KR20140107211A - 굴절식 드릴 및 굴절식 드릴의 왕복 운동 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴절식 드릴 및 그의 왕복 운동 구동 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 드릴링 장치는 금속 튜브(10)를 구비한 굴절식 드릴(1)로 구성되며, 상기 금속 튜브는 굴절식 드릴을 진동 운동으로 구동시키기 위한 장치(2)와 협동하는 고정 수단(11)을 금속 튜브의 종축(XX')을 따라 금속 튜브의 단부들 중 일단에 포함하고, 한편으로는 곡률 반경(r)에 따른 프로파일의 변형을 보장하는 오목 및 볼록 루프(13)가 교번하는 연속체를 구비한 프로파일(12)과, 다른 한편으로는 절삭날(17, 18)을 구비한 적어도 하나의 일련의 치형부(15, 16)를 타단에 포함한다.

Description

굴절식 드릴 및 굴절식 드릴의 왕복 운동 구동 장치{ARTICULATED DRILL AND THE RECIPROCATING MOTION DRIVE DEVICE THEREOF}

본 발명은 드릴을 왕복 운동으로 구동시키는 장치를 이용하여 작은 곡률 반경으로 드릴링 시술을 수행하기 위한 굴절식 드릴에 관한 것이다.

본 출원인의 특허 출원 FR 11 00199호에는 튜브의 주연부 상에 규칙적으로 분포된 치형부 및 안착부의 배열을 통해 얻어지는 오목 및 볼록 루프에 의해 형성되는 굴절 프로파일을 단부들 중 일단에 포함하는 금속 튜브로 구성되는 굴절식 드릴이 개시되어 있다.

루프를 형성하는 치형부 및 안착부의 형상은 굴절 프로파일이 작은 직경의 반경을 따라 만곡되도록 허용하지 않는 것을 알 것이다.

이유는 금속 튜브의 프로파일이 만곡되었을 때, 곡률 반경 내부의 치형부들 사이의 유격은 감소하고, 상기 곡률 반경 외부의 치형부들 사이의 유격은 증가하기 때문이다.

이러한 상황에서, 토크가 금속 튜브에 가해지면, 이는 곡률 반경 내부의 치형부에 의해서만 전달될 것이다. 이는 응력이 굴절 프로파일을 구성하는 상이한 섹션들의 전체 직경에 걸쳐 분포되는 것이 아니고 단일 지점에만 분포되므로, 금속 튜브의 굴절 프로파일을 변형시키는 결과를 가질 것이다. 굴절 프로파일이 변형되면, 치형부는 더 이상 서로 대향하여 위치되지 않기 때문에 더 이상 함께 체결될 수 없고, 결과적으로 금속 튜브의 굴절 프로파일의 파열을 야기한다.

본 발명의 목적은, 우력이 금속 튜브에 가해질 때, 굴절 프로파일이 치형부의 체결해제의 위험 없이 작은 곡률 반경을 따라 변형될 수 있는 굴절식 드릴을 이용 가능하게 하는 것이다.

본 발명에 따른 굴절식 드릴은, 특히 뼈 요소 내에, 예를 들어 척주의 척추체의 뼈 부분 내에, 형성되는 채널 및 만곡된 프로파일의 채널의 드릴링을 위해 설계된다.

