KR101218094B1 - 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신에 관한 것이다.
본 발명에 따른 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신은, 서포터 프레임(110), 서포터 프레임(110)의 상측에 배치되어 입력 축(210)에 입력되는 회전운동을 변속하고 운동방향을 변경하여 출력축(220)으로 출력하는 기어박스 유닛(200), 입력 축(210)에 연결되어 입력 축(210)을 회전시키도록 하는 핸들 샤프트(120), 핸들 샤프트(120)에 설치되어 핸들 샤프트(120)를 회전시키도록 하는 핸들(130) 및 출력 축(220)에 연결되어 출력 축(220)을 중심으로 선회하며 단부에 코일(C)이 얹히는 암 유닛(160)을 포함한다.

Description

코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신 {The coil support unit of the coil forming machine for the generator rotor}

본 발명은 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 C형으로 성형된 코일 소재의 양측에 곡률을 갖도록 성형하도록 할 때에 상술한 코일 소재의 처짐 및 변형을 방지하기 위하여 상술한 코일 소재를 받히도록 하는 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 발전기 로터에 코일(coil)이 배열되고, 그 코일은 로터가 회전될 때에 전자석을 만들기 위해 직류 전류가 흐르는 도체역할을 한다.

한편, 상술한 코일은 중공(中空)으로 형성되어 코일의 내부에 공기가 흐르면서 공기에 의해 냉각된다.

또한, 상술한 코일은 C형 형상으로 형성되고, 어느 하나의 코일 단부와 다른 하나의 코일 단부가 맞닿아 브레이징(Brazing)되며, 이러한 형태로 순차적으로 복열/복층으로 적층되어 도 1에 나타낸 바와 같은 코일 조립체(Ca)(Cb)가 구성된다.

한편, 발전기 로터(10)는 전체적인 외형 형상은 원통형상으로 형성되고, 일측에 코일 설치부(12)가 배치되며, 상술한 코일 설치부(12)에는 내외측 제1, 제2 코일그룹(Ca, Cb)이 설치된다.

또한, 상술한 내측코일그룹(Ca)의 코일(C)과 외측 코일그룹(Cb)의 코일(C)의 단부가 맞닿고, 그 맞닿는 부분은 브레이징 되는 것이다.

상술한 코일(C)을 좀 더 상세하게 설명하면, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 직선형의 소재(c1)를 양측을 직각으로 성형하여 절곡부(c2)를 형성하고, 성형되는 부분의 일부에는 코너 곡률 구간(Rc)을 형성되며, 이로써 C형 코일(C)이 제공되는 것이다.

이후, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 선형의 절곡부(c2)는 발전기 로터(10)의 외경에 배치될 수 있게 곡률 구간(R)이 성형되며, 양측 곡률 구간(R)의 단부에는 각각 제1, 제2 선형 구간(La)(Lb)이 형성된다.

한편, 상술한 제1 선형구간(La)과 제2 선형 구간(Lb)의 높이는 서로 다를 수 있으며, 높이 차이는 코일(C)의 두께와 비슷할 수 있다.

이후, 도 2의 (C)에 나타낸 바와 같이, 제1 코일 그룹(Ca)과 제2 코일 그룹(Cb)에 코일(C)을 단부가 맞닿도록 배치하고, 어느 한쪽의 제1 선형 구간(La)의 단부와 다른 한쪽 제2 선형구간(Lb)의 단부를 브레이징(용접)하며, 이러한 과정을 반복함으로써 복층/복열로 배치된 복수 개의 코일이 하나의 선처럼 연결되는 것이다.

즉, 코일(C)을 발전기 로터(10)에 배치하기 위해서 코일(C)의 형상이 정교한 곡률을 갖도록 소성 변형될 것이 요구된다.

한편, 상술한 코일(C)의 전체길이(CL)는 발전기의 용량에 따라 다르게 요구되는데 발전기의 용량이 클수록 코일(C)의 전체 길이(CL)가 길게 제작된다.

그러나 상술한 코일(C)은 코일 포밍 머신(A)에 의해 양단부의 절곡부(C2)가 곡률구간(R) 및 선형구간(L)(La)(Lb)으로 형성되는데 이때 양쪽의 제1 코일 포밍 머신(A-1)과 다른 코일 포밍 머신(A-2)간의 거리가 멀게 배치될 수 있고, 코일(c)의 중간부분은 처짐 현상이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 코일(C)의 중간부분이 처짐으로써 코일(C)의 자체에 의도하지 않는 변형이 발생하고 이로써 코일(C)이 불규칙적인 형상을 갖게 되어 발전기 로터(10)에 코일(C)을 배치할 때에 원활하게 정렬되지 못하는 문제점이 있다.

