KR102327268B1 - 차량용 플로어 카펫 성형장치 - Google Patents

차량용 플로어 카펫 성형장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의하면, 카펫 원단과 상기 카펫 원단에 부착된 추가 소재를 포함하며, 상기 카펫 원단은 원단 바닥부와 상기 원단 바닥부의 가장자리로부터 꺾여서 연장되는 원단 측벽부를 구비하고, 상기 추가 소재는 상기 원단 바닥부의 하면에 부착되는 추가소재 바닥부와 상기 원단 측벽부의 외면에 부착되는 추가소재 측벽부를 구비하는 차량용 플로어 카펫을 성형하는 장치로서, 상기 차량용 플로어 카펫의 형상에 대응하는 성형홈이 형성되는 제1 금형; 상기 성형홈에 대응하는 형상으로 돌출된 성형 코어를 구비하는 제2 금형; 및 상기 제1 금형과 상기 제2 금형이 합형되어서 상기 원단 바닥부의 하면에 상기 추가소재 바닥부가 밀착된 상태에서 상기 추가소재 측벽부를 상기 원단 측벽부로 가압하여 밀착시키는 추가소재 측면 가압 수단을 포함하는 차량용 플로어 카펫 성형장치가 제공된다.

Description

차량용 플로어 카펫 성형장치 {APPARATUS FOR FORMING FLOOR CARPET OF VEHICLE}
본 발명은 차량용 플로어 카펫(floor carpet)의 제조기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 플로어 카펫을 성형하는 장치에 관한 것이다.
차량용 플로어 카펫(floor carpet)은 차량 내 바닥에 설치되는 차량 내장재로서, 차량의 주행시 발생하는 소음 및 진동을 저감시키고 위에 놓이는 카매트가 밀리는 것을 방지하는 등의 기능을 수행한다.
일반적으로 차량용 플로어 카펫은 카펫 원단부와, 카펫 원단의 하면에 부착된 PET 펠트(FELT)와 같은 흡음재를 구비하는 층상 구조로 이루어지는데, 대한민국 공개특허 제10-2010-0105060호에는 차량용 플로어 카펫을 성형 금형을 이용하여 제조하는 기술이 기재되어 있다. 상기 선행특허문헌에서 차량용 플로어 카펫은 카펫 원단이 성형 금형에 의해 성형되는 과정에서 성형 금형에 안착된 흡음재가 카펫 원단에 부착되어서 제조된다. 하지만, 이러한 종래의 기술에 의하면, 흡음재가 카펫 원단의 하면에만 부착되는 단순한 형태의 경우 문제가 없지만, 흡음재가 카펫의 하면과 측면에 함께 부착되어야 하는 복잡한 형태의 경우 부착 위치 및 부착 상태에 있어서 불량이 발생할 수 있다.
대한민국 공개특허 제10-2010-0105060호 (2010.09.29.)
본 발명의 목적은 흡음재와 같은 추가소재가 금형을 이용한 성형 과정에서 카펫 원단에 부착되어서 일체화되는 차량용 플로어 카펫 성형장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 금형을 이용한 성형 과정에서 카펫 원단의 바닥부와 측벽부에 걸쳐서 흡음재와 같은 추가소재를 부착시키는 차량용 플로어 카펫 성형장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 카펫 원단과 상기 카펫 원단에 부착된 추가 소재를 포함하며, 상기 카펫 원단은 원단 바닥부와 상기 원단 바닥부의 가장자리로부터 꺾여서 연장되는 원단 측벽부를 구비하고, 상기 추가 소재는 상기 원단 바닥부의 하면에 부착되는 추가소재 바닥부와 상기 원단 측벽부의 외면에 부착되는 추가소재 측벽부를 구비하는 차량용 플로어 카펫을 성형하는 장치로서, 상기 차량용 플로어 카펫의 형상에 대응하는 성형홈이 형성되는 제1 금형; 상기 성형홈에 대응하는 형상으로 돌출된 성형 코어를 구비하는 제2 금형; 및 상기 제1 금형과 상기 제2 금형이 합형되어서 상기 원단 바닥부의 하면에 상기 추가소재 바닥부가 밀착된 상태에서 상기 추가소재 측벽부를 상기 원단 측벽부로 가압하여 밀착시키는 추가소재 측면 가압 수단을 포함하는 차량용 플로어 카펫 성형장치가 제공된다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 본 발명에 따른 차량용 플로어 카펫 성형장치는 제1 금형과 제2 금형이 합형되어서 원단 바닥부의 하면에 흡음재 바닥부가 밀착된 상태에서 추가소재 측면 가압 수단이 작용하여 흡음재 측벽부를 원단 측벽부로 가압하여 밀착시키므로 성형 과정에서 복잡한 형상의 흡음재가 카펫 원단에 부착될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 플로어 카펫 성형장치를 플로어 카펫과 함께 도시한 사시도로서, 도 1은 제1 금형과 제2 금형이 분리된 상태를 도시한 것이고, 도 2는 제1 금형과 제2 금형이 결합된 상태를 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 차량용 플로어 카펫 성형장치를 A-A'선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2에서 B 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 5는 도 3에서 C 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 6은 도 5에서 추가소재 측면 가압 수단의 다른 작동 상태를 도시한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 플로어 카펫 성형장치가 플로어 카펫과 함께 도 1과 도 2에는 사시도로서 도시되어 있고 도 3에는 도 2의 A-A'선 단면도로서 도시되어 있다. 