KR20200003698A - 방사형으로 배치된 복수개의 시침채널로 이루어진 모발 이식기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사형으로 배치된 복수개의 시침채널로 이루어진 모발 이식기에 관한 것으로, 일 실시예에 따르면, 실린더 형상의 중앙 샤프트(100) 및 상기 중앙 샤프트의 외주면에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 각각 결합된 복수개의 시침 채널(200)을 구비한 시침채널 번들(1000); 상기 중앙 샤프트(100)의 중심축에 결합되어 상기 시침채널 번들을 소정 각도씩 회전시키는 제1 구동모터(300); 및 상기 제1 구동모터의 상부에 배치되며, 기설정된 소정 위치의 하나의 시침 채널을 하방으로 푸쉬하는 푸쉬 구동부(500);를 포함하는 모발 이식기를 개시한다.

Description

방사형으로 배치된 복수개의 시침채널로 이루어진 모발 이식기 {Hair transplanter having a plurality of needle channels arranged in radial shape}

본 발명은 모발 이식기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 모발 이식용 바늘(이식침)을 다발형으로 다수개 장착한 다발형 모발 이식기에 관한 것이다.

모발 이식기(식모기)는 두피의 발모영역으로부터 모발을 채취하여 이를 탈모된 다른 불모영역의 두피(불모환자)에 심어서 이식(transplant)하는 모발 시술법에 사용되는 의료 장비이다.

종래의 모발 이식기는 바늘(이식침)과 바늘의 내부에 슬라이딩 가능하게 삽입된 심축으로 구성되며, 많은 수의 모발을 이식하기 위해 한 단위의 바늘과 심축으로 구성된 시침 채널을 다수개 장착한 다발형 모발 이식 장치가 개발되었다.

그러나 이러한 다발형 모발 이식 장치는 시침 채널을 동작시키기 위해 여러 개의 구동모터와 복잡한 구조를 가진다. 즉 모발 이식을 위해 시침 채널을 회전시키고 하나의 시침 채널을 두피로 밀어넣고 바늘 내부의 심축을 복귀시키는 동작을 각기 독립적으로 수행하기 위해 적어도3개의 모터를 구비해야 하고 이를 구현하기 위한 장치 구조가 복잡한 문제가 있다.

특허문헌1: 한국 공개특허 제2018-000137호 (2018년 1월 4일 공개)

