KR102664476B1 - 권선 범위가 확장된 모터 코일 권선 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 권선 범위가 확장된 모터 코일 권선장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포마의 구조를 개선하여 많은 와이어를 권선하되, 코일을 수용하는 어퍼툴의 블레이드 길이를 확장하지 않고 작업을 진행할 수 있는 코일 권선 장치에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른와이어의 권선 범위가 확장된 코일을 어퍼툴(U)에 삽입하는 모터 코일 권선 장치에 있어서, 어퍼툴(U) 상부에 위치하며, 외주면에 와이어가 감기는 포마가 다단으로 형성되는 포마부(10); 상기 포마부(10) 상부에 설치되며, 하방으로 연장된 로드부(21)가 상기 포마부(10)의 일측 단부에 결합되는 포마실린더(20); 및 상기 로드부(21)의 길이를 제어하는 제어부;를 포함하여 상기 어퍼툴(U)의 상승 높이에 대응하여 상기 포마부(10)의 길이를 제어하며 상기 어퍼툴(U) 내부로 와이어를 삽입한다.

Description

권선 범위가 확장된 모터 코일 권선 장치 {Motor coil winding device with extended winding range}

본 발명은 권선 범위가 확장된 모터 코일 권선장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포마의 구조를 개선하여 많은 와이어를 권선하되, 코일을 수용하는 어퍼툴의 블레이드 길이를 확장하지 않고 작업을 진행할 수 있는 코일 권선 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전동기는 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 역학적에너지로 바꾸는 장치이며, 일반적으로 모터(motor)를 포함하여 말한다.

여기서, 전동기는 공급되는 전원의 종류에 따라 직류전동기와 교류전동기로 분류되며, 교류전동기는 다시 3상교류용과 단상교류용으로 구분되는데 오늘날에는 3상교류용 전동기를 주로 사용하고 있다.

그리고, 전동기 내부의 고정자에 코일을 감는 방법은 고정자에 직접 감는 방식과 일정 형태로 먼저 코일을 감아서 고정자 내벽에 형성된 티스와 티스 사이에 형성된 슬롯(slot)으로 삽입시키는 방식이 사용되고 있으며, 고성능의 모터일수록 여러 가닥의 코일을 감게 되므로, 인력에 의한 한계가 발생하였다.

이에 따라, 코일의 권선을 인력이 아닌 기계로 권선하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1632361호“모터 코일 권선장치 및 권선방법”은 권선을 자동으로 함은 물론이고 하나의 장치로 두개의 극성을 권선하는 기술적 구성을 제시한 바 있으나, 모터 제조에 사용되는 코어를 구성하는 와이어의 턴수는 증가하게 되었으며, 기존의 설비를 활용하여 코일을 제작하기에는 와이어가 권선되는 포마의 길이가 한정되어 하나의 포마에 권선할 수 있는 와이어의 턴수가 한정되어 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 와이어의 길이를 많이 감을 수 있도록 포마의 길이를 늘여 와이어가 감기는 면적을 증가하고, 이에 대응하도록 포마에 권선된 와이어를 이송하는 어퍼툴의 블래이드의 길이 또한 길어지게 되었으나, 어퍼툴의 블레이드의 길이가 늘어나면서 와이어가 블레이드와 블레이드 사이에 안착하지 못하는 문제가 잔존하였다.

따라서, 어퍼툴의 블레이드의 길이를 늘리지 않으면서 포마에 다수의 와이어를 권선하고, 권선된 와이어를 어퍼툴로 받는 방법이 필요한 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-1632361호 (2016.06.15)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 와이어가 감기는 포마의 길이를 변경함으로써 어퍼툴의 길이를 변형하지 않고 증가한 턴수의 코일을 어퍼툴에 안착하도록 하는 것이다.

더하여, 제조하는 모터의 종류에 따라 코일 장치의 포마와 어퍼툴을 교체하지 않고 공정을 진행할 수 있는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른와이어의 권선 범위가 확장된 코일을 어퍼툴(U)에 삽입하는 모터 코일 권선 장치에 있어서, 어퍼툴(U) 상부에 위치하며, 외주면에 와이어가 감기는 포마가 다단으로 형성되는 포마부(10); 상기 포마부(10) 상부에 설치되며, 하방으로 연장된 로드부(21)가 상기 포마부(10)의 일측 단부에 결합되는 포마실린더(20); 및 상기 로드부(21)의 길이를 제어하는 제어부;를 포함하여 상기 어퍼툴(U)의 상승 높이에 대응하여 상기 포마부(10)의 길이를 제어하며 상기 어퍼툴(U) 내부로 와이어를 삽입한다.

