(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2012년08월10일
(11) 등록번호 10-1171348
(24) 등록일자 2012년07월31일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B29C 45/28 (2006.01) B29C 45/20 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2012-0023360
(22) 출원일자 2012년03월07일
심사청구일자 2012년03월07일
(56) 선행기술조사문헌
US6887419 B2
KR1020080037245 A
JP03136822 A
JP04083623 A
(73) 특허권자
경성정밀주식회사
경남 김해시 한림면 명동리 1025번지
(72) 발명자
김경호
경남 김해시 삼계동 1439번지 화정마을 아이파크
가야 411동 1502호
(74) 대리인
최한수
전체 청구항 수 : 총 3 항 심사관 : 조준배
(54) 발명의 명칭 커브 게이트를 구비한 사출금형
(57) 요 약
본 발명은 종래에 비하여 다양한 설계 변경에 대응하기 쉽고, 설계 변경에 따른 비용이 절감되며, 금형의 형체력
에 의하여 결합면 틈새를 최소화함으로써 사출 압력이나 용융 수지의 누출 우려가 없도록 개선된 커브 케이트를
구비한 사출 금형의 구조에 관한 것이다.
본 발명에서는, 바디(111)의 상면 일부에 오목한 곡선 형상의 요입부(111a)를 가지며, 상기 요입부의 판면인 요
입면(111b)에서 아래로 오목하게 곡선 형상으로 함몰되는 커브 게이트 바디부(113)와, 상기 커브 게이트 바디부
의 일측 선단부와 연결되는 런너(112)가 형성되는 하형(110); 및 상기 하형(110)의 상부에 접촉하여 결합하는 것
으로서 바디(121)의 일부에 상기 곡선 형상의 요입부(111a) 형상에 대응하도록 볼록한 곡선 형상으로 하향 돌출
하는 곡면 돌출부(121d)를 가지며, 바디(121)의 일측 내부에 상기 커브 게이트 바디부(113)의 타측 선단부와 연
결되는 커브 게이트 팁부(114)가 형성되는 상형(120); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커브 게이트를
구비한 사출 금형이 제시된다.
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1171348
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특허청구의 범위
청구항 1
바디(111)의 상면 일부에 오목한 곡선 형상의 요입부(111a)를 가지며, 상기 요입부의 판면인 요입면(111b)에서
아래로 오목하게 곡선 형상으로 함몰되는 커브 게이트 바디부(113)와, 상기 커브 게이트 바디부의 일측 선단부
와 연결되는 런너(112)가 형성되는 하형(110); 및
상기 하형(110)의 상부에 접촉하여 결합하는 것으로서 바디(121)의 일부에 상기 곡선 형상의 요입부(111a) 형상
에 대응하도록 볼록한 곡선 형상으로 하향 돌출하는 곡면 돌출부(121d)를 가지며, 상기 바디(121)의 일측 내부
에 상기 커브 게이트 바디부(113)의 타측 선단부와 연결되는 커브 게이트 팁부(114)가 형성되는 상형(120);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커브 게이트를 구비한 사출 금형.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 커브 게이트 팁부(114)는 양측 선단이 상기 상형의 바디(121)의 외부로 노출되며, 상기 커브 게이트 바디
부(113)와 연결되는 일측 선단부의 내경보다 타측 선단부의 내경이 더 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 커브
게이트를 구비한 사출 금형.
청구항 3
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하형(110)의 바디(111)의 측방에는 측면에서 내측으로 오목하게 형성되는 결합홈(111c)이 형성되고,
상기 상형(120)의 바디(121)의 하단에는 상기 결합홈(111c)에 삽입하여 결합할 수 있도록 결합돌부(121c)가 돌
출하여 형성되는 것을 특징으로 하는 커브 게이트를 구비한 사출 금형.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 사출 금형의 커브 게이트에 관한 것으로서, 커브 게이트의 성형이 용이하고, 설계 변경이 편리하며,[0001]
사출 금형의 형체력에 의한 압력 누수가 적어 제품의 성형면 품질이 우수한 커브 게이트를 구비한 사출 금형에
관한 것이다.
배 경 기 술
게이트는 용융 수지가 런너를 지나 제품 형상인 캐비티로 충진될 수 있게 런너의 끝에 위치한 캐비티의 입구이[0002]
다. 게이트의 형상, 위치, 치수는 성형품의 외관이나 성형성 및 치수 정밀도에 큰 영향을 준다.
이러한 게이트는 용융 수지의 유동방향과 수지량을 제어함과 동시에 용융 수지의 런너 측으로의 역류를 방지하[0003]
며, 캐비티내 압력보존 및 수축조절을 위한 런너와 제품 사이의 차단 역할을 하기도 한다.
