KR20200025141A

KR20200025141A - 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치

Info

Publication number: KR20200025141A
Application number: KR1020180102043A
Authority: KR
Inventors: 김명진; 김종식; 김영석; 신철희
Original assignee: 주식회사휴비스
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2020-03-10
Also published as: WO2020045734A1; CN111108669B; KR102117249B1; CN111108669A

Abstract

본 발명은 구동용 모터의 고정자에 삽입되어 코일 권선을 이루는 다수의 헤어핀을 정렬하는 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 헤어핀 중 어느 하나의 쌍으로 이루어지는 세그먼트의 일측 단부를 전기적으로 연결시킬 때 불규칙적으로 배치된 세그먼트의 끝단부를 정렬시켜 용접시간을 단축시키고, 동시에 용접부위의 균일한 용접이 이루어져 불량률을 감소시킬 수 있는 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치에 관한 것이다.

Description

구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치 {Alignment device for driving motor hairpins connection}

최근 전기차, 하이브리트, 수소연료전지 차량 등의 성능 향상을 위하여 모터의 출력 향상을 위한 방안이 활발히 연구 개발되고 있다. 일반적으로, 모터의 출력은 고정자 코어에 권선되는 코일의 권취 횟수에 비례하며, 모터의 크기를 늘리지 않고 모터의 가용 출력을 향상시키기 위해서는 고정자의 코어에 권취되는 코일을 증가시키는 방법이 사용되고 있다.

이와 같이 모터의 출력을 높이기 위해 원형단면을 갖는 코일에서 사각 단면을 갖는 각형 코일(flat coil)을 사용하여 방법이 연구되고 있다. 이처럼 연구된 각형 코일(이하 헤어핀)은 두께가 두껍기 때문에 코일 권취 작업이 어려워 다수의 분리된 헤어핀을 고정자 코일에 삽입한 후 헤어핀의 끝단을 용접 접합시켜 코일의 권선부를 형상하는 방식의 모터로 주로 사용되었다. 이러한 헤어핀 권선모터의 경우 권선기로 인한 장치적 한계를 극복하고, 각형 코일의 경우에도 용이하게 코일 권선 작업이 가능하게 됨으로써 현재 많이 쓰이고 있는 실정이다.

그러 종래의 헤어핀 권선모터는 권선기를 통한 방식과는 달리 반복된 용접이 수행됨에 따라 작업시간이 길어져 생산성이 떨어지고, 각각의 헤어핀의 용접 접합 부위의 접촉불량, 용접불량 등이 발생하여 모터의 내구성이 쉽게 저하되는 문제점을 발생시켰다.

종래의 이와 같은 문제점으로 인해 헤어핀의 용접 접합 부위를 정렬해주는 정렬장치가 개발되었으나, 헤어핀을 정렬시키기 위한 단계가 많아 실질적인 작업시간을 단축시키기 못하였으며, 헤어핀의 정렬과정에서 원활한 정렬작업이 이루어지지 않아 장치의 오작동이 빈번하게 발생하고, 헤어핀 끝단부의 높이차가 일정하지 못해 용접 불량이 빈번하게 발생하는 등의 문제점이 있었다.

따라서 다수의 헤어핀의 용접 접합 부위를 신속하게 정렬시킴과 동시에 용접 작업이 수월하게 이루어질 수 있도록 헤어핀 끝단부의 높이를 균일하게 정렬시킬 수 있는 헤어핀 정렬장치의 개발이 필요한 실정이다.

