KR102184524B1 - 피부 미용 시술 장치 - Google Patents

Abstract

시술 핸드피스에 탈부착되는 카트리지; 원기둥 형상으로 이루어지고 상기 카트리지 내부에서 회동가능하게 결합되는 원통캠; 상기 카트리지 내부에 구비되며, 상기 원통캠의 회전에 따라 상기 원통캠의 회전축에 평행한 방향으로 직선운동하는 치료부; 상기 카트리지 외부로 적어도 일부가 돌출되고 상기 원통캠의 회전축에 연결되어 상기 원통캠과 함께 회전되며, 복수의 요부 및 철부가 제1 면에 구비된 제1 회전부; 및 상기 시술 핸드피스에 구비되는 구동기로부터 회전력을 인가받고, 제2 면이 상기 제1 면에 접촉되어 상기 제1 회전부로 회전력을 전달하는 제2 회전부;를 포함하여, 시술의 효율성이나 안전성 등이 향상될 수 있는 피부 미용 시술 장치가 개시된다.

Description

피부 미용 시술 장치{OPERATING APPARATUS FOR SKIN TREATMENT}

본 발명의 일실시예는 피부 미용 시술 장치에 관련된다.

최근 들어 피부 미용이나 비만치료 등을 위한 다양한 시술들이 개발되고 있으며, 이러한 다양한 시술들 가운데 비침습적인 방식으로 수행되는 시술에 대한 관심이 높아지고 있다.

한편, 비침습적인 시술을 위하여 초음파가 폭넓게 활용되고 있으며, 그 중에서도 고강도 집속 초음파(High Intensity focused ultrasound:HIFU)와 같은 집속 초음파를 이용하는 초음파 의료기기가 최근 각광받고 있다. 예컨대, 고강도 집속 초음파를 피부 조직 내부에 조사하여 페이스 리프팅(face lifting) 또는 스킨 타이트닝(skin tightening) 등 피부 미용을 위한 시술을 비침습적으로 수행하는 초음파 의료기기나, 고강도 집속 초음파를 피하 지방층에 조사하여 지방 조직을 비침습적으로 태우거나 녹여 분해키는 방식으로 비만 치료를 위한 시술을 비침습적으로 수행하는 초음파 의료기기들이 제안되고 있다.

US 2007-0232913 A1 KR 2011-0091831 A1 KR 2007-0065332 A1

본 발명의 일 측면은, 시술의 효율성 향상, 시술의 안전성 향상, 장비의 사용수명 연장 및 장비의 소형화 중 적어도 하나가 가능한 피부 미용 시술 장치를 제공할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 피부 미용 시술 장치는, 시술 핸드피스에 탈부착되는 카트리지; 원기둥 형상으로 이루어지고 상기 카트리지 내부에서 회동가능하게 결합되는 원통캠; 상기 카트리지 내부에 구비되며, 상기 원통캠의 회전에 따라 상기 원통캠의 회전축에 평행한 방향으로 직선운동하는 치료부; 상기 카트리지 외부로 적어도 일부가 돌출되고 상기 원통캠의 회전축에 연결되어 상기 원통캠과 함께 회전되며, 복수의 요부 및 철부가 제1 면에 구비된 제1 회전부; 및 상기 시술 핸드피스에 구비되는 구동기로부터 회전력을 인가받고, 제2 면이 상기 제1 면에 접촉되어 상기 제1 회전부로 회전력을 전달하는 제2 회전부;를 포함할 수 있다.

이때, 상기 원통캠의 회전축, 상기 제1 회전부의 회전축 및 상기 제2 회전부의 회전축은 일직선상에 위치될 수 있다.

또한, 상기 요부는 상기 제1 회전부의 회전축에서 상기 제1 회전부의 외주면으로 갈수록 깊이와 폭이 넓어질 수 있다.

또한, 상기 철부는 삼각뿔 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 요부와 철부는 상기 제1 회전부의 회전축을 중심으로 방사상으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 서로 대칭을 이룰 수 있다.

