WO2010126330A2 - 사출성형기용 핫런너 밸브장치 - Google Patents

사출성형기용 핫런너 밸브장치 Download PDF

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WO2010126330A2
WO2010126330A2 PCT/KR2010/002747 KR2010002747W WO2010126330A2 WO 2010126330 A2 WO2010126330 A2 WO 2010126330A2 KR 2010002747 W KR2010002747 W KR 2010002747W WO 2010126330 A2 WO2010126330 A2 WO 2010126330A2
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screw shaft
coupler
hot runner
valve
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김혁중
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Kim Hyuk Joong
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    • B29C2045/2824—Needle valves driven by an electric motor

Definitions

  • the lower end of the piston 130 has a structure in which the valve pin 210 is connected and interlocked.
  • the valve pin 210 is configured to selectively block or open a gate, that is, an outlet, which forms the front end of the nozzle 220 by being lifted and linked with the piston 130.
  • the valve device 200 includes a nozzle 220 to which the heater is wound to prevent the solidification of the resin by forming an outer body, the valve pin 210 in the nozzle 220 in the vertical direction It is a structure that is installed to achieve lifting.
  • the structure can be relatively simplified, but there is a disadvantage in that smooth driving is not performed at the time when the valve pin moves to the relative position in the open or closed state.
  • This is not just a solenoid actuator.
  • the valve pin In almost all hot runner systems, the valve pin is fitted to the outlet when the outlet (gate) is shut off and the other end is fitted to the bushing to support linear movement. When the valve pin is raised to open the outlet in such a state, it is possible to overcome the stop resistance applied to the valve pin (the frictional resistance caused by the supporting element such as the bushing supporting the valve pin and the frictional resistance when it is fitted to the outlet). It needs enough power, that is, large power.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a hot runner valve device according to the prior art
  • 19 is a plan view for explaining a blow process during the operation of the motor.
  • one stop pin 37a is formed on one side of the upper surface of the coupler 37, but two may be formed at intervals.
  • the coupler 37 in the present invention is preferably provided with a material having a low thermal conductivity so that the heat transferred to the valve pin 15 can be prevented from being transferred to the lifting screw shaft (35).
  • the coupler serves to connect the shaft and the shaft may be variously implemented by known techniques.
  • the hot runner valve device 1 for an injection molding machine is a lifting screw shaft 35 having a screw portion 35s screwed to a motor by performing a rotational motion in a forward and reverse direction.
  • the technical feature of the present invention is to provide a coupler 38 which prevents damage due to friction while reducing the rotational load by preventing the lower surface from rubbing with other components. That is, the coupler 38 in this embodiment is largely comprised of the main coupler 38a, the clearance bearing 38b, and the sub coupler 38c.
  • the clearance bearing 38b is a ball bearing having an inner ring and an outer ring.
  • the gap retaining bearing 38b is fixed to the outer circumferential surface of the outer ring by fitting inside the slide fastening groove 38as, and one end of the elevating screw shaft 35 is fitted to the inner circumferential surface of the inner ring.
  • the gap retaining bearing 38b is prevented from being separated by a snap ring (sr), for this purpose, the lifting screw shaft 35 is prevented from being separated in the assembly direction in the state where the gap retaining bearing 38b is assembled.
  • a snap ring groove (unsigned) into which the snap ring sr is fitted is formed.
  • the main coupler 38a constituting the coupler 37 in this embodiment is assembled in a structure in which rotation is prevented inside the cooling block 50.
  • one end of the elevating screw shaft 35 is inserted into the through hole 38ah vertically penetrating the center thereof, and the elevating screw shaft 35 at this time has a gap retaining bearing formed of an inner and outer ring at a lower end thereof. 38b is fitted.
  • the rail fastening groove 38as provided at the lower portion of the main coupler 38a is slide-fitted to the rail portion 38ca of the sub coupler 38c, and a pin fastening slide groove is formed on the upper surface of the sub coupler 38c.
  • the elevating screw shaft 35 in this embodiment is formed with a skirt portion 35u having a lower surface open while the lower end thereof is extended in a cylindrical shape, and a bearing br is fitted on the outer circumferential surface of the skirt portion 35u. do.
  • the bearing br is an element that enables the relative rolling motion of the outer surface of the skirt portion 35u and the inner surface of the coupler 39 to be described later.
  • the skirt portion 35u has upper and lower bearing fitting portions 35ub1 and 35ub2 so that the first and second bearings b1 and b2 may be fitted at upper and lower sides thereof.
  • the protrusion 35up is provided between these upper and lower bearing fitting parts 35ub1 and 35ub2.
  • the upper bearing fitting portion 35ub1 is fitted with a second snap ring s2 at a position in contact with an upper surface of the first bearing b1 so that the upper bearing fitting portion 35ub1 is not separated upward when the first bearing b1 is fitted.
  • the second snap ring groove 35sh is formed, and the lower surface of the first bearing b1 is limited in contact with the protrusion 35up by moving downward.
  • the second bearing (b2) is limited to the upper flow by the upper surface is in contact with the protrusion 35up, the lower surface is in contact with the bottom surface of the coupler 39 to be described later the flow is limited.

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Abstract

본 발명은 사출성형기용 핫런너 밸브장치를 개시한다. 본 발명의 밸브장치는 밸브핀이 상승 또는 하강된 상태에서 상대 위치로 이동하기 위하여 정·역모터의 회전자가 무부하 상태에서 회전을 이루면, 이에 나사 체결된 승강 나사축이 1회전 연동 회전한 뒤 그 일단(타격핀)이 밸브핀이 연결된 커플러의 일측(멈춤핀)을 타격하여 충돌력을 발생시킴과 동시에 승강 나사축의 회전을 억제하여 결과적으로 밸브핀이 정지 상태에서 받는 정지저항(밸브핀을 지지하는 부싱 등의 지지요소로 인한 마찰 저항 및 출구에 끼움되었을 때의 마찰 저항 등)을 극복할 수 있으므로 안정된 승강 동작에 대한 신뢰성을 보장할 수 있다.

Description

사출성형기용 핫런너 밸브장치
본 발명은 전동기를 이용하여 밸브핀을 승강시키는 전동형 사출성형기용 핫런너 밸브장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조를 간소화하면서 밸브핀의 승강 동작이 정확하게 실시될 수 있도록 하여 동작의 신뢰성을 높일 수 있는 사출성형기용 핫런너 밸브장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라스틱 제품을 성형하는 사출성형기는 수지를 용융한 형체 실린더로부터 수지원료를 매니폴드로 주입시키고, 주입된 수지는 매니폴드 내에 분기 형성된 수지유로를 따라 균등하게 분배되어 매니폴드의 하부에 결합된 하나 이상의 노즐로 각각 공급되어 제품 성형틀인 상·하 금형이 형성하는 성형공간 즉, 캐비티로 주입하는 장치이다. 이러한 사출성형기는 밸브핀의 승하강 동작에 의해 게이트 즉, 출구를 개폐하도록 구성되어지며, 성형품의 수량에 따라 비교적 여러 개를 일시에 성형하는 경우에는 매니폴드를 통해 수지를 공급받는 매니폴드형이 사용되고, 단품 생산을 하는 경우에는 싱글형이 사용된다.
