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KR102351142B1 - 약액 주입 장치 - Google Patents

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KR102351142B1
KR102351142B1 KR1020190123365A KR20190123365A KR102351142B1 KR 102351142 B1 KR102351142 B1 KR 102351142B1 KR 1020190123365 A KR1020190123365 A KR 1020190123365A KR 20190123365 A KR20190123365 A KR 20190123365A KR 102351142 B1 KR102351142 B1 KR 102351142B1
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South Korea
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driving
trigger member
coupler
needle assembly
injection device
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한용준
김승하
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이오플로우 주식회사
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Priority to CN202080069920.2A priority patent/CN114555148A/zh
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Priority to KR1020220003578A priority patent/KR102601291B1/ko
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Abstract

본 발명은 약액 주입 장치를 제공하며, 베이스 바디와, 상기 베이스 바디에 장착되는 니들 조립체와, 상기 베이스 바디에 장착되며, 상기 니들 조립체와 유체적으로 연결되는 레저버와, 상기 레저버의 내부에 배치되는 플런저에 연결되어 상기 레저버를 따라 이동하는 로드와, 상기 로드에 구동력을 전달하는 구동 휠을 구비하는 구동 유닛과, 상기 로드와 상기 구동 휠 사이에 배치되는 클러치 유닛, 및 상기 베이스 바디의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 상기 클러치 유닛를 가력하여 상기 로드와 상기 구동 휠을 커플링 시키는 트리거 부재를 포함한다.

Description

약액 주입 장치{Apparatus for Infusing medical liquid}
본 발명은 약액 주입 장치에 관한 것이다.
일반적으로 인슐린 주입장치와 같은 약액 주입 장치는 환자의 몸 안에 약액을 주입하기 위해 사용된다. 이러한 약액 주입 장치는 의사나 간호사와 같은 전문 의료진에 의해 사용되기도 하지만, 대부분의 경우 환자 자신 또는 보호자와 같은 일반인에 의해 사용되고 있다.
당뇨 환자 특히, 소아 당뇨 환자의 경우에는 인슐린과 같은 약액을 정해진 간격을 두고 인체에 주입할 필요가 있다. 일정한 기간 동안 인체에 부착하여 사용하는 패치 형태의 약액 주입 장치가 개발되고 있으며, 이러한 약액 주입 장치는 환자의 복부 또는 허리 등의 인체에 일정한 기간 동안 패치 형태로 부착한 상태로 사용될 수 있다.
약액 주입을 통한 효과의 증대를 위하여 약액 주입 장치는 약액을 환자의 몸에 정밀하게 주입하는 것이 제어될 필요가 있는데, 소형의 약액 주입 장치를 통하여 소량의 약액을 정밀하게 주입하는 것이 중요하다.
약액 주입 장치는 인체에 부착될 경우 착용감이 우수하고 사용이 편리하며 내구성이 뛰어나고 저전력으로 구동될 필요성이 있다. 특히, 약액 주입 장치는 환자가 직접 피부에 부착되어 사용되므로, 사용자가 편리하고 안전하게 약액 주입 장치를 구동하는 것이 중요하다.
본 발명은 안전하게 구동되며, 정확하게 약물을 전달할 수 있는 약액 전달 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 베이스 바디와, 상기 베이스 바디에 장착되는 니들 조립체와, 상기 베이스 바디에 장착되며, 상기 니들 조립체와 유체적으로 연결되는 레저버와, 상기 레저버의 내부에 배치되는 플런저에 연결되어 상기 레저버를 따라 이동하는 로드와, 상기 로드에 구동력을 전달하는 구동 휠을 구비하는 구동 유닛과, 상기 로드와 상기 구동 휠 사이에 배치되는 클러치 유닛, 및 상기 베이스 바디의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 상기 클러치 유닛를 가력하여 상기 로드와 상기 구동 휠을 커플링 시키는 트리거 부재를 포함하는 약액 주입 장치를 제공한다.
또한, 상기 니들 조립체는 일 방향으로 회전으로 상기 트리거 부재의 일단을 가력하여 상기 트리거 부재를 회동시키고, 상기 트리거 부재는 회동으로 타단이 상기 클러치 유닛의 커플러를 가력하여, 상기 커플러의 일단부가 상기 구동 휠에서 분리될 수 있다.
또한, 상기 트리거 부재는 상기 니들 조립체의 캐뉼러가 삽입된 이후에, 상기 클러치 유닛을 가력할 수 있다.
또한, 상기 베이스 바디는 상기 트리거 부재의 회동 거리를 제한하는 스토퍼를 구비할 수 있다.
또한, 상기 클러치 유닛은 상기 로드에 삽입되는 인서터, 및 상기 인서터의 외측에 배치되되, 일단부가 상기 구동 휠에서 분리 가능하도록 거치되는 커플러를 구비할 수 있다.
또한, 상기 구동 휠은 일면에 배치되어 상기 커플러의 직경이 확장된 상태를 유지하도록 상기 커플러의 일단부를 지지하는 제1 서포터를 구비할 수 있다.
본 발명의 따른 약액 주입 장치와 이의 구동 방법은 사용자가 간단하고 안전하게 구동 시킬 수 있다. 사용자가 니들 조립체의 슬리브를 회전시키면, 니들 조립체에서는 캐뉼러가 대상체에 삽입되어 약액의 주입을 위한 준비가 완료되며, 이와 함께 클러치 유닛이 구동 유닛과 구동 모듈을 연결하여 약액이 레저버에서 니들로 주입될 수 있으며, 동시에 구동 모듈의 구동이 개시된다. 따라서, 사용자가 니들 조립체를 간단하게 회전하여 안전하게 약액 주입 장치의 구동을 개시할 수 있다.
