KR20230039052A

KR20230039052A - 헤어핀 정렬 지그 장치

Info

Publication number: KR20230039052A
Application number: KR1020210121902A
Authority: KR
Inventors: 지영배; 박원하; 유길상; 이영국
Original assignee: (주)글로벌엔지니어링
Priority date: 2021-09-13
Filing date: 2021-09-13
Publication date: 2023-03-21

Abstract

본 발명의 실시예는 헤어핀 권선 타입의 고정자를 제조하는 과정에서 고정자 코어에 삽입된 헤어핀 타입의 고정자 코일들의 용접부 끝단을 커팅 및/또는 용접하기 위하여 상기 코정자 코일의 단부를 정렬하는 헤어핀 정렬 지그 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정자 코어의 슬롯에 삽입되어 돌출된 복수의 헤어핀 단부들을 정렬하기 위한 헤어핀 정렬 지그 장치에 있어서, 기 고정자 코어의 상부에 상기 복수의 헤어핀 단부들을 둘러싸도록 내주면과 외주면을 갖는 링 형태로 구비되며, 상기 고정자 코어의 반경 방향으로 배열된 헤어핀 단부군들 사이에 대응되도록 상기 내주면 및 외주면을 관통하여 형성되는 복수의 핑거 삽입홀을 갖는 고정 지그; 및 기 핑거 삽입홀에 구비되는 복수의 정렬 핑거;를 포함하며, 기 각 정렬 핑거는, 상기 핑거 삽입홀에 구비될 시, 상기 헤어핀 단부군들 사이에 위치되어 인접한 헤어핀 단부군 측으로 회전하면서 상기 헤어핀 단부군의 복수의 헤어핀 단부를 상기 반경 방향을 따라 두 개씩 밀착 정렬시키는 정렬부와, 상기 정렬부의 회전 조작을 위한 조작부를 포함하여 구성되는, 헤어핀 정렬 지그 장치가 제공된다.

Description

헤어핀 정렬 지그 장치 {JIG APPARATUS FOR ARRANGE HAIRPIN}

본 발명의 실시예는 헤어핀 권선 타입의 고정자를 제조하는 과정에서 고정자 코어에 삽입된 헤어핀 타입의 고정자 코일들의 용접부 끝단을 커팅 및/또는 용접하기 위하여 상기 코정자 코일의 단부를 정렬하는 헤어핀 정렬 지그 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 친환경 자동차로 불리우는 전기 자동차는 전기 에너지로 회전력을 얻는 전기 모터에 의해 구동력을 발생시킬 수 있다.

전기 자동차는 전기모터의 동력만을 이용하는 순수 전기 자동차 모드인 EV(Electric Vehicle) 모드로 주행하거나 엔진과 구동모터를 모두 동력으로 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 주행한다.

전기 자동차의 동력원으로 이용되는 전기 모터는 대부분 영구자석형 동기모터(permanent magnet synchronous motor:PMSM)를 사용한다.

이와 같은 전기 자동차의 동력원으로 이용되는 영구자석형 동기모터로서의 전기 모터는 기본적으로 자속을 발생시키는 고정자와, 상기 고정자와 일정 공극을 두고 배치되고 영구 자석이 구비되는 회전 운동을 하는 회전자로 구성된다.

한편, 전기 모터의 출력은 고정자 코어에 권선되는 코일의 턴(turn) 수에 비례하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 코일의 턴 수를 늘리게 되면 필연적으로 고정자 코어나 이를 포함하는 전기 모터 자체의 사이즈가 커지게 되어 소형화가 곤란하다.

따라서, 전기 모터의 사이즈를 늘리지 않고 출력을 향상시키기 위하여 고정자 코어에 권선되는 코일의 점적율을 증가시킨다. 즉, 고정자 코어와 권선 코일 간의 사 공간(dead space)이나 각 코일 간의 사 공간을 최소화시켜 코일의 점적율을 높일 수 있다.

이에, 최근에는 코일 권선으로 원형 단면을 가지는 환형 코일을 사용하는 대신, 사각 단면 등 각형 코일(당 업계에서는 "세그먼트 코일"이라고 함)을 사용하여 사 공간을 줄이고 점적율을 향상시켜 동일한 사이즈 대비 출력이 높은 전기 모터를 생산하는 추세이다.

