KR102122323B1 - 물품, 특히 치열교정용 브라켓을 제조하기 위해 사출 성형기와 함께 이용가능한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

물품, 특히 치열교정용 브라켓을 제조하기 위해 사출 성형기(10)와 함께 이용 가능한 장치(12)가 제1 몰드를 포함하는 제1 몰드 지지부(18, 20)와, 제2 몰드 및 제1 다이를 포함하는 제2 몰드 지지부(18, 20)를 포함한다. 제1 몰드 지지부가 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제2 몰드 지지부에 대해서 이동가능하다. 제1 위치에서, 사출 성형 물품(14)을 형성하기 위해서 제1 몰드와 제2 몰드가 결합되고, 사출 성형 물품은 본체로부터 외측으로 연장하고 제2 몰드와 대면하는 적어도 하나의 돌출부를 가지는 본체를 포함한다. 제2 위치에서, 후속하여 물품을 형성하기 위해서 제1 몰드와 제1 다이가 결합되고, 제1 다이는 돌출부의 적어도 일부 내에서 변경된 횡단면 영역(64)을 후속하여 선택적으로 형성하여, 변경된 횡단면 영역(64) 내에서 또는 후속하여 형성되는 돌출부의 변경된 횡단면 영역(64)과 본체 사이에서 언더컷(70)을 형성한다.

Description

물품, 특히 치열교정용 브라켓을 제조하기 위해 사출 성형기와 함께 이용가능한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD USABLE WITH AN INJECTION MOLDER FOR PRODUCING ARTICLES, IN PARTICULAR ORTHODONTIC BRACKETS}

관련 출원에 대한 교차 참조

본원은 2013년 1월 11일자로 출원된 미국 가출원 제61/751,591호의 이익 향유를 주장하고 그 가출원에 대해서 우선권을 주장하며, 상기 가출원은 그 전체가 여기에서 참조로서 포함된다.

기술분야

본 발명은 치열교정용 물품에 관한 것으로서, 보다 특히 치열교정용 브라켓에 관한 것이다.

과거에, 특정 치아를 보다 양호한 정렬 및/또는 교합(occlusion)의 위치로 변위시키기 위해서, 인간의 치아에 교정 기기를 적용하는 치열교정 필요성과 관련하여 여러 가지 어려움이 있었다.

치열교정에 있어서의 하나의 주요 요구 사항은, 특히 상당한 변위가 요구되는 경우에, 치아에 대한 비교적 큰 장력을 유지하는 것이다.

그에 대응하여, 브라켓, 즉 개별적인 치아를 둘러싸지 않는 와이어 안내 및 와이어 고정 수단이 이용되었다. 그러나, 브라켓을 치아에 부착하기 위해서 이용되는 저온 경화 시멘트가 브라켓에 잘 부착되지 않는 것으로 인해서, 적용하기가 어려운, 그러한 브라켓과 관련한 난제들이 계속되고 있다. 실질적으로, 이러한 부적절한 접착은 감소된 힘의 인가를 초래하였고, 치열교정 치료의 효율성을 감소시켰다.

치열교정 치료에서의 이용을 위해서 치아 표면에 대한 치열교정용 브라켓의 접착력을 신뢰성 있게 증가시키기 위한 장치 및 방법이 당업계에서 요구되고 있다.

미국등록특허공보 제6444167호

예시적인 실시예에서, 물품을 제조하기 위한 사출 성형기와 함께 이용가능한 장치가 제1 몰드를 포함하는 제1 몰드 지지부 및 제2 몰드 및 제1 다이를 포함하는 제2 몰드 지지부를 포함한다. 제1 몰드 지지부가 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제2 몰드 지지부에 대해서 이동가능하다. 제1 위치에서, 사출 성형 물품을 형성하기 위해서 제1 몰드와 제2 몰드가 결합되고, 사출 성형 물품은 본체를 포함하며, 이 본체는 본체로부터 외측으로 연장하고 제2 몰드와 대면하는 적어도 하나의 돌출부를 갖는다. 제2 위치에서, 후속하여 물품을 형성하기 위해서 제1 몰드와 제1 다이가 결합되고, 제1 다이는 돌출부의 적어도 일부 내에서 변경된(altered) 횡단면 영역을 후속하여 선택적으로 형성하여, 변경된 횡단면 영역 내에서 또는 후속하여 형성되는 돌출부의 변경된 횡단면 영역과 본체 사이에서 언더컷(undercut)을 형성한다.

다른 예시적인 실시예에서, 물품을 제조하기 위해 사출 성형기와 함께 이용가능한 장치가 적어도 2개의 제1 몰드를 포함하는 제1 몰드 지지부와, 적어도 2개의 제2 몰드 및 적어도 2개의 제1 다이를 포함하는 제2 몰드 지지부를 포함한다. 제1 몰드 지지부가 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제2 몰드 지지부에 대해서 회전식으로 이동 가능하다. 제1 위치에서, 사출 성형 물품을 형성하기 위해서 대응하는 제1 몰드와 제2 몰드 각각이 결합되고, 사출 성형 물품은 본체를 포함하며, 이 본체는 본체로부터 외측으로 연장하고 제2 몰드와 대면하는 적어도 하나의 돌출부를 갖는다. 제2 위치에서, 후속하여 물품을 형성하기 위해서 대응하는 제1 몰드와 제1 다이 각각이 결합되고, 각각의 제1 다이는 후속하여 형성되는 돌출부의 적어도 일부 내에서 변경된 횡단면 영역을 후속하여 선택적으로 형성하여, 변경된 횡단면 영역 내에서 또는 후속하여 형성되는 돌출부의 변경된 횡단면 영역과 본체 사이에서 언더컷을 형성한다.

