KR20100064932A - 버클 제조용 금형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 언더컷 형상을 갖는 버클 제품을 사출 성형한 후, 성형품을 금형으로부터 용이하게 취출할 수 있도록 함으로써, 금형의 구조를 단순화하고 제조단가를 낮출 수 있는 버클 제조용 금형장치에 관한 것이다.

본 발명은 슬라이드 방식과 회전 방식을 조합한 회전형 코어를 이용하여 제품의 언더컷 부분을 성형하는 새로운 형태의 금형장치를 구현함으로써, 제품의 취출이 용이하고 안전하게 이루어질 수 있음은 물론, 금형의 전체적인 구조를 단순화하여 금형 제작비용을 줄일 수 있는 버클 제조용 금형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

안전벨트, 버클, 금형장치, 언더컷, 회전형 코어, 슬라이드 코어

Description

버클 제조용 금형장치{Injection molding device for buckle}

본 발명은 자동차의 안전벨트에 사용되는 버클을 사출 성형하는 금형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 언더컷 형상을 갖는 버클 제품을 사출 성형한 후, 성형품을 금형으로부터 용이하게 취출할 수 있도록 함으로써, 금형의 구조를 단순화하고 제조단가를 낮출 수 있는 버클 제조용 금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 운전자와 탑승자의 안전을 도모할 수 있도록 하는 안전장치로서 에어백, 안전벨트 등이 갖추어져 있으며, 그 중에서 안전벨트는 사고시 시트에 앉아 있는 운전자와 탑승자의 신체를 구속함으로써 차내의 구조물과 접촉하거나 부딪히는 것을 막아주는 기능을 한다.

즉, 안전벨트는 일정한 폭을 갖는 웨빙의 양단을 플로어 패널과 센터필라에 고정시키고, 그 사이에 운전자나 탑승자가 구속되도록 함으로써 사고시 운전자나 탑승자의 신체가 전방 또는 사고방향으로 튕겨져 나가게 되는 것을 방지해준다.

이러한 안전벨트는 웨빙, 리트렉터, 서로 체결되는 텅(Tongue) 및 버 클(Buckle) 등으로 구성되어 있다.

보통 안전벨트의 버클은 플라스틱 사출물로 이루어져 있으며, 도 1에 도시한 바와 같이, 전면 커버(10)와 후면 커버(11)로 구성되고, 이들의 결합에 의해 버클 형태가 완성된다.

여기서, 미설명 부호 12는 언더컷 부분을 나타낸다.

상기 버클은 사출금형을 이용한 사출성형 공법으로 제작되며, 사출공법은 고정형판과 가동형판 사이에 구비된 캐비티(Cavity)에 고온의 액상수지물을 주입 냉각시켜 제품을 성형한 후, 상기 가동형판을 이동시켜 형(型)을 개방하여 캐비티에서 성형된 제품을 외부로 취출하는 공법이다.

이러한 사출 성형시 제품에 언더컷(Undercut)이 없는 경우는 가동형판을 상하 방향으로 왕복하면서 취출작업이 가능하나, 제품에 언더컷이 있는 경우는 가동형판을 상하 방향 및 그 직교 방향으로 이동시켜야만 사출물의 취출이 가능하다

예를 들면, 언더컷이란 사출금형의 형 닫힘이나 형 열림 방향의 운동만으로는 성형품을 배출하기 곤란한 오목한 부분을 말하며, 이러한 언더컷 부분에 의해 제품의 취출이 용이하지 않을 뿐 아니라 언더컷이 형성된 부분에서 제품의 취출시 금형과의 접촉 또는 충돌에 의해 제품에 불량이 발생하기도 한다.

따라서, 종래에는 이러한 언더컷이 형성된 성형품을 용이하게 취출하기 위해 금형 본체에 성형품의 언더컷을 형성시킴과 동시에 이 부분을 벗겨내기 위하여 슬라이딩이 가능한 슬라이드 코어를 마련하였다.

상기 슬라이드 코어에 의해 제품에는 언더컷이 형성되고, 슬라이드 코어가 슬라이딩되어 제품으로부터 분리되면 제품을 취출할 수 있게 되는 것이다.

