KR101099793B1 - 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 2개가 한 쌍으로 이루어지며, 일면에 다수의 홀이 각각 형성된 밴드(Band)부를 마련하는 단계와, 상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀과 강선부를 각각 레이저(Laser) 용접 방식으로 체결하는 단계와, 상기 강선부가 체결된 각 밴드부 간을 체결시키는 단계를 포함하는 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치에 관한 것이다.
본 발명의 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치는, 구개 확장장치의 제조 시, 제조 용접을 용이하게 제어하여 교정 치료를 원활하게 수행함과 아울러, 교정 치료 비용 증가를 방지할 수 있다.

Description

급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치{METHOD OF FABRICATING FOR RAPID PALATAL EXPANDER AND RAPID PALATAL EXPANDER USING THE SAME}
본 발명은 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 레이저(Laser) 용접 방식이 사용되어 제작된 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치에 관한 것이다.
일반적으로, 정상인의 악골은 상악골과 하악골로 이루어지며, 상측 및 하측에 각각 상기 상악골 및 하악골과 연결된 상부 치아 및 하부 치아가 형성되고, 턱관절 운동에 따라 상기 상부 및 하부 치아가 서로 교합되면서 음식물을 씹을 수 있는 구조로 이루어져 있다.
이러한 상악골 및 하악골의 배치에 있어서, 정상인은 상악골이 하악골 보다 전방으로 더 돌출되도록 형성되어 있으나, 종종 상악골이 하악골보다 작아서 상악골과 하악골이 반대로 물리는 부정 교합이 발생하는 경우가 있다.
즉, 사람 얼굴의 측면 및 정면에서 봤을 경우, 전 후방 방향 및 좌 우측 방향에서 상악골의 크기가 하악골의 크기보다 작은 경우 부정 교합으로 간주하며, 이 경우 상악골을 전방으로 빼냄과 아울러, 상악골의 상부 치아를 좌우 측방으로 확장시키는 교정 치료를 수행하고 있다.
상기와 같은 부정 교합을 교정하는 교정 치료에 사용되는 구개 확장장치로는 스플린트(Splint)와 같은 구강 내 장치와 페이스 마스크(Face Mask)와 같은 구강 외 장치가 주로 사용되고 있다.
그러나, 자세하게 도시하고 설명하지는 않았지만, 전술한 종래의 구강 내 구개 확장장치의 경우에는, 아크(Arc) 용접이나 기타 다른 용융 용접 방식을 주로 사용하여 제조함에 따라 용접을 제어하기가 어렵고, 그래서, 교정 치료가 원활하게 수행되지 못하는 단점이 있다.
또한, 상기와 같은 구개 확장장치를 제조함에 있어서, 티타늄(Titanium)과 같은 물질을 가공하여 제조함에 따라 교정 치료를 받는 환자의 입장에서 치료 비용에 대한 부담이 증가하게 된다.
본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 연구 노력한 결과 구개 확장장치의 제조 시, 제조 용접을 용이하게 제어하여 교정 치료를 원활하게 수행함과 아울러, 교정 치료 비용 증가를 방지할 수 있는 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치를 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 구개 확장장치의 제조 시, 제조 용접을 용이하게 제어할 수 있는 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기와 같이 제조 용접을 용이하게 제어하여 교정 치료를 원활하게 수행할 수 있는 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치를 제공하는 것이다.
게다가, 본 발명의 목적은 교정 치료 비용 증가를 방지할 수 있는 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 2개가 한 쌍으로 이루어지며, 일면에 다수의 홀이 각각 형성된 밴드(Band)부를 마련하는 단계; 상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀과 강선부를 각각 레이저(Laser) 용접 방식으로 체결하는 단계; 및 상기 강선부가 체결된 각 밴드부 간을 체결시키는 단계;를 포함하는 급속 구개 확장장치 제조방법이다.
바람직한 실시예에서, 상기 각 밴드부의 홀은 드릴링(Drilling) 방식으로 형성된다.
