KR101335783B1 - 차량용 발포패드 금형의 체결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 시트와 같이 발포패드 사출물을 생산하는데 있어서, 상형과 하형은 물론 별도의 중형금형을 갖춘 금형의 결합구조 및 그 체결의 구조에 관한 발명이다.
특히, 본 발명은 상형과 하형을 형성함에 있어서, 후방에는 회동의 축이되는 힌지부를 갖추고, 전방에는 회동하여 서로 면접된 상형과 하형을 일체로 체결시키는 클램프부를 갖추어, 상기 클램프부와 힌지부가 서로 그 간격을 조절하여 내부에서 발포되는 포밍 시트의 팽창압력에 의해 금형의 결합구조가 뒤틀리는 것을 방지하기 위한 차량용 발포패드 금형 체결구조에 관한 것이다.
또한 본 발명의 금형을 통해 폼밍시트를 형상 완성 후 금형을 탈형시 중형을 상형과 동시에 들어올릴 수 있도록, 상기 중형을 결합시키는 체결회동부의 연동간 끝단에 견인부를 형성한 차량용 발포패드 금형 체결구조에 관한 것이다.

Description

차량용 발포패드 금형의 체결구조{the connection structure of upper and under form}

본 발명은 차량용 시트와 같은 발포패드 사출물을 생산하는데 있어서, 상형과 하형 및 중형금형을 구비한 금형의 결합구조 및 그 체결의 구조에 관한 발명이다.

특히, 본 발명은 상형과 하형을 형성함에 있어서, 후방에는 회동의 축이되는 힌지부를 갖추고, 전방에는 회동하여 서로 면접된 상형과 하형을 일체로 체결시키는 클램프부를 갖추어, 상기 클램프부와 힌지부가 서로 그 간격을 조절하여 내부에서 발포되는 포밍 시트의 팽창압력에 의해 금형의 결합구조가 뒤틀리는 것을 방지하기 위한 차량용 발포패드 금형 체결구조에 관한 것이다.

또한 본 발명의 금형을 통해 폼밍시트를 형상 완성 후 금형을 탈형시 중형이 상형과 동일한 회전반경으로 들어 올려질 수 있도록, 상기 중형을 결합시키는 체결회동부의 연동간 끝단에 견인부를 형성한 차량용 발포패드 금형 체결구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 시트와 같이 형상에 굴곡이 많거나, 내부에 또 다른 구성을 삽입할 수 있도록 하는 물품을 포밍할 때에는 상형과 하형 및 중형이 포함된 금형으로 제작한다. 상부금형과 하부금형만으로 이루어진 금형을 통해서 물품의 형상을 제작하는 방법과 중형을 포함하는 금형을 통해서 물품을 제조하는 방법은 크게 다르지 않지만, 그 제작방법과 금형의 형태에서 다소 차이가 있다. 또한 본 발명과 같이 우레탄이나 합성수지의 발포를 통해서 물품의 형상을 제작하는 금형도 경우에 따라 기존의 금형과는 약간의 차이를 보일 수 있다. 그럼, 종래의 발포금형의 형태를 간략하게 살펴본다.

도시된 도 1은 차량용 시트를 제조하는 발포형 금형을 도시한 것이다. 이 도면에서처럼, 종래의 일반적인 발포금형은 상형(10)과 하형(11)으로 구분되고, 일측에 단순한 힌지(12)를 체결하여 사용하고 있다. 발포시 상형과 하형이 발포의 압력에 의해 해체되지 않도록 하기 위함이다. 이와는 달리 도시하지는 않았지만 종래에 금형의 전면에 별도의 클램프를 제작하여 그 클램프를 이용하여 발포시 상형과 하형이 간격을 벌리는 현상을 차단하도록 배려한 금형도 존재한다.

한편, 차량용 시트의 경우 본 발명의 도시된 도 9에서처럼 배면에 별도의 수납함을 위해서 공간부로 형성하기 위한 중형을 추가한 금형이 사용되며, 상형, 하형, 중형으로 이루어진 금형틀을 통해서 포밍작업을 완성하는 것이 일반적이다.

그런데 종래의 차량용 시트 제작을 위한 모든 발포 금형은 다음과 같은 문제점이 발생된다.

첫째, 일측에 힌지를 형성하여 그 힌지를 통해서 상하 연동하여 여닫는 종래의 금형은 그 무게도 상당한데다, 많은 회수를 반복하여 여닫는 작업을 수행함에 따라 헐거워져 상하 금형의 아구가 정확하게 맞지 않는다. 이에 따라 발포되는 포밍수지가 외부로 흘러나오는 문제점이 있었다.

둘째, 클램프와 관련되어, 오랜 시간동안 사용함으로서, 클램프가 헐거워짐에 따라 상형 및 하형이 정확하게 결합되지 않거나, 클램프바와 락킹바간의 반복적인 마찰로 인해서 클램프가 훼손되는 문제점이 있었다.

셋째, 힌지와 클램프는 서로 금형의 간격을 조일 수 있도록 하는 별도의 조절볼트가 필요하며, 특히, 종래의 힌지 및 클램프에서는 2쌍의 간격조절볼트를 사용해서 상형과 하형의 정확한 밀착을 도모하였으나, 이 2쌍의 간결조절볼트로 상형과 하형의 간격을 조절하는 경우, 양자의 힘의 균형을 미세하게 조절하는 것이 힘들고, 따라서, 작업현장의 작업자가 직접 이를 조절하는 것이 용이하지 않아, 합형시에 발포액의 누출등이 있을 때에는 금형전문가가 올 때까지 작업이 중단되는 문제점이 있었다.

본 발명은 차량용 시트와 같은 발포패드 사출물을 생산하는데 있어서, 상형과 하형은 물론 별도의 중형금형을 갖춘 금형의 결합구조 및 그 체결의 구조를 제공하고자 한다.