또 다른 예시적인 실시예에서, 사출 성형 물품의 제조 방법이 제1 몰드를 포함하는 제1 몰드 지지부와, 제2 몰드 및 제1 다이를 포함하는 제2 몰드 지지부를 마련하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제1 몰드 지지부와 제2 몰드 지지부를 결합하는 단계를 더 포함하고, 제1 몰드와 제2 몰드가 결합되어 그 사이에서 사출 성형 물품을 형성하고, 그러한 물품은 제2 몰드와 대면하는 적어도 하나의 돌출부를 갖는다. 그러한 방법은 제1 몰드 지지부를 제2 몰드 지지부로부터 멀어지게 이동시키는 단계 및 제1 몰드 지지부를 제2 몰드 지지부에 대해서 이동시키는 단계를 더 포함한다. 그러한 방법은 제1 몰드 지지부와 제2 몰드 지지부를 결합하는 단계를 더 포함하고, 제1 몰드와 제1 다이가 후속하여 물품을 형성하기 위해서 결합되고, 제1 다이는 후속하여 형성되는 돌출부의 적어도 일부 내에서 변경된 횡단면 영역을 후속하여 선택적으로 형성하여, 변경된 횡단면 영역 내에서 또는 후속하여 형성되는 돌출부의 변경된 횡단면 영역과 본체 사이에서 언더컷을 형성한다.

본 발명의 다른 특징 및 장점이, 예로서 발명의 원리를 도시하는 첨부 도면과 함께 기재된, 바람직한 실시예에 관한 이하의 보다 구체적인 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 개시 내용에 따른 예시적인 사출 성형기 및 장치의 하부 사시도이다.
도 2는 개시 내용에 따른, 개방 위치에서의 예시적인 장치 및 제1 위치에서의 예시적인 몰드의 상부 사시도이다.
도 3은 개시 내용에 따른, 도 2의 영역(3)으로부터 취한 예시적인 몰드의 확대 부분도이다.
도 4는 개시 내용에 따른, 도 2의 예시적인 장치의, 도 2에 대한, 반대되는 상부 사시도이다.
도 5는 개시 내용에 따른, 도 4의 영역(5)으로부터 취한 예시적인 몰드의 확대 부분도이다.
도 6은 개시 내용에 따른, 도 5의 영역(6)으로부터 취한 예시적인 몰드의 확대 부분도이다.
도 7은 개시 내용에 따른, 도 5의 영역(7)으로부터 취한 예시적인 몰드의 확대 부분도이다.
도 8은 개시 내용에 따른, 폐쇄된 위치의 예시적인 장치의 상부 사시도이다.
도 9는 개시 내용에 따른, 개방된 위치의 예시적인 장치의 상부 사시도이다.
도 10은 개시 내용에 따른, 도 9의 영역(10)으로부터 취한 예시적인 초기에 형성된 물품의 확대 부분도이다.
도 11은 개시 내용에 따른, 도 10의 영역(11)으로부터 취한 예시적인 초기에 형성된 물품의 확대 부분도이다.
도 12는 개시 내용에 따른, 개방 위치에서의 예시적인 장치와, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동하는 예시적인 몰드의 상부 사시도이다.
도 13은 개시 내용에 따른, 개방 위치에서의 예시적인 장치와, 제2 위치에서의 도 12의 예시적인 몰드의 상부 사시도이다.
도 14는 개시 내용에 따른, 폐쇄된 위치에서의 도 13의 예시적인 장치의 상부 사시도이다.
도 15는 개시 내용에 따른, 도 13의 예시적인 몰드 내의 개방 위치에서의 예시적인 장치의 상부 사시도이다.
도 16은 개시 내용에 따른, 도 15의 영역(16)으로부터 취한 확대 부분도이다.
도 17은 개시 내용에 따른, 도 16의 예시적으로 후속하여 형성되는 물품의 확대도이다.
도 18은 개시 내용에 따른, 도 16의 예시적인 (후속하여 형성되는) 치열교정용 브라켓의 상부 사시도이다.
도 19는 개시 내용에 따른, 도 18의 치열교정용 브라켓의 확대 부분도이다.
도 20은 개시 내용에 따른, 개방 위치에서의 예시적인 장치 및 제1 위치에서의 예시적인 몰드의 상부 사시도이다.
도 21은 개시 내용에 따른, 도 20의 예시적인 장치의, 도 20에 대한, 반대되는 상부 사시도이다.
도 22는 개시 내용에 따른, 예시적인 장치의 작동에 대응하는 공정도이다.

예시적인 실시예는, 대응하는 본체로부터 외측으로 연장하는 적어도 하나의 돌출부를 가지는 본체를 포함하는 치열교정용 브라켓과 같은, 물품을 제조하기 위해 사출 성형기와 함께 이용할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다. 이하에서 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 적어도 하나의 돌출부의 적어도 일부 내에 변경된 횡단면 영역이 형성되며, 변경된 횡단면 영역 내에 또는 적어도 하나의 돌출부의 변경된 횡단면 영역과 본체 사이에 언더컷을 형성한다. 언더컷은, 치열교정 치료에서의 이용을 위한, 후속하여 형성되는 치열교정용 브라켓의 치아 표면에 대한 향상된 접착을 제공한다.

