KR100926729B1 - 치과용 핸드피스 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 치공구 드릴이 핸드피스 본체에 축회전가능하게 장치된 치과용 핸드피스에 있어서, 핸드피스 본체(4)의 헤드케이싱(50)내에 회전동력을 받아 회전하는 회전체(28)의 축부에 저부로부터 테이퍼홈(12a)과 나사홈(14a)을 연이어 형성하고, 치공구 드릴(6)에서 절삭날을 갖는 머리부(10)의 상방에 테이퍼부(12)와 나사부(14)를 연이어 형성구성하여서 회전체(28)에 치공구 드릴(6)이 체결되게 하고,

또한 치공구 드릴(6)의 내부를 상하로 가로지르는 내부장공(8)을 관통형성하고, 핸드피스 본체(4)에는 치공구 드릴(16)의 내부장공(8)으로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급로(20)가 내장 형성되게 구성한다.

치공구 드릴, 냉각수, 내부장공, 혈액침투방지

Description

치과용 핸드피스{DENTAL HANDPIECE}

본 발명은 치아보철을 위한 도구장치에 관한 것으로, 특히 임플란트(implant) 시술 등에 거의 필수적으로 사용되는 치과용 핸드피스에 관한 것이다.

요즈음 임플란트 시술을 통한 보철치료가 상실 또는 결손된 치아를 반영구적 회복시키기 위한 목적으로 행해지고 있다. 이러한 임플란트 시술을 통한 보철치료는 시술받은 사람에게 기능적, 심리적 및 정신적으로 안정감을 주는데 크게 기여하고 있는 실정이다.

현재 개발 사용되고 있는 국내외 임플란트는 각 제조회사의 특징에 어울리는 픽스츄어(fixture)구조와 표면처리방식을 가지고 있으며, 치조골융합(bone osseointegration)에 대한 과학적 근거와 정확성을 기초로 하여 만들어지고 있다. 또한 치조골의 질이나 양 또는 형태에 부합되는 구조의 픽스츄어(fixture)를 식립하고선 상부 구조물이 용이하게 형성 및 견고히 고정될 수 있도록 하기 위하여 사용되는 어버트먼트(abutment:지대치)도 다양한 모양과 형태로 개발되고 있다.

임플란트 시술은 치조골 천공후 임시치료용 어버트먼트가 결합된 픽스츄어를 식립하고, 그후 일정 치료기간이 경과하면 임시치료 어버트먼트를 제거하는 대신 영구 어버트먼트를 픽스츄어에 결합한다. 그 후에 픽스츄어에 보철물을 부착하고 인공치아(의치)를 견고하게 장착함으로써 임플란트 시술이 완료된다.

이러한 임플란트 시술과정에서 행해지는 치조골가 같은 피질골 천공을 위해서는 치공구드릴이 장착된 치과용 핸드피스가 거의 필수적으로 이용된다.

치과용 핸드피스 등을 이용한 피질골 천공시에는 혈액이 유출되고 고속회전하는 드릴 회전력의 영향으로 핸드피스로 혈액이 많이 튀게 되는데, 사방 튀어진 혈액은 핸드피스 헤드케이싱 내부로도 침투하게 된다. 이를 경우 소독을 해주지 않게 되면 세균 번식 환경을 조성하는 등 핸드피스가 불결하고 비위생적 상태가 되어서 문제가 될 수 있으며, 또 내부 침투된 혈액이 응고되어지면 기계 작동에도 영향을 끼칠 수 있다. 사용자가 헤드 케이싱에 침투된 혈액을 소독하기 위해선 헤드케이싱을 조립해체 해야하고 내부 부품들을 일일이 닦아주어야 하므로 여간 번거롭지 않았다.

