KR101977156B1

KR101977156B1 - 성형 금형의 돌출 기구, 이 돌출 기구를 구비하는 성형 금형

Info

Publication number: KR101977156B1
Application number: KR1020170159547A
Authority: KR
Inventors: 마사노리 소리모토
Original assignee: 가부시키가이샤 테크노크라쯔
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2019-05-10
Also published as: US20180147763A1; KR20180061030A; JP6865926B2; EP3326779A1; US10870228B2; CN108115902B; CN108115902A; EP3326779B1; JP2018086749A

Abstract

고정 측 금형(12)과 가동 측 금형(21)에 의해 성형품을 성형하는 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43)로서, 스프링의 스프링 반력을 구동원으로 하는 돌출핀(45)과, 상기 돌출핀(45)을 돌출시키는 제1 스프링(51, 52) 및 제2 스프링(55)을 포함하고, 상기 제1 스프링(51, 52)은, 형 체결 상태에 있어서 최대의 스프링 반력을 가지고, 돌출 과정에 있어서 스프링 반력을 점차 저하시키면서 상기 돌출핀(45)을 돌출시키고, 상기 제2 스프링(55)은, 형 체결 상태로부터 돌출 과정에 있어서 일정한 스프링 반력으로 상기 돌출핀(45)을 돌출시키고, 돌출 과정에 있어서 상기 돌출핀(45)의 이동이 정지하면 압축되어 스프링 반력을 증대시켜, 상기 돌출핀(45)을 더 돌출시키도록 가압하는 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43).

Description

성형 금형의 돌출 기구, 이 돌출 기구를 구비하는 성형 금형{MOLDING DIE PROJECTION MECHANISM AND MOLDING DIE COMPRISING SAME PROJECTION MECHANISM}

본 발명은, 성형 금형의 돌출 기구(機構), 상기 돌출 기구를 구비하는 성형 금형에 관한 것이다.

언더컷(undercut)을 가지는 성형품의 성형 금형(molding die)으로서, 돌출 공정을 2단(段)으로 행하는 2단 돌출 기구를 구비하는 성형 금형이 알려져 있다. 2단 돌출 기구에는 각종 형태, 구조의 것이 개발되어 있고, 예를 들면, 상하 2단의 이젝터 플레이트와 거기에 장착된 마그넷을 구비하는 마그넷 방식의 2단 돌출 기구, 1개의 이젝터 플레이트와 스프링을 사용한 2단 돌출 기구 등이 있다. 예를 들면, 일본 공개특허 제2002―172641호 공보, 일본 공개특허 평5―200806호 공보, 일본 실용신안등록출원 공개 평2―9520호 공보 참조).

일본 공개특허 제2002―172641호 공보에 기재된 2단 돌출 기구를 구비하는 성형 금형은, 스프링을 이젝터 플레이트와 장착판과의 사이에 장착하고, 상기 스프링을 통하여 제1 이젝터 핀을 위쪽으로 돌출시키고, 제2 이젝터 핀을 이젝터 플레이트에 의해 돌출시킨다. 스프링에 의해 돌출되는 이젝터 핀은, 소정 위치에 도달할 때까지는 이젝터 플레이트와 함께 상승하여 성형품을 돌출시키고, 소정 위치에 도달한 후에는, 이젝터 플레이트만이 상승하여 성형품을 돌출시킨다.

일본 공개특허 평5―200806호 공보의 성형 금형도 일본 공개특허 제2002―172641호 공보에 기재된 성형용 금형과 동일한 구성을 채용하고, 스프링에 의해 돌출되는 이젝터 핀을 언더컷부(undercut portion)를 성형하는 언더컷 핀(undercut pin)으로서 병용하고 있다. 한편, 일본 실용신안등록출원 공개 평2―9520호 공보에 기재된 수지 성형형(成形型)에서는, 스프링을 이젝터 플레이트의 위쪽에 배치하고 있다.

상기 일본 공개특허 제2002―172641호 공보, 일본 공개특허 평5―200806호 공보, 일본 실용신안등록출원 공개 평2―9520호 공보 등에 기재된 종래 기술로 사용되고 있는 스프링의 스프링 반력(反力)을 구동원으로 하는 돌출 기구에서는, 이하에 나타낸 바와 같은 사상(事象)이 염려된다. 언더컷 성형 코어의 돌출에 스프링의 스프링 반력을 구동원으로 하는 돌출 기구를 사용하면, 언더컷을 빼낼 때(releasing), 언더컷 성형 코어 또는 이것을 돌출 부재가 다른 부재에 걸쳐져(trapped) 언더컷 성형 코어가 도중에서 멈추면, 언더컷을 완전히 빼낼 수가 없게 된다. 언더컷이, 일본 공개특허 제2014―97628호 공보의 도 1과 같이 성형품의 내측에 또한 성형품의 돌출 방향과직교하도록 돌출되어 있는 경우, 언더컷의 빼냄이 불완전한 상태에서 성형품의 돌출을 행하면 성형품이 파손된다.

언더컷 성형 코어 등이 다른 부재에 걸쳐졌다고 해도, 스프링에 이것을 가압할 수 있는 힘이 있으면 된다. 그러나, 스프링을 이젝터 플레이트와 장착판과의 사이에 배치하는 돌출 기구의 경우, 스프링의 가압력(스프링 반력)은, 이젝터 플레이트가 가장 내려진 상태가 가장 크다. 그러므로, 이젝터 플레이트가 위쪽으로 이동함에 따라 스프링은 신장되고, 가압력이 저하되므로, 용이하지 않다. 한편, 스프링을 이젝터 플레이트의 위쪽에 배치하는 돌출 기구의 경우, 이젝터 플레이트가 가장 내려진 상태에서는 스프링이 신장되어 있으므로, 초기의 돌출력이 약하다.

상기 문제점을 해결하기 위해 언더컷 성형 코어 등이 다른 부재에 걸쳐졌다고 해도, 이것을 가압할 수 있도록 한 스프링 상수(spring constant)가 큰 스프링을 사용하는 것도 고려할 수 있다. 그러나, 이와 같은 스프링은 크게 스페이스를 취하므로, 금형의 컴팩트화가 어렵다.

일본 공개특허 제2002―172641호 공보 일본 공개특허 평5―200806호 공보 일본 실용신안등록출원 공개 평2―9520호 공보

본 발명의 목적은, 확실하게 형 빼기를 행할 수 있고 소형화가 가능한 성형 금형의 돌출 기구, 상기 돌출 기구를 구비하는 가동(可動) 측 금형 및/또는 고정 측 금형, 성형 금형을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 구성은, 고정 측 금형과 가동 측 금형에 의해 성형품을 성형하는 성형 금형의 돌출 기구로서, 스프링의 스프링 반력을 구동원으로 하는 돌출핀과, 상기 돌출핀을 돌출시키는 제1 스프링 및 제2 스프링을 포함하고, 상기 제1 스프링은, 형 체결 상태에 있어서 최대의 스프링 반력을 가지고, 돌출 과정에 있어서 스프링 반력을 점차 저하시키면서 상기 돌출핀을 돌출시키고, 상기 제2 스프링은, 형 체결 상태로부터 돌출 과정에 있어서 일정한 스프링 반력으로 상기 돌출핀을 돌출시키고, 돌출 과정에 있어서 상기 돌출핀의 이동이 정지하면 압축되어 스프링 반력을 증대시켜, 상기 돌출핀을 더 돌출시키도록 가압하는 성형 금형의 돌출 기구이다.

상기 성형 금형의 돌출 기구에 있어서, 상기 제2 스프링은, 상기 돌출핀에 대하여 반(反)돌출 방향으로 상기 제1 스프링 및 상기 제2 스프링의 스프링 반력 이상의 부하가 가해지면, 이젝터 플레이트 부재에 의해 압축되고, 상기 돌출핀을 더 돌출시키도록 가압하고, 상기 이젝터 플레이트 부재가, 이젝터 플레이트 또는 이젝터 플레이트에 장착된 부재 또는 이젝터 플레이트에 동기하여 이동하는 부재인 기구라도 된다.

