KR101753161B1 - 어버트먼트 가공장치 - Google Patents

어버트먼트 가공장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진동을 방지하여 가공 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 가공이 용이하고 분실의 우려가 없는 어버트먼트 가공장치에 관한 것으로, 픽스처 결합부가 형성된 상기 어버트먼트 소재의 타단에 결합되는 지그와, 상기 지그가 장착되는 고정척과, 상기 지그를 통해 상기 고정척에 장착된 상기 어버트먼트 소재의 일단을 지지하는 서포트와, 상기 고정척에 고정되고 상기 서포트에 지지된 상기 어버트먼트 소재를 가공하는 가공툴을 포함한다.

Description

어버트먼트 가공장치{MANUFACTURING APPARATUS OF ABUTMENT}
본 발명은 임플란트 어버트먼트를 가공하는데 사용되는 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 진동을 방지하여 가공 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 가공이 용이하고 분실의 우려가 없는 어버트먼트 가공장치에 관한 것이다.
일반적으로, 임플란트(implant)란 상실된 인체조직을 회복시켜주는 대체물을 의미한다. 특히, 치과에서는 상실된 치아의 치근을 대신할 수 있도록 자연치근이 빠져나간 치조골에 인공치근을 식립하여 유착시킨 후, 인공치아를 고정시켜 치아의 원래 기능을 회복하도록 하는 대체물을 의미한다.
치아 임플란트(이하, ‘임플란트’라고 함)는 상실된 치아 주변의 인접 치아 또는 주위의 조직을 손상시키지 않고 손실된 부분에만 시술이 가능하며, 골조직을 지지하여 골조직의 흡수 속도를 지연시키고, 자연 치아와 동일한 저작력을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 외관상 자연 치아와 거의 동일한 심미감을 형성할 수 있다.
임플란트의 구조에 대해 살펴보면, 치조골에 식립되는 인공치근(fixture)과, 인공치근 상에 고정되는 어버트먼트(abutment)와, 어버트먼트를 인공치근에 고정하는 어버트먼트 스크류(abutment screw)와, 어버트먼트에 고정되는 인공치아인 보철물(crown, prosthesis)을 포함한다.
그런데 상술한 구성 중 어버트먼트는 인공치아를 통해 인가된 하중을 인공치근에 전달하는, 즉 하중을 턱뼈로 전달하는 역할을 한다. 이를 위하여 어버트먼트를 가공할 때에는 인공치아의 크기, 모양 및 윤곽을 고려하여야 하며, 이외에도 주변치아 및 대합치(윗니 또는 아랫니)와의 교합, 치아의 특성, 잇몸의 상태 및 잇몸 라인을 모두 반영해야 한다.
이러한 이유로 어버트먼트는 획일화된 사이즈로 대량 생산된 기성품보다 환자의 구강환경에 적합하게 제작되는 맞춤형을 더 선호하고 있는 추세이다.
대한민국등록특허 제10-1093512호(2011.12.07.)에는 맞춤형 어버트먼트를 제작할 때 사용되는 ‘어버트먼트 소재’가 개시되어 있고, 대한민국등록특허 제10-1332697호(2013.11.19.)에는 맞춤형 어버트먼트를 가공할 때 사용되는 ‘어버트먼트 고정척’이 개시되어 있다.
맞춤형 어버트먼트의 제작과정을 살펴보면, 어버트먼트 소재의 장착부를 고정척에 장착하고, 환자의 구강환경에 가장 적합한 형상으로 어버트먼트 소재를 가공하였다. 이때, 인공치근에 삽입되는 결합부를 포함한 일부를 절단하여 어버트먼트 소재에서 분리한 후 절단된 부위를 마감 처리하여 맞춤형 어버트먼트를 완성하였다.
그런데 어버트먼트 소재의 장착 시 장착부 측 일단만이 고정척에 삽입 및 고정되므로, 고정척이 회전할 때 어버트먼트 소재의 타단(결합부 측)에서 진동이 발생하게 되고, 이러한 진동을 가공불량을 야기하게 된다.
