KR101838182B1

KR101838182B1 - 외과용 클립 어플라이어

Info

Publication number: KR101838182B1
Application number: KR1020160150168A
Authority: KR
Inventors: 배경철; 민성기; 김기창; 전봉관; 김회찬; 배수진; 홍정화
Original assignee: 비앤알(주)
Priority date: 2016-11-11
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2018-03-13
Also published as: EP3320856A1

Abstract

본 발명은 외과용 클립 어플라이어에 관한 것으로, 본 발명에 따른 외과용 클립 어플라이어는 트리거, 조오, 또는 동력계통 등에 큰 하중이 인가될 때, 동력을 차단하는 동력차단수단을 구비한다.

Description

외과용 클립 어플라이어{Surgical Clip Applier}

본 발명은 외과용 클립 어플라이어에 관한 것이다.

다양한 형태의 외과 수술 중, 환자의 과도한 출혈을 방지하고 다른 합병증의 발병 위험을 줄이기 위해서, 혈관 등을 자르기 전 혈관 등을 결찰해야 한다. 혈관 등을 결찰하는데는 다양한 기술이 존재한다. 그 중 한가지는 혈관을 폐쇄하기 위해서 혈관 둘레를 봉합사(suture)로 묶는 것이다. 다른 한가지는 하기 선행문헌의 특허문헌에 도시된 바와 같이, 의사가 혈관 둘레에 한 쌍의 레그(leg)를 갖는 클립을 배치하고, 클립의 레그를 압착시키는 것이다. 이러한 클립은 외과용 클립 어플라이어를 통해서 혈관 등에 결찰될 수 있다.

구체적으로, 외과용 클립 어플라이어는 한 쌍의 조오(jaw) 사이의 클립이 배치된 상태에서, 트리거(trigger)가 당겨지면 한 쌍의 조오가 서로 가까워지면서 클립을 폐쇄한다. 하지만, 종래기술에 따른 외과용 클립 어플라이어는 한 쌍의 조오 사이에 뼈 등 소정강도 이상의 물체가 배치된 상태에서 트리거가 당겨지면, 트리거, 조오, 트리거와 조오 사이를 연결하는 동력계통 등에 큰 하중이 인가되어 파괴될 수 있는 문제점이 존재한다.

KR

10-1298521

B1

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 트리거, 조오, 또는 동력계통 등에 큰 하중이 인가될 때, 동력을 차단하는 동력차단수단을 구비한 외과용 클립 어플라이어에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어는 케이스의 일측에 메인축을 중심으로 회동가능하게 결합된 핸들부, 상기 핸들부에 연결되어 상기 핸들부가 회동하면, 한 쌍의 조오가 가까워지도록, 소정지점에서 한 쌍의 조오까지 동력을 전달하는 동력전달부, 및 상기 핸들부와 상기 동력전달부 사이에 구비된 동력차단수단을 포함하고,

상기 동력차단수단은, 상기 핸들부에 결합되어, 상기 메인축을 중심으로 상기 핸들부와 함께 회동하는 제1 연결부재, 상기 동력전달부에 결합되고, 상기 동력전달부에 형성된 회동축을 중심으로 회동가능한 제2 연결부재, 상기 제2 연결부재의 일면이 상기 제1 연결부재의 일면과 접촉하여 체결되도록, 상기 제2 연결부재를 가압하는 가압부를 포함하고,

상기 제1 연결부재의 일면과 상기 제2 연결부재의 일면이 접촉하여 체결되는 경우, 상기 제1 연결부재가 상기 메인축을 중심으로 회동할 때, 상기 제2 연결부재는 상기 제1 연결부재와 함께 상기 메인축을 중심으로 회동하며,

상기 동력전달부의 상기 소정지점에 소정하중 이상이 인가되면, 상기 제2 연결부재가 상기 회동축을 중심으로 회동하여, 상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재 사이의 체결이 해제된다.

본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어에 있어서, 상기 제1 연결부재의 일면에는 돌출부와 오목부가 연속적으로 형성되는 제1 요철부가 형성되고, 상기 제2 연결부재의 일면에는 돌출부와 오목부가 연속적으로 형성되는 제2 요철부가 형성되며, 상기 제1 요철부와 상기 제2 요철부가 맞물려 결합된다.

