KR102547893B1 - 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이어 가이드부와, 와이어 지지부를 포함하는 가이드 부재 및 상기 가이드 부재에 대해 회전 가능하도록 결합되는 샤프트 부재를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재를 개시한다.

Description

수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재 {Roll Joint Member for Surgical instrument}

본 발명은 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤(roll) 동작의 정확성이 향상되는 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재에 관한 것이다.

본 발명은 사업화연계기술개발사업(R&BD)의 지원을 받아 진행된 것이다.

의학적으로 수술이란 피부나 점막, 기타 조직을 의료 기기를 사용하여 자르거나 째거나 조작을 가하여 병을 고치는 것을 말한다. 특히, 수술 부위의 피부를 절개하여 열고 그 내부에 있는 기관 등을 치료, 성형하거나 제거하는 개복 수술 등은 출혈, 부작용, 환자의 고통, 흉터 등의 문제를 야기한다. 따라서 최근에는 피부에 소정의 구멍을 형성하여 의료 기기, 예를 들면, 복강경, 수술용 인스트루먼트, 미세수술용 현미경 등만을 삽입하여 수행하는 수술 또는 로봇(robot)을 사용한 수술이 대안으로서 각광받고 있다.

수술용 인스트루먼트는 피부에 천공된 구멍을 통과하는 샤프트의 일단에 구비된 엔드 툴을, 소정의 구동부를 사용하여 의사가 직접 손으로 조작하거나 로봇 암을 사용하여 조작함으로써 수술 부위를 수술하기 위한 도구이다. 수술용 인스트루먼트에 구비된 엔드 툴 소정의 구조를 통한 회전 동작, 집게 동작(gripping), 절단 동작(cutting) 등을 수행한다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

미국등록특허 US9033998B1

본 발명의 목적은, 롤(roll) 동작의 정확성이 향상되는 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재를 제공하는 데 있다.

본 발명은 와이어 가이드부와, 와이어 지지부를 포함하는 가이드 부재 및 상기 가이드 부재에 대해 회전 가능하도록 결합되는 샤프트 부재를 포함하는 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재를 개시한다.

본 발명에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재에 의해, 롤(roll) 동작의 정확성이 향상될 수 있다.

도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤 조인트 부재의 분해 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 롤 조인트 부재의 결합 사시도이다.
도 1c는 도 1a의 롤 조인트 부재에 와이어가 결합된 모습을 나타내는 결합 사시도이다.
도 1d는 도 1a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 측단면도이다.
도 1e는 도 1a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 정면도이다.
도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤 조인트 부재의 분해 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 롤 조인트 부재의 결합 사시도이다.
도 2c는 도 2a의 롤 조인트 부재에 와이어가 결합된 모습을 나타내는 결합 사시도이다.
도 2d는 도 2a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 측단면도이다.
도 2e는 도 2a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 정면도이다.
도 3a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 롤 조인트 부재의 분해 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 롤 조인트 부재의 결합 사시도이다.
도 3c는 도 3a의 롤 조인트 부재에 와이어가 결합된 모습을 나타내는 결합 사시도이다.
도 3d는 도 3a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 측단면도이다.
도 3e는 도 3a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 정면도이다.
도 4a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 롤 조인트 부재의 분해 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 롤 조인트 부재의 결합 사시도이다.
도 4c는 도 4a의 롤 조인트 부재에 와이어가 결합된 모습을 나타내는 결합 사시도이다.
도 4d는 도 4a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 측단면도이다.
도 4e는 도 4a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 정면도이다.
도 5a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 롤 조인트 부재의 분해 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 롤 조인트 부재의 결합 사시도이다.
도 5c는 도 5a의 롤 조인트 부재에 와이어가 결합된 모습을 나타내는 결합 사시도이다.
도 5d는 도 5a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 측단면도이다.
도 5e는 도 5a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 정면도이다.
도 6a는 본 발명의 제6 실시예에 따른 롤 조인트 부재의 분해 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 롤 조인트 부재의 결합 사시도이다.
도 6c는 도 6b의 부분 절개 결합 사시도이다.
도 6d는 도 6a의 롤 조인트 부재에 와이어가 결합된 모습을 나타내는 결합 사시도이다.
도 6e는 도 6d의 부분 절개 결합 사시도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이에 대해 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예들을 설명함에 있어, 각 실시예가 독립적으로 해석되거나 실시되어야 하는 것은 아니며, 각 실시예에서 설명되는 기술적 사상들이 개별적으로 설명되는 다른 실시예에 조합되어 해석되거나 실시될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면, 다음과 같다.

본 발명에 따른 롤 조인트 부재가 구비되는 수술용 인스트루먼트(1)는 롤 조인트 부재(100), 엔드 툴(end tool)(130) 및 연결부(103)를 포함한다. 여기서, 연결부(103)는 속이 빈 샤프트(shaft) 형상으로 형성되어, 그 내부에 하나 이상의 와이어(후술함) 들이 수용될 수 있으며, 그 일 단부에는 엔드 툴(130)이 결합되고, 타 단부에는 조작부(미도시)가 결합되어, 엔드 툴(130)과 조작부(미도시)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 조작부(미도시)는 복강경 수술도구의 조작부일 수도 있고, 수술 로봇의 구동부일 수도 있으며, 이 외에도 엔드 툴(130)과 연결되어 엔드 툴(130)을 조작할 수 있는 다양한 부재일 수 있다.

이하에서는 이와 같은 수술용 인스트루먼트(1)의 엔드 툴(130)과 연결부(103) 사이에 형성되어, 엔드 툴(130)의 롤 운동을 가이드하는 롤 조인트 부재(100)의 다양한 실시예에 대해 상세히 기술하도록 한다.

< 제1 실시예 >

도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤 조인트 부재의 분해 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 롤 조인트 부재의 결합 사시도이고, 도 1c는 도 1a의 롤 조인트 부재에 와이어가 결합된 모습을 나타내는 결합 사시도이고, 도 1d는 도 1a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 측단면도이고, 도 1e는 도 1a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 정면도이다.

도 1a 내지 도 1e를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(100)는 샤프트 부재(110)와 가이드 부재(120)를 포함한다. 여기서, 샤프트 부재(110)의 일 단부에는 엔드 툴(130)이 결합되어 있고, 가이드 부재(120)의 일 단부에는 수술용 인스트루먼트(1)의 연결부(103)가 결합되어 있다. 한편, 롤 와이어(140)는, 그 일단부가 샤프트 부재(110)에 고정 결합된 상태에서 가이드 부재(120)를 관통하여 연결부(103) 및 조작부(미도시) 쪽으로 향하도록 형성된다. 이하에서는 각 구성 요소에 대해 보다 상세히 설명한다.