또한, 종래에는 가공 후 어버트먼트로 사용되는 결합부 측 일단을 일부를 어버트먼트 소재에서 분리해야만 했는데, 이 과정에서 어버트먼트가 떨어져 분실될 우려가 있었다. 특히, 절단된 부리를 마감 처리해야만 하므로 번거로운 단점이 있었다.
대한민국등록특허 제10-1093512호(2011.12.07.) 대한민국등록특허 제10-1332697호(2013.11.19.)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 진동을 방지하여 가공 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 가공이 용이하고 분실의 우려가 없는 어버트먼트 가공장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 어버트먼트 가공장치는, 장착부가 형성된 상기 어버트먼트 소재의 일단이 장착되는 고정척과, 상기 고정척에 장착된 상기 어버트먼트 소재의 타단을 지지하는 서포트와, 상기 고정척에 고정되고 상기 서포트에 지지된 상기 어버트먼트 소재를 가공하는 가공툴을 포함한다.
상기 서포트는, 작동 유체의 공급을 위한 유로가 형성된 블록과, 상기 블록에 설치되고 상기 유로를 통해 공급된 작동 유체에 의해 작동하는 액추에이터와, 어버트먼트 소재의 타단이 안착되는 받침대로 구성된다.
또한, 본 발명은, 픽스처 결합부가 형성된 상기 어버트먼트 소재의 타단에 결합되는 지그와, 상기 지그가 장착되는 고정척과, 상기 지그를 통해 상기 고정척에 장착된 상기 어버트먼트 소재의 일단을 지지하는 서포트와, 상기 고정척에 고정되고 상기 서포트에 지지된 상기 어버트먼트 소재를 가공하는 가공툴을 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 어버트먼트 소재의 일단이 고정척에 고정됨과 동시에 서포트가 어버트먼트 소재의 타단을 지지하여 가공 시 발생하는 진동을 저감할 수 있다. 특히, 어버트먼트 소재의 중심이 고정척의 중심에 대해 다소 어긋나게 장착되더라도 서포트가 이를 보완하여 가공불량을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 어버트먼트 소재와 고정척 사이에 지그를 설치할 수 있는데, 이럴 경우 픽스처 결합부가 형성된 어버트먼트 소재의 타단이 지그에 고정되므로 가공된 어버트먼트가 떨어져 분실될 우려가 없다. 더불어, 어버트먼트가 지그에 고정된 상태에서 마감 처리까지 가능하므로 어버트먼트의 가공 작업을 용이하게 완료할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어버트먼트 가공장치의 사시도.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어버트먼트 가공장치에 사용되는 어버트먼트 소재의 사시도와 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 어버트먼트 가공장치 중 서포트의 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 어버트먼트 가공장치의 사용상태도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 어버트먼트 가공장치의 사시도.
도 7과 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 어버트먼트 가공장치 중 지그의 사시도와 단면도.
도 9와 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 어버트먼트 가공장치의 사용상태도.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 어버트먼트 가공장치(1)는, 어버트먼트 소재(900)의 일단이 장착되는 고정척(100)과, 어버트먼트 소재(900)의 타단을 지지하는 서포트(200)와, 어버트먼트 소재(900)를 가공하는 가공툴(300)을 포함하여 구성된다.
도 2와 도 3을 참조하여 어버트먼트 소재(900)에 대해 먼저 살펴보도록 한다.
어버트먼트 소재(900)는 대경부(910)와 소경부(920)로 이루어진 다단의 원통 형상이다.
대경부(910)의 선단면에는 임플란트의 픽스처(미도시)에 삽입되는 결합부(930)가 형성된다. 결합부(930)는 가공된 어버트먼트가 방향성을 가질 수 있도록 육각의 형태를 갖는다.
대경부(910)의 후단 둘레에는 마킹홈(940)이 형성된다. 마킹홈(940)은 어버트먼트 소재(900)의 가공방향을 표시하며, 후술할 위치결정홈(950)과 동일한 방향에 형성된다. 즉, 마킹홈(940)과 위치결정홈(950)은 모두 어버트먼트 소재(900)의 가공방향을 표시하되, 마킹홈(940)은 위치결정홈(950)과 달리 어버트먼트 소재(900)를 고정척(도 1의 100)에 장착한 후에도 외부로 노출된다.