본 발명에 따른 굴절식 드릴은 척추의 손상된 분절의 상부 척추골과 하부 척추골 사이에 위치된 추간판에 도달하기 위해 척추골의 척추체에 만곡된 프로파일의 채널을 형성하는 것을 가능케 한다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는 금속 튜브를 구비한 굴절식 드릴로 구성되며, 상기 금속 튜브는 굴절식 드릴을 진동 운동으로 구동시키기 위한 장치와 협동하는 고정 수단을 금속 튜브의 종축(XX')을 따라 금속 튜브의 단부들 중 일단에 포함하고, 한편으로 곡률 반경(r)에 따른 프로파일의 변형을 보장하는 오목 및 볼록 루프가 교번하는 연속체를 구비한 프로파일과, 다른 한편으로 절삭날을 구비한 적어도 하나의 일련의 치형부를 타단에 포함한다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는 일련의 제1 치형부가 금속 튜브의 종축(XX')에 대해 5도 내지 15도의 각도(α)로 경사진 절삭날을 갖는 굴절식 드릴로 구성된다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는 일련의 제2 치형부가 금속 튜브의 종축(XX')에 대해 55도 내지 80도의 각도(β)로 경사진 절삭날을 갖는 굴절식 드릴로 구성된다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는, 오목 및 볼록 루프가 교번하는 연속체로 형성된 프로파일의 자유단의 거칠기 및 불연속성을 내부적으로 평활화하기 위해 내부 보어를 한정하는 가요성 재료의 보호 외피를 금속 튜브의 내측 부분에 갖는 굴절식 드릴로 구성된다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는, 금속 튜브의 프로파일이, 비대칭이며 교번하는 오목 및 볼록 프로파일을 구성하는 방식으로, 안착부와 각각 협동하는 치형부로 구성되는 루프의 조합에 의해 상기 금속 튜브의 주연부에 형성되는 굴절식 드릴로 구성된다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는, 금속 튜브의 프로파일이 곡률 반경(r)의 외부 섬유 또는 면(Fs)에 상부 치형부, 인접 치형부, 중간 치형부, 측방 치형부를 갖고, 내부 섬유 또는 면(Fi)에 노치형 치형부를 갖는 굴절식 드릴로 구성된다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는, 프로파일의 각각의 루프가, 금속 튜브의 상기 프로파일이 한편으로는 곡률 반경(r)에 도달할 때까지 상부 치형부 및 인접 치형부의 체결해제 없이 점진적으로 만곡되도록 허용하고, 다른 한편으로는 진동 운동의 응력을 견디도록 허용하는, 양의 축방향 변위의 기능적 유격(Jp), 음의 축방향 변위의 기능적 유격(Jn), 및 각형성의 기능적 유격(Ja)을 치형부의 모서리와 이에 대응하는 시트의 모서리 사이에 갖는 굴절식 드릴로 구성된다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는, 구동 장치의 지지 하우징 내부에서 자유롭게 회전하며 축방향으로 안내되는 원통형 슬리브에 형성된 상보적인 형상의 보어와 협동하는 원통형 슬리브로 구성되는 고정 수단을 포함하는 굴절식 드릴로 구성된다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는, 고정 수단의 원통형 슬리브가 지지 하우징의 보어에 형성된 동일한 프로파일의 홈과 협동하는 각도 인덱싱 스트립을 중앙에 구비한 평탄 표면을 갖는 굴절식 드릴로 구성된다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는, 고정 수단의 원통형 슬리브가 보어 내부에서 금속 튜브의 병진 이동 시에 맞물림을 차단하기 위한 주연 맞닿음부를 원통형 슬리브의 단부들 중 일단에 구비한 굴절식 드릴로 구성된다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는, 지지 하우징이 금속 튜브의 도입 방향의 반대 방향으로 전기 모터를 수용하여 고정하기 위한 수단을 보어 아래에 갖는 구동 장치로 구성된다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는, 전기 모터의 연속 회전의 운동을 적어도 60도의 진폭을 갖는 진동 운동 또는 왕복 운동으로 변환하기 위한 전달 수단을 지지 하우징 내부에 포함하는 구동 장치를 포함한다.

본 발명에 따른 드릴링 장치는, 전달 수단이 제1 치형 휠을 포함하고, 상기 제1 치형 휠은 전기 모터의 출력 샤프트와 일체이며 제1 치형 휠보다 더 큰 치수의 제2 치형 휠과 맞물리며, 상기 제2 치형 휠은 지지 하우징 내부에서 안내되는 회전 축을 중심으로 장착되고, 상기 제2 치형 휠은 연결 로드의 제1 단부와 자유롭게 회전하여 협동하는 제1 크랭크 샤프트와 일체이고, 연결 로드의 타단은 원통형 슬리브를 진동 운동으로 구동시키기 위해 보어의 원통형 슬리브와 일체인 제2 크랭크 샤프트를 중심으로 자유롭게 회전하여 장착되는, 구동 장치로 구성된다.

본 발명, 본 발명의 특징, 및 본 발명이 제공할 수 있는 장점의 더 나은 이해를 제공할 다음의 설명에서, 비제한적인 예로서 주어지는 첨부된 도면이 참조된다.

도 1 및 도 1a는 본 발명에 따른 작은 곡률 반경으로 드릴링 시술을 수행하는 것을 가능케 하는, 굴절식 드릴 및 이를 왕복 운동으로 구동시키기 위한 장치를 도시하는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 상이한 경사의 일련의 제1 및 제2 치형부를 포함하는 절삭 단부를 구비한, 본 발명에 따른 드릴의 굴절 프로파일을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 드릴에 의해 형성되는 곡률 반경에 따른 굴절 프로파일의 변형을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 드릴의 굴절 프로파일의 교번하는 오목 및 볼록 루프의 각각의 형상을 도시하는 개방도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 드릴의 굴절 프로파일의 상부 치형부의 교번하는 오목 및 볼록 루프의 형상을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 드릴의 굴절 프로파일의 인접 치형부의 교번하는 오목 및 볼록 루프의 형상을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 드릴의 굴절 프로파일의 중간 치형부의 교번하는 오목 및 볼록 루프의 형상을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 드릴의 굴절 프로파일의 측방 치형부의 교번하는 오목 및 볼록 루프의 형상을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 드릴의 굴절 프로파일의 노치형 치형부의 교번하는 오목 및 볼록 루프의 형상을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 굴절식 드릴을 왕복 운동으로 구동시키기 위한 장치 내에 굴절식 드릴을 결합시키는 수단을 도시하는 분해 사시도이다.
도 17은 본 발명에 따라 굴절식 드릴을 왕복 운동으로 구동시키기 위한 장치에 굴절식 드릴을 연결하기 위한 수단을 도시하는 사시도이다.