또한, 코일(C)의 불특정한 부분이 비정상적으로 변형된 상태에서 불량 코일(C)을 발전기 로터(10)에 설치하였을 때에 코일(C)을 인위적으로 펼침으로써 코일(C)의 내부에 응력이 발생하며 이러한 응력은 다른 인접한 코일(C)과 인접한 다른 부속품간의 간섭을 유발하여 발전기 로터(10)의 고장 원인이 된다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 C형 코일에 곡률을 갖도록 성형할 때에 코일의 중간부분이 처치거나 임의로 변형되는 것을 방지할 수 있도록 하는 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은, 전기의 도체로 내부에 냉각용 공기가 유동되는 중공(中空)을 구비하는 코일소재를 발전기 로터의 외경에 대응되는 곡률의 곡률구간을 구비하게 성형하는 발전기 로터용 코일 포밍 머신으로서, 레일 프레임; 상기 레일 프레임의 일 단부에 구비되는 상기 발전기 로터용 코일의 일 단부를 성형하는 제1코일 포밍 머신; 상기 레일 프레임의 타 단부에 이동 가능하게 구비되어 상기 발전기 로터용 코일의 타 단부를 성형하는 제2코일 포밍 머신; 및 상기 제1코일 포밍 머신과 상기 제2코일 포밍 머신 사이에 이동 가능하게 구비되어 상기 제1코일 포밍 머신 및 상기 제2코일 포밍 머신에 의해 결정된 상기 발전기 로터용 코일의 높이에 대응되게 상기 발전기 로터용 코일의 중간 부분을 지지하는 코일 서포터 유닛;을 포함하여 구성되고, 상기 코일 서포터 유닛은, 상기 레일 프레임의 상측에 배치되는 서포터 프레임; 상기 서포터 프레임의 상측에 배치되어 입력 축에 입력되는 회전운동을 변속하고 운동방향을 변경하여 상기 레일 프레임과 나란하게 배치된 출력축으로 출력하는 기어박스 유닛; 상기 입력 축에 연결되어 상기 입력 축을 회전시키는 핸들 샤프트; 상기 핸들 샤프트에 설치되어 상기 핸들 샤프트를 회전시키는 핸들; 일 단부가 상기 출력 축에 연결되어 상기 출력 축을 중심으로 선회하고, 타 단부에 상기 발전기 로터용 코일이 얹힐 수 있게 암 수평면 및 암 수직면을 구비하여 상기 발전기 로터용 코일을 지지하는 암 유닛; 및 비금속재질로 구성되고, 상기 암 유닛의 외 측 단부에 배치되어 상기 발전기 로터용 코일을 접촉 지지하는 레스트 유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신을 제공한다.
또한, 상기 기어박스 유닛의 한쪽에 설치되어 상기 핸들 샤프트의 회전을 방지하는 클램프 유닛;을 더 포함할 수 있다.

삭제

또한, 상기 클램프 유닛은 상기 기어박스 유닛의 한쪽에 설치되는 브래킷; 상기 브래킷에 설치되고 상기 핸들 샤프트의 일부가 관통되는 되며 하측에 슬릿이 형성되며 상기 슬릿을 중심으로 어느 한쪽에 홀이 형성되고 다른 한쪽에 암나사가 형성된 클램프 바디; 및 수나사가 상기 홀을 관통하여 상기 암나사에 체결되는 클램프 핸들;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 기어박스 유닛의 한쪽에 설치되는 브래킷; 및 상기 브래킷에 설치되어 상기 핸들 샤프트를 회전 가능하도록 지지하는 하우징;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 암 유닛은 복수 개로 배치되고, 어느 하나의 암 유닛과 다른 하나의 암 유닛의 사이에 배치되어 상기 복수 개의 암 유닛이 간격을 일정하게 유지하도록 하는 스페이서;를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 코일 포밍 머신을 이송하는 이송 유닛을 더 포함하고, 상기 이송유닛은, 제2 코일 포밍 머신의 일 측에 구비되는 이송 너트 블록; 상기 레일 프레임의 일 측에 상기 이송 너트 블록과 나사결합되는 이송 스크루 샤프트; 및 상기 이송 스크루 샤프트를 회전 구동시키는 이송 구동 모터;를 구비하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 레스트 유닛은, 상기 암 유닛의 외측단부에 형성된 암 수평면보다 돌출되게 레스트 수평면이 형성되고, 상기 암 유닛의 외측단부에 형성된 암 수직면보다 돌출되게 레스트 수직면이 형성된 것일 수 있다.

