KR101537497B1

KR101537497B1 - 피성형물의 가압 성형 장치

Info

Publication number: KR101537497B1
Application number: KR1020150003367A
Authority: KR
Inventors: 배응준
Original assignee: 배응준
Priority date: 2015-01-09
Filing date: 2015-01-09
Publication date: 2015-07-16
Also published as: JP3203534U; CN105773891A; CN105773891B

Abstract

본 발명은 피성형물의 가압 성형 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가성형 브레이크 패드 등과 같은 피성형물을 열 가압성형하여 최종 성형 완성된 성형물을 제조하기 위한 피성형물의 가압 성형 장치에 있어 가압수단으로서의 다수의 승하강 실린더를 개별 구동수단에 의해 독립적으로 작동하도록 함으로써, 그 크기를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 각 성형실별로 압력분포를 균일하게 제어할 수 있는 피성형물의 가압 성형 장치에 관한 것이다.

Description

피성형물의 가압 성형 장치{Press molding apparatus for molded object}

일반적으로 차량용 브레이크 패드는 가성형기를 통하여 백 플레이트 일면에 마찰재를 가성형하여 가성형 브레이크 패드 등과 같은 피성형물을 제조하고, 가성형 브레이크 패드는 주성형기를 이용한 열 가압성형하여 완성품을 얻도록 하고 있다.

이러한 차량용 브레이크 패드의 성형시에는 동시에 여러 개를 성형해 주어야만 생산성 향상을 기대할 수가 있고, 또 성형과정에서 적절한 열을 가해주어야만 마찰재가 포함하고 있는 각종 수지류의 경화로 인하여 경도와, 비중과, 접착강도 및 압축량 등을 만족하는 원하는 물성을 지니게 된다.

따라서 종래에도 차량용 브레이크 패드의 성형시 가성형과 주성형을 엄격히 구분하여 가성형기를 이용한 가성형시에는 대략 300~400kgf/㎠의 압력을 갖는 메인 실린더가 평판형 몰드의 성형실에 공급된 분말화된 원재료를 저압으로 약 7 초간 가압하여 마찰재의 기본형태를 유지하는 가성형품을 얻도록 하고, 가성형품은 주성형기의 평판형 몰드가 갖는 성형실에 공급하여 500~600kgf/㎠의 압력을 갖는 메인 실린더가 대략 200~300초간 고압으로 가압하여 마찰재의 완전한 성형이 이루어지도록 함과 동시에 마찰재에 대략 150℃의 열을 가하여 마찰재가 포함하고 있는 각종 수지류의 경화가 이루어지도록 하여 원하는 물성을 만족하는 차량용 브레이크 패드를 얻도록 하고 있다.

한편 종래의 주성형기의 경우 성형실이 다수 개가 형성되어 가압성형시에 그만큼의 큰 힘이 필요하므로 메인 실린더는 통상 500톤 이상의 추력을 가지면서 크기가 5∼6m의 대형 승하강 실린더가 이용되고 있다.

그러나 현재 표준사양으로 제작판매되고 있는 유압실린더는 최대 300톤으로서, 그 이상의 경우 주문제작하여 사용하게 되는데 이때 주요부품인 오일 씰이나 패킹 등은 제작시 고도의 기술을 요하는 정밀부품으로서 기술력이 우수한 일부 특정국가에서만 생산되어 고가에 거래되므로 전체적인 제조단가의 상승을 가져오게 되고, 또 메인 실린더가 대형인 만큼 유지보수작업이 어려울 뿐 아니라, 부품의 단가가 비싸 유지보수비용이 과다 소요되는 문제점이 있었다.

더욱이 상기 메인 실린더는 램(RAM) 실린더의 형태를 사용하는 것으로 별도의 유압 탱크 및 유압 펌프가 필수적으로 구비되어야 하므로 설치 공간이 더욱 커지게 되어 공간 활용율이 저하될 수밖에 없는 문제점이 있었다.

특히 성형틀은 다수의 성형실을 구비하고 있어 넓은 면적을 갖게 되나 메인 실린더는 상부 몰드의 중앙부에 연결되어 전체적으로 가압력이 주어지므로 메인 실린더에 의한 열 가압성형시 메인 실린더가 연결되는 중앙부에는 정상적인 가압력이 작용하게 되나 메인 실린더로부터 멀어질수록 가압력이 점차 약화 되므로 각 성형실별 가압력 차이로 인한 품질의 불균일과 이로 인해 불량제품을 양산하게 되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제 10-2011-0023210 호(2011년 03월 08일 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 가성형기에 의해 가성형된 브레이크 패드 등과 같은 피성형물을 열 가압성형하여 성형 완성된 브레이크 패드 등과 같은 성형품을 제조하기 위한 피성형물의 가압 성형 장치에 있어 가압수단으로서의 다수의 승하강 실린더를 개별 구동수단에 의해 독립적으로 작동하도록 함으로써, 그 크기를 종래보다 1/3 이하로 대폭 줄일 수 있는 피성형물의 가압 성형 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다수의 로드 셀이나 압력 스위치의 설치에 의해 개별 구동수단의 구동 파워를 개별적으로 제어하여 압력분포를 균일하게 제어할 수 있어 각 성형실별 가압력 차이로 인한 품질의 불균일 문제 및 이로 인한 불량제품의 양산을 방지할 수 있는 피성형물의 가압 성형 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 승하강 실린더의 승하강 구동을 종래와 같은 유압 탱크 및 유압 펌프를 사용하는 대신에 간단히 구동 모터를 사용함으로써, 장치의 부피를 축소시킴과 아울러, 가성형 제품의 특성에 따른 성형 폭(거리), 압력 크기 및 온도를 정밀하고도 신속하게 제어가 가능하여 제품 품질 및 생산성 향상을 확보할 수 있으며 아울러 공간 활용율을 제고하면서도 유지보수 및 관리가 보다 용이한 피성형물의 가압 성형 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 큰 스트로크에 의한 증압 실린더 및 작은 스트로크에 의한 승하강 실린더에 의한 이중 연결동작에 의해 소형화가 가능한 피성형물의 가압 성형 장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치는, 다수의 피성형물이 수용된 안착 금형이 측방으로부터 삽입 배치되면, 승하강하는 다수의 성형 가압부가 상기 안착 금형측으로 이동되며 열 가압성형하여 성형 완성된 성형물을 제조하기 위한 피성형물의 가압 성형 장치로서, 상기 성형 가압부가 승하강하도록 독립적으로 작동하는 다수의 승하강 실린더; 상기 각 승하강 실린더를 승하강 구동하도록 증압력을 제공하는 다수의 증압 실린더; 및 상기 각 증압 실린더를 개별적으로 동작시키기 위한 동력을 전달하는 다수의 구동 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 안착 금형이 배치된 상측에는, 상기 피성형물의 상측을 지지하기 위한 지지부가 배치되고, 상기 안착 금형이 배치된 하측에는, 상기 피성형물의 하측을 가압하기 위한 상기 성형 가압부가 배치되어, 상방으로 이동되며 가압하는 것이 바람직하다.

