KR101156492B1 - 그로메트 금형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 금형 바디에 적어도 하나의 그로메트를 성형할 케이블이 삽입되는 케이블 홈이 형성되어 있고, 상기 케이블 홈에 있어서 상기 각 그로메트가 성형될 위치에 그로메트 성형 몰드가 형성되어 있으며, 상기 각 그로메트 성형 몰드의 게이트 상에는 상기 몰드의 게이트에 액상의 TPE(ThermoPlastic Elastomer)를 주입하기 위한 노즐 장치가 각각 위치하는 그로메트 금형 장치를 제공한다.

Description

그로메트 금형 장치 {Grommet Molding Apparatus}

본 발명은 그로메트 금형 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열가소성 폴리우테탄 등으로 피복된 케이블에 열가소성 탄성체로 된 그로메트(grommet)를 일체로 성형할 수 있도록 된 그로메트 금형 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 그로메트(grommet)는 튜브, 호스 또는 와이어 등이 패널에 형성된 관통 구멍을 통과할 때 튜브, 호스 또는 와이어 등의 유동을 방지하도록 열가소성 탄성체(ThermoPlastic Elastomer; TPE)로 만들어지는 통형상의 결합구이다.

이러한 그로메트는 자동차에서는 엔진룸이나 트렁크 룸의 배선용 배선 또는 히터의 파이프를 통하게 하는 경우 등에 사용되어 차체 패널에 형성된 구멍의 보호, 방수 또는 방진 등의 목적으로 사용된다.

또한 ABS(Antiblock Barking System) 센서 케이블은 차륜에 설치된 ABS 센서에 연결 설치되는 것으로, 특히 상기 ABS 센서에 연결된 상태에서 ABS 센서 케이블이 각각의 차륜의 쇽업소버를 우회하여 통과되어 설치되고, 이와 같이 설치된 상태에서 ABS 센서로부터 감지된 차륜의 회전속도 등을 전자제어시스템으로 전송하는 역할을 하게 된다.

그리고 상기 열가소성 탄성체는 플라스틱과 동일하게 성형가공이 가능하면서 재활용성 등의 특성이 있으며 다양한 물성을 얻을 수 있는 장점이 있고, 특징으로는 내열성이 우수해 고온에 적용가능, 성형 가공성이 뛰어남, 다른 열가소성 수지와 동일한 조건으로 성형이 가능, 재활용 가능(경제적) 및 물, 아세톤, 산 등에 대해 내약품성이 양호하고 밀도가 낮아 적용시 제품의 경량화를 도모할 수 있도록 한 것이며, 용도로는 자동차 부품용으로 범퍼에 많이 적용(미국,일본 등)함과 아울러 외장재로 스플래쉬가이드, 사이드 몰 등 PVC 대체품 및 내장재로 천정, 좌석 등에 적용하고 아울러 전기 절연성이 우수하여 전선케이블로 이용(일본이나 국내에서도 수요증가 기대)하고, 토목, 건축용 자재와 가전부품용 호스나 패킹재에 적용 가능하다.

한편, 종래의 ABS 센서 케이블 어셈블리 등에 적용된 케이블과 그로메트는 상호 일체로 형성되지 못해 사용상 많은 문제점이 발생하였다.

즉, 우레탄 재질의 케이블 피복과 고무 재질의 열가소성 탄성체는 상호 성분이 상이하여 상호 일체로 제조할 수 없다는 문제점이 발생하였다.

따라서 상기 케이블과 그로메트를 각각 별도로 제조함과 아울러 이후 상기 케이블에 그로메트를 끼운 후 정확한 위치를 선정한 후 본드로 1차 고정한 다음에 다시 건조 후 2차 본드 고정하여 케이블에 그로메트를 고정시켜 사용하게 되므로 그 조립성이 매우 복잡하다는 문제점이 있었다.