도 1은 종래 기술에 따른 고압의 공기를 작동압으로 하여 밸브핀을 승강시키는 핫런너 밸브장치를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 이에 나타내 보인 바와 같이 종래의 사출성형기 밸브장치는 크게 구동부(100)와 밸브장치(200)로 구성되며 밸브핀(210)의 승강 동작을 위한 구동원으로 고압의 공기를 이용한다. 즉, 상기 구동부(100)는 외부로부터 고압의 공기(Air)를 공급 및 배출하기 위한 관로인 에어채널(air chnnel;110,120)이 복수개 형성되어 있으며, 이 복수개의 에어채널(110,120)을 통해 선택적으로 유입되는 고압의 공기에 의해 실린더(130)내의 피스톤(140)이 승강을 이루는 구조이다. 이때, 상기 피스톤(130)의 하단에는 밸브핀(210)이 연결되어 연동되는 구조이다. 그리고, 상기 밸브핀(210)은 피스톤(130)에 연동하여 승강 됨으로써 노즐(220)의 선단부를 형성하는 게이트 즉, 출구를 선택적으로 차단 또는 개방하는 구조이다. 한편, 상기 밸브장치(200)는 외체를 형성하는 것으로 수지의 고화를 방지하기 위한 히터가 권선되는 노즐(220)를 포함하며, 이 노즐(220)의 내부에는 밸브핀(210)이 수직방향으로 승강을 이루도록 설치되는 구조이다. 여기서, 상기 노즐(220)은 밸브핀(210)의 주위로 일정한 간극을 두고 수지채널(230)이 형성되며, 이 수지채널(230)의 양끝은 노즐의 출구와 매니폴드(300)의 수지채널(310)에 각각 연결되는 구조이다.
이와 같이 구성되는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는 상기 에어채널(110,120)을 통해 선택적으로 고압의 작동압이 공급되면 피스톤(140)이 승강을 이루게 되고, 이와 동시에 밸브핀(210) 이 연동하여 일체로 승강 동작이 수행된다. 따라서, 상기 피스톤(140)이 승강 됨에 따라 노즐의 출구를 개방 또는 차단시키게 되므로 결과적으로 매니폴드(300)를 통해 공급되는 수지가 출구를 통해 금형내로 공급되거나 또는 차단되게 된다. 요약하면, 상기 종래 기술에 따른 공기압을 작동으로 하는 사출성형기용 밸브 게이트(출구) 장치는 고압의 공기를 선택적으로 해당 에어채널(110,120)을 통해 실린더(130)내로 공급시켜 피스톤(140)을 승강시키며, 이때의 피스톤(140)에 연동하여 밸브핀(210)이 노즐의 출구를 개폐시키게 된다.
그러나, 상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 밸브장치는 밸브핀을 승강시키기 위한 작동원으로 고압의 공기를 이용하므로 공기유출을 방지하기 위한 기밀구조를 채용해야 하고 작동압을 공급하기 위한 대형 공압장치(콤프레셔)를 필요로 하므로 부피가 커지면서 구조가 복잡해져 설치공간에 많은 제약을 받을 뿐만 아니라 정비 및 관리성이 극히 불량한 단점이 있었다. 또한, 노즐을 여러 개 구비하는 다캐비티 금형에 적용되는 경우 각 노즐이 갖는 치수산포로 인해 결과적으로 각 노즐의 사출량에 편차가 발생하여 균일한 품질을 갖는 성형품의 양산이 어려운 문제점이 있었다. 이러한, 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 대한민국 실용신안등록출원 제2002-09883호, 실용신안등록출원 제2002-09884호, 실용신안등록출원 제2002-09885호, 실용신안등록출원 제2002-19175호, 실용신안등록출원 제2003-0034932호, 실용신안등록출원 제2003-0038360호을 통해 전원에 의해 밸브핀을 수직방향으로 가동시키는 밸브장치를 등록받은 바 있다. 이들 밸브장치의 구성을 대략적으로 살펴보면, 크게 노즐과 구동수단으로 구성되며, 이때의 상기 노즐은 내부에 수지를 공급받아 선단부에 구비된 출구를 통해 금형으로 주입하기 위한 수지유로가 형성되는 일반적인 밸브 구조를 취한다. 그리고, 상기 구동수단은 전원 공급에 의해 밸브핀을 승·하강시키는 정·역모터 또는 솔레노이드 액츄에이터가 사용된다. 이와 같이 본 출원인이 선출원한 밸브장치는 전원공급을 받아 구동하는 정·역모터 또는 액츄에이터를 구동원으로 채용하는 구조에 의해 밸브장치의 전체적인 크기의 소형화가 가능하게 되므로 금형 설계의 자유도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 밸브핀의 이동량을 신속하고 정밀하게 제어할 수 있다.
그러나, 본 출원인이 선출원한 여러 밸브장치에서 정역·모터를 구동원으로 하는 경우 감속기를 구비시켜야 할 뿐만 아니라 모터를 냉각시키기 위한 냉각구조를 적용해야 하므로 구조적으로 복잡하여 경제적인 양산이 곤란한 단점이 있다.