본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어에 있어서, 상기 제1 요철부는 소정의 곡률로 연장된 상기 제1 연결부재의 일면에 형성되고, 상기 제2 요철부는 상기 제1 요철부에 대응하도록 소정의 곡률로 연장된 상기 제2 연결부재의 일면에 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어에 있어서, 상기 제1 연결부재는 원통형으로 형성되어, 외주면 중 일정구간에 상기 제1 요철부가 형성되고, 상기 제2 연결부재는 호형으로 연장되도록 형성되어, 측면 중 상기 제1 요철부와 마주보는 일정구간에 상기 제2 요철부가 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어에 있어서, 상기 제1 요철부는 소정의 경사각을 갖도록 톱니 형태로 형성되고, 상기 제2 요철부는 소정의 경사각을 갖도록 톱니 형태로 형성되며, 상기 제1 요철부의 소정의 경사각과 상기 제2 요철부의 소정의 경사각은 서로 대응한다.

본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어에 있어서, 상기 가압부는 스프링이다.

본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어에 있어서, 상기 소정하중을 F_R로 정의하고, 상기 제1 요철부와 상기 제2 요철부의 소정의 경사각을 θ로 정의하며, 상기 제1 요철부와 상기 제2 요철부 사이의 마찰계수를 μ로 정의하고, 상기 메인축으로부터 상기 제1 요철부와 상기 제2 요철부가 결합하는 지점까지의 거리를 r로 정의하며, 상기 메인축으로부터 상기 동력전달부의 상기 소정지점까지의 거리를 R로 정의하고, 상기 가압부가 상기 제2 연결부재를 가압하는 힘을 F_v로 정의할 때,

[수학식 1] F_v=cot(θ+Φ)×(R/r)×F_R, 여기서 Φ=tan^-1(μ)

상기 수학식 1을 만족한다.

본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어에 있어서, 상기 제1 요철부와 상기 제2 요철부의 소정의 경사각은 60° 내지 70°이다.

본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어에 있어서, 상기 동력전달부에는 상기 소정지점에서 가압판이 연결되고, 사용자가 상기 핸들부를 회동시키면, 상기 동력전달부가 상기 메인축을 중심으로 회동하면서, 상기 가압판은 슬라이딩한다.

본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어에 있어서, 상기 가압판에는 캠채널이 연결되고, 상기 가압판이 슬라이딩하면, 상기 캠채널이 상기 조오 방향으로 슬라이딩하여, 한 쌍의 상기 조오를 지지하는 한 쌍의 조오 지지부가 상기 캠채널 내부에서 서로 가까워지면서, 한 쌍의 상기 조오가 서로 가까워진다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 트리거, 조오, 또는 동력계통 등에 큰 하중이 인가될 때, 동력을 차단하는 동력차단수단을 구비함으로써, 트리거, 조오, 또는 동력계통 등이 파괴되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 본체의 분해사시도,
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 작동과정을 도시한 측면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 샤프트와 조오의 분해사시도,
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 샤프트와 조오의 평면도,
도 7 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 동력차단수단의 작동과정을 도시한 측면도, 및
도 9 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 동력차단수단에 대한 확대도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 외과용 클립 어플라이어는 트로카(trocar)를 통해서 신체 내에 클립을 장착하는데 이용될 수 있다. 기본적으로, 트리거(10, trigger)를 당기면, 한 쌍의 조오(20, jaw)가 서로 가까워지면서, 조오(20)에 장착된 클립이 혈관이나 조직 등에 결찰될 수 있다. 이후, 조오(20)에는 새로운 클립이 장착될 수 있다. 한편, 샤프트(30)와 본체(50)에 사이에 구비된 회전 노브(40)를 회전시키면, 샤프트(30)와 함께 조오(20)가 회전될 수 있다.

외관을 중심으로 볼 때, 본 발명의 따른 외과용 클립 어플라이어는 본체(50), 본체(50)의 일측으로부터 연장된 샤프트(30), 샤트프의 말단에 배치되는 조오(20)를 포함할 수 있다.

