KR20160087758A - 가변 직경을 갖는 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변 직경을 갖는 구조체에 관한 것으로, 그 구성은 길이 방향을 따라 연장된 볼트; 상기 볼트를 감싸도록 볼트 일측에 배치된 몸체; 상기 볼트의 길이 방향을 따라 배치되는 코어; 상기 코어의 외측에 방사 형태로 배치되는 복수개의 확장대; 및 상기 확장대와 대응되게 상기 확장대를 감싸는 복수개의 외피;를 포함하며, 상기 확장대는 상기 볼트의 회전 방향에 따라 코어에 의해 외부로 확장되거나 중심 방향으로 수축되며 외주면 직경을 가변한다.

Description

가변 직경을 갖는 구조체{A structure with a variable diameter}

본 발명은 가변 직경을 갖는 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나사의 회전 방향에 따라 직경이 늘어나고 줄어들게 함으로써 삽입되는 직경이 상대적으로 크게 형성되더라도 그에 대응되게 삽입 고정될 수 있게 하고 반대로 제거가 용이한 가변 직경을 갖는 구조체에 관한 것이다.

도넛 형태로 내경과 외경을 갖는 중공축 또는 파이프 등과 같은 구조를 상호 연결하기 위해서는 외경을 감싸거나 내경에 삽입되는 별도의 연결용 브라켓이 반드시 필요하게 된다.

그러나 종래의 일반적인 경우 외경 또는 내경과 일치하는 연결용 브라켓이 반드시 필요하기 때문에 달라진 직경에 대응하는 연결용 브라켓들이 각각 필요한 문제점이 있었다.

또한 축핀 등과 같이 억지 끼움에 의해 체결되는 제품들 또한 그 직경에 대응되는 크기로 제작하여 설치하여야 하므로 제작에 번거로움이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 특성을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 나사의 회전 방향에 따라 직경이 늘어나고 줄어들게 함으로써 삽입되는 직경이 상대적으로 크게 형성되더라도 그에 대응되게 삽입 고정될 수 있게 하고 반대로 제거가 용이한 가변 직경을 갖는 구조체를 제공함에 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 가변 직경을 갖는 구조체는, 길이 방향을 따라 연장된 볼트; 상기 볼트를 감싸도록 볼트 일측에 배치된 몸체; 상기 볼트의 길이 방향을 따라 배치되는 코어; 상기 코어의 외측에 방사 형태로 배치되는 복수개의 확장대; 및 상기 확장대와 대응되게 상기 확장대를 감싸는 복수개의 외피;를 포함하며, 상기 확장대는 상기 볼트의 회전 방향에 따라 코어에 의해 외부로 확장되거나 중심 방향으로 수축되며 외주면 직경을 가변한다.

그리고 상기 몸체는 볼트가 삽입되는 삽입공과 확장대 일측이 연결되어 방사상으로 안내되게 하는 가이드홈으로 구성된다.

또한 상기 코어는 나사공이 형성된 원통과, 상기 원통의 외주면으로부터 방사상으로 연장된 다수개의 슬롯대와, 상기 슬롯대 사이에서 서로 마주보는 방향으로 돌출된 슬롯돌기로 구성되어 확장대의 외경이 확장 또는 수축되게 한다.

그리고 상기 슬롯돌기는 볼트의 축 방향에서 외측으로 경사진 형태로 배치된다.

또한 상기 확장대는 일정한 길이를 가지며, 길이 방향 단부에 형성되는 가이드돌기와, 길이 방향 양측에 경사지게 형성되어 상기 슬롯돌기가 슬라이딩 안내되는 슬롯과, 상기 슬롯과 직교하는 위치에 길이 방향을 따라 함몰된 쐐기홈과, 상기 쐐기홈 일측이 서로 마주보는 방향으로 좁아지게 형성된 쐐기걸림돌기로 구성된다.

그리고 상기 확장대는 코어의 길이보다 상대적으로 길게 형성된다.

또한 상기 외피는 상호 중첩되게 배치된다.

그리고 상기 볼트에는 상기 코어를 복수개 설치할 수 있게 하는 복수개의 스페이서가 더 구비된다.

