KR102506018B1 - 내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스에 관한 것이다. 이는, 내부공간을 제공하는 케이스와; 상기 케이스의 일측에 고정되며 외부로 회전력을 출력하는 헤드부와; 상기 케이스의 외부로 돌출되고 사용자에 의해 눌려 조작되는 누름식 버튼과; 상기 내부공간에 수용되며 버튼을 눌렀을 때 회전력을 출력하여 헤드부로 전달하는 구동부를 포함하고, 상기 케이스의 내부에는, 상기 버튼과 접속되는 제1기판부, 제1기판부와 동일한 평면상에서 일체를 이루고 구동부와 접속되는 제2기판부를 갖는 회로기판과; 상기 제2기판부를 지지하여, 제1기판부가, 상기 버튼의 누름방향에 대해 직교한 상태로 유지되게 하는 기판받침부가 구비된다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스는, 케이스 내에 설치되는 회로기판의 내진동성이 양호하므로, 사용 시 발생하는 진동이나 외부 충격에 의한 전기 회로의 손상이나 단선이 발생하지 않아 안정적인 사용이 가능하다.

Description

내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스{Wireless handpiece with built-in vibration resistance circuit board}

본 발명은 무선핸드피스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 핸드피스의 사용 중 발생하는 진동에 의해 내부 회로의 전기적 단락이 발생하지 않는, 내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스에 관한 것이다.

핸드피스는, 예를 들어, 의료나 미용 또는 장신구의 세공(細工) 분야등에서 중요하게 사용되는 필수적 장비로서, 연마할 대상에 따라 다양한 종류가 개발되어 있다. 또한 근래 배터리 기술의 발전에 따라, 유선방식 핸드피스 이외에도 무선 핸드피스도 개발 및 사용되고 있다.

핸드피스는, 보통, 사용자가 손으로 잡는 몸체부, 연마용 커터가 고정되는 헤드부, 몸체부 내에 설치되는 모터 및 제어회로부, 몸체부의 외부로 노출되며 사용자에 의해 조작되는 버튼을 포함한다.

도 1은 종래 무선 핸드피스의 모습을 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 핸드피스 내부의 기판 접속 상태를 나타내 보인 사시도이다. 또한, 도 3은 도 2에 도시한 기판의 접속 상태를 측방향에서 바라본 모습을 도시한 측단면도이다.

도시한 바와 같이, 종래의 무선 핸드피스(10)는, 공간부(11a)를 제공하는 케이스(11), 케이스(11)의 선단부에 위치하는 헤드부(13), 케이스(11) 내에 배치되는 제1기판(15) 및 제2기판(17), 제1기판(15)에 접속하며 외부로 노출된 버튼(12)을 포함한다. 또한 제2기판(17)에는, 도시하지 않은, 모터, 제어모듈, 배터리가 장착되어 헤드부(13)에 동력을 전달한다.

아울러 제1기판(15)과 제2기판(17)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 단차를 가지며, 접속와이어(19)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 이와 같이 제1기판(15)과 제2기판(17)을 나누어 설치하고 접속와이어(19)로 접속시키는 이유는, 케이스(11) 내부의 공간 제약에 따른 것이다.

그런데 이러한 구조를 갖는 무선 핸드피스(10)는, 사용 중 접속와이어(19)가 쉽게 단락된다는 문제를 갖는다. 핸드피스(10)를 사용할 때 발생하는 미세 진동이 케이스(11)를 통해 제1,2기판에 전달되어, 접속와이어(19)의 납땜부위(19a)를 절단시키기 때문이다.

