KR101301539B1 - 도어 손잡이 및 이를 제조하기 위한 사출 성형 장치와 제조 방법 - Google Patents

Abstract

일체형으로 사출 제작되는 도어 손잡이의 후면에 인벌류트(Involute) 곡선을 역으로 이용한 역-인벌류트 곡선을 적용하여 성형 제조시 언더컷(under cut)과 파팅라인(parting line)이 발생하지 않는 도어 손잡이 및 이를 제조하기 위한 사출 성형 장치와 제조 방법이 개시된다.
개시되는 도어 손잡이는 도어에 라운드지게 함몰된 공간을 형성하는 공간형성부와, 상기 공간형성부의 전방에 일체로 형성된 파지부를 구비하는 도어 손잡이에 있어서, 상기 공간형성부는 내측면이 역-인벌류트(Reverse-Involute) 곡선으로 형성된다.

Description

도어 손잡이 및 이를 제조하기 위한 사출 성형 장치와 제조 방법{DOOR HANDLE AND INJECTION MOLDING APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 도어 손잡이 및 이를 제조하기 위한 사출 성형 장치와 제조 방법 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일체형으로 사출 제작되는 도어 손잡이의 후면에 인벌류트(Involute) 곡선을 역으로 이용한 역-인벌류트 곡선을 적용하여 성형 제조시 언더컷(under cut) 및/또는 파팅라인(parting line)이 발생하지 않는 도어 손잡이 및 이를 제조하기 위한 사출 성형 장치와 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 도어가 설치되는 제품 등은 도어의 자유단에 전방으로 돌출한 도어 손잡이가 마련되어 있어서, 도어 손잡이를 잡아당기면 도어의 힌지단을 중심으로 도어가 회동하여 개폐될 수 있다.

이러한 도어 손잡이를 냉동/냉장고를 예로 들어 살펴본다.

도 1의 도어의 분해사시도에 일 예로 도시된 바와 같이, 일반적으로 냉동/냉장고에 사용되는 도어는 전면패널(10), 샤시(20) 및 후면패널(30)을 조립한 후 전면패널(10), 후면패널(30) 및 샤시(20)로 둘러싸인 내부 공간에 우레탄 발포 성형을 하고, 우레탄의 누액을 방지하기 위한 가스캣(gasket, 40)을 삽입하여 제작될 수 있다. 여기서, 도어는 내부에 충진된 우레탄을 통해 단열성능이 확보되게 된다.

이때, 발포 성형시 발포액이 새어 나오게 되면 성형 후 발포액 제거 공정이 추가되어야 하거나 또는 불량처리되어 폐기해야한다.

종래에 이러한 냉동/냉장고의 도어 손잡이(50)는 전방으로 돌출한 구조를 갖기 때문에, 운반에 제약을 주게 되고 외관도 좋지 않은 단점이 있다.

이러한 단점을 보완하기 위하여, 도어의 전면이나 측면에 홈이 형성되고 홈의 전방에 사용자가 손으로 잡아당길 수 있도록 그립이 형성되어 있는 함몰형 손잡이가 많이 사용되고 있다.

여기서, 도어에 전술한 함몰형 손잡이를 설치하는 경우, 전면패널(10)은 도어 손잡이(50)가 장착되기 위해 일부 절개되게 되며, 우레탄 발포 성형 전에 전면패널(10)에 도어 손잡이(50)를 삽입 조립한 후 우레탄 발포 성형을 하게 된다.

한편, 도어 손잡이는 일반적으로 사출 성형으로 가공되며, 사출 금형 구조의 특성상 여러 개의 부분으로 분리 가공된 후 조립시 결합 부위가 나사결합 등을 이용하여 조립되는 형태의 도어 손잡이가 많이 사용되어 왔다.

도 2는 종래의 분리 가공된 도어 손잡이를 나타내는 분해 사시도 및 조립 사시도로서, 종래의 분리 가공된 도어 손잡이는 제1 파트(1)와 제2 파트(2)가 각각 성형되고, 결합 부위가 나사결합되며, 결합 부위의 실링(sealing)을 위해 테이프 부착의 추가 작업이 필요하게 되어, 공정상에 많은 시간이 소요되며, 실링이 완전하게 되지 않은 경우 결합 부위로 발포액이 누설되어 불량이 발생하게 된다.

