KR20170113958A - 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전기용 스테이터 코어의 티스부 단부에서 두 개의 래그부로 구성된 투스팁을 가압성형하여 발전기의 회전자 외경에 대응하는 곡률을 가지는 형태로 성형하는 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치에 관한 것이다.
본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치는 하판(102) 상부에 환상의 상체(101)를 일체로 형성한 본체(100)와, 상기 상체 상부에 스테이터 코어를 내부에 고정하는 고정지그(200)와, 주벽을 횡방향으로 관통하는 수납부(301)를 방사상으로 형성하여 상기 본체에 결합하는 회전체(300)와, 상기 회전체의 상기 수납부에 방사상으로 배치 결합하는 블레이드(400)와, 상기 회전체의 중심공(302)에 삽입되어 프레스(502)로부터 전달되는 압력을 상기 블레이드로 전달하는 가압봉(500)과, 상기 회전체에 방사상으로 배치 결합된 모든 블레이드를 감싸서 스테이터 코어의 투스팁을 가압 성형한 상기 블레이드(400)를 원래 위치로 복귀시키는 탄성링(600)을 포함하여 구성한다.
본 발명에 따르면, 스테이터 코어의 티스부 단부에 형성된 투스팁을 손상없이 발전기의 회전자 외경에 대응하는 곡률을 가지는 형태로 가압 성형함으로써 고출력, 고효율의 발전기 제조가 가능케 되는 효과가 있다.

Description

발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치{Tooth tips forming apparatus of the generator stator core}

본 발명은 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전기용 스테이터 코어의 티스부 단부에서 두 개의 래그부로 구성된 투스팁을 가압성형하여 발전기의 회전자 외경에 대응하는 곡률을 가지는 형태로 성형하는 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 발전기는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 기기를 말하는데, 크게는 교류 발전기와 직류 발전기로 대별되며, 그 중 교류발전기는 대부분은 3상 사인파 발전기를 사용하지만, 단상 사인파 발전기를 사용하기도 한다.

발전기는 다양한 기계 장치에 널리 사용되는데 특히, 자동차는 다양한 전기장치를 사용하기 위해서 배터리를 구비함과 동시에 배터리의 충전을 위해서 발전기를 구비한 가장 대표적인 기계 장치이다.

자동차에는 주로 3상/6상 교류 발전기를 사용하는데, 3상/6상 교류 발전기는 고정된 스테이터(stator), 회전하는 로터(rotor), 이들을 지지하는 프레임(frame), 그리고 다이오드(여자용/정류용) 등으로 구성된다. 이 형식의 교류 발전기는 회전자와 고정자의 상대속도가 회전자기장과 동기해서 회전하는 발전기이다.

상기 스테이터는 계자 코일에 감겨지는 발전기의 고정 부분을 말하는데, 첨부도면 도 9와 같이 스테이터(1)는 다수의 얇은 철판을 적층한 스테이터 코어(10)에 6개의 코일(16)이 권선되어 각 코일에 1상씩 6상 교류가 유도된다.

즉, 상기 3상 교류 발전기는 로터에 설치되는 영구자석에서 발생하는 자속이 스테이터에 쇄교되어 전자기 유도작용에 의하여 스테이터가 포함하는 코일에 유도전류를 형성함으로써 발전이 이루어진다.

따라서 발전기의 효율 및 출력 성능과 내구성에 있어서 스테이터는 매우 중요한 역할을 하기 때문에 스테이터의 구조와 품질을 개선하기 위한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이다.

특히, 근래 제조되는 자동차는 전기 장치의 사용이 크게 증가함에 따라서 자동차에 설치되는 배터리의 용량이 증가하는 추세이며, 그에 따라 대용량의 배터리를 보다 효율적으로 충전할 수 있는 고효율 발전기의 개발이 절실해짐에 따라서 고효율 발전기의 제조를 위한 스테이터 코어의 구조나 형상 개선을 통한 효율성 향상에 연구 개발이 집중되고 있는 실정이다.

따라서 스테이터 코어에 제조에 관한 기술도 다양하게 제안된 바 있는데, 대표적인 종래기술을 살펴보면 다음과 같다.

