KR101974395B1

KR101974395B1 - 핸드피스

Info

Publication number: KR101974395B1
Application number: KR1020180072137A
Authority: KR
Inventors: 이중호
Original assignee: (주)세신정밀
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2019-05-02

Abstract

본 발명은, 고정자에서, 회전자를 둘러싸도록, 원통형의 보빈 몸체(bobbin body), 보빈 몸체 상에 위치되어 보빈 몸체로부터 여섯 방향을 향해 등간격으로 돌출하는 제1 내지 제6 보빈 기둥(bobbin pillar), 및 보빈 몸체 상에 위치되어 제1 내지 제6 보빈 기둥과 적어도 하나 교차하는 보빈 선반(bobbin shelf)으로 이루어진 보빈(bobbin); 및 보빈 상에서 보빈 몸체와 제1 내지 제6 보빈 기둥과 보빈 선반에 걸쳐져 고정되는 제1 내지 제3 권선부를 포함한다.

Description

핸드피스{HANDPIECE ASSEMBLY}

본 발명은, 핸드피스의 내부에서 브러시리스 직류(brushless direct current; BLDC) 모터의 고정자에 권선 자유도를 향상시키는데 적합한 핸드피스에 관한 것이다.

일반적으로, 핸드피스는 치과 시술 분야, 치과 기공 분야, 네일 아트 분야 또는 보석 세공 분야에서 이용되도록 손으로 조작 가능한 전동 공구이다. 여기서, 상기 핸드피스는 복수의 구성 부품으로 이루어지며 목적하는 분야에서 작업(그라인딩 또는 밀링 등등)시 작업 속도를 인위적으로 신속하게 하기 위해 모터의 회전을 이용한다.

상기 모터의 회전은, 예를 들면 BLDC(brushless DC) 모터에서, 대략 원통형으로 전선을 권취시킨 고정자의 내부에 자석으로 이루어진 회전자를 구비시키고, 센서 방식으로 홀 센서를 통해 회전자의 위치를 실시간으로 감지하여 홀 센서의 위치 감지 신호를 구동 회로에 전달하거나 센서리스 방식으로 고정자의 권선에 유기되는 역기전력을 검출하는 회로를 통해 회전자의 위치를 검출하여 회로의 위치 검출 신호를 구동회로에 전달하고, 구동 회로를 통해 고정자의 코일에 전류를 흐르게 하여 코일에 회전 자계를 발생시키고, 회전 자계에 따라 고정자와 회전자의 인력 및 척력을 이용하여 고정자 주위로 회전자를 회전시키도록 수행된다.

한편, 상기 모터의 회전을 이용하는 핸드 피스는 도 1 내지 5에서 종래기술로써 개시되었다. 상기 종래기술에서, 상기 핸드 피스(100)는 회전자(30)와 고정자(90)를 구비한다. 상기 회전자(30)는 회전 샤프트(10)을 모터(도면에 미 도시)의 회전 축으로 이용하면서 회전 샤프트(10) 상에 영구자석(20)을 갖는다. 상기 고정자(90)는 절연 필름(40) 상에 권선 3상(U상(53), V상(56) 및 W상(59); 60), 권선 3상(60)에 전기적으로 접속되는 인쇄회로기판(70), 권선 3상(60)을 둘러싸는 링 코어(70)를 갖는다.

상기 권선 3상(60)이 절연 필름(40) 상에 위치되지만, 상기 고정자(90) 내에서 회전자(30)의 회전 동안, 상기 영구자석(20)은 절연 필름(40)의 열팽창에 의해 절연 필름(40)과 반복적으로 접촉하여 절연 필름(40) 상에서 권선 3상(60)의 초기 위치를 이동시켜 권선 3상(60)에서 목적하는 역기전력을 형성하지 못하게 한다. 여기서, 상기 역기전력은 권선 3상(60)의 회전 자계에 의해 영구 자석(20)의 회전 동안 권선 3상(60)에 유도된다.

