 상기 공간(25)내로 삽입되는 크라운(27)의 아래 부분(29)은 뿔대 모양의 단면을 가진다. 이러한 뿔대 모양의 단면이, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 코일부(3)의 상부 위치(도시되지 않음)와 방사상 락킹위치 사이에서 화살표 F3 방향으로 이동이 가능한 바람직하게는 동축의 링(31,32) 형태인 두 개의 락킹 부품(31,32)과 함께 연계되어 방사상 락킹 효과를 보장한다. 방사상 락킹위치에서, 링 31은 각 열(R)의 전도체 단부(9a)의 방사상 외부 측면에, 링 32는 전도체 단부(9d)의 방사상 내부 측면에 맞대어 지지된다.

고정 부품(13')의 캠 형태 락킹 부분은 그 가장자리 면에 도 6에 도시된 락킹 위치에서 크라운(27)의 뿔대 부분(29)이 삽입되는 홈(37)을 가진다. 그 결과, 상기 홈(37)은 도 5에 도시된 바와 같이 약한 만곡부 부분에 형성된다.

고정 부품(13')의 축이동 및 회전 수단으로는, 예컨대 고정 부품(13)을 위한 도 1에 도시된 톱니를 가지는 래크-피니언 형태 장치와 같은 종래의 어떤 적절한 장치라도 사용될 수 있다. 중앙 락킹 크라운(27) 및 측면 락킹 링(31,32)의 이동은 단순한 평행이동이므로 이러한 이동을 실행하는 장치가 특별히 기술될 필요는 없으며, 종래의 장치들이 이를 위하여 사용될 수 있을 것이다.

고정 부품의 고정 캠 부분이 평평한 부분없이 타원형태인 것이 바람직하는 것이 밝혀졌다. 캠형 부분의 회전 시 전도체 세그먼트의 파손을 방지할 수 있기 때문이다.

본 발명은 고정 기구 외에도 용접부 아래에 위치하는 부분들의 송풍장치를 제공한다. 이 장치는 용접 작업의 결과 파생되는 슬래그를 고정자 외부로 배출하며, 흡입장치가 배출된 슬래그를 끌어모아, 환경오염을 방지한다. 도 7은 이러한 송풍장치를 개략적으로 도시한 것이다.

상기 도면은 용접 작업 후의 핀으로 된 전도체의 세 쌍의 단부를 나타내고 있다. 도면 상에서 용접부는 참조번호 36으로 표시되어 있다. 네 번째 핀 쌍은 참조번호 38로 표시된 레이저빔을 통해 용접되고 있다. 이 도면에서, 송풍원(도시되지 않음)에 의해 발생되어 용접부 하부를 통과하도록 가이드되는 분사공기 J를 화살표 형태로 나타내고 있다. 용접 작업으로 파생된 슬래그를 고정자의 코일부 외부로 배출하기 위한 분사공기는 흡입 튜브(41)의 흡입구(40)를 통해 흡입된다.

따라서, 본 발명은 레이저빔 용접이 진행되는 동안 고정자의 지지와 보호작업의 분리를 보장해 준다. 즉, 고정자의 보호는 고정기와 독립된 장치를 통해 보장되는 반면, 종래기술에 따른 고정자는 코일부 전도체에 코팅된 에나멜의 파손을 막기 위해 열을 방출하는 용도로도 사용되는 고정 시스템에 의해 보호된다.

본 발명은 이처럼 연소된 에나멜의 낙하물로부터 고정자를 보호하면서 코팅부의 파손없이 전도체 용접을 할 수 있도록 해준다.

물론, 본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 용접을 실행할 단지 하나의 원주열만을 가질 수도 있다. 이 경우, 전도체 세그먼트(5)의 하나의 쌍만이 홈(7) 내에 장착되며, 이러한 한 쌍은 코일부(3) 부위에서 용접되는 자유단(9d,9c)을 가진다.

이 경우, 키(key)는 두 개의 톱니(15,16)만을 가지거나, 변형예로서 링(32)과 크라운(27)을 가질 수도 있다.

변형예로서, 홈 내의 전도체 세그먼트의 쌍의 수가 두 개 이상일 수도 있다. 이 경우에는 키의 톱니 수나 크라운의 수도 증가시켜야 한다.

예를 들어, 용접할 단부 수가 세 쌍이라면 네 개의 톱니가 있어야 한다.

물론, 몸체(1)의 홈들은 슬롯 웨지(slot wedge)에 의해 폐쇄되는 개방형이거나, 미국특허 A 1 826 295에 기술되어 있는 폐쇄형일 수 있다. 상기 미국특허에는 몸체(1)가 회전자 몸체인 예를 보여준다. 따라서 회전식 전기기기는 달리 스타터 전기모터와 같은 직류 발전기(direct-current generator) 또는 전기모터일 수 있다. 또한, 회전식 전기기기는 유럽특허 EP A 031 559에 기술된 유형의 전자기 감속장치에 속할 수 있고 그 회전자는 도 1에 도시된 유형의 코일부를 구비할 수 있다.

참조 도면과 기술된 내용을 통해서 알 수 있듯이, 마모를 감소시키기 위해서 다수의 막대(13,13')가 구비된다. 원주상 인접한 두 개의 방사상 열에 의해 한정되는 홈 내에 상기 각 막대들을 삽입하고, 상기된 바와 같이 회전하여 고정시킨다. 이어서, 레이저빔을 사용하여 연속적으로 열 하나하나에 대하여 차례로 용접을 실행한다. 각각의 열을 용접하기 위해서는 0.05초 내지 0.06초 동안 레이저가 발사된다. 다음 열로 이동하기 위해 막대(13,13')를 구비한 몸체(1)가 회전하며, 각 용접 사이에 레이저는 단절된다.

