KR101112201B1 - 단일품으로 형성된 본체를 구비하고 기계 전동 요소와기구의 헤드 사이에 전기적 탄성 연결 요소를 포함하는치과용 핸드 피스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동축(6)에 대해 치과용 도구를 부착시키고 회전구동시키는 도구 수용 조립체와 운동을 전달하는 조립체와 같은 기계 요소를 포함하고, 상기 기계 요소는 헤드(4)와 손잡이(3)를 구비한 본체(2)의 내부에 장착되고, 도구의 헤드와 손잡이의 기계 요소 사이에서 전기적 접속 수단을 포함하고, 이 수단은 탄성의 전기 전도성 접속 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는, 기계 요소를 포함하는 형태의 치과용 핸드 피스(1)에 관한 것이다.

Description

단일품으로 형성된 본체를 구비하고 기계 전동 요소와 기구의 헤드 사이에 전기적 탄성 연결 요소를 포함하는 치과용 핸드 피스{DENTAL HANDPIECE WITH A BODY FORMED FROM A SINGLE PIECE AND COMPRISING AN ELECTRONIC AND ELASTIC ELEMENT FOR CONNECTION BETWEEN THE MECHANICAL TRANSMISSION ELEMENTS AND THE HEAD OF THE INSTRUMENT}

본 발명은 새로운 형태의 치과용 핸드 피스에 관한 것이다.

종래에 개시된 핸드 피스는 두 가지 형태이며, 이는 직선형 핸드 피스와 역방향으로 휘어진 핸드 피스이다.

역방향으로 휘어진 핸드 피스의 경우에는, 본체가 팔꿈치부(elbow)를 나타내는 손잡이와 헤드로 구성되어 있다.

이러한 구조는, 내부 구성요소를 조립하기 위해 적어도 두 개의, 대개 세 개의 본체용 부품이 필요한 실시예로 귀착되며, 이러한 조립에는 적어도 세 개의 복수의 베어링이 필요하다.

이러한 형태의 구조로는 비용을 크게 줄일 수 없다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 첫 번째 목적은 핸드 피스에 대한 통상적인 관념을 바꾸어 기계적 수단에 의해 구동되는 핸드 피스든 에어 터빈에 의해 구동되는 핸드 피스든 간에 단일품으로 된 본체를 생산할 수 있도록 핸드 피스의 구조에 대해 새로운 개념을 제안하는 것이다.

이 목적은 다음과 같은 기계 요소를 포함하는 형태의 치과용 핸드 피스로 구성된 본 발명에 의해 달성된다. 구체적으로 본 발명은, 구동축에 대해 치과 도구를 부착시키고 회전구동시키는 도구 수용 조립체와 운동을 전달하는 조립체로 된 기계 요소를 포함하고, 상기 기계 요소는 헤드와 손잡이를 갖는 본체의 내부에 장착되는 형태의 치과용 핸드 피스로서, 본체가 단일품인 덮개로 형성되고, 덮개의 한 부분은 손잡이의 역할을 하고 다른 부분은 헤드를 구성하고, 상기 헤드는 구성 부품과 그 조립체가 내부에 끼워지도록 크기가 형성된 하나 이상의 개구를 갖고 개방된 제1하우징을 포함하고, 상기 손잡이는 한편으론 개구를 통해 손잡이 단부에서 개방되고 다른 한편으론 측면 개구를 통해 제1하우징에서 개방되며 직선축을 갖고 제2길이방향 하우징을 포함하고, 상기 개구는 손잡이의 내부 구성 부품과 그 조립체가 내부에 끼워지도록 크기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 치과용 핸드 피스이다.

다른 실시예에 의하면, 핸드 피스는 회전 운동의 기계적 전달을 위해 일련의 구성 부품으로 구성된 전기 접속 수단을 포함하여, 외부 모터와 상호 작용할 수 있도록 손잡이의 단부에 제공된 접속부로부터 도구까지 운동 에너지와 전기 에너지를 전달한다.

또 다른 실시예에 의하면, 본 발명은 전도성 와이어로 구성되는 전기 접속 수단을 포함한다.

또 다른 실시예에 의하면, 본 발명은 기계 전동 구성 부품과 도구의 헤드 사이에 전기 접속을 제공하도록 탄성 접속 요소를 포함한다.

또 다른 실시예에 의하면, 헤드는 터빈을 포함하며, 핸드 피스의 본체는 터빈의 기능상 필요한 유체 채널을 포함한다.

헤드의 내부 하우징은 헤드의 기계 전동 요소로 구성된 도구 수용 조립체를 수용하고 도구를 죄구 푸는 수단을 수용하며, 상기 하우징은 마개나 캡 또는 누름 버튼에 의해 폐쇄될 수 있는 개구를 통해 헤드에서 개방된다.

핸드 피스는 구동축에 대해 치과용 도구를 부착하고 회전구동하도록 치과용 도구를 도구 수용 조립체에 부착하는 부착 장치를 포함하고, 상기 도구 수용 조립체는 치과용 핸드 피스의 헤드에 합체되고 또한 상기 도구 수용 조립체는 상기 핸드 피스의 손잡이에 합체되는 전동 조립체에 연결되고, 벨트 형태의 탄성적이고 변형가능한 죄고 푸는 수단으로 구성되고, 벨트의 적어도 일부분은 도구의 상부에 제공되고 조여서 도구를 유지시키는 홈이나 환형 슬롯에 결합되는 섹션을 제공하고, 상기 죄고 푸는 수단은 도구를 풀기 위해서 죄는 힘을 제거하기 위한 푸는 힘을 가하는 수단을 부가로 포함한다.

바람직하게, 상기 부착 장치는 도구 수용부에 대하여 분리할 수 있다.