도 1 및 도 1a에서, 굴절식 드릴(1)은, 굴절식 드릴을 왕복 운동으로 구동시키고 굴절식 드릴의 종축(XX')을 중심으로 상기 드릴의 진동 운동을 보장하기 위한 장치(2) 상에 배열된 것으로 도시되어 있다.

굴절식 드릴(1)은, 한편으로 구동 장치(2)에 형성된 상보적인 형상의 프로파일과 협동하는 고정 수단(11)을 이의 단부들 중 일단에 가지며, 다른 한편으로 예를 들어, 곡률 반경(r)을 따른 상기 단부의 변형 및 굴절을 보장하는 오목 및 볼록 루프(13)가 교번하는 연속체로 형성될 수 있는 프로파일(12)을 따라 타단이 절삭되는 원통형 금속 튜브(10)로 구성된다.

도 2 내지 도 4, 도 4a 및 도 4b에서, 금속 튜브(10)는 프로파일(12) 이후에, 예컨대 상이한 경사의 절삭날(17, 18)을 각각 갖는 제1 및 제2 일련의 치형부(15, 16)를 포함하는 절삭 단부(14)에서 종단되는 것으로 도시되어 있다.

일련의 제1 치형부(15)는 금속 튜브(10)의 종축(XX')에 대해 5도 내지 15도 사이의 각도(α)로 경사진 절삭날(17)을 갖는다.

일련의 제2 치형부(16)는 금속 튜브(10)의 종축(XX')에 대해 55도 내지 80도 사이의 각도(β)로 경사진 절삭날(18)을 갖는다.

비제한적인 예로서, 절삭 단부(14)는 절삭날을 구비한 적어도 하나의 일련의 치형부를 포함할 수 있다.

치형부의 피치는, 왕복 운동 중에, 하나의 치형부의 변위가 선행 치형부에 의해 이루어진 절삭부에 적어도 걸치도록 보장하기에 충분히 작은 것도 알게 될 것이다.

굴절식 드릴(1)은, 예컨대 오목 루프 및 볼록 루프(13)가 교번하는 연속체로 형성된 프로파일(12)의 자유단의 거칠기 및 불연속성을 내부적으로 평활화하기 위해 내부 보어(19a)를 한정하는 가요성 재료의 보호 외피(19)를 금속 튜브(10)의 내측 부분 내에 갖는다(도 4 및 도 4b).

보호 외피(19)는, 예컨대 안내 요소 또는 이와 유사한 요소의 활주를 허용하기 위해 높은 활주 계수를 또한 보장하는 PTFE와 같은 가요성 재료로 제조될 수 있다(도 4 및 도 4b).

도 4a 및 도 5에는, 예컨대 비대칭이며 교번하는 오목 및 볼록 프로파일을 구성하는 방식으로 안착부(13f 내지 13j)와 각각 협동하는 치형부(13a 내지 13e)로 루프(13)의 조합에 의해 금속 튜브(10)의 주연부 상에 형성되는 굴절식 드릴(1)의 프로파일(12)이 도시되어 있다.

굴절식 드릴(1)의 원하는 곡률 반경(r)에 의존하여, 프로파일(12)은 한편으로 6개 내지 8개의 다수의 루프(13)를 금속 튜브(10)의 주연부 상에 포함하고, 다른 한편으로 15개 내지 25개의 다수의 회선을 절삭 단부(14)와 상기 프로파일(12)의 시작부 사이에 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 굴절식 드릴(1)은, 상기 프로파일(12)이 곡률 반경(r)에 따라 축(XX')에 대해 변형될 때, 외부 섬유 또는 면(Fs) 상에 배열된 적어도 7개의 루프(13)에 의해 그리고 내부 섬유 또는 면(Fi) 상의 적어도 7개의 다른 루프(13)에 의해 형성되는 프로파일(12)을 금속 튜브(10)의 주연부 상에 갖는다(도 4a).

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 굴절식 드릴은 루프(13)의 20개의 비대칭 회선을 포함하는 프로파일(12)을 절삭 단부(14)와 상기 프로파일(12)의 시작부 사이에 갖는다.

루프(13)의 비대칭 절삭부는 각각의 치형부(13a 내지 13e)의 형상을 금속 튜브(10) 상에서의 그의 위치에 의존하여 구성하는 것을 가능케 한다. 상부 치형부(13a)의 길이는 실제로 우력이 금속 튜브(10)의 주연부 상에 위치된 모든 치형부(13b 내지 13e)에 의해 전달되도록 구성된다.

또한, 상부 치형부(13a)의 길이, 금속 튜브(10)의 직경, 및 각각의 치형부의 기능적 유격(Ja, Jp, Jn)의 조합을 통해, 프로파일(12)의 최대 곡률 반경(r)을 한정하는 것이 가능하다.

