KR20220028640A - 탄창형 전자부품 모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스 - Google Patents

탄창형 전자부품 모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외과수술용 핸드피스에 관한 것으로, 더 상세하게는 핸드피스의 핸드그립 부분에 장착되는 인쇄회로기판과 인쇄회로기판에 구비되는 각종 센서모듈로 이루어지는 전자부품을 탄창형으로 형성하고, 탄창을 교체하면 수리가 완성되는 유지보수가 간편한 탄창형 전자부품 모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스에 관한 발명으로서,
핸드그립과 상기 핸드그립의 상부에 일체로 형성되는 모터하우징으로 구성되는 권총형상의 하우징을 포함하는 탄창형 전자부품 모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스에 있어서, 상기 핸드그립은, 그립본체와, 상기 그립본체 내부에 탄창형의 전자부품 모듈이 삽입장착되는 탄창홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 탄창형 전자부품모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스를 제공한다.

Description

탄창형 전자부품 모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스{The surgical handpiece with a magazine-type module }
본 발명은 외과수술용 핸드피스에 관한 것으로, 더 상세하게는 핸드피스의 핸드그립 부분에 장착되는 인쇄회로기판과 인쇄회로기판에 구비되는 각종 센서모듈로 이루어지는 전자부품을 탄창형으로 형성하고, 탄창을 교체하면 수리가 완성되는 유지보수가 간편한 탄창형 전자부품 모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스에 관한 발명이다.
일반적으로 외과수술용 핸드피스의 외형은 권총형의 구조를 가지고 있으며, 그 구동 동력원으로는 공압 모터를 사용하는 것이 일반적이다. 이는 공압 모터의 회전력을 기어 어셈블리를 통해 절삭공구(드릴)에 인가하는 구조를 가지고 있다. 통상적인 핸드피스의 구조를 살펴보면, 트리거 어셈블리가 구비된 핸드그립의 내부에는 센서모듈과 인쇄회로기판으로 구성되는 전자부품들이 장착된다. 핸드그립의 상부에는 모터 하우징이 마련되어, 핸드그립의 트리거를 누르면 모터가 작동하는 구조이다.
센서모듈과 인쇄회로기판 등 전자부품이 핸드그립 부분의 내측에 고정 장착되기 때문에, 센서나 인쇄회로기판 등 전자부품상의 구성 부품이 고장이 나는 경우 전문가가 아니고서는 수리하기가 어렵다는 문제점이 있었다. 경우에 따라서는 전자부품의 고장으로 인한 것인데도 불구하고, 전자부품이 내부에 내재되어 있는 까닭으로 핸드피스의 재사용을 어렵게 한다는 문제점이 있었다.
(문헌 1) 등록특허공보 10-0549101(2006.01.26. 등록) (문헌 2) 공개특허공보 10-2014-0133934(2014.11.20. 공개) (문헌 3) 등록특허공보 10-1641928(2016.07.18. 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 인쇄회로기판과 인쇄회로기판에 장착되는 각종 센서모듈로 이루어진 전자부품이 탄창형 모듈로 형성되어 착탈 가능하도록 함으로써, 전자부품 모듈이 고장이 나더라도 쉽게 교체할 수 있는 탄창형 전자부품 모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스를 제공함으로 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 핸드그립과 상기 핸드그립의 상부에 일체로 형성되는 모터하우징부로 구성되는 권총형상의 하우징부를 포함하는 탄창형 전자부품모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스에 있어서, 상기 핸드그립은, 그립본체와, 상기 그립본체 내부에 탄창형으로 형성된 전자부품모듈부가 삽입장착되는 탄창형 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 탄창형 전자부품모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스를 제공한다.