한편, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 본체의 분해사시도이고, 도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 작동과정을 도시한 측면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본체(50)는 케이스(60), 트리거(10), 가압판(70), 이송판(80), 이송링크(90) 등을 포함할 수 있다. 이때, 트리거(10)는 케이스(60)의 일측에 메인축(110)을 중심으로 회동가능하도록 결합되고 케이스(60) 외부까지 연장되어 노출된 핸들부(100), 및 핸들부(100)에 연결되어 핸들부(100)가 회동하면, 한 쌍의 조오(20)가 가까워지도록, 소정지점(A, 도 3 내지 도 4 참조)에서 가압판(70)과 캠채널(400)을 통해서 한 쌍의 조오(20)까지 동력을 전달하는 동력전달부(200)를 포함할 수 있다. 또한, 트리거(10)에는 핸들부(100)와 동력전달부(200) 사이에 동력차단수단(300)이 구비될 수 있는데, 동력차단수단(300)에 관련한 구체적인 내용은 후술하도록 하고, 핸들부(100)와 동력전달부(200)를 중심으로 살펴보도록 한다.

구체적으로, 동력전달부(200)에는 메인축(110)을 중심으로 핸들부(100)의 반대편에 배치된 소정지점(A)에 제1 슬롯(210)이 형성될 수 있다. 이때, 동력전달부(200)에는 소정지점(A, 제1 슬롯(210))에서 가압판(70)이 연결핀(215)으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 동력전달부(200)의 제1 슬롯(210)과 가압판(70)의 연결홀(75, 도 2 참조)에 연결핀(215)이 삽입되어, 동력전달부(200)와 가압판(70)이 연결될 수 있다. 따라서, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자가 핸들부(100)를 회동시키면, 동력전달부(200) 역시 메인축(110)을 중심으로 회동하면서, 동력전달부(200)에 연결된 가압판(70)은 샤프트(30) 방향으로 슬라이딩할 수 있다.

한편, 동력전달부(200)에는 케이스(60) 내부에서 메인축(110)으로부터 일측(후방)으로 연장된 선회부(220)가 형성될 수 있다. 이러한 선회부(220)에 형성된 돌기(225)는 이송링크(90)의 일단에 형성된 제2 슬롯(95)에 연결되고, 이송링크(90)의 타단(97)은 이송판(80)의 말단에 연결될 수 있다. 따라서, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자가 핸들부(100)를 회동시키면, 동력전달부(200) 역시 메인축(110)을 중심으로 회동하면서, 동력전달부(200)의 선회부(220)에 형성된 돌기(225)가 이송링크(90)의 제2 슬롯(95)을 따라가다가 제2 슬롯(95)의 말단에 걸리고, 이후 돌기(225)로부터 이송링크(90)에 동력이 전달되어, 이송링크(90)에 연결된 이송판(80)은 샤프트(30) 반대방향으로 슬라이딩할 수 있다.

즉, 사용자가 핸들부(100)를 회동시키면, 핸들부(100)가 회동하자마자 가압판(70)은 샤프트(30) 방향(전방)으로 슬라이딩하고, 핸들부(100)가 일정각도 회동한 후 이송판(80)은 샤프트(30) 반대 방향(후방)으로 슬라이딩할 수 있다.

추가적으로, 동력전달부(200)와 가압판(70)을 연결하는 연결핀(215)이 이동할 수 있도록 이송판(80)에는 제3 슬롯(85)이 형성되어, 가압판(70)의 슬라이딩과 이송판(80)의 슬라이딩 사이에 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 샤프트와 조오의 분해사시도이고, 도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 샤프트와 조오의 평면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 샤프트(30)의 내부에는 캠채널(400), 클립트랙(500), 및 이송바(600) 등과 캠채널(400) 등을 지지하는 지지체(700)가 구비될 수 있다.

여기서, 캠채널(400)은 제1 커플링(410)을 통해서 상술한 가압판(70)에 연결될 수 있다(도 3 참조). 따라서, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자가 핸들부(100)를 회동시키면, 가압판(70)이 샤프트(30) 방향(전방)으로 슬라이딩하면서, 캠채널(400)은 샤프트(30)의 내부에서 조오(20) 방향(전방)으로 슬라이딩할 수 있다. 이와 같이, 캠채널(400)이 조오(20) 방향(전방)으로 슬라이딩하면, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 조오(20)를 지지하는 한 쌍의 조오 지지부(25)가 캠채널(400) 내부에서 서로 가까워지면서, 결과적으로 한 쌍의 조오(20)가 서로 가까워져 클립(C)을 폐쇄함으로써, 혈관이나 조직(T) 등에 결착시킬 수 있다. 이후, 사용자가 핸들부(100)를 놓으면, 제2 커플링(610)과 제1 커플링(410) 사이에 배치된 압축스프링(620)에 의해서, 캠채널(400)은 조오(20) 반대방향(후방)으로 슬라이딩할 수 있다. 따라서, 도 6d에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 조오(20)를 지지하는 한 쌍의 조오 지지부(25)가 서로 멀어지면서, 결과적으로 한 쌍의 조오(20)가 멀어지고, 후술한 클립트랙(500)과 이송바(600)에 의해서 새로운 클립이 조오(20)에 장착될 수 있다.