따라서, 금속 튜브(10)의 프로파일(12)이 직선의 미변형 위치에 있을 때, 외부 섬유 또는 면(Fs) 상에 위치된 치형부(13a 내지 13d)의 기능적 유격은 매우 작고, 내부 섬유 또는 면(Fi) 상에 배열된 치형부(13e)의 기능적 유격은 크다. 대조적으로, 금속 튜브(10)의 프로파일(12)이 곡률 반경(r)에 따라 변형되었을 때, 치형부(13a 내지 13e)의 형상은 외부 섬유 또는 면(Fs)의 영역 내에 상당한 기능적 유격이 있고 내부 섬유(Fi)의 영역 내에 작은 기능적 유격이 있다는 것을 의미한다.

예를 들어, 굴절식 드릴(1)의 프로파일(12)은 하기의 구성요소로 구성되는 7개의 비대칭 루프(13)를 외부 섬유 또는 면(Fs) 상에 포함한다:

· 상부 치형부(13a),

· 2개의 인접 치형부(13b),

· 2개의 중간 치형부(13c),

· 2개의 측방 치형부(13d).

또한, 예를 들어, 굴절식 드릴(1)의 프로파일(12)은 하기의 구성요소로 구성되는 7개의 비대칭 루프(13)를 내부 섬유 또는 면(Fi) 상에 포함한다:

· 7개의 노치형 치형부(13e).

금속 튜브(10)의 주연부 상에서의, 특히 외부 섬유 또는 면(Fs) 및 내부 섬유 또는 면(Fi)의 영역에서의 비대칭 루프(13)의 이런 특정 배열로 인해, 굴절식 드릴(1)은 구동 장치(2)에 의해 약 60도 왕복 회전 운동으로, 즉 120도의 진폭으로 구동될 수 있다.

각각의 치형부(13a 내지 13e)의 프로파일은 원통형 튜브(10)의 종축과 곡률 반경(r)의 내부 섬유 또는 면(Fi) 사이에서 증가하여, 프로파일(12)의 변형 중에, 특히 5밀리미터 내지 15밀리미터에서의 곡률 반경(r)에 따른 변형 중에, 루프(13)의 상호 맞물림을 촉진하는 기능적 유격을 갖는다.

실제로, 프로파일(12)의 이런 변형 중에 그리고 왕복 회전 운동으로 금속 튜브(10)의 구동 중에, 치형부(13a 내지 13e)가 헐거워지거나 체결해제의 위험 없이 항상 상호 접촉하는 것이 필요하다.

이러한 목적으로, 각각의 루프(13)는, 양의 축방향 변위의 기능적 유격(Jp), 음의 축방향 변위의 기능적 유격(Jn), 및 각형성의 기능적 유격(Ja)을 치형부(13a 내지 13e)의 모서리와 이에 대응하는 안착부(13f 내지 13j)의 모서리 사이에 갖는다.

양의 축방향 변위의 기능적 유격(Jp), 음의 축방향 변위의 기능적 유격(Jn), 및 각형성의 기능적 유격(Ja)은, 금속 튜브(10)의 프로파일(12)이, 한편으로는 기능 및 드릴링의 곡률 반경(r)에 도달할 때까지 점진적으로 만곡되고, 다른 한편으로는 왕복 운동의 응력을 견디도록 허용한다.

도 6 및 7은 프로파일(12)의 길이를 따라, 상보적인 볼록 형상의 안착부(13f)와 협동하는 오목 프로파일의 "상부 치형부"로 불리는 치형부(13a)로 구성되는 일련의 루프(13)를 도시한다.

각각의 상부 치형부(13a)는 금속 튜브(10)의 절삭 단부(14)의 방향으로 배향된 오목 프로파일을 갖고, 안착부(13f)는 반대 방향으로 배향된다.

프로파일(12)을 구성하는 치형부(13a 내지 13e)의 세트 중에서, 상부 치형부(13a)는 금속 튜브(10)의 주연부 상에서의 그의 위치로 인해, 약 75/100 내지 80/100밀리미터의, 양의 축방향 변위의 최대 유격(Jp)을 갖는 치형부이다. 이는 상부 치형부(13a) 모두가 곡률 반경(r)의 외부 섬유 또는 면(Fs) 상에 위치되기 때문이다.

이러한 목적으로, 금속 튜브(10)의 프로파일(12)이 더 만곡될 수록, 양의 축방향 변위의 유격(Jp)은 금속 튜브의 프로파일이 상기 곡률 반경(r)의 최대 곡률 및 거의 0인 양의 축방향 변위의 유격(Jp)에 도달할 때까지 더욱 감소한다.

대조적으로, 각각의 상부 치형부(13a)는 그의 안착부(13f)에 대해 약 2/100 내지 4/100밀리미터의 음의 축방향 변위의 기능적 유격(Jn)을 가지며, 이는 안착부가 그의 위치 때문에, 압축 시에 작용하지 않기 때문이다. 음의 축방향 변위의 이러한 기능적 유격(Jn)은 다른 치형부에 적용되는 유격에 비교하여 가장 약하다.

