KR101353573B1 - 금형의 오일프리 슬라이드 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금형의 오일프리 슬라이드 유니트에 관한 것으로, 특히 핀 홀더와 그것을 관통한 가이드핀과의 접촉부분에 가이드핀의 승하강에 따른 마찰저항을 제거할 수 있는 동시에 핀 홀더가 가이드레일을 타고 왕복 이동함에 따라 가이드핀과 핀 홀더의 접촉부분에 발생할 수 있는 굽힘응력을 제거함으로써 각 소재의 마모나 휨 변형을 방지할 수 있도록 할 목적으로, 횡단면이 '∩' 형태로 되고 내측 대향면에 각각 가이드레일(11)이 형성된 슬라이드 블록(100)과, 상기 양측 가이드레일(11)을 따라 왕복 이동 가능하게 된 한 쌍의 슬라이더(31) 및 상기 각 슬라이더 내측에서 회전 가능하게 축설된 핀 홀더(300)로 이루어진 금형의 오일프리 슬라이드 유니트에 있어서, 상기 핀 홀더의 일측에 경사핀(60)의 하부가 결합되는 경사핀 홀(310)이 형성되고 상기 경사핀 홀의 횡방향 양측 벽이 상기 슬라이더와 축 결합되며, 상기 핀 홀더의 타측에 가이드핀(70)이 상하로 관통하는 제1가이드 홀(320)이 형성되고 상기 제1가이드 홀의 횡방향 양측 벽에 부싱홀(321)이 천공되며, 상기 부싱홀 내에 횡방향으로 내입하는 부싱(330)을 더 포함하되, 상기 부싱에는 상기 가이드핀이 상하로 관통하는 제2가이드 홀(331)이 천공된 것이 특징인 금형의 오일프리 슬라이드 유니트가 제공된다.

Description

금형의 오일프리 슬라이드 유니트{OIL-FREE SLIDE UNITS OF MOLD}

본 발명은 언더컷이 형성된 플라스틱의 성형물을 사출하기 위한 루즈코어(loose core)를 경사 입출시킬 때 경사핀을 부드럽게 슬라이딩시키기 위한 무급유(oil-free) 슬라이드 유니트에 관한 것으로, 특히 슬라이드 유니트를 관통한 가이드봉의 각도 변환시 유격에 대응하여 일정 각도 회동 가능한 부싱이 마련된 금형의 오일프리 슬라이드 유니트에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 제품의 성형은, 내부에 성형하고자 할 형상의 캐비티(cavity)가 가공된 상측 금형과 하측 금형을 서로 형합(결합)시킨 상태에서 고열로 용융된 플라스틱 재료(resin)를 캐비티 내부로 사출한 후, 경화시킨 다음 상측 금형과 하측금형을 분리하여 성형된 제품을 꺼내는 공정을 통해 제조한다.

상/하측 금형의 형합 또는 형개(型開)는 평행이동하며, 이때 성형 제품의 형상이 볼록하거나 오목한 부분 또는 측면의 구멍(hole) 등이 있어서 금형의 평행 이동(형개)만으로는 성형품을 빼낼 수 없는 언더컷(under Cut)이 있는 경우, 금형 일측에 경사핀을 설치하여 상/하측 금형의 개폐시 경사핀에 의해 코어 일부가 금형의 평행이동 방향에 대해 경사지게 슬라이드 이동하게 함으로써 언더컷 부분의 성형을 가능하게 하고 있는데, 이러한 경사핀을 고정시키기 위해 오일프리(oil-free, 무급유) 슬라이드 유니트가 사용된다.