따라서, 상기 막대는 용접할 모든 단부들에 대한 용접을 실행하기 위해 두 번(폐쇄 및 개방) 작동된다. 변형예로서, 하나 혹은 다수의 막대가 사용될 수 있지만, 일회 혹은 수회의 용접 후에 상기 막대가 조작되어야 하며, 용접에 의한 마모와 용접 시간를 증가시킨다.

물론, 여기서는 미미한 너비(S)의 방사상 변화에도 불구하고, 두께 d2에 의해 홈 내에 막대를 삽입할 수 있다.

변형예로서, 이러한 변화을 고려하여 두께 d1을 변경할 수 있다.

모든 다른 유형의 용접도 고려될 수 있다.

변형예로서, 상기 유럽특허 EP A 0 961 386에 기술된 바와 같이, 핀들이 헤드부에서 두 파트로 나뉘어 용접될 수도 있다.

이 경우, 도 1 내지 도 6의 기구와 유사한 고정 기구를 사용하여 제 1 코일부 부위에서 용접이 실시될 수 있다.

Claims (13)

1. 용접할 전도체 세그먼트의 각 쌍의 단부들이 지지체(1)의 일축 상에 크라운 형태의 코일부(3)를 형성할 수 있도록 상기 지지체(1)에 의해 지지되며, 상호 일렬로 연결되는 다수의 전도체 세그먼트에 의해 형성되는 회전식 전기기기의 코일부의 전기 전도체 세그먼트 쌍들의 단부 용접 장치로서, 용접할 전도체 세그먼트 단부쌍들은 상기 지지체의 방사상 방향으로 병치되고 상기 지지체(1)의 외부에 상호 원주방향으로 떨어져 있는 방사상 열(R)의 형태로 배열되며, 용접할 단부들을 그 용접 위치에 원주방향으로 락킹하는 수단을 포함하는 용접할 전도체 세그먼트 단부들의 고정 기구를 포함하는 용접 장치에 있어서,

   상기 원주방향 락킹 수단은 고정 부품(13,13')의 캠형 부분(19)에 의해 형성되고, 상기 캠 부분(19)은 상기 고정 부품의 회전에 의해 용접할 전도체 세그먼트의 원주방향으로 인접한 두 개의 방사상 열(R)의 단부들 사이에서 조여지는 위치로 삽입되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고정 부품(13,13')은 상기 코일부(3)에서 떨어져 있는 중립위치와 원주상 인접한 상기 방사상 두 열(R)의 전도체 세그먼트 쌍(9a,9b ; 9c,9d) 사이의 작동 위치 사이를 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 캠형 부분(19)은, 큰 축 방향으로는 맞물리는 원주상 인접한 두 열(R) 사이의 간격과 거의 동일한 두께(d1)를 가지고 작은 축의 수직 방향으로는 상기 두께(d1)보다 얇은 두께를 가지는 타원형의 횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 원주상 락킹을 위한 캠 부분은, 상기 원주상 락킹의 두께(d1) 방향으로 캠 표면으로부터 돌출되고 원주상 락킹위치에서 캠이 회전할때 용접할 전도체 세그먼트의 하나의 단부쌍이 그 사이에서 조임 연결되는 간격(e)을 가지는 적어도 두 개 이상의 톱니(15,16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
5. 제4항에 있어서,

   각 방사상 열 내에서 그 사이에 간격(25)을 가지는 용접할 세그먼트의 두 개의 단부쌍(9a,9b; 9c,9d)을 포함하는 코일부를 위해서, 상기 캠형 부분(19)은 용접할 단부쌍을 그 사이에 조임 연결할 때의 상기 간격(e)으로 상호 배치되는 세 개의 톱니(15,16,17)를 포함하며, 그 중앙 톱니(16)는 두 개의 단부쌍들 사이에 형성되는 간격(25) 내에 맞물리는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 톱니(15,16,17)의 회전 방향 전방면들은 상기 톱니들 사이에 전도체 세그먼트 단부들이 맞물리 수 있도록 모따기되는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 방사상 락킹 수단들은, 그 사이에 방사상 방향으로 용접할 전도체 세그먼트 단부 쌍들을 지지하는 두 개의 지지 부품(31,32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
8. 제7항에 있어서,

   방사상 열(R) 내에 용접할 전도체 세그먼트의 두 개의 단부쌍들을 가지는 코일부를 위해서, 상기 방사상 고정 수단은 상기 링들(31,32)과 협력하여 방사상 락킹을 보장하기 위해 상기 열들(R)의 두 개의 단부쌍들(9a,9b ; 9c,9d) 사이에 형성된 간격(25) 내로 맞물리는 크라운(27)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 열들(R)의 용접할 전도체 세그먼트의 두 개의 단부쌍들 사이 간격(25) 내로 맞물리는 상기 중앙 크라운(27)의 부분은 뿔대 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
10. 제7항 또는 제8항에 있어서,

    상기 중앙 크라운은 뿔대 부분을 가지고, 상기 캠 부분(19)은 상기 중앙 크라운(27)의 뿔대 부분(29)의 전방부를 수용하기 위한 중심 홈(37)을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
11. 제1항에 있어서,

    상기 용접 작업에서 파생되는 슬래그들을 상기 용접부 하부에 공기 분사(J)에 의한 송풍방식으로 고정자 외부로 배출하는 하나의 송풍장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 송풍장치는 배출될 슬래그들을 포함하는 분사 공기를 흡입하는 흡입구(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접 장치.
13. 제1항에 있어서,

    상기 용접 수단은 레이저빔 유형의 용접 수단인 것을 특징으로 하는 용접 장치.