KR101879388B1

KR101879388B1 - 약물 주입장치

Info

Publication number: KR101879388B1
Application number: KR1020170034041A
Authority: KR
Inventors: 김태현
Original assignee: 주식회사 지티지웰니스
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2017-03-17
Publication date: 2018-07-18

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치는, 구동기어를 통해 맞물려 회전구동을 전달받은 구동전달기어 및 구동전달기어에 축방향 결합되어 회전하는 제1 압축기어를 구비하고, 제1 압축기어의 회전력을 선형의 직선구동력으로 전환시키며, 제1 압축기어에 하나 또는 소정간격으로 형성된 구동톱니에 결합되어 회전방향 구동력을 선형의 직선방향 구동력으로 단속적으로 전환시키는 제2 압축기어가 결합된다. 제2 압축기어의 직선방향 구동력으로 가스압축부의 압축력을 발생시킨 후, 이 압축력으로 실린더로드의 전방방향 구동력을 유체를 매게로 약물에 가압력을 전달함으로써, 약물을 분사할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 유체를 약물 주입을 위한 압력전달의 매개체로 사용함으로써 압력전달의 효율성을 향상시키고 보다 간단한 구조로 압력전달구조를 구현함과 더불어 구동 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다 .

Description

약물 주입장치{Device for injecting drug}

본 발명의 일실시예는 약물 주입장치에 관한 것이다.

일반적으로 피부는 우리 몸 전체를 덮고 있는 인체의 가장 큰 보호기관으로서, 인체에서 눈 주변 피부 부위가 가장 얇고 발바닥이 가장 두꺼운 것으로 알려져있다.

이러한 피부 시술은 주로 주름, 여드름 제거, 각질 제거 등과 같은 피부 미용 및 두발 건강을 위한 치료법으로서, 피부에 구멍을 낸 후 그 위에 약물 또는 화장품을 발라 약물 침투가 빠르고 많이 침투하게 하여 약효를 극대화하는 방법이 있다. 또, 피부에 바늘로 자극을 주어 이에 따른 인체의 반사작용으로 콜라겐이 형성되는 것을 유도하는 방법 등이 있으며, 주요 시술부위는 얼굴과 두피이다.

예를 들면, 인체의 피부에 다수의 미세한 구멍을 냄으로써, 미세한 구멍을 내는 과정에서 손상된 피부조직의 자생력을 이용하여 새살이 돋아나게 하고, 미세한 구멍이 생긴 부위에 치료용 약물을 도포하여 이 약물이 미세한 구멍을 통해 피부 속으로 빠르게 침투할 수 있도록 한다. 또한, 바늘에 고주파에 의해 심부열을 발생시켜 조직의 온도를 상승시켜 세포의 기능을 증진시키고 혈류량을 증가시키는 등의 역할을 하게 되어, 신진대사의 증진, 심부의 통증완화, 관절의 강직감소 등의 여러 가지 생리적 치료 효과와, 피부의 노화방지, 기미 주근깨치료, 체지방연소, 탈모 치료 및 예방 등의 미용 효과를 나타내고 있다.

약물주입장치는 다양한 방식 및 구조를 적용하고 있는 것이 일반적이며, 약물을 주입하는 과정에서 컴프레셔와 같은 장치를 적용하여 공압을 발생시키는 것이 일반적이다.

KR

1007105

B1

본 발명의 일실시예에 따른 목적은 약물 주입장치는 유체를 압력전달의 매개체로 사용함으로써 압력전달의 효율성을 향상시키고 보다 간단한 구조로 압력전달구조를 구현함으로써 동일한 구동신뢰성을 갖는 소형화 장치 개발이 가능한 약물 주입장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 유체를 통한 압력전달 방식의 구조를 채택함으로써 구동시 저소음 및 저소음에 따른 물리적인 진동 등을 최소화 함으로써 약물 주입장치의 작동시의 오차를 최소화 할 수 있는 약물 주입장치를 제공하기 위한 것이다 .

