KR101593066B1

KR101593066B1 - 금형 및 금형을 갖는 사출 성형기

Info

Publication number: KR101593066B1
Application number: KR1020150147389A
Authority: KR
Inventors: 문용국; 양영철
Original assignee: 주식회사 쿠스미
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2016-02-11

Abstract

본 발명은 로터 및 이를 적재하는 금형 및 금형을 갖는 사출 성형기에 관한 것으로서, 특히, 마그넷이 삽입되는 마그넷 구멍과, 중앙에 위치하는 제1구멍 및 상기 제1구멍보다 외곽에 위치하는 제2구멍을 갖는 로터용 코어에 있어서, 상기 코어의 상면과 하면에 각각 형성되는 제1, 2커버와, 상기 마그넷 구멍과 상기 마그넷 사이의 공간에 형성되는 제1연결부와, 상기 제2구멍에 형성되는 제2연결부를 플라스틱 재료의 사출에 의해 일체형으로 형성하는 로터와, 이를 적재하는 금형과, 상기 금형을 갖으며 상기 로터의 코어에 플라스틱 재료를 사출시켜 상기 로터를 제조하는 사출 성형기에 관한 것이다.

Description

금형 및 금형을 갖는 사출 성형기{METALLIC MOLD AND INJECTION MOLDING MACHINE WITH METALLIC MOLD}

본 발명은 마그넷을 갖는 전기 모터용 로터와, 이를 적재하는 금형 및 상기 금형을 갖으며, 상기 로터의 코어에 플라스틱 재료를 사출시켜 상기 로터를 제조하는 사출 성형기에 관한 것이다.

고정자 내부에 로터를 구비하는 마그넷 동기식 모터에 관한 기술분야에서, 종래에는 로터의 코어의 마그넷 구멍에 마그넷을 삽입하여 고정하는 방법으로써, 접착제 등을 이용하여 상기 마그넷을 상기 마그넷 구멍에 접착시키거나, 코어의 상, 하면에 리벳으로 결합시킨 커버를 설치하는 방법을 사용하였다.

그러나, 접착제를 사용하여 마그넷을 코어에 형성된 마그넷 구멍에 접착시키게 되면, 모터의 동작 중에 높은 원심력으로 인해 상기 마그넷이 상기 코어로부터 분리될 수 있으며, 상기 코어의 상, 하면에 커버를 설치하는 경우에는, 코어에 형성된 마그넷 구멍과 마그넷 사이의 공차로 인해, 로터의 회전시 소음 및 진동의 문제가 발생한다는 문제점이 있었다.

따라서, 종래의 문제들을 해결하기 위해, 코어의 자석 삽입홈에 자석을 단단히 고정하면서, 소음 및 진동을 방지하는 기술들이 개발되어 왔으며, 이러한 기술들로는 한국공개특허 제2012-7029157호(이하 '특허문헌 1'이라 한다), 한국공개특허 제2015-0077468호(이하 '특허문헌 2'라 한다), 한국등록특허 제1262390호(이하 '특허문헌 3'이라한다)에 기재된 것이 공지되어 있다.

특허문헌 1의 로터의 본체는 챔버 벽을 구비하는 결합 슬리브에 의해 부분적으로 둘러싸이며, 상기 챔버 벽은 적어도 하나의 영구 자석 요소가 내부에 배치되는 적어도 하나의 챔버를 지지 표면과 함께 형성하며, 상기 결합 슬리브는 상기 본체 상에서 반경 방향으로 상기 영구 자석 요소의 위치를 고정시키고, 로킹 요소가 상기 본체 상에 성형되며, 상기 로킹요소는 상기 챔버를 밀폐시켜, 상기 본체 상에서 축방향으로 상기 영구 자석 요소의 위치를 고정시키는 로터의 구조를 갖고 있다.

특허문헌 2의 경우, 로터는 강자성 적층체 또는 강자성 분말 금속으로 제조된 원통형 코어와, 상기 코어에 고정되어 회전축을 형성하는 샤프트와, 상기 코어의 중앙에 배치되며 상기 샤프트를 지탱하는 샤프트 구멍을 갖는 허브와, 상기 허브 주위에 모두 배치된 하나 이상의 폴 세그먼트와, 상기 폴 세그먼트들 사이에 배치된 하나 이상의 자석 슬롯과, 접선 방향으로 자기화되고 상기 자석 슬롯 내에 배치되며 반경방향 외측으로 연장되는 하나 이상의 자석 및 플라스틱 또는 알루미늄과 같은 비자성 재료로 제조되며 사출 성형법에 의해 상기 코어의 전방면 및 후방면 상에 고정되는 2개의 단부 링을 포함하여 구성된다.

특허문헌 3의 경우, 로터는 복수의 영구자석들에 의해 둘러싸인 원통형의 중앙 코어를 포함하며, 이러한 로터의 제조 방법으로서 베이스 단부, 개방 단부, 그들 사이에 영구자석을 위한 복수의 배치 시트가 형성되는 복수의 통과하는 세로방향 홈들을 구비하는 컵형 몸체를 배열하는 단계와, 상기 중앙 코어를 컵형 몸체에 삽입하고, 상기 배치 시트에 상기 영구자석들을 배열하는 단계와, 플라스틱 재료의 사출을 통하여 상기 컵형 몸체의 상기 단부들에 인접하는 대향하는 바닥과 상기 대향하는 바닥들 사이에서 연장되고 상기 홈들 내에 수용되는 기둥들을 구비하는 새장형 구조물을 얻는 단계를 포함하여 구성된다.