또한, 냉동/냉장고 내외부의 온도차에 의한 부압이 발생하여 도어 손잡이의 결합부위가 파손될 수도 있다. 더욱이, 사용자가 냉동/냉장고 도어를 개폐할 때 손잡이에 많은 힘이 가해짐에 따라 도어 손잡이의 결합 부위가 쉽게 파손되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 이와 같이 분리 가공된 도어 손잡이는 결합부위에 파팅라인(parting line, P)이 만들어져 사용자의 손이 접촉하는 부분이 매끄럽지 않은 단점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에 일체형으로 성형되는 도어 손잡이가 제작된 바 있다.

도 3은 종래의 일체형으로 성형되는 도어 손잡이(50)에서 코어(60)가 분리되는 구조를 나타내는 단면도로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 도어 손잡이(50)의 후면 곡선 형태는 코어(60)의 외측면의 곡선 형태에 상응하여 형성되고, 금형에서 냉각된 도어 손잡이(50)에서 코어(60)를 회전하여 분리시키게 된다.

이때, 도어 손잡이(50)의 후면 곡선이 적절하게 설계되지 않으면 코어(60)의 회전 분리시에 코어(60)의 외측면이 도어 손잡이(50)의 내측면을 간섭(도 3의 K 부분)하여 코어(60)가 분리되지 못하는 언더컷(undercut)이 발생하게 된다. 또한, 코어(60)가 도어 손잡이(50)를 간섭하는 경우에 강제적으로 코어(60)를 분리시키면 금형의 내구성이 떨어지게 되는 문제도 있다.

이로 인해, 도어 손잡이(50)의 설계시에 여러가지 곡선을 적용해보고 언더컷이 발생하지 않는 곡선을 찾아야하는 번거로움이 있게 된다.

또한, 이러한 점을 보완하여, 두 개가 각각 분리되도록 구성된 코어(60)를 사용하는 경우에는 두 개의 코어(60)가 만나는 부분에 파팅라인(parting line)이 발생하여 표면이 부드럽지 않은 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 도어 손잡이를 사출 성형할 때 언더컷(undercut)이 발생하지 않는 도어 손잡이 및 이를 제조하기 위한 사출 성형 장치와 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 일 측면으로서, 파팅라인(parting line)이 형성되지 않는 일체형의 도어 손잡이 및 이를 제조하기 위한 사출 성형 장치와 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 일 측면으로서, 다양한 크기가 간단하게 설계될 수 있는 도어 손잡이 및 이를 제조하기 위한 사출 성형 장치와 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 일 측면으로서, 도어 손잡이를 제조하기 위한 사출 성형 장치의 코어 및 금형의 내구성을 향상시킬 수 있는 도어 손잡이 및 이를 제조하기 위한 사출 성형 장치와 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 도어에 라운드지게 함몰된 공간을 형성하는 공간형성부와, 상기 공간형성부의 전방에 일체로 형성된 파지부를 구비하는 도어 손잡이에 있어서, 상기 공간형성부는 내측면이 역-인벌류트(Reverse-Involute) 곡선으로 형성되는 도어 손잡이를 제공한다.

여기서, 상기 역-인벌류트 곡선은 기초원 상에 존재하는 호가 상기 기초원의 회전에 따라 상기 기초원의 접선형태로 풀리는 경우에 상기 호의 끝단이 그리는 곡선인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 도어 손잡이는 도어에 고정되는 프레임부;를 포함하여 구성되고, 상기 공간형성부는 상기 프레임부의 후방으로 라운드지게 함몰형성되며, 상기 파지부는 상기 프레임부의 일측에서 중앙을 향해 연장형성될 수 있다.

이때, 상기 공간형성부는 내측면이 형성하는 역-인벌류트 곡선의 곡률이 상기 파지부 측에서 타측으로 갈수록 감소하도록 형성된다.

또한 바람직하게, 상기 파지부는 상기 프레임부의 일측에서 상기 프레임부의 1/4 내지 1/2 길이로 연장형성될 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 공간형성부에는 상기 파지부와의 연결부분에 직선구간이 형성될 수 있다.

