KR20210105901A - 확장과 비틀림을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정자 코어의 슬롯에 배치되는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치(100)와 방법, 및 고정자 코어의 슬롯에 배치되는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 비틀기 위한 장치(200)와 방법에 관한 것이다. 확장 장치(100)는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 반경 방향으로 움직이기 위한 적어도 하나의 핑거(111), 바람직하게는 복수의 핑거(111)를 포함하고, 적어도 하나의 핑거(111)는 반경 방향 내측 방향 및 반경 방향 외측 방향으로 움직일 수 있게 배치된다. 적어도 하나의 핑거(111)는 축방향 상측 방향 및 축방향 하측 방향으로 움직일 수 있게 배치된다. 적어도 하나의 핑거(111)는 적어도 하나의 반경 방향 연장 아암(101) 및 이 아암(101)의 바람직하게는 반경 방향 내측 단부에 인접하여 배치되는 분리 부재(102)를 포함한다. 분리 부재(102)는 헤어핀 도체의 쌍(6, 6')의 반경 방향으로 이웃하는 레그의 두 단부(5a, 5b) 사이에 위치되도록 설계된다. 핑거(111)는 분리 부재(102)에 인접하는 바람직하게는 반경 방향 내측의 제 1 부분(104)을 갖는다. 제 1 부분(104)은 레그의 단부의 적어도 하나의 쌍(6)을 수용하도록 치수 결정된 제 1 반경 방향 폭(114)을 가지며, 또한 핑거(111)가 반경 방향으로 움직일 때 레그의 단부의 쌍(6)을 움직이도록 되어 있다. 핑거(111)는 바람직하게는 반경 방향 외측의 제 2 부분(105)을 가지며, 이 부분은 제 1 부분(104)과 겹치지 않는다. 제 2 부분(105)은 제 2 반경 방향 폭(116)을 갖는다. 제 1 반경 방향 폭(114)은 제 2 반경 방향 폭(116) 보다 작으며, 제 2 부분(105)은, 핑거(111)가 반경 방향으로 움직일 때, 레그의 적어도 하나의 쌍(6)을 움직임 없이 수용하도록 치수 결정된다.

Description

확장과 비틀림을 위한 장치 및 방법

본 발명은 고정자 코어의 슬롯에 배치되는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치와 방법, 및 고정자 코어의 슬롯에 배치되는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 비틀기 위한 장치와 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 본 발명은 다이나모 전기 기계의 코어의 슬롯에 삽입되는 와이어 도체 부재를 정렬시키기 위한 장치 및 공정에 관한 것이다.

다이나모 전기 기계를 위한 고정자 코일의 제조를 위한 장치 및 공정을 사용하는 것이 당업계에 알려져 있다.

전형적인 제조 경우에, 코일 부재는 다이나모 전기 기계의 코어의 슬롯에 삽입된다. 코일 부재로부터 연장되어 있는 와이어 도체의 쌍은 함께 용접되고, 각 도체는 코일 부재에 속한다. 이러한 종류의 코일 부재는 포크 형상을 갖는 코일 부재(통상적으로, 당업계에서 "U-형 코일 부재" 또는 "헤어핀" 이라고 함)일 수 있다. 헤어핀 도체에는 전형적으로 2개의 레그 및 이들 레그 사이에 있는 연결 부분이 제공될 수 있다. 대안적으로, 도체는 단지 하나의 레그 또는 2개 이상의 레그를 가질 수 있다.

헤어핀 도체의 일부분, 예컨대, 연결 부분이 고정자 코어의 한 축방향 측에서 고정자의 축방향 외측으로 연장되어 있고, 고정자 코어의 반대편 축방향 측에서 레그는 슬롯 밖으로 연장되어 있다. 2개의 연장 레그를 서로 연결함으로써, 권선과 비슷한 연속적인 도체가 생성될 수 있다.

헤어핀 코일 주위에 감기는 고정자는 전형적으로 자동차의 전기 구동기 또는 하이브리드 구동기를 위해 사용된다.

헤어핀 도체는 미리 성형될 수 있으며 그리고/또는 고정자 코어 외부의 부분 또는 완전 네스트(nest) 안으로 미리 조립될 수 있다.

네스트가 코어 안으로 삽입된 후에, 헤어핀 도체의 단부는, 연결될 도체에 속하는 단부의 쌍들이 서로에 가깝도록 배치되어야 한다. 추가 단계에서, 레그는 함께 가압될 수 있고 용접으로 연결될 수 있다.

헤어핀 도체의 배치는 일반적으로 비틀림 장치로 달성된다. 비틀림 장치는 일반적으로, 적어도 서로 동축이고 비틀림 축선 주위로 연장되어 있는 적어도 제 1 및 제 2 링을 포함한다. 링은 포켓의 제 1 및 제 2 원형 어레이를 각각 포함한다. 링은 제 1 및 제 2 어레이의 각각의 포켓이 비틀림 축선에 대해 쌍으로 반경 방향으로 서로 정렬되는 적어도 제 1 구성과 제 2 구성을 취하기 위해 비틀림 축선 주위로 서로에 대해 상대적으로 회전 가능하다.

비틀림 장치가 제 1 구성으로 있을 때, 고정자로부터 돌출하는 헤어핀 도체의 레그의 단부는 포켓에 삽입될 수 있다. 링을 제 2 구성으로 회전시킨 후에, 제 1 구성에서 반경 방향으로 정렬된 2개의 레그는, 제 2 구성에서 미리 정해진 피치로 서로 반경 방향으로 오프셋된다.

연결 작업의 기본적인 요건은, 도체 단부들의 서로에 대한 또한 비틀림 장치에 대한 정확하고 반복 가능한 위치 설정이다. 다음 용접 공정을 위해, 단부들은 서로 가까이 위치되어야 한다.

