KR20240000351A

KR20240000351A - 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치

Info

Publication number: KR20240000351A
Application number: KR1020230000816A
Authority: KR
Inventors: 장승규
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2022-06-23
Filing date: 2023-01-03
Publication date: 2024-01-02

Abstract

본 발명에 따르면 복수의 헤어핀이 결합된 헤어핀 모터의 고정자가 거치되는 거치대; 및 복수의 헤어핀을 고정하는 지그, 지그와 연결되어 지그를 회전시킴으로써 복수의 헤어핀을 절곡시키는 제1액추에이터 및 지그와 연결되어 지그가 헤어핀을 고정시킨 상태에서 고정자의 중심으로부터 헤어핀을 외측으로 확장되도록 지그를 이동시키는 제2액추에이터가 포함된 구동부;를 포함하는 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치가 소개된다.

Description

헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치 {HAIR PIN BENDING AND EXPANSION DEVICE FOR HAIR PIN MOTOR}

본 발명은 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 복수개의 헤어핀이 결합된 헤어핀 모터의 헤어핀을 절곡 및 확장 공정을 동시에 작업하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 모터의 출력은 고정자 코어에 권선되는 코일의 턴(turn) 수에 비례하는 것으로 알려져 있다. 그러나 코일의 턴 수를 늘리게 되면 필연적으로 고정자 코어나 모터의 사이즈가 커지게 되기 때문에 모터의 소형화가 어려워지는 문제점이 동반되었다. 그래서 모터의 사이즈를 늘리지 않고 모터의 출력을 향상시키기 위한 방법의 개발이 활발하게 진행중이다.

상기에서 언급한 모터의 출력을 향상시키기 위한 방법 중 하나로, 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 헤이핀의 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.

그러나, 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, 헤어핀을 한쌍으로 구획 및 정렬하는 과정 수행 중 헤어핀의 끝단이 손상되어 기기의 오작동 및 용접 불량이 빈번하게 발생하는 등의 문제점이 수반되었다.

따라서, 헤어핀의 정렬 시 헤어핀의 손상을 방지해줄 수 있는 별도의 작업공정 또는 장치의 개발이 필요한 실정이다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

10-2165261

B1

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 헤어핀 모터의 고정자에 마련된 복수개의 헤어핀을 용접하기 위해 정렬되도록 절곡 및 확장시키는 공정을 동시에 가능한 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치는 복수의 헤어핀이 결합된 헤어핀 모터의 고정자가 거치되는 거치대; 및 복수의 헤어핀을 고정하는 지그, 지그와 연결되어 지그를 회전시킴으로써 복수의 헤어핀을 절곡시키는 제1액추에이터 및 지그와 연결되어 지그가 헤어핀을 고정시킨 상태에서 고정자의 중심으로부터 헤어핀을 외측으로 확장되도록 지그를 이동시키는 제2액추에이터가 포함된 구동부;를 포함한다.

고정자는 거치대에 복수의 헤어핀이 하방으로 향하도록 거치되고, 구동부는 거치대의 하부에 위치되며, 구동부를 거치대의 하부에서 상하 방향으로 이동시켜 지그를 헤어핀에 삽입시키거나 이탈시키는 승하강장치;를 더 포함할 수 있다.

승하강장치에는 제1구동모터 및 제1구동모터의 회전축에 연결되어 구동부를 상하 방향으로 이동시키는 연결링크가 포함될 수 있다.

거치대에는 상하 방향으로 연장된 지지부 및 지지부의 상부에 결합되며 고정자가 거치되는 거치부가 포함될 수 있다.

구동부에는 거치대에 상하 방향으로 이동 가능하게 연결된 메인플레이트 및 메인플레이트에서 상방으로 연장되어 상부에 지그가 배치된 서포트가 포함될 수 있다.

구동부에는 서포트의 상부에 배치되고, 지그와 연결되어 지그를 회전시키는 가이드플레이트 및 가이드플레이트와 상대회전되어 지그를 중심부로부터 외측으로 확장을 가이드하는 회전플레이트가 더 포함될 수 있다.

