사각형 와이어 코일의 헤드 형성장치 및 형성방법

申请号 KR1020077027402 申请日 2006-04-21 公开(公告)号 KR101329654B1 公开(公告)日 2013-11-14
申请人 티엠4 인코포레이티드; 发明人 카야이브; 카야알망; 램프롱실뱅; 브라방다비드;
摘要 본 발명은 전기 장치의 스타터의 슬롯 내에 끼워 맞춰지도록 상대적으로 큰 사각형 와이어로 이루어지는 코일의 헤드를 형성하는 장치를 제공한다. 상기 장치는 제1 및 제2 레그에 의하여 분할되는 비성형의 제1 및 제2 헤드를 구비하는 코일을 수용하고, 적절히 형성되는 헤드를 산출하도록 헤드에 제어된 변형을 적용한다. 상기 장치는 제1 및 제2 레그를 파지하기 위한 제1 및 제2 지지 기구 및 제1 및 제2 레그가 레그 지지체에 의하여 파지되는 동안, 와이어 코일의 헤드의 일부분들과 접촉하기 위한 네 개의 헤드 형성부재를 포함한다. 상기 헤드 형성부재들은 제1 및 제2 레그 지지 기구 사이에서 상대 이동하도록 상기 제1 및 제2 레그 지지 기구에 장착된다. 컨트롤러에 연결되어 제어되는 엑추에이터는 이격 관계로부터 형성 관계 사이에서 헤드 형성 부재들과 제1 및 제2 헤드를 이동시키도록 제공된다.
헤드형성장치, 와이어코일, 헤드, 사각형와이어, 지지기구, 헤드형성
权利要求
  • 제1 및 제2 레그에 의해 분할되는 반-강성 와이어의 제1 및 제2 헤드를 형성하기 위한 와이어 코일의 헤드 형성장치로서,
    상기 제1 및 제2 레그를 각각 파지하기 위한 제1 및 제2 레그 지지체;
    상기 제1 및 제2 레그가 상기 제1 및 제2 레그 지지체에 의해 파지되는 동안, 상기 와이어 코일의 제1 및 제2 헤드 중 한 헤드의 적어도 정해진 제1 부분과 접촉하고, 상기 제1 및 제2 레그 지지체 중 한 레그 지지체와 제1 상대 이동을 위하여 상기 제1 및 제2 레그 지지체 중 한 레그 지지체에 장착되는 적어도 하나의 헤드 형성 부재; 및
    상기 제1 및 제2 레그 지지체 중 한 지지체에 결합되고, 상기 제1 상대 이동에 의해, 상기 제1 및 제2 헤드 중 한 헤드의 상기 적어도 정해진 제1 부분이 상기 적어도 하나의 헤드 형성 부재 상으로 가압될 수 있게 함으로써, 상기 적어도 하나의 헤드 형성 부재와 일치할 수 있도록 하는 제1 엑추에이터를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 레그 지지체는 상기 제1 및 제2 레그를 각각 파지하기 위한 제1 및 제2 레그 지지 기구를 포함하고,
    상기 제1 엑추에이터는 상기 제1 레그 지지 기구 및 상기 제2 레그 지지 기구 중 한 레그 지지 기구에 결합하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 제1 엑추에이터의 동작을 제어하기 위하여 그 제1 엑추에이터에 연결되는 컨트롤러를 더 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 헤드 형성부재는 상기 제 1 및 제2 헤드 중 하나의 적어도 정해진 제1 부분에 형태를 제공하기 위한 라운드진 노즈부를 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 삭제
  • 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 레그 지지 기구 각각은 각각의 제1 및 제2 장착 어셈블리를 통해 프레임에 장착되고,
    상기 제1 장착 어셈블리는 상기 제1 레그 지지 기구를 상기 프레임에 이동가능하게 장착하는 제1 가동부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 헤드 형성부재는 상기 제1 및 제2 레그 지지 기구 중 적어도 하나와 제1 상대 이동을 위하여 상기 제1 가동부와 상기 제2 장착 어셈블리 중 하나에 고정되며,
    상기 제1 장착 어셈블리는 상기 프레임에 대하여 상기 제1 가동부를 선택적으로 이동시키기 위하여 상기 제1 가동부와 상기 프레임 모두에 장착되는 제2 엑추에이터를 더 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제5항에 있어서,
    상기 제1 엑추에이터는 상기 제2 엑추에이터인
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 엑추에이터의 동작을 제어하기 위하여 그 제1 및 제2 엑추에이터 모두에 연결되는 컨트롤러를 더 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제5항에 있어서,
    상기 제1 레그 지지 기구는 상기 제1 레그를 수용하기 위하여 상기 제1 가동부에 고정 장착되는 제1 레그 수용 기구 및 초기 위치와 상기 제1 레그 수용 기구에 수용된 상기 제1 레그를 구속하는 구속 위치 사이에서 왕복 이동하기 위하여 상기 제1 가동부에 장착되는 제1 레그 구속 기구를 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제8항에 있어서,
    상기 제1 지지 기구는 상기 제1 초기 위치와 상기 제1 구속 위치 사이에서 상기 제1 레그 구속 기구를 선택적으로 이동시키기 위하여 상기 제1 레그 구속 기구와 상기 제1 가동부 모두에 결합하는 제1 레그 구속 엑추에이터를 더 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제8항에 있어서,
    상기 제1 레그 지지 기구는 상기 제1 가동부에 고정되는 제1 지지 플레이트를 더 포함하고,
    상기 제1 레그 수용 기구는 상기 제1 지지 플레이트에 장착되는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제10항에 있어서,
    상기 제1 레그 수용 기구는 상기 제1 지지 플레이트에 장착되고, 상기 제1 레그를 수용하도록 구성되는 적어도 하나의 제1 U자형 브라켓을 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제11항에 있어서,
    상기 제1 레그 구속 기구는 상기 적어도 하나의 제1 U자형 브라켓에 상기 제1 레그와 접촉하기 위한 적어도 하나의 삽입용 벽을 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제12항에 있어서,
    상기 제1 레그 구속 기구는 상기 적어도 하나의 제1 U자형 브라켓에 삽입하기 위한 제1 벽 및 상기 제1 지지 플레이트와 접촉하기 위한 제2 벽을 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 헤드 형성부재는 상기 제2 레그 지지 기구와 제1 상대 이동을 위하여 상기 제1 지지 플레이트에 고정되는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 헤드 형성장치는 상기 지지 플레이트에 고정되는 고정부 및 상기 제1 및 제2 헤드의 적어도 정해진 제1 부분과 접촉하기 위하여 상기 고정부에 제거가능하게 장착되는 조절가능부를 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제15항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 헤드 형성부재의 고정부와 조절가능부 중 하나는 파스너를 통해 상기 고정부에 대하여 상기 조절가능부를 조절가능하게 장착하기 위한 장방형 구멍을 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 헤드 형성부재는 상기 제1 및 제2 헤드 중 적어도 하나의 제1 및 제2 부분과 접촉하기 위하여 상기 제1 지지 플레이트에 고정되는 제1 및 제2 헤드 형성 부재를 포함하고,
    상기 두 헤드 형성 부재는 상기 제2 레그 지지 기구와 제1 상대 이동을 위하여 상기 제1 지지 플레이트에 고정되는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제5항에 있어서,