본 발명에서 핸드그립은, 전면으로 돌출 장착되는 트리거와, 상기 트리거의 전후동작을 위해 상기 핸드그립의 내부로 연장되어 상기 탄창형 홈과 연통되는 어셈블리로 구성되는 트리거 어셈블리와, 상기 핸드그립의 양측면을 관통하여 장착되고 일측으로 돌출 형성되고, 상기 전자부품모듈의 일측에 설치된 링크기구와 연동되어 모터의 방향을 전환하는 방향전환 스위치를, 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 탄창형 전자부품모듈부는, 핸드그립의 하단에 장착되고, 내측에는 상부측으로 연장되는 배터리부 안착홈이 형성되며, 상기 배터리부 안착홈으로 돌출되어 배터리부와 연결되는 전극부가 형성되는 베이스판부; 상기 베이스판부의 상부면측에 형성되어 상기 배터리부 안착홈에 삽입된 상기 배터리부를 고정하기 위한 착탈스위치부; 상기 베이스판의 상단에 연결되는 모듈 하우징과, 상기 모듈 하우징의 내측에 장착되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판과 연결되는 연결핀이 장착되는 모듈본체부; 및 상기 모듈 하우징의 일측에 장착되어, 상기 방향전환스위치와 연동되어 구동되는 링크기구부;로 구성되어, 상기 베이스판과 상기 모듈 하우징은 탄창 형상을 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 모듈 하우징에는, 모듈 하우징의 하부측에 형성되어 상기 전자부품모듈부가 상기 탄창형 홈을 따라서 이동될 수 있도록 상기 탄창형 홈의 내주면의 형상에 대응되어 돌출형성되는 하부 링형가이드; 및 상기 하부 링형 가이드의 상부측에 일정거리를 두고 형성되어 상기 전자부품 모듈부가 상기 탄창형 홈을 따라 이동되도록 상기 탄창형 홈의 내주면의 형상에 대응되어 돌출형성되는 상부 링형가이드;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 탄창형 홈의 상단에는, 연결핀이 삽입 연결되는 핀조인트부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 인쇄회로기판은, 상기 링커기구의 후방에 설치된 방향조절센서와 연결되며, 인쇄회로기판에 장착되어 상기 링커기구의 움직임을 센싱하는 방향조절센서모듈; 상기 트리거 어셈블리와 연결되어, 상기 트리거의 움직임을 센싱하여 모터의 속도를 조절하는 트리거센서모듈; 상기 방향전환스위치의 작동에 따른 센서의 전송신호를 분석하여 모터의 회전방향을 전환하고, 상기 트리거의 작동에 따른 모터의 속도를 조절하며, 상기 방향전환스위치의 작동에 따라 정/역방향을 표시하며, 상기 모터 하우징의 배면에 설치되는 표시등의 색을 제어하는 제어부; 및 상기 모터를 구동하기 위한 모터 드라이브;가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 전자부품모듈이 탄창형으로 형성되고, 센서나 인쇄회로기판에 고장이 발생한 경우 전자부품모듈만 교체하면 수리가 끝난다는 점에서 유지보수가 간편하고 비숙련가도 수리가 가능하다는 장점을 가진다.
또한, 본 발명은, 핸드피스가 고장난 경우 전자부품모듈을 교체하여도 계속적으로 핸드피스가 작동되지 않는 문제가 생기면, 전자부품모듈이 아니라 모터의 고장인 것을 알 수 있기 때문에 고장난 부품의 특정이 쉽다는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스의 배터리부가 제거된 상태의 사시도.
도 4는 도 3의 핸드피스의 저면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스에서 전자부품모듈을 제거한 상태의 단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스에서 전자부품모듈을 포함한 상태의 단면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스에서 전자부품모듈을 포함하며, 방향전환부가 도시된 상태의 단면도.
도 8과 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스에서 전자부품모듈의 사시도.
이하, 본 발명 방향전환기능이 구비된 외과수술용 핸드피스에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스의 배터리부가 제거된 상태의 사시도이고, 도 4는 도 3의 핸드피스의 저면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스에서 전자부품모듈을 제거한 상태의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스에서 전자부품모듈을 포함한 상태의 단면도이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스에서 전자부품모듈을 포함하며, 방향전환부가 도시된 상태의 단면도이고, 도 8과 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스에서 전자부품모듈의 사시도이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외과수술용 핸드피스에 대한 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 핸드피스(1)는 하우징부(10)와 전자부품모듈부(20)와 배터리부(30)로 구성된다. 하우징부(10)는, 모터(111)가 장착되는 모터하우징부(11)와, 전자부품모듈부가 장착되는 핸드그립(12)과, 핸드그립(12)에 장착되는 트리거 어셈블리(13) 및 방향전환스위치(14)로 이루어진다.