본 발명의 일 실시예에 따르면 다수개의 시침 채널을 회전체의 외주면에 부착함으로써 종래 대비 더 많은 시침 채널을 장착한 시침채널 번들을 구비한 모발 이식기를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 심축의 복귀 동작을 별도의 구동장치가 아니라 기계적 구조로 해결함으로써 종래 대비 부품 비용과 장치 복잡성을 줄일 수 있는 모발 이식기를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 모발 이식기에 있어서, 실린더 형상의 중앙 샤프트(100) 및 상기 중앙 샤프트의 외주면에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 각각 결합된 복수개의 시침 채널(200)을 구비한 시침채널 번들(1000); 상기 중앙 샤프트(100)의 중심축에 결합되어 상기 시침채널 번들을 소정 각도씩 회전시키는 제1 구동모터(300); 및 상기 제1 구동모터의 상부에 배치되며, 기설정된 소정 위치의 하나의 시침 채널을 하방으로 푸쉬하는 푸쉬 구동부(500);를 포함하고, 각각의 시침 채널(200)은, 관 형상의 내부 공간을 갖는 바디부(210), 상기 바디부(210)의 하단부에 결합된 바늘(220), 및 상기 관 형상의 내부 공간에 슬라이딩 가능하게 배치되는 심축(230)을 포함하고, 상기 복수개의 시침 채널(200)이 상기 중앙 샤프트(100)의 외주면에서 이 중앙 샤프트의 중심축을 기준으로 방사상 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 모발 이식기를 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 다수개의 시침 채널을 회전체의 외주면에 방사상으로 부착하여 시침채널 번들을 형성함으로써 종래 대비 더 많은 시침 채널을 장착할 수 있는 기술적 효과를 가진다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면 기계적 구조로 심축을 복귀할 수 있도록 구성하여 심축 복귀를 위한 별도의 구동수단이 필요 없고 따라서 장치 구조의 복잡성을 줄이고 부품 비용도 절감할 수 있는 효과를 가진다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모발 이식기의 사시도,
도2는 일 실시예에 따른 모발 이식기의 단면도,
도3은 일 실시예에 따른 모발 이식기의 분해 사시도,
도4는 일 실시예에 따른 시침채널 번들을 설명하기 위한 도면,
도5는 일 실시예에 따른 시침 채널의 사시도 및 단면도,
도6은 일 실시예에 따른 시침 채널의 분해 사시도,
도7은 일 실시예에 따라 중앙 샤프트 주위에 다수의 시침 채널이 결합되는 구조를 설명하기 위한 도면,
도8은 일 실시예에 따른 바늘과 심축의 하부 구조를 설명하기 위한 도면,
도9는 일 실시예에 따른 모발 이식기의 일부 구성요소들의 분해 사시도,
도10은 일 실시예에 따른 볼 플런저 지지부의 시침채널 번들의 회전 동작을 설명하기 위한 도면,
도11 및 도12는 일 실시예에 따른 심축 걸림부를 설명하기 위한 도면,
도13은 일 실시예에 따른 심축의 걸림 및 걸림 해제 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 이하에 설명되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 제공되는 예시적 실시예들이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "위"(또는 "아래", "오른쪽", 또는 "왼쪽")에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소의 위(또는 아래, 오른쪽, 또는 왼쪽)에 직접 위치될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에서 구성요소들의 길이나 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

또한 본 명세서에서 구성요소간의 위치 관계를 설명하기 위해 사용되는 '상부', '하부', '좌측', '우측', '전면', '후면' 등의 표현은 절대적 기준으로서의 방향이나 위치를 의미하지 않으며, 각 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 때 해당 도면을 기준으로 설명의 편의를 위해 사용되는 상대적 표현일 수 있다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모발 이식기의 사시도, 도2는 모발 이식기의 단면도, 그리고 도3은 분해 사시도이다.

도1 내지 도3을 참조하면, 일 실시예에 따른 모발 이식기(식모기)는 사용자(예컨대 의사)가 손으로 잡고 사용할 수 있도록 길다란 원통 형상의 외관을 가진다.

도시한 실시예에서 모발 이식기는 하부 모듈(M1)과 상부 모듈(M2)로 이루어질 수 있다. 하부 모듈(M1)은 하부 케이스(10)와 그 아래에 결합된 하부 캡(20)으로 케이싱되고 상부 모듈(M2)은 상부 케이스(30), 그 상부에 결합된 상부 캡(40), 및 그 하부에 결합된 브라켓(50)으로 케이싱될 수 있다.

하부 모듈(M1) 내에 배치된 시침채널 번들(1000)의 용이한 탈착을 위해 하부 모듈(M1)과 상부 모듈(M2)이 분리 가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 도시한 일 실시예에서 상부 모듈(M2)의 브라켓(50)에 레버 형태의 모듈 결합부(60)가 설치될 수 있고, 사용자가 레버를 눌러서 모듈(M1, M2)을 분리할 수 있다.

하부 모듈(M1)의 하부 케이스(10) 내부에는 모근(모낭)의 이식에 사용되는 시침 채널(200)이 번들 형태로 다수개가 결합된 시침채널 번들(1000)이 회전가능하게 배치된다. 시침채널 번들(1000)은 원통형의 중앙 샤프트(100) 및 그 외주면에 방사상으로 등간격으로 배열된 복수개의 시침 채널(200)로 구성될 수 있다.

