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KR101585595B1 - 금형용 회전이동장치 및 이를 이용하는 카메라 모듈 제조용 금형 - Google Patents

금형용 회전이동장치 및 이를 이용하는 카메라 모듈 제조용 금형 Download PDF

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KR101585595B1
KR101585595B1 KR1020140152332A KR20140152332A KR101585595B1 KR 101585595 B1 KR101585595 B1 KR 101585595B1 KR 1020140152332 A KR1020140152332 A KR 1020140152332A KR 20140152332 A KR20140152332 A KR 20140152332A KR 101585595 B1 KR101585595 B1 KR 101585595B1
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KR
South Korea
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mold
camera module
molding
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coupled
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KR1020140152332A
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English (en)
Inventor
김옥기
최용수
Original Assignee
김옥기
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Abstract

카메라 모듈 제조용 금형이 개시된다. 카메라 모듈 제조용 금형은 성형재 주입을 위한 성형재주입부, 상기 성형재주입부의 아래에 위치하여 상기 성형재주입부와 연결되는 제1 성형접합부를 포함하는 상부금형; 상기 제1 성형접합부와 접하도록 위치하고 카메라 모듈의 성형을 위한 성형부를 다수 형성한 제2 성형접합부를 포함하는 하부금형; 상기 하부금형과 연결되고, 상기 하부금형을 상기 상부금형으로부터 이격되도록 회전하여 상기 하부금형을 이동시키는 금형이동부재; 상기 금형이동부재와 연결되어 상기 금형이동부재를 회전시키기 위한 메인구동부재; 상단부가 상기 다수의 성형부 내로 삽입되어 있고, 상기 성형부 내에서 카메라 모듈이 성형되는 경우 상기 카메라 모듈 내측에 나사산을 형성하기 위한 다수의 성형코어; 상기 다수의 성형코어의 하단부에 결합되고, 상기 메인구동부재와 연결되어 상기 메인구동부재에 의해 회전하여 상기 다수의 성형코어를 회전시키는 다수의 코어회전기어를 포함하고, 상기 다수의 코어회전기어는 서로 연결되어 있고, 상기 금형이동부재는, 상기 상부금형 및 상기 하부금형의 일측에 위치하고, 축방향이 상기 상부금형 및 상기 하부금형이 나열된 방향에 평행하고, 축방향을 따라 나선형의 슬라이딩홈이 형성된 웜형 샤프트; 및 상기 웜형 샤프트에 결합되고, 상기 하부금형의 일측에 연결되고, 내부에는 상기 슬라이딩홈에 체결되어 상기 슬라이딩홈을 따라 이동하는 하나 이상의 슬라이딩볼을 포함하는 회전부재를 포함하고, 상기 회전부재는 상기 메인구동부재와 연결되어 상기 메인구동부재가구동되면 회전한다.

Description

금형용 회전이동장치 및 이를 이용하는 카메라 모듈 제조용 금형{MOLDING ASSEMBLY FOR A CAMERA MODULE HAVING DIE ROTATION TRANSFER DEVICE}
본 발명은 금형용 회전이동장치 및 이를 이용한 카메라 모듈 제조용 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부금형 및 하부금형을 이격시키고자 하는 경우 이격되는 금형의 이동을 빠르게 할 수 있는 금형용 회전이동장치 및 이를 이용한 카메라 모듈 제조용 금형에 관한 것이다.
핸드폰용 카메라 모듈이라 함은 경통 내부에 렌즈를 포함한 광학소자가 구비되어 핸드폰에 장착되는 핸드폰 부품을 지칭한다. 이러한 카메라 모듈은 통상적으로 경통의 외면을 수지 몰드가 감싸고 있는 형태로 구성하여 핸드폰에 장착하는데, 이는 경통과 핸드폰 케이스 간의 틈새를 통해 빛이 유입되는 것을 최대한 차단하고, 외부 충격으로터 렌즈를 보호하기 위함이다.
이와 같이, 핸드폰에 설치되는 카메라 모듈은 그 외면에 수지 몰드를 더 형성한 후 장착하는 것이 바람직한데, 이러한 수지 몰드는 일반적으로 인서트 사출 성형 방식을 통해 이루어진다.
종래의 인서트사출 성형장치의 기본구조를 간략히 설명하면, 인서트부재가 놓이는 고정금형이 테이블 상에 이동 가능하게 설치된 플레이트에 고정 설치되고, 상기 고정금형과 합체 및 분리되는 가동금형이 이동수단에 의해 상하로 이동되는 플레이트에 고정 설치된다.
또한, 상기 플레이트의 이동으로 금형이 합체되고 프레임에 지지된 이동수단의 가압력으로 금형의 체결력이 유지되었을 때 주입 건(Gun)에 의해 수지용액을 인서트부재가 내재된 금형 내부의 성형공간부로 공급함으로써 완제품의 인서트사출 성형품을 얻는 구조이다.