또한 상기 성형 가압부는 상기 안착 금형의 상측에 배치되는 상측 성형 가압부와 상기 안착 금형의 하측에 배치되는 하측 성형 가압부를 포함하고, 상기 승하강 실린더는 상기 상측 성형 가압부를 하방 가압시키는 상측 승하강 실린더와 상기 하측 성형 가압부를 상방 가압시키는 하측 승하강 실린더를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 안착 금형이 배치된 하측에는, 상기 피성형물의 하측을 지지하기 위한 지지부가 배치되고, 상기 안착 금형이 배치된 상측에는, 상기 피성형물의 상측을 가압하기 위한 상기 성형 가압부가 배치되어, 하방으로 이동되며 가압하는 것이 바람직하다.

또한 상기 구동 수단은: 구동원으로서의 구동 모터; 상기 구동 모터에 의해 회전되는 회동축; 상기 회동축의 회전하면 상기 회동축을 따라 양방으로 이동 가능한 이동부; 및 상기 이동부의 이동에 따라 연동되어 상기 증압 실린더에 가압력을 제공하는 가압 로드;를 포함하여 구성됨이 바람직하다.

또한 상기 증압 실린더는 상기 승하강 실린더보다 얇고 긴 형상으로, 큰 스트로크 길이를 갖고, 상기 증압 실린더로부터의 가압력을 공급받도록 연결된 상기 승하강 실린더는 상기 증압 실린더보다 두껍고 짧은 형상으로, 작은 스트로크 길이를 갖도록 하여, 상기 증압 실린더에서의 큰 스트로크에 의한 가압력이 상기 승하강 실린더에 공급되면서, 상대적으로 큰 가압력의 작은 스트로크로 외부 가압되도록 함이 바람직하다.

또한 상기 승하강 실린더는 승하강 가압부를 승하강시키며, 상기 승하강 가압부의 가압에 따라 다수의 상기 피성형물의 가압이 가능하도록, 상기 승하강 가압부에는 상기 성형 가압부가 다수개 형성됨이 바람직하다.

또한 상기 승하강 실린더는 승하강 가압부를 승하강시키며, 상기 승하강 가압부의 가압에 따라 다수의 상기 피성형물의 가압이 가능하도록, 상기 승하강 가압부에는 상기 성형 가압부가 다수개 형성되고, 상기 하나의 승하강 가압부는 상기 적어도 2개의 승하강 실린더가 가압하며 승하강시키는 것이 바람직하다.

또한 상기 안착 금형의 상방 또는 하방의 다수 위치에는 각 영역별 상기 피성형물에 가해지는 압력을 측정하기 위한 다수의 로드셀 또는 압력 스위치가 구비되고, 상기 로드셀 또는 압력 스위치의 측정값을 입력받는 제어부를 더 포함하여 구성되며, 상기 제어부는 상기 다수의 로드셀 또는 압력 스위치로부터 입력된 각 영역별 가압력을 측정하여, 가압력이 기준치에 비해 과하거나 부족한 영역에 대응되는 상기 성형 가압부를 승하강시키는 상기 승하강 실린더와 연결된 상기 증압 실린더의 상기 가압 로드를 인입 또는 인출하기 위해 상기 구동 모터를 정회전 또는 역회전시켜 해당 영역의 가압력을 감소시키거나 증대시키는 것이 바람직하다.

또한 상기 제어부는 상기 성형 가압부가 일정 간격 상하방으로 반복 이동되는 틸팅 동작을 통해 상기 안착 금형 내부의 가스를 외측으로 배출시킬 수 있도록, 상기 구동 모터를 일정 회전수만큼 정회전 및 역회전시키는 동작을 반복하도록 제어하는 것이 바람직하다.

또한 내부의 분진 또는 가스를 흡입하기 위한 공기 흡입부; 및 상기 공기 흡입부로부터 흡입된 분진 또는 가스를 외부로 배출하기 위한 배기 파이프를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한 상기 안착 금형의 상방 또는 하방에는 가열을 위한 히터부가 구비됨이 바람직하다.

또한 상기 히터부는 면상 발열체를 포함하여 구성되고, 상기 안착 금형의 상면 또는 하면 방향으로 배치되는 수평부 및 상기 안착 금형의 측방부를 바라보며 배치되는 테두리부를 포함하여 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 의한 피성형물의 가압 성형 장치에 의하면, 가성형 브레이크 패드등과 같은 피성형물을 열 가압성형하여 최종 성형된 성형물을 제조하기 위한 피성형물의 가압 성형 장치에 있어 가압수단으로서의 다수의 승하강 실린더를 개별 구동수단에 의해 독립적으로 작동하도록 함으로써, 종래와 같은 고가의 500톤 이상의 추력을 갖는 5∼6m의 대형 승하강 실린더를 1/3 이하의 크기로 대폭 줄이면서도 가압력은 그대로 유지할 수 있어 매우 경제적인 효과가 있다.