또한, 유체를 통한 압력전달 방식의 구조를 통해 압력전달의 효율성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 물리적인 구조의 소재 적용의 경량화 및 내부 공간내에서의 약물 분사압력의 신뢰도를 효과적으로 향상시킬 수 있는 약물 주입장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치는, 회전구동부, 상기 회전구동부상에 결합된 제1 회전축을 중심으로 회전구동하는 구동기어, 상기 구동기어와 결합되어 제2 회전축을 중심으로 상기 구동기어로부터 구동력을 전달받아 회전하는 구동전달기어, 상기 구동전달기어에 축방향으로 결합되어 함께 회전하며, 하나 또는 소정 간격을 두고 형성되는 복수의 구동톱니가 형성된 제1 압축기어, 상기 제1 압축기어 하단에 상기 구동톱니와 결합되어, 상기 제1 압축기어의 회전방향 구동을 전방 또는 후방의 직선 구동으로 전환시키는 제2 압축기어, 상기 제2 압축기어에 결합되고, 상기 제2 압축기어의 전후방향 구동력을 전달하도록 상기 제2 압축기어 전후방향으로 연장되도록 형성된 실린더로드, 상기 실린더로드 일단 방향에 형성되고 상기 실린더로드의 선형 구동으로 내부 가스가 압축되어 압축력을 발생시키는 가스압축부 및 상기 실린더로드 타단에 결합되고 제1 실린더 내부 공간에서 상기 가스압축부의 압축력을 전달받아 상기 제1 실린더 내부 공간에 충진된 유체를 전방 방향으로 가압하는 제1 피스톤을 포함한다.

여기서, 일단이 상기 제1 실린더 내부의 유체가 연통되도록 결합되고 상기 유체가 충진된 주입배관, 상기 주입배관 타단에 상기 유체가 연통되도록 결합되며, 내부 공간에 상기 유체에 의한 가압력을 전달받아 선형구동하는 제2 실린더 내부에 결합된 제2 피스톤 및 상기 주입배관 타단과 결합되는 상기 제2 실린더 반대측 방향에서 결합되고, 외부 약물이 주입되어 전방으로 약물을 분사하는 약물분사부;를 포함하고, 상기 제1 피스톤의 전방 방향 압축력을 상기 유체를 통해 상기 제2 피스톤에 전달하면, 상기 제2 피스톤이 약물을 가압하여 상기 약물분사부를 통해 분사될 수 있다.

또한, 상기 제1 실린더와 상기 주입배관 일단을 연결하되 내부 밀폐를 유지하도록 결합되는 제1 커플링부재를 더 포함할 수 있다 .

또한, 상기 주입배관 타단과 상기 제2 실린더를 연결하되 내부 밀폐를 유지하도록 결합되는 제2 커플링부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 피스톤 외주면이 상기 제1 실린더 내부의 내주면과 밀착하여 전후 공간의 밀폐를 유지하는 탄성재질의 제1 밀착부재가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 피스톤 외주면이 상기 제2 실린더 내부의 내주면과 밀착하여 전후 공간의 밀폐를 유지하는 탄성재질의 제2 밀착부재가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 실린더, 제2 실린더 및 상기 주입배관은 진공상태로 상호 연결되어 유체가 충진될 수 있다.

또한, 상기 실린더로드의 선형구동을 안내하도록 상기 제2 압축기어에 이격된 일측방향에 결합된 적어도 하나 이상의 베어링부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 약물 주입장치는, 회전구동부, 상기 회전구동부상에 결합된 회전축을 중심으로 회전구동하며 하나 또는 소정간격을 두고 형성된 복수의 구동톱니가 형성된 구동기어, 상기 구동기어 하단에 상기 구동톱니와 결합되어, 상기 구동기어의 회전방향 구동을 전방 또는 후방의 선형방향 구동으로 전환시키는 압축기어, 상기 압축기어에 결합되고, 상기 압축기어의 전후방향 구동력을 전달하도록 상기 압축기어 전후방향으로 연장되도록 형성된 실린더로드, 상기 실린더로드 일단 방향에 형성되고 상기 실린더로드의 선형 구동으로 내부 가스가 압축되어 압축력을 발생시키는 가스압축부 및 상기 실린더로드 타단에 결합되고 제1 실린더 내부 공간에서 상기 가스압축부의 압축력을 전달받아 상기 제1 실린더 내부 공간에 충진된 유체를 전방 방향으로 가압하는 제1 피스톤을 포함한다.

