JP2020527378A - モーターの方向転換時に始動負荷を減少させる生体検査用針組立体 - Google Patents

Abstract

本発明は、生体検査用針組立体に関するもので、モーターがカッターを回転させながら前進／後進させるために作動するとき、モーターの回転が停止してから初期作動するときの瞬間負荷を減少してモーターの突入（始動）負荷を減少させるように構成し、施術時の振動及び騷音を改善し、患部の刺激を最小化する、始動負荷を減少するための生体検査用針組立体の構造に関するものである。【選択図】図３

Description

本発明は、生体検査用針組立体に係り、より詳しくは、生体組職を切り取る生体検査デバイスにおいて生体組職を切断するためにカッターを回転しながら前進及び後進を並行するためにモーターの方向を転換するとき、モーターの始動負荷を低めて振動及び騷音を減らすことにより、施術時の患者の痛症を減少するための生体検査用針組立体に関する。

生体組職の検査のために、生体組職の一部を切り取るか又は患部組職を切り取る手術を行う装置やデバイスにおいて針組立体を生体患部に挿入して使って来た。生体組職の一部を切り取るためには、針を生体の患部に挿入し、この針の開口部を通して入って来た生体組職をカッターが回転しながら前進及び後進を並行（並進）しながら切断することになる。

ところで、このカッターの作動に関連して、まず、国際公開第２０１１／０２２１２２号（２０１１．０２．２４）を参照すると、カッターの並進運動は本体のホルスターに内蔵されたモーターによって発生した力がシャフト及びギアを介してカッターに伝達されることによってなされる。図１はプローブ部分がホルスター部分から分離されている生体検査装置の側断面図、図２はハウジング構成要素、バッテリー及び回路基板が除去され、一部が断面で示されている生体検査装置の分解図であり、国際公開第２０１１／０２２１２２号（２０１１．０２．２４）の明細書の図３及び図４に相当する。該当図面において本発明に係わる部分のみ説明する。図１及び図２に示すように、ホルスター１４のギア８２、８４はモーター３６の作動時に同時に回転する。ギア８２、８４は、プローブがホルスター１４と結合されたとき、プローブのギア８６、８８と噛み合い、よって、作動したモーター３６はギア８６、８８を同時に回転させる。作動したモーター３６は六角ナット１００とウォームナット１２０を同時に回転させる。リードスクリュー１２２の回転が六角ナット１００の回転によって駆動され、リードスクリュー１２２及びウォームナット１２０が同じ方向に同時に回転しても、リードスクリュー１２２とウォームナット１２０の回転速度間の偏差はウォームナット１２０に対してリードスクリュー１２２が回転することになる最終結果（ｎｅｔ ｒｅｓｕｌｔ）を提供し、このような相対的回転は、カッター５０が回転するとき、カッター５０の並進を提供する。

モーター３６がカッター５０を反時計方向（組職サンプルホルダー４０から針２０を見るとき）に回転させるように作動するとき、カッター５０は近位方向に後退し、モーター３６がカッター５０を時計方向（組職サンプルホルダー４０から針２０を見るとき）に回転させるように作動するとき、カッター５０は遠位方向に前進する。モーター３６の回転方向によってカッター５０の円位方向及び近位方向への並進の間で転換されるように反転することができる。代案的に、カッター５０は、カッター５０の前進中に反時計方向に、そしてカッター５０の後退中に時計方向に回転することができる。

このように、モーターがカッターを前進／後進させるように作動するとき、モーターは正回転と逆回転を繰り返す過程で回転が停止してから初期作動するとき、突入（始動）負荷によって振動及び騷音を引き起こし、この振動は針部の震えや振動によって患部を刺激するという問題点が発生する。

国際公開第２０１１／０２２１２２号

本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、モーターがカッターを前進／後進させるために作動するとき、モーターの回転が停止してから方向転換しながら初期作動するとき、瞬間負荷を減少してモーターの突入（始動）負荷を減少するように構成された生体検査用針組立体を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明による生体検査用針組立体は、モーター及び真空圧力などを制御する胴体（モーター部）と、前記胴体（モーター部）から回転動力を受ける生体検査用針組立体と、前記生体検査用針組立体の末端に組職を切り取るカッターが延設される針（Ｎｅｅｄｌｅ）部と、を含む、生検デバイスで使われる生体検査用針組立体であって、前記モーターの回転動力を伝達する軸固定（１次）ギア及び軸可変（２次）ギアを含むギア部と、一側が前記軸可変ギアの中心に軸として連結され、他側がカッターに連結され、両側部間の中間部の外面にネジ山形態のスクリュー部が備えられたスリーブと、前記スリーブのスクリュー部のネジ山に対応して前記スクリュー部に対するナットの役割をして前記スリーブを前進／後進方向に線形移動させるスリーブ移動部と、圧縮スプリング、及び前記圧縮スプリング両側に対向するように配置され、前記圧縮スプリングの弾性力によってギャップが生じ、前記圧縮スプリングが前記スクリュー部に接触しないようにする一対のスプリングガイドを含み、前記スリーブの外面に、前記スリーブ移動部を中心に両側に対向するように嵌合される一対のスリーブ支持手段と、前記軸可変ギアが回転のみ行い前進又は後進は行わないようにするギア支持部、及び前記スリーブ移動部及び前記スリーブ移動部の両側のスリーブ支持手段に前記スリーブが挿入配置された状態で前記スリーブ移動部及び前記スリーブ支持手段を前記圧縮スプリングによって形成された前記スプリングガイドのギャップの範囲内で軸方向に移動できるように制限しながら支持する支持部と、を含み、前記ギア部の回転によって前記スリーブが前記スリーブ移動部を基準に回転しながら前進又は後進し、モーターの回転方向転換の際、方向転換側のスリーブ支持手段は前記スリーブ支持手段の圧縮スプリングによって形成された一対の前記スプリングガイド間のギャップの分だけ前記スリーブの前進又は後進を遅延させてモーターの始動負荷を減少させることを特徴とする。