본 발명의 다수의 로드 셀의 설치에 의해 개별 구동수단의 구동 파워를 개별적으로 제어하여 압력분포를 균일하게 제어할 수 있어 각 성형실별 가압력 차이로 인한 품질의 불균일 문제 및 이로 인한 불량제품의 양산을 방지할 수 있는 효과도 있다.

또한 상기 승하강 실린더의 승하강 구동을 종래와 같은 유압 탱크 및 유압 펌프를 사용하는 대신에 간단히 구동 모터를 사용함으로써, 장치의 부피를 축소시킴과 아울러, 가성형 제품의 특성에 따른 성형 폭(거리), 압력 크기 및 온도를 정밀하고도 신속하게 제어가 가능하여 제품 품질을 확보할 수 있으며 아울러 공간 활용율을 제고하면서도 유지보수 및 관리가 보다 용이한 효과도 있다.

또한 큰 스트로크에 의한 증압 실린더 및 작은 스트로크에 의한 승하강 실린더에 의한 이중 연결동작에 의해 소형화가 가능한 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 사시도이다.
도 3은 성형 완료된 차량용 브레이크 패드의 사시도이다.
도 4는 도 1의 "A" 부분의 확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 개략적인 분해도이다.
도 6은 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 성형부의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 구동부 및 로드 셀에 의한 구동 제어 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 구동 동작 상태를 나타내는 개략적인 동작 상태도이다.
도 9는 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 승하강 가압부의 다른 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 측면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 성형부의 사시도이다.
도 12는 도 10의 "B" 부분의 확대도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 성형부의 승하강 구동 상태를 나타내는 부분 사시도이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다.

제 1 , 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.

여기서, 본 발명의 전반에 걸쳐 열 가압성형하기 위한 피성형물로서 후술하는 바와 같이 차량용 브레이크 패드에 대해서 설명하고 있지만, 본 발명에 있어 가압 성형하기 위한 피성형물로서 차량용 브레이크 패드에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 가압 성형 장치는 다양한 종류나 형태를 갖는 각종 수지 피성형물 등에도 제한되는 것 없이 동일하게 적용될 수 있으며, 설명의 편의를 위해 각종 피성형물을 차량용 브레이크 패드로서 용어를 통칭하여 설명하고 있음을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치(100)는, 다수의 가성형 브레이크 패드(1; 도 2 참조)가 수용된 안착 금형(20)이 측방으로부터 삽입 배치되면, 승하강하는 다수의 성형 가압부(30)가 상기 안착 금형(20)측으로 이동되며 열 가압성형하여 성형 완성된 브레이크 패드를 제조하기 위한 피성형물의 가압 성형 장치로서, 상기 성형 가압부(30)가 승하강하도록 독립적으로 작동하는 다수의 승하강 실린더(40); 상기 각 승하강 실린더(40)를 승하강 구동하도록 증압력을 제공하는 다수의 증압 실린더(50) 및 상기 각 증압 실린더(50)를 개별적으로 동작시키기 위한 동력을 전달하는 다수의 구동 수단(60)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치(100)는, 상기 안착 금형(20)의 상측에 배치되어 상기 가성형 브레이크 패드(1)의 상측을 지지하는 지지부(11)가 형성되는 상부 금형(10)을 더 포함한다.

또한, 상기 안착 금형(20)은 상기 가성형 브레이크 패드(1)가 배치되는 다수의 성형실(21)을 포함한다.

또한, 상기 안착 금형(20)의 상측에 배치되는 상부 금형(10)에는 가열을 위한 히터부(12)가 포함되고, 상기 안착 금형(20)의 하방에도 가열을 위한 다른 히터부(22)를 포함함이 바람직하다.

상기 히터부(12, 22)는 면상 발열체를 포함하여 구성되고, 각각 상기 안착 금형(20)의 상면 또는 하면 방향으로 배치되는 수평부(12a, 22a) 및 상기 안착 금형(20)의 측방부를 바라보며 배치되는 테두리부(12b, 22b)를 포함하여 구성된다.

상기 성형 가압부(30)는 상기 안착 금형(20)이 배치된 하측에 브레이크 패드(1)의 하측을 가압하도록 배치되어 상방으로 이동되며 가압하도록 된다.

상기 성형 가압부(30)는 그 하측에 위치하는 대략 판형상의 승하강 가압부(41)에 의해 승하강 되어진다. 도시된 예에서는 판형상의 승하강 가압부(41) 형태를 나타내고 있으나, 본 발명에 있어 그 형상을 한정하는 것은 아니다.

상기 승하강 가압부(41)에는 상기 성형 가압부(30)가 다수개(도시된 예에서는 2개) 형성됨이 바람직하나, 그 개수를 한정하는 것은 아니다.

상기 승하강 실린더(40)는 상기 승하강 가압부(41)를 승하강시키며, 도시된 예에서는 두 개의 승하강 실린더(40)를 나타내고 있으나, 실제로 후방쪽으로 다수개가 형성된다.

상기 증압 실린더(50)는 상기 승하강 실린더(40)보다 얇고 긴 형상으로, 큰 스트로크 길이를 갖고, 상기 증압 실린더(50)로부터의 가압력을 공급받도록 연결된 상기 승하강 실린더(40)는 상기 증압 실린더보다 두껍고 짧은 형상으로, 작은 스트로크 길이를 갖도록 하여, 상기 증압 실린더(50)에서의 큰 스트로크에 의한 가압력이 상기 승하강 실린더(40)에 공급되면서, 상대적으로 큰 가압력의 작은 스트로크로 외부 가압되도록 함이 바람직하다. 이와 같이 큰 스트로크에 의한 증압 실린더(50) 및 작은 스트로크에 의한 승하강 실린더(40)에 의한 이중 연결동작에 의해 소형화가 가능한 장점이 있다.

상기 구동 수단(60)은 구동원으로서의 구동 모터(65); 상기 구동 모터(65)에 의해 회전되는 볼스크류 형태의 회동축(63); 상기 회동축(63)이 회전하면 상기 회동축을 따라 양방으로 이동 가능한 이동부(62) 및 상기 이동부(62)의 이동에 따라 연동되어 상기 증압 실린더(50)에 가압력을 제공하는 가압 로드(61)를 포함하여 구성된다.