특히, 본 발명은 상형과 하형을 형성함에 있어서, 후방에는 회동의 축이되는 힌지부를 갖추고, 전방에는 회동하여 서로 면접된 상형과 하형을 일체로 체결시키는 클램프부를 갖추어, 상기 클램프부와 힌지부가 서로 그 간격을 조절하여 내부에서 발포되는 포밍 시트의 팽창압력에 의해 금형의 결합구조가 뒤틀리는 것을 방지하기 위한 차량용 발포패드 금형 체결구조를 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 금형을 통해 폼밍시트를 형상 완성 후 금형을 탈형시 중형을 상형과 동시에 들어올릴 수 있도록, 상기 중형을 결합시키는 체결회동부의 연동간 끝단에 견인부를 형성한 차량용 발포패드 금형 체결구조를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 차량용 발포패드의 금형의 체결구조는, 상형, 하형, 중형이 결합되는 체결구조에 있어서, 상형(10)과 하형(20)의 후방과, 각각의 상, 하부플렌지부(41, 42)에 형성된 관통공과 수직장공(43)에 볼트(45)와 상하 쌍의 볼트(44)로 체결되고, 상부플렌지부(41, 42)에서 연장되어 중심부분에서 겹쳐진 힌지공을 갖도록 형성된 상, 하부힌지간(46, 46')과 그 힌지간(46, 46')을 관통하는 힌지샤프트(47)를 축으로 결합된 힌지(40); 상기 하부플렌지부(42)의 끝단에 꺽어져 형성된 "ㄱ"자 지지부(48)의 중심에 스크류 체결되는 간격조절볼트(49); 상기 힌지샤프트(47)의 외주면에 끼워지되, 상, 하부힌지간(46, 46') 사이에 위치하도록 끼워지는 와셔(98); 를 포함하여 이루어진 힌지부(50)를 통해서 상형(10)과 하형(20)이 회동 결합과 간격을 조절할 수 있도록 한다.

또한 본 발명 차량용 발포패드의 금형의 체결구조는, 상형(10)과 하형(20)의 전방에는, 상형(10)의 전방에 볼트(55) 체결되는 상부 플렌지부(51)의 중심부에서 쌍으로 돌출되는 지지판(53), 상기 지지판(53)에 축(54) 고정되고 회동될 수 있도록 형성되며 끝단에 절곡된 후크부(55')를 가진 클램프바(56)로 이루어진 작동클램프(57); 하형(20)의 전방에서, 수직장공(61)을 통해 삽입된 볼트(95)로 체결되는 하부 플렌지부(52), 하부플렌지부(52)의 중심부에서 쌍으로 돌출되는 하부지지판(62)의 중심부에 체결되는 락킹바(63)로 이루어진 대응클램프(64); 상기 하부플렌지부(52)의 끝단에서 꺽여진 "ㄱ"자 지지부(65)에 스크류 체결되는 간격조절볼트(66);를 포함하여 구성된 클램프부(60)를 통해서 상형(10)과 하형(20)이 밀폐 결합과 함께, 간격조절볼트(66)를 회전시켜 상형(10)과 하형(20)의 밀폐 간격을 조절할 수 있도록 하고 : 상형(10)의 좌우 양쪽에 형성된 클램프바(56)에는, 클램프바(56)의 전면에 일체로 체결되는 연동바(93)와; 상기 연동바(93)의 중심부에 체결되는 연동손잡이(92)를 형성하여, 상기 연동손잡이(92)를 잡고 회동시킬 때, 클램프바(56)도 락킹을 동시에 해제할 수 있도록 하며 : 하부플렌지부(42, 52)의 배면에는, 일정한 영역이 돌출된 가이드라인(96)을 형성하여, 면접할 상형(10)과 하형(20)의 가이드레일(미도시)을 타고 하부플렌지부(52)가 상하 방향으로 슬라이딩될 수 있도록 한다.

또한 본 발명 차량용 발포패드의 금형의 체결구조에 따른, 상형(10)과 하형(20)의 중간에 끼워지는 중형(30)에는, 상형(10)에 형성되는 중형공간에 위치할 수 있도록 상형(10)과 중형(30)을 결합시키는 링크구조의 체결회동부(70)와; 상기 체결회동부(70)의 연동간(71) 끝단에 결합되는 와이어(72), 와이어(72)의 끝단에 체결된 접시형 견인패널(73), 상기 와이어(72)의 외주면을 감싸는 스프링(75), 스프링(75)의 견인패널(73)의 타단에 형성되어 스프링(75)의 시작부분 연동을 차단하는 스톱퍼(76)로 이루어진 견인부(77)를 형성하여, 상형(10)이 하형(20)에서 탈형시 스프링(75)의 탄성력과 와이어(72)가 중형(30)을 당겨, 중형(30)과 상형(10)이 동시에 탈형될 수 있도록 하고 : 견인부(77)의 접시형 견인패널(73), 스프링(75) 및 스톱퍼(76)는, 원통형의 가이드관(81) 내측에 수용하고, 별도의 커버캡(82)을 씌워 먼지나 분진의 침투를 막는다.

본 발명에 따라, 상형, 중형, 하형으로 이루어진 발포형 금형의 정확한 아구를 맞출 수 있기에 포밍되는 시트나 내용물이 보다 정확하게 형상화될 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라, 상형과 하형을 서로 포개어 결합할 때, 일측은 힌지부를 통해서 결합되고, 타측은 별도의 클램프부를 통해서 결합되기에 발포시 발생되는 팽창압력에 용이하게 대응할 수 있으며, 압력의 조절을 위해서 상기 힌지부는 물론 클램프부에 1개의 간격조절볼트를 형성하고 있기에, 현장 작업자가 용이하게 상형과 하형이 정확히 밀착되로록 조절할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라, 중형의 후방에서 중형을 탄성력을 통해서 잡아당기고 있는 견인부를 형성하여, 상형이 하형에서 탈형시 중형과 함께 일체로 탈형, 즉, 상형과 중형이 동일한 회전반경으로 탈형되는 것이 가능하고, 폼밍된 시트가 훼손되지 않는다는 장점이 있다.