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 아니 되며, 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 발명의 일실시예에 따르면, 유체를 약물 주입을 위한 압력전달의 매개체로 사용함으로써 압력전달의 효율성을 향상시키고 보다 간단한 구조로 압력전달구조를 구현함과 더불어 구동 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다 .

또한, 유체를 통한 압력전달 방식의 구조를 채택함으로써 구동시 저소음을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 저소음에 따른 장치의 물리적인 진동(vibration)을 최소화 함으로써 약물 주입장치의 작동시의 오차를 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라, 장치 자체의 내구성을 향상시켜 장치의 수명을 보다 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 유체를 통한 압력전달 방식의 구조를 통해 압력전달의 효율성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 물리적인 구조의 변경에 따른 적용 소재를 통한 장치 전체의 경량화 및 내부 공간내에서의 약물 분사압력을 위한 압력전달의 신뢰도를 효과적으로 향상시켜 약물 주입장치의 작동성능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치의 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치의 분해 사시도;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치의 일측 단면도;
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치의 제1 피스톤의 사시도;
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치의 작동모습을 나타낸 단면도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약물 주입장치의 사시도이다

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, "일면", "타면", "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 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치의 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치의 분해 사시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치의 일측 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치의 제1 피스톤의 사시도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치(1)는, 회전구동부(11), 상기 회전구동부(11)상에 결합된 제1 회전축(12)을 중심으로 회전구동하는 구동기어(13), 상기 구동기어(13)와 결합되어 제2 회전축(14)을 중심으로 상기 구동기어(13)로부터 구동력을 전달받아 회전하는 구동전달기어(15), 상기 구동전달기어(15)에 축방향으로 결합되어 함께 회전하며, 하나 또는 소정 간격을 두고 형성되는 복수의 구동톱니(16-1)가 형성된 제1 압축기어(16), 상기 제1 압축기어(16) 하단에 상기 구동톱니(16-1)와 결합되어, 상기 제1 압축기어(16)의 회전방향 구동을 전방 또는 후방의 직선 구동으로 전환시키는 제2 압축기어(17), 상기 제2 압축기어(17)에 결합되고, 상기 제2 압축기어(17)의 전후방향 구동력을 전달하도록 상기 제2 압축기어(17) 전후방향으로 연장되도록 형성된 실린더로드(20), 상기 실린더로드(20) 일단 방향에 형성되고 상기 실린더로드(20)의 직선방향의 구동력을 전달받아 내부 가스가 압축되어 실린더로드(20)에 의해 압축력을 발생시키는 가스압축부(30) 및 상기 실린더로드(20) 타단에 결합되고 제1 실린더(51) 내부 공간에서 상기 가스압축부(30)의 압축력을 전달받아 상기 제1 실린더(51) 내부 공간에 충진된 유체(L)를 전방 방향으로 가압하는 제1 피스톤(52)을 포함한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 회전구동부(11)는 제1 회전축(12)과 결합하여 제1 회전축(12)에 결합된 구동기어(13)에 구동력을 전달하게 된다. 회전구동부(11)는 회전력을 전달할 수 있는 구동모터가 적용될 수 있으며, 여기에는 구동모터 및 모터를 감속할 수 있는 감속부(도면 미도시)가 더 포함될 수 있다.

회전구동부(11)에 결합되어 제1 회전축(12)을 중심으로 회전 구동하는 구동기어(13)는, 도시된 바와 같이, 원통형의 외주면에 회전방향으로 톱니가 형성되는 기어의 형태를 갖는다. 톱니가 인접하여 결합하는 구동전달기어(15)에 맞물려 회전구동부(11)에 의한 회전구동력을 전달하게 된다.