상기 각형 코일의 코일 권선 작업을 용이하게 하기 위하여 다수의 분리된 헤어핀 형태(대략 U자 또는 V자 형태)의 고정자 코일을 고정자 코어의 슬롯들에 삽입하고, 상기 슬롯 내 반경 방향으로 인접한 고정자 코일들의 끝단을 용접하여 개별 고정자 코일이 전체 통전 가능하는 방법이 제안되고 있다.

이와 같이 고정자 코어의 슬롯에 삽입된 고정자 코일들을 용접하기 위해서는 상기 고정자 코일들의 용접부 끝단을 커팅해야 하는데, 그 커팅 이유는 상기 고정자 코일들의 권선 높낮이 레벨을 균일하게 하여 고정자 코일들의 용접부의 용접성을 높이기 위함이다.

그러나, 종래에는 상기 고정자 코어의 슬롯에 삽입된 고정자 코일들의 용접부 끝단을 각각 개별 커팅 방식으로 커팅하였으며, 이에 따라 커팅 소요시간이 증가하고 커팅된 높낮이가 균일하지 않아 추후 용접 공정에서 용접 불량을 유발하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 고정자 코어의 슬롯에 삽입된 고정자 코일들의 용접부 끝단은 위치마다 상호 간격 및 위치가 균일하지 않기 때문에, 이와 같은 상태로 커팅 공정을 수행하면 커팅 품질이 많이 떨어지고 이로 인해 이후 용접 공정에서 보다 많은 용접 불량을 일으키는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0493609호 (2005.05.26.)

본 발명의 실시예들은 고정자 코어의 슬롯에 삽입된 고정자 코일들의 용접부 끝단이 균일하게 정렬된 상태에서 커팅되도록 함으로써 커팅 품질을 향상할 수 있고 커팅 공정에 소요되는 시간을 줄여 생산성을 향상할 수 있는 헤어핀 정렬 지그 장치를 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명의 실시예들은 용접부 끝단이 균일하게 커팅되어 정렬된 상태에서 용접되도록 함으로써 추후 용접 품질을 향상할 수 있고 용접 공정에 소요되는 시간을 줄여 생산성을 더욱 향상할 수 있는 헤어핀 정렬 지그 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정자 코어의 슬롯에 삽입되어 돌출된 복수의 헤어핀 단부들을 정렬하기 위한 헤어핀 정렬 지그 장치에 있어서, 상기 고정자 코어의 상부에 상기 복수의 헤어핀 단부들을 둘러싸도록 내주면과 외주면을 갖는 링 형태로 구비되며, 상기 고정자 코어의 반경 방향으로 배열된 헤어핀 단부군들 사이에 대응되도록 상기 내주면 및 외주면을 관통하여 형성되는 복수의 핑거 삽입홀을 갖는 고정 지그; 및 상기 핑거 삽입홀에 구비되는 복수의 정렬 핑거;를 포함하며, 상기 각 정렬 핑거는, 상기 핑거 삽입홀에 구비될 시, 상기 헤어핀 단부군들 사이에 위치되어 인접한 헤어핀 단부군 측으로 회전하면서 상기 헤어핀 단부군의 복수의 헤어핀 단부를 상기 반경 방향을 따라 두 개씩 밀착 정렬시키는 정렬부와, 상기 정렬부의 회전 조작을 위한 조작부를 포함하여 구성되는, 헤어핀 정렬 지그 장치가 제공된다.

여기서, 상기 정렬부는, 상기 복수의 헤어핀 단부를 상기 반경 방향을 따라 두 개씩 밀착 정렬시키는 가압홈과, 상기 가압홈을 형성하기 위해 상기 고정자 코어의 원주 방향으로 돌출 형성되는 복수의 가압돌기를 포함할 수 있다.

이때, 상기 가압돌기의 단부는 돌출 끝단으로 갈수록 두께가 작아지는 테이퍼 형태를 가질 수 있다.