제1액추에이터에는 회전축이 회전되도록 구동되는 제2구동모터 및 제2구동모터와 가이드플레이트를 연결시켜 가이드플레이트를 중심을 기준으로 회전시키는 제1연결기어가 포함될 수 있다.

제2액추에이터에는 회전축이 회전되도록 구동되는 제3구동모터 및 제3구동모터와 회전플레이트를 연결하여 지그가 가이드플레이트 상에서 가이드플레이트의 중심으로부터 외측 또는 중심 측으로 이동되도록 하는 제2연결기어가 포함될 수 있다.

구동부에는 가이드플레이트와 서포트를 연결하여 가이드플레이트를 서포트의 상부에서 자유롭게 회전되도록 하는 베어링부가 더 포함될 수 있다.

제1액추에이터 및 제2액추에이터는 동시에 작동될 수 있다.

본 발명에 따른 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치를 통해 헤어핀 모터의 헤어핀을 절곡시키는 공정 및 확장시키는 공정을 포함하는 2가지의 공정을 하나의 장치에서 진행함으로써 공정을 단순화시키며, 이에 따라 제조원가 및 제조시간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치의 측면도,
도 2 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치에 포함된 구동부의 상하 방향 이동을 도시한 측면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치에 포함된 구동부의 사시도,
도 5는 도 4의 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치의 측면도,
도 6은 본 발명의 가이드플레이트를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 가이드플레이트에 지그가 설치된 상태를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 회전플레이트를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 가이드플레이트, 지그, 회전플레이트가 중첩된 상태에서의 투영도,
도 10 내지 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치의 동작 전후를 나타낸 도면이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 헤어핀 모터의 헤어핀(110) 절곡 및 확장 장치의 바람직한 실시예에 대해 알아보도록 한다.

전력이 입력되어 작동되는 전기 모터는 회전자 및 고정자(100)가 마련될 수 있으며, 회전자 또는 고정자(100) 중 어느 하나에는 자성체가 마련되고 다른 하나에는 코일이 마련될 수 있다.

모터의 코일은 하나의 금속 선으로 형성되어 고정자(100) 또는 회전자를 권선하거나 또는 복수의 헤어핀(110) 형상으로 형성된 헤어핀(110)이 서로 트위스팅 되어 형성된 수 있다.

헤어핀(110)이 적용된 헤어핀 모터는 고정자(100) 또는 회전자에 마련된 복수의 헤어핀(110)을 서로 절곡되고 외측으로 확장되어 서로 연결될 수 있으며, 본 발명에 따른 헤어핀 모터의 헤어핀(110) 절곡 및 확장 장치는 상기의 헤어핀(110)을 절곡 및 확장시키는 장치이다.

본 발명에 따른 헤어핀 모터의 헤어핀(110) 절곡 및 확장 장치는 구체적으로, 복수의 헤어핀(110)이 결합된 헤어핀 모터의 고정자(100)가 거치되는 거치대(200); 및 복수의 헤어핀(110)을 고정하는 지그(330), 지그(330)와 연결되어 지그(330)를 회전시킴으로써 복수의 헤어핀(110)을 절곡시키는 제1액추에이터(310) 및 지그(330)와 연결되어 지그(330)가 헤어핀(110)을 고정시킨 상태에서 고정자(100)의 중심으로부터 헤어핀(110)을 외측으로 확장되도록 지그(330)를 이동시키는 제2액추에이터(320)가 포함된 구동부(300);를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이 거치대(200)에는 헤어핀(110)이 마련된 헤어핀 모터의 고정자(100)가 거치될 수 있는 거치공간이 마련되어 헤어핀 모터의 고정자(100)가 거치되고 고정될 수 있다.

상기에서는 헤어핀(110)이 고정자(100)에 마련된 것으로 기재되었으나 헤어핀(110)은 고정자(100)가 아닌 회전자에 마련되고, 고정자(100)에는 자성체가 마련되도록 형성될 수 있다.