특허공보 특1982-0001332호에는 대상철심을 나선상으로 감아서 구성되며, 회전자와 대향하여 연속부에 의해 연속된 복수의 치부로 이루어진 원통상의 내면을 갖는 고정자철심을 제조하는 것에 있어서. 상기 내면의 경보다 큰 경을 갖는 원주상 공구를 상기 내면에 압입한 후 상기 권회방향으로 압축함으로써 고정자의 연속부분에 영구적 변형을 갖게 해서 소정의 내면경을 갖도록 한 고정자 철심 제조방법이 게재되어 있다.

특허공보 특1982-0001332호(1982. 07. 23.) 등록특허공보 특0150382호(1998. 12. 15.) 특허공보 특1995-0008388호(1995. 07. 28.) 등록특허공보 제10-0520137호(2006. 03. 24.)

이상의 종래기술과 같이 종래의 스테이터 코어(10)는 폭에 비해 긴 길이를 가지는 직선 띠 형상의 요크(Yoke)부(11)와; 상기 요크부의 폭 방향으로 돌출되도록 일측 단부를 상기 요크부의 일측에 일체로 형성하여 소정 간격을 두고 이격되는 다수의 티스(teeth)부(12)와; 상기 티스부 간에 형성되는 슬롯 내부에 권선되는 코일을 정렬 고정하기 위하여 상기 티스부의 타측 단부에서 돌출 형성되는 투스팁(Tooth tip)(13)이 일체로 형성되는 선형코어강판을 나선형으로 적층하여 첨부도면 도 10과 같이 소정의 내경을 가진 원통체로 형성하여 제조된다.

그런데 스테이터의 효율성 향상을 위해서는 스테이터 코어(10)에 형성되는 슬롯(14) 내부에 권선되는 코일(16)의 코일점적률(coil space factor)이 높은 것이 유리하기 때문에 코일의 단면적을 확대시킬 필요가 있으나, 슬롯(14) 내부에 권선되는 코일(16)의 단면적을 확대하기 위해서는 첨부도면 도 11과 같이 슬롯(14)의 입구에 형성되는 슬롯개구부(15)의 폭이 슬롯(14) 내부에 권선되는 코일(16)의 단면폭(D)보다 넓어야 한다.

그러나 상기와 같은 종래기술에 의해 제조된 종래의 스테이터 코어(10)는 선형코어강판을 이용해 제조되는 과정에서 티스부(12)의 일측 단부에 티스부의 길이 방향과 직각을 이루도록 양측으로 돌출되게 투스팁(13)을 일체로 형성함으로써 소정의 패키지 사이즈를 가지는 스테이터 코어(10)의 사이즈 내에서 코일(16)의 단면적 확대를 위해서 슬롯(14) 내부로 코일(16)의 권선을 가능케 하는 슬롯개구부(15)를 넓게 형성하는 경우에, 슬롯(14) 내부에 권선된 코일(16)을 안정적으로 정렬 고정하기 곤란하기 때문에 슬롯(14) 내부에 권선되는 코일(16)의 단면적을 확대시키는데 한계가 있어, 고효율 발전기 제조를 위한 스테이터의 성능 향상을 제한하는 요인이 되고 있다.

또한, 발전기는 구동 과정에서 로터(Rotor)의 필드 코일(field coil)에 전류 인가되면서 로터가 자화되고, 그로 인해 로터에서 자속(magnetic flux)이 발생하여 스테이터의 티스부(12)로 자속이 이동하게 되는데, 이때, 티스부의 단부에 형성된 투스팁(13)의 내면인 투스페이스(Tooth face)(13a)가 자속이 통과하는 자로가 된다.

그런데 종래기술의 스테이터 코어(10)는 슬롯(14) 내부에 코일(16)의 권선이 용이하도록 코일의 단면적에 대응하는 슬롯개구부(15)를 형성해야 하기 때문에 슬롯 (14)내부에 권선된 코일(16)을 정렬 고정하는 투스팁(13)의 내면인 투스페이스(13a)의 표면적을 넓게 형성하기 곤란하고, 그로 인해 로터에서 발생한 자속이 스테이터 코어로 이동하는 이동성을 저해하여 고효율의 발전기 제조에 어려움이 따르는 문제점이 있었다.