삭제

또한, 상기 서포터 프레임의 하측에 배치되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 측방에 설치되는 수평 롤러 유닛; 상기 베이스 플레이트의 하측에 설치되는 수직 롤러 유닛; 상기 수평 롤러 유닛이 상측에 접하고 상기 수직 롤러 유닛이 측면에 접하도록 배치되는 레일 유닛; 및 상기 레일 유닛이 상측에 배치되는 레일 프레임;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 베이스 플레이트의 측방에 설치되어 상기 수평 롤러 유닛을 외부환경으로부터 보호하는 커버;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 베이스 플레이트의 한쪽에 설치되어 상기 베이스 플레이트가 상기 레일 유닛에서 이탈을 방지하는 가이드 블록;을 더 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛은, C형 코일에 곡률을 갖도록 성형할 때에 코일의 중간 부분이 임의로 처지거나 변형되는 것을 방지하여 고품질의 코일을 성형할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛은, 코일이 성형되기 전에 코일의 초기 위치를 가변시킬 수 있고, 이로써 곡률 구간의 길이가 다른 다양한 형태의 코일을 성형하는 데에도 이용될 수 있다.

도 1은 발전기 로터에 코일이 배치되는 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 코일 소재가 발전기 로터에 배치될 코일로서 성형되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 발전기 로터에 다양한 길이의 코일이 배치되는 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 양측의 코일 포밍 머신 사이에 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛이 설치된 예를 설명하기가 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛을 설명하기 위한 사시도면 및 정면도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛에서 암 유닛과 기어박스 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛에서 클램프 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛에서 암 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛에서 코일 서포터 유닛의 이송을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

먼저, 코일(C)에 대하여 첨부도면 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 코일(C)은 발전기 로터(10)에 복열/복층으로 배치된다.

또한, C형의 코일(C)은 제1, 제2 코일 그룹(Ca)(Cb)로 제공되고, 어느 쪽의 제1 코일 그룹(Ca)과 다른 한쪽의 제2 코일 그룹(Cb)을 조합하여 하나의 선으로 이어지는 완성된 코일을 제공하게 된다.

한편, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 코일 그룹(Ca)의 각 코일(C)과 제2 코일 그룹(Cb)의 각 코일(C)은 단부가 브레이징과 같은 용접방법으로 접착되고, 좀 더 상세하게는 코일(C)의 곡률 구간(R)의 끝부분에는 선형 구간(L)이 형성되는데, 제1 코일 그룹(Ca)의 선형구간(La)과 제2 코일 그룹(Cb)의 선형구간(Lb)의 단부가 맞닿아 용접되는 것이다.

한편, C형의 코일(C)은 제1 코일 그룹(Ca)과 제2 코일 그룹(Cb)이 가까운 쪽에 배치되는 내측 코일 그룹(Ci)일수록 곡률 구간(R)의 길이가 짧고, 제1 코일 그룹(Ca)과 제2 코일 그룹(Cb)이 먼 쪽에 배치되는 외측 코일 그룹(Co)일수록 곡률 구간(R)의 길이가 길다.

상술한 곡률구간(R)의 길이에 대하여 첨부도면 도 3을 참조하여 좀 더 상세하게 설명한다.

코일(C)은 코일 중심선(Y)으로부터 좌우 양측에 제1 코일 그룹(Ca)과 제2 코일 그룹(Cb)으로 유사한 대칭으로 배치된다.

여기서 상술한 코일(C)의 배치가 완벽한 대칭이 아닌 이유는 제1 코일 그룹(Ca)과 제2 코일 그룹(Cb)이 조합되었을 때에 하나의 완성된 코일을 이루는 것으로 어느 한쪽 그룹의 코일 단부의 상측은 상태 측의 코일단부의 하측과 연결되는 것이기 때문이다.