1. 한국공개특허공보 제10-2005-0061522호 '회전식 전기기기 코일의 전기 전도체 세그먼트 쌍의 단부용접 장치' (출원일자 2005.04.07) 2. 미국등록특허공보 US6490779호 'Method for manufacturing rotary electric system ' (출원일자 2000.03.30) 3. 한국공개특허공보 제10-2018-0015083호 '플랫 와이어의 레이저 용접 방법' (출원일자 2017.07.24)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다수개로 이루어진 헤어핀을 일괄적으로 정렬시켜 정렬시간을 단축시킬 수 있으며, 용접의 불량률을 감소시키기 위해 헤어핀의 높이를 균일하게 정렬시켜 용접의 효율을 향상시킬 수 있는 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치는 고정자(10)에 삽입되는 다수의 헤어핀(11) 중 어느 하나의 쌍으로 이루어지는 세그먼트(11-a)의 일측 단부를 전기적으로 연결하기 위한 헤어핀 연결용 정렬 장치에 있어서, 상기 세그먼트(11-a)의 일측 단부를 연결될 위치로 이동시키기 위하여 상기 세그먼트(11-a)의 양측면으로 삽입된 후 회전되는 회전력에 의하여 상기 세그먼트(11-a)를 이동시킴으로써 상기 세그먼트(11-a)가 정렬되며, 삽입전 단면을 기준으로 가로의 길이보다 세로의 길이가 더 긴 종횡비를 갖는 정렬수단(400)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 정렬수단(400)은 원주방향으로 소정의 간격을 이루며 다수개 배치되되, 상호 인접한 두개의 정렬수단(400)이 회전하여 상기 세그먼트(11-a)를 정렬시킬 때, 상기 어느 하나의 정렬수단(400)과 이웃하는 다른 하나의 정렬수단(400)의 마주보는 간격이 일정하도록 상기 정렬수단(400)의 일측 끝단 폭(D1)이 점차적으로 증가하여 타측 끝단의 폭(D2) 보다 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 정렬수단(400)의 외주면 일측에는 상기 다수의 헤어핀(11)을 한쌍의 세그먼트(11-a)로 나누며, 나누어진 한쌍의 세그먼트(11-a)를 상호 밀착시키기 위한 구획돌기(411)가 일정간격 이격되어 적어도 1개 이상 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 상기 구획돌기(411)의 일측면은 상기 정렬수단(400)의 회전 시 상기 한 쌍의 세그먼트(11-a)와 인접한 다른 한 쌍의 세그먼트(11-a) 사이로 삽입되는 방향으로 돌출되며, 단면을 기준으로 돌출된 상단이 예각을 이루도록 각진 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 상기 정렬수단(400)의 일측 끝단과 타측 끝단에는 상기 정렬수단(400)의 측면과 접촉된 세그먼트(11-a)가 상기 구획돌기(411)의 가압으로 인해 상기 정렬수단(400)의 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 제1 지지돌기(412)와 제2 지지돌기(413)가 각각 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 지지돌기(412)에는 상기 정렬수단(400)의 삽입 시 상기 고정자(10)의 내측과 인접한 상기 헤어핀(11)을 상기 고정자(10)의 외측방향으로 이동시키는 가상의 수직선(L1)을 기준으로 예각을 이루며 경사진 제1 경사부(412-1); 상기 제2 지지돌기(413)에는 상기 정렬수단(400)의 삽입 시 상기 고정자(10)의 외측과 인접한 상기 헤어핀(11)을 상기 고정자(10)의 내측방향으로 이동시키는 가상의 수직선(L2)을 기준으로 예각을 이루며 경사진 제2 경사부(413-1);가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 헤어핀(11)을 상기 한쌍의 세그먼트로(11-a)로 나누도록 상기 헤어핀(11)의 상측으로 삽입되는 가압핀(810)이 구비되며, 상기 정렬수단(400)으로 인해 상기 세그먼트(11-a)가 상방향으로 견인될 때 견인되는 거리를 제한하는 보조정렬수단(800);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명의 상기 헤어핀 용접 장치는 바닥에 안착되는 하부플레이트(100); 상기 하부플레이트(100)의 상단에 형성되어 중앙에 상기 다수의 헤어핀이 삽입된 고정자(10)가 