도 1은 종래 일반적인 힌지가 결합된 발포금형을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 힌지부가 상형과 하형에 장착된 상태를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 힌지부를 전체적으로 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 힌지부를 정면에서 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 힌지부가 작동하는 상태를 측면에서 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 클램프부를 전체적으로 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 클램프부를 분해하여 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 클램프부가 작동되는 모습을 도시한 도면,
도 9는 본 발명을 통해서 성형되는 차량용 시트의 모습을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 설명을 위해서 종래 중형의 모서리 형태와 탈형시의 작동상태를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 중형 모서리 형태와 탈형시의 작동상태를 도시한 도면,
도 12은 본 발명의 금형이 탈형되는 모습을 도시한 도면,
도 13는 본 발명의 중형을 견인하고 있는 견인부를 따로 확대하여 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 중형 회동 영역을 설명하기 위해서 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 중형 회동 영역을 설명하기 위해서 도시한 다른 실시예의 도면이다.

본 발명은 발포 성형물을 성형하기 위한 상형, 하형, 중형이 결합되는 발포금형의 체결구조에 관한 것이다.

본 발명을 설명함에 있어서 종래의 일반적인 발포성형금형을 설명하면 다음과 같다. 발포성형금형의 성형물 성형의 방식은, 수지류를 금형의 내측에 침투시키고 이 침투물이 발포를 하여 형상을 갖추도록 한 뒤, 갖추어진 형상이 경화되어 형상을 완성하는 단계로 진행시킨다. 또한 이러한 발포성형금형의 경우 우레탄 재질이나 스티로폼과 같이 적당한 온도에서 부피가 팽창하며 발포하는 물질을 내측에 삽입한 후 발포와 경화로서 폼을 완성하는 방식이 주를 이루는 것이다. 결국 이러한 발포성형금형의 경우 그 형상이 복잡하고, 라운드지며, 쿠션을 동반한 물건을 제작하는데 사용되는데, 그에 따라 상형(10), 하형(20)은 물론 중형(30)을 투입하여 성형하는 것이 공지되고 일반화된 방법인 것이다.

특히 차량용 시트(A)의 경우 그 시트(A)가 탄성을 가져 보다 편안하고 안락한 착석을 유도해야만 하고, 형태가 라운드진 형상이기에 이러한 발포성형금형을 사용하여 제작하는 것이 바람직하다. 그 중에서도 상형(10)과 하형(20)은 물론 시트(A)의 내측에 별도의 공간을 형성하기 위해서 그 공간부를 제공하는 중형(30)을 삽입한 상태로 폼을 성형하는 것이 바람직하다. 바로 본 발명은 이러한 차량용 시트를 제작하는 발포성형금형에 관한 것이고, 특히 이 발포성형금형의 체결관계와 그 체결구조에 관한 것이다.

본 발명은 크게 3가지의 구성적 체결구조를 갖는다. 하나는 상형(10)과 하형(20)을 결합시키되, 회동가능한 체결을 달성하기 위한 힌지부(50)에 관한 것이고, 다른 하나는 상기 힌지부(50)에 대응하여, 타측단의 상형(10)과 하형(20)을 체결시키는 클램프부(60)에 관한 것이다. 그리고 나머지 하나는 중형(30)을 상형에 체결시키되, 하형(20)에서 상형(10)을 탈형할 때, 중형(30)과 상형(10)이 일체로 떨어지면서 탈형될 수 있도록 하는 견인부(77)에 관한 것이다. 결국 본 발명의 모든 청구는 위 가지의 금형간 결합형태나 체결구조에 관한 것이다. 그럼 이러한 본 발명을 전술된 순서에 맞추어 설명한다.

우선 힌지부에 대해서 설명한다. 도시된 것처럼, 상형(10)과 하형(20) 후방 각각의 상, 하부플렌지부(41, 42)에 형성된 관통공과 수직장공(43)에 볼트(45)와 상하 쌍의 볼트(44)로 체결되고, 상부플렌지부(41, 42)에서 연장되어 중심부분에서 겹쳐진 힌지공을 갖도록 형성된 상, 하부힌지간(46, 46')과 그 힌지간(46, 46')을 관통하는 힌지샤프트(47)를 축으로 결합된 힌지(40)가 있고, 상기 하부플렌지부(42)의 끝단에 꺽어져 형성된 "ㄱ"자 지지부(48)의 중심에 스크류 체결되는 간격조절볼트(49)가 있으며, 상기 힌지샤프트(47)의 외주면에 끼워지되, 상, 하부힌지간(46, 46') 사이에 위치하도록 끼워지는 와셔(98)가 있다. 따라서 이들이 모두 유기적으로 결합하여 힌지부(50)를 통해서 상형(10)과 하형(20)이 회동 결합과 간격을 조절할 수 있도록 한다.

힌지부(50)는 전술된 사항과 도 2 내지 5에서처럼, 상형(10)과 하형(20)에 일체로 체결된 상태이다. 상형(10)에는 그 상부플렌지부(41)를 통해서 볼트(45)로 체결되며, 하형(20)에도 역시 하부플렌지부(42)를 통해서 볼트(44) 체결된다. 상부플렌지부(41)와 하부플렌지부(42)가 다른 점은 하부플렌지부(42)에는 장형의 수직장공(43)이 형성되어 그 장공에 쌍의 볼트(44)가 체결되는 방식이고, 상부플렌지부(41)에는 관통공이 형성되어 볼트(45)가 관통공을 관통하고, 상형(10)에 바로 체결되는 방식이다. 하부플렌지부(42)와 하부금형(=하형; 20)은 완벽하게 체결된 상태가 아니고 수직장공(43)에 끼워진 볼트(44)가 상기 수직장공(43)을 타고 연동될 수 있는 형태의 체결이다.

