KR101967008B1 - 사출성형기의 하프너트 잠금장치 - Google Patents

Abstract

이동형판(1)의 이동을 안내하는 타이 바(2)를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 하프너트(11, 12)와, 그의 실린더 로드(21)가 하프너트(11, 12)들 중 어느 하나의 하프너트(11)에 결합되어, 하프너트(11, 12)들을 타이 바(2)의 반경방향인 X축 방향으로 이동시키는 구동실린더(20)와, 구동실린더(20)를 X축 방향에 수직한 방향인 Z축 방향으로 가압하는 탄성부재(40)를 포함하며, 구동실린더(20)는 Z축 방향으로 소정 간격의 이동 자유도를 가지도록 이동형판(1)에 장착되는 사출성형기의 하프너트 잠금장치를 제공한다.

Description

사출성형기의 하프너트 잠금장치{Half-nut locking device for injection molding machine}

본 발명은 사출성형기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사출성형기의 이동형판의 위치를 고정하기 위한 하프너트 잠금장치에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형기는 고정형판과, 이 고정형판에 대하여 상대적으로 이동하는 이동형판을 구비한다. 고정형판과 이동형판에는 서로 마주보는 면에 각각 금형이 부착되어 있고, 이동형판의 이동에 따라 금형들이 개방 또는 폐쇄된다. 이동형판에는 그 이동 방향을 따라 타이 바가 삽입되어 있고, 이 타이 바를 통하여 이동형판의 이동이 안내된다. 그리고, 이동형판에는 하프너트 잠금장치가 설치되어 있다. 하프너트 잠금장치는 타이 바를 사이에 두고 설치된 한 쌍의 하프너트와, 하프너트들을 타이 바의 반경방향 내측 또는 외측으로 이동시키는 구동원(예로서, 구동실린더)을 구비한다. 타이 바의 외주면에는 나사산이 형성되어 있고, 하프너트들이 타이 바의 반경방향 내측 또는 외측으로 이동하여 나사산과 맞물리거나 이격됨으로써, 이동형판의 위치를 고정하게 된다(예를 들어 특허문헌 1 참조).

한편, 하프너트는 이동형판에 고정된 하프너트 커버 내에 미끄럼 이동 가능하게 설치되는데, 하프너트와 하트너트 커버 사이에는 하프너트의 이동방향에 수직한 방향으로 소정의 설계 공차(예로서, 대략 0.4mm)가 존재하게 된다. 따라서, 하프너트 구동원으로서 구동실린더를 사용하는 경우, 구동실린더 작동시 하프너트가 상기 설계 공차에 의하여 이동방향에 수직한 방향으로 움직임이 발생할 수 있다. 이러한 움직임이 발생하면, 구동실린더의 실린더 로드에 반경방향으로 하중이 걸려 실린더 로드의 파손이 발생할 우려가 있다.

한국 특허공보 제10-1362618호(2013. 6. 26. 공개)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하프너트의 이동방향에 수직한 방향으로의 이동 자유도를 생성함으로써, 실린더 커버 내에서 이동방향에 수직한 방향으로 하프너트의 움직임이 발생하더라도 이를 상쇄할 수 있는 하프너트 잠금장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 본 발명의 목적은, 이동형판의 이동을 안내하는 타이 바를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 하프너트와, 그의 실린더 로드가 상기 한 쌍의 하프너트들 중 어느 하나의 하프너트에 결합되어, 상기 한 쌍의 하프너트들을 상기 타이 바의 반경방향인 X축 방향으로 이동시키는 구동실린더와, 상기 구동실린더를 상기 X축 방향에 수직한 방향인 Z축 방향으로 가압하는 탄성부재를 포함하며, 상기 구동실린더는 상기 Z축 방향으로 소정 간격의 이동 자유도를 가지도록 상기 이동형판에 장착되는 것을 특징으로 하는 하프너트 잠금장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 하프너트 잠금장치는, 상기 이동형판에 설치되고, 상기 구동실린더를 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 브래킷을 더 포함하며, 상기 탄성부재는 상기 브래킷에 설치되어 상기 구동실린더를 가압하는 구성을 가질 수 있다.

또한, 상기 브래킷은, 상기 구동실린더의 로드가 상기 X축 방향으로 삽입되는 몸체와, 상기 Z축 방향으로 상기 몸체를 관통하고, 그 기단부는 상기 이동형판에 고정되어 상기 몸체의 Z 방향 움직임을 안내하는 가이드 바를 포함하며, 상기 탄성부재는 상기 가이드 바와 상기 몸체 사이에 설치되어, 상기 몸체를 상기 Z축 방향으로 가압하는 구성을 가질 수 있다.