한편, 다른 일 측면으로서, 본 발명은 도어에 라운드지게 함몰된 공간을 형성하는 공간형성부와, 상기 공간형성부의 전방에 일체로 형성된 파지부를 구비하는 도어 손잡이를 제작하기 위한 도어 손잡이의 사출 성형 장치에 있어서, 도어 손잡이의 후면에 대응하는 형상의 후면 형상부가 형성된 제1 금형; 상기 제1 금형에 대향하며 도어 손잡이의 전면에 대응하는 형상의 전면 형상부가 형성된 제2 금형; 도어 손잡이의 공간형성부에 대응하며, 상기 제2 금형의 내측에 회전축을 가지고 회전가능하게 설치되어 회전하며 상기 공간형성부에서 분리되는 코어; 및 상기 제1 금형, 제2 금형 및 코어가 합형되어 형성된 공간에 재료를 사출하는 사출노즐;을 포함하고, 상기 코어는 회전방향에 대한 외측면이 역-인벌류트(Reverse-Involute) 곡선으로 형성된 것을 특징으로 하는 도어 손잡이의 사출 성형 장치를 제공한다.

여기서, 상기 역-인벌류트 곡선은 기초원 상에 존재하는 호가 상기 기초원의 회전에 따라 상기 기초원의 접선형태로 풀리는 경우에 상기 호의 끝단이 그리는 곡선인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제2 금형에는 상기 코어를 회전시키는 코어 회전부가 포함될 수 있다.

바람직하게, 상기 코어는 외측면이 형성하는 역-인벌류트 곡선의 곡률이 상기 코어가 상기 공간형성부에서 분리되는 방향으로 갈수록 감소하도록 형성될 수 있다.

한편, 다른 일 측면으로서, 본 발명은 도어에 라운드지게 함몰된 공간을 형성하는 공간형성부와, 상기 공간형성부의 전방에 일체로 형성된 파지부를 구비하는 도어 손잡이를 제작하기 위한 도어 손잡이의 제조 방법에 있어서, 상기 도어 손잡이의 사출 성형 장치를 이용하여, 상기 제1 금형, 제2 금형 및 코어를 합형시키는 캐비티 형성단계; 상기 사출노즐을 통해 상기 제1 금형, 제2 금형 및 코어가 합형되어 형성된 공간에 재료를 사출하는 사출단계; 사출된 재료를 냉각시키는 냉각단계; 상기 코어를 회전시켜 도어 손잡이의 공간형성부에서 분리시키는 코어 분리단계; 및 상기 제1 금형을 상기 제2 금형으로부터 이격시켜 분리하는 금형분리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 손잡이의 제조 방법을 제공한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 도어 손잡이의 곡선부위에 인벌류트(Involute) 곡선을 역으로 이용한 역-인벌류트(Reverse Involute) 곡선을 도입하여 도어 손잡이를 사출 성형할 때 언더컷(undercut)이 발생하지 않고, 도어 손잡이의 곡선부위의 설계가 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 도어 손잡이가 일체형으로 사출 형성되고, 사출 성형 장치에서 코어가 도어 손잡이의 곡선부위에서 부드럽게 분리되므로, 도어 손잡이에 파팅라인(parting line)이 형성되지 않아 구조적 강성이 확보되고 사용감이 탁월하다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 도어 손잡이의 크기에 따라 역-인벌류트 곡선의 기초원의 직경을 조절하는 것으로 도어 손잡이의 곡선부위를 설계할 수 있으므로, 다양한 크기의 도어 손잡이를 간단하게 설계할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 도어 손잡이를 사출 성형하기 위한 금형의 코어가 도어 손잡이로부터 부드럽게 분리될 수 있어, 코어 및 금형의 내구성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 함몰형 도어 손잡이가 장착되는 도어의 분해사시도.
도 2는 종래기술에 의한 2-피스(piece) 분리형 도어 손잡이의 분해 사시도 및 조립 사시도.
도 3은 종래기술에 의한 일체형으로 성형되는 도어 손잡이에서 코어가 분리되는 구조를 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이의 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 도어 손잡이의 평면도.
도 6은 도 4에 도시된 도어 손잡이의 정면도.
도 7은 도 4에 도시된 도어 손잡이의 배면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이에 적용되는 역-인벌류트(Revers-Involute) 곡선을 나타내는 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이의 사출 성형 장치를 개략적으로 나타내는 측면도.
도 10은 도 9에 도시된 도어 손잡이의 사출 성형 장치의 제2 금형을 개략적으로 나타내는 정면도.
도 11은 도 9에 도시된 도어 손잡이의 사출 성형 장치의 코어의 작동상태를 개략적으로 나타내는 측단면도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이에서 코어가 분리되는 구조를 나타내는 단면도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이의 제조 방법의 순서도.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

그리고, 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다", "가지다(갖다)" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

먼저, 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이에 대해서 살펴본다.