각형성의 기능적 유격(Ja)은 각각의 상부 치형부(13a)가 그의 안착부(13f)에서 피벗할 필요가 없으므로 약 5/100 내지 8/100밀리미터이다. 이유는 왕복 회전 운동의 극단 위치에서 각각의 상부 치형부(13a)가 금속 튜브(10)의 프로파일(12)의 변형 중에 그의 축방향 위치에 의해 양호하지 않은 위치에 위치되지 않기 때문이다.

각각의 상부 치형부(13a)는 구동 장치(2)의 왕복 회전 운동으로부터 생성되는 우력을 전달하여 굴절식 드릴(1)이 만곡된 프로파일의 채널을 드릴링하도록 허용하는 기능을 갖는다.

프로파일(12)의 변형 및 왕복 회전으로의 금속 튜브(10)의 구동 중에, 각각의 상부 치형부(13a)의 프로파일 및 각각의 안착부(13f)의 프로파일은 상기 치형부의 체결해제 및 굴절식 드릴(1)의 파열의 위험을 회피한다.

도 8 및 도 9는 프로파일(12)의 길이를 따라, 상보적인 볼록 형상의 안착부(13g)와 협동하는 오목 프로파일의 "인접 치형부"로 불리는 치형부(13b)로 구성되는 일련의 루프(13)를 도시한다.

인접 치형부(13b) 및 안착부(13g)는 프로파일(12)의 상부 치형부(13a)에 연속하여 그의 양쪽 측면 상에 위치된다.

인접 치형부(13b) 및 안착부(13g)는 상부 치형부(13a) 및 안착부(13f)의 방향과 반대 방향으로 각각 배향된다.

각각의 인접 치형부(13b)는, 금속 튜브(10)의 주연부 상에서의 그의 위치로 인해, 그의 안착부(13g)에 대해 상부 치형부(13a)와 유사한 크기인 약 75/100 내지 80/100밀리미터의 축방향 변위의 유격(Jp)을 갖는다. 이는 인접 치형부(13b) 모두가 곡률 반경(r)의 외부 섬유 또는 면(Fs) 상에 위치되기 때문이다.

각각의 인접 치형부(13b)는, 상기 인접 치형부(13b) 각각의 압축 작용을 보장하기 위해, 그의 안착부(13g)에 대해 약 15/100 내지 25/100밀리미터의 음의 축방향 변위의 기능적 유격(Jn)을 갖는다.

각각의 인접 치형부(13b)는 그의 안착부(13g)에 대해 10/100 내지 12/100밀리미터 사이의 각형성의 유격(Ja)을 가지며, 이는 극단 위치에서 상당한 각형성에 도달했을 때 이의 안착부에서 치형부의 회전을 보장한다.

각각의 인접 치형부(13b)는 구동 장치(2)의 왕복 회전 운동으로부터 생성되는 우력을 전달하여 굴절식 드릴(1)이 만곡된 프로파일의 채널을 드릴링하도록 허용하는 기능을 갖는다.

프로파일(12)의 변형 및 왕복 회전으로의 금속 튜브(10)의 구동 중에, 각각의 인접 치형부(13b)의 프로파일 및 각각의 안착부(13g)의 프로파일은 상기 치형부의 체결해제 및 굴절식 드릴(1)의 파열의 위험을 회피한다.

도 10 및 도 11은 프로파일(12)의 길이를 따라 상보적인 볼록 형상의 안착부(13h)와 협동하는 오목 프로파일의 "중간 치형부"로 불리는 치형부(13c)로 구성되는 일련의 루프(13)를 도시한다.

중간 치형부(13c) 및 안착부(13h)는 프로파일(12)의 인접 치형부(13b) 및 이에 대응하는 안착부(13g)에 연속하여 이들의 양쪽 측면 상에 위치된다.

중간 치형부(13c) 및 안착부(13h)는 상부 치형부(13a) 및 안착부(13f)의 방향과 동일한 방향으로, 즉 상기 중간 치형부(13c)와 관련한 절삭 단부(14)의 방향으로 각각 배향된다.

각각의 중간 치형부(13c)는, 금속 튜브(10)의 주연부 상에서의 그의 위치로 인해, 그의 안착부(13h)에 대해 그가 안착부로부터 이탈하도록 허용하는 양의 축방향 변위의 무한 유격(Jp)을 갖는다. 이는 중간 치형부(13c) 모두가 곡률 반경(r)의 외부 섬유 또는 면(Fs) 상에 위치되기 때문이다.

각각의 중간 치형부(13c)는, 상기 치형부 각각의 압축 작용을 보장하기 위해, 그의 안착부(13h)에 대해 약 15/100 내지 35/100밀리미터의 음의 축방향 변위의 기능적 유격(Jn)을 갖는다.