또한, 상기 브래킷은, 상기 가이드 바의 선단부가 노출된 몸체의 외측면에 상기 가이드 바 주위로 형성되는 제1 안착홈과, 상기 가이드 바의 선단부 단면에 상기 제1 안착홈과 인접하여 상기 제1 안착홈 보다 Z축 방향으로 소정 깊이만큼 깊게 형성되는 제2 안착홈과, 상기 제1 안착홈과 상기 제2 안착홈을 덮도록 상기 가이드 바의 선단부 단면에 설치되는 브래킷 커버를 더 포함하며, 상기 탄성부재는 상기 제1 안착홈, 상기 제2 안착홈 및 상기 브래킷 커버에 의해 구획되는 공간에 설치될 수 있다. 여기서, 상기 제2 안착홈의 상기 소정 깊이는 상기 구동실린더의 Z축 방향 이동 자유도를 이루는 상기 소정 간격과 동일하다.

또한, 상기 탄성부재로는 복수의 접시 스프링이 겹쳐진 것을 사용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 하프너트와 연결된 구동실린더가 하프너트의 이동방향에 수직한 방향(Z축 방향)으로 소정의 이동 자유도를 가지므로, 하프너트와 하프너트 커버 사이의 설계 공차에 의하여 하프너트의 Z축 방향 움직임이 발생하더라도 구동실린더의 실린더 로드가 반경방향 하중에 의하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하프너트 잠금장치가 적용되는 사출성형기를 간략화하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하프너트 잠금장치가 적용되는 사출성형기의 일부 사시도이다.
도 3은 도 2에서의 A-A 선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하프너트 잠금장치의 분해 사시도이다.
도 5는 도 2에서의 B-B 선 단면도이다.
도 6은 도 5에서의 C 부분 확대도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하프너트 잠금장치가 적용되는 사출성형기는 고정형판(4)과, 이 고정형판(4)에 대하여 상대적으로 이동하는 이동형판(1)과, 이동형판(1)을 이동시키기 위한 이송기구(7)를 구비한다. 고정형판(4)과 이동형판(1)에는 서로 마주보는 면에 각각 금형(5, 6)이 부착되어 있고, 이동형판(1)의 이동에 따라 금형(5, 6)들이 개방 또는 폐쇄된다. 이동형판(1)에는 그 이동 방향(도 2에서의 Z축 방향)을 따라 타이 바(2)가 삽입되어 있고, 이 타이 바(2)를 통하여 이동형판(1)의 이동이 안내된다.

이동형판(1)에는 하프너트 잠금장치(3)가 설치된다. 하프너트 잠금장치(3)는 타이 바(2)를 사이에 두고 설치되어 이동형판(1)의 이동을 잠금 또는 해제하는 한 쌍의 하프너트(11, 12)와, 하프너트(11, 12) 구동하는 구동실린더(20)를 구비한다. 타이 바(2)의 외주면에는 나사산이 형성되어 있고, 하프너트(11, 12)들이 타이 바(2)의 반경방향(도 2에서의 X축 방향) 내측 또는 외측으로 이동하여 나사산과 맞물리거나 이격됨으로써, 이동형판(1)의 위치를 고정하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 구동실린더(20)는 그의 실린더 로드(21) 선단이 한 쌍의 하프너트(11, 12)들 중 하나의 하프너트(11)(도 2에서 오른쪽 하프너트)에 직접 연결된다. 하프너트(11, 12)의 X축 방향 반대측에도 다른 한 쌍의 하프너트들과, 그 하프너트들을 이동시키기 위한 별도의 구동실린더가 설치된다(도 1 참조). 도 2의 실시예에서는 오른쪽 하프너트(11)는 그에 직접 연결된 구동실린더(20)에 의하여 X축 방향을 따라 이동하며, 왼쪽의 하프너트(12)는 연결바(14)에 의하여 반대측 하프너트와 연결되어 별도의 구동실린더에 의하여 반대측 하프너트가 이동함에 따라 X축 방향을 따라 이동한다. 즉, 한 쌍의 하프너트(11, 12)는 두 개의 구동실린더가 동시에 작동함으로써 X축 방향 왼쪽 또는 오른쪽으로 각각 이동하여 타이 바(2)의 나사산과 맞물리거나 이격된다.

아울러, 구동실린더(20)는 이동형판(1)에 설치되는 브래킷(30)에 장착된다. 구체적으로, 브래킷(30)은 직사각 박스형상으로 이루어지고, 그 일면이 이동형판(1)에 설치된다. 구동실린더(20)의 본체는 브래킷(30)에 고정되고, 실린더 로드(21)가 브래킷(30)을 관통하여 하프너트(11)에 연결된다(도 5 참조).

