KR20010038939A - 의치 어태치먼트 - Google Patents

Abstract

안정된 비자성 영역을 가지며, 자기 흡인력(磁氣 吸引力)이 뛰어난 의치(義齒) 어태치먼트를 제공하는 것이다. 자석체(11)와, 해당 자석체(11)를 수납하는 오목개소(125)를 가짐과 동시에 연자성 재료로 이루어지는 요크(12)와, 상기 자석체(11)를 봉입하도록 상기 요크(12)의 오목개소 개구부(19)에 배치된 연자성 재료로 이루어지는 실드판(15)과, 해당 실드판의 외주부 및 상기 요크의 내주부 사이에 연자성 재료, Ni 및 오스테나이트계 스테인리스강이 융합하고 있는 링 형상의 비자성 개질부재(18; 改質部材)로 이루어지고, 또한, 상기 요크(12), 상기 링 형상 비자성 개질부재(18) 및 상기 연자성 개질부재(18) 및 상기 연자성 실드판(15)으로 이루어지는 키퍼(10) 측의 원 형상 단면(13)이 연삭 가공에 의해 가공되어 있다.

Description

의치 어태치먼트{An artificial tooth attachment}

본 발명은 한정된 의치 베이스 내에 있어서 필요한 자기 흡인력을 확보할 수 있는 소형 자기식 의치 어태치먼트에 관한 것이다.

종래, 자기 흡인력을 이용한 의치 어태치먼트로서는, 예를 들면 도 8, 도 9에 도시하는 것이 제안되고 있다(일본 공개 특허 평 제4-227253호 공보). 도 8에 도시하듯이, 의치(80)를 장착하기 위해, 인체의 치근부(86;齒根部)에는 근면판(85; 根面板)이 매설되고, 해당 근면판(85) 내에 키퍼(10)가 매립되어 있다. 의치(80)는 해당 키퍼(10)와 대향하도록 설치한 의치 어태치먼트(9)와, 이것을 둘러싸는 수지 베이스(83) 및 에나멜질의 인공치(84)로 이루어진다.

상기 의치 어태치먼트(9)는 도 9에 도시하는 바와 같이, 상기 키퍼(10)와 당접하는 흡착면에 대해 자속(磁束)이 교차하는 방향으로 착자(着磁)된 원주 형상의 영구 자석으로 이루어지는 자석체(91)와, 해당 자석체(91)를 수납하는 오목개소(99)를 가짐과 동시에 연자성 재료로 이루어지는 상자 형상의 요크(92)를 가지며, 또한, 상기 자석체(91)를 요크(92) 내에 봉입하도록 요크의 오목개소 개구부(990)에 배치된 연자성 재료로 이루어지는 실드판(96) 및 비자성 재료로 이루어지는 실드 링(97)을 갖는다. 또한, 실드판(96)과 실드 링(97)을 합쳐서 실 플레이트(98)라 칭하고 있다.

즉, 상기 의치 어태치먼트를 키퍼에 자기적 흡인력에 의해 고정하기 위해 자석체(91)에서 나오는 자속은 자석체(91)→ 실드판(96)→ 키퍼(10)→ 요크(92)→ 자석체(91)의 자기 회로를 형성하고 있는 것이다. 이 자기 회로를 형성하기 위해 실드판(96)과 요크(92) 사이에 자기적 단락을 일으키지 않도록 비자성 재료로 이루어지는 실드 링(97)이 배치되어 있다.

상기 각 부재는 모두 내식성 재료에 의해 구성되어 있다.

따라서, 상기 의치 어태치먼트의 제조방법은 요크(92)와 실드 링(97)의 외주 및 해당 실드 링(97)의 내주와 실드판(96)의 외주에 있어서의 각각의 맞대어지는부위를 레이저 용접하게 된다.

그렇지만, 상기 의치 어태치먼트의 구조와 제조방법에서 다음과 같은 문제점이 남겨져 있는 것을 알았다.

제 1 로는, 자기 단락의 방지를 위한 비자성 실드 링(97) 및 해당 실드 링(97)의 내주와 실드판(96)의 외주와의 용접부에 의해, 자석체(91)에서 키퍼(10)로의 자속이 통과하는 연자성 실드판(96)이 협소화하기 때문에 자기 흡인력을 저하시키는 원인이 된다.

제 2 로는, 이러한 이중 용접을 하면, 용접 시의 열에 의한 왜곡 때문에, 요크(92)와 실드 링(97)의 외주와의 맞대어지는부위에 공극이 생기거나, 요철이 생기거나 한다. 그 때문에, 의치 어태치먼트와 키퍼 사이에 간격이 생기고, 자기 공극이 되어 자기 흡인력을 저하시킨다. 또, 실드 링(97)의 내주와 실드판(96)의 맞대어지는부위가 레이저 용접하기 어려움과 동시에 용접이 깨지기 쉽다.