또한, 상기 성형 금형의 돌출 기구에 있어서, 상기 이젝터 플레이트 부재는, 상기 돌출핀이 삽통하는 삽통공(揷通孔)을 가지고, 상기 돌출핀은, 바닥부 또는 하부에 상기 삽통공이 통과할 수 없는 하부 플랜지를, 중간부 또는 상부에 상부 플랜지를 가지고, 상기 하부 플랜지와 상기 상부 플랜지가 상기 이젝터 플레이트 부재를 협지하고 반대측에 위치하도록 상기 삽통공에 이동 가능하게 삽통되고, 상기 제1 스프링은, 상기 하부 플랜지를 돌출시키도록 장착되고, 상기 제2 스프링은, 상기 상부 플랜지와 상기 이젝터 플레이트 부재와의 사이에 장착되어 있는 기구라도 된다.

상기 성형 금형의 돌출 기구에 있어서, 상기 돌출핀은, 자신의 이동을 규제하는 이동량 규제 수단을 구비하고 있어도 된다.

상기 성형 금형의 돌출 기구에 있어서, 상기 이동량 규제 수단이 상기 상부 플랜지라도 된다.

상기 성형 금형의 돌출 기구에 있어서, 상기 성형 금형이, 언더컷 처리 기구를 구비하는 성형 금형이며, 상기 돌출핀이, 상기 언더컷 처리 기구를 압출(押出) 하는 돌출핀인 기구라도 된다.

상기 성형 금형의 돌출 기구는, 또한 상기 제1 스프링을 상기 고정 측 금형 또는 가동 측 금형에 장착하는 장착구를 가지고, 상기 장착구는, 상기 제1 스프링을 상기 고정 측 금형 또는 가동 측 금형에 대하여 소정 위치에 소정의 자세로 유지하고, 또한 상기 장착구는, 형 체결 상태에 있어서 상기 돌출핀이 움직이는 것을 저지하는 스토퍼로서 기능하는 기구라도 된다.

상기 성형 금형의 돌출 기구에 있어서, 상기 장착구는, 상기 고정 측 금형 또는 가동 측 금형에 장착되는 외측 홀더와, 상기 외측 홀더 내에 위치하고, 상기 외측 홀더에 대하여 슬라이딩 가능하게 거는 내측 홀더를 포함하고, 상기 제1 스프링을 수용하는 홀더이며, 상기 제1 스프링은, 상기 홀더 내에 수용되어 상기 돌출핀을 돌출시키고, 형 체결 상태에 있어서 상기 내측 홀더의 정상부(頂部)가 상기 돌출핀의 바닥부에 맞닿고, 상기 스토퍼로서 기능하는 기구라도 된다.

상기 또한 본 발명의 성형 금형의 돌출 기구에 있어서, 상기 홀더는, 수용된 상기 제1 스프링을 육안으로 관찰할 수 있는 개구부를 가져도 된다.

상기 성형 금형의 돌출 기구에 있어서, 상기 장착구는, 상기 고정 측 금형 또는 가동 측 금형에 장착되는 봉체(bar member)이며, 상기 제1 스프링은, 상기 봉체에 삽통되고, 형 체결 상태에 있어서 상기 봉체의 정상부가 상기 돌출핀의 바닥부에 맞닿고, 상기 스토퍼로서 기능하는 기구라도 된다.

상기 또한 본 발명의 성형 금형의 돌출 기구에 있어서, 상기 돌출핀, 상기 제1 스프링 및 상기 제2 스프링을 1개의 세트로 하거나, 또는 상기 돌출핀, 상기 제1 스프링, 상기 제2 스프링 및 상기 장착구를 1개의 세트로 하고, 상기 세트가 복수 장착되어 있는 기구라도 된다.

본 발명의 제2 구성은, 상기 성형 금형의 돌출 기구를 구비하는 고정 측 금형 및/또는 가동 측 금형이다.

본 발명의 제3 구성은, 상기 고정 측 금형 및/또는 가동 측 금형을 구비하여 이루어지는 성형 금형이다.

본 발명의 제4 구성은, 상기 고정 측 금형 및/또는 가동 측 금형, 또는 상기 성형용 금형으로 성형된 성형품이다.

본 발명의 성형 금형의 돌출 기구는, 스프링을 구동원으로 하고 이젝터 플레이트와는 독립적으로 이동 가능한 돌출핀을 구비한다. 그러므로, 이젝터 플레이트에 고정된 이젝터 핀으로 2단 돌출하고, 또한 스프링에 의해 돌출되는 돌출핀을 복수 설치함으로써 3단 이상의 다단(多段) 돌출이 가능해진다. 따라서 복잡한 언더컷부를 가지도록 한 성형품라도 확실하게 형 빼기를 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 성형 금형의 돌출 기구는, 돌출핀에 대하여 제1 및 제2 스프링이 작용하고, 또한 돌출핀이 돌출 동작 중에 다른 부재에 걸쳐진 경우, 제2 스프링이 돌출핀을 더 돌출시키도록 가압한다. 그러므로, 확실하게 형 빼기를 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 성형 금형의 돌출 기구는, 이젝터 플레이트를 구비하는 성형 금형에 있어서, 돌출핀과 제1 및 제2 스프링으로 돌출 기구를 구성할 수 있으므로, 복잡한 구조의 부품을 필요로 하지 않는다. 또한, 제1 및 제2 스프링이 협동하여 돌출핀을 돌출시키므로 제1 및 제2 스프링 각각에 대형의 것을 사용할 필요가 없다. 그러므로, 성형 금형의 돌출 기구, 고정 측 금형 및/또는 가동 측 금형, 또한 성형 금형을 소형화할 수 있다.

또한, 본 발명의 성형 금형의 돌출 기구에 의하면, 제1 스프링을 고정 측 금형 또는 가동 측 금형에 대하여 소정 위치에, 소정의 자세로 유지하는 장착구를 사용할 수 있다. 그러므로, 고정 측 금형 또는 가동 측 금형에 대한 본 돌출 기구의 내장이 용이해진다. 또한, 수평 방향으로 형 개방하도록 한 성형 금형에 있어서도 제1 스프링의 낙하, 또는 경사를 방지할 수 있으므로, 확실하게 형 빼기가 행해진다.

또한, 본 발명의 성형 금형의 돌출 기구에 의하면, 제1 스프링을 고정 측 금형 또는 가동 측 금형에 대하여 소정 위치에 소정의 자세로 유지하는 장착구가, 형 체결 상태에 있어서 돌출핀이 움직이는 것을 저지하는 스토퍼로서 기능한다. 그러므로, 예를 들면, 사출 성형 시으로 돌출핀에 큰 수지 하중이 가해져도 돌출핀은 움직이지 않아, 성형 불량을 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 범위에는, 첨부한 청구항, 및/또는 명세서, 및/또는 도면에 나타내는 구성의 임의의 조합이 포함된다. 특히 첨부한 청구항의 2 이상의 임의의 조합도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해해야 할 것이다.

