KR101968750B1 - 확공용 절삭날을 구비한 드릴 장치 - Google Patents

확공용 절삭날을 구비한 드릴 장치 Download PDF

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임현의
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김영건
이유란
김지영
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이상훈
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Abstract

본 발명은 드릴 장치에 관한 것으로, 일 실시예에 따르면, 제1 구동부에 의해 회전하는 원통형의 회전체; 제2 구동부에 의해 상기 회전체의 축방향을 따라 소정 범위에서 왕복운동 하도록 구성된 슬라이딩 부재; 및 상기 회전체의 회전축에 수직인 방향으로 돌출가능하도록 상기 회전체 내에 배치되며 상기 슬라이딩 부재에 연결되어 있는 적어도 하나의 절삭날;을 포함하고, 상기 슬라이딩 부재의 움직임에 의해 상기 절삭날이 상기 회전체 외부로 돌출되거나 내부로 후퇴하도록 구성된 드릴 장치를 개시한다.

Description

확공용 절삭날을 구비한 드릴 장치 {Drilling device with cutting knife for hole extension}
본 발명은 드릴 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 드릴 회전체 외부로 돌출가능한 확공용 절삭날을 구비한 드릴 장치에 관한 것이다.
일반적으로 대상물에 구멍을 뚫는 도구로 핸드 드릴이나 드릴링 머신 등이 사용된다. 이러한 장치는 일정한 직경을 갖는 드릴 날을 이용하여 고정된 직경 크기로 구멍을 뚫을 수 있다. 그런데 예를 들어 도1에 도시한 것처럼 구멍의 입구 근처는 직경 D를 갖지만 내부에는 이보다 더 큰 직경(예컨대 3D)을 갖도록 구멍을 확공(擴孔)해야 할 경우가 있다. 그러나 종래 드릴 장치는 일정한 직경의 드릴 날을 이용하기 때문에 확공 작업을 할 수 없는 문제점이 있다.
특허문헌1: 한국 등록특허 제10-1205841호 (2012.11.22 등록) 특허문헌2: 한국 공개특허 제2010-0050763호 (2010.05.14 공개)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 대상물에 일정한 직경의 구멍을 뚫는 것뿐만 아니라 구멍 내부의 임의의 위치에 임의의 직경으로 확공 작업을 할 수 있는 드릴 장치를 제시하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 구동부에 의해 회전하는 원통형의 회전체; 제2 구동부에 의해 상기 회전체의 축방향을 따라 소정 범위에서 왕복운동 하도록 구성된 슬라이딩 부재; 및 상기 회전체의 회전축에 수직인 방향으로 돌출가능하도록 상기 회전체 내에 배치되며 상기 슬라이딩 부재에 연결되어 있는 적어도 하나의 절삭날;을 포함하고, 상기 슬라이딩 부재의 움직임에 의해 상기 절삭날이 상기 회전체 외부로 돌출되거나 내부로 후퇴하도록 구성된 드릴 장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 구동부에 의해 회전하는 원통형의 회전체; 제2 구동부에 의해 회전하는 구동기어; 및 상기 구동기어에 체결된 적어도 하나의 기어를 포함하며 상기 회전체에 배치된 기어부; 및 상기 회전체의 회전축에 수직인 방향으로 돌출가능하도록 상기 회전체에 배치된 적어도 하나의 절삭날;을 포함하고, 상기 절삭날이 상기 기어부의 기어에 체결됨으로써 상기 제2 구동부의 구동에 의해 상기 절삭날이 상기 회전체 외부로 돌출되거나 내부로 후퇴하도록 구성된 드릴 장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 하나의 드릴 장치를 이용하여 대상물에 단순히 구멍을 형성하는 것 뿐만 아니라 구멍 내부를 임의의 직경으로 확공할 수 있는 이점이 있다.
도1은 대상물에 구멍을 형성하는 모습을 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴 장치를 설명하기 위한 도면,
도3 및 도4는 일 실시예에 따른 드릴 장치의 외관 사시도,
도5는 일 실시예에 따른 드릴 장치의 내부 사시도,
도6은 일 실시예에 따른 드릴 장치의 단면도,
도7은 절삭날이 회전체에서 움직이는 경로를 설명하기 위한 도면,
도8은 일 실시예에 따른 연결부재를 설명하기 위한 도면,
도9는 대안적 실시예에 따른 연결부재를 설명하기 위한 도면,
도10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 드릴 장치를 설명하기 위한 도면,
도11은 제2 실시예에 따른 드릴 장치의 분해 사시도,
도12는 제2 실시예에 따른 드릴 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서의 도면에 있어서, 구성요소들의 길이, 두께, 넓이 등의 수치는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장하여 표시될 수 있다.
