KR20160021545A - 오실레이팅 쏘우 장치 - Google Patents

Abstract

오실레이팅 쏘우 장치가 개시된다. 개시된 오실레이팅 쏘우 장치는 ⅰ)건 형상의 본체와, ⅱ)본체에 설치되는 구동 모터와, ⅲ)회전 요소를 지니며 구동 모터와 직결되게 연결되고, 회전 요소에 세 개의 캠 돌기들이 형성되어 있는 동력전달유닛과, ⅳ)본체에 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 캠 돌기들과 선택적으로 캠 접촉하는 작동부재와, ⅴ)구동 모터의 회전 동력을 동력전달유닛을 통해 작동부재로 전달하는 동력전달 경로와 일 직선 상에 위치하며, 작동부재에 고정되게 설치되는 쏘우를 포함할 수 있다.

Description

오실레이팅 쏘우 장치 {OSCILLATING SAW DEVICE}

본 발명의 실시 예는 오실레이팅 쏘우 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정형외과 수술에서 뼈를 절개 또는 절단하기 위해 사용되고 있는 수술용 오실레이팅 쏘우 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 외과 수술에서 사용하는 수술용 의료 기계는 뼈를 절개 및 절단하고, 뼈에 구멍을 뚫거나 핀을 삽입하기 위한 오실레이팅 쏘우 장치 및 드릴 장치를 예로 들 수 있다.

이 중에서 오실레이팅 쏘우(Oscillating Saw) 장치는 의료용 핸드 피스의 일종으로, 정형외과 수술 시, 쏘우를 통해 뼈를 절삭하는 용도로 많이 사용되고 있다.

특히, 오실레이팅 쏘우 장치는 무릎 인공관절 및 엉덩이 관절(고관절) 치환술 등에서 뼈를 절단하는 용도로 사용되고 있다. 이와 같은 수술용 오실레이팅 쏘우 장치는 모터와 같은 구동수단에 의하여 쏘우를 좌우 방향으로 고속 회전시키며 뼈를 절단하는 자동 방식이 주를 이루고 있다.

예를 들면, 수술용 오실레이팅 쏘우 장치는 전동 공구와 같이 조작버튼을 지닌 건 형상의 본체에 구성되며, 구동수단을 통하여 쏘우를 좌우 방향으로 반복 회전시키며 뼈를 절단할 수 있다.

이러한 오실레이팅 쏘우 장치는 본체에 설치되는 모터로서의 구동수단과, 구동수단의 회전동력을 전달하는 동력전달수단과, 동력전달수단에 연결되며 구동수단의 회전운동을 좌우 반복 회전운동으로 전환하는 방향전환수단과, 방향전환수단에 연결되며 쏘우를 체결하는 체결수단을 구비하고 있다.

따라서, 오실레이팅 쏘우 장치는 구동수단의 회전 동력을 동력전달수단을 통해 방향전환수단으로 전달하며, 그 방향전환수단을 통해 구동수단의 회전 운동을 좌우 반복 회전운동으로 전환시킴으로써 쏘우를 좌우 방향으로 반복 회전시키며 뼈를 절단할 수 있다.

여기서, 오실레이팅 쏘우 장치는 구동수단의 회전동력을 동력전달수단을 통해 방향전환수단으로 전달하는 동력전달 경로를 기준할 때, 쏘우가 동력전달 경로의 일직 선 상에 위치하고 있지 않다.

즉, 쏘우는 동력전달 방향(수평 방향)에 수직한 방향으로 동력전달 경로와 일정 거리를 두고 체결수단을 통해 방향전환수단과 연결되며 그 방향전환수단과 수직 방향으로 일정 거리 떨어지며 수평 방향으로 고정되어 있다.

이와 같이 종래 기술에 따른 오실레이팅 쏘우 장치는 쏘우가 동력전달 경로의 일직 선 상에 위치하지 않고, 방향전환수단과 수직 방향으로 일정 거리 떨어져 고정되어 있으므로, 뼈를 아래에서 위로 절단할 때 본체를 거꾸로 뒤집어야 하는 등의 불편함을 야기할 수 있다.

또한, 종래 기술에서는 상기한 바와 같이 쏘우가 동력전달 방향에 수직한 방향으로 동력전달 경로와 일정 거리를 두고 체결수단을 통해 방향전환수단과 연결되므로, 쏘우의 좌우 반복 회전 시 소음 및 진동이 발생할 수 있고, 동력전달 효율에 불리하며, 전체적인 구조 및 조립 작업이 복잡하고, 부품수의 증가로 인한 제작 원가의 상승을 초래할 수 있다.

