WO2021040299A1

WO2021040299A1 - 핸드피스

Info

Publication number: WO2021040299A1
Application number: PCT/KR2020/010860
Authority: WO
Inventors: 김형우
Original assignee: 주식회사 덴플렉스
Priority date: 2019-08-26
Filing date: 2020-08-14
Publication date: 2021-03-04
Also published as: KR20210024750A; KR102339753B1

Abstract

본 발명은 핸드피스에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 회전력전달축부의 일정 구간이 휨성을 가진 복수의 살대로 이루어져, 하나의 회전력전달축부만으로도 회전동력원의 회전력을 헤드부측으로 직접 전달할 수 있도록 구성함으로써, 종래의 복잡한 회전력전달축부의 기어 연결 구조에 기인하는 회전 동력 손실, 소음, 미세진동, 내구성 저하, 부피 증가 등의 문제점을 해소할 수 있는 핸드피스에 관한 것이다. 본 발명에 따른 핸드피스는 손잡이가 형성된 몸체부; 공구가 결합되는 헤드부; 및 상기 몸체부 일측에 구비된 회전동력원으로부터 회전력을 상기 헤드부 일측에 전달하는 회전력전달축부를 포함하고, 상기 회전력전달축부의 일정 구간은 헬리칼 형태의 나선형을 이루는 나선형 살대부로 이루어져, 회전력전달축부 자체가 그 나선형 살대부 형성 부위에서 상기 헤드부 일측을 향해 휘어질 수 있고, 상기 회전력전달축부는 상기 나선형 살대부 부위를 통하여 상기 회전동력원의 회전중심축으로부터 벗어난 상기 헤드부 일측으로 연장되어, 그 회전력을 상기 헤드부 일측으로 전달할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

핸드피스

본 발명은 핸드피스에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 회전력전달축부의 일정 구간이 휨성을 가진 복수의 살대로 이루어져, 하나의 회전력전달축부만으로도 회전동력원의 회전 중심축의 방향을 변경시킬 수 있도록 구성함으로써, 종래의 회전동력원의 회전력전달축부의 회전 중심축의 방향을 변경시키기 위한 복잡한 회전력전달축부의 기어 연결 구조에 기인하는 회전 동력 손실, 소음, 미세진동, 내구성 저하, 부피 증가 등의 문제점을 해소할 수 있는 핸드피스에 관한 것이다.

일반적으로, 핸드피스는 치과 또는 정형외과 등과 같은 의료 분야, 네일 아트 분야 또는 보석 세공 분야 등에서 특정 작업, 예컨대 삭제, 그라인딩, 밀링 등을 용이하게 할 수 있는 공구이다. 이와 같은 핸드피스는 전기에 의해 회전력을 발생시키는 모터 또는 압축공기에 의해 회전력을 발생시키는 임펠러 등을 이용하여, 헤드부에 장착된 공구를 해당 분야에서 요구되는 속도로 회전시키도록 구성된다.

특히, 치과용 핸드피스는 치과 시술을 위해 핸드피스의 선단에 위치되는 헤드부)에 치과용 바, 포인트, 디스크 등의 절삭용 치과 공구(bur)를 장착하여 회전동력원의 구동력을 치과 공구에 전달시켜 치과 시술 동안 치과 공구를 통해 구강 내에 이물질을 제거하거나 치아와 잇몸을 치료하기 위해 이용된다.

통상적으로, 종래의 치과용 핸드피스 등은 도 5에 도시된 바와 같이, 치료 또는 사용의 편의를 위해 헤드부가 상측으로 소정 각도로 절곡된 형상으로 설계된다. 이 경우, 회전동력원의 회전중심축선에서 벗어나 있는 헤드부로 회전동력을 전달하기 위해서는 기어가 장착된 2개의 회전력전달축부를 회전 중심축의 방향이 변경되는 절곡 부위에서 서로 연결시키는 구성을 채택해야만 하는 한계가 있었다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 기어(5)(예컨대, 베벨기어)가 말단에 구비된 제1 회전력전달축부(2)와 기어(4)(예컨대, 베벨기어)가 말단에 구비된 제2 회전력전달축부(3)는 핸드피스의 절곡 부위에서 상기 기어들(4,5)이 상호 맞물려서 회전력을 전달할 수 있도록 서로 연결된다. 모터(1)에 의해 제1 회전력전달축부(2)가 회전하면, 서로 맞물린 기어들(4,5)을 통해 제2 회전력전달축부(3)가 회전하고, 그 다음 제2 회전력전달축부(3)의 타측 말단에 구비된 베벨기어들(6,7)에 의해 회전력이 치과 공구로 전달된다.