시침채널 번들(1000)의 상부에는 제1 구동모터(300)가 배치된다. 제1 구동모터(300)의 구동축이 커플링(320)에 의해 중앙 샤프트(100)의 중심축에 결합되고, 따라서 제1 구동모터(300)의 구동에 의해 시침채널 번들(1000)이 회전할 수 있다. 제1 구동모터(300)는 예컨대 스텝모터 등으로 구현되며 시침채널 번들(1000)을 소정 각도씩 회전시킬 수 있다. 일 실시예에서 시침채널 번들(1000)은 제1 구동모터(300)에 의해 1회에 하나의 시침 채널(200)의 간격에 해당하는 각도만큼 회전할 수 있다. 예를 들어 도시한 실시예에서 중앙 샤프트(100)의 외주면에 18개의 시침 채널(200)이 부착되어 있고 이 경우 제1 구동모터(300)는 한번의 구동에 의해 시침채널 번들(1000)을 20도씩 회전시키도록 구성된다.

일 실시예에서 시침채널 번들(1000)이 한번에 소정 각도 만큼만 회전할 수 있도록 시침채널 번들(1000)의 상부면에 볼 플런저(ball plunger)(도9의 450)가 접촉하여 배치될 수 있다. 볼 플런저(450)는 시침채널 번들(1000)의 상부에 배치된 볼 플런저 지지부(400)에 결합되어 지지된다. 볼 플런저(450)의 구체적 구성에 대해서는 도9와 도10을 참조하여 후술하기로 한다.

하부 케이스(10)의 측면에는 심축 걸림부(700)가 배치된다. 심축 걸림부(700)는 시침 채널(200)의 내부에 슬라이딩 가능하게 배치된 심축(도5의 230)을 걸어서 심축이 일시적으로 움직이지 못하게 하는 기능을 가진다. 심축 걸림부(700)의 구체적 구성에 대해서는 도11 내지 도13을 참조하여 후술하기로 한다.

하부 케이스(10)의 하단부에는 하부 캡(20)이 탈착 가능하게 결합되어 하부 케이스(10)의 하단부를 커버한다. 하부 캡(20)의 하부면에는 하나의 시침 채널(200)이 통과할 수 있는 노즐(21)이 형성되어, 하나의 시침 채널(200)이 노즐(21)을 통해 소정 길이만큼 하방으로 돌출할 수 있다.

상부 모듈(M2)은 상부 케이스(30), 이 상부 케이스(30)의 상단부와 하단부에 각각 부착된 상부 캡(40)과 브라켓(50)에 의해 케이싱된다.

상부 모듈(M2)은 하나의 시침 채널을 아래 방향으로 푸쉬하여 이 시침 채널이 노즐(21)을 통해 돌출하도록 하는 푸쉬 구동부(500)를 포함한다. 일 실시예에서 푸쉬 구동부(500)는 제2 구동모터(510), 리드 스크류(530), 슬라이딩 블록(540), 및 푸쉬 바(550)로 구성될 수 있다.

제2 구동모터(510)는 양 방향으로 회전하는 구동축을 갖는 임의의 모터로 구현될 수 있다. 리드 스크류(530)는 커플링(520)에 의해 제2 구동모터(510)의 구동축과 결합되며, 외주면에 나사산이 형성되어 있다. 슬라이딩 블록(540)은 리드 스크류(530)에 결합하되 리드 스크류(530)의 회전에 의해 상하로 움직일 수 있도록 결합된다. 푸쉬 바(550)는 막대 형상의 부재로서, 푸쉬 바(550)의 상단부가 슬라이딩 블록(540)에 결합되어 고정됨으로써 하방으로 뻗어 있도록 배치된다.

도면으로부터 알 수 있듯이 푸쉬 바(550)와 노즐(21)은 동일 수직 선상에 정렬되어 있다. 이에 따라, 시침채널 번들(1000)의 하나의 시침 채널(200)이 이 수직 선상에 위치하고 있을 때 푸쉬 바(550)가 제2 구동모터(510)의 구동에 의해 하강하여 푸쉬 바(550)의 하단부가 이 시침 채널(200)을 하방으로 푸쉬하고, 푸쉬된 시침 채널(200)은 노즐(21)을 통해 소정 길이만큼 돌출된다.

