KR20210074942A - 한손 사용이 가능한 고정기능 의료용 밸런싱 암 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터에 의해 자동으로 고정되는 기능을 가진 의료용 밸런싱 암에 관한 것이다. 사용부관절, 중간연결관절, 지지부 관절 등 3개의 관절을 가지며, 중간연결관절은 모터에 의해 볼트가 조여지면서 고정되고, 무게 추가 밸런스 조절 암에서 일정 폭으로 위치 조절하여 고정될 수 있는 기능을 가지고, 스토퍼에 의해 앞뒤로 움직일 때, 한계가 지정되며, 안전가드에 의해 회전 및 앞뒤만 움직이고 옆으로는 넘어지지 않도록 구성된다.

Description

한손 사용이 가능한 고정기능 의료용 밸런싱 암 기구 { Fixed-function medical balancing arm mechanism for one-handed use }

본 발명은 모터에 의해 자동으로 고정되는 기능을 가진 의료용 밸런싱 암에 관한 것이다. 특히 본 발명은 의료 장치의 무게를 저감하고, 필요시에는 고정하는 장치로서, 척추수술 내시경, 복강수술 내시경, 두개골 수술 내시경, 자동모발이식기, 내과수술 및 치과수술용 현미경 등을 체결하여 사용하기 편리하며 그 외에도 치과의 치위생사를 대체하는 등 의료시술의 보조자 역할을 수행할 수 있는 장치이다.

의료 장치를 사용하는 의료시술 및 수술시에 시술자는 의료 장치의 무게를 저감하거나 필요시 원하는 위치에 고정하는 기능을 필요로 한다. 예컨대 통상의 척추, 복강, 뇌 등의 내시경 수술시에 의사는 양손에 긴 집게형태의 수술기구로 수술을 진행하고, 수술부위를 촬영하는 내시경을 보조자가 잡고 있는 형태로 수술을 진행한다. 이때 보조자를 대신하여 내시경을 고정할 장치에 대한 요구도가 높다.

또, 내과 및 치과 수술 시에 사용되는 현미경을 안정적으로 고정하는 암 기구, 혹은 자동모발이식장치에서 바늘이 두피에 삽입될 때 발생하는 반발력으로 인해 장치가 뒤로 밀려나는 현상을 상쇄시키는 고정기능 암 기구, 정형외과 수술 시 드릴의 구멍을 지정해주는 받침대를 고정하는 기구, 치과에서 석션기를 치위상사를 대신하여 고정시키는 기구 등 다방면에서 의료 수술 및 시술시에 의료장치를 고정시키는 기구가 필요하다.

제10-2018-0075603호(의료 장치를 고정시키기 위한 기기 및 이의 관련 방법) 제10-2017-0056058호(모발이식장치 지지용 스탠드 조립체)

종래의 의료장치를 고정시키기 위한 기구에 대해 제10-2018-0075603호(의료 장치를 고정시키기 위한 기기 및 이의 관련 방법)에 개시되었다. 수동형 고정 기기는 레버를 직접 손으로 돌려 고정시켜야 하므로 빠른 고정과 풀림이 어려운 문제가 있었다.

또한 종래 자동 식모기의 무게 저감용 암 기구에 대해 제10-2017-0056058호(모발이식장치 지지용 스탠드 조립체)에 개시되었다. 이는 무게 밸런싱 기능만을 고려한 장치로서 간의 고정장치가 있기는 하나 고정시에도 사용 부 짐벌은 고정이 되지 않아 바늘 삽입 반발력 상쇄에는 효과를 나타내기 어려웠다.

본 발명은 5축 자유도로 부드러운 작동이 가능하고, 순간적인 고정이 가능하며, 밸런싱 기능이 있는 등 3가지 주요 기능을 가진 암 기구에 관한 것이다.

내부 구조적으로 중간연결관절부은 모터에 의해 볼트가 조여지면서 고정되고, 동시에 중간 연결관절부 내부에 삽입된 경사로를 가진 2개 이상의 힌지가 지지부 암과 사용부 암 내부의 푸시바를 밀고, 푸시바에 의해 양 극단의 두 관절부의 볼이 고정되는 방식이다. 이는 하나의 볼트만 조여져도 3부분의 관절이 동시에 잠기는 효과가 있다. 양 극단의 볼 관절은 볼이 삽입된 볼 바디의 노치가 앞뒤로 긴 형태로 형성되어 볼에 연결된 볼 스터드가 옆으로는 치우치지 않고 앞뒤로면 움직이며 볼 특성상 회전이 가능하여 결과적으로 2축의 역할을 감당하게 된다.