이러한 기술과 관련하여 본 발명자는 도 1 및 도 2와 같이 횡단면이 '∩' 형태로 되되, 내측 대향면에 각각 상측 가이드레일(11')이 형성되고, 상단 연결부(12)에 경사핀이 관통하는 장방홀(13)이 구비되며, 양측 하단에 요철결합부(14)가 형성된 슬라이드 커버(10); 상기 슬라이드 커버(10)의 양측 하단에 결합되되, 각 상단에 상기 요철결합부(14)와 대응하는 요철결합부(24)가 형성되고, 내측 대향면에 각각 상기 상측 가이드레일(11')에서 연결되는 하측 가이드레일(11")이 구비된 한 쌍의 슬라이드 베이스(20); 상기 각 가이드레일(11')(11")로 형성된 양측 가이드레일(11)을 따라 슬라이딩 가능하게 된 한 쌍의 슬라이더(31)가 구비되고, 각 슬라이더 내측에 회전 가능하게 연결되며, 경사핀을 고정하는 홈(32)이 구비된 경사핀 홀더(30); 및 상기 슬라이드 베이스(20)와 슬라이드 커버(10)를 수직 방향으로 관통하여 상호 고정시키는 고정나사(50);의 결합으로 이루어지고, 상기 슬라이드 커버(10)에서 슬라이드 방향의 양측 단부에 각각 경사핀 홀더의 슬라이드 거리를 제한하는 측벽(16)이 슬라이드 커버와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 일체형의 오일프리 슬라이드 유니트(대한민국 특허등록 제 0933902호; 특허문헌 1)를 제안한 바 있다.

특허문헌 1의 경우 서로 대향하는 한 쌍의 슬라이드 베이스가 하나의 슬라이드 카버의 양측 하부에서 요철결합부에 의해 고정되므로 각 슬라이드 베이스의 이격거리가 최초 상태 그대로 유지될 수 있게 되어 경사핀 홀더가 유격 없이 일정한 위치에서 슬라이드 이동 가능하고, 또한, 기존 슬라이드 유니트는 슬라이드레일을 볼트와 맞춤 핀에 의해서만 고정시키는 역할을 할뿐 이격거리 유지시키는 장치가 없어 상하 2면만 정밀 슬라이딩 된 것에 반해 특허문헌 1은 슬라이드 커버와 슬라이드레일 이격거리가 항시 일정하므로 3면이 동시에 정밀슬라이딩 되므로 떨림과 유격이 적고 맞춤 핀 가공을 별도로 몰드베이스에 가공 할 필요가 없으며, 따라서 슬라이드 유니트의 수명을 연장할 수 있고, 이로 인해 금형제작 비용과 관리비용을 절감할 수 있게 되었다.

다만, 특허문헌 1의 슬라이드 유니트는 예를 들어 도 3과 같이 경사핀(60)이 연결된 경사핀 홀더(30)의 일측에 가이드핀(70)이 관통하여 설치된 경우, 상측 금형과 하측 금형의 개폐에 의해 가이드핀(70)이 승하강할 때 가이드핀(70)과 경사핀 홀더(30)가 접촉하는 지점과, 경사핀(60)과 경사핀 홀더(30)가 접촉하는 지점에서 마찰 등에 의한 압력이 작용하여 마모나 휨 변형을 일으켜서 이젝팅 작용을 원할하지 않게 함은 물론 부품을 빈번하게 교체해야 하는 등 작성 공정 효율이 나쁘고 유지보수비용이 상승하는 등의 문제점이 있다.