여기서, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이의 사시도, 도 5는 평면도, 도 6은 정면도, 도 7은 배면도이고, 도 8은 도어 손잡이에 적용되는 역-인벌류트(Revers-Involute) 곡선을 설명하기 위한 단면도이다.

도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이(100)는 프레임부(110), 공간형성부(120) 및 파지부(130)를 포함하여 구성되고, 도어에 고정되기 위한 후크(140)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 프레임부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 도어의 전면패널의 전면 또는 측면에 직접 결합고정될 수 있는 부분이며, 프레임부(110)의 전면은 도어 손잡이(100)가 도어에 장착됐을때 노출되어 손잡이의 외관을 구성할 수 있다.

이러한 프레임부(110)는 일 실시예에서 직사각형의 플레이트로 구성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며 정사각형, 타원형, 원형 등 다양한 형태로 구성될 수 있다. 또한, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 프레임부(110)의 측면에는 프레임부(110)가 도어의 전면패널에 고정장착되기 위한 복수의 후크(140)가 프레임부(110)에 일체로 형성될 수 있다.

한편, 상기 공간형성부(120)는 프레임부(110)의 후방으로 라운드지게 함몰형성되는 부분으로서, 프레임부(110)에 일체형으로 연장형성된다.

이러한 공간형성부(120)는 단면의 관점에서 보았을 때, 도 5에 도시된 바와 같이 프레임부(110)의 후방으로 볼록하게 만곡된 형상으로 형성될 수 있으며, 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이(100)가 도어에 장착된 경우에 도어의 표면으로부터 라운드지게 함몰된 공간을 형성할 수 있게 된다.

한편, 상기 파지부(130)는 공간형성부(120)의 전방에 일체로 형성되어, 사용자가 도어를 개방할 때 사용자의 손가락 부분이 걸릴 수 있는 구조를 제공한다. 즉, 사용자는 상기 공간형성부(120)가 형성하는 함몰된 공간에 손가락을 넣은 후, 파지부(130)의 내측을 손가락으로 파지하여 도어 손잡이(100)를 당김으로써 도어를 개방시킬 수 있다.

일 실시예에서, 파지부(130)는 프레임부(110)의 일측에서 중앙을 향해 연장형성되는 플레이트로 구성될 수 있다.

또한 일 실시예에서, 파지부(130)는 프레임부(110)의 일측에서 프레임부(110) 전체 폭(L)의 1/4 내지 1/2 길이로 연장형성될 수 있다. 이는 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이(100)의 구조적 강성 및 사용감을 고려한 것이다.

다시 말해, 파지부(130)가 프레임부(110)의 1/4 미만으로 과도하게 작게 형성되는 경우에는 사용자가 손가락으로 파지할 수 있는 부분이 짧아서 손가락 끝이 공간형성부(120)의 측부에 닿거나 도어를 당기는 힘을 도어에 충분히 전달할 수 없는 문제가 있고, 이와 달리, 파지부(130)가 프레임부(110)의 1/2 보다 과도하게 크게 형성되는 경우에는 파지부(130)의 단부에 사용자의 힘이 집중되어 파지부(130)가 파손될 수 있다.

한편, 상기 프레임부(110), 공간형성부(120) 및 파지부(130)는 모두 일체형으로 형성되어, 도어의 내부에 충진되는 우레탄과 같은 단열재가 유출될 수 있는 틈이 존재하지 않는 장점이 있다.

이와 같은, 본 발명의 일 실시에에 의한 도어 손잡이(100)에서, 상기 공간형성부(120)는 내측면이 역-인벌류트(Reverse-Involute) 곡선으로 형성된다. 여기서, 공간형성부(120)의 내측면 즉, 공간형성부(120)의 전면뿐만 아니라, 공간형성부(120)의 외측면(후면)도 전면에 대응하여 역-인벌류트 곡선으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 공간형성부(120)의 외측면(후면)은 다른 형상으로 형성될 수 있다.

참고로, 인벌류트(Involute) 곡선은 임의의 기초곡선의 모든 접선과 직교하는 독선으로서, 기초곡선 위의 호의 길이와 인벌류트 곡선 위의 점 사이의 거리가 같은 것이 특징이다. 다시 말해, 인벌류트 곡선은 기초곡선을 원으로 했을 경우, 원통에 감은 실을 원통의 접선이 되도록 늘어지지 않게 당겨가면서 풀어갈 때 실끝이 그리는 곡선에 해당한다.