또한, 하나의 케이블에 복수의 그로메트를 일정한 간격을 두고 설치해야 하는 경우에 수작업으로 케이블에 그로메트를 끼우고 본드로 접착 고정함에 따라 케이블 상에 설치된 그로메트의 간격이 일정하게 되지 않는 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 케이블의 정확한 위치에 그로메트(grommet)를 사출 성형할 수 있도록 구성된 그로메트 금형 장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 케이블의 정확한 위치에 일정 간격을 두고서 복수의 그로메트를 사출 성형할 수 있도록 구성된 그로메트 금형 장치를 제공하고자 함에 그 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명 따른 그로메트(grommet) 금형 장치는, 금형 바디에 적어도 하나의 그로메트를 성형할 케이블이 삽입되는 케이블 홈이 형성되어 있고, 상기 케이블 홈에 있어서 상기 각 그로메트가 성형될 위치에 그로메트 성형 몰드가 형성되어 있으며, 상기 각 그로메트 성형 몰드의 게이트 상에는 상기 몰드의 게이트에 액상의 TPE(ThermoPlastic Elastomer)를 주입하기 위한 노즐 장치가 각각 위치하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 노즐 장치는 상기 몰드의 게이트에 근접하여 액상의 TPE를 분출하는 분출구가 그 첨단에 위치하는 노즐 팁과, 상기 노즐 팁이 그 하부에 끼워지며 액상 TPE가 통과하는 내통과, 내통의 외주연을 감싸는 히터와, 상기 내통의 외주연에 그 길이방향으로 형성된 홈에 끼워지는 온도센서와, 상기 온도센서와 히터를 포함하여 내통을 감싸도록 형성된 외통을 구비하여 구성되고, 상기 금형 바디는 상기 노즐 장치의 설치시에 액상 TPE의 역류방지 밀착부가 상기 노즐 장치와의 접촉면이 최소화되도록 구성된다.

또한, 상기 액상 TPE의 역류방지 밀착부는 상기 노즐 장치의 외통의 하부 외곽이 그 끝에 걸쳐지도록 그 단면이 직각으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 내통의 외주연의 길이방향 홈이 상기 팁의 결합부분까지 연장되어 형성되어 있고 상기 온도센서는 상기 팁에 근접하여 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 내통의 외주연을 감싸는 히터가 상기 노즐 팁에 근접하게 연장 설치되는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 역류방지 밀착부의 접촉면적이 최소화되어 노즐 장치 하단부에서 금형 바디로 빼앗기는 열을 최소화할 수 있게 되므로, 성형 몰드의 게이트 입구에서 TPE의 점도가 떨어져서 TPE가 몰드 안으로 들어가기 전에 굳어버리는 문제는 발생하지 않게 되었다. 또한, 온도 센서를 노즐 팁에 근접하게 연장 설치함으로써 노즐 팁 근방에 위치한 TPE의 온도 제어를 용이하게 할 수 있게 되었다. 또한, 히터를 노즐 팁에 근접하게 연장 설치함으로써 노즐 팁 근방에 위치한 TPE를 소망하는 온도로 용이하게 유지시킬 수 있게 되었다.

도 1은 그로메트가 성형된 케이블의 일부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그로메트 금형 장치의 일예에 대한 평면도이다.
도 3은 종래 노즐 장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 종래 노즐 장치의 문제를 해결하기 위하여 개량된 노즐 장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐 장치의 일부 분리 사시도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 그로메트(grommet) 금형 장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 그로메트가 성형된 케이블의 일부 사시도이다.

동 도면에 도시한 바와 같이, 케이블(10)에 적어도 하나의 그로메트(15,15,...)를 형성하기 위해서는 종래에는 그로메트(15)를 개별적으로 성형한 다음에 작업자가 케이블(10)에 그로메트(15)를 끼우고 접착하는 번거로운 작업을 수행하였다. 따라서 케이블(10)에 그로메트(15)를 형성하는데 작업성이 떨어지는 문제와 함께 그로메트(15)가 소망하는 위치에 접착되지 않음으로 인한 불량이나 그로메트(15)의 접착 불량 등이 발생하는 등의 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 2의 평면도와 같이 구성된 그로메트 금형 장치를 개발하게 되었다.