본원에서의 목적을 위해서, 언더컷은, 돌출부 내에 형성된 변경된 횡단면 영역에 대응하도록 의도되는데, 즉 변경된 횡단면 영역 내에 또는 물품의 돌출부의 변경된 횡단면 영역과 본체 사이에 위치된다. 다른 방식으로 설명하면, 변경된 횡단면 영역 내에서 또는 변경된 횡단면 영역과 일치되게 또는 물품의 본체와 본체로부터 외측으로 연장하는 돌출부의 변경된 횡단면 영역 사이에서, 후속하여 형성되는 물품의 돌출부가, 돌출부의 횡단면적에 대해서 적어도 국소적으로(locally) 변경된 횡단면적을 가지는 후속하여 형성되는 부분을 포함한다. 국소적으로 변경된 횡단면 영역이 돌출부의 횡단면적보다 클 때, 언더컷 또는 감소된 횡단면적의 영역이 국소적으로 변경된 횡단면 영역과 본체 사이에 위치된다. 그러나, 국소적으로 변경된 횡단면 영역이 돌출부의 횡단면적보다 작을 때, 언더컷은, 돌출부의 측부(side) 표면 내에 형성된 적어도 부분적인 함몰부와 같은, 국소적으로 변경된 횡단면 영역 자체에 대응한다.

어떠한 구성도 사출 성형기의 통상적인 몰드에 의해서 제조될 수 없는데, 이는 언더컷을 가지는 돌출부를 형성하기 위해서 구성된 다이가 대응하는 사출 성형 물품으로부터 비파괴적으로 분리될 수 없기 때문이다(즉, 대응하는 강성(rigid) 사출 성형 물품이, 물품을 제조하는 몰드들을 분리할 때, 파괴될 것이기 때문이다).

도 1에 도시된 바와 같이, 사출 성형기(10)는, 폐쇄 위치(60)에서 몰드 지지부(18, 20)(도 2)를 더 포함하는 장치(12)를 포함한다. 당업계에 잘 알려진 사출 성형기(10)에 대해서는 더 설명하지 않는다.

도 2 및 도 3에 집합적으로 도시된 바와 같이, 몰드 지지부(18, 20)가, 폐쇄 위치(60)(도 1)에 대비되는, 개방 위치(62)에서 도시되어 있고, 몰드 지지부(18, 20) 내에 형성된 각각의 정합하는 개구부 및 핀과 같은, 몰드 지지 정렬 특징부(34, 36) 사이에서 결합선(11)을 따라서 이동 가능하다. 몰드 지지부(18)는 몰드 지지 부분(22, 24)을 포함하고, 몰드 지지 부분(22)은, 몰드 지지부(20)에 대해서, 몰드 지지 부분(22)의 중심(26)을 통해서 연장하는 축(28) 주위의 회전 이동(30)으로 선택적으로 압박될(urged) 수 있다. 도 2에 더 도시된 바와 같이, 몰드 지지 부분(24)은 제1 위치(56) 내에 배열된 복수의 몰드(32)(도 2에 4개의 몰드(32)가 도시됨)를 구조적으로 지지한다. 다른 실시예에서, 하나 정도로 적은 몰드, 또는 4개가 넘는 몰드가 몰드 지지 부분(24)에 의해서 지지될 수 있을 것이다. 도 2에 추가적으로 도시된 바와 같이, 본 개시 내용의 장치의 동작을 설명하기 위한 목적을 위해서, 박스로 둘러싼 번호 1과 연관되고 도 2에서 12시 방향 위치에 배치된 몰드(32)가 본원에서 주로 설명되고 제1 위치(56)와 연관된다(도 2는 각각 3시 방향, 6시 방향 및 9시 방향 위치에 배치된 각각의 번호 2, 3 및 4와 연관된 다른 몰드(32)를 도시한다). 도 3에서 더 구체적으로 도시된 바와 같이, 몰드(32)는, 안내부(38)에 의해서 활주식으로 구조적으로 지지되는 몰드 세그먼트(segment)(32a, 32b, 32c, 32d)을 포함한다. 일 실시예에서, 몰드(32)가 일체형의 또는 원피스 구성(즉, 몰드 세그먼트를 가지지 않는다)일 수 있을 것이나, 다른 실시예에서, 몰드(32)가 필요에 따라서 4개 미만의 또는 4개 초과의 몰드 세그먼트를 포함할 수 있을 것이다. 도 3에 추가적으로 도시된 바와 같이, 몰드 세그먼트(32a, 32b, 32c, 32d)가 사출 성형에 의해서 물품(14)을 형성하기 위한 공동(40)을 함께 형성한다. 또한, 몰드 지지부(20)가, 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 물품(14) 형성에서 이용하기 위한 몰드(44)(도 4 내지 도 6)를 포함한다.

도 4 내지 도 7에 추가적으로 도시된 바와 같이, 몰드 지지부(20)는, 각각 12시 방향 및 6시 방향 위치(도 4)에 배치된 각각 박스로 둘러싼 번호 1 및 3과 연관된 몰드(44)의 쌍을 구조적으로 지지하는 몰드/다이 지지 부분(42)을 포함한다. 도 5 및 도 6에 더 도시된 바와 같이, 12시 방향 위치(도 4)의 박스로 둘러싼 번호 1과 연관된 몰드(44)는 12시 방향 위치(도 3)의 몰드(32)에 대응하고, 그러한 몰드들이 (예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이) 결합되어 몰드 지지부(18)의 몰드(32)의 제1 위치(56)에서 물품(14)을 그 사이에 형성하고, 몰드(32)는 공동(40)(도 3)을 형성하고 몰드(44)는 몰드 표면(46)(도 6)을 포함한다. 도 4, 도 5 및 도 7에 추가적으로 도시된 바와 같이, 몰드 지지부(20)의 몰드/다이 지지 부분(42)은, 각각 9시 방향 및 3시 방향 위치(도 4)에 배치된 각각의 박스로 둘러싼 번호 2 및 4와 연관된 다이(48)의 쌍을 구조적으로 또한 지지한다. 다이(48)가 주변 함몰부(50)(도 7)를 포함하여, 다이 표면(54)에서 종료되는 외측 연장 부재(52)를 제공한다. 이하에서 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 9시 방향 위치에 배치된 상자화된 번호 2와 연관된 다이(48)(도 4, 도 5, 도 7)가 (예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이) 대응하는 몰드(32)(도 13)와 결합되어 물품(14)을 후속하여 형성하고 그에 의해서 물품(14)을 후속하여 형성되는 물품(16)으로 변형한다.