그리고, 상기 포마부(10)는 내측면에 형성된 레일(12)을 따라 슬라이딩하는 이동포마(11)가 구비되며, 상기 이동포마(11)는 상기 로드부(21) 일측에 연결되고,

상기 제어부는 상기 어퍼툴(U)의 상승에 대응하여 상기 로드부(21)를 수축함으로써 상기 어퍼툴(U)이 상승하며 상기 포마부(10)에 권선된 와이어를 내부에 안착할 수 있는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 포마부(10)의 최대길이는 상기 어퍼툴(U) 보다 긴 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포마부(10)는 상기 이동포마(11)에 권선된 와이어가 상기 이동포마(11)의 상승으로 상기 포마부(10)와 상기 이동포마(11)가 이루는 단 사이에 끼이지 않도록 상기 포마부(10)의 외주면 일측에 경사면을 구비하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 포마부(10)의 크기는 상기 이동포마(11)의 크기보다 크게 형성됨으로써 상기 이동포마(11)가 상기 포마부(10)의 내측으로 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 코일 권선 장치는 와이어가 감기는 포마의 길이를 변경함으로써 어퍼툴의 길이를 변형하지 않고 증가한 턴수의 코일을 어퍼툴에 안착하도록 하는 효과가 있다.

더하여, 제조하는 모터의 종류에 따라 코일 장치의 포마와 어퍼툴을 교체하지 않고 공정을 진행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 코일 권선 장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 올바른 실시예에 따른 코일 권선장치의 개략도.
도 3은 본 발명의 올바른 실시예에 따른 포마의 최대길이의 개략도.
도 4는 본 발명의 올바른 실시예에 따른 포마의 최소길이의 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 이동포마의 평면도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 권선 범위가 확장된 코일을 어퍼툴(U)에 삽입하는 권선 장치는 크게 포마부(10)와, 포마실린더(20) 및 제어부(미도시)를 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 코일 권선 장치의 개략도이며, 도 2는 본 발명의 올바른 실시예에 따른 코일 권선장치의 개략도이다.

도시된 바와 같이, 포마부(10)는 어퍼툴(U) 상부에 위치하며, 와이어가 감기는 몸체부가 다단으로 형성된다.

그리고, 포마실린더(20)는 포마부(10) 상부에 설치되며, 하방으로 연장된 로드부(21)가 포마부(10)의 끝단에 결합되어 포마실린더(20)의 로드의 전후 이동으로 포마부(10)의 길이가 조절된다.

다음으로, 포마부(10)에 와이어의 권선이 종료되면 어퍼툴(U)이 상승하여 어퍼툴(U)의 블레이드 사이로 와이어가 삽입되도록 제어하는 제어부가 구비된다.

또한, 본 발명의 포마부(10)의 최대길이는 어퍼툴(U)의 블레이드 보다 길기때문에 포마부(10)의 길이조절 없이 어퍼툴(U)을 상승시키면 포마부(10)에 권선된 와이어가 어퍼툴(U)에 삽입되지 못한다.

따라서, 본 발명의 제어부는 어퍼툴(U)의 상승높이에 대응하여 포마실린더(20)의 로드 길이를 수축하여 어퍼툴(U) 내부로 와이어의 권선 범위가 확장된 코일 전부를 삽입할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

다만, 포마부(10)는 일측이 프레임 일측에 구빈된 구동부에 의하여 회전하며 와이어를 몸체부를 따라 감게되는데, 이는 제시한 선행기술에서 충분히 설명하고 있으므로 포마에 와이어가 감기는 동작은 생략하도록 하며, 본 발명의 특징이되는 포마부의 다단의 형상에 대하여 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 올바른 실시예에 따른 포마의 최대길이의 개략도이며, 도 4는 본 발명의 올바른 실시예에 따른 포마의 최소길이의 개략도이다.

도시된 바와 같이, 포마부(10)의 로드부(21)는 일측이 포마실린더(20)의 로드에 결합되어 있으며, 로드부(21)는 포마부(10)의 중심으로 형성된다.

그리고, 포마부(10)는 내부에 이동포마(11)를 구비하는데 이동포마(11)는 내측에 레일(12)이 구비되며, 레일(12)은 길이방향으로 복수의 볼트가 소정의 간격으로 구비되어 포마부(10)에 결합되어 있다.

또한, 레일(12)은 포마부(10)의 내측면에 위치하며, 끝단으로 연장되어있고, 이동포마(11)가 포마부(10)를 벗어나지 않도록 레일(12)의 끝부분에 걸림턱(미도시)을 형성하여 이동포마(11)가 걸릴 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 포마부(10)의 최대길이는 어퍼툴(U) 보다 길기때문에 어퍼툴(U)이 포마부(10)에 권선된 코일을 내삽하기 위하여 상승하여도 코일 전체를 어퍼툴(U)에 삽입할 수 없으므로, 도 4에 도시된 바와 같이 이동포마(11)를 포마부(10) 내부로 삽입하여 포마부(10)의 총 길이를 줄임으로써 포마부(10)에 권선된 코일 전부를 어퍼툴(U)에 삽입할 수 있도록 한다.

