KR102042726B1

KR102042726B1 - 모터의 방향전환시 시동 부하를 감소시키는 생체검사용 바늘 조립체

Info

Publication number: KR102042726B1
Application number: KR1020180069895A
Authority: KR
Inventors: 백운
Original assignee: 백운
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2018-06-18
Publication date: 2019-11-08
Also published as: CN110799101A; CN110799101B; KR20180138180A; WO2018235972A1; JP2020527378A; US20210145418A1; US11471136B2; JP6904615B2; WO2018236113A1

Abstract

본 발명은 생체검사용 바늘 조립체에 관한 것으로, 모터가 커터를 회전하면서 전진/후진시키고자 작동될 때, 모터회전이 정지되었다가 초기작동시 순간 부하를 감소하여 모터의 돌입(시동)부하를 감소할 수 있도록 구성하여 시술시 진동과 소음을 개선하고 환부 자극을 최소화하는 시동부하를 감소하기 위한 생체검사용 바늘조립체의 구조에 관한 것이다.

Description

모터의 방향전환시 시동 부하를 감소시키는 생체검사용 바늘 조립체{Needle assembly for biopsy to reduce starting load of a motor when the rotation direction of the motor is changed}

본 발명은 생체검사용 바늘 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생체조직을 도려내는 생체검사 디바이스에서 생체조직을 절단하기 위해 커터를 회전하면서 전진과 후진을 병행시키기 위하여 모터의 방향을 전환할 때 모터의 시동 부하를 낮추어 진동과 소음을 줄여서 시술시 환자의 통증을 감소하기 위한 생체검사용 바늘 조립체에 관한 것이다.

생체조직의 검사를 위해서 생체조직의 일부를 도려내거나 또는 환부조직을 도려내는 수술을 하는 장치나 디바이스에서 바늘 조립체가 생체 환부에 삽입되어 사용되어왔다. 생체조직의 일부를 도려내려면 바늘이 생체 환부에 삽입되고, 이 바늘의 개구부를 통해서 들어온 생체조직을 커터가 회전하면서 전진과 후진을 병행(병진)하며 절단하게 된다.

그런데 이 커터의 작동과 관련하여, 먼저 국제공개 WO2011022122호(2011.02.24)를 살펴보면 커터의 병진 운동은 본체의 홀스터에 내장된 모터에 의해 발생한 힘이 샤프트와 기어들에 의해 커터에 전달되어 이루어진다. 도 1은 프로브 부분이 홀스터 부분으로부터 분리되어 있는 생체검사장치의 측단면도이고 그리고 도 2는 하우징 구성요소들, 배터리 및 회로 기판이 제거되어 있으며, 일부가 단면으로 도시되어 있는 생체검사장치의 분해도로서, 국제공개 WO2011022122호(2011.02.24) 명세서의 도 3 및 도 4에 해당한다. 해당 도면에서 본 발명과 관련된 부분들만 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 홀스터(14)의 기어들(82, 84)은 모터(36)가 작동될 때 동시에 회전한다. 기어들(82, 84)은 프로브가 홀스터(14)와 결합되었을 때 프로브의 기어들(86, 88)과 맞물리며, 그래서, 작동된 모터(36)는 기어들(86, 88)을 동시에 회전시킨다. 작동된 모터(36)는 헥스 너트(100)와 워엄 너트(120)를 동시에 회전시킨다. 리드 스크류(122)의 회전이 헥스 너트(100)의 회전에 의해 구동되고, 리드 스크류(122) 및 워엄 너트(120)가 동일한 방향으로 동시에 회전하더라도, 리드 스크류(122)와 워엄 너트(120)의 회전 속도들 사이의 편차는 워엄 너트(120)에 대해 리드 스크류(122)가 회전하게 되는 최종 결과(net result)를 제공하며, 이런 상대적 회전은 커터(50)가 회전할 때 커터(50)의 병진을 제공한다.

모터(36)가 커터(50)를 반시계방향(조직 샘플 홀더(40)로부터 바늘(20)을 향해 볼 때)으로 회전시키도록 작동될 때 커터(50)는 근위방향으로 후퇴되고, 모터(36)가 커터(50)를 시계방향(조직 샘플 홀더(40)로부터 바늘(20)을 향해 볼 때)으로 회전시키도록 작동될 때 커터(50)는 원위방향으로 전진된다. 모터(36)의 회전 방향에 따라서 커터(50)의 원위방향 및 근위방향 병진 사이에서 전환되도록 반전될 수 있다. 대안적으로, 이 대신, 커터(50)는 커터(50)의 전진 동안 반시계방향으로 그리고 커터(50)의 후퇴 동안 시계 방향으로 회전될 수 있다.

위와 같이 모터가 커터를 전진/후진시키고자 작동될 때, 모터는 정회전과 역회전을 반복하는 과정에서 회전이 정지되었다 초기작동시 돌입(시동)부하로 진동과 소음을 유발하고 이 진동은 바늘부의 떨림이나 진동으로 환부를 자극하는 문제가 발생한다.

