KR20010006175A - 수술용 나사에 이용되는 스크류드라이버 블레이드 구조물 - Google Patents

Abstract

스크류드라이버 블레이드 구조물은 팁(20)을 구비한다. 상기 팁(20)은 블레이드의 종방향 축선에 나란한 수직벽(42 내지 45)을 구비하며, 그에 따라 수직벽은 나사 홈의 면에 평행하다. 팁(20)의 반대측 벽(32 내지 35)은 테이퍼를 형성하도록 수직벽(42 내지 45)에 대하여 테이퍼지거나 편향되어 있다. 팁(20)을 수술용 나사에 삽입할 때, 팁(20)과 나사 홈은 억지끼워맞춤된다. 수직면은 구동면이며, 이 수직면은 체결될 나사 홈의 면에 맞닿게 편평하게 놓인다. 이로 인하여, 팁(20)이 나사로부터 밀려나가는 것이 방지된다.

Description

수술용 나사에 이용되는 스크류드라이버 블레이드 구조물{SCREWDRIVER BLADE CONSTRUCTION FOR A SURGICAL SCREW}

나사를 공작물에 체결하는 많은 형태의 스크류드라이버(들)의 블레이드 구조물이 존재한다. 아마도, 가장 일반적인 스크류드라이버는 싱글 블레이드 스크류드라이버이다. 이러한 스크류드라이버의 블레이드는 약간 테이퍼진 2개의 측벽을 구비한다. 이러한 블레이드를 수용하는 나사 상의 홈은 곧고 평행한 벽을 구비한다. 나사의 홈 또는 리세스 내에 유지된 스크류드라이버 블레이드를 회전시키면, 블레이드 일측의 반은 홈의 일측을 가압하고, 블레이드의 타측의 다른 반은 홈의 타측을 가압한다. 공작물에 의하여 가해지는 대항력이 회전하는 블레이드의 팁에 맞대인 나사에 전달된다. 이러한 대항력으로 인하여 블레이드 팁이 나사 홈으로부터 밀려나갈 수 있다.

전술한 바와 같이 밀려 나감으로 인하여, 스크류드라이버 블레이드와 나사는 손상을 입을 수 있다. 어떤 경우에, 블레이드가 밀려나가서 공작물로 진행되면, 블레이드에 의해 공작물이 손상될 수도 있다. 특히, 통상적인 일이지만, 스크류드라이버가 사용자에 의해 나사 내로 가압되는 경우, 이러한 손상은 광범위할 수 있다. 공작물이 나무 또는 금속 조각인 경우, 손상은 종종 복구될 수 있다. 본 발명의 스크류드라이버는 수술용 나사에 작동하기 때문에, 공작물은 표피 조직이 된다. 일반적으로, 주변 조직이 손상되는 것은 용인될 수 없음은 당연하다. 그러므로, 블레이드가 밀려나가는 것을 크게 감소시키거나 제거하는 신규하고 개선된 스크류드라이버 블레이드 구조물을 제공하는 것이 매우 바람직하다.

이러한 문제를 경감시키기 위하여, 많은 종류의 스크류드라이버와 나사는 싱글 블레이드를 채용하지 않고 있다. 필립스(Phillips)의 헤드는 싱글 슬롯형 헤드를 대체하는 일반적인 제품이다. 또한, 십자형 홈이 있는 다른 종류의 헤드도 존재한다. 수술 설비에 있어서, 스크류드라이버 블레이드는 나사의 홈에 합치된다. 그러므로, 블레이드는 나사 홈에 끼워진다.

많은 스크류드라이버는 블레이드의 선단부가 말단부보다 좁아지도록 양측벽이 테이퍼져 있는 블레이드 팁을 구비한다. 나사 상의 수용 홈은 나란하고 수직한 벽을 구비하고 있는 경우가 많다. 블레이드 팁이 나사 리세스의 폭에 따라 적절하게 크기가 정해진 경우, 팁은 나사 리세스와 억지끼워맞춤된다. 그러나, 테이퍼지거나 편향된 블레이드면은 스크류드라이버 팁의 수직한 벽과 소정 각도로 만난다. 나사를 끼울 때, 팁의 편향된 면은 리세스의 수직한 면과 만난다. 그 결과, 이러한 편향된 부착으로 인하여, 블레이드가 밀려 나갈수 있다.

본 발명은 스크류드라이버에 관한 것으로, 보다 구체적으로 말하자면 블레이드가 나사로부터 밀려나가는 것을 방지하는 스크류드라이버의 블레이드 및 팁에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 구성된 블레이드를 구비한 모터 구동식 스크류드라이버의 사시도.

도 2는 도 1의 스크류드라이버의 측면도.

도 3은 도 1의 블레이드의 단부도.

