KR101541778B1 - 치과 치료용 핸드파일 어셈블리 및 이를 갖는 핸드피스 - Google Patents

치과 치료용 핸드파일 어셈블리 및 이를 갖는 핸드피스 Download PDF

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    • A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry

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Abstract

치과 치료용 핸드파일 어셈블리는 파일, 파일몸체 및 완충부재를 포함한다. 상기 파일은 금속을 포함하며 송곳형상을 갖는다. 상기 파일몸체는 상기 파일의 단부에 연결되어 상기 파일을 견고하게 고정하며 걸림턱이 형성된다. 상기 완충부재는 상기 파일몸체에 대응되는 속이 빈 원통형상을 가지는 완충몸체, 상기 완충몸체의 외부 측면에 형성되어 핸드파일에 고정되는 장착홈, 및 상기 완충몸체 내에 형성되어 상기 걸림턱에 고정되는 파일 고정부를 포함하며 상기 파일몸체와 탈착가능하도록 결합된다. 따라서 파일의 파절이 방지된다.

Description

치과 치료용 핸드파일 어셈블리 및 이를 갖는 핸드피스{HAND PILE ASSEMBLY FOR DENTAL CLINIC AND HAND PIECE HAVING THE SAME}
본 발명은 치과 치료용 핸드파일 어셈블리 및 이를 갖는 핸드피스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파일의 파절이 방지되는 치과 치료용 핸드파일 및 이를 가져서 파지방법 또는 회전방향이 병경되더라도 파일의 파절이 방지되는 치과 치료용 핸드피스에 관한 것이다.
치과치료에는 충치 치료, 잇몸 치료, 교정치료, 턱관절 치료 등 다양한 치료분야가 존재한다. 이 중에서 충치치료는 단단한 치아 속에 형성된 충치를 제거하고 제거된 부위에 레진, 아말감 등을 충진하는 단계를 포함한다.
충치에 있어서, 치아우식의 정도가 심하면 치아의 근관 내부의 신경조직에 염증이 발생하여 심한 치통을 겪게 된다. 이 경우 치과 치료용 핸드피스를 이용하여 염증이 발생한 신경을 긁어내고 아말감 등으로 충진한 후에 치아 외부에 금 크라운 등을 씌우게 된다.
치아의 근관은 매우 깊고 가는 구조를 갖는다. 따라서 치과 치료용 핸드피스는 근관 내부를 긁어내기 위하여 가늘고 긴 엔진파일을 포함한다.
그러나 엔진파일의 구조가 가늘고 길기 때문에, 치료 도중 엔진파일이 파절되는 사고가 발생되기 쉽다. 특히 엔진파일이 파절될 당시 대부분 치아 근관 내부의 깊숙한 부분에 위치하기 때문에, 부러진 엔진파일 조각을 제거하는 것은 극히 어렵다.
최근에는 현미경 등을 이용하여 부러진 엔진파일 조각을 제거하는 시도가 있으나 그 시술의 난이도가 극히 어렵고 제거과정에서 오히려 치아의 손상정도가 증가하기도 한다.
치과 치료에서 엔진파일의 사용빈도가 매우 높기 때문에, 엔진파일이 파절되어 발생되는 사고 역시 매우 빈번하게 발생되고 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 파일의 파절이 방지되는 치과 치료용 핸드파일에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 치과 치료용 핸드파일을 포함하여 파지방법 또는 회전방향이 병경되더라도 파일의 파절이 방지되는 치과 치료용 핸드피스에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 치과 치료용 핸드파일 어셈블리는 파일, 파일몸체 및 완충부재를 포함한다. 상기 파일은 금속을 포함하며 송곳형상을 갖는다. 상기 파일몸체는 상기 파일의 단부에 연결되어 상기 파일을 견고하게 고정하며 걸림턱이 형성된다. 상기 완충부재는 상기 파일몸체에 대응되는 속이 빈 원통형상을 가지는 완충몸체, 상기 완충몸체의 외부 측면에 형성되어 핸드파일에 고정되는 장착홈, 및 상기 완충몸체 내에 형성되어 상기 걸림턱에 고정되는 파일 고정부를 포함하며 상기 파일몸체와 탈착가능하도록 결합된다.
