KR100432443B1 - 칩 소자 와인딩 머신의 권선 접합수단 - Google Patents

Abstract

본 발명은 칩 소자(Chip element)에 권선을 수행한 다음 상기 권선의 시종(始終)선단을 소재의 단자부와 접합하기 위한 칩 소자 와인딩 머신의 권선 접합수단에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 칩 인덕터 와인딩(Chip Inductor Coil Winding M/C)작업후에 소재(칩 코어)에 권취되어진 코일(wire)이 풀어지지 않도록 그 시종(始終)단부를 가열 융착시키는 권선 접합수단의 발열부를 개선한 것이다.

본 발명은 권선 융착작업시에 접합부위의 전기적 안정성 및 기구적 안정성을 확보하고 작업 및 생산성 향상을 도모하고자, 소재에 권선을 수행하는 칩 소자의 와인딩 머신에 있어서, 소재에 코일의 권선이 완료되면 코일의 시종(始終)단부를 단자와 접합시키는 권선 접합수단의 발열부를 세라믹 히터로 대체하여 코일을 가열 융착시킴도록 구성됨을 특징으로 한다.

이처럼 본 발명의 세라믹 히터는 작업시 상시 가열된 상태를 유지하고 있어 반복피로 수명은 반영구적일 뿐만 아니라, 기구적 내충격성도 우수하고, 내마모성 또한 매우 우수하다는 이점이 있다.

Description

칩 소자 와인딩 머신의 권선 접합수단{Wire welding apparatus in a chip element coil winding machine}

본 발명은 칩 소자(Chip element)에 권선을 수행한 다음 상기 권선의 시종(始終)선단을 소재의 단자부와 접합하기 위한 칩 소자 와인딩 머신의 권선 접합수단에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소재의 양쪽에 설치되는 전극에 코일(wire)의 가열 융착시키는 권선 접합수단의 열압착부를 개선하여 코일과 단자간의 결속에 따른 접합 불량을 감소시킬 수 있는 칩 인덕터 와인딩 머신(Chip Inductor Coil Winding M/C)의 권선 접합수단을 제공함에 있는 것이다.

최근 전자기기의 소형화 및 고주파 변화에 따라 표면에 장착되는 부품도 경박단소화(輕薄短小化)되는 추세에 있다.

그런 반면에 디지탈 통신의 발전으로 인해 사용 주파수가 점차 고주파 영역으로 확대되고 있기 때문에 전자기파 환경의 열화도 더욱 심화되고 있는 실정이다.

특히, 수백㎒ ∼ 수십㎓ 정도의 고주파 영역에서의 전자파 잡음은 통신의 혼란 및 장애를 초래하여 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 그 대표적인 예로서 인덕터를 들 수 있다.

인덕터는 크게 권선형과 적층형의 두가지로 분류되며, 각각의 부품의 적용범위 뿐만 아니라 그 제조방법 또한 상이하다.

권선형 인덕터는 다양한 형태로 구성될 수 있으나 일반적으로는, 도 1에서와 같이 소재에 직경 0.1 mm이하의 코일이 권선되는 입방체의 형태를 이루며, 그 일면에는 칩 전극이 권선부의 양단부에 서로 대향되게 설치되거나, 원형의 권선을 위한 cone의 양단에 전극을 설치할 수있도록 구성되며 그 반대쪽은 수지(40)로 몰딩된다.

상기 칩 인덕터의 통상적인 제조공정에 대해 살펴본다면, 먼저 장비에 의해 공급되어진 코어가 지그에 장착된 다음, 와인딩 유니트에 의해 코일이 감겨지고, 권선의 시종(始終) 선단을 용접에 의해 접합한 다음, 자투리 코일을 절단함으로써, 완제품 생산의 공정이 연속적 또는 반자동으로 수행하도록 구성된다.

상기한 작업 공정에 있어 종래에는 소재의 전극(단자)에 코일을 접합하는 권선 접합수단의 발열부를 Mo, W를 소재로 한 전극(spot weld)을 사용하여 작업시에만 전류가 통전되는 순간 저항 발열체에 의해 순간 가열 융착시키도록 되어 있다.

이처럼 종래에는 순간 고온의 형태로 발열되어지는 발열부(50)를 코일(20)에 압착시키는 방법을 통해 융착시킴으로써 융착작업시 주변 소재와 열적 불균형 심화를 초래하여 청렬 취성을 일으키는 원인이 되기도 하였다.

또한 종래에는 순간 고온을 이용하므로써, 전극 소재에 피로가 누적되어 수명이 단축되기 쉽고 기구적 내충격성에 취약한 문제점이 있을 뿐 만 아니라, 고주파 전극을 이용한 권선 접합수단은 저운전율, 고생산 비용이 소요되는 등의 문제점을 안고 있었다.