이들 고정자의 증가된 시간당 제조는 용접 작업을 수행하기 위해 이용 가능한 시간의 감소를 필요로 한다. 이는 도체의 쌍의 단부를 위치시키기 위한 시간을 더 적게 한다.

본 발명의 목적은, 종래 기술의 단점을 피하고 또한 특히 용접 단계를 준비할 때 헤어핀 도체의 단부를 신속하게 또한 정밀하게 배치하기 위한 장치와 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이들 및 다른 목적은 독립 특허 청구항에 따른 장치와 방법으로 달성된다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 본 발명에 따른 장치는 고정자 코어의 슬롯에 배치되는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키는 데에 적합하다.

전형적으로, 헤어핀 도체는 고정자 코어의 슬롯에 삽입되며, 헤어핀 도체의 레그의 단부는 축방향으로 고정자 코어로부터 돌출한다. 슬롯은 도체의 레그의 쌍이 반경 방향으로 정렬되도록 원주 방향으로 배치된다.

레그의 단부를 비틀림 장치의 포켓 안으로 삽입하기 위해, 단부는 서로로부터 거리를 두어야 하다. 이 단계를 확장이라고 한다. 바람직하게는 고정자의 각각의 층에 속하는 레그의 단부의 쌍은 이웃하는 층의 레그의 한쌍의 단부에 대해 거리를 두어야 한다. 층은 고정자 축선에 대한 제 1 거리를 갖는 레그의 단부의 제 1 그룹 및 고정자 축선에 대한 제 2 거리를 갖는 단부의 제 2 그룹을 포함하고, 연장 레그 중의 2개(하나는 제 1 그룹에 속하고 다른 하나는 제 2 그룹에 속함)가 서로 연결된다.

본 발명에 따른 장치는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 반경 방향으로 움직이기 위한 적어도 하나의 핑거를 포함한다. 바람직하게는 본 장치는 복수의 핑거를 포함하며, 그래서 레그의 복수의 단부는 독립적으로 그리고/또는 동시에 움직일 수 있다.

적어도 하나의 핑거는 반경 방향 내측 방향 및 반경 방향 외측 방향으로 움직일 수 있게 배치된다. 적어도 하나의 핑거는 축방향 상측 방향 및 축방향 하측 방향으로 움직일 수 있게 배치된다.

적어도 하나의 핑거는 적어도 하나의 반경 방향 연장 아암 및 분리 부재를 포함하다.

바람직하게는 아암은 헤어핀 도체의 원주 방향으로 서로 인접하는 두 레그 사이에 위치되도록 설계된다.

분리 부재는 아암의 바람직하게는 반경 방향 내측 단부에 인접하여 배치된다.

분리 부재는 아암에 연결될 수 있다. 이 아암과 분리 부재는 일체적으로 형성될 수 있다.

분리 부재는 아암과 분리 분재가 90°의 각도를 포함하도록 배치될 수 있다. 분리 부재는 바람직하게는 원주 방향 연장을 갖는다. 분리 부재의 원주 방향 치수는 바람직하게는 헤어핀 도체의 레그의 원주 방향 치수에 대응하고, 헤어핀 도체는 고정자에 배치된다.

분리 부재는 바람직하게는 축방향 연장을 가지며, 이 축방향 연장은 연결을 위해 이용 가능한 레그의 단부의 길이에 대응한다.

분리 부재는 헤어핀 도체의 쌍의 반경 방향으로 이웃하는 레그의 두 단부 사이에 위치되도록 설계된다.

분리 부재는 테이퍼형 축방향 단부를 포함할 수 있고, 이러한 단부는 분리 부재를 축방향으로 레그의 단부 사이에 도입할 수 있게 해준다.

핑거는 분리 부재에 인접하는 바람직하게는 반경 방향 내측의 제 1 부분을 갖는다.

바람직하게는 제 1 부분은 분리 부재와 아암으로 둘러싸인 공간의 일부분이다.

제 1 부분은 레그의 적어도 하나의 쌍을 수용하도록 치수 결정된 제 1 반경 방향 폭을 가지며, 또한 핑거가 반경 방향으로 움직일 때 레그의 쌍을 움직이도록 되어 있다.

바람직하게는, 제 1 부분은 레그의 단부의 쌍을 수용하도록 치수 결정되어 있고, 그 단부를 움직이도록 되어 있다.

바람직하게는, 제 1 반경 방향 폭은 레그의 정확히 하나의 쌍을 수용하도록 치수 결정되어 있다.

도체의 레그의 반경 방향 연장은 2 mm 내지 5 mm이다. 도체의 레그의 원주 방향 연장 또한 2 mm 내지 5 mm이다.

따라서, 제 1 부분은 4.5 mm 내지 10.5 mm의 반경 방향 폭을 갖는다.

핑거는 바람직하게는 반경 방향 외측의 제 2 부분을 가지며, 이 부분은 제 1 부분과 겹치지 않는다.

바람직하게는 제 2 부분 또한 분리 부재와 아암으로 둘러싸인 공간의 일부분이다.

바람직하게는, 분리 웨브가 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 배치된다. 제 2 부분은 웨브와 아암으로 둘러싸인 공간의 일부분이다.

제 2 부분은 제 2 반경 방향 폭을 가지며, 제 1 반경 방향 폭은 제 2 반경 방향 폭 보다 작다.

바람직하게는 제 2 부분은 11 mm 내지 23 mm의 반경 방향 폭을 갖는다.

아암은 제 1 부분의 반경 방향 폭과 제 2 부분의 반경 방향 폭의 합 보다 큰 반경 방향 길이를 갖는다.

