KR100515119B1 - 모터의 고정자 조립체 - Google Patents
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Abstract
고정자 조립체는 상부 및 하부 극판(110, 120) 또는 실리콘 강판(40)으로 구성되고, 각각은 복수의 반경방향 극편(112, 122, 42)을 갖는다. 각 반경방향 극편(112, 122, 42)은 길이향향에 평행한 방향을 따라 연장된 자기 극면(113, 123, 44)을 포함한다. 각 상부 극판(110), 각 하부 극판(120) 또는 각 실리콘 강판(40)의 자기 극면(113, 123, 44)은 동일 또는 다른 길이를 갖는다. 선택적으로, 자기 극면(113, 123, 44)은 서로 겹쳐지거나 서로 겹쳐지지 않는다. 자기 극면(113, 123, 44)에 의해 형성된 전체 자기 극면(114, 124, 45)은 계단 형식의 구조 또는 기울어진 측면을 나타내기 위해 배열된다.
Description
본 발명은 모터의 고정자 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개선된 자기 전도효과를 갖는 고정자(stator)에 관한 것으로, 이로서 회전의 사역대(dead corner)을 피하고 토오크를 증가시킬 수 있다.
도 11 및 도 12는 상부 극판(92), 보빈(93)과 그 둘레에 설치된 하부 극판(94)을 갖는 축 튜브(91)으로 구성된 종래의 고정자를 도시한다. 측벽(95)은 상부 극판(92)의 원주부분으로부터 외곽으로 돌출되고, 상부 극판(92)의 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된다. 비슷하게, 측벽(96)은 하부 극판(94)의 원주부분으로부터 외곽으로 돌출되고, 하부 극판(94)의 길이 방향에 평행한 방향을 따라 연장된다. 따라서, 측벽(95, 96)은 회전자상의 영구 링 자석에 의해 보다 큰 자기 전도 영역을 제공한다. 그러나, 유도영역이 증가하더라도 각 상부 극판(92)과 하부 극판(94)의 부분적 두께가 증가되지 않기 때문에, 상부극판(92)과 하부극판(94)은 동일한 두께의 실리콘 강판을 구부림으로써 형성된다. 그 결과, 자기 전도 효과는 불량하고, 회전 토오크는 불충분하며, 회전은 불안정하고, 부동(floating) 회전이 일어나곤 한다.
본 발명의 주된 목적은 자기 전도 효과를 개선한 고정자 조립체를 제공함으로써 회전 토오크를 증가시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 회전의 사역대(dead corner)이 없는 고정자 조립체를 제공함으로써 회전자의 용이한 기동이 가능하도록 하는 것이다.
본 발명에 따른 고정자는 상부 및 하부 극판 또는 각각이 복수의 반경방향 극편을 갖는 실리콘 강판으로 구성된다. 각각의 반경방향 극편은 길이방향에 평행한 방향을 따라 연장된 자기 극면(magnetic pole face)을 포함한다. 각 상부 극판, 하부극판 또는 각 실리콘 강판의 자기 극면들은 동일하거나 서로 다른 길이를 갖는다. 선택적으로, 자기 극면은 서로 겹치거나 또는 서로 겹치지 않는다. 자기 극면에 의해 형성된 전체 자기 극면은 계단식 구조 또는 경사진 측면을 나타내도록 배열된다.
본 발명의 다른 목적들, 특정한 장점들, 및 신규한 특징들은 첨부된 도면과 결합되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예에 의해 더욱 분명해 질 것이다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1 및 도 2에 관하여, 본 발명에 따른 고정자 조립체의 제 1 실시예는 일반적으로 보빈(10), 상부 극판 조립체(11)와 하부 극판 조립체(12)를 포함한다.
보빈(10)은 모든 종류의 D.C.(직류) 브러쉬리스 모터 및 방열팬을 위한 어떠한 종래의 보빈도 될 수 있다. 보빈(10)은 그 둘레에 감겨진 축 권선(101), 축 튜브(103)가 상부 및 하부 극판 조립체(11, 12)를 고정하도록 연장된 중심홀(102)을 포함한다.