핸드피스와 관련된 배경이 되는 기술로서, 국내 등록특허공보 제10-1673973호 (핸드피스)가 개시된 바 있다. 개시된 핸드피스는, 모터 및 모터에 의하여 회전되는 모터 샤프트를 구비하는 모터 유닛 및 모터 샤프트와 연결되는 동력 전달 샤프트를 구비하고, 작업용 파일을 고정 및 회전시키는 파일 고정 유닛을 구비한 핸드피스에 있어서, 모터 유닛은: 모터 전방에 결합되며, 모터 샤프트를 에워싸도록 형성된 체결 샤프트 하우징과; 체결 샤프트 하우징 중앙부에서 내측으로 돌출된 회전 방지 핀을 구비하고, 파일 고정 유닛은, 동력 전달 샤프트 일부를 에워싸면서 체결샤프트 하우징 내측에 끼워지는 체결 샤프트를 구비하고, 체결 샤프트의 외주면에는, 회전 방지 핀의 말단이 끼워지는 폭을 갖고 모터 샤프트의 회전 축선과 평행한 방향으로 연속적으로 나란히 연장된 복수의 회전 방지 슬릿 및 체결 샤프트 하우징에 끼워질 때 체결 샤프트 하우징의 걸림턱에 걸리면서 밀착되는 동시에 외측으로 탄성 바이어스 되도록 오므려지는 록킹 스프링을 구비한다.

국내 등록특허공보 제10-1673973호 (핸드피스) 국내 등록특허공보 제10-1733918호 (치과 치료용 핸드피스)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 사용 시 발생하는 진동이나 외부 충격에 의한 전기 회로의 손상이나 단선이 발생하지 않아 안정적인 사용이 가능한, 내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스는, 내부공간을 제공하는 케이스와; 상기 케이스의 일측에 고정되며 외부로 회전력을 출력하는 헤드부와; 상기 케이스의 외부로 돌출되고 사용자에 의해 눌려 조작되는 누름식 버튼과; 상기 내부공간에 수용되며 버튼을 눌렀을 때 회전력을 출력하여 헤드부로 전달하는 구동부를 포함하고, 상기 케이스의 내부에는, 상기 버튼과 접속되는 제1기판부, 제1기판부와 동일한 평면상에서 일체를 이루고 구동부와 접속되는 제2기판부를 갖는 회로기판과; 상기 제2기판부를 지지하여, 제1기판부가, 상기 버튼의 누름방향에 대해 직교한 상태로 유지되게 하는 기판받침부가 구비된다.

또한, 상기 기판받침부는; 상기 회로기판과 케이스의 내벽면 사이에 위치하되, 제2기판부에 밀착하는 판상의 댐핑플레이트와, 상기 댐핑플레이트와 결합하는 지지판과, 상기 지지판을 케이스에 고정시키는 고정브라켓을 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스는, 내부공간을 제공하는 케이스와; 상기 케이스의 일측에 고정되며 외부로 회전력을 출력하는 헤드부와; 상기 케이스의 외부로 돌출되고 사용자에 의해 눌려 조작되는 누름식 버튼과; 상기 케이스에 내장되며 버튼을 눌렀을 때 회전력을 출력하여 헤드부로 전달하는 구동부를 포함하고, 상기 케이스의 내부에는, 상기 버튼과 접속하는 제1기판과, 상기 구동부가 접속되며, 제1기판에 대해 일정간격 이격되는 제2기판과, 상기 제1기판과 제2기판의 사이에 설치된 상태로, 제1기판과 제2기판을 전기적으로 접속시키며, 제1,2기판을 통과하는 진동을 감쇠하는 완충형접속부가 구비된다.

아울러, 상기 제1기판과 제2기판의 연접 단부는 일정간격을 두고 겹쳐지며, 상기 완충형접속부는; 제1기판과 제2기판의 사이에 끼워진 상태로 제1,2기판을 상호 접속시키는 탄성접속단자와, 상기 탄성접속단자를 감싸 밀봉하는 에폭시피복을 포함한다.

또한, 상기 제1기판과 제2기판의 대향면에는, 상부홀딩홈 및 하부홀딩홈이 각각 형성되어 있고, 상기 탄성접속단자는, 일정두께를 갖는 금속판을 절곡 형성한 것으로서, 상기 상부홀딩홈에 끼움 결합하는 상단접속부와, 하부홀딩홈에 끼움 결합하는 하단접속부를 갖는다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스는, 케이스 내에 설치되는 회로기판의 내진동성이 양호하므로, 사용 시 발생하는 진동이나 외부 충격에 의한 전기 회로의 손상이나 단선이 발생하지 않아 안정적인 사용이 가능하다.