한편, 클립트랙(500, 도 5 참조)에는 다수의 클립이 수용되고, 클립트랙(500)의 내부에 배치된 이송슈(520)와 이송스프링(510)에 의해서 다수의 클립을 조오(20) 방향(전방)으로 가압할 수 있다.

또한, 이송바(600)는 제2 커플링(610)을 통해서 상술한 이송판(80)에 연결될 수 있다(도 3 참조). 따라서, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자가 핸들부(100)를 회동시키면, 이송판(80)이 샤프트(30) 반대 방향(후방)으로 슬라이딩하여, 이송바(600)는 샤프트(30)의 내부에서 조오(20) 반대 방향(후방)으로 슬라이딩한다. 이와 같이, 이송바(600)가 샤프트(30)의 내부에서 조오(20) 반대 방향(후방)으로 슬라이딩하면, 도 6c에 도시된 바와 같이, 이송바(600)의 말단에 클립(클립트랙(500)에 수용된 다수의 클립 중 가장 전방의 클립)이 걸릴 수 있다. 이후, 사용자가 핸들부(100)를 놓으면, 제2 커플링(610)과 제1 커플링(410) 사이에 배치된 압축스프링(620)에 의해서, 이송판(80)이 조오(20) 방향(전방)으로 슬라이딩할 수 있다. 도 6d에 도시된 바와 같이, 이송판(80)이 조오(20) 방향(전방)으로 슬라이딩하면, 이송판(80)의 말단에 걸린 클립(클립트랙(500)에 수용된 다수의 클립 중 가장 전방의 클립)이 조오(20) 방향(전방)으로 이동하여, 최종적으로 조오(20)에 클립이 장착될 수 있다.

상술한 바와 같이, 사용자가 핸들부(100)를 회동시키면, 가압판(70)과 캠채널(400)이 조오(20)방향으로 슬라이딩하면서, 한 쌍의 조오(20)가 서로 가까워진다(도 6a 내지 도 6c 참조). 하지만, 한 쌍의 조오(20) 사이에 뼈 등 소정강도 이상의 물체가 배치되어 한 쌍의 조오(20)가 가까워질 수 없는 상태에서, 사용자가 핸들부(100)를 강제로 회동시키면, 조오(20), 캠채널(400), 가압판(70), 동력전달부(200), 핸들부(100) 등에 큰 하중이 인가되어 파괴될 우려가 있다.

다만, 본 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어는 조오(20), 캠채널(400), 가압판(70), 동력전달부(200), 핸들부(100) 등에 큰 하중이 인가될 때, 사용자로부터 전달되는 동력을 차단하는 동력차단수단(300, 도 3 내지 도 4 참조)을 구비하여, 조오(20), 캠채널(400), 가압판(70), 동력전달부(200), 핸들부(100) 등이 파괴되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

도 7 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 동력차단수단의 작동과정을 도시한 측면도이다.

도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 동력차단수단(300)은 핸들부(100)와 동력전달부(200) 사이에 구비될 수 있다. 여기서, 핸들부(100)는 사용자가 힘을 인가하면 메인축(110)을 중심으로 회동할 수 있다. 또한, 동력전달부(200)는 기본적으로 동력차단수단(300)에 의해서 핸들부(100)에 연결되어 핸들부(100)와 함께 회동하지만(도 3 내지 도 4 참조), 큰 하중이 인가되면, 동력차단수단(300)에 의해서 핸들부(100)와의 연결이 차단되어 핸들부(100)와 함께 회동하지 않을 수 있다(도 7 내지 도 8 참조).