도 2는 핸드피스(1)의 분해사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 모터하우징부(11)에는 모터(111)가 장착되고, 모터(111)는 구동축(112)이 마련된다. 모터의 후방에는 모터의 회전방향을 표시하는 표시부(113)가 장착되고, 핸드그립(12)의 하단에는 배터리부(30)가 조인트(22)에 의해 전자부품모듈부(20)와 결합 장착된다. 배터리부(30)의 장착 및 탈착은 착탈스위치(22)에 의해 이루어지며, 착탈스위치(22)를 누르면 후크(223) 잠금해제되어 배터리부(30)가 전자부품모듈부(20)로부터 빠지게 된다. 핸드그립(12) 전방에는 트리거어셈블리(13)가 마련되어, 핸드피스에 장착된 모터(111)의 속도를 조절하게 된다. 핸드그립(12)의 측면에는 방향전환스위치(14)가 장착된다. 전자부품모듈부(20)는 탄창형상으로 이루어진다. 구체적으로 전자부품모듈부(20)는, 배터리부(30)가 장착되는 배터리부 안착홈(212)이 형성되는 베이스판부(21)와, 베이스판부(21)의 상부에 위치하며 베이스판부(21)가 하단에 장착되는 모듈본체부(23)와, 베이스판부(21)의 상부측에 형성되어 배터리부(30)의 착탈을 위한 착탈스위치부(22)와, 모듈하우징(231)과 인쇄회로기판(235)과 연결핀(236)을 포함하는 모듈본체부(23)와, 모듈하우징(231)의 일측에 장착되어 방향전환스위치부(14)와 연동되어 구동되는 링크기구(24)로 이루어진다. 배터리부(30)는, 배터리본체(31)와, 배터리본체(31)의 상단에 형성되는 배터리 조인트(32)와, 배터리 조인트(32)에 형성되는 양극과 음극으로 이루어진 전극(213)이 연결되는 전극 삽입홀(33: 33a, 33b)로 구성된다.
도 3은 하우징부(10)의 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 하우징부(10)는 모터하우징부(11)와 핸드그립(12)과 트리거어셈블리(13)와 방향전환스위치부(14)와, 모터축(112)이 도시되어 있다.
도 4는 하우징부(10)를 저면에서 본 저면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 핸드그립(12) 내부에는 전자부품모듈부(20)가 장착되고, 전자부품모듈부(20)의 구성인 베이스판부(21)가 도시되어 있다. 베이스판부(21)는, 베이스판(211)과, 베이스판(211)에서 상부측으로 연장되어 형성되는 배터리 조인트(32)가 삽입고정되는 조인트 안착홈(212)와 조인트 안착홈(212)에 돌출 형성되는 전극(213)으로 이루어진다. 베이스판부(21)는 볼트(B)를 이용하여 핸드그립(12)에 고정된다. 또한, 베이스판부(21)는 부품모듈본체부(23)에 볼트(B)로 고정된다.
도 5는 하우징부(10) 특히 핸드그립(12)의 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 핸드그립(12)은, 그립본체(121)와, 그립본체(121) 내부에 형성되는 베이스판 홈(122)과, 베이스판 홈(122)의 상부에 형성되는 착탈스위치 홈(123)과, 착탈스위치 홈(123)의 상부에 형성되는 모듈본체부 장착홈(124)으로 이루어진다. 핸드그립(12)의 전면으로 트리거 어셈블리(13)가 장착되는데, 트리거 어셈블리(13)는, 트리거(131)와 트리거축(132)과 트리거(131)를 원위치로 보내기 위한 스프링으로 구성된다. 그립본체(121)의 내부에는 모듈본체부(23)의 연결핀(236)이 삽입 고정되는 핀연결부(25)가 더 장착된다. 핀연결부(25)는 볼트(B)로 핸드그립(12)에 고정장착된다.