また、本発明による生体検査用針組立体において、前記スリーブ移動部は前記スリーブのスクリュー部に対応して線形移動し、前記スクリュー部に対応するために、前記スリーブ移動部はボール又はネジ山を備えて前記スクリュー部に対応するナットの役割をし、前記ボール又はネジ山は前記スリーブが回転しても前記スクリュー部を離脱しないように構成されることを特徴とする。

また、本発明による生体検査用針組立体において、前記スリーブ移動部は、断面形状が、円筒形、長方形、楕円形又は多角形であり、支持部によって支持されて回転しない固定ホルダーを含み、外部断面は突起又は凹溝を備えた円筒形、多角形、長方形又は楕円形であり、内部はスリーブが回転することができるように貫通ホールを備えた筒形を有し、筒形の表面一部に貫通ホールが形成された支持ホルダー、及び前記貫通ホールに挿入されるボールをさらに含み、前記ボールが挿入された状態で、支持ホルダーの外部断面形状に対応して支持ホルダーが回転することができないように支持ホルダーとボールが前記固定ホルダーによって取り囲まれるか、前記固定ホルダーの内面にネジ山が直接形成されるか、あるいは前記固定ホルダーの内面の形状に対応する外面形状を有するとともに前記固定ホルダーに挿入されるネジ山スプリングが前記固定ホルダーに挿入されるか、あるいは前記支持部は前記生体検査用針組立体ケースの内面に配置され、前記固定ホルダーの回転を抑制する固定ホルダー支持部をさらに含むことを特徴とする。

また、本発明による生体検査用針組立体において、前記スリーブは、一側に軸ガイド面が形成され、反対側にはパイプ形態のカッターの一端が結合され、前記軸ガイド面に軸可変ギアの中心を嵌合して軸可変ギアを回転させれば、スリーブとカッターがともに回転しながら移動し、前記スリーブの両端間の中間部の外面には軸方向にネジ山のスクリュー部が形成され、このスクリュー部の両端にはピッチが０である自由端が形成され、前記スクリュー部にナットの役割をするスリーブ移動部を嵌合して前記スリーブを回転させれば、スクリュー部のピッチの分だけスリーブが回転移動し、スクリュー部のピッチが０である自由端ではスリーブが回転のみ行い移動しないように構成されることを特徴とする。

また、本発明による生体検査用針組立体において、軸可変ギアが回転のみを行い移動（前進又は後進）は行わないようにするギア支持部、及び前記スリーブ移動部及び前記スリーブ支持手段を前記圧縮スプリングによって形成された前記スプリングガイド間のギャップの範囲内で軸方向に移動できるように制限しながら支持する支持部が前記生体検査用針組立体ケースの内面に一体に配置されることを特徴とする。

また、本発明による生体検査用針組立体において、スリーブ支持手段は、圧縮スプリングと、前記圧縮スプリングの両端に接するように構成された端部を有し、この圧縮スプリングの内面内に挿入される円筒ボビン形態を有し、前記スプリングの両側に対向するように備えられるスプリングガイドとを含み、前記スプリングガイドは前記スリーブの外面に嵌合されることを特徴とする。

本発明による生体検査用針組立体は、カッターを前進／後進させるモーターの正回転及び逆回転の際、回転方向の変換によってスリーブ移動部がスリーブ支持手段を押してスリーブとカッターを移動させるにあたり、スリーブ支持手段のスプリングガイドとスプリングガイド間のギャップを形成することにより、ギャップの分だけカーターの前進又は後進を遅延させて始動負荷を減少させて振動を減少させる利点がある。

また、始動負荷が減少すれば、モーターの始動電流を低めることができ、よって騷音も減少する利点がある。

したがって、施術の正確性を高め、さらにモーターの寿命を延ばす利点もある。

プローブ部分がホルスター部分から分離されている生検装置の側断面図である。 ハウジング構成要素、バッテリー及び回路基板が除去されており、一部が断面で示されている生検装置の分解図である。 本発明の生体検査用針組立体と胴体（モーター部）部分が分離された状態の分解斜視図である。 図３の動力伝達構成要素のみを別に羅列して表示した分解斜視図である。 本発明の生体検査用針組立体の動力伝達に関連した部分を表示した断面図である。 スリーブの正面図、平面図、側面図、及び立体形状図である。 スリーブにスリーブ移動部及びスリーブ支持手段が結合された状態を示すイメージである。 図７のスリーブ組立体が生体検査用針組立体に装着されている状態を示す組立図である。 本発明の他の実施例による生体検査用針組立体と胴体（モーター部）部分が分離された状態の分解斜視図である。 図９の動力伝達構成要素のみを別に羅列して表示した分解斜視図である。 図９のスリーブ組立体が生体検査用針組立体に装着されている状態を示す組立図である。 動力が伝達される構成要素のみを別に羅列して表示した分解斜視図である。 図１２のスリーブ移動部を拡大した図である。 図１２のスリーブの正面図、平面図、側面図、及び立体形状図である。 第４実施例によるスリーブ移動部を羅列して表示した分解斜視図である。

本発明は、生体組職を切断するためにモーターがカッターを前進／後進させるために、正回転と逆回転を繰り返す過程で回転が停止してから初期作動するとき、突入（始動）負荷を減らすようにするもので、モーターからカッターまでの動力伝達過程で新しい構成要素を使って過負荷を減らすようにしたものである。

以下では、添付図面に基づき、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を易しく実施することができるように、好適な実施例を詳細に説明する。ただ、本発明の好適な実施例の動作原理を詳細に説明するにあたり、関連した公知の機能又は構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにする可能性があると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。

まず、本発明の生体検査用針組立体の第１実施例において、図３は本発明の生体検査用針組立体と胴体（モーター部）部分が分離された状態の分解斜視図、図４は図３の動力伝達構成要素のみを別に羅列して表示した分解斜視図である。そして、図５は本発明の生体検査用針組立体の動力伝達に関連した部分を表示した断面図である。