구체적으로는, 상기 회전 샤프트(10)가 권선 3상(60)의 전자석과 회전자(90)의 영구 자석(20)의 인력 및 척력에 의해서 회전되고, 영구자석(20)이 절연 필름(40)의 내부에서 권선 3상(60)의 회전 자계에 의해서 회전되고, 영구 자석(20)의 회전은 렌쯔의 법칙에서 전자기 유도 현상에 의해 권선 3상(60)에 역기전력을 일으킨다. 상기 역기전력은 모터의 무부하 상태에서 인쇄회로기판(70)의 회로 핀들(70a, 70b, 70c)을 통해 측정된다. 또한, 상기 권선 3상의 역기전력 세기는 모터의 토오크 세기에 비례한다.

도 2에서, 상기 권선 3상(60) 중 권선 U상(53)이 S1 방향으로 시프트되는 때, 상기 권선 U상(53)은 권선 V상(56) 및 권선 W상(59) 대비 역기전력의 최대치를 도 4의 전압차 만큼 낮게 갖는다. 도 3에서, 상기 권선 3상(60) 중 권선 U상(53)이 S2 방향으로 시프트되는 때, 상기 권선 U상(53)은 권선 V상(56) 및 권선 W상(59) 대비 역기전력의 시작점을 도 5의 위상차 만큼 늦게 갖는다.

도 2의 역기전력 이상 세기 또는 도 3의 역기전력 이상 시작점이 권선 3상(60)에서 나타나는 때, 상기 모터는 영구자석(20)의 회전 부위 별로 토오크 세기를 작게 가지거나 토오크 세기를 불규칙하게 유지하여 핸드피스(100)의 사용시 소음과 진동을 발생시켜 핸드피스(100)의 사용 환경을 열악하게 한다.

본 발명은, 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 핸드피스의 사용 수명 동안 핸드피스의 내부에서 회전자의 영구자석과 고정자의 권선 3상의 접촉을 없애고 영구자석으로부터 권선 3상의 권선 위치를 이격 및 고정시켜 영구자석으로부터 권선 3상에 유도되는 역기전력 세기를 일정하게 유지시키는데 적합한 핸드 피스를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 핸드 피스는, 고정자와 회전자를 구비하고 상기 고정자에 삽입되어 상기 고정자의 회전자계에 의해 상기 회전자를 회전시키기 위해, 상기 고정자는, 상기 회전자를 둘러싸도록, 원통형의 보빈 몸체(bobbin body), 상기 보빈 몸체 상에 위치되어 상기 보빈 몸체로부터 여섯 방향을 향해 등간격으로 돌출하는 제1 내지 제6 보빈 기둥(bobbin pillar), 및 상기 보빈 몸체 상에 위치되어 상기 제1 내지 제6 보빈 기둥과 적어도 하나 교차하는 보빈 선반(bobbin shelf)으로 이루어진 보빈(bobbin); 및 상기 보빈 상에서 상기 보빈 몸체와 상기 제1 내지 제6 보빈 기둥과 상기 보빈 선반에 걸쳐져 고정되는 제1 내지 제3 권선부를 포함한다.

상기 보빈 몸체와, 상기 제1 내지 제6 보빈 기둥과, 상기 보빈 선반은 나일론(NYLON) 사출재질로 이루어질 수 있다.

상기 제1 내지 제6 보빈 기둥은 상기 보빈 몸체의 길이 방향에서 상기 보빈 몸체와 동일한 길이를 가질 수 있다.

상기 제1 내지 제6 보빈 기둥은 상기 보빈 몸체의 둘레 방향을 따라 기계각 60°마다 위치될 수 있다.

상기 보빈 선반은 상기 보빈 몸체를 둘러싸면서 상기 제1 내지 제6 보빈 기둥보다 더 작게 돌출하거나 상기 제1 내지 제6 보빈 기둥보다 더 크게 돌출할 수 있다.

상기 보빈 선반은, 상기 보빈 몸체의 둘레 방향을 따라서, 상기 보빈 몸체의 중앙 영역을 둘러싸거나 상기 보빈 몸체에 대칭적으로 위치되어 상기 보빈 몸체를 둘러쌀 수 있다.

상기 보빈 몸체로부터 상기 보빈 선반의 돌출 크기는, 상기 보빈 몸체의 직경 방향에서 볼 때, 상기 보빈 몸체의 두께보다 크기 관점에서(in size) 더 클 수 있다.