본 명세서에서 제1 구성요소가 제2 구성요소에 연결되거나, 결합되거나, 체결되거나, 또는 맞물린다는 표현은, 제1 구성요소가 제2 구성요소에 직접적으로 연결, 결합, 체결, 또는 맞물리는 것을 의미할 수도 있고, 다른 제3의 구성요소를 매개로 간접적으로 연결, 결합, 체결, 또는 맞물리는 것을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 임의의 구성요소의 '선단', '전단', 또는 '전방'은 드릴 장치가 대상물에 구멍을 내기 위해 전진하는 방향의 단부 영역을 의미하고 '후단' 또는 '후방'은 드릴 장치가 후진하는 방향의 단부 영역을 의미할 수 있다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예를 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴 장치를 도식적으로 나타낸다. 도면을 참조하면, 제1 실시예에 따른 드릴 장치는 회전체(20), 제1 구동부(30), 슬라이딩 부재(40), 하나 이상의 절삭날(50), 및 제2 구동부(60)를 포함할 수 있다.
회전체(20)는 예컨대 원통 형상의 부재이며 제1 구동부(30)에 의해 회전할 수 있다. 제1 구동부(30)는 전기모터 등과 같이 회전력을 발생하는 구동원일 수 있다. 원통형의 회전체(20)는 제1 구동부(30)의 구동축에 직접 연결될 수도 있고 감속기 등의 임의의 구성요소가 회전체(20)와 제1 구동부(30) 사이에 개재될 수도 있다.
회전체(20)의 전단부에는 대상물에 구멍을 뚫기 위한 전방 절삭날(24)(예컨대, 드릴 비트)이 부착될 수 있다. 또한 도면에 도시하지 않았지만, 드릴 동작을 원활히 하기 위한 스크류나 나사산 형상이 회전체(20)의 외주면을 따라 형성될 수 있다. 전방 절삭날(24)이나 회전체 외주면에 형성되는 스크류 또는 나사산은 당업계에 공지된 임의의 형상이나 구조를 가질 수 있다.
도시한 실시예에서 회전체(20)는 샤프트(25)를 더 포함할 수 있다. 회전체(20)의 회전축과 샤프트(25)의 회전축이 일렬로 정렬되도록 구성되고, 샤프트(25)에 제1 구동부(30)의 구동축이 연결될 수 있다.
슬라이딩 부재(40)는 제2 구동부(60)에 의해 회전체(20)의 축방향을 따라 소정 범위에서 왕복 슬라이딩 운동을 하도록 구성된다. 제2 구동부(60)는 예를 들어 전기모터 등과 같은 회전력을 발생시키는 구동원일 수 있고, 이 경우 제2 구동부(60)와 슬라이딩 부재(40) 사이에 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환하는 구성요소가 개재되어 있다. 또는 대안적 실시예에서, 제2 구동부(60)가 선형운동을 하는 리니어 모터로 구현될 수도 있다.
하나 이상의 절삭날(50)은 회전체(20)의 회전축에 수직인 방향(예를 들어 회전축에 대한 방사상 방향)으로 움직일 수 있도록 회전체(20) 내에 배치된다. 절삭날(50)은 연결부재(51) 등의 연결수단을 통해 슬라이딩 부재(40)에 연결될 수 있고, 따라서 슬라이딩 부재(40)가 회전체(20)의 회전축 방향으로 슬라이딩 운동을 함에 따라 절삭날(50)이 회전체(20)의 외부로 돌출되거나 내부로 후퇴하도록 구성될 수 있다. 이 때 일 실시예에서, 슬라이딩 부재(40)가 회전체(20)를 향해 전진 슬라이딩을 하면 절삭날(50)이 회전체(20)의 외부로 돌출되고 슬라이딩 부재(40)가 회전체(20)에서 멀어지도록 슬라이딩을 하면 절삭날(50)이 회전체(20)의 내부로 후퇴하도록 구성할 수 있다.
이상 상술한 구성에 따르면, 대상물에 최초로 구멍을 뚫을 때에는 절삭날(50)을 회전체(20) 내부로 완전히 후퇴한 상태에서 제1 구동부(30)에 의해 회전체(20)를 회전시켜 대상물에 구멍을 낸다. 그 후 구멍 내부를 확공하고자 하면, 제2 구동부(60)를 구동하여 슬라이딩 부재(40)를 회전체(20)측으로 슬라이딩시켜 절삭날(50)을 회전체(20) 외부로 돌출시키고 회전체(20)를 회전하면서 구멍 내부의 확공 작업을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면 하나의 드릴 장치를 이용하여 단순한 구멍 뚫기 뿐만 아니라 구멍내 임의의 영역을 확공할 수 있으며, 또한 슬라이딩 부재(40)의 슬라이딩 거리를 조절하여 절삭날(50)의 돌출 높이를 조절할 수 있으므로 사용자 임의로 확공 구멍의 직경을 조절할 수 있어 사용자가 원하는 다양한 내부 직경을 갖는 구멍을 형성할 수 있다.