본 발명의 따른 약액 주입 장치와 이의 구동 방법은 니들 조립체의 캐뉼러가 대상체에 삽입된 이후에, 클러치 유닛에 의해서 약액을 토출하기 위한 구조가 구동 연결되므로, 안전하고 정량의 약물을 대상체에 주입할 수 있다.
본 발명의 따른 약액 주입 장치와 이의 구동 방법은 니들 조립체의 회전에 의해서 직관적으로 구동이 개시되며, 니들 조립체와 트리거 부재의 회전방향이 일 방향으로 제한되고, 회전 거리가 기 설정된 거리로 제한되므로, 사용자 안전성을 확보할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 약액 주입 장치의 내부 배치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 약액 주입 장치를 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 3의 A 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 2의 니들 조립체의 구동을 도시하는 단면도이다.
도 6는 도 3의 일부 구성을 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 6의 트리거 부재가 회동하여 클러치 유닛이 구동되는 것을 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 6의 레저버와 클러치 유닛의 결합관계를 도시하는 단면도이다.
도 9는 도 7의 레저버와 클러치 유닛의 결합관계를 도시하는 단면도이다.
도 10은 도 6의 구동 휠과 클러치 유닛의 배치 관계를 도시하는 도면이다.
도 11은 도 7의 구동 휠과 클러치 유닛의 배치 관계를 도시하는 도면이다.
도 12은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 주입 장치의 구동 방법을 도시하는 순서도이다.
도 13는 도 12의 일부 단계를 도시하는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)를 도시하는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 약액 주입 장치(1)는 약액 주입 대상체에 부착되고, 내부에 저장된 약액을 사용자에게 설정된 정량으로 주입할 수 있다. 선택적 실시예로, 약액 주입 장치(1)는 사용자의 몸에 장착될 수 있다. 또한 다른 선택적 실시예로 약액 주입 장치(1)는 동물에도 장착되어 약액을 주입할 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 주입되는 약액의 종류에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예컨대, 약액은 당뇨병 환자를 위한 인슐린 계열 약액을 포함할 수 있고, 기타 췌장을 위한 약액, 심장용 약액 기타 다양한 종류의 약액을 포함할 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 유선 또는 무선으로 연결된 원격 장치(2)와 연결될 수 있다. 사용자는 원격 장치(2)를 조작하여 약액 주입 장치(1)를 사용할 수 있으며, 약액 주입 장치(1)의 사용 상태를 모니터링 할 수 있다. 예컨대, 약액 주입 장치(1)로부터 주입되는 약액의 양, 약액의 주입 횟수, 레저버(200)에 저장된 약액의 양, 사용자의 바이오 정보 등을 모니터링 할 수 있으며, 이를 기반으로 사용자가 약액 주입 장치(1)를 구동시킬 수 있다.
일 실시예로, 원격 장치(2)는 유무선 통신 환경에서 어플리케이션을 이용할 수 있는 통신 단말기를 의미한다. 여기서 원격 장치(2)는 사용자의 휴대용 단말일 수 있다. 이를 더욱 상세히 설명하면, 원격 장치(2)는 컴퓨터(예를 들면, 데스크톱, 랩톱, 태블릿 등), 미디어 컴퓨팅 플랫폼(예를 들면, 케이블, 위성 셋톱박스, 디지털 비디오 레코더), 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스(예를 들면, PDA, 이메일 클라이언트 등), 핸드폰의 임의의 형태, 사용자의 몸에 부착 혹은 장착하여 사용 가능한 웨어러블(wearable) 디바이스의 형태, 또는 다른 종류의 컴퓨팅 또는 커뮤니케이션 플랫폼의 임의의 형태를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
약액 주입 장치(1)와 원격 장치(2)는 통신망을 통해 통신할 수 있다. 이때, 통신망은 원격 장치(2)가 서비스 서버(미도시)에 접속한 후 데이터를 송수신할 수 있도록 접속 경로를 제공하는 통신망을 의미한다. 통신망은 예컨대 LANs(Local Area Networks), WANs(Wide Area Networks), MANs(Metropolitan Area Networks), ISDNs(Integrated Service Digital Networks) 등의 유선 네트워크나, 무선 LANs, CDMA, 블루투스, 위성 통신 등의 무선 네트워크를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 따르면, 원격 장치(2)는 단일의 디바이스인 것으로 도시되었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 약액 주입 장치(1)와 통신할 수 있는 복수의 디바이스를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 약액 주입 장치(1)의 일 실시예의 내부 배치를 도시하는 사시도이고, 도 3은 도 2의 약액 주입 장치(1)를 도시하는 평면도이며, 도 4는 도 3의 A 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4을 참조하면, 약액 주입 장치(1)의 일 실시예는 외측을 커버하는 하우징(5), 사용자의 피부에 인접하게 위치하는 부착부(6)를 구비할 수 있다. 약액 주입 장치(1)는 하우징(5)과 부착부(6) 사이의 내부 공간에 배치된 복수개의 부품을 포함한다. 부착부(6)와 사용자의 피부 사이에는 별도의 접합수단이 더 개재될 수 있으며, 접합수단에 의해 약액 주입 장치(1)는 피부에 고정될 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 베이스 바디(50), 니들 조립체(100), 레저버(200), 구동 모듈(300), 구동 유닛(400), 클러치 유닛(500), 트리거 부재(600) 및 배터리(700)를 포함할 수 있다.
