KR20160108298A - 접이식 드릴 및 관련된 사용 방법들 - Google Patents

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KR20160108298A
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이안 케이. 와이. 로
폴 스시오레
켄 멀드류
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소테리아 인더스트리즈, 인크.
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Abstract

본 발명은 예시적인 접이식 드릴들 및 관련된 사용 방법들을 제공한다. 따라서, 일 양태에서, 개시는 척, 피스톤 및 모터 섹션을 포함하거나 구성하는 접이식 드릴을 제공한다. 척(chuck)은 드릴 비트(drill bit)를 수용하도록 구성되고 치수결정될 수 있다. 피스톤은 한 쌍의 상호잠금 스플라인들을 포함할 수 있다. 상기 모터 섹션은 피스톤 및 척의 회전을 구동시킨다. 피스톤의 눌림(depression)은 피스톤에 대한 상기 척의 회전을 정지시킬 수 있다. 다른 양태에서, 본 개시는, 접이식 드릴을 제공하는 단계, 모터 섹션에 의해 피스톤 및 척의 회전을 구동시키는 단계 및 피스톤에 대한 척의 회전을 정지시키도록 피스톤을 누르는 단계를 포함하는, 재료 내로 드릴링하는 방법들을 제공한다.

Description

접이식 드릴 및 관련된 사용 방법들 {COLLAPSIBLE DRILL AND ASSOCIATED METHODS OF USE}
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2013년 9월 19일자로 출원되어 발명의 명칭이 "Collapsible Drill and Associated Methods of Use"인 미국 가특허 출원 일련 번호 제61/880,174호에 대한 우선권을 주장하며, 이의 개시는 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
본 개시는 접이식 드릴들 및 관련된 사용 방법들에 관한 것이며, 그리고 특히 드릴링되는 재료의 관통 시에 드릴 비트(drill bit)의 선회(spinning) 및/또는 전진(advancing)을 방지하는 접힘 가능한 드릴들에 관한 것이다.
구조물들 내에 홀들을 드릴링하는 것은 의학적 그리고 산업적 분야들 양자 모두에서 공통의 요건일 수 있다. 예를 들어, 의학 분야들에서, 연골 및/또는 뼈를 통하여 홀을 드릴링하는 것이 요망될 수 있다. 추가적인 예로서, 산업 분야에서, 목재, 벽돌(brick), 강 및/또는 건식벽(drywall)을 통해 홀을 드릴링하는 단계가 요망될 수 있다. 일반적으로, 드릴 비트를 갖는 표준 드릴은 구조물 또는 재료에 요망되는 홀을 생성하도록 사용될 수 있다. 일부 종래 드릴들은 모니터링된 시스템(motorized system)에 의해 선회될(spun) 수 있는 척에 의해 고정되는 드릴 비트를 포함한다. 따라서, 드릴에 가해지는 임의의 힘 또는 선형 병진 운동은 드릴 비트에 직접적으로 전달될 수 있다.
비록 표준 드릴이 일부 시나리오(scenario)들에서 성공적으로 이용될 수 있지만, 구조물 또는 재료에서의 드릴 비트의 관통의 깊이가 중요할 수 있다. 예를 들어, 의학 분야들에서, 혈관들 및/또는 신경(nerve)들과 같은 조직들이 드릴링되는 연골 및/또는 뼈 뒤에 존재할 수 있으며, 그리고 이러한 조직들에 대한 의도하지 않는 부상, 예컨대 혈관 부상, 신경계 손상(neurologic damage) 등이 치명적(catastrophic)일 수 있다. 유사하게, 산업 분야들에서, 전기 전선들과 같은 구조물들이 드릴링되는 재료 뒤에 존재할 수 있으며, 그리고 이러한 구조물들에 대한 의도하지 않는 부상 또는 관통, 예를 들어, 감전(electrocution) 부상 등은 사용자에게 치명적이거나 해로울 수 있다. 따라서, 드릴 비트, 예를 들어 드릴링되는 재료를 넘어 이동하는 드릴 비트의 의도하지 않은 "플런징(plunging)"은, 선회하는 드릴 비트 자체에 의해 및/또는 구조물의 직접적인 관통을 통해 드릴링되는 재료 뒤에 있는 구조물들의 손상으로 이어질 수 있다.
통상적으로, 이러한 손상들의 방지는, 예컨대 드릴 프레스(press) 또는 유사한 장치를 사용함으로써, 드릴 비트가 단지 고정된 또는 미리결정된 거리만을 이동하는 것을 허용하는 것이다. 그러나, 이러한 방법에서, 드릴링되는 재료의 두께가 정확하게 공지되어야 한다. 많은 시나리오들에서, 드릴링되는 재료, 예컨대, 드릴링 건식 벽(drilling dry wall)의 두께는 사용자에 공지될 수 없거나, 예컨대 휘어진 뼈의 두께는 가변적일 수 있다. 따라서, 공통의 시나리오는 보이지 않는 드릴링(drilling blindly)을 포함하며, 이에 의해 드릴링되는 재료의 먼 표면, 예컨대, 내부 표면이 사용자에게 보이지 않는다. 따라서, 재료의 두께, 예컨대, 뼈의 두께, 드릴 비트에 의한 재료의 관통의 현재 깊이 및/또는 드릴링되는 재료 뒤에 있는 구조물들, 예컨대, 혈관들, 신경들, 전기 전선들 등이 공지되지 않는다.
따라서, 구조물의 관통 시, 드릴 비트의 선회(spinning) 및/또는 전진(advancing)을 방지하는, 드릴들 및 관련된 방법들에 대한 필요가 존재한다. 재료의 관통 시, 드릴링되는 재료를 넘어 구조물들로부터 멀어지게 드릴의 드릴 비트를 후퇴시키는, 드릴 및 관련된 사용 방법들에 대한 추가적인 필요가 존재한다. 이러한 그리고 다른 필요들이 지금 개시되는, 접이식 드릴 및 관련 사용 방법에 의해 언급된다.