한편, 코일(C)이 발전기 로터(10)에 배치될 때에 코일 중심선(Y)으로 부터의 거리에 따라 외측 코일 그룹(Co), 중간 코일 그룹(Cm) 및 내측 코일 그룹(Ci)으로 분류할 수 있고, 각 코일의 길이는 외측 코일 그룹(Co)의 곡률 길이(R1)가 가장 길고, 내측 코일 그룹(Co)의 코일 길이(R3)가 가장 짧으며, 중간 코일 그룹(Cm)의 곡률 길이(R2)가 최대 곡률 길이(R1)와 최소 곡률 길이(R3)의 범위 내에 있게 된다.

즉, 상술한 바와 같이, 코일(C)이 어느 정도의 위치에 배치되느냐에 따라 곡률 길이(R)는 달라질 수 있는 것이다.

한편, 코일(C)의 전체 길이(CL)가 길 경우에는 코일(C)의 중간 부분에서 처짐 현상이 발생하고, 처짐 현상으로 인하여 코일(C)이 의도하지 않는 형태로 변형될 수 있지만, 이러한 변형을 방지하기 위하여 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 코일 서포터 유닛(100)이 이용될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 서포터 유닛(100)은 복수 개로 제공될 수 있으며, 복수 개의 코일 서포터 유닛(100)은 등간격으로 배치될 수 있고, 또는 불특정한 임의의 위치에 코일 서포터 유닛(100)을 위치시킬 수도 있다.

상술한 코일 서포터 유닛(100)의 배치에 대하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제1 코일 포밍 머신(A-1)은 레일 프레임(510)에 고정하며, 다른 제2 코일 포밍 머신(A-2)은 상술한 레일 프레임(510)에서 활주 가능하게 구성된다.

상술한 제2 코일 포밍 머신(A-2)의 활주 가능한 구성은 알려진 기술을 이용하는 것으로, 일례로서 바퀴, 롤러, 슬라이더, LM(liner motion)유닛 등이 이용될 수 있다.

한편, 상술한 레일 프레임(510)의 한쪽에는 상술한 제2 코일 포밍 머신(A-2)을 이송하도록 하는 이송 유닛(500)이 구비될 수 있다.

상술한 이송 유닛(500)은 상술한 제2 코일 포밍 머신(A-2)의 한쪽에 이송 너트 블록(520)이 설치되고, 상술한 레일 프레임(510)의 한쪽에 이송 스크루 샤프트(530)를 설치하며, 상술한 이송 스크루 샤프트(530)는 상술한 이송너트 블록(520)과 나사 결합되고 이송 구동 모터(540)에 의해 회전 구동되는 구성이다.

즉, 이송 구동 모터(540)의 구동에 의해 상술한 활주될 제2 코일 포밍 머신(A-2)은 선형 이동되는 것이고, 이때 고정된 제1 코일 포밍 머신(A-1)과 활주될 제2 코일 포밍 머신(A-2)간의 거리는 성형될 코일(C)의 크기에 따라 결정될 수 있다.

예를 들어 발전기의 용량이 큰 경우에는 발전기 로터의 크기가 크므로 코일(C)의 길이가 길 것이고, 이러한 경우에 고정된 제1 코일 포밍 머신(A-1)과 활주될 제2 코일 포밍 머신(A-2)간의 거리는 멀리 띄워 놓게 되는 것이다.

한편, 상술한 고정된 제1 코일 포밍 머신(A-1)과 활주될 제2 코일 포밍 머신(A-2)간의 거리는 멀 경우에는 코일(C)의 중간 부분에서 처짐 현상이 발생할 수 있는데, 이러한 처짐 현상을 방지하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 코일 서포터 유닛(100)이 설치되는 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 코일 서포터 유닛(100)은 코일(C)의 길이에 따라 복수 개로 배치될 수 있고, 이로써 코일(C)의 특정한 부분이 비정상적으로 처지거나 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이하 첨부도면 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 코일 서포터 유닛(100)을 설명한다.

첨부도면 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛(100)을 설명하기 위한 사시도면 및 정면도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛에서 암 유닛과 기어박스 유닛을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 코일 서포터 유닛(100)은 서포터 프레임(110)의 상측에 기어 박스 유닛(200)이 설치되고, 상술한 기어박스 유닛(200)의 입력 축에는 핸들(130)이 설치되며, 상술한 기어박스 유닛(200)의 출력축에는 암 유닛(160)이 설치된다.

