KR100592433B1 - 비접촉 급전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비접촉 급전 장치에 관한 것으로서, 고주파 전류를 흐르게 한 케이블 코일과 상기 케이블 코일을 개재한 활주 레일과, 상기 활주 레일을 둘러싸고 전자 유도에 의한 전원을 공급 받는 픽업을 구비한 이송자를 포함하는 비접촉 급전장치에 있어서, 상기 이송자는 E자형으로 형성된 강자성체인 픽업코어와, 상기 픽업코어에 권선된 픽업코일을 구비하고, 상기 픽업코어의 하측 및 상기 케이블 코일의 하측에 위치하여 쇄교자속의 연속성을 유지하는 쇄교차폐코어를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 비접촉 급전장치는 상기 케이블코일에 형성되는 자계의 자계 경로가 형성되는 코어의 단절 위치에 동질의 자성체인 쇄교차폐코어에 의해 자계의 연속성을 유지하는 효과가 있다.

Description

비접촉 급전장치{Non contact typed power supplier}

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 급전장치의 사시도,

도 2 는 본 발명에 실시예에 따른 비접촉 급전장치의 F방향에서 바라보아 도시한 상태 단면구조도,

도 3 은 도 1의 선 A-A에 따른 비접촉 급전장치의 종단면도, 및

도 4 는 도 1의 선 B-B에 따른 비접촉 급전장치의 횡단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

20 : 활주레일 22 : 케이블코일

40 : 이송자 42 : 픽업코어

42a : 외부픽업코어부 42b : 내부픽업코어부

44 : 픽업코일 46a : 제1 쇄교차폐코어

46b : 제2 쇄교차폐코어 46c : 제3 쇄교차폐코어

50 : 하우징

본 발명은 비접촉 급전설비에 관한 것으로, 특히 반도체나 액정 등의 전자 디바이스 제품을 다루는 공정에 사용되는 스태커 또는 반송차에 전원을 공급하는 비접촉 급전설비로써 보다 높은 용량으로 전원을 공급하기 위해 묶음 형성된 케이블코일을 통해 자계의 강도를 높이고 상기 케이블코일 주위에 형성되는 자속의 연속성을 유지하기 위해 같은 재질의 제1, 제2, 제3 쇄교차폐코어를 포함하는 비접촉 급전장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체나 액정 등의 전자 디바이스 제품은 공기중의 부유 입자가, 한정된 청정도 레벨(일반적으로는 미국연방 규격 209D)로 관리된 환경, 소위 클린룸에서 제조되고 있는 것은 이미 알려져 있다. 그렇지만, 미세화가 진행됨에 따라, 보다 높은 청정도가 요구되고 이에 클린룸 안에 궤도를 부설하고 이에 대차를 주행시켜 작업자를 대신하고 있다. 이런 종류의 반송 시스템에서는, 급전장치의 브러시 등에 의한 마모분의 발생을 억제하기 위해 비접촉 상태에서 급전이 행해지고 있다.

이와 같이 종래에 사용되는 비접촉 급전장치는 단일 전선으로 형성된 케이블코일을 고정하는 지지부재에 고정하고, 상기 케이블코일과 이격되어 활주하고 픽업코일을 권선한 자성체 코어로 구성되며, 상기 케이블코일을 통해 공급되는 전원에 의해 형성되는 자계와 직각으로 위치한 상기 픽업코일에 유도 기전력이 발생하여 전원을 공급받았다. 그러나 상기 케이블코일에 공급되는 전원은 상기 케이블코일의 내부저항에 의해 손실이 발생하여 효율이 저하되는 문제가 있었다.

또한, 상기 자성체 코어 사이에 형성되는 자속이 하측 개방된 부분에서 단절되어 픽업코일(coil）의 인덕턴스（inductance）의 저하를 초래하고 코일의 공진 주파수가 변화하게 된다. 그 결과, 케이블 코일의 고주파 전류의 주파수와의 차이가 커지고 전송 효율이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에 따른 비접촉 급전 장치는 전원이 인가되는 케이블 코일에 형성되는 자계의 강도를 높이는 데에 목적이 있다.

