KR100888997B1 - 치과용 핸드피스의 베어링 일체구조 스핀들 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치과용 핸드피스의 스핀들 구조를 개선하여 스핀들의 구조적 강성을 향상시킬 수 있도록 함으로써 스핀들의 파손으로 인해 발생하는 잦은 카트리지 교환을 해소하여 제품 신뢰성을 높이기 위한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 임펠러의 회전시 함께 회전하는 스핀들과, 내륜과 외륜 및 그 사이에 개재되는 전동체인 볼을 포함하여 구성되며 상기 스핀들 외측에 설치되어 상기 스핀들을 지지하는 베어링과, 상기 스핀들 내측에 설치되는 스프링과, 상기 스프링의 스핀들 이탈을 방지하도록 설치되는 스프링캡을 구비한 치과용 핸드피스에 있어서; 상기 베어링의 내륜을 제거하는 대신, 상기 스핀들의 직경을 내륜의 외경 치수로 확장하고, 상기 스핀들의 외주면상에는 상기 베어링의 볼이 위치하는 볼그루브를 형성한 것을 특징으로 하는 치과용 핸드피스의 스핀들 구조가 제공된다.

치과, 핸드피스, 스핀들, 볼, 그루브

Description

치과용 핸드피스의 베어링 일체구조 스핀들{Spindle integrated with bearing of Handpiece for Dental Clinic}

본 발명은 치과용 핸드피스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 치과용 핸드피스의 스핀들 구조를 개선하여 스핀들의 구조적 강성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 치과용 핸드피스는 치과에서는 치아를 갈아내는데 사용하는 필수품으로서, 핸드피스에 버를 꽂아서 사용하게 되며, 장착되는 버는 사용 용도에 따라 다양한 종류가 있다.

이러한 치과용 핸드피스의 종래 구조 및 작용에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 치과용 핸드피스(H)는 하우징(5) 중심부에 스핀들(2)이 베어링(6)의 지지를 받으면서 회전가능하도록 설치되고, 상기 스핀들(2) 외측에는 공압을 전달받아 회전하는 임펠러(1)가 결합된다.

이때, 상기 베어링(6)은 스핀들(2)의 상부측과 하부측에 각각 설치되고, 상기 베어링(6) 외측에는 베어링의 외륜을 잡아주는 역할과 회전시 발생되는 진동을 흡수하는 역할을 하는 오링댐퍼(7)가 설치된다.

그리고, 하우징(5) 상부측에는 푸쉬버튼 캡(8)이 설치되고, 상기 푸쉬버튼 캡(8)에는 푸쉬버튼(9)이 설치되고, 상기 푸쉬버튼(9) 하측에는 스핀들(2)을 관통하는 버홀더(10)가 설치되며, 상기 버홀더(10) 하측에는 버홀더와 함께 승강함에 따라 오므라들거나 벌어짐으로써 버(12)의 탈착이 가능하게 하는 버핀(11)이 설치된다.

그리고, 상기 버핀(11)의 하부에는 푸쉬버튼(9)을 누름에 따라 버홀더(10) 및 버핀(11)의 하강을 허용하도록 압축되는 스프링(3)이 설치되고, 상기 스핀들(2)의 하단부에는 상기 스프링(3)의 이탈을 방지하는 스프링캡(4)이 나사 결합된다.

한편, 상기 스핀들(2) 내주면은 스프링(3)이 압축되기 전 상태를 기준으로 상기 버핀(11)이 위치하는 부분이 테이퍼진 형태로서, 버핀(11)의 상부측은 버핀 하부측에 비해 더 큰 직경을 갖도록 형성된다.

이와 같이 구성된 종래의 핸드피스(H)는 버(12)가 장착된 상태에서 버(12)의 교환이 요구되거나 버(12)를 탈거시키고자 할 경우, 다음과 같이 동작하게 된다.

먼저, 푸쉬버튼(9)을 누르게 되면, 누름력이 버홀더(10)와 버핀(11)을 통해 스프링(3)으로 전달되고, 상기 스프링(3)이 압축되면서 버홀더(10)와 버핀(11)이 하강하게 된다.

상기 버홀더(10)와 버핀(11)의 하강에 의해, 상기 버핀(11)이 테이퍼 면을 벗어나 상기 스핀들(2) 내측의 직경이 넓은 부분으로 위치하게 됨에 따라 버핀(11)은 더 이상 버(12)에 대해 쐐기 작용을 수행할 수 없게 된다.

이때, 상기 버(12)를 잡아당기면 버핀(11)이 외측으로 벌어지게 되면서 버(12)와 버핀(11)의 간섭이 해소되고, 이에 따라 버(12)는 핸드피스로부터 완전히 이탈된다.