그러나, 특허문헌 1 내지 특허문헌 3의 경우 로터가 회전하여 원심력이 가해지게 되면, 특허문헌 1의 웨브와, 특허문헌 2의 바아와, 특허문헌 3의 기둥이 상기 웨브 등에 접해있는 마그넷에 의해 반복적으로 힘이 가해지게 됨으로써, 상기 웨브, 바아 및 기둥이 파손될 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 코어의 상, 하면에 형성되는 특허문헌 1의 로킹부재를 상기 웨브만으로 연결하고, 특허문헌 2의 단부 링을 상기 바아만으로 연결하고, 특허문헌 3의 대향하는 바닥들을 상기 기둥만으로 연결함으로써, 상기 웨브 등에 하중이 집중되게 되므로, 로터의 반복적인 사용에 따라 상기 웨브 등이 더욱 쉽게 파손될 수 있다는 문제점이 있다.

한국공개특허 제2012-7029157호. 한국공개특허 제2015-0077468호. 한국등록특허 제1262390호.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 마그넷이 삽입되는 마그넷 구멍과, 중앙에 위치하는 제1구멍 및 상기 제1구멍보다 외곽에 위치하는 제2구멍을 갖는 로터용 코어에 있어서, 상기 코어의 상면과 하면에 각각 형성되는 제1, 2커버와, 상기 마그넷 구멍과 상기 마그넷 사이의 공간에 형성되는 제1연결부와, 상기 제2구멍에 형성되는 제2연결부를 플라스틱 재료의 사출에 의해 일체형으로 형성하는 로터 및 이를 적재하는 금형 및 금형을 갖는 사출 성형기에 관한 것이다.

본 발명의 일 특징에 따른 금형은 마그넷이 삽입되는 마그넷 구멍과, 중앙에 위치하는 제1구멍 및 상기 제1구멍보다 외곽에 위치하는 제2구멍을 갖는 로터용 코어를 적재하는 금형에 있어서, 상기 코어의 하부가 삽입되는 하부 금형; 상기 코어의 상부를 덮도록 상기 하부 금형의 상부에 배치되는 상부 금형; 및 상기 상부 금형 또는 상기 하부 금형 중 어느 하나에 형성되는 사출 구멍;을 포함하되, 상기 하부 금형은, 상기 코어의 하부가 삽입되는 삽입부; 상기 제1구멍의 하부에 삽입되는 제1원형 돌출부; 상기 코어의 하면과 상기 하부 금형의 상면에 이격 공간이 형성되도록 상기 제2구멍의 하부에 삽입되는 제1코어 지지 돌출부; 및 상기 마그넷 구멍에 삽입된 상기 마그넷의 하부를 지지하는 마그넷 지지 돌출부;를 포함하고, 상기 상부 금형은, 상기 제1구멍의 상부에 삽입되는 제2원형 돌출부; 및 상기 코어의 상면과 상기 상부 금형의 하면에 이격 공간이 형성되도록 상기 제2구멍의 상부에 삽입되는 제2코어 지지 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 특징에 따른 로터는 중앙에 제1구멍이 형성된 코어; 상기 제1구멍의 외곽에 형성되는 복수개의 제2구멍; 상기 코어에 형성되는 마그넷 구멍; 상기 마그넷 구멍에 삽입되는 마그넷; 상기 코어의 상면과 하면에 각각 형성되는 제1, 2커버; 및 상기 제1, 2커버를 연결하는 제1, 2연결부;를 포함하되, 상기 제1, 2커버와 상기 제1, 2연결부는 플라스틱 재료의 사출에 의해 일체형으로 형성되되, 상기 제1연결부는 상기 마그넷 구멍과 상기 마그넷 사이의 공간에 형성되고, 상기 제2연결부는 상기 복수개의 제2구멍 중 적어도 어느 하나 구멍에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마그넷 구멍은 상기 제1구멍의 주변에 복수개로 형성되고, 상기 복수개의 마그넷 구멍은 각각 그 일측이 상기 제1구멍 방향으로 볼록하게 형성되고, 타측은 오목하게 형성되며, 상기 마그넷은 상기 복수개의 마그넷 구멍에 각각 삽입되도록 복수개로 이루어지고, 그 일측이 볼록하게 형성되고, 타측은 오목하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 특징에 따른 사출 성형기는 마그넷이 삽입되는 마그넷 구멍과, 중앙에 위치하는 제1구멍 및 상기 제1구멍보다 외곽에 위치하는 제2구멍을 갖는 로터용 코어를 적재하여 상기 마그넷 구멍에 플라스틱을 주입하는 사출 성형기에 있어서, 본체; 상기 본체에 설치되어 상기 코어를 적재하는 금형; 상기 금형 내로 플라스틱을 용융시켜 주입하는 사출 노즐; 및 상기 금형의 하부에 위치하는 이동부재;를 포함하되, 상기 금형은 상기 코어가 삽입되는 하부 금형;과, 상기 코어의 상부를 덮도록 상기 하부 금형의 상부에 위치하는 상부 금형;을 포함하며, 상기 하부 금형은, 상기 코어의 하부가 삽입되는 삽입부; 상기 제1구멍의 하부에 삽입되는 제1원형 돌출부; 상기 코어의 하면과 상기 하부 금형의 상면에 이격 공간이 형성되도록 상기 제2구멍의 하부에 삽입되는 제1코어 지지 돌출부; 및 상기 마그넷 구멍에 삽입된 상기 마그넷의 하부를 지지하는 마그넷 지지 돌출부;를 포함하고, 상기 상부 금형은, 상기 제1구멍의 상부에 삽입되는 제2원형 돌출부; 상기 코어의 상면과 상기 상부 금형의 하면에 이격 공간이 형성되도록 상기 제2구멍의 상부에 삽입되는 제2코어 지지 돌출부; 및 상기 사출노즐에서 주입된 플라스틱을 상기 마그넷 구멍으로 유동시키는 사출 구멍;을 포함하고, 상기 이동부재는 상기 하부 금형의 하면에 접하도록 수평이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동부재는 상기 본체의 양측면에 각각 설치되는 제1, 2슬라이드 이고, 상기 제1, 2슬라이드는, 상기 제1, 2슬라이드를 상기 본체의 양측에서 상기 하부 금형의 하부 방향으로 수평이동 시키는 제1, 2실린더; 상기 제1, 2실린더에 각각 설치되는 제1, 2피스톤; 및 상기 제1, 2피스톤에 각각 결합되어, 상기 하부 금형의 하면과 접하는 제1, 2블록;을 포함하고, 상기 하부 금형의 하면은 하향으로 볼록하게 형성되고, 상기 제1, 2블록의 상면에 상기 볼록한 하부 금형의 하면과 접하는 제1, 2경사면이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 로터 및 이를 적재하는 금형 및 금형을 갖는 사출 성형기에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