그러나, 이러한 슬라이딩 방식을 갖는 금형장치의 경우, 성형품의 형상이 복잡하여 다수의 슬라이드 코어가 적용되는 경우에는 그 구조가 매우 복잡해지는 단점이 있다.

또한, 언더컷을 가지는 사출물의 용이한 취출을 위한 다양한 장치가 개발되고 있는데, 이러한 방식에는 분할 코어 방식, 핑거 핀 방식, 도그레그 캠 방식, 무리 빼기 방식 등이 있다.

그러나, 상기와 같은 방식을 사용할 때 사출금형의 내부 구조가 복잡하게 됨으로써 많은 비용과 시간이 소비되고, 부품수가 많은 사출금형은 그만큼 다양한 고장이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 사출성형을 통해 언더컷을 갖는 성형품을 성형할 때, 언더컷이 형성된 부분의 파손이 발생하지 않도록 성형품을 금형으로부터 안전하고 용이하게 취출할 수 있고 또 구조나 운용이 간단한 금형장치에 대한 필요성이 항상 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 슬라이드 방식과 회전 방식을 조합한 회전형 코어를 이용하여 제품의 언더컷 부분을 성형하는 새로운 형태의 금형장치를 구현함으로써, 제품의 취출이 용이하고 안전하게 이루어질 수 있음은 물론, 금형의 전체적인 구조를 단순화하여 금형 제작비용을 줄일 수 있는 버클 제조용 금형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 버클 제조용 금형장치는 서로 상하 형합되어 캐비티를 조성하는 가동형 금형 및 고정형 금형, 버클의 후면부 성형을 위하여 금형 내에 슬라이드 조합되는 슬라이드 코어, 상기 고정형 금형의 일측에서 힌지핀에 의해 회전가능하게 설치되며 그 회전동작을 통해 캐비티의 언더컷 성형부 내에 진입 및 이탈이 가능한 언더컷 성형용 돌기부를 가지는 회전형 코어, 상기 회전형 코어와 연동되면서 회전시켜주는 슬라이드 부재 등을 포함하는 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 회전형 코어와 슬라이드 부재는 각각의 하단부와 선단부에 가지고 있는 핀과 슬롯 간의 결합구조를 이용하여 서로 연동되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전형 코어, 슬라이드 코어, 슬라이드 부재, 슬라이드 블럭 전 체는 상하 작동하는 구동 블럭에 의해 연동되면서 작동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 버클 제조용 금형장치는 슬라이드 부재와 회전형 코어의 연계작동에 의해 성형이 완료된 제품의 언더컷 부분으로부터 코어가 용이하고 완전하게 빠져나올 수 있는 등 제품을 안전하게 취출할 수 있는 장점이 있다.

특히, 슬라이드 방식과 회전 방식을 조합한 새로운 개념을 도입하여 언더컷 성형부분에 적용함으로써, 금형의 전체적인 구조를 단순화할 수 있고, 또 금형의 사이즈를 최소화시킬 수 있는 등 금형 제작비용을 줄일 수 있고 운용이나 취급을 효율적으로 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 제품의 언더컷 부분 성형을 위한 회전형 코어의 작동시 슬라이드 코어의 작동과 시간차를 두고 연동되는 구조를 가짐으로써, 별도의 구동원없이도 코어를 제품으로부터 분리할 수 있으며, 이에 따라 사출성형금형의 구동력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 슬라이드 코어가 분리되는 동작에 의해 회전형 코어가 시간차를 두고 동작될 수 있어 다양한 언더컷 및 형상을 가지는 제품을 간단한 사출성형금형으로 제작할 수 있게 되는 효과도 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버클 제조용 금형장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 버클 제조용 금형장치를 나타내는 단면도이다.

도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 버클 제조용 금형장치는 버클 사출성형시 회전형 코어(20)와 슬라이드 부재(21) 간의 연동 구조를 이용하여 언더컷 부분을 효과적으로 성형함과 동시에 용이하게 취출할 수 있는 방식으로 이루어져 있다.