그리고 상기 하부플렌지부(42)와 상부플렌지부(41)를 서로 연결하는 것은 하부힌지간(46')과 상부힌지간(46)이다. 상부힌지간(46)은 상부플렌지부(41)와 일체로 체결된 상태에서 상기 하부플렌지부(42)로 내려오고, 하부플렌지부(42)에 일체로 체결된 하부힌지간(46')은 상부로 상승하여 내려온 하부힌지간(46')의 측면과 면접된다. 이 면접된 부분은 힌지공이 형성되어 힌지샤프트(47)가 체결됨으로 일체로 결합된다. 본 발명은 이렇게 견고한 체결구조를 갖추고 있으며 상기 힌지간(46, 46')의 면접된 측면에는 별도의 와셔(98)를 끼워 좌우 방향의 연동을 차단한다.

본 발명과 같은 발포성형금형의 경우, 내측에 발포수지류를 충진시킨 상태에서 일정한 온도를 가하게 되면, 발포되면서 내측의 압력이 상승한다. 압력의 상승은 상형(10)을 들어올리는 큰 힘으로 작동되는데, 이 힘에 의해서 힌지부(50)가 정확한 위치를 확보하지 못한다면, 성형되는 시트(A)는 그 형상이 틀어지게 된다. 결국 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 상기 힌지간(46, 46')의 측면에 연동공간을 제거하기 위한 와셔(98)를 삽입한 것이다. 그리고 상기 하부플렌지부(42)의 하단에는 도시된 지지부(48)가 일체로 결합된 상태이다.

이 지지부(48)는 하부플렌지부(42)의 플레이트에서 수직방향으로 꺽어 하형(20)의 하단으로 들어간 부분을 칭한다. 바로 본 발명은 이 지지부(48)에 별도의 간격조절볼트(49)를 체결하여 실시한다. 이 간격조절볼트(49)의 역할을 도시된 도 4와 5에 상세히 도시되어 있는데, 먼저 상형(10)을 하형(20)의 상부로 포개어 덮은 상태에서 후술될 클램프부(60)를 체결한다. 그리고 이 힌지부(50)의 간격조절볼트(49)를 조절하여 하형(20)을 상형(10)에 밀착시키거나 간격을 벌리는 것이다. 만일 선 실시된 과정을 통해서 내부에 충진된 발포수지류의 내압이 측정되거나 검측되었다면 이를 통해서 상기 간격조절볼트(49)를 조절하는 것이다.

간격조절볼트(49)를 조절하여 상부로 밀어 넣게 되면, 상기 지지부(48)에서 돌출되는 간격조절볼트(49)의 끝단은 하형(20)을 상승시켜 상형(10)과 더 밀착된 위치를 확보하게 한다. 이와는 반대로 간격조절볼트(49)를 조절하여 하부로 내리게 되면, 상기 지지부(48)에서 돌출되는 간격조절볼트(48)의 끝단은 하향하면서 하형(20)을 하향시켜 상형(10)과 약간 떨어진 간격을 유지하는 것이다. 이 작동을 통해서 상형(10)이 하형(20)에 얼마나 밀착된 상태를 유지하는 가를 가름하고 계획할 수 있다. 특히, 본 발명에서는, 이와 같은 간격조절볼트(49)가 1개만을 구비하는 힌지임을 특징으로 하는데, 종래 기술에서는, 통상적으로 간격조절볼트 2개를 구비하는 힌지가 통상적이었다. 그러나, 힌지의 좌우측에 간격조절볼트가 2개 위치하는 경우, 이 양자를 조이는 힘에 차이가 나게 되면, 상형과 하형의 밀착이 근소한 힘의 차이로 인하여 뒤틀리게 되고, 결국, 발포액이 누출되는 심각한 단점이 있었다. 특히, 이와 같은 2개의 간격조절볼트의 조절은, 금형 전문가가 아닌 통상의 작업자가 행할 수 있는 성질의 것이 아니어서, 현장 작업자는 이와 같은 문제가 발생하면, 금형 전문가가 올 때까지 작업을 중단하는 문제점이 다수 발생하였다. 이에, 본 발명자는, 간격조절볼트를 힌지의 중앙에 위치시키고, 그 개수를 1개로 함으로서, 현장 작업자가 용이하게 이를 조절할 수 있게 하였고, 이는 본 발명의 기술적 특징으로 된다.

이렇게 조절된 본 발명의 힌지부(50)는 일단 위치를 확보한 상태에서는 상형(10)과 하형(20)의 간격이 내부의 발포 압력에 상관없이 그 상태를 유지하기에 항상 동일한 형상의 시트(A)를 제작할 수 있다.

이와 대응되는 또 하나의 체결수단으로 본 발명에서는 클램프부(60)를 비치하고 있다. 도시된 도 6 내지 8에 이러한 클램프부(60)를 상세히 도시하고 있는데, 그 구성은 다음과 같다. 도시된 것처럼, 상형(10)과 하형(20)의 전방에는 상형(10)의 전방에 볼트(55) 체결되는 상부 플렌지부(51)의 중심부에서 쌍으로 돌출되는 지지판(53), 상기 지지판(53)에 축(54) 고정되고 회동될 수 있도록 형성되며 끝단에 절곡된 후크부(55')를 가진 클램프바(56)로 이루어진 작동클램프(57)가 있고, 하형(20)의 전방에서, 수직장공(61)을 통해 삽입된 볼트(95)로 체결되는 하부 플렌지부(52), 하부플렌지부(52)의 중심부에서 쌍으로 돌출되는 하부지지판(62)의 중심부에 체결되는 락킹바(63)로 이루어진 대응클램프(64)가 있으며, 상기 하부플렌지부(52)의 끝단에서 꺽여진 "ㄱ"자 지지부(65)에 스크류 체결되는 간격조절볼트(66)가 있다. 결국 상기 구성들이 결합하여, 클램프부(60)를 형성한다.

이들은 상기 상형(10)과 하형(20)이 밀폐 결합과 함께, 간격조절볼트(66)를 회전시켜 상형(10)과 하형(20)의 밀폐 간격을 조절할 수 있도록 하는 작동을 한다.