상기 구동 수단(60)은 상기 볼 스크류 형태의 회동축(63)의 회전에 의해 상기 이동부(62)가 수평 이동 가능하도록 상기 이동부(62)의 하단에 형성되는 수평 이동 레일(64)을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치(100)는,내부의 분진 또는 가스를 흡입하기 위한 공기 흡입부(80) 및 상기 공기 흡입부(80)로부터 흡입된 분진 또는 가스를 외부로 배출하기 위한 배기 파이프(81)를 더 구비할 수 있다.

아울러, 상기 안착 금형(20)의 상방 또는 하방의 다수 위치에는 성형실(21)의 각 영역별로 상기 브레이크 패드에 가해지는 압력을 측정하기 위한 다수의 로드 셀(70)이 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치(100)의 좌측부에는 지지대(2)가 배치되어 안착 금형(20)이 가압 성형 전후에 지지할 수 있도록 되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치(100)는, 그 외형은 대략 육각 프레임 형상으로 이루어진다.

또한, 상측으로는 고정된 상태의 상부 금형(10)이 배치되고, 대략 전방 중앙쪽에는 지지대(2)가 배치되어 안착 금형(20)이 지지대(2)상에 대기 상태에 있다가 중앙 금형 투입부(도면 번호 미부여)를 통해 로딩(loading)되고, 가압 성형이 완료된 후에는 중앙 금형 투입부(도면 번호 미부여)를 통해 언로딩(unloading)될 수 있도록 되어 있다.

또한, 일측부로는 공기 흡입부(80)가 설치되어 내부의 분진 또는 가스를 흡입하고, 상기 공기 흡입부(80)로부터 흡입된 분진 또는 가스는 배기 파이프(81)를 통해 외부로 배출하도록 되어 있다.

또한, 하측에는 구동 수단(60)이 다수열로 배치되어 다수의 증압 실린더(50; 도 1 참조)를 개별적으로 동작시키기 위한 동력을 전달하도록 되어있다.

도 3은 성형 완료된 차량용 브레이크 패드의 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 성형 완료된 브레이크 패드(1)는, 하측으로는 백플레이트(1A)가 위치하고 상측으로는 차량 제동시 제동 디스크에 직접 접촉하는 마찰재(1B)로 이루어지며, 실제 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치(100)를 통한 성형 가압시에는 백플레이트(1A)와 마찰재(1B)가 분리된 형태로 안착 금형(20)의 성형실(21) 내에 배치된다.

도 4는 도 1의 "A" 부분의 확대도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 금형(10)은 프레임 형태의 피성형물의 가압 성형 장치(100; 도 2 참조)의 상측에 고정된 형태를 이루며, 성형 가압부(30)의 승강에 의해 열 가압성형시에 각 성형 가압부(30)의 상면이 안착 금형(20)의 각 성형실(21)내에 배치된 가성형 브레이크 패드(1)의 마찰재(1B)에 당접되어 가압됨과 동시에, 고정된 상태의 상부 금형(10)의 지지부(11)의 하면은 가성형 브레이크 패드(1)의 백 플레이트(1A)에 당접되어 가압되는 구조를 나타낸다.

물론, 성형 가압부(30)의 하측에는 승하강 가압부(41)가 위치되어 성형 가압부(30)를 승하강하도록 한다.

도시된 예에서는 백 플레이트(1A)를 상측에 배치시키고, 마찰재(1B)를 하측에 배치시키는 상태를 나타내고 있으나, 반대로 마찰재(1B)를 상측에 배치시키고 백 플레이트를 하측에 배치시키는 구조도 가능하며, 그 배치 위치에 제한되는 것은 아니다.

여기서, 도시된 예에서는 상부 금형(10)이 고정된 상태의 예를 나타내고 있으나, 상기 상부 금형(10)의 지지부(11)를 성형 가압부로 형성하여 가압되는 형태가 되도록 그 상측으로 별도의 구동 수단을 구비하여 승하강하도록 하고, 안착 금형(20)의 성형실(21)의 하측으로는 고정된 형태로서의 지지부를 형성할 수도 있다.

즉, 상기 안착 금형(20)의 각 성형실(21) 하측에는, 상기 가성형 브레이크 패드(1)의 하측을 지지하기 위한 지지부가 배치되고, 상기 안착 금형(20)의 각 성형실 상측에는, 상기 가성형 브레이크 패드(1)의 상측을 가압하기 위한 성형 가압부가 배치되어, 하방으로 이동되며 가압하는 구조로 형성될 수도 있음은 물론이다.

도 5는 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 개략적인 분해도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상측으로는 상부 금형(10)이 배치되고, 상기 상부 금형(10)의 하단에는 다수의 지지부(11)가 형성되어 열 가압 성형시에 상기 가성형 브레이크 패드(1)의 상측을 지지할 수 있도록 되어 있다.

아울러, 상기 상부 금형(10)의 다수 위치에는 성형실(21)의 각 영역별로 상기 브레이크 패드에 가해지는 압력을 측정하기 위한 다수의 로드 셀(70)이 구비된다.

도시된 예에서는, 상부 금형(10) 측에 다수의 로드 셀(70)이 구비된 예를 나타내고 있으나, 안착 금형(20)의 하방의 다수 위치에 다수의 로드 셀(70)이 구비될 수 있다.

도시된 바와 같이, 상기 안착 금형(20)은, 대략 사각형상으로 성형실(21)이 행과 열을 이룬 매트릭스(matrix) 형태로 다수 개가 배열되어 각 브레이크 패드(1)가 그 내측에 배치되어 열 가압성형시에 성형이 이루어지게 된다.

즉, 다수의 성형실(21)에는 가성형 브레이크 패드(1)가 배치됨과 아울러, 가압성형시에 상측으로는 상부 금형(10)의 지지부(11)가 배치되고 하측으로는 승하강하는 성형 가압부(30; 도 1 참조)가 대응되어 배치되어진다.

상기 안착 금형(20)의 하측으로는 승하강 실린더(40)가 2열로 다수개 배치되고, 각 승하강 실린더(40)의 하측으로 증압 실린더(50)가 배치되어 진다.

