KR100939229B1 - 보빈리스 코일권선기의 가이드기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지그(18)를 이용하여 모터용 유도코일을 제조하는 보빈리스 코일권선기에 있어서: 상기 지그(18)와 동심상으로 연장되도록 설치되고, 외주면 상의 일정 길이에 걸쳐 키이홈(32)을 구비하는 스핀들(30); 상기 스핀들(30)을 동심으로 감싸며 회전력을 전달하도록 설치되고, 스핀들(30)을 축방향 운동 가능하게 클러치베어링(35)을 개재하여 일측을 수용하는 후방슬리브(44); 및 상기 후방슬리브(44)의 일측에서 볼베어링(55)에 의해 회전 가능하게 설치되고, 선단에서 스핀들(30)의 키이홈(32)과 선접촉되는 회전키이(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 본 발명은, 보빈리스 코일권선기를 이용하여 진동모터의 유도코일을 제조하는 과정에서 스핀들과 샤프트의 마찰에 따른 유격발생을 방지하여 코일의 정렬 권선이 가능하고, 작동이 정확하게 수행되어 생산성 향상과 함께 제품의 정밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.

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Description

보빈리스 코일권선기의 가이드기구{A guiding device for boinless coil wind machine}

본 발명은 유도코일을 제조하는 보빈리스 코일권선기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소정의 코일이 일정한 간격으로 정렬 권선하는 코일권선기에 있어서, 스핀들과 샤프트의 결합의 마찰에 따른 유격발생을 방지하여 코일의 정렬 권선이 가능하고, 작동이 정확하게 수행되어 생산성 향상과 함께 제품의 정밀도를 높일 수 있는 보빈리스 코일권선기의 가이드기구에 관한 것이다.

통상, 노트북 컴퓨터의 하드 디스크 드라이버나 플로피 디스크 드라이버의 구동을 위해 구비되는 소형의 모터 또는 휴대폰과 호출기 등에 적용되는 진동모터에는 자기와의 상호작용에 의해서 전자기력이 형성되도록 하기 위한 유도코일이 구비된다. 이렇듯, 유도코일은 적용되는 분야에 따라 권취되는 형상이나 크기가 각각 다르지만 이러한 코일의 권선을 별도로 구비되는 코일권취기에 의해 제작된다.

즉, 휴대폰의 진동모터와 같은 소형 고효율의 제품의 제조에 있어서 본 출원인에 의한 보빈리스 코일권선기가 제안되는 바, 전 공정이 정해진 시컨스에 따라 자동적으로 수행되어 코일이 정렬 와인딩된 유도코일이 생성된다.(한국 등록특허 제0541209호 및 한국 등록실용신안 제0384204호)

도 1 및 도 2는 종래의 코일권선기를 전체와 요부로 각각 나타내는 사시도가 도시된다.

미세코일이 권취된 텐션기(11)에서 일정한 장력으로 코일이 공급되고, 코일을 유도하는 코일가이드(13)를 구비하는 트레버스(12)가 모터에 의해 볼스크류 상에서 왕복 이송하면서 코일을 와인더기구(15)의 코어(16)로 공급시킨다. 선단에서 지그(18)와 연계되는 스핀들(20)은 전방과 후방에서 슬리브(14)로 회전 가능하게 지지된다. 지그(18)는 스핀들(20) 및 슬리브와 연계되어 실질적으로 유도코일을 형성하는 작업을 수행한다. 전방의 슬리브(14)는 가이드블록(22), 이송스크류(24), 안내봉(26)과 연결되어 지그(18)의 전후진 운동을 수행하고, 후방의 슬리브(14)는 모터와 벨트기구로 연결되어 스핀들(20)의 회전운동을 수행하고, 스핀들(20)의 후단의 실린더에 의해 축방향 전후진 운동이 가능하다.

그러나 이와 같은 종래의 방식에 의하는 경우 스핀들(20)과 후방의 슬리브(14) 사이에 고정키이(25)를 개재하기 때문에 스핀들(14)이 전후진 왕복운동을 수행하면서 필연적으로 고정키이(25)와 키이홈의 마모가 진행된다. 이러한 마모는 스핀들(20)의 키이홈과 고정키이(25)의 유격(A)을 증대하여 결국 지그(18)에 의한 권선작동에 있어 정밀도를 저하시키는 폐단이 있다.

