KR101594251B1 - 인서트 사출금형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박형의 인서트물을 하부금형 내부에 위치고정할 때와 사출성형 후 하부금형으로부터 인서트물을 취출할 때 보다 용이하게 삽입 및 취출할 수 있고, 인서트물이 쉽게 구부러지거나 파손되지 않도록 하여 품질향상에 기여할 수 있는 인서트 사출금형장치에 관한 것으로, 하부형판과, 하부금형과, 상부형판과, 상부금형과, 상단이 상기 하부금형의 캐비티 내부에 돌출되도록 상기 하부금형의 상면을 관통하여 상하 이동가능하게 설치되고, 상기 인서트물의 위치고정홀이 삽입되어 상기 인서트물을 위치고정하는 위치고정핀과, 상단이 상기 하부금형의 캐비티 외부에 돌출되도록 상기 하부금형의 상면을 관통하여 상하 이동가능하게 설치되고, 상기 상부금형의 상기 하부금형에 대한 형개폐에 따라 상기 상부금형의 하면에 누름 또는 누름해제되는 높이조정핀과, 일단의 작용점은 상기 위치고정핀의 하단에 연결되고, 타단의 힘점은 상기 높이조정핀의 하단에 연결되며, 회전중심의 받침점이 상기 작용점과 힘점 사이에 설치된 회전레버와, 상기 위치고정핀을 하방 이동시키도록 스프링력을 제공하는 조정스프링을 포함하여 이루어진다.

Description

인서트 사출금형장치{INSERT INJECTION MOLDING APPARATUS}

본 발명은 박형의 인서트물을 인서트로 하여 사출성형하는 인서트 사출금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형이라 함은 실린더 속에서 가열하여 용융시킨 성형재료를 고압으로 닫혀진 금형의 캐비티에 사출하고, 냉각고화 또는 경화시킴으로써 캐비티에 형성되어 있는 형상에 상당하는 사출 성형품을 만드는 성형방법이다.

상기 사출금형은 통상 고정측 금형과 가동측 금형 또는 상부금형과 하부금형의 2개로 분리된다. 이러한 금형에는 상기 실린더의 노즐로부터 성형재료를 받아 금형에 주입하는 스프루, 상기 스프루와 연통되어 성형재료가 이동하는 런너, 성형물의 형상이 각인되어 실질적으로 사출 성형품의 성형공간을 이루는 캐비티, 상기 캐비티와 런너 사이에 위치되어 성형재료의 주입 길목 역할을 하는 게이트가 구비된다.

즉, 가소화 및 용융된 성형재료인 수지가 상기 금형의 스프루, 런너 및 게이트를 통하여 캐비티로 사출된 후 냉각고화 또는 경화되어서 원하는 형상의 사출 성형품이 제작되는 것이다.

이러한 사출성형에 있어서, 두 재질의 조합에 의해 각각 재질의 장점과 결점이 보완되어 합리적인 부품구조를 얻을 수 있는 인서트 사출성형이 있다. 인서트 사출성형이란 하나의 재질을 인서트물로 하여 금형의 캐비티 내부에 심어놓고, 다른 하나의 재질을 캐비티 내부로 사출하여 두 재질이 일체화되도록 하는 사출성형이다.

상기와 같은 인서트 사출성형의 경우 금형의 캐비티 내부에 인서트물을 미리 심어놓고 고정시키는데, 이러한 인서트물이 제대로 위치고정되지 못한 상태에서 용융수지가 주입되면 전혀 엉뚱한 부분에 수지가 사출되어 제품 자체를 폐기해야되므로 인서트물의 위치고정이 매우 중요하다.

특히, 도 1에 도시된 바와 같이 인서트물(1)이 매우 얇은 판상의 금속박판인 경우 도면상 도시된 인서트물(1)은 다리미로 다린듯이 빳빳해 보이지만, 보통 프레스에 의해 제작되므로 반반하지 못하고 우글쭈글한 상태가 된다. 이러한 인서트물(1)을 인서트로 하여 도 1에 도시된 바와 같이 상기 인서트물(1)의 둘레를 따라 용융수지를 사출성형해 가스켓이나 패킹(2)을 형성하여 제품(3)을 제작하게 된다. 이때, 인서트물(1)에는 복수의 위치고정홀(1a)이 관통형성된 채로 프레싱 제작되는데, 위치고정홀(1a)은 인서트 사출성형시 금형 내부에 위치고정되기 위한 구멍이다.