1. 대한민국 특허등록 제 0933902호 등록특허공보

본 발명은 상기의 종래 기술들이 가지는 문제점을 일소하기 위하여 창안된 것으로서, 그 목적은 핀 홀더와 그것을 관통한 가이드핀과의 접촉부분에 가이드핀의 승하강에 따른 마찰저항을 제거할 수 있는 동시에 핀 홀더가 가이드레일을 타고 왕복 이동함에 따라 가이드핀과 핀 홀더의 접촉부분에 발생할 수 있는 측방향 압력에 대한 굽힘압력을 제거함으로써 각 소재의 마모나 휨 변형을 방지할 수 있는 금형의 오일프리 슬라이드 유니트를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 횡단면이 '∩' 형태로 되고 내측 대향면에 각각 가이드레일(11)이 형성된 슬라이드 블록(100)과, 상기 양측 가이드레일(11)을 따라 왕복 이동 가능하게 된 한 쌍의 슬라이더(31) 및 상기 각 슬라이더 내측에서 회전 가능하게 축설된 핀 홀더(300)로 이루어진 금형의 오일프리 슬라이드 유니트에 있어서, 상기 핀 홀더의 일측에 경사핀(60)의 하부가 결합되는 경사핀 홀(310)이 형성되고 상기 경사핀 홀의 횡방향 양측 벽이 상기 슬라이더와 축 결합되며, 상기 핀 홀더의 타측에 가이드핀(70)이 상하로 관통하는 제1가이드 홀(320)이 형성되고 상기 제1가이드 홀의 횡방향 양측 벽에 부싱홀(321)이 천공되며, 상기 부싱홀 내에 횡방향으로 내입하는 부싱(330)을 더 포함하되, 상기 부싱에는 상기 가이드핀이 상하로 관통하는 제2가이드 홀(331)이 천공된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예로서, 상기 부싱홀과 부싱은 각각 원형으로 되어 부싱(330)이 부싱홀 내에서 축회전 가능하게 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예로서, 상기 제1가이드 홀 중 상기 부싱의 상부에 위치한 종방향의 내벽면은 상측으로 점차 직경이 확대되고, 상기 부싱의 하부에 위치한 종방향의 내벽면은 하측으로 점차 직경이 확대된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예로서, 상기 각 슬라이더의 내측에 각각 축홀(31')이 형성되고, 상기 경사핀 홀의 횡방향 양측 벽에는 각각 상기 축홀에 삽입되는 회전축(311)이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 금형의 오일프리 슬라이드 유니트.

본 발명의 바람직한 실시 예로서, 상기 핀 홀더의 폭과 부싱의 길이는 동일하고, 상기 슬라이더가 핀 홀더에 축 결합시 상기 부싱의 일부를 커버하게 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 핀 홀더와 가이드핀 사이에 핀 홀더 내에서 회동 가능한 부싱이 개재됨에 따라 가이드핀 승하강시 발생하는 미세한 움직임에 대응하는 유격이 존재하므로, 핀 홀더와 그것을 관통한 가이드핀과의 접촉부분에 가이드핀의 승하강에 따른 마찰저항이 최소화될 뿐 아니라 핀 홀더가 가이드레일을 타고 왕복 이동함에 따라 가이드핀과 핀 홀더의 접촉부분에 발생할 수 있는 측방향 압력에 대한 굽힘압력이 제거되므로 각 소재의 마모나 휨 변형을 방지할 수 있을 뿐 아니라 내구성이 우수하여 유지보수 비용을 절감할 수 있게 되어 플라스틱 제품의 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 효과를 가진다.

도 1은 종래 기술에 따른 금형의 슬라이드 유니트의 분해 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 금형의 슬라이드 유니트의 조립 사시도.
도 3은 종래 다른 기술에 따른 금형의 슬라이드 유니트의 조립 구조도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 금형의 슬라이드 유니트의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금형의 슬라이드 유니트의 조립 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 금형의 슬라이드 유니트의 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 금형의 슬라이드 유니트의 사용상태도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 첨부된 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예이므로 본 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이거나 용이하게 도출되는 정도의 기술에 대해서는 그에 관한 상세한 설명을 생략하기로 한다.

또한 이하의 설명에서는 도 4 내지 도 7을 통해 본 발명의 핵심 요소인 핀 홀더(300)에 대하여 중점적으로 설명될 것이다. 즉 상기 핀 홀더(300)는 특허문헌 1의 슬라이드 커버(10) 및 슬라이드 베이스(20)로 이루어진 슬라이드 블록 또는 기타 공지된 다른 형태로서 예를 들면, 대한민국 등록특허 제 0887386호 또는 일본 공개특허 특개평 10-264217호 등의 슬라이드 블록 내에서 왕복 이동하게 된 것으로, 상기 슬라이드 블록은 특허문헌 1 또는 기타 공지된 다른 형태의 것을 취할 수 있으므로 본 발명의 핀 홀더(300) 구조 및 그 작용 관계를 중심으로 설명하고자 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 금형의 슬라이드 유니트의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금형의 슬라이드 유니트의 조립 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 금형의 슬라이드 유니트의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 금형의 슬라이드 유니트의 사용상태도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하는 바와 같이 핀 홀더(300)는 일측에 경사핀 홀(310)이 상하 방향으로 천공되고, 타측에는 제1가이드 홀(320)이 상하 방향으로 천공되며, 상기 제1가이드 홀(320)의 횡방향 양측 벽에는 각각 부싱홀(321)이 천공된다. 여기서 '횡방향'은 도 7과 같이 핀 홀더(300)가 슬라이드 블록(100)의 가이드레일(11) 내에서 왕복이동하는 방향(이하, 이를 '종방향'이라 칭한다)에 대하여 직각인 방향을 의미한다. 즉 핀 홀더(300)가 가이드레일(11)을 따라 그의 길이 방향으로 왕복이동하는 바, 이를 '종방향'이라 칭하고, 그에 대하여 수평하게 직각인 방향(핀 홀더의 짧은 방향)을 '횡방향'이라 칭하기로 한다.