본 발명은, 첨부한 도면을 참고로 한 이하의 실시형태의 설명으로부터, 보다 명료하게 이해할 수 있을 것이다. 그러나, 실시형태 및 도면은 단순한 도시 및 설명을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 정하기 위해 이용되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 첨부한 청구의 범위에 의해 정해진다. 첨부 도면에 있어서, 복수의 도면에서의 동일한 부호는, 동일 또는 상당하는 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 사출 성형 금형(1)의 주요부 단면도(斷面圖)이다.
도 2는 도 1의 사출 성형 금형(1)의 스토퍼(58) 주위의 구성을 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태의 사출 성형 금형(1)의 변형예이다.
도 4는 도 1의 사출 성형 금형(1)의 형 개방 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다.
도 5는 도 1의 사출 성형 금형(1)의 성형품 돌출 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다.
도 6은 도 1의 사출 성형 금형(1)의 성형품 돌출 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다.
도 7은 도 1의 사출 성형 금형(1)의 성형품 돌출 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다.
도 8은 도 1의 사출 성형 금형(1)의 성형편(molding piece)(36)이 돌출 도중에 다른 부재에 걸쳐진 상태를 나타낸 모식도이다.
도 9a 및 도 9b는 도 1의 사출 성형 금형(1)의 제2 돌출 기구(41)에 사용하는 하부 스프링(51) 및 상부 스프링(55)의 스프링 반력을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태의 사출 성형 금형(2)의 주요부 단면도이다.
도 11은 도 10의 사출 성형 금형(2)의 형 개방 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다.
도 12는 도 10의 사출 성형 금형(2)의 성형품 돌출 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다.
도 13은 도 10의 사출 성형 금형(2)의 성형품 돌출 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다.
도 14는 도 10의 사출 성형 금형(2)의 제2 돌출 기구(42)에 사용하는 하부 스프링(52) 및 상부 스프링(55)의 스프링 반력을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시형태의 사출 성형 금형(3)의 주요부 단면도이다.
도 16은 도 15의 사출 성형 금형(3)의 형 개방 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다.
도 17은 도 15의 사출 성형 금형(3)의 성형품 돌출 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다.
도 18은 도 15의 사출 성형 금형(3)의 성형품 돌출 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태의 사출 성형 금형(1)의 주요부 단면도, 도 2는, 사출 성형 금형(1)의 스토퍼(58) 주위의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은, 제1 실시형태의 사출 성형 금형(1)의 변형예이다. 도 4는, 사출 성형 금형(1)의 형 개방 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도, 도 5∼도 7은, 사출 성형 금형(1)의 성형품 돌출 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다. 도 8은, 사출 성형 금형(1)의 성형편(36)이 돌출 도중에 다른 부재에 걸쳐진 상태를 나타낸 모식도, 도 9a, 도 9b는, 사출 성형 금형(1)의 제2 돌출 기구(41)에 사용하는 하부 스프링(51) 및 상부 스프링(55)의 스프링 반력을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시형태에 있어서 위, 상방향이란 도면의 위, 상방향을 말하고, 도 1에 있어서 고정 측 금형(12)의 방향이 위, 상방향으로 된다.

사출 성형 금형(1)은, 2개의 돌출 기구를 구비하고, 언더컷부를 가지는 성형품(10)의 돌출을 2단으로 행하는 금형이며, 상하 방향으로 형 개방한다. 사출 성형 금형(1)은, 성형면으로 되는 캐비티(14)를 가지는 고정 측 금형(12)과, 성형면으로 되는 코어(31)를 가지는 가동 측 금형(21)을 가진다. 가동 측 금형(21)은, 코어(31)가 형성된 가동 측 받이판(32)과, 가동 측 금형(21)을 사출 성형기의 형 체결 기구 측 다이 플레이트(die plate)(도시하지 않음)에 장착하기 위한 가동 측 장착판(33)과, 가동 측 받이판(32)과 가동 측 장착판(33)과의 사이에 설치되고, 돌출 기구의 가동역(可動域)을 확보하기 위한 스페이서 블록(34)을 가진다.

가동 측 금형(21)은, 또한 언더컷 처리 기구(35)를 가진다. 여기서는 언더컷이 내측 언더컷이다. 언더컷 처리 기구(35)는, 언더컷을 성형하는 성형편(36), 경사핀(37)을 가지고 성형편(36)을 돌출 방향에 직교하는 방향으로 이동시키는 언더컷 성형 유닛(38), 언더컷 성형 유닛(38)을 가동 측 받이판(32)에 고정시키는 고정판(39)을 가진다. 성형편(36)은, 후술하는 제2 돌출 기구(41)에 의해 밀어올려진다.

가동 측 금형(21)은, 또한 성형품(10)을 돌출시키기 위한 제1 돌출 기구(70)를 구비한다. 제1 돌출 기구(70)는, 이젝터 플레이트(72), 이젝터 플레이트(72)에 고정된, 성형품(10)을 돌출 이젝터 핀(71)을 가지고, 이젝터 플레이트(72)에는, 사출 성형기의 돌출 장치(도시하지 않음)를 통하여 가해지는 돌출용 동력을 이젝터 플레이트(72)에 전달하는 이젝터 로드(85)가 볼트 고정되어 있다. 또한, 이젝터 플레이트(72)에는, 이젝터 플레이트(72)를 돌출 전의 위치로 되돌리는, 압축 코일 스프링(86)이 삽통된 리턴 핀(87)이 고정되어 있다.

이젝터 플레이트(72)는, 상부 이젝터 플레이트(72b)와 하부 이젝터 플레이트(72a)로 이루어지고, 볼트 고정되어 1개의 이젝터 플레이트를 구성한다. 이 이젝터 플레이트(72)는, 카운터 보링 타입(counter boring type)의 플레이트 구조로 이루어지고, 성형품(10)을 돌출하는 이젝터 핀(71) 및 리턴 핀(87)의 바닥부의 플랜지(flange)를 끼워넣어 이들을 고정시킨다.

제2 돌출 기구(41)는, 언더컷 처리 기구(35)의 성형편(36)을 돌출 (밀어올리는) 돌출 기구이며, 성형편(36)을 밀어올리는 돌출핀(45), 돌출핀(45)을 돌출 방향으로 가압하는 하부 스프링(51) 및 상부 스프링(55), 또한 돌출핀(45)의 하강을 방지하는 스토퍼(58)를 가진다. 그리고, 본 실시형태에 있어서, 하부 스프링(51)이 제1 스프링, 상부 스프링(55)이 제2 스프링에 해당한다.

돌출핀(45)은, 바닥부에 핀 본체(46)의 직경보다도 큰 원반형의 플랜지(하부 플랜지)(47)를, 중간부에도 플랜지(상부 플랜지)(48)를 구비한다. 하부 플랜지(47)는, 돌출핀(45)의 이젝터 플레이트(72)에 대한 스토퍼로서, 상부 플랜지(48)는, 상부 스프링(55)의 억제로서 기능한다. 또한, 상부 플랜지(48)의 위치는, 돌출핀(45)의 이동량(스트로크량)이, 성형편(36)을 이동시켜 언더컷을 빼내기 위해 필요한 높이 L1로 되도록 설정되어 있다. 그러므로, 상부 플랜지(48)의 상단(上端)이 고정판(39) 또는 가동 측 받이판(32)에 접하면 그 이상 돌출을 행할 수 없다. 즉 상부 플랜지(48)는, 돌출핀(45)의 이동량을 규제하는 이동량 규제 수단으로서 기능한다.

하부 플랜지(47)는, 핀 본체(46)에 볼트 등으로 고정되어 있어도 되고, 핀 본체(46)와 일체로 형성되어 있어도 된다. 상부 플랜지(48)도 마찬가지이며, 핀 본체(46)에 대한 상부 플랜지(48)의 위치를 변경할 수 있도록 구성하면, 상부 스프링(55)의 초기의 스프링 반력(F20)을 용이하게 조정할 수 있다.

본 실시형태에서는, 상부 플랜지(48)가 돌출핀(45)의 이동량을 규제하는 이동량 규제 수단으로서도 기능하지만, 돌출핀(45)의 이동량을 규제하는 이동량 규제 수단은, 상부 플랜지(48)와는 별도로 설치해도 된다. 도 3은, 사출 성형 금형(1)의 변형예이며, 돌출핀(45)은, 상부 플랜지(48)의 더 위쪽에 이동량 규제 수단인 스토퍼(49)를 구비한다. 이 스토퍼(49)도, 핀 본체(46)에 볼트 등으로 고정되어 있어도 되고, 핀 본체(46)와 일체로 형성되어 있어도 된다.