상기와 같은 금속박판을 인서트로 하여 인서트 사출성형하는 종래 기술에 따른 인서트 사출금형장치를 도 2 내지 8을 참조하여 살펴보면, 고정 설치된 하부형판(10)과, 상기 하부형판(10)에 결합되고, 위치고정홀(1a)이 관통형성된 인서트물(1)이 인서트된 후 수지가 사출성형되도록 상면에 캐비티(21)가 형성된 하부금형(20)과, 상하로 승강 가능하게 설치된 상부형판(30)과, 상기 상부형판(30)에 결합되어 함께 승강하고, 하면이 상기 하부금형(20)의 상면과 마주보도록 대칭되게 설치되어 상기 하부금형(20)을 형개폐하는 상부금형(40)과, 상단이 상기 하부금형(20)의 캐비티(21) 내부에 돌출되도록 상기 하부금형(20)의 상면을 관통하여 고정 설치되고, 상기 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)이 삽입되어 상기 인서트물(1)을 위치고정하는 위치고정핀(50)을 포함하여 이루어진다.

즉, 도 2, 3, 6 및 7에 도시된 바와 같이 하부금형(20)으로부터 상부금형(40)이 형개된 상태에서 인서트물(1)을 하부금형(20)의 캐비티(21) 내부로 인서트한다. 이때, 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)을 위치고정핀(50)에 삽입시켜 위치고정시킨다. 이후, 도 4 및 8에 도시된 바와 같이 상부금형(40)을 하부금형(20)에 형폐한 후 사출성형하고, 도 5에 도시된 바와 같이 형개한 후 인서트 사출성형된 제품을 하부금형(20)의 캐비티(21)로부터 취출한다.

다만, 상술한 종래 기술에 따른 인서트 사출금형장치의 경우, 첫째 하부금형(20)에 고정 설치된 위치고정핀(50)에 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)을 삽입할 때와, 둘째 사출성형 후 하부금형(20)에 위치고정된 인서트물(1)을 취출시 위치고정핀(50)으로부터 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)을 벗겨낼 때, 인서트물(1)의 파손 및 구부러짐이 심하게 발생하여 제품의 품질을 떨어뜨리는 문제가 있다.

즉, 인서트물(1)의 하부금형(20) 내 정확한 위치고정을 위해 위치고정핀(50)의 캐비티(21) 내부에 설치된 위치 역시 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)과 일치하므로 인서트물(1)을 하부금형(20) 내부에 인서트시 하부금형(20)과 평행한 상태로 정확하게 인서트하여 위치고정해야 한다. 또한, 사출성형 후 하부금형(20)으로부터 제품을 꺼낼 때도 양단을 잡고 한번에 꺼내야만 한다. 물론, 위치고정핀(50)의 돌출된 상부는 원뿔대 형상과 같이 측면에 테이퍼가 형성되어 있으나, 테이퍼 각도를 크게하면 할수록 인서트물(1)의 위치고정 정확도가 떨어지므로 테이퍼 각도를 크게 할 수가 없다.