(특허문헌 1) 한국공개특허공보 제2014-0004883호 (2014. 01. 14. 공개)

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 동력을 전달하는 경로와 일 직선으로 쏘우를 설치하여 쏘우의 동력전달을 직렬 계통으로 구현할 수 있도록 한 오실레이팅 쏘우 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 오실레이팅 쏘우 장치는, ⅰ)건 형상의 본체와, ⅱ)상기 본체에 설치되는 구동 모터와, ⅲ)회전 요소를 지니며 상기 구동 모터와 직결되게 연결되고, 상기 회전 요소에 세 개의 캠 돌기들이 형성되어 있는 동력전달유닛과, ⅳ)상기 본체에 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 캠 돌기들과 선택적으로 캠 접촉하는 작동부재와, ⅴ)상기 구동 모터의 회전 동력을 상기 동력전달유닛을 통해 상기 작동부재로 전달하는 동력전달 경로와 일 직선 상에 위치하며, 상기 작동부재에 고정되게 설치되는 쏘우를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치는, 상기 작동부재에 설치되며, 상기 쏘우를 상기 작동부재에 고정시키는 고정부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 작동부재와 고정부는 일 직선 상에 위치할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 구동 모터, 동력전달유닛, 작동부재 및 고정부는 상기 본체의 길이 방향을 따라 직렬 동력전달 계통을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 동력전달유닛은 상기 구동 모터의 구동축에 연결되게 설치되는 유성기어 셋트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 유성기어 셋트는 상기 구동 모터의 구동축에 결합되는 선 기어와, 상기 선 기어의 외측에 원주 방향으로 배치되며 그 선 기어와 치합되는 복수 개의 유성 기어들과, 상기 유성 기어들과 내접하며 치합되는 링 기어와, 상기 회전 요소로서 상기 유성 기어들과 연결되며 그 유성 기어들을 동일한 간격으로 회전 가능하게 지지하는 유성 캐리어를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 유성 캐리어는 삼각 형상으로 이루어지며, 각각의 꼭지점에 상기 캠 돌기를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 캠 돌기들은 라운드 형태의 캠 돌기 면을 지니며 상기 선 기어의 중심을 기준으로 상호 크로스 되지 않게 상기 유성 캐리어의 각 꼭지점에 돌출 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 캠 돌기들은 상기 작동부재의 좌우 측에 번갈아 가며 캠 접촉될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 쏘우는 상기 고정부에 의해 상기 동력전달 경로를 따라 상기 작동부재에 슬라이딩 탈착 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 작동부재는 상기 쏘우의 결합 단부를 지지하는 척킹홈을 지니며 상기 동력전달 경로에 수직한 회전 중심축을 통해 상기 본체에 좌우 회전 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 쏘우의 결합 단부에는 상기 동력전달 경로를 따라 탈착홈이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 고정부는 상기 작동부재의 척킹홈에 끼워진 상기 쏘우의 결합 단부를 지지하는 지지판과, 상기 쏘우의 탈착홈을 통해 상기 지지판과 작동부재를 관통하며 결합되는 체결 볼트와, 상기 체결 볼트의 관통 단부에 체결되는 나비형 너트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 쏘우는 상기 지지판과 작동부재 사이에서 상기 동력전달 경로를 따라 슬라이딩되며 상기 탈착홈을 통해 상기 체결 볼트로부터 이탈되거나 그 체결 볼트에 장착될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치에 있어서, 상기 고정부는 상기 체결 볼트의 헤드와 상기 지지판 사이, 그리고 상기 작동부재와 나비형 너트 사이에 각각 개재되는 스프링 와셔를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치는, 상기 작동부재와 본체에 연결되며, 상기 작동부재의 좌우 회전 반대 방향으로 탄성력을 각각 발휘하는 한 쌍의 리턴 스프링을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 구동 모터의 회전 동력을 동력전달유닛을 통해 작동부재로 전달하는 동력전달 경로와 일 직선 상에 고정부를 위치시킴으로써 쏘우의 동력전달을 직렬 계통으로 구현할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 동력전달 경로와 쏘우가 일 직선 상에 위치하므로, 종래 기술에서와 같이 뼈를 아래에서 위로 절단할 때 본체를 거꾸로 뒤집어야 하는 등의 불편함을 해소하여 어느 위치에서도 뼈를 편리하게 절단할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 쏘우의 동력전달을 직렬 계통으로 구현함에 따라 동력전달 효율을 향상시킬 수 있으며, 소음 및 진동을 최소화시킬 수 있고, 부품 수를 줄일 수 있으며, 전체적인 구조 및 조립을 단순화시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 쏘우를 고정하는 고정부를 해체하지 않고서도 그 쏘우를 슬라이딩 방식으로 작동부재에 탈착시킬 수 있으므로, 쏘우의 분리 및 교체 작업을 단순하고 간편하게 할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는 동력전달유닛으로서 유성기어 셋트를 채용함에 따라, 구동 모터에 대한 전달 하중을 분산시킴으로써 장치의 작동 시 발생하는 소음 및 진동을 최소화시킬 수 있으며, 구동 모터의 회전 속도를 용이하게 변속시킬 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 오실레이팅 쏘우 장치를 도시한 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 오실레이팅 쏘우 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 오실레이팅 쏘우 장치를 도시한 정면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 오실레이팅 쏘우 장치의 쏘우 결합 구조를 도시한 단면 구성도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 오실레이팅 쏘우 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 오실레이팅 쏘우 장치를 도시한 결합 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 정면 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 오실레이팅 쏘우 장치(100)는 정형외과 수술용 의료기계로서, 뼈를 정밀하게 절개하거나 절단하는데 사용될 수 있다.