상기 제1 내지 제3 권선부는 개별적으로 세 개의 보빈 기둥을 둘러싸고 상기 세 개의 보빈 기둥 중 최외각의 좌우 기둥 주변에 위치되는 보빈 선반에 접힐 수 있다.

상기 제1 내지 제3 권선부는, 개별적으로 세 개의 보빈 기둥을 둘러싸는 때, 상기 세 개의 보빈 기둥에 접촉되어 상기 세 개의 보빈 기둥과 함께 보빈 선반에 의해 상기 보빈 몸체의 길이 방향에 따른 움직임을 방해받고, 상기 세 개의 보빈 기둥 중 좌우 기둥 걸쳐져 상기 좌우 기둥에 의해 상기 보빈 몸체의 둘레 방향에 따른 움직임을 방해받을 수 있다.

상기 제1 내지 제3 권선부는, 개별적으로 세 개의 보빈 기둥을 둘러싸고, 제1 권선부에서 볼 때 상기 제1 권선부의 중앙 영역을 제2 및 제3 권선부에 의해 채워지면서 상기 제1 권선부에 상기 제2 및 제3 권선부를 교차시키며, 제2 권선부에서 볼 때 상기 제2 권선부의 중앙 영역을 제1 및 제3 권선부에 의해 채워지면서 상기 제2 권선부에 상기 제1 및 제3 권선부를 교차시키고, 제3 권선부에서 볼 때 상기 제3 권선부의 중앙 영역을 제1 및 제2 권선부에 의해 채워지면서 상기 제3 권선부에 상기 제1 및 제2 권선부를 교차시킬 수 있다.

상기 제1 내지 제3 권선부는 상기 보빈 몸체의 둘레 방향을 따라 기계각 120°마다 위치되어 서로에 대해 중첩할 수 있다.

상기 제1 내지 제3 권선부는 개별적으로 세 개의 보빈 기둥을 둘러싸면서 상기 보빈 몸체의 둘레 방향을 따라 상기 세 개의 보빈 기둥의 왼쪽에 위치되는 입력 단자로부터 상기 세 개의 보빈 기둥의 오른쪽에 위치되는 출력 단자에 이르기까지 기계각 180°를 가질 수 있다.

상기 제1 내지 제3 권선부는 제1 지그(jig)에 하나의 구리선을 여러 회 반복하여 감아 제1 프레임 형상으로 만든 후 상기 제1 프레임 형상의 보존을 위해 상기 제1 프레임 형상에 절연물 함침 공정을 통해 이루어지거나 제2 지그에 셀프 본딩 와이어(self bonding wire)를 여러 회 반복하여 감아 제2 프레임 형상으로 만든 후 상기 제2 프레임 형상의 보존을 위해 상기 제2 프레임 형상에 열을 적용하여 이루어질 수 있다.

상기 제1 내지 제3 권선부는 U 상과 V 상과 W 상을 순차적으로 가질 수 있다.

본 발명은 고정자에서 원통형의 보빈 몸체 상에 서로 교차하는 보빈 기둥들과 보빈 선반을 구비하여 보빈 몸체, 보빈 기둥들과 보빈 선반에 제1 내지 제3 권선부를 걸치고 회전자의 영구자석을 보빈 몸체에 삽입하므로 핸드 피스의 사용 수명 동안 보빈 몸체를 사용하여 영구자석과 제1 내지 제3 권선부의 접촉을 없애고 영구자석과 보빈 몸체의 반복적인 접촉 동안에도 보빈 기둥들과 보빈 선반을 통해 보빈 몸체 상에 제1 내지 제3 권선부를 견고하게 위치시킬 수 있다.