그런데 이러한 종래의 인서트사출 성형금형은 가동금형을 이동시키기 위한 이동수단이 모터, 스크류 및 이동부재(예를 들면, 너트 형태)의 구성으로 이루어진 것이 대부분이고, 모터, 스크류 및 이동부재의 구성에 의해 동작하는 경우 이동부재가 스크류의 좁은 피치로 이루어진 나사산을 따라 이동하므로 가동금형의 이동 속도가 빠르지 못하고, 이는 사출 성형 공정에서 제품의 생산성을 저하시키는 문제로 이어지게 된다.
대한민국 특허등록 10-1019205
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상부금형 및 하부금형을 이격시키고자 할 때 금형을 빠르게 이동시킬 수 있고, 이에 의해 카메라 모듈의 추출 작업이 신속해지며, 결과적으로 카메라 모듈의 성형공정이 신속해질 수 있도록 한 금형용 회전이동장치 및 이를 이용한 카메라 모듈 제조용 금형을 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 서로 접합된 상부금형 및 하부금형의 이격을 위해 금형용 회전이동장치를 구비한다. 금형용 회전이동장치는 원기둥 형상이고, 상기 원기둥의 축방향을 따라 형성된 나선형의 슬라이딩홈을 포함하는 웜형 샤프트; 및 상기 웜형 샤프트에 결합되고, 상기 하부금형의 일측에 연결되고, 내부에는 상기 슬라이딩홈에 체결되어 상기 슬라이딩홈을 따라 이동하는 하나 이상의 슬라이딩볼을 포함하는 회전부재를 포함하고, 상기 슬라이딩홈은 45도 이상의 각도를 이루어 나선형으로 형성되고, 상기 회전부재는, 원통 형상이고, 외면 일측에 형성된 나사구멍을 포함하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 삽입되고, 하나 이상의 볼삽입구멍을 포함하는 내부관; 상기 볼삽입구멍에 삽입되어 상기 내부관(132b)의 내면으로부터 일부가 돌출되는 슬라이딩볼; 및 상기 나사구멍에 결합되어 상기 내부관을 상기 하우징 내에 고정하는 고정스크류를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형은 성형재 주입을 위한 성형재주입부, 상기 성형재주입부의 아래에 위치하여 상기 성형재주입부와 연결되는 제1 성형접합부를 포함하는 상부금형; 상기 제1 성형접합부와 접하도록 위치하고 카메라 모듈의 성형을 위한 성형부를 다수 형성한 제2 성형접합부를 포함하는 하부금형; 상기 하부금형과 연결되고, 상기 하부금형을 상기 상부금형으로부터 이격되도록 회전하여 상기 하부금형을 이동시키는 금형이동부재; 상기 금형이동부재와 연결되어 상기 금형이동부재를 회전시키기 위한 메인구동부재; 상단부가 상기 다수의 성형부 내로 삽입되어 있고, 상기 성형부 내에서 카메라 모듈이 성형되는 경우 상기 카메라 모듈 내측에 나사산을 형성하기 위한 다수의 성형코어; 상기 다수의 성형코어의 하단부에 결합되고, 상기 메인구동부재와 연결되어 상기 메인구동부재에 의해 회전하여 상기 다수의 성형코어를 회전시키는 다수의 코어회전기어를 포함하고, 상기 다수의 코어회전기어는 서로 연결되어 있고, 상기 금형이동부재는, 상기 상부금형 및 상기 하부금형의 일측에 위치하고, 축방향이 상기 상부금형 및 상기 하부금형이 나열된 방향에 평행하고, 축방향을 따라 나선형의 슬라이딩홈이 형성된 웜형 샤프트; 및 상기 웜형 샤프트에 결합되고, 상기 하부금형의 일측에 연결되고, 내부에는 상기 슬라이딩홈에 체결되어 상기 슬라이딩홈을 따라 이동하는 하나 이상의 슬라이딩볼을 포함하는 회전부재를 포함하고, 상기 회전부재는 상기 메인구동부재와 연결되어 상기 메인구동부재가구동되면 회전하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전부재는, 원통 형상이고, 외면 일측에 형성된 나사구멍을 포함하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 삽입되고, 하나 이상의 볼삽입구멍을 포함하는 내부관; 상기 볼삽입구멍에 삽입되어 상기 내부관의 내면으로부터 일부가 돌출되는 슬라이딩볼; 상기 나사구멍에 결합되어 상기 내부관을 상기 하우징 내에 고정하는 고정스크류; 및 상기 하우징의 외면에 결합되는 종동기어를 포함할 수 있다.
상기 메인구동부재는, 동력원에 의해 회전하는 회전축; 상기 회전축의 상단부에 결합되고 상기 종동기어와 치합되는 구동기어; 상기 회전축의 하단부에 결합되고 상기 코어회전기어들 중 어느 하나에 치합되는 연동기어를 포함할 수 있다.
상기 나선형 슬라이딩홈은 45도 이상의 각도를 이루어 나선형으로 형성될 수 있다.