베이스 바디(50)는 하우징(5)의 기본적인 틀을 형성하며, 하우징(5)의 내부 공간에 장착된다. 베이스 바디(50)는 복수 개로 구비될 수 있다. 일 실시예로, 내부 부품들의 상측을 커버하는 제1 바디(50a)와, 내부 부품들의 하측을 커버하는 제2 바디(50b)를 구비할 수 있다. 제1 바디(50a)와 제2 바디(50b)는 조립되어, 약액 주입 장치(1)의 내부 부품을 기 설정 위치에 고정시킬 수 있다. 다른 실시예로, 베이스 바디는 일체형의 하나의 프레임으로 형성될 수 있다.
베이스 바디(50)는 트리거 부재(600)가 회동할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 베이스 바디(50)는 트리거 부재(600)를 지지하며, 트리거 부재(600)가 베이스 바디(50)에서 돌출된 회동축(51)을 기준으로 회동할 수 있다.
베이스 바디(50)는 트리거 부재(600)의 회동 거리를 제한하는 스토퍼를 구비할 수 있다. 스토퍼는 복수 개로 구비될 수 있으며, 트리거 부재(600)가 기 설정된 지점까지 회동하도록, 트리거 부재(600)의 이동 거리를 제한 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 스토퍼는 제1 스토퍼(52) 및 제2 스토퍼(53)를 포함할 수 있다.
제1 스토퍼(52)는 베이스 바디(50)에서 상부로 돌출되며, 니들 조립체(100)에 인접하게 배치된다. 제1 스토퍼(52)는 트리거 부재(600)의 제1 단(610)에 접촉하도록 배치되며, 제1 단(610)이 일 방향으로 회전한 이후에 반대 방향으로 회전하지 않도록, 회전 방향과 회전 거리를 제한할 수 있다.
상세히, 제1 스토퍼(52)는 트리거 부재(600)와 접촉하는 면이 경사지게 돌출되도록 형성된 상면(52a)을 포함할 수 있다(도 6을 참조). 트리거 부재(600)의 제1 단(610)이 일 방향으로 회동시에, 제1 단(610)은 제1 스토퍼(52)의 상면(52a)을 따라 이동한다. 제1 스토퍼(52)의 상면(52a)은 트리거 부재(600)의 이동을 안내하므로, 니들 조립체(100)가 회전으로 부드럽게 트리거 부재(600)를 회동할 수 있다.
제1 스토퍼(52)는 트리거 부재(600)의 회동 방향을 제한하는 측벽(52b)을 가질 수 있다. 측벽(52b)은 상기 상면(52a)으로부터 연장되고 베이스 바디(50)의 평면과 실질적으로 수직되게 형성될 수 있다. 측벽(52b)은 트리거 부재(600)가 일 방향으로 기 설정된 회전 거리로 회전한 이후에, 니들 조립체(100)와 트리거 부재(600)가 반대 방향으로 회전하는 것을 방지하여 약액 주입 장치(1)의 안정성을 확보할 수 있다.
제2 스토퍼(53)는 레저버(200), 구동 유닛(400) 및 클러치 유닛(500)에 인접하게 배치된다. 제2 스토퍼(53)는 베이스 바디(50)에서 상부도 돌출되게 배치되어, 트리거 부재(600)의 제2 단(620)의 이동 거리를 제한할 수 있다. 일 실시예로, 제2 스토퍼(53)는 길이방향의 연장선이 회동축(51)의 중심을 통과할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 일 실시예에 따른 니들 조립체(100)의 구동을 도시하는 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 니들 조립체(100)는 베이스 바디(50)에 장착될 수 있다. 니들 조립체(100)는 회전으로 니들(N) 및/또는 캐뉼러(C)가 축 방향으로 이동할 수 있다. 니들 조립체(100)는 슬리브(110), 탄성 부재(120), 제1 홀더(130), 제2 홀더(140), 니들(N), 캐뉼러(C) 및 패치(P)를 구비할 수 있다.
슬리브(110)는 니들 조립체(100)의 외관을 형성하며, 길이 방향을 중심축으로 회전할 수 있다. 슬리브(110)의 내부에는 탄성 부재(120)가 배치되어, 슬리브(110)는 탄성 부재(120)로부터 팽창력을 전달받을 수 있다.
슬리브(110)의 외측에는 노브(101)가 배치될 수 있다. 니들 조립체(100)가 회동하면, 노브(101)는 트리거 부재(600)의 제1 단(610)을 가력하여, 트리거 부재(600)를 회동시킬 수 있다.
슬리브(110)의 내측면에는 이동 돌기(115)가 배치될 수 있다. 이동 돌기(115)는 제1 홀더(130)의 외주면에 배치된 가이드 홈(131)을 따라 이동할 수 있다. 슬리브(110)가 회전하면, 이동 돌기(115)는 가이드 홈(131)의 측벽들을 따라 이동하여, 제1 홀더(130)가 상승 또는 하강될 수 있다.
탄성 부재(120)는 슬리브(110)와 제1 홀더(130) 사이에 배치될 수 있다. 탄성 부재(120)가 팽창하면, 제1 홀더(130)를 아래 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 제1 홀더(130)가 윗 방향으로 이동하면, 탄성 부재(120)는 압축될 수 있다.
제1 홀더(130)는 니들(N)을 지지할 수 있다. 제1 홀더(130)의 일측에는 니들(N)이 삽입 및 고정되므로, 제1 홀더(130)가 축 방향으로 이동하면 니들(N)도 함께 이동한다. 제1 홀더(130)는 슬리브(110)의 내부공간에 배치되되, 상부에는 탄성 부재(120)가 배치된다.