    상기 제1 장착 어셈블리는 상기 프레임에 대하여 상기 제1 가동부의 이동 범위를 제한하기 위한 스토퍼를 더 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제5항에 있어서,
    상기 제1 가동부는 제1 축을 따라 이동가능하도록 상기 프레임에 슬라이딩 가능하게 장착되는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제10항에 있어서,
    상기 제2 장착 어셈블리는 상기 프레임에 상기 제2 레그 지지 기구를 이동가능하게 장착하기 위한 제2 가동부를 포함하고,
    상기 제2 장착 어셈블리는 상기 프레임에 대하여 상기 제2 가동부를 선택적으로 이동시키기 위하여 상기 제2 가동부와 상기 프레임 모두에 장착되는 제3 엑추에이터를 더 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제20항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 엑추에이터의 동작을 제어하기 위하여 그 제1, 제2 및 제3 엑추에이터에 연결되는 컨트롤러를 더 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제20항에 있어서,
    상기 제2 레그 지지 기구는 상기 제2 레그를 수용하기 위하여 상기 제2 가동부에 고정 장착되는 제2 레그 수용 기구 및 초기 위치와 상기 제2 레그 수용 기구에 수용된 상기 제2 레그를 구속하는 구속 위치 사이에서 왕복 이동하기 위하여 상 기 제2 가동부에 장착되는 제2 레그 구속 기구를 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제22항에 있어서,
    상기 제2 지지 기구는 상기 제2 초기 위치와 상기 제2 구속 위치 사이에서 상기 제2 레그 구속 기구를 선택적으로 이동시키기 위하여 상기 제2 레그 구속 기구와 상기 제2 가동부 모두에 연결되는 제2 레그 구속 엑추에이터를 더 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제22항에 있어서,
    상기 제2 레그 지지 기구는 상기 제2 가동부에 고정되는 제2 지지 플레이트를 더 포함하고,
    상기 제2 레그 수용 기구는 상기 제2 지지 플레이트에 장착되는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제24항에 있어서,
    상기 제2 레그 수용 기구는 상기 제2 지지 플레이트에 장착되고, 상기 제2 레그를 수용하도록 구성되는 적어도 하나의 제2 U자형 브라켓을 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제25항에 있어서,
    상기 제2 레그 구속 기구는 상기 적어도 하나의 제2 U자형 브라켓에 상기 제2 레그와 접촉하기 위한 적어도 하나의 삽입용 벽을 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제26항에 있어서,
    상기 제2 레그 구속 기구는 상기 적어도 하나의 제2 U자형 브라켓에 삽입하기 위한 제3 벽 및 상기 제2 지지 플레이트와 접촉하기 위한 제4 벽을 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제24항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 헤드 형성부재는 상기 제1 및 제2 헤드의 적어도 정해진 제2의 제1 부분과 접촉하도록 상기 제1 레그 지지 기구와 제2 상대 이동을 위하여 상기 제2 지지 플레이트에 고정되는 제2 헤드 형성 부재를 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제28항에 있어서,
    상기 제2 헤드 형성부재는 상기 제2 지지 플레이트에 고정되는 제2 고정부 및 상기 제1 및 2 헤드의 적어도 정해진 제2의 제1 부분과 접촉하기 위하여 상기 제2 고정부에 제거가능하게 고정되는 제2 조절가능부를 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제29항에 있어서,
    상기 제2 헤드 형성부재의 제2 고정부와 조절가능부 중 하나는 파스너를 통해 상기 제2 고정부에 상기 제2 조절가능부를 조절가능하게 장착하기 위한 장방형 구멍을 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제29항에 있어서,
    상기 제2 헤드 형성 부재는 상기 제1 및 제2 헤드 중 적어도 정해진 하나의 제2 및 제3 부분과 접촉하기 위하여 상기 제2 지지 플레이트에 고정되는 두 개의 제2 헤드 형성 부재를 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제20항에 있어서,
    상기 제2 가동부는 제2 축을 따라 이동가능하도록 상기 프레임에 슬라이딩 가능하게 장착되는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제32항에 있어서,
    상기 제2 축은 상기 제1 축에 직교하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제32항에 있어서,
    상기 제2 장착 어셈블리는 상기 프레임에 대하여 상기 제2 가동부의 이동 범위를 제한하기 위하여 적어도 하나의 스토퍼부를 더 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제32항에 있어서.
    상기 제2 가동부는 상기 프레임에 슬라이딩 가능하게 장착되는 지지 테이블을 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제35항에 있어서,
    상기 제2 장착 어셈블리는 상기 지지 테이블에 피벗가능하게 장착되는 피벗 서브-어셈블리를 더 포함하고,
    상기 제2 가동부는 상기 피벗 서브-어셈블리에 슬라이딩 가능하게 장착되며,
    상기 피벗 서브-어셈블리는 상기 제1 지지 기구에 대하여 상기 제2 레그 지지 기구를 피벗하기 위하여 상기 프레임에 장착되는 피벗 엑추에이터를 더 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제35항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3 및 피벗 엑추에이터의 동작을 제어하도록 그 제1, 제2, 제3 및 피벗 엑추에이터에 연결되는 컨트롤러를 더 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제36항에 있어서,
    상기 피벗 서브-어셈블리는 두 개의 굴대받이를 통해 상기 테이블에 고정된 샤프트에 의해 상기 테이블에 피벗가능하게 장착되는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제38항에 있어서,
    상기 피벗 서브-어셈블리는 상기 제1 지지 기구에 대하여 상기 제2 레그 지지 기구를 피벗하기 위하여 상기 샤프트와 상기 프레임 모두에 결합하는 피벗 엑추에이터를 더 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 레그 지지 기구 각각은 상기 제1 및 제2 레그를 각각 수용하기 위한 제1 및 제2 레그 수용 기구 및 상기 제1 및 제2 레그가 상기 제1 및 제2 레그 수용 기구에 각각 수용되는 동안, 상기 제1 및 제2 레그를 각각 구속하기 위한 제1 및 제2 레그 구속 기구를 포함하는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
  • 제1항에 있어서,
    상기 와이어 코일은 사각형 단면을 갖는 와이어로 이루어지는
    와이어 코일의 헤드 형성장치.
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    사각형 와이어 코일의 헤드 형성장치 및 형성방법{RECTANGULAR WIRE COIL HEAD SHAPING MACHINE AND METHOD THEREFOR}