상술한 기어박스 유닛(200)은 웜 기어와 웜 휠을 포함한 기어 열로 구성되고 상술한 웜기어에는 입력 축(210)이 배치되고 상술한 웜 휠에는 출력 축(220)이 배치되며, 입력 축(210)에서 입력되는 회전운동방향 및 회전속도는 변화되어 출력 축(220)에서 출력되는 것이고, 이러한 구성은 알려진 기술을 이용하는 것으로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상술한 입력 축(210)에는 핸들 샤프트(120)가 축결합되고, 핸들 샤프트(120)의 한쪽에는 핸들(130)이 설치된다.

한편, 상술한 기어박스 유닛(200)의 한쪽에는 브래킷(140)이 설치되고, 브래킷(140)에는 상술한 핸들 샤프트(120)를 지지하도록 하는 하우징(142)이 설치될 수 있다.

또한, 상술한 브래킷(140)에는 상술한 핸들 샤프트(120)가 임의로 회전되지 못하도록 하는 클램프 유닛(150)이 더 구비될 수 있다.

상술한 출력축(220)에는 암 유닛(160)이 고정되고, 암 유닛(160)은 외팔보 형태로 제공되며, 암 유닛(160)의 외측단부에는 코일(C)이 얹히도록 하는 레스트 유닛(170)이 배치된다.

상술한 클램프 유닛(150)은 상술한 암 유닛(160)을 소망하는 자세로 변동시킨 후에 변동된 위치를 고정시키고자할 때에 이용될 수 있다.

상술한 클램프 유닛(150)은 첨부도면 도 8을 참조하여 좀 더 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛(100)에서 클램프 유닛(150)을 설명하기 위한 도면이다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 클램프 유닛(150)은 클램프 바디(151)의 한쪽에 상술한 핸들 샤프트(120)가 관통되고, 하측에는 클램프 핸들(156)이 구비되어 상술한 핸들 샤프트(120)를 조이도록 하는 구성이며, 상술한 클램프 바디(151)는 상술한 브래킷(140)의 한쪽에 설치된다.

상술한 클램프 바디(151)는 내측에 보스 홀(152)이 형성되고, 클램프 바디(151)의 하측에 상술한 보스 홀(152)이 개방되도록 하는 슬릿(153)이 형성되며, 상술한 슬릿(153)을 관통하도록 상술한 클램프 바디(151)에는 홀(154)과 암나사(155)가 형성된다.

또한, 상술한 보스 홀(152)에는 상술한 핸들 샤프트(120)가 관통되어 회전 가능하게 설치된다.

상술한 클램프 핸들(156)은 일측에 수나사(157)가 형성되고, 수나사(157)는 상술한 홀(154)과 슬릿(153)을 관통하여 상술한 암나사(155)에 체결된다.

즉, 상술한 클램프 핸들(156)을 조일 경우에는 상술한 핸들 샤프트(120)는 클램프 바디(151)에 고정되고, 상술한 클램프 핸들(156)을 느슨하게 풀 경우에는 상술한 핸들 샤프트(120)가 자유롭게 회전될 수 있는 것이다.

상술한 암 유닛(160)은 단부에 코일(C)이 얹히도록 하는 구성이고, 이는 첨부도면 도 9를 참조하여 설명한다.

첨부도면 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛에서 암 유닛(160)을 설명하기 위한 도면이다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 암 유닛(160)은 기어박스 유닛(200)의 출력축(220)을 설치되는 것으로 출력 축(220)이 회전될 때에 도 7에 나타낸 바와 같이, 암 유닛(160)의 자세는 수평에서 경사진 자세로 변화될 수 있다.

좀 더 상세하게는 암 유닛(160)의 일측에는 암 보스(162)가 형성되고, 상술한 암 보스(162)에 상술한 출력축(220)이 설치되고, 이때 암 보스(162)와 출력 축(220)은 헛돌지 않도록 고정될 수 있다.

또한, 암 유닛(160)의 외측에는 암 수평면(163)과 암 수직면(164)에 의해 직각 형상의 코일 레스트(coil rest)가 형성된다.

또한, 상술한 암 유닛(160)의 단부에는 레스트 유닛(170)이 더 구비될 수 있고, 레스트 유닛(170)은 레스트 수평면(171)과 레스트 수직면(172)에 의해 직각 형상의 코일 레스트(coil rest)가 형성된다.

