KR101453449B1 - 코일 권선장치 - Google Patents

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KR101453449B1
KR101453449B1 KR1020130013467A KR20130013467A KR101453449B1 KR 101453449 B1 KR101453449 B1 KR 101453449B1 KR 1020130013467 A KR1020130013467 A KR 1020130013467A KR 20130013467 A KR20130013467 A KR 20130013467A KR 101453449 B1 KR101453449 B1 KR 101453449B1
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Abstract

본 발명은 회전력을 제공하는 스핀들에 결합되어 상면에서 코일을 감는 권선부; 일 단부가 상기 권선부의 중심을 관통하여 돌출되도록 배치되고, 타 단부가 상기 스핀들의 단부에 결합되는 주축부; 상기 권선부와 연동하여 회전하며, 상기 권선부의 상면과 대향하여 인접하게 배치되어 상기 권선부의 상면에서 권선된 코일을 지지하는 지지부 및 상기 권선부의 회전에 간섭되지 않도록 상기 주축부의 일 단부에 권선된 코일에 인접하게 배치되어 권선중인 코일을 가열하되, 상기 권선부와 지지부 사이에 선택적으로 삽입되도록 배치되는 가열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치를 제공한다.

Description

코일 권선장치{COIL WINDING APPARATUS}
본 발명은 코일 권선장치에 관한 것으로서, 다회전 코일을 권선시키는 코일 권선장치에 관한 것이다.
현대사회에서 어느새 필수품이 되어버린 휴대전화는 근래 들어 바(bar) 타입의 스마트 폰이 대세를 이루고 있다.
남녀노소 스마트 폰을 사용하는 사용자가 늘어나면서 거듭 진화하여 화면이 대형화되고, 무선 데이터 사용량이 증가하며, 다양한 컨텐츠를 접할 기회가 증가하게 되어 이에 따른 배터리 소모량도 급격히 증가하는 추세이다.
일반적으로 스마트 폰은 제조사에 따라 배터리 내장형과 분리형이 있고, 용량은 약 2000~3000mAh 범위이며, 가용시간은 제조사에 따라 또는 사용자의 습성에 따라 천차만별이다.
또한 스마트 폰 뿐만 아니라 태블릿PC와 노트북과 같이 배터리 용량에 민감한 IT기기들로 인하여 무선 충전기술에 관심이 쏠리고 있다. 이러한 무선 충전기기에는 다회전 방식의 코일의 사용이 일반적이다.
그러나 이러한 다회전 방식의 코일은 표면에 접착재가 도포되어 권선이 완료된 후 코일 권선장치의 상면에 부착되는 문제점이 있다. 또한 상기 코일 권선장치는 이렇게 부착된 코일을 인위적으로 탈거하면서 코일의 불량률이 증가할 수밖에 없는 한계를 여전히 가지고 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히 무선 충전장치에 사용되는 다회전 방식의 코일 외주면에 접착층을 형성하여, 권선과 동시에 접착되면서 권선이 풀리는 것을 방지할 수 있고, 권선이 완료된 코일을 권선부로부터 용이하게 탈거할 수 있는 코일 권선장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 회전력을 제공하는 스핀들에 결합되어 상면에서 코일을 감는 권선부; 일 단부가 상기 권선부의 중심을 관통하여 돌출되도록 배치되고, 타 단부가 상기 스핀들의 단부에 결합되는 주축부; 상기 권선부와 연동하여 회전하며, 상기 권선부의 상면과 대향하여 인접하게 배치되어 상기 권선부의 상면에서 권선된 코일을 지지하는 지지부 및 상기 권선부의 회전에 간섭되지 않도록 상기 주축부의 일 단부에 권선된 코일에 인접하게 배치되어 권선중인 코일을 가열하되, 상기 권선부와 지지부 사이에 선택적으로 삽입되도록 배치되는 가열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치를 제공한다.
상기 가열부는 상기 권선부와 지지부 사이 공간에 삽입되어 일 단부가 코일에 인접하게 배치되는 노즐부재와, 상기 노즐부재의 타 단부와 일체로 형성되어 상기 노즐부재 내부로 유입되는 공기의 압력을 높여주는 연결부재와, 상기 연결부재와 연통하여 상기 연결부재로 공급되는 공기를 가열하는 가열부재를 포함할 수 있다.