상부 극판 조립체(11)는 상호 적층된 적어도 두개의 상부 극판(110)으로 구성된다.각 상부 극판(110)은 축 튜브(103)가 연장되어 지나가는 관통공(111)을 포함한다. 따라서, 상부 극판(110)은 보빈(10)의 측면에 설치된다. 각 상부극판(110)은 복수의 반경방향 극편(112)을 더 포함한다. 각 반경방향 극편(112)은 상부 극판(110)의 길이방향에 대해 평행한 방향을 따라 연장된 자기 극면(113)을 갖는다. 자기 극면(113)의 폭은 반경방향 극편(112)의 폭보다 작다. 정열된 반경방향 극편(112) 상의 자기 극면(113)은 도 2와 같이 다른 길이를 갖고, 서로 겹치지 않는다. 그리고, 상부 극판 조립체(11)의 전체 상부 자기 극면(114)은 도 2에 도시된 바와 같이 계단식 바닥을 갖는다.
비슷하게, 하부 극판 조립체(12)는 상호 적층된 적어도 두개의 하부 극판(120)으로 구성된다. 각 하부 극판(120)은 축 튜브(103)가 연장되어 지나가는 관통공(121)을 포함한다. 따라서, 하부 극판(120)은 보빈(10)의 다른쪽 측면에 설치된다. 각 하부극판(120)은 복수의 반경방향 극편(122)을 더 포함한다. 각 반경방향 극편(122)은 하부 극판(120)의 길이방향에 대해 평행한 방향을 따라 연장된 자기 극면(123)을 갖는다. 자기 극면(123)의 폭은 반경방향 극편(122)의 폭보다 작다. 정열된 반경방향 극편 상의 자기 극면(123)은 다른 길이를 갖고, 서로 겹치지 않는다. 그리고, 하부 극판 조립체(12)의 전체 하부 자기 극면(124)은 계단식 상면을 갖는다.
도 2를 참조하면, 조립체에서, 상부 극판 조립체(11)와 하부 극판 조립체(12)는 각각 보빈(10)의 중심홀(102)을 통해 연장 관통되는 축 튜브(103)에 의해 보빈(10)의 상부 및 하부 측면에 설치된다. 축 튜브(103) 및 상부 및 하부 극판 조립체(11, 12)는 자기 전도의 경로를 형성한다. 각각의 상부 극판 조립체(11) 및 하부 극판 조립체(12)는 적층된 복수의 극판으로 구성되고, 보다 큰 자속이 상부 및 하부 극판 조립체(11, 12) 및 축 튜브(103) 사이에서 얻어진다. 상부 및 하부 극판 조립체(11, 12) 및 회전자의 영구자석은 더욱 큰 유도 영역을 갖게 되고, 이로써 회전자는 더 큰 회전 토오크를 갖는다. 덧붙여, 전체 상부 자석 극면(114)의 바닥과 전체 하부 자석 극면(124)의 상면은 자기 극면(113, 123)의 서로 다른 길이의 결과로 계단 형식이고, 상부 극판 조립체(11)의 전체 상부 극면(114)과 하부 극판 조립체(12)의 전체 하부 극면(124)은 불균일한 자속을 형성하여 회전자의 영구자석으로 불균일한 유도를 갖는다. 따라서, 회전자는 회전의 사역대(Dead corner)가 없고, 회전자는 회전자의 영구 링 자석이 상부 및 하부 극판 조립체(11, 12)와 함께 유도를 일으킬 때, 쉽게 회전을 시작한다.
도 3은 본 발명에 따른 고정자 조립체의 제 2 실시예를 나타내고, 고정자 조립체는 보빈(20), 상부 극판 조립체(21)와 하부 극판 조립체(22)를 포함한다.
보빈(20)은 모든 종류의 D.C.(직류) 브러쉬리스 모터 및 방열팬을 위한 어떠한 종래의 보빈도 될 수 있다. 보빈(20)은 그 둘레에 감겨진 축 권선(201), 축 튜브(203)가 상부 및 하부 극판 조립체(21, 22)를 고정하도록 연장된 중심홀(202)을 포함한다.