이젝터 플레이트(72)에는, 돌출핀(45)을 장착하기 위한 단차(step)가 형성된 관통공(76)이 형성되어 있다. 단차가 형성된 관통공(76)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 핀 본체(46)가 삽통 가능하며 하부 플랜지(47)가 통과 불가능한 관통공(77)과, 그 중앙으로부터 하부에 걸쳐 형성된 확대부(확대구멍)(78)에 의해 형성되고, 확대부(78)의 상단이 단차부(段差部)(79)로 되어 있다. 돌출핀(45)은, 하부 플랜지(47)가 확대부(78) 내에 위치하고, 상부 플랜지(48)가 상부 이젝터 플레이트(72b)의 위쪽으로 되도록 핀 본체(46)가 단차가 형성된 관통공(76)에 삽통되어 있다.

하부 스프링(51)은, 돌출핀(45)을 돌출 방향으로 가압하는 압축 코일 스프링이며, 돌출핀(45)의 하부 플랜지(47)를 밀어올리도록 장착되어 있다. 구체적으로는, 하부 스프링(51)은, 가동 측 장착판(33)에 장착된 스토퍼(58)를 가이드로 하여, 스토퍼(58)에 신축(伸縮) 가능하게 삽통되어 있다. 하부 스프링(51)은, 사출 성형 금형(1)의 형 체결 상태에 있어서, 하단(下端)을 가동 측 장착판(33)에, 상단을 하부 플랜지(47)와 맞닿게 하여 압축된 상태이며, 스프링 반력은 F1₀이다(도 9a, 도 9b 참조).

상부 스프링(55)도 돌출핀(45)을 돌출 방향으로 가압하는 압축 코일 스프링이며, 돌출핀(45)의 상부 플랜지(48)를 밀어올리도록 장착되어 있다. 구체적으로는, 상부 스프링(55)은, 상부 플랜지(48)와 이젝터 플레이트(72)의 상면(74)과의 사이에, 핀 본체(46)에 신축 가능하게 삽통되어 있다. 상부 스프링(55)은, 이젝터 플레이트(72)에 의해 압축되면, 스프링 반력 F2을 증가시켜, 돌출핀(45)을 다시 밀어올리도록 가압한다. 하부 스프링(51) 및 상부 스프링(55)의 강도(스프링 반력), 작용 및 가압력에 대한 자세한 것은, 후술하는 사출 성형 금형(1)의 성형품 돌출 시의 동작 및 돌출 기구의 작용의 개소에서 설명한다.

스토퍼(58)는, 환봉체이며, 돌출핀(45)의 중심축선 상에 위치하고, 상단이 하부 플랜지(47) 방향으로 되도록 가동 측 장착판(33)에 고정되어 있다. 스토퍼(58)의 길이는, 사출 성형 금형(1)의 형 체결 상태에 있어서, 하부 플랜지(47)의 바닥면이 스토퍼(58)의 상단와 맞닿는 길이로 설정되어 있다(도 2 참조). 이로써, 스토퍼(58)는, 사출 성형 금형(1)의 형 체결 상태, 특히 사출 시에 수지압(樹脂壓)에 의해 성형편(36)이 내리누르지 않도록 돌출핀(45)을 지지할 수 있다.

또한, 스토퍼(58)는, 하부 스프링(51)을 가동 측 금형(21)에 장착하기 위한 장착구로서, 또한 하부 스프링(51)이 넘어지지 않도록, 또한 하부 스프링(51)을 돌출핀(45)의 중심축선 상에 유지하는 가이드로서도 기능한다. 본 실시형태의 사출 성형 금형(1)은, 상하 방향으로 형 개방하므로 하부 스프링(51)은 쉽게 넘어지지 않지만, 수평 방향으로 형 개방하는 금형의 경우, 가이드가 없기 때문에 하부 스프링(51)을 수평으로 유지하는 것이 어렵고, 또한 낙하할 위험성도 있다. 또한, 하부 스프링(51)의 금형에 대한 조립이 어려워진다. 이들로부터 스토퍼(58)의 외경(外徑)은, 하부 스프링(51)이 삽통 가능하며 또한 흔들리지 않도록 하부 스프링(51)의 내경보다도 약간 작은 것이 바람직하다.

다음에, 사출 성형 금형(1)의 성형품 돌출 시의 동작 및 돌출 기구의 작용에 대하여 설명한다. 먼저 언더컷 처리 기구(35)가 정상(正常)으로 동작하는 케이스를 설명하고, 그 후, 성형편(36)이 돌출 도중에 다른 부재에 걸쳐지도록 한 케이스에 대하여 설명한다. 도 9a는, 언더컷 처리 기구(35)가 정상으로 동작하는 케이스이며, 도 9b는, 성형편(36)이 돌출 도중에 다른 부재에 걸쳐지도록 한 케이스이다. 도 8 및 도 9b는, 이해를 용이하게 하기 위해 과장하여 나타내고 있다.

사출 성형 금형(1)은, 사출 공정, 냉각 공정을 거친 후, 형 개방, 성형품(10)의 돌출 공정으로 이행한다. 사출 공정에서, 사출 성형 금형(1)은 도 1의 상태이며, 이 때 돌출핀(45)의 선단부는 언더컷 성형 유닛(38)에 맞닿고, 하부 플랜지(47)는, 스토퍼(58)의 선단와 맞닿아 있다. 그러므로, 사출에 따라 성형편(36) 및 돌출핀(45) 등에 내리누르도록 한 수지압이 가해져도 성형편(36) 및 돌출핀(45) 등의 위치가 내려가지 않는다.

냉각 공정 후, 형체 장치(도시하지 않음)를 통하여 가동 측 금형(21)이 후퇴함으로써 형 개방이 행해지고, 고정 측 금형(12)과 가동 측 금형(21)과의 사이에 성형품(10)을 인출하기 위한 공간이 확보된다. 이 때 하부 스프링(51)은, 압축된 상태에서 이 때의 스프링 반력은 F1₀, 상부 스프링(55)도 압축된 상태에서 이 때의 스프링 반력은 F2₀이다(도 9a 참조). 돌출핀(45)에는, 하부 스프링(51)의 스프링 반력 F1₀, 및 상부 스프링(55)의 스프링 반력 F2₀이 작용하지만, 돌출핀(45)은, 하부 플랜지(47)가 단차부(79)에 걸쳐져 있으므로, 상승할 수 없다.

돌출 공정으로 이행하면, 사출 성형기의 돌출 장치(도시하지 않음)의 동력을 얻어 이젝터 로드(85)가 전진하고, 이젝터 로드(85)에 연결하는 이젝터 플레이트(72)가 상승한다. 이로써, 고정된 이젝터 핀(71)도 돌출 방향으로 이동하여 성형품(10)을 밀어올린다(도 5 참조). 이젝터 플레이트(72)가 상승하면, 하부 스프링(51)도 그에 따라 신장된다. 이젝터 플레이트(72)가 A점까지 이동했을 때, 돌출핀(45)에 작용하는 하부 스프링(51)의 스프링 반력 F1_A이다(도 9a 참조).

이 단계에서도 돌출핀(45)은, 하부 플랜지(47)가 단차부(79)에 걸쳐진 상태이므로, 그 이상 상승하지 못하고, 이젝터 플레이트(72)와 돌출핀(45)이 일체로 되어 상승한다. 상부 스프링(55)은, 이젝터 플레이트(72)와 돌출핀(45)이 일체로 되어 상승하는 한, 신장(伸長)도 압축도 되지 않기 때문에 스프링 반력은 F2₀을 유지한 채이다(도 9a 참조). 이젝터 플레이트(72)가 A점까지 이동했을 때, 돌출핀(45)을 푸시 업(push up)하도록 작용하는 힘은, 하부 스프링(51)의 스프링 반력 F1_A, 및 상부 스프링(55)의 스프링 반력 F2_A=F2₀이다.

이젝터 플레이트(72)가 높이 L1만큼 돌출되면, 돌출핀(45)의 상부 플랜지(48)가 고정판(39)에 맞닿아 돌출핀(45)의 상승이 저지된다. 도 6은, 상부 플랜지(48)가 고정판(39)에 부딪친 상태를 나타낸다. 이 때 성형편(36)이 좌측으로 이동하여 언더컷이 빠진 상태로 된다. 이 때 돌출핀(45)은, 하부 스프링(51)의 스프링 반력 F1₁ 및 상부 스프링(55)의 스프링 반력 F2₀으로 푸시 업 되어 있다(도 9a 참조).