한편, 상기 버(12)의 장착시에는 상기한 바와 같이 푸쉬버튼(9)을 누른 상태에서, 버(12)를 최대한 삽입한 다음, 푸쉬버튼(9)에 대한 누름력을 제거해주면, 스프링(3)의 복원력에 의해 버홀더(10) 및 버핀(11)이 상승하여 버(12)가 버핀에 물려 고정된다.

즉, 상기 스프링(3)의 복원력에 의해 스핀들(2)의 테이퍼진 면에 위치하는 버핀(11)에는 미는힘이 작용하게 되고, 이에 따라 상기 버핀(11)이 쐐기작용을 행함으로써 버(12)가 버핀(11)에 물려 버홀더(10)에 고정되는 것이다.

그러나, 이러한 기존의 치과용 핸드피스는 스핀들의 구조적 강성이 낮음으로 인해 다음과 같은 문제점을 안고 있다.

먼저, 치과용 핸드피스(H)는 에어를 이용하여 카트리지의 임펠러(1)를 400,000rpm까지 고속으로 회전시켜 치아를 절삭하는 공구로서, 핸드피스 작동시 스핀들(2)도 고속회전하게 되는데, 기존의 스핀들(2)은 구조적 강성이 낮아 고속에서 발생하는 진동등으로 인해 쉽게 베어링의 피로 파괴가 일어나게 된다.

그리고, 베어링과 강성이 낮은 스핀들과의 조립으로 인해 소음, 진동이 많이 발생하여 제품 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 치과용 핸드피스의 스핀들 구조를 개선하여 스핀들의 구조적 강성을 향상시킬 수 있도록 함으로써 스핀들의 소음과 진동을 저감시키는 한편, 스핀들을 지지하는 베어링의 파손을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 임펠러의 회전시 함께 회전하는 스핀들과, 내륜과 외륜 및 그 사이에 개재되는 전동체(轉動體)인 볼을 포함하여 구성되며 상기 스핀들 외측에 설치되어 상기 스핀들을 지지하는 베어링과, 상기 스핀들 내측에 설치되는 스프링과, 상기 스프링의 스핀들 이탈을 방지하도록 설치되는 스프링캡을 구비한 치과용 핸드피스에 있어서;

상기 베어링의 내륜을 제거하는 대신, 상기 스핀들의 직경을 내륜의 외경 치수로 확장하고, 상기 스핀들의 외주면상에는 상기 베어링의 볼이 위치하는 볼그루브(ball groove)를 형성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 효과는 다음과 같다.

본 발명에 따르면, 치과용 핸드피스의 스핀들의 내경 변화는 없는 대신 외경이 기존 내륜의 외경 크기로 확장 됨으로써, 스핀들의 구조적 강성이 현저히 향상될 수 있다.

따라서, 기존의 스핀들의 소음과 진동을 저감시키는 한편, 스핀들을 지지하는 베어링의 파손을 방지할 수 있게 되어, 결국 제품 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 치과용 핸드피스의 요부 단면도로서, 본 발명의 치과용 핸드피스는 하우징(5) 중심부에 스핀들(2)이 베어링(6)의 지지를 받으면서 회전가능하도록 설치되고, 상기 스핀들(2) 외측에는 공압을 전달받아 회전하는 임펠러(1)가 결합된다.

이때, 본 발명의 스핀들(2) 외경은 기존 치과용 핸드피스에 구비되는 스핀들 지지용 베어링(6)의 내륜(610)의 외경 사이즈를 이루게 되고, 상기 스핀들(2)의 내경은 기존 치과용 핸드피스의 내경과 동일한 사이즈를 이룬다.

즉, 본 발명은 기존 치과용 핸드피스에서 베어링(6)의 내륜(610; 도 2 참조)을 제거하는 대신, 상기 스핀들(2)의 직경을 내륜의 외경 치수로 확장하고, 상기 스핀들(2)의 외주면상에는 전동체(轉動體)인 볼(630)이 위치하는 볼그루브(200)를 형성한 것을 그 구성상의 특징으로 한다. 참고로, 도 3에서 미설명부호 640은 볼(630)을 지지하는 케이지이다.

한편, 상기 베어링(6)은 스핀들(2)의 상부측과 하부측에 각각 설치되고, 상기 베어링(6) 외측에는 베어링의 외륜(620)을 잡아주는 역할과 회전시 발생되는 진 동을 흡수하는 역할을 하는 오링댐퍼(7)가 설치된다.