지지부 암에는 추가로 무게추가 장착될 수 있는 밸런스 암이 더 체결되고, 무게 추는 밸런스 암에서 일정폭 위치가 조절되어 사용 부 무게에 맞춰 추의 밸런스를 조절할 수 있다. 이러한 형태의 밸런스 기능은 사용부에 체결된 장치와 밸런스 암간 완전한 무게 평형을 유지하는 목적은 아니며 사용부 연결 장치의 무게를 저감하는 것을 목적으로 한다.

또, 앞서 언급한 바와 같이 5축 자유도를 3개의 관절만으로 실현 함과 동시에 무게 추로 일부 밸런싱을 함으로서 사용자가 한 손으로 위치를 조절하여도 불편함없이 사용할 수 있도록 지원하는데 그 목적이 있다.

하나의 모터만으로 5축을 고정할 수 있음에 따라 빠른 반응성을 기대할 수 있고, 장치의 원가절감 및 작동 소프트웨어 개발도 간소화 시킬 수 있다. 또 전체 암의 무게 절감에 크게 기여하여 사용자의 한 손 작동을 가능하게 하여 실제 적용 가능한 범위를 크게 증가 시킬 수 있다.

도1은 본 발명인 자동고정기능을 가진 밸런싱 암 기구 측면도 이다..
도2는 본 발명인 중앙연결부의 도면이다.
도3은 본 발명인 중앙연결부 관절 도면이다.
도4는 본 발명인 지지부관절 도면이다..
도5는 본 발명인 사용부관절 도면이다.
도6은 위치조절부 도면이다.
도7은 메인 바디부 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당 업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시 예를 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도1은 본 발명인 자동고정기능을 가진 밸런싱 암 기구 전체 도면이다. 메인바디부(1400)와 지지부(1100), 중앙연결부(1200), 사용부(1300)으로 구성되어 있고, 지지부관절(1110), 중앙연결부 관절(1210), 사용부 관절(1310)이 존재한다.

도2는 중앙연결부(1200) 도면이다..모터부(1220)와 관절부(1210)로 구성되고, 모터부(1220)에는 모터(1221), 모터기어(1222), 가압기어(1223), 가압볼트(1224)가 포함되고, 관절부(1210)에는 힌지(1211)가 포함된다.

도3은 중앙관절부(1200)에서 기구가 어떻게 작동하는지 설명하는 도면이다. 모터(1221)에 의해 모터기어(1222)가 작동하게 되면 가압기어(1223)가 회전하게 되고, 가압기어(1223)가 가압볼트(1224)를 작동하게 된다. 가압볼트(1224)가 조여지면 힌지(1211,1212)의 거리가 좁혀지게 되고, 그로 인해 지지부 푸시바(1111)와 사용부 푸시바(1311)가 밀려나게 된다. 모터가 반대로 작동하게 되면 가압볼트가 풀리면 힌지의 거리가 넓어지게 되고, 그로 인해 지지부 푸시바와 사용부 푸시바가 당겨지게 된다.

도4는 지지부 관절(1110)이 어떻게 작용하는지 설명하는 도면이다. 지지부 관절(1110)은 지지부 푸시바(1111)와 지지부 볼(1112), 지지부 볼바디(1113)로 구성된다. 지지부 볼바디(1113) 내부에 지지부 볼(1112)과 지지부 푸시바(1111)가 위치한다. 앞서 설명 한 바와 같이 중앙연결부 힌지(1211)에 의해 지지부 푸시바(1111)가 밀려나게 되면 지지부 볼(1112)을 가압하여 볼의 움직임을 고정시킨다. 모터가 반대로 작동하게 되면, 중앙연결부 힌지(1211)에 의해 지지부 푸시바(1111)가 좁혀지게 되고, 지지부 볼(1112)이 다시 움직이게 된다.