본 발명은 예시적인 접이식 드릴들 및 관련된 사용 방법들을 제공한다. 따라서, 일 양태에서, 개시는 척, 피스톤 및 모터 섹션을 포함하거나 구성하는 접이식 드릴을 제공한다. 예시적인 실시예들에서, 척은 드릴 비트를 수용하도록 구성되고 치수결정된다. 특정한 실시예들에서, 피스톤은 한 쌍의 상호잠금 스플라인들을 포함한다. 추가적인 실시예들에서, 모터 섹션은 피스톤 및 척의 회전을 구동시킨다. 일부 실시예들에서, 피스톤의 눌림(depression)은 피스톤에 대한 상기 척의 회전을 정지시킨다.
본원에 설명되는 실시예들 중 어떤 실시예들에서, 피스톤은 실린더 내에 직선형으로 병진 운동가능한 피스톤 로드를 포함한다. 일부 실시예들에서, 한 쌍의 상호잠금 스플라인들은 피스톤 로드 상의 복수의 상호보완적 치형부들과 상호잠금하거나 맞물리도록 구성되는 실린더 상에 복수의 홈들을 포함한다. 특정한 실시예들에서, 한 쌍의 상호잠금 스플라인들은 피스톤 로드 상의 복수의 상호보완적 홈들과 상호잠금하거나 맞물리도록 구성되는 실린더 상에 복수의 치형부들을 포함한다.
추가적인 실시예들에서, 피스톤 로드는 이 피스톤 로드로부터 연장하는 반경방향 돌출부를 포함한다. 일부 실시예들에서, 실린더는 피스톤 로드의 반경방향 돌출부와 정합하도록 구성되고 치수결정되는 내부 레지(inner ledge)를 포함한다. 특정한 실시예들에서, 접이식 드릴은 실린더 내에 밀봉된 챔버를 형성하기 위해 밀봉재(seal), 예컨대, 반경방향 돌출부와 내부 레지 사이에 위치설정되는 오-링(O-ring)을 포함한다.
특정한 실시예들에서, 모터 섹션은 실린더 내의 밀봉된 챔버를 압축 공기로 채우기 위한 기구를 포함한다. 특정한 실시예들에서, 모터 섹션은 압축 공기를 밀봉된 챔버로부터 대기로 통기시키기(venting) 위한 기구를 포함한다. 일부 실시예들에서, 압축 공기를 밀봉된 챔버로부터 대기로 통기시키는 것은 피스톤 로드를 실린더 내로 누른다(depress). 추가적인 실시예들에서, 실린더 내로 피스톤 로드를 누르는 것은 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 복수의 홈들 및 복수의 상호보완적인 치형부들을 푼다. 추가적인 실시예들에서, 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 복수의 홈들 및 복수의 상호보완적인 치형부들을 맞물림해제하는 것은 피스톤, 예컨대 실린더의 피스톤에 대한 척의 회전을 정지시킨다.
특정한 실시예들에서, 실린더 내로 피스톤 로드를 누르는 것은 드릴 비트를 재료로부터 자동으로 후퇴시킨다. 일부 실시예들에서, 접이식 드릴은 실린더와 모터 섹션 사이에 위치설정되는 제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들을 포함한다.
추가적인 양태에서, 본 개시는, 본원에서 설명된 바와 같은 접이식 드릴을 제공하는 단계를 포함하는, 재료 내로 드릴링하는 예시적인 방법들을 제공한다. 특징한 실시예들에서, 예시적인 방법들은 모터 섹션에 의해 피스톤 및 척의 회전을 구동시키는 단계를 포함한다. 특정한 실시예들에서, 예시적인 방법들은 피스톤에 대한 척의 회전을 정지시키도록 피스톤을 누르는 단계를 포함한다.
추가적인 실시예들에서, 예시적인 방법들은 피스톤 로드로부터 연장하는 반경방향 돌출부를 실린더의 내부 레지에 맞닿게 위치설정하도록 상기 피스톤의 실린더 내에 밀봉된 챔버를 압축 공기로 채우는 단계를 포함한다. 특정한 실시예들에서, 예시적인 방법들은 드릴 비트를 연장된 위치에 유지시키도록 밀봉된 챔버 내의 압력을 유지시키는 단계를 포함한다.
특정한 실시예들에서, 예시적인 방법들은 피스톤에 대한 척의 회전을 구동시키도록 상기 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 피스톤의 피스톤 로드 상의 복수의 상호보완적인 치형부들과 피스톤의 실린더 상의 복수의 홈들을 상호잠금시키거나 맞물리는 단계를 포함한다. 특정한 실시예들에서, 예시적인 방법들은 피스톤에 대한 척의 회전을 구동시키도록 상기 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 피스톤의 피스톤 로드 상의 복수의 상호보완적인 홈들과 피스톤의 실린더 상의 복수의 치형부들을 상호잠금시키거나 맞물리는 단계를 포함한다.
추가적인 실시예들에서, 예시적인 방법들은 피스톤 로드를 실린더 내로 누르도록 밀봉된 챔버를 통기시키는(vent) 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 실린더 내로 피스톤 로드를 누르는 단계는 상기 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 피스톤의 피스톤 로드 상의 복수의 상호보완적인 치형부들과 피스톤의 실린더 상의 복수의 홈들을 맞물림해제하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 실린더 내로 피스톤 로드를 누르는 단계는 상기 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 피스톤의 피스톤 로드 상의 복수의 상호보완적인 홈들과 피스톤의 실린더 상의 복수의 치형부들을 맞물림해제하는 단계를 더 포함한다.
특정한 실시예들에서, 상기 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 피스톤의 피스톤 로드 상의 복수의 상호보완적인 치형부들과 피스톤의 실린더 상의 복수의 홈들을 맞물림해제하는 단계는 피스톤에 대한 척의 회전을 정지시키는 단계를 포함한다. 특정한 실시예들에서, 상기 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 피스톤의 피스톤 로드 상의 복수의 상호보완적인 홈들과 피스톤의 실린더 상의 복수의 치형부들을 맞물림해제하는 단계는 피스톤에 대한 척의 회전을 정지시키는 단계를 포함한다.
특정한 실시예들에서, 실린더 내로 피스톤 로드를 누르는 단계는 드릴 비트를 재료로부터 자동으로 후퇴시키는 단계를 포함한다.
다른 목적들 및 특징들은 첨부 도면들과 함께 고려되는 다음의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다. 그러나, 도면들이 단지 예시로서 그리고 본 발명의 제한들에 대한 규정이 아닌 것으로 설계되는 것이 이해될 수 있다.