상술한 제1 실시예의 드릴 장치의 구체적 장치 구현예를 도3 내지 도9를 참조하여 설명하기로 한다. 도3과 도4는 일 실시예에 따른 드릴 장치의 사시도, 도5는 드릴 장치의 내부 사시도, 도6은 단면도이다. 설명의 편의를 위해 제1 구동부(30)와 제2 구동부(60)는 도시하지 않았고, 도2의 구성요소와 동일 또는 유사한 구조나 기능을 갖는 구성요소에는 동일한 부재번호를 사용하였다.
도3 내지 도6을 참조하면, 일 실시예에 따른 드릴 장치는 하우징(10), 회전체(20), 샤프트(25), 슬라이딩 부재(40), 및 절삭날(50) 등의 구성요소를 포함한다.
회전체(20)는 제1 구동부(30)에 의해 회전하는 부재이며, 전방 커버(11)의 중심부를 관통하여 하우징(10) 외부로 돌출되어 있다. 도면에 도시하지 않았지만 회전체(20)를 이용하여 대상물에 구멍을 뚫기 위해 회전체(20)의 선단부(21)에 전방 절삭날(24)이 부착되고 회전체(20)의 외주면에 나사산이 형성될 수 있다. 회전체(20)는 회전체(20)의 후단부(22)에 연결된 샤프트(25)를 포함한다. 샤프트(25)의 일단부는 회전체(20)의 후단부(22)에 결합되고 타단부는 제1 구동부(30)의 구동축(31)에 결합된다.
도시한 실시예에서 드릴 장치는 스크류 부재(65)를 포함한다. 스크류 부재(65)는 샤프트(25)의 적어도 일부분의 외주면을 둘러싸는 원통 형상을 가지며 그 외주면에는 스크류 또는 나사산이 형성되어 있다. 스크류 부재(65)는 제2 구동부(60)에 의해 회전하도록 구성된다. 도시한 실시예에서 제2 구동부(60)의 구동축(61)에 구동기어(62)가 장착되어 있고, 이 구동기어(62)는 스크류 부재(65)에 장착된 피동기어(63)와 맞물리도록 구성된다. 따라서 제2 구동부(60)의 구동에 의해 스크류 부재(65)가 회전할 수 있다. 이 때, 스크류 부재(65)의 내경은 샤프트(25)의 외경보다 크며, 따라서 스크류 부재(65)는 제1 구동부(30)에 의한 샤프트(25)의 회전에 관계없이 제2 구동부(60)의 구동에 의해 독립적으로 회전할 수 있다.
슬라이딩 부재(40)는 제2 구동부(60)에 의해 회전체(20)의 축방향을 따라 소정 범위에서 왕복운동 하도록 구성된다. 슬라이딩 부재(40)는 스크류 부재(65)의 외주면을 둘러싸는 원통형 블록(41)을 포함한다. 원통형 블록(41)의 내주면에는 스크류 부재(65)의 스크류나 나사산에 맞물리는 스크류 또는 나사산이 형성되어 있고, 따라서 스크류 부재(65)의 회전에 의해 원통형 블록(41)이 회전체(20)의 축방향을 따라 슬라이딩 운동을 할 수 있다.
한편 일 실시예의 드릴 장치는 회전체(20)와 슬라이딩 부재(40) 사이에서 샤프트(25)에 체결된 원판 형상의 디스크(57)를 더 포함한다. 디스크(57)는 샤프트(25)의 축방향을 따라 슬라이딩 가능하되 이 샤프트(25)와 일체로 회전할 수 있도록 샤프트(25)에 체결된다. 디스크(57)는 슬라이딩 부재(40)에 회전가능하게 결합됨으로써 샤프트(25)의 축방향을 따라 슬라이딩하게 된다.
디스크(57)가 슬라이딩 부재(40)에 회전가능 하도록 체결되기 위해, 도시한 실시예에서 슬라이딩 부재(40)가 플랜지부(43)와 디스크 지지부(45)를 포함한다. 플랜지부(43)는 원통형 블록(41)의 외주면에서 방사상 외측 방향으로 돌출된 형상을 가진다. 디스크 지지부(45)는 예컨대 복수개의 막대형상의 부재로 구성될 수 있고, 각각의 디스크 지지부(45)의 일단은 플랜지부(43)에 결합되고 타단은 디스크(57)의 외주면에 접하면서 디스크(57)를 지지할 수 있다.