먼저 설명된 힌지부(50)와 대응하는 구성으로 본 발명은 클램프부(60)를 갖추고 있다. 클램프부(60)는 다시 세분하여 작동클램프(57), 대응크램프(64) 및 간격조절볼트(66)로 형성된다. 전술된 힌지부(50)와 동일 내지 유사하게 상기 작동클램프(57)는 상부플렌지부(51)를 통해서 상형(10)에 견고히 볼트(55) 체결되고, 대응클램프(64)는 수직장공(61)에 쌍의 볼트(95)를 삽입하여 하형(20)에 체결된다. 이 체결은 힌지부(50)의 하부플렌지부(52)와 같이 연동가능한 체결이다. 상기 수직장공(61)에 삽입된 볼트(95)의 끝단은 하형(20)에 견고히 체결된 상태이지만, 하부플렌지부(52)에 형성된 수직장공(61)은 그 볼트(95)를 가이드하며 하부플렌지부(52)가 연동될 수 있도록 한다. 단지 상기 작동클램프(57)가 힌지부(50)와 다른 점은 전술된 상부플렌지부(51)에서 돌출된 지지판(53)에 축 결합된 클램프바(56)를 형성하고 있는 것이다. 이 클램프바(56)는 도시된 도 7에 상세히 도시하고 있는데, 상기 지지판(53)에 일측단이 축 고정되고, 타측단은 후크부(55')가 형성되어 대응클램프(64)와 결합될 수 있도록 되어 있다. 상기 클램프바(56)의 후크부(55')가 축을 통해서 회동하여 하단으로 내려오게 되면, 하부플렌지부(52)에서 돌출된 또 다른 지지판(62)에 체결된 락킹바(63)에 걸린다. 이 락킹바(63)는 원형의 단면으로 후크부(55')의 내주면 형상과 대응된다. 상기 후크부(55')가 상기 락킹바(63)의 외주면에 걸리게 되면, 상기 상형(10)과 하형(20)은 일체로 체결이 가능하다. 이때 본 발명의 클램프부(60)도 역시 전술된 힌지부(50)와 동일하게 별도의 간격조절볼트(66)를 가지고 있다. 도시된 것처럼 간격조절볼트(66)를 조절하여 상부로 밀어 넣게 되면, 하부플렌지부(52)의 하단에서 수직으로 꺽여 연장된 지지부(65)에서 상부로 돌출된다. 상기 지지부(65)에서 돌출되는 간격조절볼트(66)의 끝단은 하형(20)을 상승시켜 상형(10)과 더 밀착된 위치를 확보하게 한다. 이와는 반대로 간격조절볼트(66)를 조절하여 하부로 내리게 되면, 상기 지지부(65)에서 돌출되는 간격조절볼트(66)의 끝단은 하향하면서 하형(20)을 하향시켜 상형(10)과 약간 떨어진 간격을 유지하는 것이다. 이 작동을 통해서 상형(10)이 하형(20)에 얼마나 밀착된 상태를 유지하는가를 가늠하고 계획할 수 있다. 특히, 본 발명에서는, 상기 간격조절볼트(66)를 클램프 중앙에 1개 구비하는 것을 특징으로 하는데, 종래 기술에서는, 간격조절볼트가 클램프 좌우측에 존재하는 것이 일반적이었다. 그러나, 이와 같이, 클램프 하나당 간격조절볼트가 2개 존재하는 경우, 이 양자를 조이는 힘에 차이가 나게 되면, 상형과 하형의 밀착이 근소한 힘의 차이로 인하여 뒤틀리게 되고, 결국, 발포액이 누출되는 심각한 단점이 있었다. 특히, 이와 같은 2개의 간격조절볼트의 조절은, 금형 전문가가 아닌 통상의 작업자가 행할 수 있는 성질의 것이 아니어서, 현장 작업자는 이와 같은 문제가 발생하면, 금형 전문가가 올 때까지 작업을 중단하는 문제점이 다수 발생하였다. 이에, 본 발명자는, 간격조절볼트를 클램프의 정중앙에 위치시키고, 그 개수를 1개로 함으로서, 현장 작업자가 용이하게 이를 조절할 수 있게 하였고, 이는 본 발명의 기술적 특징으로 된다. 또한 이렇게 조절된 본 발명의 클램프부는 일단 위치를 확보한 상태에서는 상형(10)과 하형(20)의 간격이 내부의 발포력과 관계없이, 조절된 상태를 유지하기에 항상 동일한 형상의 시트(A)를 제작할 수 있다. 이상이 본 발명의 금형에 장착된 힌지부(50)와 클램프부(60)로 이루어진 체결구조이다.

그럼 이러한 체결구조에서 더욱 상세한 실시예를 설명한다. 본 발명에서는 도시된 도 5에서처럼, 상형(10)의 좌우 양쪽에 형성된 클램프바(56)에는, 클램프바(56)의 전면에 일체로 체결되는 연동바(93)가 있고, 상기 연동바(93)의 중심부에 체결되는 연동손잡이(92)를 형성하여, 상기 연동손잡이(92)를 잡고 회동시킬 때, 클램프바(56)도 락킹을 동시에 해제할 수 있도록 한다.

즉, 상기 클램프부(60)의 클램프바(56)가 동시에 그 클램핑 작용을 해제하고, 락킹할 수 있도록 하는 것이다. 상기 클램프바(56)에는 용접이나 볼트를 이용하여 장형의 연동바(93)가 체결되고, 상기 연동바(93)의 중심부분에 도시된 연동손잡이(92)를 체결한다면, 상기 연동손잡이(92)를 잡고 상부로 들어 올리는 작용만으로 본 발명의 클램프바(56)를 그 축(54)을 기준으로 회전시켜 락킹을 풀 수 있다. 이와는 반대로 다시 젖혀진 연동손잡이(92)를 잡고 하부로 회동시키게 되면, 상기 클램프바(56)는 동시에 그 축(54)을 기준으로 회동하여 대응클램프(64)의 락킹바(63)에 그 후크부(55')를 걸어 락킹을 수행할 것이다.