예를 들면, 상기 오실레이팅 쏘우 장치(100)는 톱날이 형성된 쏘우를 전기적인 동력으로 일정 구간 좌우 방향으로 반복 회전시킴으로써 무릎 인공관절 및 엉덩이 관절(고관절) 치환술 등에서 뼈를 절단하는 용도로 사용되고 있다.

그러나, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 상기한 바와 같은 쏘우잉 방식으로 소정의 절단 대상물을 절단하는 다양한 종류 및 용도의 절단장치라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치(100)는 동력을 전달하는 경로와 일 직선으로 쏘우를 설치하여 쏘우의 동력전달을 직렬 계통으로 구현할 수 있는 구조로 이루어진다.

즉, 본 발명의 실시 예에서는 어느 위치에서도 편리하게 뼈를 절단할 수 있고, 소음 및 진동을 최소화시키며 동력전달 효율을 향상시킬 수 있고, 부품 수를 줄일 수 있으며, 전체적인 구조 및 조립을 단순화시킬 수 있는 오실레이팅 쏘우 장치(100)를 제공한다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 오실레이팅 쏘우 장치(100)는 본체(10), 구동 모터(20), 동력전달유닛(30), 작동부재(50) 그리고 쏘우(60)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 본체(10)는 이하에서 설명될 각종 구성 요소들을 지지하는 것으로, 그 구성 요소들을 지지하기 위한 브라켓, 하우징, 플레이트, 격벽, 리브, 레일, 블록, 칼라 등과 같은 각종 부속요소들을 포함하고 있다.

그러나, 상기한 부속 요소들은 본 발명의 실시 예에 의한 각종 구성 요소들을 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 본체(10)로 통칭한다.

여기서, 상기 본체(10)는 일반적인 전동 공구의 본체와 같이 건 형상으로 이루어지는데, 손잡이부(11)를 형성하고 있으며, 그 손잡이부(11)와 연결된 부분에 길이 방향을 따라 상기한 구성 요소들을 장착할 수 있다.

그리고, 상기 손잡이부(11)에는 뒤에서 더욱 설명될 구동 모터(20)에 전기적인 신호를 인가하기 위한 트리거 스위치(13)를 구비하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 구동 모터(20)는 트리거 스위치(13)를 통해 전기적인 신호를 인가받아 구동하는 것으로, 본체(10)의 손잡이부(11)와 연결된 부분에 고정되게 설치된다. 상기 구동 모터(20)는 트리거 스위치(13)를 통해 인가되는 전기적인 신호에 의해 회전하는 구동축(21)을 구비하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 동력전달유닛(30)은 구동 모터(20)에 의해 회전하며 그 구동 모터(20)의 회전 동력을 뒤에서 더욱 설명될 작동부재(50)로 전달하는 것으로, 구동 모터(20)의 회전운동을 작동부재(50)의 좌우 반복 회전운동으로 변환시키는 기능을 하게 된다.

예를 들면, 상기 동력전달유닛(30)은 회전 요소를 지니며 구동 모터(20)와 직결되게 연결되는 유성기어 셋트(31)를 포함한다.

상기 유성기어 셋트(31)는 구동 모터(20)의 회전 속도를 감속 또는 증속시키기 위한 변속 기구로서 구비된다. 상기 유성기어 셋트(31)는 구동 모터(20)에 대한 전달 하중을 분산시킴으로써 장치(100)의 작동 시 발생하는 소음 및 진동을 최소화시킬 수 있다.

이러한 유성기어 셋트(31)는 선 기어(33), 유성 기어들(35), 링 기어(37) 및 유성 캐리어(39)를 포함한다. 상기 선 기어(33)는 구동 모터(20)의 구동축(21)에 결합되는 것으로, 그 구동축(21)과 스플라인 결합될 수 있다.

상기 유성 기어들(35)은 선 기어(33)의 외측에 원주 방향으로 배치되며 그 선 기어(33)와 치합된다. 상기 유성 기어들(35)은 선 기어(33)와 외접하여 치합됨과 동시에 링 기어(37)와 내접하여 치합되는 3 개의 피니언 기어로 구비될 수 있다.

상기 링 기어(37)는 유성 기어들(35)과 내접하며 치합되는 바, 이의 내주면에는 기엇니가 형성되어 있고, 그 내주면의 기엇니에는 유성 기어들(35)이 상호 치합된다.

그리고, 상기 유성 캐리어(39)는 위에서 언급한 바 있는 회전 요소로서, 유성 기어들(35)과 연결된다. 상기 유성 캐리어(39)는 유성 기어들(35)이 선 기어(33)와 링 기어(37) 사이에서 자전과 공전을 동시에 이루도록 그 유성 기어들(35)을 동일한 간격으로 회전 가능하게 지지한다.