각각의 중간 치형부(13c)는 그의 안착부(13h)에 대해 10/100 내지 15/100밀리미터의 각형성의 유격(Ja)을 가지며, 이는 극단 위치에서 상당한 각형성에 도달했을 때, 그의 안착부에서 치형부의 경사를 보장한다.

각각의 중간 치형부(13c)는 구동 장치(2)의 왕복 회전 운동으로부터 생성되는 우력을 전달하여 굴절식 드릴(1)이 만곡된 프로파일의 채널을 드릴링하도록 허용하는 기능을 갖는다.

또한, 각각의 중간 치형부(13c)는 그의 프로파일 때문에 금속 튜브(10) 및 프로파일(12)의 진폭을 결정하여 극단 위치에서 다른 치형부의 안전을 보장하는데, 그 이유는 중간 치형부가 맞닿음부로서 기능하기 때문이다.

도 12 및 도 13은 프로파일(12)의 길이를 따라 상보적인 볼록 형상의 안착부(13i)와 협동하는 오목 프로파일의 "측방 치형부"로 불리는 치형부(13d)로 구성되는 일련의 루프(13)를 도시한다.

측방 치형부(13d) 및 안착부(13i)는 프로파일(12)의 중간 치형부(13c) 및 이에 대응하는 시트(13h)에 연속하여 이들의 양쪽 측면 상에 위치된다.

각각의 측방 치형부(13d)는, 상기 치형부의 짧은 길이 및 금속 튜브(10)의 주연부 상에서의 그의 위치로 인해, 그의 안착부(13i)에 대해 치형부가 안착부로부터 이탈하도록 허용하는 양의 축방향 변위의 무한 유격(Jp)을 갖는다.

이는 측방 치형부(13d) 모두가 곡률 반경(r)의 외부 섬유 또는 면(Fs) 상에 위치되기 때문이다.

각각의 측방 치형부(13d)는, 극단 위치에서 프로파일(12)의 원하는 곡률을 보장하기 위해, 그의 안착부(13i)에 대해 약 25/100 내지 45/100밀리미터의 음의 축방향 변위의 기능적 유격(Jn)을 갖는다.

각각의 측방 치형부(13d)는 그의 안착부(13i)에 대해 2/100 내지 8/100밀리미터의 각형성의 작은 유격(Ja)을 가지며, 이는 그의 작은 길이와 조합하여 그의 안착부에서 상기 치형부의 경사 및 피벗을 보장한다.

각각의 측방 치형부(13d)는 구동 장치(2)의 왕복 회전 운동으로부터 생성되는 우력을 전달하여 굴절식 드릴(1)이 만곡된 프로파일의 채널을 드릴링하도록 허용하는 기능을 갖는다.

도 14 및 도 15는 프로파일(12)의 길이를 따라, 상보적인 볼록 형상의 안착부(13j)와 협동하는 오목 프로파일을 구비한 "노치형 치형부"로 불리는 치형부(13e)로 구성되는 일련의 루프(13)를 도시한다.

노치형 치형부(13e) 및 안착부(13j)는 프로파일(12)의 곡률 반경(r)의 내부 면 또는 섬유(Fi) 상에 위치되도록, 프로파일(12)의 측방 치형부(13d) 및 이에 대응하는 안착부(13i)에 연속하여 이들의 양쪽 측면 상에 위치된다.

각각의 노치형 치형부(13e)는, 상기 치형부의 짧은 길이 및 금속 튜브(10)의 주연부 상에서의 그의 위치로 인해, 그의 안착부(13j)에 대해 그가 안착부로부터 이탈하도록 허용하는 양의 축방향 변위의 무한 유격(Jp)을 갖는다.

각각의 노치형 치형부(13e)는, 극단 위치에서 프로파일(12)의 원하는 곡률을 보장하기 위해 그의 안착부(13j)에 대해 약 70/100 내지 80/100밀리미터의 음의 축방향 변위의 기능적 유격(Jn)을 갖는다.

각각의 노치형 치형부(13e)의 길이는, 금속 튜브(10)의 프로파일(12)이 직선 위치에 있을 때, 즉 만곡되지 않았을 때, 상기 치형부의 맞물림을 유지하면서 음의 축방향 변위의 최대 기능적 유격(Jn)을 갖는 방식으로 결정된다.

각각의 노치형 치형부(13e)는 그의 안착부(13j)에 대해 2/100 내지 8/100밀리미터의 각형성의 작은 유격(Ja)을 가지며, 이는 그의 짧은 길이와 조합하여 그의 안착부에서 상기 치형부의 경사 및 피벗을 보장한다.

각각의 노치형 치형부(13e)의 각형성의 작은 유격(Ja)은 진폭의 손실을 회피하는 것을 가능케 하고, 즉 왕복 회전 운동으로의 굴절식 드릴(1)의 구동 중에 기능적 유격을 회복하는데 관여한다.