바람직한 실시예에서, 상기 2개가 한 쌍으로 이루어지며, 일면에 다수의 홀이 각각 형성된 밴드(Band)부를 마련하는 단계와, 상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀과 강선부를 각각 체결하는 단계 사이에, 상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀의 일측이 상기 각 밴드부 외측을 향하도록 개방시키는 단계;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에서, 상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀의 일측이 상기 각 밴드부 외측을 향하도록 개방시키는 단계는, 상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀의 개방된 일측 및 타측과 상기 홀의 중심부 간의 각이 60∼90°를 이루도록 수행한다.
바람직한 실시예에서, 상기 레이저 용접 방식은 40∼50J의 에너지를 갖는 레이저 빔(Beam)을 사용한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 청구항 제1항 내지 청구항 제5항 중 어느 한 항의 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 급속 구개 확장장치이다.
바람직한 실시예에서, 상기 강선부는 오스테나이트 스테인리스 강으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에서, 상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀은 밴드부 외측을 향하여 일측이 개방된다.
바람직한 실시예에서, 상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀은, 상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀의 개방된 일측 및 타측과 상기 홀의 중심부 간의 각이 60∼90°인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다음와 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치는, 종래의 아크 용접 및 기타 다른 용융 용접 방식이 아닌 레이저 빔을 이용한 레이저 용접 방식을 사용함에 따라, 급속 구개 확장장치를 제조 시 용접을 용이하게 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명의 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치는, 상기와 같이 급속 구개 확장장치를 제조 시 용접을 용이하게 제어할 수 있으므로, 교정 치료를 원활하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 급속 구개 확장장치 제조방법 및 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치는, 급속 구개 확장장치 제조 시, 종래의 티타늄과 같은 물질이 아닌 오스테나이트 스테인리스강과 같은 물질을 사용하여 제조함에 따라 교정 치료 비용을 절감할 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치 제조방법을 설명하기 위해 도시한 공정별 모식도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치 제조방법을 설명하기 위해 나타낸 사진.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치 제조방법을 설명하기 위해 도시한 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치를 설명하기 위해 도시한 측면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치를 설명하기 위해 도시한 평면도.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용한 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치 제조방법을 설명하기 위해 도시한 공정별 모식도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.
도 1a를 참조하면, 2개가 한 쌍으로 이루어지며, 일면에 다수의 홀(104, 106, 108)이 각각 형성된 밴드(Band)부(102)가 마련된다.
이때, 이러한 2개가 서로 대응하는 한 쌍으로 이루어진 각 밴드부(102)는 각각의 밴드부(102)가 일 방향을 향하도록 이격 배치되며, 예를 들면 중앙부가 돌출된 타원 형상으로 형성된다.
또한, 2개가 서로 대응하는 한 쌍으로 이루어진 각 밴드부(102)의 일면에는 다수의 홀(104, 106, 108)이 드릴링(Drilling) 방식과 같은 기계 가공 방식에 의해 형성되며, 이러한 다수의 홀(104, 106, 108)은 각각 동일하거나 또는 상이한 크기로 형성될 수 있다.
이러한 동일하거나 또는 상이한 크기로 형성되는 다수의 홀(104, 106, 108)은 각각의 밴드부(102) 일면에 형성시, 일 방향을 향하도록 이격 배치된 각각의 밴드부(102)의 서로 대응하는 부분에 형성된다.
도 1b를 참조하면, 각 밴드부(102)의 최 양측 가장자리 부분 홀(106)의 일측이 외측을 향하여 개방(116)된다.
이때, 이러한 각 밴드부(102)의 최 양측 가장자리 부분 홀(106)의 일측을 외측을 향하도록 개방(116)시키는 이유는 후속의 강선부와 견고하게 용접되게 하기 위함이다.