한편 일 실시예에 따른 모발 이식기는 전체 케이스(10,30) 내에 2개의 구동모터(300, 510)만 구비하면 되므로 3개의 모터를 사용하던 종래 모발 이식기에 비해 케이스 내의 여유공간이 증가하였다. 따라서 종래에 비해 더 높은 성능의 모터를 제2 구동모터(510)로 사용할 수 있으므로 리드 스크류(530)의 나사산 사이의 거리(피치)를 종래에 비해 더 증가시킬 수 있다. 예컨대, 종래의 리드 스크류의 나사산의 피치가 대략 1mm인 것에 비해, 본 발명의 일 실시예에 따르면 리드 스크류(530)의 나사산 피치 거리를 24mm로 설계할 수 있다.

이와 같이 리드 스크류(530)의 피치 거리만 비교하면 종래에 비해 24배가 더 길기 때문에, 커플링(530)이나 기어박스(도시 생략) 등의 설계 차이를 고려하더라도 리드 스크류(530)가 1회전 할 때 진행하는 슬라이딩 블록(540)의 진행 거리가 종래에 비해 대략 10배 가량 크다. 따라서 푸쉬 바(550)도 종래 대비 10배 가량 더 빠른 슬라이딩 속도를 가지므로 결과적으로 모발 이식의 전체 시술 시간을 단축할 수 있고 시술에 필요한 시술자의 힘을 줄여주는 기술적 효과를 가진다. 즉, 실제 시술 과정에서 하나 하나의 시침 채널(200)이 두피에 삽입될 때마다 모발 이식기가 흔들리지 않도록 시술자가 힘을 주고 고정시켜야 하는데, 예컨대 종래 모발 이식기를 사용할 경우 하나의 시침 채널을 두피에 삽입하였다가 빼는 동작에 1초가 걸렸다면 본 발명의 모발 이식기를 사용하면 0.1초만에 이 동작이 완료되므로, 전체 시술 시간을 단축할 뿐만 아니라 시술자가 힘을 줘야 하는 시간도 그만큼 줄어들기 때문에 작업 피로도를 줄일 수 있다.

한편 푸쉬 구동부(500)에 전원을 인가하고 동작을 제어하기 위한 전원선 및 제어선이 외부에서 상부 모듈(M2)로 연결될 수 있으며 이를 위한 배선 연결부(80)가 상부 모듈(M2)에 형성될 수 있다.

또한 도면에 도시하지 않았지만 시침채널 번들(1000)의 회전구동을 위한 전원선 및/또는 제어선이 외부에서 하부 모듈(M1)로 연결될 수 있으며 이를 위한 배선 연결부(도시 생략)가 하부 모듈(M1)에 형성될 수 있다.

이제 도4 내지 도8을 참조하여 시침채널 번들(1000) 및 시침 채널(200)의 구체적 구성을 설명하기로 한다.

도4는 일 실시예에 따른 시침채널 번들(1000)을 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하면, 시침채널 번들(1000)은 중앙 샤프트(100) 및 이 중앙 샤프트(100)의 외주면에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 각각 결합된 복수개의 시침 채널(200)로 구성된다.

중앙 샤프트(100)는 원통 형상 또는 실린더 형상이며, 중앙 샤프트(100)의 외주면에 이 중앙 샤프트의 중심축을 기준으로 방사상 등간격으로 복수개의 슬라이드 레일(110)이 형성되어 있다. 일 실시예에서 슬라이드 레일(110)은 상하 길이방향으로 길게 음각되어 있다.

중앙 샤프트(100)의 상단부에는 중앙 샤프트(100)의 직경 보다 큰 직경의 플랜지(120)가 형성된다. 플랜지(120)는 중앙 샤프트(100)와 일체로 형성될 수도 있고 각기 별개로 제조된 후 플랜지(120)가 중앙 샤프트(100)의 상단부에 부착될 수도 있다. 이와 같이 직경이 큰 플랜지(120)가 중앙 샤프트(100)의 상단에 위치하고 있으므로 시침 채널(200)들이 위로 더 이상 올라가지 못하며, 따라서 플랜지(120)는 시침 채널(200)의 상방향 슬라이딩 운동 범위를 제한하는 스토퍼로서 역할을 할 수 있다.

