KR101515218B1 - 앵글 모터 - Google Patents

Abstract

공구를 물어 고정하는 척(chuck)과, 척에 연결되어 회전력을 전달하는 척 회전 샤프트를 구비한 척 유닛이 탈착 가능하게 결합되며, 공구를 회전 구동하는 앵글 모터가 개시된다. 개시된 앵글 모터는, 전단부가 꺾어진 파이프 형의 앵글 모터 하우징, 앵글 모터 하우징 내부에 설치되고, 앵글 모터 하우징의 내부에서 전방으로 돌출된 구동부 샤프트를 구비한 구동부, 및 구동부 샤프트의 길이 방향으로 연장된 가상의 제1 축선에 대해 10 내지 90° 기울어진 가상의 제2 축선을 따라 연장된 것으로, 후단(後端)이 구동부 샤프트에 회전력 전달 가능하게 연결되고, 전단부(前端部)가 척 회전 샤프트의 후단부(後端部)에 회전력 전달 가능하게 연결되는 연결 샤프트를 구비한다.

Description

앵글 모터{Angled motor of handpiece}

본 발명은 예컨대, 치과 기공, 보석 세공, 네일 아트 등의 분야에서 정교한 수작업을 하는데 사용되는 핸드피스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공구를 회전시키는 회전 구동력을 제공하는 구동부를 내재하고 공구를 물어 고정하는 척 유닛이 착탈 가능하게 결합되는, 핸드피스의 앵글 모터에 관한 것이다.

치과 기공, 치과 치료, 피부 치료, 보석 세공, 네일 아트 등의 분야에서는 정교한 수작업이 요구되며, 분야별로 다양한 종류의 핸드피스를 이용하여 작업을 수행한다. 일반적으로, 핸드피스는 절삭 또는 연마용 공구를 고속으로 회전시키거나, 레이저(laser)를 조사하는 구성을 구비한다.

도 1은 종래의 핸드피스와 이를 잡고 있는 손을 도시한 사시도로서, 이를 참조하면, 종래의 핸드피스(6)는 원통형으로 일직선 방향으로 길게 연장되고, 하단부에 공구(9)가 착탈 가능하게 고정되어 고속 회전한다. 작업자는 마치 굵은 연필을 쥐듯 핸드피스(6)를 한 손으로 쥐고, 공구(9)를 고속 회전시키며 작업 대상에 접근시켜 상기 작업 대상을 절삭 또는 연마 가공할 수 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 핸드피스(6)는 일직선 방향으로 연장되고, 굵기도 일반 연필이나 펜보다 매우 굵다. 따라서, 한 손으로 핸드피스를 힘주어 쥐고 작업을 하게 되면 손이 쉽게 피로해지고, 손 근육의 경련이 발생될 수 있다. 그로 인해, 장시간 작업을 지속하기 어려우며, 작업 생산성이 저하되는 요인이 된다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0458969호

본 발명은, 착탈 가능한 척 유닛(chuck unit)이 결합되어 핸드피스가 되는 것으로, 한 손으로 잡고 작업할 때 손의 피로가 덜 느껴지도록 개선된 앵글 모터를 제공한다.

본 발명은 착탈 가능한 척 유닛이 결합되어 핸드피스가 되는 것으로, 한 손으로 편안하게 잡고 장시간 작업할 수 있는 앵글 모터를 제공한다.

본 발명은, 공구를 물어 고정하는 척(chuck)과, 상기 척에 회전력을 전달하도록 연결되는 척 회전 샤프트를 구비한 척 유닛이 탈착 가능하게 결합되며, 상기 공구를 회전 구동하는 것으로, 전단부가 꺾어진 파이프 형의 앵글 모터 하우징, 상기 앵글 모터 하우징 내부에 설치되고, 상기 앵글 모터 하우징의 내부에서 전방으로 돌출된 구동부 샤프트를 구비한 구동부, 및 상기 구동부 샤프트의 길이 방향으로 연장된 가상의 제1 축선에 대해 10 내지 90° 기울어진 가상의 제2 축선을 따라 연장된 것으로, 후단(後端)이 상기 구동부 샤프트에 회전력 전달 가능하게 연결되고, 전단부(前端部)가 상기 척 회전 샤프트의 후단부(後端部)에 회전력 전달 가능하게 연결되는 연결 샤프트를 구비한 앵글 모터를 제공한다.

상기 구동부는 DC(direct current) 모터일 수 있다.

본 발명의 앵글 모터는, 상기 구동부 샤프트의 전단(前端)에 고정 체결된 제1 베벨 기어(bevel gear), 및 상기 연결 샤프트의 후단(後端)에 고정 체결되고 상기 제1 베벨 기어에 치합된 제2 베벨 기어를 더 구비할 수 있다.