이들 문제점을 해결하기 위해, 일본 금속학회 강연 개요집(1996년 9월 29일) 제 408 항에 있어서는, 도 10(a), 10(b)에 도시하는 의치 어태치먼트와 제조방법이 제안되고 있다.

본 문헌에 도시되어 있는 의치 어태치먼트는 구조를 간단히 하고, 또한 비자성 부분을 감소하여 자기 회로 형성에 기여하는 부위를 증가시키기 위해 비자성재 부품 대신에 필요한 부분을 비자성화하고 있다.

그 제조방법은 우선 실 플레이트(106)의 외주에 미리 Ni 피막(105)을 설치해 둔다. 다음으로, 자석체(101)를 수납한 요크(102)의 오목개소 개구부(108)에 상기 실 플레이트(106)를 배치하여 덮개를 한 후에. 요크(102)와 실 플레이트(106)의 외주 사이를 용접한다.

이 용접 시에, 상기 Ni 피막을 용융시킴과 동시에 이것을 상기 요크(102)와 실 플레이트(106) 사이에 용해시킨다. 이로써, 용융부(109)(도 10(b))를 비자성화하고 있다.

그렇지만, 이 구조에는 제조방법에 의한 불가피한 결점 및 이 제조방법 그자체의 결점이 있다.

즉, 상기 용접 시에 도 10(b)에 도시하듯이, 요크(102)와 실 플레이트(106) 사이에 상기 Ni 피막을 용해시켜 용융부(109)를 형성할 때에는, 상기 용융부(109)의 용접 깊이는 도 10(b)에 점선(D)로 나타내듯이, 정도(丁度) 실 플레이트(106)의 두께 분만큼 형성할 필요가 있다. 이로써, 상기 요크(102)와 실 플레이트(104) 사이의 비자성화를 도모하려 하고 있다.

그러나, 이 제안에 의한 시작예에서, 모재(SUS447J1)의 30Cr-2Mo에 대한 Ni의 용해량은 15%를 넘고 있지만, 도 7에 도시하는 스테인리스강 용착 금속의 조직으로 알 수 있듯이 페라이트가 잔존하여, 비자성화는 곤란하다고 할 수 있다. 따라서, 요크(102)와 실 플레이트(106) 사이에는 자기적인 단락이 발생하여, 자기 흡인력이 저하해버린다.

이 경우에는, 모재로서 SUS447J1(30Cr-2Mo) 대신에 Cr이 적은 SUS430(17Cr)을 사용함으로서 비자성화를 달성하여 높은 흡인력은 얻을 수 있지만, 구강 내의 엄격한 부식 환경 하에서는 의치 어태치먼트는 쉽게 녹슬어 사용할 수 없다.

또한, 같은 도면에 점선(E)로 나타내듯이 용융부(109)의 용접 깊이가 깊어져, 자석체(101)도 용융하면 자석체(101)가 손상을 받아 자기 흡인력이 저하해버린다.

한편, 이 위험을 회피하기 위해 같은 도면에 점선(F)로 나타내듯이, 상기 용접 깊이를 얕게 하면 연자성 재료인 Ni 피막이 미용융 상태인 채로 잔존하기 때문에, 요크(102)와 실 플레이트(104) 사이에 자기적인 단락이 발생하여 자기 흡인력이 저하해버린다.

더욱이, 상기 실 플레이트(104)의 두께는 예를 들면 0.2mm 정도로 상당히 얇다. 그 때문에, 용융부(109)를 형성하기 위한 용접 조건이 극히 엄격하다.

이처럼, 상기 제조방법에서는, 요크(102)와 실 플레이트(104) 사이에 비자성 영역을 형성하는 것이 상당히 어렵다. 따라서, 설령 비자성 영역을 형성했다 해도 요크(102)와 실 플레이트(104)의 맞대어지는부위에 요철을 생기게 하거나 한다. 그 때문에, 의치 어태치먼트(9)와 키퍼(10) 사이에 간격이 생기고, 자기 공극이 되어 자기 흡인력을 저하시킨다.

더욱이, 레이저에 의한 용융은 에너지 밀도가 높기 때문에 순간적이며 충분히 교반되지 않기 때문에, 편석이 생기고 국소적으로 연자성부가 생겨버리는 경우도 있다. 그 때문에, 요크(102)와 실 플레이트(106) 사이에 필요한 비자성 영역이 충분히 확보되지 않고, 요크(102)에서 직접 실 플레이트(104)로 자기적으로 단락하여 자기 흡인력이 저하한다.