제1 홀더(130)는 외측면에 가이드 홈(131)을 구비할 수 있다. 가이드 홈(131)은 이동 돌기(115)의 이동을 안내할 수 있다. 슬리브(110)가 회전하면 이동 돌기(115)는 가이드 홈(131)이 형성하는 기 설정된 경로로 이동하여, 제1 홀더(130)가 승강 또는 하강할 수 있다.
가이드 홈(131)은 제1 멈춤 홈(131a), 승강 홈(131b), 경사 홈(131c), 제2 멈춤 홈(131d) 및 이동 제한 홈(131e)을 구비할 수 있다. 제1 멈춤 홈(131a)은 이동 돌기(115)가 처음에 위치하는 홈으로, 여기에서 탄성 부재(120)는 수축상태를 유지한다. 승강 홈(131b)은 제1 홀더(130)의 길이방향으로 연장된다. 탄성 부재(120)가 팽창하면 제1 홀더(130)는 하강하고 이동 돌기(115)는 승강 홈(131b)을 따라 이동한다. 경사 홈(131c)은 기 설정된 경사를 가지도록 연장된다. 이동 돌기(115)가 경사 홈(131c)을 따라 이동하면 탄성 부재(120)는 다시 수축하면서 제1 홀더(130)는 다시 상승한다. 제2 멈춤 홈(131d)은 이동 돌기(115)가 다시 처음 위치에 되돌아 오는 홈으로, 이때 탄성 부재(120)는 다시 수축 상태를 유지한다.
제2 홀더(140)는 제1 홀더(130)의 일측에 마주보도록 배치되며 캐뉼러(C)를 지지할 수 있다. 제2 홀더(140)는 플렉서블한 재료로 형성되어, 외력이 가해지면 순간적으로 형상이 변형될 수 있다.
제2 홀더(140)는 도 5a와 도 5b의 위치에서는 제1 홀더(130)와 접촉을 유지하나, 도 5c와 같이 탄성 부재(120)가 다시 수축하면 제1 홀더(130)에서 분리되어 베이스 바디(50)에 고정된다.
중앙 바디(141)의 중심에는 캐뉼러(C)가 삽입되고, 제1 홀더(130)의 이동에 따라 니들(N)이 선택적으로 결합될 수 있다. 중앙 바디(141)는 제1 홀더(130)의 하단과 접촉할 수 있다.
락킹 돌기(142)는 중앙 바디(141)에서 외측으로 돌출되고, 플렉서블하게 형성될 수 있다. 락킹 돌기(142)는 복수개로 구비될 수 있다. 도 5c를 참조하면, 락킹 돌기(142)는 제2 홀더(140)가 하강시에 렛지부(55)에 고정되어, 제1 홀더(130)가 다시 승강하더라도 베이스 바디(50)에 고정될 수 있다.
센서(143)는 락킹 돌기(142)의 일측에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정 되지 않으며, 중앙 바디(141)의 외측면에 배치될 수 도 있다. 센서(143)는 캐뉼러(C)가 정확하게 사용자의 피부에 삽입되었는지를 감지할 수 있다. 센서(143)는 제2 홀더(140)와 베이스(40)의 접촉을 센싱할 수 있다.
상세히, 제2 홀더(140)가 아래 방향으로 이동시에 렛지부(55)를 넘어 이동하므로, 센서(143)에서 베이스(40)의 상부에 배치된 접촉부(45)와의 접촉여부를 측정할 수 있다. 센서(143)는 도전성 물질로 형성되어 접촉부(45)와 접촉되면 전기적 신호가 생성되어, 제어부(미도시)는 제2 홀더(140)의 삽입 여부를 확인할 수 있다.
니들(N)은 제1 홀더(130)에 고정되므로, 제1 홀더(130)의 축 방향 이동에 의해서 캐뉼러(C)에 삽입 또는 삽입 해제될 수 있다. 니들(N)의 일단은 레저버(200)에 연결되어 약액이 전달될 수 있으며, 타단은 캐뉼러(C)에 삽입되어 캐뉼러(C)를 따라 이동할 수 있다.
캐뉼러(C)는 제2 홀더(140)에 고정되므로, 제2 홀더(140)의 축방향 이동에 의해서 사용자의 피부에 삽입될 수 있다. 캐뉼러(C)는 니들(N)을 수용할 수 있는 도관 형상을 가지므로, 니들(N)에서 토출된 약액이 사용자로 주입될 수 있다.
패치(P)는 베이스(40)에 지지되며, 캐뉼러(C)의 위치를 고정할 수 있다. 캐뉼러(C)의 단부가 패치(P)에 지지되므로, 보관 중이나 이동 중에 캐뉼러(C)가 분리되는 것을 방지 할 수 있다.
도 5a와 같이, 니들(N)과 캐뉼러(C)는 초기에 니들 조립체(100)의 내부에 배치된다. 사용자가 슬리브(110)를 1차 회전시키면 이동 돌기(115)는 i방향으로 이동하여 제1 멈춤 홈(131a)을 넘게 된다.
도 5b와 같이, 탄성 부재(120)의 팽창력에 의해서, 제1 홀더(130)은 하강한다. 이동 돌기(115)는 실제로 축 방향으로 이동하지는 않으나, 제1 홀더(130)의 하강에 의해서, 제1 홀더(130)에 대해 상대적으로 승강 홈(131b)을 따라 j방향으로 이동한다. 제1 홀더(130)와 제2 홀더(140)는 함께 하강하고, 니들(N)과 캐뉼러(C)가 패치(P)를 통과하여 대상체로 삽입된다.