일 실시예에서, 몰드 지지부(20)는 하나의 몰드(44) 및 하나의 다이(48)를 구조적으로 지지하는 한편, 다른 실시예에서, 몰드 지지부(20)는 2개가 넘는 몰드(44) 및 2개가 넘는 다이(48)를 구조적으로 지지한다.

공정 중에, 도 8에 도시된 바와 같이, 몰드 지지부(18, 20)가 폐쇄 위치(60)(도 8)에 고정된 상태에서, 제1 위치(56)에서 12시 방향 위치의 박스로 둘러싼 번호 1과 연관된 몰드(32) 및 몰드 지지부(20(도 4)의 12시 방향 위치의 박스로 둘러싼 번호 1과 연관된 몰드(44)가 사출된 재료(미도시)를 수용하여, 개방 위치(62)(도 9)에 고정된 몰드 지지부(18, 20)와 함께 도시된 바와 같이, 사출 성형 물품(14)을 형성한다. 도 10 및 도 11에 더 도시된 바와 같이, 사출 성형 물품(14)은, 몰드 세그먼트(32)의 몰드 세그먼트(32a, 32b, 32c, 32d)의 공동(40) 내에 고정되는 본체(15)를 포함한다. 도 11에 더 도시된 바와 같이, 몰드(44)(도 6)의 몰드 표면(46)으로 인해, 물품(14)의 대응하는 표면이, 실질적으로 원형인 돌출부(21a) 및 실질적으로 계란형(ovular)인 돌출부(21b)와 같은, 본체(15)로부터 외측으로 연장하는 복수의 돌출부(21)를 포함한다. 그러나, 각각의 돌출부(21)에 대해서, 형성된 프로파일이 원통형이다. 즉, 돌출부(21)의 횡단면적은 돌출부의 길이에 걸쳐서 일정하거나, 돌출부(21)의 횡단면적이 테이퍼링된다(tapered). 즉, 돌출부의 횡단면적은, 본체(15)로부터의 거리가 증가됨에 따라, 감소된다. 일 실시예에서, 돌출부 중 하나 이상이, 본체로부터의 거리가 증가함에 따라 감소되는 횡단면적을 가지는(테이퍼링된 프로파일) 세그먼트들과 조합된 일정한 횡단면의 세그먼트들을 포함할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 돌출부 중 하나 이상이 다른 돌출부와 상이한 길이로 본체로부터 외측으로 연장할 수 있을 것이다. 이러한 돌출부(21)의 횡단면적 구속(constraint)은, 전술한 바와 같은 사출 성형 프로세스 중의 적절한 작동(강성의 사출 성형 물품으로부터의 몰드의 제거를 허용하기 위한 공차)을 위해서 필요하다.

일 실시예에서, 12시 방향 위치(도 9)와 연관된 몰드(32) 및 12시 방향 위치(도 5)와 연관된 몰드(44)가 사출 성형 물품(14)을 형성하고, 실질적으로 동시에, 6시 방향 위치(도 9)와 연관된 몰드(32) 및 6시 방향 위치(도 5)와 연관된 몰드(44)가 또한 전술한 바와 같이 사출 성형 물품(14)을 형성한다.

사출 성형 물품(14)이 전술한 바와 같이 일단 형성되면, 도 12 및 도 13에 더 도시된 바와 같이, 몰드 지지부(18, 20)가 개방 위치(62)를 향해서 압박되고, 몰드 지지부(18)의 몰드 지지 부분(22)은 축(28)을 중심으로 하는 회전 이동(30)으로 압박된다(제1 위치(56)로부터 제2 위치(58)까지). 제2 위치(58)에서, 번호 1과 연관된 몰드(32)가 12시 방향 위치(도 9)로부터 3시 방향 위치(도 13)로 시계방향으로 회전된다. 일 실시예에서, 몰드(32)가 반시계 방향으로 회전하도록 구성될 수 있을 것이다.

번호 1과 연관된 몰드(32)가 12시 방향 위치(도 9)로부터 3시 방향 위치(도 13)로 시계방향으로 일단 회전되면, 몰드 지지부(18, 20)가 폐쇄 위치(60)(도 14)가 된다. 몰드 지지부(18, 20)가 서로로부터 멀리 개방 위치(62)(도 15, 도 16)까지 압박되기 전에, 번호 1과 연관되고 3시 방향 위치에 있는 몰드(32)(몰드 지지부(18, 20)가 폐쇄 위치(60)에 있는 상태) 및 몰드 지지부(18, 20)가 번호 2와 연관되고 9시 방향 위치(도 4, 도 5, 도 7)에 있는 다이(48)의 다이 표면(54)와 결합된다. 결과적으로, 다이(48)의 다이 표면(54)은 후속하여 형성되는 물품(16)(이전에는 사출 성형 물품(14))의 후속하여 형성되는 돌출부(17)를 생성한다.

일 실시예에서, 3시 방향 위치(도 15)와 연관된 몰드(32) 및 9시 방향 위치(도 5)와 연관된 다이(48)가 후속하여 형성된 물품(16)을 형성하고, 실질적으로 동시에, 9시 방향 위치(도 9)와 연관된 몰드(32) 및 3시 방향 위치(도 5)와 연관된 다이(48)가 또한 전술한 바와 같이 후속하여 형성된 물품(16)을 생성한다.