図３〜図５に基づいて本発明の原理を説明すれば、モーター１２が使用者のスイッチ選択によって正回転又は逆回転して動力を発生させれば、動力を伝達するギア部の一つとして軸固定ギア１１を回転させ、この軸固定ギア１１に連結されるギア部の他の一つである軸可変ギア２１を回転させる。軸可変ギア２１はその軸の役割をするスリーブ２５を回転させる。このスリーブ２５の回転により、このスリーブ２５に連結されたカッター３１が前進又は後進を行う。

ここで、軸可変ギア２１とスリーブ２５の連結及びカッターの作動は図４を参照して説明する。

まず、動力発生源としてのモーター１２は、減速機を用いて所望の速度で回転するようにするかあるいは追加的にギア比の異なる多くのギアをギア部として用いて所望の速度に変速することができる。また、既存の多様な動力又は速度伝達方式も用いることができる。このようなモーター１２と軸固定ギア１１は胴体部１に属し、故障がない限り、ずっと使用可能である。そして、この軸固定ギア１１は針部３のギアに連結され、本発明では軸可変ギア２１に連結される。軸固定ギア１１から動力を受ける２次ギアである軸可変ギア２１からカッター３１までの動力伝達は主に使い捨てとして使われる生体検査用針組立体２に属する。本発明では、モーター１２によって直接駆動される１次ギアである軸固定ギア１１から動力を受ける２次ギアとして軸可変ギア２１が使われる。小さな空間内に多くのギアが連結されれば、全体的に胴体部１のサイズが大きくなって好ましくない。そして、モーター１２の回転は遊星減速機を使うか、ブラシレス直流モーター（ＢＬＤＣ Ｍｏｔｏｒ）を使って動力を伝達することが好ましい。

スリーブ２５の一側には軸ガイド面２５−４が一つ又は二つ以上形成され、この軸ガイド面２５−４に沿って移動することができるように軸可変ギア２１の軸中心として結合され、軸ガイド面２５−４によって軸可変ギア２１の回転によってスリーブ２５が回転する。このスリーブ２５はスプライン軸として、軸可変ギア２１はスプラインのボスとしての役割をして作動するようになるものである。

図６はスリーブの立体（ａ）、平面（ｂ）、正面（ｃ）、及び側面（ｄ）の形状を示す図である。スリーブ２５は一側に軸ガイド面２５−４が形成され、軸可変ギア２１とともにスプラインの役割を遂行し、反対側にはカッター３１の一端が結合されてともに回転するか移動するようになる。そして、スリーブ２５の両端間の中間部の外面には軸方向にネジ山のようなスクリュー部２５−１が形成されている。そして、このスクリュー部２５−１の両端には自由端２５−２、２５−３がそれぞれ形成されている。ここで、自由端はピッチが０に形成される。

このスリーブ２５の一側の軸ガイド面２５−４には、軸可変ギア２１が、このスリーブ２５が軸可変ギア２１の中心を基準に前進又は後進することができるように、結合されてともに回転し、反対側はカッター３１と結合されることにより、カッターがスリーブ２５の回転及び前進／後進の作動と同様に作動することができる。

そして、前記スクリュー部２５−１の外部にはスリーブ移動部２４が結合される。

前記スリーブ移動部２４は両側に設けられたスリーブ支持手段２６によって閉じ込められて支持され、前記スリーブ支持手段２６を押圧してスリーブ２５がカッター３１を移動させることができるようにする。

前記スリーブ移動部２４の一側に配置されるスリーブ支持手段２６は同様に他側に配置されることができる。一側のスリーブ支持手段２６は、弾性体として圧縮スプリング２６−３を中心に両側に圧縮スプリング２６−３によって力を受けるように端部を備え、この圧縮スプリング２６−３の内面内に一部分が挿入される円筒部を備えたボビン形態のスプリングガイド２６−１、２６−２が圧縮スプリング２６−３を基準に両側に備えられている。

第１実施例において、スリーブ移動部２４は、前記のような役割をすることができるように、円筒形の外部に貫通ホール２４−１が形成された支持ホルダー２４−２、この支持ホルダー２４−２の貫通ホール２４−１に挿入されるボール２４−３、及びこの貫通ホール２４−１にボール２４−３が挿入された状態で支持ホルダー２４−２の外部で支持ホルダー２４−２とボール２４−３を支持する固定ホルダー２４−４から構成される。

スリーブ移動部２４は、スクリュー部２５−１の谷部に前記ボール２４−３が、ネジ山部の役割をするように、貫通ホール２４−１とボール２４−３が位置するように配置され、スクリュー部２５−１に対応するナットの役割をし、前記ボール２４−３が固定ホルダー２４−４と前記支持ホルダー２４−２の貫通ホール２４−１に閉じ込められるので、スリーブ２５を回転してもスクリュー部２５−１から離脱しないように構成される。

図３及び図４を参照して本発明のスリーブ２５、軸可変ギア２１及びカッター３１の組立及び作動についてより詳細に説明する。

生体検査用針組立体２の内側には、軸可変ギア２１とスリーブ支持手段２６のスプリングガイド２６−１を固定支持する支持部２２が備えられている。この支持部２２は生体検査用針組立体２のケースに、好ましくは一体に形成されることが良い。

軸可変ギア２１は、支持部２２のうち二つのギア支持部２２−３、２２−４の間に閉じ込められて回転する。よって、軸固定ギア１１を介して伝達された回転力によって軸可変ギア２１がギア支持部２２−３、２２−４によって定位置で回転するが、この軸可変ギア２１はスリーブ２５にスプラインのように結合することにより、スリーブ２５が軸可変ギア２１とともに回転しながら軸方向に移動することができるようになる。そして、後でより詳細に説明するように、スリーブ２５が軸可変ギア２１とともに回転すれば、スリーブ２５のスクリュー部２５−１に結合されたスリーブ移動部２４がナットの役割をしてスリーブ２５を軸方向に移動させる。