삽입되는 안내홀(210)이 관통형성되는 상부플레이트(200); 상기 고정자(10)의 측면을 감싸도록 상기 안내홀(210)의 가장자리를 따라 안착되어 수평방향으로 회전하는 회전림(300); 상기 회전림(300)의 상측에 위치하며 상기 상부플레이트(200)에 고정되고, 내측에 상기 정렬수단(400)이 수용되는 정렬수단하우징(500); 상기 상부플레이트(200)의 상단에는 상기 회전림(300)을 일측 또는 타측방향으로 회전시키는 회전부(600); 상기 정렬수단(400)이 상기 헤어핀(11)의 상측에서 하측방향으로 삽입되도록 상기 상부플레이트(200)를 상하방향으로 이동시키는 구동액츄에이터(700);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 상기 회전림(300)의 상측 가장자리에는 기어의 치(齒)를 이루는 제1 기어부(310)가 형성되고, 상기 회전림(300)의 측면에는 상기 회전림(300)과 결합되고, 상기 회전부(600)와 연결되는 체결리브(320)가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 정렬수단(400)은 회전하면서 다수의 헤어핀(11)을 한쌍의 세그먼트(11-a)로 나누고, 세그먼트(11-a)의 측면을 가압하여 상기 세그먼트(11-a)를 상방향으로 견인하기 위한 구획돌기(411), 제1 및 제2 지지돌기(412,413)가 측면에 형성되는 정렬몸체(410); 상기 정렬몸체(410)의 타측끝단으로부터 연장되어 상기 정렬수단하우징(500)에 삽입되는 회전축(420); 상기 회전축(420)이 관통되며, 상기 정렬수단하우징(500)의 외측면에 체결되어 회전축(420)의 이탈을 방지하는 고정브라켓(430); 상기 회전축(420)의 끝단에 형성되며. 상기 제1 기어부(310)와 맞물려 상기 회전림(300)의 회전력을 상기 회전축(420)으로 전달하는 제2 기어부(440);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 고정자에 삽입된 다수의 헤어핀을 신속하게 정렬할 수 있으며, 헤어핀을 용접되는 하나의 쌍으로 이루어진 세그먼트로 나누고 각각의 세그먼트를 상호 밀착시킨 후 용접이 진행될 수 있어 헤어핀의 연결 및 접촉 불량률을 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 헤어핀을 상방향으로 일정간격 견인하여 용접의 작업 효율을 향상시킴과 동시에 헤어핀 상단의 높낮이를 균일하게 맞춰줌으로써 작업시간의 단축으로 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1 은 본 발명의 전체적인 모습을 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명의 정렬수단의 주요 구성을 나타낸 사시도.
도 3 은 본 발명의 정렬수단의 작동 일실시예를 나타낸 측면도.
도 4 는 본 발명의 정렬수단의 작동 일실시예를 나타낸 평면도.
도 5 는 본 발명의 정렬수단의 작동 일실시예를 나타낸 평면도.
도 6 은 본 발명의 제1 경사부와 제2 경사부를 나타낸 정렬수단의 측면도.
도 7 은 본 발명의 보조정렬수단의 주요 구성을 나타낸 사시도.
도 8 은 본 발명의 보조정렬수단의 작동 일실시예를 나타낸 단면도.
도 9 는 본 발명의 회전림의 작동 일실시예와 스토퍼를 나타낸 평면도.
도 10 은 본 발명의 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치의 주요 구성을 나타낸 분해사시도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치의 일실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 전체적인 모습을 나타낸 사시도, 도 2 는 본 발명의 정렬수단의 주요 구성을 나타낸 사시도, 도 3 은 본 발명의 정렬수단의 작동 일실시예를 나타낸 측면도, 도 4 및 도 4 는 본 발명의 정렬수단의 작동 일실시예를 나타낸 평면도, 도 6 은 본 발명의 제1 경사부와 제2 경사부를 나타낸 정렬수단의 측면도, 도 7 은 본 발명의 보조정렬수단의 주요 구성을 나타낸 사시도, 도 8 은 본 발명의 보조정렬수단의 작동 일실시예를 나타낸 단면도, 도 9 는 본 발명의 회전림의 작동 일실시예와 스토퍼를 나타낸 평면도, 도 10 은 본 발명의 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치의 주요 구성을 나타낸 분해사시도에 관한 것이다.