본 발명은 보빈 몸체에 의해 영구자석으로부터 제1 내지 제3 권선부를 확실하게 분리시키면서 보빈 몸체 상에서 보빈 기둥들에 제1 내지 제3 권선부를 걸치고 보빈 선반에 제1 내지 제3 권선부들을 접히게 하여 보빈 기둥들과 보빈 선반에 의해 제1 내지 제3 권선부들의 상하 및 좌우 움직임을 막으므로 영구자석으로부터 권선 3상에 유도되는 역기전력 세기를 일정하게 유지시켜 핸드피스의 사용 수명 동안 소음과 진동을 최소화하여 핸드피스의 사용 환경을 양호하게 할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 핸드 피스를 개략적으로 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 핸드피스에서 회전자와 고정자의 결합 관계 중 제1 방향(S1)을 향해 고정자 내 제1 권선부의 시프트를 점선으로 보여주는 부분 단면도이다.
도 3은 도 1의 핸드피스에서 회전자와 고정자의 결합 관계 중 제2 방향(S2)을 향해 고정자 내 제1 권선부의 시프트를 점선으로 보여주는 부분 단면도이다.
도 4는 도 2에서 제1 권선부의 제1 방향의 시프트에 대응하도록 전기각에 따른 권선 3상의 역기전력을 보여주는 그래프이다.
도 5는 도 3에서 제1 권선부의 제2 방향의 시프트에 대응하도록 전기각에 따른 권선 3상의 역기전력을 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 고정자에서 원통형의 보빈을 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 6의 보빈을 평면적으로 전개하여 보빈 상에 권선 3상을 배치시킨 평면도이다.
도 8은 도 6의 보빈 상에 권선 3상을 배치시킨 사시도이다.
도 9는 도 8의 보빈과 권선 3상을 절개하여 보빈과 권선 3상의 결합관계를 보여주는 사시도이다.
도 10은 도 7의 변형예로써 보빈을 평면적으로 전개하여 보빈 상에 권선 3상을 배치시킨 평면도이다.
도 11은 도 8의 보빈과 권선 3상을 둘러싸는 링 코어를 보여주는 사시도이다.
도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 고정자의 형성 방법과 고정자의 전기적 특성을 설명하는 개략도 및 그래프이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 고정자에서 원통형의 보빈을 보여주는 사시도이고, 도 7은 도 6의 보빈을 평면적으로 전개하여 보빈 상에 권선 3상을 배치시킨 평면도이며, 도 8은 도 6의 보빈 상에 권선 3상을 배치시킨 사시도이다.

도 9는 도 8의 보빈과 권선 3상을 절개하여 보빈과 권선 3상의 결합관계를 보여주는 사시도이며, 도 10은 도 7의 변형예로써 보빈을 평면적으로 전개하여 보빈 상에 권선 3상을 배치시킨 평면도이고, 도 11은 도 8의 보빈과 권선 3상을 둘러싸는 링 코어를 보여주는 사시도이다.

이 경우에, 도 6 내지 도 11의 설명에서, 기계각과 전기각이 쓰이는데, 기계각은 작업자의 육안으로 볼 때 보빈의 둘레를 따라 확인되는 각도이고, 전기각은 오실로스코프의 전기적 측정으로 볼 때 보빈 상에 위치되는 권선부의 역기전력으로 확인되는 각도이다.

도 6 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 고정자(155)는, 도 1의 핸드피스에서 고정자(90)을 대체할 수 있다. 좀 더 구체적으로는, 상기 고정자(155)는 보빈(120)과 권선부(140)를 포함한다. 상기 보빈(bobbin; 120)은, 회전자(도 1의 30)를 둘러싸도록, 보빈 몸체(bobbin body; 113)와 제1 내지 제6 보빈 기둥(bobbin pillar; 116)과 보빈 선반(bobbin shelf; 119)을 포함한다.

상기 보빈 몸체(113)와, 제1 내지 제6 보빈 기둥(116)과, 보빈 선반(119)은 나일론(NYLON) 사출재질로 이루어진다. 상기 보빈 몸체(113)는 원통형으로 이루어진다. 상기 제1 내지 제6 보빈 기둥(116)은 보빈 몸체(113) 상에 위치되어 보빈 몸체(113)로부터 여섯 방향을 향해 등간격으로 돌출한다. 상기 제1 내지 제6 보빈 기둥(116)은 보빈 몸체(113)의 길이 방향에서 보빈 몸체(113)와 동일한 길이를 갖는다.