도 1은 종래 핸드피스의 모습을 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 핸드피스 내부의 기판 접속 상태를 나타내 보인 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 기판의 접속 상태를 측방향에서 바라본 모습을 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스를 도시한 부분 절제 도면이다.
도 5는 도 4에 도시한 내진동성 회로기판의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 탄성접속단자를 별도로 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스(30)를 도시한 부분 절제 측단면도이고, 도 5는 도 4에 도시한 내진동성 회로기판의 일부를 도시한 사시도이다.

이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 무선 핸드피스(30)는, 케이스(31), 헤드부(13), 버튼(12), 제어부(32a), 구동부(32b), 회로기판(33), 기판받침부(35)를 포함한다.

케이스(31)는, 사용자가 손으로 파지할 수 있는 일반적인 사이즈를 가지며 내부공간(31a)을 제공한다. 케이스(31)의 디자인은 얼마든지 달라질 수 있다.

헤드부(13)는 케이스(31)의 일단부에 고정되고, 구동부(32b)로부터 전달받은 회전력을 외부로 출력한다. 헤드부(13)의 단부에는 도시하지 않은 파일이나 버가 착탈 가능하게 장착된다. 파일과 버는 대상물을 연마하는 연마용 부재다.

버튼(12)은, 케이스(31)의 일측 단부에 위치하며 케이스(31) 외부로 돌출되어 있다. 이러한 버튼(12)는 스프링(미도시)을 내장한 누름식 스위치로서, 사용자에 의해 눌려 조작된다. 가령, 버튼(12)을 누름에 따라 헤드부(13)가 회전력을 출력하는 것이다.

상기한, 회로기판(33), 기판받침부(35), 제어부(32a), 구동부(32b)는 케이스(31)의 내부에 장착된다.

회로기판(33)은 제1기판부(33a)와 제2기판부(33b)로 이루어진다. 즉, 제1기판부(33a)와 제2기판부(33b)가 일체를 이루어 하나의 회로기판(33)을 구성하는 것이다. 회로기판(33) 자체가 일체형 이므로, 핸드피스의 사용 중 제1기판부(33a)와 제2기판부(33b)가 단락될 염려가 없다.(참고로, 도 3을 통해 설명한 종래의 핸드피스는 제1기판(15)과 제2기판(17)이 쉽게 단락되었다.)

또한, 제1기판부(33a)에 형성되어 있는 회로(33c)는 버튼(12)과, 제2기판부(33b)의 회로(33d)에는 제어부(32a)와 구동부(32b)가 접속된다. 당연히 제1,2기판부(33a,33b)의 회로도 전기적으로 연결된다. 버튼(12)을 누르면 제어부(32a)에 의해 제어된 구동부(32b)의 동력이 헤드부(13)로 전달된다.

한편, 기판받침부(35)는, 제2기판부(33b)와 케이스(31)의 내벽 사이에 설치된 상태로 회로기판(33)을 지지한다. 사실, 기판받침부(35)는, 제1기판부(33a)와 제2기판부(33b)를 동일한 평면상에 위치시키기 위해 적용된 것이다. 다시 말하면, 단차를 갖는 두 개의 기판(도 3 참조)을 일체화 하여, 제1기판부(33a)와 제2기판부(33b)의 단락을 방지하기 위한 것이다.

아울러, 기판받침부(35)를 이용해 제2기판부(33b)를 지지함으로써, 제1기판부가, 버튼(12)의 누름방향에 대해 직교한 상태로 유지된다.

기판받침부(35)는, 댐핑플레이트(35a), 지지판(35b), 고정브라켓(35c)으로 구성된다.

댐핑플레이트(35a)는, 제2기판부(33b)와 케이스(31)의 내벽면 사이에 위치하되, 제2기판부(33b)에 밀착하는 판상 부재이다. 댐핑플레이트는 진동을 흡수할 수 있는 재질, 가령 고무나 실리콘으로 구성될 수 있다. 이러한 댐핑플레이트(35a)는, 진동이, 회로기판(33)과 케이스(31)를 왕래하는 것을 차단한다.