상기 금형은, 상기 웜형 샤프트에 윤활유를 공급하기 위한 윤활유공급부를 더 포함하고, 상기 윤활유공급부는, 원통 형상이고, 상기 웜형 샤프트에 결합되어 나선형의 슬라이딩홈을 따라 이동하면서 회전하고, 상기 원통 형상의 내부에 관통되는 윤활유 공급홀을 포함하는 추가의 회전부재; 상기 윤활유 공급홀로 윤활유를 공급하기 위한 윤활유공급장치; 및 상기 윤활유공급장치로부터 연장되어 말단부가 상기 윤활유 공급홀 내로 삽입되고, 상기 윤활유공급장치로부터 상기 윤활유 공급홀을 향해 윤활유를 주입하기 위한 주입호스를 포함하고, 상기 추가의 회전부재는 상기 회전부재와 연결되어 상기 회전부재와 함께 회전하여 상기 웜형 샤프트의 축방향을 따라 이동할 수 있다.
본 발명에 따른 카메라 모듈 제조용 금형은 상부금형 및 하부금형을 이격시키고자 할 때 금형을 빠르게 이동시킬 수 있고, 이에 의해 카메라 모듈의 추출 작업이 신속해지며, 결과적으로 카메라 모듈의 성형공정이 신속해질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 금형이동부재를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 하부 금형이 이동된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 금형용 회전이동장치 및 이를 이용하는 카메라 모듈 제조용 금형에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형의 구성을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 금형은 종래에 사용된 금형의 이동을 위한 장치로서 모터 및 기어를 이용하였던 것과 달리, 개선된 금형용 회전이동장치를 이용하였다. 금형용 회전이동장치는 후술하는 카메라 모듈 제조용 금형의 설명 중 "금형이동부재"에 해당하며, 이에 대해 아래의 카메라 모듈 제조용 금형의 설명 과정에서 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형은 상부금형(110), 하부금형(120), 금형이동부재(130), 메인구동부재(140), 다수의 성형코어(150), 다수의 코어회전기어(160)를 포함할 수 있다.
상부금형(110)은 성형재주입부(111), 제1 성형접합부(112)를 포함할 수 있다.
성형재주입부(111)는 카메라 모듈의 형성을 위한 성형재를 주입하기 위한 부분이다. 성형재주입부(111)는 상부금형(110)의 상면부로부터 제1 성형접합부(112)를 향해 연장되며, 홈 형태로 형성된다.
제1 성형접합부(112)는 상부금형(110) 및 하부금형(120)이 서로 접한 상태에서 성형재주입부(111)를 통해 주입되는 성형재에 의해 카메라 모듈의 성형이 이루어지도록 하는 부분이다. 제1 성형접합부(112)에는 성형재가 이동하기 위한 제1 게이트(112a)가 형성될 수 있다.
하부금형(120)은 제2 성형접합부(121)를 포함할 수 있다. 제2 성형접합부(121)는 제1 성형접합부(112)와 접하여 카메라 모듈의 성형이 이루어지도록 하는 부분이다. 제2 성형접합부(121)는 성형재가 채워지는 성형부(121a)가 다수 형성된다. 성형부(121a)의 일측에는 성형재가 성형부(121a) 내로 유입될 수 있도록 하기 위한 제2 게이트(121b)가 형성될 수 있다. 제2 게이트(121b)는 제2 성형접합부(121)가 제1 성형접합부(112)와 접할 때 제1 게이트(112a)와 대응될 수 있다. 성형부(121a) 내로 성형재가 주입되는 것에 의해 카메라 모듈이 성형될 수 있다. 이러한 하부금형(120)은 상부금형(110)과 접하거나 이격하도록 금형이동부재(130)에 의해 이동될 수 있다.
금형이동부재(130)는 하부금형(120)과 연결되어 하부금형(120)을 이동시킬 수 있다. 도 2는 도 1에 도시된 금형이동부재를 설명하기 위한 사시도로써, 도 2를 참조하면, 금형이동부재(130)는 웜형 샤프트(131), 제1 회전부재(132)를 포함할 수 있다.
웜형 샤프트(131)는 원기둥 형상일 수 있다. 웜형 샤프트(131)는 상부금형(110) 및 하부금형(120)의 일측에 위치할 수 있다. 웜형 샤프트(131)는 원기둥의 축방향이 상부금형(110) 및 하부금형(120)이 나열된 방향에 평행하게 배치될 수 있다. 이러한 웜형 샤프트(131)는 슬라이딩홈(131a)이 형성될 수 있다. 슬라이딩홈(131a)은 웜형 샤프트(131)의 축방향을 따라 나선형으로 형성될 수 있다. 슬라이딩홈(131a)은 45도 이상의 각을 이루어 나선형을 형성될 수 있다. 예를 들면, 슬라이딩홈(131a)은 69도의 각을 이루어 나선형으로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 슬라이딩홈(131a)을 따라 이동하는 제1 회전부재(132)가 1회 회전할 때 50mm를 이동할 수 있다. 슬라이딩홈(131a)이 연장되는 방향에는 제한이 없다. 즉, 슬라이딩홈(131a)은 웜형 샤프트(131)의 정면에서 볼 때 좌측방향으로 연장될 수도 있고, 우측 방향으로 연장될 수도 있다.
