KR102033859B1 - 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 핸드피스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스에 관한 것이다. 이를 위해, 칫과용 핸드피스에 있어서, 회전을 발생시키는 모터(140) 및 모터(140)가 수용되는 모터케이스(230); 모터케이스(230)를 핸드피스(100)의 케이스(110)에 고정하는 모터홀더(210); 모터홀더(210)와 케이스(110) 사이에서 비대칭적으로 돌출되어 제 1 방향의 진동과 제 1 방향에 반대방향인 제 2 방향의 진동을 상이하게 하는 비대칭수단;을 포함한다.

Description

진동이 최적화된 칫과용 핸드피스{Apparatus for endodontic treatment with adapted vibrations}
본 발명은 핸드피스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스에 관한 것이다.
일반적으로, 칫과에서 사용하는 핸드피스들중 치아속 근관을 세척하는 장치가 있다. 이러한 핸드피스는 신경치료를 위한 엔도돈틱(Endodontic) 장치 또는 식염수 세척을 위한 이리게이션(irrigation) 장치가 있다.
그런데, 종래의 핸드피스는 무게중심이 손잡이 부분에 있어서, 진동발생시 끝단의 팁으로 전달되는 진동보다는 손잡이를 통해 손으로 전달되는 진동이 더 많았다. 손으로 전달되는 진동은 정밀한 시술과 같은 치료를 어렵게 하고 팁의 성능을 저하시키는 문제점이 되었다.
일본 특허공개 제 2005-253848A 호 (2005년 9월 22일) 미국 특허공개 제 2018-0256287 A1호(2018년 9월 13일)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 칫과용 핸드피스의 무게중심을 팁쪽으로 이동시켜 손으로 전달되는 진동을 최소화하고 팁으로 전달되는 진동을 최대화하는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 핸드피스의 무게중심 설계 이외에도 재질의 경도를 상이하게 선택하여 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로써, 칫과용 핸드피스에 있어서, 회전을 발생시키는 모터(140) 및 모터(140)가 수용되는 모터케이스(230); 모터케이스(230)를 핸드피스(100)의 케이스(110)에 고정하는 모터홀더(210); 모터홀더(210)와 케이스(110) 사이에서 비대칭적으로 돌출되어 제 1 방향의 진동과 제 1 방향에 반대방향인 제 2 방향의 진동을 상이하게 하는 비대칭수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스가 제공된다.
또한, 비대칭수단은, 중심선을 기준으로 제 1 방향의 진폭과 제 2 방향의 진폭을 상이하게 한다.
또한, 제 1 방향의 진폭은 제 2 방향의 진폭 보다 상대적으로 더 크다.
또한, 제 1 방향은 팁방향(250)이고, 제 2 방향은 팁반대방향(260)이다.
또한, 비대칭수단은, 제 1 방향으로는 모터홀더(210)와 케이스(110) 사이에서 틈새(240)를 형성하고, 그리고 제 2 방향으로는 모터홀더(210)와 케이스(110) 사이에서 밀착되는 상측고정부(220)를 형성한다.
또한, 모터홀더(210)는 실리콘 또는 폴리우레탄을 포함한다.
또한, 칫과용 핸드피스의 팁니들(180)은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함한다.
또한, 팁니들(180)의 표면에는 나선(185)이 더 형성되어 있다,
또한, 팁니들(180)의 일단에 체결되는 헤드(170) 및 헤드(170)를 케이스(110)에 연결하기 위한 팁바디(160)는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함한다.
또한, 칫과용 핸드피스의 팁니들(180)은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함하고, 그리고 팁니들(180)의 일단에 체결되는 헤드(170) 및 헤드(170)를 케이스(110)에 연결하기 위한 팁바디(160)는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 보다 상대적으로 경도가 낮은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 회전과 진동 등 복잡한 움직임을 위하여 별도의 장치요소를 구비한 종래기술과는 달리, 추가적인 기구의 구현물 없이 진동을 회전으로 변경함으로써 장치를 보다 간단하게 구성했다는 점에서 효과를 가진다. 또한, 칫과용 핸드피스의 무게중심을 팁쪽으로 이동시켜 손으로 전달되는 진동을 최소화하고 팁으로 전달되는 진동을 최대화하는 효과가 있다. 이로 인해 핸드피스에 장착된 팁의 성능을 극대화할 수 있고 의사의 정밀한 치료가 가능한 장점이 있다.