롤 와이어(140)는 제1 롤 와이어(141)와 제2 롤 와이어(142)를 포함할 수 있다. 제1 롤 와이어(141)와 제2 롤 와이어(142)는 별도의 와이어로 형성되어, 각 와이어의 일 단부가 샤프트 부재(110)에 고정 결합될 수도 있다. 또는 제1 롤 와이어(141)와 제2 롤 와이어(142)는 (서로 연결된) 하나의 와이어 일 수 있으며, 그 중심점(또는 연결점)이 샤프트 부재(110)에 고정 결합될 수도 있다. 여기서, 도면에는 도시되지 않았지만, 롤 와이어(140)는 샤프트 부재(110)에 홀, 그루브, 용접 등 다양한 방법으로 고정될 수 있을 것이다.

샤프트 부재(110)는 샤프트(111)와, 엔드 툴 수용부(113)와, 엔드 툴 결합부(115)를 포함한다.

샤프트(111)는 원통 형상으로 형성되어 가이드 부재(120)에 삽입가능하도록 형성되며, 따라서 가이드 부재(120)가 고정된 상태에서 샤프트 부재(110)가 롤 축(R)을 중심으로 가이드 부재(120)에 대해 회전 가능하도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 샤프트(111)의 중심축이 곧 롤 축(R)이 될 수 있다.

엔드 툴 수용부(113)는 한 쌍의 평행한 플레이트 형상으로 형성되며, 샤프트(111)로부터 엔드 툴(130) 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 한편, 엔드 툴 수용부(113)에서 엔드 툴(130) 방향의 단부에는 엔드 툴 결합부(115)가 더 형성될 수 있다. 여기서, 엔드 툴 결합부(115)는 결합 샤프트(미도시)가 관통 삽입될 수 있는 홀(hole) 형태로 형성될 수도 있으며, 이 외에도 샤프트 부재(110)와 엔드 툴(130)을 결합시킬 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있을 것이다.

이와 같은 엔드 툴 수용부(113) 내에 엔드 툴(130)이 수용되며, 보다 상세하게는 엔드 툴 샤프트(133)는 샤프트(111) 내부로 수용되고, 엔드 툴 샤프트(133)와 결합되어 있는 제1 조(131) 및 제2 조(132)가 엔드 툴 수용부(113) 내에 수용되어 있는 상태에서, 결합 샤프트(미도시)가 엔드 툴 수용부(113)의 엔드 툴 결합부(115)와 제1 조(131) 및 제2 조(132)를 차례로 관통하여 결합됨으로써, 샤프트 부재(110)와 엔드 툴(130)이 결합될 수 있다.

가이드 부재(120)는 하우징(121)과, 가이드부(123)를 포함할 수 있다.

여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤 조인트 부재(100)는 샤프트 부재(110)와 가이드 부재(120)가 각각 별도의 부재로 형성되며, 가이드 부재(120)가 고정된 상태에서, 샤프트 부재(110)가 가이드 부재(120)에 대해 회전 가능하도록 형성되는 것을 일 특징으로 한다.

즉, 종래의 롤 조인트 부재의 경우, 샤프트와 가이드가 일체형으로 형성되는 것이 일반적이었으며, 이 경우 롤 동작을 위해 샤프트에 감겨있는 와이어가 가이드에도 역시 감겨 있기 때문에, 샤프트와 가이드는 회전 대칭 형태를 이루어야만 했다. 즉, 샤프트의 회전에 관계없이 가이드에 감겨있는 와이어의 형태를 유지하기 위해서 가이드 구조는 샤프트 축에 대해 회전 대칭으로 형성되어야 하며, 따라서 가이드 형상에 제약이 발생하였다. 더욱이, 가이드가 회전함에 따라 가이드에 감겨있는 와이어의 진행 방향이 아닌 방향으로 가이드와 와이어의 마찰력이 발생하는 문제점도 가지고 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤 조인트 부재(100)는 샤프트 부재(110)와 가이드 부재(120)가 각각 별도의 부재로 형성되며, 가이드 부재(120)가 고정된 상태에서, 샤프트 부재(110)가 가이드 부재(120)에 대해 회전 가능하도록 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명하도록 한다.

하우징(121)은 속이 빈 중공 형상으로 형성되며, 일 단부에는 가이드부(123)가 형성될 수 있고, 하우징(121)의 타 단부에는 수술용 인스트루먼트(1)의 연결부(103)가 결합될 수 있다.

한편, 하우징(121)에는 하나 이상의 와이어 홀(122)이 형성될 수 있다. 이 와이어 홀(122)은 롤 와이어(140)가 관통할 수 있도록 형성될 수 있으며, 이 롤 와이어(140)는 엔드 툴(130)과 조작부(미도시)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 도면에는 롤 와이어(140)가 관통하는 와이어 홀(122)만이 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 하우징(121)에는 엔드 툴(130)의 다른 동작을 위한 추가적인 와이어들이 관통하는 하나 이상의 와이어 홀들이 더 형성될 수 있다.

가이드부(123)는 속이 빈 중공 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 하우징(121)과 가이드부(123)를 관통하여 샤프트 홀(125)이 형성될 수 있으며, 여기에 샤프트 부재(110)의 샤프트(111)가 회전 가능하도록 결합될 수 있다.

가이드부(123)는 와이어 가이드부(123a) 및 와이어 지지부(123c)를 포함할 수 있다.

와이어 가이드부(123a)는 와이어 홀(122)을 관통하여 통과하는 롤 와이어(140)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다.

와이어 지지부(123c)는 롤 와이어(140) 중 적어도 일부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 와이어 지지부(123c)는 샤프트 부재(110)에 감긴 롤 와이어(140)가 감기는 방향을 바꾸면서 와이어 가이드부(123a)로 감기는 형태에 있어서, 롤 와이어(140)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(110)에 감길 수 있도록 롤 와이어(140)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

도 1d 및 도 1e를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤 조인트 부재(100)는 롤 축(R)에 수직한 평면에서 보았을 때, 와이어 가이드부(123a)와 와이어 지지부(123c)가 롤 축(R)을 기준으로 상하(또는 회전 위치에 따라 좌우)가 비대칭 형상으로 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 다시 말하면, 도 1e에서 보았을 때, 롤 축(R)을 포함하는 수평선을 기준으로, 가이드 부재(120)의 상측과 하측이 서로 비대칭하게 형성되어, 서로 상이한 단면을 갖도록 형성될 수 있는 것이다. 즉, 샤프트 부재(110)와 가이드 부재(120)가 서로 분리된 별도의 부재로 형성되어, 샤프트 부재(110)가 회전을 하더라도 가이드 부재(120)는 회전을 하지 않기 때문에, 회전을 하지 않는 가이드 부재(120)는 비대칭 형상으로 형성될 수 있는 것이다.