상기 가열부는 상기 권선부와 지지부 사이에서 코일의 권선된 반지름에 대응하여 설정간격 이격된 상태로 상기 노즐부재를 왕복 이송시키는 이송부를 포함할 수 있다.
상기 이송부는 상기 노즐부재가 상기 주축부의 일 단부로부터 권선된 코일의 반지름이 증가하는 제1방향으로 이동시키는 스크류 기어와, 상기 스크류 기어에 회전력을 제공하는 구동모터를 포함할 수 있다.
상기 이송부는 상기 가열부가 상기 제1방향으로 단계적으로 또는 지속적으로 이송되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 주축부는일 단부에 권선된 코일을 상기 권선부의 상면으로부터 탈거하기 위하여 상기 권선부의 상면 상에서 상기 주축부의 타 단부 방향으로 탄력적으로 왕복 이송할 수 있다.
상기 코일 권선장치는 상기 권선부의 상면으로부터 코일 방향으로 탄력적으로 돌출되어 권선이 완료된 코일을 가압하여 이탈시키는 제1탈거유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제1탈거유닛은 상기 권선부의 하측에 배치되어 상기 권선부를 관통하도록 형성된 가이드공을 통하여 상기 권선부의 상면으로 돌출되도록 상기 주축부 상에서 축방향으로 왕복 운동하는 하나 또는 복수개의 제1돌출편을 구비하는 제1탈거부재를 포함할 수 있다.
상기 제1탈거유닛은 상기 제1탈거부재의 하측에서 상기 권선부와 이격되어 고정되며, 상기 제1탈거부재의 왕복 이송거리를 제한하는 고정부재와, 상기 고정부재의 하측에 마련되고, 상기 고정부재를 관통하여 상기 제1탈거부재와 고정되어 상기 축방향으로 상기 제1탈거부재를 탄력적으로 가압하는 가압부재를 포함할 수 있다.
상기 제1돌출편은 상기 권선부의 상면에서 등각으로 배치되며, 상기 주축부의 일 단부를 중심으로 상기 권선부의 외주면 방향으로 적어도 두 개 이상이 방사형으로 배치될 수 있다.
상기 제1탈거유닛은 상기 주축부와 제1탈거부재 사이에 삽입되어 일 단부가 상기 주축부와 결합되어 축방향으로 이동 가능하게 마련되고, 타 단부가 상기 권선부 상면 중앙에 형성된 통공에 삽입되어 상기 권선부의 상면으로부터 코일 방향으로 돌출 가능하도록 마련되는 제2탈거부재를 포함할 수 있다.
상기 제2탈거부재는 타 단부에 상기 제1돌출편과 인접하는 다른 제1돌출편 사이에 각각 복수개가 배치되고, 상기 제2탈거부재가 축방향으로 이동함에 따라서 상기 권선부의 상면 외측으로 탄력적으로 돌출되는 복수개의 제2돌출편을 포함할 수 있다.
상기 지지부는 일 단부가 상기 지지부의 상면 중심에 형성된 축공을 관통하여 돌출되도록 배치되고, 타 단부가 상기 스핀들을 회전시키는 회전수단에 결합되는 보조축부와, 상기 지지부의 상면으로부터 코일 방향으로 탄력적으로 돌출되어 권선이 완료된 코일을 가압하여 이탈시키는 제2탈거유닛을 포함할 수 있다.
상기 제2탈거유닛은 상기 지지부의 하측에 배치되어 상기 지지부를 관통하도록 형성된 안내홀을 통하여 상기 지지부의 상면으로 돌출되도록 상기 보조축부 상에서 축방향으로 왕복 운동하는 하나 또는 복수개의 제3돌출편을 구비하는 제3탈거부재를 포함할 수 있다.
상기 제3돌출편은 상기 권선부의 상면에서 등각으로 배치되며, 상기 주축부의 일 단부를 중심으로 상기 권선부의 외주면 방향으로 적어도 두 개 이상이 방사형으로 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 코일 권선장치에 따르면,
권선 중인 코일에 인접하게 가열부를 구비하여 코일에 효과적인 열풍을 제공할 수 있고, 또한 코일을 감는 권선부에 제1탈거유닛을 장착하여 권선부 표면에 부착되는 코일을 용이하게 탈거할 수 있으며, 또한 권선된 코일의 탈거가 용이해짐에 따라서 코일의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코일 권선장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 제1탈거유닛을 도시하는 분해사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 권선부를 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 주축부를 도시하는 사시도이다.