상부 플랜지(48)가 고정판(39)에 접촉되면 돌출핀(45)은 상승을 정지하지만, 이젝터 플레이트(72)는 계속 상승한다. 하부 스프링(51)은, 돌출핀(45)이 움직이지 않기 때문에 스프링 반력은 F1₁인 채이다. 한편, 상부 스프링(55)은, 고정판(39)과 이젝터 플레이트(72)의 상면(74)과의 간격이 짧아지는 결과, 크게 압축되어 스프링 반력 F2이 증가한다(도 9a 참조).

스프링 반력 F2을 상승시킨 상부 스프링(55)은, 돌출핀(45)을 밀어올리도록, 또한 이젝터 플레이트(72)를 압하하도록 작용하지만, 돌출핀(45)은 상부 플랜지(48)가 고정판(39)에 부딪친 상태이므로, 상승하지 못하고, 이젝터 플레이트(72)는 사출 성형기의 돌출 장치에 의해 지지되어 있으므로, 내리누르게 되지는 않는다.

이젝터 플레이트(72)의 최대 밀어올리는 높이는, 당초의 위치로부터 L1＋L2의 높이이며, 이젝터 플레이트(72)에 고정된 이젝터 핀(71)도 당초의 위치로부터 L1＋L2의 높이 이동하여, 성형품(10)을 돌출시킨다. 도 7은, 이젝터 핀(71)이 최대로 밀어올리는 상태이다.

성형품(10)의 돌출이 종료되면, 형 체결 공정(die clamping step)으로 이행한다. 형 체결 공정으로 이행하면 사출 성형기의 돌출 장치(도시하지 않음)가 가동 측 받이판(32) 측으로부터 가동 측 장착판(33) 측으로 후퇴한다. 또한, 사출 성형기의 돌출 장치의 돌출 동력을 잃은 이젝터 플레이트(72)는, 압축 코일 스프링(86) 및 상부 스프링(55)의 스프링 반력에 의해 가동 측 받이판(32) 측으로부터 가동 측 장착판(33) 측으로 후퇴한다. 이젝터 플레이트(72)가 최대 돌출 위치보다도 높이 L2만큼 후퇴하면, 단차부(79)가 돌출핀(45)의 하부 플랜지(47)에 접촉된다.

이후, 돌출핀(45)은 이젝터 플레이트(72)와 일체로 하강하고, 최종적으로는 리턴 핀(87)의 선단이 고정 측 금형(12)에 접촉하고, 이젝터 플레이트(72)는 당초의 돌출 전의 위치까지 푸시 백(Push back)된다. 이로써, 하부 스프링(51)도 스프링 반력 F1₀ 상태까지 압축된다. 상부 스프링(55)은, 이젝터 플레이트(72)가 최대 돌출 위치보다도 높이 L2만큼 후퇴하고, 단차부(79)가 돌출핀(45)의 하부 플랜지(47)에 부딪친 이후, 스프링 반력이 F2₀가 된다.

이상과 같이 제2 돌출 기구(41)는, 돌출 초기에는 압축된 상태인 하부 스프링(51)의 스프링 반력을 효율적으로 이용할 수 있다. 돌출 조작에 따라 하부 스프링(51)이 신장하여 스프링 반력은 저하되지만, 상부 스프링(55)의 스프링 반력도 부가되므로, 돌출 종기에 있어서도 높은 돌출력을 유지할 수 있다. 그러므로, 본 사출 성형 금형(1)은, 종래의 하부 스프링(51)만, 또는 상부 스프링(55)만을 사용한 돌출 기구를 구비하는 사출 성형 금형과 비교하여 언더컷의 빼냄 조작 및 제품의 돌출을 확실하게 행할 수 있다.

하부 스프링(51), 상부 스프링(55)의 스프링 반력의 크기는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 돌출 대상물인 언더컷 처리 기구(35)에 따라 적절히 결정하면 된다. 본 돌출 기구는, 이젝터 플레이트(72)를 협지하고 반대측에 배치한 하부 스프링(51)과 상부 스프링(55)에 의해 협동하여 돌출핀(45)을 돌출시키므로, 하부 스프링(51), 상부 스프링(55) 각각의 스프링 반력은 비교적 작은 것을 사용할 수 있다. 제2 돌출 기구(41)의 돌출 동작, 작용을 생각하면, 상부 스프링(55)의 스프링 반력은 하부 스프링(51)과 비교하여 작은 것을 사용할 수 있다.

다음에, 성형편(36)이 돌출 도중에 다른 부재에 걸쳐지도록 한 케이스에 대하여 설명한다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 이젝터 플레이트(72)가 A만큼 상승했을 때 성형편(36)이 다른 부재에 걸쳐진 것으로 한다. 이 때 돌출핀(45)에는, 하부 스프링(51)의 스프링 반력 F1_A 및 상부 스프링(55)의 스프링 반력 F2_A=F2₀가 가해지고 있지만, 이들 스프링 반력으로는 결쳐짐을 해제할 수 없는 것으로 한다(도 9b 참조).

이 상태로부터 돌출 조작이 계속되면 이젝터 플레이트(72)만이 상승한다. 이젝터 플레이트(72)가 B점에 도달한 시점에서, 하부 스프링(51)의 스프링 반력은 F1_A이다. 한편, 상부 스프링(55)은, 이젝터 플레이트(72)에 의해 ΔL(도 8 참조)만큼 압축되고, 스프링 반력은 F2_A로부터 F2_B로 상승한다. 이로써, 성형편(36)의 걸쳐짐이 해제된다.

B점에서 성형편(36)의 걸쳐짐이 해제되면, 돌출핀(45)가 ΔL만큼 상승하여, 하부 플랜지(47)가 단차부(79)에 걸쳐지고, 하부 스프링(51)의 스프링 반력은 F1_B로 되고, 상부 스프링(55)의 스프링 반력은 F2₀로 돌아온다. 이후, 사출 성형 금형(1)은, 언더컷 처리 기구(35)의 동작이 정상의 경우와 같은 동작으로 된다. 이상과 같이 상부 스프링(55)은, 성형편(36)이 돌출 도중에 다른 부재에 걸쳐진 것과 같은 경우에는, 즉시 스프링 반력을 증가시켜 돌출핀(45)을 돌출시킨다.

상기한 바와 같이 본 실시형태에 나타낸 사출 성형 금형(1)은, 이젝터 플레이트(72)를 구동원으로 하는 제1 돌출 기구(70)와, 하부 스프링(51) 및 상부 스프링(55)을 구동원으로 하는 제2 돌출 기구(41)를 가지고, 돌출 기구를 각각 독립적으로 움직일 수가 있으므로, 복잡한 언더컷부를 가지도록 한 성형품이라도 확실하게 형 빼기를 행할 수 있다. 또한, 제1 돌출 기구(70) 및 제2 돌출 기구(41)도 복잡한 부품을 필요로 하지 않고 부품수도 적고 구조가 간단하며 조립도 용이해져, 사출 성형 금형(1)을 컴팩트하게 또한 염가로 제작할 수 있다.

종래의 스프링을 구동원으로 하는 돌출 기구를 사용하여 언더컷을 빼내는 성형 금형의 경우, 언더컷 성형 코어 또는 이것을 돌출 이젝터 핀이 다른 부재에 걸쳐진 경우, 이것을 해소하는 것이 어렵다. 본 사출 성형 금형(1)은, 성형편(36) 또는 경사핀(37)이 다른 부재에 걸쳐졌다고 해도, 상부 스프링(55)이 돌출핀(45)을 더 돌출시키도록 가압하므로, 걸쳐짐을 해소하여, 확실하게 형 빼기를 행할 수 있다.