상기 헤어핀 정렬 지그 장치는, 상기 조작부의 회전 조작시 미끄럼 방지 및 조작성을 높이기 위한 그립부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 그립부는, 상기 조작부의 외측면에 형성된 교차 형태의 스크래치 또는 상기 조작부의 외측면에 부착되는 고무 부재를 포함할 수 있다.

상기 헤어핀 정렬 지그 장치는, 상기 복수의 헤어핀 단부가 상기 정렬부에 의해 정렬된 상태에서 상기 핑거 삽입홀로부터 상기 정렬 핑거가 이탈되는 것을 방지하기 위한 탈거 방지부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 탈거 방지부는, 상기 고정 지그의 내주면 중 상기 핑거 삽입홀의 일측에 돌출 형성된 방지턱과, 상기 정렬부의 헤어핀 단부 정렬 상태에서 상기 방지턱과 걸림 접촉되어 상기 고정자 코어의 반경방향으로 상기 정렬 핑거의 움직임을 구속하도록 상기 정렬부에 형성되는 걸림턱을 포함할 수 있다.

상기 헤어핀 정렬 지그 장치는, 상기 정렬부에 의하여 정렬된 한 쌍의 헤어핀 단부 각각이 관통되는 복수의 공정용 홀이 형성되고, 상기 복수의 정렬 핑거의 상면과 상기 고정 지그의 내주면에 안착되는 공정용 서포트 지그;를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 공정용 서포트 지그의 상면 중 상기 고정 지그의 상면과 인접한 상면으로부터 상기 복수의 공정용 홀과 인접한 상면까지는 상기 고정 지그의 상면과 동일한 평면을 이루도록 형성할 수 있다.

이때, 상기 복수의 공정용 홀의 상부로 돌출된 한 쌍의 헤어핀 단부들은 상기 동일한 평면 상에서 커팅 라인을 이루는 커팅 부재에 의해 커팅될 수 있다.

또한, 상기 커팅된 한 쌍의 헤어핀 단부들은 용접되어 전기적인 연결을 이룰 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 고정 지그를 통해 고정자 코일들을 안정적으로 고정하고 정렬 핑거를 통해 상기 고정자 코일들의 용접부 끝단을 균일하게 정렬한 상태에서 커팅 공정을 수행함으로써, 커팅 품질을 향상할 수 있고 커팅 공정에 소요되는 시간을 줄여 생산성을 향상할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시예들에 따르면, 용접부 끝단이 균일하게 커팅된 후 고정 지그 및 정렬 핑거를 통해 상기 고정자 코일들의 커팅된 끝단이 균일하게 밀착 정렬된 상태에서 용접되도록 함으로써 용접 품질을 향상할 수 있고 용접 공정에 소요되는 시간을 줄여 생산성을 더욱 향상할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 정렬 지그 장치에 의해 복수의 헤어핀 단부들이 정렬된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도
도 2는 도 1의 복수의 헤어핀 단부들이 정렬되기 전 상태를 개략적으로 나타낸 평면도
도 3은 도 1의 평면도
도 4a 내지 도 4c는 정렬 핑거의 정렬 과정을 설명하기 위한 도면들로서,
도 4a는 정렬 핑거가 핑거 삽입홀에 삽입되는 것을 개략적으로 나타낸 사시도
도 4b는 정렬 핑거가 정렬 위치에서 회전되기 전 상태를 개략적으로 나타낸 사시도
도 4c는 정렬 핑거가 회전되어 복수의 헤어핀 단부들을 정렬한 상태를 개략적으로 나타낸 사시도
도 5는 도 1의 상태에서 공정용 서포트 지그가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도
도 6은 도 5의 상태에서 복수의 헤어핀 단부들이 커팅되는 과정을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 블록 구성도

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 개시되는 실시예들은 이에 제한되지 않는다.