반면, 솔레노이드 원리를 이용한 액츄에이터의 경우에는 비교적 구조를 간소화시킬 수 있으나, 밸브핀이 출구를 개방 또는 닫힌 상태에서 상대 위치로 이동하는 시점에서 원활한 구동이 이루어지지 않는 단점이 있다. 이는 비단 솔레노이드 액츄에이터에서만 발생하는 현상은 아니다. 거의 모든 핫런너 시스템에서의 밸브핀은 출구(게이트)의 차단시 그 끝단이 출구에 끼움되고 그 타측단은 직선 이동을 가능하게 지지하는 부싱에 끼움 된 상태이다. 이러한 상태에서 출구를 개방하기 위해 밸브핀을 상승시키는 경우에는 밸브핀에 가해지는 정지저항(밸브핀을 지지하는 부싱 등의 지지요소로 인한 마찰 저항 및 출구에 끼움되었을 때의 마찰 저항)을 극복할 수 있을 정도의 동력 즉, 큰 동력을 필요로 한다. 즉, 대부분의 핫런너 시스템은 밸브핀의 상승 또는 하강된 상태에서 상대 위치로 이동시 초기에 작용하는 마찰저항을 극복하고 하강 또는 상승 동작이 실행될 수 있도록 하기 위하여 정격출력보다 높은 출력의 구동원이 적용되고 있는 실정이다. 따라서, 높은 출력의 구동원(유·공압 실린더, 정·역·모터, 액츄에이터)이 요구됨에 따라 제조비용이 상승되는 폐단이 있을 뿐만 아니라 부피가 커짐에 따라 소형이면서 정밀한 사출물을 성형하기 위한 금형에 대한 적용 자유도가 크게 제한되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 초기 구동시 밸브핀 측에 타격에 의한 충돌을 가하여 밸브핀이 상승 또는 하강된 상태에서 상대위치로 이동시 작용하는 정지저항을 극복하고 정확한 승강 동작이 이루어질 수 있도록 하여 동작의 신뢰성을 높일 수 있는 사출성형기용 핫런너 밸브장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기용 핫런너 밸브장치는, 매니폴드의 일측에 결합되어 수지를 공급받으며 내부 중앙에는 승강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 밸브핀이 구비되는 노즐과, 상기 매니폴드의 타측에 결합되어 전원공급을 받아 고정자와의 상호 작용에 의해 회전되는 회전자 및 이 회전자의 내주면에 나사 체결되어 수직 변위를 갖는 것으로 일단이 밸브핀과 커플러로 연결되는 승강 나사축을 구비하는 모터를 포함하는 사출성형기용 핫런너 밸브장치에 있어서, 상기 승강 나사축은 일단에 타격핀이 돌출되고, 상기 커플러는 승강 나사축의 회전시 타격핀의 회전을 억제하여 상기 승강 나사축이 수직 변위를 갖도록 하는 멈춤핀이 돌출 형성되는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형기용 핫런너 밸브장치는, 모터의 구동력에 의해 밸브핀이 승강되는 사출성형기용 핫런너 밸브장치에 있어서, 매니폴드의 일측에 결합되어 수지를 공급받으며 내부 중앙에는 승강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 밸브핀이 구비되는 노즐과; 상기 매니폴드의 타측에 결합되어 전원공급을 받아 고정자와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자 및 이 회전자의 내주면에 타단이 나사 체결되어 수직 변위를 갖는 것으로 일단에는 타격핀이 돌출 형성되는 승강 나사축과; 상기 승강 나사축의 일단이 삽입 수용되는 내부 공간에 타격핀과 선택적으로 충돌하는 멈춤핀이 돌출되고, 일측에 밸브핀의 일단이 연결되는 커플러와; 상기 커플러를 모터에 고정시키는 요소로 상호 회전이 방지되게 끼움 결합되면서 수직 방향으로의 변위를 가능하게 구비되는 브라켓트를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 따른 사출성형기용 핫런너 밸브장치는, 밸브핀이 상승 또는 하강된 상태에서 상대 위치로 이동하기 위하여 정·역모터의 회전자가 무부하 상태에서 회전을 이루면, 이에 나사 체결된 승강 나사축이 1회전 연동 회전한 뒤 그 일단(타격핀)이 밸브핀이 연결된 커플러의 일측(멈춤핀)을 타격하여 충돌력을 발생시킴과 동시에 승강 나사축의 회전을 억제하여 결과적으로 밸브핀이 정지 상태에서 받는 정지저항(밸브핀을 지지하는 부싱 등의 지지요소로 인한 마찰 저항 및 출구에 끼움되었을 때의 마찰 저항 등)을 극복함과 동시에 수직 변위를 가질 수 있도록 하여 밸브핀의 안정된 승강 동작을 보장할 수 있는 유용한 효과가 있다. 또한, 구조를 간소화시킬 수 있으므로 소형 및 정밀 부품의 성형을 위한 소형화된 금형에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 노즐 위치 선정에 따른 금형 디자인의 자유도를 높일 수 있어 산업상 유용한 효과가 기대된다.
도 1은 종래 기술에 따른 핫런너 밸브장치를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 2,3은 본 발명의 제1실시예에 따른 밸브핀의 하강,상승을 나타낸 단면도,
도 4,5는 도 2,3의 요부 구성을 설명하기 위한 절개 사시도,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 승강 나사축과 커플러를 나타낸 사시도,
도 8은 제2실시예에 따른 핫런너 밸브장치를 나타낸 절개 사시도,
도 9는 도 8의 핫런너 밸브장치의 요부 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 10,11은 제3실시예에 따른 밸브핀의 하강 및 상승 상태를 나타낸 단면도,
도 12,13은 도 10,11의 요부 구성을 설명하기 위한 절개 사시도,
도 14, 15는 본 실시예에서의 요부 구성을 분해한 분해 사시도,
도 16~18은 승강 나사축과 커플러의 결합구성을 설명하기 위한 사시도,
도 19은 모터 동작시 타격 과정을 설명하기 위한 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 밸브장치 10 : 노즐 11 : 노즐바디 15 : 밸브핀
20 : 매니폴드 30 : 모터 32 : 고정자 33 : 회전자
35 : 승강 나사축 35a : 타격핀 37 : 커플러 37a : 멈춤핀
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 사출성형기용 핫런너 밸브장치를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 사출성형기용 핫런너 밸브장치에서 밸브핀의 하강 및 상승 상태를 설명하기 위한 단면도이고, 도 4는 도 2의 상태를 설명하기 위한 절개 사시도, 도 5는 도 3의 상태를 설명하기 위한 절개 사시도, 그리고 도 6은 본 발명의 요부 구성요소를 나타낸 분해 사시도, 도 7은 요부 구성의 동작 구성을 설명하기 위한 사시도이다. 이에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명의 사출성형기용 핫런너 밸브장치(1)는 크게 금형(미도시)의 캐비티(성형공간) 내로 수지를 주입하기 위한 노즐(10)과, 이 노즐(10)이 연결 장착되는 것으로 사출실린더(미도시)로부터 수지를 공급받아 분기 안내하도록 내부에 수지유로(22)가 형성된 매니폴드(20)와, 상기 매니폴드(20)의 일측에 설치되어 외부로부터 전원을 공급받아 상기 노즐(10)의 중심에 형성된 수지로(12)를 통과하는 밸브핀(15)을 승강시켜 노즐(10)의 게이트 즉, 출구의 개폐를 단속하는 정·역 모터(30)로 구성된다.
매니폴드(20)는 금속재로 이루어진 판재형상으로 구비되며, 그 내부에는 용융된 상태의 액상의 수지가 이동되는 수지유로(22)가 분기된 형태로 형성된다. 그리고 그 상·하면으로는 상기 수지유로(22)를 따라 발열체인 히터(20h)가 매립되며, 이때의 상기 히터(20h)는 상기 수지유로(22)를 따라 유동되는 수지가 고화되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 구성의 매니폴드(20)는 도면을 기준으로 살펴보면, 상측으로는 노즐(10) 내에 구비된 밸브핀(15)을 승강시키기 위한 구동수단인 정·역 모터(30)가 설치되고, 하측으로는 상기 수지유로(22)를 경유한 수지를 공급받아 금형(미도시)의 캐비티내로 주입하기 위한 노즐(10)이 설치된다. 이와 같은 구성의 매니폴드(20)는 공지의 기술에 의해 실시되므로 상세한 설명은 생략한다.