상기 경사핀 홀(310)의 횡방향 양측 벽면에는 각각 회전축(311)이 외측으로 돌출 형성되고 한 쌍의 슬라이더(31) 각 내측에는 축홀(31')이 형성되며, 상기 회전축(311)이 상기 축홀(31')에 삽입됨으로써 핀 홀더(300)의 횡방향 양측 단부에 슬라이더(31)가 각각 축 결합된다. 물론 본 발명은 도시한 예에 한정되는 것은 아니며 예를 들어 회전축이 각 슬라이더(31)에서 마주보는 방향으로 돌출 형성되고 상기 핀 홀더(300)의 횡방향 양측 단부에 회전축이 삽입되는 홈을 구성할 수도 있다.

상기 제1가이드 홀(320)과 부싱홀(321)은 각각 동일한 위치에서 각각 상하 방향과 횡방향으로 천공되어 있기 때문에 상호 열 십(十)자 형태로 구멍이 천공되어 있는 형태이고, 이때 상기 부싱홀(321)에는 부싱(330)이 내입된다.

상기 부싱홀(321)은 원형이고, 상기 부싱(330)은 상기 부싱홀(321)과 대응하는 원통형으로 되어 있으므로 상기 부싱(330)이 부싱홀(321)에 내입된 상태에서 축 회전이 가능하며, 상기 부싱(330)의 상하 방향에는 제2가이드 홀(331)이 천공되어 있다.

상기 핀 홀더(300)와, 슬라이더(31) 및 부싱(330)의 조립 순서는, 도 5와 같이 먼저 부싱홀(321) 내부로 부싱(330)을 횡방향으로 넣은 다음, 핀 홀더(300)의 횡방향 양측에 형성된 회전축(311)에 슬라이더(31)의 축홀(31')을 각각 끼워 넣는 순서로 조립하며, 이때 상기 핀 홀더(300)의 폭과 부싱(330)의 길이는 동일하게 하고, 상기 슬라이더(31)가 상기 부싱(330)의 일부를 커버하도록 그 크기를 설계하면 부싱(330)이 핀 홀더(300) 내에서 유동하지 않을 뿐 아니라 슬라이더(31)에 의해 핀 홀더(300)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 구성하면, 도 6 및 도 7과 같이 금형의 이젝터 등이 결합된 경사핀(60) 하부가 경사핀 홀(310)의 상부에 결합되고, 경사핀 홀(310)의 횡방향에는 회전축(311)의 중심인 제1중심점(C1)이 형성된다. 또한 가이드 핀(70)은 제1가이드 홀(320)과 제2가이드 홀(331)을 상하 방향으로 관통하여 결합되고, 부싱홀(321)과 부싱(330)의 중심에는 제2중심점(C2)이 형성된다.

또한, 슬라이더(31)는 슬라이드 블록(100)의 내측 벽면에 형성된 가이드레일(11)을 따라 왕복 이동 가능하게 되고, 상기 핀 홀더(300) 자체는 회전축(311)의 중심인 제1중심점(C1)을 중심으로 회전 가능하게 되며, 또한 핀 홀더(300)의 회전 구동과 별개로 상기 부싱(330)은 부싱홀(321) 내에서 제2중심점(C2)을 중심으로 자체 회전이 가능하게 된다.