여기서, 상기 유성 캐리어(39)는 샤프트를 통해 3 개의 유성 기어들(35)을 회전 가능하게 지지하는 바, 그 샤프트를 상호 연결하는 삼각 형상으로 이루어질 수 있다.

이러한 유성기어 셋트(31)는 예를 들면 자동차의 오버드라이브 장치, 자동 변속기, 종감속 기어 장치 또는 건설 기계 로더의 최종 감속기에 채용되고 있는 공지 기술의 유성기어 장치로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명의 실시 예에 의한 유성기어 셋트(31)는 구동 모터(20)의 회전 운동을 작동부재(50)의 좌우 반복 회전운동으로 변환시키기 위한 수단으로서, 복수 개의 캠 돌기들(41)을 포함하고 있다.

이러한 캠 돌기들(41)은 3 개(홀수 개)로서 120도 간격으로 구비되는 바, 유성기어 셋트(31)에서 작동부재(50)에 대응하는 유성 캐리어(39)의 삼각 꼭지점에 각각 돌출되게 형성된다. 상기 캠 돌기들(41)은 라운드 형태의 캠 돌기 면(42)을 지니며 선 기어(33)의 중심을 기준으로 상호 크로스 되지 않게 배치된다.

상기와 같이 캠 돌기(41)를 유성 캐리어(39)의 삼각 꼭지점에 형성함에 따라 원심력에 의한 유성 캐리어(39)의 휠 밸런스를 0으로 되게 하여 진동 발생을 억제시킬 수 있다.

그리고, 상기 캠 돌기들(41)을 세 개로서 상호 크로스 되지 않게 배치하는 이유는 구동 모터(20)에 의해 유성기어 셋트(31)의 유성 캐리어(39)가 회전함에 따라 캠 돌기들(41)이 뒤에서 더욱 설명될 작동부재(50)의 좌우 측에 번갈아 가며 캠 접촉되게 하기 위함이다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 작동부재(50)는 구동 모터(20)에 의해 유성기어 셋트(31)의 유성 캐리어(39)가 회전함에 따라 캠 돌기들(41)에 의해 좌우 방향으로 일정 구간 반복 회전 운동하는 것이다.

상기 작동부재(50)는 유성 캐리어(39)의 캠 돌기들(41)과 선택적으로 캠 접촉하며 본체(10)에 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치된다.

상기 작동부재(50)는 유성기어 셋트(31)의 직경에 상응하는 폭 및 일정 길이를 지닌 플레이트로서, 유성 캐리어(39)의 캠 돌기들(41)과 캠 접촉하는 라운드 형태의 캠 접촉면(51)을 형성하고 있다.

즉, 상기 작동부재(50)는 구동 모터(20)에 의해 유성기어 셋트(31)의 유성 캐리어(39)가 회전함에 따라 캠 돌기들(41)이 캠 접촉면(51)의 좌우 측에 번갈아 가며 캠 접촉됨으로써 좌우 방향으로 일정 구간 반복 회전 운동할 수 있다.

상기 작동부재(50)는 구동 모터(20)로부터 유성기어 셋트(31)를 통해 전달되는 동력의 전달 경로(동력전달 경로)에 수직한 회전 중심축(53)을 통해 본체(10)에 좌우 회전 가능하게 설치될 수 있다.

그리고, 상기 작동부재(50)의 상면(도면을 기준으로 함)에는 뒤에서 더욱 설명될 쏘우(60)의 결합 단부에 대응하는 형상으로서 그 결합 단부를 지지하는 척킹홈(55)이 형성되어 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 쏘우(60)는 뼈를 쏘우잉 방식으로 절단하는 것으로서, 일정 폭과 길이를 지닌 판재 톱으로 구비된다.

상기 쏘우(60)의 일측 단부는 작동부재(50)의 척킹홈(55)에 결합되는 결합 단부로서, 뒤에서 더욱 설명될 고정부(70)를 통해 작동부재(50)에 고정될 수 있다. 상기 쏘우(60)의 다른 일측 단부에는 뼈를 절단하기 위한 톱날(61)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 쏘우(60)의 결합 단부(일측 단부)에는 동력전달 경로를 따라 일정 길이의 탈착홈(63)이 형성되어 있다. 상기 탈착홈(63)을 이용한 쏘우(60)의 조립 구조는 뒤에서 더욱 자세하게 설명될 것이다.

상기와 같은 쏘우(60)는 구동 모터(20)의 회전 동력을 유성기어 셋트(31)를 통해 작동부재(50)로 전달하는 동력전달 경로와 일 직선 상에 위치하며, 그 작동부재(50)에 고정되게 설치된다. 그리고, 상기 쏘우(60)는 뒤에서 더욱 설명될 고정부(70)에 의해 동력전달 경로를 따라 작동부재(50)에 슬라이딩 탈착 가능하게 설치될 수 있다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에서는 작동부재(50)에 설치되며, 쏘우(60)를 작동부재(50)에 고정시키기 위한 고정부(70)를 포함하고 있다.