대한민국 등록특허 제10-1683562호 (등록일자 2016년12월01일) 대한민국 등록특허 제10-1664404호 (등록일자 2016년10월04일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 모터가 커터를 전진/후진시키고자 작동될 때, 모터회전이 정지되었다가 방향을 바꾸면서 초기작동시 순간 부하를 감소하여 모터의 돌입(시동)부하를 감소할 수 있도록 구성된 생체검사용 바늘 조립체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 생체검사용 바늘 조립체는, 모터 및 진공압력 등을 제어하는 몸체(모터부)와; 상기 몸체(모터부)로부터 회전동력을 공급받는 생체검사용 바늘조립체와; 상기 생체검사용 바늘조립체 말단에 조직을 절취하는 커터를 연장하여 바늘(Needle)부;를 포함하는 생검 디바이스에서 사용되는 생체검사용 바늘조립체에 있어서, 상기 모터의 회전동력을 전달하는 축고정(1차)기어와 축가변(2차)기어를 포함하는 기어부; 일측이 상기 축가변기어 중심에 축으로 연결되고, 다른 측은 커터에 연결되고, 양 측부 사이의 중간 외면에 나사산의 형태로 스크류부가 구비된 슬리브; 상기 슬리브 스크류부의 나사산에 대응하여 상기 스크류부에 너트역할을 해서 상기 슬리브를 전진/후진 방향으로 선형 이동하도록 하는 슬리브이동부; 압축스프링, 및 상기 압축스프링 양측에 대향되도록 배치되어 상기 압축스프링의 탄성력에 의해 갭이 생기며 상기 압축스프링이 상기 스크류부에 접촉하지 못하도록 하는 한 쌍의 스프링가이드를 포함하며, 상기 슬리브 외면에 상기 슬리브이동부를 중심으로 양측에 대향되도록 끼워지는 한 쌍의 슬리브지지수단; 및 상기 축가변기어가 회전만하고 전진 또는 후진을 하지 않도록 하는 기어 지지대,와 상기 슬리브이동부 및 상기 슬리브이동부의 양측의 슬리브지지수단에 상기 슬리브가 삽입 배치된 상태에서 상기 슬리브이동부 및 상기 슬리브지지수단을 상기 압축스프링에 의해 형성된 상기 스프링가이드들의 갭의 범위 내에서 축방향 이동이 가능하도록 제한하며 지지하는 지지대;를 포함하여, 상기 기어부의 회전에 의해 상기 슬리브가 상기 슬리브이동부를 기준으로 회전하면서 전진 또는 후진하고, 그리고 모터의 회전 방향전환시 방향 전환되는 쪽의 슬리브지지수단은 상기 슬리브지지수단의 압축스프링에 의해 형성된 한 쌍의 상기 스프링가이드의 갭 만큼 상기 슬리브의 전진 또는 후진을 지연시켜 모터의 시동부하를 감소시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체에서, 상기 슬리브이동부는 상기 슬리브의 스크류부와 대응하여 선형 이동하며, 상기 스크류부에 대응하기 위해서 상기 슬리브이동부는 볼이나 나사산을 구비하여 상기 스크류부에 대응하는 너트의 역할을 하며, 상기 볼이나 나사산이 상기 슬리브가 회전하여도 상기 스크류부를 이탈하지 않도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체에서, 상기 슬리브이동부는 단면 형상은 원통형이나 장방형이나 타원형이나 또는 다각형이며 지지대에 의해 지지되어 회전하지 않는 고정홀더를 포함하며, 외부 단면은 돌기나 요홈을 구비한 원통형 또는 다각형이나 장방형 또는 타원형이고 내부는 슬리브가 회전할 수 있도록 관통 홀을 구비한 통 형태로서 통 형상의 표면일부에 관통홀이 형성된 지지홀더 및 상기 관통홀에 삽입되는 볼을 더 포함하여, 상기 볼이 삽입된 상태에서 지지홀더의 외부 단면 형상에 대응하여 지지홀더가 회전하지 못하도록 이 지지홀더와 볼을 상기 고정홀더가 에워싸도록 하거나; 상기 고정홀더의 내면에 나사산을 직접 형성하거나; 또는 상기 고정홀더의 내면의 형상에 대응하는 외면 형상을 가지며 상기 고정홀더에 삽입되는 나사산 스프링을 상기 고정홀더에 삽입하며; 그리고 상기 지지대는 상기 생체검사용 바늘조립체 케이스 내면에 배치되고 그리고 상기 고정홀더의 회전을 억제하는 고정홀더 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체에서, 상기 슬리브는 일측에 축가이드면이 형성되어 있고 반대 측에는 파이프 형태의 커터 일단이 결합 되고,

상기 축가이드면에 축가변기어의 중심을 삽입하여 축가변기어를 회전시키면 슬리브와 커터가 같이 회전하면서 이동하게 되고, 상기 슬리브의 양단 사이 중간 외면에는 축방향으로 나사산의 스크류부가 형성되었으며, 이 스크류부의 양단에는 피치가 0인 자유단이 형성되어 있고, 그리고 상기 스크류부에 너트 역할을 하는 슬리브이동부를 삽입하여 상기 슬리브를 회전시키면 스크류부의 피치만큼 슬리브가 회전이동하고 그리고 스크류부의 피치가 0인 자유단에서는 슬리브가 회전만하고 이동하지 않도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체에서, 축가변기어가 회전만하고 이동(전진 또는 후진)을 하지 않도록 하는 기어 지지대와 상기 슬리브이동부 및 상기 슬리브지지수단을 상기 압축스프링에 의해 형성된 상기 스프링가이드들의 갭의 범위 내에서 축방향 이동이 가능하도록 제한하며 지지하는 지지대가 상기 생체검사용 바늘조립체 케이스 내면에 일체로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체에서, 슬리브지지수단은 압축스프링, 및 상기 압축스프링의 양 끝단에 맞닿도록 구성된 단부와 이 압축스프링의 내경 안으로 삽입되는 원통 보빈 형태의 스프링가이드를 상기 스프링 양측으로 대향되도록 포함하고 이 스프링가이드는 상기 슬리브 외면에 끼워지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 생체검사용 바늘 조립체는 커터를 전진/후진시키는 모터의 정회전과 역회전시 회전방향의 변환에 따라 슬리브이동부가 슬리브지지수단을 밀어 슬리브와 커터를 이동시킴에 있어 슬리브지지수단의 스프링가이드와 스프링가이드 사이의 갭을 형성하여 갭 만큼 카터의 전진 또는 후진을 지연시켜 시동부하를 감소시켜 진동을 감소시키는 장점이 있다.

또한, 시동부하가 감소되면 모터의 시동전류를 낮출 수 있으며, 따라서 소음도 감소하게 되는 이점이 있다.

따라서, 시술의 정확성을 높이고 또한 모터의 수명을 연장하는 장점도 있다.

도 1은 프로브 부분이 홀스터 부분으로부터 분리되어 있는 생검 장치의 측단면도.
도 2는 하우징 구성요소들, 배터리 및 회로 기판이 제거되어 있으며, 일부가 단면으로 도시되어 있는 생검 장치의 분해도.
도 3은 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체와 몸체(모터부) 부분이 분리된 상태의 분해사시도.
도 4는 도 3에서 동력 전달되는 구성요소들만을 별도로 나열 표시한 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체의 동력전달관련된 부분을 표시한 단면도.
도 6은 슬리브의 정면, 평면, 측면, 그리고 입체 형상도.
도 7은 슬리브에 슬리브이동부 및 슬리브지지수단이 결합된 상태를 나타내는 이미지.
도 8은 도 7의 슬리브 조립체가 생체검사용 바늘조립체에 안착되어 있는 상태를 도시한 조립도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예로서의 생체검사용 바늘 조립체와 몸체(모터부) 부분이 분리된 상태의 분해사시도.
도 10은 도 9에서 동력 전달되는 구성요소들만을 별도로 나열 표시한 분해 사시도.
도 11은 도 9의 슬리브 조립체가 생체검사용 바늘조립체에 안착되어 있는 상태를 도시한 조립도.
도 12는 동력이 전달되는 구성요소들만을 별도로 나열 표시한 분해 사시도.
도 13은 도 12의 슬리브이동부를 확대한 도.
도 14는 도 12의 슬리브의 정면, 평면, 측면, 그리고 입체 형상도.
도 15는 제4 실시예로서의 슬리브이동부를 나열 표시한 분해 사시도.

본 발명은 생체조직을 절단하기 위하여 모터가 커터를 전진/후진시키고자 작동될 때 모터는 정회전과 역회전을 반복하는 과정에서 회전이 정지되었다가 초기작동시 돌입(시동)부하를 줄일 수 있도록 하는 것으로서, 모터에서 커터까지의 동력 전달 과정에서 새로운 구성요소를 사용하여 과부하를 줄일 수 있도록 한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

먼저 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체의 제1 실시예로서, 도 3은 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체와 몸체(모터부) 부분이 분리된 상태의 분해사시도이고, 도 4는 도 3에서 동력 전달되는 구성요소들만을 별도로 나열 표시한 분해 사시도 이다. 그리고 도 5는 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체의 동력전달과 관련된 부분을 표시한 단면도이다.