또한, 본 발명에 따른 비접촉 급전 장치는 상기 케이블 코일(22)에 형성되는 자계의 자계 경로가 형성되는 코어의 단절 위치에 동질의 자성체를 추가해 자계의 연속성을 유지는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 비접촉 급전장치는 고주파 전류를 흐르게 한 케이블 코일(22)과 상기 케이블 코일(22)을 개재한 활주레일(20)과, 상기 활주레일(20)을 둘러싸고 전자 유도에 의한 전원을 공급 받는 픽업을 구비한 이송자(40)를 포함하는 비접촉 급전장치에 있어서, 상기 이송자(40)는 E자형으로 형성된 강자성체인 픽업코어(42)와, 상기 픽업코어(42)에 권선된 픽업코일(44)을 구비하고, 상기 픽업코어(42)의 하측 및 상기 케이블코일(22)의 하측에 위치하여 쇄교자속의 연속성을 유지하는 제1, 제2 및 제3 쇄교차폐코어(46a, 46b, 46c)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 비접촉 급전장치는 상기 케이블 코일(22)은 다수의 에나멜 코팅선 다발로 구성된 각각의 케이블로 묶 음 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 비접촉 급전장치의 상기 이송자(40)는 다수개의 강자성체 코어를 접합하여 블럭 형성한 픽업코어(42)와, 상기 픽업코어(42)의 상측에 권선된 픽업코일(44)을 구비하고, 전력용량에 따라 상기 이송자(40)를 복수 체결하여 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 비접촉 급전장치의상기 픽업코어(42)는 동형인 수지재의 하우징(50)으로 감싸진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 급전장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉 급전장치의 사시도이고, 도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 급전장치의 F 방향에서 바라보아 도시한 상태 단면 구조도이고, 도 3 은 도 1의 선 A-A에 따른 비접촉 급전장치의 종단면도이며, 도 4 는 도 1의 선 B-B에 따른 비접촉 급전장치의 횡단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 비접촉 급전장치는 전원을 공급하기 위한 묶음 형성된 케이블코일(22)를 개재한 활주레일(20)이 하측에 체결된 고정자에 의해 고정되고 상기 활주레일(20)의 상측과 일정간격 이격되며, 상기 케이블코일(22)를 둘러싼 형태인 이송자(40)로 이루어진다.

케이블코일(22)는 다수의 에나멜 코팅된 케이블 코일(22) 다발을 트위스트형태로 구성한 케이블을 다줄 형성하여 상기 활주레일(20)에 개재한다.

상기 이송자(40)는 E자형으로 형성된 강자성체 재질의 픽업코어(42)와, 상기 픽업코어(42)에 권선된 픽업코일(44)과, 상기 픽업코어(42)의 하측 및 상기 케이블코일(22)의 하측에 위치한 제1 내지 제3 쇄교차폐코어(46a, 46b, 46c)로 이루어지고 상기 활주레일(20) 위를 이동 가능하게 설치된다.

상기 픽업코어(42)는 도 1에 도시된 바와 같이 페라이트와 같은 강자성체의 재질로 형성되며 평행하게 위치한 활주레일(20) 사이에 위치한 내부픽업코어(42b)와 이의 양측에 이격 형성된 외부픽업코어(42a, 42a)로 구성된다.

제1 내지 제3 쇄교차폐코어(46a, 46b, 46c)는 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 다줄형성된 케이블코일(22)의 주위를 둘러싸기 위해 상기 외부픽업코어부(42a), 내부픽업코어부(42b)의 하측 및 상기 케이블코일(22)의 하측에 위치하여 상기 케이블코일(22) 외부에 형성되는 자계의 자계 경로를 형성하며, 또 이중 제2 쇄교차폐코어(46b)는 다수개 열을 지어 적층 배열되어 있다.

상기 외부픽업코어부(42a)의 하측, 및 내부픽업코어부(42b)의 하측에 위치하는 제1 및 제3 쇄교차폐코어(46a, 46c)는 상기 케이블코일(22)를 양측에서 대향하여 둘러싸기 위해 추가로 픽업코어(42)의 하측에 부착되고, 활주레일(20)에 위치한 제2 쇄교차폐코어(46b)는 상기 활주레일(20)의 공간을 커버하기 위해 케이블코일(22)의 하측에 삽입되며, 상기 제1 내지 제3 쇄교차폐코어(46a, 46b, 46c)는 하기한 바와 같은 효과가 있다.

여기에서, 픽업코일(44)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 활주레일(20) 상측에 위치하는 상기 픽업코어(42)의 내부픽업코어부(42b)와 외부픽업코어부(42a)의 연결부 상측에 권선되어 유도기전력을 유도한다.

또한 상기 이송자(40)는 다수개의 강자성체 코어를 접합하여 블럭 형성한 픽업코어(42)와, 상기 픽업코어(42)의 상측에 권선된 픽업코일(44)을 구비하고, 전력용량에 따라 상기 이송자(40)를 복수 체결하여 설치 가능하다.

따라서 상기 이송자(40)에 연결되는 픽업의 개수에 따라 부하에 공급되어지는 전원의 크기를 조절 가능하다.

또한 상기 픽업은 픽업코어(42)와, 상기 픽업코어(42)에 권선된 픽업코일(44)과, 상기 픽업코어(42)의 하측에 위치한 제1 내지 제3 쇄교차폐코어(46a, 46b 및 46c)를 동형인 수지재의 하우징(50)으로 감싸서 상기 픽업을 손쉽게 체결가능하게 하며 상기 픽업에 형성되는 자계에 영향을 최소화한다.