또, 상기 Ni 피막(101) 부착 실 플레이트(106)를 요크(102)의 오목개소 개구부(108)에 대해 대략 만들어 감입했을 때에는, Ni 피막(105)은 도금으로 형성되어 있기 때문에 밀착력이 불충분하여 박리를 초래하는 경우가 있다.

또, 상기 박리 때문에, Ni량 부족에 의한 용융부의 비자성화가 불충분해지는 경우가 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점에 비추어져, 안정적이고 작은 비자성 영역을 가지며, 자기 흡인력에 뛰어난 의치 어태치먼트를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 의치(義齒) 어태치먼트의 단면 설명도.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 의치 어태치먼트의 단면 설명도.

도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 있어서의 의치 어태치먼트의 단면 설명도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 의치 어태치먼트의 제조방법을 도시하는 설명도.

도 5는 본발명의 제 1 실시예에 있어서의 의치 어태치먼트의 제조방법에 있어서, 비자성 영역과 연삭에 대한 설명도.

도 6은 본 발명 실시형태에 있어서의 실 플레이트 등의 일체 제조방법을 도시하는 사시도.

도 7은 종래 실시예에 있어서의 의치 설명도.

도 8은 스테인리스강 용착 금속의 조직을 도시하는 상태도.

도 9는 종래 실시예에 있어서의 의치 어태치먼트 설명도.

도 10a 및 도10b는 종래의 다른 실시예에 있어서의 의치 어태치먼트 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 의치 어태치먼트 10 : 키퍼

11 : 자석체

110 : 자석체의 R부(요크(12)의 오목개소 개구부의 모서리부 측)

111 : 자석체의 R부(비자성 개질부재(18) 측)

12 : 요크

12' : 연삭에 의해 제거된 요크(12)의 일부

121 : 요크(12)의 오목개소 모서리의 R부

125 : 요크(12)의 오목개소의 저면

13 : 원형상 단면 15 : 실드 원판

15' : 연삭에 의해 제거된 실드 원판의 일부

16 : 오스테나이트계 스테인리스강

17 : Ni 피막

18 : 비자성 개질부재(非磁性 改質部材)

18' : 연삭에 의해 제거된 비자성 개질부재

19 : 요크(12)의 오목개소 개구부

26 : 비자성재 28 : 비자성 개질부재

32 : 요크 41 : 자석체

42 : 요크

421 : 요크(42)의 오목개소 모서리의 R부

425 : 요크(42)의 오목개소 저면

426 : 요크(42)의 오목개소 링 형상 단면

48 : 비자성 개질부재

49 : 요크(42)의 오목개소 개구부

60 : 실 플레이트 65 : 연자성 재료

66 : 오스테나이트계 스테인리스강 67 : Ni 도금층

80 : 의치 83 : 수지 베이스

84 : 인공치(人工齒) 85 : 근면판(根面板)

86 : 치근부(齒根部) 9 : 의치 어태치먼트

91 : 자석체 92 : 요크

96 : 실드판 97 : 실드 링

98 : 실드 플레이트 99 : 오목개소

990 : 오목개소 개구부 102 : 자석체

102 : 요크 105 : Ni 피막

106 : 실드 플레이트 108 : 오목개소 개구부

109 : 용접부

제1항의 발명은, 근면부에 매설한 연자성 합금으로 이루어지는 키퍼에 대향하도록 의치 베이스 내에 매설하는 의치 어태치먼트로,

자석체와, 해당 자석체를 수납하는 오목개소를 가짐과 동시에 연자성 재료로 이루어지는 요크와, 상기 자석체를 봉입하도록 상기 요크의 오목개소 개구부에 배치된 연자성 재료로 이루어지는 실드판과, 해당 실드판의 외주부 및 상기 요크의 내주부와의 사이에 연자성 재료, Ni 및 스테인리스강이 융합하고 있는 링 형상의 비자성 개질부재로 이루어지고, 또한,

상기 요크, 상기 링 형상 비자성 개질부재 및 상기 연자성 실드판으로 이루어지는 키퍼 측의 원 형상 단면을 연삭에 의해 가공한 것을 특징으로 하는 의치 어태치먼트이다.

본 발명에 있어서 가장 주목해야 할 점은, 상기 실 플레이트가 연자성 재료로 이루어지는 실드판과 해당 실드판의 외주부에 융합된 비자성 개질부재로 이루어지는 것 및 비자성 개질부재와 요크 안쪽이 융합하고 있는 것 및 키퍼와 자기적으로 흡착하는 단면을 연삭 가공에 의해 얇게 함과 동시에 평탄한 면으로 하고 있는 것(도 1)이다.