따라서 스테이터 코어 전체 크기를 확대시키지 않으면서도 슬롯 내부에 단면적이 확대된 코일의 권선이 가능케 함과 동시에, 슬롯 내부에 권선된 코일을 견고하게 정렬 고정하면서 자속의 자로가 되는 투스 페이스의 표면적을 확대시킬 수 있도록 스테이터 코어의 티스부 단부에서 두 개의 래그부로 구성된 투스팁을 발전기의 회전자 외경에 대응하는 곡률을 가지는 형태로 성형함으로써 고효율 발전기의 제조를 가능케 하는 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치의 개발이 절실한 실정이다.

본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서, 하판(102) 상부에 환상의 상체(101)를 일체로 형성한 본체(100)와; 반원형으로 분할 형성되어 상기 본체(100)의 상체(101) 상부에 대칭으로 결합하여 환상으로 된 스테이터 코어를 내부에 고정하는 고정지그(200)와; 보빈 형상으로 되고 주벽을 횡방향으로 관통하는 수납부(301)를 방사상으로 형성하여 상기 상체(101)의 결합홈(101a) 내부에 끼워지도록 상기 하판(102) 상부에 회전 가능케 결합하는 회전체(300)와; 내측면에는 경사면(401)을 형성하고, 외측면에는 수직으로 가압성형면(402)을 형성하여 상기 회전체(300)의 수납부(301)에 방사상으로 배치 결합하는 블레이드(400)와; 상기 블레이드(400)의 경사면(401)과 대응하는 경사외면(501)을 구비하여 상기 회전체(300)의 중심공(302) 내부에 삽입되어 프레스(502)로부터 전달되는 압력에 의해 수직 하방으로 이동하여 블레이드(400)의 경사면(401)으로 압력을 전달하는 가압봉(500)과; 상기 회전체(300)에 방사상으로 배치 결합된 모든 블레이드(400)를 감싸도록 설치되어 상기 회전체(300)의 중심부에서 외측으로 이동한 블레이드(400)를 원래 위치로 복귀시키는 탄성링(600)을 포함하여 구성한다.

상기 회전체(300)는, 상기 중심공(302) 내부에서 수직 하방으로 이동하는 상기 가압봉(500)의 하강 깊이를 조절하기 위하여 다양한 두께를 가진 스토퍼(303)를 상기 중심공(302) 바닥면에 나사 결합할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 블레이드(400)는, 외측면에 적어도 하나 이상의 탄성링설치홈(403)을 형성하고, 외측 단부는 세로 방향으로 상기 회전체(300)의 수납부(301) 폭보다 넓게 형성하여 블레이드(400)의 양 측면에 세로 방향으로 걸림턱부(404)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치는 이상과 같은 구성을 통해서 발전기용 스테이터 코어의 티스부 단부에서 두 개의 래그부로 구성된 투스팁을 발전기의 회전자 외경에 대응하는 곡률을 가지는 형태로 가압성형 가능케 함으로써 투스팁의 성형 전에 슬롯 내부에 권선되는 코일점적률과 자로가 되는 투스팁 단부의 투스페이스 표면적을 확대시킬 수 있게 되어 고출력, 고효율의 발전기 제조가 가능케 한 목적을 달성할 수 있다.

본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치는 스테이터 코어의 티스부 단부에서 티스부 길이 방향으로 돌출되게 형성된 한 쌍의 래그부를 발전기의 회전자 외경에 대응하는 곡률을 가지는 형태로 가압 성형하는 과정에서 래그부의 손상을 방지할 수 있게 되어 투스팁의 파손 불량에 따른 스테이터의 성능 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 투스팁의 안정적인 성형이 가능케 되어 스테이터 코어의 구조 개선을 통해서 슬롯개구부를 통해 슬롯 내부로 투입되는 코일의 단면적을 확대시킬 수 있게 되어 코일점적률 향상을 통해 출력이 향상된 발전기의 제조가 가능케 되는 효과가 있다.

