KR101768944B1 - 충전식 초음파 커팅 장치 - Google Patents

충전식 초음파 커팅 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공진회로를 통해 생성되는 초음파를 이용하여 절단팁을 진동시킴으로써 마찰계수를 감소시켜 물체에 큰 힘을 가하지 않고도 물체를 간편하게 절단하거나 또는 스크래치를 발생시킬 수 있고, 특히 충전식 배터리를 내장함으로써 유무선 충전 방식을 통해 해당 배터리를 충전하여 사용자가 이를 휴대 및 이동하면서 물체를 절단할 수 있도록 하는 충전식 초음파 커팅 장치에 관한 것이다.

Description

충전식 초음파 커팅 장치{Rechargeable ultrasonic cutting devices}
본 발명은 충전식 초음파 커팅 장치에 관한 것으로서, 공진회로를 통해 생성되는 초음파를 이용하여 절단팁(cutting tip)을 진동시킴으로써 마찰계수를 감소시켜 물체에 큰 힘을 가하지 않고도 물체를 간편하게 절단하거나 또는 스크래치를 발생시킬 수 있고, 특히 충전식 배터리를 내장함으로써 유무선 충전 방식을 통해 해당 배터리를 충전하여 사용자가 이를 휴대 및 이동하면서 물체를 절단할 수 있도록 하는 충전식 초음파 커팅 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 키덜트(Kidult)라는 신조어가 생겨났는데, 키덜트는 아이(Kid)의 감성을 지닌 어른(Adult)을 뜻하는 의미이다.
또한 최근에는 이러한 키덜트를 겨냥한 프라모델, 피규어, RC 카, 건담, 레고, 드론 등과 같이 다양한 키덜트용 완구류 산업이 각광받고 있는 실정이다.
한편, 이러한 완구류의 경우 직접 완제품을 판매하기도 하지만 대부분은 구매자가 직접 조립하여야 하는데, 이때 각각의 부속품들은 하나의 큰 프레임에서 각각 분리시켜야 한다.
예를 들어, 조립용 로봇 프라모델의 경우, 헤드(Head) 프레임 내의 마스크 부속품, 고글 부속품, 눈 부속품 등을 각각 분리시켜 조립하여야 하고, 상체 프레임 내의 어깨 부속품, 팔 부속품, 손 부속품, 날개 부속품 등을 각각 분리시켜 조립하여야 한다.
즉, 각각의 부속품을 큰 프레임 내에서 분리시켜 조립을 하여야 하는데, 이때 부속품을 프레임 내에서 분리시킬 때에 일반적인 커터칼로 절단하게 되면, 무의식중에 무리한 힘을 가하게 되어 칼날에 손을 다치게 되거나 또는 칼날이 부속품을 잘라버리는 문제점을 가지게 된다.
또한, 커터칼이 아닌 니퍼 등과 같은 공구를 이용하더라도, 니퍼날이 매끄럽지 못한 경우 부속품과 프레임 사이의 절단면이 매끄럽지 못해 조립 후에도 마감률이 감소한다는 문제점을 가지게 된다.
따라서, 종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 공진회를 통해 생성되는 초음파를 이용하여 칼날을 빠른 속도로 진동시킴으로써 칼날이 부속품에 닿는 순간 절단되도록 하는 초음파 절단기가 개발되어 이용되고 있는 실정이다.
이러한 종래의 초음파 절단기를 살펴보면, 초음파를 통해 초당 수만 번의 기계적인 진동을 생성하여 이를 칼날에 전달함으로써 물체를 절단하게 되는데, 이는 완구류의 절단뿐만 아니라 부직포, 버티칼 원단, 플라스틱, PE Film 또는 화학섬유 원단 등을 절단하는 분야에서 다양하게 이용되고 있다.
하지만, 종래의 초음파 절단기는 초음파 절단기의 진동자를 구동하기 위하여 콘센트(socket)에 플러그를 삽입하여 사용하여야 하기 때문에 이동 또는 휴대하지 못하고 특정 자리에서만 사용해야 한다는 제약을 가지고 있었다.