그리고, 상기 하우징(5) 상부측에는 푸쉬버튼(9)의 승강은 허용하되 이탈은 방지하는 푸쉬버튼 캡(8)이 설치되고, 상기 푸쉬버튼 캡(8)에는 푸쉬버튼(9)이 설치되고, 상기 푸쉬버튼(9) 하측에는 스핀들(2)을 관통하는 버홀더(10)가 설치되며, 상기 버홀더(10) 하측에는 버홀더와 함께 승강함에 따라 오므라들거나 벌어짐으로써 버(12)의 탈착이 가능하게 하는 버핀(11)이 설치된다.

그리고, 상기 버핀(11)의 하부에는 푸쉬버튼(9)을 누름에 따라 버홀더(10) 및 버핀(11)의 하강을 허용하도록 압축되는 스프링(3)이 설치되고, 상기 스핀들(2)의 하단부에는 상기 스프링(3)의 이탈을 방지하는 스프링캡(4)이 결합된다.

한편, 상기 스핀들(2) 내주면은 스프링(3)이 압축되기 전 상태를 기준으로 상기 버핀(11)이 위치하는 부분이 테이퍼진 형태로서, 버핀(11)의 상부측은 하부측에 비해 더 큰 직경을 갖도록 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.

본 발명은 치과용 핸드피스는 스핀들(2)의 내경 변화는 없는 대신 그 외경이 기존 내륜(610)의 외경 사이즈로 확장되게 됨으로써, 스핀들(2)의 구조적 강성이 현저히 향상될 수 있다.

즉, 본 발명의 스핀들(2)은 그 두께가 현저히 두꺼워지게 되며, 결국 구조적 강성이 향상되는 것이다.

한편, 상기 본 발명의 스핀들(2)은 확장된 직경을 갖는 외주면 상에 베어링(6)의 볼(630)이 위치하게 되는 볼그루브(200)를 가짐으로써 기존 베어링의 내륜(610) 역할을 겸하게 되된다.

상기 스핀들이 내륜 역할을 겸하게 됨에 따라 상기 베어링의 부품수도 줄어들게 되며, 이로써 치과용 핸드피스 구조를 전체적으로 단순화시킬 수 있게되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 스핀들(2)의 구조 개선에 의해, 기존에 스핀들을 지지하던 베어링의 파손으로 인해 발생하던 잦은 핸드피스 카트리지 교환을 해소할 수 있게 되며, 핸드피스 카트리지 교환에 따른 비용 손실을 줄일 수 있게 되어, 결국 제품 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예컨대, 상기한 실시예의 스핀들(2)과 베어링(6)의 내륜을 일체화하면서 스핀들(2)의 직경을 확장시키는 기술사상은 치과용 핸드피스에 있어서 기타 다른 구성요소의 위치 및 형상 변경이 이루어지더라도 적용될 수 있음은 당업자에게는 당연한 것이며, 이는 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

또한, 상기한 실시예에서 볼은 로울러로 대체되고, 볼그루브(200) 역시 로울러에 맞는 형상의 홈으로 그 형상이 대체될 수 있음은 물론이다.

도 1은 치과용 핸드피스의 외관을 예시한 도면

도 2는 도 1의 요부를 나타낸 것으로서, 종래 구조에 따른 치과용 핸드피스의 요부 단면도

도 3은 본 발명에 따른 치과용 핸드피스의 요부 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 임펠러 2: 스핀들

200:볼그루브 610:내륜

620:외륜 630:볼

640:케이지 3: 스프링

4: 스프링캡 5:하우징

6:베어링 7:오링댐퍼

8:푸쉬버튼 캡 9:푸쉬버튼

10:버홀더 11:버핀

12:버

Claims (2)

1. 임펠러의 회전시 함께 회전하는 스핀들과, 내륜과 외륜 및 그 사이에 개재되는 전동체인 볼을 포함하여 구성되며 상기 스핀들 외측에 설치되어 상기 스핀들을 지지하는 베어링과, 상기 스핀들 내측에 설치되는 스프링과, 상기 스프링의 스핀들 이탈을 방지하도록 설치되는 스프링캡을 구비한 치과용 핸드피스에 있어서;

   상기 베어링의 내륜을 제거하는 대신, 상기 스핀들의 직경을 내륜의 외경 치수로 확장하고, 상기 스핀들의 외주면상에는 상기 베어링의 볼이 위치하는 볼그루브를 형성한 것을 특징으로 하는 치과용 핸드피스의 스핀들 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 볼그루브는 스핀들 상측 및 하측에 각각 형성됨을 특징으로 하는 치과용 핸드피스의 스핀들 구조.

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