    본 발명은 전기 장치의 고정자에 장착되는 코일에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 코일이 반-강성 사각형 와이어로 이루어지는 경우, 이러한 코일의 헤드를 형성하는 장치에 관한 것이다.

    상대적으로 큰 사각형 와이어로 이루어지는 전기 장치용 코일은 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 예를 들면, 발명자인 피에르 코트레(Pierre Couture) 등의 "발전 장치의 고정자 프레임에 도전체 부품을 장착하기 위한 방법"으로 명명된 미국특허 제5,619,787호 공보에는 이러한 코일 및 코일을 제조하는 방법을 제안하고 있다. 이 특허의 도 16은 코일의 헤드를 형성하는데 이용되는 두 파트의 몰드를 나타내기 때문에 특히 관련이 있다.

    상기 코일의 헤드를 형성하기 위하여 이러한 두 파트 몰드를 사용하는데 있어서의 문제는 상기 몰드부와 코일을 형성하는 사각형 와이어 간의 본래부터의 접촉에 있다. 실제 이러한 접촉은 사각형 와이어의 절연에 찰상을 일으키거나 다른 결점을 발생시킨다. 또한 다른 코일 헤드 형성을 위한 두 파트 몰드는 다르게 장치되어야만 한다.

    따라서 본 발명의 목적은 사각형 와이어 코일의 헤드 형성장치를 제공하는 것에 있다.

    본 발명의 다른 목적들, 작용효과들 및 특징들은 첨부 도면을 참조하여 예로서만 주어지고, 제한적이지 않는 아래의 실시예의 설명으로부터 명확히 이해될 수 있다.

    보다 구체적으로, 본 발명에 따르면, 제1 및 제2 레그에 의해 분할되는 반-강성 와이어 코일의 제1 및 제2 헤드를 형성하기 위한 와이어 코일 헤드 형성장치를 제공한다.