일 실시예에서, 상기 파일 고정부는 상기 완충몸체의 내부공간으로 돌출되어 상기 걸림턱에 걸리는 걸림 후크를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 완충부재는 합성수지, 고무 및 금속으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나를 포함하고, 상기 파일은 Ni-Ti 엔진파일을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 핸드피스는 몸체, 동력변환부재, 복합운동부 및 핸드파일을 포함한다. 상기 몸체는 회전동력을 생성하는 동력부, 상기 회전동력을 전달하는 동력전달축, 및 상기 동력부 및 상기 동력전달축을 커버하는 몸체외벽을 포함한다. 상기 동력변환부재는 상기 동력전달축으로부터 전달된 회전력을 좌우측 방향으로 반복회전하는 운동을 포함하는 복합운동으로 변환시킨다. 상기 복합운동부는 상기 동력변환부재로부터 전달된 상기 복합운동을 이용하여 진동한다. 상기 핸드파일은 금속을 포함하며 송곳형상을 갖는 파일과, 상기 파일의 단부에 연결되어 상기 파일을 견고하게 고정하며 걸림턱이 형성되는 파일몸체와, 상기 파일몸체에 대응되는 속이 빈 원통형상을 가지는 완충몸체, 상기 완충몸체의 외부 측면에 형성되어 상기 복합운동부에 고정되는 장착홈, 및 상기 완충몸체 내에 형성되어 상기 걸림턱에 고정되는 파일 고정부를 포함하며 상기 파일몸체와 탈착가능하도록 결합되는 완충부재를 포함하고, 상기 복합운동에 따라 진동한다.
일 실시예에서, 상기 동력변환부재는 상기 동력전달축에 연결되는 편심캠을 더 포함하고, 상기 복합운동부는 상기 편심캠의 회전을 상기 복합운동으로 변환시키는 캠가이드를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 동력변환부재는 상기 편심캠의 외주면을 따라서 링 형상으로 배치되는 편심 베어링을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 동력변환부재는 상기 동력전달축과 상기 몸체 외벽 사이에 배치되고, 상기 동력전달축이 통과하는 관통공을 포함하여 상기 동력전달축과 상기 몸체 외벽 사이의 상대운동을 가이드하는 동력조절 가이드를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 동력조절 가이드의 상기 관통공은 원형일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복합운동은 상기 복합운동부의 축 방향을 기준으로 상하로 반복왕복하는 운동을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 동력조절 가이드의 상기 관통공은 세로 방향으로 연장된 슬릿 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 동력변환부재는, 상기 동력조절 가이드와 동일한 축 상에 배치되고, 연장된 슬릿 형상의 관통공을 가지며, 상기 슬릿 형상이 상기 동력조절 가이드의 슬릿 형상과 일치하는 경우에는 상기 복합운동이 상기 동력전달축으로부터 전달된 회전력을 좌우측 방향으로 반복회전하는 운동만이 되도록 하고, 상기 슬릿 형상이 상기 동력조절 가이드의 슬릿 형상과 일치하지 않는 경우에는 상기 복합운동이 상기 복합운동부의 축 방향을 기준으로 상하로 반복왕복하는 운동을 더 포함하도록 조절하는 모드전환가이드를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 동력변환부재는 회전력을 좌우측 방향으로 반복회전하는 운동과 상하로 반복왕복하는 운동을 포함하는 복합운동으로 변환시켜서, 파일에 회전력이 축적되는 것이 방지된다.
또한 핸드파일에 갑작스런 충격이 가해질 경우, 완충부재 및 편심 베어링이 상기 충격을 흡수하여 핸드파일에 가해지는 압력이 감소한다. 더욱이 동력변환부재가 편심 베어링을 포함하여 동력이 변환되는 효율이 증가한다.
더욱이 파일몸체의 크기가 변하더라도 완충부재의 형상을 변경하면 핸드파일 어셈블리의 외형이 동일할 수 있다. 따라서 하나의 핸드피스에 다양한 형태 및 크기를 갖는 핸드파일을 사용할 수 있다.
또한, 동력조절 가이드에 수직방향의 슬릿이 형성되고 동력전달축이 상기 슬릿 내를 관통한다. 더욱이 동력전달부재가 모드전환가이드를 포함하여, 다양한 형태의 구동이 가능하다. 따라서 동력변환부재는 회전력을 좌우측 방향으로 반복회전하는 운동으로 변환시켜서, 파일에 회전력이 축적되는 것이 방지된다.
또한 핸드파일에 수직방향의 압력이 가해질 경우, 동력전달축이 동력조절 가이드의 슬릿을 통하여 수직방향으로 이동하여 압력을 분산시킨다.
따라서 핸드파일의 파절이 방지된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 핸드피스를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 핸드피스를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 핸드파일을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 완충부재를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 파일 고정부를 도시한 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 완충부재 내에 핸드파일이 결합되는 방법을 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 동력변환부재를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 동력변환부재를 나타내는 사시도이다.
도 9a, 도 10a, 도 11a 및 도 12a는 도 1에 도시된 핸드피스의 구동방법을 나타내는 평면도이다.
도 9b, 도 10b, 도 11b 및 도 12b는 도 1에 도시된 핸드피스의 구동방법을 나타내는 정면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸드피스를 도시한 단면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 동력변환부재를 나타내는 사시도이다.
도 15a, 도 16a, 도 17a 및 도 18a는 도 13에 도시된 핸드피스의 구동방법을 나타내는 평면도이다.