여기서, 상기 작동부재(50)와 고정부(70)는 일 직선 상에 위치하는 바, 이에 따라 본 발명의 실시 예에 의한 구동 모터(20), 동력전달유닛(30), 작동부재(50) 및 고정부(70)는 본체(10)의 길이 방향을 따라 직렬 동력전달 계통을 형성할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 오실레이팅 쏘우 장치의 쏘우 결합 구조를 도시한 단면 구성도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 고정부(70)는 구체적으로 지지판(71), 체결 볼트(73), 나비형 너트(75) 그리고 스프링 와셔(77)를 포함한다.

상기 지지판(71)은 작동부재(50)의 척킹홈(55)에 끼워진 쏘우(60)의 결합 단부를 지지하는 덮개판으로서 구비된다. 상기 지지판(71)은 작동부재(50)의 척킹홈(55)에 쏘우(60)의 결합 단부가 끼워진 상태에서, 그 척킹홈(55)에 끼워지며 도면을 기준으로 쏘우(60)의 결합 단부 상면에 밀착되게 설치된다.

그리고 상기 지지판(71)에는 체결 볼트(73)가 관통하는 제1 관통홀(79)이 형성되어 있다. 상기 제1 관통홀(79)에 대응하여 작동부재(50)의 척킹홈(55)에는 체결 볼트(73)가 관통하는 제2 관통홀(59)이 형성되어 있다.

이 경우, 상기 작동부재(50)의 척킹홈(55)에 쏘우(60)의 결합 단부를 끼우고 그 결합 단부의 상면으로 지지판(71)을 밀착시키며 척킹홈(55)에 끼운 상태에서, 지지판(71)의 제1 관통홀(79), 쏘우(60)의 탈착홈(63) 그리고 작동부재(50)의 제2 관통홀(59)은 상호 일치하며 연결될 수 있다.

상기 체결 볼트(73)는 쏘우(60)의 탈착홈(63)을 통해 지지판(71)과 작동부재(50)를 관통하며 결합되는 바, 상기한 바와 같이 서로 일치하며 연결된 제1 관통홀(79), 탈착홈(63) 및 제2 관통홀(59)을 관통하여 결합될 수 있다.

상기 나비형 너트(75)는 손가락으로 돌려서 볼트에 체결할 수 있는 손잡이를 가진 너트로서 그 손잡이 부분이 나비의 날개 모양으로 형성된 것이다. 상기 나비형 너트(75)는 제1 관통홀(79), 탈착홈(63) 및 제2 관통홀(59)을 관통한 체결 볼트(73)의 관통 단부에 체결된다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 작동부재(50)의 척킹홈(55)에 쏘우(60)의 결합 단부를 끼우고 그 결합 단부의 상면으로 지지판(71)을 밀착시키며 척킹홈(55)에 끼운 상태에서, 서로 일치하며 연결된 제1 관통홀(79), 탈착홈(63) 및 제2 관통홀(59)에 체결 볼트(73)를 관통 결합하고, 그 체결 볼트(73)의 관통 단부에 나비형 너트(75)를 체결하면, 쏘우(60)를 작동부재(50)에 고정시킬 수 있다.

또한, 상기한 바와 같은 상태에서 나비형 너트(75)의 조임을 해제하면, 쏘우(60)는 지지판(71)과 작동부재(50) 사이에서 동력전달 경로를 따라 슬라이딩되면서 탈착홈(63)을 통해 체결 볼트(73)로부터 이탈되며 작동부재(50)로부터 분리될 수 있다.

그리고, 상기와 같이 쏘우(60)를 작동부재(50)로부터 분리한 상태에서, 그 쏘우(60) 또는 다른 쏘우(60)는 지지판(71)과 작동부재(50) 사이에서 동력전달 경로를 따라 슬라이딩되면서 탈착홈(63)을 통해 체결 볼트(73)에 장착되며 작동부재(50)에 결합할 수 있다.

상기 스프링 와셔(77)는 작동부재(50)에 대한 쏘우(60)의 고정력을 증대시키기 위한 것으로, 원호 방향을 따라 웨이브를 형성하고 있는 웨이브 와셔로서 구비된다.

이러한 스프링 와셔(77)는 체결 볼트(73)의 헤드와 지지판(71) 사이, 그리고 작동부재(50)와 나비형 너트(75) 사이에 각각 개재된다. 상기 스프링 와셔(77)는 나비형 너트(75)의 조임력에 의해 탄성 변형되며 그 탄성력으로서 쏘우(60)의 결합 단부를 작동부재(50)에 견고히 고정시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 구동 모터(20)에 의해 유성기어 셋트(31)의 유성 캐리어(39)가 회전함에 따라 그 유성 캐리어(39)의 캠 돌기들(41)이 작동부재(50)에 선택적으로 캠 접촉되며 그 작동부재(50)를 좌우 방향으로 반복 회전시키는 때, 작동부재(50)의 좌우 회전 반대 방향으로 탄성력을 발휘하는 한 쌍의 리턴 스프링(90)을 더 포함하고 있다.