구동전달기어(15)는 구동기어(13)의 제1 회전축(12)과 평행한 제2 회전축(14)을 중심으로 하여, 구동기어(13)에 맞물려 구동기어(13)의 회전구동력을 전달받아 회전구동한다. 구동기어(13)와 구동전달기어(15)의 회전구동전달 방식 및 구동형태는 도 1 및 도 2에 도시된 이외에도 회전구동력을 전달할 수 있는 다양한 기어 형태로 결합될 수 있음은 물론이다.

제1 압축기어(16)는 구동전달기어(15)의 회전축을 이루는 제2 회전축(14)에 축방향으로 함께 결합되어, 구동전달기어(15)와 함께 회전구동한다. 제1 압축기어(16)는 도 1에 도시된 바와 같이, 구동전달기어(15)의 톱니와 대응되되, 하나 또는 소정간격을 두고 부분적으로 구동톱니(16-1)가 형성된다. 구동톱니(16-1)는 하나 또는 복수개가 간격을 두고 배치되므로, 후술하는 제2 압축기어(17)에 선형의 직선방향 구동력을 전달하는 경우, 간헐적으로 직선구동력을 전달할 수 있게 된다. 제1 압축기어(16)의 구동톱니(16-1)는 구동전달기어(15)의 톱니와 부분적으로 대응되는 위치에 형성되어 구동기어(13)에 맞물려 함께 회전구동할 수 있지만, 구동기어(13)에 맞물리지 않고, 후술하는 제2 압축기어(17)에만 맞물리도록 구동톱니(16-1)를 형성할 수 있음은 물론이다. 구동전달기어(15)의 제2 회전축(14)에 결합 또는 일체로 형성될 수 있어 동일한 회전구동력을 전달받을 수 있기 때문이다.

제2 압축기어(17)는 제1 압축기어(16) 하단에 구동톱니(16-1)와 결합되어, 제1 압축기어(16)의 회전방향 구동을 전방 또는 후방의 직선 구동으로 전환시킨다. 제1 압축기어(16)와 제2 압축기어(17)의 형태는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 회전운동을 직선운동으로 전환시키는 기어결합형태인 피니언과 래크의 구성을 갖을 수 있으나, 적용 디바이스의 구조에 따라 회전구동을 직선 형태의 구동력으로 전환할 수 있는 종류의 다양한 기어 결합형태가 적용될 수 있음은 물론이다.

실린더로드(20)는 제2 압축기어(17)에 결합되고, 전후방향 직선방향으로 연장되도록 형성됨으로써, 전방 또는 후방으로 발생되는 직선방향 구동력을 후술하는 제1 피스톤(52)에 전달하여 약물이 분사되는 방향으로 구동력을 전달할 수 있다.

실린더로드(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 압축기어(17)의 내부에 수용되도록 고정결합되어, 제2 압축기어(17)의 직선방향 구동을 그대로 전후방향으로 전달되도록 형성될 수 있으며, 일측에는 실린더로드(20)의 직선방향을 보아 안정적으로 가이드할 수 있도록 적어도 하나 이상의 베어링부재(40)가 결합될 수 있다.

베어링부재(40)는 실린더로드(20)의 직선방향의 전후로 움직임을 안정적으로 가이드할 수 있고, 제2 압축기어(17)의 직선방향의 구동 반경을 적절하게 물리적으로 제어할 수 있는 스토퍼로서의 기능을 가질 수 있다. 다만, 이러한 경우에는 베어링부재(40)의 일단으로 제2 압축기어(17)가 지속적으로 접촉되어 직선반경을 제어하게 되므로, 접촉되는 부분에 별도의 탄성부재(도면 미도시)를 결합하여 물리적인 내구성을 보다 안정적으로 유지할 수도 있다.