또한, 이러한 일측이 개방(116)되도록 형성된 홀(106)은 예를 들면, 각 밴드부(102)의 최 양측 가장자리 부분 홀(106)의 개방(116)된 일측(115) 및 타측(117)과, 홀(106) 중심부(P) 사이의 각(118)이 60∼90°를 이루도록 개방(116)되도록 형성된다.
도 1c를 참조하면, 일측이 개방(116)되도록 형성된 각 밴드부(102)의 최 양측 가장자리 부분의 홀(106)과 강선부(110) 간이 각각 체결된다.
이러한 강선부(110)는 예를 들면 생체친화적 특성을 갖는 STS304와 같은 오스테나이트 스테인리스 강으로 이루어지며, 약 36.5∼37.5㎜의 크기로 이루어진다.
이때, 이러한 강선부(110)와 각 밴드부(102)의 최 양측 가장자리 부분의 홀(106) 간은 체결시, 레이저(Laser) 용접 방식이 수행되며, 이때, 이러한 레이저 용접 방식은 40∼50J의 에너지를 갖는 레이저 빔(Beam)이 사용된다.
여기서, 이러한 레이저 빔을 이용한 레이저 용접 방식의 원리는 다음과 같이 간략하게 설명할 수 있다.
레이저 용접 방식이란, 에너지밀도가 높은 열원이 시편에 조사되면 급 가열에 의한 키 홀(Key Hole) 형성과 급 냉각에 의한 재 응고 현상을 이용하는 용접 방식이며, 급 냉각할 때 모재의 경계부에서부터 냉각이 시작되어 중심부로 냉각이 진행되기 때문에 용융 단면의 중심부를 중심으로 열이 모재 방향으로 급격하게 냉각되면서 용접이 이루어지는 것이다.
한편, 이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접 방식에서의 최적 에너지 도출 원리에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치 제조방법을 설명하기 위해 비 초점거리(Defocused Distance : fd) 및 에너지 빔(J) 크기에 따른 레이저 빔의 용입 특성을 나타낸 사진으로서, 레이저 빔의 에너지 변화에 따라 시편에 침투된 용융 단면적을 나타내었다.
도 2에 도시된 바와 같이 에너지가 작을 때는 초점 거리에서는 용융 면적이 작지만 초점 면의 범위를 벗어나면 용융 면적이 증가하였다. 레이저 빔의 에너지가 30J일 경우에는 초점 거리에서 용융 면적과 용융 깊이가 가장 작고, 초점 거리의 범위에서 벗어날 경우에는 용융 면적과 용융 깊이가 증가하였다.
한편, 일반적인 레이저 빔의 경우에는 초점 거리에서 에너지 밀도가 가장 크기 때문에 용융 깊이와 용융 면적이 가장 높은 특성을 가지나, 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 사진에서는 초점 거리에서 에너지가 증가할 경우, 높은 에너지 밀도가 조사되는 특성을 나타내고 있다.
특히, 60J과 70J의 에너지에서 그런 경향이 두드러지는 것을 확인할 수 있는데, 이는, 60J과 70J에서 초점 면의 중심부 밀도가 레이저 빔의 가우시안분포(Gaussian distribution) 특성에 따라 강선부를 이루는 STS304 조성분 중 용융 온도가 높은 Cr(약 1907℃)과 C(약 3527℃)에 비해, 온도가 낮은 Ni(약 1455℃)과 Mn(약 1246℃) 성분 및 P(약 44.2℃) 성분이 기화하여 증발하였기 때문이다.
이에 더하여, 용융 단면에 기공이 포획된 경우도 용융 온도가 낮은 조성분이 기화하여 키홀(Key Hole) 표면에서 증발하기 전에 키 홀이 닫혀 포획되어 발생한 현상이다.
또한, 레이저 빔의 에너지가 30J일 경우에는 작은 초점 면에 집중된 에너지가 시편 주변부에서 열 손실을 발생시키지만 초점 거리를 벗어나 조사 면적이 증가하면 시편과 레이저 빔의 상호 작용으로 인한 상대적인 면적 증가로 판단된다.