실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 개시되는 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 개시되는 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 정렬 지그 장치에 의해 복수의 헤어핀 단부들이 정렬된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 복수의 헤어핀 단부들이 정렬되기 전 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 1의 평면도이다. 그리고, 도 4a 내지 도 4c는 정렬 핑거의 정렬 과정을 설명하기 위한 도면들로서, 도 4a는 정렬 핑거가 핑거 삽입홀에 삽입되는 것을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4b는 정렬 핑거가 정렬 위치에서 회전되기 전 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 4c는 정렬 핑거가 회전되어 복수의 헤어핀 단부들을 정렬한 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 정렬 지그 장치(100)는, 고정자 코어(51)의 슬롯에 삽입되어 돌출된 복수의 고정자 코일(이하, 헤어핀이라 통칭함) 단부(52)들의 끝단을 커팅하기 전에 상기 복수의 헤어핀 단부(52)들을 정렬하기 위한 장치이다.

보다 상세하게, 본 실시예의 헤어핀 정렬 지그 장치(100)는, 상기 고정자 코어(51)의 상부에 상기 복수의 헤어핀 단부(52)들을 둘러싸도록 내주면과 외주면을 갖는 링 형태로 구비되고 상기 고정자 코어(51)의 반경 방향(X)으로 배열된 헤어핀 단부군(52a)들 사이에 대응되도록 상기 내주면 및 외주면을 관통하여 형성되는 복수의 핑거 삽입홀(111)을 갖는 고정 지그(110)와, 상기 핑거 삽입홀(111)에 구비되는 복수의 정렬 핑거(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 각 정렬 핑거(120)는, 상기 핑거 삽입홀(111)에 구비될 시, 상기 헤어핀 단부군(52a)들 사이에 위치되어 인접한 헤어핀 단부군(52a) 측으로 회전하면서 상기 헤어핀 단부군(52a)의 복수의 헤어핀 단부(52)를 상기 고정자 코어(51)의 반경 방향(X)을 따라 두 개씩 밀착 정렬시키는 정렬부(121)와, 상기 정렬부(121)의 회전 조작을 위한 조작부(122)를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 정렬부(121)는, 상기 복수의 헤어핀 단부(52)를 상기 고정자 코어(51)의 반경 방향(X)을 따라 두 개씩 밀착 정렬시키는 가압홈(121b)과, 상기 가압홈(121b)을 형성하기 위해 상기 고정자 코어(51)의 원주 방향(Y)으로 돌출 형성되는 복수의 가압돌기(121a)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 가압돌기(121a)의 단부는 돌출 끝단으로 갈수록 두께가 작아지는 테이퍼 형태를 가질 수 있다.

따라서, 상기 조작부(122)의 회전에 의해 상기 정렬부(121)가 회전될 경우, 회전 초입에서 상기 복수의 가압돌기(121a)의 테이퍼진 돌출 끝단을 통해 상기 복수의 헤어핀 단부(52)가 두 개씩 상기 가압홈(121b)으로 원활하게 안내될 수 있으며, 상기 정렬부(121)가 계속 회전되어 대략 90도 회전되었을 경우 상기 가압홈(121b)에 의해 상기 복수의 헤어핀 단부(52)가 두 개씩 밀착되어 균일하게 정렬될 수 있다.

한편, 상기 헤어핀 정렬 지그 장치(100)의 고정 지그(110)와 정렬부(121)는, 상기 고정자 코어(51)와 상기 복수의 헤어핀 단부(52)를 포함하는 고정자 코일로 이루어진 최종 전기 모터의 전자기적 특성에 따라 다양하게 설계 변경되어 사용될 수 있다.

예를 들면, 최종 전기 모터의 출력에 대응하여 고정자 코일의 레이어 개수가 설계 결정될 수 있는데, 이때 상기 고정자 코일의 레이어 개수는 상기 고정자 코어(51)의 슬롯당 설치되는 헤어핀 단부(52)의 개수와 대응될 수 있다. 즉, 상기 헤어핀 단부군(52a)을 형성하는 헤어핀 단부(52)의 개수가 6개이면 6레이어의 고정자 코일을 갖는 전기 모터가 될 수 있으며, 전기 모터의 출력과 대응하여 8레이어 또는 10레이어 등 고정자 코일의 레이어 수를 설계 변경하여 고정자 코일을 구성할 수 있다.