여기서 제2가이드 홀(331)을 관통한 가이드핀(70)이 제2중심점(C2)을 중심으로 일정 각도 회전할 때 가이드핀(70)과 제1가이드 홀(320)의 내벽면이 서로 간섭을 일으키지 않도록 하기 위해 도 6과 같이 상기 제1가이드 홀(320) 중 상기 부싱(330)의 상부에 위치한 종방향의 내벽면이 상측으로 점차 직경이 확대된 경사면(322)을 형성하는 동시에, 상기 부싱(330)의 하부에 위치한 종방향의 내벽면도 하측으로 점차 직경이 확대된 경사면(322)을 형성한다.

이 경우 도 7과 같이 가이드 핀(70)의 하부에 축 결합된 하측판이 금형(미도시)의 개폐에 따라 상승하면 핀 홀더(300)가 슬라이드 블록(100)의 가이드레일(11)을 따라 우측으로 이동하는 동시에 회전축(311)을 중심으로 회전하고, 경사핀(60)과 가이드핀(70)이 동시에 우측으로 평행하게 기울어진다.

이 과정에서 상기 가이드 핀(70)은 실제로 부싱(330)의 제2가이드 홀(331)과 접촉되면서 상하로 슬라이딩 되는데, 상기 부싱(330)은 상기 핀 홀더(300)의 제1중심점(C1) 회전에 구속되지 않고 제2중심점(C2)을 축으로 일정 각도 자유 회전이 가능하여 유격을 줌으로써 가이드 핀(70)과 핀 홀더(300)의 각 회동 격차에 따른 마찰 또는 휨 변형을 최소화할 수 있게 된다.

이상의 설명은 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구범위에 속함은 자명하다.

10: 슬라이드 커버 11: 가이드레일
20: 슬라이드 베이스
31: 슬라이더 31': 축홀
60: 경사핀 70: 가이드핀
100: 슬라이드 블록
300: 핀 홀더 310: 경사핀 홀
311: 회전축 320: 제1가이드 홀
321: 부싱홀 322: 경사면
330: 부싱 331: 제2가이드 홀
C1: 제1중심점 C2: 제2중심점

Claims (5)

1. 횡단면이 '∩' 형태로 되고 내측 대향면에 각각 가이드레일(11)이 형성된 슬라이드 블록(100)과, 상기 양측 가이드레일(11)을 따라 왕복 이동 가능하게 된 한 쌍의 슬라이더(31) 및 상기 각 슬라이더 내측에서 회전 가능하게 축설된 핀 홀더(300)로 이루어진 금형의 오일프리 슬라이드 유니트에 있어서,
   상기 핀 홀더의 일측에 경사핀(60)의 하부가 결합되는 경사핀 홀(310)이 형성되고 상기 경사핀 홀의 횡방향 양측 벽이 상기 슬라이더와 축 결합되며,
   상기 핀 홀더의 타측에 가이드핀(70)이 상하로 관통하는 제1가이드 홀(320)이 형성되고 상기 제1가이드 홀의 횡방향 양측 벽에 부싱홀(321)이 천공되며,
   상기 부싱홀 내에 횡방향으로 내입하는 부싱(330)을 더 포함하되, 상기 부싱에는 상기 가이드핀이 상하로 관통하는 제2가이드 홀(331)이 천공된 것을 특징으로 하는 금형의 오일프리 슬라이드 유니트.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 부싱홀과 부싱은 각각 원형으로 되어 부싱(330)이 부싱홀 내에서 축회전 가능하게 된 것을 특징으로 하는 금형의 오일프리 슬라이드 유니트.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 제1가이드 홀 중 상기 부싱의 상부에 위치한 종방향의 내벽면은 상측으로 점차 직경이 확대되고, 상기 부싱의 하부에 위치한 종방향의 내벽면은 하측으로 점차 직경이 확대된 것을 특징으로 하는 금형의 오일프리 슬라이드 유니트.
   
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 각 슬라이더의 내측에 각각 축홀(31')이 형성되고, 상기 경사핀 홀의 횡방향 양측 벽에는 각각 상기 축홀에 삽입되는 회전축(311)이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 금형의 오일프리 슬라이드 유니트.
   
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 핀 홀더의 폭과 부싱의 길이는 동일하고, 상기 슬라이더가 핀 홀더에 축 결합시 상기 부싱의 일부를 커버하게 된 것을 특징으로 하는 금형의 오일프리 슬라이드 유니트.

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