여기서, 포마부(10)의 크기는 이동포마(11)의 크기보다 크게 형성됨으로써 상기 이동포마(11)가 상기 포마부(10)의 내측으로 삽입되도록 하여 권선된 와이어의 끼임을 최소화 하는 것이 바람직하다.

또한, 포마부(10)는 이동포마(11)에 권선된 와이어가 이동포마(11)의 상승으로 포마부(10)와 이동포마(11)가 이루는 단 사이에 끼이지 않도록 상기 포마부(10)의 외주면 일측에 경사면을 구비한다.

다시 말하여, 이동포마(11)가 상승하며 포마부(10)의 내부로 들어갈 때, 이동포마(11)에 권선된 와이어가 상기 경사면에 걸칠 수 있도록 포마부(10)의 하면에 형성하는 것이 바람직하다.

따라서, 이동포마(11)를 통하여 본 발명의 코일 권선 장치는 권선 범위가 확장된 코일을 어퍼툴(U)에 삽입하되, 어퍼툴(U)의 길이 조정 없이 코일을 삽입할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 올바른 실시예로 이동포마(11)는 3단의 형상으로 형성되어 이동포마(11)는 포마부(10)의 시작점으로 부터 세번째에 위치하였으나, 이 위치와 단 수는 한정하지 않는다.

도 5는 본 발명에 따른 이동포마의 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 이동포마(11)는 포마부(10)의 회전 축을 기준으로 대칭되는 위치에 형성되어있으며, 이동포마(11)의 수직 이동 정확도를 향상하기 위하여 레일(12)은 복수로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 이동포마(11)는 와이어가 권선되며 회전궤적의 중심방향으로 압력을 받으므로, 내부 레일(12)에 접촉되는 부분은 판 형상의 블럭으로 구비하여 와이어가 권선되며 받는 압력에 레일(12)이 휘어지지 않도록 한다.

그러므로, 내부의 블럭의 길이방향으로 복수의 레일(12)이 소정의 간격으로 평행하게 위치하고 있으므로 이동포마(11)의 슬라이딩은 일측으로 기울어지지 않고 이루어질 수 있는 것이다.

본 발명의 실시예에서는 이동포마(11)가 포마실린더(20)에 의하여 이동하였으나, 포마부(10)의 일측에 길이방향으로 설치된 LM가이드(미도시)를 통하여 수직으로 이동하는 설계 또한 적용 가능하다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

10: 포마부 11: 이동포마
12: 레일
20: 포마실린더 21: 로드부

Claims (5)

1. 와이어의 권선 범위가 확장된 코일을 어퍼툴(U)에 삽입하는 모터 코일 권선 장치에 있어서,
   어퍼툴(U) 상부에 위치하며, 외주면에 와이어가 감기는 포마가 다단으로 형성되는 포마부(10);
   상기 포마부(10) 상부에 설치되며, 하방으로 연장된 로드부(21)가 상기 포마부(10)의 일측 단부에 결합되는 포마실린더(20); 및
   상기 로드부(21)의 길이를 제어하는 제어부;를 포함하여 상기 어퍼툴(U)의 상승 높이에 대응하여 상기 포마부(10)의 길이를 제어하며 상기 어퍼툴(U) 내부로 와이어를 삽입하되,
   상기 포마부(10)는 내측면에 형성된 레일(12)을 따라 슬라이딩하는 이동포마(11)가 구비되며, 상기 이동포마(11)는 상기 로드부(21) 일측에 연결되고,
   상기 제어부는 상기 어퍼툴(U)의 상승에 대응하여 상기 로드부(21)를 수축함으로써 상기 어퍼툴(U)이 상승하며 상기 포마부(10)에 권선된 와이어를 내부에 안착하고,
   상기 포마부(10)는 상기 이동포마(11)에 권선된 와이어가 상기 이동포마(11)의 상승으로 상기 포마부(10)와 상기 이동포마(11)가 이루는 단 사이에 끼이지 않도록 상기 포마부(10)의 외주면 일측에 경사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 코일 권선 장치
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 포마부(10)의 최대길이는 상기 어퍼툴(U) 보다 긴 것을 특징으로 하는 모터 코일 권선 장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 포마부(10)의 크기는 상기 이동포마(11)의 크기보다 크게 형성됨으로써 상기 이동포마(11)가 상기 포마부(10)의 내측으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 모터 코일 권선 장치.