로터용 코어를 적재하는 금형이 하부 금형과 상부 금형으로 이루어지고, 상기 하부 금형에 상기 코어의 제2구멍의 하부에 삽입되는 제1코어 지지 돌출부가 형성되고, 상기 상부 금형에 상기 코어의 제2구멍의 상부에 삽입되는 제2코어 지지 돌출부가 형성됨으로써, 상기 로터가 상기 하부 금형의 하면 및 상기 상부 금형의 상면으로부터 이격되는 이격공간이 형성될 수 있으며, 이로 인해, 플라스틱 재료의 사출에 의해 상기 코어의 상면과 하면에 제1, 2커버를 형성할 때, 상기 제1, 2커버가 용이하게 형성될 수 있다는 효과가 있다.

또한, 상기 하부 금형에 마그넷 지지 돌출부가 형성됨으로써, 상기 코어에 삽입되는 마그넷을 지지할 수 있어, 더욱 안정적으로 상기 코어의 상, 하면에 상기 제1, 2커버를 각각 형성시킬 수 있다.

로터의 코어에 형성되는 마그넷 구멍과 상기 마그넷 구멍에 삽입되는 마그넷의 형상이 각각 그 일측은 볼록하고, 타측은 오목하게 형성됨으로써, 종래의 직사각형의 마그넷 구조보다 상기 코어의 중심축과 더 가까운 거리에서 더 넓은 면적의 마그넷을 배치시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 상기 코어의 외측 방향, 즉, 상기 마그넷 구멍 및 상기 마그넷의 타측이 오목하게 형성되어 있으므로, 상기 로터가 회전하여 원심력이 작용할 때, 상기 마그넷의 타측과 접하게 되는 제1연결부에 가해지는 힘이 분산될 수 있어, 상기 제1연결부의 파손 등을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 사출 성형기로 플라스틱 재료를 사출하여, 상기 마그넷 구멍에 상기 제1연결부를 형성할 때, 상기 제1연결부가 상기 마그넷과 접촉하는 면적이 커지게 되어, 상기 제1연결부가 상기 마그넷을 더욱 견고하게 고정시킬 수 있다는 효과가 있다.

상기 금형을 갖는 사출 성형기의 본체의 양측면에 제1, 2슬라이드가 수평이동 가능하게 설치됨으로써, 상기 사출 성형기의 사출 노즐과 사출 구멍을 통해 플라스틱 재료가 금형으로 주입될 때, 상기 제1, 2슬라이드가 본체의 양측에서 상기 하부 금형의 하부 방향으로 수평이동 하여, 상기 금형이 사출 압력에 의해 하부로 밀리는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로터의 사시도.
도 2은 도 1의 코어와 자석의 결합을 도시한 도.
도 3은 도 1의 제1연결부를 도시한 단면도.
도 4는 도 1의 제2연결부를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금형에 코어가 적재된 것을 도시한 도.
도 6(a)는 도 5의 하부 금형의 정면도.
도 6(b)는 도 5의 하부 금형의 평면도.
도 7(a)는 도 5의 상부 금형의 정면도.
도 7(b)는 도 5의 상부 금형의 저면도.
도 8는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사출 성형기의 정면도.
도 9는 도 8의 제1, 2슬라이드가 하부 금형의 하면 방향으로 수평이동한 것을 도시한 도.
도 10은 도 8의 측면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로터의 사시도이고, 도 2은 도 1의 코어와 자석의 결합을 도시한 도이고, 도 3은 도 1의 제1연결부를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 1의 제2연결부를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금형에 코어가 적재된 것을 도시한 도이고, 도 6(a)는 도 5의 하부 금형의 정면도이고, 도 6(b)는 도 5의 하부 금형의 평면도이고, 도 7(a)는 도 5의 상부 금형의 정면도이고, 도 7(b)는 도 5의 상부 금형의 저면도이고, 도 8는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사출 성형기의 정면도이고, 도 9는 도 8의 제1, 2슬라이드가 하부 금형의 하면 방향으로 수평이동한 것을 도시한 도이고, 도 10은 도 8의 측면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 로터(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 중앙에 제1구멍(111)이 형성된 코어(110)와, 제1구멍(111)의 외곽에 형성되는 복수개의 제2구멍(113)과, 코어(110)에 형성되는 마그넷 구멍(115)과, 마그넷 구멍(115)에 삽입되는 마그넷(120)과, 코어(110)의 상면과 하면에 각각 형성되는 제1, 2커버(131, 133)와, 제1, 2커버(131, 133)를 연결하는 제1, 2연결부(135, 137)를 포함하여 구성된다.

코어(110)는 원통형의 형상을 갖으며, 중앙에는 샤프트(미도시)가 삽입되도록 코어(110)의 상, 하면을 관통하는 제1구멍(111)이 형성되어 있다.

제2구멍(113)은 코어(110)의 상, 하면을 관통하여 형성되며, 제1구멍(111)의 외곽에 복수개로 형성되어 있다.

이 경우 복수개의 제2구멍(113)은 후술할 금형(200)의 제1, 2코어 지지 돌출부(215, 235)가 삽입되어, 코어(110)를 금형(200)의 상부 금형(230) 및 하부 금형(210)으로 부터 이격시키는 역할을 하거나, 제2연결부(137)가 형성되는 공간을 제공하는 역할을 한다.

