KR102614095B1 - 척추용 케이지 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 척추뼈 사이에 배치되되 전면부에 골분 주입구멍 및 결합구멍이 형성된 PEEK(Polyetherethereketone) 소재의 몸체를 성형하는 척추용 케이지 제조장치로서, 호퍼를 통하여 공급된 원료를 이송시키는 스크류부; 및 상기 스크류부에 의하여 이송된 원료를 전달받으며, 상기 몸체의 형태와 대응되는 캐비티가 형성된 금형부;를 포함하며, 상기 금형부는, 구동부로부터 동력을 전달받아 직선 왕복 이동되며, 내측에는 상기 몸체의 절반 형태를 형성하는 제1캐비티가 형성된 제1금형; 상기 제1금형과 마주하게 배치되며, 내측에는 상기 몸체의 나머지 절반 형태를 형성하는 제2캐비티가 형성된 제2금형; 및 상기 제1금형과 상기 제2금형이 형합되면, 상기 제1캐비티와 상기 제2캐비티가 서로 협렵하여 형성하는 공간으로 직선 왕복 이동되어 상기 골분 주입구멍 및 상기 결합구멍을 형성하는 가동금형;을 특징으로 한다.

Description

척추용 케이지 제조장치{MANUFACTURING APPARATUS OF CAGE FOR SPINE}
본 발명은, 척추뼈를 유합시키기 위하여 사용되는 케이지를 제조하기 위한 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 척추용 케이지는 척추뼈를 유합시키기 위하여 사용되는 보형재라 할 수 있으며, 상실된 디스크를 대체하는 역할을 가진다.
즉, 디스크로 인해 수반되는 척추 질병을 치료하기 위하여, 손상된 디스크를 제거한 후 상기 디스크를 대체하는 보형재를 삽입하는 수술이 진행되는데, 이러한 수술에 사용되는 것이 척추용 케이지라 할 수 있다.
상기 척추용 케이지는, 두 개의 인접한 척추뼈 간의 높이를 유지해주면서, 두 척추뼈의 융합을 위한 구조물이라 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 척추용 케이지(1)는 골분이 충진될 수 소정의 공간(S)을 형성하는 몸체(110)를 포함하여 구성된다.
상기 몸체(110)는 윗면 및 저면에는 척추뼈에 마찰되기 위한 다수개의 돌기가 형성된다. 아울러, 몸체(110)의 전면부에는 상기 공간(12)으로 골분을 주입하기 위한 골분 주입구멍(11)과, 고정부재(14)가 장착되는 위한 결합구멍(13)이 형성된다.
상기와 같이 구성된 척추용 케이지(1)는 신체의 내부로 삽입되기 때문에, 인체에 무해하면서도 척추뼈 사이에서 디스크의 대체 역할을 수행하기 위한 물리적 강도를 가지는 것이 바람직하다.
따라서, 척추용 케이지(1)는, 내식성 및 내화학성이 우수하고 더불어, 굽힘이나 인장 강도와 같은 물리적 성질이 우수한 폴리에테르에테르케톤으로 불리우는 PEEK 소재로 제작될 수 있다.
이러한, 척추용 케이지(1)를 제작하기 위해서는, PEEK 원료를 가열 및 이송하는 과정과, 가열된 원료를 금형의 캐비티로 주입하는 성형하는 과정 등 다양한 공지의 사출 성형 공정이 요구된다. 하지만, 척추용 케이지(1)를 구성하는 소재의 특성상 일반적인 플라스특 수지의 사출 온도 및 금형 온도보다 높은 온도가 요구되고, 더불어, 금형의 온도를 일정 이상의 온도로 유지시켜야 하기 때문에, 척추용 케이지의 제조 공정이 오래걸리고, 제조 단가도 높은 문제점이 있다.
또한, 골분 주입구멍(11)과 결합구멍(13)이 형성된 몸체(10)를 성형하기 위해서는, 사출물이 금형 내에서 이형되지 않는 언더컷(undercut) 현상이 발생되기 때문에, 상기 언더컷 현상을 방지하기 위한 별도의 가동 금형이 요구된다.