여기서, 와이어 가이드부(123a)는 롤 와이어(140)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다. 이와 같은 와이어 가이드부(123a)는 서로 소정의 각도를 이루는 두 개의 경사면을 포함하여 형성될 수 있다. 일 단부가 샤프트 부재(110)에 감겨 있는 롤 와이어(140)는 와이어 가이드부(123a)의 사면을 따라 와이어 홀(122)로 가이드 된다. 이때, 롤 와이어(140)에 가해지는 장력에 의해 롤 와이어(140)는 와이어 가이드부(123a)의 표면에 밀착하게 된다. 다만, 와이어 가이드부(123a)는 롤 축(R)에 수직한 평면에서 보았을 때는 경사면인 것으로 도시되어 있으나, 전체적으로는 소정의 곡률을 갖는 곡면으로 형성될 수 있다.

이에 반해, 와이어 지지부(123c)는 대략 원통의 일부, 예를 들어 반구 형상으로 형성되어, 롤 와이어(140)에서 샤프트 부재(110)에 감겨있는 부분의 적어도 일부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 와이어 지지부(123c)는 롤 축(R)에 수직한 평면에서 보았을 때 소정의 중심각을 갖는 원호 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같이 와이어 지지부(123c)를 구비하여, 롤 와이어(140)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(110)에 감길 수 있도록 롤 와이어(140)를 지지함으로써, 롤 운동의 선형성 내지는 안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 롤 운동 시, 가이드 부재(120)는 회전하지 않고 고정되어 있어, 롤 와이어(140)는 가이드 부재(120)에 감긴 경로로만 전진, 후진의 이동을 하게 되어, 롤 와이어(140)와 가이드 부재(120) 사이의 마찰력을 최소화하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 롤 와이어(140)가 전진, 후진하는 방향과 다른 방향으로 가이드 부재(120)가 회전하지 않아 추가의 마찰력이 발생하지 않게 된다.

이와 같이 샤프트 부재(110)와 가이드 부재(120)가 서로 분리된 별도의 부재로 형성됨으로써, 가이드 부재(120)의 형상이 축 회전 대칭성에 구애 받지 않고 비대칭적으로 형성 가능하게 된다. 따라서, 수술용 인스트루먼트(1)의 롤 운동에 맞는 롤 와이어(140)의 최적 경로에 맞춰 가이드 부재(120)의 형상 제작이 가능해진다. 또한, 샤프트 부재(110)에 감긴 롤 와이어(140)가 감기는 방향을 바꾸어 가이드 부재(120)로 감기는 형태에 있어서, 와이어 지지부(123c)를 형성함으로써, 롤 와이어(140)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(110)에 감길 수 있도록 지지할 수 있다. 또한 이와 같은 구성에 의해, 샤프트 부재(110)의 롤 운동에 의한 회전이 롤 와이어(140)가 가이드 부재(120)에 감긴 형태에 영향을 미치지 않을 수 있다.

여기서, 롤 와이어(140)를 이용한 롤 동작의 구동 원리는 다음과 같다.

제1 롤 와이어(141)와 제2 롤 와이어(142)가 별도의 와이어일 경우에는 각 와이어의 일 단부, 또는 제1 롤 와이어(141)와 제2 롤 와이어(142)가 하나의 와이어 일 경우에는 중심점(또는 연결점)을 샤프트 부재(110)에 고정한 상태에서, 제1 롤 와이어(141)와 제2 롤 와이어(142)를 샤프트 부재(110) 주위에 감고, 제1 롤 와이어(141)와 제2 롤 와이어(142)의 양 쪽에 장력차를 주면(즉, 한쪽을 당기면), 제1 롤 와이어(141)와 제2 롤 와이어(142)가 감기거나 풀리면서 샤프트 부재(110)를 회전시키게 된다.

이때, 롤 와이어(140)의 경로를 가이드 하기 위해서 가이드 부재(120)에는 하나 이상의 와이어 홀(122)이 형성될 수 있다. 따라서 롤 와이어(140)는 샤프트 부재(110)에 고정 및 감긴 상태에서 가이드 부재(120)의 와이어 홀(122)을 관통하여 엔드 툴(130)이 형성된 방향과 반대 쪽으로 연장 형성된다. 이때, 가이드 부재(120)의 가이드부(123)는 샤프트 부재(110)에 고정 및 감긴 상태에서 와이어 홀(122)로 향하는 롤 와이어(140)의 방향을 가이드하는 동시에, 롤 와이어(140)가 샤프트 부재(110)에 감긴 형태를 역할을 수행한다.

즉, 와이어 가이드부(123a)는 서로 소정의 각도를 이루는 두 개의 경사면을 포함하며, 롤 와이어(140)에 가해지는 장력에 의해 롤 와이어(140)는 와이어 가이드부(123a)의 표면에 밀착하게 된다. 그리고, 와이어 지지부(123c) 롤 와이어(140)에서 샤프트 부재(110)에 감겨있는 부분의 적어도 일부를 지지하는 역할을 수행한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 샤프트 부재(110)와 가이드 부재(120)가 서로 분리된 별도의 부재로 형성되어, 샤프트 부재(110)가 회전을 하더라도 가이드 부재(120)는 회전을 하지 않기 때문에, 회전을 하지 않는 가이드 부재(120)는 비대칭 형상으로 형성될 수 있게 되어, 형상 설계의 자유도가 크게 향상될 수 있다. 또한, 이와 같이 비대칭 형상이 가능하게 됨으로써, 일측에는 와이어가 밀착 결합할 수 있는 와이어 가이드부(123a)를 형성하여 롤 와이어(140)의 경로를 보다 안정적으로 가이드하는 동시에, 타측에는 와이어 지지부(123c)를 형성하여 롤 와이어(140)가 샤프트 부재(110)에 감긴 형태를 지지하게 됨으로써, 롤 운동의 선형성 내지는 안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 또한, 가이드 부재(120)는, 샤프트 부재(110)의 롤 운동 시에, 회전하지 않고 고정되어 있으므로, 롤 와이어(140)의 전진, 후진 이동 외의 롤 와이어(140)에 대한 마찰력이 생기지 않는다.