도 4는 도 1의 블레이드를 수용하도록 되어 있는 종래 기술의 홈이 파인 나사의 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 종래 기술의 홈이 파인 나사의 측면도.

도 6은 도 4에 도시된 종래 기술의 홈이 파인 나사의 평면도.

도 7은 도 4의 종래 기술의 나사의 하부 단부도.

본 발명의 주목적은 블레이드가 밀려나가게 되는 위험을 크게 감소시키는 신규하고 개선된 스크류드라이버 블레이드 구조물을 제공하는 것이다. 본 발명의 개선된 스크류드라이버 블레이드 구조물은 이러한 목적을 충족시킨다. 4개의 드라이브 부재 각각은 나사를 전진시킬 때 구동되는 나사 리세스의 수직한 면에 나란한 평탄한 전방면을 구비한다. 각각의 드라이브 부재는 나사를 전진시킬 때 구동되지 않는 나사 리세스의 수직한 면에 나란한 편향된 후방면을 구비한다. 각각의 드라이브 부재는 나사 리세스와 억지끼워맞춤되도록 테이퍼진다. 그러나, 팁의 구동면은 나사 리세스의 피동면에 나란하다. 이로 인하여, 밀려나갈 가능성은 감소된다.

본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적과 특징, 그러한 목적과 특징을 달성하는 방법과, 본 발명 자체는 첨부 도면을 참고로 한 본 발명의 실시예에 대한 이하의 설명으로 보다 명확해질 것이다.

본 발명의 블레이드 구조물은 수동식 또는 모터 구동식 스크류드라이버에 채용될 수 있다. 도 1은 모터 구동식의 수술용 스크류드라이버(10)의 블레이드 단부를 도시한다. 스크류드라이버(10)는 스크류드라이버의 블레이드(16)가 부착되는 모터 구동부(14)를 구비한다. 스크류드라이버의 블레이드(16)는 선단이 모터 구동부(14) 내에 수용되는 섕크(18)를 포함한다. 섕크의 말단에는 본 나사(12, bone screw; 도 4 내지 도 7 참조)에 맞물려 그 나사를 회전시키는 블레이드 팁(20)이 마련된다. 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 블레이드 팁(20)의 횡단면은 십자형이며, 그 팁에는 길게 등간격으로 배치된 4개의 드라이브 부재(22 내지 25)가 마련된다.

종래 기술의 본 나사(12, 도 4 내지 도 7 참조)는 중앙에 리세스(142)가 배치되어 있는 헤드(140)를 구비하며, 이 리세스(20)는 스크류드라이버(10)의 블레이드 팁(20)과 맞물린다. 상기 리세스(142)의 횡단면은 십자형이다. 중앙에 배치된 원통형의 저부 슬롯(144)과 이 저부 슬롯(144)으로부터 반경 방향 외측으로 연장하며 등간격으로 배치된 4개의 맞물림 홈(146 내지 149)은 외형을 한정한다. 상기 홈(146 내지 149)은 저부 슬롯(144)을 중심으로 대칭을 이루며, 나사(12)의 종축선(L) 둘레에 90。 간격을 두고 배치되어 있다. 각각의 홈(146 내지 149)은 다른 홈과 그 형상이 실질적으로 동일하다. 그러므로, 그 중 하나의 홈(146)만을 보다 상세하게 설명한다.

홈(146)에는 저부 슬롯(144)의 저부벽 립(164)으로부터 약간 상방으로 경사진 아치형 베이스 또는 바닥 부재(160, 도 4 내지 도 6 참조)가 마련된다. 바닥 부재(160)는 헤드(140)의 외주로부터 약간 내측에 위치된 외주 립(162)에서 종결한다. 바닥 부재(160)로부터 한 쌍의 수직벽 부재(150, 152)가 상방으로 연장한다. 각각의 수직벽 부재는 헤드(140)의 상면에서 종결한다.

홈이 파인 나사(12)는 종래의 기술이지만, 이 나사에 대한 이하의 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 이해하는 데 도움을 줄 것이다. 나사(12, 도 4 내지 도 7)는 120°간격을 두고 배치된 일련의 맞물림면 또는 절삭면(172, 182, 192; 도 7 참조)이 있는 본체(130)를 구비한다. 절삭면으로 인하여, 나사(12)는 두개골과 같은 단단한 표면에 체결될 수 있다. 또한, 본체(130)는 일정 간격을 두고 배치된 일련의 나사산(174, 176; 도 4 및 도 5 참조)을 구비하며, 이 나사산으로 인하여 나사는 종축선을 따라 하방의 수용면으로 나선형으로 진행한다.