또, 원주 형상 자석체의 실드 원판 측의 한쪽 단면을, 나아가서는 양 단면을 R(둥근)부를 갖는 가공(이하, R가공이라 한다.)이라 하고 있는 것이다.

다음으로 본 발명의 작용 효과에 대해서 설명한다.

본 발명의 의치 어태치먼트에 있어서는, 실 플레이트가 상기처럼 우선 연자성 재료로 이루어지는 실드판과, 그 외주부에 융합된 비자성 개질부재로 이루어지는 비자성 링부에 의해 형성되어 있다.

또, 본 발명에 있어서는, 비자성 링부와 요크 안쪽이 융합하여 형성되어 있다.

더욱이, 본 발명에 있어서는, 키퍼와 자기적으로 흡착하는 단면을 연삭 가공에 의해 얇게 함과 동시에 평탄한 면으로 하고 있다.

또, 원통 형상 자석체가 적어도 실드판 측의 단면을 R가공하고 있는 것이다. 즉, 원통 형상 자석체의 단면은 실드판 측을 R가공하고, 나아가서는 다른 단면도 R가공해도 된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 실 플레이트와 요크 사이에 안정되고 뛰어난 비자성 영역을 확보할 수 있다. 더욱이, 연삭 가공에 의해 실 플레이트가 얇아짐으로서 비자성 영역도 좁고 작아져 자기 회로에 유효한 실드판의 자성 영역이 확대화하고, 또, 평탄한 면으로 함으로서 자기 공극이 해소된다. 그 때문에, 자기 흡인력에 뛰어나다.

또, 원통 형상 자석체의 단면을 R가공함으로서, 레이저 열에 의한 비자성 개질부재를 형성할 때의 고온 가열된 비자성 개질부와 자석체와의 접촉에 의해, 자석체가 손상을 받지 않기 때문에 상기 뛰어난 자기 흡인력을 확보할 수 있다.

상기 실 플레이트에 있어서, 상기 실드판에 사용하는 내식성에 뛰어난 연자성 재료로서는, 19Cr-2Mo-0.2Ti­Fe, 17Cr-2Mo-0.2Ti­Fe, 13Cr-2Mo-0.2Ti­Fe 등이 있다.

또, 비자성 링부를 구성하는 비자성 개질부재는 실드판과 요크 사이에 SUS304, SUS316, 316L 등의 스테인리스강 비자성 재료와 Ni를 배치하고, 비자성 재료와 Ni를 레이저 열에 의해 용융할 때에 양측 실드판 및 요크의 연자성 재료의 일부를 더불어 용융하여 융합할 수 있는 부재를 말한다.

이 비자성 개질부재는 실드판과 요크 사이에 비자성 재료를 베이스로 하여 비자성 재료와 연자성 재료와의 접합면은 레이저 열에 의해 양자가 융합하여 이루어져 있기 때문에, 실 플레이트와 요크 사이에 안정되고 뛰어난 비자성 영역을 확실히 형성할 수 있다.

그러나, 이 비자성 개질부재로 이루어지는 비자성 영역이 넓어지면 실드판의 자성 영역이 감소하여, 자석체에서 키퍼로의 자기 회로를 방해하는 자기 공극(磁氣空隙)이 되어 자기 흡인력을 저하시킨다. 그래서, 비자성 개질 시에 확대된 비자성 영역을 가능한 한 줄이는 것이 필요하다.

또, 요크와 실드판 등과의 조립 및 비자성 개질부재의 형성 시의 레이저 열 등에 의해, 요크, 링 형상 비자성 개질부재 및 실드판으로 이루어지는 키퍼 측 원 형상 단면에 요철에 의한 공극이 생기거나 하면, 자기 공극이 되어 자기 흡인력을 저하시킨다. 그래서, 평탄한 면으로 하여 자기 공극을 해소하는 것이 필요해진다.

상기 실드판의 자성 영역의 확대와 자기 공극의 해소를 위해, 키퍼 측의 원 형상 단면을 연삭하여, 비자성 개질 시에 확대된 비자성 영역의 감소를 도모함과 동시에, 요크 링 형상 자성 개질부재 및 실드판으로 이루어지는 단면의 평탄화를 도모한다. 비자성 영역이나 비자성 개질 등에 의한 요철의 정도에 따라서, 연삭에 의해 제거하는 두께나 평탄도에 따라서, 거친 연삭에서 세세한 연삭, 나아가서는 필요에 따라서 연마도 포함된다.

다음으로, 제2항의 발명처럼, 링 형상 비자성 개질부재는 스테인리스강의 오스테나이트 조직으로 이루어져 있는 것이 바람직하다. 즉, 비자성 상태를 한층 더 안정화할 수 있기 때문이다.

