KR101262564B1 - Measuring Device for Bite Force - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존의 투명 스트립 대신 게이지의 외부에 장착되는 탄성 재질의 실리콘로 인하여 교합력을 균일하게 측정하고 교합력 측정을 쉽고 용이하게 할 수 있는 교합력 측정기기를 제공한다.
또한, 본 발명은 게이지의 외부를 둘러싸는 실리콘을 통하여 치아와 탈부착할 수 있고 음식물을 섭취하면서도 교합력을 측정할 수 있어 사용자에게 편의성을 도모하는 교합력 측정기기를 제공한다.
The present invention provides an occlusal force measuring device capable of measuring the occlusal force evenly and easily the occlusal force measurement due to the silicon of the elastic material mounted on the outside of the gauge instead of the conventional transparent strip.
In addition, the present invention provides a bite force measuring device that can be detached from the teeth through the silicone surrounding the outside of the gauge and can measure the bite force while ingesting food to facilitate the user.

Description

교합력 측정기기{Measuring Device for Bite Force}Occlusal force measuring device {Measuring Device for Bite Force}

본 발명은 교합력 측정기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 투명 스트립 대신 게이지의 외부에 장착되는 탄성 재질의 실리콘로 인하여 교합력을 균일하게 측정하고 교합력 측정을 쉽고 용이하게 할 수 있는 교합력 측정기기에 관한 것이다.
The present invention relates to an occlusal force measuring device, and more particularly, to an occlusal force measuring device capable of measuring the occlusal force uniformly and making the occlusion force measurement easy and easy due to the silicon of an elastic material mounted on the outside of the gauge instead of the conventional transparent strip. It is about.

종래부터 상하의 이가 맞물리는 힘인 교합력을 측정하는 장치로서, 감압 시트를 구강 내에 삽입하여 교합시키고, 갑압 시트에 기억되는 교합력을 스캐너로 판독하고 교합력을 얻는 장치나, 액체를 봉입한 소형 압력 검출부를 구강 내에 삽입하여 교합시킨 후 그 액체에 의하여 전달되는 압력을 외부의 로드 셀에 의하여 측정하는 장치가 알려져 있다.Conventionally, a device for measuring occlusal force, which is a force for engaging upper and lower teeth, is inserted into the oral cavity by decompression sheet, and the device for obtaining the occlusal force by reading the occlusal force stored in the pressure sheet and obtaining the occlusal force; BACKGROUND ART Devices are known which measure by means of an external load cell the pressure delivered by the liquid after insertion into the bite.

상술한 방식의 교합력 측정 장치는 피험자의 이의 교합에 쓰여지는 근육에 빛을 조사하는 광조사부, 근육에 빛이 조사되는 때에 근육으로부터 분산하고 흩어진 빛을 검출하는 광검출부, 산화 포화된 흩어진 빛을 취득하는 취득부, 산소 포화된 교합력과의 상관 관계 데이터를 미리 기억한 상관 데이터 기억부, 교합력을 산출하는 교합력 산출부로 구성된다.The occlusal force measuring device of the above-described method acquires a light irradiation unit for irradiating light to the muscles used for the occlusion of the subject, a light detector for detecting scattered and scattered light from the muscle when light is irradiated to the muscle, and oxidized saturated scattered light And an acquisition unit, a correlation data storage unit that stores correlation data with oxygen-saturated occlusal force in advance, and an occlusal force calculation unit that calculates the occlusal force.

그러나, 상술한 감압 시트에 의한 측정 장치를 포함한 일반적인 교합력 측정 장치는 투명 스트립을 통하여 교합력을 측정하므로 씹을 때마다 값이 현저히 다르게 나오는 문제점이 있었다.However, the general occlusal force measuring device including the measuring device by the pressure-sensitive sheet described above has a problem that the value is remarkably different every time the bite is measured by the bite force.

또한, 교합력 측정 장치는 전자판을 통하여 교합력을 측정하므로 절대적인 수치가 나오지 않고 상대적인 측정만이 가능하다는 문제점이 있었다.In addition, since the occlusal force measuring device measures the occlusal force through the electronic plate, there is a problem that only relative measurements are possible without absolute values.