상기 구성의 비접촉 급전 장치의 동작에 관하여 설명한다．1차 케이블 코일(22)인 케이블코일(22)에 고주파 전류를 공급하고， 도 4 에 도시된 바와 같이 한 쌍의 케이블코일(22)에 서로 역방향에 전류를 흐르게 하면, 내부픽업코어부(42b)의 선단과 양쪽의 외부픽업코어부(42a)의 선단을 연결한 자로가 형성되고, 이때 도 2에 도시한 바와 같이 E자형으로 형성된 강자성체 재질의 픽업코어(42) 하측에 위치한 제1 및 제3 쇄교차폐코어(46a, 46c) 및 케이블코일(22) 하측에 위치한 제2 쇄교차폐코어(46b)에 의해 상기 형성된 자로에 빈공간이 최소화 되어 자속의 연속성을 유지하게 되며 상기 자속을 단절하도록 위치한 픽업코어(42)에 전자기 유도현상에 의한 유도 기전력이 발생하게 된다.

또한 본 발명의 실시 형태와 같이 다수의 에나멜 코팅된 케이블 코일(22)을 통해 전원을 공급하면 상기 에나멜 코팅선 각각의 외주를 통해 전류가 이동하여 전 선자체의 저항을 감소하는 역할을 하고 이때 케이블 외부에 형성되는 자계의 강도를 높일 수 있다.

또한 본 발명의 실시 형태와 같이 주행 경로와 평행하게 다중형태의 케이블 코일(22)인 케이블코일(22)를 설치하면 단일 케이블에 형성되는 자계보다 큰 면적의 자계를 형성하여 픽업코일에 집중되는 자속의 강도를 높일 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 따른 비접촉 급전 장치는 다수의 에나멜 코팅선 다발로 구성된 각각의 케이블로 다줄 형성된 케이블코일(22)를 설치하여 상기 케이블코일(22)에 형성되는 자계의 강도를 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 비접촉 급전장치는 E자형으로 형성된 강자성체인 픽업코어(42)와, 상기 픽업코어(42)에 권선된 픽업코일(44)을 구비하고, 상기 픽업코어(42)의 하측 및 상기 케이블 코일(22)의 하측에 위치하여 쇄교자속의 연속성을 유지하는 쇄교차폐코어를 구비하여 상기 케이블코일(22)에 형성되는 자계의 자계 경로가 형성되는 코어의 단절 위치에 동질의 자성체인 쇄교차폐코어에 의해 자계의 연속성을 유지하는 효과가 있다.

더욱이, 보다 높은 전력용량을 달성하기 위해 상기한 이송자(40)를 다수개 직렬연결하면 되며, 적정 전력용량을 용이하게 설정할 수 있는 등의 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점이 이해되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. 고주파 전류를 흐르게 한 케이블 코일과 상기 케이블 코일을 개재한 활주 레일과,

   상기 활주 레일을 둘러싸고 전자 유도에 의한 전원을 공급 받는 픽업을 구비한 이송자를 포함하는 비접촉 급전장치에 있어서,

   상기 이송자는 E자형으로 형성된 강자성체 재질의 픽업코어와, 상기 픽업코어에 권선된 픽업코일과, 상기 픽업코어의 하측 및 상기 케이블코일의 하측에 위치한 제1 내지 제3 쇄교차폐코어로 이루어지고 상기 활주레일 위를 이동 가능하게 설치되고,

   상기 픽업코어는 강자성체의 재질로 형성되며 평행하게 위치한 상기 활주레일 사이에 위치한 내부픽업코어와 이의 양측에 이격 형성된 외부픽업코어로 구성되며,

   상기 제1 내지 제3 쇄교차폐코어는, 상기 케이블코일의 주위를 둘러싸기 위해 상기 외부픽업코어부, 내부픽업코어부의 하측 및 상기 케이블코일의 하측에 위치하여 상기 케이블코일 외부에 형성되는 자계의 자계 경로를 형성하고, 상기 제2 쇄교차폐코어는 다수개 열을 지어 적층 배열되며,

   상기 외부픽업코어부의 하측, 및 내부픽업코어부의 하측에 위치하는 제1 및 제3 쇄교차폐코어는 상기 케이블코일을 양측에서 대향하여 둘러싸기 위해 추가로 픽업코어의 하측에 부착되고, 상기 활주레일에 위치한 제2 쇄교차폐코어는 상기 활주레일의 공간을 커버하기 위해 케이블코일의 하측에 삽입된 것을 특징으로 하는 비접촉 급전장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 케이블 코일은 다수의 에나멜 코팅선 다발로 구성된 각각의 케이블로 다줄 형성된 케이블코일인 것을 특징으로 하는 비접촉 급전장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 픽업코어는 다수개의 강자성체 코어를 접합하여 블럭 형성하고,

   상기 다수의 픽업코어의 상부를 권선하는 픽업코일을 구비하고,

   전력용량에 따라 상기 이송자를 복수개 직렬 연결하여 설치되는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 장치.
4. 제 1 항 ,제 2 항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 픽업은 동형인 수지재의 하우징으로 감싸진 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 장치.

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