한편 본 발명의 가변 직경을 갖는 구조체는, 단면 형상이 도넛 형태로 일정한 크기의 내경을 갖는 구조물을 상호 연결하기 위해 이용된다.

본 발명에 따르면, 나사의 회전 방향에 따라 직경이 늘어나고 줄어들게 함으로써 삽입되는 직경이 상대적으로 크게 형성되더라도 그에 대응되게 삽입 고정될 수 있게 하게 하고 반대로 제거가 용이한 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 골절된 뼈를 연결하기 위한 네일(nail)로 이용하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 가변 직경을 갖는 구조체를 나타내는 분해 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 코어와 확장대를 나타내는 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 확장대와 외피를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 가변 직경을 갖는 구조체 상에 스페이서가 구비된 상태를 나타내는 도면.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 가변 직경을 갖는 구조체의 동작 상태를 나타내는 도면.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다.

이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

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

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 가변 직경을 갖는 구조체는 몸체(110), 볼트(120), 코어(130), 확장대(140) 및 외피(150)로 구성되어 있다.

상기 몸체(110)는 원통 중앙 축 방향을 관통하는 삽입홈(111)과, 일측 축 방향 단부측에 둘레를 따라 등간격 형성된 가이드홈(112)으로 구성되어 있으며, 상기 가이드홈(112)은 내측 방향으로 갈수록 폭이 넓어지는 테이퍼 형태를 하고 있다.

상기 볼트(120)는 일정한 길이를 가지며 외주면에 사다리꼴 형태의 나사산이 형성되어 있다.

상기 코어(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 중앙 축방향으로 볼트(120)가 체결될 수 있도록 나사공(132)이 형성된 원통체(131)와, 상기 원통체(131)와 동일한 길이를 가지며, 원통체(131) 외주면에서 방사상으로 연장된 복수개의 슬롯대(133)와, 상기 슬롯대(133) 측면에 서로 마주보게 돌출된 슬롯돌기(134)와, 확장대(140)가 위치되도록 슬롯대(133) 사이에 형성된 삽입홈(135)으로 구성되어 있다.

상기 슬롯돌기(134)는 축 방향에서 외측 방향으로 경사지게 배치되어 있다.

상기 확장대(140)는 슬롯대(133) 사이의 삽입홈(135)에 삽입되어 삽입홈(135)에서 동작하는 것으로 길이 방향 양측면 상에 경사진 형태로 형성된 슬롯(141)과, 길이 방향 양단에 돌출 형성된 가이드돌기(142)와, 상부면의 길이 방향을 따라 일정한 깊이로 함몰된 쐐기홈(143)과, 상기 쐐기홈(143) 내측에서 서로 마주보는 방향으로 연장돌출된 쐐기걸림돌기(144)로 구성되어 있다.

상기 쐐기걸림돌기(144)는 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 쐐기홈(143)의 바닥면으로부터 외측 방향으로 경사진 형태를 하고 있으며, 상기 확장대(140)는 상면(140a)과 하면(140b)은 각각 곡선 형태를 하고 있다.

상기 외피(150)는 도 3a에 도시된 바와 같이 일정한 길이를 갖는 곡선 형태를 하고 있으며, 바닥면(151)으로부터 하부 방향으로 돌출된 쐐기(155)를 포함한다.

또한 상기 외피(150)는 바닥면(155)에서 일측으로 단차지게 연장된 하부중첩면(154)이 형성되고, 상기 하부중첩면(154)과 대각을 이루는 상부에 상부중첩면(153)이 외부면(152)에 대해 단차지게 형성되어 있다.

즉, 상기 외피는 도 3b에 도시된 바와 같이 복수개가 서로 중첩되어 구조체의 최외곽을 형성하게 되는 것으로 구조체의 외주 직경이 변화하는 만큼 중첩되는 량이 변하면서 삽입되는 구조물과 밀착될 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 결합 상태를 보면, 먼저 몸체(110)의 삽입공(111)에 볼트(120)를 삽입한 후 코어(130)의 나사공(132)을 볼트(130)에 나사결합 한다.

이 후 복수개의 확장대(140)를 각각 코어(130)의 삽입홈(135) 사이에 위치시킴과 동시에 슬롯(141)이 슬롯돌기(134)에 삽입되고, 가이드돌기(142)가 몸체(110)의 가이드홈(112)에 삽입되게 한다.