도 6과 도 7은 핸드그립(12)의 내부에 설치된 전자부품모듈부(20)의 단면도이고, 도 8 내지 도 9는 전자부품모듈부(20)의 사시도이다. 상기 도면을 참조하여 전자부품모듈부(20)를 상세히 설명하기로 한다. 전자부품모듈부(20)는 탄창형 홈(124)에 삽입될 수 있는 형상을 가져야 한다. 그에 따라 일정형태를 가지며 탄창형 홈(124)에 대응되는 구성을 가지고 있다. 앞서 살펴본 봐와 같이, 전자부품모듈부(20)는, 베이스판부(21)와, 착탈스위치부(22)와 모듈본체부(23)로 이루어진다. 베이스판부(21)는, 베이스판(211)과, 베이스판(211)의 중앙측에서 상부측으로 연장형성되는 배터리 안착홈(212)과, 배터리 안착홈(212)에 형성되는 전극(213)과, 핸드그립(12)의 하단에 고정하기 위한 볼트홀(214)로 구성된다. 착탈스위치부(22)는, 착탈스위치(221)와, 착탈스위치(221)와 연결되는 환형 링크(222)와, 착탈스위치(221)의 반대편 환형 링크(222)의 내측으로 형성되어 배터리부(30)를 고정하기 위한 후크(223)로 이루어진다. 모듈본체부(23)는, 모듈하우징(231)과, 모듈하우징(231)의 내부에 장착되는 인쇄회로기판(235)과 인쇄회로기판(235)과 연결되는 연결핀(236)으로 이루어진다. 모듈하우징(231)은, 탄창형 홈(124)의 내주면을 따라 이동가능하도록 대응되는 형상으로 돌출형성되는 하부 링형가이드(232)와, 하부 링형 가이드(232)의 상부측에 일정거리를 두고 형성되어 탄창형 홈(124)을 따라 이동되도록 탄창형 홈(124)의 내주면의 형상에 대응되어 돌출형성되는 상부 링형가이드(234)로 이루어진다. 하부 링형가이드(232)의 외주면에는 패킹홈이 형성되고, 패킹홈에 패킹(233)이 삽입되어 장착되기 때문에 탄창형 홈(124)에 위치 고정될 수 있다.
도 7을 참조하여 방향전환스위치(14)와 링커기구(24)와의 작동관계를 설명한다. 방향전환스위치(14)는, 방향전환스위치(14)의 하단에 스위치바(141)가 연결된다. 스위치바(141)는 방향전환스위치(14)를 누르면 함께 좌우측으로 움직인다. 스위치바(141)는 모듈하우징(231)의 전면측에 장착되는 링크기구부(24)와 연동된다. 링크기구부(24)는, 힌지 체결홈(242)과, 힌지 체결홈(242)에 체결되는 힌지(241)와, 힌지(241)에 상단이 고정되는 링크기구(243)로 이루어진다. 힌지에 고정되는 링크기구(243)의 상단은 개방되고, 개방부(243-1)에 스위치바(141)가 삽입됨으로써, 방향전환스위치(14)가 좌우로 움직임에 따라 링크기구(243)도 함께 움직인다. 링크기구(243)의 움직임을 감지하는 링크감지센서에 의해 모터(111)의 방향을 전환할 수 있다.
전자부품모듈부(20)의 구성인 인쇄회로기판(235)은, 링커기구(243)의 후방인 모듈 하우징(231)에 설치되어 링커기구(243)의 움직임을 센싱하는 방향조절센서(미도시)와 연결되는 방향전환센서모듈과, 트리거(141)의 움직임을 센싱하는 트리거 센서와 연결되어 모터의 속도를 조절하는 트리거센서모듈과, 방향전환스위치(14)의 작동에 따른 센서의 전송신호를 분석하여 모터의 회전방향을 전환하고, 트리거(141)의 작동에 따른 모터의 속도를 조절하며, 방향전환스위치(14)의 작동에 따라 정/역방향을 표시하며, 모터 하우징(11)의 배면에 설치되는 표시등(113)의 색을 제어하는 제어부(미도시)가 형성된다. 또한, 모터(111)를 구동하기 위한 모터 드라이브(미도시)도 인쇄회로기판에 마련된다.
도 1에 도시된 표시부(113)를 설명하면, 표시부(113)는 모터 하우징(11)의 배면측에 장착되어 모터의 정회전 또는 역회전을 표시하는 것으로서, 정방향(Forward : For)표시부와 역방향(Reverse)표시부 및 방향 표시등으로 구성된다. 표시등은 LED 등으로 구성되어 정방향의 경우에는 파란색(Blue : B)이 켜지고, 역방향의 경우에는 녹색(Breen : G)이 표시등에 표시된다. 따라서, 사용자는 표시등의 색에 따라 모터의 회전방향을 쉽게 알 수 있다.