이 때 디스크(57)는 회전운동 가능하게 디스크 지지부(45)에 의해 지지된다. 예를 들어 도면에 도시한 것처럼, 디스크(57)의 외주면을 따라 돌출부(571)가 형성되고, 디스크 지지부(45)에는 디스크(57)와 접하는 면에 이 돌출부(571)에 대응하는 오목부(451)가 형성될 수 있고, 따라서 디스크(57)가 디스크 지지부(45)에서 이탈하지 않고 지지되면서 샤프트(25)와 일체가 되어 회전운동을 할 수 있다. 이 때 디스크(57)와 디스크 지지부(45) 사이의 마찰을 줄이기 위해 예컨대 돌출부(571)와 오목부(451) 사이에 베어링이 개재될 수도 있다.
한편 회전체(20)의 선단부(21)에 인접한 위치에서 회전체(20) 내에 하나 이상의 절삭날(50)이 배치된다. 절삭날(50)은 회전체(20)의 축방향에 수직인 방향으로 움직일 수 있도록 구성된다. 이와 관련하여 도7은 예컨대 2개의 절삭날(50)이 구비된 회전체(20)의 선단부(21)측에서 회전체(20)를 바라볼 때 각 절삭날(50)이 회전체로부터 돌출되는 경로를 설명하기 위한 것으로, 도7(a)는 절삭날(50)이 회전체(20)에서 돌출 또는 후퇴하는 경로의 연장선상에 회전체(20)의 중심축이 위치하는 실시예(즉, 절삭날(50)이 회전체(20)의 중심축에서 방사상 방향으로 돌출 또는 후퇴하는 경우)를 나타내고, 도7(b)는 절삭날(50)이 회전체(20)에서 돌출 또는 후퇴하는 경로가 회전체(20)의 중심축으로부터 소정 거리 오프셋 되어 있는 실시예를 나타낸다.
도7(a)의 경우 각 절삭날(50)이 중심축에서 방사상 방향으로 돌출하기 때문에 절삭날(50)을 회전체(20)의 반경 보다 작은 길이로 설계해야 함을 알 수 있다. 그러나 도7(b)의 경우 절삭날(50)의 이동 경로가 회전체 중심축에서 오프셋 되어 있으므로 각 절삭날(50)의 길이를 회전체(20)의 반경보다 크고 직경보다 작은 범위 내에서 설계할 수 있으며, 따라서 구멍내 확공의 크기를 더 크게 할 수 있다.
다시 도6을 참조하면, 절삭날(50)은 연결부재(51)에 의해 슬라이딩 부재(40)에 연결되어 있다. 즉 도시한 실시예에서 절삭날(50)은 회전체(20) 내의 내부통로(23)에 배치된 연결부재(51)와 로드(rod)(52)를 통해 디스크(57)에 연결되고, 디스크(57)는 위에서 상술한 것처럼 회전가능하게 슬라이딩 부재(40)에 결합되어 있다. 로드(52)는 디스크(57)에 일체로 결합되고, 회전체(20)의 축방향을 따라 형성된 내부 통로(23)를 따라 디스크(57)로부터 뻗어있다.
도8은 일 실시예에 따른 연결부재(51)를 나타낸다. 연결부재(51)는 절삭날(50)과 로드(52)를 연결한다. 연결부재(51)는 서로 밀착되어 배치된 복수개의 실린더형 부재(511) 및 이 복수개의 실린더형 부재(511)를 관통하는 연결 필름(515)를 포함한다. 각 실린더형 부재(511)의 측면에는 연결 필름(515)이 관통할 수 있도록 슬롯(512)이 형성되어 있고, 연결 필름(515)이 이 슬롯(512)들을 관통하여 절삭날(50)과 로드(52) 사이에 연결한다.
도9는 대안적 실시예에 따른 연결부재(55)를 나타낸다. 연결부재(55)는 절삭날(54)과 로드(56)를 연결한다. 연결부재(55)는 서로 밀착되어 배치된 복수개의 볼(551) 및 이 복수개의 볼(551)을 관통하는 연결 와이어(555)를 포함한다. 각각의 볼(551)에는 볼의 중심점을 통과하는 관통구(552)가 형성되어 있고, 연결 와이어(555)가 이 관통구(552)들을 관통하여 절삭날(54)과 로드(56) 사이에 연결한다. 한편 이 때 도8에서 절삭날(50)과 로드(52)를 각각 평판 형상의 부재로 도시하였고 도9에서는 절삭날(54)과 로드(56)를 원기둥 형상으로 도시하였지만, 이는 예시적인 것이며 절삭날(50,54)과 로드(52,56)의 형상이 구체적 실시 형태에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.