도 5 내지 도 8은 도 2에 나타낸 제1탈거유닛을 도시하는 사시도이다.
도 9a 내지 도 9d는 도 2에 나타낸 제1탈거유닛의 작동상태를 도시하는 참고도이다.
도 10은 도 1에 나타낸 제2탈거유닛을 도시하는 분해사시도이다.
도 11a 내지 도 11c는 도 10에 나타낸 제2탈거유닛의 작동상태를 도시하는 참고도이다.
도 12 및 도 13은 가열부의 작동상태를 나타내는 참고도이다.
도 14는 도 12에 나타낸 가열부를 측면에서 도시하는 참고도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 코일 권선장치(100)의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 코일 권선장치(100)는 회전력을 제공하는 스핀들(11)이 결합된 본체(10) 상에서 상기 스핀들(11)에 의해 회전하는 권선부(110)와, 상기 권선부(110)에 대향하여 인접하게 배치되어 회전하는 지지부(150)를 포함한다.
또한 상기 권선부(110)와 지지부(150)가 대향하는 측면에는 코일(20)을 연속적으로 공급하는 공급부가 마련된다.
여기서 코일(20)은 일 방향으로 복수 번 감기는 다회전 코일로써, 도면에 도시되지는 않았지만 외주면에 접착재가 도포되어 있어 권선이 완료된 코일은 코일의 두께를 갖는 판재 형상으로 원형 또는 사각형 형상으로 형성된다.
코일(20)의 외주면에 형성된 접착재 도포층(미도시)은 상기 권선부(110)와 지지부(150) 사이에서 코일이 권선됨과 동시에 가열되어 코일의 외주면에 접촉하는 권선된 코일이 서로 접착되어 하나의 코일판 형상으로 형성된다.
또한 외주면에 접착재가 도포되지 않은 다회전 코일도 권선할 수 있음은 물론이다.
상기 권선부(110)와 지지부(150)의 하측에는 권선된 코일을 외부로 방출하는 배출부가 마련되고, 상기 권선부(110)와 지지부(150)는 연동하여 동일 방향으로 회전하거나, 또는 각각 별도의 회전수단에 의해 회전력을 공급 받을 수 있으며, 상기 권선부(110)와 지지부(150) 중 일 측은 타측에 대하여 회전하지 않도록 배치될 수 있다. 다만 상기 권선부(110)와 지지부(150)는 수평방향으로 동일 높이를 갖도록 배치되는 것이 바람직하다.
도 2는 도 1에 나타낸 제1탈거유닛(130)을 도시하는 분해사시도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 권선부(110)를 도시하는 사시도이며, 도 4는 도 2에 나타낸 주축부(120)를 도시하는 사시도이고, 도 5 내지 도 8은 도 2에 나타낸 제1탈거유닛(130)을 도시하는 사시도이다.
도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 코일 권선장치는 상기 스핀들(도 1 참조, 11)의 회전력에 의해 회전하여 상면에서 코일을 감는 권선부(110)와, 상기 스핀들(11)과 권선부(110) 사이에 개재되어 상기 스핀들(11)의 회전력을 상기 권선부(110)에 전달하는 주축부(120)와, 상기 권선부(110)의 상면과 대향하여 인접하게 배치되는 지지부(150)와, 상기 권선부(110)에 결합되어 상기 권선부(110)의 상면에 권선된 코일을 이탈시키는 제1탈거유닛(130)을 포함한다.
상기 권선부(110)는 상면 중앙에 통공(111)이 형성되어 상기 주축부(120)의 일 단부가 상기 권선부(110)의 상면으로부터 상기 통공(111) 상측으로 돌출되도록 배치되고, 상기 주축부(120)의 일 단부는 상기 권선부(110)의 상면으로부터 축방향으로 탄력적으로 삽입 가능하도록 배치된다.
따라서 상기 주축부(120)는 일 단부에 권선된 코일을 상기 권선부(110)의 상면으로부터 탈거하기 위하여 상기 권선부(110)의 상면 상에서 상기 주축부(120)의 타 단부 방향으로 탄력적으로 왕복 이송하도록 마련된다.
상기 권선부(110)의 상부는 원형의 판재 형상으로 상면에 돌출된 상기 주축부(120)의 일 단부를 중심으로 코일을 밀착하여 권선한다.