즉, 상기 확장대(140)는 상기 코어(130)의 외주를 따라 등간격 배치되게 되는 것이다.

이 상태에서 상기 확장대(140) 상면(140a)에 형성된 쐐기홈(143)에 외피(150)의 쐐기(155)를 삽입하여 쐐기걸림돌기(144) 측으로 가압하여 쐐기걸림돌기(144)에 쐐기(155) 걸쳐져 결속되게 한다.

이때 상기 외피(150)를 확장대(140)에 결속시 외피(150)의 하부중첩면(154)이 이웃한 외피의 상부중첩면(153) 위에 걸쳐진 상태가 되게 하여 확장대의 확장과 수축시 상호 슬라이딩되며 원통 형상을 유지할 수 있게 하고 이를 통해 구조물의 내경과 밀착될 수 있게 한다.

한편 본 발명에서는 하나의 코어에 확장대를 설명한 것을 설명하였지만, 도 4에 도시된 바와 같이 길이 방향 양단에 가이드홈(161)이 형성된 스페이서(160)를 더 구비할 경우 복수개의 코어를 연속적으로 연결하여 이용할 수 있게 되고, 도면상에 도시하고 있지는 않지만 구조물의 내경 측으로의 삽입을 용이하게 하기 위하여 단부에 별도의 삼각 형태의 콘을 배치하는 것도 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 동작 상태를 설명한다.

먼저 본 발명의 구조체에서는 몸체(110)의 외경과 외피(150)의 내측 사이가 일정간격 벌어진 상태로 배치될 수 있다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 외피(150)의 내측과 몸체(110)의 외경 사이에 틈(t)이 형성되도록 슬롯돌기(134)가 슬롯(141) 전체 길이(L)에 대해 중앙 부분에 위치되게 하여 볼트(120)의 회전 방향에 따라 코어(130)가 볼트(120)의 축 방향으로 전진하거나 후진하며 코어의 슬롯돌기(134)가 슬롯(141)을 따라 슬라이딩 전진하거나 후진하며 코어와 연결된 확장대(140)가 내부로 수축하거나 반대로 확대되어 최외곽에 배치된 외피의 직경이 작아지거나 커지게 함으로써 구조물의 내경 크기에 용이하게 대처할 수 있게 하는 것이다.

이때 상기 슬롯돌기(134)와 슬롯(141)은 외측 방향으로 경사지게 배치되어 있다.

도 6을 참고하여 외경이 수축되는 상태를 설명하면, 볼트(120)를 도면 상의 화살표 방향으로 회전시키면 볼트의 나사산에 의해 코어(130)의 나사공(131)이 볼트(120)의 축 방향(화살표 방향)을 따라 전진하게 하게 되고, 전진하는 과정에 슬롯(141)에 삽입된 슬롯돌기(134)가 슬롯(141)을 따라 경사지게 이동하게 된다.

경사지게 이동하는 슬롯돌기(134)에 의해 확장대(140)는 내측 방향으로 이동하며 상기 확장대(140)에 연결된 외피(150)의 외경 "D"가 외경 "D1"으로 수축하게 되는 것이다.

이때 상기 확장대(140)의 가이드돌기(142)는 몸체(110)의 가이드홈(112)에 삽입된 상태이므로 축 방향에 대해 직교하는 방향으로 확장대를 몸체 지지한 상태로 안내하게 된다.

즉, 코어(130)가 볼트(120)를 따라 전진하는 만큼 경사지게 배치된 슬롯(141)이 슬롯돌기(134)를 따라 슬라이딩되며 내측으로 이동하게 되므로 결과적으로 외피의 직경이 수축되는 것이다.

반대로 외피의 외경 "D"를 확장시키기 위해서는 도 7에 도시된 바와 같이 도 6에서 볼트를 회전시킨 반대 방향으로 볼트(120)를 회전시키면 코어(130)가 볼트(130)를 따라 몸체(110) 측에 가까워지도록 후진(도면상의 화살표 방향)하며 슬롯돌기(134)가 슬롯(141)을 따라 슬라이딩하게 된다.