개시된 접이식 드릴들 및 관련된 방법들을 만들고 사용함에 있어 당업자들을 보조하기 위해, 첨부 도면들에 대한 참조가 이루어진다.
도 1은 드릴링되는 재료의 완전한 관통 전에 연장되고 맞물린 위치의 예시적인 접이식 드릴에 대한 부분적인 측단면도를 도시한다.
도 2는 드릴링되는 재료의 완전한 관통 전에 연장되고 맞물린 위치의 예시적인 접이식 드릴에 대한 상세한 측단면도를 도시한다.
도 3은 드릴링되는 재료의 완전한 관통 후에 접힌(collapsed) 그리고 맞물림해제된(disengaged) 위치의 예시적인 접이식 드릴에 대한 부분적인 측단면도를 도시한다.
도 4는 드릴링되는 재료의 완전한 관통 후에 접힌 그리고 맞물림해제된 위치의 예시적인 접이식 드릴에 대한 상세한 측단면도를 도시한다.
다음은 본 발명을 실시함에 있어 당업자들을 보조하도록 제공되는 본 발명의 상세한 설명이다. 당업자들은 본 발명의 사상 또는 범주로부터 벗어남 없이 본원에서 설명된 실시예들의 수정예들 및 변형예들을 만들 수 있다. 달리 정의되지 않는다면, 본원에서 사용되는 모든 기술적인 그리고 과학적인 용어들은 이 발명이 속하는 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 바와 같은 동일한 의미를 가진다. 본원에서의 본 발명의 설명에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위한 것이고, 그리고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본원에서 언급된 모든 공보들, 특허 출원들, 특허들, 도면들 및 다른 참조들은 이들의 전체가 인용에 의해 분명히 포함된다.
값들의 범위가 제공된다면, 이러한 범위의 보다 높은 제한과 보다 낮은 제한사이에서 각각의 사이 값(intervening value)(맥락에서 달리 명백하게 지시하지 않는다면, 보다 낮은 제한의 단위의 10분의 1) 및 언급된 이러한 범위에서 임의의 다른 언급된 값 또는 사이 값은 본 발명 내에 포함되는 것이 이해된다. 임의의 보다 낮은 제한으로부터 임의의 보다 높은 제한의 범위들이 고려된다. 보다 작은 범위들 내에 독립적으로 포함될 수 있는, 이러한 보다 작은 범위들의 보다 높은 및 보다 낮은 제한들은 또한 본 발명 내에 포함되며, 언급된 범위에서 특별히 제외되는 임의의 제한을 필요에 종속된다. 언급된 범위가 제한들 중 하나 또는 양자 모두를 포함한다면, 이러한 포함된 제한들 중 둘 모두를 제외하는 범위들은 본 발명에 또한 포함된다.
본원에서 그리고 첨부된 특허청구범위들에서 사용되는 바와 같이 관사들 "하나의(a)" 및 "하나의(an)"는, 맥락에서 달리 명백하게 지시하지 않는다면, 관사의 문법적인 목적의 하나 또는 그 초과(즉, 하나 이상)를 지칭하도록 본원에서 사용된다. 예로써, "하나의 요소"는 하나의 요소 또는 그 초과의 요소를 의미한다.
본원에서 상세한 설명들 및 특허청구범위들 내의 모든 숫자 값들은 "약(about)" 또는 "대략(approximately)" 표시된 값에서 수정되고, 그리고 당업자에 의해 예상될 실험 오차( experimental error) 및 변화들을 고려한다.
본원에서의 명세서에서 그리고 특허청구범위들에서 사용되는 바와 같이, 문구 "및/또는(and/or)"는 "둘 중 하나의 또는 양자 모두의" 그렇게 결합된 요소들, 즉, 일부의 경우들에서 공동으로 존재하고, 그리고 다른 경우들에서 분리적으로 존재하는 요소들을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"으로 열거되는 다수의 요소들, 즉, 그렇게 결합된 "하나 또는 그 초과의" 요소들은 동일한 유형으로 해석되어야 한다. 특정하게 식별되는 이러한 요소들에 관한 것이든 관한 것이지 않든, 다른 요소들은 문구 "및/또는"에 의해 특정하게 식별되는 요소들과 상이하게 선택적으로 존재할 수 있다. 따라서, 비-제한적인 예로서, "포함하는"과 같은 오픈-엔디드(open-ended) 표현과 함께 조합되어 사용될 때, "A 및/또는 B"에 대한 참조는, 일 실시예에서, 단지 A(B와 다른 요소들을 선택적으로 포함함)를; 다른 실시예에서, 단지 B(A와 다른 요소들을 선택적으로 포함함)를; 또 다른 실시예에서, A와 B 양자 모두(선택적으로 다른 요소들을 포함함); 등을 지칭할 수 있다.
본원에서의 명세서에서 그리고 특허청구범위들에서 사용되는 바와 같이, "또는"은 위에서 규정된 바와 같은 "및/또는"과 동일한 의미를 가지는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 리스트에서 항목들을 분리할 때, "또는" 또는 "및/또는"은 포괄적인 것으로(즉, 하나 이상(그러나, 하나 초과를 또한 포함함)의 수 또는 목록의 요소들, 및 선택적으로 추가적인 열거되지 않은 항목들의 포함) 해석될 수 있다. "오직 하나의" 또는 "정확히 하나의", 또는 특허청구범위들에서 사용될 때 "구성되는"과 같은 반대로 명백하게 표시되는, 유일한 용어들은 정확히 하나의 요소의 수 또는 요소들의 목록에 대한 포함을 지칭할 것이다. 일반적으로, "어느 하나의(either)", "~중 하나(one of)", "~중 단지 하나(only one of)" 또는 " ~중 정확히 하나"와 같은, 배타성의 용어들에 의해 진술될 때, 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "또는"은 배타적인 대안들을 나타내는 것으로 단지 해석될 수 있다(즉, "하나 또는 다른 하나지만 양자 모두는 아님).