그러나, 이러한 현상은 에너지나 출력이 작았을 때에 한정된 경우이고 에너지가 증가하면 에너지 밀도가 가장 큰 초점 거리에서의 에너지 흡수가 가장 크게 나타난다.
이는, 레이저 빔의 에너지가 작을 경우 에너지가 시편 표면에 흡수되는 것보다 시편 표면에서 반사에 의한 손실이 상대적으로 크기 때문인 것으로 판단된다.
또한, 레이저 빔의 에너지가 60J과 70J처럼 에너지가 높을 경우 초점 렌즈의 구경 경계면에서 발생하는 회절 손실보다 포커싱(Focusing)되는 레이저 빔의 에너지가 상대적으로 크고 시편 표면에서의 반사보다 시편에 많이 흡수된 것으로 판단된다.
아울러, 레이저 빔의 에너지가 30J일 경우에는 초점 거리에서의 깊이와 초점 거리를 벗어난 위치에서 레이저 빔을 조사했을 때 침투 깊이 변화는 크지 않았다.
부가하여, 레이저 빔의 에너지가 50J일 때는 초점 거리에서 침투 깊이가 상대적으로 가장 깊었지만 그 이상 에너지가 증가하면 초점 거리 변화에 따른 침투 깊이의 상대적 깊이는 감소하였다.
따라서, 전술한 내용과 같이 레이저 빔의 에너지가 50J일 경우가 레이저 용접의 조건으로 가장 적합하다는 것을 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치 제조방법을 설명하기 위해 실제 구개 확장장치에 레이저 빔을 조사한 것으로 오버랩(Overlap : 중첩율)과 빔 에너지(J) 변화에 따른 용접부를 관찰한 사진이다.
도 3에 도시된 바와 같이. 레이저 빔의 에너지를 각각 40J, 50J 및 60J로 변화시키고, 중첩율은 10%, 20%, 30% 및 40%로 변화시켜 구개 확장장치를 용접한 결과, 중첩율이 10%인 경우에는 중첩 피치(Pitch) 사이의 용접 비드(Bead)의 영향을 받는 단면이 쉽게 관찰되어, 용접 결과가 전체적으로 양호하지 않은 걸로 판단된다.
또한, 에너지가 60J이고 중첩율이 40%로 했을 경우에는 과 용융이 발생하여 용융 단면이 지나치게 크게 형성되었고, 에너지가 40J일 경우 중첩율이 10% 부터 10%씩 40%까지 증가시키면서 용접할지라도 강선부를 이루는 STS304 강선이 밴드부와 틈새가 없는 정밀한 용접은 이루어지지 않았다.
이는, 에너지밀도가 높은 레이저 빔이 시편에 조사되면, 용융 온도가 낮은 일부 성분의 기화된 미세 기포가 발생하는 레이저 용접의 대표적인 키 홀 용접 특성에 의한 것으로 판단된다.
즉, 기포는 부력에 의하여 용융 표면에서 분출되나 레이저 빔의 조사시간이 지나면 키 홀이 닫혀 포획되어 기공으로 남을 수 있으므로, 강선부를 이루는 STS304과 밴드부의 경계층과 가까운 부분 틈새 사이에 잔류하는 일부 공기가 용융 밀착되면서 발생된 기포가 배출되지 못하고 포획된 것으로 판단된다.
따라서, 전술한 내용과 같이 레이저 빔의 에너지가 50J일 경우의 중첩율이 전체적으로 양호하므로, 레이저 용접의 조건으로 가장 적합하다는 것을 확인할 수 있다.
한편, 일반적으로 구개 확장장치는 사람의 상악골 모양에 따라 변형을 하여 사용하기 때문에 인장 하중과 굽힘 하중을 받으며, 그래서 극한의 굽힘 응력이 발생한 후 인장 응력이 발생하는 것을 관찰하기 위해 인장 응력 시험을 하였다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치 제조방법을 설명하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 레이저로 용접하여 제작한 급속 구개 확장장치와, 현재 임상에서 사용되고 있는 아크 용접으로 제작한 구개 확장장치 간을 변위(Displacement) 변화에 따른 인장 응력(Tensile Stress) 시험 결과를 비교한 그래프이다.