또한, 투스팁의 단부에 형성되는 투스팁의 투스 페이스의 표면적 확대가 가능케 되어 자속의 이동성 향상에 따른 고효율 발전기의 제조가 가능케 되는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치의 바람직한 실시 예에 따른 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치의 바람직한 실시 예에 따른 정면 단면도.
도 3은 본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치의 바람직한 실시 예에 따른 평면 단면도.
도 4는 본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치의 바람직한 실시 예에 따른 투스팁 성형전의 스테이터 코어 사시도.
도 5는 본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치의 바람직한 실시 예에 따른 투스팁 성형전의 스테이터 코어 평면도.
도 6은 본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치의 바람직한 실시 예에 따른 투스팁 성형 과정을 나타낸 정면 단면도.
도 7은 본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치의 바람직한 실시 예에 따른 투스팁 성형 과정을 나타낸 스테이터 코어 평면 확대도.
도 8은 본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치의 바람직한 실시 예에 따른 투스팁 성형후를 나타낸 스테이터 코어 평면도.
도 9는 통상의 발전기용 스테이터를 나타낸 사시도.
도 10은 종래의 일반적인 스테이터 코어를 나타낸 평면도.
도 11은 종래의 일반적인 스테이터 코어에 코일이 권선된 상태를 나타낸 스테이터 코어 평면 확대도.

이하, 본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치는 하판(102) 상부에 환상의 상체(101)를 일체로 형성한 본체(100)와, 상기 상체(101) 상부에 스테이터 코어를 내부에 고정하는 고정지그(200)와, 주벽을 횡방향으로 관통하는 수납부(301)를 방사상으로 형성하여 상기 본체(100)에 결합하는 회전체(300)와, 상기 회전체(300)의 수납부(301)에 방사상으로 배치 결합하는 블레이드(400)와, 상기 회전체(300)의 중심공(302)에 삽입되어 프레스(502)로부터 전달되는 압력을 상기 블레이드(400)로 전달하는 가압봉(500)과, 상기 회전체(300)에 방사상으로 배치 결합된 상기 모든 블레이드(400)를 감싸서 스테이터 코어(20)의 투스팁(23)을 가압 성형한 상기 블레이드(400)를 원래 위치로 복귀시키는 탄성링(600)을 포함하여 구성한다.

상기 본체(100)는 내주면 하단부에 환상의 결합홈(101a)을 구비한 환상의 상체(101)를 평판형으로 된 하판(102) 상부에 분해 조립 가능케 결합한다. 이때, 상기 상체(101)의 내경은 스테이터 코어를 성형하기 위하여 상기 고정지그(200)를 이용해 스테이터 코어를 고정하는 과정에서 스테이터 코어가 상체(101)의 상면에 안착 가능하도록 스테이터 코어의 최대외경부 외경보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 결합홈(101a)의 직경은 상기 결합홈(101a) 내부에 결합하는 상기 회전체(300)의 하단부 직경에 대응하게 형성함으로써 하판(102) 상부에서 상기 결합홈(101a) 내부에 결합되는 회전체(300)의 고정과 회전이 가능케 된다.

상기 고정지그(200)는 스테이터 코어를 고정하기 위하여 반원형으로 분할 형성된 한 쌍의 고정지그(200)를 상기 본체(100)의 상체(101) 상부에 대칭으로 결합함과 동시에 반원형으로 분할된 고정지그(200)를 대칭으로 서로 결합함으로써 고정지그(200) 내부에 삽입되는 스테이터 코어를 고정한다.

이때, 상기 본체(100)의 상기 상체(101) 상면에 안착되는 스테이터 코어를 견고하게 고정할 수 있도록 고정지그(200)의 내경은 스테이터 코어의 외경에 대응하게 형성하며, 반원형으로 분할된 고정지그(200) 간의 결합 및 고정지그(200)와 상기 상체(101) 간의 결합은 분해 조립 가능하도록 볼트 너트 결합 방식을 적용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.

상기 회전체(300)는 보빈 형상으로 되어 중심공(302) 내부에서 수직 하방으로 이동하는 상기 가압봉(500)의 압력을 횡방향으로 이동하는 블레이드(400)로 전달하기 위하여 주벽을 횡방향으로 관통하는 수납부(301)를 방사상으로 형성하며, 하단부는 상기 상체(101)의 결합홈(101a) 내부에 끼워지도록 상기 하판(102) 상부에 회전 가능케 결합한다.