도 5c와 같이, 사용자가 슬리브(110)를 2차 회전시키면, 이동 돌기(115)가 경사 홈(131c)을 따라 k 방향으로 이동하여, 제2 멈춤 홈(131d)에 삽입된다. 제2 홀더(140)는 렛지부(55)에 의해서 고정되나, 제1 홀더(130)는 슬리브(110)의 회전에 따라 상승하고, 탄성 부재(120)는 제1 홀더(130)의 상승에 의해서 재수축된다.
이때, 캐뉼러(C)는 사용자의 피부에 삽입된 상태를 유지하나, 니들(N)은 상승하여 대상체에서 분리된다. 다만, 캐뉼러(C)와 니들(N)은 유체적으로 연결되어, 레저버(200)에서 주입되는 약액은 니들(N)과 캐뉼러(C)를 통해서 사용자에게 주입될 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 사용자가 간단하게 니들 조립체(100)를 회전하여, 캐뉼러(C)를 대상체에 삽입하고, 약액 주입을 개시할 수 있다. 약액 주입 장치(1)는 사용자가 슬리브(110)를 1차 회전시켜서 캐뉼러(C)가 대상체에 삽입되고, 노브(101)가 트리거 부재(600)를 가력하여 구동될 수 있다. 더 바람직하게, 도 5c와 같이 니들(N)이 대상체에서 인출되고, 캐뉼러(C)만 대상체에 삽인된 상태에서, 노브(101)가 트리거 부재(600)를 가력하여, 약액을 전달하기 위해 구동 모듈(300)를 구동시키고, 레저버(200)에서 약액이 정량적으로 토출될 수 있다. 따라서, 사용자가 편리하고 안정적으로 약액 주입 장치(1)를 사용할 수 있다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 레저버(200)는 베이스 바디(50)에 장착되며, 니들 조립체(100)와 연결된다. 레저버(200)는 배럴(210)과 캡 커버(220)에 의해서 약액이 저장되는 공간을 가질 수 있다(도 8를 참조). 레저버(200)의 내부에는 플런저(230)가 선형 이동하여, 약액을 니들(N)로 배출할 수 있다.
플런저(230)는 배럴(210)의 내측벽과 접촉하는 부분에 실링부(240)가 구비되어, 플런저(230)의 이동시에 약액이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
구동 모듈(300)는 구동력을 생성하여 구동 유닛(400)에 구동력을 전달할 수 있다. 구동 유닛(400)에 의해 전달된 구동력은 플런저(230)를 레저버(200) 내부에 선형 이동시켜서, 약액을 배출할 수 있다.
클러치 유닛(500)에 의해서 구동 유닛(400)들이 서로 연결되면(engaged), 구동 모듈(300)는 구동 유닛(400)의 구동 휠(420)을 회전시키고, 구동 휠(420)의 회전으로 로드(410)가 선형 이동하여 플런저(230)가 이동할 수 있다.
구동 모듈(300)는 전기에 의해 약액 흡입력과 약액 토출력을 갖는 모든 종류의 장치가 사용될 수 있다. 예를 들면, 기계 변위형 마이크로펌프와 전자기운동형 마이크로펌프 등의 모든 종류의 펌프가 사용될 수 있다. 기계변위형 마이크로펌프는 유체의 흐름을 유도하기 위해 압력차를 일으키도록 기어나 다이어그램과 같은 고체 혹은 유체의 운동을 이용하는 펌프로서, 다이어프람 변위 펌프(Diaphragm displacement pump), 유체 변위 펌프(Fluid displacement pump), 회전 펌프(Rotary pump) 등이 있다. 전자기운동형 마이크로펌프는 전기적 또는 자기적 형태의 에너지를 바로 유체의 이동에 이용하는 펌프로서, 전기유체역학 펌프(Electro hydrodynamic pump, EHD), 전기삼투식 펌프(Electro osmotic pump), 자기유체역학 펌프(Magneto hydrodynamic pump), 전기습식 펌프(Electro wetting pump)등이 있다.
도 6는 도 3의 일부 구성을 도시하는 사시도이고, 도 7은 도 6의 트리거 부재(600)가 회동하여 클러치 유닛(500)이 구동되는 것을 도시하는 사시도이다. 도 8은 도 6의 레저버(200)와 클러치 유닛(500)의 결합관계를 도시하는 단면도이고, 도 9는 도 7의 레저버(200)와 클러치 유닛(500)의 결합관계를 도시하는 단면도이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 구동 유닛(400)은 구동 모듈(300)와 레저버(200) 사이에 설치되어, 구동 모듈(300)에서 생성된 구동력으로 레저버(200) 내에 배치된 플런저(230)를 이동 시킬 수 있다. 다만, 구동 유닛(400)은 로드(410)와 구동 휠(420)이 클러치 유닛(500)에 의해서 커플링 또는 연결되어야만 플런저(230)를 이동시킬 수 있다.
로드(410)는 플런저(230)에 연결되고, 일 방향으로 연장된다. 로드(410)는 캡 커버(220)의 개구(225)에 삽입되고, 로드(410)는 플런저(230)를 이동시키기 위해서 레저버(200)의 길이 방향으로 이동할 수 있다.
구동 휠(420)은 구동 모듈(300)에 구동적으로 연결되며, 구동 모듈(300)의 구동으로 회전할 수 있다. 구동 휠(420)은 제1 연결단(421)과 제2 연결단(422)을 가지며, 내부에는 로드(410)가 이동할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 제1 연결단(421) 및 제2 연결단(422) 중 적어도 하나는 구동 모듈(300)와 항상 구동적으로 연결되므로, 구동 모듈(300)의 구동으로 구동 휠(420)이 회전 할 수 있다.