도 1 을 참조하면 본 발명은 구동용 모터의 고정자(10)에 삽입되는 다수의 헤어핀(11)을 하나의 헤어핀(11)으로 연결하기 위해 용접하기전 불규칙하게 배열된 헤어핀(11)을 정렬하여 용접의 효율성을 높이기 위한 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치에 관한 것이다.

이하 다수의 헤어핀(11) 중 용접되는 어느 하나의 쌍으로 이루어지는 헤어핀(11)을 세그먼트(11-a)라 칭하며, 상기의 세그먼트(11-a)의 일측 단부를 용접 접합함으로 인해 헤어핀(11)이 상호 연결될 수 있는 것이다. 본 발명에서 언급한 용접은 세그먼트(11-a)를 전기적으로 연결시기 위한 한 종류로써, 용접으로 한정하는 것은 아니며, 언급한 용접 이외에도 다양한 연결방법이 수행될 수 있다.

본 발명은 상기의 세그먼트(11-a)의 일측 단부를 용접될 위치로 이동 및 정렬 시키기 위한 정렬수단(400)을 포함한다. 정렬수단(400)은 방사방향으로 배치된 다수의 세그먼트(11-a) 사이로 삽입되며, 세그먼트(11-a)의 양측에 각각 위치할 수 있도록 다수개로 구비된다. 그리고, 정렬수단(400)이 외부의 회전력에 의해 회전하면서 세그먼트(11-a)를 일정간격 이격시키면서 세그먼트(11-a)를 정렬시킨다.

도 2 및 도 3 을 참조하면 정렬수단(400)은 세그먼트(11-a)에 삽입되기 전 단면을 기준으로 세로의 길이(d1) 보다 가로의 길이(d2)가 더 짧은 종횡비를 가지도록 형성되며, 상기의 기준은 도2의 A-A'를 참조한다.

도 4 를 참조하면 정렬수단(400)은 원주방향, 즉 고정자(10)의 중심을 기준으로 소정의 곡률반경을 그리며 다수개 배치되며, 상하로 이동과 회전이 반복되면서 세그먼트(11-a)를 정렬시킨다. 따라서, 다수개의 정렬수단(400) 중 이웃한 다른 정렬수단(400) 사이의 공간에 일렬로 불규칙하게 배열된 다수의 세그먼트(11-a)가 삽입되는 것이다.

이때, 도 2 와 도 5 를 참조하면 불규칙하게 배열된 다수의 세그먼트(11-a)를 동일한 수평선상으로 정렬시키기 위해 정렬수단(400)이 회전하는데, 정렬수단(400)과 이웃한 다른 정렬수단(400)의 마주보는 간격이 일정해지도록 정렬수단(400)의 일측 끝단 폭(D1)이 점차적으로 증가하여 정렬수단(400)의 타측 끝단의 폭(D2)이 더 커지는 형상을 갖는다. 따라서, D1<D2 가 될 수 있으며, 정렬수단(400)과 이웃한 다른 정렬수단(400) 사이에 위치한 다수의 세그먼트(11-a)는 동일한 수평선 상에 가지런하게 정렬될 수 있다.

도 2 및 도 5 를 참조하면 정렬수단(400)의 측면에는 구획돌기(411)가 돌출형성된다. 이는 정렬수단(400)이 최초로 헤어핀(11) 사이로 삽입될 때는 정렬수단(400)의 하측에 위치하고 있다가 정렬수단(400)이 회전하면 세그먼트(11-a)의 측면과 마주보면서 불규칙하게 배열된 다수의 세그먼트(11-a)를 한쌍의 세그먼트(11-a)로 나눈다. 즉, 한쌍의 세그먼트(11-a)는 구획돌기(411)의 두께만큼 이격되어 정렬된다.

이때, 구획돌기(411)가 일정간격 이격되어 적어도 1개 이상 형성되면, 나누어진 한쌍의 세그먼트(11-a)를 상호 밀착시켜 나누어진 세그먼트(11-a)의 상단을 용접할 때 이웃한 다른 한쌍의 세그먼트(11-a)와 불량으로 접합되는 등의 문제점을 해결할 수 있다.