그래서 제 2 부분은 적어도 단부의 하나의 쌍을 수용하도록 치수 결정된다.

또한 제 2 부분은 레그의 적어도 하나의 쌍을 수용하도록 치수 결정되고, 핑거는 제 2 부분에 수용되는 레그의 쌍을 움직임이 없이 반경 방향으로 움직일 수 있다.

핑거가 각각의 반경 방향 위치로 보내졌고 또한 분리 요소가 레그의 단부의 제 1 쌍과 제 2 쌍 사이에 위치되도록 축방향으로 움직였을 때, 레그의 제 2 쌍 및 제 3 쌍으로부터 반경 방향 외측에 위치되는 레그의 단부의 제 1 쌍이 제 1 부분에 수용될 수 있다. 그런 다음에, 핑거는 반경 방향 외측으로 움직일 수 있고, 그래서 레그의 단부의 제 1 쌍과 제 2 쌍은 더 큰 거리를 두게 된다.

그런 다음에 핑거는 레그의 제 1 쌍을 제 1 부분으로부터 해제시키기 위해 축방향 운동을 수행할 수 있다. 이제 분리 부재는 레그의 단부의 제 2 쌍과 제 3 쌍 사이에 위치될 수 있고, 그래서 단부의 제 2 쌍은 제 1 부분에 수용되고 단부의 제 1 쌍은 제 2 부분에 수용된다. 제 2 부분은 충분한 반경 방향 폭을 가지며, 그래서, 핑거가 제 2 쌍과 제 3 쌍을 이격시키기 위해 반경 방향으로 움직일 때, 제 1 쌍은 그의 반경 방향 위치에 유지된다. 아암은 안내면으로 역할할 수 있고, 그래서 레그의 단부의 원주 방향 위치가 또한 유지된다.

바람직하게는, 제 2 부분의 반경 방향 폭은 서로 거리를 두고 있는 레그의 단부의 적어도 두 쌍을 수용하기에 충분히 크다.

적어도 하나의 핑거는, 반경 방향 운동 거리에 걸쳐 한 쌍의 레그의 단부를 반경 방향으로 움직이도록 되어 있다.

바람직하게는 적어도 레그의 반경 방향 최외측 쌍이 반경 외측 방향으로 움직인다.

바람직하게는 아암의 반경 방향 길이는, 반경 방향 운동 거리와 레그의 단부의 반경 방향 연장의 적어도 2배의 합 보다 크다.

레그의 한쌍의 단부들은 서로 가까이 배치되므로, 레그의 단부의 한 쌍의 반경 방향 연장은 레그의 단부의 반경 방향 연장의 2배에 대응한다.

본 장치의 바람직한 실시 형태에서, 적어도 하나의 핑거는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 축방향으로 수용하기 위한 시트를 갖는다.

시트는, 제 1 부분을 제공하고 레그의 단부의 적어도 하나의 쌍을 수용하도록 치수 결정된 제 1 반경 방향 격실 폭을 갖는 바람직하게는 반경 방향 내측의 제 1 격실을 포함한다.

제 1 반경 방향 격실 폭은 제 1 부분의 반경 방향 폭에 대응한다.

시트는, 제 2 부분을 제공하고 제 2 반경 방향 격실 폭을 갖는 바람직하게는 반경 방향 외측의 제 2 격실을 더 포함한다. 제 2 반경 방향 격실 폭은 제 2 부분의 반경 방향 폭에 대응한다.

그래서, 제 1 반경 방향 격실 폭은 제 2 반경 방향 격실 폭 보다 작다.

바람직하게는 시트 및 격실은 핑거에 단단히 부착되고 일체적으로 형성될 수 있다.

분리 부재는 벽 중의 하나, 바람직하게는 반경 방향 내측 단부에 배치되는 벽으로 형성될 수 있고, 제 1 격실을 반경 방향으로 에워싼다.

제 1 격실과 제 2 격실 사이의 벽은 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 분리 웨브를 형성할 수 있다.

핑거는 격실의 측벽을 형성하는 2개의 반경 방향 연장 아암을 포함할 수 있다.

격실은 적어도 레그의 단부로 향하는 하나의 축방향으로 개방되어 있다. 격실의 횡방향 측벽은, 레그의 이웃하는 단부의 운동 동안과 같은 레그의 운동 동안에도 레그의 단부의 원주 방향 운동을 방지하는 횡방향 안내면을 제공할 수 있다.

격실은 바닥 판을 포함할 수 있고, 또는 레그의 단부로부터 멀어지는 방향으로 향하는 축방향으로 개방되어 있을 수 있다.

핑거가 레그의 방향으로 축방향으로 움직일 때, 레그의 적어도 하나의 쌍은 제 1 격실에 수용될 수 있고, 레그의 적어도 하나의 다른 쌍은 제 2 격실에 수용될 수 있다.

핑거가 반경 방향으로 움직일 때, 제 1 격실에 수용되는 레그의 단부의 쌍은 격실과 함께 움직이며, 제 2 격실에 수용되는 레그의 적어도 다른 쌍은 움직이지 않는다.

제 1 격실은 정확히 한 쌍의 단부를 수용하도록 치수 결정될 수 있다.

레그의 단부의 쌍은 고정자 권선의 층에 속할 수 있고, 연결은 추가 단계에서 이루어진다.

제 2 격실은 단부의 적어도 2개의 쌍을 수용하도록 치수 결정된다. 그래서, 장치는 레그의 적어도 세 쌍을 분리시키기 위해 사용될 수 있다. 레그의 마지막 쌍이 장치에 의해 움직이지 않을 때, 일 열로 반경 방향으로 정렬되는 레그의 최대 네 쌍이 서로로부터 분리될 수 있다.