도5와 도6은 일 실시예에 따른 시침 채널(200)을 나타내는 도면으로, 도5의 (a)는 시침 채널(200)의 사시도이고 (b)는 단면도이며 도6은 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, 시침 채널(200)은 관 형상의 내부 공간을 갖는 바디부(210), 이 바디부(210)의 하부에 결합된 바늘(220), 및 상기 관 형상의 내부 공간에 슬라이딩 가능하게 배치되는 심축(230)으로 구성될 수 있다.

바디부(210)는 단면적이 서로 상이한 상부 바디(211)와 하부 바디(212)로 구성될 수 있다. 도시한 실시예에서 하부 바디(212)가 상부 바디(211)보다 작은 단면적을 가지며, 따라서 상부 바디(211)와 하부 바디(212)의 연결 부위에 단차가 형성되어 있다.

상부 바디(211)는 일 측면을 따라 상하 길이방향으로 형성된 수직 돌출부(213)를 포함한다. 수직 돌출부(213)는 중앙 샤프트(100)를 향하는 방향, 즉 방사상의 내측 방향으로 돌출되고, 수직 돌출부(213)의 돌출부 형상은 중앙 샤프트(100)의 슬라이드 레일(110)의 요홈부 형상과 맞물리도록 구성된다. 따라서 상부 바디(211)의 수직 돌출부(213)가 중앙 샤프트(100)의 슬라이드 레일(110)에 끼워져 맞물림으로써 시침 채널(200)이 슬라이드 레일(110)을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 할 수 있다.

이와 관련하여 도7은 시침채널 번들(1000)의 대략 중간 높이의 단면을 개략적으로 나타낸다. 중앙 샤프트(100)의 외주면을 따라 슬라이드 레일(110)이 형성되고, 시침 채널(200)의 수직 돌출부(213)가 이 슬라이드 레일(110)에 각각 하나씩 끼워짐으로써 중앙 샤프트(100)의 외주면 전체 둘레에 걸쳐 시침 채널(200)이 방사상으로 균등하게 구획되어 중앙 샤프트(100)에 결합된다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 시침 채널(200)들을 중앙 샤프트(100)의 내측이 아니라 외주면에 부착하기 때문에, 하부 케이스(10)의 직경이 동일할 경우 종래 대비 더 많은 시침 채널을 부착할 수 있다. 예컨대 종래 모발 이식기는 중앙 샤프트가 탄창 형태로 구성되어 대략 10개 내외의 시침 채널을 넣을 수 있었지만 도시한 본 발명의 실시예에 따르면 중앙 샤프트의 외주면을 따라 시침 채널을 부착하기 때문에 18개의 시침 채널을 결합할 수 있다. 도시한 실시예에서는 일 예로서 중앙 샤프트(100)에 18개의 시침 채널(200)이 부착되었지만, 구체적 실시 형태에 따라 중앙 샤프트의 크기나 시침 채널의 크기 등에 따라 중앙 샤프트(100)에 부착되는 시침 채널(200)의 개수가 달라질 수 있음은 물론이다.

한편 상부 바디(211)보다 단면적이 작은 하부 바디(212)는 상부 바디(211)의 하단부에 연장 형성되어 있다. 하부 바디(212)는 내부에 관 형상의 공간이 있고 이 공간의 하단부는 개방되어 있다. 하부 바디(212)의 이 개방된 하단부를 통해 모근(모낭) 이식용 바늘(220)이 삽입 결합되어 있고, 이 내부 공간에 심축(230)이 슬라이딩 가능하게 배치된다.

이와 관련하여 도8은 일 실시예에 따른 바늘(220)의 하단부 구조를 나타낸다. 도8의 (a)는 시침채널 번들(1000)의 방사상 외측에서 중심축을 향해 바라볼 때의 모습이고 (b)는 측면에서 바라본 단면도이다.