그에 따라, 박형의 인서트물(1)은 조금만 힘을 가해도 쉽게 구부러지거나 찌그러지기 쉽고, 위치고정핀(50)에 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)을 삽입하거나 또는 벗겨낼 때 파손되기가 쉽다는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 박형의 인서트물을 하부금형 내부에 위치고정할 때와 사출성형 후 하부금형으로부터 인서트물을 취출할 때 보다 용이하게 삽입 및 취출할 수 있고, 인서트물이 쉽게 구부러지거나 파손되지 않도록 하여 품질향상에 기여할 수 있는 인서트 사출금형장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 인서트 사출금형장치는, 고정 설치된 하부형판과, 상기 하부형판에 결합되고, 위치고정홀이 관통형성된 인서트물이 인서트된 후 수지가 사출성형되도록 상면에 캐비티가 형성된 하부금형과, 상하로 승강 가능하게 설치된 상부형판과, 상기 상부형판에 결합되어 함께 승강하고, 하면이 상기 하부금형의 상면과 마주보도록 대칭되게 설치되어 상기 하부금형을 형개폐하는 상부금형과, 상단이 상기 하부금형의 캐비티 내부에 돌출되도록 상기 하부금형의 상면을 관통하여 상하 이동가능하게 설치되고, 상기 인서트물의 위치고정홀이 삽입되어 상기 인서트물을 위치고정하는 위치고정핀과, 상단이 상기 하부금형의 캐비티 외부에 돌출되도록 상기 하부금형의 상면을 관통하여 상하 이동가능하게 설치되고, 상기 상부금형의 상기 하부금형에 대한 형개폐에 따라 상기 상부금형의 하면에 누름 또는 누름해제되는 높이조정핀과, 일단의 작용점은 상기 위치고정핀의 하단에 연결되고, 타단의 힘점은 상기 높이조정핀의 하단에 연결되며, 회전중심의 받침점이 상기 작용점과 힘점 사이에 설치된 회전레버와, 상기 위치고정핀을 하방 이동시키도록 스프링력을 제공하는 조정스프링을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 상부금형이 상기 하부금형을 형개한 경우, 상기 위치고정핀은 상기 조정스프링의 스프링력에 의해 하방이동하며, 상기 높이조정핀은 상기 회전레버의 회전을 통해 상방이동하고, 상기 상부금형이 상기 하부금형을 형폐한 경우, 상기 높이조정핀은 상기 상부금형의 하면에 누름되어 하방이동하며, 상기 위치고정핀은 상기 회전레버의 회전을 통해 상방이동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전레버는, 상기 받침점이 상기 작용점보다 상기 힘점에 근접하게 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전레버의 작용점을 원중심으로 하여 결합되고, 외주면이 상기 위치고정핀의 하단과 접촉된 작용전달휠과, 상기 회전레버의 힘점을 원중심으로 하여 결합되고, 외주면이 상기 높이조정핀의 하단과 접촉된 힘전달휠을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치고정핀은, 상기 하부금형의 상면으로부터 돌출된 상부가 원뿔대 형상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인서트 사출금형장치는, 박형의 인서트물을 하부금형 내부에 위치고정할 때와 사출성형 후 하부금형으로부터 인서트물을 취출할 때, 위치고정핀이 높이조정핀 및 회전레버의 연계작동에 의해 상하로 이동함으로써 보다 용이하게 인서트물을 삽입 및 취출할 수 있고, 인서트물이 쉽게 구부러지거나 파손되지 않도록 하여 품질향상에 기여할 수 있다.

도 1은 일반적인 박형의 인서트물에 패킹을 사출하여 인서트 사출성형한 제품을 도시한 사시도이고,
도 2 내지 5는 종래 기술에 따른 인서트 사출금형장치를 통해 도 1의 제품을 인서트 사출성형하는 과정을 도시한 사시도이며,
도 6 내지 8은 도 2 내지 4의 실시예의 요부 측단면도이고,
도 9는 본 발명에 따른 인서트 사출금형장치의 일 실시예를 도시한 사시도이며,
도 10 내지 12는 도 9의 실시예로부터 인서트 사출성형과정을 도시한 사시도이고,
도 13은 내지 16은 도 9 내지 12의 실시예의 요부 측단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 인서트 사출금형장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 인서트 사출금형장치는, 도 9 내지 16에 도시된 바와 같이 하부형판(100), 하부금형(200), 상부형판(300), 상부금형(400), 위치고정핀(500), 높이조정핀(600), 회전레버(700) 및 조정스프링(800)을 포함하여 이루어지고, 작용전달휠(910) 및 힘전달휠(920)을 더 포함할 수 있다.

도 9 내지 16에 도시된 바와 같이 하부형판(100)은 고정 설치되고, 하부금형(200)은 상기 하부형판(100)에 결합되며, 위치고정홀(1a)이 관통형성된 인서트물(1)이 인서트된 후 수지가 사출성형되도록 상면에 캐비티(210)가 형성된다. 하부형판(100) 및 하부금형(200)은 고정측 금형으로서, 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부로 인서트물(1)이 인서트되어 고정된다. 인서트물(1)에는 위치고정홀(1a)이 관통형성되는데, 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부에 인서트시 후술할 위치고정핀(500)에 삽입되어 고정되기 위한 것이다.