즉, 상기 리턴 스프링(90)은 작동부재(50)의 좌우 방향 반복 회전 시 좌우 회전 반대 방향으로 탄성력을 발휘하여 그 작동부재(50)를 유성 캐리어(39)의 캠 돌기(41)에 밀착시키며 소음 및 충격/진동의 발생을 억제시킬 수 있다.

또한, 상기 리턴 스프링(90)은 구동 모터(20)의 구동 정지 시, 작동부재(50)의 좌우 회전 반대 방향으로 탄성력을 발휘하여 유성 캐리어(39)의 캠 돌기(41)를 통해 그 유성 캐리어(39)를 아이들 회전시킴으로써 쏘우(60)를 동력전달 경로와 일 직선 상에 정위치시키는 기능도 하게 된다.

상기 리턴 스프링(90)의 일측 단부는 작동부재(50)의 회전 중심축(53) 또는 작동부재(50)의 몸체 상하부(도면을 기준으로 함)에 각각 연결되며, 상기 리턴 스프링(90)의 다른 일측 단부는 본체(10)의 일측 및 타측에 각각 연결된다.

즉, 상기 리턴 스프링(90)은 작동부재(50)의 좌측 방향 회전 시 그 작동부재(50)에 우측 방향으로 작용하는 탄성력을 제공하고, 작동부재(50)의 우측 방향 회전 시 그 작동부재(50)에 좌측 방향으로 작용하는 탄성력을 제공할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 에에 따른 오실레이팅 쏘우 장치(100)의 작동을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 오실레이팅 쏘우 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

앞서 개시한 도면들과 함께 도 5 및 도 6을 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 작동부재(50)의 척킹홈(55)에 쏘우(60)의 결합 단부를 끼우고 그 결합 단부의 상면으로 고정부(70)의 지지판(71)을 밀착시키며 척킹홈(55)에 끼운다.

그러면, 상기 지지판(71)의 제1 관통홀(79), 쏘우(60)의 탈착홈(63) 그리고 작동부재(50)의 제2 관통홀(59)은 상호 일치하며 연결된다.

이 상태에서 본 발명의 실시 예에서는 제1 관통홀(79), 탈착홈(63) 및 제2 관통홀(59)에 체결 볼트(73)를 결합하고, 그 체결 볼트(73)의 관통 단부에 나비형 너트(75)를 체결한다.

이 경우, 상기 체결 볼트(73)의 헤드와 지지판(71) 사이, 그리고 작동부재(50)와 나비형 너트(75) 사이에는 스프링 와셔(77)가 각각 개재되어 있다.

따라서, 상기 쏘우(60)의 일측 단부(결합 단부)는 지지판(71)과 작동부재(50) 사이에서 체결 볼트(73)에 체결되는 나비형 너트(75)의 조임력에 의해 작동부재(50)에 고정될 수 있다.

여기서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 체결 볼트(73)의 헤드와 지지판(71) 사이, 그리고 작동부재(50)와 나비형 너트(75) 사이에 스프링 와셔(77)가 각각 개재되어 있기 때문에, 나비형 너트(75)의 조임력에 의해 탄성 변형되는 스프링 와셔(77)의 탄성력으로서 쏘우(60)의 결합 단부를 작동부재(50)에 더욱 견고히 고정시킬 수 있다.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 정형외과 수술 시, 본체(10)의 트리거 스위치(13)를 통해 구동 모터(20)에 전기적인 신호를 인가한다.

그러면, 상기 구동 모터(20)의 구동축(21)은 일측 방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 유성기어 셋트(31)의 선 기어(33)는 구동축(21)에 의해 일측 방향으로 회전하게 되며, 유성 기어들(35)은 선 기어(33)와 링 기어(37) 사이에서 자전과 공전을 동시에 이루며 회전하게 된다.

그리고, 상기 유성 기어들(35)을 지지하고 있는 유성 캐리어(39) 또한 유성 기어들(35)과 함께 기 설정된 회전 속도로 회전하게 된다.

이에, 상기 구동 모터(20)에 의해 유성기어 셋트(31)의 유성 캐리어(39)가 회전함에 따라 그 유성 캐리어(39)의 캠 돌기들(41)이 작동부재(50)의 캠 접촉면(51)에 캠 접촉되면서 그 작동부재(50)는 좌우 방향으로 일정 구간 반복 회전 운동을 하게 된다.