일 실시에로, 제1 연결단(421)과 제2 연결단(422)은 기어 티스 형상을 질 수 있다. 구동 모듈(300)와 연결되는 커넥터(미도시)가 기어 티스를 가력하여 구동 휠(420)이 회전할 수 있다.
구동 휠(420)은 제1 연결단(421)에 돌출된 허브(423)를 구비할 수 있다. 도 4를 참조하면, 허브(423)는 기 설정된 높이(t)로 돌출될 수 있다. 허브(423)는 트리거 부재(600)의 제2 플렌지(621)가 삽입될 수 있는 공간을 형성할 수 있다.
구동 휠(420)은 일측에서 돌출되어, 커플러(510)의 일단부(511)를 지지하는 제1 서포터(424)를 구비한다. 도 6과 같이 제1 서포터(424)는 구동 휠(420)의 일면에 배치되어 커플러(510)의 직경이 확장된 상태를 유지하도록 커플러(510)의 일단부(511)를 지지할 수 있다.
선택적 실시예로, 제1 서포터(424)는 단부에 커플러(510)의 일단부(511)가 이탈되지 않도록 돌출된 돌기(424a)를 구비할 수 있다.
커플러(510)가 제1 서포터(424)에서 분리되면, 커플러(510)는 직경이 줄어들면서 인서터(520)을 그립한다. 커플러(510)는 설정된 반경으로 수축되므로, 인서터(520)에 기 설정된 그립력을 제공할 수 있다.
클러치 유닛(500)은 구동 모듈(300)와 구동 유닛(400)을 구동적으로 연결할 수 있다. 클러치 유닛(500)은 로드(410)와 구동 휠(420) 사이에 배치되며, 인서터(520)와 커플러(510)를 구비할 수 있다.
인서터(520)는 적어도 일부가 로드(410)에 삽입되도록 배치될 수 있다. 인서터(520)는 로드(410)의 외측을 커버하도록 배치된다. 인서터(520)는 커플러(510)의 동작에 따라 구동 모듈(300)과 로드(410)를 연결할 수 있다.
일 실시예로, 로드(410)와 인서터(520)는 각각 나사와 나사산의 형태를 가질 수 있다. 로드(410)의 외주면에는 나사산이 형성되고, 인서터(520)의 내주면에 나사산이 형성되어 나사 결합형태로 연결될 수 있다. 도 7과 같이, 커플러(510)가 인서터(520)의 외측을 가력하면, 로드(410)와 인서터(520)는 커플러(510)에 의해서 구동휠(420)과 결합된다. 이때, 구동 휠(420)과 인서터(520)는 함께 회전하여, 로드(410)는 일방향으로 선형 이동 할 수 있다.
커플러(510)는 인서터(520)의 외측에 배치되며, 활성화되면 로드(410)와 구동 휠(420)을 연결할 수 있다. 커플러(510)는 탄성력으로 인서터(520)의 외측을 가력할 수 있는 부품이며, 특정 형태에 한정되지 않는다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 스프링 형태인 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
커플러(510)의 일단부(511)는 구동 휠(420)에 분리 가능하도록 거치될 수 있다. 일단부(511)는 제1 서포터(424)에 지지되되, 제2 플렌지(621)의 가력에 의해서 제1 서포터(424)의 돌기(424a)를 넘어 분리될 수 있다. 커플러(510)의 타단부(512)는 구동 휠(420)에 고정된다.
따라서, 커플러(510)의 일단부(511)가 구동 휠(420)에 거치되면, 커플러(510)는 구동 휠(420)에만 장착되므로 로드(410)와 구동 휠(420)은 구동적으로 분리된 상태이나, 커플러(510)의 일단부(511)가 인서터(520)를 그립하면, 커플러(510)는 로드(410)와 구동 휠(420)을 구동적으로 연결한다.
도 10은 도 6의 구동 휠(420)과 클러치 유닛(500)의 배치 관계를 도시하는 도면이고, 도 11은 도 7의 구동 휠(420)과 클러치 유닛(500)의 배치 관계를 도시하는 도면이다.
도 8 및 도 10을 참조하면, 클러치 유닛(500)이 활성화 되지 않으면, 약액의 저장을 위해서 약액이 레저버(200)로 주입시에는 로드(410) 및 인서터(520)는 구동휠(420)의 내부 공간을 이동할 수 있다. 인서터(520)와 커플러(510)의 사이에는 g의 간격이 형성되어 있으므로, 커플러(510)이 인서터(520)를 그립하지 않는다면, 로드(410)와 인서터(520)은 이동 할 수 있다.
도 8 및 도 11을 참조하면, 클러치 유닛(500)이 활성화 되면, 구동 휠(420)이 회전하면 인서터(520)도 함께 회전한다. 이때, 로드(410)는 인서터(520)와 결합되어 있으므로, 인서터(520)의 회전에 의해서 로드(410)가 전방으로 선형이동 할 수 있다.
인서터(520)는 커플러(510)가 가하는 탄성력에 의해서, 구동 유닛(400)와 연결(engaged)되도록, 소정의 가요성을 가질 수 있다.
트리거 부재(600)는 약액 주입 장치(1)의 약액이 주입되는 기계적인 신호를 생성할 수 있다. 트리거 부재(600)는 베이스 바디(50)의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 트리거 부재(600)가 회동하여 구동 모듈(300)의 구동을 개시하고, 동시에 클러치 유닛(500)이 구동 유닛(400)을 구동연결한다.