도 7(스테인리스강 용착 금속의 조직)에 도시하는 바와 같이, 연자성 재료로 이루어지는 실드 원판 또는 요크 사이에 배치된 오스테나이트계 스테인리스강이 용융했을 때에 실드판 또는 요크와의 접합면에서의 융합에 의해 오스테나이트계 스테인리스강 용융부가 오스테나이트 영역에서 마르텐사이트 혹은 페라이트 영역이 발생하여, 접합면에서 내부로 확산하면 비자성 영역의 안정화 효과를 감소하기 때문이다.

따라서, 적어도 링 형상 비자성 개질부재의 중앙 부위(실드판 및 요크와의 접합면에서 떨어진 부위)는 스테인리스강의 오스테나이트 조직으로 이루어져 있는 것이 필요하다. 그 때문에, 실드 원판의 외주에 Ni 피막을 형성하여 오스테나이트계 스테인리스강과 융합시킴으로서, 오스테나이트계 스테인리스강이 용융했을 때에 마르텐사이트 혹은 페라이트 영역의 발생을 억제할 수 있다.

다음으로, 링 형상 비자성 개질부재는 개질되어 있지 않은 비자성 부재를 그 두께의 1/2까지 포함해도 된다. 실드 원판과 요크 사이에는, 키퍼 측에 링 형상의 비자성 개질부재를 가지고, 또한 자석체 측에는 오스테나이트계 스테인리스강으로 이루어지는 비자성 부재를 가짐으로서, 비자성 영역을 구성할 수 있다. 본 구조의 경우에는, 링 형상 비자성 개질부재에 의한 비자성 영역이 작아져 실드 원판에 의한 자성 영역이 확대되기 때문에, 자기 회로의 효율화가 도모되어 자기적 흡인력이 개선된다.

또, 상기 요크, 상기 링 형상 비자성 개질부재 및 상기 연자성 실드 원판으로 이루어지는 키퍼 측의 원 형상 단면을 적어도 0.050mm의 두께를 연삭함으로서 평탄한 면으로 하며, 또한 상기 실드 원판의 두께가 0.050 내지 0.150mm이다.

여기서, 연삭에 의해 절삭하는 두께를 0.050mm로 한 것은, 요크와 실드 원판 등의 조립 시나 그 후의 비자성 개질 시에 있어서 생기는 단차, 요철 및 왜곡을 제거하여 평탄한 면으로 하기 위해 필요한 제거해야 할 두께이기 때문이다.

한편, 지나치게 제거하여 얇게 하면, 비자성 영역이 적어져 자성 영역이 확대하지만 자석체가 노출하거나, 비자성 개질부재가 없어지거나 할 우려가 있기 때문에 실드판의 두께는 적어도 0.050mm는 필요하다.

반대로, 제거를 적게 하여 두꺼우면, 비자성 영역이 많기 때문에 자성 영역의 확대를 도모할 수 없고, 또 의치 어태치먼트의 높이가 큼으로서 소형화를 도모하지 못하기 때문에, 실드 원판의 두께는 0.150mm를 상한으로 했다.

본 발명에 있어서 사용하는 자석체는 단위 체적당 기자력(起磁力)이 높은 자석으로, Sm-Co계, Nd-Fe-B계를 비롯하는 고 에너지량을 갖는 희토류 자석이 바람직하다. 또, 그 형상은 원주 형상이고, 또한 적어도 한쪽 단은 R가공되어 있으며, 키퍼와 당접하는 흡착면에 대해 자속이 교차하는 방향으로 N-S극 또는 S-N극이 연장되고 있다. R가공은 0.10 내지 0.30mm의 원호 형상의 원만함으로 되어 있다. 비자성 개질부의 형성 시에 있어서의 레이저 열에 의한 자석체를 손상하지 않기 위해서는 적어도 0.10mm의 R가공이 필요하며, 한편, 0.30mm를 넘으면 연자성 재료로 이루어지는 실드판과의 사이에 공극이 생겨, 자기 흡인력이 저하한다.

더욱이, 원주 형상 자석체의 양 단면에 R가공을 시행하고, 원주 형상 자석체를 감입하는 요크의 오목개소 모서리부에도 원주 형상 자석체의 R부와 같든지 약간 큰 R가공함으로서 자석체의 단면과 요크 오목개소 저면을 밀착시키면서, 또한 자석체 측 주면과 요크 오목개소 내주면에 밀착시키는 것이 가능해져, 자석체를 간격없이 요크의 오목개소에 수납할 수 있다. 이렇게 하여, 요크 오목개소 내에 최대한 큰 자석을 수납하고, R가공에 의해 요크 숄더부에 있어서의 자속의 흐름이 원활해져, 자기 흡인력이 향상한다.