도5는 사용부 관절이 어떻게 작용하는지 설명하는 도면이다. 사용부 관절(1310)은 사용부 푸시바(1311)와 사용부 볼(1312), 사용부 볼바디(1313)로 구성된다. 사용부 볼바디(1313) 내부에 사용부 볼(1312)과 사용부 푸시바(1311)가 위치한다. 도3에 설명한 바와 같이 중앙연결부 힌지(1212)에 의해 사용부 푸시바(1311)가 밀려나게 되면 사용부 볼(1312)에 가압하여 볼의 움직임을 고정시킨다. 모터가 반대로 작동하게 되면, 중앙연결부 힌지(1212)에 의해 사용부 푸시바(1311)가 좁혀지게 되고, 사용부 볼(1312)이 다시 움직이게 된다.

도6는 위치조절부(1500) 도면이다. 위치조절부(1500)는 무게 추가 밸런스 조절 암에서 일정 폭으로 위치를 조절하여 고정될 수 있는 기능에 대한 설명을 위한 도면이다. 무게추(1511)에 의해 무게보상이 가능하며, 스토퍼(1513)에 의해서 직선운동시 일정한 폭을 조절 할 수 있으며, 안전가드(1512)에 의해서 회전 및 앞 뒤만 움직이고, 옆으로는 넘어지지 않도록 한다.

도7은 메인바디부(1400)를 도시한 도면이다. 메인바디(1403) 내부에는 전기장치가 보관될 수 있는 구성되고, 메인 바디를 세우는 3개 이상의 고정발판(1401) 또는 캐스터(1401), 혹은 발판과 캐스터를 함께 가지는 형태이다.

이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (8)

1. 모터에 의해 자동으로 고정되는 기능을 가진 의료용 암기구에 있어서,
   사용부 관절, 중간연결관절, 지지부 관절 등 3개의 관절을 가지며;
   중간연결관절은 모터에 의해 볼트가 조여지면서 고정되며;
   동시에 중간 연결 관절 부 내부에 삽입된 경사로를 가진 적어도 2개이상의 힌지;
   상기 경사로를 가진 힌지에 의해 밀려나는 푸시바;
   상기 푸시바에 의해 양 극단의 볼 관절이 고정되는 형태의 의료용 암기구.
2. 제 1항에 있어서,
   지지부 암에 무게 추가 장착될 수 있는 밸런스 조절 암이 더 체결되고,
   상기 무게 추가 밸런스 조절 암에서 일정 폭으로 위치를 조절하여 고정될 수 있는 기능을 가진 의료용 암기구
3. 제 2항에 있어서,
   지지부의 볼 관절에서 볼이 삽입되어있는 볼 바디;
   상기 볼 바디에 형성된 노치;
   상기 노치를 통해 볼에 달린 볼스터드가 외부로 노출된 형태이며;
   상기 노치의 형상이 볼스터드가 회전 및 앞 뒤만 움직이고, 옆으로는 넘어지지 않도록 앞뒤로 길죽한 형태인 의료용 암기구
4. 제 2항에 있어서,
   지지부의 볼 관절이 회전 및 앞 뒤로만 움직이고, 옆으로는 넘어지지 않도록 하기 위해,
   지지부에 가이드가 더 포함 된 형태의 의료용 암기구
5. 제 3항 또는 4항에 있어서,
   지지부 암이 앞뒤로 움직일때,
   한계를 지정하는 스토퍼가 더 포함된 형태의 의료용 암기구
6. 제 2항에 있어서,
   지지부 관절의 볼 스터드에 연결된 바디부 암이 더 포함 되며;
   상기 바디부 암은 바닥에 지지되어 세워질 수 있는 형태의 의료용 암기구
7. 제 6항에 있어서,
   상기 바디부 암을 지지하면서 모터로 인해 필요한 전기장치가 보관될 수 있는 메인바디;
   메인 바디를 세우는 3개 이상의 고정발판 또는 캐스터, 혹은 발판과 캐스터를 함께 가지는 형태의 의료용 암기구
8. 제 7항에 있어서, 상기 바디부 암과 메인바디를 바닥에 완전히 고정시키는 앙카볼트, 흡착판, 고정암 등을 연결시킬 수 있는 연결부를 더 포함하는 의료용 암기구

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