또한, 상기 시술 핸드피스와 상기 카트리지의 접촉면에 구비되는 체결수단을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 체결수단은, 제1 면과 상기 제2 면이 밀착되도록 상기 카트리지 및 상기 시술 핸드피스를 체결시키는 제1 체결부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 체결수단은, 상기 카트리지와 상기 시술 핸드피스의 접촉면 중에서 상기 원통캠의 회전축과 평행인 직선을 포함하는 접촉면이 밀착되도록 상기 카트리지 및 상기 시술 핸드피스를 체결시키는 제2 체결부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 원통캠의 일단에 구비되는 축돌기가 회동가능하게 삽입되는 제1 프레임; 상기 제1 회전부의 적어도 일부가 삽입되는 제2 프레임; 및 상기 제1 프레임과 상기 축돌기 사이 및 상기 제2 회전부와 상기 제2 프레임 사이 중 적어도 하나를 실링하는 실링부재;를 포함하는 하우징에 의하여 상기 카트리지 내부가 밀폐될 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 피부 미용 시술 장치는, 하우징, 상기 하우징 내부에 회동가능하게 구비되는 원통캠, 상기 원통캠의 회전에 의해 상기 원통캠의 회전축에 평행한 방향을 따라 상기 하우징 내부에서 직선 왕복 이동하는 치료부, 일부는 상기 원통캠에 결합되고 타부는 상기 하우징 외부로 노출되는 제1 회전부를 구비하는 카트리지; 및 상기 하우징에 탈부착 가능하도록 구비되는 케이스, 상기 케이스 내부에 구비되는 구동기, 상기 구동기의 회전력을 상기 제1 회전부로 전달시키기 위해 일부는 상기 구동기에 결합되고 타부는 상기 케이스 외부로 노출되어 상기 제1 회전부에 체결되는 제2 회전부를 구비하는 시술 핸드피스를 포함하되, 상기 제1 회전부는 요철이 제공된 제1 면을 가지고, 상기 제2 회전부는 상기 제1 면에 상응하는 요철이 제공된 제2 면을 가지며, 상기 제1 면의 요철은 상기 제2 면의 요철과 맞물려 체결될 수 있다.

이때, 상기 제1 회전부 및 상기 제2 회전부 중 적어도 어느 하나는 구동력이 인가되지 않은 상태에서 회전 가능하게 제공되고, 상기 제1 면의 요철과 상기 제2 면의 요철이 상호 정렬되지 않은 상태에서 상기 시술 핸드피스와 상기 카트리지의 체결이 이루어지는 경우, 상기 제1 회전부와 상기 제2 회전부 중 적어도 어느 하나가 회전되면서 상기 제1 면의 요철과 상기 제2 면의 요철이 서로 깍지끼워지면서(interdigitated) 자기 정렬(self-aligned)되어 체결될 수 있다.

또한, 상기 치료부는 초음파 발생기, 고강도 집속 초음파 발생기, 제논 램프, 고주파 조사기, 엘이디(LED) 조사기, 아이피엘(IPL) 조사기, 그리고 레이저 발생기 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 원통캠의 회전축, 상기 제1 회전부의 회전축 및 상기 제2 회전부의 회전축은 일직선상에 위치될 수 있다.

또한, 상기 요철의 철부는 삼각뿔 형상으로 이루어지고, 상기 요철의 요부는 상기 철부와 상응하는 삼각뿔 홈 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 요철의 요부와 철부는 상기 제1 회전부의 회전축을 중심으로 방사상으로 배치되고, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 서로 대칭을 이룰 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 카트리지가 소정 위치에 고정된 상태에서도 초음파를 발산하는 수단 등의 치료부가 직선운동을 수행할 수 있으므로 시술에 소요되는 노동력이나 시간이 감소될 수 있으며, 이에 따라, 피부 미용 시술 장치를 이용한 시술의 효율성이 향상된다는 유용한 효과를 제공한다.

또한, 카트리지 내부와 외부 사이가 밀폐된 상태에서 치료부를 왕복운동 시킬 수 있으므로 카트리지 내부에 충진되는 유체의 손실이 최소화될 수 있으며, 이에 따라, 카트리지 교체 주기 또는 유체 충진 주기가 연장되어 유지비용이 경감될 수 있다.

또한, 여러 카트리지들이 교대로 장착될 수 있는 시술 핸드피스에 모터 등의 구동기를 구비함으로써 여러 카트리지들이 구동기를 공용할 수 있으므로 피부 미용 시술 장치를 포함하는 시술 장치의 가격 경쟁력이 향상될 수 있다.

또한, 카트리지를 시술 핸드피스에 손쉽게 장착할 수 있으면서도 동력 전달 과정에서의 회전력 손실을 감소시킬 수 있고 치료부의 위치를 정밀하게 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치를 개략적으로 예시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 예시된 시술 핸드피스와 카트리지의 결합관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치를 개략적으로 예시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치의 주요부를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 단계는 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 각 구성들의 세부 크기, 형태, 두께, 곡률 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장되거나 도식화된 것으로서, 허용 오차 등에 의해 그 형태가 변형될 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치를 개략적으로 예시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 예시된 시술 핸드피스와 카트리지의 결합관계를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치를 개략적으로 예시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치의 주요부를 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치(20)는 초음파, 제논램프, 고주파, 엘이디(LED), 아이피엘(IPL), 레이저, 그리고 그 밖의 다양한 에너지를 이용하여 피부 미용 시술을 수행할 수 있다. 일실시예에서, 피부 미용 시술 장치(20)는 집속 초음파(Focused Ultrasound)를 이용하여 각종 시술을 수행하는 의료기기일 수 있다. 여기서, 집속 초음파는 고강도 집속 초음파(High Intensity Focused Ultrasound:HIFU) 및 저강도 집속 초음파(Low Intensity Focused Ultrasound:LIFU)를 모두 포함할 수 있다.

