KR101012774B1 - 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉시블 튜브의 이완 및 고정 상태를 간편하게 제어할 수 있는 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치를 개시한다. 본 발명은 복수의 로킹링들, 엔드링, 서포트링과 작동링으로 구성된다. 로킹링들은 플렉시블 튜브의 외면에 플렉시블 튜브의 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 장착되어 있다. 엔드링은 플렉시블 튜브의 제1 말단에 고정되어 있다. 서포트링은 플렉시블 튜브의 제2 말단에 헐겁게 끼워져 있으며, 로킹링들 중 그에 인접하는 로킹링을 지지하는 제1 측면과 플렉시블 튜브의 제2 말단이 빠져나와 있는 제2 측면을 가지고, 제2 측면에 복수의 가이드핀들이 형성되어 있다. 작동링은 플렉시블 튜브의 제2 말단에 고정되어 있으며, 가이드핀들을 따라 안내되도록 가이드핀들이 끼워지는 복수의 가이드구멍들이 형성되어 있다. 서포트링의 제2 측면에 작동링이 접촉되어 있는 경우 플렉시블 튜브의 이완을 허용하도록 로킹링들은 플렉시블 튜브의 길이 방향을 따라 이동되며, 서포트링의 제2 측면으로부터 이격되어 가이드핀들 말단에 작동링이 근접되어 있는 경우 플렉시블 튜브를 고정하도록 로킹링들은 서로 밀착된다. 본 발명에 의하면, 플렉시블 튜브가 당겨지는 간단한 구조에 의하여 엔드링과 작동링 사이의 링들이 고정적으로 밀착되어 플렉시블 튜브의 이완 및 고정 상태를 간편하게 제어할 수 있다. 또한, 링들의 협동에 의한 플렉시블 튜브의 고정력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

플렉시블 튜브의 형상 잠금장치{SHAPE LOCKABLE APPARATUS FOR FLEXIBLE TUBES}

본 발명은 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플렉시블 튜브의 이완 및 고정 상태를 간편하게 제어할 수 있는 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치에 관한 것이다.

기다란 플렉시블 튜브, 와이어(Wire), 케이블(Cable), 호스(Hose), 파이프(Pipe), 도관(Conduit) 등은 외력에 의하여 구부리기 쉬운 특성을 보유하여 다양한 용도로 널리 사용되고 있다. 플렉시블 튜브는 일례로 내시경(Endoscope)의 인서트튜브(Insert tube)에 사용되고 있다. 내시경은 인서트튜브의 말단에 카메라, 그리퍼(Gripper), 라이트 가이드(Light guide), 이미지 가이드(Image guide) 등의 말단장치(End-effector)를 구비한다. 말단장치는 컨트롤러의 작동에 의하여 방향을 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 플렉시블 튜브는 외력에 의하여 그 형상이 변형하는 이완 상태에서 길고 굴곡진 통로를 원활하게 통과하게 된다. 한편, 내시경 수술의 시술을 위하여 플렉시블 튜브의 형상을 고정할 필요가 있다.

미국 특허출원공개 제2006/0111614호와 미국 특허 제5174276호에 플렉시블 튜브의 형상을 고정하기 위한 형상 잠금장치가 개시되어 있다. 이 특허 문헌들의 기술은 튜브의 외면에 복수의 링(Ring)들이 서로를 압박 또는 해제하도록 장착되어 있고, 두 개의 와이어들이 링들에 관통되어 있다. 와이어들이 당겨져 링들이 서로를 압박하게 되면, 튜브의 형상이 고정된다. 와이어들이 느슨해져 링들의 압박이 해제되면, 튜브의 형상은 외력에 의하여 자유롭게 변형된다.