スリーブ支持手段２６は、スリーブ２５の外周に嵌合されるボビン形態のスプリングガイド２６−１、２６−２と、スプリングガイド２６−１、２６−２の外周に嵌合される圧縮スプリング２６−３とからなり、前記スリーブ移動部２４の両端に対称的に形成される。スリーブ支持手段２６はスリーブ移動部２４の両端でスリーブ移動部２４を支持する。ここで、スリーブ移動部２４に接しないスリーブ支持手段２６の対向する二つのスプリングガイド２６−１は生体検査用針組立体２のケースに形成された支持部２２−１、２２−２にそれぞれ支持され、スリーブ支持手段２６がスリーブ移動部２４を支持する。

特に、前記スプリングガイド２６−１とスプリングガイド２６−２との間には、圧縮スプリング２６−３によって、図５に示すように、ギャップ（Ｇａｐ）が形成される。

前記軸可変ギア２１はスリーブ２５の軸ガイド面２５−４に挿入されるスプラインのボビンの役割をし、軸可変ギアが回転すれば、軸可変ギアはギア支持部２２−３、２２−４に閉じ込められて回転のみを行い、スリーブ移動部２４は前記スプリングガイド２６−１とスプリングガイド２６−２間のギャップの範囲内で移動できるようにスリーブ支持手段２６によって支持される。そして、スリーブ移動部２４は前記スリーブ２５のスクリュー部２５−１にナット形式で結合された状態でスリーブ支持手段２６に支持され、スリーブ２５が回転すれば、前記スクリュー部２５−１のスクリューのネジ山に沿ってスリーブ２５が前進／後進する。

まず、前記スリーブ移動部２４がスプリングガイド２６−１とスプリングガイド２６−２間のギャップの分だけ移動すれば、スプリングガイド２６−１が支持部２２−１、２２−２に支持されることにより、スリーブ移動部２４が前進又は後進することができないように構成されている。したがって、支持部２２−１、２２−２がスリーブ移動部２４とスリーブ支持手段２６の移動を制限する。特に、スリーブ支持手段２６はスリーブ２５のスクリュー部２５−１を中心にスリーブ移動部２４とともにギャップ（Ｇａｐ）の分だけ移動し、前記支持部２２−１、２２−２に閉じ込められて移動が制限される。

軸可変ギア２１はスリーブ２５の軸ガイド面２５−４に嵌合されてともに回転し、スリーブ２５が軸可変ギア２１の軸として前進及び後進することができるようにスプライン運動する。ここで、ボール２４−３はスリーブ２５のスクリュー部２５−１の谷部に対応するように選択され、このボール２４−３を基準にスリーブ２５が回転しながら前進又は後進すれば、カッター３１が回転しながら前進又は後進する。

本発明のカッターの作動原理を以下で第１実施例に基づいてより詳細に説明する。

使用者のスイッチ選択によってモーター１２を正回転又は逆回転させて動力を発生させれば、モーター１２が軸固定ギア１１を回転させ、この軸固定ギア１１は軸可変ギア２１に回転力を伝達して軸可変ギア２１をずっと回転させる。軸可変ギア２１はギア支持部２２−３、２２−４によって閉じ込められ、スリーブ２５の軸ガイド面２５−４とともに回転する。これにより、スリーブ２５はずっと回転するようになり、スリーブ２５のスクリュー部２５−１はボール２４−３を基準に回転する。ここで、ボール２４−３とともにスリーブ移動部２４が移動しながらスリーブ支持手段２６のスプリングガイド２６−２の端部を押すことになるが、すぐスプリングガイド２６−１とスプリングガイド２６−２間のギャップ（Ｇａｐ）が狭くなってスリーブ移動部２４とスリーブ支持手段２６は移動が停止するが、ナットの役割をするスリーブ移動部２４が停止することにより、回転のみを行っていたスリーブ２５が回転しながら移動し始めてカッター３１も回転させながら移動させることができる。

したがって、上述したように、スリーブ移動部２４がギャップ（Ｇａｐ）の分だけ移動する時間の間にモーターには直接負荷がかからなくなって始動負荷を減少させることができる構造である。

軸ガイド面２５−４が軸可変ギア２１の軸内面に沿ってスライド移動する。軸ガイド面２５−４の長さをカッター３１の移動と同一にしてスプライン軸として形成し、軸可変ギア２１はスプラインボスの役割をするようになり、スリーブ２５に連結されたカッター３１がスリーブ２５のスライド移動によってともに前進又は後進しながら移動し、本来の機能である生体組職のカッティングを行う。そして、モーターが反対に回転すれば、逆に作用して、スリーブ移動部２４が反対側スリーブ支持手段２６のギャップ（Ｇａｐ）の分だけ移動し、回転のみ行っていたスリーブ２５が回転しながら移動し始めて反対にスライド移動する。

また、本発明のスリーブ２５のスクリュー部２５−１は両端には自由端２５−２、２５−３がそれぞれ形成されている。ネジ山が終わる部分にネジ山の１ピッチ程度の幅の余裕空間がネジ山ではなくて一つの円形谷部のように形成される。この自由端はピッチが０であり、ボール２４−３を基準にスクリュー部２５−１のスクリューネジの谷部が回転して自由端２５−２、２５−３のいずれか一自由端に至れば、モーターの方向が変わらない限り、ボール２４−３が自由端内で空回りし、モーター１２が回転してもスリーブ２５が移動せずにずっと空回りするので、モーターに負荷がかからなく、スリーブ２５は移動を停止する。よって、スリーブ２５の移動は軸ガイド面２５−４の長さとスクリュー部２５−１の長さのうち小さい部分によって制限されるので、モーターの負荷減少のために、スクリュー部２５−１の長さを軸ガイド面２５−４の長さより小さくすることが良い。