그러므로, 상기 고정 지그(110)는, 상기 고정자 코일의 레이어 수가 달라지면서 변경되는 고정자 코일의 사이즈 또는 형상에 대응하여 그 사이즈 또는 형상이 변경되어 상기 복수의 헤어핀 단부(52)들의 정렬을 위해 설치될 수 있다.

그리고, 상기 정렬부(121)는, 상기 고정자 코일의 레이어 수가 달라짐에 따라 변경되는 헤어핀 단부(52)의 개수에 대응하여 상기 가압돌기(121a)의 개수를 변경하여 상기 가압홈(121b)에 의해 상기 복수의 헤어핀 단부(52)를 두 개씩 밀착 정렬할 수 있다. 즉, 상기 고정자 코일이 6레이어이면 상기 헤어핀 단부군(52a)을 형성하는 헤어핀 단부(52)의 개수가 6개이므로 상기 가압돌기(121a)의 개수를 4개로 형성하고 이에 따라 상기 가압홈(121b)은 3개로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 6개의 헤어핀 단부(52)를 두 개씩 상기 3개의 가압홈(121b)에서 밀착 정렬할 수 있다. 이와 같이, 상기 고정자 코일이 8레이어이면 상기 정렬부(121)에 가압돌기를 5개로 형성하여 가압홈을 4개로 형성할 수 있고, 상기 고정자 코일이 10레이어이면 상기 정렬부(121)에 가압돌기를 6개로 형성하여 가압홈을 5개로 형성할 수도 있다.

한편, 본 실시예의 헤어핀 지그 장치(100)는, 상기 조작부(122)의 회전 조작시 미끄럼 방지 및 조작성을 높이기 위한 그립부(122a)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 그립부(122a)는, 상기 조작부(122)의 외측면에 형성된 교차 형태의 스크래치로 이루어져 상기 조작부(122)를 손가락 등으로 쥐고 회전 조작할 경우 마찰력을 증가시켜 미끄럼 방지 및 조작성을 높일 수 있다.

물론, 도시하진 않았지만, 상기 그립부는 상기 조작부의 외측면에 부착되는 고무 부재를 포함할 수 있으며, 그 외 마찰력 및 그립감을 높일 수 있는 다양한 소재로 이루어진 별도의 부재를 적용할 수도 있다.

한편, 본 실시예의 헤어핀 지그 장치(100)는, 상기 복수의 헤어핀 단부(52)가 상기 정렬부(121)에 의해 정렬된 상태에서 상기 핑거 삽입홀(111)로부터 상기 정렬 핑거(120)가 이탈되는 것을 방지하기 위한 탈거 방지부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 탈거 방지부는, 상기 고정 지그(110)의 내주면 중 상기 핑거 삽입홀(111)의 일측에 돌출 형성된 방지턱(112)과, 상기 정렬부(121)의 헤어핀 단부(52) 정렬 상태에서 상기 방지턱(112)과 걸림 접촉되어 상기 고정자 코어(51)의 반경방향(X)으로 상기 정렬 핑거(120)의 움직임을 구속하도록 상기 정렬부(121)에 형성되는 걸림턱을 포함할 수 있다.

이때, 본 실시예에서는 상기 정렬부(121)의 복수의 가압돌기(121a) 중 상기 방지턱(112)에 인접한 가압돌기가 상기 방지턱(112)에 걸림 접촉되어 상기 핑거 삽입홀(111)의 바깥 방향으로 상기 정렬 핑거(120)의 움직임을 구속하는 것을 개시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 방지턱에 구속홈을 형성하고 상기 정렬부에 구속돌기를 형성하여 상기 구속홈과 상기 구속돌기의 결합에 의해 상기 정렬 핑거의 움직임을 구속할 수도 있다.

다음, 도 5는 도 1의 상태에서 공정용 서포트 지그가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 상태에서 복수의 헤어핀 단부들이 커팅되는 과정을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 헤어핀 정렬 지그 장치(100)는, 상기 정렬부(121)에 의하여 정렬된 한 쌍의 헤어핀 단부(52) 각각이 관통되는 복수의 공정용 홀(131)이 형성된 공정용 서포트 지그(130)를 더 포함할 수 있다.