또한 본 발명에서는 전술된 상기 힌지부(50)와 클램프부(60)의 하부플렌지부(42, 52)의 배면에 다음과 같은 구성을 형성한다. 즉, 일정한 영역이 돌출된 가이드라인(96)을 형성하여, 면접할 상형(10)과 하형(20)의 가이드레일(미도시)을 타고 하부플렌지부(52)가 상하 방향으로 슬라이딩될 수 있도록 하는 것이다.

전술된 가이드라인(96)은 간격조절볼트(66)에 의해서 하형(20)과 하부플렌지부(52)가 슬라이딩 작용을 할 때, 수직된 방향으로 곧게 연동할 수 있는 여건을 마련한다. 상기 가이드라인(96)은 하나의 라인으로 돌출된 가이드레일이거나 홈일 수도 있지만, 도시된 도 7에서처럼 일정한 폭을 가지고 돌출된 라인인 것이 가장 바람직하다. 상기 가이드라인(96)이 하형(20)에 형성된 별도의 가이드레일에 끼워져 있다가 간격조절볼트(66)가 회전을 하여 그 끝단을 이용하여 하형(20) 금형을 상승시키거나 하향시키게 되면, 그 높이만큼 하향할 때, 가이드하는 역할을 한다.

결국 본 발명에서는 이러한 가이드라인(96)이 힌지부(50)와 클램프부(60)에 모두 형성되는 것이 바람직하다. 힌지부(50)에는 그러한 가이드라인(96)이 도시되지 않았지만, 하부플렌지부(42)의 배면일 일정한 영역 돌출된 가이드라인(미도시)을 형성하고, 대응되는 하형(20) 금형의 가이드레일에 끼워넣게 되면, 동일한 작용을 하면서 상하 연동을 한다.

그럼 마지막으로 본 발명에서 그 설명을 미루어놓은 중형(30)의 체결수단을 설명한다. 이 중형(30)은 상형(10)의 중형공간에 끼워지게 되는데, 이와 같은 중형을 갖는 구조의 금형은 공지이므로 상세한 설명은 피한다. 다만, 일반적인 중형(30)은 링크구조를 가진 별도의 체결회동부(70)를 통해서 상형(10)의 하단에 형성되는 중형공간에 중형(30)을 위치시키고, 상형(10)과 함께 탈형이 동시에 될 수 있도록 하고 있다. 이러한 체결회동부(70)는 다양한 형태로 제작되는데, 본 발명의 체결회동부(70)는 종래의 그것과 유사하다. 이 체결회동부(70)는 별도의 견인부(77)를 비치한 형태가 존재하는데, 대체적으로 상형(10)이 하형(20)에서 이탈할 때, 상형(10)과 함께 위쪽으로 이탈하는 형태로 제작된다. 이때 상기 견인부(77)가 필요한 이유는 합형시 중형(30)이 정확한 위치에 자리잡도록 중형(30)을 상형(10)쪽으로 당겨주는 힘이 필요하기 때문이다. 그러나, 본 발명에서는, 상기 견인부(77)의 기능을 확장시켜, 상형(10)이 탈형될 때, 상형(10)과 중형(30)의 회전반경을 일치시킴으로서, 성형된 포밍 시트(A)가 하형에 의해서 파손되는 것을 방지하는 역할을 견인부(77)가 수행하도록 구성하였으며, 이는 본 발명의 주요한 기술적 특징으로 된다. 도 14 및 15를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 14와 15는 본 발명의 원리를 설명하는 참고도로서, 실제 본 발명에 따른 제품의 축적과 비례하거나 일치하지 않을 수 있음을 유의해야 한다. 도 14 및 15에서 d로 표시한 부분은 상형(10)과 중형(30)의 이탈 거리를 나타낸다. 실제 금형작업에 있어서, 성형 완료 후 상형(10)을 탈형시킬 때에는, 중형(30)이 어느 정도 하부쪽으로 치우치게 된다. 이는 통상적인 금형에 있어서, 견인부(77)가 중형(30)을 상부쪽(즉, 상형쪽)으로 당기고는 있으나 그 힘이 충분치 못하고, 또한, 오랜 기간 동안 반복되는 작업에 의해서 인장력이 감소하기 때문이다. 결국, 탈형시, 상형(10)으로부터 중형(30)이 어느 정도 밑쪽으로 이격되는 것을 피할 수는 없는데, 이 이격되는 거리(d)가 크면 클수록, 중형(30)의 회전반경은 상형(10)의 회전반경보다 전방(힌지부쪽에서 클램프쪽으로의 방향)으로 돌출하게 된다. 즉, d가 적은 도 14에서는 상형(10)의 회전반경 a와 중형(30)의 회전반경 β가 실질적으로 동일하지만, d가 큰 도 15에 있어서는, 상형(10)의 회전반경 a보다 중형(30)의 회전반경 β가 더 큰 것을 알 수 있다. 그런데, 본 발명에 따른 금형의 하형에는, 도 10 또는 도 11에서 도시한 바와 같이, 헤드레스트부가 삽입되는 부분(91)이 금형 내부쪽으로 돌출되어 있으므로, 중형(30)의 회전반경 β가 상형(10)의 회전반경 a보다 큰 때에는, 성형 완료된 시트가 상기 하형의 돌출부(91)에 의해서 훼손되므로, 중형(30)의 회전반경 β와 상형(10)의 회전반경 a를 실질적으로 동일하게 유지할 필요성, 즉, 상기 d를 가능한 한 적게 해야 할 필요성이 있다. 이에, 본 발명자는, 상기 견인부(77)을 압축스프링으로 구성함으로서, 상형(10)이 하형(20)으로부터 이형될 때, 중형(30)을 상형(10)쪽으로 밀착시키는 것, 다시 말하면, 상기 d를 줄임으로서 시트의 파손을 방지할 수 있다는 신규한 지견을 얻은 것이다.