각각의 노치형 치형부(13e)는 구동 장치(2)의 왕복 회전 운동으로부터 생성되는 우력을 전달하여 굴절식 드릴(1)이 만곡된 프로파일의 채널을 드릴링하도록 허용하는 기능을 갖는다.

프로파일(12)의 상부 치형부(13a), 인접 치형부(13b), 중간 치형부(13c), 측방 치형부(13d), 및 노치형 치형부(13e) 각각의 특정 프로파일이 채널의 드릴링 중에 굴절식 드릴(1)의 직선 위치 또는 만곡 위치에서 모든 우력의 전달을 가능케 하는 것을 알 것이다.

도 1, 도 1a, 도 16, 및 도 17에는 종축(XX')을 중심으로 굴절식 드릴(1)의 진동 운동을 보장하는, 왕복 운동으로 구동시키기 위한 장치(2)가 도시되어 있다.

굴절식 드릴(1)은, 치형부(13a 내지 13d)가 곡률 반경(r)의 외부 섬유 또는 면(Fs) 상에 위치되고 노치형 치형부(13e)가 상기 곡률 반경(r)의 내부 섬유 또는 면(Fi) 상에 배열되도록 프로파일(12)을 항상 동일한 곡률 위치에 위치시키는 방식으로, 구동 장치(2) 상의 동일한 축방향 위치에 항상 배열된다.

이러한 목적으로, 굴절식 드릴(1)은 절삭 단부(14)와 대향하여, 구동 장치(2)의 지지 하우징(20) 내부에서 자유롭게 회전하며 축방향으로 안내되는 원통형 슬리브(21a)에 형성된 상보적인 형상의 보어(21)와 협동하는 고정 수단(11)에 일체로 연결된 단부를 포함한다.

고정 수단(11)은 지지 하우징(20)의 보어(21)에 형성된 동일한 프로파일의 홈(22)과 협동하는 각도 인덱싱 스트립(6)을 중앙에 구비한 평탄 표면(5)을 그의 외측 면 상에 갖는 원통형 슬리브(4)로 구성된다. 원통형 슬리브(4)는 보어(21) 내부에서 굴절식 드릴(1)의 병진 운동 시에 맞물림을 차단하기 위한 주연 맞닿음부(7)를 그의 단부들 중 일단에 구비한다.

구동 장치(2)의 지지 하우징(20)은 굴절식 드릴(1)의 도입 방향과 반대 방향으로 전기 모터(3)를 수용하여 고정하기 위한 수단(23)을 보어(21) 아래에 갖는다.

구동 장치(2)는 전기 모터(3)의 연속 회전 운동을 약 120도의 진폭을 갖는 진동 운동 또는 왕복 운동으로 변환하기 위한 전달 수단(24)을 지지 하우징(20)의 내부에 포함한다.

전달 수단(24)은 제1 치형 휠(25)로 구성되고, 상기 제1 치형 휠은 전기 모터(3)의 출력 샤프트와 일체이며 제1 치형 휠보다 더 큰 치수의 제2 치형 휠(26)과 맞물린다.

제2 치형 휠(26)은 지지 하우징(20) 내부에서 안내되는 회전 축을 중심으로 장착된다.

제2 치형 휠(26)은 연결 로드(28)의 제1 단부와 자유롭게 회전하며 협동하는 제1 크랭크 샤프트(27)와 일체이고, 연결 로드의 타단은 원통형 슬리브를 진동 운동으로 구동시키기 위해 보어(21)의 원통형 슬리브(21a)와 일체인 제2 크랭크 샤프트(29)를 중심으로 자유롭게 회전하여 장착된다.

구동 장치(2)의 기능은 상기 설명으로부터 쉽게 이해될 것이고, 즉, 굴절식 드릴(1)이 지지 하우징(20)의 보어(21)와 맞물리면, 굴절식 드릴은 구동 장치(2)에 의해 약 120도의 진폭을 갖는 진동 운동으로 구동될 수 있다.

수용 수단(23)의 영역 내에 그리고 이에 직교하는 방향으로, 구동 장치(2)는 굴절식 드릴(1)과 일체인 상기 장치의 조작을 허용하는 손잡이(30)를 포함한다.

상기 설명은 예시적으로만 주어졌고, 본 발명의 범주를 어떠한 방식으로도 제한하지 않음을 또한 이해하여야 하고, 설명된 실시예를 임의의 다른 등가의 실시예에 의해 대체하는 것은 본 발명의 범주로부터의 벗어남을 나타내지 않는다.