< 제2 실시예 >

이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(200)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(200)는 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(도 1a의 100 참조)에 비해 가이드 부재(220)의 구성이 특징적으로 달라지는 바, 이하에서는 이와 같은 가이드 부재(220)의 구성을 중심으로 설명하도록 한다.

도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤 조인트 부재의 분해 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 롤 조인트 부재의 결합 사시도이고, 도 2c는 도 2a의 롤 조인트 부재에 와이어가 결합된 모습을 나타내는 결합 사시도이고, 도 2d는 도 2a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 측단면도이고, 도 2e는 도 2a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 정면도이다.

도 2a 내지 도 2e를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(200)는 샤프트 부재(210)와 가이드 부재(220)를 포함한다. 여기서, 샤프트 부재(210)의 일 단부에는 엔드 툴(230)이 결합되어 있고, 가이드 부재(220)의 일 단부에는 수술용 인스트루먼트(1)의 연결부(도 1의 103 참조)가 결합되어 있다. 한편, 롤 와이어(240)는, 그 일단부가 샤프트 부재(210)에 고정 결합된 상태에서 가이드 부재(220)를 관통하여 연결부(도 1의 103 참조) 및 조작부(미도시) 쪽으로 향하도록 형성된다. 이하에서는 가이드 부재(220)에 대해 보다 상세히 설명한다.

가이드 부재(220)는 하우징(221)과, 가이드부(223)를 포함할 수 있다.

가이드부(223)는 속이 빈 중공 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 하우징(221)과 가이드부(223)를 관통하여 샤프트 홀(225)이 형성될 수 있으며, 여기에 샤프트 부재(210)의 샤프트(211)가 회전 가능하도록 결합될 수 있다.

가이드부(223)는 와이어 가이드부(223a) 및 와이어 지지부(223c)를 포함할 수 있다.

와이어 가이드부(223a)는 와이어 홀(222)을 관통하여 통과하는 롤 와이어(240)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다.

와이어 지지부(223c)는 롤 와이어(240) 중 적어도 일부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 와이어 지지부(223c)는 샤프트 부재(210)에 감긴 롤 와이어(240)가 감기는 방향을 바꾸면서 와이어 가이드부(223a)로 감기는 형태에 있어서, 롤 와이어(240)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(210)에 감길 수 있도록 롤 와이어(240)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

도 2d 및 도 2e를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤 조인트 부재(200)는 롤 축에 수직한 평면에서 보았을 때, 와이어 가이드부(223a)와 와이어 지지부(223c)가 롤 축(R)을 기준으로 상하(또는 회전 위치에 따라 좌우)가 비대칭 형상으로 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 샤프트 부재(210)와 가이드 부재(220)가 서로 분리된 별도의 부재로 형성되어, 샤프트 부재(210)가 회전을 하더라도 가이드 부재(220)는 회전을 하지 않기 때문에, 회전을 하지 않는 가이드 부재(220)는 비대칭 형상으로 형성될 수 있는 것이다.

여기서, 와이어 가이드부(223a)는 롤 와이어(240)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다. 이와 같은 와이어 가이드부(223a)는 대략 편평하게 형성된 평면을 포함하여 형성될 수 있다. 일 단부가 샤프트 부재(210)에 감겨 있는 롤 와이어(240)는 와이어 가이드부(223a)의 평면을 따라 와이어 홀(222)로 가이드 된다. 이때, 롤 와이어(240)에 가해지는 장력에 의해 롤 와이어(240)는 와이어 가이드부(223a)의 표면에 밀착하게 된다. 다만, 와이어 가이드부(223a)는 롤 축에 수직한 평면에서 보았을 때는 편평한 평면인 것으로 도시되어 있으나, 다양한 형태의 자유 곡면으로 형성될 수 있다.

이에 반해, 와이어 지지부(223c)는 대략 원통의 일부, 예를 들어 반구 형상으로 형성되어, 롤 와이어(240)에서 샤프트 부재(210)에 감겨있는 부분의 적어도 일부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 이와 같이 와이어 지지부(223c)를 구비하여, 롤 와이어(240)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(210)에 감길 수 있도록 롤 와이어(240)를 지지함으로써, 롤 운동의 선형성 내지는 안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 롤 운동 시, 가이드 부재(220)는 회전하지 않고 고정되어 있어, 롤 와이어(240)는 가이드 부재(220)에 감긴 경로로만 전진, 후진의 이동을 하게 되어, 롤 와이어(240)와 가이드 부재(220) 사이의 마찰력을 최소화하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 롤 와이어(240)가 전진, 후진하는 방향과 다른 방향으로 가이드 부재(220)가 회전하지 않아 추가의 마찰력이 발생하지 않게 된다.

이와 같이 샤프트 부재(210)와 가이드 부재(220)가 서로 분리된 별도의 부재로 형성됨으로써, 가이드 부재(220)의 형상이 축 대칭성에 구애 받지 않고 비대칭적으로 형성 가능하게 된다. 따라서, 수술용 인스트루먼트의 롤 운동에 맞는 롤 와이어(240)의 최적 경로에 맞춰 가이드 부재(220)의 형상 제작이 가능해진다. 또한, 샤프트 부재(210)에 감긴 롤 와이어(240)가 감기는 방향을 바꾸어 가이드 부재(220)로 감기는 형태에 있어서, 와이어 지지부(223c)를 형성함으로써, 롤 와이어(240)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(210)에 감길 수 있도록 지지할 수 있다. 또한 이와 같은 구성에 의해, 샤프트 부재(210)의 롤 운동에 의한 회전이 롤 와이어(240)가 가이드 부재(220)에 감긴 형태에 영향을 미치지 않을 수 있다.

< 제3 실시예 >

이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(300)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(300)는 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(도 1a의 100 참조)에 비해 가이드 부재(320)의 구성이 특징적으로 달라지는 바, 이하에서는 이와 같은 가이드 부재(320)의 구성을 중심으로 설명하도록 한다.

도 3a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤 조인트 부재의 분해 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 롤 조인트 부재의 결합 사시도이고, 도 3c는 도 3a의 롤 조인트 부재에 와이어가 결합된 모습을 나타내는 결합 사시도이고, 도 3d는 도 3a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 측단면도이고, 도 3e는 도 3a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 정면도이다.

도 3a 내지 도 3e를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(300)는 샤프트 부재(310)와 가이드 부재(320)를 포함한다. 여기서, 샤프트 부재(310)의 일 단부에는 엔드 툴(330)이 결합되어 있고, 가이드 부재(320)의 일 단부에는 수술용 인스트루먼트(1)의 연결부(도 1의 103 참조)가 결합되어 있다. 한편, 롤 와이어(340)는, 그 일단부가 샤프트 부재(310)에 고정 결합된 상태에서 가이드 부재(320)를 관통하여 연결부(도 1의 103 참조) 및 조작부(미도시) 쪽으로 향하도록 형성된다. 이하에서는 가이드 부재(320)에 대해 보다 상세히 설명한다.