또한, 제2 돌출 기구(41)는, 돌출핀(45)의 돌출을 상부 스프링(55)이 보조하므로, 하부 스프링(51)에 극단적으로 큰 스프링을 사용할 필요가 없다. 또한, 상부 스프링(55)도 대형의 것을 사용할 필요가 없기 때문에, 사출 성형 금형(1)의 돌출 기구, 고정 측 금형(12) 및/또는 가동 측 금형(21), 또한 사출 성형 금형(1)을 소형화할 수 있다.

또한, 본 사출 성형 금형(1)은, 스토퍼(58)가 하부 스프링(51)의 가이드, 장착구로서 기능하여, 하부 스프링(51)을 소정 위치에 소정의 자세로 유지함으로써, 성형 금형에 대한 내장이 용이해진다. 또한, 수평 방향으로 형 개방하도록 한 성형 금형에 있어서도 하부 스프링(51)의 낙하, 또는 경사를 방지할 수 있으므로, 확실하게 형 빼기가 행해진다.

또한, 스토퍼(58)가 형 체결 상태에 있어서 돌출핀(45)이 움직이는 것을 저지하는 스토퍼로서 기능하므로, 사출 성형 시에 돌출핀(45)에 큰 수지 하중이 가해져도 돌출핀(45)은 움직이지 않아, 성형 불량을 확실하게 방지할 수 있다.

도 10은, 본 발명의 제2 실시형태의 사출 성형 금형(2)의 주요부 단면도이다. 또한, 도 11은, 사출 성형 금형(2)의 형 개방 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도, 도 12 및 도 13은, 사출 성형 금형(2)의 성형품 돌출 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다. 도 14는, 사출 성형 금형(2)의 제2 돌출 기구(42)에 사용하는 하부 스프링(52) 및 상부 스프링(55)의 스프링 반력을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시형태에 있어서 위, 상방향이란 도면의 위, 상방향을 말하고, 도 10에 있어서 고정 측 금형(12)의 방향이 위, 상방향으로 된다. 그리고, 도 1∼도 8에 나타낸 제1 실시형태의 사출 성형 금형(1)과 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

제2 실시형태의 사출 성형 금형(2)은, 돌출핀(45)을 돌출 하부 스프링(52)의 길이가, 제1 실시형태의 사출 성형 금형(1)의 하부 스프링(51)과 비교하여 짧은 점을 제외하고, 다른 구성은, 제1 실시형태의 사출 성형 금형(1)과 동일하다. 또한, 사출 성형 금형(2)의 동작, 제2 돌출 기구(42)의 동작, 작용, 효과도 제1 실시형태의 사출 성형 금형(1), 제2 돌출 기구(41)와 기본적으로 같다.

제1 실시형태의 제2 돌출 기구(41)에서 사용하는 하부 스프링(51)은, 이젝터 플레이트(72)가 L1만큼 상승한 시점에 있어서도, 하부 플랜지(47)에 접하여, 돌출핀(45)을 돌출하도록 작용한다(도 6, 도 9a, 도 9b 참조). 이에 대하여 제2 실시형태의 제2 돌출 기구(42)에서 사용하는 하부 스프링(52)은 길이가 짧으므로, 이젝터 플레이트(72)가 C(C<L1)점에 상승한 시점에서 상단이 하부 플랜지(47)로부터 멀어지고, 이후, 하부 스프링(52)은, 돌출핀(45)의 돌출에 작용하지 않는다. 이젝터 플레이트(72)가 C점에서 L1으로 상승할 때까지는, 상부 스프링(55)이 단독으로 스프링 반력 F2_C=F2₀로 돌출핀(45)을 돌출시킨다(도 14 참조).

이와 같이, 이젝터 플레이트(72)를 협지하도록 하부 스프링(52)과 상부 스프링(55)을 배치하고, 이들의 스프링 반력을 이용하여 돌출핀(45)을 돌출시키는 돌출 기구에 있어서는, 상부 스프링(55)에 의해 필요한 돌출력이 유지되는 것이면, 하부 스프링(52)은, 돌출 과정의 도중에 돌출력이 제로로 되어도 문제 없다.

제2 돌출 기구(42)에서는 이젝터 플레이트(72)가 C점에서 L1로 상승할 때까지는, 상부 스프링(55)이 단독으로 돌출핀(45)을 돌출 필요가 있으므로, 제2 돌출 기구(42)에서 사용하는 상부 스프링(55)은, 제1 실시형태의 제2 돌출 기구(41)에서 사용하는 상부 스프링(55)과 비교하여 스프링 반력이 큰 것을 사용할 필요가 있다. 본 제2 돌출 기구(42)에 있어서, 성형편(36)이 돌출 도중에 다른 부재에 걸쳐지도록 한 경우, 제1 실시형태의 제2 돌출 기구(41)와 같은 동작, 작용에 의해 걸쳐짐이 해제된다.

본 실시형태에서는 하부 스프링(52)의 길이가 짧으므로, 이젝터 플레이트(72)가 최대로 밀어올려지면, 하부 스프링(52)의 상단(53)은, 단차가 형성된 관통공(76)의 밖으로 된다(도 13 참조). 이와 같은 경우라도 하부 스프링(52)은, 돌출핀(45)의 축선 상에 똑바른 자세로 유지되는 것이 중요하다. 하부 스프링(52)이 경사져 버리면, 형 체결 공정 시에 하부 스프링(52)이 단차가 형성된 관통공(76)에 끼워넣어지지 않게 된다. 그러므로, 하부 스프링(52)의 내측과 스토퍼(58)의 외측과의 간극은 가능한 한 작은 것으로 된다.

도 15는, 본 발명의 제3 실시형태의 사출 성형 금형(3)의 주요부 단면도이다. 또한, 도 16은, 사출 성형 금형(3)의 형 개방 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도, 도 17 및 도 18은, 사출 성형 금형(3)의 성형품 돌출 시의 상태를 나타낸 주요부 단면도이다. 본 실시형태에 있어서 위, 상방향이란 도면의 위, 상방향을 말하고, 도 15에 있어서 고정 측 금형(12)의 방향이 위, 상방향으로 된다. 그리고, 도 1∼도 8에 나타낸 제1 실시형태의 사출 성형 금형(1)과 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

제3 실시형태의 사출 성형 금형(3)은, 제2 돌출 기구의 하부 스프링(51)의 금형에 대한 장착 요령을 제외하고, 다른 구성은, 제1 실시형태의 사출 성형 금형(1)과 동일하다. 또한, 사출 성형 금형(3)의 동작 및 제2 돌출 기구(43)의 동작, 작용, 효과도 제1 실시형태의 사출 성형 금형(1) 및 제2 돌출 기구(41)와 기본적으로 같다.

제1 실시형태의 제2 돌출 기구(41)에서는, 스토퍼(58)를 하부 스프링(51)의 금형에 대한 장착구로서도 사용하고, 하부 스프링(51)의 위치, 자세를 유지하고 있다. 이에 대하여 제3 실시형태의 제2 돌출 기구(43)에서는, 홀더(61)를 사용하여 하부 스프링(51)을 금형에 장착하는 동시에 하부 스프링(51)의 위치, 자세를 유지한다.

홀더(61)는, 가동 측 장착판(33)에 장착되는 외측 홀더(62)와, 외측 홀더(62) 내에 위치하고, 외측 홀더(62)에 대하여 슬라이딩 가능하게 거는 내측 홀더(65)로 구성된다.

외측 홀더(62)는 바닥부가 개구되고, 천정부를 가지는 원통 부재이며, 스토퍼(58)를 중심으로 배치하고, 이것을 에워싸도록 가동 측 장착판(33)에 볼트 고정되어 있다. 천정부(63)에는, 내측 홀더(65)가 이동 가능하게 슬라이딩하는 관통공이 천설(穿設)되어 있다. 이 관통공은 외측 홀더(62)의 내경보다도 작고, 천정부에는 플랜지가 형성되어 있다. 외측 홀더(62)에는, 내측 홀더(65) 내의 하부 스프링(51)을 육안으로 관찰할 수 있는 개구부(도시하지 않음), 예를 들면, 슬릿(slit)이 천설되어 있다. 이 개구부는, 외측 홀더(62)에 필요한 강도가 확보되어 있는 한에 있어서 크기, 형상, 개수는 특별히 한정되지 않는다.