하지만, 상기 가동 금형은, 별도의 구동원으로부터 동력을 전달받아 이동되는 구성을 가지기 때문에, 척추용 케이지(1)의 제조 단가를 더욱 상승시키는 단점으로 작용한다.
따라서, PEEK 소재로 제작되는 척추용 케이지(1)의 제조를 간편하게 하고, 더불어, 생산성을 높이기 위한 제조장치가 요구되고 있는 실정이다. 본 출원인은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명을 제안하게 되었으며 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록특허 제10-2106023호의 '척추용 케이지'가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 금형 내에서 척추용 케이지를 구성하는 몸체를 다수개로 성형할 수 있고, 더불어, 상기 골분 주입구멍과 결합구멍에 의한 언더컷 현상도 방지할 수 있도록 구성된 척추용 케이지 제조장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은, PEEK 소재로 이루어진 척추용 케이지를 제조하는 데 있어서, 제조의 편의성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 구성된 척추용 케이지 제조장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 척추뼈 사이에 배치되되 전면부에 골분 주입구멍 및 결합구멍이 형성된 PEEK(Polyetherethereketone) 소재의 몸체를 성형하는 척추용 케이지 제조장치로서, 호퍼를 통하여 공급된 원료를 이송시키는 스크류부; 및 상기 스크류부에 의하여 이송된 원료를 전달받으며, 상기 몸체의 형태와 대응되는 캐비티가 형성된 금형부;를 포함하며, 상기 금형부는, 구동부로부터 동력을 전달받아 직선 왕복 이동되며, 내측에는 상기 몸체의 절반 형태를 형성하는 제1캐비티가 형성된 제1금형;상기 제1금형과 마주하게 배치되며, 내측에는 상기 몸체의 나머지 절반 형태를 형성하는 제2캐비티가 형성된 제2금형; 및 상기 제1금형과 상기 제2금형이 형합되면, 상기 제1캐비티와 상기 제2캐비티가 서로 협렵하여 형성하는 공간으로 직선 왕복 이동되어 상기 골분 주입구멍 및 상기 결합구멍을 형성하는 가동금형;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1캐비티는 상기 제1금형의 중앙부에 배치된 제1블록에 형성되고, 상기 제2캐비티는 상기 제2금형의 중앙부에 배치된 제2블록에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1캐비티는, 주입구를 통하여 주입된 원료를 상/하방향으로 분기시키는 제1유로; 상기 제1유로의 길이방향 단부측과 연통 가능하게 연결되며, 상기 제1유로를 따라 유동되는 원료를 좌/우방향으로 분기시키는 다수개의 제2유로; 및 상기 제2유로와 연통 가능하게 연결되며, 상기 몸체의 절반 형태와 대응되는 형태를 가지는 제3유로;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가동금형은, 상기 제1블록의 양측에 각각 배치되며, 상기 제1블록을 향하여 슬라이딩 이동 가능한 가동블록; 상기 제1블록과 마주하는 상기 가동블록의 면에 고정적으로 장착되며, 압축 스프링을 매개로 하여 상기 제1블록과 연결되는 상기 제1블록과 연결되는 가동 플레이트; 및 상기 제1블록과 마주하는 상기 가동 플레이트의 면에 마련되며, 상기 제1금형과 상기 제2금형이 형합되면 상기 제3유로가 형성하는 공간으로 삽입되어 상기 골분 주입구멍과 상기 결합구멍을 형성하는 구멍 형성수단;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 구멍 형성수단은, 상기 제1블록과 마주하는 상기 가동 플레이트의 면에서 상기 제1블록이 배치된 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제1금형과 상기 제2금형이 형합되면 상기 제3유로가 형성하는 공간으로 삽입되어 상기 결합구멍을 형성하는 제1슬라이딩핀; 및 상기 제1슬라이딩핀의 직경보다 작은 직경을 가진 채로 상기 제1블록과 마주하는 상기 가동 플레이트의 면에서 상기 제1블록이 배치된 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제1금형과 상기 제2금형이 형합되면 상기 제3유로가 형성하는 공간으로 삽입되어 상기 골분 주입구멍을 