한편, 상술한 레스트 유닛(170)은 비금속재질로 제공될 수 있고, 이로써 코일(C)이 코일 서포터 유닛(100)에 얹혔을 때에 코일(C)이 긁히거나 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 레스트 유닛(170)의 재질은 합성수지일 수 있다.

또한, 상술한 레스트 유닛(170)의 레스트 수평면(171)은 상술한 암 수평면(163)보다 돌출되게 배치될 수 있고, 이로써 코일(C)이 레스트 유닛(170)에 얹혔을 때에 코일(C)과 암 유닛(160)이 직접 닿지 않도록 할 수 있는 것이다.

또한, 상술한 레스트 유닛(170)의 레스트 수직면(172)은 상술한 암 수직면(164)보다 돌출되게 배치될 수 있고, 이로써 코일(C)이 레스트 유닛(170)에 얹혔을 때에 코일(C)과 암 유닛(160)이 직접 닿지 않도록 할 수 있는 것이다.

한편, 상술한 암 유닛(163)은 도 9에 나타낸 바와 같이, 복수 개로 제공될 수 있고, 양측의 암 유닛(163) 사이에는 스페이서(174)가 배치되어 양측의 암 유닛(163)이 간격을 일정하게 유지할 수 있다.

즉, 암 유닛(163)은 단수로 제공되는 것에 비교하여 복수로 제공됨으로서 코일(C)을 받칠 때에 코일(C)과 접촉하는 면적이 넓어져 코일(C)을 더욱 안정적으로 받칠 수 있게 된다.

다른 한편으로, 코일 서포터 유닛(100)은 작업자의 의도에 따라 인위적으로 위치를 옮길 수 있고, 이는 첨부도면 도 10을 참조하여 설명한다.

첨부도면 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 로터용 코일 포밍 머신의 코일 서포터 유닛(100)에서 코일 서포터 유닛(100)의 이송을 설명하기 위한 도면이다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 서포터 프레임(110)의 하측에 베이스 플레이트(180)가 구비되고, 상술한 베이스 플레이트(180)의 측면과 저면에 각각 수평 롤러 유닛(181)과 수직 롤러 유닛(182)이 설치된다.

또한, 상술한 수평 롤러 유닛(181)의 외측에는 커버(183)가 구비되어 수평 롤러 유닛(181)을 외부 환경으로부터 보호될 수 있다.

또한, 상술한 수직 롤러 유닛(182)의 한쪽에는 가이드 블록(184)이 배치될 수 있다.

한편, 레일 프레임(510)에는 레일 유닛(512)이 배치될 수 있고, 상술한 레일 유닛(512)의 상면에는 상술한 수평 롤러 유닛(181)이 얹혀 구름 접촉되고, 상술한 레일 유닛(512)의 내측면에는 상술한 수직롤러 유닛(182)이 닿아 구름 접촉될 수 있다.

또한, 상술한 레일 유닛(512)의 일측은 상술한 가이드 블록(184)이 측면과 하면에 닿도록 구성되어 레일 프레임(510)에서 코일 서포터 유닛(100)이 이탈되는 것을 방지하도록 하는 것이다.

즉, 상술한 수평 롤러 유닛(181)에 의해 코일 서포터 유닛(100)은 레일 프레임(510)에서 이송될 수 있고, 상술한 수직 롤러 유닛(182)은 코일 서포터 유닛(100)이 이송될 때에 레일 유닛(512)을 따라 이동되도록 안내 작용을 하게 된다.

이로써 코일(C)의 전체 길이(CL)가 길 경우에는 작업자의 판단에 의해 코일(C)이 처지지 않도록 적정한 위치에 코일 서포터 유닛(100)을 배치할 수 있고, 이로써 코일(C)이 자중에 의해 처지거나 변형되는 문제를 해소할 수 있게 되는 것이다.

한편, 코일(C)은 발전기 로터(10)에 배치되는 위치마다 곡률 구간(R)의 거리가 다양할 수 있는데, 다양한 곡률 구간에 대응하여 코일(C)을 초기에 고정하는 위치를 사전에 임의의 높이로 설정하여 코일(C)의 곡률 구간을 성형하게 된다.