내측 홀더(65)는, 바닥부가 개구되고, 폐지(閉止; closing)된 천정부(66)를 가지는 원통 부재이며, 하단에는 원반형의 플랜지(67)가 설치되어 있다. 플랜지(67)는, 내측 홀더(65)의 외측 홀더(62)로부터의 이탈을 방지하기 위한 것이다. 내측 홀더(65)는, 내경(內徑)이 하부 스프링(51)의 외경보다도 약간 크고, 내측 홀더(65) 내에 하부 스프링(51)을 수용할 수 있는 크기로 되어 있다. 플랜지(67)의 외경은, 외측 홀더(62)의 내경과 대략 동일하며, 외측 홀더(62)는, 내측 홀더(65)를 완전히 수용할 수 있는 크기이다.

내측 홀더(65)에도 외측 홀더(62)와 마찬가지로, 내측 홀더(65) 내의 하부 스프링(51)을 육안으로 관찰할 수 있는 개구부(도시하지 않음), 예를 들면, 슬릿이 천설되어 있다. 이 개구부는, 내측 홀더(65)에 필요한 강도가 확보되어 있는 한에 있어서 크기, 형상, 개수는 특별히 한정되지 않는다. 이와 같이, 외측 홀더(62) 및 내측 홀더(65)에 하부 스프링(51)을 육안으로 관찰할 수 있는 개구부를 형성함으로써, 하부 스프링(51)이 파손된 경우라도 이것을 용이하게 발견할 수 있다.

이젝터 플레이트(72)에는, 단차가 형성된 관통공(76)과 동축 상에 외측 홀더(62)가 끼워넣어지는 오목부(82)가 형성되어 있다. 단차가 형성된 관통공(76)은, 상부 이젝터 플레이트(72b)에 설치되고, 확대부(78)는, 형 체결 상태에 있어서 하부 플랜지(47)의 바닥부가 상부 이젝터 플레이트(72b)의 바닥부와 면일치로 되도록 설치되어 있다. 오목부(82)는, 하부 이젝터 플레이트(72a)를 관통하도록 형성되어 있다.

하부 스프링(51)은, 스토퍼(58)에 삽통되고, 홀더(61)를 덮어 씌우도록 하여 가동 측 장착판(33)에 장착되어 있다. 형 체결 상태에 있어서는, 돌출핀(45)의 하부 플랜지(47)는, 내측 홀더(65)의 천정부(66)의 상면에 접하고, 내측 홀더(65)의 하단은 가동 측 장착판(33)에 접하고 있다. 또한, 형 체결 상태에 있어서는, 스토퍼(58)의 상단은, 내측 홀더(65)의 천정부(66)의 하면에 접하고 있다. 이로써, 사출에 따라 성형편(36) 및 돌출핀(45) 등에 내리누르도록(push down) 한 수지압이 가해져도 성형편(36) 및 돌출핀(45) 등의 위치가 내려가지 않는다.

본 실시형태에서는 형 체결 상태 시에 외측 홀더(62)도 상단이 상부 이젝터 플레이트(72b)에 접하도록 형성되어 있지만, 이것은 필수적인 요건은 아니다. 상기한 바와 같이 형 체결 상태에 있어서, 내측 홀더(65) 및 스토퍼(58)와도 성형편(36) 및 돌출핀(45) 등의 위치가 내려가는 것을 방지하지만, 어느 한쪽이라도 된다. 즉 내측 홀더(65)를 스토퍼로서도 기능하게 하는 것이면, 스토퍼(58)를 형성하지 않아도 된다. 반대로 스토퍼(58)를 설치하는 것이면, 내측 홀더(65)를 스토퍼로서 기능시키지 않아도 된다. 이 경우에는, 내측 홀더(65)의 높이를 본 실시형태보다도 낮게 할 수 있다.

제3 실시형태의 제2 돌출 기구(43)에서는, 하부 스프링(51)이 내측 홀더(65)를 푸시 업(push up)하고, 돌출핀(45)은, 내측 홀더(65)를 통하여 푸시 업한다. 이 결과, 내측 홀더(65)는, 제품의 돌출 공정에서 하부 스프링(51)의 신장에 따라 위쪽으로 이동하지만, 하부 스프링(51)의 동작, 작용은, 제1 실시형태의 제2 돌출 기구(41)와 동일하다.

제3 실시형태의 제2 돌출 기구(43)에서는, 하부 스프링(51)을 홀더(61)에 수용한 상태로 금형에 장착함으로써, 하부 스프링(51)의 금형의 장착이 용이해지고, 또한 하부 스프링(51)의 위치, 자세를 유지할 수 있다.

본 발명에 관한 성형 금형의 돌출 기구, 상기 돌출 기구를 구비하는 가동 측 금형 및 성형 금형은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 요지를 변경시키지 않는 범위에서 적절히 변경하여 사용할 수 있다. 상기 실시형태에 나타내는 제2 돌출 기구(41, 42, 43)에서는, 이젝터 플레이트(72)를 협지하도록 하부 스프링(51, 52), 상부 스프링(55)이 장착되어 있지만, 이젝터 플레이트(72) 대신에, 이젝터 플레이트(72)에 장착되고 이젝터 플레이트(72)와 일체로 이동하는 부재, 또는 이젝터 플레이트(72)에 동기하여 이동하는 부재를 협지하도록 하부 스프링(51, 52), 상부 스프링(55)을 장착해도 된다. 또한, 상기 실시형태에서는, 돌출핀(45)의 바닥부에 하부 플랜지(47)를 구비하지만, 하부 플랜지(47)는 돌출핀(45)의 하부라도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 가동 측 받이판(32)에 직접 코어(31)가 형성되어 있지만, 가동 측 형판(型板)을 설치하고 거기에 코어를 형성해도 되고, 또한 코어를 상자 구조로 해도 된다. 또한, 본 실시형태에서는, 언더컷이 내측 언더컷이지만, 언더컷은 외측 언더컷이라도 되고, 언더컷 처리 기구도 본 구성에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이젝터 플레이트(72)에 고정되어 돌출되는 이젝터 핀(71)의 개수도 특별히 한정되는 것은 아니다.

상기 실시형태에 나타내는 사출 성형 금형(1)에 있어서, 돌출핀(45), 하부 스프링(51), 상부 스프링(55), 스토퍼(58)를 포함하는 제2 돌출 기구(41)는, 스프링의 스프링 반력을 구동원으로 하고 이젝터 플레이트(72)와는 독립적으로 움직인다. 그러므로, 이젝터 플레이트(72)에 대하여, 복수의 제2 돌출 기구(41)를 설치하는 것이 가능해지고, 돌출핀(45)의 스트로크량을 상이하게 함으로써 용이하게 다단 돌출을 행할 수 있다. 이와 같은 다단 돌출을 행하는 사출 성형 금형이라도, 이젝터 플레이트(72)는 1개로 되므로, 금형을 컴팩트하게 할 수 있다. 이들은 제2 및 제3 실시형태의 사출 성형 금형(2, 3)에 있어서도 마찬가지로 생각할 수 있다.

또한, 본 발명의 성형 금형의 돌출 기구, 상기 돌출 기구를 구비하는 고정 측 금형, 가동 측 금형, 성형 금형에 사용되는 각각의 구성 부재의 재질은, 특정한 재질로 한정되는 것이 아니고, 공지의 성형 금형에 사용되는 부재의 재질과 마찬가지의 것을 적절히 이용하면 된다. 단 각각의 구성 부재에서의 슬라이딩 면은, 슬라이딩성이 양호한 재질 또는 슬라이딩성이 양호한 표면 처리가 행해진 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 각각의 슬라이딩 면은, 면접촉인 것에 한정되는 것이 아니고, 선(線) 접촉이나 점 접촉이라도 된다.