이러한 게이트의 종류로는 다이렉트 게이트(direct gate), 표준 게이트(standard gate), 오버랩 게이트[0004]
(overlap gate), 팬 게이트(fan gate), 필름 게이트(film gate), 링 게이트(ring gate), 디스크 게이트(disk
gate), 터브 게이트(tap gate), 핀 포인트 게이트(pin point gate) 및 일명 터널 게이트(tunnel gate)라고도
불리는 서브마린 게이트(submarine gate) 등이 있다.
이들 종류의 게이트 가운데 터널 게이트 또는 커브 게이트라고 불리우는 게이트는 게이트가 런너로부터 경사지[0005]
게 또는 곡선형 터널식으로 뚫려 제품의 측면에 설치되는 형식의 게이트로서 2단 또는 3단 금형에 주로 설치된
다.
이러한 커브 게이트는 성형품 표면에 게이트 자국이 남지 않고 측면 또는 이면에 설치할 수 있어 외관이 중요시[0006]
등록특허 10-1171348
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될 때 많이 사용한다.
이러한 커브 게이트 또는 터널 게이트에 관한 것으로서 특허 출원된 것으로는 실용신안공보 실1996-0004476호[0007]
"사출금형의 커브 스프루 게이트 구조", 등록실용신안 제20-0145970호 "금형의 터널 게이트 구조", 공개실용신
안공보 제89-18993호 "사출금형의 터널게이트 구조" 및 공개실용신안공보 제95-17241호 "사출금형의 터널 게이
트 구조"와 같은 것들이 있다.
도5는 상기 실용신안공보 실1996-0004476호에서 개시된 터널 게이트 구조를 나타낸 것이다. 그런데 이러한 종래[0008]
의 커브 게이트 또는 터널 게이트의 경우 경사 터널형 또는 곡선형 커브를 형틀의 내부에 음각으로 성형한 좌우
한 쌍의 형틀을 결합함으로써 제작하는 것이 일반적이었다.
도6는 종래의 커브 게이트 제작을 위한 한 쌍의 금형 중 하나를 나타내는 것으로서 도시한 바와 같이 종래의 커[0009]
브 게이트의 경우 수직으로 절개된 좌우 한 쌍의 형틀(10) 바디(11)의 내측 수직면 각각에 원하는 형상의 런너
(12)와 상기 런너(12)에 연결되는 커브 게이트(13,14)를 음각으로 성형한 후 좌우 한 쌍의 형틀 음각면을 마주
하여 결합함으로써 최종적으로 커브 게이트를 완성하였다.
이러한 종래의 커브 게이트 구조의 경우 수직으로 절개하여 분리되는 좌우 한 쌍의 형틀 구조로 인하여 상부 고[0010]
정측 금형 및 하부 가동측 금형에 의하여 가해지는 형체력에 의하여 좌우 한 쌍의 형틀 간의 수직 결합면을 통
하여 압력 누수가 발생하며 용융 수지가 결합면의 틈새를 통하여 침투하는 문제가 있었다.
또한, 커브 게이트의 구성 중 런너(12)와 연결되는 게이트 바디부(13)와 제품 성형면과 연결되는 게이트 팁부[0011]
(14)가 모두 하나의 형틀에 일체로 형성되어 게이트 팁부의 형상, 위치 및 규격을 변화시킬 필요가 있는 경우에
는 형틀 전체를 다시 제작하여 적용해야 하므로 비용이 많이 들고, 공정이 번거로운 문제가 있었다.
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) 실용신안공보 실1996-0004476호 "사출금형의 커브 스프루 게이트 구조"(1996.05.31) [0012]
(특허문헌 0002) 등록실용신안 제20-0145970호 "금형의 터널 게이트 구조"(1999.06.15)
(특허문헌 0003) 공개실용신안공보 제89-18993호 "사출금형의 터널게이트 구조"(1989.10.5)
(특허문헌 0004) 공개실용신안공보 제95-17241호 "사출금형의 터널 게이트 구조"(1995.07.20)
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 전술한 종래 커브 게이트의 문제점을 해결하기 위하여 착안한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래 수직[0013]
결합면을 가지도록 좌우 한 쌍으로 분할하여 제조되던 커브 게이트의 구조를 상형과 하형으로 분할하여 결합하
도록 함으로써 사출 금형의 내부에 장착하는 경우 사출 금형의 형체력에 의하여 커브 게이트를 형성하는 한 쌍
의 상?하형의 결합면을 통하여 압력이나 용융 수지가 누출되지 않도록 하는 것이다.