형성하는 제2슬라이딩핀;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1금형과 상기 제2금형이 서로 형합되면, 한 쌍의 상기 가동블록을 상기 제1블록이 배치된 방향으로 이동시키거나, 상기 제1금형과 상기 제2금형이 서로 분리되면, 한 쌍의 상기 가동블록을 원위치로 복귀시키는 고정부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정부는, 상기 제1금형과 마주하는 상기 가동블록의 면에 형성되는 삽입공; 및 상기 제2금형에서 상기 제1금형이 배치된 방향으로 돌출되게 형성되며, 상기 제1금형과 상기 제2금형이 서로 형합되면, 상기 삽입공으로 삽입되는 고정핀;을 포함하며, 상기 삽입공은, 상기 제1금형의 외측을 향하여 경사방향으로 상기 가동블록을 관통하여 형성되고, 상기 고정핀은, 상기 삽입공의 경사방향과 동일한 경사방향으로 상기 제2금형에서 돌출 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 척추용 케이지 제조장치는, 척추용 케이지를 구성하는 몸체를 다수개로 성형할 수 있는 금형부를 제공하므로, 척추용 케이지의 생산성 및 제조의 편의성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 척추용 케이지 제조장치는, 별도의 동력원 없이 구동되는 가동금형을 이용하여 몸체를 성형하는 과정에서 발생되는 언더컷 현상을 방지할 수 있고, 더불어, 척추용 케이지의 제조단가도 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추용 케이지 제조장치의 구성을 간략히 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1금형의 성형면을 도 1에 도시된 화살표 A방향에서 바라본 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2금형의 성형면을 도 1에 도시된 화살표 A'방향에서 바라본 도면.
도 4는 도 2에 도시된 제1블록에 형성된 제1캐비티를 보여주는 도면.
도 5는 도 2에 도시된 가동금형이 제1블록을 향하여 이동된 상태를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형부에서 탈형된 케이지의 몸체를 보여주는 도면.
도 7은 척추용 케이지의 사시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 척추용 케이지 제조장치가 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척추용 케이지 제조장치의 구성을 간략히 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1금형의 성형면을 도 1에 도시된 화살표 A방향에서 바라본 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2금형의 성형면을 도 1에 도시된 화살표 A'방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 제1블록에 형성된 제1캐비티를 보여주는 도면이고, 도 5는 도 2에 도시된 가동금형이 제1블록을 향하여 이동된 상태를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형부에서 탈형된 케이지의 몸체를 보여주는 도면이고, 도 7은 척추용 케이지의 사시도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 척추용 케이지 제조장치(100)는, 호퍼를 통하여 공급된 원료를 이송시키는 스크류부(200); 및 상기 스크류부(200)에 의하여 이송된 원료를 전달받으며, 척추용 케이지(1, 도 7참조)를 구성하는 몸체(10)의 형태와 대응되는 캐비티(320, 340)가 형성된 금형부(300);를 포함할 수 있다.
스크류부(200)는, 전술한 바와 같이, 호퍼를 통하여 공급된 원료를 금형부(300)를 향하여 이송시킬 수 있다. 이때, 호퍼를 통하여 공급된 원료는, PEEK(Polyetherethereketone)라 할 수 있으며, 360~390℃ 이상의 온도를 가질 수 있다.
참고로, PEEK는 호퍼로 투입되기 이전에 건조되는 것이 바람직하다. 예컨대, 약 140~180℃의 온도에서 2시간 가량 건조되는 것이 바람직하다.
스크류부(200)를 통하여 이송된 고온의 원료는 도시되지 않은 피스톤에 의해 상기 금형부(300)로 주입될 수 있다.