다시 도3 내지 도6을 참조하면, 일 실시예에 따른 드릴 장치가 하우징(10) 및 이 하우징의 양 단부를 커버하는 전방 커버(11)와 후방 커버(12)를 포함할 수 있다. 하우징(10)은 샤프트(25), 스크류 부재(65), 슬라이딩 부재(40), 디스크(57) 등의 구성요소를 수용하는 케이스이다. 일 실시예에서 하우징(10)은 원통 형상으로 구성될 수 있으나 다른 형상을 가져도 무방하다. 원통 형상의 하우징(10)의 전방 개방면에는 전방 커버(11)가 부착되고 후방 개방면에는 후방 커버(12)가 부착될 수 있다. 회전체(20)가 전방 커버(11)를 관통하며, 전방 커버(11)는 회전체(20)를 회전가능하게 지지할 수 있다. 후방 커버(12)로는 샤프트(25) 및 이 샤프트를 둘러싸는 스크류 부재(65)가 관통할 수 있다. 후방 커버(12)는 스크류 부재(65)를 회전가능하게 지지할 수 있다. 또한 하우징(10)은 전방 커버(11)와 후방 커버(12) 사이에 위치하는 하나 이상의 지지판(13)을 포함할 수 있다. 도시한 실시예에서 하나의 지지판(13)은 디스크(57)와 스크류 부재(65) 사이에 위치한다. 지지판(13)으로 샤프트(25)가 관통할 수 있고, 지지판(13)은 샤프트(25)와 스크류 부재(65)를 지지하면서 하우징(10)에 결합될 수 있다. 또한 지지판(13)은 디스크 지지부(45)가 관통하는 관통구(131)를 포함한다. 디스크 지지부(45)는 디스크 지지부(45)가 슬라이딩하여 움직일 때 디스크 지지부(45)를 지지하면서 슬라이딩하는 경로를 가이드할 수 있다.
상술한 실시예의 드릴 장치에 따르면, 대상물에 구멍을 형성할 때, 절삭날(50)이 회전체(20) 내부로 완전히 후퇴한 상태에서 제1 구동부(30)를 구동한다. 제1 구동부(30)의 구동에 의해 샤프트(25)와 회전체(20), 및 샤프트(25)에 결합된 디스크(57)가 일체로 회전하며, 회전체(20)의 회전에 의해 대상물에 구멍을 뚫을 수 있다.
대상물에 형성된 구멍 내부를 확공하고자 할 경우, 제2 구동부(60)를 구동한다. 제2 구동부(60)의 구동에 의한 회전력이 구동기어(62)와 피동기어(63)를 통해 스크류 부재(65)로 전달된다. 스크류 부재(65)가 회전함에 따라 슬라이딩 부재(40)가 회전체(20)측을 향해 전진 슬라이딩하면서 디스크(57)를 전진시키고, 이에 따라 이 디스크(57)에 연결된 로드(52), 연결부재(51), 및 절삭날(50)이 전방으로 움직이고, 절삭날(50)은 회전체(20)의 내부 통로(23)를 따라 가이드되며 회전체(20) 외부로 돌출한다. 사용자는 이와 같이 제2 구동부(30)를 구동하여 절삭날(50)을 원하는 돌출 높이만큼 돌출시킨 후 제1 구동부(30)를 다시 구동하여 회전체(20)를 회전시키면서 확공 작업을 수행할 수 있다.
이상 상술한 일 실시예에 따른 드릴 장치를 이용하여 단순한 구멍 뚫기 뿐만 아니라 구멍내 임의의 영역을 임의의 반경으로 확공할 수 있는 이점이 있다. 예를 들어 외과 수술의 경우 신체 조직이나 뼈 일부에 문제가 생겨 해당 부위를 제거해야 할 때가 있다. 종래는 기존 수술도구의 한계로 문제의 조직이나 뼈를 국부적으로 제거하지 못하고 주위의 부위까지 대거 제거해야 하지만, 상술한 드릴 장치를 이용하면 문제 조직이나 뼈를 국부적으로 제거할 수 있으며 이에 따라 수술시간이나 환자의 회복시간을 단축시키는 효과를 기대할 수 있다.
이제 도10 내지 도12를 참조하여 제2 실시예에 따른 드릴 장치를 설명하기로 한다.
도10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 드릴 장치를 도식적으로 나타낸다. 도면을 참조하면, 제2 실시예에 따른 드릴 장치는 회전체(120), 제1 구동부(130), 하나 이상의 절삭날, 제2 구동부(160), 및 회전체(120) 내에 배치된 기어부를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 드릴 장치는 하나 이상의 절삭날을 포함할 수 있으며, 도시한 실시예에서는 2개의 절삭날(151,152)을 포함하는 예시적 구성을 도시하였다.
회전체(120)는 예컨대 원통 형상의 부재이며 제1 구동부(130)에 의해 회전할 수 있다. 제1 구동부(130)는 전기모터 등과 같이 회전력을 발생하는 구동원일 수 있다. 원통형의 회전체(120)는 하나 이상의 기어(126,132)를 통해 제1 구동부(130)의 구동축(131)에 직접 연결될 수도 있고 감속기 등의 임의의 구성요소가 회전체(120)와 제1 구동부(130) 사이에 개재될 수도 있다.