나사(12)는 약 0.157㎜ 내지 약 0.709㎜ 사이의 범위에 이르는 여러 다른 길이로 제조될 수 있다. 나사(12)의 최소 슬롯 깊이는 약 0.028㎜이며, 나사(12)의 최대 천공점의 깊이는 약 0.040㎜이다. 나사(12)의 헤드(140)는 약간 라운드진 형상이며, 그것의 전체 직경은 약 0.1086㎜이다. 나사산(174, 176)은 약 0.0334㎜ 만큼 떨어져 배치되며, 각 나사산의 엣지에서의 폭은 약 0.0025㎜이다. 나사의 "B" 부분의 치수는 나사 길이가 0.709㎜인 경우에 약 0.75㎜이고, 나사 길이가 0.157㎜인 경우 0.60㎜로 나사의 전체 길이에 따라 변화한다. 나사(12)의 말단(170)은 맞물림면(172, 182, 192)을 향해 외측으로 테이퍼진 원통형 형상을 가지는 완만하게 라운드진 형상이다.

각 홈(146 내지 149)의 개별적인 폭의 전체합은 약 0.224㎜이다. 저부 슬롯(144)의 직경은 약 0.0340㎜이다.

사용자가 블레이드 팁(20)을 나사(12)의 리세스(142)에 삽입하면, 드라이브 부재(22 내지 25)는 리세스(142)의 홈(146 내지 149)과 맞물린다. 사용자가 체결 토크 또는 시계 방향의 토크를 블레이드(16)에 가함에 따라, 각각의 드라이브 부재(22 내지 25)는 대응하는 벽을 가압한다. 예컨대, 드라이브 부재(22)는 대응하는 벽(150)을 가압한다. 드라이브 부재는 벽(152)과 접촉 상태로 유지된다. 블레이드(16)에 토크가 인가됨에 따라, 나사(12)는 그것의 종축선을 따라서 나선형으로 하방을 향해서 수용 본체로 진행한다.

실시예에서, 섕크(18)와 블레이드 팁(20)은 일체형이다(도 1 내지 도 3 참조). 중간의 테이퍼진 섹션(19)은 섕크(18)로부터 팁(20)으로 내측으로 테이퍼져 있다. 그에 따라, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 실시예에서 블레이드 팁 섹션은 섕크 섹션보다 그 직경이 작다. 블레이드의 말단(30)은 나사의 아치형 바닥 부재(160)에 합치되도록 약간 라운드진 윤곽(31)을 가진다(도 4 내지 도 6 참조).

도 2에 잘 도시된 바와 같이, 스크류드라이버의 블레이드 팁(20)은 드라이브 부재(22 내지 25)를 형성하는 4개의 말단 절삭 영역(cut-out areas)이 있는 원통형 본체 부재(38)를 구비한다. 드라이브 부재(22 내지 25)는 팁(20)의 말단(30)을 중심으로 대칭을 이루며, 스크류드라이버 블레이드(16)의 종축선(A) 둘레에 90˚간격으로 배치되어 있다.

각각의 드라이브 부재(22 내지 25)는 그 형상이 실질적으로 유사하다. 실시예에서, 각각의 드라이브 부재는 전방 측벽(42 내지 45)과 같은 전방측의 평탄벽과, 후방 측벽(32 내지 35)과 같은 후방측의 테이퍼지거나 만곡된 벽을 구비한다. 도 2는 드라이브 부재(23 및 25)의 부품과 함께 드라이브 부재(22)를 상세하게 도시한다. 예컨대, 전방벽(22)은 수직을 이룬다. 수직이라는 것은, 그것이 스크류드라이버의 종축선(A)과 평행하다는 것을 의미한다. 나사 홈(142)의 양측벽(150, 152)도 또한 수직인데, 다시 말하면 나사의 종축선(L)에 평행하다. 그러므로, 테이퍼지거나 만곡된 벽(32)은 매우 완만한 경사를 가진다. 섹션(36)에서, 만곡된 벽(32)은 평탄하지만 전방 벽(42)의 평면에 대하여 약간 편향되어 있다. 실시예의 테이퍼진 벽은 만곡부(37)를 구비한다. 상기 섹션(36)은 평활하거나 평탄하다. 만곡된 벽(32)은 블레이드가 나사의 리세스에 끼워지는 최대 거리를 넘어서면서부터 만곡되기 시작할 수 있다. 또한, 벽(32)에 만곡된 섹션이 마련되지만, 필수적인 것은 아니다. 벽에는 가파른 단부가 마련될 수 있다.

이상적으로, 드라이브 부재(22 내지 25)는 억지끼워맞춤식으로 홈(146 내지 149)에 맞물린다. 사용자가 스크류드라이버의 팁을 홈에 삽입함에 따라, 전방벽(42)과 후방벽(32)은 홈의 벽(150, 152)과 접촉한다. 전방벽(42)과 후방벽(32) 사이의 각도 때문에, 팁을 홈에 추가로 가압하면 억지끼워맞춤된다. 이러한 억지끼워맞춤으로 인하여, 드라이브 부재는 슬롯에 확실하게 끼워진다.