상기 금형부(300)는, 구동부(미도시)로부터 동력을 전달받아 직선 왕복 이동되며, 내측에는 상기 몸체(10)의 절반 형태를 형성하는 제1캐비티(320)가 형성된 제1금형(310); 상기 제1금형(310)과 마주하게 배치되며, 내측에는 상기 몸체(10)의 나머지 절반 형태를 형성하는 제2캐비티(340)가 형성된 제2금형(330); 및 상기 제1금형(310)과 상기 제2금형(330)이 형합되면, 상기 제1캐비티(320)와 상기 제2캐비티(340)가 서로 협렵하여 형성하는 공간으로 직선 왕복 이동되어 상기 몸체(10)의 골분 주입구멍(11) 및 결합구멍(13)을 형성하는 가동금형(350);을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1금형(310)의 중앙부에는 상기 제1캐비티(320)가 형성되는 제1블록(311)이 마련될 수 있다.
상기 제1블록(311)에 형성되는 제1캐비티(320)는, 후술할 제2캐비티(340)와 협력하여 원료가 유동 및 경화될 수 있는 공간을 제공한다.
상기 제1캐비티(320)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 스크류부(200)의 주입구를 통하여 주입된 원료를 상/하 방향으로 분기시키는 제1유로(321); 상기 제1유로(321)의 길이방향 단부측과 연통 가능하게 연결되며, 상기 제1유로(321)를 따라 유동되는 원료를 좌/우방향으로 분기시키는 다수개의 제2유로(322); 및 상기 제2유로(322)와 연통 가능하게 연결되며, 상기 몸체(10)의 절반 형태와 대응되는 형태를 가지는 제3유로(323);를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2금형(330)의 중앙부에는 상기 제2캐비티(320)가 형성되는 제2블록(331)이 마련될 수 있다.
상기 제2캐비티(340)는, 상기 제1캐비티(320)의 제1유로(321)의 길이방향 단부 및 상기 제2유로(322)와 형합되는 한 쌍의 제4유로(341);와, 상기 한 쌍의 제4유로(341) 사이에 형성되어 상기 제1유로(321)의 길이방향 중간부와 형합되는 손잡이 형성유로(343); 및 상기 제3유로(323)와 형합되는 제5유로(342);를 포함할 수 있다.
따라서, 주입구를 통하여 주입된 원료는, 상기 제1유로(321)를 따라 상/하 방향으로 분기된 채 유동될 수 있다. 그 다음, 상기 제2유로(322)와 제4유로(341)가 서로 협력하여 형성하는 공간을 경유하여 상기 제3유로(323)와 상기 제5유로(342)가 서로 협력하여 형성하는 공간에 채워질 수 있다.
상기 가동금형(350)은, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1금형(310)에 한 쌍으로 마련될 수 있다.
상기 가동금형(350)은, 상기 제1블록(311)의 양측에 각각 배치되며, 상기 제1블록(311)을 향하여 슬라이딩 이동 가능한 가동블록(351); 상기 제1블록(311)과 마주하는 상기 가동블록(351)의 면에 고정적으로 장착되며, 압축 스프링(S)을 매개로 하여 상기 제1블록(311)과 연결되는 가동 플레이트(352); 및 상기 제1블록(311)과 마주하는 상기 가동 플레이트(352)의 면에 마련되며, 상기 제1금형(310)과 상기 제2금형(330)이 서로 형합되면 상기 제3유로(323)가 형성하는 공간으로 삽입되어 상기 몸체(10)의 골분 주입구멍(11)과 결합구멍(13)을 형성하는 구멍 형성수단(353);을 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 가동금형(310)은, 전술한 바와 같이, 제1블록(311)의 양측에 각각 배치될 수 있다.
한 쌍의 가동금형(310)은, 후술할 고정부에 의하여, 상기 제1블록(311)을 사이에 두고서 서로 마주하는 방향 또는 서로 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다.
즉, 제1금형(310)이 제2금형(330)이 배치된 방향으로 이동되어, 상기 제1금형(310)의 성형면과 상기 제2금형(330)의 성형면이 서로 접촉되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 가동금형(350)은 제1블록(311)이 배치된 방향으로 이동될 수 있다. 이때, 압축 스프링(S)은 압축된 상태를 이룬다.