제1 회전부재(132)는 하부금형(120)과 연결될 수 있다. 제1 회전부재(132)가 하부금형(120)과 연결되는 형태에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 제1 회전부재(132)가 하부금형(120)의 일측에서 자유회전이 가능하도록 하부금형(120)과 연결될 수도 있다. 또는 하부금형(120)의 내측에 제1 회전부재(132)가 수용되는 수용부(미도시)를 형성하고, 수용부 내에서 제1 회전부재(132)가 자유회전이 가능하도록 설치될 수 있다. 이러한 경우, 웜형 샤프트(131)는 하부금형(120)을 관통하여 제1 회전부재(132)와 결합된 형태로 설치될 수 있다.
이러한 제1 회전부재(132)는 하우징(132a), 내부관(132b), 슬라이딩볼(132c) 및 고정스크류(132d), 종동기어(132e)를 포함할 수 있다.
하우징(132a)은 원통 형상일 수 있고, 외면 일측에 고정스크류(132d)가 나사결합하기 위한 나사구멍(132a1)이 형성될 수 있다.
내부관(132b)은 원통 형상일 수 있다. 내부관(132b)은 하우징(132a)의 내부로 내부관(132b)이 삽입될 수 있는 직경을 가질 수 있다. 내부관(132b)은 하나 이상의 볼삽입구멍(132b1)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 볼삽입구멍(132b1)은 3개로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 3개의 볼삽입구멍(132b1)은 웜형 샤프트(131)의 나선형의 슬라이딩홈(131a)에 대응하도록 슬라이딩홈(131a)의 연장된 라인을 따라 배치될 수 있다.
슬라이딩볼(132c)은 내부관(132b)의 볼삽입구멍(132b1)에 삽입된다. 슬라이딩볼(132c)은 하나 이상일 수 있다. 예를 들면, 볼삽입구멍(132b1)이 3개인 경우 3개로 이루어질 수 있다. 이러한 슬라이딩볼(132c)은 내부관(132b)의 볼삽입구멍(132b1)에 삽입된 상태에서 볼삽입구멍(132b1)의 외부로 일부분이 노출될 수 있다. 이에 의해 슬라이딩볼(132c)은 내부관(132b)에 결합된 상태에서 웜형 샤프트(131)의 나선형의 슬라이딩홈(131a)을 따라 이동할 수 있고, 나선형의 슬라이딩홈(131a)을 따라 이동함에 따라 제1 회전부재(132)가 웜형 샤프트(131)의 축방향을 따라 이동할 수 있도록 한다.
고정스크류(132d)는 하우징(132a)의 나사구멍(132a1)에 나사결합된다. 이때, 고정스크류(132d)의 말단부는 내부관(132b)의 외면을 가압하여 내부관(132b)이 하우징(132a) 내에 고정되도록 한다.
종동기어(132e)는 하우징(132a)의 외면에 결합될 수 있다. 종동기어(132e)는 메인구동부재(140)와 연결되어 메인구동부재(140)가 회전될 때 메인구동부재(140)에 의해 회전되며, 이에 의해 제1 회전부재(132)를 회전시킬 수 있다.
메인구동부재(140)는 금형이동부재(130) 및 다수의 코어회전기어(160)를 회전시킬 수 있는 구동부이다. 메인구동부재(140)는 회전축(141), 구동기어(142), 연동기어(143)를 포함할 수 있다.
회전축(141)은 금형 내에 설치된 동력원에 의해 회전될 수 있다. 예를 들면, 상기 동력원은 모터일 수 있다.
구동기어(142)는 회전축(141)의 상단부에 결합되고 제1 회전부재(132)의 종동기어(132e)와 치합될 수 있다.
연동기어(143)는 회전축(141)의 하단부에 결합되고 코어회전기어들(160) 중 어느 하나에 치합될 수 있다.
이러한 메인구동부재(140)는 구동기어(142)가 종동기어(132e)와 치합되고 연동기어(143)가 코어회전기어들(160) 중 어느 하나와 치합되므로 회전축(141)이 회전하여 구동되면 제1 회전부재(132) 및 다수의 코어회전기어들(160)을 회전시킬 수 있다.
다수의 성형코어(150)는 원기둥 형상일 수 있고, 원기둥 형상의 상단부에는 나사산이 형성될 수 있다. 다수의 성형코어(150)는 상단부가 상기 다수의 성형부(121a) 내로 삽입되어 있고, 성형부(121a) 내에서 카메라 모듈이 성형되는 경우 상기 나사산에 의해 상기 카메라 모듈 내측에 나사산을 형성할 수 있다.
다수의 코어회전기어(160)는 다수의 성형코어(150)를 회전시킬 수 있다. 이를 위해, 다수의 코어회전기어(160)는 다수의 성형코어(150)의 하단부에 각각 결합될 수 있고, 각각의 코어회전기어(160)는 서로 연결될 수 있다. 예를 들면, 각각의 코어회전기어(160)는 서로 치합될 수 있다. 이러한 다수의 코어회전기어(160) 중 어느 하나는 메인구동부재(140)의 연동기어(143)와 치합될 수 있다.