    상기 와이어 코일의 헤드 형성장치는 상기 제1 및 제2 레그를 파지하기 위한 레그 지지체; 상기 제1 및 제2 레그가 상기 레그 지지체에 의해 파지동안, 상기 와이어 코일의 제1 및 제2 헤드 중 하나의 적어도 제1 부분과 접촉하고, 상기 제1 레그 지지체와 제1 상대 이동을 위하여 상기 레그 지지체에 장착되는 적어도 하나의 헤드 형성 부재; 및 이격 관계와 형성 관계 사이에서 상기 적어도 하나의 헤드 형성 부재와 적어도 상기 제1 및 제2 헤드 중 하나의 적어도 제1 부분을 이동시키는데 상기 제1 상대 이동을 일으키도록 상기 적어도 하나의 헤드 형성 부재와 상기 레그 지지체 중 하나에 결합하는 제1 엑추에이터를 포함한다.

    본 발명의 제2 관점에 따르면, 제1 및 제2 레그에 의해 분할되는 반-강성 와이어의 제1 및 제2 헤드를 형성하기 위한 와이어 코일의 헤드 형성장치로서, 상기 제1 및 제2 레그를 각각 수용하고 구속하기 위한 제1 및 제2 레그 파지 기구; 및 상기 제1 및 제2 레그 파지 기구 중 적어도 하나에 결합하여 그 제1 및 제2 레그 파지 기구 간을 상대 이동시켜 상기 제1 및 제2 헤드의 적어도 일부분에 제어된 변형을 일으키도록 하는 적어도 하나의 엑추에이터를 포함하며, 상기 제2 레그 파지 기구는 상대 이동가능하게 상기 제1 레그 파지 기구에 결합하는 와이어 코일의 헤드 형성장치를 제공한다.

    본 발명의 제3 관점에 따르면, 제1 및 제2 레그에 의해 분할되는 와이어 코일의 제1 및 제2 헤드를 형성하는 방법으로서, 상기 와이어 코일의 제1 및 제2 레그를 파지하고; 적어도 하나의 헤드 형성 부재를 제공하고; 이격 관계로부터 상기 적어도 하나의 헤드 형성부재가 상기 헤드의 적어도 일부분과 접촉하여 제어된 변형이 이루어지는 형성 관계로 상기 적어도 하나의 헤드 형상 부재와 상기 제1 및 제2 레그 중 적어도 하나를 상대 이동시키는 헤드 형성방법을 제공한다.

    본 발명의 다른 목적들, 작용효과들 및 특징들은 첨부 도면을 참조하여 예로서만 주어지고, 제한적이지 않는 다음의 예시적 실시예의 설명으로부터 명확히 이해될 수 있다.

    도 1은 소정의 헤드-형성 동작이 실행되지 전, 반-강성 사각형 와이어로 이 루어지는 코일의 사시도.

    도 2는 본 발명의 설명적 실시예에 따른 헤드 형성장치의 전방 사시도.

    도 3은 도 2의 헤드 형성장치의 후방 사시도.

    도 4는 도 2의 헤드 형성장치의 정면도.

    도 5는 도 2의 헤드 형성장치의 평면도.

    도 6은 도 2의 헤드 형성장치의 레그 지지체를 부분적으로 분해한 상부 사시도.

    도 7은 도 6의 레그 지지체의 저부 분해 사시도.

    도 8 내지 도 13은 도 2의 헤드 형성장치의 동작을 나타낸 도면.

    도 14는 헤드가 형성된 도 1의 코일의 사시도.

    개괄적으로 설명하면, 본 발명은 상대적으로 큰 사각형 와이어로 이루어지는 코일의 헤드를 형성하기 위한 헤드 형성장치에 관한 것이다. 상기 코일의 최종 제품은 전기 장치(미도시)의 고정자의 슬롯 내에 끼워 맞춰지도록 구성된다. 상기 헤드 형성장치는 미성형(unformed) 헤드를 구비하는 코일을 제공받고, 미성형 헤드에 제어된 변형을 가함으로써 적절히 형성되는 헤드를 형성하게 된다. 상기 와이어의 코일은 자체-지지(self-supporting)되도록 반-강성으로 이루어진다.

    첨부된 도면들에서 도 1은 직선 레그(16, 18)에 의하여 분할된 제1 헤드(12)와 제2 헤드(14)를 구비하는 다중 턴수의 코일을 나타낸 것이다. 상기 코일(10)의 헤드(12, 14)는 대체로 동일 평면상에 있고, 미성형된 것이다.

    첨부 도면들에서 도 2 내지 도 5를 참조하여 헤드 형성장치(20)를 설명한다. 다음의 설명에서 더욱 명확히 알 수 있듯이, 상기 헤드 형성장치(20)는 하나 또는 다수 턴수의 와이어를 갖는 와이어 코일을 제공받고 변형할 수 있다.

    상기 헤드 형성장치(20)는 레그 지지체를 포함하고, 상기 레그 지지체는 제1 및 제2 장착 어셈블리(24, 26)를 통해 프레임(22)에 각각 장착되는 제1 및 제2 레그 지지 기구(23, 25)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 레그 지지 기구(23, 25)는 각각 제1 및 제2 레그 수용 기구(38, 74) 및 각각 제1 레그 구속 부재(40) 및 제2 레그 구속 기구(76)를 포함한다.