복수 개의 헤어핀(110)이 마련된 고정자(100)가 거치대(200)에 거치되고, 복수 개의 헤어핀(110)이 삽입되어 헤어핀(110)을 홀딩하는 지그(330)가 구동부(300)에 마련될 수 있으며, 구동부(300)에는 헤어핀(110)을 홀딩한 지그(330)를 회전시켜 복수 개의 헤어핀(110)이 지그(330)가 회전되는 방향으로 절곡시키는 제1액추에이터(310) 및 헤어핀(110)을 고정자(100)의 중심에서 외측으로 확장되도록 지그(330)를 외측으로 이동시키는 제2액추에이터(320)가 마련될 수 있다.

지그(330)는 헤어핀(110)의 개수에 대응되도록 형성되며, 헤어핀(110)이 고정자(100)에 결합되고 지그(330)는 헤어핀(110)을 홀딩하도록 원형으로 배치될 수 있다. 또한 지그(330)에는 헤어핀(110)을 홀딩하기 위해 헤어핀(110)이 삽입되는 홈이 마련될 수 있으며,

제1액추에이터(310)는 고정자(100)의 중심을 기준으로 지그(330)를 전체적으로 회전시킴으로써 고정자(100)의 중심을 기준으로 지그(330)가 회전되는 방향으로 헤어핀(110)을 절곡시킬 수 있다.

또한, 제2액추에이터(320)는 각각의 지그(330)를 고정자(100)의 중심을 기준으로 외측으로 이동시킴에 따라 지그(330)가 홀딩하는 헤어핀(110)을 고정자(100)의 중심을 기준으로 외측으로 확장시킬 수 있다.

이를 통해 본 발명에 따른 헤어핀 모터의 헤어핀(110) 절곡 및 확장 장치를 통해 헤어핀 모터의 헤어핀(110)을 절곡시키는 공정 및 확장시키는 공정을 포함하는 2가지의 공정을 하나의 장치에서 동시에 진행함으로써 공정을 단순화시키며, 이에 따라 제조원가 및 제조시간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

고정자(100)는 거치대(200)에 복수의 헤어핀(110)이 하방으로 향하도록 거치되고, 구동부(300)는 거치대(200)의 하부에 위치되며, 구동부(300)를 거치대(200)의 하부에서 상하 방향으로 이동시켜 헤어핀(110)을 지그(330)에 삽입시키거나 이탈시키는 승하강장치(400);를 더 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 헤어핀 모터의 헤어핀(110)이 마련된 고정자(100)는 헤어핀(110)이 하방을 향한 상태로 거치대(200)에 거치되고 구동부(300)는 지그(330)가 헤어핀(110)을 향하도록 상방으로 배치되고 거치대(200)의 하부에 위치될 수 있으며, 헤어핀(110)이 지그(330)로 삽입되어 헤어핀(110)을 홀딩하도록 구동부(300)를 상하 방향으로 이동시키는 승하강장치(400)가 마련될 수 있다.

도 2 및 3에 도시된 바와 같이 구동부(300)는 고정자(100)가 거치대(200)에 거치되기 이전에 거치대(200)의 하부에서 하방으로 위치되고, 고정자(100)가 거치대(200)에 거치된 이후 승하강장치(400)에 의해 구동부(300)가 상방으로 이동되어 지그(330)가 헤어핀(110)을 홀딩한 이후 제1액추에이터(310) 및 제2액추에이터(320)가 작동되어 헤어핀(110)을 절곡 및 확장시키고 다시 승하강장치(400)에 의해 하방으로 이동될 수 있다.

이후 헤어핀(110)이 절곡되고 확장된 고정자(100)는 다음 공정으로 이동될 수 있다.