또한, 다수의 증압 실린더(50)의 하측으로는 일렬(一列)로 다수개가 배치되는 다수의 구동 수단(60)이 구비된다.

물론, 상술한 바와 같이, 각 구동 수단(60)은 구동원으로서의 구동 모터(65); 상기 구동 모터(65)에 의해 회전되는 볼스크류 형태의 회동축(63); 상기 회동축(63)이 회전하면 상기 회동축을 따라 양방으로 이동 가능한 이동부(62); 상기 이동부(62)의 이동에 따라 연동되어 상기 증압 실린더(50)에 가압력을 제공하는 가압 로드(61) 및 상기 볼 스크류형태의 회동축(63)의 회전에 의해 상기 이동부(62)가 수평 이동 가능하도록 상기 이동부(62)의 하단에 형성되는 수평 이동 레일(64)을 포함하여 구성된다.

또한, 상술한 바와 같이 공기 흡입부(80)가 설치되어 내부의 분진 또는 가스를 흡입하고, 상기 공기 흡입부(80)로부터 흡입된 분진 또는 가스는 배기 파이프(81)를 통해 외부로 배출하도록 되어 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치(100)의 일측부에는 지지대(2)가 배치되어 안착 금형(20)이 가압 성형 전후에 지지할 수 있도록 되어 있다.

도 6은 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 성형부의 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 안착 금형(20)에는 다수의 가성형 브레이크 패드(1)가 배치되어 열가압 성형이 이루어질 수 있도록 다수의 성형실(21)이 구비된다.

상기 안착 금형(20)의 각 성형실(21)의 상측에는 상기 가성형 브레이크 패드(1)의 상측을 지지하기 위한 지지부(11)가 배치된다.

또한, 상기 안착 금형(20)의 각 성형실(21)의 하측에는 상기 가성형 브레이크 패드의 하측을 가압하기 위한 성형 가압부(30)가 배치되어 성형 가압시에 승하강 실린더(40)의 승강 구동에 의해 상방 이동되어 가압이 이루어지도록 한다.

이때, 상기 다수의 성형 가압부(30)는 상기 안착 금형(20)의 각 성형실(21)의 직하부에 성형실(21)과 동일 개수로 설치되어 열 가압성형시 상승하여 각 성형실(21)내에 배치된 가성형 브레이크 패드(1)의 마찰재(1B: 도3)를 가압하는 역할을 수행한다.

또한, 상부 금형(10)에는 가열을 위한 히터부(12)가 포함되고, 상기 안착 금형(20)의 하방에도 가열을 위한 다른 히터부(22)를 포함하여 열 가압성형시 매트릭스 형태로 열과 행을 이룬 중앙 금형(20)의 각 성형실(21)에 열을 전달하여 제한되는 것은 아니나 최대 200℃∼300℃까지 가성형 브레이크 패드(1)에 열을 전달할 수 있도록 한다.

물론, 전술한 바와 같이 상기 히터부(12, 22)는 면상 발열체를 포함하여 구성되고, 상기 안착 금형(20)의 상면 또는 하면 방향으로 배치되는 수평부(12a, 22a) 및 상기 안착 금형(20)의 측방부를 바라보며 배치되는 테두리부(12b, 22b)를 포함하여 구성된다.

또한 상기 성형 가압부(30)는 그 하측에 위치하는 대략 판형상의 승하강 가압부(41)에 의해 승하강되어진다.

아울러, 상기 안착 금형(20)의 상방의 다수 위치에는 성형실(21)의 각 영역별로 상기 브레이크 패드에 가해지는 압력을 측정하기 위한 다수의 로드 셀(70)이 구비된다.

도 7은 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 구동부 및 로드 셀에 의한 구동 제어 상태를 나타내는 사시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 구동 수단(60)은 하측에 다수열로 배치되어 각각 구동원으로서의 구동 모터(65); 상기 구동 모터(65)에 의해 회전되는 볼스크류 형태의 회동축(63); 상기 회동축(63)이 회전하면 상기 회동축을 따라 양방으로 이동 가능한 이동부(62); 상기 이동부(62)의 이동에 따라 연동되어 상기 증압 실린더(50)에 가압력을 제공하는 가압 로드(61) 및 볼 스크류 형태의 회동축(63)의 회전에 의해 상기 이동부(62)가 수평 이동 가능하도록 상기 이동부(62)의 하단에 형성되는 수평 이동 레일(64)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 안착 금형(20)의 상방의 다수 위치에는 각 영역별 상기 브레이크 패드(1)에 가해지는 압력을 측정하기 위한 다수의 로드 셀(70)이 구비된다.

또한, 도시되어 있지는 않지만, 상기 로드 셀(70)의 측정값을 입력받는 제어부를 더 포함한다.

상기 제어부(미도시)는 상기 다수의 로드 셀(70)로부터 입력된 각 영역별 가압력을 측정하여, 가압력이 기준치에 비해 과하거나 부족한 영역에 대응되는 상기 성형 가압부(30; 도 6 참조)를 승하강시키는 상기 승하강 실린더(40)와 연결된 상기 증압 실린더(60)의 상기 가압 로드(61)를 인입 또는 인출하기 위해 상기 구동 모터(65)를 정회전 또는 역회전시켜 해당 영역의 가압력을 감소시키거나 증대시켜 각 성형실(21) 별로 압력분포를 균일하게 제어할 수 있게 된다.

여기서, 도시된 예에서는 브레이크 패드(1)에 가해지는 압력을 측정하기 위한 다수의 로드 셀(70)이 구비된 예를 나타내고 있으나, 상기 로드 셀(70) 대신에 공지의 압력 스위치(pressure switch)를 설치하여 각 영역별 브레이크 패드(1)에 가해지는 압력이 일정압 이하 또는 이상인 경우에 따라 가압력을 감소하거나 증대시키도록 전기회로적으로 상기 제어부에 연결된 구조를 취할 수도 있다.