소경부(920)는 어버트먼트 소재(900)의 가공 시 고정척(도 1의 100)에 삽입되는 장착부(이하, ‘장착부’라고도 함)이다. 장착부(910)의 단부면에는 어버트먼트 소재(900)의 가공방향을 표시하는 위치결정홈(950)이 형성된다. 장착부(910)의 외주면에는 고정홈(960)이 형성되는데, 고정홈(960)은 도 9의 고정척(100)에 마련된 고정볼트(130)가 삽입되는 부분이다.
한편, 어버트먼트 소재(900)의 내부에는 관통공(970)이 형성된다. 관통공(970)은 어버트먼트를 픽스처에 고정하는 어버트먼트 스크루(미도시)가 삽입되는 부분이다. 더불어, 어버트먼트 소재(900)와 지그(도 9의 400)를 결합하는 체결볼트(도 9의 500)가 삽입되는 부분이다.
본 실시예에 따른 어버트먼트 가공장치(1)의 고정척(100)은 가공이 필요한 어버트먼트 소재(900)를 고정하는 수단이다. 도 1에 도시된 고정척(100)은 어댑터(110)를 회전시킬 경우 복수의 콜릿(120)이 가공물(어버트먼트 소재(900))을 가압하여 고정하는 콜릿척이다.
본 실시예에서는 콜릿척을 예시하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 클로(claw)가 단독 또는 동시에 움직여 가공물을 가압하여 고정하는 단동척 또는 연동척을 사용할 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이 고정볼트(130)를 이용하여 가공물을 가압하여 고정하는 수동식 척이 사용될 수도 있다.
도 4를 참조하여 서포트(200)를 살펴보면, 작동 유체의 공급을 위한 유로(214)가 형성된 블록(210)과, 블록(210)에 설치되고 유로(214)를 통해 공급된 작동 유체에 의해 작동하는 액추에이터(220)와, 어버트먼트 소재(도 1의 900)의 타단이 안착되는 받침대(230)로 구성된다.
블록(210)의 상면 일측에는 설치홈(212)이 형성되고, 설치홈(212)에는 액추에이터(220)가 설치된다. 설치홈(212)의 하부에는 작동 유체(본 실시예에서는 압축 공기)의 공급을 위한 유로(214)가 형성된다. 유로(214)에는 에어 커넥터(216)가 결합되고, 에어 커넥터(216)에는 에어 호스(218)가 연결된다.
액추에이터(220)는 블록(210)의 설치홈(212)에 설치되는 몸체(221)를 포함한다. 몸체(221)는 소정의 길이를 가진 원통 형상이며, 그 내부에는 작동공간(222)이 형성된다. 작동공간(222)에는 가압링(223)이 확장 또는 수축 가능하게 설치되고, 가압링(223)의 내부에는 플런저(224)가 상하로 이동 가능하게 설치된다.
플런저(224)는 소정의 길이를 가진 파이프 형상이며, 하단은 몸체(221)의 내부 작동공간(222)에 위치하고, 상단은 몸체(221)의 상부로 돌출된다. 몸체(221)의 상부로 돌출된 플런저(224)의 상단에는 받침대(230)가 나사 결합된다.
플런저(224)의 하부에는 로드(225)가 설치된다. 로드(225)는 소정의 길이를 가진 봉 형상이며, 블록(210)의 유로(214)와 연결된 포트(226)를 개방 또는 폐쇄한다.
상술한 액추에이터(220)는 유로(214)를 통해 공급된 압축 공기에 의해 작동된다. 즉, 몸체(221)로 공급된 압축 공기가 로드(225)를 작동시켜 플런저(224)를 상승시킨다. 로드(225)가 일정 높이 이상 상승하면 포트(226)가 개방되고, 압축 공기가 작동공간(222)으로 유입되어 가압링(223)을 수축시킴으로써 플런저(224)를 고정시킨다.
한편, 몸체(221)와 로드(225) 사이, 그리고 로드(225)와 받침대(230) 사이에는 스프링(227,228)이 설치되는데, 스프링(227,228)은 받침대(230)를 통해 인가되는 충격 및 하중을 흡수하기 위한 것이다.