상기 연결 샤프트의 전단부에는, 상기 척 회전 샤프트의 후단부에 끼워지도록 돌출되고 단면 형상이 다각형인 돌기가 형성될 수 있다.

본 발명의 앵글 모터는, 상기 척 회전 샤프트가 상기 제2 축선 상의 직선 경로를 따라 상기 연결 샤프트에 접근하거나 상기 연결 샤프트에서 이격되도록 안내하는 것으로, 상기 앵글 모터 하우징의 전방으로 돌출된 가이드 파이프(guide pipe)를 더 구비할 수 있다.

상기 앵글 모터 하우징은, 꺾어진 굽힘 경통과, 상기 굽힘 경통의 후단에 연결되어 일직선 방향으로 후방 연장된 후방 연결 경통과, 상기 후방 연결 경통에 연결되어 일직선 방향으로 후방 연장된 후방 캡(cap)을 구비할 수 있다.

본 발명의 앵글 모터에 의하면, 척 유닛을 탈착 가능하게 부착하여 다양한 종류와 사이즈(size)의 공구를 이용한 세공 작업을 할 수 있다.

또한, 앵글 모터 하우징의 전단부가 꺾어져 있어 척 유닛을 결합하고 한 손으로 쥘 때 핸드피스가 엄지와 검지 사이로 가깝게 근접하여 후방으로 연장되므로 한 손으로 쥘 때 손에서 이격되는 느낌 없이 잘 잡을 수 있으며, 손가락 근육이 경직되도록 경직되게 꽉 잡지 않아도 작업시 손에서 미끄러지지 않으므로 손의 고통이나 피로 없이 핸드피스를 잡고 장시간 작업을 할 수 있다.

도 1은 종래의 핸드피스와 이를 잡고 있는 손을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 앵글 모터를 포함하는 핸드피스와 이를 잡고 있는 손을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 앵글 모터를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 IV 부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 핸드피스 앵글 모터에 탈착 가능하게 결합되는 척 유닛의 일 예를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 앵글 모터를 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 앵글 모터를 포함하는 핸드피스와 이를 잡고 있는 손을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 앵글 모터를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 IV 부분을 확대 도시한 단면도이며, 도 5는 도 3의 핸드피스 앵글 모터에 탈착 가능하게 결합되는 척 유닛의 일 예를 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 핸드피스(10)는 본 발명의 실시예에 따른 앵글 모터(20)와, 이에 탈착 가능하게 결합되는 척 유닛(11)을 구비한다. 핸드피스(10)는 예컨대, 치과 기공, 보석 세공, 네일 아트 등의 분야에서 미세 가공하는데 사용되는 것으로, 한 손으로 쥐고 사용한다. 구체적으로, 엄지, 검지, 및 중지로 척 유닛(11)을 잡고, 척 유닛(11)에 대해 꺾어져 연장된 앵글 모터(20)의 하우징(21)(도 3 참조)을 엄지와 검지 사이로 지지한다. 따라서, 작업자는 손에서 이격되는 느낌 없이 핸드피스(10)를 잘 잡을 수 있고, 힘들여 잡지 않고도 작업할 수 있다.

도 3 내지 도 5를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 앵글 모터(20)에는 척 유닛(chuck unit)(11)이 탈착 가능하게 결합된다. 척 유닛(11)은 앵글 모터(20)의 전단에 탈착 가능하게 결합되도록 규격화되어 제조된 것으로, 척 유닛 하우징(12)과, 척(chuck)(16)과, 척 회전 샤프트(18)를 구비한다. 척 유닛 하우징(12)은 파이프(pipe) 형으로 일직선으로 연장되며 작업자가 핸드피스(10)를 한 손으로 편안하게 쥘 수 있도록 전단부가 좁아지도록 테이퍼(taper)지게 형성된다.

척(16)은 공구(tool)(50)를 탈착 가능하게 고정하는 것으로, 척 유닛 하우징(12)의 전단부(前端部)의 내부에 설치된다. 척 회전 샤프트(18)는 공구(50)를 물고 있는 척(16)에 연결되어 앵글 모터(20)의 회전 구동력을 전달하는 샤프트로서, 척 유닛 하우징(12)의 길이 방향과 평행하게 연장되고, 척 유닛 하우징(12)의 내부에 회전 가능하게 배치된다.

앵글 모터(20)는 파이프(pipe) 형의 앵글 모터 하우징(21)과, 구동부(28)와, 연결 샤프트(33)와, 가이드 파이프(40)를 구비한다. 앵글 모터 하우징(21)은 꺾어진 굽힘 경통(24)과, 상기 굽힘 경통(24)의 후단에 연결되어 후방으로 연장된 후방 연결 경통(23)과, 상기 후방 연결 경통(23)에 연결된 후방 캡(cap)(22)을 구비하여, 전체적으로 보면 전단부가 꺾어진 파이프 형상이다. 척 유닛(11)이 앵글 모터(20)에 결합되면 척 유닛 하우징(12)의 후단(後端)이 앵글 모터 하우징(21)의 전단(前端)에 밀착된다.