즉, 본 발명의 실시 예에서는 도 5에서와 같이 상기 유성 캐리어(39)가 회전하며 어느 하나의 캠 돌기(41)가 작동부재(50)의 좌측에 캠 접촉됨으로써 그 작동부재(50)를 회전 중심축(53)을 중심으로 하여 우측 방향으로 일정 구간 회전시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 도 6에서와 같이 상기 유성 캐리어(39)가 회전하며 다른 하나의 캠 돌기(41)가 작동부재(50)의 우측에 캠 접촉됨으로써 그 작동부재(50)를 회전 중심축(53)을 중심으로 하여 좌측 방향으로 일정 구간 회전시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 구동 모터(20)에 의해 유성기어 셋트(31)의 유성 캐리어(39)가 회전함에 따라 그 유성 캐리어(39)의 캠 돌기들(41)이 작동부재(50)의 캠 접촉면(51) 좌우 측에 번갈아 가며 캠 접촉됨으로써 작동부재(50)를 좌우 방향으로 일정 구간 반복 회전시킬 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 고정부(70)를 통해 작동부재(50)에 쏘우(60)를 고정하고 있으므로, 작동부재(50)와 함께 좌우 방향으로 반복 회전하는 쏘우(60)를 통해 뼈를 절단할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같이 작동부재(50)를 좌우 방향으로 반복 회전시키는 때, 리턴 스프링(90)을 통하여 작동부재(50)의 좌우 회전 반대 방향으로 작용하는 탄성력을 작동부재(50)에 제공할 수 있다.

이에 따라 본 발명의 실시 예에서는 작동부재(50)의 좌우 방향 반복 회전 시 리턴 스프링(90)을 통해 좌우 회전 반대 방향으로 작용하는 탄성력을 작동부재(50)에 제공하여, 그 작동부재(50)를 유성 캐리어(39)의 캠 돌기(41)에 밀착시킴으로써 캠 돌기들(41)과 작동부재(50)의 충격에 따른 소음 및 진동의 발생을 억제시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 구동 모터(20)의 구동 정지 시, 리턴 스프링(90)을 통해 작동부재(50)에 이의 좌우 회전 반대 방향으로 탄성력을 제공하여, 유성 캐리어(39)의 캠 돌기(41)를 통해 그 유성 캐리어(39)를 아이들 회전시킴으로써 쏘우(60)를 동력전달 경로와 일 직선 상에 정위치시킬 수 있다.

다른 한편으로, 수술이 완료된 상태에서, 쏘우(60)를 작동부재(50)로부터 분리코자 하는 경우, 우선 본 발명의 실시 예에서는 나비형 너트(75)의 조임을 해제한다.

그러면, 상기 지지판(71)과 작동부재(50) 사이에서 쏘우(60)의 결합 단부에 작용하는 고정력이 해제됨에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 지지판(71)과 작동부재(50) 사이에서 쏘우(60)를 동력전달 경로를 따라 슬라이딩시키며 작동부재(50)로부터 분리할 수 있다.

즉, 상기 쏘우(60)는 지지판(71)과 작동부재(50) 사이에서 동력전달 경로를 따라 슬라이딩되면서 탈착홈(63)을 통해 체결 볼트(73)로부터 이탈되며 작동부재(50)로부터 분리될 수 있다.

또한, 상기와 같이 쏘우(60)를 작동부재(50)로부터 분리한 상태에서, 다른 쏘우(60)를 작동부재(50)에 장착코자 하는 경우, 본 발명의 실시 예에서는 지지판(71)과 작동부재(50) 사이로 쏘우(60)를 동력전달 경로를 따라 슬라이딩시키며 탈착홈(63)을 통해 체결 볼트(73)에 장착한다.

그 후, 상기 나비형 너트(75)를 조이게 되면, 앞서 설명한 바와 같은 작용으로서 상기 쏘우(60)의 결합 단부를 작동부재(50)에 견고히 고정시킬 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 오실레이팅 쏘우 장치(100)에 의하면, 구동 모터(20)의 회전 동력을 동력전달유닛(30)을 통해 작동부재(50)로 전달하는 동력전달 경로와 일 직선 상에 고정부(70)를 위치시킴으로써 쏘우(60)의 동력전달을 직렬 계통으로 구현할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 동력전달 경로와 쏘우(60)가 일 직선 상에 위치하므로, 종래 기술에서와 같이 뼈를 아래에서 위로 절단할 때 본체를 거꾸로 뒤집어야 하는 등의 불편함을 해소하여 어느 위치에서도 뼈를 편리하게 절단할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 쏘우(60)의 동력전달을 직렬 계통으로 구현함에 따라 동력전달 효율을 향상시킬 수 있으며, 소음 및 진동을 최소화시킬 수 있고, 부품 수를 줄일 수 있으며, 전체적인 구조 및 조립을 단순화시킬 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 쏘우(60)를 고정하는 고정부(70)를 해체하지 않고서도 그 쏘우(60)를 슬라이딩 방식으로 작동부재(50)에 탈착시킬 수 있으므로, 쏘우(60)의 분리 및 교체 작업을 단순하고 간편하게 할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는 동력전달유닛(30)으로서 유성기어 셋트(31)를 채용함에 따라, 구동 모터(20)에 대한 전달 하중을 분산시킴으로써 장치(100)의 작동 시 발생하는 소음 및 진동을 최소화시킬 수 있으며, 구동 모터(20)의 회전 속도를 용이하게 변속시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