이때, 상기 중심공(302) 내부에서 수직 하방으로 이동하는 쐐기형으로 형성된 상기 가압봉(500)의 하강 깊이에 따라서 상기 수납부(301)에 방사상으로 배치 결합하는 블레이드(400)의 횡방향 이동거리가 변화하게 되므로 상기 쐐기형으로 형성된 가압봉(500)의 하강 깊이를 조절하기 위해서 다양한 두께로 형성되어 상기 중심공(302)의 바닥면에 나사 결합하는 스토퍼(303)를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 회전체(300)를 일정 각도로 용이하게 회전시키기 위하여 상기 본체(100)의 하판(102) 저면에는 서보모터와 같이 회전 각도 조절이 용이한 회전수단(304)를 더 구비할 수 있다.

상기 블레이드(400)는 상기 고정지그(200)에 고정된 스테이터 코어의 티스부 단부에 형성된 투스팁을 가압 성형하기 위하여 내측면에는 상기 가압봉(500)의 경사외면(501)에 대응하는 경사면(401)을 형성하고, 외측면에는 상기 투스팁에 대응하는 가압성형면(402)을 수직으로 형성하여 상기 회전체(300)의 수납부(301)에 방사상으로 배치 결합한다.

상기 블레이드(400)의 외측면은 상기 스테이터 코어가 설치되는 발전기의 회전자 외경에 대응하는 곡면으로 형성하는 것이 바람직하며, 외측면의 상하 높이는 원통체로 형성되는 스테이터 코어의 상하 높이보다 더 넓게 형성하고, 외측면의 좌우 폭은 적어도 하나 이상의 투스팁을 동시에 가압 성형할 수 있는 넓이로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 블레이드(400)는 프레스(502)에 의해 압력이 가해지는 가압봉(500)의 수직 하방 이동에 의해 회전체(300)의 외측으로 이동하면서 스테이터 코어의 투스팁을 가압성형한 후, 가압봉(500)을 가압하는 프레스의 압력이 해제되었을 때, 방사상으로 배치된 모든 블레이드(400)를 동시에 원래 위치로 복귀시킬 수 있도록 모든 블레이드(400)를 동시에 감싸는 탄성링(600)을 안정적으로 설치하기 위해서 블레이드(400)의 외측면에는 적어도 하나 이상의 탄성링설치홈(403)을 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 블레이드(400)의 외측 단부는 세로 방향으로 상기 회전체(300)의 수납부(301) 폭보다 넓게 형성하여 블레이드(400)의 양 측면에 세로 방향으로 걸림턱부(404)를 더 구비함으로써 상기 회전체(300)의 주벽에 형성된 수납부(301) 내부에 삽입되어 횡방향으로 이동하는 블레이드(400)가 회전체(300)의 중심공(302) 내부로 빠지는 것을 방지할 수 있다.

상기 가압봉(500)은 상기 회전체(300)의 중심공(302) 내부에 삽입되어 프레스(502)로부터 전달되는 압력에 의해 수직 하방으로 이동하여 블레이드(400)의 경사면(401)으로 압력을 전달하기 위하여 상기 블레이드(400)의 경사면(401)과 대응하는 경사외면(501)을 구비함으로써 전체적인 외향은 쇄기 형상으로 형성한다.

또한, 상기 중심공(302) 내부에서 수직 하방으로 이동하는 과정에서 유동없는 정밀한 이동이 가능하도록 상부에는 수직으로 된 외주면을 형성하고, 프레스(502)에 의해 수직 하방으로 이동하여 회전체(300)의 중심공(302) 바닥면에 설치된 스토퍼(303)의 상면에 안정적으로 밀착되도록 저면은 평탄하게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 탄성링(600)은 상기 회전체(300)의 중심부에서 외측으로 이동한 블레이드(400)를 원래 위치로 복귀시키기 위하여 상기 회전체(300)에 방사상으로 배치 결합된 모든 블레이드(400)를 감싸면서 블레이드(400)의 이동에 의한 신축이 가능하도록 탄성을 가진 고무 소재로 형성한다.