한편, 본 발명에서는, 시트의 파손을 방지하기 위하여 하기와 같은 추가의 수단도 강구하였다. 즉, 도시된 도 9 내지 11에 본 발명에서 제작되는 시트(A)를 설명하는 도면을 도시하고 있는데, 도 9에서처럼 본 발명의 시트(A)는 헤드레스트가 삽입되는 부분(D)를 성형함에 있어서, 중형(30)과 하형(20)을 일부 교차시키는 방식으로 포밍작업을 한다. 이때 중형이 삽입되는 중형공간(C)은 중형이 탈형되고 나면 공간부로 남는 것이다. 단면으로 표시된 부분(B)은 하형(20)과 중형(30)의 사이에서 포밍된 부분이 주를 이루고, 상형(10)이 포개어 형성된 부분은 부피면에서 작다. 포밍작업 후 상형(10)을 탈형할 때, 중형(30)이 시트(A)를 끼운 상태로 상부로 올라오게 되는데, 이때 헤드레스트 성형을 위해서 하형(20)이 중형(30)을 파고들어간 면접부분의 깊이가 길수록 탈형시 시트(A)의 파손이 심하다. 도시된 도 10과 11에서 부호 "F"는 탈형시 중형(30)과 상형(10)이 상승하는 라인을 도시한 것이다. 도 10에는 종래 헤드레스트를 형성하던 실시예를 도시한 것인데, 도시된 것처럼 하형(20)과 중형(30)의 면접부위가 길면서 상형(10)의 회동각도에 따라 간섭되는 형태로 실시된 부분이 보인다. 도 11에는 본 발명에서 이러한 문제점을 해결하기 위해서 상기 하형(20)과 중형(30)의 면접부위를 짧게 수정하고, 회동각도에 간섭을 줄이는 형태로 면접부위(91)를 형성했다. 이는 상형(10)이 하형(20)에서 탈형될 때, 힌지부(50)를 축으로 회전하면서 탈형되기에 이 각도를 고려하여 중형(30)과 하형(20)의 면접부위를 구조화시킨 것이다. 이와 같이 본 발명은 중형(30)과 하형(20)의 면접부위의 형상을 조절하고, 또한, 상기 d를 줄임으로서, 탈형시 시트(A)의 파손을 방지한다.

즉, 상형(10)과 하형(20)의 중간에 끼워지는 중형(30)에는, 상형(10)에 형성되는 중형공간에 위치할 수 있도록 상형(10)과 중형(30)을 결합시키는 링크구조의 체결회동부(70)를 형성하고, 상기 체결회동부(70)의 연동간(71) 끝단에 결합되는 와이어(72), 와이어(72)의 끝단에 체결된 접시형 견인패널(73), 상기 와이어(72)의 외주면을 감싸는 스프링(75), 스프링(75)의 견인패널(73)의 타단에 형성되어 스프링(75)의 시작부분 연동을 차단하는 스톱퍼(76)로 이루어진 견인부(77)를 형성하여, 상형(10)이 하형(20)에서 탈형시 스프링(73)의 탄성력과 와이어(72)가 중형(30)을 당겨, 중형(30)과 상형(10)이 동시에 탈형될 수 있도록 한 것이다.

상형(10)과 하형(20)이 감싸는 영역 중 상형(10)의 하단 부분에 중형(30)이 위치할 공간이 형성되는데, 이 공간을 본 발명에서는 중형공간이라 칭했다. 바로 이 중형공간에 중형(30)은 위치할 수 있도록 체결회동부(70)를 형성한 것이다. 이 체결회동부(70)는 링크구조를 가지고 있어서 어느 정도 연동이 가능하다. 그런데 이러한 연동이 탈형시 시트(A)를 파손시킬 우려를 나타내고 있다. 완전히 탈형하고 난 후에는 연동이 자유로워 시트(A)를 빼낼 수 있도록 형성되는 것이 중요한데, 탈형되는 순간에는 상형(10)과 일체로 결합되어 동시에 벋겨지는 것이 유리하다.

결국 본 발명에서는 이러한 작동의 효력을 향상시키기 위해서 도시된 도 12와 13에서처럼 별도의 견인부(77)를 비치하고 있다. 이 견인부(77)는 중형(30)을 잡고 있는 체결회동부(70)의 연동간(71) 끝단에 와이어(72)를 걸고 이 와이어(72)에 탄성스프링(75)을 이용하여 강한 인장력을 작용시키며, 중형(30)이 상형(10)과 동시에 탈형되도록 유도한다. 보다 상세한 작동의 설명을 도시된 도 2를 통해서 하면, 연동간(1)의 끝단에 와이어(72)를 걸고, 이 와이어(72)는 타단에는 접시형 견인패널(73)을 체결한다. 그리고 상기 견인패널(73)의 상부에 탄성스프링(75)을 결합시키는 것이다. 이 탄성스프링(75)의 상단은 스톱퍼(76)를 통해서 연동이 제한된 상태이기에 상기 와이어(72)는 항상 탄성스프링(75)의 인장력을 통해서 땡기는 힘을 받고 있는 것이다. 바로 이 힘이 상형(10)의 탈형시 중형(30)도 동시에 탈형될 수 있도록 한다.

본 발명에서는 상기 탄성스프링(75)과 와이어(72)로 실시한 도면만을 도시하고 있지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 견고하고 내구성이 높은 탄소섬유를 통해서 연동바(71)의 끝단을 당길 수 있도록 할 수도 있으며, 다양한 형태의 스프링을 연결하여 탄성력을 작용시킬 수 있다. 모든 형태의 탄성스프링(75)이 활용될 수 있다. 압축스프링, 인장스프링, 접시스프링 및 비틀림스프링도 그 탄성력을 이용하여 와이어를 땡길 수 있다면 활용 가능하다.