가이드 부재(320)는 하우징(321)과, 가이드부(323)를 포함할 수 있다.

가이드부(323)는 속이 빈 중공 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 하우징(321)과 가이드부(323)를 관통하여 샤프트 홀(325)이 형성될 수 있으며, 여기에 샤프트 부재(310)의 샤프트(311)가 회전 가능하도록 결합될 수 있다.

가이드부(323)는 와이어 가이드부(323a) 및 와이어 지지부(323c)를 포함할 수 있다.

와이어 가이드부(323a)는 와이어 홀(322)을 관통하여 통과하는 롤 와이어(340)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다.

와이어 지지부(323c)는 롤 와이어(340) 중 적어도 일부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 와이어 지지부(323c)는 샤프트 부재(310)에 감긴 롤 와이어(340)가 감기는 방향을 바꾸면서 와이어 가이드부(323a)로 감기는 형태에 있어서, 롤 와이어(340)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(310)에 감길 수 있도록 롤 와이어(340)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

도 3d 및 도 3e를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 롤 조인트 부재(300)는 롤 축에 수직한 평면에서 보았을 때, 와이어 가이드부(323a)와 와이어 지지부(323c)가 롤 축(R)을 기준으로 상하(또는 회전 위치에 따라 좌우)가 비대칭 형상으로 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 샤프트 부재(310)와 가이드 부재(320)가 서로 분리된 별도의 부재로 형성되어, 샤프트 부재(310)가 회전을 하더라도 가이드 부재(320)는 회전을 하지 않기 때문에, 회전을 하지 않는 가이드 부재(320)는 비대칭 형상으로 형성될 수 있는 것이다.

여기서, 와이어 가이드부(323a)는 롤 와이어(340)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다. 이와 같은 와이어 가이드부(323a)는 일종의 채널 형태로 형성될 수 있다. 즉, 원통 형상에서 내부로 함입된 형상으로 형성되되, 와이어의 경로를 따라 내부에서 소정의 곡면을 이루도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 단면 상에서 보았을 때, 롤 축 방향으로 일정 정도 함입되는 홈이 형성되며, 이때 홈을 형성하는 면이 대략 소정의 곡률을 가진 곡면 형상으로 형성되어, 와이어 가이드부(323a)를 형성할 수 있다. 그리고, 일 단부가 샤프트 부재(310)에 감겨 있는 롤 와이어(340)는 와이어 가이드부(323a)의 곡면을 따라 와이어 홀(322)로 가이드 된다. 이때, 롤 와이어(340)에 가해지는 장력에 의해 롤 와이어(340)는 와이어 가이드부(323a)의 표면에 밀착하게 된다.

이에 반해, 와이어 지지부(323c)는 와이어 가이드부(323a) 아래쪽에 대략 원호 형상으로 형성되어, 롤 와이어(340)에서 샤프트 부재(310)에 감겨있는 부분의 적어도 일부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 이와 같이 와이어 지지부(323c)를 구비하여, 롤 와이어(340)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(310)에 감길 수 있도록 롤 와이어(340)를 지지함으로써, 롤 운동의 선형성 내지는 안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 롤 운동 시, 가이드 부재(320)는 회전하지 않고 고정되어 있어, 롤 와이어(340)는 가이드 부재(320)에 감긴 경로로만 전진, 후진의 이동을 하게 되어, 롤 와이어(340)와 가이드 부재(320) 사이의 마찰력을 최소화하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 롤 와이어(340)가 전진, 후진하는 방향과 다른 방향으로 가이드 부재(320)가 회전하지 않아 추가의 마찰력이 발생하지 않게 된다.

이때, 도면에는 도시되지 않았지만, 와이어 지지부(323c)의 아래쪽뿐만 아니라 위쪽의 원호 형상 역시 와이어를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 도 3c 상에서는 샤프트 부재(310)가 기준(default) 상태이기 때문에 위쪽 원호가 롤 와이어(340)를 지지하는 모습이 도시되어 있지 않으나, 샤프트에 롤(roll) 동작이 수행되어 와이어 홀(322)이 측면 혹은 아랫면에 놓이면 롤 와이어(340)가 위쪽 원호 형상에 의해서 지지를 받는 형태가 될 수 있다.

이와 같이 샤프트 부재(310)와 가이드 부재(320)가 서로 분리된 별도의 부재로 형성됨으로써, 가이드 부재(320)의 형상이 축 대칭성에 구애 받지 않고 비대칭적으로 형성 가능하게 된다. 따라서, 수술용 인스트루먼트의 롤 운동에 맞는 롤 와이어(340)의 최적 경로에 맞춰 가이드 부재(320)의 형상 제작이 가능해진다. 또한, 샤프트 부재(310)에 감긴 롤 와이어(340)가 감기는 방향을 바꾸어 가이드 부재(320)로 감기는 형태에 있어서, 와이어 지지부(323c)를 형성함으로써, 롤 와이어(340)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(310)에 감길 수 있도록 지지할 수 있다. 또한 이와 같은 구성에 의해, 샤프트 부재(310)의 롤 운동에 의한 회전이 롤 와이어(340)가 가이드 부재(320)에 감긴 형태에 영향을 미치지 않을 수 있다.

< 제4 실시예 >

이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(400)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(400)는 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(도 1a의 100 참조)에 비해 가이드 부재(420)의 구성이 특징적으로 달라지는 바, 이하에서는 이와 같은 가이드 부재(420)의 구성을 중심으로 설명하도록 한다.

도 4a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 롤 조인트 부재의 분해 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 롤 조인트 부재의 결합 사시도이고, 도 4c는 도 4a의 롤 조인트 부재에 와이어가 결합된 모습을 나타내는 결합 사시도이고, 도 4d는 도 4a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 측단면도이고, 도 4e는 도 4a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 정면도이다.

도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(400)는 샤프트 부재(410)와 가이드 부재(420)를 포함한다. 여기서, 샤프트 부재(410)의 일 단부에는 엔드 툴(430)이 결합되어 있고, 가이드 부재(420)의 일 단부에는 수술용 인스트루먼트(1)의 연결부(도 1의 103 참조)가 결합되어 있다. 한편, 롤 와이어(440)는, 그 일단부가 샤프트 부재(410)에 고정 결합된 상태에서 가이드 부재(420)를 관통하여 연결부(도 1의 103 참조) 및 조작부(미도시) 쪽으로 향하도록 형성된다. 이하에서는 가이드 부재(420)에 대해 보다 상세히 설명한다.