아울러, 종래의 교합력 측정 장치는 보건소, 병원 등의 의료기관이나 정해진 환경에서만 교합력의 측정이 가능하였고, 특히, 사용자가 음식물을 섭취하면서 교합력을 측정할 수 없다는 불편함이 존재하였다.
In addition, the conventional occlusal force measuring device was able to measure the occlusal force only in a medical institution or a predetermined environment, such as a public health center, hospital, etc. In particular, there was an inconvenience that the user can not measure the occlusal force while eating food.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 기존의 투명 스트립 대신 게이지의 외부에 장착되는 탄성 재질의 실리콘으로 인하여 교합력을 균일하게 측정하고 교합력 측정을 쉽고 용이하게 할 수 있는 교합력 측정기기를 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide an occlusal force measuring device that can measure the occlusal force evenly and easily the occlusal force measurement due to the silicone of the elastic material mounted on the outside of the gauge instead of the conventional transparent strip. It is.

또한, 본 발명의 목적은 게이지의 외부를 둘러싸는 실리콘을 통하여 치아와 탈부착할 수 있고 음식물을 섭취하면서도 교합력을 측정할 수 있는 교합력 측정기기를 제공하는 것이다.
In addition, an object of the present invention is to provide an occlusal force measuring device that can be attached to and detached from the teeth through the silicone surrounding the outside of the gauge and can measure the occlusal force while ingesting food.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 교합력 측정기기는 게이지판(11) 및 상기 게이지판(11)의 일측으로부터 차례로 위치하는 수감부(12), 다수의 배선 패턴(13) 및 다수의 탭(14)을 포함하는 게이지(10); 상기 게이지를 둘러싸는 완충부(30); 및 상기 다수의 탭(14)과 연결되는 측정 회로(20);를 포함하고, 상기 게이지(10)는 상기 수감부(12)로 입력되는 사용자의 교합력을 상기 다수의 배선 패턴(13) 및 상기 다수의 탭(14)을 통하여 상기 측정 회로(20)로 전송하는 것을 특징으로 한다.Occlusal force measuring device according to the present invention for solving the above problems is a gauge plate 11 and the receiving portion 12, a plurality of wiring patterns 13 and a plurality of tabs are sequentially located from one side of the gauge plate 11 A gauge 10 comprising 14; A buffer part surrounding the gauge; And a measuring circuit 20 connected to the plurality of tabs 14, wherein the gauge 10 measures the occlusal force of the user input to the receiver 12, the plurality of wiring patterns 13, and the plurality of taps. It is characterized in that the transmission to the measuring circuit 20 through the tab (14).

상기 게이지(10)는 철근 인장 강도 시험용 게이지인 것을 특징으로 한다.The gauge 10 is characterized in that the gauge for reinforcing tensile strength test.

상기 측정 회로(20)는 전압차 검출 회로(21) 및 전압 안정화 회로(22)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The measuring circuit 20 is characterized in that it comprises a voltage difference detection circuit 21 and a voltage stabilization circuit 22.

상기 전압차 검출 회로(21)는 상기 수감부(12)의 전압(V1)과 기준 저항체(RS)에서 발생하는 전압(V2)과의 차분(e)을 검출하도록 다수의 연산 증폭기(op1, op2, op3) 및 다수의 저항체(Ra, Rb, Rc, Rd)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The voltage difference detection circuit 21 detects a difference e between the voltage V1 of the receiver 12 and the voltage V2 generated by the reference resistor RS. op3) and a plurality of resistors Ra, Rb, Rc, and Rd.

상기 전압 안정화 회로(22)는 연산 증폭기(op4)를 포함하고, 상기 연산 증폭기(op4)는 기준 저항체(RS)에서 발생하는 전압(V2)이 기 설정된 기준 압력 전압(V)과 같아지도록 상기 수감부(12) 및 상기 기준 저항체(RS)에 흐르는 전류를 제어하는 것을 특징으로 한다.The voltage stabilization circuit 22 includes an operational amplifier op4, and the operational amplifier op4 includes the receiver so that the voltage V2 generated by the reference resistor RS is equal to the preset reference pressure voltage V. (12) and the current flowing through the reference resistor (RS) is controlled.

상기 게이지(10)의 재질은 실리콘인 것을 특징으로 한다.The gauge 10 is made of silicon.

상기 교합력 측정기기는, 상기 측정 회로(20)와 연결되는 리드선(51)을 포함하는 연결부(50);를 더 포함하고, 상기 연결부(50)는 상기 입력된 교압력을 상기 측정 회로(20)에 전달하는 것을 특징으로 한다.The articulation force measuring device further includes a connection part 50 including a lead wire 51 connected to the measurement circuit 20, and the connection part 50 measures the input occlusion pressure in the measurement circuit 20. Characterized in that delivered to.