고정자 축선으로부터 동일한 거리로 있는 복수의 원주 방향 배치 쌍 각각은 층을 형성한다. 그래서, 도체는 최대 4개의 층을 갖는 고정자 권선을 위한 용접을 위해 준비될 수 있다.

핑거는 원주 방향으로 고정자 축선 주위로 회전 가능하고, 다른 것 뒤에 있는 레그의 단부의 하나의 반경 방향 정렬된 열을 분리시킨다.

바람직한 실시 형태에서, 기계는 복수의 원형 배치 핑거들을 포함하고, 이 핑거들은 독립적으로 움직일 수 있다. 핑거들은 동시에 움직일 수 있고, 그래서 레그의 복수의 반경 방향 정렬된 단부가 동일한 단계에서 확장될 수 있다. 바람직하게는 레그의 단부의 모든 반경 방향 정렬된 열을 위한 핑거가 있다.

본 발명에 따른 방법은, 고정자 코어의 슬롯에 배치되는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키는 데에 적합하다.

본 방법은 바람직하게는 전술한 바와 같은 장치를 사용하고 이하의 단계를 포함한다.

반경 방향 연장 아암의 바람직하게는 반경 방향 내측 단부에 연결되는 분리 부재가 헤어핀 도체의 레그의 반경 방향으로 이웃하는 쌍의 두 단부 사이에 위치된다. 분리 부재는 바람직하게는 아암과 분리 부재를 축방향으로 움직여 위치된다.

분리 부재를 반경 방향으로 움직여, 헤어핀 도체의 레그의 적어도 하나의 제 1 쌍이 반경 방향으로 움직인다.

레그의 적어도 하나의 제 1 쌍이 분리 부재로부터 결합 해제된다. 바람직하게는 레그의 쌍은 아암과 분리 부재를 축방향으로 움직여 결합 해제된다.

분리 부재는 레그의 적어도 하나의 제 2 쌍의 반경 방향 위치에 대응하는 반경 방향 위치로 반경 방향으로 움직이고, 레그의 적어도 하나의 제 1 쌍은 움직이지 않게 유지된다.

분리 부재는 바람직하게는 반경 방향 내측에서, 바람직하게는 축방향 운동으로 레그의 제 2 쌍에 인접하여 위치된다.

바람직하게는, 레그의 적어도 하나의 제 1 쌍이 움직이지 않게 유지되면서, 분리 부재를 반경 방향으로 움직여 레그의 제 2 쌍이 반경 방향으로 움직인다.

유리한 실시 형태에서, 이미 움직인 쌍은 움직이지 않게 유지되면서, 단부의 추가 쌍은 차례 대로 반경 방향으로 움직일 수 있다.

바람직한 실시 형태에서, 고정자 축선 주위에 원주 방향으로 배치되는 복수의 쌍은 동일한 작업 단계에서 복수의 분리 부재에 의해 반경 방향으로 움직인다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 레그의 적어도 하나의 제 1 쌍이 핑거의 시트의 바람직하게는 반경 방향 내측의 제 1 격실에 삽입되며, 제 1 반경 방향 격실은 제 1 반경 방향 격실 폭을 갖는다.

제 1 격실의 원주 방향 연장 벽은 분리 부재로서 역할한다. 벽은 바람직하게는 반경 방향 내측 벽이다.

핑거를 반경 방향으로 움직여 레그의 단부의 적어도 하나의 제 1 쌍은 반경 방향으로 움직인다.

바람직하게는, 레그의 단부의 제 1 쌍은 단부의 제 2 쌍으로부터 거리를 두도록 반경 방향 외측 방향으로 움직인다.

레그의 단부의 적어도 하나의 제 1 쌍이 바람직하게는 핑거의 축방향 운동에 의해 제 1 격실로부터 결합 해제된다.

그런 다음에 핑거는, 단부의 제 1 쌍에 반경 방향으로 인접하는, 레그의 단부의 적어도 하나의 제 2 쌍의 반경 방향 위치에 대응하는 반경 방향 위치로 반경 방향으로 움직인다.

레그의 단부의 적어도 하나의 제 2 쌍은 제 1 격실 안으로 삽입되고 또한 레그의 적어도 하나의 제 1 쌍은, 제 1 반경 방향 격실 폭 보다 큰 제 2 반경 방향 폭을 갖는 바람직하게는 반경 방향 외측의 제 2 격실에 삽입된다. 단부의 제 1 쌍은 그의 위치에 유지된다.

레그의 단부의 적어도 하나의 제 1 쌍은 움직이지 않게 유지되면서, 핑거를 반경 방향으로 움직여 레그의 단부의 제 2 쌍이 반경 방향으로 움직인다.

바람직하게는, 단부의 제 1 쌍이 움직이지 않는 중에 레그의 단부의 제 2 쌍은 반경 방향 외측 방향으로 움직인다. 제 1 쌍과 제 2 쌍은 서로 가깝게 되지만, 단부의 제 1 쌍을 반경 방향으로 움직이기 전에 보다 더 큰 거리를 갖는다.

반경 방향 운동의 각 단계는 레그의 단부의 쌍의 정학한 위치 설정을 제공하며, 이는 추가 쌍을 위치시키기 위한 추가 운동 단계 동안에 유지된다.

확장 공정 후에 레그의 단부의 쌍들은 분리되고 그래서 비틀림 장치의 포켓에 삽입될 준비가 된다.

본 발명의 제 2 양태는 고정자 코어의 슬롯에 배치되는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 비틀기 위한 장치에 관한 것이다.

바람직하게는, 헤어핀 도체의 레그의 단부의 쌍은 전술한 바와 같은 단부를 확장시키기 위한 장치 및/또는 방법에 의해 분리되었다.