가이드 부재(420)는 하우징(421)과, 가이드부(423)를 포함할 수 있다.

가이드부(423)는 속이 빈 중공 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 하우징(421)과 가이드부(423)를 관통하여 샤프트 홀(425)이 형성될 수 있으며, 여기에 샤프트 부재(410)의 샤프트(411)가 회전 가능하도록 결합될 수 있다.

가이드부(423)는 와이어 가이드부(423a) 및 와이어 지지부(423c)를 포함할 수 있다.

와이어 가이드부(423a)는 와이어 홀(422)을 관통하여 통과하는 롤 와이어(440)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다.

와이어 지지부(423c)는 롤 와이어(440) 중 적어도 일부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 와이어 지지부(423c)는 샤프트 부재(410)에 감긴 롤 와이어(440)가 감기는 방향을 바꾸면서 와이어 가이드부(423a)로 감기는 형태에 있어서, 롤 와이어(440)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(410)에 감길 수 있도록 롤 와이어(440)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

도 4d 및 도 4e를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤 조인트 부재(400)는 롤 축에 수직한 평면에서 보았을 때, 와이어 가이드부(423a)와 와이어 지지부(423c)가 롤 축(R)을 기준으로 상하(또는 회전 위치에 따라 좌우)가 비대칭 형상으로 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 샤프트 부재(410)와 가이드 부재(420)가 서로 분리된 별도의 부재로 형성되어, 샤프트 부재(410)가 회전을 하더라도 가이드 부재(420)는 회전을 하지 않기 때문에, 회전을 하지 않는 가이드 부재(420)는 비대칭 형상으로 형성될 수 있는 것이다.

여기서, 와이어 가이드부(423a)는 롤 와이어(440)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다. 이와 같은 와이어 가이드부(423a)는 소정의 곡률을 가지고 오목하게 함몰된 오목부 형상으로 형성될 수 있다. 일 단부가 샤프트 부재(410)에 감겨 있는 롤 와이어(440)는 와이어 가이드부(423a)의 오목부를 따라 와이어 홀(422)로 가이드 된다. 이때, 롤 와이어(440)에 가해지는 장력에 의해 롤 와이어(440)는 와이어 가이드부(423a)의 표면에 밀착하게 된다.

이에 반해, 와이어 지지부(423c)는 대략 원호 내지 반구 형상으로 형성되어, 롤 와이어(440)에서 샤프트 부재(410)에 감겨있는 부분의 적어도 일부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 이와 같이 와이어 지지부(423c)를 구비하여, 롤 와이어(440)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(410)에 감길 수 있도록 롤 와이어(440)를 지지함으로써, 롤 운동의 선형성 내지는 안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 롤 운동 시, 가이드 부재(420)는 회전하지 않고 고정되어 있어, 롤 와이어(440)는 가이드 부재(420)에 감긴 경로로만 전진, 후진의 이동을 하게 되어, 롤 와이어(440)와 가이드 부재(420) 사이의 마찰력을 최소화하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 롤 와이어(440)가 전진, 후진하는 방향과 다른 방향으로 가이드 부재(420)가 회전하지 않아 추가의 마찰력이 발생하지 않게 된다.

이와 같이 샤프트 부재(410)와 가이드 부재(420)가 서로 분리된 별도의 부재로 형성됨으로써, 가이드 부재(420)의 형상이 축 대칭성에 구애 받지 않고 비대칭적으로 형성 가능하게 된다. 따라서, 수술용 인스트루먼트의 롤 운동에 맞는 롤 와이어(440)의 최적 경로에 맞춰 가이드 부재(420)의 형상 제작이 가능해진다. 또한, 샤프트 부재(410)에 감긴 롤 와이어(440)가 감기는 방향을 바꾸어 가이드 부재(420)로 감기는 형태에 있어서, 와이어 지지부(423c)를 형성함으로써, 롤 와이어(440)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(410)에 감길 수 있도록 지지할 수 있다. 또한 이와 같은 구성에 의해, 샤프트 부재(410)의 롤 운동에 의한 회전이 롤 와이어(440)가 가이드 부재(420)에 감긴 형태에 영향을 미치지 않을 수 있다.

< 제5 실시예 >

이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(500)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제5 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(500)는 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(도 1a의 100 참조)에 비해 가이드 부재(520)의 구성이 특징적으로 달라지는 바, 이하에서는 이와 같은 가이드 부재(520)의 구성을 중심으로 설명하도록 한다.

도 5a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤 조인트 부재의 분해 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 롤 조인트 부재의 결합 사시도이고, 도 5c는 도 5a의 롤 조인트 부재에 와이어가 결합된 모습을 나타내는 결합 사시도이고, 도 5d는 도 5a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 측단면도이고, 도 5e는 도 5a의 롤 조인트 부재의 가이드 부재의 정면도이다.

도 5a 내지 도 5e를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(500)는 샤프트 부재(510)와 가이드 부재(520)를 포함한다. 여기서, 샤프트 부재(510)의 일 단부에는 엔드 툴(530)이 결합되어 있고, 가이드 부재(520)의 일 단부에는 수술용 인스트루먼트(1)의 연결부(도 1의 103 참조)가 결합되어 있다. 한편, 롤 와이어(540)는, 그 일단부가 샤프트 부재(510)에 고정 결합된 상태에서 가이드 부재(520)를 관통하여 연결부(도 1의 103 참조) 및 조작부(미도시) 쪽으로 향하도록 형성된다. 이하에서는 가이드 부재(520)에 대해 보다 상세히 설명한다.

가이드 부재(520)는 하우징(521)과, 가이드부(523)를 포함할 수 있다.

가이드부(523)는 속이 빈 중공 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 하우징(521)과 가이드부(523)를 관통하여 샤프트 홀(525)이 형성될 수 있으며, 여기에 샤프트 부재(510)의 샤프트(511)가 회전 가능하도록 결합될 수 있다.

가이드부(523)는 와이어 가이드부(523a) 및 와이어 지지부(523c)를 포함할 수 있다.

와이어 가이드부(523a)는 와이어 홀(522)을 관통하여 통과하는 롤 와이어(540)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다.