특히, 주위에 콘센트가 없는 장소에서 초음파 절단기를 이용하여 물체를 절단해야 하는 경우, 물체를 다른 공구를 이용하여 절단하여야 하거나 또는 콘센트가 있는 장소를 직접 찾아서 플러그를 삽입하는 등 불편함이 존재하였으며, 절단 물체의 길이가 다소 긴 경우 한쪽의 절단 동작 후 다른 쪽을 절단하기 위해서는 플러그를 콘센트에서 뽑아 다른 쪽으로 이동 후 근처의 콘센트에 다시 삽입하여야 하는 불편함을 가지고 있었다.
이에, 본 발명자는 종래의 초음파 절단기가 가지는 상기 문제점을 해결하기 위하여, 공진회로를 통해 생성되는 초음파를 이용하여 절단팁(cutting tip)을 진동시킴으로써 마찰계수를 감소시켜 물체에 큰 힘을 가하지 않고도 물체를 간편하게 절단하거나 또는 스크래치를 발생시킬 수 있고, 특히 충전식 배터리를 내장함으로써 유무선 충전 방식을 통해 해당 배터리를 충전하여 사용자가 이를 휴대 및 이동하면서 물체를 절단할 수 있도록 하는 충전식 초음파 커팅 장치를 발명하기에 이르렀다.
한국등록특허 제0396876호
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 공진회로를 통해 생성되는 초음파를 이용하여 절단팁을 진동시킴으로써 마찰계수를 감소시켜 물체를 간편하게 절단하거나 또는 스크래치를 발생시킬 수 있는 충전식 초음파 커팅 장치를 제공하고자 한다.
특히, 본 발명은 충전식 배터리를 내장함으로써 유무선 충전 방식을 통해 해당 배터리를 충전하여 사용자가 이를 휴대 및 이동하면서 물체를 절단할 수 있도록 하는 충전식 초음파 커팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전식 초음파 커팅 장치는 하우징 내측에 제공된 배터리, 발진부 및 소정의 길이를 가지는 케이블을 통해 상기 발진부와 연결되며, 사용자에 의해 파지 가능하도록 구성되는 커팅부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커팅 장치는 상기 하우징과 인접하게 위치하여 상기 배터리를 무선 충전(wireless recharging)할 수 있도록 구성되는 무선 충전부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하우징은 상기 무선 충전부 상측에 안착 가능하거나 또는 상기 무선 충전부로부터 분리되어 사용자에 의해 휴대 가능할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무선 충전부는 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식 및 안테나를 통한 전파 방사 방식 중 어느 하나 이상의 방식을 이용하여 상기 배터리를 무선 충전시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커팅 장치는 상기 배터리의 잔량을 체크하는 배터리 잔량 체크부 및 상기 배터리의 과충전을 방지하는 과충전 방지 회로부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커팅부는 절단팁, 상기 발진부를 통해 전달되는 초음파를 기반으로 구동되는 진동자(transducer) 및 상기 절단팁을 상기 진동자에 체결하는 체결부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 절단팁은 상기 체결부재로부터 분리 및 교체 가능하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 진동자는 상기 발진부와 케이블을 통해 연결되고, 그리고 케이블은 상기 진동자 및 상기 발진부와 각각 분리 가능하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커팅 장치는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar mode Transistor) 및 변압기 중 어느 하나 이상을 포함하는 직렬공진회로(series resonant circuit)를 통해 상기 초음파를 발진할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커팅 장치는 스위치부를 더 포함하고, 상기 스위치부의 온 또는 오프 상태에 따라, 상기 발진부의 동작 상태가 온 또는 오프 상태로 천이될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커팅 장치는 상기 커팅부의 동작 상태 및 상기 배터리의 배터리 잔량 중 어느 하나 이상을 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배터리는 리튬 이온 배터리일 수 있다.