또한, 도 2에는 코어(110)에 6개의 제2구멍(113)이 형성되어 있으나, 코어(110)의 크기나 용도에 따라 그 갯수가 달라질 수 있음은 물론이다.

마그넷 구멍(115)은 제2구멍(113)의 외곽에 복수개로 형성되어 있으며, 각각 그 일측이 제1구멍(111)방향으로 볼록하게 형성되고, 타측은 오목하게 형성된 아치 형상을 갖는다.

마그넷(120) 또한, 마그넷 구멍(115)의 형상과 같이, 일측이 볼록하게 형성되고, 타측은 오목하게 형성된 아치 형상을 갖는다.

또한, 마그넷(120)은 마그넷 구멍(115)과 같은 수로 복수개로 구성되어, 마그넷 구멍(115)에 각각 삽입된다.

또한, 마그넷(120)의 크기는 마그넷 구멍(115)과 같은 크기를 갖지 않더라도, 즉, 마그넷 구멍(115)보다 작게 형성되어도, 제1연결부(135)에 의해 마그넷 구멍(115)에 고정될 수 있다.

전술한 마그넷 구멍(115)과 마그넷(120)의 형상으로 인해, 종래의 직사각형의 마그넷 구조보다 코어(110)의 중심축과 더 가까운 거리에서 더 넓은 면적의 마그넷을 배치시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 코어(110)의 외측 방향, 즉, 마그넷 구멍(115) 및 마그넷(120)의 타측이 오목하게 형성되어 있으므로, 로터(100)가 회전하여 원심력이 작용할 때, 마그넷(120)의 타측과 접하게 되는 제1연결부(135)에 가해지는 힘이 분산될 수 있어, 제1연결부(135)의 파손 등을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 후술할 사출 성형기(300)로 플라스틱 재료를 사출하여, 마그넷 구멍(115)에 제1연결부(135)를 형성할 때, 제1연결부(135)가 마그넷(120)과 접촉하는 면적이 커지게 되어, 제1연결부(135)가 마그넷(120)을 더욱 견고하게 고정시킬 수 있다는 효과가 있다.

제1, 2커버(131, 133)는 코어(110)의 상면과 하면에 각각 형성되며, 코어(110)의 상면과 하면과 같은 원형 형상을 갖는다.

제1연결부(135)는 제1, 2커버(131, 133) 사이를 연결하도록 마그넷 구멍(115)과 마그넷(120) 사이에 형성되는 공간을 채우며 형성된다. 따라서, 제1연결부(135)의 갯수는 마그넷 구멍(115)의 갯수와 같다.

제2연결부(137)는 제1, 2커버(131, 133) 사이를 연결하도록 제1구멍(111)에 형성된다.

이 경우, 제2연결부(137)의 갯수는 후술할 금형의 제1, 2코어 지지 돌출부(215, 235)의 갯수에 따라 달라질 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

전술한 제1, 2커버(131, 133)와, 제1, 2연결부(135, 137)는 모두 플라스틱 재료의 사출에 의해 일체형으로 형성된다.

따라서, 종래의 로터의 커버와 달리, 리벳 등에 의해 제1, 2커버(131, 133)를 결합할 필요가 없으며, 플라스틱 사출의 특성으로 인해, 제1연결부(135)가 마그넷 구멍(115)과 마그넷(120) 사이에 형성된 공간을 채우도록 형성됨으로써, 마그넷 구멍(115)과 마그넷(120) 사이의 공차로 인한 진동 및 소음을 방지할 수 있다.

이러한, 제1, 2커버(131, 133)와, 제1, 2연결부(135, 137)를 플라스틱 재료에 의해 사출 형성되는 과정과 방법에 대한 자세한 설명은 후술한다.

이하, 전술한 로터(100)를 적재하는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금형(200)에 대해 설명하겠다.

이 경우, 금형(200)은 전술한 로터(100)의 코어(110)를 적재하는 것으로서, 사출 성형기(300)의 플라스틱 재료의 사출에 의해 코어(110)에 제1, 2커버(131, 133) 및 제1, 2연결부(135, 137)를 형성시키기 위하여 코어(110)를 사출 성형기(300)에 고정하는 용도로 사용된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 금형(200)은, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 금형(200)은 상부 금형(230)과 하부 금형을 포함하여 구성된다.

도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 하부 금형(210)은 코어(110)의 하부가 삽입되는 삽입부(211)와, 코어(110)의 제1구멍(111)의 하부에 삽입되는 제1원형 돌출부(213)와, 코어(110)의 하면과 하부 금형(210)의 상면에 이격 공간(도 5의 A)이 형성되도록 코어(110)의 제2구멍(113)의 하부에 삽입되는 제1코어 지지 돌출부(215)와, 코어(110)의 마그넷 구멍(115)에 삽입된 마그넷(120)의 하부를 지지하는 마그넷 지지 돌출부(217)를 포함하여 구성된다.

또한, 하부 금형(210)의 하면은 하향으로 볼록하게 형성될 수 있으며, 이에 대한 자세한 효과는 후술한다.

삽입부(211)는 하부 금형(210)의 상면에 형성되며, 코어(110)의 삽입이 용이하도록 코어(110)의 하부와 같은 크기의 원형 형상의 홈으로 형성되어 있다.

따라서, 코어(110)가 삽입부(211)에 삽입되어 안착됨으로써, 하부 금형(210)은 코어(110)를 용이하게 고정할 수 있다.

제1원형 돌출부(213)는 원통형의 형상을 갖으며, 하부 금형(210)의 상면 중앙에서 상향으로 돌출되도록 형성됨으로써, 샤프트(미도시)가 삽입되는 코어(110)의 제1구멍(111)의 하부에 삽입되어, 코어(110)를 고정하여 지지하는 역할을 한다.