상기 제1탈거유닛(130)은 상기 권선부(110)의 하부에 결합되어 상기 권선부(110)의 상면으로부터 권선된 코일 방향으로 탄력적으로 돌출되도록 마련된다.
상기 제1탈거유닛(130)은 상기 권선부(110)의 상부를 관통하도록 형성된 가이드공(112)을 통하여 상기 권선부(110)의 상면으로 돌출되는 제1돌출편(132)을 구비하는 제1탈거부재(131)를 포함한다.
도 5와 같이, 상기 제1탈거부재(131)는 상기 권선부(110)의 하부가 삽입되도록 내부가 빈 중공의 원통 형상으로 일 단부에 상기 제1돌출편(132)이 하나 또는 복수개가 등각으로 구비된다.
또한 상기 제1돌출편(132)은 상기 주축부(120)의 일 단부를 중심으로 상기 권선부(110)의 상부 외주면 방향으로 방사형으로 형성된다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 제1돌출편(132)은 십자형으로 돌출되는 것이 가장 바람직하나, 두 개 이상이 등각으로 최대 12개가 배치될 수도 있다.
여기서 상기 제1돌출편(132)은 상기 권선부(110)의 상부가 가지는 두께보다 큰 높이를 가지기 때문에, 상기 제1탈거부재(131)의 일 단부가 상기 권선부(110)의 상부 방향으로 이동하면 상기 제1돌출편(132)이 상기 권선부(110)의 상면으로부터 돌출하게 된다.
상기 제1탈거유닛(130)은 상기 제1탈거부재(131)의 이동거리를 제한시킬 수 있도록 상기 제1탈거부재(131)의 하측에 마련되는 고정부재(134)와, 상기 고정부재(134)의 하측에 마련되어 상기 제1탈거유닛(130)을 탄력적으로 가압시키는 가압부재(135)를 포함한다.
도 7 및 도 8과 같이, 상기 고정부재(134)는 상기 권선부(110)의 하부와 결합되어, 상기 고정부재(134)와 권선부(110) 사이에서 상기 제1탈거부재(131) 이송 범위를 제한한다.
상기 가압부재(135)는 상기 고정부재(134)를 관통하여 상기 제1탈거부재(131)와 결합되고, 상기 고정부재(134)를 기준으로 상기 가압부재(135)가 상기 권선부(110) 방향으로 가압되면서 상기 제1탈거부재(131)는 상기 권선부(110) 방향으로 이동하여 상기 제1돌출편(132)을 돌출시킨다.
상기 제1탈거유닛(130)은 상기 주축부(120)에 결합되어 상기 권선부(110)의 상면으로부터 탄력적으로 축방향으로 돌출되는 제2탈거부재(137)를 포함한다.
도 6과 같이, 상기 제2탈거부재(137)는 일 단부에 제2돌출편(138)이 마련되고, 타 단부는 상기 주축부(120)에 결합된다.
상기 제2돌출편(138)은 상기 권선부(110)의 상면과 동일선상에 배치되고, 상기 주축부(120)가 가압되어 상기 제2탈거부재(137)의 타 단부를 밀어내면 상기 제2돌출편(138)은 상기 권선부(110)의 상면으로부터 권선된 코일 방향으로 돌출된다.
상기 제2돌출편(138)은 상기 제1돌출편(132)과 인접하는 제1돌출편 사이에 각각 배치되며, 상기 제1돌출편(132)의 개수에 대응하는 개수로 마련된다. 따라서 상기 제2돌출편(138) 역시 등각으로 배치된다. 다만 상기 제1돌출편(132)은 상기 주축부(120)의 중심으로부터 상기 권선부(110)의 외주면 방향으로 방사형으로 길게 형성되는 반면, 상기 제2돌출편(138)은 상기 권선부(110) 상면의 중심부분만이 돌출된다. 또한 상기 제2돌출편(138)은 상기 제1돌출편(132)과 인접하는 다른 제1돌출편 사이에서 라운드 형상뿐만 아니라, 삼각 이상의 다각형으로 형성될 수도 있다.
상기 제2탈거부재(137)는 타 단부가 상기 권선부(110)의 일 측으로부터 삽입되고, 타 단부 내부로 상기 제1돌출편(132)이 삽입되면서 상기 제1탈거부재(131)가 결합된다.