반대로, 제1금형(310)이 제2금형(330)이 배치된 방향의 반대 방향으로 이동되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 가동금형(350)은 압축 스프링(S)에 의하여 원위치로 복귀될 수 있다.
상기 구멍 형성수단(353)은, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1블록(311)과 마주하는 상기 가동 플레이트(352)의 면에서 상기 제1블록(311)이 배치된 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제1금형(310)과 상기 제2금형(330)이 형합되면 상기 제3유로(323)가 형성하는 공간으로 삽입되어 상기 결합구멍(13)을 형성하는 제1슬라이딩핀(353a); 및 상기 제1슬라이딩핀(353a)의 직경보다 작은 직경을 가진 채로 상기 제1블록(311)과 마주하는 상기 가동 플레이트(352)의 면에서 상기 제1블록(311)이 배치된 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제1금형(310)과 상기 제2금형(330)이 형합되면 상기 제3유로(323)가 형성하는 공간으로 삽입되어 상기 골분 주입구멍(11)을 형성하는 제2슬라이딩핀(353b);을 포함할 수 있다.
상기 제1슬리이딩핀(353a)과 상기 제2슬라이딩핀(353b)의 길이방향 일단은 상기 가동 플레이트(352)의 일면에 고정적으로 장착될 수 있다.
그리고, 상기 제1슬라이딩핀(353a)과 상기 제2슬라이딩핀(353b)의 길이방향 타단은 제1블록(311)에 형성된 제3유로(323)를 향하여 연장되어 있다.
참고로, 상기 제2슬라이딩핀(353b)은 서로 소정간격 이격된 채 한 쌍으로 마련되고, 상기 제1슬라이딩핀(353a)은 상기 한 쌍의 제2슬라이딩핀(353b) 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제1블록(311)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1슬라이딩핀(353a)과 상기 한 쌍의 제2슬라이딩핀(353b)이 안착되는 가이드홈(g1, g2)이 각각 형성되고, 상기 가이드홈(g1, g2)은 상기 제1슬라이딩핀(353a) 또는 상기 한 쌍의 제2슬라이딩핀(353b)의 형태와 대응되는 형태를 가진 채 상기 제1슬라이딩핀(353a)과 상기 한 쌍의 제2슬라이딩핀(353b)의 슬라이딩 이동을 안내할 수 있다. 여기서, 상기 제1슬라이딩핀(353a)의 길이방향 일부 부위와 상기 제2슬라이딩핀(353b)의 길이방향 일부 부위는, 상기 제1금형(310)과 상기 제2금형(330)이 서로 형합되기 이전부터, 상기 가이드홈(g1, g2)에 안착된 상태를 유지할 수 있다. 그리고, 상기 제1금형(310)과 상기 제2금형(330)이 서로 형합되면 상기 제1슬라이딩핀(353a)과 상기 제2슬라이딩핀(353b)은 상기 가이드홈(g1, g2)에 안착된 상태로 슬라이딩 이동될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 가동금형(350)에 의하여, 제3유로(323)에 채워진 원료가 경화돠면서 척추용 케이지(1)의 몸체(10)가 성형될 시에, 상기 몸체(10)의 전면부에 골분 주입구멍(11)과 결합구멍(13)이 형성될 수 있다.
한편, 상기 가동금형(350)의 가동블록(351)을 상기 제1블록(311)이 배치된 방향으로 이동시킨 후, 상기 구멍 형성부재(353)의 제1슬라이딩핀(353a)과 제2슬라이딩핀(353b)이 상기 제3유로(323)에 삽입된 상태로 배치시키는 고정부를 더 포함할 수 있다.
부연하면, 상기 고정부는, 상기 제1금형(310)과 상기 제2금형(330)이 서로 형합되면, 한 쌍의 상기 가동블록(351)을 상기 제1블록(311)이 배치된 방향으로 이동시키거나, 상기 제1금형(310)과 상기 제2금형(330)이 서로 분리되면, 한 쌍의 상기 가동블록(351)을 원위치로 복귀시킬 수 있다.
