1 실린더형 하이브리드 사출장치 document_id A220623026605

일반적으로 사출 성형기에서의 사출장치의 주요한 기능은 가소화와 사출작업이다. 여기서, 가소화는 호퍼를 통하여 합성수지원료가 스크류에 투입되면 회전시켜 마찰 에너지를 이용하여 상기 원료를 녹이는 작업이고, 사출작업은 가소화를 통하여 녹은 상기 원료를 바렐의 배출구를 통해 금형으로 배출하는 작업이다. 사출장치는 1 실린더형과 2 실린더형이 있는데, 1 실린더형은 하나의 축선 상에서 가소화 작업과 사출 작업이 동시에 구현되고, 2 실린더형은 사출작업이 가소화 작업과 별도의 축선 상에서 구현된다. 사출장치에 있어서, 최근에는 유압만을 이용하는 사출장치보다 유압식과 전동식의 장점을 지닌 하이브리드 사출장치가 개발되고 있다. 이러한 하이브리드 사출장치에서 가소화는 전동식, 사출은 유압식으로 구현하며, 구조는 종래의 유압식에서의 유압모터를 전동식 모터와 감속장치로 대체하는 방법이 주로 쓰이고 있다. 도 1은 종래의 1 실린더형 사출장치의 단면도로서, 미국등록특허 제5,173,312호 발명의 구성을 도시한다. 도 1을 참조하면, 종래의 1 실린더형 사출장치는 스크류(22), 퀼(quill, 28), 퀼 인서트(32), 모터(36), 인젝션 피스톤(40), 실린더(42) 및 스러스트 베어링(44 및 50)을 포함한다. 이와 같은 종래의 장치는 모터(36)의 회전동력이 퀼 인서트(32)로 전달되고, 퀼 인서트(32)와 퀼(28) 내측의 스플라인이 서로 맞물리면서, 퀼(28)과 연결된 스크류(22)로 회전동력이 최종적으로 전달되었다. 인젝션 피스톤(40)은 고압의 작동유가 주입됨에 따라, 퀼(28)을 직선 이동시켜서, 퀼(28)과 결합한 스크류(22)를 직선 이동시킨다. 퀼(28)은 모터(36)에 의한 회전 동력과 인젝션 피스톤(40)에 의한 직선 추진력을 동시에 전달받게 되는데, 스러스트 베어링(44 및 50)은, 퀼(28)이 회전과 직선운동을 동시에 수행하더라도 퀼(28)이 실린더(42) 내부에서 상대적 위치를 유지하면서, 원활하게 이동할 수 있도록 보조한다. 상기와 같은 종래의 1 실린더형 사출장치는 모터(36)의 회전동력을 스크류(22)로 직접 전달하지 않고, 퀼(28) 및 퀼 인서트(32)와 같은 동력전달 축을 모터(36)와 스크류(22) 사이에 연결하였다. 이에 따라, 사출장치의 크기가 커지면서, 기계적 연결이 복잡하게 되고, 제조를 위한 비용도 증가한다. 또한, 실린더(42) 내측의 퀼(28)의 상대적 위치를 유지시키고, 퀼(28)의 원활한 이동을 위해 스러스트 베어링(44 및 50)이 사용되나, 스러스트 베어링(44 및 50)에서의 마찰력은 모터(36)의 회전동력 전달 손실로 이어진다. 따라서 사출장치의 구조를 간소화하여, 제작비용을 감소시키고, 사출작업의 정밀도를 향상시킬 수 있는 사출장치가 요구된다.