KR101477764B1

KR101477764B1 - 핸드피스의 헤드, 이의 제조 방법, 및 헤드를 구비한 핸드피스

Info

Publication number: KR101477764B1
Application number: KR1020130162892A
Authority: KR
Inventors: 신정필
Original assignee: 주식회사 세양
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2014-12-30

Abstract

공기 유로 또는 물 유로를 신뢰성 있고, 저렴하며, 용이하게 형성할 수 있게 구조가 개선된 핸드피스의 헤드와, 상기 헤드의 제조 방법과, 상기 헤드를 구비한 핸드피스가 개시된다. 개시된 핸드피스의 헤드는, 핸드피스의 전단부에 배치된 노우즈 캡(nose cap), 및 상기 핸드피스의 전방으로 유체가 분출되도록 상기 노우즈 캡을 가로지르는 유로(流路)를 형성하는 노즐관(nozzle pipe)을 구비하고, 상기 노즐관은, 상기 노우즈 캡의 중심을 벗어난 지점에서 상기 노우즈 캡을 관통하며 직선으로 연장되는 평행 통공과, 상기 노우즈 캡의 전방(前方) 표면에서 상기 평행 통공과 이어지고 상기 노우즈 캡의 중심을 향해 경사지게 파인 슬롯(slot)을 구비하여 형성된 노즐관 장착부에 삽입 장착되도록 구성된다.

Description

핸드피스의 헤드, 이의 제조 방법, 및 헤드를 구비한 핸드피스{Head of handpiece, method for fabricating the same, and handpiece with the head}

본 발명은 예컨대, 치과 기공, 치과 치료, 피부 치료 등의 분야에서 정교한 수작업을 하는데 사용되는 핸드피스에 관한 것이다.

치과 기공, 치과 치료, 피부 치료 등의 분야에서는 정교한 수작업이 요구되며, 분야별로 다양한 종류의 핸드피스를 이용하여 작업을 수행한다. 통상적으로, 핸드피스는 절삭 또는 연마용 공구를 고속으로 회전시키거나, 레이저(laser)를 조사하는 구성을 구비한다. 그러나, 핸드피스를 이용하여 수행하는 작업의 종류에 따라 핸드피스 뿐만 아니라 상기한 구성에 더하여 고압 공기 또는 물을 분사하는 수단이 추가적으로 필요한 경우도 있고, 상기한 구성은 필요 없고 고압 공기 또는 물을 분사하는 수단만 필요한 경우도 있다.

도 1은 종래의 핸드피스 헤드(head)의 단면도로서, 이를 참조하면, 핸드피스의 헤드(head)(1)는 노우즈 캡(nose cap)(4)과, 이를 에워싸는 헤드 경통(2)을 포함한다. 노우즈 캡(4)의 내부에는 공구(17)가 분리 가능하게 삽입 고정되는 공구 척(chuck)(13)과, 공구 척(13)에 고정된 공구(17)를 고속 회전 구동하는 터빈(14)이 배치된다. 공구(17)는 노우즈 캡(4) 중앙의 개구(5)를 통해 헤드(1)의 내부로 삽입되어 공구 척(13)에 결합된다.

노우즈 캡(4)에는 전방(前方)으로 공기를 분사하기 위한 공기 분사 개구(10)와 물을 분사하기 위한 물 분사 개구(미도시)가 마련되고, 내부에 공기 유로(7)와 물 유로(미도시)가 형성된다. 상기 공기 유로(7)에는 핸드피스의 후방에서 전방으로 연장된 공기 공급관(15)의 단부가 삽입 고정되고, 상기 물 유로(미도시)에도 또한 핸드피스의 후방에서 전방으로 연장된 물 공급관(미도시)의 단부가 삽입 고정된다.