そして、モーターの一方向回転によって自由端２５−２、２５−３のいずれか一自由端にボール２４−３が位置している状態で、モーター１２が再び作動し、モーターの軸回転方向が該当自由端からスリーブ２５がその自由端側に移動する方向である場合にはずっと空回りをするが、モーターが反対方向に回転すれば、スリーブ支持手段２６の弾性体である圧縮スプリング２６−３によって、ボール２４−３が自由端で回転していてまたスクリューの谷部に進入し、スリーブ移動部２４が反対方向にボール２４−３とともにスプリングガイド２６−１とスプリングガイド２６−２間の（Ｇａｐ）の分だけ移動してから停止するが、スリーブ２５がずっと回転すれば、ボール２４−３の軸方向への位置は固定されているが、スリーブ２５はボール２４−３に支持されてスクリュー部２５−１の谷部に沿って回転しながら移動するので、一側自由端２５−２から出発して反対側自由端２５−３まで移動する。そして、反対側スリーブ支持手段２６は圧縮スプリング２６−３によって二つのスプリングガイド２６−１、２６−２が広がっていて、モーターの回転方向が転換されれば、再び圧縮され、スプリングガイド２６−１、２６−２が接触すれば、定位置で回転のみしていたスリーブ２５が回転しながらスライドする。ここで、モーター１２は初期にスリーブ移動部２４を移動させてから反対側スリーブ支持手段２６を押す。このとき、スリーブ支持手段２６の圧縮スプリング２６−３によって二つのスプリングガイド２６−１、２６−２が広がっている距離の間には圧縮スプリング２６−３の弾性力による負荷を受けるだけであり、初期にスリーブ２５を押す負荷なしにモーター１２が回転することができる。そして、スプリングガイド２６−１とスプリングガイド２６−２間のギャップ（Ｇａｐ）がなくなれば、定位置で回転のみしていたスリーブ２５が前進又は後進し、この時点から負荷を受けるので、初期にモーター１２の始動負荷を減らす効果が発生する。モーターの場合、初期負荷が高い場合、騷音と振動が発生する。

本発明は、方向転換の際、二つのスプリングガイド２６−１、２６−２間の距離に相当するギャップ（Ｇａｐ）を置くことにより、モーターの始動負荷をギャップ（Ｇａｐ）が狭くなる時間の間に断絶する効果が得られるものである。このギャップ（Ｇａｐ）が狭くなる時間の間にはスプリングの弾性力だけの荷重のみ受けるので、モーターの初期作動負荷を非常に減らすことができる。したがって、圧縮スプリング２６−３の弾性力を弱くして、二つのスプリングガイド２６−１、２６−２が広がるとともに前進／後進への方向転換するとき、自由端にあるボールを再びスクリュー部の谷部に進入させることができる程度に設定すれば、本発明によるモーターの始動負荷を減少するための生体検査用針組立体を構成することができる。すなわち、スリーブ移動部２４を基準にスリーブ２５が回転すれば、その移動しようとする反対方向のスリーブ支持手段２６は、スリーブ移動部２４の押圧によってその内部の圧縮スプリング２６−３の押圧力を克服しながらスプリングガイド２６−１とスプリングガイド２６−２間のギャップがなくなり、スリーブ移動部２４を基準に対向して配置された他のスリーブ支持手段２６は、その内部の圧縮スプリング２６−３によってスプリングガイド２６−１とスプリングガイド２６−２が広がりながらギャップを形成する。このように一方のスリーブ支持手段２６でギャップなしに移動する状態でモーターが反対方向に回転すれば、スリーブ移動部２４を基準にスリーブ２５が反対方向に回転し、反対にスリーブ移動部２４の押圧によって移動する反対方向へのスリーブ支持手段２６の内部の圧縮スプリング２６−３の押圧力を克服しながらスプリングガイド２６−１とスプリングガイド２６−２間のギャップがなくなり、そしてスリーブ移動部２４を基準に対向して配置された他のスリーブ支持手段２６は、その内部の圧縮スプリング２６−３によってスプリングガイド２６−１とスプリングガイド２６−２が広がって再びギャップを形成する。

また、本発明において、スリーブ移動部２４は内部が空いている円筒形のもので、スクリュー部２５−１と機械的に結合する構成要素である。スリーブ移動部２４にはボール２４−３が備えられ、他のネジのスクリュー又はネジ山のような役割をし、スクリュー部２５−１がボール２４−３に支持された状態でスリーブ２５が回転すれば、スリーブ移動部２４は両端のスリーブ支持手段２６に閉じ込められ、スリーブ２５が回転しながら前進又は後進し、スリーブ２５と結合されたカッター３１も回転しながら前進又は後進しながら組職を切断するようになる。

スリーブ支持手段２６は前記スリーブ移動部２４によって長さが可変しながら移動するものであり、前記スリーブ移動部２４を基準に二つが両側にそれぞれ配置されることが好ましい。図５のように、前記スリーブ移動部２４とともに、内部にスリーブ２５が挿入される構造である。上述したように一つのスリーブ支持手段２６は圧縮スプリング２６−３を挟んで両側に配置される二つのスプリングガイド２６−１、２６−２を含んでなり、スプリングガイド２６−１、２６−２は所定の間隔を置いて圧縮スプリング２６−３の内部に入る円筒形のものであり、スプリングを支持する端部を備えるので、外力を受けない場合には、左側のスリーブ支持手段２６のように、圧縮スプリング２６−３によって二つのスプリングガイド２６−１、２６−２間のギャップ（Ｇａｐ）が広がっており、そしてモーター１２から伝達された動力、すなわち力が作用する右側のスリーブ支持手段２６のように、圧縮スプリング２６−３の力を克服して二つのスプリングガイド２６−１、２６−２間のギャップ（Ｇａｐ）がなくなって互いに接触している。モーターが反対に回転すれば、左側の二つのスプリングガイド２６−１、２６−２は再び接触して移動する。このようなスリーブ支持手段２６がスリーブ２５の外面にスリーブ移動部２４を挟んでそれぞれ配置され、スリーブ移動部２４がスリーブ支持手段２６のスプリングガイド２６−１、２６−２間のギャップ（Ｇａｐ）の分だけ移動してからそれ以上は動けなければ、スリーブ２５が移動する。すなわち、スリーブ支持手段２６は支持部２２−１、２２−２に支持されてスリーブ２５が移動するようにする。