보다 상세하게, 상기 공정용 서포트 지그(130)는 상기 고정 지그(110)의 내주면과 대략 동일한 사이즈의 원판 형태로 이루어져, 상기 복수의 정렬 핑거(120)의 정렬부(121)의 상면과 상기 고정 지그(110)의 내주면에 안착될 수 있으며, 이때 상기 한 쌍의 헤어핀 단부(52)들은 각각 상기 복수의 공정용 홀(131)을 통해 상기 공정용 서포트 지그(130) 상부로 돌출될 수 있다.

여기서, 상기 공정용 서포트 지그(130)의 상면 중, 상기 고정 지그(110)의 상면과 인접한 상면으로부터 상기 복수의 공정용 홀(131)과 인접한 상면까지는 상기 고정 지그(110)의 상면과 동일한 평면을 이루도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 복수의 공정용 홀(131)의 상부로 돌출된 한 쌍의 헤어핀 단부(52)들은 상기 동일한 평면 상에서 커팅 라인을 이루는 커팅 부재(200)에 의해 커팅될 수 있다.

즉, 상기 동일한 평면으로부터 상기 복수의 공정용 홀(131)의 상부로 돌출된 한 쌍의 헤어핀 단부(52)들은 상기 커팅 부재(200)에 의해 커팅되어 떨어져 나가는 부위에 해당되며, 상기 커팅 부재(200)는 상기 고정 지그(110)의 상면을 통해 상기 고정 지그(110)의 외측에서 내측으로 진입할 수 있고 이후 동일한 평면을 이루는 상기 공정용 서포트 지그(130)의 상면을 따라 계속 진입하면서 상기 복수의 공정용 홀(131)의 상부로 돌출된 한 쌍의 헤어핀 단부(52)들을 커팅할 수 있다.

이때, 자세하게 도시하진 않았지만, 상기 커팅 부재는 복수의 헤어핀 단부군에 대응되는 개수만큼 구비되어 상기 고정자 코어의 반경방향(X)을 따라 상기 고정 지그의 외측에서 내측으로 일괄적으로 전후진하면서 상기 복수의 헤어핀 단부군 모두를 일괄적으로 커팅하도록 구성할 수 있다.

또한, 자세하게 도시하진 않았지만, 상기 커팅 부재 대신 상기 공정용 서포트 지그의 공정용 홀 각각에 커팅날을 형성하여 상기 공정용 서포트 지그를 회전시킴으로써 상기 복수의 헤어핀 단부군 모두를 일괄적으로 커팅하도록 구성할 수도 있다.

한편, 상기 복수의 헤어핀 단부들이 커팅된 이후에는 상기 공정용 서포트 지그를 제거한 다음, 상기 고정 지그(110) 및 정렬 핑거(120)를 통해 고정 정렬된 한 쌍의 헤어핀 단부들을 각각 용접하여 헤어핀의 용접 공정을 수행함으로써 전체적으로 전기 모터에 적용되는 고정자 코일을 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 헤어핀 정렬 지그 장치(100)에 의하면, 상기 고정 지그(110)를 통해 헤어핀의 단부(52)들을 안정적으로 고정하고 상기 정렬 핑거(120)를 통해 상기 헤어핀의 단부(52)의 끝단을 균일하게 정렬한 상태에서 커팅 공정을 수행함으로써, 커팅 품질을 향상할 수 있고 커팅 공정에 소요되는 시간을 줄여 생산성을 향상할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 실시예의 헤어핀 정렬 지그 장치(100)에 의하면, 상기 복수의 헤어핀 단부(52)의 끝단이 균일하게 커팅된 후 상기 고정 지그(110) 및 정렬 핑거(120)를 통해 상기 복수의 헤어핀의 커팅된 끝단이 균일하게 밀착 정렬된 상태에서 용접되도록 함으로써 용접 품질을 향상할 수 있고 용접 공정에 소요되는 시간을 줄여 생산성을 더욱 향상할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