회전체(120)의 전단부에는 대상물에 구멍을 뚫기 위한 전방 절삭날(124)(예컨대, 드릴 비트)이 부착될 수 있다. 또한 도면에 도시하지 않았지만, 드릴 동작을 원활히 하기 위한 나사산 형상이 회전체(120)의 외주면을 따라 형성될 수 있다.
하나 이상의 절삭날(151,152)은 회전체(120)의 회전축에 수직인 방향(예를 들어 회전축에 대한 방사상 방향)으로 움직일 수 있도록 회전체(120) 내에 배치된다. 절삭날(151,152)은 제2 구동부(160)에 의해 움직일 수 있다. 도시한 실시예에서 제2 구동부(160)의 구동축(161)에 구동기어(162)가 부착되어 있다. 구동기어(162)는 회전체(120) 내부에 배치된 기어부와 맞물려 있고, 기어부의 적어도 하나의 기어가 절삭날(151,152)에 맞물려 있다. 이에 따라 제2 구동부(160)의 구동에 의해 절삭날(151,152)이 회전체(120)의 외부로 돌출되거나 내부로 후퇴하도록 구성될 수 있다. 이 때 일 실시예에서 구동기어(162)가 제1 방향으로 회전하면 절삭날(151,152)이 회전체(120) 외부로 돌출되고, 구동기어(162)가 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 회전하면 절삭날(151,152)이 회전체(120) 내부로 후퇴하도록 구성할 수 있다.
상술한 제2 실시예의 드릴 장치의 구체적 장치 구현예를 도11과 도12를 참조하여 설명하기로 한다.
도11은 제2 실시예에 따른 드릴 장치의 분해 사시도이고 도12는 드릴 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의를 위해 도10의 구성요소와 동일 또는 유사한 구조나 기능을 갖는 구성요소에는 동일한 부재번호를 사용하였다.
도11과 도12를 참조하면, 일 실시예에 따른 드릴 장치는 회전체(120), 제1 구동부(130; 도10 참조), 제2 구동부(160), 하나 이상의 절삭날(151,152), 및 회전체(120) 내부에 배치된 기어부를 포함한다.
회전체(120)는 절삭날(151,152)과 기어부를 수용하는 원통 형상의 부재이다. 도10을 참조하여 설명하였듯이 원통형의 회전체(120)는 하나 이상의 기어(126,132)를 통해 제1 구동부(130)의 구동축(131)에 연결되어 있으며 제1 구동부(130)에 의해 회전할 수 있다.
제2 구동부(160)의 구동축(161)에는 구동기어(162)가 부착되어 있고, 구동기어(162)는 기어부에 맞물려 있다. 도시한 실시예에서 기어부는 제1 샤프트(141), 제2 샤프트(142), 제1 샤프트(141)에 결합된 제1 피동기어(143)와 제1 피니언 기어(145), 제2 샤프트(142)에 결합된 제2 피동기어(144)와 제2 피니언 기어(146)를 포함할 수 있다. 제1 샤프트(141)와 제2 샤프트(142)는 서로 소정 거리 이격되어 회전체(120)의 회전축을 따라 나란히 배치되어 있다.
제1 피동기어(143)와 제2 피동기어(144)는 각각 구동기어(162)에 맞물려 있고, 구동기어(162)가 회전함에 따라 제1 피니언 기어(145)와 제2 피니언 기어(146)가 각각 회전하게 된다.
회전체(120)는 이 회전체의 회전축에 수직인 방향으로 돌출가능 하도록 회전체(120)에 배치된 제1 절삭날(151) 및 제2 절삭날(152)을 포함하며, 각 절삭날(151,152)의 한쪽 면에 래크(rack)(153,154)가 형성되어 있다. 제1 절삭날(151)의 제1 래크(153)는 제1 피니언 기어(141)와 맞물려 있고, 제2 절삭날(152)의 제2 래크(154)는 제2 피니언 기어(146)와 맞물려 있다. 따라서 구동기어(162)가 회전하면 제1 피니언 기어(145)와 제2 피니언 기어(146)가 각각 회전하면서 절삭날(151,152)이 회전체(120)의 외부로 돌출하거나 내부로 후퇴할 수 있게 된다. 이 때 도시한 실시예에서 각 절삭날(151,152)이 회전체(120)에서 돌출 또는 후퇴하는 경로는 회전체(120)의 중심축으로부터 소정 거리 오프셋 되어 있다.