한편 치과용 핸드피스를 이용한 치조골 천공하는 과정에서는 치공구 드릴의 고속회전으로 인한 과도한 마찰열이 발생하게 된다. 이렇게 발생된 과도한 마찰열은 천공 치조골에 전달되어서 향후 식립될 매식물과 천공된 골조직 간에 연조직층을 형성하게 되며 결국은 임플란트 식립과 보철물(crown)부착에 요구되는 인공 지주기능을 저하시키게 한다. 또한 이러한 과도한 마찰열은 임플란트 안착기간을 지연시킬 뿐만 아니라 임플란트 안착 실패율도 증가시키는 원인이 되기도 한다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 치과용 핸드피스에 장착되어 고속회 전하는 치공구 드릴에 식염수를 주입시키는 방식을 주로 채택한다. 즉, 치조골 천공시 고속회전하는 치공구 드릴에 식염수를 주입시켜주므로 마찰열을 식혀주고 있다.

하지만 이러한 식염수 주입방법은 치조골 천공하는 드릴의 외표면에만 식염수가 주입되므로 정작 마찰로 인한 발열이 가장 심한 드릴의 끝 마찰부에는 식염수가 거의 주입되지 않아 마찰열을 식혀주는 효과가 미미한 실정이다.

따라서 본 발명의 목적은 피질골 천공시의 유출되는 혈액이 핸드피스 내부로 침투되는 것을 방지하는 치과용 핸드피스를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 피질골 천공시의 유출되는 혈액이 핸드피스 내부로 침투되는 것을 방지함과 동시에 치조골 천공시 과도하게 발생되는 마찰열을 최소화시켜주는 치과용 핸드피스를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 치공구 드릴이 핸드피스 본체에 축회전가능하게 장치된 치과용 핸드피스에 있어서, 핸드피스 본체(4)의 헤드케이싱(50)내에 회전동력을 받아 회전하는 회전체(28)의 축부에 저부로부터 테이퍼홈(12a)과 나사홈(14a)을 연이어 형성구성하고, 치공구 드릴(6)에서 절삭날을 갖는 머리부(10)의 상방에 테이퍼부(12)와 나사부(14)를 연이어 형성구성하여서 회전체(28)에 치공구 드릴(6)이 체결되게 함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 치공구 드릴(6)의 내부를 상하로 가로지르는 내부장공(8)을 관통형성하고, 핸드피스 본체(4)에는 치공구 드릴(6)의 내부장공(8)으로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급로(20)가 내장 형성되게 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 피질골 천공시의 유출되는 혈액이 핸드피스 내부로 침투되는 것을 방지함을 도모하고, 또한 냉각수가 치공구드릴의 내부를 가로질러 드릴의 선단절삭날측으로 토출되게 하여서 치조골 천공시 발생되는 마찰열을 최소화시켜 주어 임플란트 시술이 단기에 성공적으로 이루어질 수 있도록 해준다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 실시 예에서는 피질골 천공시의 유출되는 혈액이 핸드피스 내부로 침투되는 것을 방지함과 아울러 치조골과 같은 피질골 천공시 발생되는 마찰열을 내부냉각시켜 주는 구조를 가진 치과용 핸드피스를 구현한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 치과용 핸드피스의 사시도이고, 도 2는 도 1의 요부 사시도이며, 도 3은 도 2의 부품 분해 사시도이다. 도 4는 도 1의 결합 단면도이고, 도 5는 도 1의 요부 단면도이다. 그리고, 도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 치공구 드릴의 일예 및 그 변형 일예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 실시 예에 따른 치과용 핸드피스(2)는 핸드피스 본체(4)와 그 핸드피스 본체(4)의 헤드케이싱(50)에 체결되어서 회전하는 치공구 드릴(6)로 구성한다.

핸드피스 본체(4)는 상부케이스(34)와 하부케이스(36)를 조립결합하여 홀더봉체와 헤드케이싱(50)을 구성하며, 홀더봉체와 헤드케이싱(50)내에는 각종 전기 및 기계 부품이 내장된다.