상기 공기 유로(7)는 핸드피스의 길이 방향과 평행하게 연장되는 평행 유로부(8)와, 핸드피스의 길이 방향에 대해 경사지게 연장되는 경사 유로부(9)를 구비하고, 상기 평행 유로부(8)와 상기 경사 유로부(9)는 노우즈 캡(4)의 내부에서 유동(流動) 가능하게 이어진다. 도 1에 도시되진 않았으나, 물 유로 또한 상기 공기 유로(7)와 유사하다. 공기 유로(7)를 형성하기 위하여 핸드피스 생산자는 노우즈 캡(4)의 후방 측면을 드릴링(drilling) 가공하여 평행 유로부(8)를 형성하고, 노우즈 캡(4)의 전방 측면을 드릴링 가공하여 경사 유로부(9)를 형성하여야 한다. 보이지 않는 노우즈 캡(4)의 내부에서 평행 유로부(8)와 경사 유로부(9)가 이어지므로, 핸드피스 생산자는 고도로 숙련된 기술과 감각을 가지고 드릴링 작업을 진행하여야 한다.

이와 같은 이유로, 노우즈 캡 및 이를 구비하는 핸드피스의 양품 수율과 생산성이 떨어지게 된다. 또한, 고난도의 두 방향 드릴링 작업이 조금이라도 용이하도록 금속보다 무른 합성수지를 사출 성형하여 형성한 노우즈 캡(4)을 사용하게 되므로, 핸드피스의 강성(剛性)과 내구성이 저하되고, 두 방향 드릴링 작업을 위한 별도의 지그(jig)가 요구될 수도 있다.

일본 등록특허공보 제3535509호

본 발명은, 헤드의 전방으로 공기 또는 물을 분사할 수 있도록 헤드에 공기 유로 또는 물 유로를 형성함에 있어서, 상기 공기 유로 또는 물 유로를 신뢰성 있고, 저렴하며, 용이하게 형성할 수 있게 구조가 개선된 핸드피스의 헤드와, 상기 헤드의 제조 방법과, 상기 헤드를 구비한 핸드피스를 제공한다.

본 발명은, 핸드피스의 전단부에 배치된 노우즈 캡(nose cap), 및 상기 핸드피스의 전방으로 유체가 분출되도록 상기 노우즈 캡을 가로지르는 유로(流路)를 형성하는 노즐관(nozzle pipe)을 구비하고, 상기 노즐관은, 상기 노우즈 캡의 중심을 벗어난 지점에서 상기 노우즈 캡을 관통하며 직선으로 연장되는 평행 통공과, 상기 노우즈 캡의 전방(前方) 표면에서 상기 평행 통공과 이어지고 상기 노우즈 캡의 중심을 향해 경사지게 파인 슬롯(slot)을 구비하여 형성된 노즐관 장착부에 삽입 장착되도록 구성된 핸드피스의 헤드(head)를 제공한다.

상기 노즐관은, 상기 평행 통공에 삽입되는 평행 관부와, 상기 평행 관부와 이어지며, 상기 평행 관부가 상기 평행 통공에 삽입되면 상기 슬롯에 안착되도록 끼워지는 경사 관부를 구비할 수 있다.

상기 노즐관은 한 쌍이 구비되고, 상기 노즐관 장착부도 상기 노즐관의 개수에 대응되게 한 쌍이 구비되며, 상기 한 쌍의 노즐관 중 하나는 공기가 고속으로 분출되는 공기 분사 노즐관이고, 상기 한 쌍의 노즐관 중 다른 하나는 물이 고속으로 분출되는 물 분사 노즐관일 수 있다.

상기 노우즈 캡은 금속 소재로 형성될 수 있다.