노즐(10)은 중공의 원기둥 형태를 갖는 관형의 바디(11)를 구비하며, 이 바디(11)의 외주면으로 발열체인 히터(10h)가 감겨지는 구성이다. 이러한 노즐(10)은 상기 바디(11)의 중심에 수지로(12)가 관통 형성되며, 그 끝단부는 원뿔 형태로 가공되면서 수지를 토출하기 위한 게이트(미부호) 즉, 출구가 형성된다. 즉, 상기 노즐(10)의 바디(11)는 내부 중앙으로 상술한 매니폴드(20)의 수지유로(21)와 연결되는 수지로(12)가 형성되며, 이 수지로(12)의 중심으로는 밸브핀(33)이 승강 가능하게 구비된다. 여기서, 상기 밸브핀(15)은 그 주위로 수지가 유동될 수 있도록 수지로(12)의 내경에 비하여 작은 지름을 갖는 봉재로 구비되며, 그 상단부가 상기 매니폴드(20)를 통과하여 정·역 모터(30)에 연결됨으로써 승강 동작을 하여 출구 개폐를 행하게 된다. 이러한 구성의 노즐(10) 역시 상기 매니폴드(20)와 마찬가지로 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 본 발명에서의 노즐(10)에서 상기 밸브핀(15)은 그 상단부가 확장된 지름을 갖는 헤드부(15h)를 형성하며, 이 헤드부(15h)는 후술할 커플러(37)의 하 끼움홈(37s″)에 슬라이드 끼움으로 조립되어 연결된다.
정·역 모터(30)는 상기 매니폴드(20)의 상측에 고정 설치되어 밸브핀(15)을 승강시키는 구동력을 생성하는 것으로서, 외부로부터 전원을 공급받아 내부의 고정자(32)와 회전자(33)의 상호 작용을 통해 상기 회전자(33)가 회전을 이루면서 그 내부에 나사 체결된 상태의 승강 나사축(35)이 연동하여 승강 동작이 이루어진다. 즉, 상기 정·역 모터(30)는 외체를 형성하는 것으로 내부가 비어 있는 케이스(31)와, 이 케이스의 내부 내주면에 구비되는 것으로 여자코일로 이루어진 고정자(32)와, 이 고정자의 내주면으로 공극을 두고 배치되어 상호 작용에 의해 전자기력을 형성하는 것으로 원주면을 따라 복수개의 자극이 교대로 착자된 관 형상의 마그네트로 이루어진 회전자(33)와, 상기 회전자의 내주면에 나사 체결되는 승강 나사축(35) 그리고 상기 승강 나사축을 밸브핀(15)과 연결하기 위한 요소인 커플러(37)로 구성된다. 이러한 정·역 모터(30)를 구성하는 요소 중, 고정자(32)와 회전자(33)는 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 승강 나사축(35)은 도면에서 보는 바와 같이 외주면에 나사선을 형성한 나사부(미부호)를 구비하여 상기 회전자(33)의 내주면에 형성된 나선부(미부호)와 나사 체결되며, 그 하단부는 커플러(37)를 통해 밸브핀(15)의 상단과 연결되는 구조이다. 이러한 승강 나사축(35)은 상기 회전자(33)의 회전시 연동하여 일체로 회전될 수 있으나 후술할 타격핀(35a)과 멈춤핀(37a)의 구조에 의해 대략 1회전 한 뒤 회전이 억제되어 수직 변위를 이루게 된다. 즉, 상기 승강 나사축(35)은 상기 회전자(33)의 회전에 연동하여 회전을 시작하는데, 한 바퀴를 돌기 전에 일측에 돌출된 타격핀(35a)이 후술할 커플러(37)의 멈춤핀(37a)에 접촉되어 회전이 억제된다. 따라서 상기 승강 나사축(35)이 회전 억제된 상태에서 상기 회전자(33)가 회전을 함에 따라 결과적으로 상기 승강 나사축(35)이 수직 방향으로 위치 변위 즉, 승강 동작이 이루어지게 되는 것이다. 한편, 본 발명에서 상기 승강 나사축(35)은 상·하면에 각각 구름접촉을 위한 볼(ball) 형태의 상·하 구름부재(35b1,35b2) 구비된다. 이를 위해 본 발명은 상기 승강 나사축(35)의 상면에 상 볼홈(35h1)이 형성되고, 이 상 볼홈(35h1)의 내부에 구체인 상 구름부재(35b1)가 수용 구비된다. 이때의 상기 상 구름부재(35b1)는 그 일부가 상기 상 끼움홈(37s′)에서 노출되게 구비되는 것에 의해 상기 케이스(31)의 내부 벽면 일측에 구름 접촉을 이루게 된다. 또한, 상기 승강 나사축(35)은 하면에 하 끼움홈(37s″)이 형서되고, 이 하 끼움홈(37s″)의 내부에 구체인 하 구름부재(35b2)가 수용 구비된다. 이때의 하 구름부재(35b2)는 그 일부가 상기 하 끼움홈(37s″)에서 노출되게 구비되는 것에 의해 커플러(37)의 상 끼움홈(37s′)에 끼워진 상태에서 구름 접촉을 이루게 된다. 이러한 구성의 승강 나사축(35)은 그 상·하면에 구비된 상·하 구름부재가 구름 접촉되어 있으므로 상대 부품과의 마찰저항을 최소화할 수 있게 된다.
상기 커플러(37)는 도면에서 보는 바와 같이, 원통형 부재로 구비되며, 승강 방향을 기준으로 직교하는 방향 즉, 측면으로 상기 승강 나사축(35)과 밸브핀(15)의 각 일단이 슬라이드 끼움으로 조립될 수 있도록 각각 슬라이드 끼움홈(37s′,37s″)이 형성된다. 이러한 커플러(37)는 상기 승강 나사축(35)의 회전을 억제하면서 충돌 에너지를 전달받기 위한 요소로 멈춤핀(37a)을 구비하는 특징을 갖는다. 즉, 상기 커플러(37)의 멈춤핀(37a)은 상기 승강 나사축(35)의 타격핀(35a)과 부딪혀 충돌 에너지를 발생시키고 이를 상기 밸브핀(15)에 전달함으로써 결과적으로 상기 밸브핀(15)에 작용하는 정지 저항을 제거하게 된다. 본 발명에서는 상기 커플러(37)의 상부면 일측에 멈춤핀(37a)을 한 개 돌출 형성시킨 것을 제안하였으나 간격을 두고 두 개가 형성될 수도 있을 것이다. 한편, 본 발명에서의 커플러(37)는 상기 밸브핀(15)에 전달된 열이 승강 나사축(35)으로 전달되는 것을 차단할 수 있도록 열전도율이 낮은 재료로 구비되는 것이 바람직하다. 또한 상기 커플러는 축과 축을 연결하는 역할이므로 공지된 기술에 의해 다양하게 실시될 수 있을 것이다.
