KR100459740B1 - 외과 깁스 톱 - Google Patents

Abstract

본 발명에는, 예를 들어 석고로 이루어진 경질의 정형외과용 붕대를 제거하기 위한 깁스 톱이 개시되어 있다. 상기 깁스 톱은 수집 챔버를 형성하는 제거 가능한 필터에 재충전식 배터리 팩을 포함하는 일체형 장치이다. 가리개는 톱날의 적어도 일부분을 덮고, 상기 톱날이 깁스 재료를 절단하는 상태에서 깁스 재료 내로 수용될 때, 상기 가리개는 절단 작업에서 깁스 재료의 간섭에 의해 이동될 수 있다. 먼지 채널은 하우징 내에 형성되고, 절단 작업에 의해 발생된 먼지와 부스러기는 하우징 내에 수납된 전기 모터에 의해 회전되는 임펠러에 의해 제공된 힘에 의해 상기 먼지 채널을 통해 흡입된다. 압력 감지 스위치는 모터에 부가의 토크를 제공하기 위해 상기 톱날에 가해진 힘의 증가를 감지하고 그에 비례하여 모터에 공급되는 전류를 증가시킨다.

Description

외과 깁스 톱

본 발명은 외과용 도구에 관한 것으로, 특히 경질 깁스 재료 형태의 정형외과용 붕대를 제거하기에 적합한 동력 구동식 톱에 관한 것이다.

휴대용 깁스 절단기 또는 톱은 공지되어 있고, 석고 또는 수지 재료와 같은 경질의 깁스 재료를 절단하기 위해 제한된 각도로 진동하는 작은 원형 또는 부분 원형의 톱날을 가진다. 그러나, 작은 각도의 진동은 깁스를 착용한 환자의 연약한 피부조직이 손상되지 않도록 한다. 상기 진동은 본 기술분야에 공지된 다양한 형태의 기계식 상호 연결구조를 포함할 수 있는 적절한 변속기에 의해 구동된다. 변속기 자체는 일반적으로 소형 전기 모터에 의해 구동된다. 깁스 제거 작업 중에는 다량의 먼지와 부스러기가 발생된다. 이러한 먼지와 부스러기를 제거하기 위해, 종래의 진공 청소기의 호스를 톱 자체에 연결하는 구성이 공지되어 있다. 그러한 구성은 미국 특허 제 2,929,177호에 도시되어 있다. 다른 예로서, 팬(fan)-형 먼지 및 부스러기 제거 시스템이 미국 특허 제 3,103,069호와 제 3,481,036호에 도시되어 있다.

미국 특허 제 4,421,111호에는 부스러기를 진공 배출시키는 저전압 외과 깁스 절단기가 개시되어 있다. 이러한 장치는 주 공구 부분과 후방 단부가 상기 주 공구 부분에 해제 가능하게 고정되는 보조 호스 부분을 포함하는 외과 깁스 절단기 또는 다른 동력식 공구로서 설명된다. 상기 주 공구 부분 내의 저전압 전기 모터는 주 공구 부분의 전방에 장착된 절단기를 진동시키는 변속기를 구동시킨다. 상기 부분들이 함께 결합될 때, 상기 주 공구 부분 내의 부스러기 도관은 상기 보조 호스 부분에 형성된 개구와 연통된다. 상기 호스 부분은 내부의 개구와 연통되는 가요성 진공 호스를 지지하고, 그에 따라, 예를 들어 석고 깁스를 제거하게 위해 절단기가 작동되는 중에 발생되는 먼지 입자의 제거가 용이해진다. 그러나, 이러한 장치는진공 부착부가 절단기 자체로부터 이격되어 있는 경우에는 부피가 커지고 사용이 곤란해진다. 이는 동력원 또는 진공원이 상기 장치에 부착되고 상기 장치 근처에 위치될 것을 필요로 한다.