    상기 제1 장착 어셈블리(24)는 고정부(27) 및 대응하는 슬라이딩 부재(30, 32)(도 4 참조)를 통해 상기 고정부(27)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 가동부(28)를 포함한다. 도 2로부터 더욱 명료히 알 수 있듯이, 상기 고정부(27)와 상기 가동부(28)의 이동은 프레임(22)에 장착되고, 상기 가동부(28)에 연결되는 피스톤(36)(도 4에서 점선)이 제공된 실린더(34)에 의하여 작동된다. 상기 고정부(27)에 대한 상기 가동부(28)의 이동 범위는 조절가능한 스토퍼부(37)에 의해 제한된다.

    더욱 명확히 설명하면, 상기 레그 지지체를 대칭하는 두 레그 지지 기구(23, 25)로 분할하고, 상기 가동부(28)를 고정부(27)에 슬라이딩 가능하게 장착함으로써 상기 대칭하는 두 지지 기구(23, 25)는 제1 방향을 따라 상대 이동할 수 있게 된다. 또한 아래에서 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 헤드 형성 부재의 이동 동안, 상기 와이어 코일 헤드(12, 14)의 통로를 따라 헤드 형성 부재를 위치 결정하는 것 은 와이어 코일 헤드에 제어된 변형을 적용하도록 한다.

    도 4는 상기 제1 어셈블리(24)의 가동부(28)에 고정 장착되는 제1 레그 수용 기구(38) 및 대응하는 슬라이딩 부재(42, 44)를 통해 상기 가동부(28)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 이동가능한 제1 레그 구속 기구(40)를 나타낸 것이다. 실린더(48)의 피스톤(46)은 상기 제1 레그 구속 부재(40)를 선택적으로 이동시키도록 상기 제1 레그 구속 부재(40)를 상기 가동부(28)에 상호 연결한다. 상기 제1 레그 구속 부재(40)는 초기 위치와 제1 레그(16)가 제1 레그 수용 기구(38)에서 이동하는 것을 방지하는 구속 위치 사이에서 왕복 이동하기 위하여 상기 가동부에 장착된다. 이하 상기 레그 수용 기구(38) 및 상기 레그 구속 부재(40)를 상세히 설명한다.

    첨부 도면들에서 도 3을 참조해 보면, 상기 제2 장착 어셈블리(26)는 대응하는 슬라이딩 부재(50, 52)를 통해 상기 프레임(22)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 지지 테이블(54)을 포함한다. 또한 피스톤(56)이 제공된 실린더(58)는 상기 프레임(22)에 대하여 상기 테이블(54)을 선택적으로 슬라이딩 이동시키기 위하여 상기 프레임(22)과 테이블(54)을 상호 연결한다. 첨부 도면들에서 도 4로부터 잘 알 수 있듯이, 조절가능한 두 스토퍼부(60, 62)는 테이블(54)의 진행을 제한한다. 이하에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 상기 테이블(54)의 슬라이딩 이동은 상기 대칭하는 두 레그 지지 기구(23, 25)가 제2 방향을 따라 상대 이동하도록 한다.

    상기 제2 레그 지지 기구(25)를 포함하는 피벗 서브-어셈블리(72)는 상기 테이블(54)에 피벗하게 장착되고, 이에 따라 상기 제1 및 제2 레그 지지 기구(23, 25) 간의 이동 범위를 연장시킨다. 보다 구체적으로, 상기 피벗 서브-어셈블리(72)는 두 개의 굴대받이(pillow block)(64, 66)에 의해 상기 테이블(54)에 고정되는 샤프트(68)를 통해 상기 테이블(54)에 장착된다. 상기 샤프트(68)는 피벗 축(70)을 형성한다.

    상기 제2 레그 수용 기구(74)는 상기 피벗 서브-어셈블리(72)에 고정 장착되고, 상기 이동가능한 제2 레그 구속 기구(76)는 대응하는 슬라이딩 부재(78, 80)를 통해 상기 피벗 서브-어셈블리(72)에 슬라이딩 가능하게 장착된다. 피스톤(84)이 제공된 실린더(82)는 상기 서브-어셈블리(72)에 대하여 상기 제2 레그 구속 기구(76)를 이동시킨다.

    도 3으로부터 보다 명확히 알 수 있듯이, 암(86)은 상기 샤프트(68)의 단부에 장착되고, 실린더(90)의 피스톤(88)에 연결되어 상기 암(86)은 테이블(54)에 상호 연결된다. 따라서, 상기 실린더(90)는 상기 샤프트(68)를 축(70)에 대하여 피벗 이동시킨다.

    컨트롤러(92)는 헤드 형성장치(20)의 여러 엑추에이터에 작동가능하게 연결되어 이 엑추에이터들을 제어한다. 또한 안전을 위하여 이격된 두 개의 스타트 버튼(94, 96)이 헤드 형성장치(20)를 시동하기 위하여 제공된다. 또한 비상 정지 버튼(98)도 제공된다.

    전술한 실린더 및 피스톤이 공압식 또는 유압식으로 이루어질 수 있음은 본 기술분야의 당업자에게 명백한 것이다. 또한 상기 헤드 형성장치(20)의 가동 부품들을 작동시키기 위하여 모터, 벨트 및 풀리 등을 포함하되 이에 한정되지 않지 않 으며, 다른 방식의 엑추에이터가 이용될 수 있다.