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 플로어 카펫 성형장치(100)는, 제1 금형(110)과, 제1 금형(110)의 위에 위치하는 제2 금형(120)과, 제1 금형(110)에 설치되는 복수개의 추가소재 측면 가압 수단(130)들을 포함한다. 차량용 플로어 카펫 성형장치(100)는 고정된 제1 금형(110)에 대해 제2 금형(120)이 이동하여 두 금형(110, 120)이 합형되거나 분리되어서 플로어 카펫(C)을 성형한다. 본 실시예에서는 제1 금형(110)이 고정되고 제2 금형(120)이 이동하는 것으로 설명하지만, 이와는 달리, 제1 금형(110)이 이동되고 제2 금형(120)이 고정되거나, 제1 금형(110)과 제2 금형(120)이 모두 이동할 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 또한, 도시되지는 않았으나, 차량용 카펫의 성형장치(100)는 제1 금형(110)과 제2 금형(120) 사이의 거리를 변화시키는 금형 구동기를 더 포함한다.
도 1, 도 3 및 도 5를 참조하면, 차량용 플로어 카펫 성형장치(100)에 의해 성형되는 차량용 플로어 카펫(C)은 카펫 원단(C1)과, 카펫 원단(C1)에 부착된 추가소재(C2)를 구비한다. 카펫 원단(C1)은 원단 바닥부(C11)와, 원단 바닥부(C11)의 가장자리로부터 위로 연장되는 원단 측벽부(C12)를 구비한다. 카펫 원단(C1)의 소재는 차량용 플로어 카펫의 원단으로 통상적으로 사용되는 것이며, 차량용 플로어 카펫 성형장치(100)에 세팅되기 전 성형을 위해 적당한 크기의 것이 오븐에서 가열되어서 연화된다. 추가소재(C2)는 원단 바닥부(C11)의 하면 일부에 부착되는 추가소재 바닥부(C21)와, 추가소재 바닥부(C21)와 일체로 이어지고 원단 측벽부(C12)의 외면 일부에 부착되는 추가소재 측벽부(C22)를 구비한다. 추가소재 바닥부(C21)와 추가소재 측벽부(C22)의 사이의 외면에는 접힘홈(C23)이 형성되어서, 추가소재 바닥부(C21)와 추가소재 측벽부(C22)가 접힘홈(C23)을 중심으로 쉽게 접힐 수 있다. 추가소재(C2)는 가열된 상태의 카펫 원단(C1)의 잔존열에 의해 카펫 원단(C1)에 부착된다. 본 실시예에서 추가소재(C2)는 종래의 차량용 플로어 카펫에서 사용되는 PET 펠트(felt)와 같은 흡음재인 것으로 설명한다. 그에 따라, 본 실시예에서 추가소재 바닥부(C21)는 흡음재 바닥부가 되며, 추가소재 측벽부(C22)는 흡음재 측벽부가 된다. 본 실시예에서는 추가소재(C2)가 둘인 것으로 설명하지만, 이와는 달리 하나 또는 셋 이상일 수 있다. 본 발명의 특징은 차량용 플로어 카펫 성형장치(100)의 추가소재 측면 가압 수단(130)에 의해 추가소재 측벽부(C22)가 원단 측벽부(C12)에 부착된다는 것이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 금형(110)은 제2 금형(120)의 아래에 위치한다. 도 1을 참조하면, 제1 금형(110)은 제2 금형(120)과 대향하도록 개방된 성형홈(111)을 상부에 제공한다. 성형홈(111)의 바닥면(112)과 측면(113)은 성형 대상인 차량용 플로어 카펫(C)의 하면과 외부 측면에 대응하는 형상을 갖는다. 도 1, 도 5 및 도 6을 참조하면, 성형홈(111)의 바닥면(112)에는 흡음재 바닥부(C21)가 안착되는 흡음재 안착홈(115)이 형성되고, 성형홈(111)의 측면(113)에는 흡음재 측벽부(C22)와 대응하는 위치에 형성되어서 성형홈(111)과 외부를 연통시키는 측면 관통홀(117)이 형성된다. 흡음재 안착홈(115)은 안착되는 흡음재 바닥부(C21)에 대응하는 형상 및 크기를 갖는다. 측면 관통홀(117)의 크기 및 형상은 흡음재 바닥부(C21)가 흡음재 안착홈(115)에 안착된 상태에서 흡음재 측벽부(C22)가 측면 관통홀(117)을 통해 측면 바깥으로 연장되고 원단 측벽부(C12)에서 흡음재 측벽부(C22)가 부착되는 부분이 노출될 수 있도록 형성된다. 제1 금형(110)에는 측면 관통홀(117)에 대응하여 추가소재 측면 가압 수단(130)이 설치된다. 본 실시예에서는 제1 금형(110)이 고정된 고정 금형인 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며 금형 구동기(미도시)에 의해 이동하는 가동 금형일 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 도시되지는 않았으나, 안착홈(115)의 바닥에는 안착홈(115)에 안착된 흡음재 바닥부(C21)를 진공흡착하는 흡착 수단이 설치될 수도 있다.