명세서 내에서 그리고 특허청구범위들 내에서 본원에 사용되는 바와 같이, 하나 또는 그 초과의 요소들의 리스트와 관련하여, 문구 "하나 이상의(at least one)"는 요소들의 목록에서 어떤 것 또는 그 초과의 요소들로부터 선택된 하나 이상의 요소를 의미하는 것으로 이해되어야 하지만, 요소들의 목록 내에 특별히 열거된 적어도 각각의 그리고 모든 각각의 요소들 중 하나 이상을 반드시 포함할 필요는 없고, 요소들의 목록 내에 요소들의 임의의 조합들을 배제할 필요는 없다. 이러한 정의는, 요소들이 문구 "하나 이상의"가, 관련되든 관련되지 않든 특별히 식별된 이러한 요소들을 지칭하는 요소들의 목록 내에 특별히 식별되는 요소들과 다르게 선택적으로 존재할 수 있으며, 또한 허용한다. 따라서, 비제한적인 예로서, "A 그리고 B 중 하나 이상"(또는, 동등하게, "A 또는 B 중 하나 이상", 또는, 동등하게, "A 및/또는 B 중 하나 이상")은, 일 실시예에서, 하나 이상의(선택적으로, 하나 초과를 포함함) A [이 때 B가 없음(그리고, 선택적으로, B와 다른 요소들을 포함함)]; 다른 실시예에서, 하나 이상의(선택적으로, 하나 초과를 포함함) B [이 때 A가 없음(그리고, 선택적으로, A와 다른 요소들을 포함함)]; 그리고 또 다른 실시예에서, 하나 이상(선택적으로, 하나 초과를 포함함)의 A, 및 하나 이상(선택적으로, 하나 초과를 포함함)의 B(그리고, 선택적으로, 다른 요소들을 포함함); 등을 지칭할 수 있다.
반대로 명확하게 표시되지 않는다면, 하나 초과의 단계 또는 작동을 포함하는, 본원에서 청구된 임의의 방법들에서, 본 방법의 단계들 또는 작동들의 순서는 인용된 방법들의 단계들 또는 작동들에서의 순서에 반드시 제한될 필요가 없는 것이 또한 이해되어야 한다.
위의 명세서뿐만 아니라, 특허청구범위들에서, "포함하는(comprising)," "포함하는(including)," "운반하는(carrying)," "가지는(having)," "포함하는(containing)," "포함하는(involving)," "유지하는(holding)," "구성되는(composed of)," 등과 같은 모든 연결 문구(transitional phrase)들은 오픈-엔디드이도록, 즉 포함하지만 제한되지 않음을 의미하도록 이해될 수 있다. 특허 심사 과정들, 섹션 2111.03의 10 미국 특허청 매뉴얼(the 10 United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures, Section 2111.03)에서 제시된 바와 같이, 오직 연결 문구들 "구성되는" 및 "본질적으로 구성되는"만이, 각각, 폐쇄적이거나 반-페쇄적인 연결 문구들일 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조로 하여, 예시적인 접이식 드릴(100)(이후 "드릴(100)")의 부분적이고, 상세한 측면 단면도들이 제공된다. 특히, 드릴(100)이 드릴링되는 재료(102), 예를 들어, 벽, 뼈, 연골 등의 완전한 관통 전에 연장된 그리고 맞물린 위치에서 개략적으로 예시된다. 드릴링되는 재료(102)는 외부 표면(104), 예컨대, 드릴(100)이 드릴링을 시작하는 표면, 그리고 내부 표면(106), 예컨대, 관통 후에, 내부 공동(cavity)(108) 내로 드릴(100)의 진입을 방지하도록 드릴(100)을 정지시키는 것이 요망되는 표면을 규정할 수 있다. 내부 공동(108)은 그 안에 하나 또는 그 초과의 구조물들(도시되지 않음), 예컨대, 혈관들, 신경들, 전기 전선들 등을 포함할 수 있으며, 그리고 드릴(100)에 의한 내부 공동(108) 내로 플러깅하는(plunging) 것에 대한 방지는 하나 또는 그 초과의 구조물들에 대한 손상을 방지하도록 요망된다.
예시적인 드릴(100)은, 척 안에 드릴 비트(112)를 수용하며 그리고/또는 유지하도록 구성되고 치수결정되는 척(chuck)(110)을 포함한다. 척(110)이 사용자에 의해 요구되는 바와 같이, 다양한 드릴 비트(112) 크기들을 수용할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 척(110)은 산업에서 사용되는 표준 척일 수 있다. 일부 실시예들에서, 드릴 비트(112)는 산업에서 사용되는 표준 드릴 비트일 수 있다. 드릴(100)은 피스톤(piston)(114) 및 모터 섹션(motor section)(116)을 더 포함한다. 피스톤(114)은 중심 축선(A)을 따라 정렬되는 피스톤 로드(118) 및 실린더(cylinder)(120)를 포함한다. 피스톤 로드(118)는 말단부(122) 및 기단부(124)를 규정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 피스톤 로드(118)는 중실형 구조물, 예컨대, 비-중공형 구조물을 규정할 수 있다. 실린더(120)는 말단부(126) 및 기단부(128)를 규정할 수 있다.
피스톤(114)은 제 1 쌍의 상호잠금 스플라인들(130) 및 제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들(132)을 포함할 수 있다. 제 1 쌍의 상호잠금 스플라인들(130)은 실린더(120)의 기단부(128)에 위치될 수 있고, 그리고 모터 섹션(116)과 피스톤(114)의 실린더(120) 사이에 상호잠금 또는 맞물림 인터페이스를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모터 섹션(116)은 실린더(120)의 기단부(128)의 외부 표면의 중심 축선(A)의 둘레에 반경방향으로 이격되는 복수의 상호보완적 치형부들(teeth)(136), 예컨대, 리지(ridge)들과 상호잠금되도록 구성되고 치수결정되는, 중심 축선(A)의 둘레에 반경방향으로 이격되는 복수의 홈들(134)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모터 섹션(116)은 반경방향으로 이격된 치형부들(136)을 포함할 수 있으며, 그리고 실린더(120)의 기단부(128)는 반경방향으로 이격된 상호보완적 홈들(134)을 포함할 수 있다. 제 1 쌍의 상호잠금 스플라인들(130)은, 토크가 피스톤(114)의 회전을 조절하도록 모터 섹션(116)으로부터 피스톤(114)으로 전달되는 것을 허용한다. 예를 들어, 모터 섹션(116)은 중심 축선(A)을 중심으로 회전하도록 홈들(134)을 가동하거나 이에 맞물릴 수 있으며, 이는, 중심 축선(A)을 중심으로 회전하도록 상호잠금된 치형부들(136)을 차례로 가동하거나 이에 맞물린다. 비록 예시되지 않지만, 당업자들은, 모터 섹션(116)이 제 1 쌍의 상호잠금 스플라인들(130)의 홈들(134)을 회전시키기 위한 토크(torque)를 생성하기 위한 모터를 포함한다는 것을 이해해야 한다.