와이어 지지부(523c)는 롤 와이어(540) 중 적어도 일부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 와이어 지지부(423c)는 샤프트 부재(410)에 감긴 롤 와이어(440)가 감기는 방향을 바꾸면서 와이어 가이드부(423a)로 감기는 형태에 있어서, 롤 와이어(440)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(410)에 감길 수 있도록 롤 와이어(440)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

도 5d 및 도 5e를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 롤 조인트 부재(500)는 롤 축(R)에 수직한 평면에서 보았을 때, 와이어 가이드부(523a)와 와이어 지지부(523c)가 롤 축(R)을 기준으로 상하(또는 회전 위치에 따라 좌우)가 비대칭 형상으로 형성되는 것을 일 특징으로 한다. 즉, 샤프트 부재(510)와 가이드 부재(520)가 서로 분리된 별도의 부재로 형성되어, 샤프트 부재(510)가 회전을 하더라도 가이드 부재(520)는 회전을 하지 않기 때문에, 회전을 하지 않는 가이드 부재(520)는 비대칭 형상으로 형성될 수 있는 것이다.

여기서, 와이어 가이드부(523a)는 롤 와이어(540)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다. 이와 같은 와이어 가이드부(523a)는 원통 형상의 일부가 개방 또는 절개된 형태로 형성될 수 있다. 즉, 롤 축 방향으로 원통 형상의 일부가 절개되어 홈을 형성하며, 이 절개된 부분을 따라 롤 와이어(540)가 와이어 홀(522)로 가이드 된다. 이때, 롤 와이어(540)에 가해지는 장력에 의해 롤 와이어(540)는 와이어 가이드부(523a)의 표면에 밀착하게 된다.

이에 반해, 와이어 지지부(523c)는 대략 원호 내지 반구 형상으로 형성되어, 롤 와이어(540)에서 샤프트 부재(510)에 감겨있는 부분의 적어도 일부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 이와 같이 와이어 지지부(523c)를 구비하여, 롤 와이어(540)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(510)에 감길 수 있도록 롤 와이어(540)를 지지함으로써, 롤 운동의 선형성 내지는 안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 롤 운동 시, 가이드 부재(520)는 회전하지 않고 고정되어 있어, 롤 와이어(540)는 가이드 부재(520)에 감긴 경로로만 전진, 후진의 이동을 하게 되어, 롤 와이어(540)와 가이드 부재(520) 사이의 마찰력을 최소화하는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 롤 와이어(540)가 전진, 후진하는 방향과 다른 방향으로 가이드 부재(520)가 회전하지 않아 추가의 마찰력이 발생하지 않게 된다.

이와 같이 샤프트 부재(510)와 가이드 부재(520)가 서로 분리된 별도의 부재로 형성됨으로써, 가이드 부재(520)의 형상이 축 대칭성에 구애 받지 않고 비대칭적으로 형성 가능하게 된다. 따라서, 수술용 인스트루먼트의 롤 운동에 맞는 롤 와이어(540)의 최적 경로에 맞춰 가이드 부재(520)의 형상 제작이 가능해진다. 또한, 샤프트 부재(510)에 감긴 롤 와이어(540)가 감기는 방향을 바꾸어 가이드 부재(520)로 감기는 형태에 있어서, 와이어 지지부(523c)를 형성함으로써, 롤 와이어(540)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(510)에 감길 수 있도록 지지할 수 있다. 또한 이와 같은 구성에 의해, 샤프트 부재(510)의 롤 운동에 의한 회전이 롤 와이어(540)가 가이드 부재(520)에 감긴 형태에 영향을 미치지 않을 수 있다.

< 제6 실시예 >

이하에서는 본 발명의 제6 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(600)에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 제6 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(600)는 앞서 기술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(도 1a의 100 참조)에 비해 가이드 부재(620)의 구성이 특징적으로 달라지는 바, 이하에서는 이와 같은 가이드 부재(620)의 구성을 중심으로 설명하도록 한다.

도 6a는 본 발명의 제6 실시예에 따른 롤 조인트 부재의 분해 사시도이고, 도 6b는 도 6a의 롤 조인트 부재의 결합 사시도이고, 도 6c는 도 6b의 부분 절개 결합 사시도이고, 도 6d는 도 6a의 롤 조인트 부재에 와이어가 결합된 모습을 나타내는 결합 사시도이고, 도 6e는 도 6d의 부분 절개 결합 사시도이다.

도 6a 내지 도 6e를 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(600)는 샤프트 부재(610)와 제1 가이드 부재(620)와 제2 가이드 부재(650)를 포함한다. 여기서, 샤프트 부재(610)의 일 단부에는 엔드 툴(630)이 결합되어 있고, 제1 가이드 부재(620)의 일 단부에는 수술용 인스트루먼트(1)의 연결부(도 1의 103 참조)가 결합되어 있다. 한편, 롤 와이어(640)는, 그 일단부가 샤프트 부재(610)에 고정 결합된 상태에서 제1 가이드 부재(620)를 관통하여 연결부(도 1의 103 참조) 및 조작부(미도시) 쪽으로 향하도록 형성된다.

여기서, 본 발명의 제6 실시예에 따른 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재(600)는 가이드 부재가 제1 가이드 부재(620)와 제2 가이드 부재(650)의 두 개의 부재로 분리되어 형성됨으로써, 서로 감기는 제1 롤 와이어(641)과 제2 롤 와이어(642)가 상호 간섭하는 것을 방지하는 것을 일 특징으로 한다. 이하에서는 제1 가이드 부재(620) 및 제2 가이드 부재(650)에 대해 보다 상세히 설명한다.

제1 가이드 부재(620)는 하우징(621)과, 가이드부(623)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 가이드 부재(620)는 제2 가이드 부재(650)가 결합할 수 있도록 결합부가 형성된 이외에는 제1 실시예의 가이드 부재(도 1a의 120 참조)와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다. 물론, 다른 실시예들의 가이드 부재가 제1 가이드 부재로 적용될 수도 있을 것이다.

제2 가이드 부재(650)는 속이 빈 중공 형상으로 형성될 수 있다. 여기에 샤프트 부재(610)의 샤프트(611)가 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 그리고, 이와 같은 제2 가이드 부재(650)는 제1 가이드 부재(620)에 끼워질 수 있다. 여기서 제2 가이드 부재(650)는 제1 가이드 부재(620)에서 하우징이 없는 형태와 유사한 형태로 볼 수 있다.