받침대(230)는 어버트먼트 소재(900)가 안착되는 부분이며, 원통형상의 대경부(910)가 안착될 수 있도록 오목하게 형성된다.
서포트(200)의 일측, 고정척(100)이 설치된 일측에는 수거함(250)이 구비된다. 수거함(250)은 어버트먼트 소재(900)를 가공할 때 발생하는 칩을 수거하기 위한 것이며, 액추에이터(220)가 설치된 블록(210)의 선단을 감싸도록 형성된다.
상술한 바와 같은 구성의 어버트먼트 가공장치(1)를 이용한 가공과정을 살펴보도록 한다.
고정척(100)의 어댑터(110)를 풀어 콜릿(120)을 확장시킨다. 어버트먼트 소재(900)의 장착부(도 2의 920)를 복수의 콜릿(120) 사이에 삽입하고, 어버트먼트 소재(900)의 대경부(910)를 받침대(230)에 안착시킨다(도 5 참조).
어버트먼트 소재(900)의 삽입이 완료되면 어댑터(110)를 죄어 복수의 콜릿(120)이 어버트먼트 소재(900)를 가압 및 고정하도록 한다. 그와 동시에, 에어 호스(218)를 통해 압축 공기를 공급하여 받침대(230)를 일정 높이로 상승시켜 어버트먼트 소재(900)가 수평으로 지지될 수 있도록 한다.
어버트먼트 소재(900)가 고정되면 가공툴(300)을 사용하여 환자의 구강환경에 적합한 형태로 가공한다. 이때, 어버트먼트 소재(900)에 형성된 마킹홈(940)을 기준으로 가공을 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 어버트먼트 가공장치(1)를 도시한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 어버트먼트 가공장치(1)는, 어버트먼트 소재(900)를 고정하는 고정척(100)과, 어버트먼트 소재(900)를 지지하는 서포트(200)와, 어버트먼트 소재(900)를 가공하는 가공툴(300)을 포함하여 구성된다. 이때, 어버트먼트 소재(900)의 대경부(910)에는 지그(400)가 결합되고, 고정척(100)에는 지그(400)가 장착된다. 서포트(200)에는 어버트먼트 소재(900)의 소경부(910)가 안착된다.
상술한 구성 중 지그(400)를 제외한 다른 구성(고정척, 서포트, 가공툴)은 본 발명의 일 실시예의 구성과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7 내지 도 9를 참조하여 지그(400)를 살펴보면, 원뿔 형상의 체결부(410)와, 체결부(420)의 후방으로 연장된 원통 형상의 장착부(420)로 이루어진다.
체결부(410)의 후단 둘레에는 마킹홈(430)이 형성되고, 장착부(420)의 단부면에는 위치결정홈(440)이 형성된다. 전술한 바와 같이, 마킹홈(430)과 위치결정홈(440)은 어버트먼트 소재(도 6의 900)의 가공방향을 표시하기 위한 것이며, 이 중 마킹홈(430)은 위치결정홈(440)과 달리 어버트먼트 소재(900)를 고정척(도 6의 100)에 장착한 후에도 외부로 노출된다.
장착부(420)의 외주면에는 고정홈(450)이 형성된다. 고정홈(450)은 고정척(100)에 마련된 고정볼트(130)가 삽입되는 부분이다.
한편, 지그(400)의 내부에는 관통공(460)이 형성된다. 관통공(460)은 어버트먼트를 픽스처에 고정하는 어버트먼트 스크루(미도시) 및 체결볼트(500)가 삽입되는 부분이다.
또한, 관통공(460)의 선단에는 어버트먼트 소재(900)의 결합부(930)가 삽입되는 결합홈(470)이 형성된다. 그리고 결합홈(470)의 후방에는 체결볼트(500)가 나사 결합되는 암나사(480)가 형성된다.
상술한 바와 같은 구성의 어버트먼트 가공장치(1)를 이용한 가공과정을 살펴보도록 한다.