또한, 제1원형 돌출부(213)의 하부에는 코어(110)의 하면의 일부에 접하도록 제1단턱(214)이 형성될 수 있으며, 제1단턱(214)은 코어(110)의 하면을 지지하는 역할뿐만 아니라, 플라스틱 재료의 사출에 의해 코어(110)의 하부에 제2커버(133)가 형성될 때, 상기 플라스틱 재료가 제1구멍(111)에 주입되지 않도록 방지하는 역할을 한다.

이 경우, 제1원형 돌출부(213)는 지름은 제1구멍(111)과 같게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제1원형 돌출부(213)의 길이는 상부 금형(230)이 하부 금형(210)의 상부에 위치하게 될 때, 후술할 상부 금형(230)의 제2원형 돌출부(233)와 닿지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.

제1코어 지지 돌출부(215)는 코어(110)의 제2구멍(113)의 하부에 삽입되며, 제1원형 돌출부(213)의 외곽에 위치하도록, 하부 금형(210)의 상면에 복수 개 형성된다.

따라서, 제1코어 지지 돌출부(215)가 코어(110)의 제2구멍(113)의 하부에 삽입됨으로써, 코어(110)의 하면이 하부 금형(210)의 상면과 이격되게 된다.

이 경우, 제1코어 지지 돌출부(215)의 수는 로터(100)의 디자인에 따라 달라질 수 있으나, 코어(110)의 제2구멍(113)의 갯수 미만인 것이 바람직하다. 즉, 제1코어 지지 돌출부(215)가 삽입되는 제2구멍(113)에는 제2연결부(137)가 형성될 수 없어, 모든 제2구멍(113)에 제1코어 지지 돌출부(215)가 삽입되게 되면, 코어(110)의 제2연결부(137)는 존재하지 않기 때문이다. 따라서, 도 2 에 도시된 바와 같이, 코어(110)의 제2구멍(113)의 갯수는 6개인 것이 바람직하며, 제1코어 지지 돌출부(215)의 수는 3개인 것이 바람직하고, 이에 따라 코어(110)의 제2연결부(137)의 갯수 또한 4개인 것이 바람직하다. 물론, 제1코어 지지 돌출부(215)의 갯수가 2개이더라도 그 역할을 충분히 할 수 있으므로, 제1코어 지지 돌출부(215)의 갯수가 2개이고, 코어(110)의 제2연결부(137)의 갯수가 4개일 수도 있다.

또한, 제1코어 지지 돌출부(215)의 하부에 제2단턱(미도시)이 형성될 수 있으며, 상기 제2단턱은 제2구멍(113) 주변의 코어(110)의 하면에 접함으로써, 코어(110)의 하면이 하부 금형(210)의 상면과 이격되도록 하는 역할뿐만 아니라, 제1코어 지지 돌출부(215)가 삽입되는 제2구멍(113)에 플라스틱 재료가 주입되지 않도록 방지하는 역할을 한다.

마그넷 지지 돌출부(217)는 마그넷 구멍(115) 및 마그넷(120) 갯수와 같은 갯수로 복수개 형성되며, 하부 금형(210)의 삽입부에 코어(110)가 삽입되어 안착될 때, 마그넷 구멍(115)의 바로 하부에 위치하도록, 제1코어 지지 돌출부(215)의 외곽에 위치한다.

마그넷 지지 돌출부(217)는 그 상면이 마그넷 구멍(115)에 삽입된 마그넷(120)의 하면을 지지함으로써, 플라스틱 재료의 사출로 제1연결부(135)를 형성시, 마그넷(120)이 하부, 즉, 하부 금형(210)의 하면 방향으로 내려오지 않도록 방지하는 역할을 한다.

따라서, 마그넷 지지 돌출부(217)의 크기는 마그넷(120)의 하면보다 작은 면적을 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 그 높이는 플라스틱 재료의 사출에 의해 형성될 제2커버(133)의 두께와 같게 형성되는 것이 바람직하다.

도 7(a) 및 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 상부 금형(230)은 코어(110)의 제1구멍(111)의 상부에 삽입되는 제2원형 돌출부(233)와, 코어(110)의 상면과 상부 금형(230)의 하면에 이격 공간(도 5의 B)이 형성되도록 제2구멍(113)의 상부에 삽입되는 제2코어 지지 돌출부(235)와, 상부 금형(230)의 상면과 하면을 관통하여 형성되는 사출 구멍(도 10의 237)을 포함하여 구성된다.

또한, 상부 금형(230)은 하향으로 돌출된 외측벽(231)을 갖는 형상을 갖으며, 상기 외측벽(231)이 하부 금형(210)의 외측에 접함으로써, 코어(110)가 하부 금형(210)에 삽입되어 안착될 때, 상부 금형(230)이 하부 금형(210)을 감싸는 형태로 하부 금형(210)의 상부에 위치할 수 있다. 즉, 하부에서 상부로 하부 금형(210), 코어(110), 상부 금형(230)의 순서대로 적층됨으로써, 코어(110)가 금형(200)에 적재되는 것이다.

이 경우 상부 금형(230)의 외측벽(231)에의 내측에는 제3단턱(232)이 형성될 수 있으며, 제3단턱(232)은 하부 금형(210)의 외측 상면과 접하게 됨으로써, 더욱 안정적으로 상부 금형(230)이 하부 금형(210)의 상부에 위치할 수 있다.

제2원형 돌출부(233)는 원통형의 형상을 갖으며, 상부 금형(230)의 하면 중앙에서 하향으로 돌출되도록 형성됨으로써, 샤프트(미도시)가 삽입되는 코어(110)의 제1구멍(111)의 상부에 삽입되어, 코어(110)를 고정하여 지지하는 역할을 한다.

또한, 제2원형 돌출부(233)의 상부에는 코어(110)의 상면의 일부에 접하도록 제4단턱(234)이 형성될 수 있으며, 제4단턱(234)은 코어(110)의 상면을 지지하는 역할뿐만 아니라, 플라스틱 재료의 사출에 의해 코어(110)의 상부에 제1커버(131)가 형성될 때, 상기 플라스틱 재료가 제1구멍(111)에 주입되지 않도록 방지하는 역할을 한다.