본 발명에 따른 충전식 초음파 커팅 장치는 유무선 충전 방식을 통해 내부의 배터리를 충전시킬 수 있기 때문에, 커팅 장치를 작동하기 위한 물리적인 케이블이 불필요하여 사용자는 커팅 장치를 휴대하여 원하는 장소로 자유롭게 이동 및 커팅을 수행할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 사람의 근육에 의한 힘이 아닌 진동자의 진동에 의해 절단팁이 진동함으로써 발생되는 기계적 떨림을 통해 마찰계수가 최소화되기 때문에, 물체의 절단면이 매끄럽게 형성되는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 발진부의 공진회로를 통해 생성되는 초음파를 이용하여 절단팁을 진동시켜 물체를 절단할 수 있기 때문에, 팔 힘이 부족한 노인 또는 장애인들이 편리하고 간편하게 물체를 절단할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 하우징 일측에 구비된 고정 걸이를 사용자의 벨트 또는 팔 등에 걸어 고정할 수 있기 때문에, 사용자는 한 손으로 물체를 파지한 상태에서 다른 한 손으로 커팅부를 파지하여 물체를 안정적으로 커팅할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 다양한 종류의 절단팁을 체결 및 교체할 수 있기 때문에, 절단물체에 따라 절단팁만을 간편하게 교체할 수 있어 절단하기 위한 물체의 범위가 확대된다는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 절단팁을 식빵용 칼날로 변경시켜 적용하는 경우, 크기가 크고 부서지기 쉬운 빵도 파손없이 깔끔하게 절단할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 커팅 장치 미사용 시 커팅부에서 절단팁을 분리하여 따로 보관할 수 있기 때문에, 보관 시 날이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전식 초음파 커팅 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 충전식 초음파 커팅 장치(100)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 하우징(110)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 커팅부(120)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 절단팁(121)의 종류를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전식 초음파 커팅 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 충전식 초음파 커팅 장치(100)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 하우징(110)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 커팅부(120)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전식 초음파 커팅 장치(100)는 하우징(110) 및 커팅부(120)를 포함하여 구성될 수 있으며, 일 실시예에서, 무선 충전부(130)를 더 포함할 수도 있다.
먼저, 하우징(110)은 발진부(111), 배터리(112), 배터리 잔량 체크부(113), 과충전 방지 회로부(114), 스위치(115) 및 표시부(116)를 포함하여 구성될 수 있다.
발진부(111)는 초음파 발진기(ultrasonic wave oscillator)를 의미할 수 있으며, LC 직렬공진회로를 통해 40kHz에 해당하는 고주파 전기 진동을 생성하고, 이를 후술되는 커팅부(120)의 진동자(123)에 제공하는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 발진부(111)는 일 실시예에서 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar mode Transistor; IGBT) 및 변압기(Power Transfomer)를 포함하여 구성되는 LC 직렬공진회로를 포함할 수 있으며, 상기 LC 직렬공진회로를 기반으로 초음파를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상술한 절연 게이트 양극성 트랜지스터의 입력 단에는 후술되는 배터리(112)로부터 입력되는 전압의 크기를 제어하기 위한 백트백 제너다이오드가 연결될 수 있다.
또한, 일 실시예에서 발진부(111)는 후술되는 배터리(112)로부터 전원을 공급받을 수 있으며 다른 실시예에서 본 발명에 따른 발진부(111)는 배터리(112)가 아닌 외부 전원(1)으로부터 직접 전원을 공급받아 동작할 수도 있다.
즉, 배터리(112)의 충전 전원이 아닌 외부 전원(1)을 독립적으로 공급 받아 배터리(112)의 충전 여부에 상관 없이 발진부(111)가 동작될 수 있다.
한편, 상술한 발진부(111)는 종래의 공지된 기술을 이용하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
배터리(112)는 하우징(110) 내측에 구비되며 상술한 발진부(111)에 전원을 공급하는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 역할을 수행하는 배터리(112)는 외부 전원(1)으로부터 직접 전원을 공급 받아 충전 가능하게 구성되거나 또는 일 실시예에서 배터리(112)는 후술되는 무선 충전부(130)로부터 전원을 공급 받아 충전 가능하게 구성될 수도 있다.
보다 구체적으로, 배터리(112)는 충전을 통해 다회 사용 가능한 니켈-카드뮴 전지, 리튬이온 전지, 니켈-수소 전지, 리튬폴리머 전지 등과 같은 이차 전지에 해당할 수 있으며, 일 실시예에서 배터리(112)는 하우징(110)으로부터 분리 및 교체 가능하도록 구성될 수 도 있다. 그에 따라, 배터리(112)의 수명이 다해 충전 효율이 저하되는 경우 배터리(112)를 하우징(110)으로부터 분리하고 새로운 배터리를 교체할 수도 있다.