슬롯돌기(134)가 슬롯(141)을 따라 슬라이딩됨에 따라 경사진 형태의 슬롯(141)이 배치된 확장대(140)는 외측 방향으로 이동하게 되고 이와 동시에 확장대(140)와 연결된 외피(150)의 외경 "D"가 외경 "D2"로 확장하게 되는 것이다.

이때 상기 확장대(140)의 가이드돌기(142)는 몸체(110)의 가이드홈(112)에 삽입된 상태이므로 축 방향에 대해 직교하는 방향으로 확장대를 몸체 지지한 상태로 안내하게 된다.

또한 도 8에 도시된 바와 같이 외피를 상호 중첩되게 배치함으로써 확장 또는 수축되는 외경에 틈이 형성되는 것을 방지하고 외경이 구조물의 내경과 밀착될 수 있게 하는 것이 가능해진다.

본 발명의 구조체와 같이 외경의 수축과 확장이 가능한 구조를 통해 단면 형상이 도넛 형태의 파이프 등을 연결 또는 분해할 때 변화되는 직경에 의해 탈착이 자유로워 매우 유용하게 사용할 수 있어 작업 비용을 매우 절감할 수 있으며, 특히 외과적 수술에서 골절된 뼈를 연결하기 위해 이용되는 네일(nail)에 활용할 경우 네일 삽입시 뼈에 가해지는 충격 발생을 방지할 수 있어 효과적인 수술이 가능해진다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나, 이는 본 발명의 기술적 내용에 대한 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아니다.

즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.

Claims (9)

1. 길이 방향을 따라 연장된 볼트;
   상기 볼트를 감싸도록 볼트 일측에 배치된 몸체;
   상기 볼트의 길이 방향을 따라 배치되는 코어;
   상기 코어의 외측에 방사 형태로 배치되는 복수개의 확장대; 및
   상기 확장대와 대응되게 상기 확장대를 감싸는 복수개의 외피;를 포함하며,
   상기 확장대는 상기 볼트의 회전 방향에 따라 코어에 의해 외부로 확장되거나 중심 방향으로 수축되며 외주면 직경을 가변하는 것을 특징으로 하는 가변 직경을 갖는 구조체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 몸체는 볼트가 삽입되는 삽입공과 확장대 일측이 연결되어 방사상으로 안내되게 하는 가이드홈으로 구성된 것을 특징으로 하는 가변 직경을 갖는 구조체.
3. 제1항에 있어서,
   상기 코어는 나사공이 형성된 원통과, 상기 원통의 외주면으로부터 방사상으로 연장된 다수개의 슬롯대와, 상기 슬롯대 사이에서 서로 마주보는 방향으로 돌출된 슬롯돌기로 구성되어 확장대의 외경이 확장 또는 수축되게 하는 것을 특징으로 하는 가변 직경을 갖는 구조체.
4. 제3항에 있어서,
   상기 슬롯돌기는 볼트의 축 방향에서 외측으로 경사진 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 가변 직경을 갖는 구조체.
5. 제3항에 있어서,
   상기 확장대는 일정한 길이를 가지며, 길이 방향 단부에 형성되는 가이드돌기와, 길이 방향 양측에 경사지게 형성되어 상기 슬롯돌기가 슬라이딩 안내되는 슬롯과, 상기 슬롯과 직교하는 위치에 길이 방향을 따라 함몰된 쐐기홈과, 상기 쐐기홈 일측이 서로 마주보는 방향으로 좁아지게 형성된 쐐기걸림돌기로 구성된 것을 특징으로 하는 가변 직경을 갖는 구조체.
6. 제5항에 있어서,
   상기 확장대는 코어의 길이보다 상대적으로 길게 형성된 것을 특징으로 하는 가변 직경을 갖는 구조체.
7. 제1항에 있어서,
   상기 외피는 상호 중첩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 가변 직경을 갖는 구조체.
8. 제1항에 있어서,
   상기 볼트에는 상기 코어를 복수개 설치할 수 있게 하는 복수개의 스페이서가 더 구비된 것을 특징으로 하는 가변 직경을 갖는 구조체.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 가변 직경을 갖는 구조체는,
   단면 형상이 도넛 형태로 일정한 크기의 내경을 갖는 구조물을 상호 연결하기 위해 이용되는 것을 특징으로 하는 가변 직경을 갖는 구조체.

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