종래기술의 문헌정보

[문헌1] 한국 등록특허 제0541209호 “보빈레스 코일권선기의 와인더기구”

[문헌2] 한국 등록실용신안 제0384204호 “보빈레스 코일권선기의 간헐이송 기구”

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 진동모터의 유도코일을 제조하는 과정에서 스핀들과 샤프트의 결합의 마찰에 따른 유격발생을 방지하여 코일의 정렬 권선이 가능하고, 작동이 정확하게 수행되어 생산성 향상과 함께 제품의 정밀도를 높일 수 있는 보빈리스 코일권선기의 가이드기구를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 지그를 이용하여 모터용 유도코일을 제조하는 보빈리스 코일권선기에 있어서: 상기 지그와 동심상으로 연장되도록 설치되고, 외주면 상의 일정 길이에 걸쳐 키이홈을 구비하는 스핀들; 상기 스핀들을 동심으로 감싸며 회전력을 전달하도록 설치되고, 스핀들을 축방향 운동 가능하게 클러치베어링을 개재하여 일측을 수용하는 후방슬리브; 및 상기 후방슬리브의 일측에서 볼베어링에 의해 회전 가능하게 설치되고, 선단에서 스핀들의 키이홈과 선접촉되는 회전키이;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적 이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 진동모터의 유도코일을 제조하는 과정에서 스핀들과 샤프트의 결합의 마찰에 따른 유격발생을 방지하여 코일의 정렬 권선이 가능하고, 작동이 정확하게 수행되어 생산성 향상과 함께 제품의 정밀도를 높일 수 있는 효과를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 코일권선기를 전체적으로 나타내는 사시도, 도 4는 본 발명에 의한 코일권선기의 요부를 나타내는 확대사시도, 도 5는 본 발명에 의한 코일권선기의 요부 결합 상태를 나타내는 사시도, 도 6은 본 발명에 의한 코일권선기의 작동을 나타내기 위한 단면도이다.

본 발명은 지그(18)를 이용하여 모터용 유도코일을 제조하는 보빈리스 코일 권선기에 관련된다. 도 3의 코일권선기에서 도시되지 않은 부분은 도 1을 참조한다. 지그(18) 상에서 유도코일을 권선하는 동작은 후술하는 스핀들(30)의 회전운동과, 전방슬리브(42)의 전후진운동과, 스핀들(30)의 축방향 전후진운동에 의해 수행된다. 휴대폰의 진동기 모터에 소요되는 소형의 유도코일의 제조를 예로 들지만 이에 국한되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면 외주면 상의 일정 길이에 걸쳐 키이홈(32)을 구비하는 스핀들(30)이 상기 지그(18)와 동심상으로 연장되도록 설치된다. 키이홈(32)은 스핀들(30)의 회전운동과 축방향 전후진운동을 가능하게 하는 부분으로 전후진운동 행정거리보다 크게 형성된다. 스핀들(30)의 축방향 전후진운동은 지그(18) 상에 코일을 권선하는 초기단계 및 권선의 완료단계에 수행되고, 스핀들(30)의 회전운동은 코일을 권선하는 동안 수행된다. 종래의 경우 스핀들(30)의 2축 운동이 장기간 진행되면서 키이홈(32)의 마모가 심화되어 유격(A)이 증가되고 코일 권선의 정밀도가 유지되지 않는다. 이를 방지하기 위해 표면처리, 열처리 등의 대책이 강화되어야 하지만 본 발명에서는 그러한 조치가 완화된다.

또, 본 발명에 따르면 스핀들(30)을 축방향 운동 가능하게 수용하는 후방슬리브(44)가 상기 스핀들(30)을 동심으로 감싸며 회전력을 전달하도록 설치된다. 스핀들(30)은 전방슬리브(42)와 후방슬리브(44)에 의해 감싸진 상태로 회전과 축방향 운동이 가능하다. 전방슬리브(42)는 스핀들(30) 상으로 전후진 운동하며 지그(18)를 전후진 시키는 반면 후방슬리브(44)는 모터에 벨트기구로 연결되어 스핀들(30)에 회전운동을 전달한다. 물론 스핀들(30)의 축방향 운동은 후단에 연결된 별도의 실린더(부호생략)에 의해 수행된다.