이와 달리, 역-인벌류트(Reverse-Involute) 곡선은 인벌류트 곡선을 역(役)으로 이용한 것으로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 기초원 상에 존재하는 호 AB가 기초원의 시계방향 회전됨에 따라 기초원의 접선형태로 풀리는 경우에 호의 끝단인 B'이 그리는 곡선에 해당한다.

즉, 인벌류트 곡선은 기초원이 정지된 상태에서 기초원에 감겨진 실이 접선방향으로 풀리면서 실끝이 그리는 곡선인데에 반해, 역-인벌류트 곡선은 기초원을 회전시키면서 기초원에 감겨진 실이 접선방향으로 풀리면서 실끝이 그리는 곡선에 해당한다.

따라서, 역-인벌류트 곡선은 기초원의 회전방향에 대해 형성되는 곡선의 진행방향이 기초원의 회전방향에 대응하도록 구성되므로, 기초원이 파지부(130)의 전방에 배치된 상태에서 상기 기초원에 대한 역-인벌류트 곡선의 일부가 공간형성부(120)의 곡선형태를 결정할 수 있기 때문에, 결과적으로 역-인벌류트 곡선을 이용함으로써 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이(100)의 설계가 용이해 질 수 있다.

또한, 도어 손잡이(100)를 제작하기 위한 역-인벌류트 곡선은 설계시에 결정될 수 있으며, 제작할 도어 손잡이(100)의 크기에 따라 기초원의 직경을 결정할 수 있다.

또한 일 실시예에서, 상기 공간형성부(120)는 내측면이 형성하는 역-인벌류트 곡선의 곡률이 파지부(130) 측에서 타측으로 갈수록 감소하도록 형성될 수 있다.

다시 말해, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 공간형성부(120)는 파지부(130) 쪽보다 개방된 쪽의 역-인벌류트 곡선의 곡률이 감소하도록 역-인벌류트 곡선의 진행방향이 프레임부(110)의 일측에서 타측 방향으로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이(100)는 공간형성부(120) 전체가 역-인벌류트 곡선으로 형성되지는 않으며, 공간형성부(120) 중에서 파지부(130)와 연결되는 부분에는 파지부(130)에 직선구간(122)이 형성될 수 있다.

이를 통해, 공간형성부(120)가 형성하는 공간 중에서 파지부(130) 내측의 폐쇄공간에 사용자의 손가락을 여유롭게 수용할 수 있는 충분한 크기의 공간이 형성될 수 있다. 즉, 직선구간(122)은 공간형성부(120)로부터 절곡되어 파지부(130)와 수직하거나 수직에 가까운 각도로 이어져서 파지부(130)의 내측면과 공간형성부(120)의 내측면 사이의 깊이를 확보할 수 있게 된다.

일 실시예에서, 공간형성부(120)의 직선구간(122)과 역-인벌류트 곡선 구간과의 연결부분은 부드럽게 라운드진 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이(100)의 구조적 강성을 확보하기 위하여, 상기 직선구간(122)은 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이 공간형성부(120)의 역-인벌류트 곡선의 기울기가 0인 지점(도 8에서 역-인벌류트 곡선의 최상지점) 좌측의 기울기가 양의 값을 갖는 지점에 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 기울기가 0인 지점 또는 기울기가 음의 값을 갖는 지점(도 8에서 기울기가 0인 지점의 우측)에 형성되는 것도 가능하다.

다음으로, 도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이의 사출 성형 장치에 대해서 살펴본다. 여기서, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이의 사출 성형 장치를 개략적으로 나타내는 측면도, 도 10은 제2 금형을 개략적으로 나타내는 정면도, 도 11은 코어의 작동상태를 나타내는 측단면도이고, 도 12는 도어 손잡이에서 코어가 분리되는 구조를 나타내는 단면도이다.

여기서, 후술할 도어 손잡이(100)의 사출 성형 장치(200)는 도 4 내지 도 8을 참조하여 전술한 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이(100)를 사출 성형하기 위한 장치이다.

도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 사출 성형 장치(200)는 제1 금형(210), 제2 금형(220), 코어(260), 코어 회전부(270) 및 사출노즐(250)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1 금형(210)은 캐비티 형성시에 우측으로 이동하는 가동금형이며, 제1 금형(210)의 정면에는 도어 손잡이(100)의 후면에 대응하는 형상의 후면 형상부(212)가 형성되어 있다.

이러한 제1 금형(210)에는 후술할 제2 금형(220)과의 합형시에 정위치를 안내하는 가이드 포스트(240)가 구비될 수 있다.