일실시예에서, 피부 미용 시술 장치(20)는 서로 상이한 두 가지 이상의 시술들을 수행할 수 있다. 예컨대, 피부 미용 시술 장치(20)는 비침습적 페이스 리프팅(face lifting) 또는 스킨 타이트닝(skin tightening) 시술, 비침습적 피하 지방층의 감소 또는 제거 시술을 수행할 수 있다.

상기 고강도 집속 초음파(이하, 'HIFU'라 함)는 하나의 초점에 초음파를 포커싱하여 열적 초점(thermal focus point:12)을 형성시키기 위한 것일 수 있다. 이러한 열적 초점(12)은 대략 60℃ 이상의 고온 상태의 열적 초점일 수 있다.

따라서, 피부 미용 시술 장치(20)는 피부 표면으로부터 대략 1.5mm 내지 4.5mm에 위치하고 있는 진피층, 근막층, 또는 SMAS층에 상기 열적 초점(12)을 형성시켜 페이스 리프팅(face lifting) 또는 스킨 타이트닝(skin tightening) 시술을 수행하거나, 피부 표면으로부터 대략 6.0mm 내지 15.0mm에 위치되는 피하 지방층에 대해 상기 열적 초점(12)을 형성시켜 지방 감소 또는 제거 시술을 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치(20)는, 시술 핸드피스(410) 및 카트리지 세트(500)를 포함할 수 있으며, 더 나아가, 거치대(600)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 시술 핸드피스(410) 및 카트리지(510, 510-1, 510-2)를 포함하여 핸드피스 어셈블리(400)라고 칭할 수도 있다.

이때, 시술 핸드피스(410)는 시술 대상자에게 HIFU를 조사시키기 위한 것으로서, 사용자 조작의 편의성 향상을 위해 핸드-헬드(hand-held) 형태로 제공될 수 있다. 예컨대, 시술 핸드피스(410)는 시술자가 시술 핸드피스(410)를 편리하게 잡을 수 있는 형태로 이루어질 수 있다.

일실시예에서, 시술 핸드피스(410)에는 시술자(미도시됨)에게 시술 관련 정보를 제공하는 표시부(420)가 구비될 수 있으며, 시술자로부터 소정의 명령을 입력받기 위한 입력부(430)가 구비될 수 있다. 여기서, 입력부(430)는 물리적 버튼 또는 터치 스크린 방식으로 구현될 수 있으며, 도 1 등에서는 표시부(420)와 입력부(430)를 구분하여 예시하였지만, 터치 스크린 방식으로 표시부(420)와 입력부(430)가 일체되게 이루어질 수도 있음은 자명하다.

이러한 표시부(420)와 입력부(430)는 도 3에 예시된 제어부(440)와 연결될 수 있으며, 입력부(430)에 인가된 시술자의 명령이 제어부(440)로 전달되어 피부 미용 시술 장치(20)가 동작 또는 제어될 수 있다.

일실시예에서 시술 핸드피스(410) 내부에 전원부(460)가 구비될 수 있으며, 이 경우 외부전원 공급 등을 위한 별도의 케이블 등이 시술 핸드피스(410)에 연결될 필요가 없게 되어 시술 핸드피스(410)를 이용한 각종 시술시 편의성이 향상될 수 있다. 여기서, 전원부(460)는 리튬이온 배터리 등의 이차전지로 구현될 수 있으며, 더 나아가, 시술 핸드피스(410)가 거치대(600)에 거치될 경우 전원부(460)가 충전될 수 있도록 구현될 수도 있다. 한편, 통기구(415)는 시술 핸드피스(410) 내부에 공기를 유통시켜서 시술 핸드피스(410) 및 카트리지의 과열현상을 완화시키는 기능을 수행할 수 있다.

다음으로 카트리지 세트(500)는 복수의 카트리지들로 구성된 세트를 의미할 수 있다. 일 예로서, 상기 카트리지 세트(500)는 시술 종류 또는 시술 조건이 동일하거나 유사한 제1 내지 제3 카트리지들(510, 510-1, 510-2)을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 내지 제3 카트리지들(510, 510-1, 510-2) 각각은 시술 핸드피스(410)에 탈부착이 가능하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 카트리지(510), 제2 카트리지(510-1) 및 제3 카트리지(510-2)는 시술 대상자의 피부나 비만 상태, 또는 시술 부위별로 그 기능이 나뉜 것으로, 세부적으로는 HIFU의 조사 세기와 깊이 등의 조건이 동일 또는 유사할 수 있다. 이 경우, 사용자는 제1 내지 제3 카트리지들(510, 510-1, 510-2)을 사용하면서, 수명이 다한 기존 카트리지를 새로운 카트리지로 교체하여 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치(20)는, 시술 종류 또는 시술 조건이 동일한 카트리지들(510, 510-1, 510-2)로 구성된 카트리지 세트(500)를 구비한 후, 수명이 다한 카트리지를 새로운 카트리지로 교체하여 시술 핸드피스(410)에 장착해서 사용함으로써, 트랜스듀서(514)의 수명이 다한 경우에 피부 미용 시술 장치(20) 전체를 새롭게 구매하는 것이 아닌, 카트리지 교체 방식으로서 지속적으로 사용할 수 있다.