이때 코일(C)의 고정높이는 코일(C)의 곡률 구간 길이에 따라 변화될 수 있고, 그러한 높이 변화에 대응하기 위하여 암 유닛(160)의 각도를 변화시키게 된다.

즉, 제1, 제2 코일 포밍 머신(A-1)(A-2)에서 코일(C)을 고정시킬 높이가 정해지면, 그 높이와 대응하도록 암 유닛(160)의 각도를 변화시키는 것이며, 핸들(130)을 돌리면 입력 축(210)은 기어 박스 유닛(200)을 구동하여 출력축(220)을 움직이게 하고, 출력 축(220)은 암 유닛(160)을 들어 올리거나 내리게 된다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 서포터 유닛(100)은 코일(C)의 중간 부분이 처지거나 임의로 변형되는 것을 방지할 수 있고, 코일(C)이 초기에 고정 설치되는 위치에 대응하여 암 유닛(160)의 자세를 능동적으로 변경할 수 있어 코일(C)을 더욱 안정되게 받칠 수 있게 된다.

나아가 코일(C)이 성형되는 동안에 코일(C)의 자중에 의해 뒤틀리거나 변형되지 않음으로써 코일(C)의 성형이 완료된 이후에 코일(C)의 내부에 잔류 응력이 발생하지 않아 발전기 로터(10)에 코일(C)을 배치하였을 때에 코일(C)이 올바르게 정렬되는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에 따른 코일 포밍 머신은 발전기 로터에 배치될 코일을 제작하는 데에 이용될 수 있다.

C: 코일 Ca, Cb: 제1, 제2 코일 그룹
Ci: 내측 코일 그룹 Co: 외측 코일 그룹
Cm: 중간 코일 그룹 CL: 코일 길이
C1: 코일소재 직선구간 C2: 코일소재 절곡구간
Rc: 코너 곡률 구간 R, R1, R2, R3, Rn: 곡률 구간
L, La, Lb: 선형 구간 10: 발전기 로터
A-1, A-2: 제1, 제2 코일 포밍 머신 100: 코일 서포터 유닛
110: 서포터 프레임 120: 핸들 샤프트
130: 핸들 140: 브래킷
142: 하우징 150: 클램프 유닛
151: 클램프 바디 152: 보스 홀
153: 슬릿 154: 홀
155: 암나사 156: 클램프 핸들
157: 수나사
160: 암 유닛(arm unit) 162: 암 보스(arm boss)
163: 암 수평면 164: 암 수직면
170: 레스트 유닛(rest unit) 171: 레스트 수평면
172: 레스트 수직면 174: 스페이서
180: 베이스 플레이트 181: 수평 롤러 유닛
182: 수직 롤러 유닛 183: 커버
184: 가이드 블록 200: 기어 박스 유닛
210: 입력 축 220: 출력 축
500: 이송 유닛 510: 레일 프레임
512: 레일 유닛 520: 이송 너트 블록
530: 이송 스크루 샤프트 540: 이송 구동 모터

Claims (10)