이 경우, 제2원형 돌출부(233)는 지름은 제1구멍(111)과 같게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제2원형 돌출부(233)의 길이는 상부 금형(230)이 하부 금형(210)의 상부에 위치하게 될 때, 전술한 하부 금형(210)의 제1원형 돌출부(213)와 닿지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.

제2코어 지지 돌출부(235)는 코어(110)의 제2구멍(113)의 상부에 삽입되며, 제2원형 돌출부(233)의 외곽에 위치하도록, 상부 금형(230)의 하면에 복수 개 형성된다.

따라서, 제2코어 지지 돌출부(235)가 코어(110)의 제2구멍(113)의 상부에 삽입됨으로써, 코어(110)의 상면이 상부 금형(230)의 하면과 이격되게 된다.

이 경우, 제2코어 지지 돌출부(235)는 전술한 제1코어 지지 돌출부(215)와 대향되는 위치에 형성되는 것이 바람직하며, 따라서, 제2코어 지지 돌출부(235)의 수는 전술한 제1코어 지지 돌출부(215)의 수와 같게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 제2코어 지지 돌출부(235)의 상부에 제5단턱(미도시)이 형성될 수 있으며, 상기 제5단턱은 제2구멍(113) 주변의 코어(110)의 상면에 접함으로써, 코어(110)의 상면이 상부 금형(230)의 하면과 이격되도록 하는 역할뿐만 아니라, 제1코어 지지 돌출부(215)가 삽입되는 제2구멍(113)에 플라스틱 재료가 주입되지 않도록 방지하는 역할을 한다.

사출 구멍(237)은 상부 금형(230)의 상면과 하면을 관통하여 형성되고, 후술할 사출 성형기(300)의 사출 노즐(330)에서 주입된 플라스틱 재료를 유동시키는 역할을 한다.

따라서, 사출 구멍(237)은 금형(200)에 코어(110)가 적재될 때, 코어(110)에 형성된 복수 개의 마그넷 구멍(115) 중 어느 한 구멍의 바로 상부에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하며, 사출 노즐(330)에서 주입되는 플라스틱 재료가 마그넷 구멍(115)으로 용이하게 유동시키기 위해 사출 구멍(237)의 면적은 마그넷 구멍(115)의 면적보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 전술한 구성을 갖는 금형(200)을 갖는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따를 사출 성형기(300)에 대해 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사출 성형기(300)는, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본체(310)와, 본체(310)에 설치되어 코어(110)를 적재하는 금형(200)과, 금형(200)내로 플라스틱을 용융시켜 주입하는 사출 노즐(330)과, 금형(200)의 하부에 위치하는 이동부재를 포함하여 구성된다.

본체(310)에는 코어(110)를 적재하는 금형(200)과 본체(310)의 양측면에서 수평이동 가능한 이동부재가 설치되어 있으며, 본체(310)의 상부에는 금형(200)ㅇ의 사출 구멍(237)에 플라스틱 재료를 주입하는 사출 노즐(330)이 형성되어 있다.

금형(200)은 상부 금형(230)과 하부 금형(210)을 포함하여 구성되며, 상부 금형(230)은 본체(310)의 상부에 설치되고, 하부 금형(210)은 본체(310)의 하부에 설치된 지지바(320)에 의해 본체(310)에 고정 설치된다.

이 경우, 금형(200)은 사출 노즐(330)에 의해 주입되는 플라스틱 재료의 유동을 용이하게 하기 위해, 본체(310)의 전방 또는 후방 중 어느 한 방향으로 편심되게 설치될 수 있다.

또한, 상부 금형(230)은 유압 실린더(미도시)에 의해 하부 금형(210) 방향으로 승하강 가능하게 설치될 수 있다.

상부 금형(230) 및 하부 금형(210)의 형상 및 구성들은 전술하였으므로 그 설명은 생략한다.

전술한 바와 같이, 사출 노즐(330)은 본체(310)의 상부에 형성되며, 플라스틱 재료를 용융시켜 전술한 상부 금형(230)의 사출 구멍(237)으로 주입시키는 역할을 한다.

상기 이동부재는 본체(310)의 양측면에 각각 설치되는 제1, 2슬라이드(350, 370)로 구성된다.

제1슬라이드(350)는 본체(310)의 좌측면에 설치되며, 제1슬라이드(350)를 하부 금형(210)의 하부 방향으로 수평이동 시키는 제1실린더(351)와, 제1실린더(351)의 내부에 설치되는 제1피스톤(미도시)과, 상기 제1피스톤에 결합되는 제1블록(353)을 포함하여 구성된다.

제1실린더(351)는 유압 실린더인 것이 바람직하며, 제1실린더(351)와 상기 제1피스톤의 구조는 종래의 실린더 구조와 동일하게 구성될 수 있으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.

제1블록(353)은 그 일단부가 상기 제1피스톤의 단부에 결합되며, 상기 제1피스톤이 제1실린더(351) 내부에서 수평 방향으로 이동시, 제1블록(353) 또한, 수평방향, 즉, 하부 금형(210)의 하부 방향으로 이동되어, 전술한 하향으로 볼록한 하부 금형(210)의 하면에 접하게 된다.

이 경우, 제1블록(353)의 타단부 상면에는 타단부 방향으로 하향으로 경사진 제1경사면(354)이 형성되며, 제1경사면(354)은 상기 하향으로 볼록한 하부 금형(210)의 하면에 접하게 된다.

제2슬라이드(370)는 본체(310)의 우측면에 설치되며, 제2슬라이드(370)를 하부 금형(210)의 하부 방향으로 수평이동 시키는 제2실린더(371)와, 제2실린더(371)의 내부에 설치되는 제2피스톤(미도시)과, 상기 제2피스톤에 결합되는 제2블록(373)을 포함하여 구성된다.