구동부(28)는 앵글 모터 하우징(21)의 내부, 구체적으로는 후방 캡(22)과 후방 연결 경통(23)의 내부에 설치되며, 후방 연결 경통(23) 내측에 고정된 내부 프레임(26)에 고정 지지된다. 구동부(28)는 구조가 비교적 단순하고, 소형 크기로 큰 회전력을 발생시킬 수 있는 DC(direct current) 모터일 수 있다.

구동부(28)는 앵글 모터 하우징(21)의 내부에서 전방으로 돌출된 구동부 샤프트(30)를 구비한다. 구동부 샤프트(30)는 앵글 모터 하우징(21)이 연장되는 방향과 평행한 가상의 제1 축선(L1)을 따라 전방으로 연장되며 상기 제1 축선(L1)을 회전 중심으로 회전 가능하다. 구동부 샤프트(30)는 베어링(45)에 의해 내부 프레임(26)에 대해 회전 가능하게 지지된다. 구동부 샤프트(30)의 전단(前端)에는 제1 베벨 기어(bevel gear)(31)가 고정 체결된다.

연결 샤프트(33)는 가상의 제2 축선(L2)을 따라 연장되고 후단이 구동부 샤프트(30)에 회전력 전달 가능하게 연결된다. 제2 축선(L2)이 제1 축선(L1)에 대해 꺾어진 각도(ANG)는 10 내지 90°이다. 상기 각도(ANG)는 굽힘 경통(24)의 전단부가 꺾어진 각도와 같고, 척 유닛 하우징(12)이 앵글 모터 하우징(21)에 대해 꺾어진 각도와도 같다.

연결 샤프트(33)의 후단에는 제2 베벨 기어(34)가 고정 체결되고, 제1 베벨 기어(31)와 제2 베벨 기어(34)는 서로 치합된다. 이에 따라 구동부 샤프트(30)가 회전하면 그 회전력이 치합된 한 쌍의 베벨 기어 (31, 34)를 통하여 구동부 샤프트(30)에 대해 기울어진 연결 샤프트(33)에 전달된다.

척 유닛(11)이 앵글 모터(20)에 결합되면 연결 샤프트(33)의 전단부(36)는 척 회전 샤프트(18)의 후단부에 회전력 전달 가능하게 연결된다. 이때 척 회전 샤프트(18)와, 척(16)에 물려 고정된 공구(50)는 제2 축선(L2) 상에 일렬로 배열된다. 연결 샤프트 전단부(36)에는 전방으로 돌출되고 단면 형상이 다각형인 돌기가 형성된다. 상기 다각형 돌기는 예를 들어, 십(十)자 형, 또는 일(一)자 형일 수 있다. 척 회전 샤프트(18)의 후단부에는 상기 연결 샤프트 전단부(36)의 다각형 돌기를 수용할 수 있게 척 회전 샤프트(18)의 후단에서 전방으로 파여진 돌기 수용 홈(19)이 형성된다. 상기 돌기 수용 홈(19)의 단면 형상은 상기 다각형 돌기의 다각형에 대응되는 다각형 형상이다.

척 유닛(11)이 앵글 모터(20)에 결합될 때 척 유닛 하우징(12)의 후단부(13)가 앵글 모터 하우징(21)의 전단부에 밀착되고, 척 유닛(11) 후방의 개구(14)를 통해 연결 샤프트 전단부(36)가 척 유닛(11) 내부로 진입하여 척 회전 샤프트(18) 후단부의 돌기 수용 홈(19)에 연결 샤프트 전단부(36)의 다각형 돌기가 끼워진다. 다만, 상술한 연결 샤프트 전단부(36)와 척 회전 샤프트(18) 후단부의 체결 구조는 연결 샤프트(33)의 회전력을 척 회전 샤프트(18)에 전달하는 구조의 일 예에 불과하며, 다른 체결 구조가 적용될 수도 있다. 이와 같은 구성으로, 척 유닛(11)이 앵글 모터(20)에 결합되면 구동부(28)의 구동력은, 구동부 샤프트(30), 한 쌍의 베벨 기어(31, 34), 연결 샤프트(33), 척 회전 샤프트(18)를 통해 공구(50)를 물어 고정하고 있는 척(16)에 전달된다.