1. 전기의 도체로 내부에 냉각용 공기가 유동되는 중공(中空)을 구비하는 코일소재(C1)를 발전기 로터(10)의 외경에 대응되는 곡률의 곡률구간(C2)을 구비하게 성형하는 발전기 로터용 코일 포밍 머신으로서,
   레일 프레임(510);
   상기 레일 프레임(510)의 일 단부에 구비되는 상기 발전기 로터용 코일(C)의 일 단부를 성형하는 제1코일 포밍 머신(A-1);
   상기 레일 프레임(510)의 타 단부에 이동 가능하게 구비되어 상기 발전기 로터용 코일(C)의 타 단부를 성형하는 제2코일 포밍 머신(A-2); 및
   상기 제1코일 포밍 머신(A-1)과 상기 제2코일 포밍 머신(A-2) 사이에 이동 가능하게 구비되어 상기 제1코일 포밍 머신(A-1) 및 상기 제2코일 포밍 머신(A-2)에 의해 결정된 상기 발전기 로터용 코일(C)의 높이에 대응되게 상기 발전기 로터용 코일(C)의 중간 부분을 지지하는 코일 서포터 유닛(100);을 포함하여 구성되고,
   상기 코일 서포터 유닛(100)은,
   상기 레일 프레임(510)의 상측에 배치되는 서포터 프레임(110);
   상기 서포터 프레임(110)의 상측에 배치되어 입력 축(210)에 입력되는 회전운동을 변속하고 운동방향을 변경하여 상기 레일 프레임(510)과 나란하게 배치된 출력축(220)으로 출력하는 기어박스 유닛(200);
   상기 입력 축(210)에 연결되어 상기 입력 축(210)을 회전시키도록 하는 핸들 샤프트(120);
   상기 핸들 샤프트(120)에 설치되어 상기 핸들 샤프트(120)를 회전시키도록 하는 핸들(130);
   일 단부가 상기 출력 축(220)에 연결되어 상기 출력 축(220)을 중심으로 선회하고, 타 단부에 상기 발전기 로터용 코일(C)이 얹힐 수 있게 암 수평면(163) 및 암 수직면(164)을 구비하여 상기 발전기 로터용 코일(C)을 지지하는 암 유닛(160); 및
   비금속재질로 구성되고, 상기 암 유닛(160)의 외 측 단부에 배치되어 상기 발전기 로터용 코일(C)을 접촉 지지하는 레스트 유닛(170);
   을 구비하는 것을 특징으로 하는 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 기어박스 유닛(200)의 한쪽에 설치되어 상기 핸들 샤프트(120)의 회전을 방지하는 클램프 유닛(150);
   을 더 포함하는 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 클램프 유닛(150)은,
   상기 기어박스 유닛(200)의 한쪽에 설치되는 브래킷(140);
   상기 브래킷(140)에 설치되고 상기 핸들 샤프트(120)의 일부가 관통되는 되며 하측에 슬릿(153)이 형성되며 상기 슬릿(153)을 중심으로 어느 한쪽에 홀(154)이 형성되고 다른 한쪽에 암나사(155)가 형성된 클램프 바디(151); 및
   수나사(157)가 상기 홀(154)을 관통하여 상기 암나사(155)에 체결되는 클램프 핸들(156);
   을 포함하는 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 기어박스 유닛(200)의 한쪽에 설치되는 브래킷(140); 및
   상기 브래킷(140)에 설치되어 상기 핸들 샤프트(120)를 회전 가능하도록 지지하는 하우징(142);
   을 더 포함하는 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 암 유닛(160)은 복수 개로 배치되고, 어느 하나의 암 유닛(160)과 다른 하나의 암 유닛(160)의 사이에 배치되어 상기 복수 개의 암 유닛(160)이 간격을 일정하게 유지하도록 하는 스페이서(174);
   를 더 포함하는 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2 코일 포밍 머신(A-2)을 이송하는 이송 유닛(500)을 더 포함하고,
   상기 이송유닛(500)은, 제2 코일 포밍 머신(A-2)의 일 측에 구비되는 이송 너트 블록(520); 상기 레일 프레임(510)의 일 측에 상기 이송 너트 블록(520)과 나사결합되는 이송 스크루 샤프트(530); 및 상기 이송 스크루 샤프트(530)를 회전 구동시키는 이송 구동 모터(540);를 구비하는 것을 특징으로 하는 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 레스트 유닛(170)은,
   상기 암 유닛(160)의 외측 단부에 형성된 암 수평면(163)보다 돌출되게 레스트 수평면(171)이 형성되고,
   상기 암 유닛(160)의 외측 단부에 형성된 암 수직면(164)보다 돌출되게 레스트 수직면(172)이 형성된 것
   을 특징으로 하는 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 서포터 프레임(110)의 하측에 배치되는 베이스 플레이트(180);
   상기 베이스 플레이트(180)의 측방에 설치되는 수평 롤러 유닛(181);
   상기 베이스 플레이트(180)의 하측에 설치되는 수직 롤러 유닛(182);
   상기 수평 롤러 유닛(181)이 상측에 접하고 상기 수직 롤러 유닛(182)이 측면에 접하도록 배치되는 레일 유닛(512); 및
   상기 레일 유닛(512)이 상측에 배치되는 레일 프레임(510);
   을 더 포함하는 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트(180)의 측방에 설치되어 상기 수평 롤러 유닛(181)을 외부환경으로부터 보호하는 커버(183);
   를 더 포함하는 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신.
10. 제 8항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트(180)의 한쪽에 설치되어 상기 베이스 플레이트(180)가 상기 레일 유닛(512)에서 이탈을 방지하는 가이드 블록(184);
    을 더 포함하는 코일 서포터 유닛을 구비한 발전기 로터용 코일 포밍 머신.

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