구체적으로, 동력차단수단(300)은 제1 연결부재(310), 제2 연결부재(320), 회동축(321), 및 가압부(330)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 연결부재(310)는 핸들부(100)에 결합되어, 메인축(110)을 중심으로 핸들부(100)와 함께 회동할 수 있다. 또한, 제2 연결부재(320)는 동력전달부(200)에 결합되고, 동력전달부(200)에 형성된 회동축(321)을 중심으로 회동가능하다. 그리고, 가압부(330)는 제2 연결부재(320)의 일면이 제1 연결부재(310)의 일면과 접촉하여 상호 체결되도록, 제2 연결부재(320)를 제1 연결부재(310) 방향으로 가압하는 역할을 수행한다. 여기서, 제1 연결부재(310)의 일면과 제2 연결부재(320)의 일면이 접촉하여 체결된 경우, 제1 연결부재(310)가 메인축(110)을 중심으로 회동할 때, 제2 연결부재(320)는 제1 연결부재(310)와 함께 메인축(110)을 중심을 회동할 수 있다(도 3 내지 도 4 참조). 즉, 제1 연결부재(310)과 제2 연결부재(320)가 체결된 경우, 핸들부(100)에 인가된 동력이 동력전달부(200)에 전달될 수 있다.

한편, 제1 연결부재(310)와 제2 연결부재(320)의 체결을 위해서, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 연결부재(310)의 일면에는 돌출부와 오목부가 연속적으로 형성되는 제1 요철부(315)가 형성될 수 있고, 제2 연결부재(320)의 일면에는 돌출부와 오목부가 연속적으로 형성되는 제2 요철부(317)가 형성될 수 있다. 이때, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)가 맞물려 결합되므로, 제1 연결부재(310)와 제2 연결부재(320)는 메인축(110)을 중심으로 함께 회동할 수 있다. 더욱 구체적으로, 제1 요철부(315)는 소정의 곡률로 연장된 제1 연결부재(310)의 일면에 형성될 수 있고, 제2 요철부(317)는 제1 요철부(315)에 대응하도록 소정의 곡률로 연장된 제2 연결부재(320)의 일면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결부재(310)는 전체적으로 원통형으로 형성되어 중심에 메인축(110)이 배치되고, 외주면 중 일정구간에 제1 요철부(315)가 형성될 수 있다. 또한, 제2 연결부재(320)는 전체적으로 호형(弧形)으로 연장되도록 형성되어, 측면 중 제1 요철부(315)와 마주보는 일정구간에 제2 요철부(317)가 형성될 수 있다. 그리고, 제1 요철부(315)는 소정의 경사각을 갖도록 톱니 형태로 형성될 수 있고, 제2 요철부(317) 역시 소정의 경사각을 갖도록 톱니 행태로 형성될 수 있다. 이때, 제1 요철부(315)의 소정의 경사각과 제2 요철부(317)의 소정의 경사각은 서로 대응할 수 있다.

한편, 제2 연결부재(320)의 일단이 회동축(321)을 중심으로 동력전달부(200)에 결합되므로, 제2 연결부재(320)는 동력전달부(200)에 대해서 회동축(321)을 중심으로 회동할 수 있다. 이때, 가압부(330)가 제2 연결부재(320)를 제1 연결부재(310) 방향으로 가압하므로, 기본적으로는 제2 연결부재(320)의 제2 요철부(317)와 제1 연결부재(310)의 제1 요철부(315)가 서로 맞물려 결합된다. 결국, 사용자가 핸들부(100)를 회동시키면, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)의 결합에 의해서 동력전달부(200) 역시 회동하고, 그에 따라 가압판(70)과 캠채널(400)이 조오(20) 방향(전방)으로 슬라이딩하여(도 3 내지 도 4 참조), 한 쌍의 조오(20)가 가까워지면서 클립을 결찰시킬 수 있다(도 6a 내지 도 6c 참조).