또한, 후면 형상부(212)의 둘레에는 도어 손잡이(100)의 후크(140)를 형성하기 위한 후크용 코어(214)가 구비될 수 있다.

한편, 상기 제2 금형(220)은 제1 금형(210)에 대향하며, 캐비티 형성시에 제1 금형(210)과 합형된 상태로 제1 금형(210)과 일체로 우측으로 이동하는 가동금형이며, 제2 금형(220)의 정면(제1 금형에 대향하는 면)에는 도어 손잡이(100)의 전면에 대응하는 형상의 전면형상부(222)가 형성되어 있다.

한편, 제2 금형(220)의 후방에는 제2 금형(220)을 지지하는 베이스 플레이트(230)가 배치될 수 있다.

이와 같은 제1 금형(210)과 제2 금형(220) 및 베이스 플레이트(230)에는 도시하지는 않았지만 합형시 금형들의 정위치를 안내하는 가이드 핀, 재료의 위치를 조정하기 위한 파일롯 핀, 금형을 이동시키는 이동수단, 사출된 제품을 취출하는 이젝트 핀 등 사출금형에 구비되는 공지의 기술들이 포함됨은 자명하다는 것을 밝혀둔다.

한편, 상기 코어(260)는 도어 손잡이(100)의 공간형성부(120)에 대응하며, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 제2 금형(220)의 내측에 회전축을 가지고 회전가능하게 설치되어, 회전하며 공간형성부(120)에서 분리될 수 있다.

이러한 코어(260)는 도어 손잡이(100)의 공간형성부(120)를 형성하기 위한 곡면형상부(262)와 회전축이 구비되고 후술할 제1 링크(271)가 결합되는 회전부(264)로 구성될 수 있다.

여기서, 곡면형상부(262)는 회전부(264)의 전면에 일체로 형성되어 도어 손잡이(100)의 성형에 직접 관여하는 부분이며, 회전부(264)는 회전축을 가지고 회전하며 곡면형상부(262)를 선회시키는 부분이다.

그리고, 곡면형상부(262)는 회전방향에 대한 외측면이 역-인벌류트 곡선으로 형성되어, 도 4 내지 도 8을 참조하여 전술한 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이(100)의 공간형성부(120) 내측면의 곡선을 형성시킬 수 있다.

여기서, 코어(260)의 곡면형상부(262)가 형성하는 역-인벌류트 곡선은 도 8을 참조하여 전술한 도어 손잡이(100)의 공간형성부(120)와 마찬가지로 기초원 상에 존재하는 호가 기초원의 회전에 따라 기초원의 접선형태로 풀리는 경우에 호의 끝단이 그리는 곡선으로 형성된다.

또한, 코어(260)는 도어 손잡이(100)에서 파지부(130)의 반대쪽으로 회전하며 분리되기 때문에, 외측면이 형성하는 역-인벌류트 곡선의 곡률이 코어(260)가 공간형성부(120)에서 분리되는 방향으로 갈수록 감소하도록 형성될 수 있다. 즉, 코어(260)는 도 8을 참조하여 전술한 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이(100)의 공간형성부(120)에 대응하는 형상으로 형성된다.

한편, 상기 코어 회전부(270)는 제2 금형(220)에 구비될 수 있으며, 코어(260)를 자동으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 일 실시예에서 코어 회전부(270)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 일단이 코어(260)에 힌지결합되어 자유회전가능하게 결합된 제1 링크(271)부재, 일단이 제1 링크(271)부재의 타단에 힌지결합되어 자유회전가능하게 결합된 제2 링크(272)부재 및 제2 링크(272)부재의 타단에 가동로드(275)를 힌지결합시킨 실린더(273)를 포함하여 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 실린더(273)는 제2 금형(220)의 좌측에 구비될 수 있으며, 가동로드(275)의 직선운동을 제1 링크(271)부재와 제2 링크(272)부재를 통해 코어(260)의 회전부(264)에 전달하여 회전부(264)를 회전시킬 수 있게 된다.

이와 같은 구성에서, 실린더(273)의 가동로드(275)가 후퇴한 경우에 코어(260)의 회전부(264)는 일방향으로 회전되어 코어(260)의 곡면형상부(262)가 도어 손잡이(100)의 공간형성부(120)에서 분리될 수 있다. 반대로, 실린더(273)의 가동로드(275)를 전진시키는 경우에 코어(260)의 회전부(264)는 다른 일방향으로 회전되어 코어(260)의 곡면형상부(262)가 도어 손잡이(100)의 공간형성부(120)에 배치될 수 있게 된다.