이때 상기 주축부(120)에 회전력이 전달되면 상기 제2탈거부재(137)가 회전하게 되고, 상기 제2탈거부재(137)의 회전에 의해 상기 제1탈거부재(131)와 권선부(110), 고정부재(134) 및 가압부재(135)가 동시에 회전하게 된다.
도 9a 내지 도 9d는 도 2에 나타낸 제1탈거유닛(130)의 작동상태를 도시하는 참고도이다.
도 9a는 상기 권선부(110)의 상면에 코일을 감기 전에 상기 제1탈거유닛(130)을 나타낸다.
상기 권선부(110)의 상면에는 상기 주축부(120)의 일 단부가 돌출되어 있고, 상기 주축부(120)의 일 단부를 중심으로 코일이 권선된다. 이하 도면에서도 도 9a와 마찬가지로 코일의 권선상태는 생략한다.
도 9b는 상기 주축부(120)의 일 단부가 타 단부 방향으로 이송되어 상기 권선부(110)의 상면 상에서 내부로 들어간 상태를 나타낸다.
이는 상기 권선부(110)의 상면 상에 코일의 권선이 완료된 상태로써 상기 권선부(110)의 상면으로부터 상기 주축부(120)의 일 단부가 삽입되어 사라지면, 권선된 코일은 상기 권선부(110)의 상면으로부터 이탈되게 된다. 그러면 권선이 완료된 코일은 도 1에 도시된 배출부를 통하여 별도로 분리 배출하게 된다.
다만 코일 외주면에 접착층이 도포된 경우나 코일에 가해진 열에 의해 일시적으로나마 상기 권선부(110)의 상면에 부착되는 경우에는 상기 권선부(110)의 상면에 그대로 위치하게 된다.
도 9c는 상기 권선부(110)의 상면에 권선된 코일이 이탈되지 않고 부착되어 있는 경우 상기 제1돌출편(132)이 돌출된 상태를 나타낸다.
상기 권선부(110)의 상면은 코일을 권선하기 위한 지지면이 됨과 동시에, 권선된 코일이 가지는 측면 면적에 대응하는 면적으로 접착면이 되기도 한다. 여기서 상기 접착면으로부터 권선된 코일을 이격시켜 접착면적을 감소시키고, 이격되는 동안 상기 가열면으로부터 권선된 코일에 열 전달량이 감소되어 냉각시키는 기능이 상기 제1탈거부재(131)에 의하여 실현된다.
도 9d는 상기 권선부(110)의 상면 상방으로 돌출된 상기 제1돌출편(132)이 원위치로 복귀하고, 제2돌출편(138)이 돌출된 상태를 나타낸다.
상기 제2돌출편(138)은 상기 제1돌출편(132)이 복귀한 하기 전 돌출되는 것이 바람직하며, 상기 제1돌출편(132)이 복귀한 후 돌출되도록 제어할 수 있음은 물론이다.
상기 제2돌출편(138)은 상기 제1돌출편(132)의 상면에 접착되어 있는 권선된 코일을 제거하기 위하여 상기 제1돌출편(132)이 돌출되는 길이보다 더 돌출되는 것이 바람직하며, 상기 제1돌출편(132)이 원위치로 복귀하기 전에 상기 제2돌출편(138)이 돌출과 원위치를 반복적으로 수행하도록 제어할 수도 있다.
도 10은 도 1에 나타낸 제2탈거유닛(170)을 도시하는 분해사시도이다.
도 10을 참조하면, 상기 제2탈거유닛(170)은 상기 지지부(150)의 하측에 배치된다. 상기 지지부(150)는 보조축부(160)와, 상기 지지부(150)의 상면으로 탄력적으로 돌출되어 코일을 이탈시키는 제2탈거유닛(170)을 포함한다.
상기 지지부(150)의 상면 중심에는 상기 보조축부(160)의 일 단부가 관통하여 돌출되도록 축공(151)이 형성된다. 이때 상기 보조축부(160)의 타 단부는 상기 스핀들(도 1 참조, 11)을 회전시키는 회전수단에 결합된다.
상기 제2탈거유닛(170)은 상기 축공(151) 주변에서 상기 지지부(150)를 관통하도록 형성되는 안내홀(152)을 통하여 상기 지지부(150)의 상면으로 돌출되는 제3돌출편(172)이 상부에 구비되는 제3탈거부재(171)를 포함한다.