또한, 금형의 전체적인 가동과 연계시켜 회전형 코어(20)와 슬라이드 부재(21)를 연동시켜주는 메카니즘을 적용함으로써, 별도의 구동원없이도 언더컷 성형을 위한 코어와 부재를 작동시킬 수 있도록 되어 있다.

이를 위하여, 버클 형상의 캐비티(13) 및 언더컷 성형부(18)를 가지는 상부의 가동형 금형(14)과 하부의 고정형 금형(15)이 구비되고, 상기 가동형 금형(14)과 고정형 금형(15)의 양옆에는 코어를 작동시켜주기 위한 슬라이드 블럭(24) 및 구동 블럭(25)이 배치된다.

여기서, 상기 캐비티(13) 및 언더컷 성형부(18)는 양쪽에 한 쌍씩 총 네 쌍이 구비될 수 있고, 이에 따라 본 발명에서는 1회 사출 성형시 4개의 버클을 제조할 수 있는 금형장치를 제공한다.

이때의 구동 블럭(25)은 프레스 등과 같은 금형 가동장치(미도시)측과 연계되면서 상하로 작동할 수 있고, 슬라이드 블럭(24)은 구동 블럭(25)과 슬라이드 접 촉되면서 전진 작동 또는 스프링 등의 탄력지지를 받으면서 후진 작동을 할 수 있다.

예를 들면, 상기 슬라이드 블럭(24)은 스프링의 힘에 의해 항상 뒷쪽으로 빠지려는 힘을 받게 되고, 구동 블럭(25)과의 접촉 전동에 의해 앞쪽으로 이동하여 금형측과 합체되려는 작동 상태를 보일 수 있다.

상기 슬라이드 블럭(24)과 구동 블럭(25) 간의 연동을 위하여 각 블럭에는 슬라이드 경사면(26a),(26b)이 구비된다.

즉, 슬라이드 블럭(24)과 구동 블럭(25)은 각각이 가지고 있는 슬라이드 경사면(26a),(26b)을 서로 맞댄 상태로 조합되고, 이에 따라 구동 블럭(25)의 상하 작동시 슬라이드 경사면(26a),(26b)이 서로 접촉되면서 슬라이드 블럭(24)이 앞뒤로 움직일 수 있게 된다.

또한, 상기 구동 블럭(25)과 슬라이드 블럭(24)은 서로 간의 접촉 전동시 보다 정확한 전동관계를 유지하기 위한 수단으로 가이드핀(28)과 가이드홀(27)을 갖추고 있다.

예를 들면, 상기 구동 블럭(25)과 슬라이드 블럭(24)에는 슬라이드 경사면(26a),(26b)과 동일한 경사각도를 갖는 가이드핀(28)과 가이드홀(27)이 각각 형성되고, 이때의 가이드핀(28)과 가이드홀(27)이 블럭 간의 접촉 전동시 서로 끼워지거나 빠지면서 가이드 역할을 수행하게 되므로서, 구동 블럭(25)과 슬라이드 블럭(24) 간의 접촉 전동이 보다 확실하게 이루어질 수 있게 된다.

또한, 버클의 후면부 등을 성형하기 위한 슬라이드 코어(16)는 슬라이드 블 럭(24)의 전면에 일체형으로 형성된다.

이때의 슬라이드 코어(16)는 금형 합체시 슬라이드 블럭(24)의 작동과 함께 가동형 금형(14)과 고정형 금형(15)의 측면쪽에서 진입하여 합형되면서 버클 후면부, 버클 상부 저면 일부, 언더컷 부분 상면을 성형하는 코어 역할을 수행한다.

본 발명에서는 버클의 언더컷 부분을 성형하기 위한 수단으로 회전형 코어(20)와 슬라이드 부재(21)를 제공한다.

상기 회전형 코어(20)는 고정형 금형(15)에 언더컷 성형부(18)의 내측으로 진입가능한 언더컷 성형용 돌기부(19)는 가지고 있으며, 고정형 금형(15)상에 힌지핀(17)에 의해 체결되어, 이때의 힌지핀(17)을 중심축으로 하여 회전되는 구조로 설치된다.