일 예로, 연동기어에 치합되는 코어회전기어는 성형코어와 결합되는 내면에 나사산을 형성하는 너트형의 기어일 수 있고, 너트형의 코어회전기어와 결합하는 성형코어의 하단부 역시 나사산이 형성될 수 있다. 이러한 경우 너트형의 코어회전기어가 회전되면 이에 결합된 성형코어는 회전하면서 하강될 수 있다.
이하에서는 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형을 이용하여 카메라 모듈을 성형하는 과정을 설명한다.
카메라 모듈의 성형을 위해, 먼저 하부금형(120) 및 상부금형(110)이 접하여 있도록 한다. 이때, 제1 성형접합부(112) 및 제2 성형접합부(121)는 서로 접하게 되고, 이에 의해 제1 게이트(112a) 및 제2 게이트(121b)는 서로 상, 하로 대응되어 성형재가 성형부(121a) 내로 유입될 수 있는 밀폐된 통로가 형성된다. 또한 성형코어(150)의 상단부는 성형부(121a) 내로 위치한다.
이러한 상태에서 성형재주입부(111)를 통해 성형재를 주입한다. 주입된 성형재는 제1 게이트(112a) 및 제2 게이트(121b)를 통해 성형부(121a) 내로 유입되고, 성형부(121a) 내로 유입된 성형재는 성형코어(150)의 상단부의 둘레 및 성형부(121a)의 내면 사이에 채워지면서 카메라 모듈을 성형하게 된다. 이때, 카메라 모듈의 내부에는 성형코어(150)의 상단부에 형성된 나사산에 의해 나사부를 형성하게 되고, 카메라 모듈에 형성된 나사부에 성형코어(150)의 상단부가 결합된 상태가 된다.
이와 같이 카메라 모듈의 성형이 완료되면 성형된 카메라 모듈의 추출을 위해 하부금형(120)은 상부금형(110)으로부터 이격시켜야 한다. 이를 위해, 메인구동부재(140)의 회전축(141)은 동력원에 의해 회전되고, 구동기어(142)와 치합된 제1 회전부재(132)의 종동기어(132e)는 회전하게 되고, 종동기어(132e)의 회전에 의해 제1 회전부재(132)가 회전하게 된다.
이때, 제1 회전부재(132)의 슬라이딩볼(132c)은 웜형 샤프트(131)에 형성된 나선형의 슬라이딩홈(131a)을 따라 이동하게 되고, 이에 의해 제1 회전부재(132)는 회전되어 웜형 샤프트(131)의 축방향을 따라 이동하고, 제1 회전부재(132)와 연결된 하부금형(120)이 하강하여 상부금형(110)으로부터 이격된다. 도 3은 도 1에 도시된 하부 금형이 이동된 상태를 나타낸 도면으로써, 이러한 상태는 도 3에 잘 나타나 있다.
한편 메인구동부재(140)가 회전되면 회전축(141)의 하단부에 결합된 연동기어(143)가 회전되며, 다수의 코어회전기어(160) 중 연동기어(143)와 치합된 코어회전기어(160)가 회전되면 다수의 코어회전기어(160)는 함께 회전한다. 다수의 코어회전기어(160)가 회전되면 다수의 성형코어(150)가 회전된다. 회전되는 다수의 성형코어(150)는 카메라 모듈의 내부에 형성된 나사부로부터 회전하면서 분리될 수 있다. 즉, 제1 회전부재(132)가 회전하여 하부금형(120)을 이동시키는 과정에서 회전하여 성형된 카메라 모듈의 내부로부터 분리될 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형은, 웜형 샤프트(131)에 형성된 슬라이딩홈(131a)을 45도 이상으로 형성할 수 있으므로 각 피치 간격이 넓어지고, 웜형 샤프트(131)를 따라 이동하고 하부금형(120)과 연결된 제1 회전부재(132)는 슬라이딩홈(131a)을 따라 슬라이딩볼(132c)이 자유롭게 슬라이딩되는 것에 의해 회전하면서 이동하게 되므로 제1 회전부재(132)는 회전하여 웜형 샤프트(131)를 따라 빠르게 이동할 수 있고, 이는 결과적으로 하부금형(120)을 빠르게 이동시킬 수 있다.