제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들(132)은 실린더(120)의 말단부(126) 그리고 피스톤 로드(118)의 말단부(122)와 기단부(124) 사이의 중간지점에 위치될 수 있다. 제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들(132)은 피스톤 로드(118)와 피스톤(114)의 실린더(120) 사이에 상호잠금 또는 맞물림 인터페이스를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 실린더(120)의 말단부(126)의 내부 표면은 피스톤 로드(118)의 외부 표면의 중심 축선(A)의 둘레에 반경방향으로 이격되는 복수의 상호보완적 치형부들(teeth)(140), 예컨대, 리지(ridge)들과 상호잠금되도록 구성되고 치수결정되는, 중심 축선(A)의 둘레에 반경방향으로 이격되는 복수의 홈들(138)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 실린더(120)는 반경방향으로 이격된 치형부들(140)을 포함할 수 있으며, 그리고 피스톤 로드(118)는 반경방향으로 이격된 상호보완적 홈들(138)을 포함할 수 있다. 제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들(132)은, 홈들(138)과 치형부들(140)을 맞물림으로써 실린더(118), 피스톤 로드(118) 및 척(110) 사이에 토크 커플링(torque coupling)을 허용한다. 이에 의해, 모터 섹션(116)으로부터의 토크는 드릴 비트(112)의 회전을 조절하도록 척(110)에 전달될 수 있다.
일부 실시예들에서, 피스톤 로드(118)의 말단부(122)는 척(110)에 고정될 수 있으며, 그리고 기단부(124)는 피스톤(114)의 실린더(120)와 이동가능하게 맞물릴 수 있다. 특히, 피스톤 로드(118)의 기단부(124)는 중심 축선(A)을 따라 실린더(120) 내에서 직선형으로 병진 운동가능할(translatable) 수 있다. 실린더(120)는 실린더(120)의 말단부(126)와 기단부(128) 사이의 중간지점에서 실린더(120)의 내부 표면을 따라 위치되는 내부 반경방향 레지(ledge)(142)를 포함할 수 있다. 레지(142)는 중심 축선(A)의 방향으로 실린더(120)의 내부 표면으로부터 연장할 수 있고, 그리고, 중심 개구를 통해 피스톤 로드(118)를 수용하도록 치수결정된 중심 개구를 형성하도록 구성될 수 있다. 레지(142)는 실린더(120) 내에서 피스톤 로드(118)의 병진 운동을 제한하도록 정지부로서 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들(132)의 치형부들(140)이 레지(142)에 맞물릴 때까지, 피스톤 로드(118)는 중심 축선(A)을 따라 실린더(120) 내에서 병진 운동할 수 있다.
피스톤 로드(118)의 기단부(124)는 피스톤 로드(118)로부터 그리고 중심 축선(A)으로부터 멀어지게 연장되는 반경방향 돌출부(144)를 포함할 수 있다. 특히, 피스톤 로드(118)의 기단부(124)는 피스톤 로드(118)의 전체 직경에 걸쳐 연장하는 실질적으로 평탄한 표면을 규정할 수 있으며, 그리고, 반경방향 돌출부(144)는 기단부(124)의 표면으로부터 그리고 중심 축선(A)으로부터 멀어지게 추가적으로 연장할 수 있다. 반경방향 돌출부(144)는 실린더(120)의 내부 벽들 내에 피팅하도록(fit) 구성되고 치수결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 반경방향 돌출부(144)는 이 돌출부 위에 고정되는 오-링(O-ring)(146)을 포함할 수 있다. 반경방향 돌출부(144)가 실린더(120)의 레지(142)와 기단부(128) 사이에 위치설정되도록, 피스톤 로드(118)가 실린더(120)와 조립될 수 있다. 이에 의해, 피스톤 로드(118)는, 치형부(140)가 레지(142)에 맞물릴 때까지, 실린더(120)의 기단부(128)의 방향으로 중심 축선(A)을 따라 병진 운동할 수 있고, 그리고 반경방향 돌출부(144)가 레지(142)에 맞물릴 때까지, 실린더(120)의 말단부(126)의 방향으로 중심 축선(A)을 따라 병진 운동할 수 있다.
레지(142)와의 반경방향 돌출부(144)의 맞물림은 실린더(120)의 제 1 챔버(148)와 제 2 챔버(150) 사이에 밀봉을 형성할 수 있다. 따라서, 제 1 챔버(148)는 실린더(120)의 기단부(128)와 피스톤 로드(118)의 반경방향 돌출부(144) 사이에 위치되는 실린더(120)의 내부 공동으로서 규정될 수 있다. 제 2 챔버(150)는 실린더(120)의 레지(142)와 말단부(126) 사이에 위치되는 실린더(120)의 내부 공동으로서 규정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 드릴(100)은, 모터 섹션(116)과 실린더(120)의 기단부(128) 사이에 위치설정되는 센서(152), 예컨대, 힘 변환기(force transducer)를 포함한다. 센서(152)는 드릴 비트(112)로부터 다시 모터 섹션(116)으로의 반작용 힘을 측정할 수 있다. 예를 들어, 센서(152)는 드릴 비트(112)에 의해 부과되는 드릴링되는 재료(102)에 대한 압력을 측정할 수 있어, 드릴 비트(112)가 드릴링되는 재료(102)의 내부 표면(106)을 통과할 때, 반작용 힘의 변화가 센서(152)에 의해 검출될 수 있다.