이와 같이 구성되는 정·역 모터(30)는 여자코일로 된 고정자(32)에 외부로부터 전류가 인가되면, 공극을 두고 내주면에 구비되는 마그네트인 회전자(33)와의 사이에서 전자기력이 발생하게 되고, 이때의 전자기력에 의해 회전자(33)가 고정자(32)를 중심으로 정·역 방향으로 회전이 이루어짐에 따라 상기 회전자(33)의 내주면에 나사 체결된 승강 나사축(35)이 일체로 회전을 시작하게 된다. 이때 상기 승강 나사축은 상기 회전자(33)의 회전에 연동하여 대략 1회전을 하는 시점에서 타격핀(35a)이 멈춤핀(37a)에 의해 걸림되는 것에 의해 회전이 억제되므로, 상기 승강 나사축(35)은 회전이 방지되고 상기 회전자(33)는 회전을 함에 따라 결과적으로 상기 승강 나사축(35)은 수직 방향으로 위치 가변 즉, 승강 이동을 이루게 된다.
한편, 미설명 부호 (40)은 정·역 모터(30)와 매니폴드(20)를 연결하는 부싱을 나타낸 것으로, 이때의 상기 부싱(40)은 상기 모터(30)와 매니폴드(20)의 연결 부분의 수밀성을 보장하기 위한 것으로 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 사출성형기용 핫런너 밸브장치의 작용을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도 2 및 도 4는 밸브핀(15)이 하강하여 노즐(10)의 게이트를 차단한 상태를 나타낸 것으로, 이러한 상태에서 상기 정·역 모터(30)에 전원이 인가되면 회전자(33)가 일방향 회전을 시작하면, 상기 회전자(33)의 내주면에 나사 체결로 연결된 승강 나사축(35) 역시 회전자(33)에 연동하여 회전을 시작하게 된다. 이어서, 상기 승강 나사축(35)은 회전을 시작하여 1회전에 도달하기 전에 그 일측에 구비된 타격핀(35a)이 커플러(37)의 멈춤핀(37a)에 접촉되어 회전 동작이 억제되고, 이에 따라 상기 승강 나사축(35)은 상기 회전자(33)와 함께 회전되지 못함에 따라 나사 체결구조에 의해 상승 방향으로 수직 변위를 갖게 된다. 한편, 상기 밸브핀(15)의 상승 동작시 상기 승강 나사축(35)의 타격핀(35a)이 멈춤핀(37a)과 부딪힐 때 충돌 에너지가 발생하게 되는데, 이러한 충돌 에너지는 멈춤핀(37a)을 통해 밸브핀(15)에 전달되어 결과적으로 상기 밸브핀(15)은 상기 타격핀(35a)과 멈춤핀(37a)의 충돌에 의한 충돌 에너지를 전달받아 정지저항을 극복하고 상승 이동하여 도 3 및 도 5에 나타내 보인 바와 같이 상기 노즐(10)의 출구를 개방시켜 수지로(12)를 따라 이동되는 수지가 금형의 캐비티로 주입될 수 있게 된다.
도 3 및 도 5는 밸브핀(15)이 상승 이동하여 노즐(10)의 게이트를 개방한 상태를 나타낸 것으로, 이러한 상태에서 상기 정·역 모터(30)에 전원이 인가되어 회전자(33)가 역방향 회전을 시작하면, 상기 회전자(33)의 내주면에 나사 체결로 연결된 승강 나사축(35) 역시 회전자(33)에 연동하여 역방향 회전을 시작하게 된다. 이어서, 상기 승강 나사축(35)은 회전을 시작하여 1회전에 도달하기 전에 그 일측에 구비된 타격핀(35a)이 커플러(37)의 멈춤핀(37a)에 접촉되어 회전 동작이 억제되고, 이에 따라 상기 승강 나사축(35)은 상기 회전자(33)와 함께 회전되지 못하고 하강 방향으로 수직 변위를 갖게 된다. 한편, 상기 밸브핀(15)의 하강 동작시 상기 승강 나사축(35)의 타격핀(35a)이 멈춤핀(37a)과 부딪힐 때 충돌 에너지가 발생하게 되는데, 이러한 충돌 에너지는 멈춤핀(37a)을 통해 밸브핀(15)에 전달되어 결과적으로 상기 밸브핀(15)은 상기 타격핀(35a)과 멈춤핀(37a)의 충돌에 의한 충돌 에너지를 전달받아 정지저항을 극복하고 하강 이동하여 도 2 및 도 4에 나타내 보인 바와 같이 상기 노즐(10)의 출구를 차폐시켜 수지로(12)를 따라 이동되는 수지가 금형의 캐비티로 주입되는 것을 차단하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 밸브핀(15)이 상승 또는 하강 이동된 상태에서는 수지로(12)에 채워진 수지 및 각 부품과의 접촉으로 인한 정지저항을 받게 되는데, 본 발명은 상기 승강 나사축(35)이 회전자(33)의 회전시 연동하여 대략 1회전을 이루는 시점에서 타격핀(35a)이 멈춤핀(37a)과 충돌하여 충돌에너지를 생성시키고, 이 충돌에너지를 밸브핀(15)에 전달시킴으로써 정지저항을 제거한다. 또한, 상기 승강 나사축(35)은 구름부재(35b1,35b2)를 구비함에 따라 그 상·하면으로 접촉하는 대상 부재와의 마찰저항을 최소화하게 된다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 사출성형기용 핫런너 밸브장치의 다른 실시예를 나타낸 절개 사시도이고, 도 9는 본 실시예의 요부 구성을 나타낸 분해 사시도로서, 이에 나타내 보인 바와 같이, 본 실시예에서의 사출성형기용 핫런너 밸브장치는 앞서 설명한 사출성형기용 핫런너 밸브장치의 주요 구성요소는 동일하다. 따라서 이하 본 실시예에 따른 사출성형기용 핫런너 밸브장치의 구성을 설명함에 있어 앞서 설명한 일 실시예에서의 부품과 동일한 부품에 대해서는 설명을 생략하기로 한다. 도면을 참조하면, 본 실시예에서의 사출성형기용 핫런너 밸브장치(1)는 정·역 방향으로 회전 동작을 실시하는 것으로 모터에 나사체결되는 나사부(35s)를 구비한 승강 나사축(35)의 하면이 타 부품과 마찰되지 않도록 하여 회전 부하를 저감시키면서 마찰에 따른 손상을 방지하는 커플러(38)의 제공을 그 기술적 특징으로 한다. 즉, 본 실시예에서의 커플러(38)는 크게 메인 커플러(38a)와, 간극유지 베어링(38b) 그리고 서브 커플러(38c)로 구성된다.
상기 메인 커플러(38a)는 회전 방향으로 유동되지 않도록 회전되지 않도록 냉각블럭(50)의 내주면에 구비된다. 여기서, 상기 냉각블럭(50)은 모터(30)에서 발생하는 열을 냉각시키기 위한 것으로 중심이 비어 있는 관 형상으로 구비되고 그 내부로는 외부에서 공급되는 냉각수가 순환 유동되도록 냉각수 라인(51)이 형성된다. 한편 본 발명에 따른 상기 냉각블럭(50)은 상기 메인 커플러(38a)의 외면에 반원홈 형상의 유동방지홈(38ah′)과 대응되는 형상의 홈(미도시)을 형성하여 원통형의 홈을 형성하며, 이 원통형의 홈에 유동방지핀(38f)이 삽입되어 상기 냉각블럭(50)과 커플러(37)가 상호 회전방향으로 유동되는 것을 방지하도록 하고 있다.