하지만, 한 쌍의 조오(20) 사이에 뼈 등 소정강도 이상의 물체가 배치되어 한 쌍의 조오(20)가 가까워질 수 없는 상태에서, 사용자가 핸들부(100)를 강제로 회동시키면, 제1 연결부재(310)와 제2 연결부재(320) 사이(제1 요철부(315)와 제2 요철부(317) 사이)에는 큰 하중이 인가될 수 있다. 이와 같이, 제1 연결부재(310)와 제2 연결부재(320) 사이(제1 요철부(315)와 제2 요철부(317) 사이)에는 큰 하중이 인가되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 연결부재(320)는 회동축(321)을 중심으로 회동할 수 있다. 즉, 제1 연결부재(310)와 제2 연결부재(320) 사이(제1 요철부(315)와 제2 요철부(317) 사이)에 큰 하중이 인가되면, 제2 연결부재(320)가 회동축(321)을 중심으로 회동하려는 힘이 가압부(330)가 제2 연결부재(320)를 제1 연결부재(310) 방향으로 가압하는 힘보다 커지면서, 제2 연결부재(320)가 회동축(321)을 중심으로 회동할 수 있는 것이다. 이와 같이, 제2 연결부재(320)가 회동축(321)을 중심으로 회동하면, 제1 연결부재(310)와 제2 연결부재(320) 사이(제1 요철부(315)와 제2 요철부(317) 사이)의 체결이 해제될 수 있다. 따라서, 핸들부(100)에 인가된 동력이 동력전달부(200)에 전달되지 않고, 핸들부(100)만 회동할 수 있다. 동력전달부(200)에 동력이 전달이 차단되므로, 동력전달부(200)에 연결된 가압판(70), 캠채널(400), 및 한 쌍의 조오(20) 등에 큰 하중이 인가되어 파괴되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 제2 연결부재(320)를 제1 연결부재(310) 방향으로 가압하는 가압부(330)는 예를 들어 스프링일 수 있고, 동력전달부(200)재의 체결돌기(335)에 결합되어, 제2 연결부재(320)의 일면(제2 요철부(317)가 형성된 면)의 반대면을 가압할 수 있다. 다만, 가압부(330)는 반드시 스프링을 이용해야 하는 것은 아니고, 제2 연결부재(320)를 가압할 수 있는 당업계에 공지된 모든 종류의 가압체를 이용할 수 있다.

추가적으로, 동력차단수단(300)에서 동력을 차단하는 동력전달부(200)의 소정지점(A)에서의 소정하중(제1 요철부(315)와 제2 요철부(317) 사이의 체결이 해제되는 하중), 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)가 갖는 소정의 경사각, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317) 사이의 마찰계수, 메인축(110)으로부터 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)가 결합하는 지점까지의 거리, 메인축(110)으로부터 동력전달부(200)의 소정지점(A)까지의 거리, 및 가압부(330)가 제2 연결부재(320, 제2 요철부(317))를 가압하는 힘 등의 관계를 살펴보도록 한다.

도 9 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 외과용 클립 어플라이어의 동력차단수단에 대한 확대도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 가압판(70)과 연결되는 동력전달부(200)의 소정지점(A)에 작용하는 하중(반력)을 F_R로 정의하고, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317) 사이에 작용하는 하중을 F_H로 정의하며, 메인축(110)으로부터 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)가 결합하는 지점까지의 거리를 r로 정의하고, 메인축(110)으로부터 동력전달부(200)의 소정지점(A)까지의 거리를 R로 정의할 수 있다.

이때, F_H와 F_R은 다음과 같은 관계식이 성립한다.

F_R×R = F_H×r

∴ F_H = (R/r)×F_R

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)의 소정의 경사각을 θ로 정의하고, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)의 경사면에 작용하는 수직항력을 N으로 정의하며, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317) 사이의 마찰계수를 μ로 정의하고, 가압부(330)가 제2 연결부재(320, 제2 요철부(317))를 가압하는 힘을 F_v로 정의할 수 있다.

이때, F_v와 F_R은 다음과 같은 관계식이 성립한다.

F_H=N×sin(θ)+μ×N×cos(θ)

F_v=N×cos(θ)-μ×N×sin(θ)

∴ F_v=[{cos(θ)-μ×sin(θ)}/{sin(θ)+μ×cos(θ)}]×F_H

∴ F_v=cot(θ+Φ)×(R/r)×F_R

여기서, μ=tan(Φ), Φ=tan^-1(μ)

상기 관계식에서, F_R은 가압판(70)과 연결되는 동력전달부(200)의 소정지점(A)에 작용하는 하중(반력)이므로, 실질적으로 동력차단수단(300)에서 동력을 차단하는 동력전달부(200)의 소정지점(A)에서의 소정하중으로 이용할 수 있다.