한 다른 예에 의하면, 변형가능한 탄성 재료로 제조된 벨트는 도구의 헤드를 슬롯의 높이에서 단단히 유지하기 위해 제공된 중심 영역을 갖는 평행사변형의 형태를 제공한다.

또 다른 예에 의하면, 탄성의 변형가능한 벨트는 도구에서 환형 슬롯과 결합하도록 된 환형 어깨부와 누름 버튼의 상보적 원뿔형 부분과 상호작용하기 위한 원뿔형 부분을 포함하는, 분할 링이나 분할 환형 클립의 형태를 제시한다.

실시의 변형 및/또는 도구의 작동 속도에 따라, 부착 장치는 누름 버튼을 포함할 수 있고, 이 누름 버튼은 도구 수용부와 일체로 형성될 수도 있고 아닐 수도 있으며, 이 누름 버튼은 헤드의 개구에서 예를 들어 클립에 의해 유지될 수 있다.

본 발명은 다음에 첨부되는 도면을 참고하여 아래에 기재된 설명에 의해 더욱 쉽게 이해될 수 있다.

도1은 본 발명의 핸드 피스의 개략적인 사시도.

도2는 도1에 도시된 핸드 피스의 길이방향 단면도.

도3은 본 발명의 비한정적인 실시예의 길이방향 부분 단면도.

도4는 손으로 풀 수 있는 마름모꼴 탄성 벨트의 형태로 된 죄고 푸는 수단을 포함하는 비한정적인 다른 실시예의 부분 단면의 사시도.

도5는 도4의 축방향 단면도.

도6은 탄성 벨트의 높이에서 도시된, 도4의 헤드의 부분 횡단면도.

도7은 도4의 헤드에 대한 부분 단면의 사시도.

도8은 누름 버튼의 작용에 의해 풀릴 수 있는 탄성 벨트의 형태로 된 죄고 푸는 수단을 포함하는 비한정적인 다른 실시예의 축방향 단면도.

도9는 도8의 실시예를 부분 단면으로 나타낸 사시도.

도10은 도8 및 도9의 탄성 벨트에 대한 사시도.

도11은 분할 링(split ring)의 형태로 된 죄고 푸는 수단을 포함하는 비한정적인 다른 실시예의 축방향 단면도.

도12 및 도13은 도11의 누름 버튼의 사시도.

도14 및 도15는 도11의 분할 환형 클립의 형태로 된 죄고 푸는 수단의 사시도.

도16은 도3의 누름 버튼의 사시도.

도17은 탄성의 전도성 접속구성 부품을 포함하는 도3의 변형 실시예의 도면.

핸드 피스의 본체에 대한 구상

우선 도1 내지 도3의 비한정적인 실시예를 참고한다.

비한정적인 실시예로 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 핸드 피스(1)는 단일품으로 된 본체(2)로 구성되며, 이 본체는 직선축을 갖는 손잡이(3)의 역할을 하는 한 부분과 도구(5)를 부착하여 구동시킬 수 있도록 헤드(4)로 구성된 한 부분을 포함하고, 구동축(6)은 손잡이의 축(7)과 일직선으로 정렬되거나 90도 내지 180도 사이에서, 바람직하게는 100도 내지 130도 사이에서 미리 결정된 각을 형성할 수 있다.

본체는 덮개(8), 즉 외부 케이스로 형성되는데 이 덮개는 단일품일 수도 있고 아닐 수도 있으며, 전기적으로 절연될 수 있고 예를 들어 열경화성 재료(바람직하게 폴리에테르에테르 케톤, 이하 줄여서 PEEK 라 한다)의 중합체와 열가소성수지로 제조될 수 있으며, 손잡이와 헤드의 기계 구성 부품을 전기접속 수단과 함께 결합시켜서, 외부 모터(도시안됨)와 상호 작동할 수 있도록 손잡이의 단부에 제공된 접속부(9)로부터 헤드(4)에 고정된 도구(5)까지 전기 에너지 및 운동(movement)을 전달할 수 있게 한다.

도1 내지 도3에 도시된 본 발명에 의한 역방향으로 휘어진 핸드 피스(1)는 두 개의 축, 즉 구동축(6) 및 손잡이의 축(7)을 보여주고 있는데, 이 축은 가장 안정적인 출력을 보장하기 위해 각 베어링이 본질적으로 갖고 있는 마찰 가능성을 제한할 수 있고, 이러한 연유로 이 경우에서는 볼 베어링이 덮개에 통합되어 있다. 이러한 종류의 역방향으로 휘어진 핸드 피스의 장치는 선단 탐지기(apex locator)를 가지고 근관 치료(root canal treatment, endodonty)를 하는데에 특히 도움이 된다.

따라서, 모터에 연결되어 있는 본 발명의 핸드 피스는 예를 들어, 도구(5)(예를 들어, 근관 도구)에 회전 운동을 일으킬 수 있고, 심지어 이 수단에 의해 선단의 탐지에 이용될 수 있는 전류를 전송할 수도 있다. 모터와 핸드 피스 사이의 전기적 접속은 (도2 및 도3 참고) 예를 들어 모터용 부착 고리와 소켓(11)의 부착 홈(10)사이의 어떤 접속 수단에 의해서 이루어질 수 있다. (또는 예를 들어 접이식 버튼에 의해서도 가능하다.) 의사가 절연 덮개(8)를 손으로 잡고, 헤드(4) 단부에 있는 선단부는 환자의 입속에 위치된다. 이러한 구성에서, 일련의 기계 전동 및 전기 구성 부품은 손잡이 내에서 다음과 같이 구성된다: 전류가 소켓(11)으로부터 제1베어링(12)의 고정된 외부 레이스(race)로, 그리고 제1스프링(13)으로, 그 후 제2베어링(14)의 고정된 외부 레이스로, 그 다음에 덮개(8)내의 제1 걸림턱에서 축방향으로 유지되는 링(15)으로, 그리고 나서 덮개(8)의 제2 걸림턱에서 축방향으로 유지되는 스프링(16)으로 흐른다.