발명의 개요

본 발명은 내부에 전기 모터가 장착된 일체형 하우징을 포함하는 정형외과용 깁스 붕대를 제거하기 위한 톱에 관한 것이다. 상기 전기 모터는 톱날을 작동시키는 회전축을 구비한다. 상기 톱날의 작동은 상기 모터의 회전 속도에 대해 상기 톱날을 필요한 각도 및 속도로 진동시키기에 적합한 변속기를 통해 이루어질 수 있다. 송풍기는 상기 장치를 통해 공기를 유동시키기 위해 모터축의 일단부에 부착된다. 상기 공기는 상기 톱날 주변 영역으로부터 필터 재료에 의해 부분적으로 한정되는 수집 영역 또는 수집 챔버 내로 유동된다. 상기 필터 재료는 공기는 통과시키지만, 동반된 부스러기는 상기 수집 챔버 내에 수집시킨다.

또한, 상기 하우징은 전기 모터에 동력을 공급하기 위한 재충전식 배터리 팩을 수용하기 위한 공간을 한정한다. 상기 배터리 팩과 수집 챔버는 상기 깁스 톱으로부터 분리될 수 있다. 상기 배터리 팩은 재충전을 위해 분리되거나, 상기 장치 내의 적소에 위치된 채로 재충전될 수 있고, 상기 수집 챔버는 비우기 위해 분리될 수 있다.

상기 톱에는 절단 작업 중에 상기 톱날에 가해지는 힘을 감지하기 위한 압력 감지 스위치가 제공된다. 이러한 압력 감지 스위치는 절단 작업을 계속적으로 수행하기에 충분한 토크를 유지하기 위해 상기 모터에 공급되는 전류를 직접적으로 제어한다. 즉, 사용하고 있지 않은 모터는 저속으로 공회전하지만, 톱날에 대한 압력이 증가하면 전류가 증가한다. 상기 모터로의 전류 공급이 증가하면, 토크가 증가되고 어려운 절단 작업에 대해 충분한 동력을 제공하기 위해 종종 속도가 증가된다. 그러나, 종래 기술에서의 장치는 톱날에 작용하는 압력에 무관하게 모터를 일정한 속도로 유지하도록 되어 있다. 이는 과도한 힘이 톱날에 가해질 경우에 과열 상태를 유발시킨다.

상기 깁스 톱은 절단 작업 중에 톱날의 대부분을 둘러싸며 깁스 재료와의 기밀부를 형성하는 가리개(shroud)를 부가로 포함한다. 이러한 방식에서는, 종래의 장치에서 사용된 종래의 큰 진공에 대한 필요성을 제거하는 소형 팬과 수집 챔버가 사용될 수 있다. 상기 가리개는, 상기 깁스 재료의 외부면과 표면 접촉을 유지한 상태에서 상기 톱이 상대적으로 경질인 깁스 재료를 통과하도록 사용될 때, 접히는 아코디언형 재료(accordion-like material)로 구성될 수 있다. 상기 절단 작업에서 상기 톱이 깁스 재료를 통과할 때, 그 톱은 가리개의 외부로 및 깁스 재료의 안으로 연장되기 때문에, 상기 가리개와 톱의 접촉 상태는 유지된다.

양호한 실시예의 상세한 설명

도면을 참조하면, 회전 가능하게 장착되는 톱날(2)을 수용하는 하우징(1; 제 1도 참조)을 구비한 깁스 톱이 도시된다. 상기 톱날은 21.6 VDC의 제어 전압에서 구동되는 0.12 마력(HP)의 모터인 전기 모터(3)에 의해 구동된다. 전방 축(4)은 상기 하우징(1)의 전방 단부를 향해 연장되고, 상기 전방 축(4)으로부터 톱날(2)까지 동력을 전달하는 변속기(5)에 작동 가능하게 부착된다.

상기 DC 모터는 상기 깁스 톱을 사용하기 위해 톱날과 팬을 구동시키는 동력원이다. 진동을 제거하기 위해, 상기 전방 축(4; 제2도 참조)에는 카운터 밸런스(103)가 제공된다. 편심 구동 베어링(104)은 카운터 밸런스(103)의 전방에 위치되고 전방 구동 축(4)에 연결된다. 상기 편심 구동 베어링(104)은 진동 상자 요크(105) 내측에서 360°회전된다. 상기 진동 상자 요크는 톱날 구동 축(4A)에 연결된다. 상기 진동 상자 요크는 10°원호로 이동되어 톱날 구동 축을 10°원호로 회전시킨다. 상기 진동 상자 요크와 톱날 구동 축의 이동에 의해 톱날이 10°원호로 이동한다. 톱날은 상기 운동을 전달하기 위해 톱날 구동 축(4A)에 키이로 고정된다. 이러한 부착 구조는 예를 들어, 콤 로크 레버(106: comb lock lever)일 수 있다.