상기 탄성링(600)의 설치 개수는 한정하지 않으나, 상기 블레이드(400)의 외측면에 형성된 탄성링설치홈(403)의 수에 대응하여 형성하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명의 기술이 적용된 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치에 의한 스테이터 코어의 투스팁 성형 과정을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치를 이용하여 스테이터 코어의 투스팁을 가압성형하기 위해서는 먼저 환상으로 된 고정지그(200) 내부에 스테이터 코어를 고정해야 하는데, 이때 고정되는 스테이터 코어(20)는 첨부도면 도 4 내지 도 5와 같이 폭에 비해 긴 길이를 가지는 직선 띠 형상의 요크부(21)와; 상기 요크부(21)의 폭 방향으로 돌출되도록 일측 단부를 상기 요크부(21)의 일측에 일체로 형성하여 소정 간격을 두고 이격되는 다수의 티스부(22)와; 상기 티스부(22)의 타측 단부에서 돌출 형성되는 투스팁(23)이 일체로 형성되는 선형코어강판을 나선형으로 적층하여 소정의 내경을 가진 원통체로 형성된다.

따라서 첨부도면 도 5와 같이 스테이터 코어(20)의 슬롯(24) 내부에 인슐레이터(30)를 삽입하고, 코일(26)을 권선하게 된다.

이때, 상기 티스부(22)의 단부에서 두 개의 래그부(23a)로 분할 형성된 투스팁(23) 사이에 형성된 슬롯개구부(25)의 폭은 종래기술의 스테이터 코어의 슬롯개구부와 비교할 때 대폭 확대 형성됨으로써 폭이 확대된 슬롯개구부(25)를 통해 슬롯(24) 내부에 권선되는 코일(26)의 사이즈도 확대 가능케 되고, 그로 인해, 동일한 패키지 사이즈를 가진 종래의 스테이터 코어와 비교할 때, 슬롯(24) 내부에 더 큰 사이즈의 코일(26) 권선이 가능케 됨으로써 패키지 사이즈의 증가 없이도 발전기의 출력 향상이 가능케 된다.

그리하여 첨부도면 도 6과 같이 코일(26)의 권선이 완료된 스테이터 코어(20)가 본체(100)의 상체(101) 상면에 안착되도록 본체(100)의 상체(101) 상부에 결합되는 고정지그(200) 내부 스테이터 코어(20)를 삽입 고정하면, 평면상에서 볼 때 스테이터 코어(20)는 회전체(300)와 고정지그(200) 사이에 위치하게 된다.

따라서 스테이터 코어가 고정된 상태에서 회전체(300)의 중심부에 끼워진 가압봉(500)을 프레스(502)를 이용하여 수직 하방으로 프레싱하면, 쐐기형으로 된 가압봉(500)의 경사외면(501)이 회전체(300)의 수납부(301)에 방사상으로 배치 결합하는 블레이드(400)의 경사면(401)과 밀착되면서 모든 블레이드(400)를 회전체(300) 중심부의 바깥쪽으로 밀어내게 된다.

따라서 각 블레이드(400)의 외측면에 수직으로 형성된 가압성형면(402)이 소정의 두께를 가지는 원통형으로 형성된 스테이터 코어(20)에 방사상으로 형성된 티스부(22)의 단부에서 두 개의 래그부(23a)로 구성된 투스팁(23)을 전체적으로 균일하게 가압 성형하게 되는데, 하나의 블레이드(400)가 적어도 하나 이상의 투스팁(23)을 동시에 가압 성형하게 된다.

그로 인해 첨부도면 도 7과 같이 각 티스부(22)의 단부에서 "V" 자형으로 형성된 래그부(23a)는 스테이터 코어(20)가 설치되는 발전기의 회전자 외경에 대응하는 곡률을 가지는 형태로 성형되는데, 블레이드(400)의 외측면에 수직으로 형성된 가압성형면(402)에 의해 투스팁에 전체적으로 균일하게 압력이 가해짐으로써 도면과 같이 투스팁(23)의 래그부(23a)가 휘어지게 가압 성형되는 과정에서 투스팁의 손상을 방지하여 투스팁(23)의 균일하고 안정적인 성형이 이루어지게 된다.

그리하여 회전체(300)에 방사상으로 배치 결합하는 블레이드(400)가 한 번에 다수의 티스부(22) 단부에 형성된 투스팁(23)을 가압 성형한 후에는 가압봉(500)을 가압하는 프레스(502)의 압력을 해제하게 된다.

따라서 가압봉(500)을 통해 블레이드(400)에 전달되는 압력이 제거됨에 따라서 모든 블레이드(400)의 외측면에 형성된 탄성링설치홈(403)에 끼워진 탄성링(600)의 복원력에 의해 모든 블레이드(400)가 동시에 회전체(300)의 수납부(301) 내부로 삽입되어 원래 위치로 복귀한다.