도 2 를 참조하면 구획돌기(411)의 일측면은 각진 형상 또는 타원, 유선형의 형상으로 형성된다. 이는정렬수단(400)이 회전하여 다수의 세그먼트(11-a) 사이로 구획돌기(411)가 삽입될 때, 구획돌기(411)가 세그먼트(11-a) 사이 사이로 원활하게 삽입되어 정렬수단(400)의 오작동이 될 수 있는 요건을 차단하기 위함이다. 즉, 구획돌기(411)의 일측면이 정렬수단(400)의 회전되는 방향으로 일부 돌출되며, 구획돌기(411)의 단면을 기준으로 돌출된 상단이 예각을 이루며 각진(모서리) 형상으로 형성될 수 있다.

도 2 를 참조하면 정렬수단(400)의 일측 끝단과 타측 끝단에는 제1 지지돌기(412)와 제2 지지돌기(413)가 각각 돌출 형성된다. 제1 지지돌기(412)는 다수의 세그먼트(11-a) 중 고정자(10)의 중앙과 인접한 한쌍의 세그먼트(11-1)가 구획돌기(411)의 가압으로 인해 정렬수단(400)의 일측 끝단으로 밀려나는 현상을 방지해주는 목적을 갖는다. 제2 지지돌기(413) 또한, 고정자(10)의 외측면과 인접한 다른 한쌍의 세그먼트(11-3)가 정렬수단(400)의 타측으로 밀려나 이탈되는 현상을 방지해줄 수 있다.

도 6 을 참조하여 본 발명의 정렬수단(400)의 다른 실시예에 대해 설명한다. 제1 지지돌기(412)에는 제1 경사부(412-1)가 형성되고, 제2 지지돌기(413)에는 제2 경사부(413-1)가 형성된다.

제1 경사부(412-1)는 정렬수단(400)이 최초로 다수의 헤어핀(11) 사이에 삽입될 때, 고정자(10)의 내측과 가장 인접한 헤어핀(11)을 고정자(10)의 외측방향으로 이동시키는 목적을 갖는다. 따라서, 제1 경사부(412-1)는 가상의 수직선(L1)을 기준으로 예각(θ1)을 이루며 경사를 이룬다.

제2 경사부(413-1) 또한, 고정자(10)의 외측과 가장 인접한 헤어핀(11)을 고정자(10)의 내측방향으로 이동시키도록 가상의 수직선(L2)을 기준으로 예각(θ2)을 이루며 경사진다.

따라서, 정렬수단(400)이 하방향으로 삽입될 때, 고정자(10)의 내측과 가장 인접한 헤어핀(11)의 상단과 제1 경사부(412-1)가 1차로 만나는 점을 P1로 가정하면 상기의 'P1'은 제1 경사부(412-1)에 안내되어 상호 접촉된 상태를 유지하면서 이동한다. 이어서 고정자(10)의 외측과 인접한 헤어핀(11)의 상단과 제2 경사부(413-1)가 1차로 만나는 점을 'P2'로 가정하면 'P2' 또한 상기의 'P1'과 대칭을 이루는 방법으로 수행되어 고정자(10)의 외측과 인접한 헤어핀(11)을 고정자(10)의 내측방향으로 이동시킬 수 있다.

도 1 및 도 7과 도 8 을 참조하면 헤어핀(11)을 한쌍의 세그먼트(11-a)로 나누기 전 1차로 불규칙하게 배열된 다수의 헤어핀(11)을 정렬시키는 보조정렬수단(800)이 더 구비된다.

보조정렬수단(800)은 외력에 의해 상하방향으로 이동할 수 있으며, 헤어핀(11)의 상단에 위치하고, 그 하면에 헤어핀(11)을 한쌍의 세그먼트(11-a)로 나누도록 헤어핀(11)의 상측으로 삽입되는 쐐기 형상의 가압핀(810)이 일정간격 이격되어 다수개 돌출 형성된다. 즉, 보조정렬수단(800)이 하방향으로 이동하면서 가압핀(810)이 헤어핀(11) 사이로 삽입되고 동시에 헤어핀(11)을 한쌍의 세그먼트(11-a)로 나누게 된다.