상기 교합력 측정기기는, 정보처리부(40) 및 상기 정보처리부(40)와 연결되는 표시부(50);를 더 포함하고, 상기 표시부(50)는 상기 연결부(50)로부터 전송된 상기 교합력을 수치화하여 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.The bite force measuring device further includes an information processor 40 and a display unit 50 connected to the information processor 40, and the display unit 50 digitizes the bite force transmitted from the connection unit 50. It is characterized by displaying.

상기 완충부재는 실리콘으로 이루어지고, 상기 교합력은, 치아의 상하운동 방향인 z축 응력(σz)으로서 하기의 수식에 의해 연산되며,

Figure 112011053816706-pat00001
,
Figure 112011053816706-pat00002
, 및
Figure 112011053816706-pat00003
, Esilicon은 상기 실리콘의 탄성계수이고, 상기 전기저항에서의 상대적 변환비는, 상기 게이지(10)로부터 상기 측정회로(20)로 전송된 전기 신호이며, 상기 게이지 계수(gauge factor)는 상기 게이지(10)의 고유 상수인 것을 특징으로 한다.
The buffer member is made of silicon, and the bite force is calculated by the following formula as z-axis stress (σ z ), which is the vertical movement direction of the tooth,
Figure 112011053816706-pat00001
,
Figure 112011053816706-pat00002
, And
Figure 112011053816706-pat00003
, E silicon is the elastic modulus of the silicon, the relative conversion ratio in the electrical resistance is an electrical signal transmitted from the gauge 10 to the measuring circuit 20, the gauge factor (gauge factor) is It is characterized by the intrinsic constant of (10).

상기한 바와 같은 본 발명은 기존의 투명 스트립 대신 게이지의 외부에 장착되는 탄성 재질의 실리콘로 인하여 교합력을 균일하게 측정하고 교합력 측정을 쉽고 용이하게 할 수 있는 효과가 발생한다.The present invention as described above has the effect of uniformly measuring the occlusal force and easy to measure the occlusal force due to the silicon of the elastic material mounted on the outside of the gauge instead of the existing transparent strip.

또한, 본 발명은 게이지의 외부를 둘러싸는 실리콘을 통하여 치아와 탈부착할 수 있고 음식물을 섭취하면서도 교합력을 측정할 수 있어 사용자에게 편의성을 도모하는 효과가 발생한다.
In addition, the present invention can be detachable with the teeth through the silicone surrounding the outside of the gauge and can measure the occlusal force while ingesting food has the effect of promoting convenience for the user.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교합력 측정기기의 일 방향에서의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교합력 측정기기의 일 방향에서의 측면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교합력 측정기기의 게이지에 대한 평면도, 및
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교합력 측정기기의 게이지 및 측정 회로를 나타낸 개략도, 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교합력 측정기기의 실리콘, 게이지에 대한 3자유도를 나타낸 사시도이다.
1 is a perspective view in one direction of the bite force measuring device according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a side view in one direction of the bite force measuring device according to an embodiment of the present invention,
3 is a plan view of a gauge of an occlusal force measuring device according to an embodiment of the present invention, and
4 is a schematic diagram showing a gauge and a measuring circuit of an occlusal force measuring device according to an embodiment of the present invention; and
Figure 5 is a perspective view showing three degrees of freedom for the silicon, gauge of the occlusal force measuring device according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 교합력 측정기기(100)의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
A preferred embodiment of the bite force measuring device 100 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, the definitions of these terms should be described based on the contents throughout this specification.

본 발명에서 'x축 변형률(εX)'라는 용어는 명세서 전체를 통하여 3자유도(3DOF)에서 치아의 상하운동에 따른 교합력으로 인해 실리콘이 x축으로 늘어나는 비율임에 유의한다.
Note that the term 'x-axis strain (ε X )' in the present invention is the rate at which silicon is stretched on the x-axis due to the occlusal force according to the vertical movement of the teeth at three degrees of freedom (3DOF) throughout the specification.