일부 실시예들에서, 드릴(100)의 모터 섹션(116)은 이 모터 섹션 안에 압축 공기 기구(compressed air mechanism)(154)를 포함할 수 있다. 압축 공기 기구(154)는 입구(158) 및 출구(160)를 갖는 압축기(156)를 포함할 수 있다. 압축 공기 기구(154)는, 실린더(120)의 기단부(128)에 압축기(156)를 연결하는, 호스(hose)(162), 예컨대, 가요성 공기 호스를 더 포함할 수 있다. 압축기(156)는 입구(158)를 통해 압축 공기를 흡입할 수 있고, 그리고 호스(162)를 통해 실린더(120)의 제 1 챔버(148) 내로 압축 공기를 지나게 한다. 압축 공기가 제 1 챔버(148) 내에서 유지될 수 있도록, 반경 방향의 돌출부(144)와 레지(142) 사이의 밀봉은 제 1 챔버(148)를 밀봉할 수 있다. 압축기(156)는 제 1 챔버(148)로부터 호스(162)를 통해 그리고 출구(160) 밖으로 압축 공기를 추가적으로 방출할 수 있다.
계속해서 도 1 및 도 2를 참조로 하여, 드릴(100)이 드릴링하기 위한 연장된 위치에 위치설정될 때, 제 1 및 제 2 쌍들의 상호잠금 스플라인들(130, 132)이 상호잠금되거나 맞물릴 수 있도록, 피스톤 로드(118)는 실린더(120)로부터 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 피스톤 로드(118)는 압축 공기 기구(154)에 의해 압축된 공기로 제 1 챔버(148)를 채우거나 미리장전함(preloading)으로써 연장된 위치로 가동시킬 수 있다. 예를 들어, 압축 공기는, 피스톤 로드(118)를 레지(142)의 방향으로 직선형으로 병진 운동시키고 레지(142)에 맞닿는 반경방향 돌출부(144)를 밀봉하도록 피스톤 로드(118)의 기단부(124)의 표면 및 반경방향 돌출부(144)의 표면 위에 힘을 부과할 수 있다. 따라서, 제 1 챔버(148) 내의 압축 공기 영역은 피스톤 로드(118)의 말단부(122)의 방향으로 반경방향 돌출부(144)에 대한 압력을 부과하고 유지할 수 있어, 레지(142)에 맞닿게 반경방향 돌출부(144) 및/또는 오-링(146)을 유지시키며, 이에 의해 제 1 챔버(148) 내의 압축 공기 압력을 유지시킨다.
연장된 위치로의 피스톤 로드(118)의 병진 운동은 제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들(132)의 홈(138)과 치형부들(140)을 상호잠금시킬 수 있다. 따라서, 제 1 쌍의 상호잠금 스플라인들(130)은 모터 섹션(116)으로부터 실린더(120)로의 토크 전달(torque transfer)을 제공할 수 있으며, 그리고 제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들(132)은 실린더(120)로부터 피스톤 로드(118)로의 토크 전달을 제공할 수 있다. 피스톤 로드(118)는, 차례로, 척(110) 및 드릴 비트(112)에 토크를 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제 1 및/또는 제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들(130, 132)은 드릴(100)의 피스톤(114)과 모터 섹션(116) 사이에서 작은 운동을 허용할 수 있다. 피스톤(114)과 모터 섹션(116) 사이의 운동을 기초로 하여, 피스톤(114)과 모터 섹션(116) 사이에 위치설정되는 센서(152)는 드릴 비트(112)로부터 다시 모터 섹션(116)으로의 반작용 힘을 측정할 수 있다. 예를 들어, 드릴 비트(112)의 선단부(tip)(164) 및/또는 선단부(164)에 인접한 드릴 비트(112)의 영역을 드릴링되는 재료(102)에 맞닿게 가압함으로써, 드릴링을 선형적 및/또는 비-선형적 방향으로 중심 축선(A)을 따라 수행하는 사용자에 의해 압력이 가해질 때, 압력이 센서(152)에 의해 측정될 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 압축 공기 기구(154)에 의해 제 1 챔버(148) 내로 미리장전된 압축 공기는 연장된 위치에 피스톤(114)을 유지시킬 수 있다.
드릴링하는 동안, 드릴 비트(112)에 대해 사용자에 의해 가해지는 압력은 변할 수 있다. 따라서, 압축 공기 기구(154)는, 피스톤(114)의 제 1 챔버(148) 내에서 압축 공기 압력을 유지시키거나 증가시키는데 요구되는 바와 같이 추가적인 압축 공기를 입구(158)를 통해 그리고 제 1 챔버(148) 내로 흡입할 수 있어, 선형적인 압력의 적용에 대한 내성이 있고, 피스톤(114)을 연장된 위치에 유지시킨다. 일부 실시예들에서, 압축 공기 기구(154)는 제 1 챔버(148) 내에서 압력을 검출하기 위해 센서(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 피스톤(114)의 제 1 챔버(148) 내의 압력을 유지시키거나 증가시키는 것은 제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들(132)의 홈들(138)과 치형부들(140) 사이의 상호잠금 또는 맞물림을 유지시킬 수 있다. 따라서, 토크는 모터 섹션(116)으로부터 피스톤(114), 척(110) 및 드릴 비트(112)로 전달될 수 있다. 따라서, 드릴 비트(112)는 요망되는 속도로 회전될 수 있고, 그리고 드릴링되는 재료(102)를 통해 전진될 수 있다.
도 3 및 도 4를 다시 참조로 하여, 예시적인 드릴(100)의 부분적이고, 상세한 측면 단면도들이 제공된다. 특히, 드릴(100)이 드릴링되는 재료(102), 예를 들어, 벽, 뼈, 연골 등의 완전한 관통 후에 접힌 그리고 맞물림해제된 위치에서 개략적으로 예시된다. 도 3 및 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 드릴 비트(112)의 선단부(164)는 드릴링되는 재료(102)를 완전히 관통하여, 드릴링되는 재료(102)의 내부 표면(106)을 포함한다.
드릴링 동안, 드릴 비트(112)가 드릴링되는 재료(102)의 단단한 물질을 관통할 때, 드릴 비트(112)에 대해 부과되는 바와 같이, 힘 또는 압력에 대한 급작스런 변화가 일어난다. 힘에 대한 변화가 피스톤(114)과 모터 섹션(116) 사이에 위치설정되는 센서(152)에 의해 검출될 수 있다. 드릴 비트(112) 상에 부과되는 힘의 변화에 대한 검출 시, 압축기(156) 안에 위치되는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)(도시되지 않음)가 제 1 챔버(148)에서 압축 공기를 출구를 통해(160) 대기로 통기시키도록 개방할 수 있다. 이에 의해, 압축 공기는 피스톤(114)으로부터 빠르게 나올 수 있다.