또한 본 발명은, 직선으로 연장된 평행 관부와, 상기 평행 관부와 이어지며 상기 평행 관부에 대해 경사지게 연장된 경사 관부를 구비한 노즐관을 준비하는 노즐관 준비 단계, 핸드피스 전단부에 배치된 노우즈 캡의 중심을 벗어난 지점에서 드릴링(drilling) 가공으로 상기 노우즈 캡을 관통하며 직선으로 연장되는 평행 통공을 형성하는 평행 통공 형성 단계, 상기 노우즈 캡의 전방 표면을 절삭하여, 상기 평행 통공과 이어지고 상기 노우즈 캡의 중심을 향해 경사지게 파인 슬롯을 형성하는 슬롯 형성 단계, 및 상기 평행 관부와 상기 평행 통공을 정렬하고, 상기 노즐관을 상기 노우즈 캡의 전방에서 후방으로 밀어 넣어 상기 평행 관부를 상기 평행 통공에 삽입하고, 상기 경사 관부를 상기 슬롯에 안착시키는 노즐관 장착 단계를 구비하는 핸드피스 헤드의 제조 방법을 제공한다.

또한 본 발명은, 상기한 헤드(head), 일 단부가 상기 노우즈 캡의 후방(後方) 표면에서 상기 평행 통공에 삽입되어 상기 노즐관으로 유체를 공급할 수 있게 연결된 유체 유입관, 및 상기 유체 유입관을 에워싸며 상기 헤드에 연결된 중앙 경통을 구비하는 핸드피스를 제공한다.

본 발명에 의하면, 노우즈 캡에 통공(hole)과 슬롯(slot)이 이어진 파이프 장착부를 형성하고, 여기에 노즐 파이프(nozzle pipe)를 삽입 창착함으로써 헤드의 전방으로 공기 또는 물을 분사하는 공기 유로 또는 물 유로를 용이하게 형성할 수 있다. 따라서, 헤드 및 이를 구비한 핸드피스의 양품 수율 및 생산성이 향상되고, 제조 비용도 절감된다.

또한, 노우즈 캡을 금속 소재로 형성할 수 있어 헤드 및 이를 구비한 핸드피스의 강성(剛性)과 내구성이 향상된다.

도 1은 종래의 핸드피스 헤드(head)의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핸드피스의 사시도이다.
도 3은 도 2의 핸드피스를 III-III에 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 도 2의 핸드피스 헤드(head)의 분해 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 핸드피스의 헤드와, 상기 헤드의 제조 방법과, 상기 헤드를 구비한 핸드피스를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핸드피스의 사시도이고, 도 3은 도 2의 핸드피스를 III-III에 따라 절개한 단면도이며, 도 4는 도 2의 핸드피스 헤드(head)의 분해 사시도이다. 도 2 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 핸드피스(20)는 중심선(CL)을 따라 일 방향으로 연장된 원통형 막대기 형상으로, 치과 기공 작업에 사용되는 것이다. 핸드피스(20)는 전단부의 헤드(head)(40)에 작업용 공구(80)를 고정하고, 상기 공구(80)를 고속 회전시키는 수단을 구비한다. 교체 장착 가능한 공구(80)의 형태에 따라 핸드피스(20)를 이용하여 절삭 또는 연마 작업이 수행될 수 있다.

핸드피스(20)는 중심선(CL)을 따라 전단으로부터 후단 방향으로 헤드(40), 중앙 경통(21), 척 조절 다이얼(25), 및 후단 경통(23)을 구비한다. 후단 경통(23)의 내주면에는 파이프 홀더(pipe holder)(24)가 고정 체결되고, 파이프 홀더(24)에는 공구(80)를 고속 회전시키기 위한 고속의 공기가 유입되는 구동용 공기 인렛(inlet) 파이프(34)와, 핸드피스(20) 내부로 유입되어 공구(80)를 고속 회전시킨 공기를 핸드피스(20) 외부로 배출하는 구동용 공기 아웃렛(outlet) 파이프(35)가 고정 체결된다. 상기 파이프들(34, 35) 중의 적어도 하나는 송풍기(미도시)에 연결될 수 있다. 또한, 파이프 홀더(24)에는 헤드(40)에서 전방으로 분출되는 공기가 유입되는 공기 유입관(30)과, 헤드(40)에서 전방으로 분출되는 물이 유입되는 물 유입관(31)이 고정 체결된다.