도 3 내지 도 5를 참고하여 본 발명의 원리를 설명하면, 모터(12)가 사용자의 스위치 선택에 의해서 정회전 또는 역회전을 하여 동력을 발생시키면 동력전달을 하는 기어부의 하나로서 축고정기어(11)를 회전시키고 이 축고정기어(11)에 연결되는 기어부의 다른 하나인 축가변기어(21)를 회전시킨다. 축가변기어(21)는 그 축의 역할을 하는 슬리브(25)를 회전시킨다. 이 슬리브(25)의 회전에 의해서 이 슬리브(25)에 연결된 커터(31)가 전진 또는 후진을 하게 된다.

여기서 축가변기어(21)와 슬리브(25)의 연결 및 커터의 작동은 도시된 도 4를 참고하여 설명한다.

먼저, 동력 발생원으로서의 모터(12)는 감속기를 사용하여 원하는 속도로 회전하도록 하거나 또는 추가적으로 기어비가 다른 여러 기어들을 기어부로서 사용해서 원하는 속도로 변속할 수 있다. 또한 기존의 다양한 동력이나 속도 전달의 방식도 사용될 수 있다. 이와 같은 모터(12)와 축고정기어(11)는 몸체부(1)에 속하여 고장이 없는 한 계속 사용이 가능하다. 그리고 이 축고정기어(11)는 바늘부(3)의 기어에 연결되는 데, 본 발명에서는 축가변기어(21)에 연결된다. 축고정기어(11)로부터 동력을 전달받는 2차기어인 축가변기어(21)부터 커터(31)까지의 동력 전달은 주로 일회용으로 사용되는 생체검사용 바늘조립체(2)에 속한다. 본 발명에서는 모터(12)에 의해 직접 구동되는 1차기어인 축고정기어(11)로부터 동력을 받는 2차기어로 축가변기어(21)가 사용된다. 작은 공간내에 많은 기어 연결이 이루어지면 전체적으로 몸체부(1)의 크기가 커져 바람직하지 않다. 그리하여 모터(12)의 회전은 유성감속기를 사용하거나, BLDC Motor를 사용하여 동력을 전달하는 것이 바람직하다.

슬리브(25)의 일측에 축가이드면(25-4)이 하나 또는 두 개 이상 형성되어 이 축가이드면(25-4)을 따라 이동 가능하게 축가변기어(21)의 축중심으로서 결합되어 축가이드면(25-4)에 의해 축가변기어(21)의 회전에 따라서 슬리브(25)가 회전하게 되는데, 이 슬리브(25)는 스플라인 축으로, 축가변기어(21)는 스플라인의 보스의 역할로서 작동하게 되는 것이다.

도 6은 슬리브의 입체(a), 평면(b), 정면(c), 그리고 측면(d) 형상을 나타내는 도면이다. 슬리브(25)는 일측에 축가이드면(25-4)이 형성되어 축가변기어(21)와 함께 스플라인 역할을 수행하고 반대 측에는 커터(31)의 일단이 결합되어 같이 회전하거나 이동하게 된다. 그리고 슬리브(25)의 양단 사이 중간 외면에는 축방향으로 나사산 처럼 스크류부(25-1)가 형성되어 있다. 그리고 이 스크류부(25-1)의 양단에는 자유단(25-2, 25-3)이 각각 형성되어 있다. 여기서 자유단은 피치가 0으로 만들어진다.

이 슬리브(25)의 일측의 축가이드면(25-4)에는 축가변기어(21)가 이 슬리브(25)가 축가변기어(21)의 중심을 기준으로 전진 또는 후진 가능하게 결합 되어 같이 회전하며, 반대측은 커터(31)와 결합되어 슬리브(25)의 회전 및 전진/후진의 움직임과 동일하게 작동할 수 있다.

그리고 상기 스크류부(25-1)의 외부에는 슬리브이동부(24)가 결합된다.

상기 슬리브이동부(24)는 양측으로 형성된 슬리브지지수단(26)에 갖혀 지지되며, 상기 슬리브지지수단(26)을 가압하여 슬리브(25)가 커터(31)를 이동시킬 수 있도록 한다.

상기 슬리브이동부(24)의 일측에 배치되는 슬리브지지수단(26)은 동일하게 다른 측에 배치될 수 있다. 일측의 슬리브지지수단(26)은 탄성체로서 압축스프링(26-3)을 중심으로 양측에 압축스프링(26-3)에 의해 힘을 받도록 단부를 구비하고 이 압축스프링(26-3)의 내경 안으로 일부분이 삽입되는 원통부를 구비한 보빈 형태의 스프링가이드(26-1, 26-2)가 압축스프링(26-3)을 기준으로 양측으로 구비되어 있다.

본 제1 실시예에서는 슬리브이동부(24)는 위와 같은 역할을 할 수 있도록 원통형의 외부에 관통홀(24-1)이 형성된 지지홀더(24-2)와 이 지지홀더(24-2)의 관통홀(24-1)에 삽입되는 볼(24-3), 그리고 이 관통홀(24-1)에 볼(24-3)이 삽입된 상태에서 지지홀더(24-2)의 외부에서 이 지지홀더(24-2)와 볼(24-3)을 지지하는 고정홀더(24-4)로 구성된다.

슬리브이동부(24)는 스크류부(25-1)의 골 위에 상기 볼(24-3)이 나사 산과 같은 역할을 하도록 관통홀(24-1)과 볼(24-3)이 위치되도록 배치되어 스크류부(25-1)에 대응하는 너트의 역할을 하며, 상기 볼(24-3)이 고정홀더(24-4)와 상기 지지홀더(24-2)의 관통홀(24-1)에 갖혀 슬리브(25)를 회전하여도 스크류부(25-1)를 이탈하지 않도록 구성된다.

도 3 및 도 4를 참고하여 본 발명의 슬리브(25)와 축가변기어(21) 그리고 커터(31)의 조립과 작동에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

생체검사용 바늘조립체(2)의 내측에 축가변기어(21)와 슬리브지지수단(26)의 스프링가이드(26-1)를 고정 지지하는 지지대(22)가 구비되어 있다. 이 지지대(22)는 생체검사용 바늘조립체(2)의 케이스에 바람직하게 일체로 형성되는 것이 좋다.

축가변기어(21)는 지지대(22)중 2개의 기어 지지대(22-3, 22-4)에 갇혀 회전하게 된다. 그리하여 축고정기어(11)에 의해 전달된 회전력에 의해 축가변기어(21)가 기어 지지대(22-3, 22-4)에 의해 제자리에서 회전하지만, 이 축가변기어(21)는 슬리브(25)와 스플라인 같이 결합하여 슬리브(25)가 축가변기어(21)와 함께 회전하면서 축 방향으로 이동할 수 있게 된다. 그리고 뒤에 좀 더 상세히 설명되는 것과 같이 슬리브(25)가 축가변기어(21)와 함께 회전하면 슬리브(25)의 스크류부(25-1)에 결합된 슬리브이동부(24)가 너트 역할을 하면서 슬리브(25)가 축방향으로 이동할 수 있도록 한다.

슬리브지지수단(26)은 슬리브(25)의 외경에 끼워지는 보빈 형태의 스프링가이드(26-1, 26-2)와 스프링가이드(26-1, 26-2) 외경에 끼워지는 압축스프링(26-3)으로 구성되어 상기 슬리브이동부(24) 양단에 대칭으로 형성된다. 슬리브지지수단(26)은 슬리브이동부(24)의 양단에서 슬리브이동부(24)를 지지하게 되는 데, 이때 슬리브이동부(24)에 닿지 않는 슬리브지지수단(26)의 대향된 두 스프링가이드(26-1)는 생체검사용바늘조립체(2) 케이스에 형성된 지지대(22-1, 22-2)에 각각 지지되어 슬리브지지수단(26)이 슬리브이동부(24)를 지지하게 된다.