다른 예로서, 상기 카트리지 세트(500)는 시술 종류 또는 시술 조건이 서로 상이한 제1 내지 제3 카트리지들(510, 510-1, 510-2)을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 내지 제3 카트리지들(510, 510-1, 510-2) 각각은 시술 핸드피스(410)에 탈부착이 가능하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 카트리지(510), 제2 카트리지(510-1) 및 제3 카트리지(510-2)는 시술 대상자의 피부나 비만 상태, 또는 시술 부위별로 그 기능이 나뉜 것으로, 세부적으로는 HIFU의 조사 세기와 깊이 등의 조건이 상이할 수 있다.

보다 구체적으로, 제1 내지 제3 카트리지들(510, 510-1, 510-2) 각각은 대략 40.0mm 내지 100.0mm의 시술 구간을 갖도록, 내부에 구비된 트랜스듀서(514)가 전후 방향으로 이동될 수 있다. 이때, 트랜스듀서(514)는, 상기 범위를 이동하는 동안 HIFU를 조사할 수 있다. 한편, 트랜스듀서(514)의 전후 이동범위가 40.0mm 미만인 경우, 시술 영역이 작아 시술 시간이 매우 길어질 수 있다. 또한, 트랜스듀서(514)는 일정 깊이로 HIFU를 조사하게 셋팅되어 있으며, 피하 지방층은 사람의 배꼽을 기준으로 양측 방향으로 굴곡지게 퍼져있으므로, 트랜스듀서(514)의 전후 이동범위가 100.0mm를 초과하는 경우, 피하 지방층에 대한 최초 HIFU 조사 깊이와 최종 HIFU 조사 깊이가 달라질 수 있다. 그 결과, 피하 지방층을 벗어난 영역에 HIFU가 조사될 위험성이 매우 높아질 수 있다. 따라서, 트랜스듀서(514)는 대략 40.0mm 내지 100.0mm 내 범위 내에서, 더 바람직하게는 60.0mm 내지 80.0mm 내 범위 내에서 전후로 이동될 수 있도록 설정되는 것이, 시술 안전성을 확보하면서도 시술 시간을 단축시키는 데 유리할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치(20)는, 시술 종류 또는 시술 조건이 상이한 카트리지들(510, 510-1, 510-2)로 구성된 카트리지 세트(500)를 구비한 후, 시술 종류나 시술 조건에 적합한 카트리지를 선택하여 시술 핸드피스(410)에 장착함으로써, 환자별 맞춤형 시술을 시행할 수 있다.

한편, 본 명세서에서는 치료부로써 초음파 또는 고강도 집속 초음파를 발생시키는 트랜스듀서(514)가 구비되는 경우를 중심으로 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치를 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치에 구비되는 치료부는, 초음파 발생기, 고강도 집속 초음파 발생기 이외에도 제논 램프, 고주파 조사기, 엘이디(LED) 조사기, 아이피엘(IPL) 조사기, 레이저 발생기 등으로 구현될 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치(20)는 제1 내지 제3 카트리지(510, 510-1, 510-2) 외부의 회전력이 카트리지의 내부로 전달되고, 이 회전력을 이용하여 트랜스듀서(514)를 직선방향으로 운동시킬 수 있다.

일실시예에서, 제1 카트리지(510)는 하우징(512)으로 둘러싸인 영역 내부에 구비되는 트랜스듀서(514)와 변환부를 포함할 수 있고, 하우징(512) 외부로 적어도 일부가 돌출되는 제1 회전부(550)를 포함할 수 있다.

제1 회전부(550)는 하우징(512) 외부로부터 제공되는 회전력을 인가받는 기능을 수행하며, 일실시예에서 제2 회전부(453)로부터 제1 회전부(550)로 회전력이 전달되는 방식으로 작동될 수 있다. 한편, 제2 회전부(453)는 구동기에 연결될 수 있는데, 일실시예에서 구동기로써 모터(450)가 적용될 수 있으며, 도시된 바와 같이 제2 회전부(453)는 모터축(452) 등을 매개로 모터(450)와 연결될 수 있다. 그리고, 모터(450), 모터축(452) 및 제2 회전부(453)는 시술 핸드피스(410)에 구비될 수 있다. 여기서, 도 2를 참조하면, 제1 카트리지(510)는 시술 핸드피스(410)에 결합될 수 있는데, 이때, 제1 카트리지(510)와 시술 핸드피스(410)가 접촉되는 부분에 제2 회전부(453)가 위치될 수 있다.

일실시예에서, 제1 회전부(550)와 제2 회전부(453)가 서로 직접 접촉되고, 하우징(512) 외부에서 회전운동을 수행하는 제2 회전부(453)로부터 제1 회전부(550)로 회전력이 전달될 수 있다. 여기서, 제1 회전부(550)와 제2 회전부(453)가 서로 접하는 면을 각각 제1 면 및 제2 면으로 칭할 수 있다.