10... 본체 11... 손잡이부
13... 트리거 스위치 20... 구동 모터
21... 구동축 30... 동력전달유닛
31... 유성기어 셋트 33... 선 기어
35... 유성 기어 37... 링 기어
39... 유성 캐리어 41... 캠 돌기
42... 캠 돌기 면 50... 작동부재
51... 캠 접촉면 53... 회전 중심축
55... 척킹홈 59... 제2 관통홀
60... 쏘우 61... 톱날
63... 탈착홈 70... 고정부
71... 지지판 73... 체결 볼트
75... 나비형 너트 77... 스프링 와셔
79... 제1 관통홀 90... 리턴 스프링

Claims (14)

1. 건 형상의 본체;
   상기 본체에 설치되는 구동 모터;
   회전 요소를 지니며 상기 구동 모터와 직결되게 연결되고, 상기 회전 요소에 세 개의 캠 돌기들이 형성되어 있는 동력전달유닛;
   상기 본체에 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 캠 돌기들과 선택적으로 캠 접촉하는 작동부재; 및
   상기 구동 모터의 회전 동력을 상기 동력전달유닛을 통해 상기 작동부재로 전달하는 동력전달 경로와 일 직선 상에 위치하며, 상기 작동부재에 고정되게 설치되는 쏘우;
   를 포함하는 오실레이팅 쏘우 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 작동부재에 설치되며, 상기 쏘우를 상기 작동부재에 고정시키는 고정부를 더 포함하고,
   상기 작동부재와 고정부는 일 직선 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 오실레이팅 쏘우 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 구동 모터, 동력전달유닛, 작동부재 및 고정부는 상기 본체의 길이 방향을 따라 직렬 동력전달 계통을 형성하는 것을 특징으로 하는 오실레이팅 쏘우 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 동력전달유닛은,
   상기 구동 모터의 구동축에 연결되게 설치되는 유성기어 셋트를 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이팅 쏘우 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 유성기어 셋트는,
   상기 구동 모터의 구동축에 결합되는 선 기어와,
   상기 선 기어의 외측에 원주 방향으로 배치되며 그 선 기어와 치합되는 복수 개의 유성 기어들과,
   상기 유성 기어들과 내접하며 치합되는 링 기어와,
   상기 회전 요소로서 상기 유성 기어들과 연결되며 그 유성 기어들을 동일한 간격으로 회전 가능하게 지지하는 유성 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이팅 쏘우 장치.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 유성 캐리어는 삼각 형상으로 이루어지며, 각각의 꼭지점에 상기 캠 돌기를 형성하는 것을 특징으로 하는 오실레이팅 쏘우 장치.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 캠 돌기들은,
   라운드 형태의 캠 돌기 면을 지니며 상기 선 기어의 중심을 기준으로 상호 크로스 되지 않게 상기 유성 캐리어의 각 꼭지점에 돌출 형성되며,
   상기 작동부재의 좌우 측에 번갈아 가며 캠 접촉되는 것을 특징으로 하는 오실레이팅 쏘우 장치.
8. 제2 항에 있어서,
   상기 쏘우는,
   상기 고정부에 의해 상기 동력전달 경로를 따라 상기 작동부재에 슬라이딩 탈착 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 오실레이팅 쏘우 장치.
9. 제2 항에 있어서,
   상기 작동부재는,
   상기 쏘우의 결합 단부를 지지하는 척킹홈을 지니며 상기 동력전달 경로에 수직한 회전 중심축을 통해 상기 본체에 좌우 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 오실레이팅 쏘우 장치.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 쏘우의 결합 단부에는 상기 동력전달 경로를 따라 탈착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 오실레이팅 쏘우 장치.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 작동부재의 척킹홈에 끼워진 상기 쏘우의 결합 단부를 지지하는 지지판과,
    상기 쏘우의 탈착홈을 통해 상기 지지판과 작동부재를 관통하며 결합되는 체결 볼트와,
    상기 체결 볼트의 관통 단부에 체결되는 나비형 너트
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이팅 쏘우 장치.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 쏘우는,
    상기 지지판과 작동부재 사이에서 상기 동력전달 경로를 따라 슬라이딩되며 상기 탈착홈을 통해 상기 체결 볼트로부터 이탈되거나 그 체결 볼트에 장착되는 것을 특징으로 하는 오실레이팅 쏘우 장치.
13. 제11 항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 체결 볼트의 헤드와 상기 지지판 사이, 그리고 상기 작동부재와 나비형 너트 사이에 각각 개재되는 스프링 와셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오실레이팅 쏘우 장치.
14. 제1 항에 있어서,
    상기 작동부재와 본체에 연결되며, 상기 작동부재의 좌우 회전 반대 방향으로 탄성력을 각각 발휘하는 한 쌍의 리턴 스프링을 더 포함하는 오실레이팅 쏘우 장치.

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