결국, 동력차단수단(300)에서 동력을 차단하는 소정하중을 F_R로 정의하고, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)의 소정의 경사각을 θ로 정의하며, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317) 사이의 마찰계수를 μ로 정의하고, 메인축(110)으로부터 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)가 결합하는 지점까지의 거리를 r로 정의하며, 메인축(110)으로부터 동력전달부(200)의 소정지점(A)까지의 거리를 R로 정의하고, 가압부(330)가 제2 연결부재(320)를 가압하는 힘을 F_v로 정의할 때,

[수학식 1]

F_v=cot(θ+Φ)×(R/r)×F_R, 여기서 Φ=tan^-1(μ)

상기 수학식 1을 만족할 수 있다.

예를 들어, 동력차단수단(300)에서 동력을 차단하는 소정하중(F_R)이 1000N이고, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)의 소정의 경사각(θ)이 70°이며, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317) 사이의 마찰계수(μ)가 0.3이고, [메인축(110)으로부터 동력전달부(200)의 제1 슬롯(210)까지의 거리(R)]/[메인축(110)으로부터 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)가 결합하는 지점까지의 거리(r)]가 3일 때, 가압부(330)가 제2 연결부재(320, 제2 요철부(317))를 가압하는 힘(F_v)을 구하는 과정을 살펴보도록 한다.

F_v=cot(θ+Φ)×(R/r)×F_R

=cot(70°×(π/180°)+tan^-1(0.3))×3×(1000N)

= 174N

즉, 가압부(330)가 제2 연결부재(320, 제2 가압부(330))를 가압하는 힘(F_v)은 174N이어야 한다. 예를 들어, 가압부(330)로 스프링을 이용하는 경우, 초기저항력이 174N인 스프링을 장착해야 하는 것이다.

한편, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317) 사이의 마찰계수(μ)를 0.3으로 가정한 후, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)의 소정의 경사각(θ)에 따른 cot(θ+Φ) 값을 구해보면, 다음 [표 1]과 같다.

경사각(θ, deg)	마찰계수(μ)	cot(θ+Φ)
5°	0.3	2.513
10°	0.3	1.988
15°	0.3	1.619
20°	0.3	1.342
25°	0.3	1.122
30°	0.3	0.942
35°	0.3	0.790
40°	0.3	0.657
45°	0.3	0.538
50°	0.3	0.431
55°	0.3	0.331
60°	0.3	0.236
65°	0.3	0.146
70°	0.3	0.058
75°	0.3	-0.030
80°	0.3	-0.117
85°	0.3	-0.207

상기 [표 1]에 기재된 바와 같이, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)의 소정의 경사각(θ)이 75° 이상인 경우, cot(θ+Φ) 값이 음수를 갖는다. 이와 같이, cot(θ+Φ) 값이 음수를 갖으면, 결과적으로 가압부(330)가 제2 연결부재(320, 제2 요철부(317))를 가압하는 힘(F_v)이 음수를 갖는다. 이는 실질적으로 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)가 분리되지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)의 소정의 경사각(θ)이 70° 이하인 것이 바람직하다.

또한, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)의 소정의 경사각(θ)이 55° 이하인 경우, cot(θ+Φ) 값이 0.331 이상의 큰 값을 갖는다. 이와 같이, cot(θ+Φ) 값이 큰 값을 갖으면, 결과적으로 가압부(330)가 제2 연결부재(320, 제2 요철부(317))를 가압하는 힘(F_v)이 너무 커지게 된다. 따라서, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)의 소정의 경사각(θ)이 60°이상인 것이 바람직하다.

결과적으로, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)의 소정의 경사각(θ)은 60° 내지 70°인 것이 바람직하다. 다만, 이는 마찰계수(μ)를 0.3인 경우에 해당하는 것으로 마찰계수(μ)가 변화하면, 제1 요철부(315)와 제2 요철부(317)의 소정의 경사각(θ)의 범위 역시 변화할 수 있음은 물론이다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10: 트리거 20: 조오
25: 조오 지지부 30: 샤프트
40: 회전 노브 50: 본체
60: 케이스 70: 가압판
75: 연결홀 80: 이송판
85: 제3 슬롯 90: 이송링크
95: 제2 슬롯 97: 이송링크의 타단
100: 핸들부 110: 메인축
200: 동력전달부 210: 제1 슬롯
215: 연결핀 220: 선회부
225: 돌기 300: 동력차단수단
310: 제1 연결부재 315: 제1 요철부
320: 제2 연결부재 321: 회동축
317: 제2 요철부 330: 가압부
335: 체결돌기 400: 캠채널
410: 제1 커플링 500: 클립트랙
510: 이송스프링 520: 이송슈
600: 이송바 610: 제2 커플링
620: 압축스프링 700: 지지체
A: 소정지점 C: 클립
T: 혈관이나 조직