상부형판(300)은 상하로 승강 가능하게 설치되고, 상부금형(400)은 상기 상부형판(300)에 결합되어 함께 승강하며, 하면이 상기 하부금형(200)의 상면과 마주보도록 대칭되게 설치되어 상기 하부금형(200)을 형개폐한다. 상부형판(300) 및 상부금형(400)은 가동측 금형으로서, 고정된 하부금형(200)에 대하여 상부금형(400)이 서로 마주보도록 상하로 승강하면서 형개 또는 형폐한다. 상부금형(400)이 하부금형(200)에 대하여 상승시 형개하고, 이때 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부로 인서트물(1)을 인서트 고정하거나, 사출성형 후 하부금형(200)으로부터 패킹(2)이 형성된 인서트물(1), 즉 제품(3)을 취출한다. 또한, 상부금형(400)이 하부금형(200)에 대하여 하강시 형폐하고, 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부로 인서트된 인서트물(1)에 수지를 사출성형하여 패킹(2)을 형성함으로써 제품(3)이 인서트 사출성형된다.

위치고정핀(500)은 도 9 내지 16에 도시된 바와 같이 상단이 상기 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부에 돌출되도록 상기 하부금형(200)의 상면을 관통하여 상하 이동가능하게 설치되고, 상기 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)이 삽입되어 상기 인서트물(1)을 위치고정한다. 상기 인서트물(1)은 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부에 인서트되므로 위치고정핀(500)은 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부에 돌출되도록 위치할 수밖에 없다. 이때, 위치고정핀(500)은 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)과 동일한 수로 설치되고, 인서트물(1)이 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부로 인서트되어 위치고정되도록 상기 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)과 대응되도록 돌출되어야 한다. 따라서, 인서트물(1)을 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부로 인서트시 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부에 돌출된 위치고정핀(500)에 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)이 삽입됨으로써 위치고정되는 것이다.

이러한 위치고정핀(500)은 도 9 내지 16에 도시된 바와 같이 상기 하부금형(200)의 상면으로부터 돌출된 상부가 원뿔대 형상을 가지는데, 즉 측면 둘레가 경사진 테이퍼면을 가진다. 위치고정핀(500)의 직경이 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)의 직경과 동일하다면 인서트물(1)을 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부로 매우 정밀하게 인서트해야 위치고정될 수밖에 없을 것이다. 따라서, 위치고정핀(500)의 돌출된 상부가 원뿔대 형상을 가짐으로써 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)을 최초 위치고정핀(500)에 삽입시 공차가 생겨 쉽게 삽입하여 위치고정할 수 있게 하기 위함이다. 다만, 위치고정핀(500)의 테이퍼면의 경사각을 크게 하면 할수록 인서트물(1)의 인서트가 용이하지만 정밀한 위치고정에 문제가 발생하고, 테이퍼면의 경사각을 작게 하면 할수록 정밀한 위치고정에는 이롭지만 인서트물(1)의 인서트가 불리하다는 것이다.

따라서, 이러한 위치고정핀(500)의 테이퍼면의 경사각은 정밀한 위치고정에 이롭게 하고, 위치고정핀(500)을 승강시킴으로써 인서트물(1)의 위치고정시 또는 취출시 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)에 삽입되는 위치고정핀(500)의 높이를 줄여 쉽게 삽입 및 취출할 수 있도록 하고자 한다. 즉, 위치고정핀(500)에 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)이 삽입되어 위치고정되고, 이렇게 위치고정된 인서트물(1)은 위치고정핀(500)으로부터 위치고정홀(1a)을 벗겨내어 취출하게 되는데, 위치고정핀(500)의 높이가 높을수록 인서트물(1)의 위치고정은 정밀하게 이루어지는 대신 인서트물(1)의 삽입 및 취출이 어렵게 된다. 따라서, 인서트물(1)의 삽입 및 취출시에는 위치고정핀(500)의 높이를 줄여 용이하게 삽입 및 취출이 되도록 하고, 사출성형시에는 위치고정핀(500)의 높이를 높여 인서트물(1)의 위치고정을 더욱 공고히 하고자 하는 것이다. 이러한 위치고정핀(500)의 자동적인 높낮이 조절이 이루어지도록 후술하는 높이조정핀(600), 회전레버(700) 및 조정스프링(800)이 설치된다.