한편, 상기 제어부(미도시)는 상기 성형 가압부(30)가 일정 간격 상하방으로 반복 이동되는 틸팅 동작을 통해 상기 안착 금형(20)의 각 성형실(21) 내부의 가스를 외측으로 배출시켜 가스빼기 동작이 이루어질 수 있도록, 상기 구동 모터(65)를 일정 회전수만큼 정회전 및 역회전시키는 동작을 반복하도록 제어할 수도 있다.

도 8은 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 구동 동작 상태를 나타내는 개략적인 동작 상태도이다.

도 8에 도시된 바와 같이 상기 성형 가압부(30)는 각 승하강 실린더(40)에 두 개씩 배치되어 승하강 실린더(40)의 승하강에 의해 연동되어 움직일 수 있도록 되어 있다.

도 8에서는 하나의 승하강 실린더(40) 상에 배치되는 하나의 판형상의 승하강 가압부(41)에 두 개의 성형 가압부(30)가 형성되어 가압이 이루어지도록 되어 있다. 물론, 도시된 예에서는 하나의 승하강 가압부(41)에 두 개의 성형 가압부(30)가 형성된 구조를 나타내고 있으나, 세 개 이상의 성형 가압부(30)가 형성될 수도 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 상기 증압 실린더(50)는 상기 승하강 실린더(40) 보다 얇고 긴 형상으로, 큰 스트로크 길이를 갖고, 상기 증압 실린더(50)로부터의 가압력을 공급받도록 연결된 상기 승하강 실린더(40)는 상기 증압 실린더보다 두껍고 짧은 형상으로, 작은 스트로크 길이를 갖도록 하여, 상기 증압 실린더(50)에서의 큰 스트로크에 의한 가압력이 상기 승하강 실린더(30)에 공급되면서, 상대적으로 큰 가압력의 작은 스트로크로 외부 가압되도록 한다.

상기 다수의 승하강 실린더(40)의 하측에는 유로(3)가 설치되어 그 하측에 배치되는 다수의 증압 실린더(50)의 실린더 압력에 의해 증압되어 승강됨이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 구동 수단(60)의 동작은, 상기 구동 수단(60)의 구동 모터(65)를 동작(정회전 또는 역회전)시켜 회동축(63)이 회전 동작을 하게 되면, 이동부(62)가 그 하측에 수평 이동 레일(64)을 따라 우측으로 이동하게 된다. 이에 따라 이동부(62)의 상측에 일체로 연결된 수평 가압 로드(61)가 우측으로 이동하게 되어 구동력을 증압 실린더(50)로 전달하게 되는 것이다.

도 9는 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 승하강 가압부의 다른 실시예를 나타내는 개략도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 승하강 가압부(42)에는 상기 성형 가압부가 다수개(도시된 예에서는 4개) 형성되어지되, 하나의 승하강 가압부(42)는 2개의 승하강 실린더(40)가 가압하며 승하강시킬 수 있도록 되어 있다.

물론, 도시된 예에서는 하나의 승하강 가압부(42)를 2개의 승하강 실린더(40)에 의해 가압하는 구조를 나타내고 있으나, 3개 이상의 승하강 실린더(40)에 의해 하나의 승하강 가압부(42)를 가압하는 구조도 가능하다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치(100)를 이용한 차량용 브레이크 패드 성형 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 백 플레이트(1A; 도 3 참조)와 마찰재(1B)가 분리된 상태에서의 가성형된 다수의 가성형 브레이크 패드(1)의 백 플레이트(1A)는 상측에, 마찰재(1B; 도 3 참조)는 하측에 분리된 상태로 안착 금형(20)의 다수의 성형실(21)에 상하로 위치시킨 후, 안착 금형 투입부(도면 번호 미부여)를 통해 상부 금형(10)과 다수의 성형 가압부(30) 사이로 배치시켜 열가압 성형 준비를 하게 된다(도 1 및 도 2 참조).

이때, 상기 상부 금형(10)은 프레임 형태의 피성형물의 가압 성형 장치(100)의 상측에 고정된 형태를 이루며, 다수의 성형 가압부(30)의 승강에 의해 열 가압성형시에 각 성형 가압부(30)의 상면이 가성형 브레이크 패드(1)의 하면에 당접되어 가압됨과 동시에, 고정된 상태의 상부 금형(10)의 상부 성형 가압부(11)의 하면은 가성형 브레이크 패드(1)의 백 플레이트(1A)에 당접되어 가압되는 구조이다(도 4 참조).

이어서, 가성형 브레이크 패드(1)의 열가압 성형을 위해 본 발명의 일실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치(100) 하측에 전후방향으로 일렬로 배치된 각 구동 수단(60)의 구동 모터(65)를 동작시켜 회동축(63)이 회전 동작을 하게 되면, 이동부(62)가 그 하측에 수평 이동 레일(64)을 따라 우측으로 이동하게 된다. 이에 따라 이동부(62)의 상측에 일체로 연결된 수평 가압 로드(61)가 우측으로 이동하게 된다(도 7 참조).

이때, 볼 스크류(63)의 상승속도는 대략 32mm/s가 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

계속해서, 수평 가압 로드(61)가 우측으로 이동하게 되면, 해당 증압 실린더(50)의 내부가 우측으로 가압되어 증압 유로(3)를 통해 2 차 가압되면서 상측으로의 상승 가압력이 발생되고, 각 승하강 실린더(40)는 상측으로 3차 가압되어져 큰 증압이 이루어져 승하강 가압부(41)를 밀어올려 성형 가압부(30)에 전달되어 진다(도 8 참조).