이 실시예에서, 상부 극판 조립체(21)는 상호 적층된 적어도 세개의 상부 극판(210)으로 구성된다. 각 상부 극판(210)은 축 튜브(203)가 연장되어 지나가는 관통공(211)을 포함한다. 따라서, 상부 극판(210)은 보빈(20)의 일측면에 설치된다. 각 상부극판(210)은 복수의 반경방향 극편(212)을 더 포함한다. 각 반경방향 극편(212)은 상부 극판(210)의 길이방향에 대해 평행한 방향을 따라 연장된 자기 극면(213)을 갖는다. 자기 극면(213)의 폭은 반경방향 극편(212)의 폭보다 작다. 정열된 반경방향 극편(212) 상의 자기 극면(213)은 도 4와 같이 나란히 위치한다(즉, 서로 겹치지 않음). 그리고, 상부 극판(210)상의 각 자기 극면(213)의 바닥은 기울어져 있다. 정열된 반경방향 극편(212)상에서 자기 극면(213)의 바닥은 정열되어 있어서 상부 극판 조립체(21)의 전체 상부 자기 극면(214)은 도 4에 도시된 바와 같이 경사진 바닥을 갖는다. 즉, 자기 극면(213)의 길이는 점진적으로 증가하거나 감소한다.
비슷하게, 하부 극판 조립체(22)는 상호 적층된 적어도 세개의 하부 극판(220)으로 구성된다. 각 하부 극판(220)은 축 튜브(203)가 연장되어 지나가는 관통공(221)을 포함한다. 따라서, 하부 극판(220)은 보빈(20)의 다른 쪽 측면에 설치된다. 각 하부극판(220)은 복수의 반경방향 극편(222)을 더 포함한다. 각 반경방향 극편(222)은 하부 극판(220)의 길이방향에 대해 평행한 방향을 따라 연장된 자기 극면(223)을 갖는다. 자기 극면(223)의 폭은 반경방향 극편(222)의 폭보다 작다. 정열된 반경방향 극편(222) 상의 자기 극면(223)은 나란히 위치한다(즉, 서로 겹치지 않음). 그리고, 하부 극판(220)상의 각 자기 극면(223)의 상면은 기울어져 있다. 정열된 반경방향 극편(222)상에서 자기 극면(223)의 상면은 정열되어 있어서 상부 극판 조립체(21)의 전체 하부 자기 극면(224)은 경사진 상면을 갖는다(도 4 참조). 즉, 자기 극면(223)의 길이는 점진적으로 증가하거나 감소한다.
도 4를 참조하면, 조립체에서, 상부 극판 조립체(21)와 하부 극판 조립체(22)는 각각 보빈(20)의 중심홀(202)을 통해 연장 관통되는 축 튜브(203)에 의해 보빈(20)의 상부 및 하부 측면에 설치된다. 축 튜브(203) 및 상부 및 하부 극판 조립체(21, 22)는 자기 전도의 경로를 형성한다. 각각의 상부 극판 조립체(21) 및 하부 극판 조립체(22)는 적층된 복수의 극판(210, 220)으로 구성되고, 보다 큰 자속이 상부 및 하부 극판 조립체(21, 22) 및 축 튜브(203) 사이에서 얻어진다. 상부 및 하부 극판 조립체(21, 22) 및 회전자의 영구자석은 더욱 큰 유도 영역을 갖게 되고, 이로써 회전자는 더 큰 회전 토오크를 갖는다. 덧붙여, 전체 상부 자석 극면(214)의 바닥과 전체 하부 자석 극면(224)의 상면은 경사져 있으므로, 상부 극판 조립체(21)의 전체 상부 극면(214)과 하부 극판 조립체(22)의 전체 하부 극면(224)은 불균일한 자속을 형성하여 회전자의 영구자석으로 불균일한 유도를 갖는다. 따라서, 회전자는 회전의 사역대(Dead corner)가 없고, 회전자는 회전자의 영구 링 자석이 상부 및 하부 극판 조립체(21, 22)와 함께 유도를 일으킬 때, 쉽게 회전을 시작한다.
도 5는 본 발명에 따른 고정자 조립체의 제 3 실시예를 나타내고, 고정자 조립체는 보빈(30), 상부 극판 조립체(31)와 하부 극판 조립체(32)를 포함한다.