도 1, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 금형(120)은 제1 금형(110)의 위에 위치한다. 제2 금형(120)은 제1 금형(110)에 형성된 성형홈(111)에 대응하여 형성되는 성형 코어(121)를 구비한다. 성형 코어(121)는 제2 금형(120)의 하부에서 돌출되어서 형성되는 것으로, 성형 코어(121)의 외면은 성형 대상인 차량용 플로어 카펫(C)의 상면과 내부 측면에 대응하는 형상을 갖는다. 성형 코어(121)가 제1 금형(110)에 형성된 성형홈(111)에 삽입되어서 제1 금형(110)과 제2 금형(120)의 사이에 배치되는 카펫 원단을 성형하게 된다. 본 실시예에서는 제2 금형(120)이 금형 구동기(미도시)에 의해 이동하는 가동 금형인 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며 고정된 고정 금형일 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 추가소재 측면 가압 수단(130)은 제1 금형(110)의 외부 측면에 설치된다. 본 실시예에서 추가소재 측면 가압 수단(130)은 2개의 흡음재(C2)들 각각에 대응하여 2개가 제1 금형(110)에 설치된다. 추가재 측면 가압 수단(130)은 측면 관통홀(117)을 개폐하는 형태로 제1 금형(110)에 이동 가능하게 결합되는 소재 가압부재(140)와, 소재 가압부재(140)를 이동시키는 구동기(170)와, 소재 가압부재(140)와 구동기(170)를 연결하는 탄성부재(198)를 구비한다.
소재 가압부재(140)는 대체로 판상으로서, 제1 금형(110)에 형성된 측면 관통홀(117)에 대응하는 형상을 갖는다. 소재 가압부재(140)는 측면 관통홀(117)을 개폐하는 형태로 제1 금형(110)에 회전이 가능하게 힌지(142)에 의해 결합된다. 구체적으로, 힌지(142)의 회전축(144)은 측면 관통홀(117)의 하단에 수평으로 연장되도록 배치된다. 소재 가압부재(140)는 힌지(142)에 의해 측면 관통홀(117)를 막도록 세워진 상태(도 5의 상태)의 회전 위치와 측면 관통홀(117)의 바깥으로 돌출되어서 눕혀진 상태(도 6의 상태)의 회전 위치 사이를 회전한다.
소재 가압부재(140)가 도 5에 도시된 바와 같이 측면 관통홀(117)을 막는 형태로 세워져 있을 때, 소재 가압부재(140)의 양면 중 제1 금형(110)의 내측을 향하는 내측면(151)은 평평하게 형성되며, 제1 금형(110)의 외측을 향하는 외측면(155)에는 위로(회전축(114)으로부터 멀어지는 방향으로) 갈수록 바깥으로 돌출되도록 경사지는 경사부(156)가 형성된다. 소재 가압부재(140)가 도 5에 도시된 바와 같이 위로 세워진 상태에서는 평평한 내측면(151)이 흡음재 측벽부(C22)를 가압하여 흡음재 측벽부(C22)를 원단 측벽부(C12)의 외면에 밀착시킨다. 소재 가압부재(140)가 도 6에 도시된 바와 같이 측면 바깥으로 눕혀진 상태에서는 측면 관통홀(117)이 개방되어서 흡음재 측벽부(C22)가 측면 관통홀(117)을 통해 바깥쪽으로 연장되며 추가재 가압부재(140)의 내측면(151)에 의해 지지된다.