상기 제3탈거부재(171)는 상기 보조축부(160) 상에서 축방향으로 왕복 운동하여 상기 제3돌출편(172)을 상기 지지부(150)의 상면 방향으로 돌출시킨다.
상기 제3돌출편(172)은 상기 권선부(110)의 상면에서 등각으로 배치되며, 상기 주축부(120)의 일 단부를 중심으로 상기 권선부(110)의 외주면 방향으로 적어도 두 개 이상이 방사형으로 배치되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 전기한 상기 제1돌출편(도 5 참조, 132)의 방사형에 대응하여 각각의 상면이 마주하지 않도록 배치되는 것이 효과적이다.
상기 제2탈거유닛(170)은 상기 제3탈거부재(171)의 하측에서 상기 제3탈거부재(171)를 상기 지지부(150) 방향으로 가압하는 슬라이딩부재(174)와, 상기 슬라이딩부재(174) 하측에서 상기 슬라이딩부재(174)를 관통하여 상기 지지부(150) 또는 상기 제3탈거부재(171)와 결합되는 결합부재(175)를 포함한다.
상기 슬라이딩부재(174)는 상기 제3탈거부재(171)와 함께 상기 보조축부(160)의 축방향을 따라서 왕복 이송하도록 결합되고, 상기 지지부(150)와 결합부재(175)는 상기 술리이딩부재를 사이에 두고 결합된다. 따라서 상기 슬라이딩부재(174)는 별도의 이송거리를 제한하는 구성이 필요 없는 장점이 있다.
도 11a 내지 도 11c는 도 10에 나타낸 제2탈거유닛(170)의 작동상태를 도시하는 참고도이다.
도 11a는 상기 지지부(150)의 상면에 코일이 권선되기 전 상태를 도시한다. 상기 지지부(150)의 상면에는 상기 보조축부(160)의 일 단부가 돌출되도록 배치된다. 다만 도 1에서와 같이 상기 권선부(110)와 지지부(150)는 서로 대향하여 인접하게 배치되고, 상기 주축부(120)의 일 단부와 상기 보조축부(160)의 일 단부가 맞닿도록 배치되며, 코일의 두께 또는 형상에 따라서 상기 주축부(120)의 일 단부 또는 상기 보조축부(160)의 일 단부가 각각 상기 권선부(110)의 통공(111) 또는 지지부(150)의 축공(151) 내부로 일부 삽입되거나 더 돌출되도록 배치될 수 있다.
도 11b는 상기 지지부(150)로부터 상기 보조축부(160)가 축방향으로 이송되어 상기 보조축부(160)의 일 단부가 상기 지지부(150)의 상면으로부터 삽입된 상태를 도시한다.
이는 코일의 권선이 완료된 상태이거나 진행 중인 상태를 나타내며, 상기 권선부(110)와 지지부(150)는 코일을 권선 중인 상태와 같이 인접하게 배치된다.
도 11c는 상기 지지부(150) 상면으로부터 상기 제3돌출편(172)이 돌출된 상태로 권선된 코일을 이격시켜 이탈시키는 상태를 나타낸다. 이때 상기 권선부(110)와 지지부(150)는 설정된 범위만큼 거리가 멀어지도록 반대 축방향으로 이격되고, 상기 지지부(150)의 상면으로부터 상기 제3돌출편(172)이 돌출되면서 상기 지지부(150)의 상면에 부착된 권선된 코일을 이탈시키는 상태를 도시한다. 믈론 상기 제1탈거유닛(130)과 마찬가지로 상기 제2탈거유닛(170) 또한 상기 지지부(150) 상면에 부착된 권선된 코일이 탈거될 때까지 상기 제3탈거부재(171)의 왕복 운동을 반복적으로 제어할 수 있다.
도 12 및 도 13은 가열부의 작동상태를 나타내는 참고도이고, 도 14는 도 12에 나타낸 가열부를 측면에서 도시하는 참고도이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 코일 권선장치(100)는 코일(20)을 가열하는 가열부(200)를 포함한다.
상기 가열부(200)는 상기 권선부(110)와 지지부(150) 사이 공간에 배치되어 코일에 열풍을 공급하는 노즐부재(210)와, 상기 노즐부재(210)에 공급되는 열풍의 압력을 높여주는 연결부재(220)와, 상기 연결부재(220)에 공급되는 공기를 가열하여 열풍을 생성하는 가열부재(230)를 포함하여 상기 권선부(110)와 지지부(150) 사이에서 수평방향으로 왕복 이송하여 코일(20)에 인접하게 배치된 상태로 열풍을 공급한다.