위와 같은 고정부는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1금형(310)과 마주하는 상기 가동블록(351)의 면에 형성되는 삽입공(361); 및 상기 제2금형(330)에서 상기 제1금형(310)이 배치된 방향으로 돌출되게 형성되며, 상기 제1금형(310)과 상기 제2금형(330)이 서로 형합되면, 상기 삽입공(361)으로 삽입되는 고정핀(362);을 포함할 수 있다.
상기 삽입공(361)은, 상기 제1금형(310)의 외측을 향하여 경사방향으로 상기 가동블록을 관통하여 형성될 수 있다.
즉, 삽입공(361)은, 제2금형(330)과 마주하는 가동블록(351)의 면에서부터 상기 제1블록(311)이 배치된 방향과 멀어지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
상기 고정핀(362)은, 상기 삽입공(361)의 경사방향과 동일한 방향으로 상기 제2금형(330)에서 돌출 형성될 수 있다. 이때, 상기 고정핀(362)은, 상기 삽입공(361)의 경사각도와 동일한 경사각도를 가진 채 제2금형(330)에서 돌출 형성되는 것이 바람직하다. 만약, 고정핀(362)이 상기 삽입공(361)의 경사각도와 상이한 경사각도를 가진 채로 제2금형(330)에서 돌출 형성되면, 제1금형(310)과 제2금형(330)이 서로 형합되는 과정에서 상기 고정핀(362)이 삽입공(361)으로 삽입되지 못하는 문제점이 발생한다.
제1금형(310)과 제2금형(330)이 서로 형합되면, 상기 고정핀(362)이 상기 삽입공(361)에 삽입될 수 있다. 그러면, 한 쌍의 가동블록(351)이 제1블록(311)이 배치된 방향으로 이동된다. 이때, 압축 스프링(S)은 가동블록(351)에 가압을 받아 압축된 상태를 이룬다.
위와 같은 상태가 되면, 가동금형(350)에 마련된 제1슬라이딩핀(353a)과 제2슬라이딩핀(353b)이 제1캐비티(320)의 제3유로(323)에 삽입된 상태가 된다. 그러면, 제3유로(323)에 충진된 원료가 경화되면서 몸체(10)를 성형될 시에, 상기 몸체(10)에 골분 주입구멍(11)과 결합구멍(13)이 형성될 수 있다.
반대로, 제1금형(310)과 제2금형(330)이 서로 분리되면, 고정핀(362)이 삽입공(361)에서 분리될 수 있다. 그러면, 압축되었던 압축 스프링(S)이 원상태로 복귀되면서 가동블록(351)을 가압하게 되므로, 한 쌍의 가동블록(351)이 제1블록(311)이 배치된 방향의 반대 방향으로 이동되면서 복귀될 수 있다.
상기 제1금형(310)과 상기 제2금형(330)이 분리되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 척추용 케이지(1)를 구성하는 다수개의 몸체(10)가 서로 연결된 상태로 성형될 수 있다. 참고로, 도 6에는, 연결부재(30, 31)와 손잡이(32)가 도시되어 있다.
상기 연결부재(30, 31)는, 상기 제1유로(321)와 상기 제2유로(322) 및 제4유로(341)가 서로 형합되어 성형되며, 다수개의 상기 몸체(10)를 서로 연결할 수 있다. 또한, 상기 손잡이(32)는, 상기 손잡이 형성유로(343)와 상기 제1유로(321)의 길이방향 중간부가 서로 형합되어 성형되며, 상기 연결부재(30, 31)에서 돌출된 형태를 가질 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 척추용 케이지 제조장치(100)는, 척추용 케이지(1)를 구성하는 몸체(10)를 다수개로 성형할 수 있는 금형부를 제공하므로, 척추용 케이지(1)의 생산성 및 제조의 편의성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 척추용 케이지 제조장치(100)는, 별도의 동력원 없이 구동되는 가동금형(350)을 이용하여 몸체(10)를 성형하는 과정에서 발생되는 언더컷 현상을 방지할 수 있고, 더불어, 척추용 케이지의 제조단가도 낮출 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
예컨대, 금형부(300)를 구성하는 제1금형(310)과 제2금형(330)의 내부에는, 제1금형(310)과 제2금형(330)의 온도를 일정하게 유지시켜주는 히팅수단(미도시)이 내장될 수 있다.