본 발명에서 'z축 변형률(εZ)'라는 용어는 명세서 전체를 통하여 3자유도(3DOF)에서 치아의 상하운동에 따른 교합력으로 인해 실리콘이 z축으로 늘어나는 비율이며, 이러한 z축 변형률(εZ)은 교합력을 일련의 수식 연산과정을 통하여 수치화한 값임에 유의한다.
In the present invention, the term 'z-axis strain (ε Z )' is the rate at which silicon is stretched to the z-axis due to the occlusal force according to the vertical motion of the teeth at three degrees of freedom (3DOF) throughout the specification. Note that Z ) is the numerical value of the occlusal force through a series of mathematical operations.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 교합력 측정기기(100)를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, referring to FIGS. 1 to 5, the bite force measuring device 100 according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 교합력 측정기기(100)는 게이지(10), 게이지(10)와 연결되는 측정 회로(20), 게이지(10)를 둘러싸는 완충부(30), 측정 회로(20)에서 측정된 교합력을 처리하는 정보처리부(40), 게이지(10)와 정보처리부(40)를 연결하는 연결부(50) 및 연결부와 연결되는 표시부(60)를 포함한다.Occlusal force measuring device 100 according to an embodiment of the present invention is a gauge 10, the measuring circuit 20 connected to the gauge 10, the buffer unit 30 surrounding the gauge 10, the measuring circuit 20 It includes an information processing unit 40 for processing the occlusal force measured in the), the connecting unit 50 for connecting the gauge 10 and the information processing unit 40 and the display unit 60 connected to the connection.

게이지(10)는 게이지판(11)의 상부 일측으로부터 수감부(12), 다수의 배선 패턴(13) 및 다수의 탭(14)이 순서대로 연결되며, 사용자의 교합력을 측정하는 역할을 수행한다. 이러한 게이지(10)는 게이지판(11), 수감부(12), 배선 패턴(13) 및 탭(14)을 포함한다.The gauge 10 is connected to the receiver 12, the plurality of wiring patterns 13 and the plurality of tabs 14 in order from the upper side of the gauge plate 11, and serves to measure the occlusal force of the user. The gauge 10 includes a gauge plate 11, a receiver 12, a wiring pattern 13, and a tab 14.

게이지판(11)은 평면에 일정한 두께를 지닌 판으로 형성되며, 게이지판(11)의 일면에는 수감부(12), 배선 패턴(13) 및 탭(14)이 위치할 수 있도록 지지하는 역할을 수행한다.The gauge plate 11 is formed of a plate having a predetermined thickness on a plane, and serves to support the receiver 12, the wiring pattern 13, and the tab 14 on one surface of the gauge plate 11. do.

수감부(12)는 도 2에 도시된 바와 같이 일정한 패턴을 지니도록 형성될 수 있으며, 본 발명의 도면에는 도시되지 않았으나 수감부(12)의 수량을 증가시켜 게이지(10)를 구성할 수도 있다. 이러한 수감부(12)는 사용자의 치아에 의한 교합력을 최초로 측정하는 역할을 수행한다.The receiver 12 may be formed to have a predetermined pattern as shown in FIG. 2, and although not shown in the drawing of the present invention, the gauge 10 may be configured by increasing the quantity of the receiver 12. The prisoner 12 serves to initially measure the bite force by the user's teeth.

배선 패턴(13)은 수감부(12)의 일측으로부터 수감부(12)와 연결되어 위치하며, 이러한 배선 패턴(13)은 일체로 형성되되 동일 저항체인 것이 바람직할 수 있으며, 이러한 배선 패턴(13)은 도 3에 도시된 바와 같이 수감부(12)의 일단과 대응하여 연결된다. 여기서, 배선 패턴(13)은 다수로 형성될 수 있으며, 도시된 도 3에서는 4개의 배선 패턴(13)이 도시되어 있으나 수량에 대한 제한됨이 없음에 유의한다.The wiring pattern 13 is positioned to be connected to the receiver 12 from one side of the receiver 12, and the wiring pattern 13 may be formed integrally, but may be the same resistor, and the wiring pattern 13 may be As shown in FIG. 3, one end of the receiver 12 is connected correspondingly. Here, the wiring pattern 13 may be formed in plural, and in FIG. 3, four wiring patterns 13 are illustrated, but the number of wiring patterns 13 is not limited.

탭(14)은 배선 패턴(13)의 일단에 형성되며, 배선 패턴(13)과 대응하도록 형성된다. 본 발명에서는 4개의 배선 패턴(13)에 대응하도록 4개의 탭(14)이 형성되는 것이 바람직하다.The tab 14 is formed at one end of the wiring pattern 13 and formed to correspond to the wiring pattern 13. In the present invention, four tabs 14 are preferably formed so as to correspond to the four wiring patterns 13.