또, 요크는 상기 자석체를 수납하기 위한 용기 형상을 가지며, 내식성 연자성 재료로 이루어진다,

즉, 해당 요크는 구강 내에서의 사용 상의 문제를 발생시키지 않도록, 필요한 내식성을 가지고, 또한 자석으로부터의 자속을 전하는 자기 회로를 형성하기 위해 뛰어난 자기 특성을 가질 필요가 있다. 해당 요크에 사용되는 재료로서는, 18Cr계 스테인리스강, 17Cr-2Mo, 19Cr­2Mo계 스테인리스강 등의 내식성 연자성 재료가 바람직하다.

본 발명에 이러한 의치 어태치먼트 및 그 제조방법에 관하여, 도 1 내지 도 7을 사용하여 설명한다.

본 실시예의 의치 어태치먼트(1)는 도 1에 도시하는 바와 같이, 자석체(11)와 해당 자석체(11)를 수납하는 오목개소(125)를 가짐과 동시에 연자성 재료로 이루어지는 요크(12)와, 상기 자석체(11)를 봉입하도록 상기 요크(12)의 오목개소 개구부(19)에 배치된 연자성 재료로 이루어지는 실드판(15)과, 해당 실드 원판(15)의 외주부 및 상기 요크(12)의 내용부 사이에 연자성 재료, 링 형상의 Ni 피막 및 오스테나이트계 스테인리스강이 융합하고 있는 링 형상 비자성 개질부재(18)로 이루어지고, 또한, 상기 요크(12), 상기 링 형상 비자성 개질부재(18) 및 상기 연자성 실드 원판으로 이루어지는 키퍼(10) 측의 원 형상 단면(13)이 연삭에 의해 가공되어 있는 평탄한 면으로 이루어진다.

다음 실시예의 의치 어태치먼트(2)는 도 2에 도시하듯이 도 1에 도시하는 의치 어태치먼트(1)에 있어서, 비자성 개질부재(18)의 일부(그 두께의 1/2 이하)가 비자성 부재(26)가 되고, 비자성 개질부재(28)는 얇게 되어 있다.

또, 의치 어태치먼트(3)는 도 3에 도시하듯이, 도 1에 도시하는 의치 어태치먼트(1)에 있어서, 해당 자석체(11)를 수납하는 오목개소(125)를 가짐과 동시에 연자성 재료로 이루어지는 요크(12)에 있어서, 도 8에 도시하는 의치(80)의 수지 베이스(83)에서 의치 어태치먼트가 탈락하기 어렵도록 해당 요크 형상의 변형예로서, 숄더부의 외경(DK1)이 키퍼와 접착하는 면에 있어서의 외경(DK2)보다 크게 한 요크(32)로 이루어진다.

상기 링 형상 비자성 개질부재는 도 4(a)에 도시하듯이, 요크(42)의 오목개소(425)에 자석체(41)를 수납한 후에, 도 6에 도시하는 실드 원판(15)과 해당 실드 원판의 외주에 링 형상의 Ni 피막(17) 및 오스테나이트계 스테인리스강(16)으로 이루어지는 실 플레이트(60)를 배치한다. 그리고, 오스테나이트계 스테인리스강(66) 및 Ni 피막(67)을 초점으로 하여 레이저 광선에 의해 가열 용융한다. 이 때에, 양측 연자성 재료의 표면도 용융하고, 상기 Ni 피막 측의 융액(融液)은 Ni 농도가 높아져, Ni를 함유하고 있지 않은 Cr 융액과 혼합해도, Cr 융액이 오스테나이트계 스테인리스강의 융액(Cr-Ni 융액)으로의 침출을 막는 상태로 응고하여 오스테나이트 조직을 나타내는 비자성 개질부재(48)가 된다.

또, 이 레이저 광선에 의한 가열 용융하는 깊이가 얕을 경우에는, 링 형상의 Ni 피막(17) 및 오스테나이트계 스테인리스강(16)이 미용융 상태가 된다.

여기서, 도 6에 도시하는 실드 원판(15)과 해당 실드 원판의 외주에 링 형상의 Ni 피막(17) 및 오스테나이트계 스테인리스강(16)으로 이루어지는 실 플레이트(60)는 구체적인 예로서 다음 방법으로 제조한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 인발 가공에 의해, 19Cr-2Mo-0.2Ti-Fe의 연자성 재료(65)와 비자성 부재로서 SUS316으로 이루어지는 비자성 재료(66)를 Ni 도금층(67)을 개재시킨 상태로 일체 성형한 것을 슬라이스 가공에 의해 필요한 두께의 실드 플레이트(60)를 작성한다.