상기 히팅수단은 제1금형(310)과 제2금형(330)의 온도를 약 170~190℃의 온도로 유지시켜주는 역할을 한다.
만약, 상기 제1금형(310)과 제2금형(330)이 170~190℃의 온도를 유지하지 못한다면, 금형부(300)의 제1캐비티(320)와 제2캐비티(340)로 주입된 PEEK(Polyetherethereketone)의 원료 특성에 의하여 몸체(10)가 일그러진 상태로 성형될 뿐만 아니라, 설정된 색상으로 구현되지 못하는 현상이 발생한다.
따라서, 히팅수단을 이용하여 제1금형(310)과 제2금형(330)의 온도를 약 170~190℃로 유지시키는 것이 매우 중요하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 척추용 케이지 제조장치
200 : 스크류부 300 : 금형부
310 : 제1금형 311 : 제1블록
320 : 제1캐비티 321 : 제1유로
322 : 제2유로 323 : 제3유로
330 : 제2금형 331 : 제2블록
340 : 제2캐비티 341 : 제4유로
342 : 제5유로 350 : 가동금형
351 : 가동블록 352 : 가동 플레이트
353 : 구형 형성수단 353a : 제1슬라이딩핀
353b : 제2슬라이딩핀 361 : 삽입공
362 : 고정핀

Claims (7)

  1. 척추뼈 사이에 배치되되 전면부에 골분 주입구멍 및 결합구멍이 형성된 PEEK(Polyetherethereketone) 소재의 몸체를 성형하는 척추용 케이지 제조장치로서,
    호퍼를 통하여 공급된 원료를 이송시키는 스크류부; 및
    상기 스크류부에 의하여 이송된 원료를 전달받으며, 상기 몸체의 형태와 대응되는 캐비티가 형성된 금형부;를 포함하며,
    상기 금형부는,
    구동부로부터 동력을 전달받아 직선 왕복 이동되며, 내측에는 상기 몸체의 절반 형태를 형성하는 제1캐비티가 형성된 제1금형;
    상기 제1금형과 마주하게 배치되며, 내측에는 상기 몸체의 나머지 절반 형태를 형성하는 제2캐비티가 형성된 제2금형; 및
    상기 제1금형과 상기 제2금형이 형합되면, 상기 제1캐비티와 상기 제2캐비티가 서로 협렵하여 형성하는 공간으로 직선 왕복 이동되어 상기 골분 주입구멍 및 상기 결합구멍을 형성하는 가동금형;을 포함하며,
    상기 제1캐비티는 상기 제1금형의 중앙부에 배치된 제1블록에 형성되고,
    상기 제2캐비티는 상기 제2금형의 중앙부에 배치된 제2블록에 형성되고,
    상기 제1캐비티는,
    주입구를 통하여 주입된 원료를 상/하방향으로 분기시키는 제1유로;
    상기 제1유로의 길이방향 단부측과 연통 가능하게 연결되며, 상기 제1유로를 따라 유동되는 원료를 좌/우방향으로 분기시키는 다수개의 제2유로; 및
    상기 제2유로와 연통 가능하게 연결되며, 상기 몸체의 절반 형태와 대응되는 형태를 가지는 제3유로;를 포함하고,
    상기 가동금형은,
    상기 제1블록의 양측에 각각 배치되며, 상기 제1블록을 향하여 슬라이딩 이동 가능한 가동블록;
    상기 제1블록과 마주하는 상기 가동블록의 면에 고정적으로 장착되며, 압축 스프링을 매개로 하여 상기 제1블록과 연결되는 가동 플레이트; 및
    상기 제1블록과 마주하는 상기 가동 플레이트의 면에 마련되며, 상기 제1금형과 상기 제2금형이 형합되면 상기 제3유로가 형성하는 공간으로 삽입되어 상기 골분 주입구멍과 상기 결합구멍을 형성하는 구멍 형성수단;을 포함하고,