승하강장치(400)에는 제1구동모터(410) 및 제1구동모터(410)의 회전축에 연결되어 구동부(300)를 상하 방향으로 이동시키는 연결링크(420)가 포함될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 승하강장치(400)는 구체적으로 외부로부터 전력이 인가되어 회전축을 회전시키도록 작동되는 제1구동모터(410)가 마련되고, 제1구동모터(410)의 회전축과 구동부(300)를 연결하여 구동부(300)를 승하강시키는 연결링크(420)가 포함되어 구동부(300)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.

연결링크(420)는 구체적으로 제1구동모터(410)의 회전축과 연결된 제1스크류, 제1스크류를 상하 방향으로 변경하는 스크류잭 및 스크류잭과 구동부(300)를 연결하여 구동부(300)를 상하 방향으로 이동시키는 제2스크류로 형성될 수 있으며, 이와 같은 구성은 연결링크(420)의 일 실시예로서 연결링크(420)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

거치대(200)에는 상하 방향으로 연장된 지지부(220) 및 지지부(220)의 상부에 결합되며 고정자(100)가 거치되는 거치부(210)가 포함되고, 구동부(300)에는 지지부(220)와 연결되어 상하 방향으로 이동시 지지되는 부쉬가 포함될 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 거치대(200)에는 상하 방향으로 연장되고 복수개로 형성된 지지부(220) 및 복수개의 지지부(220)의 상단부에 연결되고 고정자(100)가 거치되는 거치부(210)가 포함될 수 있다.

구동부(300)는 거치부(210)의 하부에 마련되고 지지부(220)와 상하 방향으로 이동 가능하도록 연결되어 지지부(220)를 따라 상하 방향으로 이동되며 지그(330)가 거치부(210)에 거치된 고장자의 헤어핀(110)을 홀딩할 수 있다.

이때 구동부(300)는 부쉬에 의해 지지부(220)와 연결될 수 있으며, 부쉬는 구동부(300)가 상하 방향으로 이동시 안정적으로 이동되도록 구동부(300)와 지지부(220)를 연결시킬 수 있다.

구동부(300)에는 거치대(200)에 상하 방향으로 이동 가능하게 연결된 메인플레이트(340) 및 메인플레이트(340)에서 상방으로 연장되어 상부에 지그(330)가 배치된 서포트(350)가 포함될 수 있다.

도 4 내지 도 5에에 도시된 바와 같이 구동부(300)에는 거치대(200)의 지지부(220)와 상하방향으로 이동 가능하도록 연결되며, 구동부(300)의 하부를 형성하는 메인플레이트(340)가 마련되고, 메인플레이트(340)의 상면에서 상방으로 연장되도록 형성되어 상단부에 지그(330)가 연결된 서포트(350)가 마련될 수 있다.

메인플레이트(340)는 부쉬에 의해 거치대(200)의 지지부(220)와 상하 방향으로 이동 가능하도록 연결되어 승하강장치(400)에 의해 상하 방향으로 이동되며 서포트(350)의 상부에 연결된 지그(330)가 헤어핀(110)을 홀딩하도록 복수의 헤어핀(110)이 지그(330)로 삽입될 수 있다.

제1액추에이터(310) 는 지그(330)와 연결되며 또한 메인플레이트(340)와 연결되어 지지될 수 있다.

구동부(300)에는 서포트(350)의 상부에 배치되고, 지그(330)와 연결되어 지그(330)의 회전을 가이드하는 가이드플레이트(360)가 더 포함될 수 있다.

도 4 내지 5에 도시된 바와 같이 서포트(350)의 상부에 마련된 가이드플레이트(360)는 지그(330)와 연결되고, 제1액추에이터(310) 와 연결되어 제1액추에이터(310) 작동시 지그(330)가 고정자(100)의 중심부에서 일측 방향으로 회전되도록 지그(330)의 회전을 가이드할 수 있다.