제2실린더(371), 또한, 제1실린더(351)와 같이, 유압 실린더인 것이 바람직하며, 제2실린더(371)와 상기 제2피스톤의 구조는 종래의 실린더 구조와 동일하게 구성될 수 있으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.

제2블록(373)은 그 일단부가 상기 제2피스톤의 단부에 결합되며, 상기 제2피스톤이 제2실린더(371) 내부에서 수평 방향으로 이동시, 제2블록(373) 또한, 수평방향, 즉, 하부 금형(210)의 하부 방향으로 이동되어, 하부 금형(210)의 하면에 접하게 된다.

이 경우, 제2블록(373)의 타단부 상면에는 타단부 방향으로 하향으로 경사진 제2경사면(374)이 형성되며, 제2경사면(374)은 전술한 볼록한 형상의 하부 금형(210)의 하면에 접하게 된다.

전술한 제1, 2슬라이드(350, 370)의 구조로 인해, 사출 노즐(330)과 사출 구멍(237)을 통해 플라스틱 재료가 금형(200)으로 주입될 때, 제1, 2슬라이드(350, 370)가 본체(310)의 양측에서 하부 금형(210)의 하부 방향으로 수평이동 하여, 금형(200)이 밀리는 것을 방지하게 된다.

즉, 제1, 2슬라이드(350, 370)의 제1, 2블록(353, 373)의 제1, 2경사면(354, 374)이 하향으로 볼록한 하부 금형(210)의 하면에 접함으로써, 금형(200)에 가해지는 사출 압력에 의해 금형(200)이 하부로 밀리게 되는 것을 방지하게 되는 것이다.

이 경우, 제1, 2경사면(354, 374)의 각도(도 8의 θ)는 하기의 '수식 1'에 의해 정의될 수 있다.

' 수식 1 : 실린더 압력 = (tanθ x 사출 압력) x 1.5 '

따라서, 제1, 2경사면(354, 374)의 각도(θ)는 상기 '수식 1' 에 기재된 바와 같이, 실린더 압력 및 사출 압력에 의해 정해지는 것이 바람직하다.

이하, 전술한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사출 성형기(300)를 이용하여, 본 발명의 바람직한 실시 예의 로터(100)에 제1, 2커버(131, 133) 및 제1, 2연결부(135, 137)를 사출 성형시키는 과정에 대해 설명한다.

먼저, 하부 금형(210)의 제1원형 돌출부(213)가 코어(110)의 제1구멍(111)에 삽입되고, 제1코어 지지 돌출부(215)가 코어(110)의 제2구멍(113)의 하부에 삽입되도록 코어(110)의 하부를 하부 금형(210)의 삽입부(211)에 삽입시킨다. 이 경우, 도~~에 도시된 바와 같이, 제1코어 지지 돌출부(215)는 3개가 있으므로, 6개의 제2구멍(113) 중 3개의 제2구멍(113)의 하부에 제1코어 지지 돌출부(215)가 삽입되게 된다.

또한, 전술한 바와 같이, 코어(110)의 하부가 하부 금형(210)의 삽입부(211)에 삽입되어 안착되게 되면, 제1원형 돌출부(213)의 제1단턱(214)은 하부 금형(210)의 하면 일부를 지지하게 되며, 코어(110)는 하부 금형(210)의 삽입부(211), 제1원형 돌출부(213), 제1코어 지지 돌출부(215) 및 제1단턱(214)에 의해 하부 금형(210)에 견고하게 고정되며, 제1코어 지지 돌출부(215)에 의해, 코어(110)의 하면과 하부 금형(210)의 상면에 이격 공간(A)이 형성되게 된다.

코어(110)가 하부 금형(210)에 고정되면, 마그넷(120)을 코어(110)의 마그넷 구멍(115)에 삽입하게 된다. 이 경우, 마그넷(120)의 하면은 하부 금형(210)의 마그넷 지지 돌출부(217)의 상면에 접하게 되며, 이로 인해 마그넷(120)이 코어(110)의 하면과 하부 금형(210)의 상면에 형성된 이격 공간(A)으로 내려가는 것이 방지되게 된다.

코어(110)의 마그넷 구멍(115)에 마그넷(120)을 삽입하는 것을 마친 후에, 상부 금형(230)이 전술한 유압 실린더(미도시)에 의해, 하부 금형 방향으로 하강하게 된다.

따라서, 상부 금형(230)의 제2원형 돌출부(233)는 코어(110)의 제1구멍(111)에 삽입되어, 제2원형 돌출부(233)의 제4단턱(234)이 코어(110)의 상면과 접하게 되고, 상부 금형(230)의 제2코어 지지 돌출부(235)는 제1코어 지지 돌출부(215)가 삽입된 제2구멍(113)의 상부에 삽입되게 된다.

또한, 제2코어 지지 돌출부(235)에 의해 코어(110)의 상면과 상부 금형(230)의 하면에 이격 공간(B)이 형성되게 된다.

상부 금형(230)의 하강이 끝난 후에, 사출 노즐(330)에서 플라스틱 재료를 용융한 후에 상부 금형(230)의 사출 구멍(237)으로 상기 플라스틱 재료를 주입하게 된다.

이 경우, 사출 노즐(330)에서 주입되는 상기 플라스틱 재료의 사출 압력에 의해 금형(200)이 하부로 밀리게 되는 것을 방지하기 위해, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1, 2슬라이드(350, 370)의 제1, 2블록(353, 373)은 본체(310)의 양측면에서 하부 금형(210)의 하부 방향으로 수평이동 하게 된다.

상기 플라스틱 재료는 사출 구멍(237) 하부에 위치하는 마그넷 구멍(115)을 따라 금형(200) 내부로 주입되게 되며, 마그넷 구멍(115)과 마그넷(120) 사이의 공간을 채워가며 제1연결부(135)를 형성하게 된다.