Claims (13)

1. 치료할 척주의 척추 분절의 척추체 내부에 만곡된 프로파일의 채널을 형성하기 위한 드릴링 장치에 있어서,
   상기 드릴링 장치는, 금속 튜브(10)를 구비한 굴절식 드릴(1)로 구성되며,
   상기 금속 튜브는 굴절식 드릴을 진동 운동으로 구동시키기 위한 장치(2)와 협동하는 고정 수단(11)을 금속 튜브의 종축(XX')을 따라 금속 튜브의 단부들 중 일단에 포함하고, 한편으로 곡률 반경(r)에 따른 프로파일의 변형을 보장하는 오목 및 볼록 루프(13)가 교번하는 연속체를 구비한 프로파일(12)과, 다른 한편으로 절삭날(17, 18)을 구비한 적어도 하나의 일련의 치형부(15, 16)를 타단에 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
2. 제1항에 있어서, 일련의 제1 치형부(15)는 금속 튜브(10)의 종축(XX')에 대해 5도 내지 15도의 각도(α)로 경사진 절삭날(17)을 갖는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
3. 제2항에 있어서, 일련의 제2 치형부(16)는 금속 튜브(10)의 종축(XX')에 대해 55도 내지 80도의 각도(β)로 경사진 절삭날(18)을 갖는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
4. 제1항에 있어서, 금속 튜브(10)는 오목 및 볼록 루프(13)가 교번하는 연속체로 형성된 프로파일(12)의 자유단의 거칠기 및 불연속성을 내부적으로 평활화하기 위해 내부 보어(19a)를 한정하는 가요성 재료의 보호 외피(19)를 금속 튜브의 내측 부분에 갖는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
5. 제1항에 있어서, 프로파일(12)은, 비대칭이며 교번하는 오목 및 볼록 프로파일을 구성하는 방식으로, 안착부(13f 내지 13j)와 각각 협동하는 치형부(13a 내지 13e)로 구성되는 루프(13)의 조합에 의해 금속 튜브(10)의 주연부에 형성되는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
6. 제5항에 있어서, 프로파일(12)은, 곡률 반경(r)의 외부 섬유 또는 면(Fs)에 상부 치형부(13a), 인접 치형부(13b), 중간 치형부(13c), 및 측방 치형부(13d)를 갖고, 내부 섬유 또는 면(Fi)에 노치형 치형부(13e)를 갖는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
7. 제5항에 있어서, 각각의 루프(13)는 금속 튜브(10)의 프로파일(12)이 한편으로 곡률 반경(r)에 도달할 때까지 상부 치형부(13a) 및 인접 치형부(13b)의 체결해제 없이 점진적으로 만곡되도록 허용하고, 다른 한편으로 진동 운동의 응력을 견디도록 허용하는, 양의 축방향 변위의 기능적 유격(Jp), 음의 축방향 변위의 기능적 유격(Jn), 및 각형성의 기능적 유격(Ja)을 치형부(13a 내지 13e)의 모서리와 이에 상응하는 안착부(13f 내지 13j)의 모서리 사이에 갖는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
8. 제1항에 있어서, 고정 수단(11)은 구동 장치(2)의 지지 하우징(20) 내부에서 자유롭게 회전하며 축방향으로 안내되는 원통형 슬리브(21a)에 형성된 상보적인 형상의 보어(21)와 협동하는 원통형 슬리브(4)로 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
9. 제8항에 있어서, 원통형 슬리브(4)는 지지 하우징(20)의 보어(21)에 형성된 동일한 프로파일의 홈(22)과 협동하는 각도 인덱싱 스트립(6)을 중앙에 구비한 평탄 표면(5)을 갖는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
10. 제8항에 있어서, 원통형 슬리브(4)는 보어(21) 내부에서 금속 튜브(10)의 병진 이동 시에 맞물림을 차단하기 위한 주연 맞닿음부(7)를 원통형 슬리브의 단부들 중 일단에 구비하는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
11. 제8항에 있어서, 구동 장치(2)의 지지 하우징(20)은 금속 튜브(10)의 도입 방향의 반대 방향으로 전기 모터(3)를 수용하여 고정하기 위한 수단(23)을 보어(21) 아래에 갖는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
12. 제8항에 있어서, 구동 장치(2)는 전기 모터(3)의 연속 회전 운동을 적어도 60도의 진폭을 갖는 진동 운동 또는 왕복 운동으로 변환하기 위한 전달 수단(24)을 지지 하우징(20) 내부에 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.
13. 제8항에 있어서, 전달 수단(24)은 제1 치형 휠(25)을 포함하고, 상기 제1 치형 휠은 전기 모터(3)의 출력 샤프트와 일체이며 제1 치형 휠보다 더 큰 치수의 제2 치형 휠(26)과 맞물리며, 상기 제2 치형 휠(26)은 지지 하우징(20) 내부에서 안내되는 회전 축을 중심으로 장착되고, 상기 제2 치형 휠(26)은 연결 로드(28)의 제1 단부와 자유롭게 회전하여 협동하는 제1 크랭크 샤프트(27)와 일체이고, 연결 로드의 타단은 원통형 슬리브(21a)를 진동 운동으로 구동시키기 위해 보어(21)의 원통형 슬리브(21a)와 일체인 제2 크랭크 샤프트(29)를 중심으로 자유롭게 회전하여 장착되는 것을 특징으로 하는 드릴링 장치.

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