여기서, 도 2에 도시한 그로메트 금형 장치는 2개의 케이블에 각각 7개의 그로메트를 성형하기 위한 구성이며, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 하나의 케이블에 하나 이상의 그로메트를 성형하기 위한 구성이어도 되고, 두 개 이상의 케이블에 각각 하나 이상의 그로메트를 성형하기 위한 구성이어도 되는 것임은 물론이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 그로메트 금형 장치에서는, 그로메트를 성형할 케이블이 삽입되는 제1 케이블 홈(34)이 굴곡지게 형성되어 있고 이 제1 케이블 홈(34)에서 각 그로메트가 성형될 위치에 각각 그로메트 성형용 몰드(32)가 7개 형성되어 있으며, 그로메트를 성형할 다른 케이블이 삽입되는 제2 케이블 홈(34')이 굴곡지게 형성되어 있고 이 제1 케이블 홈(34)에서 각 그로메트가 성형될 위치에 각각 그로메트 성형용 몰드(32')가 7개 형성되어 있다.

또한, 본 실시예의 그로메트 금형 장치에서는, 상기 각 그로메트를 성형하기 위한 몰드(32)(32')의 게이트 상에는 상기 몰드(32)(32')의 게이트에 액상의 TPE(ThermoPlastic Elastomer)를 주입하기 위한 노즐 장치(60)가 각각 위치한다.

상기와 같이 구성된 그로메트 금형 장치에 의하면, 두 개의 케이블 상에 각각 7개의 그로메트를 한 번의 사출 성형 공정에 의하여 성형할 수 있게 된다. 따라서 케이블 상의 정확한 위치에 그로메트를 일체로 성형할 수 있게 되므로 공정이 간단화되며 또한 불량률을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.

도 2에 도시한 바와 같은 그로메트 금형 장치에 일반적인 플라스틱 사출용 노즐 장치를 적용한 예는 도 3에 도시되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 일반적인 핫트 런너 노즐 장치(40)에서는 내통(43)의 공급구(41)를 통하여 공급된 액상의 TPE가 히터(45)의 가열 온도에 의하여 액상 상태를 유지하면서 팁(47)의 중간 부분에 형성된 배출구(47a,47b)를 통하여 액상의 TPE가 몰드(33)의 게이트(33a)에 공급되어야 하는데, 몰드(33)의 게이트(33a) 입구에서 TPE의 점도가 떨어져서 TPE가 몰드(33) 안으로 들어가기 전에 굳어버리는 문제가 발생하였다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 히터(45)의 온도를 높이게 되면 몰드(33)의 게이트(33a) 입구에서 TPE의 점도가 떨어져서 TPE가 몰드(33) 안으로 들어가기 전에 굳어버리는 문제는 해소할 수 있었지만, 내통(43)의 온도가 너무 높아지게 되어 내통(43)의 공급구(41)에서 TPE가 타서 연기가 발생하는 등의 문제가 발생하게 되었다.

따라서 본 발명의 발명자는 도 4에 도시한 바와 같이 노즐의 형상 변경을 시도하였다. 즉, 내통(53)의 공급구(51)를 통하여 공급된 액상의 TPE가 히터(55)의 가열 온도에 의하여 액상 상태를 유지하면서 팁(57)의 첨단에 형성된 배출구(57)를 통하여 액상의 TPE가 몰드(33)의 게이트(33a)에 공급되도록 하였다. 그런데, 이 경우에도 상기한 바와 마찬가지의 문제가 발생하였다.

이에, 본 발명의 발명자는 이러한 문제의 근본적인 원인이 노즐(40)(50)과 금형바디(30b)가 TPE의 역류방지를 위하여 밀착되는 역류방지 밀착부(46)(56)의 접촉면적이 커서 그 역류방지 밀착부(46)(56)를 통하여 노즐(40)(50) 하단부에서 금형 바디(30a)(30b)로 지나치지 많은 열을 빼앗기기 때문인 것으로 파악되었다. 또한, 노즐(40)(50) 하단부의 온도를 감지하여 노즐 온도 제어를 하여야 할 필요성을 느끼게 되었다.

따라서, 본 발명의 발명자는 여러 번의 시행 착오를 거치면서 도 5에 도시한 바와 같은 노즐 장치(60)를 발명하게 되었다.