도 15b, 도 16b, 도 17b 및 도 18b는 도 13에 도시된 핸드피스의 구동방법을 나타내는 정면도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드피스를 도시한 단면도이다.
도 20a 및 도 20b는 도 19에 도시된 동력변환부재를 나타내는 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 핸드피스를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 핸드피스를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 핸드피스(500)는 몸체(100), 동력변환부재(200), 복합운동부(300) 및 핸드파일 어셈블리(400)를 포함한다.
몸체(100)는 회전동력을 생성하여 동력변환부재(200)로 전달한다.
몸체(100)는 몸체외벽(110), 구속 베어링(115), 동력부(120) 및 동력전달축(150)을 포함한다. 본 실시예에서, 몸체(100)는 파지가 용이하도록 중앙에 절곡된 부분이 형성되고, 상기 절곡된 부분에 회전 연결부(160)를 더 포함한다. 예를 들어, 회전 연결부(160)는 기어, 연결고리 등 다양한 구조를 포함할 수 있다.
몸체외벽(110)은 몸체(100)의 외부를 커버하여 외부의 충격이나 이물질로부터 몸체의 내부를 보호한다. 예를 들어, 몸체외벽(110)은 플라스틱, 금속 등의 경성재질을 포함한다. 다른 실시예에서, 몸체외벽(110) 상에 파지를 용이하도록 하는 고무 커버, 돌기, 홈 등이 배치될 수도 있다.
동력부(120)는 전기, 물리력 등의 외력에 의해 회전력을 발생시킨다. 본 실시예에서 동력부(120)는 전동모터를 포함한다. 다른 실시예에서 동력부(120)가 수동모터를 포함할 수도 있다.
동력전달축(150)은 동력부(120)에서 생성된 회전력을 동력변환부재(200)로 전달한다. 본 실시예에서 동력전달축(150)은 원기둥 형상의 금속막대를 포함한다. 다른 실시예에서 동력전달축(150)은 탄성을 가져서, 핸드파일 어셈블리(400)로부터 역류하는 충격을 흡수할 수도 있다.
구속 베어링(115)은 동력전달축(150)과 몸체외벽(110) 사이에 배치되어 동력전달축(150)을 지지한다. 본 실시예에서, 몸체(100)는 두 개의 구속 베어링(115)을 포함하고, 각각은 동력부(120)와 회전 연결부(160)의 사이 및 회전 연결부(160)와 동력변환부재(200)의 사이에 배치된다.
도 3은 도 1에 도시된 핸드파일을 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 핸드파일 어셈블리(400)의 핸드파일은 파일몸체(410), 파일(420) 및 완충부재(450)를 포함한다.
파일몸체(410)는 파일(420)을 견고하게 고정하며 원기둥 형상을 갖는다. 파일몸체(410)의 상부에는 걸림턱(415)이 형성된다. 본 실시예에서, 걸림턱(415)은 파일몸체(410)의 단부쪽 일측면에 형성된다. 다른 실시예에서, 걸림턱(415)이 파일몸체(410)의 단부쪽에서 원주방향을 따라서 형성된 홈(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다.
파일(420)은 송곳형상을 가지며 파일몸체(410)보다 가늘다. 본 실시예에서, 파일(410)은 Ni-Ti 파일을 포함한다. 다른 실시예에서, 파일(410)이 스테인레스 파일을 포함할 수도 있다.
파일(420)은 작업부(424) 및 지지부(422)를 포함한다. 작업부(424)는 끝으로 갈수록 점점 가늘어지며, 중간에 나선형, 직선형, 톱니형 등의 다양한 홈 또는 돌기가 형서된다. 지지부(422)는 작업부(424)의 단부에 연결되고 파일몸체(410)에 결합된다.
도 4는 도 1에 도시된 완충부재를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 파일 고정부를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 완충부재(450)는 핸드파일의 파일몸체(410)와 결합되어 복합운동부(300) 내로 삽입된다.
완충부재(450)는 속이 빈 원통형상을 갖는다. 완충부재(450)는 파일몸체(410)와 탈착가능하도록 결합된다. 본 실시예에서, 완충부재(450)는 합성수지, 고무, 금속 등 다양한 재질을 포함하고 파일몸체(410)의 크기에 따라 내부공간의 크기를 변경하여 적용한다.
완충부재(450)의 내부공간은 파일 삽입구(452) 및 파일 출구(454)를 포함한다. 핸드파일의 파일(420) 및 파일몸체(410)는 파일 삽입구(452)를 통하여 순서대로 삽입되고, 파일(420)만이 파일 출구(454)를 통하여 외부로 노출된다.