본 발명에 따른 핸드피스(1)는 전자부품모듈부(20)가 핸드그립(12)에 형성된 탄창형 홈(124)에 삽입장착되고, 고장이 난 경우 빼내고 새로운 것을 장착하면 되기 때문에 유지보수가 용이한 장점이 있다. 전자부품모듈부(20)를 제거하기 위해서는 먼저 트리거 어셈블리(13)를 제거한다. 트리거 어셈블리(13)를 고정하는 볼트(B)를 제거하고, 링크기구부(24)의 힌지(241)와 링크기구(243)을 제거한 후 전자부품모듈부(20)를 빼내면 빠지게 된다. 교체하여 장착하는 것은 반대 과정을 거치면 된다.
따라서, 본 발명에 따른 핸드피스(1)는 전자부품모듈부(20)의 교체가 용이하므로, 비숙련자도 쉽게 교체작업이 가능한 장점이 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
1 : 핸드피스
10 : 하우징부

Claims (6)

  1. 핸드그립과 상기 핸드그립의 상부에 일체로 형성되는 모터하우징부로 구성되는 권총형상의 하우징부를 포함하는 탄창형 전자부품모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스에 있어서,
    상기 핸드그립은,
    그립본체와, 상기 그립본체 내부에 탄창형으로 형성된 전자부품모듈부가 삽입장착되는 탄창형 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 탄창형 전자부품모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핸드그립은,
    전면으로 돌출 장착되는 트리거와, 상기 트리거의 전후동작을 위해 상기 핸드그립의 내부로 연장되어 상기 탄창형 홈과 연통되는 어셈블리로 구성되는 트리거 어셈블리와,
    상기 핸드그립의 양측면을 관통하여 장착되고 일측으로 돌출 형성되고, 상기 전자부품모듈의 일측에 설치된 링크기구와 연동되어 모터의 방향을 전환하는 방향전환 스위치를,
    더 포함되는 것을 특징으로 하는 탄창형 전자부품모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄창형 전자부품모듈부는,
    상기 핸드그립의 하단에 장착되고, 내측에는 상부측으로 연장되는 배터리부 안착홈이 형성되며, 상기 배터리부 안착홈으로 돌출되어 배터리부와 연결되는 전극부가 형성되는 베이스판부;
    상기 베이스판부의 상부면측에 형성되어 상기 배터리부 안착홈에 삽입된 상기 배터리부를 고정하기 위한 착탈스위치부;
    상기 베이스판의 상단에 연결되는 모듈 하우징과, 상기 모듈 하우징의 내측에 장착되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판과 연결되는 연결핀이 장착되는 모듈본체부; 및
    상기 모듈 하우징의 일측에 장착되어, 상기 방향전환스위치와 연동되어 구동되는 링크기구부;로 구성되어,
    상기 베이스판과 상기 모듈 하우징은 탄창 형상을 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄창형 전자부품모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모듈 하우징에는,
    상기 모듈 하우징의 하부측에 형성되어 상기 전자부품모듈부가 상기 탄창형 홈을 따라서 이동될 수 있도록 상기 탄창형 홈의 내주면의 형상에 대응되어 돌출형성되는 하부 링형가이드; 및
    상기 하부 링형 가이드의 상부측에 일정거리를 두고 형성되어 상기 전자부품 모듈부가 상기 탄창형 홈을 따라 이동되도록 상기 탄창형 홈의 내주면의 형상에 대응되어 돌출형성되는 상부 링형가이드;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄창형 전자부품모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄창형 홈의 상단에는, 상기 연결핀이 삽입 연결되는 핀조인트부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 탄창형 전자부품모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은,
    상기 링커기구의 후방에 설치된 방향조절센서와 연결되며, 인쇄회로기판에 장착되어 상기 링커기구의 움직임을 센싱하는 방향조절센서모듈;
    상기 트리거 어셈블리와 연결되어, 상기 트리거의 움직임을 센싱하여 모터의 속도를 조절하는 트리거센서모듈;
    상기 방향전환스위치의 작동에 따른 센서의 전송신호를 분석하여 모터의 회전방향을 전환하고, 상기 트리거의 작동에 따른 모터의 속도를 조절하며, 상기 방향전환스위치의 작동에 따라 정/역방향을 표시하며, 상기 모터 하우징의 배면에 설치되는 표시등의 색을 제어하는 제어부; 및
    상기 모터를 구동하기 위한 모터 드라이브;
    가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 탄창형 전자부품모듈을 구비한 외과수술용 핸드피스.
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