다만, 코어 회전부(270)가 전술한 바와 같이 실린더(273)와 링크를 이용한 구성에 한정되는 것은 아니며, 모터와 같이 코어(260)를 회전시킬 수 있는 다양한 기술로 구현될 수 있다.

한편, 상기 사출노즐(250)은 제1 금형(210), 제2 금형(220) 및 코어(260)가 합형되어 형성된 캐비티에 재료를 사출하도록 구성되며, 일 실시예에서 베이스 플레이트(230)에 형성될 수 있다.

이러한 사출노즐(250)은 캐비티 형성시 제2 금형(220)이 베이스 플레이트(230)에 밀착된 상태에서 사출노즐(250)로부터 전면 형상부에 연결된 사출유로(255)를 통해 재료를 캐비티에 사출시킬 수 있다. 이때, 캐비티는 전면 형상부, 후면 형상부(212) 및 코어(260)로 형성된 공간을 말한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 의한 사출 성형 장치(200)는 코어(260)의 외측면이 역-인벌류트 곡선으로 형성되어 있어 도어 손잡이(100)의 공간형성부(120)의 전면을 역-인벌류트 곡선으로 성형시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 사출 성형 장치(200)를 통해 성형된 도어 손잡이(100)에서 코어(260)가 분리되는 구조에 대해서 살펴보면, 코어(260)는 도 12에 도시된 바와 같이 성형된 도어 손잡이(100)가 냉각된 후 파지부(130)의 반대쪽으로 회전하며 도어 손잡이(100)의 공간형성부(120)에서 분리되게 된다.

이때, 코어(260)의 외측면은 이에 대응하는 공간형성부(120)의 전면(내측면)을 간섭하지 않게 된다. 즉, 역-인벌류트 곡선은 곡선의 진행방향으로 곡률이 점점 감소하는 특징이 있으므로, 코어(260)가 분리되는 방향으로 갈수록 공간형성부(120)의 곡률은 점점 감소하는데 반해 지나가는 코어(260)의 곡률은 점점 증가하는 형태가 되게 된다.

따라서, 회전하며 분리되는 코어(260)와 공간형성부(120) 간에 언더컷이 발생하지 않게되고, 이를 통해, 도어 손잡이(100)의 공간형성부(120)가 부드럽게 형성될 수 있으며, 코어(260)의 회전이 자연스러워 코어(260)를 포함하여 금형 전체의 내구성이 향상될 수 있다.

한편, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 사출 성형 장치(200)를 이용하여 도어 손잡이(100)를 사출 제조하는 방법을 나타낸 순서도로서, 도 9 내지 도 11에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 사출 성형 장치(200)를 이용하여 도 4 내지 도 8에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 도어 손잡이(100)를 제조하기 위해서는 먼저, 제1 금형(210)이 제2 금형(220) 쪽으로 이동하여, 제1 금형(210)과 제2 금형(220)이 일체로 베이스 플레이트(230)로 이동한다. 이를 통해 제1 금형(210), 제2 금형(220) 및 코어(260)가 합형되어 캐비티가 형성된다(S110).

그리고, 사출노즐(250)을 통해 상기 캐비티에 재료가 사출된다(S120).

캐비티에 충진된 재료는 캐비티 내에서 도어 손잡이(100) 형상으로 냉각되게 된다(S130).

상기 냉각과정을 거친 후 제1 금형(210) 및 제2 금형(220)은 합형된 상태로 베이스 플레이트(230)로부터 분리된다(S140).

또한, 코어 회전부(270)가 동작하여 코어(260)가 도어 손잡이(100)의 공간형성부(120)에서 분리될 수 있으며, 코어(260)가 분리된 후 제1 금형(210)이 제2 금형(220)으로부터 분리된다(S150).

마지막으로, 전면 형상부 또는 후면 형상부(212)에 있는 성형된 도어 손잡이(100)는 이젝트 핀 또는 사용자의 손에 의해 금형으로부터 취출될 수 있다(S160).