그러나, 상기와 같은 종래기술은 회전력전달축부간의 기어 연결 구조로 인해, 마찰력 등에 의한 회전 동력의 손실, 소음과 미세진동 발생, 기어 마모에 따른 내구성 저하, 한 쌍의 기어 내장에 따른 부피 증가 등의 많은 문제점을 가진다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해소하기 위하여, 간단한 구조의 회전력전달축부 구조를 제시함으로써, 종래의 회전력전달축부의 회전 중심축 방향을 변경하기 위한 기어 연결 구조로 인한 회전 동력 손실, 소음, 미세진동, 내구성 저하, 부피 증가 등의 문제점을 해소할 수 있는 핸드피스를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 일측에 회전동력원이 구비되고 타측에 공구가 결합되는 핸드피스에 있어서, 손잡이가 형성된 몸체부; 공구가 결합되는 헤드부; 및 상기 몸체부 일측에 구비된 회전동력원으로부터 회전력을 상기 헤드부 일측에 전달하는 회전력전달축부를 포함하고, 상기 회전력전달축부의 일정 구간은 헬리칼 형태의 나선형을 이루는 나선형 살대부로 이루어져, 회전력전달축부 자체가 그 나선형 살대부 형성 부위에서 상기 헤드부 일측을 향해 휘어질 수 있고, 상기 회전력전달축부는 상기 나선형 살대부 부위를 통하여 상기 회전동력원의 회전중심축으로부터 벗어난 상기 헤드부 일측으로 연장되어, 그 회전력을 상기 헤드부 일측으로 전달할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 회전동력원으로부터 발생되는 회전력을 전달하는 회전력전달축부의 일정 구간이 헬리칼 형태의 나선형의 살대부로 이루어져 그 회전력전달축부 자체가 나선형을 이룬 구간에서 휨성을 가질 수 있도록 구성함으로써, 종래의 복잡한 회전력전달축부의 기어 연결 구조에 기인하는 회전 동력 손실, 소음, 미세진동, 내구성 저하, 부피 증가 등의 문제점을 획기적으로 해소하는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드피스의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 회전력전달축부의 살대부를 확대 도시한 사시도이다.

도 3a은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전력전달축부의 살대부 단면도를 도시한 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회전력전달축부의 살대부 단면도이다.

도 4는 본 발명의 가속 또는 감속 기어부의 구성을 도시하는 도면이다.

도 5는 종래기술에 따른 핸드피스의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드피스의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 회전력전달축부의 살대부(즉, 살대 형성 부위)를 확대 도시한 사시도이고, 도 3a은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전력전달축부의 살대부 단면도를 도시한 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 회전력전달축부의 살대부 단면도이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드피스는 손잡이가 형성된 몸체부(10), 공구가 결합되는 헤드부(20) 및 상기 몸체부(10) 일측에 구비된 회전동력원(12)으로부터 회전력을 상기 헤드부(20) 일측에 전달하는 회전력전달축부(30)를 포함하도록 구성된다. 상기 회전동력원(12)은 전기에 의해 회전력을 발생시키는 모터 또는 압축공기에 의해 회전력을 발생시키는 임펠러로 구성될 수 있다. 즉, 상기 회전동력원(12)은 회전력을 발생시킬 수 있는 광의 개념의 모든 회전 발생 장치로 해석되어야 할 것이다.

도 1, 도 2, 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 상기 회전력전달축부(30)의 일정 구간에는 헬리칼 형태의 나선형으로 이루어진 살대들(32a, 32b, 32c, 32d)로 이루어진 나선형 살대부(32)가 형성된다. 상기 나선형 살대부(32)는 복수개의 살대들로 이루어져, 회전력전달축부(30)의 나선형 살대부(32)에서 휨성을 가지고, 그 결과 회전력전달축부(30) 중 나선형 살대로 이루어진 몸체부의 절곡 부위에서 상기 헤드부 일측을 향해 휘어진 상태에서 회전할 수 있으며, 또한 회전력을 전달할 수 있다. 따라서, 상기 회전력전달축부(30)는 휨성을 가진 나선형 살대부(32)를 통하여 상기 회전동력원(12)의 회전중심축선의 가상의 연장선상으로부터 벗어난 상기 헤드부 일측으로 단절 없이 연장되고, 회전동력원(12)의 회전력을 하나의 회전력전달축부(30) 구조를 통해 헤드부 일측에 그대로 전달할 수 있다.

바람직하게는, 상기 헬리칼 형태의 나선형으로 이루어진 나선형 살대부(32)는 스프링 구조를 가지며, 복수개의 살대들(32a, 32b, 32c, 32d)로 이루어질 수 있다. 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 나선형 살대부(32)는 복수개의 살대들(32a, 32b)이 회전력전달축부(30)을 따라 나선형으로 형성된 스프링 구조로 이루어진다. 이와 같은 스프링 구조는 회전력전달축부(30)의 회전중심축을 따라 나선형으로 관통되게 절개함으로써 형성될 수 있다. 도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 나선형 살대부(32)의 단면 구조는 절개부(34)를 사이에 두고 서로 대향하는 복수개의 살대들(32a, 32b, 32c, 32d)로 이루어진다. 즉, 도 3(a)는 나선형 살대부(32)가 2개의 살대들(32a, 32b)로 이루어진 것을 도시하고, 도 3(b)는 나선형 살대부(32)가 4개의 살대들(32a, 32b, 32c, 32d)로 이루어진 것을 도시한다.