완충부재(450)의 완충 몸체(457)는 장착홈(459) 및 걸림 후크(455a)를 포함한다. 장착홈(459)은 완충 몸체(457)의 외부 측면에 형성되고 복합 운동부(300)에 결합된다. 예를 들어, 고정 스프링(337)에 의해 위치가 변경된 고정구슬(335)이 장착홈(459) 내로 삽입되어 완충부재(450)가 복합 운동부(300) 내에 고정될 수 있다.
파일 고정부(455)는 완충 몸체(457)에 형성되어 파일몸체(410)를 고정한다.
본 실시예에서 파일 고정부(455)는 완충부재(450)의 내부공간으로 돌출된 걸림 후크(455a)를 포함한다. 걸림후크(455a)는 완충부재의 단부에 형성되고 내부공간 쪽으로 돌출되어 파일몸체(410)의 걸림턱(415)과 결함된다.
도 6a 및 도 6b는 완충부재 내에 핸드파일이 결합되는 방법을 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 6a를 참조하면, 먼저 파일(420)의 작업부(424), 지지부(422) 및 파일몸체(410)를 완충부재(450)의 파일 삽입구(452)를 통하여 순서대로 삽입한다.
이때, 파일(420)의 작업부(424) 및 지지부(422)는 파일 출구(454)를 통하여 순서대로 노출된다.
도 1 내지 도 6b를 참조하면, 파일몸체(410)가 완충부재(450)의 내부공간으로 완전히 삽입되는 경우 걸림 후크(455a)는 파일 몸체(410)의 걸림턱(415)에 걸린다. 따라서 핸드파일 어셈블리(400)가 조립된다.
본 실시예에서, 핸드파일 어셈블리(400)의 조립과정에서, 파일몸체(410)의 걸림턱(415)은 파일 고정부(455)의 걸림 후크(455a)와 동일한 위치에 배치되도록 방향을 조절한다. 다른 실시예에서, 파일몸체(410)의 걸림턱(415)이 파일몸체(410)의 원주방향을 따라서 360도 방향으로 동일하게 형성되어, 방향에 상관없이 걸림 후크(455a)에 걸려서 결합될 수도 있다.
도 7은 도 1에 도시된 동력변환부재를 나타내는 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 동력변환부재를 나타내는 사시도이다.
도 1, 도 2, 도 7 및 도 8을 참조하면, 동력변환부재(200)는 동력전달축(150)으로부터 전달된 회전력을 복합운동으로 변환시킨다. 본 실시예에서, 동력변환부재(200)에 의해 변환되는 복함운동은 복합운동부(300)의 축을 기준으로 좌우측 방향(즉, 시계방향 및 반시계방향)으로 반복회전하는 운동과 복합운동부(300)의 축방향을 기준으로 상하로 반복왕복하는 운동을 포함한다.
동력변환부재(200)는 편심캠(210), 편심 베어링(220) 및 동력 조절 가이드(230)를 포함한다.
편심캠(210)은 동력전달축(150)과 편심 회전하도록 결합된다. 예를 들어, 편심캠(210)은 원반형상을 갖는다. 본 실시예에서, 동력전달축(150)의 중심축(RA)은 편심캠(210)의 중심축(CL)과 소정간격(D) 이격되어 배치된다. 동력전달축(150)이 회전하면 편심캠(210)은 동력전달축(150)을 따라서 소정간격(D) 만큼 편심된 상태에서 회전한다. 본 실시예에서, 편심캠(210)은 동력전달축(150)과 일체로 회전한다.
편심 베어링(220)은 편심캠(210)의 외주면을 따라서 링 형상으로 배치된다. 편심 베어링(220)은 편심캠(210)의 외주면 마찰력을 감소시켜서 동력전달효율을 향상시킨다. 또한 파일(420)에 충격이 가해지는 경우, 편심 베어링(220)이 상기 충격의 일부를 흡수하여 파일(420)이 파절되는 것을 방지한다.
동력조절 가이드(230)는 동력전달축(150)과 몸체 외벽(110)의 사이에 배치되어 동력전달축(150)과 몸체 외벽(110) 사이의 상대운동을 가이드한다. 본 실시예에서 동력조절 가이드(230)는 원반형상을 가지며, 중앙에 원형 관통공이 형성된다. 동력조절 가이드(230)에 의해 동력전달축(150)의 상대위치가 고정되면, 편심캠(210)은 소정거리(D) 만큼 편심된 상태로 회전하게 된다.
도 9a, 도 10a, 도 11a 및 도 12a는 도 1에 도시된 핸드피스의 구동방법을 나타내는 평면도이고, 도 9b, 도 10b, 도 11b 및 도 12b는 도 1에 도시된 핸드피스의 구동방법을 나타내는 정면도이다.