또한, 가이드플레이트(360)에는 제2액추에이터(320)가 연결되어 가이드플레이트(360)의 회전시 제2액추에이터(320)가 함께 회전 이동된다. 가이드플레이트(360)의 상방에는 회전플레이트(380)가 상대회전될 수 있도록 설치된다. 회전플레이트(380)는 제2액추에이터(320)에 의해 회전이 이루어진다. 회전플레이트(380)는 복수의 지그(330)들과 연결되어 회전플레이트(380)의 회전시 지그(330)는 회전이 아닌 반경 방향으로의 확장 이동이 되도록 한다. 따라서, 제1액추에이터(310)의 구동시 지그(330)의 회전을 통한 헤어핀(110)의 트위스팅이 이루어지고, 제2액추에이터(320)의 구동시 지그(300)의 확장 이동을 통한 헤어핀(110)의 와이드닝이 이루어진다.

이를 통해 지그(330)는 제1액추에이터(310) 및 제2액추에이터(320)의 작동에 의해 회전 및 확장 이동이 가이드플레이트(360)와 회전플레이트(380)에 의해 가이드될 수 있다.

제1액추에이터(310)에는 회전축이 회전되도록 구동되는 제2구동모터(311) 및 제2구동모터(311)와 가이드플레이트(360)를 연결시켜 가이드플레이트(360)를 중심을 기준으로 회전시키는 제1연결기어(312)가 포함될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 제1액추에이터(310)에는 회전축을 회전하도록 작동되는 제2구동모터(311) 및 지그(330)와 제2구동모터(311)를 연결하여 지그(330)가 회전하도록 하는 제1연결기어(312)가 포함되어 지그(330)가 회전될 수 있다.

제2액추에이터(320)는 가이드플레이트(360)에 고정되어 가이드플레이트와 함께 회전된다. 그리고 제2액추에이터(320)에는 회전축이 회전되도록 구동되는 제3구동모터(321) 및 제3구동모터(321)에 의해 가이드플레이트와는 상대회전이 되며 지그(330)와 연결된 회전플레이트(380)가 구비된다. 회전플레이트(380)의 상대적인 회전에 의해 지그(330)가 가이드플레이트(360) 상에서 가이드플레이트(360)의 중심으로부터 외측 또는 중심 측으로 이동되는 것이다. 회전플레이트(380)는 제2연결기어(322)를 통해 제3구동모터(321)로부터 회전력을 전달받는다.

구동부(300)에는 가이드플레이트(360)와 서포트(350)를 연결하여 가이드플레이트(360)를 서포트(350)의 상부에서 자유롭게 회전되도록 하는 베어링부(370)가 더 포함될 수 있다.

도 4 내지 5에 도시된 바와 같이 서포트(350)의 상부와 가이드플레이트(360) 및 지그(330)를 자유롭게 회전되도록 연결하는 베어링부(370)가 마련되어 제1액추에이터(310)가 작동되어 가이드플레이트(360)와 지그(330)가 서포트(350)의 상부에서 자유롭게 회전될 수 있다. 또한, 가이드플레이트(360)의 상부에는 회전플레이트가 상대회전될 수 있도록 설치되어 지그가 가이드플레이 상에서 확장 이동되도록 할 수 있다.

그리고 이러한 제1액추에이터(310) 및 제2액추에이터(320)는 동시에 작동될 수 있으며, 이를 통해 헤어핀(110)의 트위스팅과 와이드닝이 동시에 구현될 수 있도록 한다.

구체적으로, 도 6은 본 발명의 가이드플레이트(360)를 나타낸 도면이다. 가이드플레이트(360)에는 일측으로 제1연결기어(312)가 마련되고, 제1연결기어(312)는 제1액추에이터(310)와 연결되어 회전력을 제공받는다. 그리고 가이드플레이트(360)의 타측에는 마운팅부(316)가 형성되고, 마운팅부(316)에 제2액추에이터(320)가 설치된다. 따라서, 제1액추에이터(310)의 구동시에는 가이드플레이트(360)와 제2액추에이터(320)가 함께 회전된다. 가이드플레이트(360)에는 반경방향으로 연장되며 방사상으로 배열된 복수의 지그홈(362)이 형성되고, 각각의 지그홈(362)에 각각의 지그(330)가 삽입됨으로써, 가이드플레이트(360)의 회전시 지그(330)가 함께 회전되고, 그에 따라 헤어핀(110)의 전체적인 트위스팅이 구현된다.