    상기 구멍 형성수단은,
    상기 제1블록과 마주하는 상기 가동 플레이트의 면에서 상기 제1블록이 배치된 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제1금형과 상기 제2금형이 형합되면 상기 제3유로가 형성하는 공간으로 삽입되어 상기 결합구멍을 형성하는 제1슬라이딩핀; 및
    상기 제1슬라이딩핀의 직경보다 작은 직경을 가진 채로 상기 제1블록과 마주하는 상기 가동 플레이트의 면에서 상기 제1블록이 배치된 방향으로 돌출 형성되며, 상기 제1금형과 상기 제2금형이 형합되면 상기 제3유로가 형성하는 공간으로 삽입되어 상기 골분 주입구멍을 형성하는 제2슬라이딩핀;을 포함하고,
    상기 제1금형과 상기 제2금형이 서로 형합되면, 한 쌍의 상기 가동블록을 상기 제1블록이 배치된 방향으로 이동시키거나,
    상기 제1금형과 상기 제2금형이 서로 분리되면, 한 쌍의 상기 가동블록을 원위치로 복귀시키는 고정부;를 더 포함하고,
    상기 고정부는,
    상기 제1금형과 마주하는 상기 가동블록의 면에 형성되는 삽입공; 및
    상기 제2금형에서 상기 제1금형이 배치된 방향으로 돌출되게 형성되며, 상기 제1금형과 상기 제2금형이 서로 형합되면, 상기 삽입공으로 삽입되는 고정핀;을 포함하며,
    상기 삽입공은, 상기 제1금형의 외측을 향하여 경사방향으로 상기 가동블록을 관통하여 형성되고,
    상기 고정핀은, 상기 삽입공의 경사방향과 동일한 경사방향으로 상기 제2금형에서 돌출 형성되고,
    상기 제2캐비티는, 상기 제1유로의 길이방향 단부 및 상기 제2유로와 형합되는 한 쌍의 제4유로;와, 상기 한 쌍의 제4유로 사이에 형성되어 상기 제1유로의 길이방향 중간부와 형합되는 손잡이 형성유로; 및 상기 제3유로와 형합되는 제5유로;를 포함하며,
    상기 제1유로와 상기 제2유로 및 상기 제4유로는 서로 형합되어 다수개의 상기 몸체를 서로 연결하는 연결부재를 성형하고,
    상기 손잡이 형성유로와 상기 제1유로의 길이방향 중간부는 서로 형합되어 상기 연결부재에서 돌출된 형태를 가지는 손잡이를 성형하며,
    상기 제1금형과 상기 제2금형의 내부에는 상기 제1금형과 상기 제2금형의 온도를 170~190℃로 유지시켜주는 히팅수단이 내장되며,
    상기 제2슬라이딩핀은 서로 소정간격 이격된 채 한 쌍으로 마련되고,
    상기 제1슬라이딩핀은 상기 한 쌍의 제2슬라이딩핀 사이에 배치되며,
    상기 제1블록에는, 상기 제1슬라이딩핀과 상기 한 쌍의 제2슬라이딩핀이 안착되는 가이드홈이 각각 형성되고, 상기 가이드홈은 상기 제1슬라이딩핀 또는 상기 한 쌍의 제2슬라이딩핀의 형태와 대응되는 형태를 가진 채 제1슬라이딩핀과 상기 한 쌍의 제2슬라이딩핀의 슬라이딩 이동을 안내하고,
    상기 제1슬라이딩핀의 길이방향 일부 부위와 상기 제2슬라이딩핀의 길이방향 일부 부위는, 상기 제1금형과 상기 제2금형이 서로 형합되기 이전부터, 상기 가이드홈에 안착된 상태를 유지하고,
    상기 제1금형과 상기 제2금형이 서로 형합되면 상기 제1슬라이딩핀과 상기 제2슬라이딩핀은 상기 가이드홈에 안착된 상태로 슬라이딩 이동되는 것을 특징으로 하는 척추용 케이지 제조장치.
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