도면에서 알 수 있듯이 바늘(220)의 하단부 측면에는 모낭을 용이하게 끼울 수 있도록 외측으로 개방된 슬롯홀(221)이 형성되어 있다. 바늘(220)의 내부 공간에 심축(230)이 삽입 배치되되 심축(230)의 하단이 슬롯홀(221)의 최상단 보다 아래쪽이면서 바늘(220) 아래로는 돌출하지 안도록 배치된다. 이 슬롯홀(221)은 시침채널 번들(1000)의 방사상 외측을 향하는 방향으로 형성되어 있으며 따라서 시술자의 모낭 장착 작업에 편의성을 제공한다.

다시 도5와 도6을 참조하면, 시침 채널(200)은 바디부(210)에 끼워지는 제1 스프링(241)을 포함한다. 도시한 실시예에서 제1 스프링(241)은 하부 바디(212)의 둘레에 끼워지고, 이에 따라 제1 스프링(241)의 상단부는 시침 채널의 상부 바디(211)와 하부 바디(212) 사이의 단차부에 지지된다.

도4에 도시하였듯이 시침채널 번들(1000)은 이 시침채널 번들(1000)에 결합된 복수개의 시침 채널(200)들의 각각의 하부 바디가 하나씩 관통할 수 있는 복수개의 관통구(131)를 구비한 시침채널 지지판(130)을 포함한다.

시침채널 지지판(130)은 대략 소정 두께의 원판 형상이며, 각각의 관통구(131)로 시침 채널(200)의 하부 바디(212)를 통과시켜서 하부 바디(212)에 끼워진다. 각 관통구(131)의 직경은 하부 바디(212)의 직경보다 크고 제1 스프링(241)의 직경보다는 작으며 제1 스프링(241)의 하단부가 시침채널 지지판(130)의 상부면에 의해 지지된다.

시침채널 지지판(130)은 하부 케이스(10) 내측 벽에 고정 부착된 링 형상의 지지부재(도3의 12)의 상부에 회전가능하게 지지되어 있다. 따라서 시침채널 지지판(130)이 제1 스프링(241)을 통해 탄성적으로 시침채널 번들(1000)을 지지할 수 있고 제1 구동모터(300)에 의해 시침채널 번들(1000)과 시침채널 지지판(130)이 일체로 회전할 수 있다.

또한 제2 구동모터(510)에 의해 푸쉬 바(550)가 하나의 시침 채널(200)을 하방으로 푸쉬하면 시침 채널(200)이 아래로 푸쉬되면서 제1 스프링(241)이 가압되고, 푸쉬 바(550)가 위로 상승하면 이 가압된 제1 스프링(241)의 탄성력에 의해 시침 채널(200)이 위로 상승하게 됨을 이해할 것이다.

도5와 도6에 도시한 것처럼 시침 채널(200)의 상부 바디(211)의 방사상 바깥 방향의 측면에는 상하 길이방향의 슬롯(215)이 형성된다. 즉 상부 바디(211)의 수직 돌출부(213)과 슬롯(215)는 서로 마주보는 측면에 형성되어 있다. 슬롯(215)의 상부는 상부 바디(211)의 상단부에 결합되는 상부 마개(214)에 의해 막혀 있고 슬롯(215)의 하부는 하부 바디(212)의 관 형상의 내부 공간과 연통하고 있다.

슬롯(215) 내측에는 슬롯(215)을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 가능한 레버(231)가 배치되되 레버(231)의 일 측면은 슬롯(215) 보다 더 외측으로(즉, 방사상 바깥 방향으로) 돌출되어 있다. 심축(230)의 상단이 레버(231)에 결합되고 따라서 레버(231)와 심축(230)이 일체로 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있다.