특히, 상기 스프링가이드(26-1)와 스프링가이드(26-2)는 압축스프링(26-3)에 의하여 도 5에서 보듯이 갭(Gap)이 형성된다.

상기 축가변기어(21)는 슬리브(25)의 축가이드면(25-4)에 삽입되는 스플라인의 보빈 역할을 하며, 축가변기어가 회전을 하면 축가변기어는 기어지지대(22-3, 22-4)에 갇혀 회전만하게 되며, 슬리브이동부(24)는 상기 스프링가이드(26-1)와 스프링가이드(26-2)사이의 갭의 범위내에서 이동 가능하게 슬리브지지수단(26)에 지지된다. 그리고 슬리브이동부(24)는 상기 슬리브(25)의 스크류부(25-1)에 너트 형식으로 결합된 상태에서 슬리브지지수단(26)에 지지되어 슬리브(25)가 회전하면 상기 스크류부(25-1)의 스크류 나사에 따라서 슬리브(25)가 전진/후진을 시키게 된다.

먼저, 상기 슬리브이동부(24)가 스프링가이드(26-1)와 스프링가이드(26-2)사이의 갭 만큼 이동하면 스프링가이드(26-1)가 지지대(22-1, 22-2)에 지지되어 슬리브이동부(24)는 전진이나 후진을 할 수 없도록 구성되어있다. 따라서, 지지대(22-1, 22-2)가 슬리브이동부(24)와 슬리브지지수단(26)의 이동을 제한하게 된다. 특히 슬리브지지수단(26)은 슬리브(25)의 스크류부(25-1)를 중심으로 슬리브이동부(24)와 함께 갭(Gap)만큼 이동하다 상기 지지대(22-1, 22-2)에 갇혀 이동이 제한된다.

축가변기어(21)는 슬리브(25)의 축가이드면(25-4)에 삽입되어 함께 회전되며, 슬리브(25)가 축가변기어(21)의 축으로서 전진 후진 이동할 수 있도록 스플라인 운동을 한다. 그리고 여기서, 볼(24-3)은 슬리브(25)의 스크류부(25-1)의 골에 맞도록 선택되고 이 볼(24-3)을 기준으로 슬리브(25)가 회전하면서 전진 또는 후진하면 커터(31)가 회전하면서 전진 또는 후진하게 된다.

본 발명의 커터의 작동원리를 이하에서 제1 실시예를 이용해서 보다 상세하게 설명한다.

사용자의 스위치 선택에 의해서 모터(12)를 정회전 또는 역회전을 시켜서 동력을 발생시키면, 모터(12)가 축고정기어(11)를 회전시키고, 이 축고정기어(11)는 축가변기어(21)에 회전력을 전달하여 축가변기어(21)를 계속 회전시킨다. 축가변기어(21)는 기어 지지대(22-3, 22-4)에 의해 갇혀 슬리브(25)의 축가이드면(25-4)과 함께 회전하게 된다. 이에 따라 슬리브(25)는 계속 회전하게 되며, 슬리브(25)의 스크류부(25-1)는 볼(24-3)을 기준으로 회전하게 된다. 이때 볼(24-3)과 함께 슬리브이동부(24)가 이동하면서 슬리브지지수단(26)의 스프링가이드(26-2) 단부를 밀게 되지만 곧 스프링가이드(26-1)와 스프링가이드(26-2) 사이의 갭(Gap)이 좁혀지면서 슬리브이동부(24)와 슬리브지지수단(26)은 이동을 멈추게 되지만, 너트 역할을 하는 슬리브이동부(24)가 멈추면서 회전만 하던 슬리브(25)가 회전하면서 이동을 시작하고 커터(31)도 회전하면서 이동시킬 수 있게 되는 것이다.

따라서, 상술한 바와 같이 슬리브이동부(24)가 갭(Gap)만큼 이동하는 시간 동안 모터에는 직접 부하를 걸리지 않게 되어 시동부하를 감소시킬 수 있는 구조이다.

축가이드면(25-4)이 축가변기어(21)의 축 내면을 따라 슬라이딩하며 이동하게 된다. 축가이드면(25-4)의 길이를 커터(31) 이동 거리만큼 하여 스플라인 축으로 형성하고 축가변기어(21)는 스플라인 보스역할을 하게 되며, 슬리브(25)에 연결된 커터(31)가 슬리브(25)의 슬라이딩 이동에 따라 함께 전진 또는 후진하며 이동하고 본래의 기능인 생체 조직의 커팅을 하게 된다. 그리고 모터가 반대로 회전하면 다시 반대로 작용하여 슬리브이동부(24)가 반대쪽 슬리브지지수단(26) 갭(Gap)만큼만 이동하고 회전만 하고 있던 슬리브(25)가 회전하고 이동하기 시작하여 반대로 슬라이딩 이동하게 된다.

또한, 본 발명의 슬리브(25)의 스크류부(25-1)는 양단에는 자유단(25-2, 25-3)이 각각 형성되어 있는 데, 나사산이 끝나는 부분에서 나사산 피치 하나 정도의 폭의 여유 공간이 나사산이 아닌 하나의 원형 골과 같이 형성되는 것으로서 이 자유단은 피치가 0으로, 볼(24-3)을 기준으로 스크류부(25-1)의 스크류 나사의 골이 회전하다가 자유단(25-2, 25-3) 중 어느 한 쪽의 자유단에 오게 되면 모터의 방향이 바뀌지 않는 한 볼(24-3)이 자유단 내에서 공회전을 하여 모터(12)가 회전해도 슬리브(25)가 이동하지 않고 계속 공회전을 하게되므로 모터에 부하가 걸리지 않으며, 그리고 슬리브(25)는 이동을 멈추게 된다. 그러므로 슬리브(25)의 이동은 축가이드면(25-4)의 길이와 스크류부(25-1)의 길이 중 작은 부분에 의해 제한을 받게 되는 데 모터의 부하 감소를 위해서 스크류부(25-1)의 길이를 축가이드면(25-4)의 길이보다 작게 하는 것이 좋다.