비틀림 장치는 반경 방향 외측 링과 반경 방향 내측 링을 갖는 적어도 한 쌍의 인접하는 링을 포함한다.

내측 및 외측 링은 직접 이웃하고, 내측 및 외측 링 사이에는 중간 링이 배치되지 않는다.

내측 및 외측 링 중의 적어도 하나는 다른 링에 대해 원주 방향으로 움직일 수 있다. 바람직하게는, 내측 링과 외측 링은 반대 원주 방향으로 움직일 수 있다.

본 장치는 추가 쌍의 링을 포함할 수 있다. 각 쌍의 링은 고정자 권선의 도체 층을 위치시키기 위한 것이다.

내측 링과 외측 링 각각은 헤어핀 도체의 레그의 단부를 수용하기 위한 개방 포켓을 포함한다. 각 개방 포켓은 레그의 정확히 하나의 단부를 수용하도록 치수 결정된다.

반경 방향 외측 링에 있는 개방 포켓은 반경 방향 외측 벽 및 반경 방향 내측 개방 단부를 갖는다.

반경 방향 내측 링에 있는 개방 포켓은 반경 방향 내측 벽 및 반경 방향 외측 개방 단부를 갖는다.

개방 포켓은 측벽을 가지며 또한 바닥판을 가질 수 있다. 원주 방향으로 인접하는 개방 포켓의 측벽 사이에는 반경 방향 안내면이 있다.

내측 링의 각 개방 포켓은, 내측 링 및 외측 링이 원주 방향으로 정렬되면, 외측 링의 각각의 개방 포켓과 함께, 레그의 한쌍의 단부를 수용하기 위한 공동 폐쇄 포켓을 형성한다. 내측 및 외측 링의 반경 방향 안내면은 또한 반경 방향으로 정렬되며 이 위치에서 서로 접촉할 수 있다.

공동 폐쇄 포켓 각각은 외측 링의 개방 포켓의 반경 방향 외측 벽 및 내측 링의 개방 포켓의 반경 방향 내측 벽을 갖는다. 공동 폐쇄 포켓은 개방 포켓의 측벽으로 형성되는 측벽을 가질 수 있다.

공동 폐쇄 포켓은, 서로 가까이 배치되는 레그의 단부의 정확히 하나의 쌍을 수용하도록 치수 결정된다.

레그의 단부의 쌍을 수용하기 위한 공동 폐쇄 포켓은 2개의 개방 포켓으로 형성되므로, 단부의 쌍의 한 단부를 수용하기 위한 포켓과 단부의 쌍의 다른 단부를 수용하기 위한 포켓 사이에는 분리 벽이 없다.

링 중의 적어도 하나를 원주 방향으로 움직일 때, 레그의 단부는 각 헤어핀 도체가 추가 피치를 가지도록 구부려진다.

비틀림 동안에 개방 포켓에 수용되는 레그의 단부의 반경 방향 위치는, 개방 포켓의 벽 및 반대편 링의 안내면에 의해 유지될 수 있다.

각각의 층의 도체의 레그의 단부는 용접 바로 직전이 아닌 이미 비틀림 전에 서로 가까워질 수 있다. 레그의 단부는 비틀림 장치 안으로 삽입되기 전에 확장되어야 하기 때문에, 비틀림 후에 층의 단부를 함께 모으는 추가 단계가 필요치 않다.

링 중의 적어도 하나는 원주 방향으로 움직일 수 있고, 그래서 내측 링의 개방 포켓과 외측 링의 개방 포켓은 시작 위치에서 제 1 공동 폐쇄 포켓을 형성하며 끝 위치에서 제 2 공동 폐쇄 포켓을 형성한다.

따라서, 시작 위치에서 레그의 단부의 쌍은 공동 폐쇄 포켓 안으로 삽입될 수 있다. 비틀림 후에, 즉 링 중의 적어도 하나를 원주 방향으로 움직인 후에, 레그의 단부의 새로운 쌍이 제 2 공동 폐쇄 포켓에 결합된다.

링을 회전시키는 정도가 도체의 피치를 규정하게 된다. 예컨대, 제 1 레그의 단부와 동일 헤어핀 도체의 다른 레그의 단부 사이에 있는 개방 포켓의 수에 1을 더한 것은 도체의 피치에 대응한다.

본 발명에 따른 방법은 고정자 코어에서 헤어핀 도체의 레그의 단부를 비트는 데에 적합하고 전술한 바와 같은 비틀림 장치를 사용한다.

본 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.

헤어핀 도체의 레그의 적어도 한 쌍의 단부가 내측 링의 개방 포켓과 외측 링의 개방 포켓으로 형성되는 공동 폐쇄 포켓 안에 삽입된다.

내측 링과 외측 링 중의 적어도 하나는 원주 방향으로 회전되고, 레그의 단부의 쌍의 한 단부는 내측 링의 개방 포켓에 유지되고, 쌍의 단부 중의 하나는 외측 링의 개방 포켓에 유지된다. 원래 삽입되는 쌍의 단부는 서로 거리를 두며 단부는 이 공정 단계로 구부려지게 된다.

바람직하게는, 고정자의 축선에 대해 원주 방향으로 배치되는 레그의 단부의 복수의 쌍이 내측 링의 개방 포켓과 외측 링의 개방 포켓으로 형성되는 대응하는 복수의 공동 폐쇄 포켓 안에 삽입된다. 하나 보다 많은 쌍의 내측 및 외측 링이 있을 수 있다.

본 방법의 바람직한 실시 형태에서, 헤어핀 도체의 레그의 단부의 복수의 쌍의 각 쌍은 공동 폐쇄 포켓 안으로 삽입되고, 원주 방향 회전 후에 레그의 단부의 새로운 쌍이 공동 폐쇄 포켓에 배치된다. 바람직하게는 레그의 모든 단부가 새로운 쌍의 일부분이다.