첨부 도면들에 도시된 핸드피스 본체(4)는 치공구 드릴(6)의 회전 구동력을 전기구동방식으로 제공하는 것을 일 예로 들고 있다. 도면들에서 치공구 드릴(6)의 회전구동력을 제공하는 구성요소로는, 구동모터(38)와, 연결로드와 조인트 및 베어링 등이 포함된 동력연결부(40)가 홀더봉체내에 장치되어 있으며, 기어부(28a)를 갖는 회전체(28)와 상하측 베어링(30)(32)이 헤드케이싱(50)내에 장치되어 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 회전체(28)는 상부에 동력을 전달받기 위한 기어부(28a)를 일체로 구비한 봉체로서, 혈액의 내부 침입을 방지하기 위해서 축저부로부터 테이퍼홈(12a)과 나사홈(14a)이 연이어 형성되게 구성한다. 회전체(28)에 형성된 테이퍼홈(12a)과 나사홈(14a)에는 본 발명의 치공구 드릴(6)이 나사체결되는 바, 이를 위해 치공구 드릴(6)의 절삭날을 갖는 머리부(10)의 상방에는 테이퍼부(12)와 나사부(14)가 연이어 형성되어 일체로 구성한다.

회전체(28)에 형성된 테이퍼홈(12a)과 치공구 드릴(6)의 테이퍼부(12)는 혈액이 헤드케이싱(50)의 내부로 침투되지 못하도록 하는 역할과 아울러 치공구 드릴(6)의 진직도(곧게 서 있도록 하는 성질)를 도모하기 위함이고, 회전체(28)에 형성된 나사홈(14a)과 치공구 드릴(6)의 나사부(14)는 헤드케이싱(50)의 조립해체없이 치공구 드릴(6)의 체결을 해제할 수 있도록 하기 위함이다.

회전체(28)의 외면에 끼움결합된 상하측 베어링(30)(32)에서 하측베이링(32)은 혈액의 내부 침투를 방지하기 위해 방수베어링을 채용하는 것이 바람직하며, 상측 베어링(30)도 헤드케이싱(50)에 내부주입되는 냉각수의 침입을 방지하기 위해 방수베어링을 채용한 것이 바람직하다.

또한 회전체(28)에는 치조골과 같은 피질골 천공시 과도하게 발생되는 마찰열을 내부냉각시켜 주기 위해서, 수납홈(27) 및 냉각수 주입로(70)도 함께 포함하고 있다. 기어부(28a)가 있는 회전체(28)의 상부에는 원통형의 수납홈(27)이 축부에 형성되며, 수납홈(27)의 저방으로는 냉각수 주입로(70)가 관통 형성되어 있다.

회전체(28)의 상부 원형 수납홈(27)에는 오링형상의 수봉용 씰링(29)이 안착된 다음 그 위에 삽지관(26)이 끼워지고, 삽지관(26)내에는 축베어링(24)이 끼워지며 그 축베어링(24)내에는 부싱(22)이 끼워진다.

본 발명의 실시 예에 따라 핸드피스 본체(4)에는 냉각수 공급로(20)가 내장 형성되는데, 헤드케이싱(50)에 위치된 냉각수공급로(20)의 유입로는 T자형 형상의 관체로 구성되며, 그 T자형 관체하부에는 수봉용 씰링(20a)이 결합 구성된다. 수봉용 씰링(20a)을 갖는 T자형 형상의 관체 하부는 회전체(28)의 상부에 결합된 부싱(22)내에 끼워지면서 내부부품을 수봉시켜 줌과 동시에 냉각수공급로(20)와 회전체(28)의 냉각수 주입로(70)를 연통시켜준다. 냉각수 공급로(20)의 T자형 유입로 구조는 냉각수 공급로(20)로부터의 냉각수가 회전체(28)내의 냉각수 주입로(70)에 균일한 압력으로 주입되게 해준다.

핸드피스 본체(4)에 내장된 냉각수 공급로(20)의 후부에는 냉각수공급부(냉각수탱크와 펌프)에 연결된 가요성의 냉각수공급튜브(21)가 연결설치된다.

한편 본 발명의 실시 예에서는 치조골과 같은 피질골 천공시 발생하는 과도한 마찰열을 효과적으로 줄이는 방안으로 냉각수가 치공구 드릴(6)의 내부를 가로 질러 드릴의 선단절삭날측으로 토출되게 구성한다. 즉, 도 6 내지 도 8에 도시된 일예와 같이 치공구 드릴(6)의 내부를 가로지로는 내부장공(8)을 형성하여 회전체(28)에 형성된 냉각수 주입로(70)로부터의 냉각수가 내부장공(8)을 통하여 치공구 드릴(6)의 선단 절삭날측으로 토출되게 한다.