그리고 모터의 일 방향의 회전에 의해 자유단(25-2, 25-3) 중 어느 한 자유단에 볼(24-3)이 위치되어 있는 상태에서, 모터(12)가 다시 작동하고 모터의 축 회전방향이 해당 자유단에서 슬리브(25)가 그 자유단측으로 이동하는 방향인 경우에는 계속 공회전을 하게 되지만, 모터가 반대 방향으로 회전을 하게 되면 슬리브지지수단(26)의 탄성체인 압축스프링(26-3)에 의해서 볼(24-3)이 자유단에서 회전하다 다시 스크류의 골에 진입되어 슬리브이동부(24)가 반대 방향으로 볼(24-3)과 함께 스프링가이드(26-1)와 스프링가이드(26-2) 사이(Gap)만큼 이동하다가 슬리브이동부(24)는 멈추지만 슬리브(25)가 계속 회전하면 볼(24-3)의 축방향 위치는 고정되었지만 슬리브(25)는 볼(24-3)에 지지되어 스크류부(25-1) 골을 따라 회전과 이동을 하게 되어 일측 자유단(25-2)에서 출발하였다면 반대측 자유단(25-3)까지 이동하게 된다. 그리고, 반대쪽 슬리브지지수단(26)은 압축스프링(26-3)에 의해서 두 개의 스프링가이드(26-1, 26-2)가 벌어져 있다가 모터의 회전방향이 전환되면 다시 압축되며 스프링가이드들(26-1, 26-2)이 접촉되면, 제자리에서 회전만하던 슬리브(25)가 회전하면서 슬라이딩하게 된다. 그리하여 이 경우 모터(12)는 초기에 슬리브이동부(24)를 이동시키다가 반대쪽 슬리브지지수단(26)을 밀게 하는 데, 이때 슬리브지지수단(26)의 압축스프링(26-3)에 의해서 두 개의 스프링가이드(26-1, 26-2)가 벌어져 있는 거리만큼은 압축스프링(26-3)의 탄성력에 따른 부하를 받을 뿐이며 초기에 슬리브(25)를 미는 부하가 없이 모터(12)가 회전할 수 있게 된다. 그리고, 스프링가이드(26-1)와 스프링가이드(26-2) 사이의 갭(Gap)이 없어지면, 제자리에서 회전만하던 슬리브(25)가 전진 또는 후진하게 되어 이 시점부터 부하를 받게 되므로 초기에 모터(12)의 시동부하를 줄이는 효과가 발생한다. 모터의 경우 초기 부하가 강한 경우 소음과 진동이 발생한다.

본 발명은 방향전환시 2개의 스프링가이드(26-1, 26-2)간의 거리만큼은 갭(Gap)을 두어, 모터의 시동부하를 갭(Gap)이 좁혀지는 시간 동안 부하를 단절하는 효과를 얻게 되는 것이다. 이 갭(Gap)이 좁혀지는 시간 동안은 스프링의 탄성력만큼만 하중을 받으므로 모터의 초기 작동 부하를 매우 줄일 수 있게 된다. 그러므로 압축스프링(26-3)의 탄성력을 약하게 하여 두 개의 스프링가이드(26-1, 26-2)가 벌어지고 또한 전진/후진 방향전환시 자유단에 있는 볼을 다시 스크류부의 골로 진입할 수 있을 정도로 설정하면 본 발명에서 모터의 시동부하를 감소하기 위한 생체검사용 바늘 조립체를 만들 수 있게 된다. 즉, 슬리브이동부(24)를 기준으로 슬리브(25)가 회전하면 그 이동하려는 반대방향의 슬리브지지수단(26)은 슬리브이동부(24)의 가압에 의해서 그 내부의 압축스프링(26-3)의 가압력을 이겨내면서 스프링가이드(26-1)와 스프링가이드(26-2)사이의 갭이 없어지고 슬리브이동부(24)를 기준으로 대향되어 배치된 다른 슬리브지지수단(26)은 그 내부의 압축스프링(26-3)에 의해서 스프링가이드(26-1)와 스프링가이드(26-2)가 벌어지며 갭을 만들게 된다. 다시 이렇게 한쪽의 슬리브지지수단(26)에서 갭이 없이 이동하는 상태에서 모터가 반대방향으로 회전하게 되면 슬리브이동부(24)를 기준으로 슬리브(25)가 반대 방향으로 회전하며, 반대로 슬리브이동부(24)의 가압에 의해서 이동하는 반대방향의 슬리브지지수단(26)의 내부의 압축스프링(26-3)의 가압력을 이겨내면서 스프링가이드(26-1)와 스프링가이드(26-2)사이의 갭이 없어지고 그리고 슬리브이동부(24)를 기준으로 대향되어 배치된 다른 슬리브지지수단(26)은 그 내부의 압축스프링(26-3)에 의해서 스프링가이드(26-1)와 스프링가이드(26-2)가 벌어지며 갭을 다시 만들게 된다.

또한, 본 발명에서 슬리브이동부(24)는 내부가 비어있는 원통형과 같은 형상으로 스크류부(25-1)와의 기계적으로 결합 되는 구성요소이다. 슬리브이동부(24)에는 볼(24-3)이 구비되어 있어 다른 나사의 스크류나 나사산과 같은 역할을 하여 스크류부(25-1)가 이 볼(24-3)에 지지되어 슬리브(25)가 회전하면 슬리브이동부(24)는 양단의 슬리브지지수단(26)에 갖혀 슬리브(25)가 회전하면서 전진 또는 후진을 하게 되고 슬리브(25)와 결합된 커터(31)도 회전하면서 전진과 후진을 하면서 조직을 절단하게 되는 것이다.

슬리브지지수단(26)은 상기 슬리브이동부(24)에 의해 길이가 가변되며 이동하는 것으로서 상기 슬리브이동부(24)를 기준으로 두 개가 양측에 각각 배치되는 것이 바람직하다. 도 5에서와 같이 상기 슬리브이동부(24)와 같이 내부에 슬리브(25)가 삽입되는 구조이다. 위에서 설명한 것이 하나의 슬리브지지수단(26)은 압축스프링(26-3)을 중간에 두고 양측에 배치되는 두 개의 스프링가이드(26-1, 26-2)를 포함하여 구성되며, 스프링가이드(26-1, 26-2)는 소정의 간격을 두고 압축스프링(26-3)의 내부로 들어가는 원통형으로 스프링을 지지하는 단부를 구비하여 외부의 힘을 받지 않는 경우에는 좌측의 슬리브지지수단(26)과 같이 압축스프링(26-3)에 의해 두 스프링가이드(26-1, 26-2)가 갭(Gap)이 벌어져 있으며 그리고 모터(12)에서 전달된 동력 즉 힘이 작용되는 우측의 슬리브지지수단(26)과 같이 압축스프링(26-3)에 힘을 이겨내서 두 스프링가이드(26-1, 26-2)가 갭(Gap)이 없어져 접촉되어 있다. 모터가 반대로 회전하면 좌측의 두 스프링가이드(26-1, 26-2)는 다시 접촉하여 이동하게 된다. 이와 같은 슬리브지지수단(26)이 슬리브(25)의 외면에 슬리브이동부(24)를 사이에 두고 각각 배치되어, 슬리브이동부(24)가 슬리브지지수단(26)의 스프링가이드(26-1, 26-2)간의 사이(Gap)만큼만 이동되고 더 이상은 움직이지 못하면 슬리브(25)가 이동되도록 한다. 즉 슬리브지지수단(26)은 지지대(22-1, 22-2)에 지지 되어 슬리브(25)를 이동하도록 한다.