제 1 챔버(148) 내의 압력의 감소는 실린더(120)의 레지(142)에 대한 피스톤 로드(118)의 반경방향 돌출부(144) 상에 부과되는 힘을 동시에 감소시키며, 중심 축선(A)을 따라 실린더(120) 내의 피스톤 로드(118)의 병진 운동을 허용한다. 그러므로, 드릴 비트(112) 상에 부과되는 힘의 변화에 대한 검출 시, 그리고 제 1 챔버(148)로부터 압축 공기를 통기(venting) 시, 척(110), 드릴 비트(112) 및 피스톤 로드(118)는 중심 축선(A)을 따라 병진 운동함으로써, 피스톤 로드(118)의 치형부들(140)이 레지(142)에 접할 때까지, 피스톤(114)의 실린더(120) 내로 접히거나 눌릴 수 있다. 일부 실시예들에서, 피스톤 로드(118)가 실린더(120) 내로 접히거나 눌릴 수 있는 거리는, 예를 들어 사용자에 의해 요망되는 영역, 사용자에 의해 가해지는 힘, 예상되는 잠재적인 "플런지" 간격 등에 기초하여 가변적일 수 있다. 일부 실시예들에서, 피스톤 로드(118)가 실린더(120) 내로 접히거나 눌릴 수 있는 거리는, 밀리미터 단위의 거리로부터 센티미터 단위의 거리로의 범위이도록 사용자 및/또는 제작자에 의해 조정될 수 있다.
드릴(100)의 핸들(도시되지 않음)에 대한 사용자에 의해 부과되는 연속되는 압력 또는 힘은 드릴(100)이 드릴 비트(112)에 의해 부과되는 힘 없이 전방으로 이동하는 것을 야기한다. 특히, 사용자가 드릴링을 계속하도록 드릴(100)의 핸들에 대해 힘을 계속 제공할 때, 척(110), 드릴 비트(112) 및 피스톤 로드(118)는 통기되는(vented) 제 1 챔버(148)로 인해 피스톤(114)의 실린더(120) 내로 접히거나 병진 운동하도록 강요될 수 있다. 제 1 챔버(148) 내의 압력의 강하로 인해 레지(142)의 방향으로 중심 축선(A)을 따른 레지 피스톤 로드(118)의 병진 운동은, 맞물림해제되도록 제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들(132)을 피스톤 로드(118)와 실린더(120) 사이로 압박한다. 제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들(132)의 맞물림해제는 실린더(120)로부터 피스톤 로드(118)로의 토크 전달, 그리고, 차례로, 척(110) 및 드릴 비트(112)를 추가적으로 해제한다. 따라서, 드릴 비트(112)의 회전이 방지될 수 있다.
일부 실시예들에서, 드릴 비트(112)의 회전을 정지시키는 것은, 드릴 비트(112)가 내부 공동(108) 내의 구조물에서 절단되는 것을 방지함으로써, 드릴링되는 재료(102)의 내부 공동(108) 내로의 드릴 비트(112)의 추가적인 전진을 또한 정지시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 드릴링되는 재료(102)의 내부 공동(108) 내로의 드릴 비트(112)의 추가적인 전진은, 피스톤 로드(118)가 실린더(120) 내로 병진 운동할 때, 드릴링되는 재료(102)에서 형성되는 홀 밖으로 드릴 비트(112)를 자동으로 그리고 적어도 부분적으로 수축시킴으로써, 방지될 수 있다.
피스톤(114)이 완전히 접히거나 눌리기(depress) 전에, 예컨대, 피스톤 로드(118)의 치형부들(140)이, 정지된 드릴 비트(112)가, 일단 요망되는 애퍼쳐(aperture)가 형성된다면, 드릴링되는 재료(102)의 경질(hard) 물질을 넘어 내부 공동(108) 내에서 연성 소재(soft matter), 예컨대, 신경들, 혈관들 등을 관통하는 것을 방지하도록 레지(142)에 접하기 전에, 사용자는 드릴(100)의 핸들에 가해지는 힘을 해제하거나 감소시킬 수 있다. 산업 용도들에 대하여, 피스톤(114)이 정지된 드릴 비트(112)가, 일단 요망되는 애퍼쳐가 형성된다면, 드릴링되는 재료(102)의 경질 물질을 넘어 내부 공동(108) 내에서 구조물, 예컨대 전기 전선들 등을 관통하는 것을 방지하도록 완전히 접히기 전에, 사용자는 드릴(100)의 핸들에 가해지는 힘을 해제하거나 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 모터 섹션(116)의 솔레노이드 밸브는 음압 저장소(negative pressure reservoir)로 개방될 수 있다(도시되지 않음). 일부 실시예들에서, 음압 저장소는 전기기계식으로 생성될(generated) 수 있다. 따라서, 압력 강하가 센서(152)에 의해 검출될 때, 제 1 챔버(148) 내의 압축 공기는 능동적으로 감압될(decompressed) 수 있으며, 제 1 챔버(148)는 능동적으로 접힐 수 있으며, 그리고, 피스톤 로드(118)의 치형부들(140)이 레지(142)에 접할 때까지, 피스톤 로드(118)는 피스톤(114)의 실린더(120) 내로 흡인될(sucked) 수 있다. 따라서, 척(110) 및 드릴 비트(112)는 또한 중심 축선(A)을 따라 실린더(120)의 방향으로 흡인될 수 있다. 피스톤 로드(118), 척(110), 및 드릴 비트(112)의 병진 운동은 드릴링되는 재료(102)의 내부 공동(108) 내로 드릴 비트(112)의 추가적인 전진을 방지할 수 있다. 일부 실시예들에서, 피스톤 로드(118), 척(110) 및 드릴 비트(112)의 병진 운동은 드릴링되는 재료(102) 및/또는 내부 공동(108) 내의 임의의 구조물들로부터 멀어지게 드릴 비트(112)를 능동적으로 및/또는 자동으로 후퇴시킬 수 있다. 이에 의해, 드릴(100)의 핸들에 가해지는 힘이, 드릴링되는 재료(112)의 내부 공동(108) 내에서 구조물들에 대한 손상을 방지하도록 드릴 비트(112)에 가해지는 힘으로부터 언커플링될(uncoupled) 수 있다.