이에 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 칩 인덕터 와인딩 머신에 있어 소재의 코일을 융착시키는 권선 접합수단을 장비 운전중에는 항상 가열된 상태를 유지하는 세라믹 히터(ceramic heater)로 변경하여 융착 불량률을 줄일 뿐만 아니라, 생산효율을 향상시키고 생산원가를 절감하도록 하는데에 그 목적이 있는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는, 칩소자(chip element)에 권선된 코일의 시종(始終)단부를 칩소자의 단자와 접합하기위한 권선 접합수단의 가열부를 일정한 온도를 유지하는 세라믹 히터로 대체하여 상기 가열부에 의해 코일과 전극을 가열 융착시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 칩 소자(Chip element)의 예시도,

도 2는 종래 권선 접합수단의 구성을 나타낸 예시도,

도 3은 본 발명에 따른 권선 접합수단의 개략적인 구성을 나타낸 예시도,

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 소재 20 : 코일

30 : 전극 40 : 수지

50 : 고주파전극 발열부 60: 세라믹히터 발열부

70: 스프링 90: 지지대

본 발명에서 칩소자(chip element)에 권선을 행하고, 그 시종(始終)단부를 칩소자의 양 단자에 접합한 다음, 여분의 코일을 절단하는 생산공정에 있어서는 종래의 방식과 동일하다.

다만, 본 발명에서는 코일(2)의 단부를 칩소자의 전극(30)에 접합시키는 권선 접합수단의 히터 발열부(60)를 세라믹 히터로 구성하여 작업시 일정한 온도로 상시 가열된 상태를 유지하며 융착부위를 가열 융착시키도록 구성됨을 달리하고 있는 것이다.

상기 세라믹 히터 발열부(60)에는 이들을 제어하는 가압력조절부와 전열량조정부가 구비되어 있다.

상기 권선 접합수단의 발열부(60)는 용융점과 비등점의 차이를 이용해서 결합 피조물 조직간을 순간적으로 결속시키는데 아주 유용한 것으로, 히터의 재질로서는 W 또는 Ti이 이용되며, 그 외부는 열전도성이 우수한 특성을 가진 세라믹 소재를 이용하여 기구적인 형상을 구성하고 있다.

미설명부호 70은 스프링, 80은 조정나사를 의미하고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은 칩 인덕터 와인딩 머신 권회장치에 의해 소재(10)에 코일(20)의 권선이 종료되면, 세라믹 히터 발열부(60)가 소재(10)쪽으로 하강하여, 소재(10) 상면에서 권선부에 감겨진 코일(선재)(20)의 양 단부를 전극(30)위에서 가압함에 따라, 소재를 둘러싼 피복(에나멜)이 고온에 의해 용융 박리(剝離)되면서, 소재 각 단부의 심재가 각 칩 전극에 확실한 열융착이 이루어질 수 있게 된다.

이처럼 본 발명의 세라믹 히터를 이용한 권선 접합수단의 발열부는 설치 공간의 점유율이 낮으며, 생산량 및 작업 완료 속도 면에 있어서도 월등히 유리한 면을 지닌다. 즉, 머리카락보다도 가는 0.1mm 이하의 미세한 와이어의 투입으로부터 권선, 융착 및 검사에 이르는 모든 생산 공정을 자동화 라인으로 구축하는데 어려움이 없으므로 생산성이 향상된다.

본 발명은 전체 자동화 라인 설계상의 구조적인 단순함 뿐 만 아니라, 구매자 측의 사양에 의해 개발되어지는 융착 기술의 축적 및 확충 등의 파급 효과가 적지 않을 것으로 기대된다.

또한 코어에 권선된 코일이 권선 접합수단을 거치게 되면 상시 가열된 고온의 열에 의해 코일의 동선피복(에나멜)의 산화/방출이 원할하게 진행되어 용접부위에 불필요한 잔유물이 생기지 않게되어 용접 품질도 일정하게 유지될 수 있으므로 생산관리의 최적화가 가능한 것이다.

본발명에 따른 세라믹 히터 발열부(60)는 장비 운전도중에 지속적인 가열상태이므로 장기간 사용하더라도 누적된 온도변화로 인한 피로현상이 전혀 발생되지 않을 뿐만 아니라, 기구적인 내충격성 및 내마모성도 크게 향상된다.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 발명은, 작업시 상시 가열된 형태를 갖는세라믹 히터를 칩 인덕터 제조장비에 적용하므로써 종래와 같이 순간 전류에 의한 압접방식을 이용시 소재와 열적 불균형 심화에 따른 청렬취성을 해소할 수 있게 되어 코일 결속에 따른 불량률이 감소 되는 이점이 있는 것이다.

또한, 본 발명의 세라믹 히터는 작업시 상시 가열된 상태를 유지하고 있어 반복피로 수명은 반영구적일 뿐만 아니라, 기구적 내충격성도 우수하고, 내마모성 또한 매우 우수하다는 등의 작용 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 칩 소자(Chip element)에 권선되어진 코일(20)의 시종(始終)단부를 칩소자의 전극(30) 상부와 접합하기위한 칩 소자 와인딩 머신의 권선 접합수단에 있어서, 코일(20)의 권선이 완료된 후 상기 코일(20)의 양 단부를 소재(10)의 전극(30)과 접합시키는 권선 접합수단의 발열부(60)를 세라믹 히터로 구성하는 것을 특징으로 하는 칩 소자 와인딩 머신의 권선 접합수단.
2. 제1항에 있어서, 상기 발열부(60)는 작업중에는 항상 일정한 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 칩 소자 와인딩 머신의 권선 접합수단.
3. 제1항에 있어서, 상기 발열부(60)의 히터는 W 또는 Ti 으로 구성됨을 특징으로 하는 칩 소자 와인딩 머신의 권선 접합수단.