도 7은 슬리브(25)에 슬리브이동부(24) 및 슬리브지지수단(26)이 결합된 상태를 나타내는 도이고 도 8은 도 7의 슬리브(25) 조립체가 생체검사용 바늘조립체에 안착되어 있는 상태를 도시한 도이다. 축가변기어(21)의 회전에 의해 슬리브이동부(24)의 볼(24-3)을 기준으로 슬리브지지수단(26)들이 밀리게 되고 지지대(22-1, 22-2)에 의해 고정되고, 우측의 스프링가이드들(26-1, 26-2)이 압축스프링(26-3)의 탄성력을 이기며 접촉하여 우측의 스프링가이드들(26-1, 26-2)사이의 갭(gap)이 없어지면 슬리브(25)는 좌측으로 회전하면서 진행하며 커터(31)도 좌측으로 진행하게 된다. 그리고 좌측의 스프링가이드들(26-1, 26-2)사이의 갭(gap)은 도 8에 도시된 것과 같이 압축스프링(26-3)의 탄성력에 의해 벌어지게 된다. 여기서 모터가 반대로 회전하면 좌측의 스프링가이드들(26-1, 26-2)사이의 갭(gap)이 없어지며 우측의 스프링가이드들(26-1, 26-2)사이의 갭(gap)이 벌어지고 슬리브(25)와 커터(31)는 반대로 회전하며 진행하게 된다. 여기서 갭은 스크류부의 나사산의 1 피치 정도의 크기가 좋으며 약 1-5 mm의 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.

슬리브(25)와 커터(31)는 용접 등으로 완전 결합할 수 있거나 또는 슬리브(25) 내면에 커터(31)가 억지끼워맞춤 형태로 끼워질 수도 있고 또는 나사결합처럼 결합될 수 있도록 하는 것도 가능하며 슬리브(25)의 축가이드면이 실제 슬라이딩하게 되는 최대길이가 되고 이것이 커터가 이동하는 길이를 제한하게 된다. 축가변기어(21)의 축경이 이 축가이드면(25-4)에 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다. 축가이드면(25-4)이 형성된 부분이 반달형일 경우 반달모양의 축경을 가지며, 원통에서 양측이 절단된면이 있는 경우 이에 맞도록 축경을 만들면 된다.

본 발명의 슬리브지지수단(26)의 스프링가이드(26-1)의 스프링지지 단부가 지지대(22-1, 22-2)에 얹혀지듯이 지지하는 역할과 함께 슬리브이동부(24)와 두 개의 슬리브지지수단(26)의 이동 길이를 제한하며 지지하는 역할로 그 길이는 하나의 슬리브지지수단(26)의 탄성체가 압축되고 나머지 하나의 슬리브지지수단(26)은 탄성체가 이완된 상태의 길이로 제한하는 것이 바람직하다. 그리고 기어 지지대(22-3, 22-4)는 단순히 축가변기어(21)의 이동을 제한하며 축을 지지하는 역할을 하는 것이다. 전체적으로 지지대(22)는 도시된 것과 같이 생체검사용 바늘조립체(2)의 내부에 플라스틱 금형으로 같이 형성될 수도 있고 별도로 제작되어 지지대 역할을 할수 있으나 그 역할을 위해서 생체검사용 바늘조립체(2)에 의해 최종적으로 고정되어야 한다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체에서 슬리브이동부가 다른 제2 실시예이다. 도 9는 생체검사용 바늘 조립체와 몸체(모터부) 부분이 분리된 상태의 분해사시도이고, 도 10은 도 9에서 동력 전달되는 구성요소들만을 별도로 나열 표시한 분해 사시도이고, 그리고 도 11은 도 9의 슬리브 조립체가 생체검사용 바늘조립체에 안착되어 있는 상태를 도시한 조립도이다.

위에서 설명한 도 3 내지 도 8에서의 제1 실시예의 슬리브이동부(24)에서는 볼(24-3)을 지지하는 지지홀더(24-2) 및 고정홀더(24-4)를 슬리브지지수단(26)과 지지대(22-1, 22-2)에 지지되어 축방향으로 갭만큼만 전ㆍ후진하도록 하기 위해서는 본딩 등의 결합이 필요하지만 도 9 내지 도 11의 슬리브이동부(24)에서는 고정홀더(24-4')가 고정홀더 지지대(22-5)에 의해서 지지되어 전ㆍ후진은 가능하지만 회전을 할 수 없고 그리고 이 고정홀더(24-4')와 슬라이딩 결합되는 지지홀더(24-2')도 전진/후 진은 가능하지만 회전을 할 수 없는 구조이다. 고정홀더 지지대(22-5)는 다른 지지대와 같이 케이스에 부착되거나 일체형으로 만들어져서 볼(24-3)이 스크류부(25-1)와 함께 회전하지 못하도록 억제하는 역할을 한다. 그리고 본 실시예에서도 슬리브이동부(24)는 고정홀더 지지대(22-5)에 의해서 회전하지 못하지만, 스크류부(25-1)의 회전에 따라 갭(Gap) 만큼 전ㆍ후진 방향으로 이동하게 되는 슬리브지지수단(26)에 의해서 슬리브이동부(24)는 전진 또는 후진하게 된다.

따라서 도 9 내지 도 11에 따른 제2 실시예에서는 슬리브이동부(24)가 회전하지 못하는 구조로서 슬리브이동부(24)의 볼(24-3')을 기준으로 슬리브(25)가 회전하는 것이다. 그 외의 슬리브(25)와 슬리브지지수단(26)을 포함한 다른 구성요소들의 작동원리는 도 3 내지 도 8의 예와 동일하게 적용이 된다.

본 제2 실시예에서 슬리브이동부(24)의 고정홀더(24-4')는 내외면의 단면이 8각형의 파이프 형태이고 외면의 팔각형 형태에 대응되도록 고정홀더 지지대(22-5)가 지지대(22)의 하나로서 추가적으로 마련되어 고정홀더(24-4')를 지지한다. 그리고 지지홀더(24-2')는 외면의 단면은 고정홀더(24-4')의 내면에 대응되도록 팔각형으로 만들어졌고 내면의 단면은 슬리브(25)에 맞도록 원형으로 만들어진다. 본 실시예에서 팔각형으로 만들어진 단면 부분들은 모두 다각형이나 타원형 등 고정홀더 지지대(22-5)에 의해서 지지되는 경우 회전이 억제되는 형상으로 대체가 가능하다. 또한 지지홀더(24-2') 및 고정홀더(24-4')의 단면이 원형인 경우에는 돌기나 요홈을 형성하여 고정홀더 지지대(22-5)에 의해서 회전이 억제되면 같은 방식으로 작동이 된다. 즉, 슬리브이동부(24)가 고정홀더 지지대(22-5)에 지지되어 회전하지는 못하고 슬리브(25)의 전 후진 방향과 같이 선형 이동만 가능하도록 한 것이다. 그리하여 볼(24-3')도 회전 하지 않고 볼을 기준으로 슬리브(25)의 스크류부(25-1)가 회전할 수 있도록 한다. 따라서 모터에 의해서 슬리브(25)의 스크류부(25-1)가 회전하면, 회전방향에 따라 볼을 기준으로 바늘부(3)가 전체적으로 전진 또는 후진을 할 수 있도록 한다. 그리고 슬리브(25)에는 스크류부(25-1) 및 그 양단에는 자유단(25-2, 25-3)이 각각 형성되어 있어 자유단에서는 볼을 기준으로 공회전을 할 수 있도록 하여 부하를 줄이게 되며, 모터의 회전 방향이 변하면 슬리브지지수단(26)을 통해서 볼이 자유단에서 빠져나오게 된다. 그리하여 슬리브(25)의 스크류부(25-1)의 골을 따라서 볼을 기준으로 다시 역방향으로 회전하며 바늘부(3)가 반대방향으로 직선 운동할 수 있도록 하게 된다. 따라서 도 3 내지 도 8의 예와의 차이는 고정홀더 지지대(22-5)가 추가되어 슬리브이동부(24)가 회전하지 못하도록 하는 것이다. 그리하여 볼(24-3)과 볼을 지지하는 지지홀더(24-2')와 지지홀더(24-2')를 고정하는 고정홀더(24-4')가 모두 고정홀더 지지대(22-5)에 의해 회전이 억제된다. 그리하여 볼(24-3, 24-3')이 스크류부(25-1) 주위를 회전하지 않고 고정되도록 하면 볼(24-3, 24-3')의 지지는 고정홀더(24-4, 24-4')가 없이 지지홀더(24-2, 24-2') 하나만으로도 만들어 사용이 가능하다. 또한 지지홀더(24-2, 24-2')에 볼과 같은 돌기를 일체로 만들어서 하나의 구성요소로서의 슬리브이동부(24)로 사용도 가능하다. 다만 슬리브이동부가 하나의 일체형일 경우 스크류부에 삽입 분해가 어려울 수 있어 일체형보다는 도시된 제2 실시예와 같이 2개 이상의 구성요소로서 조립하는 것이 편리하다. 만일 슬리브이동부를 하나의 일체형 부품으로 만든다면 조립을 고려할 때 슬리브(25)를 스크류부의 일 단부분에서 결합될 수 있도록 2개의 부품 조립형으로 만들어 스크류부분에 슬리브이동부의 볼과 함께 나사 결합한 후 다른 부분을 최종 결합하여 슬리브 및 슬리브이동부를 도시된 형태로 만들어 사용할 수도 있다.