보다 바람직하게는, 상기 복수개의 살대들(32a, 32b, 32c, 32d)로 이루어진 나선형 살대부(32)의 전방 및/또는 후방에 베어링(40a, 40b)이 더 구비되어, 회전력전달축부(30)을 지지함과 동시에, 회전력전달축부의 회전에 기인하는 마찰력을 감소시키고, 그 결과 회전동력원으로부터 멀리 위치한 헤드부로 회전력을 전달하더라도 떨림 현상을 획기적으로 줄일 수 있다. 또한, 회전동력원으로부터 멀리 떨어진 부위로 회전력을 전달함에 있어서, 회전력전달축부의 직진도가 좋지 않았을 때 발생할 수 있는 회전 진동을 나선형 살대부(32)에 의해 완화시킬 수 있는 장점이 있다.

바람직하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 회전력전달축부(30)의 소정 위치에는 회전날개(50)가 더 구비되어, 회전력전달축부(30)의 회전과 함께 바람을 일으켜 회전력전달축부를 따라 송풍해 주는 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 회전력전달축부가 고속으로 회전하게 되면, 회전력전달축부의 나선형 살대부 전후방 또는 헤드부에 구비된 베어링에서 열이 발생할 수 있는데, 상기 회전날개는 회전력전달축부를 따라 송풍을 하여 상기 발생할 수 있는 열을 식힐 수 있다.

보다 바람직하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 회전동력원(12)과 나선형 살대부(32) 사이에는 가속 또는 감속 기어부(60)가 더 구비되어, 상기 회전동력원(12)으로부터 헤드부로로 전달되는 회전 수를 선택적으로 가속 또는 감속시킬 수 있다.

상기 가속 또는 감속 기어부(60)는 도 5에 도시된 바와 같이, 3 파트의 회전력전달축부(62, 64, 66)로 구성될 수 있으며, 그 구성은 회전동력원의 회전 중심축으로부터 나오는 제1 회전력 가감속 전달축부(62), 제1회전력 가감속 전달축부(62)의 일정 부위에 구비된 기어(62a)에 말착되어 회전되는 제2 회전력 가감속 전달축부(64), 제2 회전력 가감속 전달축부(64)의 일정 부위에 구비된 기어(64a)에 밀착되어 회전되는 제3 회전력 가감속 전달축부(66)로 이루어질 수 있다. 이 때, 제2 회전력 가감속 전달축부(64)는 외경과 기어수가 다른 두 기어 파트(64a, 64b)가 회전력 가감속 전달축부 상하에 독립적으로 형성된 일체형으로 이루어질 수 있다. 그리고, 또한 제3 회전력 가감속 전달축부(66)의 회전 중심축은 제1 회전력 가감속 전달축부(62)의 회전 중심축과 일치할 수도 있다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 설계적인 재료 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

Claims

일측에 회전동력원이 구비되고 타측에 공구가 결합되는 핸드피스에 있어서,

손잡이가 형성된 몸체부;

공구가 결합되는 헤드부; 및

상기 몸체부 일측에 구비된 회전동력원으로부터 회전력을 상기 헤드부 일측에 전달하는 회전력전달축부;를 포함하고,

상기 회전력전달축부의 일정 구간은 헬리칼 형태의 나선형을 이루는 나선형 살대부로 이루어져, 회전력전달축부 자체가 그 나선형 살대부 형성 부위에서 상기 헤드부 일측을 향해 휘어질 수 있고, 상기 회전력전달축부는 상기 나선형 살대부 부위를 통하여 상기 회전동력원의 회전중심축으로부터 벗어난 상기 헤드부 일측으로 연장되어, 그 회전력을 상기 헤드부 일측으로 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 핸드피스.
제1항에 있어서, 상기 나선형 살대부는 헬리칼 형태의 나선형으로 이루어진 스프링 구조의 복수개의 살대들인 것을 특징으로 하는 핸드피스.
제1항에 있어서, 상기 헬리칼 형태의 나선형 살대부의 전방 및/또는 후방에 베어링이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 핸드피스.
제1항에 있어서, 상기 회전력전달축부의 소정 위치에 회전날개가 더 구비되어, 상기 전달축의 회전과 함께 송풍하는 것을 특징으로 하는 핸드피스.
제1항에 있어서, 상기 회전동력원과 상기 헬리칼 형태의 나선형 살대부 사이에 가속 또는 감속 기어부가 더 구비되어, 상기 회전동력원으로부터 상기 회전력전달축부로 전달되는 회전 수를 가속 또는 감속시키는 것을 특징으로 하는 핸드피스.
제1항에 있어서, 상기 회전동력원은 전기에 의해 회전력을 발생시키는 모터 또는 압축공기에 의해 회전력을 발생시키는 임펠러로 구성되는 것을 특징으로 하는 핸드피스.