약물이 분사되는 방향을 전방방향이라고 정의하면, 제2 압축기어(17)의 후방 방향에는 가스압축부(30)가 배치된다. 가스압축부(30)는 제1 압축기어(16)의 회전구동을 전달받아 제2 압축기어(17)가 후방방향으로 직선구동할 때, 직선구동력을 가스압축부(30) 내부의 가스를 압축하는 압축력으로 전환할 수 있다. 제1 압축기어(16)의 부분적으로 간격을 형성하도록 결합된 구동톱니(16-1)가 단속적으로 제2 압축기어(17)를 후방방향으로 구동력을 전달하도록 함으로써, 가스압축부(30)의 압축력이 재차 실린더로드(20) 및 제2 압축기어(17)를 전방방향 직선구동으로 전환되어 약물이 분사되는 방향으로 가압력을 가할 수 있게 된다.

제2 압축기어(17)의 후방 방향에 배치된 가스압축부(30)에 대응되는 반대측 전방방향에는 내부에 제1 피스톤(52)이 구비된 제1 실린더(51)가 결합된다. 가스압축부(30)의 압축력이 실린더로드(20)를 통해 전방방향의 직선구동력으로 전환될 때, 제1 실린더(51) 내부에 제1 피스톤(52)이 이러한 직선구동력을 전달받아 전방방향으로 함께 압력을 전달하게 된다. 본 발명의 일실시예에서는 이러한 제1 피스톤(52)의 전방방향 직선구동력을 유체(L)를 매개로 가압력을 전달하여 전방방향으로 약물을 분사할 수 있도록 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 실린더(51)의 길이방향으로 내부에 유체(L)가 연통되도록 유체(L)가 충진된 주입배관(60)의 일단부가 결합될 수 있다. 제1 피스톤(52)이 전방방향으로 구동력을 전달할 때, 주입배관(60)을 통해 내부의 유체(L)를 매개로 하여 전방방향으로 가압력을 전달하게 된다. 주입배관(60) 타단부에 내부에 전후방향으로 유체(L)에 의한 가압력을 전달받는 제2 피스톤(55)이 결합된 제2 실린더(54)가 결합된다.

공기가 아닌 유체(L)를 매개로 하여 연속적으로 약물에 가압력을 전달할 수 있도록 함으로써, 공기를 이용하는 경우에 필요한 부가적인 공기압축기와 같은 장치를 구비하지 않고서도 안정적인 가압력을 전달하여 약물을 전방방향으로 분사할 수 있는 것이다.

제2 실린더(54)의 제2 피스톤(55)이 전방방향으로 가압력을 전달하면, 제2 실린더(54) 일단으로 외부에서 약물 공급장치(70)에서 주입되고 있는 약물이 전방방향 약물분사부(80)를 통해 분사되어, 최종적인 타겟지점에 약물을 주입할 수 있게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 실린더(51), 주입배관(60) 및 제2 실린더(54) 내부에 충진된 유체(L)가 전후방향으로 유동하면서 전방방향으로 가압력을 전달하므로, 내부는 유체(L)가 유동하도록 연결된 밀폐구조를 갖는다. 즉, 제2 압축기어(17)가 제1 압축기어(16)의 회전구동력을 전달받아 후방 방향으로 구동하여 압축력을 형성할 때, 진공 상태의 내부 유체(L)는 후방방향으로 함께 이동하고, 지속적으로 주입되는 약물도 함께 후방방향으로 이동하게 된다. 제1 압축기어(16)의 구동톱니(16-1)가 제2 압축기어(17)의 결합이 해제되고, 다음 구동톱니(16-1)가 결합되는 사이, 가스압축부(30) 내부에서 가스가 압축되면서 발생된 압축력이 힘의 균형을 잃어 실린더로드(20)를 전방방향의 구동력으로 전환되도록 가압하게 되는 것이다.