또한, 본 발명의 성형 금형에 있어서, 각각의 구성 부재의 코너 및 옆모서리에 R 모따기(chamfering)나 C 모따기 등이 행해져 있어도 된다.

또한, 본 발명의 성형 금형은, 상하로 개폐되는 성형 금형에 한정되는 것이 아니고, 좌우 또는 다른 방향으로 개폐되는 성형 금형이라도 된다.

또한, 본 발명의 성형 금형의 돌출 기구, 상기 돌출 기구를 구비하는 고정 측 금형, 가동 측 금형, 성형 금형은, 사출 성형 금형 이외에 다이캐스트 금형과 같은 몰드 금형, 몰드 프레스 성형 금형 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

전술한 바와 같이, 도면을 참조하면서 바람직한 실시형태를 설명하였으나, 당업자이면, 본 명세서를 볼 때, 자명한 범위 내에서 각종 변경 및 수정을 용이하게 상정(想定)할 수 있을 것이다. 따라서, 그와 같은 변경 및 수정은, 청구의 범위로부터 정해지는 발명의 범위 내의 것으로 해석된다.

1, 2, 3: 사출 성형 금형
10: 성형품
12: 고정 측 금형
21: 가동 측 금형
32: 가동 측 받이판
33: 가동 측 장착판
35: 언더컷 처리 기구
36: 성형편
37: 경사핀
38: 언더컷 성형 유닛
39: 고정판
41, 42, 43: 제2 돌출 기구
45: 돌출핀
46: 핀 본체
47: 하부 플랜지
48: 상부 플랜지
49: 스토퍼
51, 52: 하부 스프링(제1 스프링)
55: 상부 스프링(제2 스프링)
58: 스토퍼
61: 홀더
62: 외측 홀더
65: 내측 홀더
70: 제1 돌출 기구
71: 이젝터 핀
72: 이젝터 플레이트
73: 이젝터 플레이트의 바닥부
74: 이젝터 플레이트의 상면
76: 단차가 형성된 관통공
77: 관통공(삽통공)
78: 확대부
79: 단차부

Claims

고정 측 금형(12)과 가동(可動) 측 금형(21)에 의해 성형품을 성형하는 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43)로서,
스프링의 스프링 반력(反力)을 구동원으로 하는 돌출핀(45); 및
상기 돌출핀(45)을 돌출시키는 제1 스프링(51, 52) 및 제2 스프링(55);
을 포함하고,
상기 제1 스프링(51, 52)은, 형 체결(die clamping) 상태에 있어서 최대의 스프링 반력을 가지고, 돌출 과정에 있어서 스프링 반력을 점차 저하시키면서 상기 돌출핀(45)을 돌출시키고,
상기 제2 스프링(55)은, 형 체결 상태로부터 돌출 과정에 있어서 일정한 스프링 반력으로 상기 돌출핀(45)을 돌출시키고, 돌출 과정에 있어서 상기 돌출핀(45)의 이동이 정지하면 압축되어 스프링 반력을 증대시켜, 상기 돌출핀(45)을 더 돌출시키도록 가압하는,
성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43).
제1항에 있어서,
상기 제2 스프링(55)은, 상기 돌출핀(45)에 대하여 반(反)돌출 방향으로 상기 제1 스프링(51, 52) 및 상기 제2 스프링(55)의 스프링 반력 이상의 부하가 가해지면, 이젝터 플레이트 부재(72)에 의해 압축되어, 상기 돌출핀(45)을 더 돌출시키도록 가압하고,
상기 이젝터 플레이트 부재(72)가, 이젝터 플레이트(72) 또는 이젝터 플레이트(72)에 장착된 부재 또는 이젝터 플레이트(72)에 동기하여 이동하는 부재인, 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43).
제2항에 있어서,
상기 이젝터 플레이트 부재(72)는, 상기 돌출핀(45)이 삽통하는 삽통공(揷通孔)(77)을 구비하고,
상기 돌출핀(45)은, 바닥부 또는 하부에 상기 삽통공(77)이 통과할 수 없는 하부 플랜지(47)를 구비하고, 중간부 또는 상부에 상부 플랜지(48)를 구비하고, 상기 하부 플랜지(47)와 상기 상부 플랜지(48)가 상기 이젝터 플레이트 부재(72)를 협지하여 반대측에 위치하도록 상기 삽통공(77)에 이동 가능하게 삽통되고,
상기 제1 스프링(51, 52)은, 상기 하부 플랜지(47)를 돌출시키도록 장착되고,
상기 제2 스프링(55)은, 상기 상부 플랜지(48)와 상기 이젝터 플레이트 부재(72) 사이에 장착되어 있는, 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출핀(45)은, 자신의 이동을 규제하는 이동량 규제 수단을 구비하는, 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43).
제4항에 있어서,
상기 이동량 규제 수단이 상기 상부 플랜지(48)인, 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형 금형(1, 2, 3)이, 언더컷(undercut) 처리 기구(35)를 구비하는 성형 금형(1, 2, 3)이며,
상기 돌출핀(45)이, 상기 언더컷 처리 기구(35)를 압출(押出)하는 돌출핀(45)인, 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 스프링(51, 52)을 상기 고정 측 금형(12) 또는 가동 측 금형(21)에 장착하는 장착구(58, 61)를 더 포함하고,
상기 장착구(58, 61)는, 상기 제1 스프링(51, 52)을 상기 고정 측 금형(12) 또는 가동 측 금형(21)에 대하여 소정 위치에 소정의 자세로 유지하고,
또한, 상기 장착구(58, 61)는, 형 체결 상태에 있어서 상기 돌출핀(45)이 움직이는 것을 저지하는 스토퍼로서 기능하는, 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43).
제7항에 있어서,
상기 장착구는, 상기 고정 측 금형(12) 또는 가동 측 금형(21)에 장착되는 외측 홀더(62)와, 상기 외측 홀더(62) 내에 위치하고, 상기 외측 홀더(62)에 대하여 슬라이딩 가능하게 거는 내측 홀더(65)를 구비하는, 상기 제1 스프링(51, 52)을 수용하는 홀더(61)이며,
상기 제1 스프링(51, 52)은, 상기 홀더(61) 내에 수용되어 상기 돌출핀(45)을 돌출시키고,
형 체결 상태에 있어서 상기 내측 홀더(65)의 정상부(頂部)가 상기 돌출핀(45)의 바닥부에 맞닿고, 상기 스토퍼로서 기능하는, 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43).
제8항에 있어서,
상기 홀더(61)는, 수용된 상기 제1 스프링(51, 52)을 육안으로 관찰할 수 있는 개구부를 구비하는, 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43).
제7항에 있어서,
상기 장착구는, 상기 고정 측 금형(12) 또는 가동 측 금형(21)에 장착되는 봉체(bar member)(58)이며,
상기 제1 스프링(51, 52)은, 상기 봉체(58)에 삽통되고,
형 체결 상태에 있어서 상기 봉체(58)의 정상부가 상기 돌출핀(45)의 바닥부에 맞닿고, 상기 스토퍼로서 기능하는, 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43).
제7항에 있어서,
상기 돌출핀(45), 상기 제1 스프링(51, 52) 및 상기 제2 스프링(55)을 1개의 세트로 하고, 또는
상기 돌출핀(45), 상기 제1 스프링(51, 52), 상기 제2 스프링(55) 및 상기 장착구(58, 61)를 1개의 세트로 하고,
상기 세트가 복수 장착되어 있는, 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43).
제1항에 기재된 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43)를 포함하는 고정 측 금형(12).
제1항에 기재된 성형 금형(1, 2, 3)의 돌출 기구(41, 42, 43)를 포함하는 가동 측 금형(21).
제12항에 기재된 고정 측 금형(12)을 포함하여 이루어지는 성형 금형(1, 2, 3).
제13항에 기재된 가동 측 금형(21)을 포함하여 이루어지는 성형 금형(1, 2, 3).
제14항에 기재된 성형 금형(1, 2, 3)으로서, 제13항에 기재된 가동 측 금형(21)을 더 포함하여 이루어지는 성형 금형(1, 2, 3).
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