구동기(170)는 제1 금형(110)에 설치되어서 추가소재 가압부재(140)를 힌지축(144)을 중심으로 회전시킨다. 구동기(170)는 제1 금형(110)의 외부 측면에 결합되어서 고정되어 구동력을 발생시키는 구동 몸체(171)와, 구동 몸체(171)에 의해 이동이 가능하게 구동되는 이동부(180)를 구비한다.
구동 몸체(171)는 제1 금형(110)의 외부 측면에 결합되어서 이동부(180)를 이동시키기 위한 구동력을 발생시킨다. 본 실시예에서 구동 몸체(171)는 유압 실린더 또는 공압 실린더인 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.
이동부(180)는 구동 몸체(171)의 구동력에 의해 이동하면서 소재 가압부재(140)와 상호작용하여 소재 가압부재(140)를 회전시킨다. 이동부(180)는 복수개의 이동 막대(181)와, 이동 막대(181)의 끝단에 결합된 접촉부(185)를 구비한다.
복수개의 이동 막대(181)들 각각은 직선으로 연장되는 막대 형태로서 모두 세워진 형태로 나란하게 배치된다. 복수개의 이동 막대(181)들 각각은 그 길이방향을 따라서 구동 몸체(171)가 제공하는 구동력에 의해 미리 설정된 구간 내에서 직선 왕복이동한다. 복수개의 이동 막대(181)들 각각의 끝단(도면에서 상단)에는 접촉부(185)가 결합된다.
접촉부(185)는 복수개의 이동 막대(181)들 가각의 끝단에 위치하여 이동 막대(181)의 이동과 함께 미리 설정된 구간 내에서 상하방향으로 직선 왕복이동한다. 접촉부(185)는 소재 가압부재(140)의 외측면(155)에 형성된 경사부(156)와 접촉하여 상호작용한다. 접촉(185)의 직선 왕복이동에 의해 소재 가압부재(140)의 회전 위치가 변경된다. 접촉부(185)에서 소재 가압부재(140)와 직접적으로 접촉하는 부분(188)은 둥글게 라운드 처리된다. 머리부(185)는 탄성부재(198)가 제공하는 탄성력에 의해 소재 가압부재(140)와의 접촉상태가 유지된다.
탄성부재(198)는 추가소재 가압부재(140)와 구동기(170)의 머리부(185)가 접촉상태를 유지시키는 탄성력을 제공한다. 본 실시예에서 탄성부재(198)는 인장코일스프링인 것으로 설명한다. 인장코일스프링인 탄성부재(198)의 양단은 추가소재 가압부재(140)와 구동기(170)의 머리부(185)에 각각 결합된다.
이제, 도면을 참조하여 차량용 플로어 카펫 성형장치(100)에 의한 차량용 플로어 카펫(C)의 성형과정을 설명한다. 먼저, 제1 금형(110)과 제2 금형(120)이 분리된 상태에서 흡음재(C2)가 제1 금형(110)에 설치되며, 적절한 크기와 형태로 절단된 카펫 원단(C1)은 성형을 위해 적정 온도로 가열된다. 이때, 추가소재 측면 가압 수단(130) 및 흡음재(C2)의 상태는 도 6에 도시된 바와 같다. 즉, 구동기(170)의 머리부(185)는 아래로 내려온 상태로 위치하여 소재 가압부재(140)는 측면 관통홀(117)이 열리도록 바깥쪽으로 눕혀진 상태가 되며, 흡음재(C2)의 흡음재 바닥부(C21)는 안착홈(115)에 안착되고 흡음재(C2)의 흡음재 측벽부(C22)는 소재 가압부재(140)의 내측면(151)에 지지되어서 눕혀진 상태가 된다.
다음, 가열된 카펫 원단(C1)은 분리된 제1 금형(110)과 제2 금형(120)의 사이에 세팅된 후, 제2 금형(120)이 아래로 이동하여 제1 금형(110)과 제2 금형(120)이 합형되어서, 도 6에 도시된 바와 같이 카펫 원단(C1)이 성형되고 카펫 원단(C1)의 원단 바닥부(C11)에 흡음재(C22)의 흡음재 바닥부(C21)가 밀착되어서 부착된다.