또한, 상기 회전형 코어(20)의 하단부에는 몸체 측면에서 정면쪽으로 향해 수평 연장되는 형태의 핀(22)이 형성되어 있으며, 이때의 핀(22)을 통해 슬라이드 부재(21)와 연동될 수 있게 된다.

상기 슬라이드 부재(21)는 회전형 코어(20)를 실질적으로 회전시켜주는 부분으로서, 슬라이드 블럭(24)의 전면에 일체형으로 형성되고, 이에 따라 슬라이드 블럭(24)의 작동과 함께 전후로 움직일 수 있도록 되어 있다.

이러한 회전형 코어(20)와 슬라이드 부재(21)는 각각의 하단부와 선단부에 있는 핀(22)과 슬롯(23) 간의 결합구조에 의해 서로 연동된다.

예를 들면, 회전형 코어(20)의 하단부에 형성되어 있는 핀(22)이 슬라이드 부재(21)의 선단부에 있는 슬롯(23)에 끼워지게 되므로서, 슬라이드 부재(21)의 전 후진 작동시 핀(22)과 슬롯(23) 간의 걸림작용에 의해 회전형 코어(20)가 회전될 수 있다.

여기서, 상기 회전형 코어(20)의 경우 자체적으로 복귀를 위한 일방향 스프링(미도시)을 개재하여, 슬라이드 부재(21)의 후진시에만 핀(22)과 슬롯(23)이 걸려지면서 회전형 코어(20)가 회전될 수 있도록 하고, 즉 언더컷 성형 후 취출할 때에만 회전형 코어(20)와 슬라이드 부재(21)가 서로 연동될 수 있도록 하고, 언더컷 성형을 위해 회전형 코어(20)가 재차 복귀될 때에는 스프링의 힘으로 회전되면서 복귀될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명에서는 제품 취출시 슬라이드 부재(21)의 빠짐 작동과 회전형 코어(20)의 회전 작동 간에 시간차를 두는 작동 방식을 제공한다.

이를 위하여, 상기 회전형 코어(20)의 핀(22)과 슬라이드 부재(21)의 슬롯(23) 간에 일정간격의 유격(G)을 둠으로써, 슬라이드 부재(21)가 일정거리 뒷쪽으로 빠진 후에야 회전형 코어(20)가 회전되면서 언더컷 성형부분으로부터 빠져나올 수 있게 된다.

즉, 언더컷 성형을 위한 회전형 코어(20)의 언더컷 성형용 돌기부(19)가 언더컷 부분으로부터 빠져나오기 전에 그 윗쪽의 슬라이드 코어(16)가 먼저 빠져나간 후, 시간차를 두고 빠져나오게 함으로써, 언더컷 부분의 형상을 불량없이 보다 정확한 형상으로 성형할 수 있게 되고, 취출시 코어 간의 작동이 좀더 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성된 버클 제조용 금형장치의 작동상태를 살펴보면 다 음과 같다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 버클 제조용 금형장치의 작동상태를 나타내는 단면도이다.

도 4a 내지 도 4b에 도시한 바와 같이, 여기서 금형의 합체 및 분리, 수지의 충전 등과 같은 사출금형의 전반적인 가동상태에 대한 설명은 생략한다.

위아래의 가동형 금형(14) 및 고정형 금형(15)과 측면쪽의 슬라이드 코어(16)가 합형되어 캐비티(13) 및 언더컷 성형부(18)를 조성함과 동시에 회전형 코어(20)의 언더컷 성형용 돌기부(19) 역시 언더컷 성형부(18) 내에 진입된 상태에서 금형의 캐비티(13) 및 언더컷 성형부(18)에 수지가 충전되고, 일정시간 경과 후에 수지가 경화되면 이때부터 취출과정이 진행된다.

먼저, 가동형 금형(14)이 상부로 이동하여 고정형 금형(15)으로부터 분리되고, 이때부터 구동 블럭(25)도 상부로 이동하기 시작한다.

상기 구동 블럭(25)의 상부 이동에 따라 이와 접촉 전동되는 슬라이드 블럭(21) 또한 후진하게 되고, 이에 따라 슬라이드 코어(16) 및 슬라이드 부재(21)가 후진을 시작한다.