또한, 상기 메인 커플러(38a)는 수직하는 방향으로 관통구멍(38ah)이 형성되며, 이때의 상기 관통구멍(38ah)은 상기 승강 나사축(35)의 일단이 삽입 통과되는 구멍으로서, 본 발명에서는 상기 승강 나사축(35)의 하단부가 확장된 지름을 갖도록 구비되어 있으므로 조립시 상기 메인 커플러(38a)의 하측에서 상측으로 삽입되어 조립되며, 하단부가 확장된 지름을 갖는 것에 의해 상측 방향으로 분리되는 것이 방지되는 구조이다. 또한, 상기 메인 커플러(38a)는 하측에 승강 방향을 기준으로 직교하는 방향 즉, 측 방향으로 후술할 간극유지 베어링(38b) 및 서브 커플러(38c)가 슬라이드 끼움될 수 있도록 슬라이드 체결홈(38as)이 형성된다. 이때 상기 슬라이드 체결홈의 양측에는 서로 마주보는 방향으로 단턱(38as′)이 형성된다.
상기 간극유지 베어링(38b)은 내륜과 외륜을 갖는 볼 베어링이 사용된다. 이러한 간극유지 베어링(38b)은 외륜의 외주면이 상기 슬라이드 체결홈(38as)의 내측에 끼움 결합되어 고정되고, 내륜의 내주면으로는 상기 승강 나사축(35)의 일단이 끼움 결합된다. 한편, 상기 간극유지 베어링(38b)은 스냅링(sr)에 의해 이탈이 방지되며, 이를 위해 상기 승강 나사축(35)은 상기 간극유지 베어링(38b)이 조립된 상태에서 조립 방향으로 분리되는 것이 방지되게 상기 스냅링(sr)이 끼워지는 스냅링홈(미부호)이 형성된다.
상기 서브 커플러(38c)는 상기 메인 커플러(38a)의 슬라이드 체결홈(38as)에 슬라이드 끼움되어 상·하 방향으로 유동이 방지되게 구속되며, 상부 중앙에는 상기 간극유지 베어링(38b)에 결합 지지되는 승강 나사축(35)의 하면과 간극을 형성하는 간극용 공간홈(38cs)이 형성되고, 이 간극용 공간홈(38cs)의 양측으로는 상기 슬라이드 체결홈(38as)의 단턱(38as′)과 끼워 맞춤으로 조립되는 레일부(38ca)가 형성된다. 또한, 상기 서브 커플러(38c)는 하부에 승강 방향을 기준으로 직교하는 방향인 측 방향으로 밸브핀(15)의 헤드부(15h)가 슬라이드 끼움되는 핀체결 슬라이드홈(38cd)이 형성된다. 이러한 구성의 상기 서브 커플러(38c)는 그 상부가 상기 메인 커플러(38a)의 슬라이드 체결홈(38as)에 슬라이드 끼움으로 조립된 상태에서 상기 메인 커플러(38a)에 간극유지 베어링(38b)과 함께 결합 고정된 승강 나사축(35)의 하면이 접촉되지 않음에 따라 상기 승강 나사축(35)의 회전시 마찰에 의한 회전부하를 유발하지 않으면서 마찰접촉에 의한 표면손상을 미연에 방지하게 된다.
이와 같이 구성되는 본 실시예의 커플러(37)의 조립 상태를 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에서의 커플러(37)를 구성하는 메인 커플러(38a)는 냉각블럭(50)의 내부에 회전이 방지되는 구조로 조립된다. 그리고 그 중심을 수직하게 관통 형성되는 관통구멍(38ah)으로는 상기 승강 나사축(35)의 일단이 삽입되는데, 이때의 상기 승강 나사축(35)은 하부 일단에 내·외륜으로 이루어진 간극유지 베어링(38b)이 끼움 결합된다. 그리고, 상기 메인 커플러(38a)의 하부에 마련된 슬라이드 체결홈(38as)에는 서브 커플러(38c)의 레일부(38ca)가 슬라이드 끼움되어 결합되며, 상기 서브 커플러(38c)의 상면에는 핀체결 슬라이드홈(38cd)이 형성되는 것에 의해 상기 승강 나사축(35)의 하면은 상기 서브 커플러(38c)의 핀체결 슬라이드홈(38cd)의 일면과 간극(g)을 두고 배치된다. 즉, 상기 승강 나사축(35)은 그 하단부가 간극유지 베어링(38b)에 의해 메인 커플러(38a)의 슬라이드 체결홈(38as)에 회전 지지되면서, 그 하면은 상기 서브 커플러(38c)와 간극(g)을 두고 배치된다.
이와 같은 구성의 메인 커플러(38a)와 간극유지 베어링(38b) 그리고 서브 커플러(38c)로 이루어진 커플러(37)를 구비한 사출성형기용 핫런너 밸브장치(1)는 앞서 설명한 일 실시예에서의 밸브장치와 동일한 작용에 의해 밸브핀의 승강이 이루어지므로 상세한 설명은 생략한다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 밸브장치에서 밸브핀이 하강된 상태 즉, 게이트 폐쇄 상태를 나타낸 단면도이고, 도 11은 밸브핀이 상승하여 게이트를 개방한 상태를 나타낸 단면도 그리고 도 12와 도 13은 각각 도 10과 도 11의 의 요부 구성을 절개한 사시도이다. 그리고, 도 14와 도 15는 모터와 승강 나사축 그리고 커플러의 조립 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 16 내지 도 18은 본 실시예에서의 승강 나사축과 커플러의 결합구성을 설명하기 위한 사시도, 도 19는 본 실시예에서의 모터 동작시 타격 과정을 설명하기 위한 평면도이다.
이에 나타내 보인 바와 같이, 본 실시예에서의 사출성형기용 핫런너 밸브장치는, 앞서 설명한 제 1실시예의 구성과 유사하다. 따라서, 이하 본 실시예에 따른 사출성형기용 핫런너 밸브장치의 구성을 설명함에 있어 앞서 설명한 일 실시예에서의 부품과 동일한 부품에 대해서는 설명을 생략하기로 하고, 동일 작용 구성부품에 대해서는 동일한 부호를 부여한다. 도면을 참조하면, 본 실시예에서의 핫런너 밸브장치(1)는 정·역 방향으로 회전 동작을 실시하는 것으로 모터에 나사 체결되는 나사부(35s)를 구비한 승강 나사축(35) 및 이 승강 나사축(35)의 일부가 삽입되는 커플러(39)의 결합 구조를 개량하여 구조를 간소화한 것을 특징으로 한다.