다음으로, 본 실시예의 구체적인 예에 대해서, 도 4를 기본으로 하여 이하에 설명한다.

도 4(a)에 있어서, 19Cr-2Mo-0.2Ti-Fe의 연자성 재료로 이루어지는 요크(42)는 오목한 형상의 케이스로 외경 4.00mm, 높이 1.45mm, 개구부 직경 3.10mm, 케이스의 외경 두께 0.45mm 및 깊이 0.80mm로 이루어진다. 케이스의 외주숄더부는 45도의 경사를 가지며 외경 및 높이가 각각 0.4mm 작게 되어 있다. 또, 케이스의 오목개소(425) 안쪽 숄더부는 0.2mm의 R부로 이루어진다.

자석체(41)로서는, (BH)max=42MGOe의 Nd-Fe-B계 영구 자석체를 사용했다. 직경 3.05mm, 높이 0.6mm의 원주 형상으로 이루어지고, 상하 단면은 0.20mmR의 면취 가공이 되어 있다.

이 자석체(41)를 케이스(요크(42))의 오목개소에 수납하여, 오목개소 개구부(49)에 실드 플레이트(60)를 배치한다. 실드 플레이트(60)는 도 6에 도시하는 구성으로, 19Cr-2Mo-0.2Ti-Fe의 연자성 재료로 이루어지는 실드 원판(15)은 지름 2.76mm, Ni 피막(17)은 두께 0.01mm, SUS316으로 이루어지는 오스테나이트계 스테인리스강(16)은 두께 0.15mm로 이루어지는 직경 3.08mm, 두께 0.25mm의 원판 형상이다.

다음으로, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, SUS316 및 Ni 피막을 초점으로 하여 직경 200μm의 레이저 광선을 조사하여 비자성 개질부재(48)를 형성한다. 이 비자성 개질부재(48)는 도 7에 도시하는 오스테나이트상이 확보되어 있다.

이상의 제조과정에 있어서, 도 4(a)에 도시하는 케이스(요크(42))의 오목개소 에 자석체를 수납하고, 실드 플레이트(60)를 배치한다는 조립 시에 케이스(426)와 실드 플레이트(60)의 단차를 초래하고 있다. 또, 레이저 광선에 의한 비자성 개질부재를 형성할 때에, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이 비자성 개질부재 및 그 주변부에 왜곡이나 요철 등을 초래하고 있다.

이들 단차, 왜곡, 요철부 등을 #500의 연삭석으로, 실드 원판의 표면을 기준으로 하여 약 0.15mm 제거했다. 이 결과, 도 1에 도시하는 바와 같이, 실드 원판의 두께는 약 0.10mm, 키퍼(10) 측의 비자성 개질부재의 폭(레이저 광선에 의한 용융 폭)은 연삭 전의 0.55mm에서 0.35mm로 축소하고, 실드 원판의 직경은 2.40mm에서 2.60mm로 확대됨과 동시에, 원 형상 단면(13)은 평탄한 면을 얻을 수 있어, 자기 흡인력이 뛰어난 소형 의치 어태치먼트가 얻어졌다.

즉, 의치 어태치먼트의 자기 흡인력은 연삭 전의 6.2N/mm²에서 연삭 후는 7.0N/mm²로 개선되어 있었다.

도 2에 도시하는 발명예는 도 4(a)에 의한 조립 후에, SUS316 및 Ni 피막을 초점으로 하여 직경 200μm의 레이저 광선을 조사할 때에, 에너지량을 억제함으로서 비자성 개질부재의 형성에 있어서, SUS316 및 Ni 피막의 일부를 미용융으로서 비자성 부재(26)를 남길 수 있다. 그 후의 연삭에 의해 비자성 개질부재(28)의 두께는 약 0.06mm, 비자성 부재(26)의 두께는 약 0.04mm였다. 또한, 실드 원판의 두께는 약 0.10mm였다. 그리고, 실드 원판의 직경은 2.65mm가 얻어졌다.

따라서, 의치 어태치먼트의 자기 흡인력은 7.5N/mm²가 얻어졌다.

도 3에 도시하는 발명예는 도 4(a)에 의한 조립에 있어서, 요크(42)는 오목한 형상의 케이스로 DK2의 외경 4.20mm, DK1의 외경 4.00mm와 DK2부에서 DKl부의 높이 1.3mm로 이루어지는 경사진 외주면을 가지며, 높이 1.45mm, 개구부 직경 3.10mm, 케이스의 외경 두께 0.45mm 및 깊이 0.80mm로 이루어진다. 케이스의 외주 숄더부는 30도의 경사를 가지며 DK2에서 외경이 각각 0.4mm 작게 되어 있다. 또, 케이스의 오목개소(425)의 안쪽 숄더부는 0.2mm의 R부로 이루어진다. 이하의 제조방법은 동일하다.