본 발명의 실시 예에 따라 치공구 드릴(6)은 절삭날이 있는 머리부(10)와 그 상부에 테이퍼부(12)와 나사부(14)를 구성하며, 피질골 천공시 과도하게 발생하는 마찰열을 식하기 위해서 내부에 내부장공(8)을 형성한다.

치공구 드릴(6)에 내부장공(8)을 형성함에 있어, 그 상부구멍의 직경은 회전체(28)의 냉각수 주입로(70)의 통공직경과 유사하게 구현하는 것이 바람직하며 치공구 드릴(6)의 절삭날이 있는 머리부(10)에 있는 하부구멍의 직경은 드릴웨브 두께의 30∼45%가 바람직하다. 상기 드릴웨브의 두께는 통상적으로 치공구 드릴(6)의 직경의 30∼50%이다. 여기서, 상기 드릴웨브(web)는 드릴의 축심부를 형성하는 부분으로서 강성을 부여하는 기능을 한다.

상기와 같이 치공구 드릴(6)의 머리부(10)내 내부장공(8)의 직경을 드릴웨브 두께의 30∼45%로 형성하는 이유는 핸드피스(2)로 치조골 천공시 냉각수의 토출이 원활하고 효과적으로 이루어짐과 동시에 머리부(10)의 내구성에는 문제를 야기시키지 않기 때문이다. 즉, 상기 머리부(10)내 내부장공(8)의 직경이 드릴웨브 두께의 30%이하가 되면 냉각수의 공급이 원활하지 않을 수 있고, 상기 머리부(10)내 내부장공(8)의 직경이 드릴웨브 두께의 45%이상이 되면 머리부(10)의 강성 및 내구성에 문제를 야기시킬 수 있다.

또 치공구 드릴(6)의 내부장공(8)을 관통 형성함에 있어 머리부(10)의 내부장공(8)을 드릴선단측의 양측 랜드부로 "Y"자형으로 분기되게 하여 관통 형성한다. 상기 드릴선단측의 양측 랜드부는 드릴정점의 양측에 형성된 경사면을 의미한다.

상기와 같이 구성된 치과용 핸드피스(2)를 치조골과 같은 피질골 천공시 사용하면, 외부의 냉각수 공급부로부터 펌핑 공급되는 냉각수가 핸드피스 본체(4)에 내장된 냉각수공급로(20)와 핸드피스 본체(4)의 헤드케이싱(50)내 회전체(28)에 형성된 냉각수 주입로를 거쳐서 치공구 드릴(6)에 형성된 내부장공(8)으로 주입되고 그 내부장공(8)을 통해 드릴 머리부(10)에 있는 드릴선단 절삭날측의 토출구로 토출되어진다.

그러므로 상기 토출 주입되는 냉각수는 치조골 천공시 발생되는 과도한 마찰열의 근원지를 직접적으로 냉각시키게 되므로 그 과도한 마찰열을 상당히 감소시켜준다. 그래서 조직학적으로 골손상을 적게하며, 치조골 천공 후 치유력이 좋아지도록 해준다. 뿐만 아니라 상기 토출 주입되는 냉각수는 치공구 드릴(6)의 절단효율을 개선시켜주고 혈괴의 탈락도 감소시켜주는 효과가 있다.

치과용 핸드피스(2)를 사용하여 치조골 천공시 발생하는 마찰열은 치공구 드릴(6)의 회전속도에 비례하는데, 조직학적인 변화, 온도변화, 치조골 관통의 용이성 등을 고려할 때 그 회전속도는 대략 500rpm이 바람직하다.

골천공시 발생하는 과도한 마찰열을 감소시키기 위해서는 압축공기에 비해 냉각수가 훨씬 바람직하며, 냉각수로는 멸균된 생리식염수를 사용하는 것이 바람직하다.