도 3 과 도 8 을 참조하면 정렬수단(400)이 다수의 세그먼트(11-a)를 정렬할 때, 세그먼트(11-a)는 상방향으로 일정거리 견인되는데, 이때, 가압핀(810)이 헤어핀(11) 사이로 삽입된 상태를 유지하면 세그먼트(11-a)의 상단이 보조정렬수단(800)의 하면과 접촉되면서 견인되는 거리가 제한된다. 따라서, 불규칙한 높낮이는 갖는 세그먼트(11-a)의 상단이 보조정렬수단(800)의 하면과 접촉되면서 균일한 높낮이를 이룰 수 있는 것이다.

한편, 정렬수단(400)이 세그먼트(11-a)를 견인할 때, 정렬수단(400)의 측면이 세그먼트(11-a)의 측면을 가압한 상태를 유지하여 회전하면 세그먼트(11-a)가 상방향으로 견인될 수 있다.

또한, 구획돌기(411)와 이웃한 다른 구획돌기(411) 사이에 한쌍의 세그먼트(11-a)가 배치된다. 이때, 각각의 구획돌기(411)가 한쌍의 세그먼트(11-a)의 좌우측면을 각각 가압하면서 정렬수단(400)과 일체로 회전하면 정렬수단(400)의 회전방향에 따라 한쌍의 세그먼트(11-a)가 상방향으로 견인될 수 있다.

도 1 및 도 10 을 참조하면 본 발명의 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치는 하부플레이트(100)를 갖는다. 하부플레이트(100)는 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 바닥에 안착될 수 있으며, 하면에 하부플레이트(100)를 지지하는 거치대가 설치될 수 있다. 하부플레이트(100)의 상면에는 헤어핀 고정자(10)가 안착 또는 하부플레이트(100)의 하측에 삽입될 수 있도록 하부플레이트(100)의 중앙에는 안내홀이 관통 형성될 수 있다.

도 1 및 도 10 을 참조하면 하부플레이트(100)와 일정간격 이격되며 하부플레이트(100)의 상측에 위치하는 상부플레이트(200)가 형성된다. 상부플레이트(200) 또한, 소정의 두께를 갖는 판 형상을 가지며, 하단으로부터 헤어핀 고정자(10)가 삽입될 수 있도록 중앙에 안내홀(210)이 관통형성된다.

그리고, 상부플레이트(200)의 상단에는 회전림(300)이 더 구비되는데, 회전림(300)은 헤어핀 고정자(10)의 측면을 감싸는 링(Ring) 형상을 갖는다. 이때, 회전림(300)은 상기 상부플레이트(200)의 안내홀(210)의 가장자리를 따라 안착되어 수평방향으로 회전한다. 이때, 안내홀(210)에는 회전림(300)의 회전방향을 안내해주기 위한 가이드레일(211)이 더 구비될 수 있다.

도 1 내지 도 9 를 참조하면 정렬수단(400)은 회전림(300)과 연결되어 회전림(300)으로부터 동력을 전달받아 수직방향으로 회전한다. 다수개로 구성된 정렬수단(400)이 회전림(300)으로부터 동시에 동력을 전달받아 회전함으로써, 다수의 헤어핀(11)을 동시에 일괄적으로 정렬시킬 수 있는 것이다.

한편, 회전림(300)의 상측에는 정렬수단하우징(500)이 형성되며, 정렬수단하우징(500)의 내측에는 정렬수단(400)이 수용된다. 정렬수단하우징(500)은 상부플레이트(200)에 고정된 상태를 유지하면서 정렬수단(400)이 회전될 때 정렬수단(400)의 위치를 고정 및 가이드하는 역할을 수행한다.

또한, 도 9 를 참조하면 상부플레이트(200)의 상단에는 회전림(300)과 연결되어 회전림(300)을 일측 또는 타측방향으로 회전시키는 회전부(600)가 더 구비되며, 회전부(600)는 공압, 유압 액츄에이터 등으로 구성될 수 있다. 회전림(300)의 상측 가장자리에는 기어의 치(齒)를 이루는 제1 기어부(310)가 형성되며, 회전림(300)의 측면에는 회전부(600)와 연결되는 체결리브(320)가 더 구비된다. 체결리브(320)가 소정의 길이로 돌출된 상태로 회전부(600)와 연결되면 회전림(300)의 원활한 회전을 유도할 수 있다.