전술한 수감부(12), 배선 패턴(13) 및 탭(14)은 전류가 통할 수 있는 전도체를 적용함에 유의하며, 이러한 게이지(10)는 수감부(12)로 입력되는 사용자의 교압력을 다수의 배선 패턴(13) 및 다수의 탭(14)을 통하여 게이지(10) 및 측정 회로(20)로 전송한다. 이러한 게이지(10)는 교합력을 측정하고자 하는 사람의 치아 중 어금니 부분에 놓음으로써 어금니의 상하 교합 작용에 의해 교합력을 측정할 수 있다.
Note that the above-described receiver 12, the wiring pattern 13, and the tab 14 apply a conductor through which current can flow, and such a gauge 10 has a plurality of pressures of the user input to the receiver 12. Transmission to the gauge 10 and the measurement circuit 20 through the wiring pattern 13 and the plurality of tabs 14. The gauge 10 can measure the bite force by the upper and lower bite action of the molar teeth by placing on the molar portion of the teeth of the person to measure the bite force.

측정 회로(20)는 전압차 검출 회로(21), 전압 안정화 회로(22) 및 접속단자(23)를 포함한다.The measurement circuit 20 includes a voltage difference detection circuit 21, a voltage stabilization circuit 22, and a connection terminal 23.

전압차 검출 회로(21)는 전류를 흐를 경우 수감부(12)에 생긴 전압(V1)과 기준 저항체(RS)에 생기는 전압(V2)와의 차분(e)을 검출하며, 도 4에 도시된 바와 같이 고입력 임피던스(impedance)의 연산 증폭기(operational amplifier) op1, op2, op3과 저항체(Ra~Rd)로 구성될 수 있다.The voltage difference detection circuit 21 detects the difference e between the voltage V1 generated at the receiver 12 and the voltage V2 generated at the reference resistor RS when a current flows, and as shown in FIG. 4. Operational amplifiers op1, op2 and op3 of high input impedance may be configured and resistors Ra to Rd.

전압 안정화 회로(22)는 전류를 흘릴 경우 기준 저항체(RS)에 생기는 전압(V2)을 일정치로 유지하며, 고압력 임피던스(impedance)의 연산 증폭기(operational amplifier) op4로 구성된다. 연산 증폭기(operational amplifier) op4의 정 입력과 기준 저항체(RS) 사이에는 일정 레벨(level)의 기준 입력 전압(V)이 부여된다. 이 때, 연산 증폭기(operational amplifier) op4는 기준 저항체(RS)에 생기는 전압(V2)가 기준 압력 전압(V)와 같아지도록 수감부(12) 및 기준 저항체(RS)에 흐르는 전류를 제어한다.The voltage stabilization circuit 22 maintains the voltage V2 generated in the reference resistor RS when the current flows at a constant value, and is composed of an operational amplifier op4 having a high pressure impedance. A reference input voltage V of a predetermined level is applied between the positive input of the operational amplifier op4 and the reference resistor RS. At this time, the operational amplifier op4 controls the current flowing in the receiver 12 and the reference resistor RS such that the voltage V2 generated in the reference resistor RS is equal to the reference pressure voltage V. FIG.

접속단자(23)는 측정 회로(20)의 일측에 위치할 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 접속단자(23)가 형성되어 후술되는 리드선(51)과 대응하여 연결될 수 있도록 한다.
The connection terminal 23 may be located at one side of the measurement circuit 20, and as shown in FIG. 4, four connection terminals 23 may be formed to be connected to the lead wire 51 to be described later.

완충부(30)는 게이지(10)의 외부면 전체를 둘러싸도록 형성되어 사용자의 구강 내에서 사용자의 치아로 인한 압력에 적절히 대응할 수 있도록 한다. 이를 위해 완충부(30)는 완충성이 있는 탄성 재질을 선택하여 적용하는 것이 바람직하며, 실리콘으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 이러한 완충부(30) 또는 실리콘은 치아에 탈부착할 수 있어 사용자의 어금니의 교합력을 게이지(10)가 측정할 수 있도록 하며, 게이지(10)의 크기는 도 2에 도시된 바와 같이 어금니의 2~3개의 사이에 놓일 정도이며, 보다 상세하게 가로(7mm) x 세로(25mm)인 것이 바람직할 수 있다.
The buffer unit 30 is formed to surround the entire outer surface of the gauge 10 so that it can properly respond to the pressure caused by the user's teeth in the user's mouth. To this end, the shock absorbing portion 30 is preferably applied to select a cushioning elastic material, more preferably made of silicon. The buffer unit 30 or the silicone can be detachable to the teeth so that the gauge 10 can measure the occlusal force of the user's molars, the size of the gauge 10 is 2 ~ 2 of the molars as shown in FIG. It may be preferred to be between three, transversely (7 mm) x longitudinal (25 mm).