또한, 본 발명에서는 런너와 이에 연결되는 커브 게이트 바디부는 하형에 형성하고, 제품의 성형면과 접촉하는[0014]
커브 게이트 팁부는 상형에 분할하여 형성함으로써 커브 게이트의 위치 변경, 규격 변경 및 형상 변경에 유연하
게 대처할 수 있도록 함으로써 금형의 제작비용 상승을 막고, 설계 변경이 유리하도록 하는 것을 그 목적으로
한다.
과제의 해결 수단
전술한 목적의 달성을 위하여 본 발명에서는, 바디(111)의 상면 일부에 오목한 곡선 형상의 요입부(111a)를 가[0015]
지며, 상기 요입부의 판면인 요입면(111b)에서 아래로 오목하게 곡선 형상으로 함몰되는 커브 게이트 바디부
(113)와, 상기 커브 게이트 바디부의 일측 선단부와 연결되는 런너(112)가 형성되는 하형(110); 및 상기 하형
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(110)의 상부에 접촉하여 결합하는 것으로서 바디(121)의 일부에 상기 곡선 형상의 요입부(111a) 형상에 대응하
도록 볼록한 곡선 형상으로 하향 돌출하는 곡면 돌출부(121d)를 가지며, 바디(121)의 일측 내부에 상기 커브 게
이트 바디부(113)의 타측 선단부와 연결되는 커브 게이트 팁부(114)가 형성되는 상형(120); 을 포함하여 구성되
는 것을 특징으로 하는 커브 게이트를 구비한 사출 금형이 제안된다.
여기서, 상기 커브 게이트 팁부(114)는 양측 선단이 상기 하형의 바디(121)의 외부로 노출되며, 상기 커브 게이[0016]
트 바디부(113)와 연결되는 일측 선단부의 내경보다 타측 선단부의 내경이 더 작게 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 하형(110)의 바디(111)의 측방에는 측면에서 내측으로 오목하게 형성되는 결합홈(111c)이 형성되고,[0017]
상기 상형(120)의 바디(121)의 하단에는 상기 결합홈(111c)에 삽입하여 결합할 수 있도록 결합돌부(121c)가 돌
출하여 형성할 수 있다.
발명의 효과
본 발명의 커브 게이트를 구비한 사출금형 구조에 의하면 결합면이 바닥면에 대하여 수직면이 아닌 수평면이 되[0018]
고, 곡면 형상의 요입부를 가지는 하형의 상부에 상기 요입부의 곡면 형상에 대응하는 곡면 형상을 가지는 곡면
돌출부를 가지는 상형이 암수 결합에 의하여 공고하게 결합하여 상하 방향으로 가해지는 사출 금형의 형체력을
받게 되므로 한 쌍의 상형과 하형의 결합면 틈새를 통하여 압력이나 용융 수지가 누출될 우려가 없다는 장점이
있다.
또한, 본 발명의 커브 게이트 구조에서는 하형의 일부에 런너와 수지 유로의 내경이 큰 커브 게이트 바디부를[0019]
형성하고, 상형의 일부에 제품의 성형면 또는 제품 성형 공간인 캐비티와 연결되는 커브 게이트 팁부를 형성함
으로써 게이트 팁부의 치수, 형상 및 위치를 변경할 필요가 있을 때에는 상형만을 간단히 교체할 수 있도록 함
으로써 게이트 가공의 표준화, 규격화 및 금형의 설계 변경이 쉽고, 금형의 재설계 및 추가 제작에 따르는 비용
손실을 예방할 수 있다.
특히, 본 발명에 의하면 게이트 형상을 자유자재로 구현이 가능하여 게이트 제어가 용이하므로 플로우 마크[0020]
(flow mark) 해소가 용이하며, 가공이 용이하다는 장점이 있다.
도면의 간단한 설명
도1은 본 발명의 커브 게이트 구조가 내부에 형성되는 상형과 하형 결합체의 외관도. [0021]
도2는 본 발명의 커브 게이트 하형의 외관 사시도.
도3은 본 발명의 커브 게이트 상형의 외관 사시도 및 정면도.
도4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 상형과 하형 결합체의 정단면도.
도5는 종래의 커브 게이트 구조를 가지는 금형의 종단면도.
도6은 종래의 커브 게이트 형틀 구조를 보여주는 외관 사시도.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작동원리에 관하여 상술한다. 이하의 설명에서는 도1의[0022]
금형 결합체의 정면도를 기준으로 좌측, 우측, 상부, 하부를 정의하기로 한다.