그리고, 체결리브(320)의 전방에는 정렬수단(400)이 설정된 각도 이상으로 회전되는 것을 방지하기 위해 회전림(300)의 회전각도를 제한하는 스토퍼(900)가 형성되며, 체결리브(320)가 스토퍼(900)에 접촉됨으로써, 회전림(300)의 회전이 제한될 수 있다.

도 1 및 도 10 을 참조하면 하부플레이트(100)에는 상부플레이트(200)를 상하방향으로 이동시키는 구동액츄에이터(700)가 구비된다. 구동액츄에이터(700)는 상기 회전부(600)와 동일한 공압, 유압 액츄에이터에 해당할 수 있다. 구동액추에이터(700)의 작동으로 인해 정렬수단(400)이 정렬수단하우징(500)이 상하이동하고 동시에 정렬수단(400)이 헤어핀(11)의 상측에서 하측방향으로 삽입될 수 있다.

도 9 및 도 10 의 확대도를 참고하면, 정렬수단(400)은 정렬몸체(410), 회전축(420), 고정브라켓(430) 및 제2 기어부(440)를 포함한다.

정렬몸체(410)는 회전하면서 다수의 헤어핀(11)을 한쌍의 세그먼트(11-a)로 나누기 위한 구획돌기(411)와 제1 및 제2 지지돌기(412,413)가 측면에 형성되며, 회전함으로써, 나누어진 세그먼트(11-a)를 밀착시킨 후 상방향으로 견인한다.

회전축(420)은 정렬몸체(410)의 타측 끝단으로부터 일정길이로 연장되며, 정렬수단하우징(500)에 삽입된 상태로 회전하고, 고정브라켓(430)은 회전축(420)이 관통된 상태로 정렬수단하우징(500)의 외측면에 체결되어 회전축(420)의 이탈을 방지한다.

제2 기어부(440)는 회전축(420)의 끝단에 형성되며, 제1 기어부(310)와 맞물려 회전림(300)의 회전력을 회전축(420)으로 전달하여 정렬몸체(410)를 회전시키는 역할을 수행한다.

이와 같은 구성에 의한 헤어핀 용접용 정렬 장치는 헤어핀(11)이 상방향으로 일정간격 견인됨에 따라 헤어핀(11)의 끝단부의 용접 시 용접공간이 확보되어 불량률 감소와 더불어 용접시간을 단축시킬 수 있고, 헤어핀의 연결 및 접촉 불량률을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

100 : 하부플레이트 200 : 상부플레이트
300 : 회전림 400 : 정렬수단
500 : 정렬수단하우징 600 : 회전부
700 : 구동액츄에이터 800 : 보조정렬수단
900 : 스토퍼