헤드(40)는 노우즈 캡(nose cap)(43)과, 노우즈 캡(43)을 에워싸는 헤드 경통(41)을 구비한다. 노우즈 캡(43)에는 후방으로 개방된 터빈 안착홈(미도시)이 형성되고, 여기에 터빈(66)이 제1 및 제2 베어링(64, 65)에 의해 지지되어 회전 가능하게 삽입 장착된다. 공구 척(chuck)(61)은 터빈(66), 제1 베어링(64), 및 제2 베어링(65)의 중심부에 구비된다. 노우즈 캡(43) 전면 중앙의 개구(44)를 통해 공구(80)가 헤드(40) 내부로 삽입되어 공구 척(61)에 끼워져 고정될 수 있다. 핸드피스(20)의 사용자가 척 조절 다이얼(25)을 일 방향으로 돌리면 공구 척(61)이 벌어지고, 반대 방향으로 돌리면 공구 척(61)이 오므려지도록 구성되어, 공구(80)를 공구 척(61)에서 빼거나 공구 척(61)에 끼워 고정할 수 있다.

공구(80)가 공구 척(61)에 끼워져 고정된 상태로 구동용 에어 인렛 파이프(34)를 통해 핸드피스(20) 내부로 유입된 공기가 터빈(66)을 고속 회전시킴에 따라 공구(80)가 고속 회전한다. 터빈(66)을 회전시킨 공기는 핸드피스(20) 내부에서 후방으로 이동하고, 구동용 공기 아웃렛 파이프(35)를 통해 유출된다.

공구(80)의 고속 회전으로 연마된 재료를 세척하고, 재료에서 떨어져 나온 가루를 불어내기 위하여 헤드(40)에는 공기가 전방으로 고속 분출되는 공기 분사 노즐관(53)과, 물이 전방으로 고속 분출되는 물 분사 노즐관(57)이 구비된다. 상기 한 쌍의 노즐관(53, 57)은 유체가 분출되도록 노우즈 캡(43)을 가로지르는 유로(流路)를 형성한다.

공기 분사 노즐관(53)과 물 분사 노즐관(57)은 각각, 직선으로 연장된 평행 관부(54, 58)와, 상기 평행 관부(54, 58)와 이어지며 상기 평행 관부(54, 58)에 대해 경사지게 전방으로 연장된 경사 관부(55, 59)를 구비한다. 경사 관부(55, 59)보다 평행 관부(54, 58)의 내경이 크고, 경사 관부(55, 59)는 전방으로 갈수록 내경이 좁아지도록 형성될 수 있다. 공기 분사 노즐관(53)과 물 분사 노즐관(57)은 각각, 금속 소재 또는 합성수지 소재로 형성될 수 있다.

공기 분사 노즐관(53)과 물 분사 노즐관(57)은 각각, 노우즈 캡(43)에 서로 인접하여 형성된 공기 분사 노즐관 장착부(46)와 물 분사 노즐관 장착부(50)에 삽입 장착된다. 구체적으로, 공기 분사 노즐관 장착부(46)와 물 분사 노즐관 장착부(50)는 각각, 노우즈 캡(43)의 중심, 즉 중심선(CL)을 벗어난 지점에서 노우즈 캡(43)을 관통하여 직선으로 연장되는 평행 통공(47, 51)과, 노우즈 캡(43)의 전방(前方) 표면, 구체적으로는 원통형 외주면과 중앙의 개구(44) 사이의 경사면(45)에서 평행 통공(47, 51)과 이어지고 상기 경사면(45)을 따라 노우즈 캡(43)의 중심을 향해 경사지게 파인 슬롯(slot)(48, 52)을 구비하여 형성된다.