상기 승강 나사축(35)은 도면에서 보는 바와 같이 상부 외주면에 나사선을 형성한 나사부(35s)를 구비하여 상기 모터(30)를 구성하는 요소인 회전자(33)의 내주면에 형성된 나선부(미부호)와 나사 체결되며, 그 하단부는 커플러(39)를 통해 밸브핀(15)의 상단과 연결되는 구조이다. 이러한 승강 나사축(35)은 상기 회전자(33)의 회전시 연동하여 일체로 회전될 수 있으나, 후술할 타격핀(35a)과 멈춤핀(39a)의 구조에 의해 대략 1회전에 못미치는 위치에서 회전이 억제되어 수직 변위를 이루게 된다. 즉, 상기 승강 나사축(35)은 상기 회전자(33)의 회전에 연동하여 회전을 시작하는데, 한 바퀴를 돌기 전에 일측에 돌출된 타격핀(35a)이 후술할 커플러(39)의 멈춤핀(39a)에 접촉되어 회전이 제한되며, 이에 따라 상기 승강 나사축(35)이 회전이 억제된 상태에서 상기 회전자(33)가 회전 작용을 받음에 따라 결과적으로 상기 승강 나사축(35)이 수직 방향으로 위치 변위 즉, 승강 동작이 이루어지게 되는 것이다. 이러한 구성은 앞서 설명한 일 실시예의 구성과 대동소이하다. 다만 본 실시예에서의 상기 승강 나사축(35)은 하단부가 원통 형상으로 확장되면서 하면이 개방된 스커트부(35u)가 형성되고, 이 스커트부(35u)의 외주면에 베어링(br)이 끼움 구비된다. 이때의 상기 베어링(br)은 상기 스커트부(35u)의 외면과 후술할 커플러(39)의 내면이 상대 구름 운동을 가능하게 하는 요소이다. 즉, 본 실시예에서의 승강 나사축(35)은 도면에 나타내 보인 바와 같이, 모터(30)의 회전자(33)에 나사 체결되어 회전 구동력을 전달받도록 도면을 기준으로 상부 외주면에 나사선을 형성한 나사부(35s)가 구비되고, 이 나사부(35s)의 아래쪽으로는 하면이 개방된 스커트부(35u)가 형성된다. 이때의 상기 스커트부(35u)는 외주면에 베어링(br)이 구비되는데, 본 발명에서는 상기 스커트부(35u)의 상·하측에서 각각 제1,2베어링(b1,b2)가 끼움되는 구조를 제안하였다. 이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 스커트부(35u)는 상·하측에서 각각의 제1베어링(b1)과 제2베어링(b2)이 끼움될 수 있도록 상·하 베어링 끼움부(35ub1,35ub2)가 형성되고, 이들 상·하 베어링 끼움부(35ub1,35ub2) 사이에는 돌출부(35up)가 돌출 구비된다. 또한, 상기 상 베어링 끼움부(35ub1)는 상기 제1베어링(b1)이 끼움된 상태에서 상측으로 분리되지 않도록 상기 제1베어링(b1)의 상면에 접촉되는 위치에 제2스냅링(s2)이 끼움되는 제2스냅링홈(35sh)이 형성되며, 이때의 상기 제1베어링(b1)의 하면은 상기 돌출부(35up)에 접촉되는 것에 의해 하방향으로의 이동이 제한된다. 그리고 상기 제2베어링(b2)은 상면이 상기 돌출부(35up)에 접촉되는 것에 의해 상측으로의 유동이 제한되고, 하면은 후술할 커플러(39)의 바닥면에 접촉되어 유동이 제한된다.
한편, 상기 승강 나사축(35)에서 상기 스커트부(35u)는 내주면에 타격핀(35a)이 일체로 돌출 형성되며, 이때의 상기 타격핀(35a)은 후술할 커플러(39)의 멈춤핀(39a)과 접촉하여 충돌력을 생성한다.
상기 커플러(39)는 상면이 개방된 원통형의 부재로 구비되며, 바닥면에는 상기 승강 나사축(35)의 스커트부(35u)에 형성된 타격핀(35a)과 충돌하도록 멈춤핀(39a)이 돌출 형성된다. 그리고 상기 커플러(39)는 상부 내주면으로 제1스냅링(s1)이 끼움되는 제1스냅링홈(39sh)이 형성되며, 이때의 상기 제1스냅링(s1)은 커플러(39)의 내부 공간(39uh)에 상기 승강 나사축(35)의 스커트부(35u)가 끼움된 상태에서 이탈이 방지되도록 상기 스커트부(35u)의 상부 외주면에 끼움된 제1베어링(b1)의 상면 테두리 부분에 접촉되어 이탈을 방지한다.
한편, 상기 커플러(39)의 바닥면은 제2베어링(b2)이 접촉되는 부분 즉 바닥면 테두리부분은 돌출 시켜 상기 제2베어링(b2)의 하면이 접촉되도록 구비되며, 이때의 상기 멈춤핀(39a)은 상기 제2베어링(b2)과 위치 간섭되지 않는 위치에 돌출 형성된다. 또한, 상기 커플러(39)는 하부에 승강 방향인 수직 방향을 기준으로 직교하는 방향인 수평 방향으로 밸브핀(15)의 헤드부(미부호)가 슬라이드 끼움되는 핀체결 슬라이드홈(39cd)가 형성된다.
한편, 본 실시예에서의 커플러(39)는 상기 밸브핀(15)에 전달된 열이 상기 승강 나사축(35)과 모터(30) 측으로 전달되는 것을 차단할 수 있도록 열전도율이 낮은 재료로 성형되는 것이 바람직하다. 이러한 구성의 커플러(39)는 상기 모터(30)의 구동시 상기 승강 나사축(35)이 대략 1회전 하기전에 충돌 에너지를 발생시킴으로써 밸브핀(15)에 작용하는 정지 저항을 제거한다.
상기 커플러(39)는 바닥면측에 형성된 멈춤핀(39a)이 상기 승강 나사축(35)의 타격핀(35a)과 부딪혀 충돌 에너지를 발생시키고, 이를 상기 밸브핀(15)에 전달함으로써 결과적으로 상기 밸브핀(15)에 작용하는 정지 저항을 제거하게 된다.
한편 상기 커플러(39)는 중앙에 관통 구멍이 형성된 브라켓트(ca)에 의해 모터(30)에 결합 고정되며, 이때의 상기 브라켓트(ca)는 도면에 나타내 보인 바와 같이 상기 승강 나사축(35)과 커플러(39)의 승강 동작을 가능하게 하면서 상기 모터(30)에서 분리되지 않도록 하는 역할을 한다. 즉, 상기 커플러(39)는 도면을 기준으로 상단 부분이 외측으로 확장된 플랜지부(39f)가 형성되고, 이 플랜지부(39f)의 테두리측에는 반원형의 플랜지 핀홈(39h)이 형성되며, 이 플랜지 핀홈(39h)은 상기 브라켓트(ca)를 구성하는 고리 형상의 제1브라켓트(c1) 내주면에 형성된 브라케트 핀홈(c1h)과 대응되어 고정핀(p)이 끼움되는 것에 의해 회전이 방지된다.