특수한 도체의 추가 단부가 또한 공동 포켓에 삽입될 수 있다. 모든 단부가 한 쌍의 일부분일 필요는 없다. 비틀림 후에도, 도체의 레그의 한 단부만 수용하는 공동 폐쇄 포켓이 있을 수 있다.

따라서, 레그의 단부는 용접되고 권선을 형성할 준비가 된다.

이하, 특정한 실시 형태에 대한 설명 및 각각의 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 1은 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치의 사시도를 나타낸다.
도 2는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치의 세부의 사시도를 나타낸다.
도 3은 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치의 핑거의 세부의 추가 사시도를 나타낸다.
도 4a - 4c는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 방법의 단계를 개략적으로 도시한다.
도 5는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 비틀기 위한 장치의 사시도이다.
도 6은 헤어핀 도체의 레그의 단부를 비틀기 위한 장치의 세부의 사시도이다.
도 7은 헤어핀 도체의 레그의 단부를 비틀기 위한 장치의 추가 세부의 사시도이다.

도 1은 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치(100)의 사시도를 나타낸다.

본 장치는 헤어핀 도체의 레그의 단부(5a, 5b)를 반경 방향으로 움직이기 위한 복수의 핑거(111)를 포함한다(도 3 참조).

핑거(111)는 고정자(도면에는 나타나 있지 않음)의 축선에 대응하는 시스템 축선(T)에 대해 원주 방향으로 배치된다.

핑거(111)는 반경 방향(106)으로 움직일 수 있게 배치되며 또한 축선 방향(107)으로 움직일 수 있게 배치된다.

핑거(111)는 독립적으로 움직일 수 있다.

도 2는 헤어핀 도체의 레그의 단부(5a, 5b)를 확장시키기 위한 장치(100)의 세부의 사시도를 나타낸다(도 3 참조).

각 핑거(111)는 적어도 하나의 반경 방향 연장 아암(101) 및 이 아암(101)의 반경 방향 내측 단부(108)에 인접하여 배치되는 분리 부재(102)를 포함한다.

분리 부재(102)는 헤어핀 도체의 쌍의 반경 방향으로 이웃하는 레그의 두 단부(5a, 5b)(도 3 참조) 사이에 위치되도록 설계되어 있다.

각 핑거(111)는 분리 부재(102)에 인접하는 제 1 반경 방향 내측 부분(104)을 갖는다. 제 1 부분(104)은 적어도 한쌍의 레그(5a, 5b)를 수용하도록 치수 결정된 제 1 반경 방향 폭(114)(도 3 참조)을 가지며, 핑거(111)가 반경 방향으로 움직일 때 상기 쌍의 레그(5a, 5b)(도 3 참조)를 움직이도록 되어 있다.

각 핑거(111)는 제 2 반경 방향 외측 부분(105)을 가지며, 이 외측 부분은 제 1 부분(104)과 겹치지 않는다. 제 2 부분(105)은 제 2 반경 방향 폭(116)을 갖는다.

제 1 반경 방향 폭(114)은 제 2 반경 방향 폭(116) 보다 작다. 제 2 부분(105)은, 핑거(111)가 반경 방향으로 움직일 때 적어도 한쌍의 레그(5a, 5b)(도 3 참조)를 움직임 없이 수용하도록 치수 결정된다.

분리 웨브(118)가 제 1 부분(104)과 제 2 부분(105) 사이에 배치된다.

도 3은 헤어핀 도체의 레그의 단부(5a, 5b)를 확장시키기 위한 장치(100)의 핑거(111)의 세부의 사시도를 나타낸다.

각 핑거(111)는 헤어핀 도체의 레그의 단부(5a, 5b)를 축방향으로 수용하기 위한 시트(112)를 갖는다. 이 시트(112)는, 제 1 부분(103)을 제공하고 레그의 한쌍(6)을 수용하도록 치수 결정된 제 1 반경 방향 격실 폭(114)을 갖는 제 1 반경 방향 내측 격실(113), 및 제 2 부분(105)을 제공하고 제 2 반경 방향 격실 폭(116)을 갖는 제 2 반경 방향 외측 격실(115)을 포함한다. 제 1 반경 방향 격실 폭(114)은 제 2 반경 방향 격실 폭(116) 보다 작다.

제 2 격실(115)은 단부(5a, 5b)의 적어도 두 쌍(6)을 수용하도록 치수 결정된다.

도 4a - 4c는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 방법의 단계를 개략적으로 도시한다.

핑거(111)는 반경 방향 운동 거리(117)에 걸쳐 레그의 단부의 쌍(6)의 바람직하게는 적어도 반경 방향 최외측 단부(5a, 5b)를 반경 방향으로 움직이도록 되어 있다.

제 2 반경 방향 폭(116)은 반경 방향 운동 거리(117)와 레그의 단부의 쌍의 반경 방향 연장(110)의 적어도 2배의 합 보다 크다.

제 2 반경 방향 폭(116)은 바람직하게는 11 mm 내지 23 mm 이다.

제 1 부분(104)의 반경 방향 폭(119)은 바람직하게는 4.5 mm 내지 10.5 mm 이다.

제 1 부분(104)과 제 2 부분(105)의 원주 방향 폭(120)은 바람직하게는 2.5 mm 내지 5.5 mm 이다.

아암(101)의 반경 방향 길이(103)는 반경 방향 운동 거리(117)와 레그의 단부의 쌍의 반경 방향 연장(110)의 적어도 2배의 합 보다 크다.

제 1 단계에서, 분리 부재(102)가 헤어핀 도체의 레그의 반경 방향으로 이웃하는 쌍(6, 6')의 두 단부 사이에 위치된다(도 4a 참조).