일 실시예에서, 몰드(32)가 대응하는 몰드(44)와 결합되어 사출 성형 물품(14)을 형성하는 한편, 실질적으로 동시에, 나머지 몰드(32)는 대응하는 다이(48)와 결합되어 후속하여 형성되는 물품(16)을 생성한다. 달리 설명하면, 장치(12)가 연속적으로 동작하여 (이전에 형성된 사출 성형 물품(14)으로부터) 후속하여 형성되는 물품(16)을 형성하거나 생성할 수 있는 한편, 실질적으로 동시에 부가적인 물품(14)을 형성할 수 있다. 즉, 본 개시 내용의 장치에 의해서, 몰드 지지부(20)에 대한 몰드 지지부(18)의 몰드 지지 부분(22)의 각각의 90도 회전마다, 사출 성형 물품(14)의 하나의 쌍이 생성되고, 후속하여 형성되는 물품(16)의 하나의 쌍이 연속적으로 형성 또는 생성된다.

도 18 및 도 19에 더 도시된 바와 같이, 후속하여 형성되는 물품(16)이 사출 성형기로부터 사출되었고, 사출 성형 물품(14)과 후속하여 형성된 물품(16) 사이의 차이가 매우 명확하고 상당하다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 사출 성형 물품(14)은, 전술한 바와 같은 이유로, 원통형 프로파일(즉, 돌출부의 길이에 걸쳐 일정한 횡단면적, 또는, 본체(15)로부터의 거리가 증가됨에 따라 돌출부의 길이에 걸쳐 감소되는 횡단면적을 형성한다)을 각각 가지는 돌출부(21a, 21b)를 포함하는 돌출부(21)를 포함한다. 대조적으로, 도 18 및 도 19에 더 도시된 바와 같이, 후속하여 형성되는 물품(16)은, 변경된 횡단면 영역(64) 내에 형성된, 또는, 예를 들어 변경된 횡단면 영역이 돌출부의 횡단면적 보다 큰 횡단면적을 가질 때(이러한 경우에, 언더컷(19)은 변경된 횡단면 영역(64)과 본체(15) 사이에 형성된다), 예를 들어 단부(66)에 밀접한 근접부내의 돌출부(17)의 변경된 횡단면 영역(64)과 본체(15) 사이에 형성된 언더컷(19)을 가지는, 후속하여 형성되는 돌출부(17a, 17b)를 포함하는, 후속하여 형성되는 돌출부(17)를 포함한다. 일 실시예에서, 변경된 횡단면 영역(64)은, 적어도, 돌출부의 횡단면적에 대해서 확대된 횡단면적의 국소적인 영역이다. 일 실시예에서, 돌출부(17)의 변경된 횡단면 영역(64)이 본체(15)의 단부(66)에 밀접한 근접부 내에 위치되지 않는다. 일 실시예에서, 도 19에 도시된 바와 같이, 접착제와 돌출부 사이의 개선된 접착을 위한 기반(basis)을 제공하지 않도록 그러한 단부(66)에 밀접한 근접부에 또는 밀접한 근접부 내에 국소적인 영역이 있지 않는 한, 변경된 횡단면 영역(64)은, 적어도, 언더컷(19)을 형성하는 돌출부의 횡단면적에 대해서 감소된 횡단면적의 국소적인 영역이다. 언더컷(19)의 형성은 후속하여 형성되는 돌출부(17)를 포함하는 표면의 개선된 접착을 위한 기반을 제공하는데, 이는, 변경된 횡단면 영역(64)이 언더컷 보다 큰 횡단면적을 가질 때의 언더컷(70)과 같이, 언더컷과 대응하는 변경된 횡단면 영역(64) 사이의 횡단면적의 차이에 의해서 형성되는 억지 끼워 맞춤부(interference fit)를 경화된 접착제 재료가 형성할 수 있기 때문이다. 그러나, 변경된 횡단면 영역(64)이 돌출부의 횡단면적에 대해서 감소된 횡단면적을 가질 때(그리고 단부(66)에 근접하지 않을 때), 언더컷(19)이 변경된 횡단면 영역(64) 내에 형성되거나 변경된 횡단면 영역(64)과 일치하고 언더컷 깊이(72)를 가진다.

일 실시예에서, 돌출부(17)가, 실질적으로 원형인 또는 실질적으로 계란형인 프로파일과 같은, 폐쇄형 기하형태를 형성할 수 있는 한편, 다른 실시예에서, 돌출부(17)가, 초승달과 유사한 적합한 형상의 프로파일 또는 임의의 적합한 형상과 같은 개방형 기하형태를 형성할 수 있다. 돌출부가, 단독적으로 또는 집합적으로, 서로에 대해서 임의의 적합한 배열로 배치될 수 있을 것이다.

후속하여 형성되는 돌출부(17)의 프로파일이 원하는 언더컷 프로파일을 가지기만 한다면, 다이의 다이 표면의 프로파일이 사출 성형 물품(14) 내에 형성된 돌출부 프로파일과 밀접하게 유사한 것으로 제한되지 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 즉, 일 실시예에서, 변경된 횡단면 영역의 위치가, 원하는 경우에, 단부 이외의 위치에 또는 후속하여 형성되는 돌출부의 단부에 밀접한 근접부 내에 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 다이 표면의 위치가 몰드 지지부에 대해서 이동 가능하다. 다시 말해서, 다이 표면은, 대응하는 몰드 지지부들이 결합될 때, 사출 성형 물품의 돌출 표면으로부터 희망하는 간격에 위치될 수 있고, 그러한 간격은, 사출 성형 물품(14)의 하나 이상의 돌출부의 단부와 다이 표면 사이에서 선택된 양의 간섭 또는 접촉 지지(abutment)가 발생하도록, 그에 따라 후속하여 형성되는 돌출부(들)가 선택적으로 제어될 수 있도록, 다이 표면을 배치하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 몰드 지지부들이 결합될 때, 비-접촉 지지(non abutting) 간격이 다이 표면과 사출 성형 물품(14)의 대응하는 표면 사이에서 유지된다.