상기 노즐부재(210)는 중공의 얇은 판재 형상으로 상기 권선부(110)와 지지부(150) 사이에 삽입되되, 상기 권선부(110)와 지지부(150)의 회전에 간섭되지 않도록 배치된다.
상기 연결부재(220)는 상기 가열부재(230)와 노즐부재(210) 사이에 개재되어 전체적인 단면적이 감소되는 형상을 가지며, 상기 가열부재(210)로부터 공급되는 고온의 열공기에 압력을 증가시켜 상기 노즐부재(210)로 배출하는 기능을 제공한다.
상기 가열부재(230)는 외부로부터 공급되는 공기의 온도를 가변적으로 조절할 수 있으며, 필요에 따라서는 상기 연결부재(220) 내부에도 상기 가열부재(230)가 배치될 수 있다.
상기 가열부재(230)는 코일(20)의 외주면에 형성된 접착재를 용융시킬 수 있는 정도의 온도로 공기를 가열시키며, 약 180~260℃ 범위에서 가열범위가 설정된다. 이 온도 범위는 코일(20)의 권선 속도, 직경, 현재온도 등에 따라서 가변될 수 있다.
이때 상기 가열부(200)는 권선 중인 코일로부터 설정간격 이격된 상태로 권선된 코일의 반지름 범위에 대응하여 상기 가열부(200)를 이송시키는 이송부(250)를 포함한다.
상기 이송부(250)는 상기 주축부(120)의 일 단부로부터 상기 권선부(110)의 상면 상에서 수평방향으로 권선된 코일의 반지름이 증가하는 제1방향으로 상기 권선된 코일의 반지름이 증가하는 양에 따라서 상기 노즐부재(210)를 이동시키는 스크류 기어(251)와, 상기 스크류 기어(251)에 회전력을 제공하는 구동모터(252)를 포함한다.
따라서 상기 구동모터(252)의 회전방향 및 속도에 따라서 상기 노즐부재(210)가 권선 중인 코일로부터 열풍을 가하는 상태로 상기 제1방향으로 이송된다.
이때 상기 노즐부재(210)는 권선 중인 코일에 인접하게 배치되기 때문에 코일의 일 측면만을 효과적으로 가열할 수 있다.
이는 상기 노즐부재(210)를 통하여 코일에 가해지는 열풍을 통하여 권선 중인 코일이 서로 가열되면서 외주면에 형성된 접착재가 용융되어 효과적인 접착이 가능해지고, 열 손실을 최소화할 수 있으며, 주변에 위치하는 구성요소가 가열되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
또한 상기 이송부(250)는 상기 가열부(200)를 단계적으로 또는 지속적으로 이송되도록 제어하는 제어부(255)를 포함한다.
예컨대 권선 중인 코일의 반지름은 코일의 권선 횟수에 대응하여 증가하는데, 이때 상기 이송부(250)는 상기 가열부(200)를 권선 중인 코일로부터 상기 제1방향으로 권선된 횟수에 대응하여 단계적으로 반지름이 증가하는 만큼씩 이송하거나, 또는 권선 중인 코일로부터 상기 제1방향으로 지속적으로 멈추지 않고 등속으로 이송하도록 제어할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 코일 권선장치 110 : 권선부
120 : 주축부 130 : 제1탈거유닛
131 : 제1탈거부재 132 : 제1돌출편
137 : 제2탈거부재 138 : 제2돌출편
150 : 지지부 160 : 보조축부
170 : 제2탈거유닛 171 : 제3탈거부재
172 : 제3돌출편 200 : 가열부
210 : 노즐부재 220 : 연결부재
230 : 가열부재 250 : 이송부
255 : 제어부

Claims (15)

  1. 회전력을 제공하는 스핀들에 결합되어 상면에서 코일을 감는 권선부;
    일 단부가 상기 권선부의 중심을 관통하여 돌출되도록 배치되고, 타 단부가 상기 스핀들의 단부에 결합되는 주축부;
    상기 권선부와 연동하여 회전하며, 상기 권선부의 상면과 대향하여 인접하게 배치되어 상기 권선부의 상면에서 권선된 코일을 지지하는 지지부 및
    상기 권선부의 회전에 간섭되지 않도록 상기 주축부의 일 단부에 권선된 코일에 인접하게 배치되어 권선중인 코일을 가열하되, 상기 권선부와 지지부 사이에 선택적으로 삽입되도록 배치되는 가열부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가열부는,
    상기 권선부와 지지부 사이 공간에 삽입되어 일 단부가 코일에 인접하게 배치되는 노즐부재와, 상기 노즐부재의 타 단부와 일체로 형성되어 상기 노즐부재 내부로 유입되는 공기의 압력을 높여주는 연결부재와, 상기 연결부재와 연통하여 상기 연결부재로 공급되는 공기를 가열하는 가열부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가열부는,