분리 부재(102)를 반경 방향으로 움직일 때 헤어핀 도체의 레그의 제 1 쌍(6)이 반경 방향으로 움직인다. 레그의 단부의 제 1 쌍(6)은 분리 부재(102)로부터 결합 해제된다. 그런 다음에 분리 부재(102)는, 레그의 적어도 하나의 제 1 쌍(6)을 움직이지 않게 유지하면서, 레그의 적어도 하나의 제 2 쌍(6')의 반경 방향 위치에 대응하는 반경 방향 위치로 반경 방향으로 움직인다(도 4b 참조).

레그의 제 2 쌍(6')은, 레그의 제 1 쌍(6)을 움직이지 않게 유지하면서, 분리 부재(102)를 반경 방향으로 움직여 반경 방향으로 움직인다.

도 5는 헤어핀 도체의 레그의 단부(5a, 5b)를 비틀기 위한 장치(200)의 사시도를 나타낸다(도 7 참조).

장치(200)는 인접하는 링(202, 203)의 복수의 쌍(201, 201', 201'')을 포함한다(도 6 참조). 장치(200)는 링(202, 203)을 원주 방향(204, 205)으로 독립적으로 움직이기 위한 작동 장치(214)를 포함한다.

도 6은 헤어핀 도체의 레그의 단부(5a, 5b)를 비틀기 위한 장치의 세부의 사시도를 나타낸다(도 7 참조).

인접하는 링의 각 쌍(201, 201', 201'')은 반경 방향 외측 링(203) 및 반경 방향 내측 링(202)을 포함하다.

내측 링(202) 및 외측 링(203) 각각은 헤어핀 도체의 레그의 단부(5a, 5b)를 수용하기 위한 개방 포켓(206, 207)을 포함한다(도 7 참조).

반경 방향 외측 링(203)에 있는 개방 포켓(207)은 반경 방향 외측 벽(208) 및 반경 방향 내측 개방 단부(209)를 갖는다.

반경 방향 내측 링(202)에 있는 개방 포켓(206)은 반경 방향 내측 벽(210) 및 반경 방향 외측 개방 단부(211)를 갖는다.

내측 링(202)의 각 개방 포켓(206)은, 내측 링(202) 및 외측 링(203)이 원주 방향으로 정렬되면, 외측 링(203)의 각각의 개방 포켓(207)과 함께 공동 폐쇄 포켓(212)을 형성한다. 공동 폐쇄 포켓(212) 각각은 외측 링(203)의 개방 포켓(207)의 반경 방향 외측 벽(208) 및 내측 링(202)의 개방 포켓(206)의 반경 방향 내측 벽(210)을 갖는다.

도 7은 헤어핀 도체의 레그의 단부를 비틀기 위한 장치의 추가 세부의 사시도를 나타낸다.

내측 링(202)과 외측 링(203) 중의 적어도 하나는 다른 링(202, 203)에 대해 원주 방향(204)으로 움직일 수 있다. 바람직하게는 내측 링(203) 및 외측 링(202)은 반대 원주 방향(204, 205)으로 움직일 수 있다.

내측 링(202)의 각 개방 포켓(206)은, 내측 링(202) 및 외측 링(203)이 원주 방향으로 정렬되면, 외측 링(203)의 각각의 개방 포켓(207)과 함께, 레그(5a, 5b)의 단부의 쌍(6)을 수용하기 위한 공동 공동 폐쇄 포켓(212)을 형성한다.

링(202, 203)은 원주 방향으로 움직일 수 있으며, 그래서 내측 링(202)의 개방 포켓(206) 및 외측 링(203)의 개방 포켓(207)은 시작 위치에서 제 1 공동 폐쇄 포켓(212)을 형성하며 끝 위치에서 제 2 공동 폐쇄 포켓을 형성한다. 레그의 단부의 새로운 쌍이 형성되는데, 이는 제 2 공동 폐쇄 포켓에 수용된다.

Claims (11)