図７はスリーブ２５にスリーブ移動部２４及びスリーブ支持手段２６が結合された状態を示す図、図８は図７のスリーブ２５の組立体が生体検査用針組立体に装着されている状態を示す図である。軸可変ギア２１の回転によって、スリーブ移動部２４のボール２４−３を基準に、スリーブ支持手段２６が押され、支持部２２−１、２２−２によって固定され、右側のスプリングガイド２６−１、２６−２が圧縮スプリング２６−３の弾性力を克服しながら接触して右側のスプリングガイド２６−１、２６−２間のギャップ（ｇａｐ）がなくなれば、スリーブ２５は左側に回転しながら進行し、カッター３１も左側に進行する。そして、左側のスプリングガイド２６−１、２６−２間のギャップ（ｇａｐ）は、図８に示すように、圧縮スプリング２６−３の弾性力によって広がる。ここで、モーターが反対に回転すれば、左側のスプリングガイド２６−１、２６−２間のギャップ（ｇａｐ）がなくなるが、右側のスプリングガイド２６−１、２６−２間のギャップ（ｇａｐ）が広がり、スリーブ２５とカッター３１は反対に回転しながら進行する。ここで、ギャップはスクリュー部のネジ山の１ピッチ程度の大きさが良く、約１〜５ｍｍの範囲で決定されることが好ましい。

スリーブ２５とカッター３１は熔接などで完全に結合することもでき、スリーブ２５の内面にカッター３１が締まりばめ方式で結合されることもでき、あるいはネジ結合で結合されることもできる。スリーブ２５の軸ガイド面が実際にスライドする最大長となり、これがカッターの移動距離を制限する。軸可変ギア２１の内面が軸ガイド面２５−４に対応するように形成されることが好ましい。軸ガイド面２５−４が形成された部分が半月形の場合は半月形の内面を有し、円筒に両側が切断された面がある場合、これに対応する内面を形成すれば良い。

本発明の支持部２２−１、２２−２は、スリーブ支持手段２６のスプリングガイド２６−１のスプリング支持端部が支持部２２−１、２２−２に載せられるように支持する役割とともにスリーブ移動部２４と二つのスリーブ支持手段２６の移動長を制限するとともに支持する役割をするものであり、その長さは一スリーブ支持手段２６の弾性体が圧縮されるとともに他のスリーブ支持手段２６の弾性体が弛緩された状態の長さに制限することが好ましい。そして、ギア支持部２２−３、２２−４は、単純に軸可変ギア２１の移動を制限しながら軸を支持する役割をするものである。全体的に、支持部２２は、図示のように、生体検査用針組立体２の内部にプラスチック成形で一緒に形成されることもでき、別に製作されて支持部の役割をすることもできるが、その役割のために生体検査用針組立体２によって最終的に固定されなければならない。

図９乃至図１１は本発明の生体検査用針組立体においてスリーブ移動部が違う第２実施例である。図９は生体検査用針組立体と胴体（モーター部）部分が分離された状態の分解斜視図、図１０は図９の動力伝達構成要素のみを別に羅列して表示した分解斜視図、そして図１１は図９のスリーブ組立体が生体検査用針組立体に装着されている状態を示す組立図である。

上述した図３〜図８の第１実施例のスリーブ移動部２４では、ボール２４−３を支持する支持ホルダー２４−２及び固定ホルダー２４−４をスリーブ支持手段２６と支持部２２−１、２２−２に支持して軸方向にギャップの分だけ前後進させるためにはボンディングなどの結合が必要であるが、図９〜図１１のスリーブ移動部２４では、固定ホルダー２４−４’が固定ホルダー支持部２２−５によって支持され、前後進はできるが回転ができなく、かつこの固定ホルダー２４−４’にスライド結合される支持ホルダー２４−２’も前進／後進はできるが回転ができない構造である。固定ホルダー支持部２２−５は他の支持部とともにケースに付着されるか一体型に形成され、ボール２４−３がスクリュー部２５−１とともに回転することができないように抑制する役割をする。そして、この実施例でも、スリーブ移動部２４は固定ホルダー支持部２２−５によって回転することができないが、スクリュー部２５−１の回転によってギャップ（Ｇａｐ）の分だけ前後進方向に移動するスリーブ支持手段２６によってスリーブ移動部２４が前進又は後進する。

したがって、図９〜図１１の第２実施例はスリーブ移動部２４が回転することができない構造を有し、スリーブ移動部２４のボール２４−３’を基準にスリーブ２５が回転するものである。その他のスリーブ２５とスリーブ支持手段２６を含めた他の構成要素の作動原理は図３〜図８の例と同様に適用される。

第２実施例において、スリーブ移動部２４の固定ホルダー２４−４’は内外面の断面が８角形のパイプ形態であり、外面の八角形に対応するように固定ホルダー支持部２２−５が支持部２２の一つとして追加的に備えられて固定ホルダー２４−４’を支持する。そして、支持ホルダー２４−２’は外面の断面は固定ホルダー２４−４’の内面に対応するように八角形に形成され、内面の断面はスリーブ２５に対応するように円形に形成される。本実施例で、八角形断面の部分はいずれも、固定ホルダー支持部２２−５によって支持されるときに回転が抑制される多角形、楕円形などの形状に代替可能である。また、支持ホルダー２４−２’及び固定ホルダー２４−４’の断面が円形の場合には、突起又は凹溝を形成することにより、固定ホルダー支持部２２−５によって回転が抑制されれば、同様な方式で作動する。すなわち、スリーブ移動部２４が固定ホルダー支持部２２−５に支持されることにより、回転はできなく、スリーブ２５の前後進方向への線形移動のみ可能である。よって、ボール２４−３’も回転することができなく、ボールを基準にスリーブ２５のスクリュー部２５−１が回転することができるようにする。したがって、モーターによってスリーブ２５のスクリュー部２５−１が回転すれば、回転方向によってボールを基準に針部３が全体的に前進又は後進することができるようにする。そして、スリーブ２５にはスクリュー部２５−１及びその両端の自由端２５−２、２５−３がそれぞれ形成されているので、自由端ではボールを基準に空回りすることができるようにして負荷を減らし、モーターの回転方向が変われば、スリーブ支持手段２６を通してボールが自由端から抜け出る。そして、スリーブ２５のスクリュー部２５−１の谷部に沿ってボールを基準にまた逆方向に回転して、針部３が反対方向に直線運動することができる。したがって、図３〜図８の例との相違点は、固定ホルダー支持部２２−５を付け加えてスリーブ移動部２４が回転することができないようにすることである。よって、ボール２４−３、ボールを支持する支持ホルダー２４−２’及び支持ホルダー２４−２’を固定する固定ホルダー２４−４’の全部が固定ホルダー支持部２２−５によって回転抑制される。よって、ボール２４−３、２４−３’がスクリュー部２５−１の周りを回転せずに固定されるようにすれば、ボール２４−３、２４−３’は固定ホルダー２４−４、２４−４’なしに支持ホルダー２４−２、２４−２’のみでも支持して使用することができる。また、支持ホルダー２４−２、２４−２’にボールのような突起を一体に形成して単一構成要素としてのスリーブ移動部２４として使用することもできる。ただ、スリーブ移動部が一体型の場合、スクリュー部への嵌合又は分解が難しいことがあるから、一体型よりは図示の第２実施例のように二つ以上の構成要素を組み立てることが便利である。仮に、スリーブ移動部を一体型部品で構成する場合、組立を考慮すれば、スリーブ２５をスクリュー部の一端部で結合することができるように２部品組立型にして、スクリュー部分にスリーブ移動部のボールとともに螺合した後、他の部分を最終に結合してスリーブ及びスリーブ移動部を図示の形態に構成して使うこともできる。