    도 6 및 도 7은 상기 제1 및 제2 레그 수용 기구(38, 74)의 코일 접촉부 및 상기 제1 및 제2 레그 구속 기구(40, 76)의 코일 접촉부를 보다 상세히 나타낸 것이다.

    상기 제1 레그 수용 기구(38)는 지지 플레이트(100)를 포함한다. 상기 지지 플레이트(100)에는 구멍(102) 및 작은 구멍(104)이 제공되며, 상기 구멍(102)은 상기 지지 플레이트(100)를 제1 어셈블리(24)에 고정하도록 설계된다.

    상기 코일(10)의 제1 레그(16)를 수용하도록 구성되고 사이징(sizing)된 한 쌍의 U자형 브라켓(106, 108)은 상기 작은 구멍(104)에 고정되는 파스너(미도시)를 통해 상기 지지 플레이트(100)에 장착된다. 상기 각 브라켓(106, 108)은 내벽(110)과 외벽(112)을 포함한다. 상기 내벽(110)과 외벽(112) 간의 간격은 상기 제1 레그(16)가 그 내부로 수용될 수 있도록 이루어진다.

    상기 브라켓의 개수는 상기 레그(16)의 길이 및/또는 브라켓의 폭에 따라 달라질 수 있다.

    상기 제1 장착 어셈블리(24)는 동일한 제1 및 제2 헤드 형성부재(114, 116)를 더 포함한다. 이하 설명의 간략화를 위하여 상기 제2 헤드 형성부재(116)에 대해서만 설명한다. 상기 제2 헤드 형성부재(116)는 파스너(미도시)를 통해 상기 지지 플레이트(100)에 장착되는 고정부(118) 및 장방형 구멍(122)에 고정되는 파스너(미도시)를 통해 상기 고정부(118)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 조절가능부(120)를 포함한다. 도 7로부터 보다 명확히 알 수 있듯이, 상기 조절가능부(120) 는 코일(10)의 헤드 중 하나의 헤드에 형태를 제공하는 라운드진 노즈부(nose)(124)를 포함한다. 일반적으로 공지된 바와 같이, 상기 장방형 구멍을 통한 상기 조절가능부의 고정은 상기 헤드(12 또는 14)에 대하여 상기 노즈부(124)의 위치를 조절하도록 한다. 또한 다른 조절 수단이 제공될 수도 있다. 물론 상기 헤드 형성부재(114, 116)는 상기 장착 플레이트(100)에 고정 장착될 수 있다.

    상기 제2 레그 수용 기구(74)는 상기 제1 레그 수용 기구(38)의 지지 플레이트(100)와 동일한 지지 플레이트(126)를 포함한다. 또한 상기 지지 플레이트(126)에는 상기 브라켓(106, 108)과 동일한 한 쌍의 U자형 브라켓(128, 130)이 장착되도록 제공된다.

    상기 제2 레그 수용 기구(74)는 상기 코일(10)의 제2 레그가 상기 U자형 브라켓(128, 130)으로 삽입될 경우, 상기 코일(10)의 헤드의 일부분들을 지지하도록 구성되고 사이징된 두 개의 헤드 지지체(132, 134)를 더 포함한다.

    상기 제1 레그 구속 기구(40)는 구멍(138)을 갖는 U자형 부재(136)를 포함하고, 상기 구멍(138)은 상기 U자형 부재(136)를 가동부(28)에 고정한다. 상기 U자형 부재(136)는 내벽(140)과 외벽(142)을 포함한다. 상기 외벽(142)은 상기 브라켓(106, 108)의 내벽(110)과 외벽(112) 사이의 삽입을 위한 간격보다 약간 작게 이루어지도록 사이징된다.

    이하의 헤드 형성장치(10)의 동작 설명을 통해 더욱 상세히 알 수 있듯이, 상기 U자형 부재(136)는 코일 헤드(12, 14)의 형성 동안, 상기 레그 수용 기구(38)로 상기 레그(16)의 이동을 선택적으로 구속함으로써 상기 코일(10)의 제1 레 그(16)의 역 이동을 방지한다. 상기 제1 레그 구속 기구(40)는 이러한 기능을 위하여 다른 적절한 형태로 구비될 수 있다. 예를 들면, 신축가능한 후크 부재들이 상기 U자형 브라켓(106 및/또는 108)에 제공될 수 있다.

    상기 제2 레그 구속 기구(76)는 상기한 제1 및 제2 레그 수용 기구(38, 74)의 지지 플레이트(100, 126)와 동일한 지지 플레이트(144)를 포함한다.

    도 7로부터 보다 명확히 알 수 있듯이, 상기 제2 레그 구속 기구(76)는 각 돌기(150, 152)를 각각 포함하는 동일한 제1 및 제2 돌출 부재(146, 148)를 포함하며, 상기 각 돌기(150, 152)는 상기 제2 레그 수용 기구의 U자형 브라켓(128, 130)의 내벽과 외벽 사이의 삽입을 위한 간격보다 약간 작게 이루어지도록 구성되고 사이징된다. 상기 돌출 부재(146, 148)는 파스너(미도시)를 통해 상기 지지 플레이트(144)에 장착된다. 아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 상기 돌출 부재(146, 148)는 코일 헤드(12, 14)의 형성 동안, 상기 레그 수용 기구(74)로 상기 레그(18)의 이동을 선택적으로 구속함으로써 상기 코일(10)의 제2 레그(18)의 역 이동을 방지한다.