또한, 핸드피스의 제조에 사용되는 재질의 경도를 상이하게 선택하여 원하는 형태의 진동을 유도함으로써 진동이 최적화되어 팁의 성능을 극대화할 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스의 단면도,
도 2는 도 1중 모터 주변의 부분단면도,
도 3은 도 2의 부분단면도에 대해 동작 범위를 나타낸 부분단면도,
도 4는 도 1중 모터홀더 부분의 부분단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
실시예의 구성
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스의 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 핸드피스(100)의 외관은 대략 케이스(110), 팁바디(160) 및 팁니들(180)로 구성된다.
배터리(120)는 케이스(110) 내부에 내장되며 일반적인 AA 배터리나 AAA 배터리를 사용할 수 있고, 외부 단자를 노출시켜 충전이 가능한 2차 전지를 사용할 수 있다. 이러한 배터리(120)는 핸드피스(120)의 전자적인 회로의 동력원 뿐만 아니라 진동과 움직임을 일으키는 동력원이 된다.
제어부(200)는 마이컴(미도시) 등이 설치되는 회로기판이다. 제어부(200)는 배터리(120)의 전원을 이용하여 모터(140)를 회전시키거나 LED 조명을 ON/OFF 하거나 헤드(170)를 움직이도록 하는 제어를 수행한다.
버튼(130)은 의사에 의해 토글되는 ON/OFF 버튼으로 모터(140)를 동작시키거나 LED조명(미도시)을 ON/OFF하는데 사용된다.
모터(140)는 회전을 일으키는 구동원으로서 축에 연결된 편심부(145)가 함께 회전하면서 편심회전에 따른 진동을 유발한다. 따라서, 모터(140)의 회전속도를 제어하여 핸드피스(100)의 진폭을 제어할 수 있다.
팁홀더(150)는 일단이 케이스(110) 내부에 고정되고, 타단이 노출된 형태이다. 팁바디(160)는 노출된 팁홀더(150)의 타단에 끼워지거나 빼질 수 있다. 즉, 하나의 케이스(110)에 대해 다양한 종류의 팁바디(160)를 교체하여 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.
헤드(170)는 핸드피스(100)의 끝부분으로 팁니들(180)이 연결되어 있다. 헤드(170)와 팁홀더(150)의 내부에는 팁니들(180)을 회전시키는 구성 및 헤드(170)를 직선운동시키기 위한 구성이 내장되어 있다. 이러한 헤드(170)와 팁홀더(150)의 내부구성은 종래의 구성과 유사함으로 구체적인 도시와 설명은 생략하기로 한다. 도 1 ~ 도 4에 도시된 단면은 본 발명의 특징부를 중점적으로 설명하기 위한 것이며, 그외에 종래구성은 도시를 생략하였다.
팁니들(180)은 치아속 근관을 직접적으로 세척하는 구성요소이다. 팁니들(180)의 일단은 헤드(170)에 고정되고, 첨단까지 원추형상을 유지하며, 옆면에는 나선(185)이 형성되어 있다. 이러한 나선(185)은 공급되는 세척수에 대해 와류 형성을 용이하게 함으로써 근관의 세척 및 세척후 부산물의 배출을 용이하게 한다.
이를 위해, 팁니들(180)과 헤드(170)는 폴리프로필렌(Polyproplylene) 또는 폴리에틸렌(Polyethylene)으로 성형한다. 단, 팁니들(180)은 헤드(170) 보다 상대적으로 경도가 높은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 선택하여 성형한다. 팁니들(180)의 경도가 상대적으로 높으면 근관의 세척 성능이 우수해 진다. 이렇게 함으로써 시술의 편의성을 높이고 팁니들(180)의 성능을 높일 수 있다.
도 2는 도 1중 모터 주변의 부분단면도이며, 도 4는 도 1중 모터홀더 부분의 부분단면도이고, 도 4는 도 1중 모터홀더 부분의 부분단면도이다. 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 모터케이스(230)의 외부는 케이스(110)의 내측에 연결되고, 모터케이스(230)의 내부에는 모터(140)와 편심부(145)가 구비된다.