本発明において、第１実施例と第２実施例の作動原理の主要特徴は、スクリュー部を備えたスリーブをナットの役割をするスリーブ移動部のボール又は突起を基準に回転するようにして、スリーブが回転とともに前進又は後進の直線運動をするようにすることである。そして、前記スクリュー部の両端には自由端がそれぞれ備えられ、一対のスリーブ支持手段とその間に配置されたスリーブ移動部が、モーターが回転方向を転換するとき、ボールが自由端から抜け出るように押圧することにより、スリーブのスクリューの回転によってスリーブが軸方向に移動することができるようにする構造である。

したがって、前記ボール２４−３、２４−３’はスクリュー部２５−１のネジ山に対応する多様な突部又は凹凸に代替することができ、固定ホルダー及び支持ホルダーもボール、突起などを基準にスクリュー部が回転することができるようにすれば、本発明の主要作動原理は同様に適用可能である。

図１２〜図１４は本発明の生体検査用針組立体においてスリーブ移動部２４が前述した第２実施例とは違う第３実施例である。図１２は動力伝達構成要素のみを別に羅列して表示した分解斜視図、図１３は図１２のスリーブ移動部を拡大した図、そして図１４はこの実施例で使われるスリーブを示す立体（ａ）、平面（ｂ）、正面（ｃ）、及び側面（ｄ）の形状を示す図である。

図１２〜図１４に示すように、第３実施例による生体検査用針組立体は、第２実施例による生体検査用針組立体とは、スリーブ移動部２４の詳細構成とこれに対応するスリーブ２５が違うだけで、残りの構成要素は第２実施例と同一であるので、この実施例では第３実施例のスリーブ移動部２４とスリーブ２５を主として説明する。前記第１実施例及び第２実施例で説明したように、スリーブ移動部２４はスリーブ２５のスクリュー部２５−１に対応するナットの役割をするものであるので、第２実施例で説明したように、第２実施例の固定ホルダー２４−４’を変形して、内部にネジ山２４−ｓを備えた固定ホルダー２４−ａ、２４−ｂのみでスリーブ移動部２４を構成して使うものである。図１３及び図１４に示すように、第３実施例の固定ホルダーは上側固定ホルダー２４−ａと下側固定ホルダー２４−ｂが結合される方式で構成されている。上側固定ホルダー２４−ａと下側固定ホルダー２４−ｂは内面にネジ山２４−ｓがそれぞれ形成され、スリーブ２５のスクリュー部２５−１に対応するナットの役割をする。図１３及び図１４では、スリーブ２５のスクリュー部２５−１に結合しやすいように上下に分離された状態で結合して一つのスリーブ移動部２４を完成するように構成されている。しかし、これは便宜のためのものであり、単一固定ホルダーの内部にネジ山２４−ｓを形成して使うこともできる。固定ホルダー２４−ａ、２４−ｂの支持方式や作動は第２実施例と同様であるが、ただボール２４−３、２４−３’の代わりにネジ山２４−ｓがその役割をするものである。固定ホルダー２４−ａ、２４−ｂの外形も８角形に構成され、固定ホルダー支持部２２−５によって支持される。

第３実施例で使われる図１４のスリーブと第１実施例の図６のスリーブの相違点は、自由端２５−２、２５−３の幅（大きさ）が違うことである。第１及び第２実施例では、スリーブ移動部にボール２４−３、２４−３’が使用されるから、自由端の大きさがボールの直径程度に小さくても十分であるが、第３実施例では、スリーブ移動部２４のネジ山２４−ｓの幅に対応して自由端の大きさがもっと大きくなる。すなわち、ネジ山２４−ｓが自由端２５−２、２５−３内で無負荷状態で自由に回転することができるように幅が決定される。

第３実施例のスリーブ移動部２４も、ネジ山２４−ｓがボール２４−３、２４−３’の役割をし、スリーブ支持手段２６とともにギャップを形成することにより、モーターの回転方向の転換の際、モーターに対する負荷を無くし、針部に衝撃を与えないようにする。