제1베어링(12) 및 제2베어링(14)은 손잡이의 길이방향 축(7), 즉 핸드 피스(1)의 제1축을 따라 전동축을 지지하고, 스프링(13, 16)은 압축 스프링이며 압축 스프링의 코일은 축(7)의 외부에 배열되어 있다.

이 단계에서, 전류는 역방향으로 휘어진 손잡이 부분 또는 핸드 피스(1)를 가로질러 흐른다.

이와 달리, 모터 단부의 선단으로부터 도구(5)와 접촉하는 부분까지 이어지는 전도성 도선을 고려할 수 있다.

제2축, 즉 구동축(6)을 갖는 역방향으로 휘어진 핸드 피스의 헤드(4)는 두 개의 볼 베어링(가능하면 비스듬하게 접촉하고 있는)을 지지하고 있다. 즉, 이 두 개의 볼 베어링은 상부 베어링(17)과 하부 베어링(18)이며, 상부 베어링의 외부 레이스는 손잡이의 제2스프링(16)과 상호작용하며, 하부 베어링의 축에서의 작용은 탄성 와셔(19)의 도움으로 이루어진다.

이러한 형태의 베어링 조립체에서, 베어링의 볼은 항상 베어링의 외부 레이스 및 내부 레이스와 접촉하고, 따라서 고정된 부품과 움직이는 부품 사이에서 전기적 접속이 보장된다.

구동축(6)에 장착된 배럴 피니언(20)은 손잡이의 출력 피니언(23)의 톱니(22)와 결합하는 톱니(21)를 포함한다.

배럴 피니언(20)은 전도성이 있고 베어링의 내부 레이스와 일체로 되어 있으며, 도구(5)로 전기가 전도되는 것과 기계적으로 구동되는 것을 보장한다. 도구의 단부로 전달되는 전류는 헤드(4)에 제공된 누름 버튼(55)과 덮개(8)의 외부 절연을 고려하여 저항 변화의 영향에 의해 선단의 범위를 정할 것이다. 이는 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.

다른 변형예로서, 제2베어링(14)과 도구의 헤드(40) 사이의 전기적 접속은 탄성적이며 전기 전도성이 있는 접속 요소(88)에 의해 보장되고, 도구의 기계적 구동은 앞서 언급한 배럴 피니언(20)에 의해 보장된다.

상기 접속 요소(88)는 예를 들어 원형 단면이나 직사각형 단면으로 된 막대와 같은 스트립이며, 베어링(14)의 레이스(15)에 만들어진 슬롯(90)에 결합되는 제1주변부(89)와 도구의 헤드(40)에 대항하여 지지되고 제1주변부의 반대편 단부에 있는 제2주변부(91)를 포함하고, 누름 버튼이 작동하지 않을 때 슬롯(90)에 의해 상기 접속 요소는 도구의 축에 수직한 상태로 유지된다.

이렇게 변형하면, 한편으로는 누름 버튼(55)에서 지지되는 것이 도구의 헤드(40)를 밀어내는 경향을 갖기 때문에 장점이 있으며, 또 한편으로는 구형 표면을 갖는 상기 헤드 때문에 접속 요소에 의해 헤드(40)와 접촉하는 부분이 도구 축의 중심에 위치되기 때문에 유리하고, 따라서 마찰율이 거의 영에 가깝게 된다.

헤드 내의 부착 장치 및 도구를 죄고 푸는 수단에 대한 구상

여기에서 설명되는 사항은 헤드(4)에서 도구를 부착하는 수단과 이 도구를 죄고 푸는 수단에 대한 바람직한 실시예이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

근관 치료 중에, 예를 들어 어금니에 쉽게 접근할 수 있다면 의사와 환자 모두에게 편안함과 양질의 서비스를 확실하게 제공할 수 있다. 이는 가능하면 작고 소형(compact)이어야 하는 헤드의 기계 전동구성 부품으로 구성된 도구 수용 조립체(24)를 제안하는 것을 목적으로 하고 있기 때문이다.

출원인은 다음과 같은 사실을 인식함으로써 목적을 달성하였다.

- 소형이고 부피가 작은 새로운 죄고 푸는 수단(25)은 부착 조립체의 일부이며, 변형가능한 탄성 벨트(25)로 구성되고(플라스틱 재료(예를 들어 PEEK)로 만들어질 수도 있고 아닐 수도 있음), 죄고 푸는 기능을 보장할 수 있고, 푸는 기능은 벨트에서 중심을 향하여 손으로 작동함으로써 이루어지고 죄는 기능은 이러한 작동을 느슨하게 함으로써 실행된다.

- 헤드의 내부 하우징(26)은 도구 수용 조립체(24)와 죄고 푸는 수단(25)을 수용하고, 상기 하우징은 마개 즉, 캡(28)에 의하여 또는 누름 버튼에 의하여 폐쇄될 수 있는 개구(27)를 통하여 헤드에서 개방된다.

이러한 해결법은 아래에 제공된 두 개의 실시예에 대한 설명을 읽으면 보다 쉽게 이해할 수 있다.

먼저 도4 내지 도7을 참조하여 첫 번째 실현 형태를 설명하며, 여기서 푸는 것은 직접 손으로 벨트에 작용을 가함으로써 제어된다.