일단 억지끼워맞춤되면, 사용자는 스크류드라이버로 나사를 체결할 수 있다. 중력은 나사를 이탈시킬 수 없다.

또한, 억지끼워맞춤으로 인하여 드라이브 부재는 홈으로부터 밀려나갈 수 없다. 수직 전방면(42)은 나사 홈(146)의 수직면(150)에 나란하다. 그러므로, 홈으로 연장하는 어떠한 길이의 수직 전방면(42)은 전체가 나사 홈(142)의 벽(150)과 접촉한다. 또한, 벽(42, 150)이 나란하고 수직하기 때문에, 드라이브 부재로부터 나사에 전달되는 토크는 수직 방향〔나사와 블레이드의 축선(L, A)에 나란한〕벡터 성분이 발생되지 않으며, 블레이드를 나사 홈의 밖으로 밀어내는 힘은 발생되지 않는 경향이 있다.

사용자가 나사를 제거하기 위하여 나사(12)에 반시계 방향으로 토크를 가하면, 테이퍼진 벽으로 인하여 블레이드가 밀려나갈 수 있다. 그러나, 그것은 문제될 것이 없다. 첫째, 나사를 제거하는 데에는 통상적으로 힘이 덜 필요하다. 그러므로, 수직 방향으로 존재하는 어떠한 벡터도 그 크기는 작다. 이로 인하여, 블레이드가 밀려 나갈 가능성은 최소화된다. 둘째, 나사를 제거할 때, 사용자는 나사에 큰 횡방향 힘을 가하지 않는다. 그러므로, 블레이드 팁이 밀려나갈 지라도, 블레이드 팁이 환자를 찌를 가능성은 적다.

Claims (6)

1. 종방향 구동 축선을 갖는 나사의 홈이 파인 나사 헤드와 맞물리며, 그 나사 헤드는 상기 종방향 축선으로부터 반경 방향으로 연장하여 상기 나사 헤드의 상면에서 종결하는 등간격으로 배치된 복수 개의 홈을 구비한 그러한 스크류드라이버 블레이드 구조물로서,

   종축, 선단 및 말단을 구비한 섕크와,

   말단에서 나사 헤드와 맞물리며, 서로 간격을 두고 배치된 드라이브 부재를 구비하는 팁

   을 포함하며,

   각각의 드라이브 부재는 나사 헤드의 복수 개의 홈 중 개개의 홈에 수용될 수 있는 치수를 가지며, 각각의 드라이브 부재는 나사 헤드의 홈 중 하나의 전방 구동 벽 부분과 맞물리는 평탄한 전방벽과, 나사 헤드의 홈의 후방 구동 벽 부분과 맞물리도록 상기 전방벽에 대하여 편향되어 있는 후방벽을 구비하며, 상기 전방벽은 섕크의 종축에 평행한 것을 특징으로 하는 스크류드라이버 블레이드 구조물.
2. 제1항에 있어서, 팁에는 약간 라운딩된 말단이 추가로 마련되는 것을 특징으로 하는 스크류드라이버 블레이드 구조물.
3. 제1항에 있어서, 일정 간격으로 배치된 드라이브 부재는 원통형의 본체 부재로부터 연장하는 것을 특징으로 하는 스크류드라이버 블레이드 구조물.
4. 제1항에 있어서, 드라이브 부재의 후방벽의 일부는 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 스크류드라이버 블레이드 구조물.
5. 종축이 있으며, 일정 간격으로 배치된 드라이브 부재를 구비하며, 나사의 홈이 파인 나사 헤드와 맞물리는 스크류드라이버 블레이드용 팁으로서,

   상기 드라이브 부재는 나사 헤드의 복수 개의 홈 중 개개의 홈에 수용될 수 있는 치수를 가지며, 각각의 드라이브 부재는 나사 헤드의 홈 중 하나의 전방 구동 벽 부분과 맞물리며 종축선과 나란한 평탄한 전방벽과, 이 전방벽에 대하여 편향되어 있는 후방벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크류드라이버 블레이드용 팁.
6. 종축, 선단, 그리고 나사의 홈이 파인 나사 헤드와 맞물리는 팁이 있는 말단을 구비한 섕크를 포함하는 스크류드라이버로서,

   상기 팁은 서로 간격을 두고 배치된 드라이브 부재를 구비하며,

   각각의 드라이브 부재는 종축에 평행한 평탄한 전방벽과, 이 전방벽에 대하여 편향되어 있는 후방벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크류드라이버.