제2 가이드 부재(650)는 와이어 가이드부(653a) 및 와이어 지지부(653c)를 포함할 수 있다. 와이어 가이드부(653a)는 와이어 홀을 관통하여 통과하는 롤 와이어(640)의 경로를 가이드하는 역할을 수행한다. 와이어 지지부(653c)는 롤 와이어(640) 중 적어도 일부를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 와이어 지지부(653c)는 샤프트 부재(610)에 감긴 롤 와이어(640)가 감기는 방향을 바꾸면서 와이어 가이드부(653a)로 감기는 형태에 있어서, 롤 와이어(640)가 보다 안정적으로 샤프트 부재(610)에 감길 수 있도록 롤 와이어(640)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

여기서, 제1 가이드 부재(620)와 제2 가이드 부재(650)는 서로 분리되어 형성된다. 그리고, 제1 롤 와이어(641) 및 제2 롤 와이어(642)는 모두 샤프트 부재(610)에 결합되는 형태이다. 본 발명의 제6 실시예와 앞선 실시예들과의 차이점은, 샤프트 부재(610)에 형성되는 두 개의 와이어 결합 구멍(611a)이 롤 축을 가로지르는 것이 아니라 롤 축을 따라 형성된다는 것이다. 그리고, 제2 롤 와이어(642)는 제1 가이드 부재(620)의 가이드 부재(653)에 의해 지지 및 가이드 될 수 있다.

여기서, 제1 롤 와이어(641)와 제2 롤 와이어(642)는 별도의 와이어로 형성되어, 각 와이어의 일 단부가 샤프트 부재(610)에 고정 결합될 수도 있다. 또는 제1 롤 와이어(641)와 제2 롤 와이어(642)는 (서로 연결된) 하나의 와이어 일 수 있으며, 그 중심점(또는 연결점)이 샤프트 부재(610)에 고정 결합될 수도 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 제1 롤 와이어(641)와 제2 롤 와이어(642)가 서로 접촉/간섭하지 않도록 형성됨으로써, 롤 동작이 더욱 안정적이고 확실하게 구현되는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정과 변경을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재
110: 샤프트 부재 120: 가이드 부재

Claims (11)

1. 하나 이상의 롤 와이어가 결합되며 상기 롤 와이어의 이동에 따라 롤 축(R)을 중심으로 회전 가능하도록 형성되는 샤프트를 포함하는 샤프트 부재; 및
   일 측에 상기 샤프트 부재가 상기 롤 축(R)을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 가이드 부재;를 포함하고,
   상기 가이드 부재는,
   상기 롤 와이어가 관통하는 와이어 홀;
   상기 롤 와이어의 상기 와이어 홀로의 인입 방향 및 인출 방향이 상기 샤프트의 연장 방향과 일치하도록 상기 롤 와이어의 상기 와이어 홀로의 진입 경로를 가이드하기 위해, 상기 롤 와이어의 적어도 일부와 접촉하도록 형성되는 와이어 가이드부와,
   상기 샤프트 부재에 감겨 있는 상기 롤 와이어의 적어도 일부를 지지하는 와이어 지지부를 포함하고,
   상기 샤프트 부재가 상기 가이드 부재에 끼워진 상태에서, 상기 샤프트 부재와 상기 가이드 부재의 상기 와이어 지지부는 단차지게 형성되며,
   상기 롤 와이어는 상기 샤프트에 적어도 일부가 감긴 후에, 상기 샤프트 부재와 상기 가이드 부재의 상기 와이어 지지부 간의 단차지게 형성된 영역에서 상기 와이어 지지부에 의해 지지된 상태에서, 상기 와이어 가이드부를 거쳐 상기 와이어 홀로 인입되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 롤 와이어가 상기 샤프트에 감긴 상태에서 상기 롤 와이어의 상기 롤 축 방향으로의 이동이 제한되도록, 상기 와이어 지지부의 반경이 상기 샤프트의 반경보다 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 샤프트 부재와 상기 가이드 부재는 각각 별도의 부재로 형성되어 결합되고,
   상기 가이드 부재가 고정된 상태에서 상기 샤프트 부재가 상기 가이드 부재에 대해 회전하며,
   상기 롤 축(R)에 수직인 평면상에서 보았을 때, 상기 와이어 가이드부와 상기 와이어 지지부는 비대칭으로 형성되어 서로 상이한 형상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드 부재는,
   속이 빈 중공 형상으로 형성되며, 일 단부에 수술용 인스트루먼트의 연결부가 결합되는 하우징과,
   상기 하우징의 타 단부에 형성되며, 상기 와이어 가이드부 및 상기 와이어 지지부를 포함하는 가이드부를 포함하는, 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 와이어 가이드부는 상기 와이어 홀을 관통하여 통과하는 상기 롤 와이어의 경로를 가이드하는 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는, 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 와이어 가이드부는 상기 롤 축(R)에 수직한 평면에서 보았을 때 서로 소정의 각도를 이루는 두 개의 경사면을 포함하여 형성되고,
   상기 와이어 지지부는 상기 롤 축(R)에 수직한 평면에서 보았을 때 소정의 중심각을 갖는 원호 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 와이어 가이드부는 상기 롤 축(R)에 수직한 평면에서 보았을 때 편평한 평면을 포함하여 형성되고,
   상기 와이어 지지부는 상기 롤 축(R)에 수직한 평면에서 보았을 때 소정의 중심각을 갖는 원호 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재.
8. 제 4 항에 있어서,
   상기 와이어 가이드부는 상기 가이드부에서 내부로 함입된 형태로 형성되고,
   상기 함입된 면을 따라 상기 와이어 가이드부가 형성되는 것을 특징으로 하는, 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 와이어 가이드부는 상기 롤 축(R)에 수직한 평면에서 보았을 때 소정의 곡률을 가지고 오목하게 함몰되어 형성되고,
   상기 와이어 지지부는 상기 롤 축(R)에 수직한 평면에서 보았을 때 소정의 중심각을 갖는 원호 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재.
10. 제 4 항에 있어서,
    상기 와이어 가이드부는 상기 가이드부의 일부가 개방 또는 절개되어 형성되고,
    상기 와이어 지지부는 상기 롤 축(R)에 수직한 평면에서 보았을 때 소정의 중심각을 갖는 원호 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 부재는,
    일 단부에 연결부가 결합되는 제1 가이드 부재 및
    일 측에 상기 샤프트 부재가 결합되고, 타 측에 상기 제1 가이드 부재가 결합되는 제2 가이드 부재를 포함하고,
    상기 제1 가이드 부재와 상기 제2 가이드 부재는 각각 상기 와이어 가이드부와 상기 와이어 지지부를 구비하고,
    상기 롤 와이어의 제1 롤 와이어는 상기 제2 가이드 부재에 의해 지지 및 가이드되고, 상기 롤 와이어의 제2 롤 와이어는 상기 제1 가이드 부재에 의해 지지 및 가이드되는 것을 특징으로 하는, 수술용 인스트루먼트의 롤 조인트 부재.

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