보빈(30)은 모든 종류의 D.C.(직류) 브러쉬리스 모터 및 방열팬을 위한 어떠한 종래의 보빈도 될 수 있다. 보빈(30)은 그 둘레에 감겨진 축 권선(301), 축 튜브(303)가 상부 및 하부 극판 조립체(31, 32)를 고정하도록 연장된 중심홀(302)을 포함한다.
상부 극판 조립체(31)는 상호 적층된 적어도 두 개의 상부 극판(310)으로 구성된다. 각 상부 극판(310)은 축 튜브(303)가 연장되어 지나가는 관통공(311)을 포함한다. 따라서, 상부 극판(310)은 보빈(30)의 일측면에 설치된다. 각 상부극판(310)은 복수의 반경방향 극편(312)을 더 포함한다. 각 반경방향 극편(312)은 상부 극판(310)의 길이방향에 대해 평행한 방향을 따라 연장된 자기 극면(313)을 갖는다. 자기 극면(313)의 폭은 반경방향 극편(312)의 폭보다 작다. 정열된 반경방향 극편(312) 상의 자기 극면(313)은 도 6과 같이 서로 겹쳐진다. 상부 극판(310)의 정열된 반경방향 극편(312)의 자기 극면(313)의 바닥은 같거나 다른 길이를 갖거나 경사진 바닥을 갖는다. 정열된 반경방향 극편(312)의 자기 극면(313)의 바닥은 전체 상부 자기 극면(314)에 대해 계단 형식 또는 경사진 바닥을 형성하기 위하여 정열되어 있다. 선택적으로, 전체 상부 자기 극면(314)의 표면은 계단과 같다.
비슷하게, 하부 극판 조립체(32)는 상호 적층된 적어도 두 개의 하부 극판(320)으로 구성된다. 각 하부 극판(320)은 축 튜브(303)가 연장되어 지나가는 관통공(321)을 포함한다. 따라서, 하부 극판(320)은 보빈(30)의 다른 쪽 측면에 설치된다. 각 하부극판(320)은 복수의 반경방향 극편(322)을 더 포함한다. 각 반경방향 극편(322)은 하부 극판(320)의 길이방향에 대해 평행한 방향을 따라 연장된 자기 극면(323)을 갖는다. 자기 극면(323)의 폭은 반경방향 극편(322)의 폭보다 작다. 정열된 반경방향 극편(322) 상의 자기 극면(323)은 서로 겹쳐진다. 하부 극판(320)의 정열된 반경방향 극편(322)의 자기 극면(323)의 바닥은 같거나 다른 길이를 갖거나 경사진 상면을 갖는다. 자기 극면(323)의 상면은 전체 하부 자기 극면(324)에 대해 계단 형식 또는 경사진 상면을 형성하기 위하여 정열되어 있다. 선택적으로, 전체 하부 자기 극면(324)의 표면은 계단과 같다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 조립체에서, 상부 극판 조립체(31)와 하부 극판 조립체(32)는 각각 보빈(30)의 중심홀(302)을 통해 연장 관통되는 축 튜브(303)에 의해 보빈(30)의 상부 및 하부 측면에 설치된다. 축 튜브(303) 및 상부 및 하부 극판 조립체(31, 32)는 자기 전도의 경로를 형성한다. 각각의 상부 극판 조립체(31) 및 하부 극판 조립체(32)는 적층된 복수의 극판(310, 320)으로 구성되고, 보다 큰 자속이 상부 및 하부 극판 조립체(31, 32) 및 축 튜브(303) 사이에서 얻어진다. 상부 및 하부 극판 조립체(31, 32) 및 회전자의 영구자석은 더욱 큰 유도 영역을 갖게 되고, 이로써 회전자는 더 큰 회전 토오크를 갖는다. 덧붙여, 자석 극면(313, 323)은 서로 겹쳐져 있거나 또는 상부 및 하부 극판(310, 320)의 자기 극면(313, 323)은 동일 또는 다른 길이거나 경사진 바닥 또는 상부면을 갖기 때문에, 상부 극판 조립체(31)의 상부 극면(314)과 하부 극판 조립체(32)의 하부 극면(324)은 불균일한 자속을 형성하고 따라서 회전자의 영구자석으로 불균일한 유도를 갖는다. 따라서, 회전자는 회전의 사역대(Dead corner)가 없고, 회전자는 회전자의 영구 링 자석이 상부 및 하부 극판 조립체(31, 32)와 함께 유도를 일으킬 때, 쉽게 회전을 시작한다.