도구 수용 조립체(24)의 하우징(26)은 한편으로는 구동축(6)과 동축을 이루고 그 직경이 배럴 피니언(20)의 배럴(30)을 수용하도록 되어 있는 하부 원통부(29)를 보여주고 있고, 또 한편으로는 비슷하게 구동축(6)과 동축을 이루면서 더 큰 직경을 갖고 피니언 배럴의 톱니(21)를 수용하도록 된 원통형 상부(31)를 보여주고 있고, 죄고 푸는 장치 뿐만 아니라 도구를 상호연결하는 수단은 아래에서 설명된다.

하우징(26) 상부(31)의 배출 개구(27)는 마개, 즉 캡(28)에 의해 폐쇄된다. 캡은 덮개(8)와 동일한 재료로 만들어지는 것이 바람직하지만 반드시 그럴 필요는 없다.

하우징(26)의 상부(31)는 유사하게 배럴 피니언(20)의 톱니가 손잡이(3)의 출력 피니언(23)의 톱니와 결합할 수 있도록, 손잡이(3)의 내부 하우징(33) 내로 흘러들어가는 측면 개구(32)를 포함한다.

배럴 피니언은 헤드에서 자유롭게 회전하고, 축의 기준(standard)은 턱을 형성하는 하우징 상부의 베이스(34)와 마개의 전방면(35) 사이에 있는 것이 보장된다. 따라서 상기 배럴 피니언의 축방향 자유도는 수백분의 1 밀리미터이다.

출력 피니언(23)의 회전 운동은 배럴 피니언(20)으로 전달된 후, 배럴 피니언의 내경(38)에 제공되는 평면과 상호 작용하고 도구에 제공되는 평면(36)에 의해서 도구(5)로 전달된다.

도4 내지 도7의 실시예에서 청구된 것처럼, 죄고 푸는 수단은 도구의 상단에 서 제공되는 환형 폐쇄 슬롯(41)의 높이에서 도구의 헤드(40)를 고정시키도록 중심 지역(39)이 제공된 마름모꼴 형태를 나타내는 변형가능한 탄성재료로 제조된 벨트(25)를 반드시 포함한다.

두 단부가 헤드(4)의 덮개를 넘어 직경방향으로 연장하도록 하기 위해 마름모꼴의 큰 사선부가 제공되고, 두 돌출부(42)는 각각 헤드의 노치(43)에 위치되고, 각각의 노치(43)는 한편으로는 하우징(26)의 상부(31)에 이르고 또 한편으로는 마개를 수용하는 개구(27)까지 이른다.

동시에 두 개의 돌출부(42)에 대해 직접 중심을 향해 손으로 작용하면 도구가 풀리게 되고, 이러한 작용을 해제하면 상기 도구는 조여지게 된다.

노치(43)의 플랜지(44)는 벨트의 회전을 저지할 수 있고, 돌출부(42) 가까이에서 제공되고 하우징(26) 상부의 가장자리(46)에서 지지되는 분리부(45)에 의해 벨트는 헤드의 중앙에 위치된다.

벨트의 축방향 기준(standard)은 한편으로는 도구의 헤드(40)를 수용하는 마개의 축방향 공동(49)의 베이스(48)에 제공되는 턱(47)에 의해서, 또 한편으로는 노치의 베이스(50)에 의해서 보장된다.

이런식으로, 벨트는 배럴 피니언의 회전부와 접촉하지 않는다.

자유 상태에서, 도구가 제1축방향으로 제한되도록 상기 벨트는 도구 헤드의 환형 슬롯의 상부 걸림턱(51)과 상호작용하며, 제2축방향으로의 제한은 도구의 평면의 가로축 단부(53)와 상호작용하는 배럴 피니언의 평면(52)에 의해 보장된다.

도구를 푸는 작업은 회전축 쪽으로 향하는 돌출부(42)에 직경방향으로 대향 하는 두 압력을 가하여 이루어진다. 이러한 두 압력은 직교하는 성분을 형성하여 도구를 푼다. 벨트의 두 귀부에 직접적으로 그리고 동시에 압력을 가함으로써 (예를 들면 엄지와 검지로) 예를 들어 누름 버튼과 비교하여 입부분에서 조일 수 있다. 원뿔형 부분(64)이 벨트의 중심 지역(39) 하부에 제공되기 때문에 벨트의 두 귀부에 압력을 가하지 않고 도구를 부착할 수 있고, 이와 함께 도구가 축방향으로 이동되면 벨트는 탄성에 의해 방사상으로 이동되고, 벨트는 죄는 기능을 보장하도록 본래의 형태로 돌아간다.

이하, 죄고 푸는 수단의 제2 실시예를 도8 내지 도10을 참조하여 설명한다.

마름모 형태로 되어 있고 도구를 고정하기 위해 중심 지역(39)을 갖는 탄성 벨트(25)는, 귀부(54)이 벨트의 평면에 수직하는 돌출부를 형성하고 있고 동일면에 위치되어 있다는 점에서, 또한 도8 및 도9에 도시된 바와 같이 배럴 피니언에 의해 축방향으로 그리고 방사상으로 위치가 유지된다는 점에서 종래의 벨트와 다르다.

이 효과를 위해서:

- 벨트의 두 단부는 배럴 피니언의 상부 플랜지(62)에 제공된 두 개의 가장자리 갭(61)을 가로지르며, 이들 갭은 직경방향으로 마주보고 있으며 구동축(6)을 횡단하는 면에 배치되어 있다.

- 두 귀부(54)은 상기 플랜지에 있는 두 개의 노치(63)에 의해 회전이 방지된다.

나아가, 본 발명의 헤드는 마개가 (쉽게 제조하기 위해서) 예를 들어 금속 삽입물을 갖는 누름 버튼(55)에 의해 대체되었다는 점에서 이전의 헤드와 구별된 다.