부연하여 설명하면, 상기 브라켓트(ca)는 상기 모터(30)의 일측에 결합 고정되는 고리 형상의 제1브라켓트(c1)와, 상기 커플러(39)가 끼움된 상태에서 상기 제1브라켓트(c1)와 일체로 결합되는 고리 형상의 제2브라켓트(c2)로 구성된다. 여기서, 상기 제1브라켓트(c1)는 내주면에 상기 커플러(39)의 플랜지부(39f)에 형성된 반원형의 플랜지 핀홈(39h)과 대응되는 반원형의 브라켓트 핀홈(c1h)이 형성되며, 이들 플랜지 핀홈(39h)과 브라켓트 핀홈(c1h)이 형성하는 원형의 홈에 고정핀(p)이 끼움되는 것에 의해 상기 커플러(39)가 회전 방향으로 유동되는 것이 방지된다.
한편, 상기 커플러(39)는 몸통에 대해 확장된 지름을 갖는 플랜지부(39f)가 상기 제2브라켓트(c2)의 플랜지 거치단차부(c2p)에 조립됨에 따라 상기 커플러(39)는 플랜지부(39f)의 상면이 제2브라켓트(c2)의 상면과 일치된다. 그리고, 상기 제1브라켓트(c1)와 제2브라켓트(c2)는 상호 도시하지는 않았으나 나사부재를 통해 모터(30)에 결합 고정된다. 이러한 구성에 의해 상기 커플러(39)는 제1브라켓트(c1)와 고정핀(p)으로 결속되어 회전이 방지됨에 따라 그 내부 공간(39uh)에 삽입되는 승강 나사축(35)의 스커트부(35u)와는 일체로 회전 연동되지 않는 구조를 갖는다.
따라서, 상기 모터(30)의 회전자(33)가 회전하면, 이에 나사 체결된 승강 나사축(35)이 일체로 연동하여 회전을 이루게 된다. 이때 상기 승강 나사축(35)의 스커트부(35u)는 상기 커플러(39)의 내부에서 회전을 이루다가 타격핀(35a)이 상기 커플러(39)의 멈춤핀(39a)에 충돌하면서 회전이 방지되면서 커플러(39)를 승강시키고, 상기 충돌력은 상기 커플러(39)를 통해 밸브핀(15)에 전달됨에 따라 상기 밸브핀(15)에 작용하는 정지저항이 제거된다.
한편, 미설명 부호 (40)은 정·역 모터(30)와 매니폴드(20)를 연결하는 부싱을 나타낸 것으로, 이때의 상기 부싱(40)은 상기 모터(30)와 매니폴드(20)의 연결 부분의 수밀성을 보장하기 위한 것으로 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 매니폴드(20)의 일측에 결합되어 수지를 공급받으며 내부 중앙에는 승강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 밸브핀(15)이 구비되는 노즐(10)과, 상기 매니폴드(20)의 타측에 결합되어 전원공급을 받아 고정자와의 상호 작용에 의해 회전되는 회전자(33) 및 이 회전자(33)의 내주면에 나사 체결되어 수직 변위를 갖는 것으로 일단이 밸브핀(15)과 커플러(37)로 연결되는 승강 나사축(35)을 구비하는 모터(30)를 포함하는 사출성형기용 핫런너 밸브장치에 있어서, 상기 승강 나사축(35)은 일단에 타격핀(35a)이 돌출되고, 상기 커플러(37)는 승강 나사축(35)의 회전시 타격핀(35a)의 회전을 억제하여 상기 승강 나사축(35)이 수직 변위를 갖도록 하는 멈춤핀(37a)이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 핫런너 밸브장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 승강 나사축(35)은 상·하면에 각각 구름접촉을 위한 볼 형태의 상·하 구름부재(35b1,35b2)가 구비되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 핫런너 밸브장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 커플러(37)는 승강 방향을 기준으로 직교하는 방향으로 상기 승강 나사축(35)과 밸브핀(15)의 각 일단이 측부에서 슬라이드 끼움될 수 있게 각각의 슬라이드 끼움홈(37s′,37s″) 을 형성된 것을 특징으로 하는 사출성형기용 핫런너 밸브장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 커플러는, 중심에 상기 승강 나사축(35)의 일단이 삽입되는 관통구멍(38ah)이 수직하게 관통 형성되고 하측에는 승강 방향을 기준으로 직교하는 방향인 측방향으로 슬라이드 끼움될 수 있게 상호 마주보는 방향으로 단턱(38as′)이 구비된 슬라이드 체결홈(38as)이 형성된 메인 커플러(38a)와; 상기 슬라이드 체결홈(38as)에 외륜의 외주면이 끼움결합되고 내륜의 내주면으로는 승강 나사축(35)의 일단이 끼움 결합되는 간극유지 베어링(38b)과; 상기 슬라이드 체결홈(38as)에 슬라이드 끼움되어 상·하 방향으로 구속되는 것으로 상부 중앙에 상기 간극유지 베어링(38b)에 결합 지지되는 승강 나사축(35)의 하면과 간극을 형성하는 간극용 공간홈(38cs)이 형성되고 하측으로는 측 방향으로 밸브핀(15)의 일단이 슬라이드 끼움되는 핀체결 슬라이드홈(38cd)이 형성되는 서브 커플러(38c);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형기용 핫런너 밸브장치.
  5. 모터의 구동력에 의해 밸브핀이 승강되는 사출성형기용 핫런너 밸브장치에 있어서, 매니폴드(20)의 일측에 결합되어 수지를 공급받으며 내부 중앙에는 승강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 밸브핀(15)이 구비되는 노즐(10)과; 상기 매니폴드(20)의 타측에 결합되어 전원공급을 받아 고정자와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자(33) 및 이 회전자(33)의 내주면에 타단이 나사 체결되어 수직 변위를 갖는 것으로 일단에는 타격핀(35a)이 돌출 형성되는 승강 나사축(35)과; 상기 승강 나사축(35)의 일단이 삽입 수용되는 내부 공간에 타격핀(35a)과 선택적으로 충돌하는 멈춤핀(39a)이 돌출되고, 일측에 밸브핀(15)의 일단이 연결되는 커플러(39)와; 상기 커플러(39)를 모터(30)에 고정시키는 요소로 상호 회전이 방지되게 끼움 결합되면서 수직 방향으로의 변위를 가능하게 구비되는 브라켓트(ca)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 핫런너 밸브장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 승강 나사축(35)은, 상기 회전자(33)에 체결되는 나사부(35s) 및 이 나사부와 반대되는 위치에 형성되는 것으로 일측이 개방되고 내주면 일측으로 축선에서 편심된 위치에 타격핀(35a)이 돌출된 스커트부(35u) 그리고 상기 스커트부(35u)의 외주면과 상기 커플러(39)의 내부 공간에 구비되는 베어링(br)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 핫런너 밸브장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 커플러(39)는 상기 스커트부(35u)가 삽입되는 내부 공간에 상기 승강 나사축(35)의 회전시 타격핀(35a)이 충돌하는 멈춤핀(39a)이 돌출 형성되고, 상기 밸브핀(15)의 확장된 일단이 슬라이드 끼움될 수 있도록 일측에 핀체결 슬라이드홈(39cd)이 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 핫런너 밸브장치.
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