즉, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐 장치(60)에서는 노즐 팁(67)을 성형 몰드(32)(32')의 게이트(34)에 근접하여 액상의 TPE를 분출하는 분출구(67a)가 그 첨단에 위치하도록 하였다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐 장치(60)에서는 노즐 팁(67)이 그 하부에 끼워지며 액상의 TPE가 통과하는 내통(63)의 외주연을 감싸는 히터(65)가 최대한 노즐 팁(67)에 근접하는 곳까지 연장되도록 하였다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐 장치(60)에서는 상기 내통(63)의 외주연에 그 길이방향으로 형성된 홈이 노즐 팁(67)의 결합부분까지 연장되어 형성되도록 하고 온도센서(62)는 상기 노즐 팁(67)에 근접하여 설치되도록 하였다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐 장치(60)에서는 노즐(60)과 금형바디(30c)가 액상의 TPE의 역류방지를 위하여 밀착되는 역류방지 밀착부(66)의 접촉면적이 최소화되도록 하기 위하여 상기 액상 TPE의 역류방지 밀착부(66)가 상기 노즐 장치(60)의 외통(64)의 하부 외곽이 그 끝에 걸쳐지도록 그 단면이 직각으로 이루어지도록 하였다.

이와 같이 노즐 장치를 구성함으로써, 역류방지 밀착부(66)의 접촉면적이 최소화되어 노즐 장치(60) 하단부에서 금형 바디(30c)로 빼앗기는 열을 최소화할 수 있게 되므로, 성형 몰드(32)(32')의 게이트(34) 입구에서 TPE의 점도가 떨어져서 TPE가 몰드(33) 안으로 들어가기 전에 굳어버리는 문제는 발생하지 않게 되었다. 또한, 온도 센서(62)를 노즐 팁(67)에 근접하게 연장 설치함으로써 노즐 팁(67) 근방에 위치한 TPE의 온도 제어를 용이하게 할 수 있게 되었다. 또한, 히터(65)를 노즐 팁(67)에 근접하게 연장 설치함으로써 노즐 팁(67) 근방에 위치한 TPE를 소망하는 온도로 용이하게 유지시킬 수 있게 되었다.

한편, 상기한 실시예에서는 TPE에 한정하여 설명하였지만 본 발명은 TPE 이외에 다른 사출 재료에도 적용할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 수정 및 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 수정 및 변형이 첨부하는 특허청구범위에 포함되는 것이라면 본 발명에 속하는 것임은 자명할 것이다.

10 : 케이블 15 : 그로메트
30 : 금형 바디 30a,30b,30c : 금형 바디
32,32' : 몰드 34,34' : 케이블 홈
60 : 노즐 장치 61 : 공급구
62 : 온도 센서 63 : 내통
64 : 외통 65 : 히터
66 : 역류방지 밀착부 67 : 노즐 팁
67a : 배출구

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 금형 바디에 적어도 하나의 그로메트를 성형할 케이블이 삽입되는 케이블 홈이 형성되어 있고, 상기 케이블 홈에 있어서 상기 각 그로메트가 성형될 위치에 그로메트 성형 몰드가 형성되어 있으며, 상기 각 그로메트 성형 몰드의 게이트 상에는 상기 몰드의 게이트에 액상의 TPE(ThermoPlastic Elastomer)를 주입하기 위한 노즐 장치가 각각 위치하고,
   상기 노즐 장치는 상기 그로메트 성형 몰드의 게이트에 근접하여 액상의 TPE를 분출하는 분출구가 그 첨단에 위치하는 노즐 팁과, 상기 노즐 팁이 그 하부에 끼워지며 액상 TPE가 통과하는 내통과, 내통의 외주연을 감싸는 히터와, 상기 내통의 외주연에 그 길이방향으로 형성된 홈에 끼워지는 온도센서와, 상기 온도센서와 히터를 포함하여 내통을 감싸도록 형성된 외통을 구비하여 구성되며,
   상기 금형 바디는 상기 노즐 장치의 설치시에 액상 TPE의 역류방지 밀착부가 상기 노즐 장치와의 접촉면이 최소화되도록 구성되고,
   상기 액상 TPE의 역류방지 밀착부는 상기 노즐 장치의 외통의 하부 외곽이 그 끝에 걸쳐지도록 그 단면이 직각으로 이루어지며,
   상기 내통의 외주연의 길이방향 홈이 상기 팁의 결합부분까지 연장되어 형성되어 있고 상기 온도센서는 상기 팁에 근접하여 설치되고,
   상기 내통의 외주연을 감싸는 히터가 상기 노즐 팁에 근접하게 연장 설치되는 것을 특징으로 하는 그로메트 금형 장치.
   

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