도 4에 도시된 바와 같이 아크 용접으로 가공하여 임상에 적용하고 있는 구개 확장장치의 최대 인장 응력과 변위는 각각 37.5㎏f/㎟ 및 (0.33㎜)이며, 이는 일반적인 강선부를 이루고 있는 STS304 모재(53kgf/mm2)의 인장 응력과 비교하면 매우 작다는 것을 확인할 수 있다.
또한, 레이저로 용접한 구개 확장장치는 아크 용접 방법에 비해 최대 응력과 변위값이 약 246% 이상 증가하였으며, 그리고 STS304 모재의 인장 응력과 비교했을 경우에도 약 174% 가량 향상되었다.
이와 같이 인장 시험 결과 아크 용접으로 제작하여 현재 임상에서 사용하고 있는 구개 확장장치는, 용접한 밴드부와 강선부가 일정 이상의 인장 응력을 초과하게 되면 분리되지만, 레이저 용접의 경우에는 최대 인장 응력을 초과했을 경우, 강선부가 분리되는 것이 아니라 절단되기 때문에 레이저 용접의 경우의 용접이 매우 양호한 것으로 판단된다.
특히, 레이저 빔의 에너지와 중첩도 변화에 따라 인장 응력과 변위가 다르게 나타났으며, 도시된 바와 같이, 최적 응력과 변위를 갖는 용접 조건은 에너지 빔이 50J이며, 각각 92.4kgf/㎟ 및 (1.798㎜)로 나타났다.
반면, 에너지빔의 에너지를 40J로 하여 용접하였을 경우 상대적으로 용접부의 입열량 부족으로 인해 아크 용접에 비해 인장 응력값과 변위는 200% 증가하였지만, 에너지 빔이 50J의 공정에 비해 최대 응력과 변위 값은 작게 나타났으며, 에너지 빔의 에너지가 60J일 때는 50J에 비해 변위는 비슷하게 형성되었지만 최대 인장 응력이 약 62.5% 정도 감소하였다.
이는, 60J로 에너지가 비교적 높을 경우 용접 입열양이 상대적으로 높아 강선부와 밴드부 간을 접합하는 용접 면적이 증가하면서 취성이 발생하는 한편 용융온도가 낮은 성분의 일부가 증발하여 결합력이 감소하기 때문이라 판단된다.
한편, 급속 구개 확장장치가 환자의 구강 내에 설치 후, 치열을 균일하게 유지시키는 방법으로 악골 성장을 조절하는 악정 형력이 작용한다.
이러한 악정 형력은 교정 치료 자료에 따르면 페이스 마스크나 헤드 기어 및 급속 구개 확장장치 등 교정 영역에선 200∼500gf 정도의 힘이 가해지는데, 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치는 급속 구개 확장장치에 부착된 강선부와 밴드부의 유격을 볼트를 이용하여 치아를 측방 확대시켜, 치아의 측면방향으로 최대 500gf의 힘이 가해짐에도 불구하고 충분한 여유를 가질 수 있는 안전 조건을 획득할 수 있다.
따라서, 상기와 같이 비록 레이저 빔의 에너지 변화에 따라 인장 응력과 변위 값의 차이가 발생하지만 아크 용접으로 제작하여 사용하는 구개 확장장치보다 레이저로 용접한 구개 확장장치를 임상에 적용할 때 더 안전하게 사용할 수 있음을 확인할 수 있다.
이어서, 도 1d를 참조하면, 강선부(110)가 체결된 각 밴드부(102) 간이 체결되어 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치가 완성된다.
이때, 강선부(110)가 체결된 각 밴드부(102) 간은 체결 부재(112)에 의해 체결되며, 이러한 체결 부재(112)는 각 밴드부(102) 간을 물리적으로 체결시킴과 아울러, 각 밴드부(102) 간의 이격 거리를 조절하도록 설치된다.