한편, 이러한 배터리(112)는 종래의 공지된 기술을 이용하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 하며, 배터리(112)가 무선 충전 되는 구성은 후술되는 무선 충전부(130)를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
배터리 잔량 체크부(113)는 배터리(112)가 외부 전원(1)으로부터 전원을 공급 받거나 혹은 무선 충전부(130)를 통해 전원을 공급 받는 경우 배터리(112)의 현재 충전 충전량을 실시간으로 체크한 후, 체크 결과를 후술되는 과충전 방지 회로부(114)에 제공하는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 배터리 잔량 체크부(113)의 체크 결과, 배터리(112)의 현재 충전량이 기 설정된 임계값 이상에 해당하는 경우, 배터리 잔량 체크부(113)는 과충전 방지 회로부(114)에 현재 배터리(112)의 상태가 완충 상태임을 나타내는 체크 결과를 제공한다.
반대로, 배터리(112)의 현재 충전량이 기 설정된 임계값 이상에 해당하는 경우, 배터리 잔량 체크부(113)는 과충전 방지 회로부(114)에 현재 배터리(112)의 상태가 완충 상태가 아니므로 충전이 필요함을 나타내는 체크 결과를 제공한다.
과충전 방지 회로부(114)는 상술한 배터리 잔량 체크부(113)의 체크 결과를 수신하여, 배터리(112)를 충전시키거나 혹은 충전을 중지시키는 동작을 제어하게 된다.
즉, 배터리 잔량 체크부(113)로부터 수신된 체크 결과가 완충이 아닐 경우, 과충전 방지 회로부(114)는 배터리(112)가 충전되도록 하고, 체크 결과가 완충에 해당할 경우 과충전 방지 회로부(114)는 외부 전원(1)으로부터 공급되거나 혹은 무선 충전부(130)를 통해 공급되는 전원을 차단함으로써 배터리(112)의 과충전을 방지할 수 있다.
스위치부(115)는 상술한 발진부(111)의 동작 상태를 온 또는 오프되도록 하는 역할을 수행할 수 있으며, 하우징(110)의 외측면에 구비될 수 있다.
따라서, 사용자가 스위치부(115)를 오프 상태에서 온 상태로 변경하는 경우, 상술한 발진부(111)의 동작 상태가 오프 상태에서 온 상태로 천이됨으로써 발진부(111)가 작동하게 된다.
표시부(116)는 상술한 하우징(110)의 외측면에 구비될 수 있으며, 발진부(111)의 동작 상태, 배터리 잔량 체크부(113)를 통해 체크된 배터리(112)의 잔량 등을 표시하는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 역할을 수행하는 표시부(116)는 LCD 모듈, LED 소자, 음향 출력 모듈 등과 같은 출력 장치를 의미할 수 있으며, 상술한 역할을 수행하는 한 표시부(116)의 종류는 제한되지 않음을 유의한다.
일 실시예에서, 본 발명에 따른 충전식 초음파 커팅 장치(100)의 하우징(110) 일측에는 고정 걸이(117)가 구비될 수 있다.
고정 걸이(117)는 하우징(110)이 후술되는 무선 충전부(130)로부터 분리된 상태에서 사용자의 벨트 또는 팔 등에 부착 혹은 고정될 수 있으며, 그에 따라 사용자는 양 손을 자유롭게 움직일 수 있어 한 손으로 물체를 파지한 상태에서 다른 한 손으로 커팅부(120)를 파지하여 물체를 안정적으로 커팅할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명에 따른 충전식 초음파 커팅 장치(100)의 하우징(110) 일측에는 커팅부 거치대(118)가 구비될 수 있다.
커팅부 거치대(118)는 후술되는 커팅부(120)의 일측이 거치되는 공간을 형성하는 형태로 구성될 수 있으며, 사용자가 커팅부(120)를 파지한 상태에서 물체를 절단하는 동작을 수행하다가 잠시 중단해야 하는 경우, 커팅부(120)를 커팅부 거치대(118)에 거치하여 커팅부(120) 일측에 제공되는 절단팁(121)이 바닥면에 접촉되지 않도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
다음으로, 커팅부(120)는 상술한 발진부(111)를 통해 생성된 초음파를 기반으로 하여 물체를 커팅하며 이때 사용자에 의해 파지될 수 있다.