또한, 시간이 흐름에 따라, 상기 플라스틱 재료는 코어(110)의 하면과 하부 금형(210)의 상면에 형성된 이격 공간(A)으로 유동되어 제2커버(133)를 형성하게 되고, 코어(110)의 상면과 상부 금형(230)의 하면에 형성된 이격 공간(B)으로 유동되어 제1커버(131)를 형성하며, 제1, 2코어 지지 돌출부(215, 235)가 삽입되지 않은 제2구멍(113)을 채워가며 제2연결부(137)를 형성하게 된다.

제1, 2커버(131, 133) 및 제1, 2연결부(135, 137)의 형성이 완료되면, 제1, 2슬라이드(350, 370)는 다시 본체(310)의 양측면 방향으로 수평이동하게 되고, 상부 금형(230)은 상승하게 되어, 사출 성형 과정이 끝나게 된다.

이러한 사출 성형기(300)를 이용한 사출 성형을 거친 로터(100)는 전술한 로터(100)의 구조와 도 1에 도시된 것과 같은 구조를 갖게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

100: 로터 110: 코어
111: 제1구멍 113: 제2구멍
115: 마그넷 구멍 120: 마그넷
131: 제1커버 133: 제2커버
135: 제1연결부 137: 제2연결부
200: 금형 210: 하부 금형
211: 삽입부 213: 제1원형 돌출부
214: 제1단턱 215: 제1코어 지지 돌출부
217: 마그넷 지지 돌출부 230: 상부 금형
231: 외측벽 232: 제3단턱
233: 제2원형 돌출부 234: 제4단턱
235: 제2코어 지지 돌출부 237: 사출 구멍
300: 사출 성형기 310: 본체
320: 지지바 330: 사출 노즐
350: 제1슬라이드 351: 제1실린더
353: 제1블록 354: 제1경사면
370: 제2슬라이드 371: 제2실린더
373: 제2블록 374: 제2경사면

Claims

마그넷이 삽입되는 마그넷 구멍과, 중앙에 위치하는 제1구멍 및 상기 제1구멍보다 외곽에 위치하는 제2구멍을 갖는 로터용 코어를 적재하는 금형에 있어서,
상기 코어의 하부가 삽입되는 하부 금형;
상기 코어의 상부를 덮도록 상기 하부 금형의 상부에 배치되는 상부 금형; 및
상기 상부 금형 또는 상기 하부 금형 중 어느 하나에 형성되는 사출 구멍;을 포함하되,
상기 하부 금형은,
상기 코어의 하부가 삽입되는 삽입부;
상기 제1구멍의 하부에 삽입되는 제1원형 돌출부;
상기 코어의 하면과 상기 하부 금형의 상면에 이격 공간이 형성되도록 상기 제2구멍의 하부에 삽입되는 제1코어 지지 돌출부; 및
상기 마그넷 구멍에 삽입된 상기 마그넷의 하부를 지지하는 마그넷 지지 돌출부;를 포함하고,
상기 상부 금형은,
상기 제1구멍의 상부에 삽입되는 제2원형 돌출부; 및
상기 코어의 상면과 상기 상부 금형의 하면에 이격 공간이 형성되도록 상기 제2구멍의 상부에 삽입되는 제2코어 지지 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형.
마그넷이 삽입되는 마그넷 구멍과, 중앙에 위치하는 제1구멍 및 상기 제1구멍보다 외곽에 위치하는 제2구멍을 갖는 로터용 코어를 적재하여 상기 마그넷 구멍에 플라스틱을 주입하는 사출 성형기에 있어서,
본체;
상기 본체에 설치되어 상기 코어를 적재하는 금형;
상기 금형 내로 플라스틱을 용융시켜 주입하는 사출 노즐; 및
상기 금형의 하부에 위치하는 이동부재;를 포함하되,
상기 금형은 상기 코어가 삽입되는 하부 금형;과, 상기 코어의 상부를 덮도록 상기 하부 금형의 상부에 위치하는 상부 금형;을 포함하며,
상기 하부 금형은,
상기 코어의 하부가 삽입되는 삽입부;
상기 제1구멍의 하부에 삽입되는 제1원형 돌출부;
상기 코어의 하면과 상기 하부 금형의 상면에 이격 공간이 형성되도록 상기 제2구멍의 하부에 삽입되는 제1코어 지지 돌출부; 및
상기 마그넷 구멍에 삽입된 상기 마그넷의 하부를 지지하는 마그넷 지지 돌출부;를 포함하고,
상기 상부 금형은,
상기 제1구멍의 상부에 삽입되는 제2원형 돌출부;
상기 코어의 상면과 상기 상부 금형의 하면에 이격 공간이 형성되도록 상기 제2구멍의 상부에 삽입되는 제2코어 지지 돌출부; 및
상기 사출노즐에서 주입된 플라스틱을 상기 마그넷 구멍으로 유동시키는 사출 구멍;을 포함하고,
상기 이동부재는 상기 하부 금형의 하면에 접하도록 수평이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 사출 성형기.
제2항에 있어서,
상기 이동부재는 상기 본체의 양측면에 각각 설치되는 제1, 2슬라이드 이고,
상기 제1, 2슬라이드는,
상기 제1, 2슬라이드를 상기 본체의 양측에서 상기 하부 금형의 하부 방향으로 수평이동 시키는 제1, 2실린더;
상기 제1, 2실린더에 각각 설치되는 제1, 2피스톤; 및
상기 제1, 2피스톤에 각각 결합되어, 상기 하부 금형의 하면과 접하는 제1, 2블록;을 포함하고,
상기 하부 금형의 하면은 하향으로 볼록하게 형성되고, 상기 제1, 2블록의 상면에 상기 볼록한 하부 금형의 하면과 접하는 제1, 2경사면이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 사출 성형기.