트리거 부재(600)는 회동축(51)을 중심으로 일 방향으로 회전할 수 있다. 이때, 트리거 부재(600)는 클러치 유닛(500)을 가력하여 로드와 구동 휠(420)을 커플링 시킬 수 있다. 또한, 트리거 부재(600)는 스타터(650)와의 접촉을 해제하여, 스타터(650)가 구동축을 가력하여 구동 모듈(300)의 내부에 위치한 접촉 부재의 위치를 이동시킬 수 있다. 트리거 부재(600)는 복수개의 절곡된 부분으로 구획될 수 있다.
트리거 부재(600)는 니들 조립체(100)로 연장되는 제1 단(610)을 구비할 수 있다. 제1 단(610)은 제1 스토퍼(52)와 접촉하도록 배치되며, 사용자가 니들 조립체(100)를 회전시키면, 노브(101)가 제1 플렌지(611)를 가력하여 트리거 부재(600)의 회동이 개시될 수 있다. 제1 단(610)이 회동한 이후에는, 절개 홈(612)이 제1 스토퍼(52)의 측벽(52b)에 지지되어, 트리거 부재(600)의 반대 방향으로 회전을 제한할 수 있다.
트리거 부재(600)는 클러치 유닛(500)으로 연장되는 제2 단(620)을 구비할 수 있다. 제2 단(620)은 제1 단(610)에서 다른 방향으로 연장되며, 커플러(510)의 일단부(511)와 구동 휠(420) 사이에 삽입되는 제2 플렌지(621)를 구비할 수 있다. 트리거 부재(600)가 회전하면 제2 플렌지(621)가 커플러(510)의 일단부(511)를 가력하여, 커플러(510)는 인서터(520)와 결합되어 클러치 유닛(500)이 활성화 된다.
트리거 부재(600)는 구동 모듈(300)로 연장되는 제3 단(630)을 구비할 수 있다. 제3 단(630)은 구동 모듈(300)를 향하여 연장되며, 구동 모듈(300)의 구동을 개시할 수 있다.
스타터(650)는 제3 단(630)에 의해서 구동 모듈(300)의 구동축을 고정된 상태로 유지하나, 트리거 부재(600)가 회동하면 제3 단(630)은 스타터(650)와의 접촉이 해제되고, 스타터(650)가 구동축을 가력하여 구동 모듈(300)의 구동이 개시된다.
스타터(650)는 트리거 부재(600)의 회동으로 구동 모듈(300)를 이동시킬 수 있다. 스타터(650)는 트리거 부재(600)와 접촉이 해제되면, 구동 모듈(300)의 이동단을 가력하여 구동축을 이동시킬 수 있다.
일 실시예로, 스타터(650)는 기 설정된 탄성력을 가지는 스프링 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 소정의 탄성을 가지는 스틱 형태로 형성될 수 있다.
스타터(650)는 일단이 베이스 바디(50)에 장착되며, 타단이 트리거 부재(600)를 단부를 지지하게 배치된다. 스타터(650)의 일단은 구동축의 단부와 트리거 부재(600)의 제3 단(630)사이에 배치된다.
배터리(700)는 약액 주입 장치(1)에 전원을 공급할 수 있다. 구동 모듈(300)가 배터리(700)와 연결되어, 구동 모듈(300)의 구동을 제어할 수 있다. 배터리(700)는 충전 가능하거나, 일회용으로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)는 사용자가 간단하고 안전하게 구동 시킬 수 있다. 사용자가 니들 조립체(100)의 슬리브(110)를 회전시키면, 니들 조립체(100)에서는 캐뉼러가 대상체에 삽입되고, 클러치 유닛(500)이 구동 유닛(400)을 연결하여 구동 모듈(300)의 구동으로 약액이 주입될 수 있으며, 동시에 구동 모듈(300)의 구동이 개시되므로, 간단하고 안전하게 약액 주입 장치(1)를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)는 니들 조립체(100)의 캐뉼러(C)가 대상체에 삽입된 이후에, 클러치 유닛(500)에 의해서 약액을 토출하기 위한 구조가 구동 연결되므로, 안전하고 정량의 약물을 대상체에 주입할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(1)는 니들 조립체(100)의 회전에 의해서 직관적으로 구동이 개시되며, 니들 조립체(100)와 트리거 부재(600)의 회전방향이 일 방향으로 제한되고, 회전 거리가 기 설정된 거리로 제한되므로, 사용자 안전성을 확보할 수 있다.
도 12은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 주입 장치의 구동 방법을 도시하는 순서도이며, 도 13는 도 12의 일부 단계를 도시하는 순서도이다.
도 12 내지 도 13을 참조하면, 약액 주입 장치(1)의 구동 방법은 대상체에 약액 주입 장치를 장착하는 단계(S10), 니들 조립체(100)를 회전하는 단계(S20), 니들 조립체가 트리거 부재를 가력하여 트리거 부재가 회동하는 단계(S30), 및 레저버에서 니들 조립체로 약액이 전달하는 단계(S40)를 구비할 수 있다.
대상체에 약액 주입 장치를 장착하는 단계(S10)에서는 약액 주입 장치(1)의 부착부(6)를 대상체에 부착한다. 또한, 원격 장치(2)와 유무선 통신 환경에서 연결될 수 있다.