이 실시예에서 청구되는 바와 같이, 예를 들어 폴리에테르에테르케톤(PEEK)으로 제조된 누름 버튼은 다음과 같은 복수의 구성 부품을 제시한다.

- 배럴 피니언의 축방향 자유도를 제한하고 누름 버튼을 헤드(4)에 유지시키는 하단에 형성된 탄성 링(56)

- 누름 버튼에 대해 복귀 스프링의 역할을 하는 중간 탄성 지역(57)

- 누름 버튼이 눌러지면 탄성 벨트의 변형이 조절되도록 하여 도구를 풀고, 이를 위해 누름 버튼을 누르면 스프링(57)이 압축되고 삽입물(58)의 내부 원뿔형상부(59)가 벨트 귀부의 상보적인 원뿔형 플랜지(60)와 상호작용하게 되는, 내부 원통형 삽입물(58)

벨트의 귀부(54)에 있는 방사상 요소는 주요 요소에 수직하는 또 다른 방사상 변형을 일으킨다. 이 변형으로 인해 도구가 풀린다.

누름 버튼을 누르면 도구가 헤드에 끼워질 수 있고, 누름 버튼을 누르지 않아도 벨트의 중심 지역(39)의 하부에 있는 원뿔형 장치(64)에 의해 도구가 끼워질 수 있다.

이러한 벨트의 구조에 의해 회전하는 동안 원심력 효과에 의해 죄는 것을 확실히 보장할 수 있게 된다.

누름 버튼의 구상

소형으로 설계하는 것은 역방향으로 경사진 핸드 피스의 헤드와 같이 의학 장치 분야에서 계속 연구되는 분야이다. 열가소성 재료 또는 열경화성 재료와 같은 새로운 재료는 이러한 도전에 부합한다. 이러한 재료의 기계적, 물리적 그리고 화학적 특성을 고려함으로써 그리고 동시에 구성요소의 부품 수를 줄이고 품질을 향상시키며 조립 비용을 줄임으로써 종래에 개시된 메커니즘은 재고될 수 있고; 이러한 플라스틱 부품들은 기계가공되거나 사출가공될 수 있다. 물론 소형으로 설계할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 플라스틱 재료를 사용함으로써 경량화되고, 동적 장치에 대해 미끄러질 수 있고, 살균 또는 소독에 대해 저항성이 좋아지고, 및 탄성이 개선된다. 이 점이 치과용 핸드 피스를 생산할 때 플라스틱 재료가 사용되는 이유다. 핸드 피스의 헤드에서 누름 버튼을 손으로 작동시킴으로 인해 도구를 죄고 푸는 기능이 실행되는 형태를 일반적으로 취하고 있다. 이러한 원리에 의해, 누름 버튼은 예를 들어 치수(endodonty)용 동적 조립체(회전, 진동, 등등)와 일체를 이룰 수 있고, 동적 조립체에 영향을 받지 않는 고정된 누름 버튼과 일체를 이룰 수도 있다.

버(bur, 이를 깍거나 구멍을 내는 치과용 기계)가 위치되는 핸드 피스의 헤드가 도2 및 도3과 관련하여 이미 실시예로서 제시되었다.

헤드(4)의 본체가, 손잡이(30)와 단일품으로 되었든 아니든, 손잡이의 출력 피니언(23)에 의해 회전되는 회전 배럴 피니언(20)과 잘 들어맞는다는 점을 여기에서 한 번 더 주목해야 한다. 배럴 피니언은 자유롭게 회전되며 축에서 연결되는데, 이렇게 축에서 연결되는 것은 예를 들어 볼 베어링에 의해 보장된다.

물론 도5 및 도7에 도시된 바와 같이 볼 베어링을 사용하지 않고 평 베어링(plain bearing)을 삽입하거나 헤드의 본체에 평 베어링을 주조시키는 해결방안 을 강구할 수도 있다.

배럴 피니언(4)에 제공된 평면(36)과 도구의 평면(37)을 결합시킴으로써 버의 회전 운동이 전달될 수 있다. 도구의 축상 기준은 배럴 피니언의 걸림턱에 의해서, 그리고 도구의 상보적인 평면에 있는 걸림턱에 의해 보증된다.

이렇게 공통되는 설명을 출발점으로 하면, 본 발명의 두 가지 형태의 누름 버튼을 구별할 수 있다.

동적 조립체와 일체로 된 누름 버튼

누름 버튼은 도3 및 도16에 도면부호 55로 표시되며 도구 수용부로 알려져 있고, 이 기술의 요지는 회전 잠금 조립체와 누름 버튼사이에서 영구적으로 접촉되는 것이다. 정지상태에서, 누름 버튼(55)(예를 들어 폴리에테르에테르케톤(PEEK)으로 제조됨)은 탄성 분할 링(65)에 대해 축위에서 한계를 설정함과 동시에 구동축(6)에 대해 중앙에 위치시킨다. 링(65)은 외면적으로 원통 형태이며, 그 내벽은 원뿔형 경사부(71)를 갖는 상부 플랜지와 구동축(6)쪽으로 향하는 횡단 걸림턱(66)의 형태로 된 중간부를 포함하고 있다. 탄성 링(65)의 걸림턱(66)은 환형 슬롯(41)내에서 맞물림으로써 축방향으로 도구(5)를 유지시킨다. 누름 버튼(55)은 누름 버튼(55)의 하부에 배열된 하나 이상의 섹터(87)에 의해 배럴 피니언의 내경(38)에서 방사상으로 안내되며, 각각의 섹터는 탄성 링(65)을 가압하기 위해 원뿔형 단부에서 각각 종결된다. 누름 버튼(55)의 축방향 이동은 배럴 피니언의 상부 본체에 형성된 하나 이상의 갭(68)의 상하 단부 사이에서 제한되고, 누름 버튼의 하부에 제공된 하나 이상의 고리(67)와 상호작용한다. 탄성 링(65)은 축방향으로 누름 버튼(55)에 힘을 가하여 최초의 위치로 돌아가게 한다. 방사상 탄성이 있으므로, 고리와 섹터(87) 사이에 제공되는 슬롯(69)에 의해, 고리(67)는 누름 버튼이 배럴 내에서 끼워져서(clipping) 결합될 수 있게 한다. 누름 버튼(55)을 가압하면, 걸림턱(66)를 분리시키기 위해 탄성 링의 상보적인 원뿔형 경사면(71)에서 맞물려 있는 원뿔형 부품(70)에 의해 도구(5)가 풀리게된다. 도구를 배럴 피니언에 끼우는 것은, 걸림턱(66)의 단부에 있는 탄성 링의 하부에 제공된 원뿔형 부품(73)에 의해 누름 버튼을 누를 필요없이 자동으로 이루어진다. 도3에서, 죄고 푸는 수단은 분할 탄성 링이고, 이 링은 도3의 단면에서 볼 수 있는 방사면을 따라 개방되어 있고, 푸는 힘을 가하는 수단은 원뿔형 경사부(71)에 의해 구성된다.