우선, 어버트먼트 소재(900)의 결합부(930)를 지그(400)의 결합홈(470)에 삽입한 후, 체결볼트(500)를 관통시켜 어버트먼트 소재(900)와 지그(400)를 체결한다.
고정척(100)의 고정볼트(130)를 풀고 지그(400)의 장착부(420)를 삽입한 다음 어버트먼트 소재(900)의 대경부(910)를 받침대(230)에 안착시킨다.
지그(400)의 삽입이 완료되면 고정볼트(130)를 지그(400)를 가압 및 고정하고, 에어 호스(218)를 통해 압축 공기를 공급하여 받침대(230)를 일정 높이로 상승시켜 어버트먼트 소재(900)가 수평으로 지지될 수 있도록 한다.
어버트먼트 소재(900)가 고정되면 가공툴(300)을 사용하여 환자의 구강환경에 적합한 형태로 가공한다. 이때, 어버트먼트 소재(900)에 형성된 마킹홈(430)을 기준으로 가공을 한다.
전술한 바와 같이, 지그(400)를 사용하여 어버트먼트 소재(900)를 고정할 경우 픽스처와 결합되는 결합부(930) 측이 지그(400)에 고정되므로, 어버트먼트 소재(900)를 가공한 후에도 어버트먼트가 떨어져 분실될 우려가 없다. 더불어, 어버트먼트가 지그(400)에 고정된 상태이므로 마감 처리까지 할 수 있어 가공 작업을 용이하게 완료할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 고정척 200: 서포트
300: 가공툴 400: 지그

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 일단에 장착부가 형성되고 타단에 픽스처 결합부가 형성된 어버트먼트 소재를 가공하는 장치에 있어서,
    상기 어버트먼트 소재의 타단에 결합되는 지그;
    상기 지그가 장착되는 고정척;
    상기 지그를 통해 상기 고정척에 장착된 상기 어버트먼트 소재의 일단을 지지하는 서포트; 및
    상기 고정척에 고정되고 상기 서포트에 지지된 상기 어버트먼트 소재를 가공하는 가공툴을 포함하고,
    상기 서포트는, 작동 유체의 공급을 위한 유로가 형성된 블록과, 상기 블록에 설치되고 상기 유로를 통해 공급된 작동 유체에 의해 작동하는 액추에이터와, 어버트먼트 소재의 타단이 안착되는 받침대로 구성되며,
    상기 액추에이터는, 상기 블록에 설치된 몸체와, 상기 몸체의 내부에서 확장 또는 수축되는 가압링과, 상기 가압링의 내부에 설치되되 상기 몸체의 상부로 돌출되고 상단에 상기 받침대가 나사 결합되는 플런저와, 상기 플런저의 하부에 설치된 로드로 구성되고,
    상기 몸체로 공급된 작동 유체가 상기 로드를 작동시켜 상기 플런저를 상승시킨 후 상기 가압링을 수축시켜 상기 플런저를 고정시키는 것을 특징으로 하는 어버트먼트 가공장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 어버트먼트 소재를 길이방향으로 관통하여 상기 지그에 나사 결합되는 체결볼트를 더 포함하는 어버트먼트 가공장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 어버트먼트 소재의 픽스처 결합부가 삽입되는 결합홈이 상기 지그의 선단에 형성되고, 상기 체결볼트가 나사 결합될 수 있도록 상기 결합홈의 후방에 암나사가 형성된 것을 특징으로 하는 어버트먼트 가공장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 어버트먼트 소재의 가공방향을 결정하기 위한 마킹홈이 상기 지그의 둘레에 형성된 것을 특징으로 하는 어버트먼트 가공장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 고정척에 마련되어 상기 지그를 고정하는 고정볼트가 삽입되는 고정홈이 상기 지그의 둘레에 형성된 것을 특징으로 하는 어버트먼트 가공장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 블록의 적어도 일부를 감싸도록 마련되어 어버트먼트 소재를 가공할 때 발생하는 칩을 수거하는 수거함을 더 포함하는 어버트먼트 가공장치.
  10. 청구항 2 내지 청구항 6, 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정척은 단동척, 연동척, 콜릿척 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 어버트먼트 가공장치.
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