니들 조립체(100)를 회전하는 단계(S20)에서는 사용자에 의해서 니들 조립체(100)가 구동된다. 전술한 바와 같이, 사용자에 의해서 니들 조립체(100)의 슬리브(110)가 1차 회전하면, 캐뉼러(C)와 니들(N)이 함께 피부에 삽입되며(도 5b 참조), 슬리브(110)를 2차 회전하면 니들(N)만 피부에서 인출된다(도 5c참조). 슬리브(110)의 1차 회전은 니들(N)을 이용하여 캐뉼러(C)를 피부에 고정하기 위한 것이며, 2차 회전은 니들(N)을 인출하여 약액을 주입하기 위함이다.
니들 조립체가 트리거 부재를 가력하여 트리거 부재가 회동하는 단계(S30)는 니들 조립체(100)의 회전과 동시에 발생한다. 니들 조립체(100)가 회전하면 노브(101)는 트리거 부재(600)의 제1 플렌지(611)를 가력한다.
이때, 클러치 매커니즘을 구동하여 로드와 회전 휠이 커플링 되는 단계(S31)와, 스타터가 구동축의 단부를 가력하여 구동축의 단부가 선형이동하는 단계(S32)가 실질적으로 동시에 발생한다.
클러치 유닛을 구동하여 로드와 회전 휠이 커플링 되는 단계(S31)는 트리거 부재(600)의 제2 플렌지(621)가 커플러(510)의 일단부(511)를 가력하여, 클러치 유닛(500)이 활성화 된다. 도 9와 같이, 커플러(510)가 로드(410)와 구동 휠(420)을 연결시켜서, 구동 모듈(300)에서 생성되는 구동력이 구동 유닛(400)을 통해서 플런저(230)로 전달 될 수 있다.
스타터가 구동축의 단부를 가력하여 구동축의 단부가 선형이동하는 단계(S31)는 스타터(650)와 제3 단(630)의 접촉이 해제되면서, 스타터(650)가 구동 모듈(300)의 구동을 개시할 수 있다. 구동축은 스타터(650)가 단부를 가력 및 통과하면서, 단부가 축을 따라 선형이동한다. 이후 구동 모듈(300)는 구동축을 반복적으로 선형이동 시켜서, 구동력이 구동 유닛(400)에 전달될 수 있다.
레저버에서 니들 조립체로 약액이 전달하는 단계(S40)에서는 구동 모듈(300)에서 전기 화학 반응이 생성되고, 구동 모듈의 구동축의 반복적인 선형이동으로 레저버(200)의 약액이 대상체에 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치의 구동 방법은 사용자가 간단하고 안전하게 구동 시킬 수 있다. 사용자가 니들 조립체(100)의 슬리브(110)를 회전시키면, 니들 조립체(100)에서는 캐뉼러가 대상체에 삽입되고, 클러치 유닛(500)이 구동 유닛(400)을 연결하여 구동 모듈(300)의 구동으로 약액이 주입될 수 있으며, 동시에 구동 모듈(300)의 구동이 개시되므로, 간단하고 안전하게 약액 주입 장치(1)를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치의 구동 방법은 니들 조립체(100)의 캐뉼러(C)가 대상체에 삽입된 이후에, 클러치 유닛(500)에 의해서 약액을 토출하기 위한 구조가 구동 연결되므로, 안전하고 정량의 약물을 대상체에 주입할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치의 구동 방법은 니들 조립체(100)의 회전에 의해서 직관적으로 구동이 개시되며, 니들 조립체(100)와 트리거 부재(600)의 회전방향이 일 방향으로 제한되고, 회전 거리가 기 설정된 거리로 제한되므로, 사용자 안전성을 확보할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1: 약액 주입 장치
10: 레저버
50: 베이스 바디
100: 니들 조립체
200: 레저버
300: 구동 모듈
400: 구동 유닛
410: 로드
420: 구동 휠
500: 클러치 유닛
510: 커플러
520: 인서터
600: 트리거 부재
650: 스타터
700: 배터리

Claims (6)

  1. 베이스 바디;
    상기 베이스 바디에 장착되는 니들 조립체;
    상기 베이스 바디에 장착되며, 상기 니들 조립체와 유체적으로 연결되는 레저버;
    상기 레저버의 내부에 배치되는 플런저에 연결되어 상기 레저버를 따라 이동하는 로드와, 상기 로드에 구동력을 전달하는 구동 휠을 구비하는 구동 유닛;
    상기 로드와 상기 구동 휠 사이에 배치되는 커플러를 구비하는 클러치 유닛; 및
    상기 베이스 바디의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 상기 클러치 유닛을 가력하여 상기 로드와 상기 구동 휠을 커플링 시키는 트리거 부재;를 포함하며,
    상기 트리거 부재는 회동으로 단부가 상기 커플러를 가력하여, 상기 커플러의 일단부가 상기 구동 휠에서 분리되는, 약액 주입 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 니들 조립체는 일 방향으로 회전으로 상기 트리거 부재의 일단을 가력하여 상기 트리거 부재를 회동시키는, 약액 주입 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 트리거 부재는
    상기 니들 조립체의 캐뉼러가 삽입된 이후에, 상기 클러치 유닛을 가력하는, 약액 주입 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 바디는
    상기 트리거 부재의 회동 거리를 제한하는 스토퍼를 구비하는, 약액 주입 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 클러치 유닛은
    상기 로드에 삽입되는 인서터;를 더 구비하고,
    상기 커플러는 상기 인서터의 외측에 배치되되, 일단부가 상기 구동 휠에서 분리 가능하도록 거치되는, 약액 주입 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 구동 휠은
    일면에 배치되어 상기 커플러의 직경이 확장된 상태를 유지하도록 상기 커플러의 일단부를 지지하는 제1 서포터;를 구비하는, 약액 주입 장치.
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