이러한 체결 부재(112)는 각 밴드부(102) 일면의 중앙 부분에 형성된 홀(108) 및 최 양측 가장자리 부분의 홀(106)을 제외한 나머지 홀(104)을 관통하도록 설치되어, 각 밴드부(102) 간을 물리적으로 체결시킨다.
또한, 이러한 체결 부재(112)는 각 밴드부(102) 일면의 중앙 부분에 형성된 홀(108)을 관통하는 볼트 가이드(113)와, 이러한 볼트 가이드(113)에 설치되며 티타늄으로 이루어진 볼트(114)가 더 형성된다.
한편, 이러한 볼트 가이드(113)가 관통되는 각 밴드부(102) 중앙의 홀(108)은 볼트 가이드(113)가 관통될 수 있도록 예를 들면 1.4∼1.6㎜의 크기로 형성된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치를 설명하기 위해 도시한 측면도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치를 설명하기 위해 도시한 평면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 급속 구개 확장장치(100)는, 상악골의 치아를 교정하기 위한 치아 교정용 장치로 사용되는 급속 구개 확장장치(100)로서, 밴드(Band)부(102), 강선부(110) 및 체결 부재(112)를 포함한다.
밴드부(102)는 2개가 서로 대응하는 한 쌍으로 이루어지며, 일면에 다수의 홀(104, 106, 108)이 각각 형성된다.
또한, 이러한 2개가 서로 대응하는 한 쌍으로 이루어진 각 밴드부(102)는 각각의 밴드부(102)가 일 방향을 향하도록 이격 배치되며, 이러한 일 방향을 향하도록 이격 배치된 각 밴드부(102)는 예를 들면 도 5에 도시된 바와 같이 중앙부가 돌출된 타원 형상으로 이루어진다.
게다가, 2개가 서로 대응하는 한 쌍으로 이루어진 각 밴드부(102)의 일면에 형성된 다수의 홀(104, 106, 108)은 드릴링(Drilling) 방식과 같은 기계 가공에 의해 각각 동일하거나 또는 상이한 크기로 형성될 수 있다.
이때, 이러한 동일하거나 또는 상이한 크기로 형성되는 다수의 홀(104, 106, 108)은 각각의 밴드부(102) 일면에 형성시, 일 방향을 향하도록 이격 배치된 각각의 밴드부(102)의 서로 대응하는 부분에 형성된다.
강선부(110)는 이러한 각 밴드부(102)의 최 양측 가장자리 부분의 홀(106)과 각각 체결된다.
이러한 강선부(110)와 체결되는 각 밴드부(102)의 최 양측 가장자리 부분의 홀(106)은, 강선부(110)와 각각의 밴드부(102)가 견고하게 용접될 수 있도록 외측을 향하여 일측이 개방(116)되도록 형성된다.
이때, 이러한 일측이 개방(116)된 강선부(110)는 예를 들면, 각 밴드부(102)의 최 양측 가장자리 부분 홀(106)의 개방(116)된 일측(115) 및 타측(117)과, 홀(106) 중심부(P) 사이의 각(118)이 60∼90°를 이루도록 개방(116)되도록 형성된다.
부가하여, 이러한 강선부(110)는 예를 들면 생체친화적 특성을 갖는 STS304와 같은 오스테나이트 스테인리스 강으로 이루어지며, 약 36.5∼37.5㎜의 크기로 이루어진다.
체결 부재(112)는 각 밴드부(102) 일면의 중앙 부분에 형성된 홀(108) 및 최 양측 가장자리 부분의 홀(106)을 제외한 나머지 홀(104)을 관통하도록 설치되어, 각 밴드부(102) 간을 물리적으로 체결시킨다.