Claims

고정자(10)에 삽입되는 다수의 헤어핀(11) 중 어느 하나의 쌍으로 이루어지는 세그먼트(11-a)의 일측 단부를 전기적으로 연결하기 위한 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치에 있어서,
상기 세그먼트(11-a)의 일측 단부를 연결될 위치로 이동시키기 위하여
상기 세그먼트(11-a)의 양측면으로 삽입된 후 회전되는 회전력에 의하여 상기 세그먼트(11-a)를 이동시킴으로써 상기 세그먼트(11-a)가 정렬되며, 삽입전 단면을 기준으로 가로의 길이보다 세로의 길이가 더 긴 종횡비를 갖는 정렬수단(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 정렬수단(400)은 원주방향으로 소정의 간격을 이루며 다수개 배치되되,
상호 인접한 두개의 정렬수단(400)이 회전하여 상기 세그먼트(11-a)를 정렬시킬 때, 상기 어느 하나의 정렬수단(400)과 이웃하는 다른 하나의 정렬수단(400)의 마주보는 간격이 일정하도록 상기 정렬수단(400)의 일측 끝단 폭(D1)이 점차적으로 증가하여 타측 끝단의 폭(D2) 보다 작은 것을 특징으로 하는 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 정렬수단(400)의 외주면 일측에는 상기 다수의 헤어핀(11)을 한쌍의 세그먼트(11-a)로 나누며, 나누어진 한쌍의 세그먼트(11-a)를 상호 밀착시키기 위한 구획돌기(411)가 일정간격 이격되어 적어도 1개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 구획돌기(411)의 일측면은 상기 정렬수단(400)의 회전 시 상기 한 쌍의 세그먼트(11-a)와 인접한 다른 한 쌍의 세그먼트(11-a) 사이로 삽입되는 방향으로 돌출되며, 단면을 기준으로 돌출된 상단이 예각을 이루도록 각진 형상 또는 타원형 또는 유선형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 정렬수단(400)의 일측 끝단과 타측 끝단에는 상기 정렬수단(400)의 측면과 접촉된 세그먼트(11-a)가 상기 구획돌기(411)의 가압으로 인해 상기 정렬수단(400)의 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 제1 지지돌기(412)와 제2 지지돌기(413)가 각각 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 지지돌기(412)에는 상기 정렬수단(400)의 삽입 시 상기 고정자(10)의 내측과 인접한 상기 헤어핀(11)을 상기 고정자(10)의 외측방향으로 이동시키는 가상의 수직선(L1)을 기준으로 예각을 이루며 경사진 제1 경사부(412-1);
상기 제2 지지돌기(413)에는 상기 정렬수단(400)의 삽입 시 상기 고정자(10)의 외측과 인접한 상기 헤어핀(11)을 상기 고정자(10)의 내측방향으로 이동시키는 가상의 수직선(L2)을 기준으로 예각을 이루며 경사진 제2 경사부(413-1);가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치.
제1 항 에 있어서,
상기 헤어핀(11)을 상기 한쌍의 세그먼트로(11-a)로 나누도록 상기 헤어핀(11)의 상측으로 삽입되는 가압핀(810)이 구비되며, 상기 정렬수단(400)으로 인해 상기 세그먼트(11-a)가 상방향으로 견인될 때 견인되는 거리를 제한하는 보조정렬수단(800);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 헤어핀 용접 장치는 바닥에 안착되는 하부플레이트(100);
상기 하부플레이트(100)의 상단에 형성되어 중앙에 상기 다수의 헤어핀이 삽입된 고정자(10)가 삽입되는 안내홀(210)이 관통형성되는 상부플레이트(200);
상기 고정자(10)의 측면을 감싸도록 상기 안내홀(210)의 가장자리를 따라 안착되어 수평방향으로 회전하는 회전림(300);
상기 회전림(300)의 상측에 위치하며 상기 상부플레이트(200)에 고정되고, 내측에 상기 정렬수단(400)이 수용되는 정렬수단하우징(500);
상기 상부플레이트(200)의 상단에는 상기 회전림(300)을 일측 또는 타측방향으로 회전시키는 회전부(600);
상기 정렬수단(400)이 상기 헤어핀(11)의 상측에서 하측방향으로 삽입되도록 상기 상부플레이트(200)를 상하방향으로 이동시키는 구동액츄에이터(700);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어핀 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 회전림(300)의 상측 가장자리에는 기어의 치(齒)를 이루는 제1 기어부(310)가 형성되고, 상기 회전림(300)의 측면에는 상기 회전림(300)과 결합되고, 상기 회전부(600)와 연결되는 체결리브(320)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 헤어핀 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 정렬수단(400)은 회전하면서 다수의 헤어핀(11)을 한쌍의 세그먼트(11-a)로 나누고, 세그먼트(11-a)의 측면을 가압하여 상기 세그먼트(11-a)를 상방향으로 견인하기 위한 구획돌기(411), 제1 및 제2 지지돌기(412,413)가 측면에 형성되는 정렬몸체(410);
상기 정렬몸체(410)의 타측끝단으로부터 연장되어 상기 정렬수단하우징(500)에 삽입되는 회전축(420);
상기 회전축(420)이 관통되며, 상기 정렬수단하우징(500)의 외측면에 체결되어 회전축(420)의 이탈을 방지하는 고정브라켓(430);
상기 회전축(420)의 끝단에 형성되며. 상기 제1 기어부(310)와 맞물려 상기 회전림(300)의 회전력을 상기 회전축(420)으로 전달하는 제2 기어부(440);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어핀 구동용 모터 헤어핀 연결용 정렬 장치.