이러한 커팅부(120)는 절단팁(121), 체결 부재(122) 및 진동자(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
절단팁(121)은 커팅부(120)의 일측 말단부에 구비될 수 있으며, 보다 구체적으로 후술되는 체결 부재(122)에 의해 체결되어 물체와 직접 닿아 물체의 외측면을 절단하는 역할을 수행할 수 있다.
이때, 절단팁(121)은 후술되는 진동자(123)에 의해 물리적으로 고속 진동하게 되는데, 이 경우 절단팁(121)과 물체 사이의 마찰계수는 보다 작아지기 때문에 물체의 절단면이 매끄럽게 형성될 수 있다.
한편, 절단팁(121)은 다양한 형태로 형성될 수 있는데 이는 도 5를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 5는 도 4에 도시된 절단팁(121)의 종류를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 살펴보면, 도 5(a)는 소정의 길이를 가지는 플레이트(plate) 형태의 평날을 의미할 수 있으며, 절단팁의 길이 방향으로 소정의 면적을 가지도록 평평한 형태로 형성될 수 있다. 특히, 이때 절단팁의 말단부는 하측 방향을 향해 소정의 각도로 휘어진 갈고리 형태로 형성될 수 있다.
도 5(b)는, 소정의 길이를 가지는 플레이트 형태의 절단팁 중에서 절단팁의 가장자리에 모두 날이 형성된 평날 의미할 수 있다.
도 5(c)는, 소정의 길이를 가지는 플레이트 형태의 절단팁 중에서 두께가 얇고 일측면이 날카로운 커터칼 형태의 평날을 의미할 수 있으며, 소형 프라모델과 같이 소형의 완구류 절단에 적용될 수 있다.
도 5(d)는, 주방용 식칼의 칼날 형태의 절단팁을 의미할 수 있으며, 야채, 채소 또는 고기 등과 같이 식재료 손질에 적용될 수 있다.
도 5(e)는, 톱(saw) 또는 줄(file) 등과 같은 형태의 절단팁을 의미할 수 있으며, 목재 손질에 적용될 수 있다.
도 5(f)는, 송곳, 센터 펀치 등과 같이 일측 말단부가 뾰족한 형태의 절단팁을 의미할 수 있으며, 가죽공예 등과 같이 소재를 천공하는 경우 적용될 수 있다.
상기 도 5를 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 절단팁(121)은 다양한 형태로 구비될 수 있으며 다양한 상황에 따라 후술되는 체결 부재(122)로부터 분리 및 교체될 수 있다.
체결 부재(122)는 상술한 절단팁(121)이 후술되는 진동자(123)에 유격없이 흔들리지 않고 고정되도록 하는 역할을 수행할 수 있으며, 볼트 및 너트를 통한 볼트결합을 통해 절단팁(121)을 고정할 수 있다.
한편, 체결 부재(122)는 기존의 공지된 기술을 이용하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
진동자(transducer, 123)는 발진부(111)로부터 전달되는 전기적 초음파 진동을 물리적 진동으로 변환하는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 진동자는 압전세라믹에 해당할 수 있으며, 일 실시예에서 진동자 일측에는 초음파를 증폭하기 위한 혼(진폭확대기)이 구비되어 초음파를 증폭시킬 수 있다.
즉, 진동자에 의해 전기적 에너지가 기계적 진동 에너지로 변환되고, 변환된 진동 에너지는 진동자와 연결된 절단팁(121)에 전달되어 결과적으로 절단팁(121)이 초당 3~4만번 이상 진동하게 된다.
다음으로, 무선 충전부(130)는 외부 전원(1)으로부터 전원을 공급 받아 배터리(112)를 무선으로 충전시키는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 무선 충전부(130)는 하우징(110)의 하측에 위치되어 하우징(110)이 안착되는 공간을 형성하는 형태로 구성될 수 있으며, 전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식 및 안테나 통한 전파 방사 방식 중 어느 하나 이상의 방식을 이용하여 배터리(112)를 무선으로 충전시킬 수 있다.
이를 위해, 무선 충전부(130) 일측에는 외부 전원(1)의 콘센트와 연결되기 위한 플러그 및 케이블이 제공될 수 있다.