도1은 본 발명의 커브 게이트 구조가 내부에 형성되는 상형과 하형 결합체의 외관도로서, (a),(b),(c),(d)는 각[0023]
각 외관 사시도, 정면도, 평면도 및 우측면도를 나타낸다.
본 발명의 커브 게이트를 구비한 사출금형(100)은 크게 하부의 하형(110)과 상부의 상형(120)으로[0024]
이루어지는데, 상형(120)이 하형(110)의 상면에 접촉하여 결합함으로써 하나의 결합체를 이룬다.
상기 상형(120)과 하형(110)의 결합체의 내부에는 곡선 형상의 커브 게이트 바디부(113)와 상기 커브 게이트 바[0025]
디부(113)의 일측 선단부에 연결되는 커브 게이트 팁부(114)가 형성된다.
또한 상기 결합체에는 미도시한 스프루 등에 연결되어 용융 수지의 통로가 되는 런너(112)가 형성된다. 도면의[0026]
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미설명부호 100a는 상형(120)과 하형(110)의 결합면을 나타낸다.
도시한 실시예에서는 런너(112)가 금형 결합체의 외부로 노출하도록 형성되며, 커브 게이트 팁부(114)의 일측[0027]
선단부 역시 금형 결합체의 외부로 노출하도록 형성된다. 즉, 커브 게이트 팁부(114)의 일측 선단의 수지 출구
(114a)가 금형 결합체의 상면을 관통하여 외부로 노출된다.
도2는 본 발명의 커브 게이트 하형의 외관 사시도인데, 상기 하형(110)의 바디(111)의 우측 상면에는 표면보다[0028]
오목하게 함몰되어 상면이 개방되는 런너(112)가 형성되고, 상기 런너(112)의 좌측에는 곡선 형상을 가지도록
오목하게 함몰하는 요입부(111a)가 형성된다.
상기 요입부(111a)의 곡면인 요입면(111b)의 중앙부에는 요입면(111b)보다 오목하게 함몰하는 커브 게이트 바디[0029]
부(113)가 형성된다. 상기 커브 게이트 바디부(113)의 일측 선단부(도면에서 우측 선단부)는 런너(112)와 연결
되어 용융 수지가 유동할 수 있도록 한다.
상기 커브 게이트 바디(113)의 개방된 타측 선단부는 후술할 커브 게이트 팁부(114)의 타측 선단부와 연결된다. [0030]
상기 하형(110)의 바디(111)의 좌측 하단부에는 외측에서 내측으로 오목하게 요입되는 결합홈(111c)이 형성되어[0031]
후술할 상형(120)과의 결합을 공고히 할 수 있도록 한다.
도면에서 미설명부호 111e는 형 이탈방지 홈부를 나타낸 것으로서 상형(120)의 후술할 형 이탈방지 돌부(121e)[0032]
와 결합하는 부위이다.
도3은 본 발명의 커브 게이트 상형의 외관 사시도 및 정면도인데, 상형(120)의 바디(121)의 일측에는 상기 하형[0033]
(110)의 곡선 형상의 요입부(111a)에 대응하는 형상을 가지는 곡면 돌출부(121d)가 형성되고, 타측에는 상기 결
합홈(111c)에 삽입하여 결합하기 위한 결합 돌부(121c)를 가지는 수직부(121b)가 형성된다.
상기 상형(120)의 상면은 전체적으로 평탄한 모습을 보이는 평탄부(121a)로 가공되는 것이 바람직하다. [0034]
상기 평탄부(121a)의 좌측단에는 상형(120)의 내부에 형성되는 커브 게이트 팁부(114)의 일측 선단부인 수지 출[0035]
구(114a)가 외부로 노출하도록 마련된다.
도면에서 미설명부호 121e는 형 이탈방지 돌부를 나타낸 것으로서 하형(110)의 전술한 형 이탈방지 홈부(1112)[0036]
와 결합함으로써 상형(120)과 하형(110)의 결합을 공고히 하기 위한 것이다.
이상의 구조를 가지는 본 발명의 사출금형(100)에 의하면 사용 수지, 성형 제품의 형상 및 제품의 요구 사항 등[0037]
에 따라서 커브 게이트의 위치, 형상 및 치수를 변경할 필요가 있는 경우 그에 맞는 치수 및 형상을 가지는 상
형(120) 또는 하형(110)으로 교체하면 된다.
예를 들어, 제품의 성형면에 직접 접촉하도록 위치하는 커브 게이트 팁부(114)의 각도, 위치, 내경 사이즈 및[0038]
단면 형상 등을 변경해야할 필요가 있는 경우 요구 조건에 맞도록 커브 게이트 팁부(114)가 내부에 형성된 상형
(120)으로 교체하여 상기 하형(110)과 결합하면 된다.