그러나 상기한 특허 문헌들의 형상 잠금장치는 튜브의 변형에 의한 곡률이 증가될수록 링들과 와이어들 사이의 엇갈림이 발생되고, 링들 사이의 간격이 발생되어 튜브에 대한 고정력이 약화되는 문제가 있다. 또한, 와이어들의 당김과 풀림을 위한 메커니즘(Mechanism)이 복잡한 단점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 플렉시블 튜브가 당겨지는 간단한 구조에 의하여 엔드링과 작동링 사이의 링들이 고정적으로 밀착되어 플렉시블 튜브의 이완 및 고정 상태를 제어할 수 있는 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 링들의 밀착에 의한 플렉시블 튜브의 고정력을 향상시킬 수 있는 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치를 제공함에 있다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 제1 말단과 제2 말단을 가지며 외력에 의하여 변형되는 기다란 플렉시블 튜브의 형상을 고정하기 위한 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치에 있어서, 플렉시블 튜브의 외면에 플렉시블 튜브의 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 장착되어 있는 복수의 로킹링들과; 플렉시블 튜브의 제1 말단에 고정되어 있는 엔드링과; 플렉시블 튜브의 제2 말단에 헐겁게 끼워져 있으며, 로킹링들 중 그에 인접하는 로킹링을 지지하는 제1 측면과 플렉시블 튜브의 제2 말단이 빠져나와 있는 제2 측면을 가지고, 제2 측면에 복수의 가이드핀들이 형성되어 있는 서포트링과; 플렉시블 튜브의 제2 말단에 고정되어 있으며, 가이드핀들을 따라 안내되도록 가이드핀들이 끼워지는 복수의 가이드구멍들이 형성되어 있는 작동링으로 이루어지고, 서포트링의 제2 측면에 작동링이 접촉되어 있는 경우 플렉시블 튜브의 이완을 허용하도록 로킹링들은 플렉시블 튜브의 길이 방향을 따라 이동되며, 서포트링의 제2 측면으로부터 이격되어 가이드핀들 말단에 작동링이 근접되어 있는 경우 플렉시블 튜브를 고정하도록 로킹링들은 서로 밀착되는 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치에 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치는 외력에 의하여 변형되는 기다란 플렉시블 튜브(10)의 형상을 고정한다. 플 렉시블 튜브(10)는 보어(Bore: 12), 제1 말단(14)과 제2 말단(16)을 갖는다. 플렉시블 튜브(10)는 외력에 의하여 변형되는 와이어, 케이블, 도관 등으로 구성될 수 있다.

도 1 내지 도 4를 모두 참조하면, 본 발명에 따른 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치는 플렉시블 튜브(10)의 외면에 플렉시블 튜브(10)의 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 장착되어 있는 복수의 로킹링(Locking Ring: 20)들을 구비한다. 로킹링(20)들이 플렉시블 튜브(10)의 길이 방향을 따라 이동되는 경우, 로킹링(20)들은 외력의 부여에 의하여 플렉시블 튜브(10)의 변형을 허용하며, 플렉시블 튜브(10)는 이완 상태에 놓인다. 로킹링(20)들이 서로 밀접되어 있는 경우, 플렉시블 튜브(10)는 그 형상이 변형되지 못하는 고정 상태가 된다.

로킹링(20)들은 그 내측에 플렉시블 튜브(10)의 외면에 헐겁게 끼워지도록 형성되어 있는 구멍(22)과 구멍(22)으로부터 직경이 점진적으로 증가되도록 형성되어 있는 테이퍼구멍(Taper hole: 24)을 갖는다. 로킹링(20)들의 외면 일측은 인접하는 로킹링(20)의 테이퍼구멍(24)에 끼워지는 테이퍼(26)로 형성되어 있다. 테이퍼구멍(24)과 테이퍼(26)는 곡면으로 형성되어 있다.

엔드링(End ring: 30)이 플렉시블 튜브(10)의 제1 말단(14)에 고정되어 있다. 엔드링(30)은 그 내측에 플렉시블 튜브(10)의 제1 말단(14)이 끼워져 고정되도록 형성되어 있는 구멍(32)을 갖는다. 로킹링(20)들 중 플렉시블 튜브(10)의 제1 말단(14)에 인접하는 로킹링(20)의 테이퍼(26)가 구멍(32)의 일측에 끼워지도록 구멍(32)으로부터 직경이 점진적으로 증가되는 테이퍼구멍(34)이 형성되어 있다. 구 멍(32)의 타측에 플렉시블 튜브(10)의 보어(12)와 그 직경이 동일한 연장구멍(36)이 형성되어 있다. 플렉시블 튜브(10)의 제1 말단(14)은 구멍(32)에 접착제의 접착에 의하여 고정될 수 있다.