높이조정핀(600)은 도 9 내지 16에 도시된 바와 같이 상단이 상기 하부금형(200)의 캐비티(210) 외부에 돌출되도록 상기 하부금형(200)의 상면을 관통하여 상하 이동가능하게 설치되고, 상기 상부금형(400)의 상기 하부금형(200)에 대한 형개폐에 따라 상기 상부금형(400)의 하면에 누름 또는 누름해제된다. 높이조정핀(600)은 상술한 위치고정핀(500)과 그 설치형태는 동일하지만, 위치고정핀(500)이 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부에 돌출되도록 위치함에 반해, 높이조정핀(600)은 하부금형(200)의 캐비티(210) 외부에 돌출되도록 위치한다. 따라서, 높이조정핀(600)은 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부에 인서트되는 인서트물(1)과는 전혀 간섭되지 않고, 단지 상부금형(400)의 하부금형(200)에 대한 하강시, 즉 형폐시 상부금형(400)의 하면에 누름되거나 상부금형(400)이 상승시, 즉 형개시 상부금형(400)의 하면으로부터 누름해제되어 상하로 이동하는 것이다.

상기와 같은 위치고정핀(500)과 높이조정핀(600)이 상호 역방향으로 상방 또는 하방 이동하도록 작동시키기 위하여 회전레버(700)가 설치된다. 회전레버(700)는 지렛대와 같은 구성으로서, 일단의 작용점(710)은 상기 위치고정핀(500)의 하단에 연결되고, 타단의 힘점(720)은 상기 높이조정핀(600)의 하단에 연결되며, 회전중심의 받침점(730)이 상기 작용점(710)과 힘점(720) 사이에 설치된다. 따라서, 회전레버(700)는 받침점(730)을 회전중심으로 하여 작용점(710)과 힘점(720)이 회전하게 되고, 작용점(710)이 상방회전시 힘점(720)은 하방회전하며, 작용점(710)이 하방회전시 힘점(720)은 상방회전하게 되는 것이다. 즉, 작용점(710)은 위치고정핀(500)의 하단과 연결되고, 힘점(720)은 높이조정핀(600)의 하단과 연결되므로 위치고정핀(500)이 하방이동하면 높이조정핀(600)은 상방이동하며, 위치고정핀(500)이 상방이동하면 높이조정핀(600)은 하방이동하게 될 것이다.

이때, 조정스프링(800)은 상기 위치고정핀(500)을 하방 이동시키도록 스프링력을 제공한다. 이러한 조정스프링(800)은 위치고정핀(500)을 하방 이동시키도록 스프링력을 제공하면 족하고, 어떠한 설치형태나 형상이라도 상관없다. 예컨대, 도 9 내지 16에 도시된 바와 같이 조정스프링(800)은 코일스프링으로 하부금형(200)과 위치고정핀(500)의 하단 사이에 설치될 수도 있고, 도면에는 도시하지 않았으나 높이조정핀(600)에 설치되어 높이조정핀(600)을 상방 이동시키도록 스프링력을 제공하여 그 결과 위치고정핀(500)을 하방 이동시켜도 무방하다. 더욱이, 조정스프링(800)이 토션스프링 형상으로 회전레버(700)에 설치되어 위치고정핀(500)을 하방이동시키도록 스프링력을 제공할 수도 있을 것이다.

따라서, 위치고정핀(500)과 높이조정핀(600)에 아무런 힘이 작용하지 않고 있는 경우, 예컨대 도 9, 10, 13 및 14의 경우 위치고정핀(500)을 하방 이동시키도록 조정스프링(800)의 스프링력이 작용하므로 위치고정핀(500)은 하방 이동된 상태이고, 높이조정핀(600)은 상방이동된 상태가 될 것이다. 이때, 도 11 및 15의 경우 상부금형(400)이 하부금형(200)을 형폐하기 위해 하강하면, 상부금형(400)의 하면이 높이조정핀(600)을 누름 작동시켜 높이조정핀(600)을 하방 이동시키고, 이때 상부금형(400)의 형폐력은 조정스프링(800)의 스프링력을 상회하므로 회전레버(700)의 회전에 따라 위치고정핀(500)은 상방이동하게 된다.