한편, 가이드 파이프(guide pipe)(40)는 척 유닛(11)을 앵글 모터(20)에 결합하거나 앵글 모터(20)에서 분리할 때, 척 회전 샤프트(18)가 제2 축선(L2) 상의 직선 경로를 따라 연결 샤프트(33)에 접근하거나 접근할 때의 반대 경로를 따라 연결 샤프트(33)에서 이격되도록 안내한다. 척 유닛(11)이 앵글 모터(20)에 결합될 때 가이드 파이프(40)는 척 유닛(11)의 후방 개구(14)를 통해 척 유닛(11)의 내부로 삽입된다. 척 회전 샤프트(18)가 가이드 파이프(40) 내측에 삽입되어 제2 축선(L2)을 따라 이동 가능하도록 가이드 파이프(40)는 척 회전 샤프트(18)의 직경보다 큰 내경을 가지며, 제2 축선(L2)을 따라 앵글 모터 하우징(21)의 전단에서 전방으로 돌출된다. 가이드 파이프(40)의 후단부는 굽힘 경통(24)의 내주면에 고정 부착되고, 연결 샤프트(33)는 베어링(46)에 의해 가이드 파이프(40)의 후단부에 대해 회전 가능하게 지지된다.

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.

10: 핸드피스 11: 척 유닛
20: 앵글 모터 21: 앵글 모터 하우징
28: 구동부 30: 구동부 샤프트
31: 제1 베벨 기어 33: 연결 샤프트
34: 제2 베벨 기어 40: 가이드 파이프

Claims (6)

1. 공구를 물어 고정하는 척(chuck)과, 상기 척에 회전력을 전달하도록 연결되는 척 회전 샤프트를 구비한 척 유닛이 탈착 가능하게 결합되며, 상기 공구를 회전 구동하는 것으로,
   전단부가 꺾어진 파이프 형의 앵글 모터 하우징;
   상기 앵글 모터 하우징 내부에 설치되고, 상기 앵글 모터 하우징의 내부에서 전방으로 돌출된 구동부 샤프트를 구비한 구동부; 및,
   상기 구동부 샤프트의 길이 방향으로 연장된 가상의 제1 축선에 대해 10 내지 90° 기울어진 가상의 제2 축선을 따라 연장된 것으로, 후단(後端)이 상기 구동부 샤프트에 회전력 전달 가능하게 연결되고, 전단부(前端部)가 상기 척 회전 샤프트의 후단부(後端部)에 회전력 전달 가능하게 연결되는 연결 샤프트;를 구비하고,
   상기 연결 샤프트의 전단부에는, 상기 척 회전 샤프트의 후단부에 끼워지도록 돌출되고 단면 형상이 다각형인 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 앵글 모터.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 구동부는 DC(direct current) 모터인 것을 특징으로 하는 앵글 모터.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 구동부 샤프트의 전단(前端)에 고정 체결된 제1 베벨 기어(bevel gear); 및,
   상기 연결 샤프트의 후단(後端)에 고정 체결되고 상기 제1 베벨 기어에 치합된 제2 베벨 기어;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 앵글 모터.
4. 삭제
5. 공구를 물어 고정하는 척(chuck)과, 상기 척에 회전력을 전달하도록 연결되는 척 회전 샤프트를 구비한 척 유닛이 탈착 가능하게 결합되며, 상기 공구를 회전 구동하는 것으로,
   전단부가 꺾어진 파이프 형의 앵글 모터 하우징;
   상기 앵글 모터 하우징 내부에 설치되고, 상기 앵글 모터 하우징의 내부에서 전방으로 돌출된 구동부 샤프트를 구비한 구동부;
   상기 구동부 샤프트의 길이 방향으로 연장된 가상의 제1 축선에 대해 10 내지 90° 기울어진 가상의 제2 축선을 따라 연장된 것으로, 후단(後端)이 상기 구동부 샤프트에 회전력 전달 가능하게 연결되고, 전단부(前端部)가 상기 척 회전 샤프트의 후단부(後端部)에 회전력 전달 가능하게 연결되는 연결 샤프트; 및,
   상기 척 회전 샤프트가 상기 제2 축선 상의 직선 경로를 따라 상기 연결 샤프트에 접근하거나 상기 연결 샤프트에서 이격되도록 안내하는 것으로, 상기 앵글 모터 하우징의 전방으로 돌출된 가이드 파이프(guide pipe);를 구비한 것을 특징으로 하는 앵글 모터.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 앵글 모터 하우징은, 꺾어진 굽힘 경통과, 상기 굽힘 경통의 후단에 연결되어 일직선 방향으로 후방 연장된 후방 연결 경통과, 상기 후방 연결 경통에 연결되어 일직선 방향으로 후방 연장된 후방 캡(cap)을 구비하는 것을 특징으로 하는 앵글 모터.

Images