일실시예에서, 제1 회전부(550)와 제2 회전부(453)는 대체적으로 원판 형상으로 이루어질 수 있으며, 제1 면에 요부 및 철부, 즉 요철부가 구비될 수 있다. 또한, 제2 면은 제1 면에 대칭되도록 요부와 철부가 구비될 수 있다. 이에 따라, 카트리지들이 교체될 수 있으면서도 시술 핸드피스(410)에서 발생된 회전력이 카트리지(510, 510-1, 510-2)들에 정밀하게 전달될 수 있다.

전술한 트랜스듀서(514) 등의 초음파 발생부에서 발생되는 초음파가 HIFU라면 특정 부위에 열적 초점이 형성되는데, 동일한 위치에 열적 초점이 과도하게 지속 될 경우에는 의도한 바와 달리 인체 조직이 손상될 위험이 있다. 즉, 특정 부위에 열적 초점이 형성된 이후, 초음파 발생부가 일정 거리 이동되지 않은 상태로 다시 열적 초점이 형성된다면 인체 조직의 특정 지점이 과도하게 자극되어 통증이나 출혈, 상해 등이 발생 될 수 있다는 것이다. 그러나, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제2 회전부(453)의 회전운동이 제1 회전부(550)에 정확하게 전달되므로 모터(450)의 회전 정도를 조절하는 것만으로도 초음파 발생부의 이동 정도가 정밀하게 조절될 수 있다. 따라서, 동일 위치에 초음파가 중복조사됨에 따른 전술한 위험성 등이 현저히 감소될 수 있다.

여기서, 도 4 등에 도시된 바와 같이, 요부는 제1 회전부(550)의 회전축에서 제1 회전부(550)의 외주면으로 갈수록 깊이와 폭이 넓어지는 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 철부는 삼각뿔 형상으로 이루어질 수 있다. 그리고, 요부와 철부는 제1 회전부(550)의 회전축을 중심으로 방사상으로 배치되는 형태를 가질 수 있다. 한편, 제2 회전부(453)의 제2 면에 구비되는 요부와 철부 역시 제1 회전부(550)의 요부 및 철부에 대칭되는 형상으로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 제1 회전부(550)와 제2 회전부(453)가 긴밀하게 접촉될 수 있으며, 그 결과 회전력 전달 과정에서의 동력손실이 감소될 수 있다. 또한, 제1 회전부(550)의 요부 및 철부의 위치와 제2 회전부(453)의 요부 및 철부의 위치가 대응되게 배치되지 않은 상태, 즉 제1 면의 요철과 제2 면의 요철이 서로 정렬되지 않은 비정렬(miss-aligned) 상태에서 제1 카트리지(510)가 시술 핸드피스(410)에 결합되는 과정이 진행되더라도, 해당 과정의 진행 중에 제1 면과 제2 면의 상대적인 위치가 조정되면서 요부와 철부의 끼워 맞춤 과정이 자연스럽게 수행될 수 있다. 그뿐만 아니라, 제2 회전부(453)가 회전을 시작하게 되면 제1 면과 제2 면의 상대적인 위치가 조정되면서 제1 회전부(550)와 제2 회전부(453) 사이의 커플링이 자동적으로 이루어질 수도 있다. 즉, 제1 면의 요부에는 제2 면의 철부가 삽입되고, 제1 면의 철부는 제2 면의 요부로 삽입되면서 정위치될 수 있다는 것이다. 또한, 제2 회전부가 회전되지 않더라도 제1 회전부가 회전되면서 제1 면의 요철과 제2 면의 요철이 서로 깍지끼워지면서(interdigitated) 정위치될 수도 있으며, 이러한 과정을 이른바 자기 정렬(self-aligned)이라고 칭할 수도 있다. 이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치(20)는, 카트리지(510, 510-1, 510-2)를 시술 핸드피스(410)에 손쉽게 장착할 수 있으면서도 제1 회전부(550)와 제2 회전부(453)가 긴밀하게 결합될 수 있다.

한편, 변환부는 제1 회전부(550)와 트랜스듀서(514) 사이에 구비되며, 제1 회전부(550)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 트랜스듀서(514)에 제공하는 기능을 수행한다. 이에 따라, 제1 카트리지(510) 내부에서 트랜스듀서(514)가 직선 방향으로 이동될 수 있다.

일실시예에서, 변환부는 회전운동을 수행하는 주동절과 직선운동을 수행하는 종동절을 포함할 수 있다. 예컨대, 원기둥 형상으로 이루어진 원통캠(541)의 표면에 홈부(541H)가 나선형으로 형성되어 회전운동을 수행함으로써 주동절을 이루고, 원통캠(541)의 홈부(541H)에 삽입되는 돌기부(532)를 구비하는 이송부재(531)가 가이드부(533)를 따라 직선 방향으로 이동됨으로써 종동절을 이룰 수 있다. 도시되지는 않았지만 원통캠(541)의 표면에 돌출부가 나선형으로 형성되고, 돌출부가 삽입되는 요홈이 이송부재(531)에 구비되는 방식으로 주동절과 종동절이 결합될 수도 있다.

