KR20160116870A - 핸드피스 - Google Patents

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KR20160116870A
KR20160116870A KR1020150045216A KR20150045216A KR20160116870A KR 20160116870 A KR20160116870 A KR 20160116870A KR 1020150045216 A KR1020150045216 A KR 1020150045216A KR 20150045216 A KR20150045216 A KR 20150045216A KR 20160116870 A KR20160116870 A KR 20160116870A
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    • A61C1/185—Drives or transmissions

Abstract

모터 유닛에 대한 파일 고정 유닛의 결합 각도를 세밀하게 조정할 수 있는 핸드피스가 개시된다. 개시된 핸드피스는, 모터 유닛, 및 모터 유닛에 결합되는 것으로, 파일(file)이 탈착 가능하게 결합되며 모터 유닛의 동력을 전달받아 파일(file)을 회전시키는 파일 고정 유닛을 구비한다. 모터 유닛은, 전동 모터의 모터 샤프트를 에워싸는 체결 샤프트 하우징, 및 체결 샤프트 하우징에서 내측으로 돌출된 회전 방지 핀(pin)을 구비한다. 파일 고정 유닛은, 모터 샤프트에 연결되는 동력 전달 샤프트, 및 동력 전달 샤프트를 에워싸고 연장되며, 파일 고정 유닛이 모터 유닛에 결합될 때 체결 샤프트 하우징 내측에 끼워지는 체결 샤프트를 구비한다. 체결 샤프트의 외주면에는, 회전 방지 핀의 말단이 끼워지는 폭을 갖고 모터 샤프트의 회전 축선과 평행한 방향으로 연장된 복수의 회전 방지 슬릿(slit)이 일정한 각도 간격으로 형성된다.

Description

핸드피스{Handpiece}
본 발명은 핸드피스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터 유닛과, 모터 유닛에 착탈 가능한 파일 고정 유닛을 구비한 핸드피스에 관한 것이다.
예컨대, 신경치료, 임플란트와 같은 치과 시술용으로 사용되는 핸드피스는 작은 공구인 파일(file)을 고속으로 회전시켜 치아, 치아 내부 조직, 또는 턱뼈를 절삭하거나 천공을 뚫기 위해 사용되며, 콘트라앵글 핸드피스라고 불리는 핸드피스가 일반적으로 사용된다. 콘트라앵글 핸드피스는 일직선으로 연장되지 않고, 둔각을 이루며 굽어진 형태의 핸드피스로서, 시술자인 치과 의사가 파지하게 되는 부분으로 전동 모터를 포함하는 모터 유닛, 및 파일이 탈착 가능하게 고정 결합되는 헤드를 포함하고, 상기 전동 모터의 회전력을 상기 파일에 전달하여 상기 파일을 고속 회전시키는 파일 고정 유닛을 구비한다.
상기 파일 고정 유닛은 상기 모터 유닛에 탈착 가능하게 결합된다. 파일 고정 유닛이 모터 유닛에 결합된 때 모터 유닛의 길이 방향으로 연장된 축선에 대해 파일 고정 유닛이 회전하게 되면 시술자의 정확한 시술에 방해가 되므로, 상기 파일 고정 유닛이 임의로 회전하지 않도록 하는 회전 방지 수단이 콘트라앵글 핸드피스에 구비된다. 예를 들면, 파일 고정 유닛에 상기 모터 유닛의 길이 방향으로 돌출된 돌기가 구비되고, 상기 돌기와 대면하는 모터 유닛의 지점에 상기 돌기를 수용하는 홈이 형성될 수 있다. 반대로, 모터 유닛에 돌기가 구비되고 파일 고정 유닛에 상기 돌기를 수용하는 홈이 형성될 수도 있다.
그런데, 이와 같은 종래의 회전 방지 수단은 모터 유닛에 대한 파일 고정 유닛의 결합 각도를 조정할 수 없거나 제한적으로만 결합 각도를 조정할 수 있어, 시술자의 습관이나 취향에 따른 핸드피스 파지 방식의 차이에 대처할 수 없다. 즉, 시술자에 따라서 특정 결합 각도로 제한된 핸드피스의 사용에 불편을 느껴 사용을 기피하게 된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0040873호
본 발명은, 모터 유닛에 대한 파일 고정 유닛의 결합 각도를 세밀하게 조정할 수 있는 핸드피스를 제공한다.