한편 상술한 제2 실시예의 드릴 장치에 따르면 제1 구동부(130)에 의해 회전체(120)를 회전시킬 때 내부의 기어부의 제1 및 제2 피동기어(143,144)도 회전체(120)의 중심축 주위로 돌고 있는데, 만일 제2 구동부(160) 및 이에 연결된 구동기어(162)가 작동하지 않고 정지해 있으면 구동기어(162)에 맞물려 있는 제1 및 제2 피동기어(143,144)가 회전하게 될 것이다. 즉 이 경우 사용자가 절삭날(151,152)를 회전체(120) 내에 완전히 후퇴시킨 상태로 회전체(120)만 회전시키려고 하더라도 구동기어(162)가 멈춰져 있으면 제1 및 제2 피동기어(143,144)가 회전하게 되어 절삭날(151,152)이 회전체(120) 외부로 돌출하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 이 점을 해결하기 위한 일 실시예로서, 회전체(120)만 회전시키고자 하는 경우에도 제2 구동부(160)를 동작시켜 절삭날(151,152)이 회전체 외부로 돌출하지 않도록 조절할 수 있다. 예를 들어, 구동기어(162)를 회전체(120)와 동일한 회전 속도로 회전시킴으로써 절삭날(151,152)이 회전체 외부로 돌출하지 않도록 조절할 수 있다. 이 경우 구동기어(162)의 회전수가 회전체(120)의 회전수 보다 크면 절삭날이 회전체 외부로 돌출하고, 구동기어(162)의 회전수가 회전체(120)의 회전수 보다 작으면 절삭날이 회전체 내부로 후퇴하도록 구성할 수 있다.
이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 하우징 20, 120: 회전체
30, 130: 제1 구동부 40: 슬라이딩 부재
50, 151, 152: 절삭날 60, 160: 제2 구동부

Claims (15)

  1. 드릴 장치로서,
    제1 구동부에 의해 회전하는 원통형의 회전체(20);
    상기 회전체와 제1 구동부 사이에 개재되어 상기 제1 구동부의 구동축과 상기 회전체를 연결하는 샤프트(25);
    제2 구동부에 의해 상기 샤프트의 축방향을 따라 소정 범위에서 왕복운동 하도록 구성된 슬라이딩 부재(40); 및
    상기 회전체의 회전축에 수직인 방향으로 돌출가능 하도록 상기 회전체 내에 배치되며, 상기 슬라이딩 부재에 연결되어 있는 적어도 하나의 절삭날(50);을 포함하고,
    상기 절삭날이, 상기 회전체와 일체로 회전함과 동시에, 상기 슬라이딩 부재의 움직임에 의해 슬라이딩 부재와 일체로 상기 샤프트의 축방향을 따라 슬라이딩하여 상기 회전체 외부로 돌출되거나 내부로 후퇴하도록 구성된 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 부재가 상기 회전체에 가까운 방향으로 슬라이딩하면 상기 절삭날이 회전체 외부로 돌출되고,
    상기 슬라이딩 부재가 상기 회전체로부터 멀어지는 방향으로 슬라이딩하면 상기 절삭날이 회전체 내부로 후퇴하도록 구성된 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 부재(40)는 상기 샤프트의 외주면을 둘러싸는 원통형 블록(41)을 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 샤프트(25)와 상기 원통형 블록(41) 사이에 배치되며 외주면에 나사산이 형성된 원통형의 스크류 부재(65)를 포함하고,
    상기 스크류 부재는 상기 제2 구동부에 의해 회전하도록 구성되고,
    상기 원통형 블록(41)의 내주면에 상기 스크류 부재의 나사산에 맞물리는 나사산이 형성됨으로써, 상기 스크류 부재의 회전에 의해 상기 원통형 블록이 상기 축방향을 따라 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 회전체(20)와 상기 슬라이딩 부재(40) 사이에서 상기 샤프트(25)의 축방향을 따라 슬라이딩 가능하되 상기 샤프트와 일체로 회전하도록 상기 샤프트에 체결된 원반 형상의 디스크(57)를 포함하고,
    상기 디스크는 상기 슬라이딩 부재(40)에 회전가능하게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 디스크(57)에 일체로 결합되고, 상기 축방향을 따라 상기 회전체(20)의 내부까지 뻗어있는 로드(52); 및
    상기 절삭날(50)과 상기 로드를 연결하는 연결부재(51);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 부재(40)와 상기 디스크(57)를 둘러싸는 하우징(10);
    상기 회전체(20)가 관통하며, 상기 회전체를 회전가능하게 지지하면서 상기 하우징에 결합된 제1 커버(11);
    상기 샤프트(25) 및 이 샤프트를 둘러싸는 스크류 부재(65)가 관통하며, 상기 스크류 부재를 회전가능하게 지지하면서 상기 하우징에 결합된 제2 커버(12); 및
    상기 제1 커버와 제2 커버의 사이에 위치하고 상기 샤프트(25)가 관통하며, 상기 샤프트와 상기 스크류 부재를 지지하면서 상기 하우징에 결합된 지지판(13);을 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 절삭날이 상기 회전체에서 돌출 또는 후퇴하는 경로가 상기 회전체의 중심축으로부터 소정 거리 오프셋 되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  9. 드릴 장치로서,