정보처리부(40)는 게이지(10)로부터 측정된 교압력을 측정 회로(20)에 의해 전기신호로 바꾼 정보를 처리하는 역할을 수행하며, 이러한 정보처리부(40)는 후술되는 연결부(50)와 연결되어 해당 정보를 입력받는다.
The information processing unit 40 serves to process information in which the pressure pressure measured by the gauge 10 is converted into an electrical signal by the measuring circuit 20, and the information processing unit 40 is connected to the connection unit 50 which will be described later. Connected and receive the relevant information.

연결부(50)는 전류 및 전압을 흐르게 할 수 있는 통상적으로 피복선을 의미하며, 이러한 연결부(50)의 일측은 정보처리부(40)와 연결되고, 연결부(50)의 타측의 리드선(51)은 측정 회로(20)와 연결된다.The connecting portion 50 generally means a covering line capable of flowing current and voltage. One side of the connecting portion 50 is connected to the information processing portion 40, and the lead wire 51 on the other side of the connecting portion 50 is measured. Is connected to the circuit 20.

리드선(51)은 게이지(10) 및 측정 회로(20)에 연결되며, 이러한 리드선(51)은 게이지(10) 및 측정 회로(20)를 통하여 변환된 교합력의 전기신호를 정보처리부(40)에 전달하는 역할을 수행한다.
The lead wire 51 is connected to the gauge 10 and the measurement circuit 20. The lead wire 51 transmits the electric signal of the occlusal force converted through the gauge 10 and the measurement circuit 20 to the information processor 40. It serves to convey.

표시부(60)는 정보처리부(40)에 인가되었던 전기신호를 사용자가 볼 수 있도록 하며, 도 4에는 도시되지 않았으나 이러한 표시부(60)는 정보처리부(40)와 연결되는 선(미도시)을 통하여 전기신호를 인가받아 표시부(60)를 통하여 디스플레이하는 역할을 수행한다. 이때의 표시부(60)는 연결부(50)로부터 전송된 교합력을 수치화하여 디스플레이한다.The display unit 60 allows the user to see the electrical signal applied to the information processing unit 40. Although not shown in FIG. 4, the display unit 60 is connected to the information processing unit 40 through a line (not shown). The electric signal is applied to display the display unit 60. At this time, the display unit 60 displays the occlusal force transmitted from the connecting unit 50 in numerical form.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 교합력 측정기기(100)에 적용되는 게이지(10)는 철근 인장 강도 시험용도의 게이지이다.
As described above, the gauge 10 applied to the bite force measuring device 100 according to an embodiment of the present invention is a gauge for reinforcing tensile strength test.

이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 교합력 측정기기(100)의 교합력을 수식에 의해 수치화하는 방법을 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 5, a method of quantifying the bite force of the bite force measuring device 100 according to an embodiment of the present invention by a formula will be described.

게이지(10)는 종류에 따라 고유한 게이지 계수(gauge factor)를 가지며, 이러한 게이지 계수는 게이지(10)의 고유한 상수값이다. 정보처리부(40)는 게이지(10)로부터 전기신호(=저항에서의 상대적 변환비 : the ratio of relative change in electrical resistance)를 인가받아 다음의 수학식 1을 통해 x축 변형률(εX)을 계산한다.The gauge 10 has a unique gauge factor depending on the type, which is a constant value unique to the gauge 10. The information processor 40 receives the electrical signal (= the ratio of relative change in electrical resistance) from the gauge 10 and calculates the x-axis strain ε X through Equation 1 below. do.

Figure 112011053816706-pat00004
Figure 112011053816706-pat00004

여기서 계산되는 x축 변형률(εX)은 게이지(10)의 축방향인 x축 방향에서의 길이 변화를 나타내는 것이므로, 부착되어 있는 실리콘의 물성치 중 하나인 푸아송비(poisson's ratio)를 이용하여 z축 변형률(εZ)을 다음의 수학식 2를 통해 계산한다. 여기서, 일반적인 실리콘의 푸아송비는 0.4이다.Since the x-axis strain ε X calculated here represents a change in length in the x-axis direction, which is the axial direction of the gauge 10, the z-axis is obtained by using a Poisson's ratio, which is one of the physical properties of the attached silicon. Strain (ε Z ) is calculated by the following equation (2). Here, the Poisson's ratio of general silicon is 0.4.