본 발명에서 제1 실시예와 제2 실시예의 작동원리의 주요 특징은 스크류부가 구비된 슬리브를 너트역할을 하는 슬리브이동부의 볼이나 돌기를 기준으로 회전하도록 하여 슬리브가 회전과 함께 전진 또는 후진의 직선운동을 하도록 하는 것이다. 그리고 상기 스크류부의 양단에는 자유단을 각각 마련되어 있고, 그리고 한 쌍의 슬리브지지수단과 그 사이에 배치된 슬리브이동부가 모터가 회전 방향을 전환하는 경우 볼이 자유단에서 빠져나오도록 가압하여 슬리브의 스크류의 회전에 의해서 슬리브가 축방향으로 이동이 가능하게 하는 구조이다.

따라서 위의 볼(24-3, 24-3')은 스크류부(25-1)의 나사산에 대응되는 다양한 돌기부나 돌출 요철들로 대체가 가능하며 그리고 고정홀더 및 지지홀더도 볼이나 돌기 등을 기준으로 스크류부가 회전할 수 있도록 하면 본 발명의 주요 작동원리는 동일하게 적용이 가능하다.

도 12 내지 도 14는 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체에서 슬리브이동부(24)가 위의 제2 실시예와는 다른 제3 실시예이다. 도 12는 동력이 전달되는 구성요소들만을 별도로 나열 표시한 분해 사시도이고, 그리고 도 13은 도 12의 슬리브이동부를 확대한 도이고, 그리고 도 14는 본 실시예에서 사용되는 슬리브를 도시한 입체(a), 평면(b), 정면(c), 그리고 측면(d) 형상을 나타내는 도면이다.

도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 제3 실시예의 생체검사용 바늘 조립체에서는 제2 실시예의 생체검사용 바늘 조립체와 슬리브이동부(24)의 세부적인 구성과 이에 대응하는 슬리브(25)가 다를 뿐 나머지 구성요소들은 제2 실시예와 동일하므로 본 실시예에서는 제3 실시예의 슬리브이동부(24)와 슬리브(25)를 위주로 설명한다. 위의 제1 실시예 및 제2 실시예에서 설명한 것과 같이, 슬리브이동부(24)는 슬리브(25)의 스크류부(25-1)에 대응하는 너트 역할을 하는 것이므로, 제2 실시예에서 설명했던 것과 같이, 제2 실시예의 고정홀더(24-4')가 변형되어 내부에 나사산(24-s)을 구비한 고정홀더(24-a, 24-b)만으로 슬리브이동부(24)를 구성하여 사용되는 것이다. 도 13 및 도 14에 도시된 것 같이, 본 제3 실시예의 고정홀더는 상부측 고정홀더(24-a)와 하부측 고정홀더(24-b)가 결합되는 방식으로 구성되어 있다. 상부측 고정홀더(24-a)와 하부측 고정홀더(24-b)는 내면에 나사산(24-s)이 각각 형성되어 있어서 슬리브(25)의 스크류부(25-1)에 대응되어 너트 역할을 수행한다. 본 도 13 및 도 14에서는 슬리브(25)의 스크류부(25-1)에 결합하기 쉽도록 상/하 분리된 상태에서 결합하여 하나의 슬리브이동부(24)로 완성되도록 구성되어 있다. 하지만 이는 편의를 위한 것으로 하나의 단일 고정홀더의 내부에 나사산(24-s)을 형성하여 사용될 수도 있다. 고정홀더(24-a, 24-b)의 지지방식이나 작동은 제2 실시예와 동일하며, 단지 볼(24-3, 24-3') 대신에 나사산(24-s)이 그 역할을 하는 것이다. 고정홀더(24-a, 24-b)의 외형도 8각형으로 구성되어 고정홀더 지지대(22-5)에 의해 지지된다.

본 제3 실시예에서 사용되는 도 14의 슬리브는 제1 실시예의 도 6의 슬리브와의 차이는 자유단(25-2, 25-3)의 폭(크기)이 다른 것이다. 제1 및 제2 실시예에서는 슬리브이동부에서 볼(24-3, 24-3')이 사용되어 자유단의 크기가 볼의 지름 정도로 작아도 충분하지만 본 제3 실시예에서는 슬리브이동부(24)의 나사산(24-s)의 폭에 따라 자유단의 크기가 정해져서 더 넓게 된다. 즉 나사산(24-s)이 충분히 자유단(25-2, 25-3) 내에서 자유롭게 무부하 회전을 할 수 있도록 폭이 정해진다.

제3 실시예의 슬리브이동부(24)도 나사산(24-s)이 볼(24-3, 24-3') 역할을 하면서 슬리브지지수단(26)과 함께 갭을 만들어 모터의 회전 방향이 전환시에 모터에 부하를 없애며 바늘부에 충격을 주지 않도록 한다.

도 15는 본 발명의 생체검사용 바늘 조립체에서 위의 제3 실시예와는 다른 제4 실시예로서의 슬리브이동부(24)의 구성요소들만을 별도로 나열 표시한 분해 사시도이다.