상기와 같이 블레이드(400)의 복귀가 완료되면, 전술한 바에 의해 가압성형이 완료된 투스팁의 옆에 위치한 또 다른 투스팁의 가압성형이 가능하도록 회전체(300)를 서보모터와 같이 회전 각도 조절이 용이한 회전수단(304)을 이용하여 소정 각도로 회전시킨 후, 상기와 같이 가압봉(500)을 프레스(502)로 가압하여 그 압력을 블레이드(400)로 전달함으로써 투스팁을 가압 성형하는 일련의 과정을 반복적으로 수행함으로써 스테이터 코어(20)에 방사상으로 형성된 티스부(22)의 단부에 형성된 투스팁(23)을 스테이터 코어가 설치되는 발전기의 회전자 외경에 대응하는 곡률을 가지는 형태로 성형 가능케 된다.

따라서 본 발명의 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치를 이용하여 스테이터 코어의 티스부에 형성된 투스팁의 성형이 용이해짐으로써 스테이터 코어의 슬롯 내부에 코일을 권선하는 과정에서 투스팁의 성형 과정 없이 제조되는 스테이터 코어와 대비할 때, 더 큰 사이즈의 코일 권선이 가능케 됨으로써 고출력 발전기의 제조가 가능케 되는 장점이 있다.

또한, 투스팁의 성형 과정을 통해서 투스팁의 단부에 형성되는 투스 페이스의 표면적이 크게 확대됨으로써 자속의 이동성이 향상되어 고효율 발전기의 제조가 가능케 되는 장점도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

100: 본체 101: 상체
101a: 결합홈 102: 하판
200: 고정지그 300: 회전체
301: 수납부 302: 중심공
303: 스토퍼 400: 블레이드
401: 경사면 402: 가압성형면
403: 탄성링설치홈 404: 걸림턱부
500: 가압봉 501: 경사외면
502: 프레스 600: 탄성링

Claims (3)

1. 내주면에 환상의 결합홈(101a)을 구비한 환상의 상체(101)를 하판(102) 상부에 결합한 본체(100)와;
   반원형으로 분할 형성되어 상기 본체(100)의 상체(101) 상부에 대칭으로 결합하여 환상으로 된 스테이터 코어를 내부에 고정하는 고정지그(200)와;
   보빈 형상으로 되고 주벽을 횡방향으로 관통하는 수납부(301)를 방사상으로 형성하여 상기 상체(101)의 결합홈(101a) 내부에 끼워지도록 상기 하판(102) 상부에 회전 가능케 결합하는 회전체(300)와;
   내측면에는 경사면(401)을 형성하고, 외측면에는 수직으로 가압성형면(402)을 형성하여 상기 회전체(300)의 수납부(301)에 방사상으로 배치 결합하는 블레이드(400)와;
   상기 블레이드(400)의 경사면(401)과 대응하는 경사외면(501)을 구비하여 상기 회전체(300)의 중심공(302) 내부에 삽입되어 프레스(502)로부터 전달되는 압력에 의해 수직 하방으로 이동하여 블레이드(400)의 경사면(401)으로 압력을 전달하는 가압봉(500)과;
   상기 회전체(300)에 방사상으로 배치 결합된 모든 블레이드(400)를 감싸도록 설치되어 상기 회전체(300)의 중심부에서 외측으로 이동한 블레이드(400)를 원래 위치로 복귀시키는 탄성링(600)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치.
2. 제1항에 있어서;
   상기 회전체(300)는, 상기 중심공(302) 내부에서 수직 하방으로 이동하는 상기 가압봉(500)의 하강 깊이를 조절하기 위하여 다양한 두께를 가진 스토퍼(303)를 상기 중심공(302) 바닥면에 나사 결합할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치.
   
3. 제1항에 있어서;
   상기 블레이드(400)는, 외측면에 적어도 하나 이상의 탄성링설치홈(403)을 형성하고, 외측 단부는 세로 방향으로 상기 회전체(300)의 수납부(301) 폭보다 넓게 형성하여 블레이드(400)의 양 측면에 세로 방향으로 걸림턱부(404)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발전기용 스테이터 코어의 투스팁 성형장치.

Images