또한, 이송부재(531)에 트랜스듀서(514)가 고정됨으로써 이송부재(531)의 직선 방향 이동에 따라 트랜스듀서(514)가 이송부재(531)와 함께 직선 방향으로 이동될 수 있다. 여기서, 트랜스듀서(514)와 이송부재(531)를 합쳐서 초음파 발생부라고 칭할 수도 있다.

일실시예에서, 원통캠(541)의 일단은 제1 회전부(550)와 연결된다. 그리고, 원통캠(541)의 타단은 하우징(512)에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(512)에 홈이 구비되고, 원통캠(541)의 타단에 축돌기(542)가 구비되어 축돌기(542)가 요홈에 삽입되는 방식으로 원통캠(541)이 회동가능하게 하우징(512)에 결합될 수 있다는 것이다. 이에 따라, 제1 회전부(550)가 제2 회전부(453)로부터 회전력을 인가받아 회전운동을 수행하면 원통캠(541)도 회전운동을 수행할 수 있게 된다.

일실시예에서, 원통캠(541)의 회전축과 제1 회전부(550)의 회전축은 일직선상에 위치될 수 있다. 또한, 제1 회전부(550)의 회전축과 제2 회전부(453)의 회전축 또한 일직선상에 위치될 수 있다. 이에 따라, 모터의 회전력이 원통캠(541)까지 효율적으로 전달될 수 있으면서도 최소한의 공간을 점유하게 되므로 소형화에 유리하다.

일실시예에서, 원통캠(541)의 표면에 구비되는 홈부(541H)가 일방향으로만 진행되도록 형성될 수 있다. 이 경우, 원통캠(541)의 회전방향에 따라 이송부재(531) 및 트랜스듀서(514)가 전진운동 또는 후진운동을 수행할 수 있다. 예컨대, 원통캠(541)이 시계방향으로 회전되면 이송부재(531) 및 트랜스듀서(514)가 전진하고, 원통캠(541)이 반시계방향으로 회전되면 이송부재(531) 및 트랜스듀서(514)가 후진할 수 있다는 것이다.

도시되지는 않았지만, 원통캠(541)의 표면에 구비되는 홈부(541H)가 원통캠(541)의 일측에서 시작되어 원통캠(541)의 타측을 경유하고 원통캠(541)의 일단으로 회귀하여 한 바퀴의 원을 이룰 수도 있다. 이 경우에는, 원통캠(541)이 360도 회전하는 동안 이송부재(531)와 트랜스듀서(514)는 가이드부(533)를 따라 전진했다가 원위치로 복귀하는 직선운동, 이른바 직선왕복운동을 수행할 수 있다. 이때, 트랜스듀서(514)의 직선왕복 속도를 고려하여 원통캠(541)의 회전속도를 조절할 수 있으며, 전술한 모터(450)의 회전속도를 조절하거나, 모터(450)의 회전축과 제2 회전부(453) 사이에 기어(미도시됨) 등을 구비함으로써 회전속도를 조절할 수 있다.

일실시예에서, 제1 카트리지(510) 중 트랜스듀서(514)에서 발생되는 초음파가 경유하는 방향에는 투과부재가 구비될 수 있다. 이때, 투과부재는 초음파를 원활하게 투과할 수 있는 재질로 이루어진 제1 윈도우(512w)일 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 카트리지(510)의 외부에 결합되는 보호캡(570)이 구비될 수 있다. 여기서, 보호캡(570) 중 초음파가 경유하는 방향에는 초음파를 원활하게 투과할 수 있는 재질로 이루어진 제2 윈도우(571)가 구비될 수 있다.

이 보호캡(570)은 전술한 제1 윈도우(512w)의 손상이나 오염 등을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제1 윈도우(512w)가 손상될 경우 제1 카트리지(510)를 수리하거나 폐기해야 하지만, 보호캡(570)의 제2 윈도우(571)가 손상될 경우 보호캡(570)만 교체하는 것만으로도 제1 카트리지(510)를 계속 사용할 수 있다는 것이며, 이에 따라 카트리지의 수명이 연장될 수 있다.

또한, 이 보호캡(570)의 두께를 달리함으로써 초음파의 조사 깊이를 조절할 수도 있다. 즉, 얇은 보호캡(570)을 사용한 경우에 비해서 두꺼운 보호캡(570)을 사용한 경우가, 열적 초점이 발생되는 깊이가 피부 표면에 가까워질 수 있다는 것이다.

한편, 제1 카트리지(510) 내부의 빈공간에는 유체(L)가 충진될 수 있다. 이 유체(L)는 트랜스듀서(514)에서 발생된 초음파가 제1 카트리지(510) 외부로 원활하게 전달되도록 하는 일종의 매질 역할을 수행한다. 또한, 이 유체(L)는 트랜스듀서(514)를 냉각하는 기능을 수행할 수도 있다. 예컨대, 트랜스듀서(514)가 초음파를 발생하는 과정에서 발열 현상이 유발될 수 있는데, 이러한 발열 현상을 전술한 유체가 완화시킬 수 있다는 것이다.