동적 조립체와 독립적인 누름 버튼

도구를 손으로 쥐고 있는 상태에서, 누름 버튼과 고정 수단을 분리하는 것이 기술의 요지이다.

이러한 실시예는 도11 내지 도15에 있는 예로 표현된다.

작동하지 않는 상태에서, 움직이는 상황이든 아니든, 누름 버튼을 작동시키지 않고, 원뿔형 탄성 환형 클립(72)은 아암(73)(예를 들어 6개의 아암)으로 도구(5)를 축상에 유지시키며, 각각의 아암은 구동축(6)으로 향하는 걸림턱(79)에 의해 종결된다. 배럴 피니언에 형성된 대응하는 개구(76)에 클립의 주변 돌출부(74)가 결합함으로써 클립(72)은 회전 배럴 피니언과 일체로 된다. 클립 내에 있는 완전히 횡단하는 슬롯(77)에 의해 배럴 피니언의 내경에서 클립이 결합되고 분리될 수 있고, 따라서 필요한 탄성이 방사상으로 전달된다.

누름 버튼(55)은 축에서 유지되고, 헤드의 개구(27)에서 캡에 끼어드는 탄성 블레이드(75)에 의해 중앙에 위치된다; 이러한 블레이드는 헤드 본체에서 인장력을 받으면서 조립될 때 누름 버튼의 (구동축(6)을 따라) 축상 탄성 자유도를 제공한다. 도12 및 도13은 위치가 제약된 블레이드(75)를 보여주고 있고, 누름 버튼(55)을 개구(27)에 끼우기 위한 블레이드의 단부에 있는 끼움 홈(80)을 보여준다. 누름 버튼을 축방향으로 손으로 가압하면 가압하는 힘이 전환되어 누름 버튼의 원뿔형 베이스(78)가 축방향으로 이동하게 되고, 클립 아암의 내부 원뿔형 공동의 상보적인 원뿔부(82)와 상호작용하게 되며; 앞서 언급한 아암의 분리와 걸림턱(79)의 분리에 의해 도구가 풀리게 된다. 손으로 가압하는 것이 해제되면, 두 구성 부품(55, 72)의 각 원뿔이 더 이상 접촉하지 않기 때문에 누름 버튼은 최초 위치로 돌아가게 된다. 도11 내지 도15의 해법에 따르면, 죄고 푸는 수단은 탄성 원뿔 클립(72)이고, 그 클립의 걸림턱(79)은 도구의 홈 또는 환형 슬롯에 결합되고, 푸는 힘을 가하는 수단은 상기 클립(72)의 내부 형상부이 원뿔형인 원뿔부(82)로 구성되고, 슬롯(77)에 의해 클립은 방사상으로 변형된다.

윤활에 대한 구상

도9를 축방향으로 절단한 단면인 도8을 참고하면, 헤드는 배럴 피니언의 배럴을 둘러싸고 또는 배럴의 측면에 제공되어 고체 기름(solid grease)을 포함하는 공동(83)을 포함하고, 상기 상기 고체 기름은 배럴을 윤활하기 위하여 배럴과 공동 사이의 분리 벽(85)으로부터 구멍(84)을 통하여 사용할 때마다 방출된다.

조립체에 대한 구상

덮개(8)는 전기적으로 절연된 폴리에테르에테르케톤(PEEK)과 같은 플라스틱 성질을 갖는 재료 또는 전기 전도성을 갖는 금속 함유물을 포함하는 작은 조각으로 된 재료(예를 들어 금속 주입 몰딩, 줄여서는 M.I.M)를 주조하여 단일품으로 생산될 수 있다. 이 덮개는 다음의 구성을 포함한다:

즉 덮개는 헤드 내에 있는 제1하우징(26)과 손잡이 내에 있는 제2하우징(33)을 포함하는데, 구동축(6)을 따라 도구 수용부 및 도구를 부착하기 위한 제1하우징(26)은 두 개구를 통해 헤드의 한 측면으로 개방되고, 두 개구 중 적어도 하나의 개구(27)는 헤드의 모든 구성 부품 뿐만 아니라 그 조립체를 끼울 수 있도록 치수가 형성되고; 제2하우징은 직선형의 축(7)을 갖고, 한편으로는 개구(81)를 통해 손잡이의 말단부에서 개방되고 다른 한편으로는 측면 개구(32)를 통해 제1하우징(26)내의 헤드의 기부 단부에서 개방되어 헤드의 기계 요소와 손잡이의 구성요소 사이에서 상호작용이 일어나게 한다. 나아가 손잡이의 축(7)이라고 불리는 직사각형 축을 따라 내부에 있는 손잡이의 모든 구성요소 뿐만 아니라 그 조립체가 끼워질 수 있도록 개구(81)의 크기가 정해진다. 역방향으로 휘어진 핸드 피스를 생산하기 위해, 덮개가 제공되며, 이 덮개의 구동축(6)과 축(7)은 예를 들어 90도 내지 180를 형성하고, 바람직하게는 100도 내지 130도를 형성한다. 또한, 직선형 핸드 피스를 제조하기 위해서, 헤드(27)내의 개구가 내부 구성요소의 부품을 조립하고 누름 버튼의 마개 를 끼우는데 이용될 수 있도록 구동축(6) 및 손잡이의 축(7)이 평행해야 하고 서로로부터 이동될 수 있어야 한다는 것을 요구할 수 있다.