    제1 구동부에 의해 회전하는 원통형의 회전체(120);
    제2 구동부에 의해 회전하는 구동기어(162);
    상기 구동기어에 체결된 적어도 하나의 기어를 포함하며 상기 회전체에 배치된 기어부; 및
    상기 회전체의 회전축에 수직인 방향으로 돌출가능하도록 상기 회전체에 배치된 적어도 하나의 절삭날;을 포함하고,
    상기 절삭날이 상기 기어부의 기어에 체결됨으로써, 상기 제2 구동부의 구동에 의해 상기 절삭날이 상기 회전체 외부로 돌출되거나 내부로 후퇴하도록 구성되고,
    상기 구동기어가 제1 방향으로 회전하면 상기 절삭날이 회전체 외부로 돌출되고, 상기 구동기어가 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 회전하면 상기 절삭날이 회전체 내부로 후퇴하도록 구성된 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 절삭날이 제1 절삭날(151) 및 제2 절삭날(152)을 포함하고,
    상기 기어부는,
    상기 구동기어와 맞물리는 제1 피동기어 및 제2 피동기어;
    일단이 상기 제1 피동기어와 결합되고 타단에 제1 피니언 기어가 장착된 제1 샤프트; 및
    일단이 상기 제2 피동기어와 결합되고 타단에 제2 피니언 기어가 장착된 제2 샤프트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 절삭날(151)은 상기 제1 피니언 기어와 맞물리는 제1 래크(rack)를 포함하고, 상기 제2 절삭날(152)은 상기 제2 피니언 기어와 맞물리는 제2 래크(rack)를 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    제1 구동부에 의해 상기 회전체(120)가 회전할 때, 상기 절삭날이 회전체 외부로 돌출하거나 내부로 후퇴하지 않도록 상기 구동기어가 제2 구동부에 의해 소정 회전수로 회전하는 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 구동기어의 회전수가 상기 회전체의 회전수 보다 크면 상기 절삭날이 회전체 외부로 돌출하고, 상기 구동기어의 회전수가 상기 회전체의 회전수 보다 작으면 상기 절삭날이 회전체 내부로 후퇴하도록 구성된 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 절삭날이 상기 회전체에서 돌출 또는 후퇴하는 경로가 상기 회전체의 중심축으로부터 소정 거리 오프셋 되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴 장치.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906692B1 (ko) * 2008-06-27 2009-07-08 우재현 상악동 내 골막 거상술용 안전드릴조립체
KR20100050763A (ko) 2008-11-06 2010-05-14 우재호 천공 깊이 조절 가능한 골 천공 드릴
KR101205841B1 (ko) 2011-09-22 2012-11-28 오스템임플란트 주식회사 치과용 드릴, 드릴셋트 및 치조골의 천공방법
KR101287985B1 (ko) * 2008-10-08 2013-07-19 엔티엔 가부시키가이샤 원격 조작형 액츄에이터
US20140236174A1 (en) * 2013-02-18 2014-08-21 Covidien Lp Apparatus for Endoscopic Procedures
KR20150100137A (ko) * 2014-02-24 2015-09-02 (주)미래컴퍼니 수술용 인스트루먼트의 구동부 구조
KR20170044040A (ko) * 2015-10-14 2017-04-24 코비디엔 엘피 수술 장치용 어댑터 조립체

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100906692B1 (ko) * 2008-06-27 2009-07-08 우재현 상악동 내 골막 거상술용 안전드릴조립체
KR101287985B1 (ko) * 2008-10-08 2013-07-19 엔티엔 가부시키가이샤 원격 조작형 액츄에이터
KR20100050763A (ko) 2008-11-06 2010-05-14 우재호 천공 깊이 조절 가능한 골 천공 드릴
KR101205841B1 (ko) 2011-09-22 2012-11-28 오스템임플란트 주식회사 치과용 드릴, 드릴셋트 및 치조골의 천공방법
US20140236174A1 (en) * 2013-02-18 2014-08-21 Covidien Lp Apparatus for Endoscopic Procedures
JP2014155826A (ja) * 2013-02-18 2014-08-28 Covidien Lp 内視鏡処置のための装置
KR20150100137A (ko) * 2014-02-24 2015-09-02 (주)미래컴퍼니 수술용 인스트루먼트의 구동부 구조
KR20170044040A (ko) * 2015-10-14 2017-04-24 코비디엔 엘피 수술 장치용 어댑터 조립체

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