본 발명은, 모터 유닛, 및 상기 모터 유닛에 결합되는 것으로, 파일(file)이 탈착 가능하게 결합되며 상기 모터 유닛의 동력을 전달받아 상기 파일(file)을 회전시키는 파일 고정 유닛을 구비한 핸드피스에 있어서, 상기 모터 유닛은, 상기 전동 모터의 모터 샤프트를 에워싸는 체결 샤프트 하우징, 및 상기 체결 샤프트 하우징에서 내측으로 돌출된 회전 방지 핀(pin)을 구비하고, 상기 파일 고정 유닛은, 상기 모터 샤프트에 연결되는 동력 전달 샤프트, 및 상기 동력 전달 샤프트를 에워싸고 연장되며, 상기 파일 고정 유닛이 상기 모터 유닛에 결합될 때 상기 체결 샤프트 하우징 내측에 끼워지는 체결 샤프트를 구비하며, 상기 체결 샤프트의 외주면에는, 상기 회전 방지 핀의 말단이 끼워지는 폭을 갖고 상기 모터 샤프트의 회전 축선과 평행한 방향으로 연장된 복수의 회전 방지 슬릿(slit)이 일정한 각도 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 핸드피스를 제공한다.
상기 복수의 회전 방지 슬릿은 1 내지 20° 간격으로 형성될 수 있다.
상기 회전 방지 슬릿의 길이 방향의 양 측 말단 중 상기 모터 샤프트에 더 가까운 일측 말단은 상기 회전 방지 핀이 상기 회전 방지 슬릿에 진입하고 빼내어 질 수 있게 개방될 수 있다.
상기 체결 샤프트는 상대적으로 상기 모터 샤프트에 더 가까운 소직경부와, 상기 소직경부보다 직경이 크고, 상기 소직경부보다 상기 모터 샤프트에서 더 이격되며, 상기 복수의 회전 방지 슬릿이 형성된 대직경부를 구비할 수 있다.
상기 파일 고정 유닛은, 상기 체결 샤프트의 외주에 상기 체결 샤프트가 상기 체결 샤프트 하우징 내측에 끼워질 때 상기 체결 샤프트 하우징의 내측면에 가압되어 탄성 복원 가능하게 오므려지는 록킹 스프링(locking spring)을 더 구비하고, 상기 록킹 스프링이 상기 체결 샤프트 하우징의 내측면에 밀착되어 상기 파일 고정 유닛과 상기 모터 유닛의 의도하지 않은 분리를 방지할 수 있다.
상기 체결 샤프트 하우징의 내측면에는 상기 록킹 스프링과 간섭되도록 단차진 걸림턱이 형성될 수 있다.
상기 회전 방지 핀의 말단은 볼록한 곡면 형상일 수 있다.
본 발명에 의하면, 파일 고정 유닛을 모터 유닛에 결합할 때 모터 유닛에 대한 파일 고정 유닛의 결합 각도를 세밀하게 조정하여 고정할 수 있다. 따라서, 치과 시술자의 핸드피스 사용 습관이나 취향에 따라서 결합 각도를 변경하여 사용할 수 있어 호불호 없이 핸드피스를 편리하게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 핸드피스의 측면도로서, 모터 유닛과 파일 고정 유닛의 분리된 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 핸드피스의 부분 확대 단면도로서, 모터 유닛과 파일 고정 유닛이 결합되는 부분을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2를 III-III 에 따라 절개하여 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핸드피스의 배면도로서, 모터 유닛과 파일 고정 유닛이 결합된 모습을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 핸드피스를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 핸드피스의 측면도로서, 모터 유닛과 파일 고정 유닛의 분리된 모습을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 핸드피스의 부분 확대 단면도로서, 모터 유닛과 파일 고정 유닛이 결합되는 부분을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2를 III-III 에 따라 절개하여 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핸드피스의 배면도로서, 모터 유닛과 파일 고정 유닛이 결합된 모습을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 핸드피스(1)는, 치과 치료시 시술자, 즉 치과 의사에 의해 파지되는 부분인 모터 유닛(30)과, 모터 유닛(30)의 선단부에 결합되는 파일 고정 유닛(5)을 구비한다. 모터 유닛(30)은 Z축과 평행한 방향으로 연장된 모터 유닛 하우징(31)의 내부에 전동 모터(40)를 포함한다.