이때, 본 발명의 상기 후방슬리브(44)는 클러치베어링(35)을 개재하여 스핀들(30)의 일측을 수용한다. 스핀들(30)의 키이홈(32)에서 마모가 진행되는 원인 중의 하나가 스핀들(30)의 회전방향 요동에서 기인한다. 즉 스핀들(30)은 일방향으로만 회전하도록 작동되지만 회전과 정지를 반복하는 과정에서 역방향의 요동이 발생하여 키이홈(32)에 충격을 준다. 이를 방지하기 위해 스핀들(30)과 후방슬리브(44) 사이에는 역방향 회전을 방지하는 클러치베어링(35)를 설치한다.

또, 본 발명에 따르면 선단에서 스핀들(30)의 키이홈(32)과 선접촉되는 회전키이(50)가 상기 후방슬리브(44)의 일측에서 회전 가능하게 설치된다. 회전키이(50)는 후방슬리브(44)에서 회전키이(50)의 중심을 향하여 키이홈(32)에 맞물리는 상태로 결합된다. 본 발명의 회전키이(50)는 키이홈(32)과 선접촉하고, 스핀들(30)에 회전력을 전달하는 동시에 스핀들(30)의 축방향 운동을 안내한다.

이때, 본 발명의 상기 회전키이(50)는 볼베어링(55)에 의해 회전 가능하게 설치된다. 회전키이(50)의 선단은 도시에서 키이홈(32)에 수용되는 하단부를 의미하고, 내마모성을 지닌 소재로 형성되며, 회전키이(50)의 원추형 선단에 회전 가능하게 장착된다. 이와 동시에 회전키이(50)는 볼베어링(55)을 개재하여 설치하는 것이 좋다. 스핀들(30)의 축방향 운동시에 회전키이(50)가 키이홈(32)의 벽면에 필연적으로 접촉하므로 회전키이(50)의 회전을 허용하여 마찰저항을 줄인다.

물론 상기 회전키이(50)를 회전 가능하게 지지하는 볼베어링(55)은 오일리스 부싱을 사용할 수도 있다.

작동에 있어서, 코일권선기 상에서 하나의 유도코일이 완성되는 과정에서 스핀들(30)의 회전과 축방향 운동이 반복되고 가감속 관성모멘트에 의한 진동, 요동, 충격, 백래쉬 등이 키이홈(32)과 회전키이(50)에도 전달된다. 그러나 본 발명에 의하면 1차적으로 스핀들(30)과 후방슬리브(44) 사이의 클러치베어링(35)에서 진동이 완화되고, 2차적으로 회전키이(50)를 감싸는 볼베어링(55)에 의해 완화된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1 및 도 2는 종래의 코일권선기를 전체와 요부로 각각 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 코일권선기를 전체적으로 나타내는 사시도,

도 4는 본 발명에 의한 코일권선기의 요부를 나타내는 확대사시도,

도 5는 본 발명에 의한 코일권선기의 요부 결합 상태를 나타내는 사시도,

도 6은 본 발명에 의한 코일권선기의 작동을 나타내기 위한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

11: 텐션기 12: 트레버스

22: 가이드블록 24: 이송스크류

30: 스핀들 32: 키이홈

35: 클러치베어링 42, 44: 슬리브

50: 회전키이 55: 볼베어링

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Claims (3)

1. 지그(18)를 이용하여 모터용 유도코일을 제조하는 보빈리스 코일권선기에 있어서:

   상기 지그(18)와 동심상으로 연장되도록 설치되고, 외주면 상의 일정 길이에 걸쳐 키이홈(32)을 구비하는 스핀들(30);

   상기 스핀들(30)을 동심으로 감싸며 회전력을 전달하도록 설치되고, 스핀들(30)을 축방향 운동 가능하게 클러치베어링(35)을 개재하여 일측을 수용하는 후방슬리브(44); 및

   상기 후방슬리브(44)의 일측에서 볼베어링(55)에 의해 회전 가능하게 설치되고, 선단에서 스핀들(30)의 키이홈(32)과 선접촉되는 회전키이(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 보빈리스 코일권선기의 가이드기구.
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