따라서, 적어도 제1 카트리지(510)의 투과부재에서 트랜스듀서(514)까지의 영역에는 전술한 유체(L)가 충진될 필요가 있다. 또한, 제1 카트리지(510)가 시술 핸드피스(410)에 결합되어 시술 대상자의 신체에 접촉되면서 시술이 수행되고 있는 동안, 제1 카트리지(510)의 투과부재가 항상 수직 하방을 향하고 있지 못할 수 있다. 따라서, 시술 중, 트랜스듀서(514)가 지향하는 방향의 기울기 범위를 고려하여 전술한 유체(L)의 충진량을 결정하는 것이 바람직하다. 물론 제1 카트리지(510) 내부의 빈공간에 전술한 유체(L)를 가득 충진하는 것도 가능하다.

한편, 이와 같이 제1 카트리지(510) 내부에 유체(L)가 충진되는 경우, 제1 카트리지(510) 내부의 밀폐도에 따라 유체(L)의 유실주기 등이 달라질 수 있다. 예컨대, 밀폐도가 낮은 경우에는 시간이 경과됨에 따라 제1 카트리지(510) 내부의 유체(L)가 감소될 수 있다. 이 경우, 유체(L)를 보충하거나 제1 카트리지(510) 자체를 교환해야 하는 문제가 발생될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 미용 시술 장치(20)는 카트리지 내부에 구비되는 제1 회전부(550)가 카트리지 외부에 구비되는 제2 회전부(453)로부터 회전력을 제공받게 되며, 이렇게 인가받은 회전력을 전술한 변환부를 통해 변환하여 트랜스듀서(514)를 직선운동 또는 직선왕복운동 시킬 수 있으므로 유체(L)의 손실 정도가 감소될 수 있다.

한편, 하우징(512)은 복수의 프레임들을 포함할 수 있다. 도 3 등을 참조하면, 일실시예에서 제1 회전부(550)와 원통캠(541)의 일단 사이에 제1 프레임(521) 및 제2 프레임(522)이 구비될 수 있다. 또한, 원통캠(541)의 타단 측에는 제3 프레임(523)이 구비될 수 있다.

여기서, 원통캠(541)의 일단에 제2 축돌기(542b)가 구비되어 제1 프레임(521)에 회동가능하게 삽입되고, 원통캠(541)의 타단에 제3 축돌기(542a)가 구비되어 제3 프레임(523)에 회동가능하게 삽입됨으로써 원통캠(541)이 지지될 수 있다. 또한, 전술한 가이드부(533)의 양단 또한 제1 프레임(521)과 제3 프레임(523)에 각각 삽입되어 지지될 수도 있다.

일실시예에서 제2 프레임(522)에는 제1 회전부(550)의 일부가 회동가능하게 삽입될 수 있다. 여기서 제2 프레임(522)에 삽입되는 부분을 제1 축돌기(551)라 칭할 수도 있다. 한편, 제1 회전부(550)는 제1 축돌기(551) 및 제2 축돌기(542b)를 거쳐 원통캠(541)에 연결되어 제1 회전부(550)의 회전에 따라 원통캠(541)이 회전될 수 있다. 한편, 제2 축돌기(542b)와 제1 프레임(521) 사이, 제1 프레임(521)과 제2 프레임(521) 사이, 제2 프레임(522)과 제1 축돌기(551) 사이 등에 실링부재(552)를 구비하여 전술한 유체(L)의 누출을 최소화할 수 있다.

또한, 필요에 따라 제1 카트리지(510) 내부에 회로기판(590) 등이 구비될 수 있는데, 이때, 도 3에 예시된 바와 같이 원통캠(541)의 상방에 제4 프레임(524)이 구비되고, 제4 프레임(524) 상방에 회로기판(590)이 위치되도록 할 수 있다. 즉, 제1 카트리지(510) 내부에서 제1 내지 제4 프레임(521, 522, 523, 524) 등으로 둘러싸인 영역과 회로기판(590)이 위치되는 영역이 분리될 수 있고, 그 결과 회로기판(590)이 전술한 유체(L)에 접촉되지 않으면서도 제1 카트리지(510)의 내부에 배치될 수 있게 된다. 한편, 일실시예에서 회로기판(590)은, 제1 카트리지(510)가 시술 핸드피스(410)에 결합되는 과정에서 시술 핸드피스(410)에 구비되는 소켓(470) 등에 삽입될 수 있으며, 소켓(470)은 전술한 제어부(440) 등과 연결될 수 있다. 이에 따라, 소켓(470) 및 회로기판(590)을 통해 제어부(440)가 트랜스듀서(514) 등을 제어하는 신호 등이 전달될 수 있다.