상기 톱날(2)은, 예를 들어 외부 원주 둘레에 인치당 18개의 치형부를 가지는 타원형 치형 톱날이다. 상기 톱날은 톱날 마모를 줄이도록 코팅된 스테인레스 스틸로 이루어진다. 전체 형태가 타원형인 톱날은 톱 구동 축에 끼워맞춰지는 키이 홈 형성 부착 구멍을 갖는다. 상기 톱날의 하부 부분에는 인치당 18개의 치형부가 존재한다. 상기 톱날에는 톱날의 질량을 감소시키며, 진공 먼지 수집 중에 깁스 먼지를 통과시키는 3개의 관통 구멍이 제공된다.

상기 하우징(1)은 후술되는 바와 같이 부스러기가 동반되는 공기의 유동을 안내하는 먼지 채널(6)을 한정한다. 후방 축(7)은 전기 모터(3)로부터 후방으로 연장되고, 상기 후방 축에는 임펠러 또는 팬(8)이 장착된다. 상기 임펠러 또는 팬은 장치가 작동하는 중에 흡기 공기에 힘을 가하게 된다. 상기 전기 모터(3)가 전방축(4)과 후방 축(7)을 회전시키도록 작동하게 되면, 이로 인해 상기 톱날(2)이 작동되며 상기 팬 또는 임펠러(8)가 회전된다. 이는 상기 톱날로부터 임펠러까지의 방향으로 먼지 채널을 통해 공기를 유동시킨다. 상기 먼지 채널(6)은 수집 챔버(9)와 연통된다.

상기 수집 챔버(9)는 먼지 저장고(10; 제3도 참조)의 형태로 상기 하우징의 제거 가능한 부분으로 형성된다. 상기 먼지 저장고(10)는 하우징(1)에 의해 한정되는 공간 내에 수용되는 장착부(11; 제4도 참조)를 구비한다. 적절한 장착 및 고정 구조가 제공되지만 도시되지는 않는다. 상기 먼지 저장고(10)는 공기가 상기 팬과 먼지 저장고(10)를 통과한 후에 상기 임펠러 또는 팬(8)으로부터의 공기를 통과시키는 슬롯이 형성된 후방 격벽(12)을 구비한다. 상기 먼지 저장고(10) 내에는 일회용 필터 백(13)이 수용된다. 상기 필터 백은 종이와 같은 필터 재료로 형성되고, 필터 백 내에 수집되는 부스러기의 막힘의 영향을 감소시키도록 넓은 표면적으로 제공하기 위해 주름져 있다. 사용 후, 상기 먼지 저장고(10)는 하우징(1)으로부터 제거될 수 있으며, 상기 일회용 필터 백(13)은 처분을 위해 먼지 저장고(10)로부터 제거된다. 이어서, 새롭고 깨끗한 필터 백이 상기 먼지 저장고(10) 내에 배치되고, 깨끗한 필터 재료가 구비된 먼지 저장고가 다음 작동을 위해 재부착된다.