도 1, 도 2, 도 7 내지 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 동력전달축(150)이 시계방향으로 회전하면(R), 편심캠(210)도 소정거리(D) 만큼 편심된 상태에서 시계방향으로 회전한다. 편심캠(210)이 편심된 상태에서 시계방향으로 회전하면 캠가이드(340)에 의해 진동부(330)가 상부로 이동하면서(U, 도 9b 참조) 반시계방향으로 회전한다(NC, 도 9a 참조).
도 1, 도 2, 도 7 내지 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 동력전달축(150)이 시계방향으로 계속하여 회전하면, 편심캠(210)도 소정거리(D) 만큼 편심된 상태에서 시계방향으로 계속 회전한다. 편심캠(210)이 편심된 상태에서 시계방향으로 계속하여 회전하면 캠가이드(340)에 의해 진동부(330)가 정점에 이를 때까지 상부로 계속 이동하면서(도 10b 참조) 반시계방향으로 계속 회전한다(NC, 도 10a 참조).
도 1, 도 2, 도 7 내지 도 11a 및 도 11b를 참조하면, 동력전달축(150)이 시계방향으로 계속하여 회전하면, 편심캠(210)도 소정거리(D) 만큼 편심된 상태에서 시계방향으로 계속 회전한다. 편심캠(210)이 편심된 상태에서 시계방향으로 계속하여 회전하면 캠가이드(340)에 의해 진동부(330)가 하부로 이동을 시작하면서(L, 도 11b 참조) 시계방향으로 회전하기 시작한다(C, 도 11a 참조).
도 1, 도 2, 도 7 내지 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 동력전달축(150)이 시계방향으로 계속하여 회전하면, 편심캠(210)도 소정거리(D) 만큼 편심된 상태에서 시계방향으로 계속 회전한다. 편심캠(210)이 편심된 상태에서 시계방향으로 계속하여 회전하면 캠가이드(340)에 의해 진동부(330)가 저점에 이를 때까지 하부로 계속 이동하면서(도 12b 참조) 시계방향으로 계속 회전한다(C, 도 12a 참조).
따라서 편심캠(210)이 360도 회전하는 동안 진동부(330)는 평면에서 보았을 때 시계방향(C)과 반시계방향(NC)으로 왕복 진동하고 정면에서 보았을 때 상부의 정점과 하부의 저점 사이를 왕복 진동하는 복합운동을 수행한다.
도 2를 다시 참조하면, 진동부(330)의 상기 복합운동은 진동부(330)에 결합된 핸드파일 어셈블리(400)에 전달된다. 따라서 핸드파일 어셈블리(400)는 상기 복합운동을 수행한다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 동력변환부재(200)는 회전력을 좌우측 방향으로 반복회전하는 운동과 상하로 반복왕복하는 운동을 포함하는 복합운동으로 변환시켜서, 파일(420)에 회전력이 축적되는 것이 방지된다.
또한 핸드파일(420)에 갑작스런 충격이 가해질 경우, 완충부재(450) 및 편심 베어링(220)이 상기 충격을 흡수하여 핸드파일(420)에 가해지는 압력이 감소한다.
따라서, 핸드파일(420)의 파절이 방지된다. 더욱이 파일몸체(410)의 크기가 변하더라도 완충부재(450)의 형상을 변경하면 핸드파일 어셈블리(400)의 외형이 동일해진다. 따라서 하나의 핸드피스(500)에 다양한 형태 및 크기를 갖는 핸드파일을 사용할 수 있다.
더욱이 동력변환부재(200)가 편심 베어링(220)을 포함하여 동력이 변환되는 효율이 증가한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸드피스를 도시한 단면도이고, 도 14는 도 13에 도시된 동력변환부재를 나타내는 사시도이다. 본 실시예에서, 동력변환부재를 제외한 나머지 구성요소는 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 핸드피스(500)는 몸체(100), 동력변환부재(1200), 복합운동부(300) 및 핸드파일 어셈블리(400)를 포함한다.
동력변환부재(1200)는 동력전달축(150)으로부터 전달된 회전력을 복합운동으로 변환시킨다. 본 실시예에서, 동력변환부재(1200)에 의해 변환되는 복함운동은 복합운동부(300)의 축을 기준으로 좌우측 방향(즉, 시계방향 및 반시계방향)으로 반복회전하는 운동만을 포함한다.
동력변환부재(1200)는 편심캠(210), 편심 베어링(220) 및 동력 조절 가이드(1230)를 포함한다.
동력조절 가이드(1230)는 동력전달축(150)과 몸체 외벽(110)의 사이에 배치되어 동력전달축(150)과 몸체 외벽(110) 사이의 상대운동을 가이드한다. 본 실시예에서 동력조절 가이드(1230)는 원반형상을 가지며, 중앙에 세로 방향으로 연장된 슬릿 형상의 관통공이 형성된다. 동력조절 가이드(1230)에 의해 동력전달축(150)의 가로 방향의 상대위치는 고정되지만, 세로 방향의 상대위치는 고정되지 않는다. 따라서, 편심캠(210)은 소정거리(D) 만큼 편심된 상태로 회전하되 가로 방향으로만 회전력이 전달된다.