Figure 112011053816706-pat00005
Figure 112011053816706-pat00005

수학식 2에 의해 연산된 z축 변형률(εZ)은 실리콘의 탄성 범위 안에 있으므로, 실리콘의 탄성계수(Esilicon=3.6GPa)를 이용하여 z 축 방향으로 가해진 응력(σZ)을 아래의 수학식 3과 같이 계산할 수 있으며 이때의 z축 방향 응력이 교합력이다.Since the z-axis strain (ε Z ) calculated by Equation 2 is in the elastic range of silicon , the stress applied to the z-axis direction (σ Z ) using the elastic modulus of silicon (E silicon = 3.6GPa) is It can be calculated as Equation 3, where the z-axis stress is the occlusal force.

Figure 112011053816706-pat00006
Figure 112011053816706-pat00006

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 게이지(10) 및 정보처리부(40)의 사이를 연결하는 연결부(50) 및 리드선(51)을 통하여 사용자의 어금니의 교합 작용으로 인해 측정된 교합력을 정보처리부(40)에 전송하는 방식을 취하였지만, 연결부(50) 및 리드선(51)을 제외한 무선통신을 활용하여 적용할 수도 있다.On the other hand, in one embodiment of the present invention due to the occlusal action of the user's molar through the connecting portion 50 and the lead wire 51 connecting between the gauge 10 and the information processing unit 40 as shown in FIG. Although the measured bite force is transmitted to the information processing unit 40, it may be applied by utilizing wireless communication except for the connection unit 50 and the lead wire 51.

예를 들어, 게이지(10)로부터 측정된 교합력을 전달받을 수 있도록 정보처리부(40)에 수신장치를 장착하여 무선통신을 하는 것이다. 여기서의 무선통신방식은 적외선통신(IrDA), 블루투스(Bluetooth), 와이브로(WiBro), 고속 하향 패킷 접속(HSDPA), 와이파이(WiFi), 와이맥스(WIMA), 지그비(Zigbee), 울트라와이드밴드(UWB) 및 스와프(SWAP) 방식 등을 선택하여 적용할 수 있음은 물론이다.
For example, the receiver is mounted on the information processing unit 40 so as to receive the occlusal force measured by the gauge 10 to perform wireless communication. The wireless communication method here is infrared communication (IrDA), Bluetooth (Bluetooth), WiBro (WiBro), high speed downlink packet access (HSDPA), WiFi (WiFi), WiMAX (WIMA), Zigbee (UigB), ultra-wideband ) And the SWAP method can be applied.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the present invention can be changed.

10 : 게이지
11 : 게이지판
12 : 수감부
13 : 배선 패턴
14 : 탭
20 : 측정 회로
21 : 전압차 검출 회로
22 : 전압 안정화 회로
23 : 접속단자
30 : 완충부
40 : 정보처리부
50 : 연결부
51 : 리드선
60 : 표시부
100 : 교합력 측정기기
10 gauge
11: gauge plate
12: prisoner
13: wiring pattern
14: tab
20: measuring circuit
21: voltage difference detection circuit
22: voltage stabilization circuit
23: connection terminal
30: buffer part
40: information processing unit
50: Connection
51: lead wire
60 display unit
100: bite force measuring device

Claims (9)

게이지판(11) 및 상기 게이지판(11)의 일측으로부터 차례로 위치하는 수감부(12), 다수의 배선 패턴(13) 및 다수의 탭(14)을 포함하는 게이지(10);
상기 게이지를 둘러싸는 실리콘 재질의 완충부(30); 및
상기 다수의 탭(14)과 연결되는 측정 회로(20);를 포함하고,
상기 게이지(10)는 상기 수감부(12)로 입력되는 사용자의 교합력을 상기 다수의 배선 패턴(13) 및 상기 다수의 탭(14)을 통하여 상기 측정 회로(20)로 전송하고, 그리고
상기 교합력은, 치아의 상하운동 방향인 z축 응력(σz)으로서 하기의 수식에 의해 연산되며,
Figure 112012108649263-pat00015
,
Figure 112012108649263-pat00016
, 및
Figure 112012108649263-pat00017