제1 실린더(51)와 주입배관(60)의 연결부는 내부가 서로 연통되는 밀폐구조를 보다 안정적으로 확보하기 위해 제1 커플링부재(53)가 더 결합되고, 주입배관(60) 타단과 제2 실린더(54) 사이에도 제2 커플링부재(56)가 결합됨으로써, 내부 유체(L)를 통한 직선구동력의 전달력을 보다 안정적으로 유지 및 확보할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 실린더(51) 내부에서 제1 피스톤(52)의 구동으로 인한 가압력 전달을 보다 효과적으로 하기 위해, 제1 피스톤(52) 내주면에 밀착할 수 있는 제1 밀착부재(52-1)가 제1 피스톤(52) 외주면에 형성될 수 있다. 예를 들면, 오링과 같은 부재 또는 탄성적으로 밀폐력을 효과적으로 유지할 수 있는 형태의 부재가 결합될 수 있다. 제2 실린더(54) 내부에 결합되는 제2 피스톤(55)에도 마찬가지의 제2 밀착부재(55-1)가 결합될 수 있음은 물론이다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치(1)의 작동모습을 나타낸 단면도이다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 구동기어(13)가 회전구동부(11)에 의해 반시계방향으로 회전구동하고(도면에 도시된 방향을 기준으로), 여기에 결합된 구동전달기어(15)가 시계방향으로 회전구동하게 된다. 구동전달기어(15)에 동일 축으로 축방향 결합된 제1 압축기어(16)도 동일하게 회전구동하게 된다. 제1 압축기어(16) 하단에 결합되고, 회전구동력을 직선구동력으로 전환하기 위한 래크와 같은 제2 압축기어(17)가 제1 압축기어(16)의 구동톱니(16-1)와 결합하여 구동력을 전달받게 된다. 이 때, 제1 압축기어(16)에는 연속적으로 맞물려 구동하는 것이 아닌, 소정 간격으로 이격되거나 단일의 구동톱니(16-1)가 제2 압축기어(17)의 톱니와 결합하게 되어, 단속적으로 회전구동력을 제2 압축기어(17)를 통해 직선구동력으로 전환하게 된다. 구동톱니(16-1)의 개수 및 배치 간격은 약물분사의 주기 및 횟수를 위해 적절하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 압축기어(16)에, 도 5에 도시된 바와 같이, 3개의 구동톱니(16-1)가 등간격으로 형성되는 경우, 제1 압축기어(16)가 1회전 구동할 때, 세번 구동톱니(16-1)에 의해 제2 압축기어(17)가 가스압축부(30)에 의한 압축력 발생 및 그 압축력을 전방방향 구동력으로 전환하게 되므로, 세번의 약물분사가 이루어질 수 있는 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 압축기어(16)의 하나의 구동톱니(16-1)가 제2 압축기어(17)에 결합되어 회전구동하는 동안, 제2 압축기어(17)는 후방방향의 직선방향 구동력을 발생시키고, 제2 압축기어(17)에 결합된 피스톤로드가 가스압축부(30) 내부의 가스를 압축함으로써 압축력을 발생시킨다.

다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 압축기어(16)의 하나의 구동톱니(16-1)가 제2 압축기어(17)와 결합이 해제되는 순간, 힘의 균형이 깨지면서, 가스압축부(30)의 압축력이 피스톤로드를 통해 전방방향 구동력으로 전환되어 가해지게 된다. 이 때, 피스톤로드에 결합된 제1 피스톤(52)이 동일한 전방 방향의 가압력을 인가하고, 제1 실린더(51) 및 주입배관(60)에 충진된 유체(L)가 이러한 가압력을 제2 실린더(54)의 제2 피스톤(55)에 인가하게 된다. 최종적으로 제2 피스톤(55)이 전방방향으로 가압력을 약물에 인가하면서, 약물분사부(80)를 통해 약물이 분사되게 된다.

이후, 제1 압축기어(16)에서 결합이 해제된 구동톱니(16-1)와 일정 간격 떨어져 형성된 다음 구동톱니(16-1)가 다시 제2 압축기어(17)에 결합되면, 다시 도 5에 도시된 바와 같이, 가스압축부(30)에 의한 압축력을 다시 발생시키게 된다.