도 15a, 도 16a, 도 17a 및 도 18a는 도 13에 도시된 핸드피스의 구동방법을 나타내는 평면도이고, 도 15b, 도 16b, 도 17b 및 도 18b는 도 13에 도시된 핸드피스의 구동방법을 나타내는 정면도이다.
도 13, 도 14, 도 15a 및 도 15b를 참조하면, 동력전달축(150)이 시계방향으로 회전하면(R), 편심캠(210)도 소정거리(D) 만큼 편심된 상태에서 시계방향으로 회전한다. 편심캠(210)이 편심된 상태에서 시계방향으로 회전하면 캠가이드(340)에 의해 진동부(330)가 반시계방향으로 회전한다(NC, 도 15a 참조).
이때, 편심캠(210)이 편심된 상태에서 시계방향으로 회전하면 동력전달축(150)은 동력조절 가이드(1230)를 따라서 아래쪽으로(down)이동하고 진동부(330) 자체는 별도의 상하이동을 하지 않는다(도 15b 참조).
도 13, 도 14, 도 16a 및 도 16b를 참조하면, 동력전달축(150)이 시계방향으로 계속하여 회전하면, 편심캠(210)도 소정거리(D) 만큼 편심된 상태에서 시계방향으로 계속 회전한다. 편심캠(210)이 편심된 상태에서 시계방향으로 계속하여 회전하면 캠가이드(340)에 의해 진동부(330)가 반시계방향으로 계속 회전한다(NC, 도 16a 참조).
이때, 편심캠(210)이 편심된 상태에서 시계방향으로 회전하면 동력전달축(150)은 동력조절 가이드(1230)를 따라서 저점에 이를 때까지 아래쪽으로 이동하고 진동부(330) 자체는 별도의 상하이동을 하지 않는다(도 16b 참조).
도 13, 도 14, 도 17a 및 도 17b를 참조하면, 동력전달축(150)이 시계방향으로 계속하여 회전하면, 편심캠(210)도 소정거리(D) 만큼 편심된 상태에서 시계방향으로 계속 회전한다. 편심캠(210)이 편심된 상태에서 시계방향으로 계속하여 회전하면 캠가이드(340)에 의해 시계방향으로 회전하기 시작한다(C, 도 17a 참조).
이때, 편심캠(210)이 편심된 상태에서 시계방향으로 회전하면 동력전달축(150)은 동력조절 가이드(1230)를 따라서 위쪽으로(up)이동하고 진동부(330) 자체는 별도의 상하이동을 하지 않는다(도 17b 참조).
도 13, 도 14, 도 18a 및 도 18b를 참조하면, 동력전달축(150)이 시계방향으로 계속하여 회전하면, 편심캠(210)도 소정거리(D) 만큼 편심된 상태에서 시계방향으로 계속 회전한다. 편심캠(210)이 편심된 상태에서 시계방향으로 계속하여 회전하면 캠가이드(340)에 의해 진동부(330)가 시계방향으로 계속 회전한다(C, 도 18a 참조).
이때, 편심캠(210)이 편심된 상태에서 시계방향으로 회전하면 동력전달축(150)은 동력조절 가이드(1230)를 따라서 정점에 이를 때까지 위쪽으로 이동하고 진동부(330) 자체는 별도의 상하이동을 하지 않는다(도 18b 참조).
따라서 편심캠(210)이 360도 회전하는 동안 진동부(330)는 평면에서 보았을 때 시계방향(C)과 반시계방향(NC)으로 왕복 진동하고 정면에서 보았을 때 상부와 하부로는 별도의 이동을 하지 않는다.
도 13을 다시 참조하면, 진동부(330)의 상기 복합운동은 진동부(330)에 결합된 핸드파일 어셈블리(400)에 전달된다. 따라서 핸드파일 어셈블리(400)는 상기 진동운동을 수행한다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 동력조절 가이드(1230)에 수직방향의 슬릿이 형성되고 동력전달축(150)이 상기 슬릿 내를 관통한다. 따라서, 동력변환부재(200)는 회전력을 좌우측 방향으로 반복회전하는 운동으로 변환시켜서, 파일(420)에 회전력이 축적되는 것이 방지된다.
또한 핸드파일(420)에 수직방향의 압력이 가해질 경우, 동력전달축(150)이 동력조절 가이드(1230)의 슬릿을 통하여 수직방향으로 이동하여 압력을 분산시킨다.
따라서, 핸드파일(420)의 파절이 방지된다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드피스를 도시한 단면도이고, 도 20a 및 도 20b는 도 19에 도시된 동력변환부재를 나타내는 사시도이다. 본 실시예에서, 동력변환부재를 제외한 나머지 구성요소는 도 1 내지 도 18b에 도시된 실시예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략된다.