도 7 및 도 8에 도시된 치공구 드릴(6)은 도 6의 치공구 드릴(6)과는 다르게 절삭날이 있는 머리부(10a)가 테이퍼부(12)와 나사부(14)로 된 드릴몸체부에 나사체결가능하게 구성한 것을 일예로 보여주고 있다. 치공구 드릴(6)의 머리부(10a)는 상기 드릴몸체부에 나사체결되도록 하기 위해 그 머리부(10a)의 상부에 소 테이퍼부(62)와 소 나사부(60)를 형성하며, 드릴몸체부의 테이퍼부(12)내에는 소 테이퍼홈부와 소 나사홈부가 형성되게 한다.

상기 소 나사부(60)와 소 나사홈부는 드릴의 회전시 죄임이 이루어지도록 나사구조가 형성되며, 소 테이퍼부(62)와 소 테이퍼홈부는 치공구 드릴(6)의 정확한 천공 위한 진직도(곧게 서 있도록 하는 역할)을 도모하기 위해 마련된다.

도 7 및 도 8에 도시된 상기의 치공구 드릴(6)은 그 머리부(10a)만을 교체시에 유용하게 사용할 수 있다.

또한 본 발명에서는 치공구 드릴(6)을 구현함에 있어 도 6에 도시된 치공구 드릴(6)의 내부장공(8)이 없는 도 9와 같은 구조로도 가능함을 이해하여야 한다. 도 9와 같은 경우에는 드릴의 과도한 마찰열에 대한 내부냉각을 수행하지 못하지만 피질골 천공시의 유출되는 혈액이 핸드피스 내부로 침투되는 것은 막을 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 핸드피스 본체의 구동방식을 전기구동방식과 같은 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 에어구동방식이나 기타 구동방식으로도 구현할 수 있음이 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하여진다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

본 발명은 임플란트 시술하는데 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 치과용 핸드피스의 사시도,

도 2는 도 1의 요부 사시도,

도 3은 도 2의 부품 분해 사시도,

도 4는 도 1의 결합 단면도,

도 5는 도 1의 요부 단면도,

도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 치공구 드릴의 일예 및 그 변형 일예를 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(2)-- 치과용 핸드피스 (4)-- 핸드피스 본체

(6)-- 치공구 드릴 (8)-- 내부장공

(10)-- 머리부 (12)-- 테이퍼부

(12a)-- 테이퍼홈 (14)-- 나사부

(14a)-- 나사홈 (20)-- 냉각수 공급로

(28)-- 회전체 (50)-- 헤드케이싱

(70)-- 냉각수 주입로

Claims (4)

1. 치공구 드릴이 핸드피스 본체에 축회전가능하게 장치된 치과용 핸드피스에 있어서,

   핸드피스 본체(4)의 헤드케이싱(50)내에 회전동력을 받아 회전하는 회전체(28)의 축부에 저부로부터 테이퍼홈(12a)과 나사홈(14a)을 연이어 형성하고, 치공구 드릴(6)에서 절삭날을 갖는 머리부(10)의 상방에 테이퍼부(12)와 나사부(14)를 연이어 형성구성하여서, 회전체(28)에 치공구 드릴(6)이 체결되게 구성함을 특징으로 하는 치과용 핸드피스.
2. 제1항에 있어서, 치공구 드릴(6)의 내부를 상하로 가로지르는 내부장공(8)을 관통형성하고, 핸드피스 본체(4)에는 치공구 드릴(6)의 내부장공(8)으로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급로(20)가 내장 형성되게 구성함을 특징으로 하는 치과용 핸드피스.
3. 제1항에 있어서, 치공구 드릴(6)의 머리부(10)내의 내부장공(8)은 드릴선단 절삭날측의 양측 랜드부로 각각 분기되어 관통 형성되고, 머리부(10)내의 내부장공(8)의 직경은 드릴웨브 두께의 30∼45%임을 특징으로 하는 치과용 핸드피스.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 치공구 드릴(6)에서 절삭날을 갖는 머리부(10a)가 테이퍼부(12)내에 나사체결로 조립 구성함을 특징으로 하는 치과용 핸드피스.

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