이러한 과정을 반복하게 되어 약물이 분사되고, 이러한 과정의 횟수나 주기는 제1 압축기어(16)에 형성된 구동톱니(16-1)의 간격 및 개수와 연관되며, 구동기어(13)의 회전속도, 구동기어(13)와 맞물린 구동전달기어(15)의 직경의 차이로 인한 회전속도의 차이 및 통상적인 기어비 등을 적절히 제어함으로써 원하는 약물 분사의 주기 및 횟수를 조절할 수 있는 것이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약물 주입장치(1)의 사시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 약물 주입장치(1)는 실질적으로 압축기어(140)와 결합되어 약물 분사의 구동 메카니즘에 관여하는 구동톱니(130-1)가 하나 또는 소정간격으로 형성된 구동기어(130)를 통해 구현될 수 있다.

회전구동부(110)가 회전축에 결합된 구동기어(130)를 회전구동하게 하고, 구동기어(130)의 회전구동력을 직선방향 구동력으로 전환하기 위한 압축기어(140)와 결합하게 되는 것이다.

상술한, 본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치(1)의 제1 압축기어(16) 및 제2 압축기어(17)의 구동메카니즘과 동일하고, 다만, 별도의 회전구동력을 전달하는 기어결합을 하지 않고, 제1 압축기어(16)에 대응되는 구동기어(130)가 독자적으로 회전구동부(110)에 결합하여 하나 또는 일정간격으로 형성되어 단속적으로 압축기어(140)에 맞물려 회전구동력을 직선구동력으로 변환시키는 형태이다.

기타, 실린더로드(20), 제1 실린더(51), 제1 피스톤(52), 주입배관(60), 제2 실린더(54), 제2 피스톤(55) 및 유체(L)를 이용한 가압프로세스를 위한 구성 및 작동은 본 발명의 일실시예에 따른 약물 주입장치(1)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

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 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

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

1: 약물 주입장치
11: 회전구동부 12: 제1 회전축
13: 구동기어 14: 제2 회전축
15: 구동전달기어 16: 제1 압축기어
16-1: 구동톱니 17: 제2 압축기어
20: 실린더로드 30: 가스압축부
40: 베어링부재
51: 제1 실린더 52: 제1 피스톤
52-1: 제1 밀착부재 53: 제1 커플링부재
54: 제2 실린더 55: 제2 피스톤
55-1: 제2 밀착부재 56: 제2 커플링부재
60: 주입배관 70: 약물 공급장치
80: 약물 주입부
110: 회전구동부 120: 회전축
130: 구동기어 130-1: 구동톱니
140: 압축기어
L: 유체