파일 고정 유닛(5)은 파일(file)(2)이 탈착 가능하게 결합되는 헤드부(head portion)(6)와, 파일 고정 유닛(5)을 모터 유닛(30)에 결합시킬 때 손가락으로 파지하게 되는 자루부(shank portion)(12)와, 상기 헤드부(6)와 상기 자루부(12)를 연결하는 목부(neck portion)(8)를 구비한다. 상기 목부(8)는 모터 유닛(30)의 길이 방향에 대해 일정 각도(PA)로 기울어진 경사 축선(PL)을 따라 연장된다. 파일 고정 유닛(5)은 모터 유닛(30)의 전동 모터(40)의 동력을 전달받아 파일(2)을 회전시킨다.
모터 유닛(30)의 상단에는 파일 고정 유닛(5)의 체결 샤프트(20)가 삽입 체결될 수 있게 Z축과 평행하게 연장된 홈이 형성되고, 상기 홈의 바닥에는 전동 모터(40)의 모터 샤프트(41)가 상향 돌출되게 마련된다. 모터 샤프트(41)의 회전 축선(CL)은 Z축과 평행하게 연장된다. 모터 유닛(30)은 상기 모터 샤프트(41)가 내부에 배치되도록 상기 모터 샤프트(41)를 에워싸고 상기 회전 축선(CL)을 따라 연장된 체결 샤프트 하우징(33)을 구비한다. 체결 샤프트 하우징(33)은 대략 실린더(cylinder) 형상이며, 체결 샤프트 하우징(33)의 상측에는 회전 축선(CL)을 향해 내측으로 돌출된 회전 방지 핀(pin)(37)이 고정 체결된다. 회전 방지 슬릿(23)에 가로막히지 않고 마찰을 줄이며 끼워질 수 있도록 회전 방지 핀(37)의 말단은 볼록한 곡면 형상일 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 모터 유닛(30)은 회전 방지 핀(37)을 하나만 구비하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 복수 개의 회전 방지 핀(37)이 구비될 수도 있다.
파일 고정 유닛(5)은 상기 회전 축선(CL)을 따라 자루부(12)에서 하측으로 연장되는 동력 전달 샤프트(13)와, 동력 전달 샤프트(13)를 에워싸고 상기 회전 축선(CL)을 따라 자루부(12)에서 하측으로 연장된 체결 샤프트(20)를 구비한다. 동력 전달 샤프트(13)의 하단에는 파일 고정 유닛(5)을 모터 유닛(30)에 결합했을 때 상기 모터 샤프트(41)에 연결되는 커넥터(connector)(16)가 마련되고, 동력 전달 샤프트(13)의 상단에는 제1 베벨 기어(14)가 마련된다. 목부(8)의 내부에는 상기 경사 축선(PL)을 따라 연장된 헤드 연결 샤프트(9)가 구비되고, 헤드 연결 샤프트(9)의 하단에는 상기 제1 베벨 기어(14)와 치합되는 제2 베벨 기어(10)가 마련된다.
따라서, 파일 고정 유닛(5)이 모터 유닛(30)에 결합되고 모터 샤프트(41)가 회전하면 그 회전 동력이 커넥터(16)를 통해 동력 전달 샤프트(13)로 전달되고, 연이어 한 쌍의 제1 및 제2 베벨 기어(14, 10)를 통해 헤드 연결 샤프트(9)로 전달된다. 도시되진 않았으나, 헤드 연결 샤프트(9)의 회전 동력은 헤드부(6) 내부에서 파일(2)를 착탈 가능하게 고정하고 있는 파일 척(chuck)(미도시)에 전달된다.
체결 샤프트(20)는 대략 실린더(cylinder) 형상으로, 파일 고정 유닛(5)이 모터 유닛(30)에 결합될 때 체결 샤프트 하우징(33)의 내측에 끼워진다. 체결 샤프트(20)는 소직경부(21)와 대직경부(22)를 구비한다. 상기 소직경부(21)는 파일 고정 유닛(5)이 모터 유닛(30)에 결합된 때 모터 샤프트(41)에 더 가깝게 대직경부(22)보다 상대적으로 하측에 배치된다. 상기 대직경부(22)는 소직경부(21)보다 직경이 크고, 파일 고정 유닛(5)이 모터 유닛(30)에 결합된 때 모터 샤프트(41)에서 더 이격되도록 소직경부(21)보다 상대적으로 상측에 배치된다.