지지판(35b)은 댐핑플레이트(35a)와 결합하는 사각판으로서 고정브라켓(35c)과 결합한다. 고정브라켓(35c)은 지지판(35b)을 케이스(31)에 고정시키는 역할을 한다. 결국 댐핑플레이트(35a)는 고정브라켓(35c)으로부터 지지력을 전달받아 제2기판부(33b)와 밀착한 상태를 유지한다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스의 다른 예를 도시한 도면이고, 도 7은 도 6의 탄성접속단자(41)를 별도로 도시한 사시도이다.

이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리키며 그에 관한 설명은 생략하기로 한다.

도시한 바와 같이, 제2실시예에 따른 무선 핸드피스(30)는, 케이스(31), 헤드부(13), 버튼(12), 제어부(32a) 및 구동부(32b), 제1기판(37), 제2기판(39), 완충형접속부(40)를 포함한다.

케이스(31)는, 사용자가 손으로 파지하는 부분으로서, 내부공간(31a)에, 제어부(32a)와 구동부(32b)와 제1,2기판(37,39)과 완충형접속부(40)을 수용한다. 또한, 헤드부(13)는 케이스(31)의 일단부에 고정되고, 구동부(32b)로부터 전달받은 회전력을 외부로 출력한다. 버튼(12)은, 케이스(31)의 일측 단부에 위치하는 누름식 스위치로서, 외부로 돌출되어 사용자에 의해 눌려 조작된다.

제2실시예의 경우, 제1기판(37)과 제2기판(39)이 분리되어 있고, 제1기판(37)에는 버튼(12)이, 제2기판(39)에는 제어부(32a) 및 구동부(32b)가 접속된다.

특히, 제1기판(37)과 제2기판(39)은 평행하게 이격되어 있다. 즉, 제1기판(37)을 포함하는 가상의 평면과 제2기판(39)을 포함하는 가상의 평면이 나란한 상태로 이격되어 있는 것이다. 또한, 제1기판(37)의 단부와 제2기판(39)의 단부는 겹쳐져 있다. 말하자면, 도 6에 확대하여 도시한 바와 같이, 제1기판(37)의 단부가 제2기판(39)의 단부 상부에 위치하는 것이다. 이와 같이 제1,2기판(37,39)의 단부를 겹치게 구성한 이유는, 제1,2기판(37,39) 사이에 완충형접속부(40)를 설치하기 위해서이다.

완충형접속부(40)는, 제1기판(37)과 제2기판(39)의 사이에 설치된 상태로, 제1,2기판(37,39)을 전기적으로 접속시킴과 동시에 제1,2기판(37,39) 사이의 진동의 전달을 차단한다. 즉, 무선 핸드피스(10)의 사용할 때 발생하는 진동이, 제1기판(37)에서 제2기판(39)으로, 또는 제2기판(39)에서 제1기판(37)으로 넘어가는 것을 방지하는 것이다.

완충형접속부(40)는, 탄성접속단자(41)와 에폭시피복(43)으로 구성된다.

탄성접속단자(41)는 일정두께를 갖는 금속판, 가령 구리판을 절곡 형성한 것으로서, 상단접속부(41a), 경사연장부(41d), 하단접속부(41f)를 갖는다. 상단접속부(41a)는 평평한 사각판의 형상을 취하는 부분으로서 제1기판(37)에 결합한다.

경사연장부(41d)는 상단접속부(41a)의 양단부에 일체를 이루며 절곡되어 하부로 연장되는 부분이다. 두 개의 경사연장부(41d)는 하부로 연장되며 교차한다. 상단접속부(41a)에 대한 경사연장부(41d)의 사이각은 45도 내외이다. 하단접속부(41f)는 양측 경사연장부(41d)의 하단부에 일체를 이루며 제2기판(39)에 접속한다. 하단접속부(41f)와 상단접속부(41a)는 평행하다.

상기 구성을 갖는 탄성접속단자(41)를 제1,2기판(37,39)의 사이에 결합하기 위해, 제1기판(37)의 저면에는 상부홀딩홈(37f)이 형성되어 있고, 제2기판(39)의 상면에는 하부홀딩홈(39c)이 마련되어 있다.