사용자가 동일한 또는 다른 드릴링되는 재료(102)를 통해 추가적으로 드릴링하는 것을 원한다면, 피스톤(114)의 제 1 챔버(148)는, 예를 들어 리셋 버튼(reset button)의 가동, 센서 검출 등을 통해 압축 공기로 재충전될 수 있다. 제 1 챔버(148)를 채우기 위해 압축 공기를 사용할 때 본원에서 논의되었지만, 당업자는, 예컨대, 하나 또는 그 초과의 유체들, 하나 또는 그 초과의 스프링들 등을 갖는 피스톤-형 디자인(design)을 사용하는 임의의 유사한 기구가 드릴(100)을 연장하며 그리고/또는 접기 위해 사용될 수 있다는 것이 이해해야 한다.
예시적인 실시예들이 본원에서 설명되지만, 이러한 실시예들이 제한으로써 해석되는 것이 아니라, 오히려 본원에서 명백하게 설명된 것에 대한 부가예들 및 수정예들이 또한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것이 명백하게 유의된다. 게다가, 본원에서 설명된 다양한 실시예들의 특징들은 서로 배타적이지 않고, 그리고 다양한 조합들 및 치환(permutation)들로 (비록 이러한 조합들 또는 치환들이 본원에서 분명하게 이루어지지 않지만) 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남 없이 존재할 수 있음이 이해된다.

Claims (20)

  1. 접이식 드릴(collapsible drill)로서,
    드릴 비트(drill bit)를 수용하도록 구성되고 치수결정되는 척(chuck),
    한 쌍의 상호잠금 스플라인(interlocking spline)들을 포함하는 피스톤(piston), 및
    모터 섹션(motor section)을 포함하며,
    상기 모터 섹션은 상기 피스톤 및 상기 척을 회전 구동시키며, 그리고,
    상기 피스톤의 눌림(depression)은 피스톤에 대한 상기 척의 회전을 정지시키는,
    접이식 드릴.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤은 실린더 내에서 직선형으로 병진 운동가능한(translatable) 피스톤 로드(piston rod)를 포함하는,
    접이식 드릴.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 상호잠금 스플라인들은 피스톤 로드 상의 복수의 상호보완적 치형부들(teeth)과 상호잠금하도록 구성되는 실린더 상에 복수의 홈(groove)들을 포함하는,
    접이식 드릴.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 피스톤 로드는 상기 피스톤 로드로부터 연장하는 반경방향 돌출부를 포함하는,
    접이식 드릴.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 실린더는 상기 피스톤 로드의 반경방향 돌출부와 정합하도록 구성되고 치수결정되는 내부 레지(inner ledge)를 포함하는,
    접이식 드릴.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 실린더 내에 밀봉된 챔버를 형성하기 위해 반경방향 돌출부와 내부 레지 사이에 위치설정되는 오-링(O-ring)을 포함하는,
    접이식 드릴.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 모터 섹션은 실린더 내의 밀봉된 챔버를 압축 공기로 채우기 위한 그리고 압축 공기를 밀봉된 챔버로부터 대기로 통기시키기(venting) 위한 기구를 포함하는,
    접이식 드릴.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 압축 공기를 밀봉된 챔버로부터 대기로 통기시키는 것은 실린더 내로 피스톤 로드를 누르는,
    접이식 드릴.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 실린더 내로 피스톤 로드를 누르는 것은 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 복수의 홈들 및 복수의 상호보완적인 치형부들을 맞물림해제하는,
    접이식 드릴.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 상기 복수의 홈들 및 상기 복수의 상호보완적인 치형부들을 맞물림해제하는 것은 피스톤에 대한 척의 회전을 정지시키는,
    접이식 드릴.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 실린더 내로 피스톤 로드를 누르는 것은 재료로부터 드릴 비트를 후퇴시키는,
    접이식 드릴.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 실린더와 상기 모터 섹션 사이에 위치설정되는 제 2 쌍의 상호잠금 스플라인들을 포함하는,
    접이식 드릴.
  13. 재료 내로 드릴링하는 방법으로서,
    접이식 드릴을 제공하는 단계―상기 접이식 드릴은 (i) 드릴 비트를 수용하도록 구성되고 치수결정되는 척, (ii) 한 쌍의 상호잠금 스플라인들을 포함하는 피스톤, 및 (iii) 모터 섹션을 포함함―,
    상기 모터 섹션과 함께 상기 피스톤 및 상기 척을 회전 구동시키는 단계, 및
    상기 피스톤에 대한 상기 척의 회전을 정지시키도록 피스톤을 누르는 단계를 포함하는,
    재료 내로 드릴링하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    피스톤 로드로부터 연장하는 반경방향 돌출부를 실린더의 내부 레지에 맞닿게 위치설정하도록 상기 피스톤의 실린더 내에 밀봉된 챔버를 압축 공기로 채우는 단계를 포함하는,
    재료 내로 드릴링하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 드릴 비트를 연장된 위치에 유지시키도록 밀봉된 챔버 내의 압력을 유지시키는 단계를 포함하는,
    재료 내로 드릴링하는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 피스톤에 대한 척의 회전을 구동시키도록 상기 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 피스톤의 피스톤 로드 상의 복수의 상호보완적인 치형부들과 피스톤의 실린더 상의 복수의 홈들을 상호잠금시키는 단계를 포함하는,
    재료 내로 드릴링하는 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 실린더 내로 상기 피스톤 로드를 누르도록 통기시키는 단계를 포함하는,
    재료 내로 드릴링하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 실린더 내로 상기 피스톤 로드를 누르는 단계는 상기 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 피스톤의 피스톤 로드 상의 복수의 상호보완적인 치형부들과 피스톤의 실린더 상의 복수의 홈들을 맞물림해제하는 단계를 포함하는,
    재료 내로 드릴링하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 상호잠금 스플라인들의 피스톤의 피스톤 로드 상의 복수의 상호보완적인 치형부들과 피스톤의 실린더 상의 복수의 홈들을 맞물림해제하는 단계는 피스톤에 대한 척의 회전을 정지시키는 단계를 포함하는,
    재료 내로 드릴링하는 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 실린더 내로 피스톤 로드를 누르는 단계는 재료로부터 드릴 비트를 후퇴시키는 단계를 포함하는,
    재료 내로 드릴링하는 방법.
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