이러한 구상은 다음과 같은 가능성을 제공하기 때문에 특히 유리한 점이 많 다.

- 베어링의 수를 줄이거나 베어링을 제거할 수 있는 점

- 핸드 피스의 비용을 줄일 수 있는 점

- 핸드 피스의 치수를 줄일 수 있는 점

- 청소를 용이하게 할 수 있는 점 (완만한 외형 윤곽)

- 위생상태를 개선할 수 있는 점 (단일품이고, 경계면이 없음)

Claims (32)

1. 구동축(6)에 대해 치과 도구를 부착시키고 회전구동시키는 도구 수용 조립체 및 회전 운동을 전달하는 조립체를 포함하는 기계 요소를 포함하고 있고, 헤드(4)와 손잡이(3)를 포함하고 있는 본체(2)의 내부에 상기 기계 요소가 장착되는 치과용 핸드 피스(1)에 있어서,

   상기 본체(2)는 전기적으로 절연된 단일품인 덮개(8)로 형성되고, 상기 덮개의 일 부분은 손잡이(3)로 기능하고 다른 부분은 헤드를 구성하며, 상기 헤드는 구성 부품과 그 조립체가 내부에 삽입될 수 있는 크기로 형성된 하나 이상의 개구(27)로 개방된 제1하우징(26)을 포함하고, 상기 손잡이는 한편으로 개구(81)를 통해 손잡이 단부에서 개방되고 다른 한편으로 측면 개구(32)를 통해 제1하우징에서 개방되는 직선형의 축(7)을 갖는 길이방향 제2하우징(33)을 포함하고, 상기 개구(81)는 손잡이의 내부 구성 부품과 그 조립체가 내부에 삽입될 수 있는 크기로 형성되고,

   상기 손잡이 내부에서, 전기는 모터와 접속하는 소켓(11)으로부터 상기 회전 운동을 전달하는 조립체를 통해 전도되고,

   상기 헤드(4) 내에서, 배럴 피니언(20)이 상기 구동축(6)에 장착되어 있고, 상기 배럴 피니언(20)은 손잡이의 출력 피니언(23)의 톱니(22)와 맞물리는 톱니(21)를 포함하며, 상기 배럴 피니언(20)은 전도성 물질로 구성되어 있어 전기가 도구(5)에 전달되고 기계적 구동이 이루어지는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
2. 제1항에 있어서,

   상기 헤드(4)의 구동축(6)과 상기 손잡이(3)의 축(7)은, 역방향으로 휘어진 핸드 피스를 형성하도록 상기 축들 사이에서 소정 각 α를 형성하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
3. 제2항에 있어서,

   상기 각 α는 100 내지 130°인 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
4. 제1항에 있어서,

   상기 헤드의 구동축(6)과 손잡이의 축(7)은 직선 핸드 피스를 생성하도록 평행하게 서로 떨어져 배치되는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
5. 제1항에 있어서,

   상기 덮개(8)는 주조에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
6. 제5항에 있어서,

   상기 덮개(8)는 중합체 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
7. 제6항에 있어서,

   상기 덮개(8)는 폴리에테르에테르케톤(PEEK)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
8. 제7항에 있어서,

   기계적 및 전기적 전달을 위한 일련의 구성 부품들은,

   - 손잡이 내부에서, 전류가 소켓(11)에서 제1베어링(12)의 고정된 외부 레이스로, 그리고 제1스프링(13)으로, 그 후 제2베어링(14)의 고정된 외부 레이스로, 그 후 덮개(8)의 제1걸림턱에서 축방향으로 유지되는 링(15)으로, 그 후 덮개(8)의 제2걸림턱에 의해 축방향으로 유지되는 스프링(16)으로 흐르고, 상기 제1베어링(12) 및 제2베어링(14)은 손잡이의 축(7) 즉, 핸드 피스(1)의 제1축에서 전동축을 지지하고, 상기 스프링(13, 16)은 코일이 축(7) 외부에 배열되는 압축 스프링이며,

   - 역방향으로 휘어진 헤드(4)에서, 제2축인 구동축(6)은 상부 베어링(17)과 하부 베어링(18)의 두 개의 볼 베어링을 지지하고, 상부 베어링(17)의 외부 레이스는 손잡이의 제2스프링(16)과 상호작용하고, 하부 베어링(18)의 축에서의 작용이 탄성 와셔(19)의 도움으로 이루어지며, 상기 배럴 피니언(20)은 베어링의 내부 레이스와 일체로 형성되며, 이에 따라 전기가 도구(5)에 전달되고 기계적 구동이 이루어지는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 치과용 핸드 피스는 전도성 와이어로 구성된 전기 접속 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 치과용 핸드 피스는 기계 전동 구성 부품과 도구의 헤드 사이에서 전기 접속을 제공하도록 탄성 접속 장치(88)를 포함하는 전기 접속 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
11. 제10항에 있어서,