다음, 구동기(170)의 머리부(185)가 상승하여 소재 가압부재(140)가 세워지는 방향으로 회전하고 도 5에 도시된 바와 같이 소재 가압부재(140)가 완전히 세워져서 소재 가압부재(140)에 의해 흡음재 측벽부(C22)가 가압되어서 카펫 원단(C1)의 원단 측벽부(C12)의 외면에 밀착되고 부착된다. 흡음재(C2)의 부착은 가열된 카펫 원단(C1)의 잔존열에 의해 이루어진다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 차량용 플로어 카펫 성형장치 110 : 제1 금형
111 : 성형홈 115 : 안착홈
117 : 측면 관통홀 120 : 제2 금형
121 : 성형 코어 130 : 추가소재 측면 가압 수단
140 : 소재 가압 부재 142 : 힌지
144 : 회전축 156 : 경사부
170 : 구동기 171 : 구동 몸체
180 : 이동부 181 : 이동 막대
185 : 머리부 198 : 탄성부재

Claims (10)

  1. 카펫 원단과 상기 카펫 원단에 부착된 추가 소재를 포함하며, 상기 카펫 원단은 원단 바닥부와 상기 원단 바닥부의 가장자리로부터 꺾여서 연장되는 원단 측벽부를 구비하고, 상기 추가 소재는 상기 원단 바닥부의 하면에 부착되는 추가소재 바닥부와 상기 원단 측벽부의 외면에 부착되는 추가소재 측벽부를 구비하는 차량용 플로어 카펫을 성형하는 장치로서,
    상기 차량용 플로어 카펫의 형상에 대응하는 성형홈이 형성되는 제1 금형;
    상기 성형홈에 대응하는 형상으로 돌출된 성형 코어를 구비하는 제2 금형; 및
    상기 제1 금형과 상기 제2 금형이 합형되어서 상기 원단 바닥부의 하면에 상기 추가소재 바닥부가 밀착된 상태에서 상기 추가소재 측벽부를 상기 원단 측벽부로 가압하여 밀착시키는 추가소재 측면 가압 수단을 포함하고,
    상기 성형홈에는 상기 추가소재 바닥부가 안착되는 안착홈이 형성되며,
    상기 제1 금형에는 상기 안착홈에 상기 추가소재 바닥부가 안착되고 상기 추가소재 측벽부가 상기 원단 측벽부에 미부착된 상태에서 상기 추가소재 측벽부가 상기 성형홈의 바깥쪽으로 연장되는 측면 관통홀이 형성되며,
    상기 추가소재 측면 가압 수단은 상기 추가소재 측벽부를 상기 원단 측벽부로 가압하는 소재 가압부재와, 상기 소재 가압부재를 이동시키는 구동기를 구비하고,
    상기 소재 가압부재는 상기 제1 금형의 바깥쪽에서 상기 측면 관통홀을 개폐하는 방향으로 상기 제1 금형에 대해 회전 가능하며,
    상기 구동기는 상기 소재 가압부재에 회전력을 제공하는,
    차량용 플로어 카펫 성형장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동기는 상기 소재 가압부재와 접촉하여 상기 소재 가압부재를 회전시키는 접촉부와, 상기 접촉부를 직선 왕복이동시키는 구동력을 제공하는 구동 몸체를 구비하는,
    차량용 플로어 카펫 성형장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 구동 몸체는 유압 실린더 또는 공압 실린더인,
    차량용 플로어 카펫 성형장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 추가소재 측면 가압 수단은 상기 소재 가압부재와 상기 접촉부의 접촉 상태를 유지시키는 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 구비하는,
    차량용 플로어 카펫 성형장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 탄성부재는 양단이 각각 상기 소재 가압부재와 상기 접촉부에 결합되는 인장코일스프링인,
    차량용 플로어 카펫 성형장치.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 접촉부는 상기 소재 가압부재에서 상기 측면 관통홀의 바깥쪽을 향하는 외측면에 형성된 경사부와 접촉하며,
    상기 경사부는 상기 소재 가압부재의 회전축으로부터 멀어질수록 바깥으로 돌출되도록 경사지는,
    차량용 플로어 카펫 성형장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 소재 가압부재는 상기 제1 금형에 힌지에 의해 회전 가능하게 결합되는,
    차량용 플로어 카펫 성형장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 추가소재 측면 가압 수단은 복수개인,
    차량용 플로어 카펫 성형장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007090919A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Kotobukiya Fronte Co Ltd 車両用成形カーペット、車両用成形カーペットの製造方法
KR20100105060A (ko) 2009-03-20 2010-09-29 한민내장주식회사 플로어시트 성형 금형의 흡음재 부착 장치
KR20180071153A (ko) * 2016-12-19 2018-06-27 주식회사 트리라인 엣지 융착력을 균일화하는 쿠션매트 금형 장치

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