하부금형(120)의 이동 속도가 빨라짐에 따라 카메라 모듈을 성형하는 과정에서 상부금형(110) 및 하부금형(120)을 이격시키는 작업이 신속해지며, 이에 따라 성형된 카메라 모듈을 금형으로부터 추출하는 과정이 신속해지며, 이는 결과적으로 카메라 모듈의 성형 공정이 신속해질 수 있도록 한다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형을 이용하면 하부금형(120)을 빠르게 이동시킬 수 있고, 이에 의해 카메라 모듈의 추출 작업이 신속해 지며, 결과적으로 카메라 모듈의 성형 공정이 신속해질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형을 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형과의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형은 웜형 샤프트(131)에 윤활유를 공급하기 위한 윤활유공급부(170)를 더 포함하고, 상기 윤활유공급부(170)는, 원통 형상이고, 상기 웜형 샤프트(131)에 결합되어 나선형의 슬라이딩홈(131a)을 따라 이동하면서 회전하고, 상기 원통 형상의 내부에 관통되는 윤활유 공급홀(171a)을 포함하는 제2 회전부재(171); 상기 윤활유 공급홀(171a)로 윤활유를 공급하기 위한 윤활유공급장치(172); 및 상기 윤활유 공급장치(172)로부터 연장되어 말단부가 상기 윤활유 공급홀(171a) 내로 삽입되고, 상기 윤활유공급장치(172)로부터 상기 윤활유 공급홀(171a)을 향해 윤활유를 주입하기 위한 주입호스(173)를 포함하고, 상기 제2 회전부재(171)는 제1 회전부재(132)와 연결되어 제1 회전부재(132)와 함께 회전하여 웜형 샤프트(131)의 축방향을 따라 이동하는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형과 동일하다.
여기서, 제2 회전부재(171)는 윤활유 공급홀(171a)을 포함하는 것을 제외하고는 제1 회전부재(132)의 구성과 동일하며, 윤활유 공급홀(171a)은 웜형 샤프트(131)의 슬라이딩홈(131a) 내로 윤활유를 분사할 수 있도록 위치할 수 있다. 한편 윤활유 공급장치(172)는, 예를 들면, 윤활유 저장부 및 윤활유 저장부로부터 윤활유를 펌핑하는 유압펌프로 이루어질 수 있다.
이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 제조용 금형은 제1 회전부재(132)가 웜형 샤프트(131)를 따라 회전하여 이동할 때 제2 회전부재(171)가 제1 회전부재(132)와 함께 이동하면서 웜형 샤프트(131)의 슬라이딩홈(131a) 내측으로 윤활유를 공급할 수 있다. 이에 의해, 슬라이딩홈(131a)과 슬라이딩볼(132c)이 반복하여 접촉됨에 따른 마모현상을 방지할 수 있고, 슬라이딩볼(132c)이 슬라이딩홈(131a)을 따라 더욱 원활하게 이동할 수 있다.
한편, 웜형 샤프트(131)는 마모방지코팅될 수 있다. 여기서, 마모방지코팅층은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 웜형 샤프트(131)에 용사되어서 이루어지고, 50∼600㎛의 두께로 이루어지며, 경도는 900∼1000HV를 유지하도록 플라즈마 코팅된다.
이 마모방지코팅층은 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 용사되어서 이루어진다.
웜형 샤프트(131)의 외주면에 세라믹 코팅을 하는 이유는 마모 방지 및 부식 방지가 주목적이다. 세라믹 코팅은 크롬도금 또는 니켈크롬도금에 비해 내부식성, 내스크래치성, 내마모성, 내충격성 및 내구성이 뛰어나다.
산화크롬(Cr2O3)은, 금속 내부로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 함으로써 녹이 잘 슬지 않도록 하는 역할을 한다.
이산화티타늄(TiO2)은, 물리화학적으로 매우 안정적이고 은폐력이 높아서 백색안료로 많이 된다. 또한 굴절율이 높아서 고굴절율의 세라믹스에도 많이 이용되고 있다. 그리고 광촉매적 특성과 초친수성의 특성을 갖는다. 이산화티타늄(TiO2)은, 공기정화 작용, 항균작용, 유해물질 분해작용, 오염방지 기능, 변색 방지기능의 역할을 수행한다. 이러한 이산화티타늄(TiO2)은, 마모방지코팅층이 웜형 샤프트(131)의 외주면에 확실하게 피복되도록 하며, 마모방지코팅층에 부착된 이물질을 분해, 제거하여 마모방지코팅층의 손상을 방지시킨다.
여기서, 산화크롬(Cr2O3)과 이산화티타늄(TiO2)을 혼합하여서 사용할 경우, 이들의 혼합 비율은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량%에 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.
산화크롬(Cr2O3)의 혼합비율이 96∼98%보다 적을 경우, 고온 등의 환경에서 산화크롬(Cr2O3)의 피복이 파괴되는 경우가 종종 발생되었으며, 이에 따라 웜형 샤프트(131)의 외주면의 녹방지 효과가 급격이 저하되었다.
이산화티타늄(TiO2)의 혼합비율이 2∼4중량%보다 적을 경우, 이를 산화크롬(Cr2O3)에 혼합하는 목적이 퇴색될 정도로 이산화티타늄(TiO2)의 효과가 미미하였다. 즉, 이산화티타늄(TiO2)은 웜형 샤프트(131)의 외주면 둘레에 부착되는 이물질을 분해, 제거하여서 웜형 샤프트(131)의 외주면이 부식되거나 손상되는 것을 방지시키는데, 그 혼합비율이 2∼4중량%보다 작을 경우, 부착된 이물질을 분해하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이러한 재료들로 이루어진 코팅층은, 웜형 샤프트(131)의 외주면의 둘레에 50∼600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 900∼1000HV, 표면조도는 0.1∼0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 코팅된다.