대직경부(22)에는 상기 회전 방지 핀(37)이 끼우어지는 폭(W)을 갖고 상기 회전 축선(CL)과 평행한 방향으로, 즉 Z축과 평행하게 연장된 복수의 회전 방지 슬릿(slit)(23)이 형성된다. 복수의 회전 방지 슬릿(23)은 일정한 각도 간격(IA)으로 형성되며, 인접한 회전 방지 슬릿(23) 사이의 각도 간격(IA)은 1 내지 20°일 수 있다. 상기 각도 간격(IA)이 1°보다 작으면 회전 방지 핀(37)의 말단이 끼워질 수 있는 폭(W)을 확보하기 어렵고, 각도 간격(IA)이 너무 세분화되어 모터 유닛(30)에 대한 파일 고정 유닛(5)의 각도를 조정하기가 불편하다. 한편, 상기 각도 간격(IA)이 20°보다 크면 각도 간격(IA)이 너무 넓어서 모터 유닛(30)에 대한 파일 고정 유닛(5)의 각도를 시술자의 취향에 정확하게 맞는 각도로 조정하기 어렵다. 한편, 도 3에서 대직경부(22)의 외주면을 따라 30개의 슬릿(23)이 형성된 실시예가 개시되어 있으나 이는 예시에 불과하며, 예컨대, 24개 또는 18개의 슬릿이 형성될 수도 잇다.
회전 방지 슬릿(23)의 길이 방향의 양 측 말단 중 모터 샤프트(41)에 더 가까운 하측 말단(24)은 개방되어 있다. 따라서, 체결 샤프트(20)가 체결 샤프트 하우징(33) 내부에 끼워질 때 회전 방지 핀(37)이 회전 방지 슬릿(23)의 하측 말단(24)을 통해 상기 회전 방지 슬릿(23)에 진입하고, 반대로 체결 샤프트(20)가 체결 샤프트 하우징(33)에서 빼내어 질 때에도 회전 방지 핀(37)이 회전 방지 슬릿(23)의 하측 말단(24)을 통해 상기 회전 방지 슬릿(23)에서 빼내어 진다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 대직경부(22)의 외주면 전체에 즉, 회전 축선(CL)을 중심으로 0°부터 360°까지 전 영역에서 회전 방지 슬릿(23)이 등각도(等角度) 간격으로 분포되지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 대직경부(22) 외주면의 일부분에 한정되게 회전 방지 슬릿이 형성될 수도 있다.
자루부(12)와 가까운 체결 샤프트(20)의 외주에는 직경이 주변보다 작게 고리 형태로 파여진 홈이 형성되고, 상기 고리 형태의 홈에는 양 단부가 이어지지 않고 알파벳 C자 형상으로 동그랗게 말려진 록킹 스프링(locking spring)(25)이 끼워진다. 파일 고정 유닛(5)이 모터 유닛(30)에 결합되어 체결 샤프트(20)가 체결 샤프트 하우징(33) 내부에 끼워질 때 록킹 스프링(25)은 체결 샤프트 하우징(33)의 내측면에 접촉되어 가압되며 탄성 복원 가능하게 오므려진다. 이에 따라, 록킹 스프링(25)의 외측면에 체결 샤프트 하우징(33)의 내측면에 밀착되고, 록킹 스프링(25)과 체결 샤프트 하우징(33) 내측면 사이의 마찰에 의해 치과 시술 중이나 조작 중에 파일 고정 유닛(5)이 모터 유닛(30)으로부터 의도하지 않게 분리되는 일이 방지된다.
록킹 스프링(25)과 밀착되는 체결 샤프트 하우징(33)의 내측면 부분에는 록킹 스프링(25)과 간섭되도록 단차져서 고리 형태로 파여진 걸림턱(35)이 형성된다. 따라서, 록킹 스프링(25)과 체결 샤프트 하우징(33) 사이의 마찰력이 더욱 커져서 파일 고정 유닛(5)과 모터 유닛(30)의 의도하지 않은 분리를 더욱 신뢰성 있게 막을 수 있다. 그러나, 상기 걸림턱(35)에도 불구하고 상기 록킹 스프링(25)의 걸림턱(35)에 접촉되는 부분은 상기 걸림턱(35)에 대응되게 단차지지 않고 상기 걸림턱(35)에 대해 경사지게 접촉되어 있으므로, 작업자가 파일 고정 유닛(5)의 자루부(12)와 모터 유닛(30)을 잡고 서로 반대 방향으로 힘주어 당기면 록킹 스프링(25)이 탄성 복원 가능하게 오므려지면서 파일 고정 유닛(5)과 모터 유닛(30)을 분리할 수 있다.
본 발명의 핸드피스(1)에 의하면, 회전 축선(CL)을 기준으로 모터 유닛(30)에 대해 파일 고정 유닛(5)의 끼움 각도를 설정하고, 체결 샤프트 하우징(33) 내측에 체결 샤프트(20)를 끼워 넣으면 커넥터(16)와 모터 샤프트(41)가 체결되고, 회전 방지 핀(37)이 복수의 회전 방지 슬롯(23) 중 하나에 끼워져 모터 유닛(30)에 대한 파일 고정 유닛(5)의 끼움 각도가 고정된다.