또한, 돌출부(들)의 적어도 일부에 대해서 언더컷을 형성하기 위한 미리 결정된 온도 범위 및 미리 결정된 압력 범위 중 하나 이상을 적용하기 위한 대응하는 미리 결정된 범위의 시간 동안 사출 성형 물품의 돌출부(들)에 대한 적어도 하나의 위치의 미리 결정된 범위에 다이가 위치될 수 있다. 즉, 다이(물론, 다이 표면을 포함)의 온도가, 미리 결정된 비율(rate)의 시간과 조합된 사출 성형 물품의 돌출부(들)로부터의 다이의 거리 또는 근접도의 함수로서, 선택적으로 제어될 수 있다. 또한, 다이의 부분들의 온도가, 미리 결정된 비율의 시간뿐만 아니라 미리 결정된 범위의 온도에 걸쳐서 선택적으로 제어될 수 있다. 다시 말해서, 다이(그리고 심지어 다이의 부분들)의 온도가 다이의 이동 속력(사출 성형 물품의 돌출부(들)을 향하는 및/또는 그로부터 멀어지는 속력; 그러한 속력들은 양방향을 따라 동일한 것으로 제한되지 않는다) 및/또는, 다이와 사출 성형 물품의 돌출부(들) 사이의 접촉 지지의 범위를 포함하는, 돌출부(들)로부터의 간격 또는 근접도의 크기와 조합되어 선택적으로 제어될 수 있다. 다른 방식으로 설명하면, 다이가 넓은 범위의 온도에 걸쳐서 선택적으로 제어될 수 있고, 그러한 온도는, 선택적인 시간의 제어뿐만 아니라, 또한 간섭 또는 접촉 지지를 포함하는, 돌출부(들)로부터의 거리 및/또는 속력에 대해서 선택적으로 또한 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 몰드 지지부들이 결합되는 시간의 적어도 일부 동안 부동의 위치에서 유지(또한, 체류(dwell) 시간으로 지칭된다)되도록 다이가 구성될 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 다이는 돌출부(들)의 적어도 일부의 표면 특징(feature)을 선택적으로 제어한다. 예를 들어, 만약 다이 표면이 돌출부(들)와 접촉한다면, 다이의 표면의 조도가 적어도 돌출부(들)와 다이 표면의 접촉량의 범위까지 전사될 수 있을 것이다. 사출 성형 물품의 돌출부(들)에 대한 다이의 제어 범위의 결과로서, 적어도 언더컷의 위치 및 크기가 돌출부(들)에 대해서 선택적으로 제어될 수 있을 것이고, 돌출부(들)의 후속 형성량이 제조 중에 변경될 수 있을 것이다.

또한, 장치에서 이용될 수 있는 재료가, 적용예에 따라서, 세라믹, 금속, 플라스틱 재료 또는 그 조합의 액체 또는 분말 형태일 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

또한, 개시된 물품이 치열교정용 브라켓이지만, 본 개시 내용의 장치가 또한, 사출 성형 물품의 제조에 후속하는 이차적인 형성 동작이, 그러한 이차적인 형성 동작으로부터 유도될 수 있는 표면 특징 또는 다른 유리한 성질과 같은, 언더컷을 형성하는 것으로 제한되지 않는, 유리한 효과를 제공할 수 있는, 임의 수의 다른 사출 성형 물품을 위해서 이용될 수 있을 것임을 이해할 수 있을 것이다.

도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 전술한 것과 유사한 방식으로, 장치(112)가 몰드(132)를 가지는 몰드 지지부(118)와, 몰드(144) 및 다이(148)를 가지는 몰드 지지부(120)를 포함하고, 몰드 지지부(118)는 제1 위치(156)와 제2 위치(158) 사이에서 몰드 지지부(120)에 대해서 이동 가능하다. 도 20에 도시된 바와 같이, 몰드 지지부(122)가, 원하는 경우에, 직선형 또는 곡선형인, 방향성 이동(106)으로 압박될 수 있다. 전술한 것과 유사한 방식으로, 몰드 지지부(122)의 및/또는 몰드 지지부들(118, 120) 사이의 결합선(102)의 이동에 응답하여, 몰드(132) 및 몰드(144)가 사출 성형 물품(14)의 형성을 위해서 정렬되고 결합될 수 있거나, 몰드(132) 및 다이(148)가 물품(16)(이전에는 사출 성형 물품(14))을 후속하여 형성하기 위해서 정렬되고 결합될 수 있다.

도 22에 도시된 바와 같이, 사출 성형 물품의 제조 방법이, 단계(170)에서, 제1 몰드(32)를 포함하는 제1 몰드 지지부(18)를 마련하는 단계를 포함한다. 또한, 단계(172)는 제2 몰드(44) 및 제1 다이(48)를 포함하는 제2 몰드 지지부(20)를 마련하는 단계를 포함한다. 단계(170 및 172)의 구성요소가 일단 완성되면, 단계(174)는 제1 몰드 지지부(18) 및 제2 몰드 지지부(20)를 결합하여 사출 성형 물품(14)을 그 사이에 형성하는 조합 단계를 포함하고, 물품(14)은 제2 몰드(44)와 대면하는 적어도 하나의 돌출부(21)를 가지는 본체(15)를 구비한다. 사출 성형 물품(14)이 형성된 후에, 단계(176)에서, 제1 몰드 지지부(18)가 제2 몰드 지지부(20)로부터 멀리 이동된다. 제1 몰드 지지부(18)가 제2 몰드 지지부(20)로부터 멀리 일단 이동되면, 단계(178)에서 제1 몰드 지지부(18)가 제2 몰드 지지부(20)에 대해서 이동된다. 제1 몰드 지지부(18)가 제2 몰드 지지부(20)에 대해서 일단 이동되면, 단계(180)에서, 제1 몰드 지지부(18) 및 제2 몰드 지지부(20)가 결합되어 후속 형성된 돌출부(17)(이전에는, 사출 성형 물품(14)의 돌출부(21))의 적어도 일부를 후속하여 형성하고, 제1 다이(48)는 후속하여 형성되는 돌출부(17)의 적어도 일부를 선택적으로 후속하여 형성하고, 후속하여 형성된 돌출부(21)의 단부(66)와 본체(15) 사이에 언더컷(19)을 형성한다.