이러한 마모방지코팅층은, 상기의 분말가루와 1400℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 웜형 샤프트(131)의 외주면의 둘레에 제트분사하여서 50∼600㎛으로 용사한다.
마모방지코팅층의 두께가 50㎛ 미만일 경우, 상술한 세라믹 코팅층에 의한 효과가 보장되지 못하게 되며, 마모방지코팅층의 두께가 600㎛을 초과할 경우, 상술한 효과의 증대는 미미한 반면 과다한 세라믹코팅에 의해 작업시간 및 재료비가 낭비되는 문제점이 있다.
웜형 샤프트(131)의 외주면에 마모방지코팅층이 코팅되는 동안 웜형 샤프트(131)의 외주면의 온도는 상승되는데, 가열된 웜형 샤프트(131)의 외주면의 변형이 방지되도록 웜형 샤프트(131)의 외주면이 냉각장치(미도시)로 냉각되어서 150∼200℃의 온도를 유지하도록 된다.
마모방지코팅층의 둘레에는 금속계 유리 석영 계통으로 이루어진 무수크롬산(CrO3)으로 이루어진 실링재가 더 도포될 수 있다. 무수크롬산은 무기실링재로써 크롬니켈 분말로 이루어진 코팅층 둘레에 도포된다.
무수크롬산(CrO3)은, 높은 내마모, 윤활성, 내열성, 내식성, 이형성을 필요로 하는 곳에 사용되며, 대기중에서 변색이 안되고, 내구성이 크며, 내마모성과 내식성이 좋다. 실링재의 코팅 두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다. 실링재의 코팅두께가 0.3㎛ 미만이면 약간의 스크래치홈에도 실링재가 쉽게 파이면서 벗겨지게 되므로 상술한 효과를 얻을 수 없게 된다. 실링재의 코팅두께가 0.5㎛를 초과할 정도로 두껍게 하면 도금면에 핀홀(pin hole), 균열 등이 많게 된다. 따라서 실링재의 코팅두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다.
따라서 웜형 샤프트(131)의 외주면의 둘레에 내마모성 및 내산화성이 뛰어난 코팅층이 형성되므로 웜형 샤프트(131)의 외주면이 마모되거나 산화되는 것이 방지되고, 이에 따라 제품의 수명이 연장된다.
한편, 본 발명의 웜형 샤프트(131)는, 노듈러주철로 이루어진다. 이 노듈러주철을 1600∼1650℃로 가열시켜서 용탕으로 만든 다음 탈황처리를 하며, 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣고 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한 후 열처리하여 이루어진다.
노듈러주철은, 일반 회주철의 용탕에 마그네슘 등을 첨가하여 응고과정에서 흑연이 구상으로 정출된 주철이므로 회주철에 비하여 흑연의 형태가 구상이다. 이러한 노듈러주철은 노치효과가 적기 때문에 응력 집중 현상이 감소되어 강도와 인성이 크게 향상된다.
본 발명의 웜형 샤프트(131)는 노듈러주철을 1600∼1650℃로 가열시켜서 용탕으로 만든 다음 탈황처리를 하며, 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣고 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한 후 열처리하여 이루어진다.
여기서, 노듈러주철을 1600℃ 미만으로 가열하면 전체 조직이 충분히 용융되지 못하며, 1650℃를 초과하여 가열시키면 불필요하게 에너지가 낭비된다. 그러므로 노듈러주철을 1600∼1650℃로 가열하는 것이 바람직하다.
용융된 노듈러주철에는 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣는 바, 마그네슘이 0.3중량% 미만이면 구상화 처리제를 투입효과가 극히 미미해 지며, 0.7중량%를 초과하면 구상화 처리제의 투입효과가 크게 향상되지 않는 반면에, 고가의 재료비가 증가되는 문제점이 있다. 그러므로 구상화 처리제의 마그네슘 혼합비율은 0.3∼0.7중량% 정도가 적합하다.
용융된 노듈러주철에 구상화 처리제가 투입되면 이를 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한다. 구상화 처리 온도가 1500℃ 미만이면 구상화 처리가 제대로 이루어지지 않으며, 1550℃를 초과하면 구상화 처리 효과가 크게 개선되지 않는 반면에 불필요하게 에너지가 낭비된다. 그러므로 구상화 처리 온도는 1500∼1550℃가 적합하다.