모터홀더(210)는 모터케이스(230)의 일측(제어부(200)에 가까운 쪽)을 둘러싸는 형태로 이루어져 있으며, 모터케이스(230)와 케이스(110) 사이에 끼워진다. 특히, 모터홀더(210)는 팁방향(250)에 대해서는 케이스(110)의 내면과의 사이에 틈새(240)를 형성한다. 그리고, 모터홀더(210)는 팁반대방향(260)에 대해서는 케이스(110)의 내면과의 강한 결합을 위해 상측고정부(220)가 일체로 돌출되어 있다.
특히, 모터홀더(210)는 경도가 낮은 실리콘이나 폴리우레탄으로 성형하여 제작한다. 이러한 틈새(240)와 상측고정부(220)로 인해 모터(140)에서 발생하는 진동은 중심선을 기준으로 팁방향(250)으로 큰 진폭을 갖고, 팁반대방향(260)으로 작은 진폭을 갖는다.
실시예의 동작
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명하기로 한다. 도 3은 도 2의 부분단면도에 대해 동작 범위를 나타낸 부분단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 버튼(130)을 누르면 모터(140)가 회전하면서 편심부(145)에서 진동이 발생한다. 발생한 진동은 팁홀더(150)와 팁바디(160)를 통해 팁니들(180)로 전달된다. 이 때, 모터홀더(210)는 상측고정부(220)로 인해 팁반대방향(260)의 진동에는 제약을 받게 되고, 틈새(240)로 인해 팁방향(250)의 진동은 더 큰 진폭을 갖게 된다. 이로 인해, 케이스(110)와 손으로 전달되는 진동을 저감할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 중심점(300)을 기준으로 하는 종래의 진폭이 제 1 진폭(270)이라면, 본 발명에 따른 진폭은 제 2 진폭(280)이다. 제 2 진폭(280)은 제 1 진폭(270)에 비해 헤드(170)와 팁니들(180)쪽으로 집중되어 팁니들(180)의 성능을 제고시킨다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
100 : 핸드피스,
110 : 케이스,
120 : 배터리,
130 : 버튼,
140 : 모터,
145 : 편심부,
150 : 팁홀더,
160 : 팁바디,
170 : 헤드,
180 : 팁니들,
185 : 나선,
200 : 제어부,
210 ; 모터홀더,
220 : 상측고정부,
230 : 모터케이스,
240 : 틈새,
250 : 팁방향,
260 : 팁반대방향,
270 : 제 1 진폭,
280 : 제 2 진폭,
290 : 회전방향,
300 : 중심점.

Claims (10)

  1. 칫과용 핸드피스에 있어서,
    회전을 발생시키는 모터(140) 및 상기 모터(140)가 수용되는 모터케이스(230);
    상기 모터케이스(230)를 상기 핸드피스(100)의 케이스(110)에 고정하는 모터홀더(210);
    상기 모터홀더(210)와 상기 케이스(110) 사이에서 비대칭적으로 돌출되어 제 1 방향의 진동과 상기 제 1 방향에 반대방향인 제 2 방향의 진동을 상이하게 하는 비대칭수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비대칭수단은, 중심선을 기준으로 상기 제 1 방향의 진폭과 상기 제 2 방향의 진폭을 상이하게 하는 것을 특징으로 하는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 방향의 진폭은 상기 제 2 방향의 진폭 보다 상대적으로 더 큰 것을 특징으로 하는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향은 팁방향(250)이고, 상기 제 2 방향은 팁반대방향(260)인 것을 특징으로 하는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비대칭수단은,
    상기 제 1 방향으로는 상기 모터홀더(210)와 상기 케이스(110) 사이에서 틈새(240)를 형성하고, 그리고
    상기 제 2 방향으로는 상기 모터홀더(210)와 상기 케이스(110) 사이에서 밀착되는 상측고정부(220)를 형성하는 것을 특징으로 하는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터홀더(210)는 실리콘 또는 폴리우레탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 칫과용 핸드피스의 팁니들(180)은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 팁니들(180)의 표면에는 나선(185)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 팁니들(180)의 일단에 체결되는 헤드(170) 및 상기 헤드(170)를 케이스(110)에 연결하기 위한 팁바디(160)는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 칫과용 핸드피스의 팁니들(180)은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함하고, 그리고
    상기 팁니들(180)의 일단에 체결되는 헤드(170) 및 상기 헤드(170)를 케이스(110)에 연결하기 위한 팁바디(160)는 상기 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 보다 상대적으로 경도가 낮은 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동이 최적화된 칫과용 핸드피스.
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