종래에는 커브 게이트의 일부 형상, 치수 및 각도가 변화하는 경우 커브 게이트가 내부에 형성된 금형 결합체[0039]
전체를 새로이 제작해야 하였으나, 본 발명에 의하면 설계 요구사항을 만족하는 규격의 커브 게이트가 형성된
상형 또는 하형을 새로이 조합하여 사용하면 되므로 간편하다.
즉 커브 게이트 팁부(114)의 구조만을 변경하여 적용해야 할 필요가 있는 경우 하형(110)은 그대로 유지한 채[0040]
설계 조건에 적합한 커브 게이트 팁부가 내부에 형성된 상형(120)으로 교체하여 하형(110)과 조합하여 사용하면
되는 것이다.
마찬가지로 상형(120)의 커브 게이트 팁부(114)의 형상,위치 및 치수에는 변화가 없이 커브 게이트 바디부(113)[0041]
또는 런너(112)의 형상, 위치 및 치수만을 변경하여 적용하고자 하는 경우에는 설계 사항에 맞는 커브 게이트
바디부(113)나 런너(112)가 형성된 하형(110)을 기존의 상형(120)과 조합하여 사용하면 되는 것이다.
이와 같은 본 발명의 게이트 구조를 구비한 사출금형(100)의 특성을 고려하면, 주로 사용되는 위치, 치수 및 형[0042]
상의 커브 게이트 바디부(113)를 가지는 하형(110)과 커브 게이트 팁부(114)를 가지는 상형(120)의 조합을 미리
여러 벌 준비하여 필요한 때마다 즉시 교체하여 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다고 할 것이다.
본 발명의 사출금형(100)에서는 상형(120)과 하형(110)의 결합면(100a)이 바닥면에 대하여 수평하게 위치하므로[0043]
금형의 상하에서 가해지는 형체력에 의하여 상형(120)과 하형(110)의 결합면(100a) 틈새를 더욱 강하게 눌러주
는 효과가 있어 결합면 틈새를 통하여 사출 압력의 손실이나 용융 수지의 침투 현상이 일어나는 것을 최소화할
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수 있게 된다. 따라서 제품 성형 공간인 캐비티 내부의 사출 압력을 일정하게 유지할 수 있게 되어 결과적으로
제품의 조직이나 표면 품질을 우수하게 유지할 수 있게 된다.
또한, 사출 수지의 종류 및 성형품의 형상에 따라 최적의 형상으로 가공된 커브 게이트 팁부(114)와 커브 게이[0044]
트 바디부(113)를 필요에 따라 취사 선택하여 조합하여 사용함으로써 사출 압력, 수지 응고 시간, 사출 시간,
사출 속도 등을 제품에 따라 최적화할 수 있게 된다.
도4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 상형과 하형 결합체의 정단면도이다. 도시한 바와 같이 본 발명에 의하[0045]
면 커브 게이트 바디부(113) 형상을 가지는 하형(110)과 커브 게이트 팁부(114) 형상을 가지는 상형을 다양하게
조합하여 사용할 수 있어 게이트 제어가 용이하고 플로우 마크 해소가 쉬워진다. 도면에서 미설명부호 200은 제
품 성형을 위한 성형 캐비티를 나타낸다.
산업상 이용가능성
본 발명은 커브 게이트를 구비한 사출 금형의 구조에 관한 것으로서, 커브 게이트 구조를 상형과 하형에 분할하[0046]
여 구성한 다음 필요에 따라 적합한 상형과 하형을 취사 선택 및 조합하여 사용할 수 있도록 함으로써 금형의
설계를 용이하게 하고, 금형의 재설계에 따라 추가로 발생하는 비용 상승을 예방하기 위한 게이트 구조에 관한
것이다. 따라서, 본 발명의 커브 게이트 구조는 기존의 커브 게이트, 터널 게이트 및 서브마린 게이트 등 그 명
칭을 불문하고 터널식 게이트를 가지는 금형에 널리 적용할 필요가 있을 것이다.
부호의 설명
100: 사출금형 100a: 결합면[0047]
110: 하형 111: 바디
111a: 요입부 111b: 요입면
111c: 결합홈 112: 런너
113: 커브 게이트 바디부 114: 커브 게이트 팁부
114a: 수지 출구 120: 상형
121: 바디 121a: 평탄부
121b: 수직부 121c: 결합 돌부
121d: 곡면 돌출부
등록특허 10-1171348
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도면
도면1
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도면2
도면3
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도면4
도면5
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도면6
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