보다 구체적으로 도 9, 10, 13 및 14와, 도 12 및 16에 도시된 바와 같이 상기 상부금형(400)이 상기 하부금형(200)을 형개한 경우, 즉 하부금형(200)을 기준으로 상부금형(400)이 상승한 상태에서 상기 위치고정핀(500)은 상기 조정스프링(800)의 스프링력에 의해 하방이동하며, 상기 높이조정핀(600)은 상기 회전레버(700)의 회전을 통해 상방이동한다. 이 경우 도 9, 10, 13 및 14에 도시된 바와 같이 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부로 인서트물(1)을 인서트하여 위치고정시키기 위한 것으로서, 위치고정핀(500)이 하방이동한 상태이므로 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)은 낮은 높이의 위치고정핀(500)에 용이하게 삽입될 수 있게 된다. 또한, 도 12 및 16에 도시된 바와 같이 사출성형이 완료되어 인서트물(1)에 패킹(2)이 형성된 제품(3)을 취출할 때에도 위치고정핀(500)이 하방이동한 상태이므로 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)은 낮은 높이의 위치고정핀(500)으로부터 쉽게 취출될 수 있는 것이다.

반대로, 도 11 및 15에 도시된 바와 같이 상기 상부금형(400)이 상기 하부금형(200)을 형폐한 경우, 즉 하부금형(200)을 기준으로 상부금형(400)이 하강한 상태에서 상기 높이조정핀(600)은 상기 상부금형(400)의 하면에 누름되어 하방이동하며, 상기 위치고정핀(500)은 상기 회전레버(700)의 회전을 통해 상방이동한다. 이는 도 10 및 14로부터 하부금형(200)의 캐비티(210) 내부로 인서트물(1)이 인서트되어 위치고정된 상태에서 위치고정핀(500)을 상승시켜 더욱 정밀하게 인서트물(1)을 위치고정하기 위한 것이다. 즉, 인서트물(1)은 형폐되는 상부금형(400)의 하면에 밀착되어 압박되므로 상방이동하는 위치고정핀(500)의 돌출된 하단 직경에 맞게 인서트물(1)의 위치고정홀(1a)의 직경이 일치하게 되면서 정밀한 위치고정을 이루어낼 수 있는 것이다.

한편, 도 9, 10, 13 및 14와, 도 12 및 16에 도시된 바와 같이 상기 상부금형(400)이 상기 하부금형(200)을 형개한 경우, 외력으로는 위치고정핀(500)을 하방이동시키는 조정스프링(800)의 스프링력만 작용하고, 자력으로 위치고정핀(500) 및 높이조정핀(600)의 무게가 작용한다. 따라서, 조정스프링(800)의 스프링력이 충분히 클수록 위치고정핀(500)의 하방이동을 일정하게 유지할 수 있는데, 이러한 조정스프링(800)의 위치고정핀(500)에 대한 하방이동에 따른 힘을 높이기 위하여 회전레버(700)의 지렛대 원리에 의한 받침점(730)의 위치를 설정해줄 수 있다. 즉, 상기 회전레버(700)는 상기 받침점(730)이 상기 작용점(710)보다 상기 힘점(720)에 근접하게 설치된다. 그에 따라, 회전레버(700)에 작용하는 모멘트(M)는 각각의 작용점(710)과 힘점(720)에 걸리는 힘과 거리의 곱이므로, 받침점(730)과 거리가 먼 작용점(710)에 작용하는 작은 힘으로 힘점(720)에 큰 힘을 낼 수 있게 된다. 그에 따라, 조정스프링(800)의 스프링력과 위치고정핀(500)의 무게만큼의 힘보다 더욱 크게 힘점(720)에 전달되므로 위치고정핀(500)의 하방이동을 작은 힘으로도 일정하게 유지할 수 있게 되는 것이다.

또 한편, 회전레버(700)의 작용점(710)과 힘점(720)은 상하로 회전하게 되고, 위치고정핀(500)과 높이조정핀(600)은 각각 상하로 직선 이동하게 되므로 각각이 접촉 연결되어 있다면 조정스프링(800)의 스프링력에 의해 언제나 접촉된 상태로 함께 움직이게 된다. 다만, 회전레버(700)의 양단, 즉 작용점(710) 및 힘점(720)에 접촉되는 형상에 미세한 차이가 발생할 경우 위치고정핀(500) 및 높이조정핀(600)의 상하 높이조절에 오차가 발생할 수 있다. 따라서, 회전레버(700)의 작용점(710)과 힘점(720)에 각각 접촉되는 위치고정핀(500) 및 높이조정핀(600)에 일정한 접촉 높이를 유지하고, 회전레버(700)의 작용점(710)과 힘점(720)에 걸리는 힘이 정확하게 전달되도록 작용전달휠(910)과 힘전달휠(920)을 더 포함할 수 있다.