    상기 제2 장착 어셈블리(26)는 제1 및 제2 헤드 형성부재(154, 156)를 더 포함한다. 상기 제1 헤드 형성부재(154)는 파스너(미도시)를 통해 상기 지지 플레이트(144)에 장착되는 고정부(158) 및 장방형 구멍(162)과 파스너(미도시)를 통해 상기 고정부(158)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 가동부(160)를 포함한다. 상기 제1 헤드 형성부재(154)는 상기 코일(10)의 헤드 중 하나의 헤드에 형태를 제공하는 라운드진 돌기(164)를 포함한다.

    유사하게 상기 제2 헤드 형성부재(156)는 파스너(미도시)를 통해 상기 지지 플레이트(144)에 장착되는 고정부(168) 및 장방형 구멍(172)과 파스너(미도시)를 통해 상기 고정부(168)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 가동부(170)를 포함한다. 상기 제2 헤드 형성부재(156)는 상기 코일(10)의 헤드 중 하나의 헤드에 형태를 제공하는 라운드진 노즈부(174)를 포함한다.

    본 기술분야의 당업자가 용이하게 이해할 수 있듯이, 상기 지지 플레이트(100, 126)의 복수의 균일한 간격의 구멍(104)은 상기한 부재들(106, 108, 114, 116, 128, 130, 132, 134, 146, 148, 156, 158)이 형성되는 코일의 치수에 따라서 제거가능하게 위치되게 한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이들 부재들은 예를 들면 용접에 의해 상기 지지 플레이트(100, 126, 144)에 영구히 고정된다.

    도 8 내지 도 12를 참조하여 헤드 형성장치(20)의 동작을 설명한다.

    개괄적으로 설명하면, 헤드 형성장치(20)의 동작은 코일(10)의 두 레그(16, 18)를 파지하고, 헤드를 변형하도록 레그와 접촉하기 위한 헤드 벤딩 형성부에 대하여 상기 레그(16, 18)를 이동시키는 것을 포함한다.

    도 8은 제1 및 제2 레그 수용 기구(38, 74)의 U자형 브라켓(108, 130)에 미성형 코일(10)이 삽입된 직후의 헤드 형성장치(20)를 나타낸 것이다. 이 상태에서 상기 제1 및 제2 레그 구속 기구(40, 76)는 제1 및 제2 레그(16, 18)가 제1 및 제2 레그 수용 기구(38, 74)에 각각 구속되지 않은 비 접촉 위치에 있음을 알 수 있다.

    다음으로, 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 레그 구속 기구(40)는 피스톤(46)의 작동하에서 하강된다(화살표 176 참조). 이러한 이동은 대응하는 슬라이 딩 부재(42, 44)를 통해 이루어질 수 있다. 상기 도면으로부터 알 수 있듯이, 상기 외벽(142)은 제1 레그 수용 기구(38)의 벽들(110, 112) 사이로 진행되고, 상기 제1 레그(16)와 접촉하여 상기 제1 레그 수용 기구(38)에 상기 제1 레그(16)를 유지시킨다.

    도 10은 헤드 형성의 다음 단계를 나타낸 것이다. 이 단계에서, 상기 제2 레그 구속 기구(76)는 피스톤(84)의 작동하에서 하강된다(화살표 178 참조). 이러한 이동은 대응하는 슬라이딩 부재(78, 80)를 통해 이루어진다. 이러한 작동은 중요한 두 결과를 갖는다. 첫째로, 상기 돌기(150, 152)(점선으로 돌기(152)만이 도시됨)은 U자형 브라켓(128, 130)(점선으로 브라켓(130)만이 도시됨)의 내벽과 외벽 사이로 들어가고, 이에 따라 상기 제2 레그 수용 기구(74)에 상기 제2 레그(18)를 유지시킨다. 둘째로, 도 9로부터 잘 알 수 있듯이 상기 돌기(150, 152)보다 낮게 돌출한 상기 제1 헤드 형성부재(154)의 라운드진 돌기(164)는 그 라운드진 돌기(164)의 형상에 따르도록 상기 헤드(12)의 제1 부분을 가압함으로써 상기 코일(10)의 제1 헤드(12)의 상기 제1 부분에 제어된 변형을 시작한다. 이러한 제어된 제1 변형은 상기 제2 레그 수용 기구(74)를 통해 상기 라운드진 돌기(164)와 상기 제1 헤드부의 상대 이동에 의해 이루어진다.