상기 제1 내지 제6 보빈 기둥(116)은 보빈 몸체(113)의 둘레 방향을 따라 기계각(α) 60°마다 위치된다. 상기 보빈 선반(119)은 보빈 몸체(113) 상에 위치되어 제1 내지 제6 보빈 기둥(116)과 적어도 하나 교차한다. 상기 보빈 선반(119)은 보빈 몸체(113)를 둘러싸면서 제1 내지 제6 보빈 기둥(116)으로부터 돌출한다.

좀 더 상세하게는, 상기 보빈 선반(119)은 보빈 몸체(113)를 둘러싸면서 보빈 몸체(113)로부터 제1 내지 제6 보빈 기둥(116)보다 더 작게 돌출하거나 제1 내지 제6 보빈 기둥(116)보다 더 크게 돌출한다. 이와 다르게, 상기 보빈 선반(119)은 보빈 몸체(113)를 둘러싸면서 보빈 몸체(113)로부터 제1 내지 제6 보빈 기둥(116)과 동일한 크기로 돌출할 수도 있다. 또한, 상기 보빈 선반(119)은, 보빈 몸체(113)의 둘레 방향을 따라서, 보빈 몸체(113)의 중앙 영역을 도 6 내지 도 9와 같이 둘러싼다.

이와는 다르게, 상기 보빈 선반(118, 119)은 보빈 몸체(113)에 도 10과 같이 대칭적으로 위치되어 보빈 몸체(113)를 둘러쌀 수 있다. 상기 보빈 몸체(113)로부터 보빈 선반(119)의 돌출 크기는, 보빈 몸체(113)의 직경 방향에서 볼 때, 보빈 몸체(113)의 두께보다 크기 관점에서(in size) 더 크다.

한편, 상기 권선부(140)는 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 139)를 포함한다. 상기 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 139)는 U상, V상과 W상을 순차적으로 갖는다. 상기 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 139)는 보빈(120) 상에서 보빈 몸체(113)와 제1 내지 제6 보빈 기둥(116)과 보빈 선반(119)에 걸쳐져 도 7 또는 도 8과 같이 고정된다.

상기 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 139)는 개별적으로 세 개의 보빈 기둥(116)을 도 7 또는 도 8과 같이 둘러싸고 세 개의 보빈 기둥(116) 중 최외각의 좌우 기둥(116) 주변에 위치되는 보빈 선반(119)에 도 8 또는 도 9와 같이 접힌다. 상기 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 139)는, 개별적으로 세 개의 보빈 기둥(116)을 둘러싸는 때, 세 개의 보빈 기둥(116)에 접촉되어 세 개의 보빈 기둥(116)과 함께 보빈 선반(119)에 의해 보빈 몸체(113)의 길이 방향에 따른 움직임을 방해받고, 세 개의 보빈 기둥(116) 중 좌우 기둥(116) 걸쳐져 좌우 기둥(116)에 의해 보빈 몸체(113)의 둘레 방향에 따른 움직임을 방해받는다.

상기 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 139)는, 도 7 또는 도 8과 같이, 개별적으로 세 개의 보빈 기둥(116)을 둘러싸고, 제1 권선부(133)에서 볼 때 제1 권선부(133)의 중앙 영역을 제2 및 제3 권선부(136, 139)에 의해 채워지면서 제1 권선부(133)에 제2 및 제3 권선부(136, 139)를 교차시키며, 제2 권선부(136)에서 볼 때 제2 권선부(136)의 중앙 영역을 제1 및 제3 권선부(133, 139)에 의해 채워지면서 제2 권선부(136)에 제1 및 제3 권선부(133, 139)를 교차시키고, 제3 권선부(139)에서 볼 때 제3 권선부(139)의 중앙 영역을 제1 및 제2 권선부(133, 136)에 의해 채워지면서 제3 권선부(139)에 제1 및 제2 권선부(133, 136)를 교차시킨다.

상기 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 139)는 보빈 몸체(133)의 둘레 방향을 따라 기계각 120°마다 도 15와 같이 위치되어 서로에 대해 도 7 또는 도 8과 같이 중첩한다. 상기 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 139)는 개별적으로 세 개의 보빈 기둥(116)을 둘러싸면서 보빈 몸체(113)의 둘레 방향을 따라 세 개의 보빈 기둥(116)의 왼쪽에 위치되는 입력 단자(도면에 미도시)로부터 세 개의 보빈 기둥(116)의 오른쪽에 위치되는 출력 단자(도면에 미도시)에 이르기까지 기계각 180°를 갖는다.