상기 슬라이드 코어(16)가 금형측으로부터 먼저 빠지는 동안 슬라이드 부재(21)의 후진시에도 유격에 의해 회전형 코어(20)는 회전되지 않게 된다.

상기 슬라이드 코어(16)가 완전히 빠진 후, 슬라이드 부재(21)와 회전형 코어(20) 간의 걸림에 의한 연동에 의해 회전형 코어(20)을 회전을 시작하게 되고, 슬라이드 부재(21)가 뒷쪽으로 완전히 빠짐과 동시에 회전형 코어(20)도 대략 45° 정도 회전을 완료하게 되면서 언더컷 성형부(18) 내의 언더컷 성형용 돌기부(19)도 완전히 빠져나오게 된다.

이렇게 금형의 분리 및 코어들의 빠짐 작동이 완료된 후, 금형으로부터 성형품을 취출하면 하나의 완성된 버클을 제조할 수 있게 되며, 이것으로 버클 제조를 위한 공정의 1사이클이 완료될 수 있고, 이러한 사이클이 반복되면서 버클을 양산체제로 제조할 수 있다.

도 1은 자동차 안전벨트의 버클을 나타내는 사시도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버클 제조용 금형장치를 나타내는 사시도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 버클 제조용 금형장치를 나타내는 단면도

도 4a,4b,4c,4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 버클 제조용 금형장치의 작동상태를 나타내는 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전면 커버 11 : 후면 커버

12 : 언더컷 13 : 캐비티

14 : 가동형 금형 15 : 고정형 금형

16 : 슬라이드 코어 17 : 힌지핀

18 : 언더컷 성형부 19 : 언더컷 성형용 돌기부

20 : 회전형 코어 21 : 슬라이드 부재

22 : 핀 23 : 슬롯

24 : 슬라이드 블럭 25 : 구동 블럭

26a,26b : 슬라이드 경사면 27 : 가이드홀

28 : 가이드핀

Claims (6)

1. 서로 상하 형합되어 캐비티(13)를 조성하는 가동형 금형(14) 및 고정형 금형(15);

   버클의 후면부 성형을 위하여 금형 내에 슬라이드 조합되는 슬라이드 코어(16);

   상기 고정형 금형(15)의 일측에서 힌지핀(17)에 의해 회전가능하게 설치되며, 그 회전동작을 통해 캐비티(13)의 언더컷 성형부(18) 내에 진입 및 이탈이 가능한 언더컷 성형용 돌기부(19)를 가지는 회전형 코어(20);

   상기 회전형 코어(20)와 연동되면서 회전시켜주는 슬라이드 부재(21);

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 버클 제조용 금형장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 회전형 코어(20)와 슬라이드 부재(21)는 각각의 하단부와 선단부에 있는 핀(22)과 슬롯(23) 간의 결합구조에 의해 서로 연동되는 것을 특징으로 하는 버클 제조용 금형장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 회전형 코어(20)의 핀(22)과 슬라이드 부재(21)의 슬롯(23) 간에는 일정간격의 유격(G)이 형성되어 슬라이드 부재(21)의 빠짐 작동과 회전형 코어(20)의 회전 작동 간에는 시간차가 생기도록 된 것을 특징으로 하는 버클 제조용 금형장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 슬라이드 코어(16)와 슬라이드 부재(21)는 슬라이드 블럭(24)에 의해 일체형으로 형성되어 함께 동작할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 버클 제조용 금형장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서, 상기 슬라이드 코어(16) 및 슬라이드 부재(21)를 포함하는 슬라이드 블럭(24) 전체는 상하 작동하는 구동 블럭(25)과 슬라이드 경사면(26a),(26b)에 의해 접촉되면서 전후로 슬라이드될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 버클 제조용 금형장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 구동 블럭(25)은 슬라이드 블럭(24)과의 접촉 전동시 슬라이드 블럭(24)에 있는 가이드홀(27)에 들어가거나 나올 수 있는 가이드핀(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 버클 제조용 금형장치.

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