서포트링(Support ring: 40)이 플렉시블 튜브(10)의 제2 말단(16)에 끼워져 있다. 서포트링(40)은 플렉시블 튜브(10)가 헐겁게 끼워지도록 형성되어 있는 구멍(42)을 갖는다. 서포트링(40)은 양측에 제1 측면(44)과 제2 측면(46)을 갖는다. 제1 측면(44)은 로킹링(20)들 중 그에 인접하는 로킹링(20)을 지지한다. 플렉시블 튜브(10)의 제2 말단(16)은 서포트링(40)의 구멍(42)을 통과하여 제2 측면(46)에 빠져나와 있다. 복수의 가이드핀(Guide pin: 48)들이 제2 측면(46)에 서포트링(40)의 축 방향을 따라 나란하게 형성되어 있다. 가이드핀(48)들의 말단에 스토퍼(Stopper: 48a)가 각각 구비되어 있다.

본 발명에 따른 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치는 서포트링(40)의 구멍(42)을 통과하여 제2 측면(46)에 빠져나와 있는 플렉시블 튜브(10)의 제2 말단(16)에 고정되어 있는 작동링(50)을 구비한다. 작동링(50)은 플렉시블 튜브(10)가 끼워져 고정되도록 형성되어 있는 구멍(52)을 갖는다. 작동링(50)은 양측에 제1 측면(54)과 제2 측면(56)을 갖는다. 작동링(50)의 가장자리에 가이드핀(48)들을 따라 안내되도록 가이드핀(48)들이 끼워지는 복수의 가이드구멍(Guide hole: 58)들이 형성되어 있다. 플렉시블 튜브(10)의 제2 말단(16)은 구멍(52)에 접착제의 접착에 의하여 고정될 수 있다. 작동링(50)은 스토퍼(48a)에 걸려 서포트링(40)으로부터의 분리가 방지된다.

지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치에 대한 작용을 설명한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 작동링(50)의 제1 측면(54)이 서포트링(40)의 제2 측면(44)에 접촉되면, 엔드링(30)과 서포트링(40) 사이의 플렉시블 튜브(10)에 끼워져 있는 로킹링(20)들이 서로에 대하여 움직일 수 있는 상태가 된다. 즉, 로킹링(20)들의 테이퍼구멍(24)에 끼워져 있는 로킹링(20)들의 테이퍼(26)는 테이퍼구멍(24) 안에서 움직일 수 있다. 따라서 플렉시블 튜브(10)는 외력에 의하여 자유롭게 변형될 수 있는 이완 상태에 놓인다. 이완 상태의 플렉시블 튜브(10)는 길고 굴곡진 통로를 원활하게 통과할 수 있다.

도 3과 도 4를 참조하면, 사용자가 작동링(50)을 당기면, 작동링(50)의 제1 측면(54)이 서포트링(40)의 제2 측면(44)으로부터 이격된다. 이때, 작동링(50)의 가이드구멍(58)들은 가이드핀(48)들을 따라 안내되므로, 작동링(50)은 서포트링(40)에 대하여 직선운동된다. 작동링(50)의 제1 측면(54)이 서포트링(40)의 제2 측면(44)으로부터 이격되면, 작동링(50)에 고정되어 있는 플렉시블 튜브(10)가 서포트링(40)의 구멍(42)을 빠져나오게 된다. 본 발명의 실시예에 있어서 작동링(50)은 액츄에이터(Actuator)의 작동에 의하여 직선운동시켜 서포트링(40)에 대하여 접근 또는 이격시킬 수 있다.