상기 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 139)는 제1 지그(jig; 도면에 미 도시)에 하나의 구리선을 여러 회 반복하여 감아 제1 프레임 형상으로 만든 후 제1 프레임 형상의 보존을 위해 제1 프레임 형상에 절연물 함침 공정을 통해 이루어지거나 제2 지그(도면에 미 도시)에 셀프 본딩 와이어(self bonding wire)를 여러 회 반복하여 감아 제2 프레임 형상으로 만든 후 제2 프레임 형상의 보존을 위해 제2 프레임 형상에 열을 적용하여 이루어진다.

다음으로, 본 발명에 따른 고정자의 형성 방법과 고정자의 전기적 특성은 나머지 도면을 참조하여 설명된다.

도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 고정자의 형성 방법과 고정자의 전기적 특성을 설명하는 개략도 및 그래프이다.

도 12 내지 도 15를 참조하면, 보빈(120)과 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 139)가 준비될 수 있다. 상기 제1 권선부(133)가 보빈(120)에서 보빈 몸체(113)의 세 개의 보빈 기둥(116)과 보빈 선반(119)에 도 12와 같이 걸쳐질 수 있다. 상기 제2 권선부(136)은 제1 권선부(133)와 부분적으로 중첩하도록 보빈(120)에서 보빈 몸체(113)의 세 개의 보빈 기둥(116)과 보빈 선반(119)에 도 13과 같이 걸쳐질 수 있다.

상기 제3 권선부(139)는 제1 권선부와 제2 권선부와 부분적으로 중첩하도록 보빈(120)에서 보빈 몸체(113)의 세 개의 보빈 기둥(116)과 보빈 선반(119)에 도 14와 같이 걸쳐질 수 있다. 즉, 상기 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 19)는 보빈 몸체(133) 상에서 보빈 몸체(133)를 둘러쌀 수 있다. 이어서, 상기 보빈(120)이 도 1의 인쇄회로기판(70) 상에 위치될 수 있다. 계속해서, 상기 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 19) 상에 링 코어(150)가 도 11과 같이 형성될 수 있다.

이후로, 상기 인쇄회로기판(70)과 보빈(120)에 회전자(30)를 삽입시켜 본 발명에 따른 핸드피스(도면에 미 도시)를 구성할 수 있다. 상기 핸드피스는 도 1의 핸드피스와 유사한 구조를 가지나, 상기 고정자(155)는 도 1의 고정자(90)와 다른 구조를 갖는다. 여기서, 상기 핸드피스의 사용 수명 동안, 상기 제1 내지 제3 권선부(133, 136, 139)는 보빈 몸체(113) 상에서 움직이지 않으므로 기계각에 따라 역기전력 위상을 일정하게 가져서 역기전력 시작점을 전기각 120°씩 차이를 두게 하는 역기전력을 도 15와 같이 발생시킨다.