전술한 명세서가 예시적인 실시예를 도시하고 설명하고 있지만, 당업자는, 발명의 범위로부터 벗어나지 않고도, 여러 가지 변화가 이루어질 수 있을 것이고 균등물이 실시예의 요소에 대해서 치환될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 여러 가지 실시예의 본질적인 범위로부터 벗어나지 않고도, 특별한 상황 또는 도펀트(dopant)를 포함하는 재료를 발명의 교시 내용에 맞춰서 구성하기 위한 많은 변경이 이루어질 수 있을 것이다. 그에 따라, 발명은 본 발명의 실행을 위해서 고려되는 최적의 모드로서 개시된 특별한 실시예로 제한되지 않을 것이고, 발명은 첨부된 청구항의 범위 내에 포함되는 모든 실시예를 포함할 것이다.

Claims (21)

1. 물품(14) 제조를 위해 사출 성형기(10)와 함께 이용할 수 있는 장치(12)로서, 상기 물품(14)은 치열교정용 브라켓이고, 상기 장치는,
   제1 몰드(32)를 포함하는 제1 몰드 지지부(18); 및
   제2 몰드(44) 및 제1 다이(48)를 포함하는 제2 몰드 지지부(20)
   를 포함하고, 상기 제1 몰드 지지부(18)가 제1 위치(56)와 제2 위치(58) 사이에서 제2 몰드 지지부(20)에 대해서 이동가능하고,
   상기 제1 위치(56)에서, 제1 몰드(32)와 제2 몰드(44)가 사출 성형 물품(14)을 형성하기 위해서 결합되고, 상기 사출 성형 물품은 본체(15)를 포함하며, 이 본체는 본체(15)로부터 외측으로 연장하고 제2 몰드(44)와 대면하는 적어도 하나의 돌출부(21)를 갖고,
   상기 제2 위치(58)에서, 후속하여 물품(14)을 형성하기 위해서 제1 몰드(32)와 제1 다이(48)가 결합되고, 제1 다이(48)는 돌출부(21)의 적어도 제1 부분 내에 제1 변경된 횡단면 영역(64)을 후속하여 선택적으로 형성하며, 상기 제1 변경된 횡단면 영역(64) 내에 또는 후속하여 형성되는 돌출부(17)의 상기 제1 변경된 횡단면 영역(64)과 본체(15) 사이에 제1 언더컷(undercut)을 형성하고, 상기 제1 언더컷은 상기 돌출부의 단부에 인접하고, 상기 제1 다이는 상기 돌출부의 적어도 제2 부분 내에 제2 변경된 횡단면 영역을 형성하도록 되어 있으며, 상기 돌출부의 단부에 인접하지 않은 제2 언더컷을 형성하는 것인 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 몰드 지지부(18)는 상기 제2 몰드 지지부(20)에 대해서 축을 중심으로 회전식으로 이동 가능하거나, 또는 상기 제1 몰드 지지부(18)는 상기 제2 몰드 지지부에 대해서 선을 따라서 이동 가능한 것인 장치.
3. 제1항에 있어서, 적어도 제1 몰드 지지부(18)가 복수의 제1 몰드(32)를 포함하고, 제2 몰드 지지부(20)가 적어도 하나의 제2 몰드(44) 및 적어도 하나의 제1 다이(48)를 포함하며, 상기 장치(12)는, 일단 제1 몰드(32)와 제2 몰드(44)가 물품(14)을 형성하기 위해서 결합되고(제1 위치), 그 후에 제1 몰드(32)와 제1 다이(48)가 후속하여 물품(14)을 형성하기 위해서 결합될 때(제2 위치), 다른 제1 몰드(32)와 제2 몰드(44)가 다른 물품(14)을 형성하기 위해서 동시에 결합되도록(제3 위치), 동작 가능하고, 상기 장치(12)의 대응하는 제1 몰드(32), 제2 몰드(44) 및 제1 다이(48)가, 이전에 형성되는 물품(14)을 후속하여 형성하고, 동시에 추가의 물품(14)을 형성하도록 연속적으로 동작하는 것인 것인 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 돌출부(21)는 개방형 형태를 포함하거나, 또는 상기 돌출부(21)는 폐쇄형 형태를 포함하는 것인 장치.
5. 제1항에 있어서, 제1 다이가, 상기 돌출부(21)의 적어도 일부에 대해서 언더컷을 형성하기 위한 미리 결정된 온도 범위 및 미리 결정된 압력 범위 중 하나 이상을 적용하기 위한 대응하는 미리 결정된 범위의 시간 동안 돌출부(21)에 대한 적어도 하나의 위치의 미리 결정된 범위에 위치되고, 상기 제1 다이의 일부의 온도가 적어도 하나의 위치의 미리 결정된 범위 및 대응하는 미리 결정된 범위의 시간에 대해서 선택적으로 제어 가능한 것인 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 물품(14)이 세라믹, 금속, 플라스틱 재료 또는 이들의 조합으로 형성되는 것인 장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 제1 다이가 돌출부(21)의 적어도 일부의 표면 특징(feature)을 선택적으로 제어하는 것인 장치.
8. 물품 제조를 위해 사출 성형기와 함께 이용할 수 있는 장치(12)로서,
   적어도 2개의 제1 몰드를 포함하는 제1 몰드 지지부(18); 및
   적어도 2개의 제2 몰드 및 적어도 2개의 제1 다이를 포함하는 제2 몰드 지지부