유사하게, 상기 하우징은 제거 가능한 배터리 팩(14)을 수용한다. 상기 배터리 팩(14)에 대한 하우징 부분의 구조는 상기 먼지 저장고(10)에 대한 하우징 부분의 구조와 유사하지만, 열 분산을 위해 필요한 것이 아니라면 후방 격벽에는 반드시 슬롯이 형성되어야 하는 것은 아니다. 유사하게, 상기 배터리 팩(14)은 제거 가능하고, 상기 배터리 팩에는 상기 전기 모터(3)의 단자들에 상기 배터리 팩의 단자들을 결합시키기에 적합한 커플링 장치를 구비한 부착 기구가 제공된다. 배터리 팩은 3.6 A의 전류와 21.6 V의 전압을 제공하기 위해 적절히 연결된 18개의 배터리로 형성되어 있다. 이러한 배터리 팩에는 장치 내에 위치된 상태로 배터리 팩 내부로 플러그 접속될 수 있는 적절한 재충전 부착부(도시되지 않음)가 제공될 수 있고, 또는 상기 장치는 배터리 팩의 재충전시에 장착될 수 있다. 선택적으로, 상기 배터리 팩은 재충전을 위해 충전기에 위치되거나 제거될 수 있고, 전체적으로 새로운 배터리로 대체된 배터리를 구비하도록 제거될 수도 있다.

베터리 충전기는 DC 깁스 톱으로부터 NICAD 배터리 팩을 수용하기 위해 하나 또는 두 개의 포트를 가질 수 있다. 배터리는 재충전을 위해 상기 충전 포트 내로 위치된다. 상기 충전기는 14 내지 45분에 충전이 완료되도록 설정된다. 상기 충전기의 각각의 배터리 팩 위치의 전방에는 발광 다이오드(LED)가 제공된다. 이러한 발광 다이오드는 상기 배터리 팩이 충전 사이클을 완료하여 완전히 충전되었다는 것을 지시하도록 발광된다. 또한, 상기 충전기는 유닛을 깁스 톱으로부터 충전기까지 와이어에 의해 연결시키는 DC 전원 출구를 구비하고, 상기 유닛은 충전기의 DC 전원 출구로부터 연속된다. 이러한 방식에 있어서, 상기 유닛은 배터리 팩을 부착하지 않고 작동될 수 있다.

상술된 충전기는 공지되어 있으며 다수의 제품이 제공되어 있다. 관련된 특징을 제공하는 임의의 적절한 충전기가 본 발명에서 사용될 수 있다.

상기 하우징(1)의 전방 단부에는 아코디언형 재료로 이루어지는 가리개(15)가 제공된다. 이러한 가리개는 실리콘 고무로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 가리개는, 도면에 도시된 바와 같이, 선택적으로 상기 톱날의 평면과 평행한 방향으로 슬라이드 구동하는 슬라이딩 부재로 이루어질 수 있다. 상기 가리개는 절단 작업을 개시할 때 깁스 재료의 표면에 맞닿는다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 톱이 재료를 절단하고 그 재료 안으로 더욱 깊이 들어갈 때, 상기 가리개는 깁스의 표면과 밀착 접촉을 유지하도록 아코디언 형태로 접힌다. 이러한 방식에 있어서, 상기 임펠러 또는 팬(8)이 작동하여 톱날 주위의 영역으로부터 공기를 흡입하지만, 상기 가리개는 톱날의 절단 작동에 의해 형성되는 슬롯 뿐만 아니라 깁스와 가리개 사이의 매우 협소한 틈새를 통해 공기를 이동시키도록 톱날 주변의 대부분의 영역을 밀봉한다. 이러한 방식에 있어서, 부스러기가 동반되는 영역(절단 작업 위치 근처의 영역)에서는, 가장 많은 양의 공기가 흡입되고, 주변 대기 중으로 흘러넘치는 먼지와 부스러기의 양이 감소되며, 원거리의 부스러기를 동반하기 위해 톱날로부터 흡입되는 공기량을 다량으로 해야 하는 필요성이 감소된다.

대표적인 팬은 14,400 rpm으로 분당 10 입방 피트의 공기를 흡입하도록 작동한다.

상기 톱날에 가해지는 힘의 크기를 감지하기 위해 압력 스위치(16)가 제공된다. 증가된 힘이 상기 톱날에 가해지면, 압력 스위치상의 압력 증가로 인해, 상기 압력 스위치는 상기 전기 모터(3)에 공급되는 전류를 증가시킨다. 이러한 압력 스위치는 공지된 적절한 회로를 통해 작동된다. 따라서, 압력 감지 스위치는 필요할때 전류를 증가시키기 위해 상기 모터에 직접적으로 배선된다. 상기 스위치는 톱날에서 감지된 힘에 비례하여 모터에 전류를 증가시킨다. 이러한 장점은 깁스 재료의 인성에 따라 토크를 증가시킬 수 있게 한다. 결과적으로, 모터를 저압과 저속으로 공회전시킬 수 있기 때문에, 배터리를 다시 충전하기까지의 시간이 증가되고, 또한 모터 수명이 증가하게 된다.