Esilicon은 상기 실리콘의 탄성계수이고,
상기 전기저항에서의 상대적 변환비는, 상기 게이지(10)로부터 상기 측정회로(20)로 전송된 전기 신호이며,
상기 게이지 계수(gauge factor)는 상기 게이지(10)의 고유 상수인 것을 특징으로 하는,
교합력 측정기기.
A gauge (10) comprising a gauge plate (11) and a receiver (12) sequentially located from one side of the gauge plate (11), a plurality of wiring patterns (13), and a plurality of tabs (14);
A buffer part 30 of silicon material surrounding the gauge; And
And a measuring circuit 20 connected with the plurality of tabs 14.
The gauge 10 transmits the occlusal force of the user input to the receiver 12 to the measurement circuit 20 through the plurality of wiring patterns 13 and the plurality of tabs 14, and
The bite force is calculated by the following formula as z-axis stress (σ z ), which is the vertical movement direction of the tooth,
Figure 112012108649263-pat00015
,
Figure 112012108649263-pat00016
, And
Figure 112012108649263-pat00017

E silicon is the elastic modulus of the silicon,
The relative conversion ratio in the electrical resistance is an electrical signal transmitted from the gauge 10 to the measurement circuit 20,
The gauge factor (gauge factor) is characterized in that the intrinsic constant of the gauge 10,
Occlusal force measuring instrument.
제 1 항에 있어서,
상기 게이지(10)는 철근 인장 강도 시험용 게이지인 것을 특징으로 하는,
교합력 측정기기.
The method of claim 1,
The gauge 10 is characterized in that the gauge for reinforcing tensile strength test,
Occlusal force measuring instrument.
제 2 항에 있어서,
상기 측정 회로(20)는 전압차 검출 회로(21) 및 전압 안정화 회로(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
교합력 측정기기.
The method of claim 2,
The measuring circuit 20 is characterized in that it comprises a voltage difference detection circuit 21 and a voltage stabilization circuit 22,
Occlusal force measuring instrument.
제 3 항에 있어서,
상기 전압차 검출 회로(21)는 상기 수감부(12)의 전압(V1)과 기준 저항체(RS)에서 발생하는 전압(V2)과의 차분(e)을 검출하도록 다수의 연산 증폭기(op1, op2, op3) 및 다수의 저항체(Ra, Rb, Rc, Rd)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
교합력 측정기기.
The method of claim 3, wherein
The voltage difference detection circuit 21 detects a difference e between the voltage V1 of the receiver 12 and the voltage V2 generated by the reference resistor RS. op3) and a plurality of resistors (Ra, Rb, Rc, Rd),
Occlusal force measuring instrument.
제 3 항에 있어서,
상기 전압 안정화 회로(22)는 연산 증폭기(op4)를 포함하고,
상기 연산 증폭기(op4)는 기준 저항체(RS)에서 발생하는 전압(V2)이 기 설정된 기준 압력 전압(V)과 같아지도록 상기 수감부(12) 및 상기 기준 저항체(RS)에 흐르는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는,
교합력 측정기기.
The method of claim 3, wherein
The voltage stabilization circuit 22 includes an operational amplifier op4,
The operational amplifier op4 controls the current flowing through the receiver 12 and the reference resistor RS such that the voltage V2 generated by the reference resistor RS is equal to the preset reference pressure voltage V. Characterized by
Occlusal force measuring instrument.
제 2 항에 있어서,
상기 게이지(10)의 재질은 실리콘인 것을 특징으로 하는,
교합력 측정기기.
The method of claim 2,
Characterized in that the material of the gauge 10 is silicon,
Occlusal force measuring instrument.
제 1 항에 있어서,
상기 교합력 측정기기는, 상기 측정 회로(20)와 연결되는 리드선(51)을 포함하는 연결부(50);를 더 포함하고,
상기 연결부(50)는 상기 입력된 교압력을 상기 측정 회로(20)에 전달하는 것을 특징으로 하는,
교합력 측정기기.
The method of claim 1,
The bite force measuring device further includes a connection part 50 including a lead wire 51 connected to the measurement circuit 20.
The connection part 50 is characterized in that for transmitting the input pressure to the measuring circuit 20,
Occlusal force measuring instrument.
제 7 항에 있어서,
상기 교합력 측정기기는, 정보처리부(40) 및 상기 정보처리부(40)와 연결되는 표시부(60);를 더 포함하고,
상기 표시부(60)는 상기 연결부(50)로부터 전송된 상기 z축 응력(σz)을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는,
교합력 측정기기.
The method of claim 7, wherein
The bite force measuring device further includes an information processor 40 and a display unit 60 connected to the information processor 40.
The display unit 60 is characterized in that for displaying the z-axis stress (σ z ) transmitted from the connecting portion 50,
Occlusal force measuring instrument.
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