즉, 도 13 내지 16에 도시된 바와 같이 작용전달휠(910)은 상기 회전레버(700)의 작용점(710)을 원중심으로 하여 결합되고, 외주면이 상기 위치고정핀(500)의 하단과 접촉된다. 또한 힘전달휠(920)은 상기 회전레버(700)의 힘점(720)을 원중심으로 하여 결합되고, 외주면이 상기 위치고정핀(500)의 하단과 접촉된다. 상기와 같은 작용전달휠(910)과 힘전달휠(920)은 원중심을 기준으로 회전 가능한 구성이어도 좋고, 굳이 회전하지 않고 접촉된 상태를 유지해도 상관없다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 인서트 사출금형장치는, 박형의 인서트물(1)을 하부금형(200) 내부에 위치고정할 때와 사출성형 후 하부금형(200)으로부터 인서트물(1)을 취출할 때, 위치고정핀(500)이 높이조정핀(600) 및 회전레버(700)의 연계작동에 의해 상하로 이동함으로써 보다 용이하게 인서트물(1)을 삽입 및 취출할 수 있고, 인서트물(1)이 쉽게 구부러지거나 파손되지 않도록 하여 품질향상에 기여할 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

1 : 인서트물 1a : 위치고정홀
2 : 패킹
3 : 제품
100 : 하부형판
200 : 하부금형 210 : 캐비티
300 : 상부형판
400 : 상부금형
500 : 위치고정핀
600 : 높이조정핀
700 : 회전레버 710 : 작용점
720 : 힘점 730 : 받침점
800 : 조정스프링
910 : 작용전달휠 920 : 힘전달휠

Claims (5)

1. 고정 설치된 하부형판과,
   상기 하부형판에 결합되고, 위치고정홀이 관통형성된 인서트물이 인서트된 후 수지가 사출성형되도록 상면에 캐비티가 형성된 하부금형과,
   상하로 승강 가능하게 설치된 상부형판과,
   상기 상부형판에 결합되어 함께 승강하고, 하면이 상기 하부금형의 상면과 마주보도록 대칭되게 설치되어 상기 하부금형을 형개폐하는 상부금형과,
   상단이 상기 하부금형의 캐비티 내부에 돌출되도록 상기 하부금형의 상면을 관통하여 상하 이동가능하게 설치되고, 상기 인서트물의 위치고정홀이 삽입되어 상기 인서트물을 위치고정하는 위치고정핀과,
   상단이 상기 하부금형의 캐비티 외부에 돌출되도록 상기 하부금형의 상면을 관통하여 상하 이동가능하게 설치되고, 상기 상부금형의 상기 하부금형에 대한 형개폐에 따라 상기 상부금형의 하면에 누름 또는 누름해제되는 높이조정핀과,
   일단의 작용점은 상기 위치고정핀의 하단에 연결되고, 타단의 힘점은 상기 높이조정핀의 하단에 연결되며, 회전중심의 받침점이 상기 작용점과 힘점 사이에 설치된 회전레버와,
   상기 위치고정핀을 하방 이동시키도록 스프링력을 제공하는 조정스프링을 포함하고,
   상기 상부금형이 상기 하부금형을 형개한 경우,
   상기 위치고정핀은 상기 조정스프링의 스프링력에 의해 하방이동하며, 상기 높이조정핀은 상기 회전레버의 회전을 통해 상방이동하고,
   상기 상부금형이 상기 하부금형을 형폐한 경우,
   상기 높이조정핀은 상기 상부금형의 하면에 누름되어 하방이동하며, 상기 위치고정핀은 상기 회전레버의 회전을 통해 상방이동하고,
   상기 회전레버는,
   상기 받침점이 상기 작용점보다 상기 힘점에 근접하게 설치고,
   상기 위치고정핀은,
   상기 하부금형의 상면으로부터 돌출된 상부가 원뿔대 형상이고,
   상기 회전레버의 작용점을 원중심으로 하여 결합되고, 외주면이 상기 위치고정핀의 하단과 접촉된 작용전달휠과,
   상기 회전레버의 힘점을 원중심으로 하여 결합되고, 외주면이 상기 높이조정핀의 하단과 접촉된 힘전달휠을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 사출금형장치.
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