    도 11에 나타낸 다음 단계는 실린더의 피스톤(36)(도 4 참조)의 작동하에서 고정부(27)에 대하여 가동부(28)의 상방향 이동(화살표 180 참조)을 포함한다. 이러한 이동은 대응하는 슬라이딩 부재(30, 32)를 통해 이루어진다. 상기 가동부(28)의 슬라이딩 이동의 크기(화살표 182 참조)는 조절가능한 스토퍼(37)(도 4 참조)에 의하여 제한되는 것임을 알 수 있다. 이러한 가동부(28)의 상방향 이동은 코일(10)의 헤드(12, 14)의 변형을 더 제어한다. 실제 상기 레그(16, 18)는 수용 및 구속 어셈블리(38, 40, 74, 76) 사이에 견고하게 고정되기 때문에, 상기 제1 레그(16)의 화살표 180 방향으로의 이동은 제 1 및 제2 헤드 형성부재(114, 116)(도 11에서는 116만 나타냄)의 라운드진 노즈부(124)와 접촉함으로써 각 헤드(12, 14)의 제2 및 제3 부분을 변형시킨다. 상기 헤드(12, 14)의 제2 및 제3 제어된 변형은 라운드진 노즈부(124)와 상기 제2 및 제3 헤드부의 상대 이동에 의하여 이루어진다.

    도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 제2 어셈블리(26)는 상기 가동부(28)의 상방향 이동에 대하여 반작용한다. 보다 구체적으로, 샤프트(68)(도 3 참조)는 다음 단계를 준비하도록 피벗하고, 원하지 않는 변형을 방지하도록 자유로이 유지된다.

    도 12에서, 상기 제2 어셈블리(26)는 상기 샤프트(68)(도 3 참조)에 작용하는 실린더(90)의 피스톤(88)의 작동하에서 제1 어셈블리(24)에 대하여 피벗된다(화살표 184 참조). 상기 제2 어셈블리(26)의 이러한 피벗 작동은 상기 코일(10)의 헤드(12, 14)의 변형을 더 제어한다. 실제 상기 레그(16, 18)는 수용 및 구속 어셈블리(38, 40, 74, 76) 사이에 견고하게 고정되기 때문에, 이러한 피벗 동작은 상기 제1 및 제2 헤드 형성부(114, 116)(도 12에서는 116만 나타냄)의 라운드된 노즈부(124)와 더 접촉함으로써 헤드(12, 14)를 변형시키게 된다.

    도 13은 코일(10) 변형의 최종 단계를 나타낸 것이다. 이 최종 단계는 상기 제2 어셈블리(26)를 제1 어셈블리(24) 측으로 이동하는 것(화살표 186 참조)을 포함한다. 이러한 이동은 실린더(58)의 피스톤(56)(도 3 참조)에 의하여 실행된다. 상기 제2 어셈블리(26)의 슬라이딩 이동의 크기(화살표 188 참조)는 조절가능한 스토퍼(60)(도 4 참조)에 의하여 제한되는 것임을 알 수 있다. 도 13으로부터 알 수 있듯이, 화살표 186의 방향에 따른 이동은 도 14에 나타낸 최종 형태의 헤드(12, 14)로 형성되는 파형 형태에 따라 상기 헤드(12, 14)를 변형시킨다.

    상기 헤드 형성장치(20)로부터 코일(10)을 제거하기 위하여, 상기 레그 구속 기구(40, 76)는 그의 원위치로 복귀되고, 나머지 부재들은 도 13에 나타낸 바와 같은 위치에서 유지된다. 그런 다음, 상기 코일은 레그 수용 기구(38, 74)로부터 제거될 수 있다.

    상기 헤드 형성장치(20)의 여러 부재들의 이동의 거리 및 각도는 예로서만 나타낸 것이며, 컨트롤러(92)와 여러 조절가능한 스토퍼에 의하여 조절될 수 있다. 또한 상기 헤드 형성장치의 부재들은 보다 크거나 작은 코일의 요구에 따라 크기가 조정될 수 있다.

    상기 헤드 형성 부재들은 헤드(12, 14)가 다른 형태로 주어질 수 있도록 도면에 나타낸 것 이외의 다른 형태 및 구성으로 이루어질 수 있다. 또한 상기 헤드(12, 14)의 다른 부분들을 위하여 다른 헤드 형성 부재들이 이용될 수 있다.

    상기 제1 및 제2 레그 지지 기구(23, 25)를 통해 상기 헤드 형성 부재들(114, 116, 154, 156)과 상기 헤드(12, 14) 사이에 다른 또는 추가적인 상대 이동이 이루어지도록 상기 헤드 형성장치(20)를 변경하는 것은 본 기술분야의 당업자에게 명확한 것임을 알 수 있다.

    상기 제1 및 제2 레그 지지체(23, 25)는 레그(16, 18)를 수용하고 구속하도 록 설명한 형태 이외의 다른 형태로 이루어질 수 있다.

    상기 헤드 형성장치(20)의 몇몇 부재들은 파스너를 이용하여 고정되는 것으로 설명하고 있지만, 예를 들면 용접, 클리핑(clipping) 등을 포함하는 다른 고정 수단이 이용될 수 있다.

    본 발명에 따른 반-강성 와이어 코일의 헤드를 형성하기 위한 장치는 사각형 와이어에 한정되는 것은 아니며, 두 평행한 면을 갖고 특징되는 단면을 구비하는 어떠한 와이어로부터 형성된 반-강성 와이어의 헤드를 형성하는데 이용될 수 있다.

    상기에서는 설명된 실시예의 통해 본 발명을 설명하고 있지만, 첨부된 청구범위에서 정의하고 있는 바와 같이 본 발명의 사상과 본질을 벗어나지 않는 범위에서 변경될 수 있다.

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