일실시예에서, 제1 회전부(550)는 제1 카트리지(510) 외부로 일부가 돌출되도록 구비될 수 있다. 예컨대, 전술한 제2 프레임(522)에서 원통캠(541)에 반대되는 방향으로 돌출되도록 제1 회전부(550)가 구비될 수 있다는 것이다.

한편, 제1 회전부(550)와 제2 회전부(453)가 서로 마주보면서 접근하는 방향으로 제1 카트리지(510)와 시술 핸드피스(410)가 접근하면서 제1 카트리지(510)와 시술 핸드피스(410)의 결합이 구현될 수 있다. 일실시예에서, 시술 핸드피스(410)의 케이스(412), 특히 제2 프레임(522)을 마주보는 케이스 부분(411)을 관통하여 제1 카트리지(510) 방향으로 돌출되는 제1 체결부재(414)가 제1 카트리지(510)의 제2 프레임(522)에 구비되는 제1 체결홈(도 4의 512H)에 삽입되면서 일종의 걸쇠와 같은 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 제1 회전부(550)와 제2 회전부(453)가 충분히 강한 압력으로 밀착될 수 있고, 그 결과 회전동력의 전달 효율이 향상될 수 있다.

또한, 제1 카트리지(510)의 상부에 제2 체결부재(511)가 구비되고, 시술 핸드피스(410)에는 제2 체결부재(511)가 삽입되어 슬라이딩 체결될 수 있는 제2 체결홈(413)이 제2 체결부재(511)에 대응되는 위치에 구비되어 제1 카트리지(510)와 시술 핸드피스(410)가 보다 견고하게 결합되도록 할 수 있다. 이와 같이 제1 카트리지(510)가 시술 핸드피스(410)에 견고하게 결합됨에 따라 작동 과정에서 유격 발생이 최소화될 수 있으므로 고장발생 위험이 감소될 수 있다.

이상에서는 제1 카트리지(510)를 기준으로 설명하였으나, 제2 카트리지(510-1)나 제3 카트리지(510-2) 또한 제1 카트리지(510)와 유사한 방식으로 구현될 수 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

지금까지 본 발명에 따른 피부 미용 시술 장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다. 그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

20 : 피부 미용 시술 장치
400 : 핸드피스 어셈블리
410 : 시술 핸드피스
412 : 케이스
413 : 제2 체결홈
414 : 제1 체결부재
415 : 통기구
420 : 표시부
430 : 입력부
440 : 제어부
450 : 모터
452 : 모터축
453 : 제2 회전부
460 : 전원부
470 : 소켓
500 : 카트리지 세트
510 : 제1 카트리지
511 : 제2 체결부재
512 : 하우징(외벽)
512w : 제1 윈도우
512H : 제1 체결홈
514 : 트랜스듀서
521 : 제1 프레임
522 : 제2 프레임
523 : 제3 프레임
524 : 제4 프레임
531 : 이송부재
532 : 돌기부
533 : 가이드부
541 : 원통캠
541H : 홈부
542a : 제3 축돌기
542b : 제2 축돌기
550 : 제1 회전부
551 : 제1 축돌기
570 : 보호캡
571 : 제2 윈도우
L : 유체
600 : 거치대

Claims (4)

1. 시술 핸드피스에 탈부착되는 카트리지;
   원기둥 형상으로 이루어지고 상기 카트리지 내부에서 회동가능하게 결합되는 원통캠;
   상기 카트리지 내부에 구비되며, 상기 원통캠의 회전에 따라 상기 원통캠의 회전축에 평행한 방향으로 직선운동하는 치료부;
   상기 카트리지 외부로 적어도 일부가 돌출되고 상기 원통캠의 회전축에 연결되어 상기 원통캠과 함께 회전되는 제1 회전부;
   상기 시술 핸드피스에 구비되는 구동기로부터 회전력을 인가받아 상기 제1 회전부로 회전력을 전달하는 제2 회전부; 및
   상기 제1 회전부와 상기 제2 회전부가 정렬되도록 상기 카트리지를 상기 시술 핸드피스에 체결시키는 체결수단을 포함하는 피부 미용 시술 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 체결수단은,
   상기 제1 회전부와 상기 제2 회전부가 밀착되도록, 상기 카트리지의 측면과 상기 시술 핸드피스의 측면을 밀착시켜 상기 카트리지를 상기 시술 핸드피스에 체결시키는 제1 체결부재를 포함하는, 피부 미용 시술 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 체결수단은,
   상기 제1 회전부와 상기 제2 회전부의 회전축이 정렬되도록, 상기 카트리지의 상면과 상기 시술 핸드피스의 저면을 밀착시켜 상기 카트리지를 상기 시술 핸드피스에 체결시키는 제2 체결부재를 포함하는, 피부 미용 시술 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 카트리지에 단부가 외부로 돌출되도록 결합되는 회로기판을 더 포함하고,
   상기 시술 핸드피스에는, 상기 제1 회전부와 상기 제2 회전부의 정렬시 상기 회로기판의 단부가 삽입 가능한 소켓이 배치되는, 피부 미용 시술 장치.
   

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