여기서, 볼 스크류(54)의 상승속도가 대략 32mm/s인 것을 감안하는 경우, 승하강 실린더(40)의 최대 유압 상승 속도는 4mm/s이고, 압력은 960kgf/cm²(최초 내부 압력 120kgf/cm²)으로 증압될 수 있으므로 각 승하강 실린더(40)의 추력은 대략 43.75톤이므로, 총합은 350톤까지 상승하는 표준사양을 사용할 수 있게 된다

이어서, 각 승하강 실린더(40)의 상측에 배치된 성형 가압부(30)는 증압된 승하강 실린더(40)의 가압력에 의해 상승하게 되고, 각 성형실(21) 내에 배치된 가성형 브레이크 패드(21)의 마찰재(1B)를 가압함과 동시에 상승하게 되어 고정된 상부 금형(10)의 상부 성형 가압부(11) 쪽으로 이동되어 최종적으로 상부 금형(10)의 상부 성형 가압부(11) 하면은 가성형 브레이크 패드(21)의 상면을 가압하고 성형 가압부(30)는 가성형 브레이크 패드(21)의 마찰재(1B)를 가압하게 되어 열가압 성형이 이루어진다(도 4 참조).

이때, 가성형 브레이크 패드의 상하폭은 대략 25mm이나 열가압 성형이 완료되는 경우 대략 10mm까지 가압되어 성형되어 진다(도 3 참조).

물론, 상부 금형(10) 및 안착 금형(20)에는 제한되는 것은 아니나 최대 200∼300℃까지 가성형 브레이크 패드(1)에 열을 전달할 수 있도록 히터(12, 22)가 구비되어 열 전단에 의한 열가압에 의해 완성된 성형품이 만들어지게 된다.

다수의 로드 셀(70)(또는 압력 스위치)에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 해당 승하강 실린더(40)의 압력을 개별적으로 측정하여 가성형품의 함량 초과나 함량 미달로 해당 성형펀치의 상승폭이 변경되더라도 제어부(미도시)에 의해 압력분포를 균일하게 제어할 수 있도록 한다.

최종적으로, 상기 열가압 성형을 통해 성형 완료된 브레이크 패드(1)가 제조되면, 각 구동 모터(65)를 동작시켜 회동축(63)을 열 가압성형시의 반대방향으로 회전시켜 수평 가압 로드(61)를 좌측으로 수평이동시켜, 이와 연동된 승하강 실린더(40) 및 성형 가압부(30)를 하강시키고 성형완료된 제품을 갖는 안착 금형(20)을 언로딩하여 각 성형실(21)로부터 성형 완료된 제품을 취출하게 된다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 측면도이다.

본 실시예에서는 상부 금형(110)이 고정된 상태가 아닌 하측으로 가압형태를 가하는 점에서 상술한 첫 번째 실시예와 상이하며, 동일 구성에 대해서는 동일 부호를 붙여 그 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.

즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 안착 금형(20)의 상측에 위치하는 상부 금형(110)은 그 하부 즉, 하측면에 독립적으로 승하강하는 상측 성형 가압부(111)가 형성되고, 상기 상측 성형 가압부(111)를 하방 가압하는 다수의 상측 승하강 실린더(140)를 더 구비한다.

물론, 상기 안착 금형(20)의 하측에는 상기 상측 성형 가압부(111)에 대응되는 성형 가압부로서의 하측 성형 가압부(130)를 포함한다.

또한 상기 하측 성형 가압부(130)를 상방 가압시키는 하측 승하강 실린더(150)는 첫 번째 실시예와 동일하게 형성됨이 바람직하다.

그 외의 구성은 실질적으로 첫 번째 실시예와 동일하므로 부연 설명은 생략하기로 한다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 성형부의 사시도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 안착 금형(20)의 각 성형실(21)의 상측에는 상기 가성형 브레이크 패드의 상측을 가압하기 위한 다수의 상측 성형 가압부(111)가 배치되는 상부 금형(110)이 배치된다.

상기 상부 금형(110) 상에는 매트릭스 형태로 행과 열을 이루어 각 상측 성형 가압부(111)를 하방 가압하도록 다수의 상측 승하강 실린더(140)가 배치된다.

한편, 상기 안착 금형(20)의 각 성형실(21)의 하측에는 상기 가성형 브레이크 패드(1)의 하측을 가압하기 위한 하측 성형 가압부(130)가 배치되어 성형 가압시에 하측 승하강 실린더(150)의 승강 구동에 의해 상방이동되어 가압이 이루어지도록 한다.

이때, 상기 상호 대응하는 다수의 상측 및 하측 성형 가압부(111, 130)는 상기 안착 금형(20)의 각 성형실(21)의 직상부 및 직하부에 성형실(21)과 동일 개수로 설치되어 열 가압성형시 상승하여 각 성형실(21) 내에 배치된 가성형 브레이크 패드(1)를 상하로 가압하는 역할을 수행한다.

도 12는 도 10의 "B" 부분의 확대도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 상측 승하강 실린더(140)의 하강 운동에 의해 상부 금형(110)의 상측 성형 가압부(111)가 하강하여 백 플레이트(1A; 도 3 참조) 쪽에 대응되어 가압하고, 장치의 하부에 위치하는 하측 승하강 실린더(150)의 승강 구동에 의해 대략 판형상의 승하강 가압부(151)가 하측 성형 가압부(130)를 상승시켜 성형 브레이크 패드(21)의 마찰재(1B)를 가압함으로써, 성형된 브레이크 패드(1)가 완성되어진다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피성형물의 가압 성형 장치의 성형부의 승하강 구동 상태를 나타내는 부분 사시도이다.

도 13에 도시된 예에서는 상측 승하강 실린더(140)는 하측에 위치하는 하측 승하강 실린더(150)보다 상대적으로 크기가 작게 형성되며, 상측에 위치하는 각 상측 승하강 실린더(140)는 상측 성형 가압부(111)를 통해 안착 금형(20)의 성형실(21)과 동일의 개수로 형성되는 반면에, 하측에 위치하는 각 하측 승하강 실린더(150)는 그 상측에 형성되는 4개의 성형 가압부(130)를 통해 총 4 개의 성형실(21)에 대응되도록 하고 있다.