도 8은 반경방향 권선 타입의 본 발명에 따른 고정자 조립체의 제 4 실시예를 나타낸다. 고정자 조립체(4)는 축 튜브(미도시)가 관통 연장되는 공통 중심홀(41)을 갖는 복수의 적층된 실리콘 강판(40)을 구성한다. 회전자(미도시)의 축(미도시)은 축 튜브내에서 회전 가능하게 수용된다. 각 실리콘 강판(40)은 각각이 그 둘레에 감긴 권선(43)을 갖는 복수의 반경방향 극편(42)을 포함한다. 복수의 자기 극면(44)은 각 극편(42)의 원심 단부로부터 돌출되고, 중심홀(41)의 길이방향에 평행한 방향을 따라 연장된다. 각각의 자기 극면(44)은 각 반경방향 극편(42)의 원심단부(421)의 폭 보다 작은 폭을 갖는다. 추가로, 각 반경방향 극편(42)상의 자기 극면(44)은 서로 겹치거나 서로 겹치지 않는다. 각 반경방향 극편(42) 상의 자기 극면(44)은 동일 또는 다른 길이를 가질 수 있다(도 9 참조). 물론, 각 반경방향 극편(42) 상의 자기 극면(44)은 경사진 면을 나타내기 위하여 배열될 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 고정자 조립체(4)가 복수의 적층된 실리콘 강판(40)으로 구성된 실시예에서, 자기 극면(45)의 전체 면적은 실리콘 강판(40)의 수가 줄더라도 변하지 않고 남아 있거나 심지어 늘어난다. 따라서, 회전자의 고정자 조립체(4) 및 영구자석은 그들 사이에 더 큰 유도 영역을 갖고, 이로써 회전자에 커다란 회전 토오크를 제공한다. 덧붙여, 각 실리콘 강판(40)의 자기 극면(44)은 서로 겹쳐지도록 배열될 수 있거나 다른 길이를 갖거나 또는 경사진 면을 나타내도록 배열될 수 있기 때문에, 고정자 조립체(4)의 전체 자기 극면(45)은 불균일한 자속을 형성하여 회전자의 영구자석으로 불균일한 유도를 갖는다. 따라서, 회전자는 쉽게 회전할 수 있다. 따라서, 회전자의 영구 링 자석이 고정자와 유도를 일으킬 때, 회전자는 기동될 수 있고 따라서 쉽게 회전한다.
상기 설명에 따르면, 축선 방향 권선 타입의 본 발명에 따른 고정자 조립체는 복수의 상부 극판으로 구성된 상부 극판 조립체, 복수의 하부 극판으로 구성된 하부 극판 조립체 및 보빈으로 구성된다. 자기 유도의 보다 큰 경로는 상부 및 하부 극판 조립체와 보빈 사이에서 제공된다. 덧붙여, 상부 및 하부 극판 조립체의 자기 극면의 면적은 회전자에게 더 큰 회전 토오크를 제공하기 위해 증가된다. 더욱이, 상부 및 하부 극판 조립체의 자기 극면은 서로 겹쳐질 수 있거나 동일 또는 다른 길이를 갖거나 경사진 측면을 나타내도록 배열될 수 있고, 상부 및 하부 극판 조립체의 전체 자기 극면은 불균일한 자속을 형성하여 회전자의 영구자석으로 불균일한 유도를 갖는다. 따라서, 회전자는 쉽게 기동될 수 있다. 따라서, 회전자의 영구 링 자석이 고정자와 유도를 일으킬 때, 회전자는 기동될 수 있고 따라서 쉽게 회전한다.