본 제4 실시예는 제1 실시예나 2 실시예의 고정홀더(24-4, 24-4')에 나사산으로서 코일 형태의 압축 스프링과 같은 나사산 스프링(24-7)이 삽입되어 슬리브이동부(24)를 형성하는 것이다. 여기서 외면과 내면이 모두 다각형으로서 8각형으로 도시된 고정홀더(24-4')의 내면에 대응하여 나사산 스프링(24-7)은 외면이 8각형으로 되어 있다. 그리하여 나사산 스프링(24-7)은 고정홀더(24-4')의 내면에 지지되어 회전하지 않는다. 본 제4 실시예의 슬리브도 도 14의 슬리브(25)의 자유단(25-2, 25-3)과 같이 나사산 스프링(24-7)의 폭만큼의 크기를 갖는 자유단을 구비한다. 본 제4 실시예에서 나사산 스프링(24-7)은 제2 실시예의 지지홀더(24-2')의 관통홀(24-1')에 볼(24-3')이 결합된 형태의 역할을 수행하게 된다.

위와 같이 본 발명의 모터의 시동부하를 줄인 생체검사용 바늘 조립체는 위에 설명한 바에 따라 본 발명의 통상의 지식을 가진 자가 다양한 방식으로 응용이 가능할 것이다.

1 : 몸체(모터부)
2 : 생체검사용 바늘조립체
3 : 바늘부(Needle)
11 : 축고정기어(1차기어)
12 : 모터
21 : 축가변기어(2차기어)
22 : 지지대
24 : 슬리브이동부
25 : 슬리브
26 : 슬리브지지수단
31 : 커터

Claims

모터 및 진공압력 등을 제어하는 몸체(모터부)와;
상기 몸체(모터부)로부터 회전동력을 공급받는 생체검사용 바늘조립체와;
상기 생체검사용 바늘조립체 말단에 조직을 절취하는 커터를 연장하여 바늘(Needle)부;를 포함하는 생검 디바이스에서 사용되는 생체검사용 바늘조립체에 있어서,
상기 모터의 회전동력을 전달하는 축고정(1차)기어와 축가변(2차)기어를 포함하는 기어부;
일측이 상기 축가변기어 중심에 축으로 연결되고, 다른 측은 커터에 연결되고, 양 측부 사이의 중간 외면에 나사산의 형태로 스크류부가 구비된 슬리브;
상기 슬리브 스크류부의 나사산에 대응하여 상기 스크류부에 너트역할을 해서 상기 슬리브를 전진/후진 방향으로 선형 이동하도록 하는 슬리브이동부;
압축스프링, 및 상기 압축스프링 양측에 대향되도록 배치되어 상기 압축스프링의 탄성력에 의해 갭이 생기며 상기 압축스프링이 상기 스크류부에 접촉하지 못하도록 하는 한 쌍의 스프링가이드를 포함하며, 상기 슬리브 외면에 상기 슬리브이동부를 중심으로 양측에 대향되도록 끼워지는 한 쌍의 슬리브지지수단; 및
상기 축가변기어가 회전만하고 전진 또는 후진을 하지 않도록 하는 기어 지지대,와 상기 슬리브이동부 및 상기 슬리브이동부의 양측의 슬리브지지수단에 상기 슬리브가 삽입 배치된 상태에서 상기 슬리브이동부 및 상기 슬리브지지수단을 상기 압축스프링에 의해 형성된 상기 스프링가이드들의 갭의 범위 내에서 축방향 이동이 가능하도록 제한하며 지지하는 지지대;
를 포함하여, 상기 기어부의 회전에 의해 상기 슬리브가 상기 슬리브이동부를 기준으로 회전하면서 전진 또는 후진하고, 그리고
모터의 회전 방향전환시 방향 전환되는 쪽의 슬리브지지수단은 상기 슬리브지지수단의 압축스프링에 의해 형성된 한 쌍의 상기 스프링가이드의 갭 만큼 상기 슬리브의 전진 또는 후진을 지연시켜 모터의 시동부하를 감소시키는 것을 특징으로 하는 생체검사용 바늘조립체.
제1항에 있어서,
상기 슬리브이동부는 상기 슬리브의 스크류부와 대응하여 선형 이동 하며,
상기 스크류부에 대응하기 위해서 상기 슬리브이동부는 볼이나 나사산을 구비하여 상기 스크류부에 대응하는 너트의 역할을 하며, 상기 볼이나 나사산이 상기 슬리브가 회전하여도 상기 스크류부를 이탈하지 않도록 구성된 것,
을 특징으로 하는 생체검사용 바늘조립체.
제2항에 있어서,
상기 슬리브이동부는 단면 형상은 원통형이나 장방형이나 타원형이나 또는 다각형이며 지지대에 의해 지지되어 회전하지 않는 고정홀더를 포함하며,
외부 단면은 돌기나 요홈을 구비한 원통형 또는 다각형이나 장방형 또는 타원형이고 내부는 슬리브가 회전할 수 있도록 관통 홀을 구비한 통 형태로서 통 형상의 표면일부에 관통홀이 형성된 지지홀더 및 상기 관통홀에 삽입되는 볼을 더 포함하여, 상기 볼이 삽입된 상태에서 지지홀더의 외부 단면 형상에 대응하여 지지홀더가 회전하지 못하도록 이 지지홀더와 볼을 상기 고정홀더가 에워싸도록 하거나;
상기 고정홀더의 내면에 나사산을 직접 형성하거나; 또는
상기 고정홀더의 내면의 형상에 대응하는 외면 형상을 가지며 상기 고정홀더에 삽입되는 나사산 스프링을 상기 고정홀더에 삽입하며; 그리고
상기 지지대는 상기 생체검사용 바늘조립체 케이스 내면에 배치되고 그리고 상기 고정홀더의 회전을 억제하는 고정홀더 지지대를 더 포함하는 것,
을 특징으로 하는 생체검사용 바늘조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬리브는 일측에 축가이드면이 형성되어 있고 반대 측에는 파이프 형태의 커터 일단이 결합 되고,
상기 축가이드면에 축가변기어의 중심을 삽입하여 축가변기어를 회전시키면 슬리브와 커터가 같이 회전하면서 이동하게 되고,
상기 슬리브의 양단 사이 중간 외면에는 축방향으로 나사산의 스크류부가 형성되었으며, 이 스크류부의 양단에는 피치가 0인 자유단이 형성되어 있고, 그리고
상기 스크류부에 너트 역할을 하는 슬리브이동부를 삽입하여 상기 슬리브를 회전시키면 스크류부의 피치만큼 슬리브가 회전이동하고 그리고 스크류부의 피치가 0인 자유단에서는 슬리브가 회전만하고 이동하지 않도록 구성된 것,
을 특징으로 하는 생체검사용 바늘조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
축가변기어가 회전만하고 이동(전진 또는 후진)을 하지 않도록 하는 기어 지지대와 상기 슬리브이동부 및 상기 슬리브지지수단을 상기 압축스프링에 의해 형성된 상기 스프링가이드들의 갭의 범위 내에서 축방향 이동이 가능하도록 제한하며 지지하는 지지대가 상기 생체검사용 바늘조립체 케이스 내면에 일체로 배치되는 것을 특징으로 하는 생체검사용 바늘조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
슬리브지지수단은 압축스프링, 및 상기 압축스프링의 양 끝단에 맞닿도록 구성된 단부와 이 압축스프링의 내경 안으로 삽입되는 원통 보빈 형태의 스프링가이드를 상기 스프링 양측으로 대향되도록 포함하고 이 스프링가이드는 상기 슬리브 외면에 끼워지는 것을 특징으로 하는 생체검사용 바늘조립체.