공기 분사 노즐관(53)과 물 분사 노즐관(57)의 평행 관부(54, 58)는 각각, 공기 분사 노즐관 장착부(46)와 물 분사 노즐관 장착부(50)의 평행 통공(47, 51)에 삽입되고, 공기 분사 노즐관(53)과 물 분사 노즐관(57)의 경사 관부(55, 59)는 각각, 공기 분사 노즐관 장착부(46)와 물 분사 노즐관 장착부(50)의 슬롯(48, 52)에 안착되게 끼워진다. 상기 평행 관부(54, 58)가 상기 평행 통공(47, 51)에 억지 끼움에 의해 고정될 수 있으며, 상기 평행 관부(54, 58)의 직경은 상기 평행 통공(47, 51)의 내경과 같거나 약간 작을 수 있다.

제작자는 평행 통공(47, 51)을 드릴링(drilling) 가공으로 형성한 후, 노우즈 캡(43)의 경사면(45)에 형성된 개구(開口)를 보고 이에 연결하여 밀링(milling) 가공 등의 방법으로 슬롯(48, 52)을 형성함에 의해, 공기 분사 노즐관 장착부(46)와 물 분사 노즐관 장착부(50)를 형성할 수 있다. 따라서, 종래의 경우보다 가공이 용이하므로, 합성수지보다 강성과 내구성이 우수한 금속 소재로 노우즈 캡(43)을 제작하기 용이하다.

노우즈 캡(43)에 공기 분사 노즐관(53)과 물 분사 노즐관(57)이 장착된 후에는 노우즈 캡(43)의 후방(後方)으로부터 공기 분사 노즐관 장착부(46)의 평행 통공(47)과 물 분사 노즐관 장착부(50)의 평행 통공(51)으로 공기 유입관(30)과 물 유입관(31)이 각각 삽입 체결된다. 이에 따라, 공기 유입관(30) 또는 물 유입관(31)을 통해 핸드피스(20)로 공기 또는 물이 공급되면, 공기 분사 노즐관(53) 또는 물 분사 노즐관(57)을 통해 핸드피스(20)의 전방으로 공기 또는 물이 분사된다.

이하에서는, 상기 핸드피스 헤드(40)의 제조 방법을 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 핸드피스 헤드(40)의 제조 방법은, 노즐관 준비 단계(S10), 평행 통공 형성 단계(S20), 슬롯 형성 단계(S30), 및 노즐관 장착 단계(S40)를 구비한다. 상기 노즐관 준비 단계(S10)는 앞서 설명한 형태의 공기 분사 노즐관(53)과 물 분사 노즐관(57)을 준비하는 단계로서, 이 단계(S10)는, 핸드피스(20)의 제조자가 직접 공기 분사 노즐관(53)과 물 분사 노즐관(57)을 생산하거나, 다른 생산자가 제조한 공기 분사 노즐관(53)과 물 분사 노즐관(57)을 핸드피스(20)의 제조자가 구매하는 방법으로 수행될 수 있다.

평행 통공 형성 단계(S20)는, 노우즈 캡(43)의 중심을 벗어난 지점에서 드릴링(drilling) 가공으로 노우즈 캡(43)을 관통하며 직선으로 연장되는 한 쌍의 평행 통공(47, 51)을 형성하는 단계이다. 슬롯 형성 단계(S30)는, 노우즈 캡(43)의 전방 표면, 구체적으로는 경사면(45)을 절삭하여 한 쌍의 평행 통공(47, 51)과 각각 이어지고 노우즈 캡(43)의 중심을 향해 경사지게 파인 한 쌍의 슬롯(48, 52)을 형성하는 단계이다. 상술한 바와 같이, 핸드피스(20)의 제작자는 드릴링 가공에 의해 형성된 평행 통공(47, 51)으로 인해 노우즈 캡(43)의 경사면(45)에 형성된 개구(開口)를 보고 이에 연결하여 밀링(milling) 가공 등의 방법으로 슬롯(48, 52)을 형성할 수 있어 용이하게 작업할 수 있다. S20 및 S30 단계를 수행함에 의해 공기 분사 노즐관 장착부(46)와 물 분사 노즐관 장착부(50)가 형성된다.