Claims

케이스의 일측에 메인축을 중심으로 회동가능하게 결합된 핸들부;
상기 핸들부에 연결되어 상기 핸들부가 회동하면, 한 쌍의 조오가 가까워지도록, 소정지점에서 한 쌍의 조오까지 동력을 전달하는 동력전달부; 및
상기 핸들부와 상기 동력전달부 사이에 구비된 동력차단수단;
을 포함하고,
상기 동력차단수단은,
상기 핸들부에 결합되어, 상기 메인축을 중심으로 상기 핸들부와 함께 회동하는 제1 연결부재;
상기 동력전달부에 결합되고, 상기 동력전달부에 형성된 회동축을 중심으로 회동가능한 제2 연결부재;
상기 제2 연결부재의 일면이 상기 제1 연결부재의 일면과 접촉하여 체결되도록, 상기 제2 연결부재를 가압하는 가압부;
를 포함하고,
상기 제1 연결부재의 일면과 상기 제2 연결부재의 일면이 접촉하여 체결되는 경우, 상기 제1 연결부재가 상기 메인축을 중심으로 회동할 때, 상기 제2 연결부재는 상기 제1 연결부재와 함께 상기 메인축을 중심으로 회동하며,
상기 동력전달부의 상기 소정지점에 소정하중 이상이 인가되면, 상기 제2 연결부재가 상기 회동축을 중심으로 회동하여, 상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재 사이의 체결이 해제되는 외과용 클립 어플라이어.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 연결부재의 일면에는 돌출부와 오목부가 연속적으로 형성되는 제1 요철부가 형성되고,
상기 제2 연결부재의 일면에는 돌출부와 오목부가 연속적으로 형성되는 제2 요철부가 형성되며,
상기 제1 요철부와 상기 제2 요철부가 맞물려 결합되는 외과용 클립 어플라이어.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 요철부는 소정의 곡률로 연장된 상기 제1 연결부재의 일면에 형성되고,
상기 제2 요철부는 상기 제1 요철부에 대응하도록 소정의 곡률로 연장된 상기 제2 연결부재의 일면에 형성되는 외과용 클립 어플라이어.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 연결부재는 원통형으로 형성되어, 외주면 중 일정구간에 상기 제1 요철부가 형성되고,
상기 제2 연결부재는 호형으로 연장되도록 형성되어, 측면 중 상기 제1 요철부와 마주보는 일정구간에 상기 제2 요철부가 형성되는 외과용 클립 어플라이어.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 요철부는 소정의 경사각을 갖도록 톱니 형태로 형성되고,
상기 제2 요철부는 소정의 경사각을 갖도록 톱니 형태로 형성되며,
상기 제1 요철부의 소정의 경사각과 상기 제2 요철부의 소정의 경사각은 서로 대응하는 외과용 클립 어플라이어.
청구항 1에 있어서,
상기 가압부는 스프링인 외과용 클립 어플라이어.
삭제
청구항 5에 있어서,
상기 제1 요철부와 상기 제2 요철부의 소정의 경사각은 60° 내지 70°인 외과용 클립 어플라이어.
청구항 1에 있어서,
상기 동력전달부에는 상기 소정지점에서 가압판이 연결되고,
사용자가 상기 핸들부를 회동시키면, 상기 동력전달부가 상기 메인축을 중심으로 회동하면서, 상기 가압판은 슬라이딩하는 외과용 클립 어플라이어.
청구항 9에 있어서,
상기 가압판에는 캠채널이 연결되고,
상기 가압판이 슬라이딩하면, 상기 캠채널이 상기 조오 방향으로 슬라이딩하여, 한 쌍의 상기 조오를 지지하는 한 쌍의 조오 지지부가 상기 캠채널 내부에서 서로 가까워지면서, 한 쌍의 상기 조오가 서로 가까워지는 외과용 클립 어플라이어.