    상기 탄성 접속 장치는 베어링(14)의 레이스(15)에 형성된 홈(90)에 결합되는 제1가장자리 세그먼트(89)와, 상기 제1 가장자리 세그먼트의 맞은편에서 도구의 헤드(40)에 대해 지지되는 제2 가장자리 세그먼트(91)를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 헤드의 내부 하우징(26)은 헤드의 기계 전동 요소로 구성된 도구 수용 조립체를 수용하고 도구(5)를 죄고 푸는 수단을 수용하며, 상기 하우징은 마개나 캡(28) 또는 누름 버튼에 의해 폐쇄될 수 있는 개구(27)를 통해 헤드에서 개방되는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 헤드는 터빈을 포함하며, 상기 핸드 피스의 본체는 터빈의 기능상 요구되는 유체 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 헤드는 고체 기름(solid grease)을 포함하는 공동을 구비하고, 상기 고체 기름은 배럴을 윤활하기 위하여 배럴과 공동 사이의 분리 벽으로부터 구멍을 통하여 사용할 때마다 방출되는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
15. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 핸드 피스는 구동축(6)에 대해 치과용 도구를 부착하고 회전구동하도록 치과용 도구를 도구 수용 조립체에 부착하는 부착 장치를 포함하고, 상기 도구 수용 조립체(24)는 치과용 핸드 피스의 헤드(4)에 통합되고 또한 상기 핸드 피스(1)의 손잡이(3)에 설치된 전동 조립체에 연결되며, 상기 부착 장치는 벨트(25) 형태의 탄성적이고 변형가능한 죄고 푸는 수단을 포함하고, 상기 벨트의 적어도 일 부분은 죄는 힘으로 도구를 유지시키는 도구의 상부에 제공된 홈이나 환형 슬롯에 결합될 수 있고, 상기 죄고 푸는 수단은 도구를 풀기 위해서 죄는 힘을 상쇄하는 푸는 힘을 적용하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
16. 제15항에 있어서,

    상기 부착 장치는 도구 수용부(24)에 대하여 분리가능한 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
17. 제15항에 있어서,

    변형가능한 탄성 재료로 제조된 상기 벨트(25)는 도구의 헤드(40)를 슬롯의 높이에 단단히 유지하기 위해 제공된 중심 영역(39)을 갖는 평행사변형의 형태를 나타내고, 상기 평행사변형의 큰 사선부는 두 단부가 두 돌출부(42)로서 헤드(4)의 덮개를 넘어 사선으로 연장하는 것을 보장하기 위하여 제공되고, 상기 두 돌출부는 벨트를 풀기 위해 손으로 직접 힘을 가하는 수단을 구성하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
18. 제17항에 있어서,

    상기 벨트(25)는, 돌출부(42)의 기부에 제공되어 헤드의 하우징(26)의 가장자리(46)에 안착되는 분리부(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
19. 제17항에 있어서,

    평행사변형 형태로 도구를 단단히 유지하기 위하여 제공된 중심 영역(39)을 갖는 상기 탄성 벨트(25)는 벨트의 평면에 수직인 돌출부를 형성하고 동일면에 위치된 두 개의 귀부(54)를 포함하며, 상기 두 개의 귀부는 핸드 피스의 헤드에 위치된 배럴 피니언의 중간부분을 통해 죄는 힘을 가하는 수단을 구성하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
20. 제19항에 있어서,

    상기 귀부는 원뿔형 플랜지(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
21. 제17항에 있어서,

    상기 벨트는 중심 영역(39)의 하부에 형성된 원뿔형 부분(64)을 구비하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
22. 제19항에 있어서,

    상기 부착 장치는 복수의 구성 요소로 형성된 누름 버튼을 더 포함하고,

    상기 복수의 구성 요소는:

    - 누름 버튼을 헤드(4)에 유지시키는 하단부의 탄성 링(56)과,

    - 누름 버튼에 대해 복귀 스프링의 역할을 하는 중간 탄성 영역(57)과,

    - 누름 버튼이 가압될 때 탄성 벨트를 변형시켜 도구를 분리시키는 내부 원통형 삽입물(58)인 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
23. 제22항에 있어서,

    상기 삽입물(58)은 벨트의 귀부의 상보적 원뿔형 플랜지(60)와 상호작용하도록 내부 원뿔 형상부(59)를 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
24. 제15항에 있어서,

    상기 벨트는, 도구에서 환형 슬롯(28)과 결합하도록 된 환형 걸림턱(66,79)과 누름 버튼의 상보적 원뿔형 부분과 상호작용하기 위한 원뿔형 부분(71)을 포함하는 분할 링(65) 또는 분할 환형 클립(72)의 형태를 나타내는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
25. 제24항에 있어서,

    상기 분할 링은 도구를 끼우기 위해 분할 링의 하부면에 제공되는 원뿔형 부품(73)을 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
26. 제25항에 있어서,

    상기 부착 장치는, 하부면에 배열되어 각각 원뿔형 단부(70)에 의해 종결되는 하나 이상의 섹터(87)에 의해 축상에서 안내되는 누름 버튼(55)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
27. 제25항에 있어서,

    상기 부착 장치는 캡에서 컷팅되고 끼움 슬롯(80)과 원뿔형 베이스(78)에 의해 종결되는 탄성 블레이드(75)를 포함하는 누름 버튼(55)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
28. 제15항에 있어서,

    상기 부착 장치는 죄고 푸는 수단에 푸는 힘을 가하는 누름 버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
29. 제28항에 있어서,

    상기 누름 버튼은 도구 수용부와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
30. 제28항에 있어서,

    상기 누름 버튼은 헤드의 개구에서 클립에 의해 유지되는 것을 특징으로 하는 치과용 핸드 피스.
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32. 삭제

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