상부홀딩홈(37f)은 상단접속부(41a)를 수용하는 홈이다. 상단접속부(41a) 양단의 절곡부(41b)가, 상부홀딩홈(37f)으로부터 상단접속부(41a)가 빠지는 것을 방지한다. 아울러 상부홀딩홈(37f)과 회로(37a)의 사이에는 접속블록(37c)이 위치한다. 접속블록(37c)은, 상단접속부(41a)와 회로(37a)를 전기적으로 접속시키는 역할을 한다.

하부홀딩홈(39c)은 하단접속부(41f)를 각각 수용 고정하는 홈으로서 회로(39a)의 하부에 형성된다. 양측 경사연장부(41d)는 회로(39a)를 통과하여 하부홀딩홈(39c)에 도달한다. 또한 하단접속부(41f)는 하부홀딩홈(39c)에 끼워진 상태로 그 상면이 회로(39a)와 접속된다. 하단접속부(41f)와 경사연장부(41d) 사이의 절곡부(41e)는, 하부홀딩홈(39c)으로부터의 하단접속부(41f)의 이탈을 방지한다.

상기 장착 구조를 갖는 탄성접속단자(41)는, 탄성 변형 가능한 상태로, 제1기판(37)의 회로(37a)와 제2기판(39)의 회로(39a)를 전기적으로 접속시키며, 제1,2기판(37,39) 사이의 진동 이동을 억제한다.

에폭시피복(43)은 탄성접속단자(41)를 감싸며, 탄성접속단자(41)가 튀어나가는 것을 방지하는 역할을 한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:무선핸드피스 11:케이스 11a:공간부
12:버튼 13:헤드부 15:제1기판
17:제2기판 19:접속와이어 19a:납땜부위
30:무선핸드피스 31:케이스 31a:내부공간
32a:제어부 32b:구동부 33:회로기판
33a:제1기판부 33b:제2기판부 33c,33d:회로
35:기판받침부 35a:댐핑플레이트 35b:지지판
35c:고정브라켓 37:제1기판 37a:회로
37c:접속블록 37f:상부홀딩홈 39:제2기판
39a:회로 39c:하부홀딩홈 40:완충형접속부
41:탄성접속단자 41a:상단접속부 41b:절곡부
41d:경사연장부 41e:절곡부 41f:하단접속부
43:에폭시피복

Claims (5)

1. 내부공간을 제공하는 케이스와;
   상기 케이스의 일측에 고정되며 외부로 회전력을 출력하는 헤드부와;
   상기 케이스의 외부로 돌출되고 사용자에 의해 눌려 조작되는 누름식 버튼과;
   상기 내부공간에 수용되며 버튼을 눌렀을 때 회전력을 출력하여 헤드부로 전달하는 구동부를 포함하고,
   상기 케이스의 내부에는,
   상기 버튼과 접속되는 제1기판부, 제1기판부와 동일한 평면상에서 일체를 이루고 구동부와 접속되는 제2기판부를 갖는 회로기판과;
   상기 제2기판부를 지지하여, 제1기판부가, 상기 버튼의 누름방향에 대해 직교한 상태로 유지되게 하는 기판받침부가 구비되고,
   상기 케이스는, 상기 제1기판부가 장착되는 부분과, 제2기판부가 장착되는 부분을 가지고,
   상기 제1기판부가 장착되는 부분은 상기 제2기판부가 장착되는 부분보다 높은 평면상에 위치하고, 상기 기판받침부는 상기 제2기판부와 상기 케이스의 제2기판부가 장착되는 부분 사이에 개재되고,
   상기 기판받침부가;
   상기 회로기판과 케이스의 내벽면 사이에 위치하되, 제2기판부에 밀착하는 판상의 댐핑플레이트와,
   상기 댐핑플레이트와 결합하는 지지판과,
   상기 지지판을 케이스에 고정시키는 고정브라켓을 포함하는,
   내진동성 회로기판이 내장된 무선핸드피스.
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