도 7은 가이드플레이트(360)에 지그(330)들이 설치된 것을 나타낸 도면으로써, 가이드플레이트(360)의 회전시 지그(330)들도 함께 회전될 수 있음을 알 수 있다.

한편, 각각의 지그(330)에는 상방으로 돌출된 핀(336)이 형성된다. 도 8은 회전플레이트(380)를 하방에서 바라본 상태를 나타낸 것이다. 회전플레이트(380)는 가이드플레이트(360)의 상방에 상대회전이 가능하도록 설치된다. 그리고 회전플레이트(380)의 하면 즉, 가이드플레이트(360)를 바라보는 면에는 지그의 핀(336)이 삽입되어 지그의 핀(336)을 가이드하는 가이드홈(382)이 형성된다. 가이드홈(382)은 복수개가 방사상으로 배열되며 사선방향으로 형성됨으로써, 회전플레이트(380)의 회전시 지그의 핀(336)을 반경 외측 또는 내측 방향으로 안내한다.

회전플레이트(380)는 제2액추에이터(320)를 통해 가이드플레이트(360)와는 상대회전을 이루는 것이기 때문에, 제2액추에이터(320)의 구동으로는 가이드플레이트(360)의 구속에 의해 지그(330)는 회전이 될 수는 없고, 상대적으로 일정 각도 회전하는 회전플레이트(380)에 의해 지그(330)는 단지 가이드플레이트(360)의 지그홈(362) 상에서 반경방향으로 확장 이동만이 가능한 것이다. 이를 통해 전체적인 헤어핀(110)의 와이드닝이 이루어진다.

따라서, 헤어핀(110)은 가이드플레이트(360)의 회전을 통해 트위스팅이 구현되며, 동시에 가이드플레이트(360) 기준으로 더 회전하는 회전플레이트(380)로 인해 와이드닝도 동시에 구현되는 것이다.

도 9는 가이드플레이트(360)와 지그(330) 및 회전플레이트(380)가 중첩된 상태에서 투영된 것을 나타낸 도면이다. 이 도면에서 볼 수 있듯이, 가이드플레이트(360)가 회전되는 경우에는 가이드플레이트(360)와 지그(330) 및 회전플레이트(380)가 함께 회전됨으로써 헤어핀(110)의 트위스팅이 이루어진다. 그리고 회전플레이트(380)만이 회전되는 경우에는 지그(330)의 경우 가이드플레이트(360)에 구속되어 회전이 불가하기 때문에 회전플레이트(380)의 사선방향 가이드홈(382)에 의해 반경방향으로의 이동만이 가능한 것이다. 도시된 도면에서는 회전플레이트(380)가 시계방향으로 회전될 경우 지그의 핀(336)이 가이드홈(382)에 의해 반경방향 외측으로 슬라이딩될 것임을 알 수 있다. 이를 통해 헤어핀(110)의 와이드닝이 구현되는 것이다.

도 10 내지 도 11은 본 발명의 헤어핀 절곡 및 확장 장치의 작동 전후를 낱낸 도면이다. 도 10의 상태와 같이 승하강장치(400)에 의해 지그(330)가 고정자(100)의 헤어핀(110)을 홀딩한 이후 도 11과 같이 구동부(300)에 마련된 제1액추에이터(310) 및 제2액추에이터(320)는 동시에 작동되어 가이드플레이트(360)의 회전에 의해 헤어핀(110)의 트위스팅이 이루어지고 회전플레이트(380)의 상대적인 추가 회전에 의해 헤어핀(110)의 와이드닝이 이루어진다. 즉, 가이드플레이트(360)와 회전플레이트(280)가 함께 시계방향으로 회전될 경우 헤어핀(110)을 고정자(100)의 중심에서 외측으로 확장시키며 동시에 일방향으로 회전시켜 절곡시킬 수 있다.