노즐관 장착 단계(S40)는 상기 한 쌍의 평행 관부(54, 58)와 상기 한 쌍의 평행 통공(47, 51)을 정렬하고, 공기 분사 노즐관(53)과 물 분사 노즐관(57)을 노우즈 캡(43)의 전방에서 후방으로 밀어 넣어 상기 한 쌍의 평행 관부(54, 58)를 상기 한 쌍의 평행 통공(47, 51)에 각각 삽입하고, 상기 한 쌍의 경사 관부(55, 59)를 상기 한 쌍의 슬롯(48, 52)에 각각 안착시키는 단계이다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

20: 핸드피스 21: 중앙 경통
223: 후단 경통 25: 척 조절 다이얼
30: 공기 유입관 31: 물 유입관
40: 헤드 41: 헤드 경통
43: 노우즈 캡 46, 50: 노즐관 장착부
53, 57: 노즐관 80: 공구

Claims

핸드피스의 전단부에 배치된 노우즈 캡(nose cap); 및,
상기 핸드피스의 전방으로 유체가 분출되도록 상기 노우즈 캡을 가로지르는 유로(流路)를 형성하는 노즐관(nozzle pipe);을 구비하고,
상기 노즐관은, 상기 노우즈 캡의 중심을 벗어난 지점에서 상기 노우즈 캡을 관통하며 직선으로 연장되는 평행 통공과, 상기 노우즈 캡의 전방(前方) 표면에서 상기 평행 통공과 이어지고 상기 노우즈 캡의 중심을 향해 경사지게 파인 슬롯(slot)을 구비하여 형성된 노즐관 장착부에 삽입 장착되도록 구성된 것을 특징으로 하는 핸드피스의 헤드(head).
제1 항에 있어서,
상기 노즐관은, 상기 평행 통공에 삽입되는 평행 관부와, 상기 평행 관부와 이어지며, 상기 평행 관부가 상기 평행 통공에 삽입되면 상기 슬롯에 안착되도록 끼워지는 경사 관부를 구비한 것을 특징으로 하는 핸드피스의 헤드.
제1 항에 있어서,
상기 노즐관은 한 쌍이 구비되고, 상기 노즐관 장착부도 상기 노즐관의 개수에 대응되게 한 쌍이 구비되며,
상기 한 쌍의 노즐관 중 하나는 공기가 고속으로 분출되는 공기 분사 노즐관이고, 상기 한 쌍의 노즐관 중 다른 하나는 물이 고속으로 분출되는 물 분사 노즐관인 것을 특징으로 하는 핸드피스의 헤드.
제1 항에 있어서,
상기 노우즈 캡은 금속 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 핸드피스의 헤드.
직선으로 연장된 평행 관부와, 상기 평행 관부와 이어지며 상기 평행 관부에 대해 경사지게 연장된 경사 관부를 구비한 노즐관을 준비하는 노즐관 준비 단계;
핸드피스 전단부에 배치된 노우즈 캡의 중심을 벗어난 지점에서 드릴링(drilling) 가공으로 상기 노우즈 캡을 관통하며 직선으로 연장되는 평행 통공을 형성하는 평행 통공 형성 단계;
상기 노우즈 캡의 전방 표면을 절삭하여, 상기 평행 통공과 이어지고 상기 노우즈 캡의 중심을 향해 경사지게 파인 슬롯을 형성하는 슬롯 형성 단계; 및,
상기 평행 관부와 상기 평행 통공을 정렬하고, 상기 노즐관을 상기 노우즈 캡의 전방에서 후방으로 밀어 넣어 상기 평행 관부를 상기 평행 통공에 삽입하고, 상기 경사 관부를 상기 슬롯에 안착시키는 노즐관 장착 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 핸드피스 헤드의 제조 방법.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항의 헤드(head);
일 단부가 상기 노우즈 캡의 후방(後方) 표면에서 상기 평행 통공에 삽입되어 상기 노즐관으로 유체를 공급할 수 있게 연결된 유체 유입관; 및,
상기 유체 유입관을 에워싸며 상기 헤드에 연결된 중앙 경통;을 구비하는 것을 특징으로 하는 핸드피스.