   를 포함하고, 상기 제1 몰드 지지부가 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제2 몰드 지지부에 대해서 회전식으로 이동 가능하고,
   제1 위치에서, 사출 성형 물품(14)을 형성하기 위해서 대응하는 제1 몰드와 제2 몰드 각각이 결합되고, 상기 사출 성형 물품은 본체를 포함하며, 이 본체는 본체로부터 외측으로 연장하고 제2 몰드와 대면하는 적어도 하나의 돌출부(21)를 갖고,
   제2 위치에서, 후속하여 물품(14)을 형성하기 위해서 대응하는 제1 몰드와 제1 다이 각각이 결합되고, 각각의 제1 다이는 돌출부(21)의 적어도 제1 부분 내에서 제1 변경된 횡단면 영역(64)을 후속하여 선택적으로 형성하며, 상기 제1 변경된 횡단면 영역(64) 내에 또는 후속하여 형성되는 돌출부(17)의 상기 제1 변경된 횡단면 영역(64)과 본체(15) 사이에 제1 언더컷을 형성하고, 상기 제1 언더컷은 상기 돌출부의 단부에 인접하고, 상기 제1 다이는 상기 돌출부의 적어도 제2 부분 내에 제2 변경된 횡단면 영역을 형성하도록 되어 있으며, 상기 돌출부의 단부에 인접하지 않은 제2 언더컷을 형성하는 것인 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 장치(12)의 대응하는 제1 몰드, 제2 몰드 및 제1 다이가, 이전에 형성되는 물품(14)을 후속하여 형성하고, 동시에 추가의 물품(14)을 형성하도록 연속적으로 동작하는 것인 장치.
10. 제8항에 있어서, 각각의 제1 다이가, 상기 돌출부(21)의 적어도 일부에 대해서 언더컷을 형성하기 위한 미리 결정된 온도 범위 및 미리 결정된 압력 범위 중 하나 이상을 적용하기 위한 대응하는 미리 결정된 범위의 시간 동안 대응하는 돌출부(21)에 대한 적어도 하나의 위치의 미리 결정된 범위에 위치되는 것인 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1 다이의 일부의 온도가 적어도 하나의 위치의 미리 결정된 범위 및 대응하는 미리 결정된 범위의 시간에 대해서 선택적으로 제어 가능한 것인 장치.
12. 제8항에 있어서, 상기 물품(14)은 세라믹, 금속, 플라스틱 또는 이들의 조합으로 형성되는 것인 장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 제1 다이는 돌출부(21)의 적어도 일부의 표면 특징을 선택적으로 제어하는 것인 장치.
14. 사출 성형 물품(14)의 제조 방법으로서, 상기 물품(14)은 치열교정용 브라켓이고, 상기 방법은,
    제1 몰드(32)를 포함하는 제1 몰드 지지부(18)와, 제2 몰드(44) 및 제1 다이(48)를 포함하는 제2 몰드 지지부(20)를 제공하는 단계;
    제1 몰드 지지부(18)와 제2 몰드 지지부(20)를 결합하는 단계로서, 제1 몰드(32)와 제2 몰드(44)가 결합되어 그 사이에 사출 성형 물품(14)을 형성하고, 상기 물품(14)은 제2 몰드와 대면하는 적어도 하나의 돌출부(21)를 가지는 것인 제1 몰드 지지부(18)와 제2 몰드 지지부(20)를 결합하는 단계;
    제1 몰드 지지부(18)를 제2 몰드 지지부(20)로부터 멀어지게 이동시키는 단계;
    제1 몰드 지지부(18)를 제2 몰드 지지부(20)에 대해서 이동시키는 단계; 및
    제1 몰드 지지부(18)와 제2 몰드 지지부(20)를 결합하는 단계로서, 제1 몰드(32)와 제1 다이(48)가 후속하여 물품(14)을 형성하기 위해서 결합되고, 제1 다이(48)는 돌출부(21)의 적어도 제1 부분 내에서 제1 변경된 횡단면 영역(64)을 후속하여 선택적으로 형성하며, 상기 제1 변경된 횡단면 영역(64) 내에 또는 후속하여 형성되는 돌출부(17)의 상기 제1 변경된 횡단면 영역(64)과 본체(15) 사이에 제1 언더컷을 형성하고, 상기 제1 언더컷은 상기 돌출부의 단부에 인접하고, 상기 제1 다이는 상기 돌출부의 적어도 제2 부분 내에 제2 변경된 횡단면 영역을 형성하도록 되어 있으며, 상기 돌출부의 단부에 인접하지 않은 제2 언더컷을 형성하는 것인 제1 몰드 지지부(18)와 제2 몰드 지지부(20)를 결합하는 단계
    를 포함하는 사출 성형 물품의 제조 방법.
15. 제14항에 있어서, 제1 몰드 지지부(18)를 제공하는 단계가 복수의 제1 몰드(32)를 포함하고, 제1 몰드 지지부(18)를 제2 몰드 지지부(20)에 대해서 이동시키는 단계에 후속하여, 일단 제1 몰드(32) 및 제2 몰드(44)가 물품(14)을 형성하기 위해서 결합되고 나서, 그 후에 제1 몰드(32)와 제1 다이(48)가 후속하여 물품(14)을 형성하기 위해서 결합될 때, 다른 제1 몰드(32)와 제2 몰드(44)가 다른 물품(14)을 형성하기 위해서 동시에 결합되도록, 제1 몰드 지지부(18)와 제2 몰드 지지부(20)를 결합하는 단계를 포함하는 것인 사출 성형 물품의 제조 방법.
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