図１５は本発明の生体検査用針組立体において前記第３実施例とは違う第４実施例のスリーブ移動部２４の構成要素のみを別に羅列して表示した分解斜視図である。

第４実施例は、第１実施例又は２実施例の固定ホルダー２４−４、２４−４’にネジ山としてコイル形態の圧縮スプリングのようなネジ山スプリング２４−７が挿入されてスリーブ移動部２４を構成するものである。ここで、外面及び内面の両者が多角形の８角形として示された固定ホルダー２４−４’の内面に対応してネジ山スプリング２４−７の外面が８角形に形成されている。よって、ネジ山スプリング２４−７は固定ホルダー２４−４’の内面に支持されて回転することができない。第４実施例のスリーブも図１４のスリーブ２５の自由端２５−２、２５−３のように、ネジ山スプリング２４−７の幅だけの大きさを有する自由端を備える。第４実施例で、ネジ山スプリング２４−７は第２実施例の支持ホルダー２４−２’の貫通ホール２４−１’にボール２４−３’が結合された形態の役割をするようになる。

上述したように本発明のモーターの始動負荷を減らした生体検査用針組立体は、上述したものから本発明の通常の知識を有する者が多様な方式で応用することが可能であろう。

本発明の生体検査用針組立体は、主に医療機器として使用可能であり、また他の類似の関連産業分野で使用可能である。すなわち、対象物に切開挿入され、吸入される部分を切断して排出するとき、正回転と逆回転を交互に行う分野で使用可能である。

Claims (6)

1. モーター及び真空圧力などを制御する胴体（モーター部）と、
   前記胴体（モーター部）から回転動力を受ける生体検査用針組立体と、
   前記生体検査用針組立体の末端に組職を切り取るカッターが延設される針（Ｎｅｅｄｌｅ）部と、を含む、生検デバイスで使われる生体検査用針組立体であって、
   前記モーターの回転動力を伝達する軸固定（１次）ギア及び軸可変（２次）ギアを含むギア部と、
   一側が前記軸可変ギアの中心に軸として連結され、他側がカッターに連結され、両側部間の中間部の外面にネジ山形態のスクリュー部が備えられたスリーブと、
   前記スリーブのスクリュー部のネジ山に対応して前記スクリュー部に対するナットの役割をして前記スリーブを前進／後進方向に線形移動させるスリーブ移動部と、
   圧縮スプリング、及び前記圧縮スプリング両側に対向するように配置され、前記圧縮スプリングの弾性力によってギャップが生じ、前記圧縮スプリングが前記スクリュー部に接触しないようにする一対のスプリングガイドを含み、前記スリーブの外面に、前記スリーブ移動部を中心に両側に対向するように嵌合される一対のスリーブ支持手段と、
   前記軸可変ギアが回転のみ行い前進又は後進は行わないようにするギア支持部、及び前記スリーブ移動部及び前記スリーブ移動部の両側のスリーブ支持手段に前記スリーブが挿入配置された状態で前記スリーブ移動部及び前記スリーブ支持手段を前記圧縮スプリングによって形成された前記スプリングガイドのギャップの範囲内で軸方向に移動できるように制限しながら支持する支持部と、を含み、
   前記ギア部の回転によって前記スリーブが前記スリーブ移動部を基準に回転しながら前進又は後進し、モーターの回転方向転換の際、方向転換側のスリーブ支持手段は前記スリーブ支持手段の圧縮スプリングによって形成された一対の前記スプリングガイド間のギャップの分だけ前記スリーブの前進又は後進を遅延させてモーターの始動負荷を減少させることを特徴とする、生体検査用針組立体。
2. 前記スリーブ移動部は前記スリーブのスクリュー部に対応して線形移動し、
   前記スクリュー部に対応するために、前記スリーブ移動部はボール又はネジ山を備えて前記スクリュー部に対応するナットの役割をし、前記ボール又はネジ山は前記スリーブが回転しても前記スクリュー部を離脱しないように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の生体検査用針組立体。
3. 前記スリーブ移動部は、断面形状が、円筒形、長方形、楕円形又は多角形であり、支持部によって支持されて回転しない固定ホルダーを含み、
   外部断面は突起又は凹溝を備えた円筒形、多角形、長方形又は楕円形であり、内部はスリーブが回転することができるように貫通ホールを備えた筒形を有し、筒形の表面一部に貫通ホールが形成された支持ホルダー、及び前記貫通ホールに挿入されるボールをさらに含み、前記ボールが挿入された状態で、支持ホルダーの外部断面形状に対応して支持ホルダーが回転することができないように支持ホルダーとボールが前記固定ホルダーによって取り囲まれるか、前記固定ホルダーの内面にネジ山が直接形成されるか、前記固定ホルダーの内面の形状に対応する外面形状を有するとともに前記固定ホルダーに挿入されるネジ山スプリングが前記固定ホルダーに挿入されるか、あるいは前記支持部は前記生体検査用針組立体ケースの内面に配置され、
   前記固定ホルダーの回転を抑制する固定ホルダー支持部をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の生体検査用針組立体。
4. 前記スリーブは、一側に軸ガイド面が形成され、反対側にはパイプ形態のカッターの一端が結合され、
   前記軸ガイド面に軸可変ギアの中心を嵌合して軸可変ギアを回転させれば、スリーブとカッターがともに回転しながら移動し、
   前記スリーブの両端間の中間部の外面には軸方向にネジ山のスクリュー部が形成され、このスクリュー部の両端にはピッチが０である自由端が形成され、
   前記スクリュー部にナットの役割をするスリーブ移動部を嵌合して前記スリーブを回転させれば、スクリュー部のピッチの分だけスリーブが回転移動し、スクリュー部のピッチが０である自由端ではスリーブが回転のみ行い移動しないように構成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の生体検査用針組立体。
5. 軸可変ギアが回転のみを行い移動（前進又は後進）は行わないようにするギア支持部、及び前記スリーブ移動部及び前記スリーブ支持手段を前記圧縮スプリングによって形成された前記スプリングガイド間のギャップの範囲内で軸方向に移動できるように制限しながら支持する支持部が前記生体検査用針組立体ケースの内面に一体に配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の生体検査用針組立体。
6. スリーブ支持手段は、圧縮スプリングと、前記圧縮スプリングの両端に接するように構成された端部を有し、この圧縮スプリングの内面内に挿入される円筒ボビン形態を有し、前記スプリングの両側に対向するように備えられるスプリングガイドとを含み、前記スプリングガイドは前記スリーブの外面に嵌合されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の生体検査用針組立体。