일반적으로는, 핸드피스(1)를 배면에서 볼 때 도 4에서 실선으로 도시된 바와 같이 회전 축선(CL)에 대해 파일 고정 유닛(5)의 경사 축선(PL)이 겹쳐지도록 파일 고정 유닛(5)의 끼움 각도를 설정하게 된다. 그러나, 치과 시술자의 개인적인 선호에 따라 핸드피스(1)를 배면에서 볼 때 도 4에서 이점 쇄선으로 도시된 바와 같이 회전 축선(CL)에 대해 파일 고정 유닛(5)의 경사 축선(PL)이 오른쪽이나 왼쪽으로 경사지게 파일 고정 유닛(5)의 끼움 각도를 설정할 수도 있다. 여기서, 파일 고정 유닛(5)의 경사 축선(PL)이 오른쪽으로 경사질 수 있는 최대 각도(RSA)와, 상기 경사 축선(PL)이 왼쪽으로 경사질 수 있는 최대 각도(LSA)는 상기 경사 축선(PL)이 회전 축선(CL)에 대해 기울어진 각도(PA)와 같다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범뒤는 첨부된 특허청구범뒤에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1: 핸드피스 2: 파일
5: 파일 고정 유닛 16: 모터 샤프트 커넥터
20: 체결 샤프트 23: 회전 방지 슬릿
25: 록킹 스프링 30: 모터 유닛
40: 전동 모터 41: 모터 샤프트
33: 체결 샤프트 하우징 37: 회전 방지 핀

Claims (7)

  1. 모터 유닛; 및, 상기 모터 유닛에 결합되는 것으로, 파일(file)이 탈착 가능하게 결합되며 상기 모터 유닛의 동력을 전달받아 상기 파일(file)을 회전시키는 파일 고정 유닛;을 구비한 핸드피스에 있어서,
    상기 모터 유닛은, 상기 전동 모터의 모터 샤프트를 에워싸는 체결 샤프트 하우징; 및, 상기 체결 샤프트 하우징에서 내측으로 돌출된 회전 방지 핀(pin);을 구비하고,
    상기 파일 고정 유닛은, 상기 모터 샤프트에 연결되는 동력 전달 샤프트; 및, 상기 동력 전달 샤프트를 에워싸고 연장되며, 상기 파일 고정 유닛이 상기 모터 유닛에 결합될 때 상기 체결 샤프트 하우징 내측에 끼워지는 체결 샤프트;를 구비하며,
    상기 체결 샤프트의 외주면에는, 상기 회전 방지 핀의 말단이 끼워지는 폭을 갖고 상기 모터 샤프트의 회전 축선과 평행한 방향으로 연장된 복수의 회전 방지 슬릿(slit)이 일정한 각도 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 핸드피스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 회전 방지 슬릿은 1 내지 20° 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 핸드피스.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 회전 방지 슬릿의 길이 방향의 양 측 말단 중 상기 모터 샤프트에 더 가까운 일측 말단은 상기 회전 방지 핀이 상기 회전 방지 슬릿에 진입하고 빼내어 질 수 있게 개방된 것을 특징으로 하는 핸드피스.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 체결 샤프트는 상대적으로 상기 모터 샤프트에 더 가까운 소직경부와, 상기 소직경부보다 직경이 크고, 상기 소직경부보다 상기 모터 샤프트에서 더 이격되며, 상기 복수의 회전 방지 슬릿이 형성된 대직경부를 구비하는 핸드피스.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 파일 고정 유닛은, 상기 체결 샤프트의 외주에 상기 체결 샤프트가 상기 체결 샤프트 하우징 내측에 끼워질 때 상기 체결 샤프트 하우징의 내측면에 가압되어 탄성 복원 가능하게 오므려지는 록킹 스프링(locking spring)을 더 구비하고,
    상기 록킹 스프링이 상기 체결 샤프트 하우징의 내측면에 밀착되어 상기 파일 고정 유닛과 상기 모터 유닛의 의도하지 않은 분리를 방지하는 것을 특징으로 하는 핸드피스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 체결 샤프트 하우징의 내측면에는 상기 록킹 스프링과 간섭되도록 단차진 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 핸드피스.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 회전 방지 핀의 말단은 볼록한 곡면 형상인 것을 특징으로 하는 핸드피스.
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