도 19 내지 도 20b를 참조하면, 핸드피스(500)는 몸체(100), 동력변환부재(2200), 복합운동부(300) 및 핸드파일 어셈블리(400)를 포함한다.
동력변환부재(2200)는 동력전달축(150)으로부터 전달된 회전력을 복합운동으로 변환시킨다. 본 실시예에서, 동력변환부재(2200)에 의해 변환되는 복함운동은 제1 모드와 제2 모드에서 서로 상이하다.
제1 모드에서, 동력변환부재(2200)에 의해 변환되는 복합운동은 복합운동부(300)의 축을 기준으로 좌우측 방향(즉, 시계방향 및 반시계방향)으로 반복회전하는 운동만을 포함한다.
제2 모드에서, 동력변환부재(2200)에 의해 변환되는 복합운동은 복합운동부(300)의 축을 기준으로 좌우측 방향(즉, 시계방향 및 반시계방향)으로 반복회전하는 운동과 복합운동부(300)의 축방향을 기준으로 상하로 반복왕복하는 운동을 포함한다.
동력변환부재(2200)는 편심캠(210), 편심 베어링(220), 동력 조절 가이드(1230) 및 모드전환가이드(2230)를 포함한다.
본 실시예의 동력조절 가이드(1230)는 도 14에 도시된 동력조절 가이드와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
모드전환가이드(2230)는 동력전달축(150)과 몸체 외벽(110)의 사이에 배치되어 동력전달축(150)과 몸체 외벽(110) 사이의 상대운동을 가이드한다. 모드전환가이드(2230)는 동력조절 가이드(1230)와 동일한 축 상에 배치된다. 본 실시예에서 모드전환 가이드(2230)는 원반형상을 가지며, 중앙에 세로 방향으로 연장된 슬릿 형상의 관통공이 형성된다. 모드전환 가이드(2230)는 몸체외벽(110) 외부로 노출된 손잡이(2230b)에 의해 슬릿의 연장방향을 변경시킬 수 있다. 모드전환 가이드(2230)에 의해 동력전달축(150)의 슬릿 방향과 다른 방향의 상대위치는 고정되지만, 슬릿 방향의 상대위치는 고정되지 않는다.
따라서, 모드전환가이드(2230)의 슬릿 방향과 동력조절 가이드(1230)의 슬릿 방향이 일치하는 경우(제1 모드)에는 동력전달축(150)이 한쪽 방향으로 자유로이 이동이 가능해서 도 15a 내지 도 18b에 도시된 구동이 가능하다. 모드전환가이드(2230)의 슬릿 방향과 동력조절 가이드(1230)의 슬릿 방향이 일치하지 않는 경우(제2 모드)에는 동력전달축(150)과 몸체외벽(110) 사이의 상대위치가 구속되어 도 9a 내지 도 12b에 도시된 구동이 가능하다.
상기와 같은 본 실시예에 따르면, 동력전달부재(2200)가 모드전환가이드(2230)를 포함하여, 다양한 형태의 구동이 가능하다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 동력변환부재는 회전력을 좌우측 방향으로 반복회전하는 운동과 상하로 반복왕복하는 운동을 포함하는 복합운동으로 변환시켜서, 파일에 회전력이 축적되는 것이 방지된다.
또한 핸드파일에 갑작스런 충격이 가해질 경우, 완충부재 및 편심 베어링이 상기 충격을 흡수하여 핸드파일에 가해지는 압력이 감소한다. 더욱이 동력변환부재가 편심 베어링을 포함하여 동력이 변환되는 효율이 증가한다.
더욱이 파일몸체의 크기가 변하더라도 완충부재의 형상을 변경하면 핸드파일 어셈블리의 외형이 동일할 수 있다. 따라서 하나의 핸드피스에 다양한 형태 및 크기를 갖는 핸드파일을 사용할 수 있다.
또한, 동력조절 가이드에 수직방향의 슬릿이 형성되고 동력전달축이 상기 슬릿 내를 관통한다. 더욱이 동력전달부재가 모드전환가이드를 포함하여, 다양한 형태의 구동이 가능하다. 따라서 동력변환부재는 회전력을 좌우측 방향으로 반복회전하는 운동으로 변환시켜서, 파일에 회전력이 축적되는 것이 방지된다.
또한 핸드파일에 수직방향의 압력이 가해질 경우, 동력전달축이 동력조절 가이드의 슬릿을 통하여 수직방향으로 이동하여 압력을 분산시킨다.
따라서 핸드파일의 파절이 방지된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 핸드파일 어셈블리 및 이를 포함하는 핸드피스는 치과 치료용, 의료용, 조각용, 화석 연구용 등에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.