제1도는 본 발명의 톱의 종단면도.

제2도는 본 발명의 톱의 구동 시스템을 개략적으로 도시한 도면.

제3도는 제거가능한 먼지 저장고를 도시하는 본 발명의 깁스 톱의 사시도.

제4도는 필터 재료가 제거된 상태의 먼지 저장고의 사시도.

★ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ★

1 : 하우징 2 : 톱날

3 : 전기 모터 4 : 전방 축

5 : 변속기 6 : 먼지 채널

8 : 임펠러 9 : 수집 챔버

10 : 먼지 저장고 12 : 격벽

13 : 필터 백 14 : 배터리 팩

Claims (8)

1. 정형외과용 깁스 붕대를 제거하기 위한 외과 깁스 톱으로서,

   하우징(1)과;

   상기 하우징(1) 내에 수용되며 회전축(4)을 구비하는 전기 모터(3)와;

   상기 회전축(4)에 의해 작동되는 톱날(2)과;

   상기 모터(3)로부터 상기 하우징(1)에 작동 가능하게 장착된 상기 톱날(2)에 동력을 전달하는 변속기(5)와;

   절단 작업 중에 발생된 부스러기를 수집하기 위해, 상기 톱날(2) 주변의 대기의 유동을 수집 챔버(9)로 불어넣기 위한, 상기 하우징(1) 내에 수용된 모터(3)에 의해 작동되는 송풍기(8)와;

   상기 모터(3)에 전기를 공급하기 위한 재충전식 배터리 팩(14)과;

   먼지 수집을 강화하기 위해 상기 깁스 붕대의 표면과의 밀착부를 형성하며, 상기 톱날(2)의 일부분을 덮는 제 1 위치와 상기 톱날(2)의 상기 부분을 노출시키는 제 2 위치 사이에서 이동할 수 있는 가리개(15; shroud)를 포함하고,

   상기 가리개(15)는 상기 절단 작업 중에 상기 깁스 붕대의 간섭에 의해 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동될 수 있으며,

   상기 톱날(2)로부터 상기 수집 챔버(9)까지 연장되며 상기 하우징(1)에 의해 한정되는 부스러기 통로(6)를 또한 포함하고,

   상기 수집 챔버(9)는 상기 하우징(1) 내부에 제거 가능하게 수용되는 외과깁스 톱.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 배터리 팩(14)은 상기 모터(3)에 전기를 공급하기 위해 상기 배터리 팩(14)을 상기 모터(3)에 전기 접속시키는 커플링을 통해 상기 하우징(1)에 수용되는 외과 깁스 톱.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 배터리 팩(14)은 상기 하우징(1)으로부터 제거될 수 있는 외과 깁스톱.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 배터리 팩(14)은 가정용 전류를 사용하여 재충전될 수 있는 외과 깁스 톱.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 배터리 팩(14)은 상기 하우징(1)에 의해 한정되는 개구부 내에 적어도 부분적으로 수용되는 외과 깁스 톱.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 톱날(2)에 가해지는 힘의 증가에 따라 상기 모터(3)에 공급되는 전류를증가시키기 위해 상기 톱날(2)과 상기 모터(3) 사이에 작동 가능하게 연결되는 압력 감지 스위치(16)를 부가로 포함하는 외과 깁스 톱.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 압력 감지 스위치(16)는 상기 톱날(2)에 가해진 힘의 변화에 의해 발생되는 상기 변속기(5)에서의 구동에 따라 작동하도록 상기 하우징(1) 내에 장착되는 외과 깁스 톱.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 수집 챔버(9)는 상기 부스러기는 통과시키지 않으면서 공기는 통과시키는 필터 재료로 부분적으로 형성되는 외과 깁스 톱.