51 : 고정자 코어
52 : 복수의 헤어핀 단부
52a : 헤어핀 단부군
100 : 헤어핀 정렬 지그 장치
110 : 고정 지그
111 : 핑거 삽입홀
112 : 방지턱
120 : 정렬 핑거
121 : 정렬부
121a : 가압돌기
121b : 가압홈
122 : 조작부
122a : 그립부
130 : 공정용 서포트 지그
131 : 공정용 홀
200 : 커팅 부재

Claims

고정자 코어의 슬롯에 삽입되어 돌출된 복수의 헤어핀 단부들을 정렬하기 위한 헤어핀 정렬 지그 장치에 있어서,
상기 고정자 코어의 상부에 상기 복수의 헤어핀 단부들을 둘러싸도록 내주면과 외주면을 갖는 링 형태로 구비되며, 상기 고정자 코어의 반경 방향으로 배열된 헤어핀 단부군들 사이에 대응되도록 상기 내주면 및 외주면을 관통하여 형성되는 복수의 핑거 삽입홀을 갖는 고정 지그; 및
상기 핑거 삽입홀에 구비되는 복수의 정렬 핑거;를 포함하며,
상기 각 정렬 핑거는, 상기 핑거 삽입홀에 구비될 시, 상기 헤어핀 단부군들 사이에 위치되어 인접한 헤어핀 단부군 측으로 회전하면서 상기 헤어핀 단부군의 복수의 헤어핀 단부를 상기 반경 방향을 따라 두 개씩 밀착 정렬시키는 정렬부와, 상기 정렬부의 회전 조작을 위한 조작부를 포함하여 구성되는, 헤어핀 정렬 지그 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 정렬부는, 상기 복수의 헤어핀 단부를 상기 반경 방향을 따라 두 개씩 밀착 정렬시키는 가압홈과, 상기 가압홈을 형성하기 위해 상기 고정자 코어의 원주 방향으로 돌출 형성되는 복수의 가압돌기를 포함하는, 헤어핀 정렬 지그 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 가압돌기의 단부는 돌출 끝단으로 갈수록 두께가 작아지는 테이퍼 형태를 갖는, 헤어핀 정렬 지그 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 조작부의 회전 조작시 미끄럼 방지 및 조작성을 높이기 위한 그립부를 포함하는, 헤어핀 정렬 지그 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 그립부는, 상기 조작부의 외측면에 형성된 교차 형태의 스크래치 또는 상기 조작부의 외측면에 부착되는 고무 부재를 포함하는, 헤어핀 정렬 지그 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 헤어핀 단부가 상기 정렬부에 의해 정렬된 상태에서 상기 핑거 삽입홀로부터 상기 정렬 핑거가 이탈되는 것을 방지하기 위한 탈거 방지부를 포함하는, 헤어핀 정렬 지그 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 탈거 방지부는,
상기 고정 지그의 내주면 중 상기 핑거 삽입홀의 일측에 돌출 형성된 방지턱과, 상기 정렬부의 헤어핀 단부 정렬 상태에서 상기 방지턱과 걸림 접촉되어 상기 고정자 코어의 반경방향으로 상기 정렬 핑거의 움직임을 구속하도록 상기 정렬부에 형성되는 걸림턱을 포함하는, 헤어핀 정렬 지그 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 정렬부에 의하여 정렬된 한 쌍의 헤어핀 단부 각각이 관통되는 복수의 공정용 홀이 형성되고, 상기 복수의 정렬 핑거의 상면과 상기 고정 지그의 내주면에 안착되는 공정용 서포트 지그;를 포함하는, 헤어핀 정렬 지그 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 공정용 서포트 지그의 상면 중 상기 고정 지그의 상면과 인접한 상면으로부터 상기 복수의 공정용 홀과 인접한 상면까지는 상기 고정 지그의 상면과 동일한 평면을 이루도록 형성되는, 헤어핀 정렬 지그 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 복수의 공정용 홀의 상부로 돌출된 한 쌍의 헤어핀 단부들은 상기 동일한 평면 상에서 커팅 라인을 이루는 커팅 부재에 의해 커팅되는, 헤어핀 정렬 지그 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 커팅된 한 쌍의 헤어핀 단부들은 용접되는, 헤어핀 정렬 지그 장치.