100 : 몸체 110 : 몸체 외벽
115 : 구속 베어링 120 : 동력부
150 : 동력전달축 160 : 회전 연결부
200 : 동력변환부재 210 : 편심캠
220 : 편심 베어링 230 : 동력 조절 가이드
300 : 복합운동부 310 : 상부 커버
320 : 회전 지지부 330 : 진동부
340 : 캠 가이드 350 : 탈착버튼
400 : 핸드파일 어셈블리 410 : 파일몸체
415 : 걸림턱 420 : 파일
450 : 완충 부재 452 : 파일 삽입구
454 : 파일 출구 455 : 파일 고정부
455a : 걸림 후크 457 : 완충 몸체
459 : 장착홈 500 : 핸드피스
2230 : 모드전환가이드 RA : 회전축

Claims (11)

  1. 금속을 포함하며 송곳형상을 갖는 파일;
    상기 파일의 단부에 연결되어 상기 파일을 견고하게 고정하며 걸림턱이 형성되는 파일몸체; 및
    상기 파일몸체에 대응되는 속이 빈 원통형상을 가지는 완충몸체, 상기 완충몸체의 외부 측면에 형성되어 핸드파일에 고정되는 장착홈, 및 상기 완충몸체 내에 형성되어 상기 걸림턱에 고정되는 파일 고정부를 포함하며 상기 파일몸체와 탈착가능하도록 결합되는 완충부재를 포함하는 치과 치료용 핸드파일 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 파일 고정부는 상기 완충몸체의 내부공간으로 돌출되어 상기 걸림턱에 걸리는 걸림 후크를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 치료용 핸드파일 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 완충부재는 합성수지, 고무 및 금속으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나를 포함하고, 상기 파일은 Ni-Ti 엔진파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 치료용 핸드파일 어셈블리.
  4. 회전동력을 생성하는 동력부, 상기 회전동력을 전달하는 동력전달축, 및 상기 동력부 및 상기 동력전달축을 커버하는 몸체외벽을 포함하는 몸체;
    상기 동력전달축으로부터 전달된 회전력을 좌우측 방향으로 반복회전하는 운동을 포함하는 복합운동으로 변환시키는 동력변환부재;
    상기 동력변환부재로부터 전달된 상기 복합운동을 이용하여 진동하는 복합운동부; 및
    금속을 포함하며 송곳형상을 갖는 파일과, 상기 파일의 단부에 연결되어 상기 파일을 견고하게 고정하며 걸림턱이 형성되는 파일몸체와, 상기 파일몸체에 대응되는 속이 빈 원통형상을 가지는 완충몸체, 상기 완충몸체의 외부 측면에 형성되어 상기 복합운동부에 고정되는 장착홈, 및 상기 완충몸체 내에 형성되어 상기 걸림턱에 고정되는 파일 고정부를 포함하며 상기 파일몸체와 탈착가능하도록 결합되는 완충부재를 포함하고, 상기 복합운동에 따라 진동하는 핸드파일을 포함하는 치과 치료용 핸드피스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 동력변환부재는 상기 동력전달축에 연결되는 편심캠을 더 포함하고, 상기 복합운동부는 상기 편심캠의 회전을 상기 복합운동으로 변환시키는 캠가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 치료용 핸드피스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 동력변환부재는 상기 편심캠의 외주면을 따라서 링 형상으로 배치되는 편심 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 치료용 핸드피스.
  7. 제4항에 있어서, 상기 동력변환부재는 상기 동력전달축과 상기 몸체 외벽 사이에 배치되고, 상기 동력전달축이 통과하는 관통공을 포함하여 상기 동력전달축과 상기 몸체 외벽 사이의 상대운동을 가이드하는 동력조절 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 치료용 핸드피스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 동력조절 가이드의 상기 관통공은 원형인 것을 특징으로 하는 치과 치료용 핸드피스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 복합운동은 상기 복합운동부의 축 방향을 기준으로 상하로 반복왕복하는 운동을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 치료용 핸드피스.
  10. 제7항에 있어서, 상기 동력조절 가이드의 상기 관통공은 세로 방향으로 연장된 슬릿 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 치과 치료용 핸드피스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 동력변환부재는,
    상기 동력조절 가이드와 동일한 축 상에 배치되고, 연장된 슬릿 형상의 관통공을 가지며, 상기 슬릿 형상이 상기 동력조절 가이드의 슬릿 형상과 일치하는 경우에는 상기 복합운동이 상기 동력전달축으로부터 전달된 회전력을 좌우측 방향으로 반복회전하는 운동만이 되도록 하고,
    상기 슬릿 형상이 상기 동력조절 가이드의 슬릿 형상과 일치하지 않는 경우에는 상기 복합운동이 상기 복합운동부의 축 방향을 기준으로 상하로 반복왕복하는 운동을 더 포함하도록 조절하는 모드전환가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과 치료용 핸드피스.

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