반경 방향 권선 타입의 본 발명에 따른 고정자 조립체는 복수의 적층된 실리콘 강판으로 구성된다. 자기 극면의 전체 면적은 실리콘 강판의 수가 줄더라도 변하지 않고 남아 있거나 심지어 늘어난다. 따라서, 고정자 및 회전자의 영구자석은 그들 사이에 더 큰 유도 영역을 갖고, 이로써 회전자에 커다란 회전 토오크를 제공한다. 덧붙여, 각 실리콘 강판의 자기 극면은 서로 겹쳐지도록 배열될 수 있거나 다른 길이를 갖거나 또는 경사진 측면을 나타내도록 배열될 수 있기 때문에, 고정자의 전체 자기 극면은 불균일한 자속을 형성하여 회전자의 영구자석으로 불균일한 유도를 갖는다. 따라서, 회전자는 쉽게 회전할 수 있다. 따라서, 회전자의 영구 링 자석이 고정자와 유도를 일으킬 때, 회전자는 기동될 수 있고 따라서 쉽게 회전한다.
비록 발명이 앞서 설명한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌으나, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 많은 다른 가능한 수정과 변화가 이루어질 수 있다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 발명의 진정한 범위내에 속하는 이러한 수정과 변화를 포함할 것이라고 기대한다.
도 1은 본 발명에 따른 고정자 조립체의 제 1 실시예의 분해 사시도,
도 2는 도 1에서 위치 고정자의 종방향 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 고정자 조립체의 제 2 실시예의 분해 사시도,
도 4는 도 3에서 위치 고정자의 종방향 단면도,
도 5은 본 발명에 따른 고정자 조립체의 제 3 실시예의 분해 사시도,
도 6는 도 5에서 고정자 조립체의 종방향 단면도,
도 7은 도 6에서 7-7선에 대한 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 고정자 조립체의 제 4 실시예의 분해 사시도,
도 9는 도 8에서 고정자의 측면도,
도 10은 도 8에서 고정자의 평면도,
도 11은 종래의 고정자의 분해 사시도,
도 12는 도11에서 종래의 고정자의 단면도이다.
Claims (14)
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- 고정자 조립체는 적어도 두개의 적층된 실리콘 강판(40)으로 구성되고, 상기 각 실리콘 강판(40)은 둘레에 감겨진 권선(43)을 각각 갖는 복수의 반경방향 극편(42)을 포함하고, 상기 각 반경방향 극편(42)은 원심단부를 더 포함하고, 자기 극면(44)은 상기 각 반경방향 극편(421)의 원심단부로부터 돌출되어 상기 실리콘 강판(40)의 길이방향에 평행한 방향을 따라 연장되고, 상기 실리콘 강판(40)의 반경방향 극편(42)의 자기 극면(44)은 고정자 조립체의 전체 자기 극면(45)을 형성하는 것을 특징으로 하는 모터의 고정자 조립체.
- 제 8 항에 있어서, 상기 각 실리콘 강판(40)상의 상기 자기 극면(44)은 서로 겹쳐진 것을 특징으로 하는 모터의 고정자 조립체.
- 제 8 항에 있어서, 상기 각 실리콘 강판(40)상의 상기 자기 극면(44)은 서로 겹쳐지지 않는 것을 특징으로 하는 모터의 고정자 조립체.
- 제 8 항에 있어서, 상기 각 실리콘 강판(40)상의 상기 자기 극면(44)은 동일한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 모터의 고정자 조립체.
- 제 8 항에 있어서, 상기 각 실리콘 강판(40)상의 상기 자기 극면(44)은 동일한 길이가 아닌 것을 특징으로 하는 모터의 고정자 조립체.
- 제 8 항에 있어서, 상기 각 실리콘 강판(40)상의 상기 자기 극면(44)은 서로 겹치지 않고 그리고 경사진 측면을 나타내기 위하여 나란히 배열된 것을 특징으로 하는 모터의 고정자 조립체.
- 제 8 항에 있어서, 상기 각 실리콘 강판(40)상의 상기 자기 극면(44)은 관련된 상기 반경방향 극편(42) 보다 적은 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 모터의 고정자 조립체.
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- 2001-06-09 KR KR10-2001-0032249A patent/KR100515119B1/ko not_active IP Right Cessation
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