이를 통해 헤어핀(110)을 고정자(100)의 중심에서 외측으로 확장시키며 일방향으로 절곡시키는 2가지의 공정을 한번에 진행함으로써 작업의 시간을 감소시키며, 공정을 간소화하여 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였으나, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 고정자
110 : 헤어핀
200 : 거치대
210 : 거치부
220 : 지지부
300 : 구동부
310 : 제1액추에이터
311 : 제2구동모터
312 : 제1연결기어
320 : 제2액추에이터
321 : 제3구동모터
322 : 제2연결기어
330 : 지그
340 : 메인플레이트
350 : 서포트
360 : 가이드플레이트
370 : 베어링부
380 : 회전플레이트
400 : 승하강장치
410 : 제1구동모터
420 : 연결링크

Claims

복수의 헤어핀이 결합된 헤어핀 모터의 고정자가 거치되는 거치대; 및
복수의 헤어핀을 고정하는 지그, 지그와 연결되어 지그를 회전시킴으로써 복수의 헤어핀을 절곡시키는 제1액추에이터 및 지그와 연결되어 지그가 헤어핀을 고정시킨 상태에서 고정자의 중심으로부터 헤어핀을 외측으로 확장되도록 지그를 이동시키는 제2액추에이터가 포함된 구동부;를 포함하는 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치.
청구항 1에 있어서,
고정자는 거치대에 복수의 헤어핀이 하방으로 향하도록 거치되고, 구동부는 거치대의 하부에 위치되며,
구동부를 거치대의 하부에서 상하 방향으로 이동시켜 지그를 헤어핀에 삽입시키거나 이탈시키는 승하강장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치.
청구항 2에 있어서,
승하강장치에는 제1구동모터 및 제1구동모터의 회전축에 연결되어 구동부를 상하 방향으로 이동시키는 연결링크가 포함된 것을 특징으로 하는 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치.
청구항 1에 있어서,
거치대에는 상하 방향으로 연장된 지지부 및 지지부의 상부에 결합되며 고정자가 거치되는 거치부가 포함된 것을 특징으로 하는 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치.
청구항 1에 있어서,
구동부에는 거치대에 상하 방향으로 이동 가능하게 연결된 메인플레이트 및 메인플레이트에서 상방으로 연장되어 상부에 지그가 배치된 서포트가 포함된 것을 특징으로 하는 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치.
청구항 5에 있어서,
구동부에는 서포트의 상부에 배치되고, 지그와 연결되어 지그를 회전시키는 가이드플레이트 및 가이드플레이트와 상대회전되어 지그를 중심부로부터 외측으로 확장을 가이드하는 회전플레이트가 더 포함된 것을 특징으로 하는 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치.
청구항 6에 있어서,
제1액추에이터에는 회전축이 회전되도록 구동되는 제2구동모터 및 제2구동모터와 가이드플레이트를 연결시켜 가이드플레이트를 중심을 기준으로 회전시키는 제1연결기어가 포함된 것을 특징으로 하는 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치.
청구항 6에 있어서
제2액추에이터에는 회전축이 회전되도록 구동되는 제3구동모터 및 제3구동모터와 회전플레이트를 연결하여 지그가 가이드플레이트 상에서 가이드플레이트의 중심으로부터 외측 또는 중심 측으로 이동되도록 하는 제2연결기어가 포함된 것을 특징으로 하는 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치.
청구항 6에 있어서
구동부에는 가이드플레이트와 서포트를 연결하여 가이드플레이트를 서포트의 상부에서 자유롭게 회전되도록 하는 베어링부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치.
청구항 1에 있어서,
제1액추에이터 및 제2액추에이터는 동시에 작동되는 것을 특징으로 하는 헤어핀 모터의 헤어핀 절곡 및 확장 장치.