1. 고정자 코어의 슬롯에 배치되는 헤어핀 도체의 레그의 단부(5a, 5b)를 확장시키기 위한 장치(100)로서, 상기 장치는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 반경 방향으로 움직이기 위한 적어도 하나의 핑거(111), 바람직하게는 복수의 핑거(111)를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 핑거(111)는 반경 방향 내측 방향 및 반경 방향 외측 방향으로 움직일 수 있게 배치되며,
   상기 적어도 하나의 핑거(111)는 축방향 상측 방향 및 축방향 하측 방향으로 움직일 수 있게 배치되며,
   상기 적어도 하나의 핑거(111)는 적어도 하나의 반경 방향 연장 아암(101) 및 이 아암(101)의 바람직하게는 반경 방향 내측 단부에 인접하여 배치되는 분리 부재(102)를 포함하며,
   상기 분리 부재(102)는 헤어핀 도체의 쌍(6, 6')의 반경 방향으로 이웃하는 레그의 두 단부(5a, 5b) 사이에 위치되도록 설계되며,
   상기 핑거(111)는 분리 부재(102)에 인접하는 바람직하게는 반경 방향 내측의 제 1 부분(104)을 가지며,
   상기 제 1 부분(104)은 레그의 단부의 적어도 하나의 쌍(6)을 수용하도록 치수 결정된 제 1 반경 방향 폭(114)을 가지며, 또한 핑거(111)가 반경 방향으로 움직일 때 레그의 단부의 상기 쌍(6)을 움직이도록 되어 있고,
   상기 핑거(111)는 바람직하게는 반경 방향 외측의 제 2 부분(105)을 가지며, 제 2 부분은 제 1 부분(104)과 겹치지 않으며,
   상기 제 2 부분(105)은 제 2 반경 방향 폭(116)을 가지며,
   상기 제 1 반경 방향 폭(114)은 제 2 반경 방향 폭(116) 보다 작으며, 상기 제 2 부분(105)은, 핑거(111)가 반경 방향으로 움직일 때, 레그의 적어도 하나의 쌍(6)을 움직임 없이 수용하도록 치수 결정되어 있는, 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   분리 웨브(118)가 상기 제 1 부분(112)과 제 2 부분(115) 사이에 배치되는, 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 핑거(111)는 반경 방향 운동 거리(117)에 걸쳐 레그의 쌍(6)의 바람직하게는 적어도 반경 방향 최외측 단부를 반경 방향으로 움직이도록 되어 있고, 상기 아암(101)의 반경 방향 길이(103)는, 상기 반경 방향 운동 거리(117)와 레그의 단부의 쌍(6, 6')의 반경 방향 연장 치수(110)의 적어도 2배의 합 보다 큰, 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 핑거(111)는 헤어핀 도체의 레그의 단부를 축방향으로 수용하기 위한 시트(112)를 가지며, 이 시트(112)는, 상기 제 1 부분을 제공하고 레그의 적어도 하나의 쌍(6)을 수용하도록 치수 결정된 제 1 반경 방향 격실 폭(114)을 갖는 바람직하게는 반경 방향 내측의 제 1 격실(113), 및 상기 제 2 부분을 제공하고 제 2 반경 방향 격실 폭(116)을 갖는 바람직하게는 반경 방향 외측의 제 2 격실(115)을 포함하고, 상기 제 1 반경 방향 격실 폭(114)은 제 2 반경 방향 격실 폭(116) 보다 작은, 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 격실(115)은 단부의 정확히 하나의 쌍(6)을 수용하도록 치수 결정되어 있는, 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 제 2 격실(115)은 단부의 적어도 2개의 쌍(6, 6')을 수용하도록 치수 결정되어 있는, 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   기계는 원형으로 배치되는 복수의 핑거들(111)을 포함하고, 핑거들(111)은 독립적으로 움직일 수 있는, 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 장치.
8. 고정자 코어의 슬롯에 배치되는 헤어핀 도체의 레그의 단부(5a, 5b)를 확장시키기 위한 방법으로서,
   반경 방향 연장 아암(101)의 바람직하게는 반경 방향 내측 단부에 연결되는 분리 부재(102)를 헤어핀 도체의 레그의 반경 방향으로 이웃하는 쌍(6, 6')의 두 단부 사이에 위치시키는 단계;
   상기 분리 부재(102)를 반경 방향으로 움직여 헤어핀 도체의 레그의 적어도 하나의 제 1 쌍(6)을 반경 방향으로 움직이는 단계;
   레그의 단부의 상기 적어도 하나의 제 1 쌍(6)을 상기 분리 부재(102)로부터 결합 해제시키는 단계;
   상기 레그의 적어도 하나의 제 1 쌍(6)을 움직이지 않게 유지하면서, 레그의 적어도 하나의 제 2 쌍(6')의 반경 방향 위치에 대응하는 반경 방향 위치로 분리 부재(102)를 반경 방향으로 움직이는 단계; 및
   상기 레그의 적어도 하나의 제 1 쌍(6)을 움직이지 않게 유지하면서, 상기 분리 부재(102)를 반경 방향으로 움직여 레그의 상기 제 2 쌍(6')을 바람직하게는 반경 방향으로 움직이는 단계를 포함하는, 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   레그의 단부의 적어도 하나의 제 1 쌍(6)을 핑거(111)의 시트(112)의 바람직하게는 반경 방향 내측의 제 1 격실(113)에 삽입하는 단계 - 상기 제 1 반경 방향 격실(113)은 제 1 반경 방향 격실 폭(114)을 가짐 -;
   상기 핑거(111)를 반경 방향으로 움직여 레그의 상기 적어도 하나의 제 1 쌍(6)을 반경 방향으로 움직이는 단계;
   레그의 단부의 적어도 하나의 제 1 쌍(6)을 상기 제 1 격실(113)로부터 결합 해제시키는 단계;
   레그의 단부의 적어도 하나의 제 2 쌍(6')의 반경 방향 위치에 대응하는 반경 방향 위치로 상기 핑거(111)를 반경 방향으로 움직이는 단계;
   레그의 단부의 상기 적어도 하나의 제 2 쌍(6')을 상기 제 1 격실(113)에 삽입하고 또한 레그의 단부의 상기 적어도 하나의 제 1 쌍(6)을, 제 1 반경 방향 폭(114) 보다 큰 제 2 반경 방향 격실 폭(116)을 갖는 바람직하게는 반경 방향 외측의 제 2 격실(115)에 삽입하는 단계; 및
   상기 레그의 단부의 적어도 하나의 제 1 쌍(6)을 움직이지 않게 유지하면서, 상기 핑거(111)를 반경 방향으로 움직여 레그의 단부의 상기 제 2 쌍(6')을 반경 방향으로 움직이는 단계를 포함하는, 헤어핀 도체의 레그의 단부를 확장시키기 위한 방법.
10. 용접을 위해 고정자 코어에서 헤어핀 도체의 레그의 단부를 준비하기 위한 시스템으로서, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 확장시키기 위한 장치 및 비틀림 장치를 포함하는 시스템.
11. 용접을 위해 고정자 코어에서 헤어핀 도체의 레그의 단부를 준비하기 위한 방법으로서, 제 8 항 또는 제 9 항에 따른 방법의 단계들 및 비틀림 방법의 단계들을 포함하는, 헤어핀 도체의 레그의 단부를 준비하기 위한 방법.

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