다음으로, 케이블(140)은 상술한 발진부(111)와 진동자(123)를 서로 연결하여 발진부(111)를 통해 생성된 전기 에너지(초음파)를 진동자(123)에 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 케이블(140)은 동축 케이블, 점퍼 케이블, UTP 케이블, SH 케이블, TOV 케이블 등을 모두 포함할 수 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 충전식 초음파 커팅 장치는 유무선 충전 방식을 통해 배터리를 충전시킬 수 있기 때문에, 커팅 장치를 작동하기 위한 물리적인 케이블이 불필요하며 사용자는 커팅 장치를 휴대하여 원하는 장소로 자유롭게 이동할 수 있으며, 특히 하우징 일측에 구비된 고정 걸이를 통해 사용자의 벨트 또는 팔 등에 걸어 고정할 수 있기 때문에, 사용자는 한 손으로 물체를 파지한 상태에서 다른 한 손으로 커팅부를 파지하여 물체를 안정적으로 커팅할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 외부 전원
100 : 충전식 초음파 커팅 장치
110 : 하우징
111 : 발진부
112 : 배터리
113 : 배터리 잔량 체크부
114 : 과충전 방지 회로부
115 : 스위치부
116 : 표시부
117 : 고정 걸이
118 : 커팅부 거치대
120 : 커팅부
121 : 절단팁
122 : 체결 부재
123 : 진동자
130 : 무선 충전부
140 : 케이블

Claims (10)

  1. 하우징 내측에 제공된 배터리 및 발진부;
    소정의 길이를 가지는 케이블을 통해 상기 발진부와 연결되고, 사용자에 의해 파지 가능하도록 구성되며, 상기 발진부를 통해 전달되는 초음파를 기반으로 하여 커팅부 일측에 구비된 절단팁(cutting tip)을 진동시키는 커팅부;
    상기 배터리의 잔량을 체크하는 배터리 잔량 체크부; 및
    상기 배터리 잔량 체크부의 체크 결과를 수신하여, 상기 배터리를 충전시키거나 혹은 충전을 중지시키는 동작을 제어하는 과충전 방지 회로부;를 포함하되,
    상기 발진부는,
    절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar mode Transistor) 및 변압기를 포함하는 직렬공진회로(series resonant circuit)를 통해 상기 초음파를 발진하고,
    상기 커팅부는,
    상기 발진부와 상기 케이블을 통해 연결되고, 상기 발진부를 통해 전달되는 초음파를 기반으로 구동되는 진동자(transducer); 및
    상기 절단팁을 상기 진동자에 체결하는 체결부재;를 더 포함하며,
    상기 케이블은 상기 진동자 및 상기 발진부와 각각 분리 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    충전식 초음파 커팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커팅 장치는,
    상기 하우징과 인접하게 위치하여 상기 배터리를 무선 충전(wireless recharging)할 수 있도록 구성되는 무선 충전부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    충전식 초음파 커팅 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 무선 충전부 상측에 안착 가능하거나 또는 상기 무선 충전부로부터 분리되어 사용자에 의해 휴대 가능한 것을 특징으로 하는,
    충전식 초음파 커팅 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 무선 충전부는,
    전자기 유도 방식, 전자기 공진 방식 및 안테나를 통한 전파 방사 방식 중 어느 하나 이상의 방식을 이용하여 상기 배터리를 무선 충전시키는 것을 특징으로 하는,
    충전식 초음파 커팅 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 절단팁은,
    상기 체결부재로부터 분리 및 교체 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
    충전식 초음파 커팅 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 커팅 장치는,
    스위치부;를 더 포함하고,
    상기 스위치부의 온 또는 오프 상태에 따라, 상기 발진부의 동작 상태가 온 또는 오프 상태로 천이되는 것을 특징으로 하는,
    충전식 초음파 커팅 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100396876B1 (ko) * 2000-04-28 2003-09-13 주식회사 진우엔지니어링 초음파 진동을 이용한 초음파 절단 및 연마장치
JP2009136700A (ja) * 2001-10-11 2009-06-25 Tyco Healthcare Group Lp 積層された小さい刃から形成された、長い超音波切断刃
JP2013126430A (ja) 2010-08-25 2013-06-27 Kevin W Smith バッテリ駆動の手持ち式超音波手術用焼灼切断装置

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