한편, 하프너트(11, 12)의 상부 및 하부에는 한 쌍의 하프너트 커버(41, 42)가 이동형판(1)에 고정되어 설치되어 있다. 하프너트(11, 12)는 하프너트 커버(41, 42)들 사이에 배치되어, 하프너트 커버(41, 42)들에 의해 그 이동이 안내된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 하프너트(11, 12)와 하트너트 커버(41, 42) 사이에는 하프너트의 이동방향인 X축 방향에 수직한 방향(Z축 방향)으로 소정의 설계 공차(α)(예로서, 대략 0.4mm)가 존재하게 된다. 따라서, 구동실린더(20)의 작동에 따른 하프너트(11, 12)의 X축 방향 이동시, 상기 설계 공차(α)에 의하여 이동방향에 수직한 방향, 즉 Z축 방향으로 움직임이 발생할 수 있다. 이러한 움직임이 발생하면, 구동실린더(20)의 실린더 로드(21)에 Z축 방향으로 하중이 걸려 실린더 로드(21)의 파손이 발생할 우려가 있다. 본 실시예에 따른 하프너트 잠금장치(3)는, 하프너트(11, 12)의 Z축 방향 움직임이 발생하는 경우, 그에 대응하여 구동실린더(20)도 Z축 방향으로 움직일 수 있도록 하고, 탄성부재에 의하여 구동실린더(20)를 가압 지지함으로써, 구동실린더(20)가 Z축 방향으로 상기 설계 공차(α)보다 큰 이동 자유도를 갖도록 한다.

구체적으로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 구동실린더(20)가 장착되는 브래킷(30)은 직사각 박스형의 몸체(31)와, 몸체(31)의 Z축 방향 움직임을 안내하는 한 쌍의 가이드 바(33)를 구비한다. 몸체(31)에는 가이드 바(33)들이 각각 삽입되는 한 쌍의 삽입공(34)들이 Z축 방향으로 관통하여 형성되어 있고, 가이드 바(33)들은 상기 삽입공(34)들에 삽입되고 각각의 기단부(33a)는 이동형판(10)에 고정된다. 가이드 바(33)의 선단부(33b)는 몸체(31)의 외측면(31a)으로 노출된다. 구동실린더(20)는 그의 본체가 브래킷(30)의 몸체(31)에 X축 방향으로 설치되고, 실린더 로드(21)는 몸체(31)를 X축 방향으로 관통하여 하프너트(11)에 결합된다.

몸체(31)의 외측면(31a)에는 각각의 삽입공(34) 주위로 고리형의 제1 안착홈(34a)이 형성되고, 가이드 바(33)의 선단부(33a) 단면에는 제1 안착홈(34a)과 인접한 위치에 고리형의 제2 안착홈(33c)이 형성된다. 그리고, 가이드 바(33)의 선단부(33a) 단면에는 몸체(31)의 외측면(31a)을 덮도록 브래킷 커버(35)가 볼트(36)에 의해 고정된다. 브래킷 커버(35)에 의하여 제1 안착홈(34a) 및 제2 안착홈(33c)도 덮어진다. 제1 안착홈(34a), 제2 안착홈(33c) 및 브래킷 커버(35)에 의해 구획되는 공간에 탄성부재(40)가 설치된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제2 안착홈(33c)은 제1 안착홈(34a)보다 Z축 방향으로 소정 깊이(d)만큼 깊게 형성된다. 상기 깊이(d)에 의하여 탄성부재(40)는 일단은 제1 안착홈(34a)에, 타단은 브래킷 커버(35)의 내면에 접촉하게 된다. 브래킷 커버(35)가 이동형판(1)에 고정된 가이드 바(33)에 볼트(36)에 의해 체결되어 있으므로, 탄성부재(40)는 제1 안착홈(34a)을 통하여 브래킷 몸체(31)를 Z축 방향으로 탄성 가압하게 된다. 이는 결과적으로 브래킷 몸체(31)에 설치된 구동실린더(20)를 Z축 방향으로 탄성 가압함으로써, 구동실린더(20)가 Z축 방향으로 상기 깊이(d)만큼의 이동 자유도를 갖게 한다. 상기 깊이(d)는 하프너트(11, 12)와 하트너트 커버(41, 42) 사이의 설계 공차(α)보다 크게 설정된다. 예를 들어, 설계 공차(α)가 0.4mm인 경우, 깊이(d)는 1mm인 것이 바람직하다.