    상기 권선부와 지지부 사이에서 코일의 권선된 반지름에 대응하여 설정간격 이격된 상태로 상기 노즐부재를 왕복 이송시키는 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 이송부는,
    상기 노즐부재가 상기 주축부의 일 단부로부터 권선된 코일의 반지름이 증가하는 제1방향으로 이동시키는 스크류 기어와, 상기 스크류 기어에 회전력을 제공하는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 이송부는,
    상기 가열부가 상기 제1방향으로 단계적으로 또는 지속적으로 이송되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 주축부는,
    일 단부에 권선된 코일을 상기 권선부의 상면으로부터 탈거하기 위하여 상기 권선부의 상면 상에서 상기 주축부의 타 단부 방향으로 탄력적으로 왕복 이송하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 권선부의 상면으로부터 코일 방향으로 탄력적으로 돌출되어 권선이 완료된 코일을 가압하여 이탈시키는 제1탈거유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1탈거유닛은,
    상기 권선부의 하측에 배치되어 상기 권선부를 관통하도록 형성된 가이드공을 통하여 상기 권선부의 상면으로 돌출되도록 상기 주축부 상에서 축방향으로 왕복 운동하는 하나 또는 복수개의 제1돌출편을 구비하는 제1탈거부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1탈거유닛은,
    상기 제1탈거부재의 하측에서 상기 권선부와 이격되어 고정되며, 상기 제1탈거부재의 왕복 이송거리를 제한하는 고정부재와,
    상기 고정부재의 하측에 마련되고, 상기 고정부재를 관통하여 상기 제1탈거부재와 고정되어 상기 축방향으로 상기 제1탈거부재를 탄력적으로 가압하는 가압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1돌출편은 상기 권선부의 상면에서 등각으로 배치되며, 상기 주축부의 일 단부를 중심으로 상기 권선부의 외주면 방향으로 적어도 두 개 이상이 방사형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1탈거유닛은,
    상기 주축부와 제1탈거부재 사이에 삽입되어 일 단부가 상기 주축부와 결합되어 축방향으로 이동 가능하게 마련되고, 타 단부가 상기 권선부 상면 중앙에 형성된 통공에 삽입되어 상기 권선부의 상면으로부터 코일 방향으로 돌출 가능하도록 마련되는 제2탈거부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2탈거부재는,
    타 단부에 상기 제1돌출편과 인접하는 다른 제1돌출편 사이에 각각 복수개가 배치되고, 상기 제2탈거부재가 축방향으로 이동함에 따라서 상기 권선부의 상면 외측으로 탄력적으로 돌출되는 복수개의 제2돌출편을 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는,
    일 단부가 상기 지지부의 상면 중심에 형성된 축공을 관통하여 돌출되도록 배치되고, 타 단부가 상기 스핀들을 회전시키는 회전수단에 결합되는 보조축부와,
    상기 지지부의 상면으로부터 코일 방향으로 탄력적으로 돌출되어 권선이 완료된 코일을 가압하여 이탈시키는 제2탈거유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2탈거유닛은,
    상기 지지부의 하측에 배치되어 상기 지지부를 관통하도록 형성된 안내홀을 통하여 상기 지지부의 상면으로 돌출되도록 상기 보조축부 상에서 축방향으로 왕복 운동하는 하나 또는 복수개의 제3돌출편을 구비하는 제3탈거부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제3돌출편은 상기 권선부의 상면에서 등각으로 배치되며, 상기 주축부의 일 단부를 중심으로 상기 권선부의 외주면 방향으로 적어도 두 개 이상이 방사형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 코일 권선장치.
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