Claims

회전구동부;
상기 회전구동부상에 결합된 제1 회전축을 중심으로 회전구동하는 구동기어;
상기 구동기어와 결합되어 제2 회전축을 중심으로 상기 구동기어로부터 구동력을 전달받아 회전하는 구동전달기어;
상기 구동전달기어에 축방향으로 결합되어 함께 회전하며, 하나 또는 소정 간격을 두고 형성되는 복수의 구동톱니가 형성된 제1 압축기어;
상기 제1 압축기어 하단에 상기 구동톱니와 결합되어, 상기 제1 압축기어의 회전방향 구동을 전방 또는 후방의 직선 구동으로 전환시키는 제2 압축기어;
상기 제2 압축기어에 결합되고, 상기 제2 압축기어의 전후방향 구동력을 전달하도록 상기 제2 압축기어 전후방향으로 연장되도록 형성된 실린더로드;
상기 실린더로드 일단 방향에 형성되고 상기 실린더로드의 선형 구동으로 내부 가스가 압축되어 압축력을 발생시키는 가스압축부; 및
상기 실린더로드 타단에 결합되고 제1 실린더 내부 공간에서 상기 가스압축부의 압축력을 전달받아 상기 제1 실린더 내부 공간에 충진된 유체를 전방 방향으로 가압하는 제1 피스톤;을 포함하는 약물 주입장치.
청구항 1에 있어서,
일단이 상기 제1 실린더 내부의 유체가 연통되도록 결합되고 상기 유체가 충진된 주입배관;
상기 주입배관 타단에 상기 유체가 연통되도록 결합되며, 내부 공간에 상기 유체에 의한 가압력을 전달받아 선형구동하는 제2 실린더 내부에 결합된 제2 피스톤; 및
상기 주입배관 타단과 결합되는 상기 제2 실린더 반대측 방향에서 결합되고, 외부 약물이 공급되어 전방으로 약물을 주입하는 약물주입부;를 포함하고,
상기 제1 피스톤의 전방 방향 압축력을 상기 유체를 통해 상기 제2 피스톤에 전달하면, 상기 제2 피스톤이 약물을 가압하여 상기 약물주입부를 통해 약물이 대상체에 주입되는 약물 주입장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 실린더와 상기 주입배관 일단을 연결하되 내부 밀폐를 유지하도록 결합되는 제1 커플링부재;를 더 포함하는 약물 주입장치
청구항 3에 있어서,
상기 주입배관 타단과 상기 제2 실린더를 연결하되 내부 밀폐를 유지하도록 결합되는 제2 커플링부재;를 더 포함하는 약물 주입장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 피스톤 외주면이 상기 제1 실린더 내부의 내주면과 밀착하여 전후 공간의 밀폐를 유지하는 탄성재질의 제1 밀착부재가 형성된 약물 주입장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 피스톤 외주면이 상기 제2 실린더 내부의 내주면과 밀착하여 전후 공간의 밀폐를 유지하는 탄성재질의 제2 밀착부재가 형성된 약물 주입장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 실린더, 제2 실린더 및 상기 주입배관은 진공상태로 상호 연결되어 유체가 충진된 약물 주입장치.
청구항 1에 있어서,
상기 실린더로드의 선형구동을 안내하도록 상기 제2 압축기어에 이격된 일측방향에 결합된 적어도 하나 이상의 베어링부재를 더 포함하는 약물 주입장치.
회전구동부;
상기 회전구동부상에 결합된 회전축을 중심으로 회전구동하며 하나 또는 소정간격을 두고 형성된 복수의 구동톱니가 형성된 구동기어;
상기 구동기어 하단에 상기 구동톱니와 결합되어, 상기 구동기어의 회전방향 구동을 전방 또는 후방의 선형방향 구동으로 전환시키는 압축기어;
상기 압축기어에 결합되고, 상기 압축기어의 전후방향 구동력을 전달하도록 상기 압축기어 전후방향으로 연장되도록 형성된 실린더로드;
상기 실린더로드 일단 방향에 형성되고 상기 실린더로드의 선형 구동으로 내부 가스가 압축되어 압축력을 발생시키는 가스압축부; 및
상기 실린더로드 타단에 결합되고 제1 실린더 내부 공간에서 상기 가스압축부의 압축력을 전달받아 상기 제1 실린더 내부 공간에 충진된 유체를 전방 방향으로 가압하는 제1 피스톤;을 포함하는 약물 주입장치.
청구항 9에 있어서,
일단이 상기 제1 실린더 내부의 유체가 연통되도록 결합되고 상기 유체가 충진된 주입배관;
상기 주입배관 타단에 상기 유체가 연통되도록 결합되며, 내부 공간에 상기 유체에 의한 가압력을 전달받아 선형구동하는 제2 실린더 내부에 결합된 제2 피스톤; 및
상기 주입배관 타단과 결합되는 상기 제2 실린더 반대측 방향에서 결합되고, 외부 약물이 주입되어 전방으로 약물을 분사하는 약물분사부;를 포함하고,
상기 제1 피스톤의 전방 방향 압축력을 상기 유체를 통해 상기 제2 피스톤에 전달하면, 상기 제2 피스톤이 약물을 가압하여 상기 약물분사부를 통해 분사되는 약물 주입장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 피스톤 외주면이 상기 제1 실린더 내부의 내주면과 밀착하여 전후 공간의 밀폐를 유지하는 탄성재질의 제1 밀착부재가 형성된 약물 주입장치.
청구항 10에 있어서,
상기 제2 피스톤 외주면이 상기 제2 실린더 내부의 내주면과 밀착하여 전후 공간의 밀폐를 유지하는 탄성재질의 제2 밀착부재가 형성된 약물 주입장치.