본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

100: 도어 손잡이 110: 프레임부
120 : 공간형성부 130: 파지부
140: 후크 200 : 사출 성형 장치
210: 제1 금형 220: 제2 금형
230: 베이스 플레이트 240: 가이드 포스트
250: 사출노즐 255: 사출유로
260: 코어 262: 곡면형상부
264: 회전부 270: 코어 회전부
271: 제1 링크 272: 제2 링크
273: 실린더 275: 가동로드

Claims (11)

1. 도어에 라운드지게 함몰된 공간을 형성하는 공간형성부와, 상기 공간형성부의 전방에 일체로 형성된 파지부를 구비하는 도어 손잡이에 있어서,
   상기 공간형성부는 내측면이 역-인벌류트(Reverse-Involute) 곡선으로 형성되는 도어 손잡이.
2. 제1항에 있어서,
   상기 역-인벌류트 곡선은,
   기초원 상에 존재하는 호가 상기 기초원의 회전에 따라 상기 기초원의 접선형태로 풀리는 경우에 상기 호의 끝단이 그리는 곡선인 것을 특징으로 하는 도어 손잡이.
3. 제1항에 있어서,
   도어에 고정되는 프레임부;를 포함하여 구성되고,
   상기 공간형성부는 상기 프레임부의 후방으로 라운드지게 함몰형성되며,
   상기 파지부는 상기 프레임부의 일측에서 중앙을 향해 연장형성된 것을 특징으로 하는 도어 손잡이.
4. 제3항에 있어서,
   상기 공간형성부는,
   내측면이 형성하는 역-인벌류트 곡선의 곡률이 상기 파지부 측에서 타측으로 갈수록 감소하도록 형성된 것을 특징으로 하는 도어 손잡이.
5. 제3항에 있어서,
   상기 파지부는 상기 프레임부의 일측에서 상기 프레임부의 1/4 내지 1/2 길이로 연장형성된 것을 특징으로 하는 도어 손잡이.
6. 제2항에 있어서,
   상기 공간형성부에는 상기 파지부와의 연결부분에 직선구간이 형성된 것을 특징으로 하는 도어 손잡이.
7. 도어에 라운드지게 함몰된 공간을 형성하는 공간형성부와, 상기 공간형성부의 전방에 일체로 형성된 파지부를 구비하는 도어 손잡이를 제작하기 위한 도어 손잡이의 사출 성형 장치에 있어서,
   도어 손잡이의 후면에 대응하는 형상의 후면 형상부가 형성된 제1 금형;
   상기 제1 금형에 대향하며 도어 손잡이의 전면에 대응하는 형상의 전면 형상부가 형성된 제2 금형;
   도어 손잡이의 공간형성부에 대응하며, 상기 제2 금형의 내측에 회전축을 가지고 회전가능하게 설치되어 회전하며 상기 공간형성부에서 분리되는 코어; 및
   상기 제1 금형, 제2 금형 및 코어가 합형되어 형성된 공간에 재료를 사출하는 사출노즐;을 포함하고,
   상기 코어는 회전방향에 대한 외측면이 역-인벌류트(Reverse-Involute) 곡선으로 형성된 것을 특징으로 하는 도어 손잡이의 사출 성형 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 역-인벌류트 곡선은,
   기초원 상에 존재하는 호가 상기 기초원의 회전에 따라 상기 기초원의 접선형태로 풀리는 경우에 상기 호의 끝단이 그리는 곡선인 것을 특징으로 하는 도어 손잡이의 사출 성형 장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 제2 금형에는 상기 코어를 회전시키는 코어 회전부가 포함된 것을 특징으로 하는 도어 손잡이의 사출 성형 장치.
10. 제7항에 있어서,
    상기 코어는,
    외측면이 형성하는 역-인벌류트 곡선의 곡률이 상기 코어가 상기 공간형성부에서 분리되는 방향으로 갈수록 감소하도록 형성된 것을 특징으로 하는 도어 손잡이의 사출 성형 장치.
11. 도어에 라운드지게 함몰된 공간을 형성하는 공간형성부와, 상기 공간형성부의 전방에 일체로 형성된 파지부를 구비하는 도어 손잡이를 제작하기 위한 도어 손잡이의 제조 방법에 있어서,
    제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 도어 손잡이의 사출 성형 장치를 이용하여,
    상기 제1 금형, 제2 금형 및 코어를 합형시키는 캐비티 형성단계;
    상기 사출노즐을 통해 상기 제1 금형, 제2 금형 및 코어가 합형되어 형성된 공간에 재료를 사출하는 사출단계;
    사출된 재료를 냉각시키는 냉각단계;
    상기 코어를 회전시켜 도어 손잡이의 공간형성부에서 분리시키는 코어 분리단계; 및
    상기 제1 금형을 상기 제2 금형으로부터 이격시켜 분리하는 금형분리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 손잡이의 제조 방법.

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