113; 보빈 몸체, 116; 보빈 기둥
119; 보빈 선반, 120; 보빈
155; 고정자

Claims

고정자와 회전자를 구비하고 상기 고정자에 삽입되어 상기 고정자의 회전자계에 의해 상기 회전자를 회전시키는 핸드피스(handpiece)에 있어서,
상기 고정자는,
상기 회전자를 둘러싸도록,
원통형의 보빈 몸체(bobbin body),
상기 보빈 몸체 상에 위치되어 상기 보빈 몸체로부터 여섯 방향을 향해 등간격으로 돌출하는 제1 내지 제6 보빈 기둥(bobbin pillar), 및
상기 보빈 몸체 상에 위치되어 상기 제1 내지 제6 보빈 기둥과 적어도 하나 교차하는 보빈 선반(bobbin shelf)으로 이루어진 보빈(bobbin); 및
상기 보빈 상에서 상기 보빈 몸체와 상기 제1 내지 제6 보빈 기둥과 상기 보빈 선반에 걸쳐져 고정되는 제1 내지 제3 권선부를 포함하는 핸드피스.
제1 항에 있어서,
상기 보빈 몸체와, 상기 제1 내지 제6 보빈 기둥과, 상기 보빈 선반은 나일론(NYLON) 사출재질로 이루어지는 핸드피스.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제6 보빈 기둥은 상기 보빈 몸체의 길이 방향에서 상기 보빈 몸체와 동일한 길이를 가지는 핸드피스.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제6 보빈 기둥은 상기 보빈 몸체의 둘레 방향을 따라 기계각 60°마다 위치되는 핸드피스.
제1 항에 있어서,
상기 보빈 선반은 상기 보빈 몸체를 둘러싸면서 상기 제1 내지 제6 보빈 기둥보다 더 작게 돌출하거나 상기 제1 내지 제6 보빈 기둥보다 더 크게 돌출하는 핸드피스.
제1 항에 있어서,
상기 보빈 선반은, 상기 보빈 몸체의 둘레 방향을 따라서, 상기 보빈 몸체의 중앙 영역을 둘러싸거나 상기 보빈 몸체에 대칭적으로 위치되어 상기 보빈 몸체를 둘러싸는 핸드피스.
제1 항에 있어서,
상기 보빈 몸체로부터 상기 보빈 선반의 돌출 크기는, 상기 보빈 몸체의 직경 방향에서 볼 때, 상기 보빈 몸체의 두께보다 크기 관점에서(in size) 더 큰 핸드피스.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 권선부는 개별적으로 세 개의 보빈 기둥을 둘러싸고 상기 세 개의 보빈 기둥 중 최외각의 좌우 기둥 주변에 위치되는 보빈 선반에 접히는 핸드 피스.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 권선부는, 개별적으로 세 개의 보빈 기둥을 둘러싸는 때, 상기 세 개의 보빈 기둥에 접촉되어 상기 세 개의 보빈 기둥과 함께 보빈 선반에 의해 상기 보빈 몸체의 길이 방향에 따른 움직임을 방해받고, 상기 세 개의 보빈 기둥 중 좌우 기둥 걸쳐져 상기 좌우 기둥에 의해 상기 보빈 몸체의 둘레 방향에 따른 움직임을 방해받는 핸드 피스.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 권선부는,
개별적으로 세 개의 보빈 기둥을 둘러싸고,
제1 권선부에서 볼 때 상기 제1 권선부의 중앙 영역을 제2 및 제3 권선부에 의해 채워지면서 상기 제1 권선부에 상기 제2 및 제3 권선부를 교차시키며,
제2 권선부에서 볼 때 상기 제2 권선부의 중앙 영역을 제1 및 제3 권선부에 의해 채워지면서 상기 제2 권선부에 상기 제1 및 제3 권선부를 교차시키고,
제3 권선부에서 볼 때 상기 제3 권선부의 중앙 영역을 제1 및 제2 권선부에 의해 채워지면서 상기 제3 권선부에 상기 제1 및 제2 권선부를 교차시키는 핸드피스.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 권선부는 상기 보빈 몸체의 둘레 방향을 따라 기계각 120°마다 위치되어 서로에 대해 중첩하는 핸드피스.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 권선부는 개별적으로 세 개의 보빈 기둥을 둘러싸면서 상기 보빈 몸체의 둘레 방향을 따라 상기 세 개의 보빈 기둥의 왼쪽에 위치되는 입력 단자로부터 상기 세 개의 보빈 기둥의 오른쪽에 위치되는 출력 단자에 이르기까지 기계각 180°를 가지는 핸드피스.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 권선부는 제1 지그(jig)에 하나의 구리선을 여러 회 반복하여 감아 제1 프레임 형상으로 만든 후 상기 제1 프레임 형상의 보존을 위해 상기 제1 프레임 형상에 절연물 함침 공정을 통해 이루어지거나 제2 지그에 셀프 본딩 와이어(self bonding wire)를 여러 회 반복하여 감아 제2 프레임 형상으로 만든 후 상기 제2 프레임 형상의 보존을 위해 상기 제2 프레임 형상에 열을 적용하여 이루어지는 핸드피스.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 권선부는 U 상과 V 상과 W 상을 순차적으로 가지는 핸드피스.