이때, 이러한 체결 부재(112)는 각 밴드부(102) 일면의 중앙 부분에 형성된 홀(108)을 관통하는 볼트 가이드(113)와, 이러한 볼트 가이드(113)에 설치되며 티타늄으로 이루어진 볼트(114)를 더 포함할 수 있다.
한편, 이러한 볼트 가이드(113)가 관통되는 각 밴드부(102) 중앙의 홀(108)은 볼트 가이드(113)가 관통될 수 있도록 예를 들면 1.4∼1.6㎜의 크기로 형성된다.
또한, 이러한 볼트 가이드(113) 및 티타늄으로 이루어진 볼트(114)는 각 밴드부(102) 간을 물리적으로 체결함과 아울러, 각 밴드부(102) 간의 상호 이격 거리를 조절하도록 설치된다.
전술한 바와 같이 본 발명은, 종래의 아크 용접 및 기타 다른 용융 용접 방식이 아닌 레이저 빔을 이용한 레이저 용접 방식을 사용하여 급속 구개 확장장치를 제조함에 따라, 급속 구개 확장장치를 제조함에 따른 용접을 용이하게 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같이 급속 구개 확장장치를 제조함에 따른 용접을 용이하게 제어할 수 있으므로, 교정 치료를 원활하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 급속 구개 확장장치 제조 시, 종래의 티타늄과 같은 물질이 아닌 오스테나이트 스테인리스강과 같은 물질을 사용하여 제조함에 따라 교정 치료 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100 : 급속 구개 확장장치 102 : 밴드부
104, 106, 108 : 홀 110 : 강선부
112 : 체결 부재 113 : 볼트 가이드
114 : 볼트 115 : 일측
116 : 개방 117 : 타측
118 : 각 P : 중심부

Claims (9)

  1. 2개가 한 쌍으로 이루어지며, 일면에 다수의 홀이 각각 형성된 밴드(Band)부를 마련하는 단계;
    상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀의 일측이 상기 각 밴드부 외측을 향하도록 개방시키는 단계;
    상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀과 강선부를 각각 레이저(Laser) 용접 방식으로 체결하는 단계; 및
    상기 강선부가 체결된 각 밴드부 간을 체결시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 구개 확장장치 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 밴드부의 홀은 드릴링(Drilling) 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 급속 구개 확장장치 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀의 일측이 상기 각 밴드부 외측을 향하도록 개방시키는 단계는, 상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀의 개방된 일측 및 타측과 상기 홀의 중심부 간의 각이 60∼90°를 이루도록 수행하는 것을 특징으로 하는 급속 구개 확장장치 제조방법.
  5. 2개가 한 쌍으로 이루어지며, 일면에 다수의 홀이 각각 형성된 밴드(Band)부를 마련하는 단계;
    상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀과 강선부를 각각 레이저(Laser) 용접 방식으로 체결하는 단계; 및
    상기 강선부가 체결된 각 밴드부 간을 체결시키는 단계;
    를 포함하며,
    상기 레이저 용접 방식은 40∼50J의 에너지를 갖는 레이저 빔(Beam)을 사용하는 것을 특징으로 하는 급속 구개 확장장치 제조방법.
  6. 2개가 한 쌍으로 이루어지며, 일면에 다수의 홀이 각각 형성된 밴드(Band)부를 마련하는 단계;
    상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀과 강선부를 각각 레이저(Laser) 용접 방식으로 체결하는 단계; 및
    상기 강선부가 체결된 각 밴드부 간을 체결시키는 단계;를 포함하는 급속 구개 확장장치 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 급속 구개 확장장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 강선부는 오스테나이트 스테인리스 강으로 이루어진 것을 특징으로 하는 급속 구개 확장장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀은 밴드부 외측을 향하여 일측이 개방된 것을 특징으로 하는 급속 구개 확장장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀은, 상기 각 밴드부의 최 양측 가장자리 부분의 홀의 개방된 일측 및 타측과 상기 홀의 중심부 간의 각이 60∼90°인 것을 특징으로 하는 급속 구개 확장장치.
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