한편 본 발명에서는 도시된 도 12 및 13에서처럼, 상기 견인부(77)의 접시형 견인패널(73), 스프링(75) 및 스톱퍼(76)는, 원통형의 가이드관(81) 내측에 수용하고, 별도의 커버캡(82)을 씌워 먼지나 분진의 침투를 막는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명과 같은 발포성 수지류를 경화시키는 작업은 미세한 분진과 화학적 찌꺼기가 날릴 소지가 많다. 탄성스프링(75)의 탄성력을 해치는 상태까지 찌꺼기나 먼지가 끼면 안된다. 이를 해결하기 위해서 본 발명의 접시형 견인패널(73), 스프링(75) 및 스톱퍼(76)는 가이드관(81)의 내측에 수용시키는 형태로 실시 가능하다. 보다 상세하게 상기 스톱퍼(76)는 가이드관(81)의 상면이 될 것이고, 스프링(75)과 접시형 견인패널(73)은 가이드관(81)에 내장된다. 내장되어 탄성력을 통해서 와이어(72)를 당기는 본 발명의 견인부(77)는 중형(30)이 상형(10)의 탈형시 동시에 같이 탈형될 수 있도록 작동을 한다.

10; 상형 20; 하형
30; 중형 41, 51; 상부플렌지부
42, 52; 하부플렌지부 43; 수직장공
44, 45; 볼트 46, 46'; 상하부힌지관
47; 힌지샤프트 48; 지지부
49; 간격조절볼트 50; 힌지부
53; 지지판 54; 축
55; 볼트 56; 클램프바
57; 작동클램프 60; 클램프부
61; 수직장공 62; 하부지지판
63; 락킹바 64; 대응클램프
65; 지지부 66; 간격조절볼트
70; 체결회동부 71; 연동간
72; 와이어 73; 견인패널
75; (탄성)스프링 76; 스톱퍼
77; 견인부

Claims (6)

1. 상형, 하형, 중형이 결합되는 체결구조에 있어서,
   상형(10)과 하형(20)의 후방과, 각각의 상, 하부플렌지부(41, 42)에 형성된 관통공과 수직장공(43)에 볼트(45)와 상하 쌍의 볼트(44)로 체결되고, 상부플렌지부(41, 42)에서 연장되어 중심부분에서 겹쳐진 힌지공을 갖도록 형성된 상, 하부힌지간(46, 46')과 그 힌지간(46, 46')을 관통하는 힌지샤프트(47)를 축으로 결합된 힌지(40);
   상기 하부플렌지부(42)의 끝단에 꺽어져 형성된 "ㄱ"자 지지부(48)의 중심에 스크류 체결되는 간격조절볼트(49);
   상기 힌지샤프트(47)의 외주면에 끼워지되, 상, 하부힌지간(46, 46') 사이에 위치하도록 끼워지는 와셔(98); 를 포함하여 이루어진 힌지부(50)를 통해서 상형(10)과 하형(20)이 회동 결합과 간격을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 발포패드의 금형의 체결구조.
2. 제1항에 있어서,
   상형(10)과 하형(20)의 전방에는,
   상형(10)의 전방에 볼트(55) 체결되는 상부 플렌지부(51)의 중심부에서 쌍으로 돌출되는 지지판(53), 상기 지지판(53)에 축(54) 고정되고 회동될 수 있도록 형성되며 끝단에 절곡된 후크부(55')를 가진 클램프바(56)로 이루어진 작동클램프(57);
   하형(20)의 전방에서, 수직장공(61)을 통해 삽입된 볼트(95)로 체결되는 하부 플렌지부(52), 하부플렌지부(52)의 중심부에서 쌍으로 돌출되는 하부지지판(62)의 중심부에 체결되는 락킹바(63)로 이루어진 대응클램프(64);
   상기 하부플렌지부(52)의 끝단에서 꺽여진 "ㄱ"자 지지부(65)에 스크류 체결되는 간격조절볼트(66);를 포함하여 구성된 클램프부(60)를 통해서 상형(10)과 하형(20)이 밀폐 결합과 함께, 간격조절볼트(66)를 회전시켜 상형(10)과 하형(20)의 밀폐 간격을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 발포패드의 금형의 체결구조.
3. 제2항에 있어서,
   상형(10)의 좌우 양쪽에 형성된 클램프바(56)에는,
   클램프바(56)의 전면에 일체로 체결되는 연동바(93)와;
   상기 연동바(93)의 중심부에 체결되는 연동손잡이(92)를 형성하여, 상기 연동손잡이(92)를 잡고 회동시킬 때, 클램프바(56)도 락킹을 동시에 해제할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 발포패드의 금형의 체결구조.
4. 제 2항에 있어서,
   하부플렌지부(42, 52)의 배면에는,
   일정한 영역이 돌출된 가이드라인(96)을 형성하여, 면접할 상형(10)과 하형(20)의 가이드레일(미도시)을 타고 하부플렌지부(52)가 상하 방향으로 슬라이딩될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 발포패드의 금형의 체결구조.
5. 제1항에 있어서,
   상형(10)과 하형(20)의 중간에 끼워지는 중형(30)에는,
   상형(10)에 형성되는 중형공간에 위치할 수 있도록 상형(10)과 중형(30)을 결합시키는 링크구조의 체결회동부(70)와;
   상기 체결회동부(70)의 연동간(71) 끝단에 결합되는 와이어(72), 와이어(72)의 끝단에 체결된 접시형 견인패널(73), 상기 와이어(72)의 외주면을 감싸는 스프링(75), 스프링(75)의 견인패널(73)의 타단에 형성되어 스프링(75)의 시작부분 연동을 차단하는 스톱퍼(76)로 이루어진 견인부(77)를 형성하여, 상형(10)이 하형(20)에서 탈형시 스프링(73)의 탄성력과 와이어(72)가 중형(30)을 당겨, 중형(30)과 상형(10)이 동시에 탈형될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 발포패드의 금형의 체결구조.
6. 제5항에 있어서,
   견인부(77)의 접시형 견인패널(73), 스프링(75) 및 스톱퍼(76)는,
   원통형의 가이드관(81) 내측에 수용하고, 별도의 커버캡(82)을 씌워 먼지나 분진의 침투를 막는 것을 특징으로 하는 차량용 발포패드의 금형의 체결구조.

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