이와 같이, 하측에 위치되는 승하강 실린더(40)와 달리, 상부 금형의 상측 성형 가압부(111)를 승하강 구동하는 상측 승하강 실린더(140)의 개수를 안착 금형(20)의 성형실(21)과 동일 개수로 배치하는 이유는, 각 성형실(21)에 배치되는 각 가성형 브레이크 패드(1)를 상측에서 1:1 성형이 이루어지도록 하여 성형 제품의 경도 및 접착강도의 정밀성을 더욱 제고(提高)할 수 있기 때문이다. 그러나, 상황에 따라서는, 상기 상측 승하강 실린더(140)도 하측에 위치하는 하측 승하강 실린더(150)와 같이, 다수의 상측 성형 가압부(111)를 구비하여 승하가 구동할 수도 있다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 상기 설명된 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 본 발명에 따른 피성형물의 가압 성형 장치
1: 가성형 브레이크 패드 1A: 백 플레이트
1B: 마찰재
2: 지지대 3: 증압 유로
10, 110: 상부 금형 11: 지지부
12, 22: 히터부 12a, 22a: 수평부
12b, 22b: 테두리부
20: 안착 금형 21: 성형실
30: 성형 가압부
40, 140: 승하강 실린더 41, 151: 승하강 가압부
50: 증압 실린더
60: 구동 수단 61: 수평 가압 로드
62: 수평 가압 로드 62: 이동부
63: 볼 스크류 64: 수평 이동 레일
65: 구동 모터 70: 로드 셀
80: 공기 흡입부 81: 배기 파이프
111: 상측 성형 가압부 130: 하측 성형 가압부
150: 하측 승하강 실린더

Claims

다수의 피성형물이 수용된 안착 금형이 측방으로부터 삽입 배치되면, 승하강하는 다수의 성형 가압부가 상기 안착 금형측으로 이동되며 열 가압성형하여 성형 완성된 성형물을 제조하기 위한 피성형물의 가압 성형 장치로서,
상기 성형 가압부가 승하강하도록 독립적으로 작동하는 다수의 승하강 실린더;
상기 각 승하강 실린더를 승하강 구동하도록 증압력을 제공하는 다수의 증압 실린더; 및
상기 각 증압 실린더를 개별적으로 동작시키기 위한 동력을 전달하는 다수의 구동 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 안착 금형이 배치된 상측에는, 상기 피성형물의 상측을 지지하기 위한 지지부가 배치되고,
상기 안착 금형이 배치된 하측에는, 상기 피성형물의 하측을 가압하기 위한 상기 성형 가압부가 배치되어, 상방으로 이동되며 가압하는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 성형 가압부는 상기 안착 금형의 상측에 배치되는 상측 성형 가압부와 상기 안착 금형의 하측에 배치되는 하측 성형 가압부를 포함하고,
상기 승하강 실린더는 상기 상측 성형 가압부를 하방 가압시키는 상측 승하강 실린더와 상기 하측 성형 가압부를 상방 가압시키는 하측 승하강 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 안착 금형이 배치된 하측에는, 상기 피성형물의 하측을 지지하기 위한 지지부가 배치되고,
상기 안착 금형이 배치된 상측에는, 상기 피성형물의 상측을 가압하기 위한 상기 성형 가압부가 배치되어, 하방으로 이동되며 가압하는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동 수단은:
구동원으로서의 구동 모터;
상기 구동 모터에 의해 회전되는 회동축;
상기 회동축의 회전하면 상기 회동축을 따라 양방으로 이동 가능한 이동부; 및
상기 이동부의 이동에 따라 연동되어 상기 증압 실린더에 가압력을 제공하는 가압 로드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 증압 실린더는 상기 승하강 실린더보다 얇고 긴 형상으로, 큰 스트로크 길이를 갖고,
상기 증압 실린더로부터의 가압력을 공급받도록 연결된 상기 승하강 실린더는 상기 증압 실린더보다 두껍고 짧은 형상으로, 작은 스트로크 길이를 갖도록 하여,
상기 증압 실린더에서의 큰 스트로크에 의한 가압력이 상기 승하강 실린더에 공급되면서, 상대적으로 큰 가압력의 작은 스트로크로 외부 가압되도록 하는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 승하강 실린더는 승하강 가압부를 승하강시키며,
상기 승하강 가압부의 가압에 따라 다수의 상기 피성형물의 가압이 가능하도록, 상기 승하강 가압부에는 상기 성형 가압부가 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 승하강 실린더는 승하강 가압부를 승하강시키며,
상기 승하강 가압부의 가압에 따라 다수의 상기 피성형물의 가압이 가능하도록, 상기 승하강 가압부에는 상기 성형 가압부가 다수개 형성되고,
상기 승하강 가압부 하나는 적어도 상기 승하강 실린더 2개가 가압하며 승하강시키는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 안착 금형의 상방 또는 하방의 다수 위치에는 각 영역별 피성형물에 가해지는 압력을 측정하기 위한 다수의 로드셀 또는 압력 스위치가 구비되고,
상기 로드셀 또는 압력 스위치의 측정값을 입력받는 제어부를 더 포함하여 구성되며,
상기 제어부는 상기 로드셀 또는 압력 스위치로부터 입력된 각 영역별 가압력을 측정하여, 가압력이 기준치에 비해 과하거나 부족한 영역에 대응되는 상기 성형 가압부를 승하강시키는 상기 승하강 실린더와 연결된 상기 증압 실린더의 상기 가압 로드를 인입 또는 인출하기 위해 상기 구동 모터를 정회전 또는 역회전시켜 해당 영역의 가압력을 감소시키거나 증대시키는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 성형 가압부가 일정 간격 상하방으로 반복 이동되는 틸팅 동작을 통해 상기 안착 금형 내부의 가스를 외측으로 배출시킬 수 있도록, 상기 구동 모터를 일정 회전수만큼 정회전 및 역회전시키는 동작을 반복하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.
제 1 항에 있어서,
내부의 분진 또는 가스를 흡입하기 위한 공기 흡입부; 및
상기 공기 흡입부로부터 흡입된 분진 또는 가스를 외부로 배출하기 위한 배기 파이프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 안착 금형의 상방 또는 하방에는 가열을 위한 히터부가 구비되는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 히터부는 면상 발열체를 포함하여 구성되고,
상기 안착 금형의 상면 또는 하면 방향으로 배치되는 수평부 및
상기 안착 금형의 측방부를 바라보며 배치되는 테두리부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피성형물의 가압 성형 장치.