따라서, 의치 어태치먼트의 자기 흡인력은 도 1에 도시하는 발명예와 같도록 하여 8.5N/mm²이 얻어졌다. 또, 인장 시험에 의한 탈락 방지 강도는 도 1의 110N/mm²에서 200N/mm²로 개선되었다.

본 발명에 의한 효과를 이하에 도 5에 근거하여 설명한다.

연자성 재료로 이루어지는 실드 원판(15)과 연자성 재료로 이루어지는 요크(12) 사이에 비자성 영역을 형성하는 비자성 개질부재(18)를 위해, 자기 회로는 자석체(11)→ 실드 원판(15)→ 키퍼(10)→ 요크(12)→ 자석체(11)처럼 형성한다.

이렇게 해서, 제1 비자성 개질부재에 의한 안정적인 비자성 영역를 위해, 자속 누설도 없이 자기 흡인력이 뛰어난 자기 회로가 형성된다.

그러나, 이 비자성 영역은 자기 회로를 저하시키는 요인도 될 수 있는 자기 공극을 초래시키는 것이다. 또, 이들 의치 어태치먼트의 조립 시나 비자성 개질 시에 있어서도 요철, 왜곡 등에 의해 자기 공극을 초래시킨다.

그래서, 제2 로는 평탄한 면으로 함과 동시에 비자성 영역을 적게 하여, 자기회로에 있어서의 자속 밀도의 통과 영역, 즉 비자성 개질 시에 영향을 받지 않는 자성 영역을 넓히는 것이다.

예를 들면, 도 5에 있어서, 자성 영역인 연자성 재료로 이루어지는 실드 원판의 연삭 전후(15' 및 15)의 외경을 DS2, DS1이라 하고, 요크의 연삭 전후(연삭 부분(12'))의 내경을 DY2, DY1이라 하고, 요크의 외경을 D, 자석체의 직경을 DM이라 한다. 실 원판의 연삭 전후의 두께를 T2, T1이라 하고, 연삭되는 두께를 t라 한다.

연삭에 의해 두께(t)(T2-T1)를 제거함으로서 비자성 개질부재(18')가 제거되어, 실드 원판의 자성 영역은 ((DS2)²-(DS1)²)×(π/4)로 확대하여, 자석체(직경 (DM))에 대한 자기 회로의 효율이 개선된다. 또, 키퍼(10)와 밀착하는 요크(12)의 자성 영역도 12'의 제거에 의해, ((DY1)²-(DY2)²)×(π/4)로 확대한다.

이상으로, 본 발명에 의해, 안정되고 작은 비자성 영역을 가지고 키퍼의 대면 측을 평탄하게 함으로서 자기 흡인력이 뛰어난 의치 어태치먼트를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 근면부(根面部)에 매설한 연자성 합금으로 이루어지는 키퍼에 대향하도록 의치 베이스 내에 매설하는 의치 어태치먼트에 있어서,

   자석체와 해당 자석체를 수납하는 오목개소를 가짐과 동시에 연자성 재료로 이루어지는 요크와, 상기 자석체를 봉입하도록 상기 요크의 오목개소 개구부에 매설된 연자성 재료로 이루어지는 실드판과, 해당 실드판의 외주부 및 상기 요크의 내주부와의 사이에 연자성 재료, Ni 및 오스테나이트계 스테인리스강이 융합하고 있는 링 형상의 비자성 개질부재(改質部材)로 이루어지고,

   상기 요크, 상기 링 형상의 비자성 개질부재 및 상기 연자성 실드판으로 이루어지는 키퍼 측의 원 형상 단면을 연삭에 의해 가공한 것을 특징으로 하는 의치 어태치먼트.
2. 제1항에 있어서, 상기 링 형상 비자성 개질부재의 조성은 스테인리스강의 오스테나이트 조직으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 의치 어태치먼트.
3. 제1항에 있어서, 상기 링 형상 비자성 개질부재는 개질되어 있지 않은 비자성 부재를 그 두께의 1/2 이하까지 포함하는 것을 특징으로 하는 의치 어태치먼트.
4. 제1항에 있어서, 상기 요크, 상기 링 형상 비자성 개질부재 및 상기 연자성 실드판으로 이루어지는 키퍼 측의 원 형상 단면을 두께 0.050mm 이상 연삭함으로서 평탄한 면으로 하고, 상기 실드판의 두께가 0.050 내지 0.150mm인 것을 특징으로 하는 의치 어태치먼트.