이와 같이 본 발명의 웜형 샤프트(131)가 노듈러주철로 이루어지므로 노치효과가 적기 때문에 응력 집중 현상이 감소되어 강도와 인성이 크게 향상된다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
110 : 상부금형 111 : 성형재주입부
112 : 제1 성형접합부 120 : 하부금형
121 : 제2 성형접합부 121a : 성형부
130 : 금형이동부재 131 : 웜형 샤프트
131a : 슬라이딩홈 132 : 제1 회전부재
132a : 하우징 132b : 내부관
132c : 슬라이딩볼 132d : 고정스크류
132e : 종동기어 140 : 메인구동부재
141 : 회전축 142 : 구동기어
143 : 연동기어 150 : 성형코어
160 : 코어회전기어 170 : 윤활유 공급부
171 : 윤활유공급홀 172 : 윤활유 공급장치
173 : 주입호스

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 성형재 주입을 위한 성형재주입부(111), 상기 성형재주입부(111)의 아래에 위치하여 상기 성형재주입부(111)와 연결되는 제1 성형접합부(112)를 포함하는 상부금형(110);
    상기 제1 성형접합부(112)와 접하도록 위치하고 카메라 모듈의 성형을 위한 성형부(121a)를 다수 형성한 제2 성형접합부(121)를 포함하는 하부금형(120);
    상기 하부금형(120)과 연결되고, 상기 하부금형(120)을 상기 상부금형(110)으로부터 이격되도록 회전하여 상기 하부금형(120)을 이동시키는 금형이동부재(130);
    상기 금형이동부재(130)와 연결되어 상기 금형이동부재(130)를 회전시키기 위한 메인구동부재(140);
    상단부가 상기 다수의 성형부(121a) 내로 삽입되어 있고, 상기 성형부(121a) 내에서 카메라 모듈이 성형되는 경우 상기 카메라 모듈 내측에 나사산을 형성하기 위한 다수의 성형코어(150);
    상기 다수의 성형코어(150)의 하단부에 결합되고, 상기 메인구동부재(140)와 연결되어 상기 메인구동부재(140)에 의해 회전하여 상기 다수의 성형코어(150)를 회전시키는 다수의 코어회전기어(160)를 포함하고,
    상기 다수의 코어회전기어(160)는 서로 연결되어 있고,
    상기 금형이동부재(130)는,
    상기 상부금형(110) 및 상기 하부금형(120)의 일측에 위치하고, 축방향이 상기 상부금형(110) 및 상기 하부금형(120)이 나열된 방향에 평행하고, 축방향을 따라 나선형의 슬라이딩홈(131a)이 형성된 웜형 샤프트(131); 및
    상기 웜형 샤프트(131)에 결합되고, 상기 하부금형(120)의 일측에 연결되고, 내부에는 상기 슬라이딩홈(131a)에 체결되어 상기 슬라이딩홈(131a)을 따라 이동하는 하나 이상의 슬라이딩볼(132c)을 포함하는 회전부재(132)를 포함하고,
    상기 회전부재(132)는 상기 메인구동부재(140)와 연결되어 상기 메인구동부재(140)가 구동되면 회전하는 것을 특징으로 하는,
    카메라 모듈 제조용 금형.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전부재(132)는,
    원통 형상이고, 외면 일측에 형성된 나사구멍(132a1)을 포함하는 하우징(132a);
    상기 하우징(132a)의 내부에 삽입되고, 하나 이상의 볼삽입구멍(132b1)을 포함하는 내부관(132b);
    상기 볼삽입구멍(132b1)에 삽입되어 상기 내부관(132b)의 내면으로부터 일부가 돌출되는 슬라이딩볼(132c);
    상기 나사구멍(132a1)에 결합되어 상기 내부관(132b)을 상기 하우징(132a) 내에 고정하는 고정스크류(132d); 및
    상기 하우징(132a)의 외면에 결합되는 종동기어(132e)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    카메라 모듈 제조용 금형.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메인구동부재(140)는,
    동력원에 의해 회전하는 회전축(141);
    상기 회전축(141)의 상단부에 결합되고 상기 종동기어(132e)와 치합되는 구동기어(142);
    상기 회전축(141)의 하단부에 결합되고 상기 코어회전기어들(160) 중 어느 하나에 치합되는 연동기어(143)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    카메라 모듈 제조용 금형.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 나선형 슬라이딩홈(131a)은 45도 이상의 각도를 이루어 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    카메라 모듈 제조용 금형.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 금형은,
    상기 웜형 샤프트(131)에 윤활유를 공급하기 위한 윤활유공급부(170)를 더 포함하고,
    상기 윤활유공급부(170)는,
    원통 형상이고, 상기 웜형 샤프트(131)에 결합되어 나선형의 슬라이딩홈(131a)을 따라 이동하면서 회전하고, 상기 원통 형상의 내부에 관통되는 윤활유 공급홀(171a)을 포함하는 추가의 회전부재(171);
    상기 윤활유 공급홀(171a)로 윤활유를 공급하기 위한 윤활유 공급장치(172); 및
    상기 윤활유 공급장치(172)로부터 연장되어 말단부가 상기 윤활유 공급홀(171a) 내로 삽입되고, 상기 윤활유 공급장치(172)로부터 상기 윤활유 공급홀(171a)을 향해 윤활유를 주입하기 위한 주입호스(173)를 포함하고,
    상기 추가의 회전부재(171)는 상기 회전부재(132)와 연결되어 상기 회전부재(132)와 함께 회전하여 상기 웜형 샤프트(131)의 축방향을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는,
    카메라 모듈 제조용 금형.
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