플렉시블 튜브(10)가 서포트링(40)의 구멍(42)을 빠져나오게 되면, 엔드링(30)과 작동링(50) 사이의 로킹링(20)들은 서로 밀착되고, 로킹링(20)들의 테이퍼(26)는 인접하는 로킹링(20)의 테이퍼구멍(24)에 끼워져 밀착된다. 따라서 로킹 링(20)들은 플렉시블 튜브(10)의 외면을 따라 고정 상태를 견고하게 유지하며, 플렉시블 튜브(10)의 형상은 로킹링(20)의 고정에 의하여 변형되지 못한다. 이와 같이 플렉시블 튜브(10)가 당겨지는 것에 의하여 엔드링(30)과 작동링(50) 사이의 로킹링(20)들이 연동되어 플렉시블 튜브(10)의 형상을 견고하게 고정하므로, 플렉시블 튜브(10)의 이완 및 고정 상태를 간편하게 제어할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치에 의하면, 플렉시블 튜브가 당겨지는 간단한 구조에 의하여 엔드링과 작동링 사이의 링들이 고정적으로 밀착되어 플렉시블 튜브의 이완 및 고정 상태를 간편하게 제어할 수 있다. 또한, 링들의 밀착에 의한 플렉시블 튜브의 고정력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치에서 플렉시블 튜브의 이완 상태를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치에서 플렉시블 튜브의 이완 상태를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치에서 플렉시블 튜브의 고정 상태를 나타낸 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치에서 플렉시블 튜브의 고정 상태를 나타낸 단면도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

10: 플렉시블 튜브 20: 로킹링

24: 테이퍼구멍 26: 테이퍼

30: 엔드링 34: 테이퍼구멍

40: 서포트링 48: 가이드핀

50: 작동링 58: 가이드구멍

Claims (6)

1. 제1 말단과 제2 말단을 가지며 외력에 의하여 변형되는 기다란 플렉시블 튜브의 형상을 고정하기 위한 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치에 있어서,

   상기 플렉시블 튜브의 외면에 상기 플렉시블 튜브의 길이 방향을 따라 이동할 수 있도록 장착되어 있는 복수의 로킹링들과;

   상기 플렉시블 튜브의 제1 말단에 고정되어 있는 엔드링과;

   상기 플렉시블 튜브의 제2 말단에 헐겁게 끼워져 있으며, 상기 로킹링들 중 그에 인접하는 로킹링을 지지하는 제1 측면과 상기 플렉시블 튜브의 제2 말단이 빠져나와 있는 제2 측면을 가지고, 상기 제2 측면에 복수의 가이드핀들이 형성되어 있는 서포트링과;

   상기 플렉시블 튜브의 제2 말단에 고정되어 있으며, 상기 가이드핀들을 따라 안내되도록 상기 가이드핀들이 끼워지는 복수의 가이드구멍들이 형성되어 있는 작동링으로 이루어지고,

   상기 서포트링의 제2 측면에 상기 작동링이 접촉되어 있는 경우 상기 플렉시블 튜브의 이완을 허용하도록 상기 로킹링들은 상기 플렉시블 튜브의 길이 방향을 따라 이동되며, 상기 서포트링의 제2 측면으로부터 이격되어 상기 가이드핀들 말단에 상기 작동링이 근접되어 있는 경우 상기 플렉시블 튜브를 고정하도록 상기 로킹링들은 서로 밀착되는 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 로킹링들의 내측에 테이퍼구멍이 형성되어 있으며, 상기 로킹링들의 외면 일측은 인접하는 상기 테이퍼구멍에 끼워지는 테이퍼가 형성되어 있는 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 엔드링의 내측에 상기 로킹링들 중 상기 플렉시블 튜브의 제1 말단에 인접하는 로킹링의 테이퍼가 끼워지는 테이퍼구멍이 형성되어 있는 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 엔드링은 상기 플렉시블 튜브의 제1 말단에 접착제의 접착에 의하여 고정되어 있고, 상기 작동링은 상기 플렉시블 튜브의 제2 말단에 접착제의 접착에 의하여 고정되어 있는 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 로킹링들의 테이퍼구멍과 테이퍼 각각은 곡면으로 형성되어 있는 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가이드핀들의 말단에 상기 서포트링으로부터 상기 작동링의 분리가 방지되도록 스토퍼가 각각 구비되어 있는 플렉시블 튜브의 형상 잠금장치.

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