이와 같이, 구동실린더(20)가 Z축 방향으로 이동 자유도를 가지므로, 하프너트(11, 12)가 X축 방향으로 이동할 때 하프너트(11, 12)와 하트너트 커버(41) 사이의 설계 공차(α)로 인하여 Z축 방향의 움직임이 발생하는 경우, 구동실린더(20) 역시 브래킷 몸체(31)와 함께 Z축 방향으로 움직임으로써, 실린더 로드(21)에 Z축 방향 하중이 걸리지 않게 된다. 아울러, 하프너트(11, 12)의 X축 방향 이동이 정지하면, 탄성부재(40)의 가압력 의하여 하프너트(11, 12)와 구동실린더(20)는 Z축 방향의 원래 위치로 복원된다.

본 실시예에서는 탄성부재(40)로서 접시 스프링을 사용한다. 탄성부재(40)는, 도 6에서와 같이, 복수의 스프링을 겹친 구조로 사용하는 것이 바람직하며, 겹침 방법은 동일한 방향, 반대 방향, 또는 도시된 실시예와 같이 동일 방향과 반대 방향을 혼용하여 겹친 구조로 할 수 있다. 이와 같이 탄성부재(40)로서 접시 스프링을 사용하는 경우에는, 접시 스프링의 겹침 수를 증감함으로써, 하프너트(11, 12)와 하트너트 커버(41) 사이의 설계 공차(α)의 크기에 따라 구동실린더(20)의 Z축 방향 이동 자유도를 조정할 수 있다. 그러나, 탄성부재(40)가 접시 스프링에 한정되는 것은 아니며, 코일 스프링이나 판 스프링을 사용하는 것도 가능하다.

이상에서는 본 발명의 특정의 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

1: 이동형판
2: 타이 바
3: 하프너트 잠금장치
11, 12: 하프너트
20: 구동실린더
21: 실린더 로드
30: 브래킷
31: 몸체
33: 가이드 바
33c: 제2 안착홈
34a: 제1 안착홈
35: 브래킷 커버
40: 탄성부재

Claims (6)

1. 이동형판의 이동을 안내하는 타이 바를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 하프너트;
   그의 실린더 로드가 상기 한 쌍의 하프너트들 중 어느 하나의 하프너트에 결합되어, 상기 한 쌍의 하프너트들을 상기 타이 바의 반경방향인 X축 방향으로 이동시키는 구동실린더;
   상기 구동실린더를 상기 X축 방향에 수직한 방향인 Z축 방향으로 가압하는 탄성부재; 및
   상기 이동형판에 설치되고, 상기 구동실린더를 Z축 방향으로 이동 가능하게 지지하는 브래킷을 포함하며,
   상기 구동실린더는 상기 Z축 방향으로 소정 간격의 이동 자유도를 가지도록 상기 이동형판에 장착되고,
   상기 브래킷은,
   상기 구동실린더의 로드가 상기 X축 방향으로 삽입되는 몸체;
   상기 Z축 방향으로 상기 몸체를 관통하고, 그 기단부는 상기 이동형판에 고정되어 상기 몸체의 Z 방향 움직임을 안내하는 가이드 바;
   상기 가이드 바의 선단부가 노출된 상기 몸체의 외측면에 상기 가이드 바 주위로 형성되는 제1 안착홈; 및
   상기 가이드 바의 선단부 단면에 상기 제1 안착홈과 인접하여 상기 제1 안착홈 보다 Z축 방향으로 소정 깊이만큼 깊게 형성되는 제2 안착홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 하프너트 잠금장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 탄성부재는 상기 브래킷에 설치되어 상기 구동실린더를 가압하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 하프너트 잠금장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 탄성부재는 상기 가이드 바와 상기 몸체 사이에 설치되어, 상기 몸체를 상기 Z축 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 하프너트 잠금장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 브래킷은,
   상기 제1 안착홈과 상기 제2 안착홈을 덮도록 상기 가이드 바의 선단부 단면에 설치되는 브래킷 커버를 더 포함하며,
   상기 탄성부재는 상기 제1 안착홈, 상기 제2 안착홈 및 상기 브래킷 커버에 의해 구획되는 공간에 설치되는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 하프너트 잠금장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 안착홈의 상기 소정 깊이는 상기 구동실린더의 Z축 방향 이동 자유도를 이루는 상기 소정 간격과 동일한 것 특징으로 하는 사출성형기의 하프너트 잠금장치.
   
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 탄성부재는 복수의 접시 스프링이 겹쳐진 것임을 특징으로 하는 사출성형기의 하프너트 잠금장치.

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