슬롯(215) 영역 내에서 심축(230)의 둘레에 제2 스프링(243)이 끼워져 있다. 제2 스프링(243)의 상단부는 레버(231)의 하부면에 의해 지지되고 제2 스프링(243)의 하단부는 슬롯(215)의 바닥면에 의해 지지된다. 따라서 레버(231)에 힘이 가해져서 레버(231)와 심축(230)이 하방으로 내려가면 제2 스프링(243)이 가압되고, 레버(231)에 가해지는 힘이 사라지면 제2 스프링(243)의 탄성력에 의해 심축(230)이 위로 상승하게 된다.

도9는 모발 이식기의 일부 구성요소들의 분해 사시도로서, 도9를 참조하면 브라켓(50)은 내부 공간이 있는 대략적인 실린더 형상을 갖되, 브라켓(50)의 상부는 상부 케이스(30)의 하단부에 결합 고정되어 상부 모듈(M2)의 일부를 이룬다.

브라켓(50)의 상부면에는 푸쉬 바(550)가 관통할 수 있는 관통구(51)가 형성되고 브라켓(50)의 일 측면에는 푸쉬 바(550)를 가이드하도록 가이드홈(52)이 형성되어 있다.

브라켓(50)의 양 측면에는 하부 모듈(M1)과의 결합을 위한 모듈 결합부(60)가 하나씩 설치되어 있다. 하부 모듈(M1)과 상부 모듈(M2)을 결합하기 위해 공지의 임의의 체결방식이 사용될 수 있으며, 도시한 실시예의 경우 모듈 결합부(60)는 힌지 결합부(61), 힌지 결합부(61)에서 위 아래로 각각 연장된 상부 레버(62)와 하부 레버(63), 및 하부 레버(63)의 하단에 연장 형성되어 내측으로 구부러진 계합돌기(64)로 구성될 수 있다.

힌지 결합부(61)는 브라켓(50) 측면의 힌지 베이스(53)에 볼트(55) 등의 체결수단에 의해 힌지 결합되고, 상부 레버(62) 및/또는 하부 레버(63)가 탄성부재(54)에 의해 브라켓(50)에 연결되어 있다. 계합돌기(64)는 예컨대 하부 케이스(10)의 계합홈(도3의 13)에 끼워질 수 있다. 따라서 외부로부터 힘이 가해지지 않을 때 계합돌기(64)가 계합홈(13)에 끼워져서 하부 모듈(M1)과 상부 모듈(M2)이 결합되고, 상부 레버(62)에 힘을 가하면 계합돌기(64)가 계합홈(13)에서 빠지면서 하부 모듈(M1)과 상부 모듈(M2)이 분리될 수 있다.

한편 브라켓(50)의 하부에는 볼 플런저 지지부(400)가 결합될 수 있다. 볼 플런저 지지부(400)는 소정 두께를 갖는 링 형상일 수 있고, 중간의 관통 영역을 통해 제1 구동모터(300)가 관통하며 배치될 수 있다. 푸쉬 바(550)의 움직임을 방해하지 않기 위해 볼 플런저 지지부(400)의 일 측면이 깎여져 있고, 푸쉬 바(550)를 가이드하는 가이드부(410) 및 가이드 롤러(420)를 구비할 수 있다.

도9와 도10을 참조하면, 볼 플런저 지지부(400)는 하방향을 향해 돌출된 볼(451)을 구비한 적어도 하나의 볼 플런저(ball plunger)(450)를 포함한다. 볼 플런저(450)는 하방향을 향해 일부분이 노출된 볼(451) 및 이 볼을 탄성적으로 지지하며 볼 플런저(450) 내부 공간에 위치하는 스프링(452)으로 구성될 수 있다. 도면에는 2개의 볼 플런저(450)를 도시하였지만 볼 플런저(450)의 개수나 설치 위치는 제한되지 않는다.

한편 일 실시예에서 중앙 샤프트(100)의 상부 표면, 즉 플랜지(120)의 상부 표면이 요철 형상을 가진다. 즉 플랜지(120)의 상부 표면에 요홈부와 돌출부가 교대로 형성되어 있되, 슬라이드 레일(110)의 수직 상방향의 위치마다 요홈부가 형성되어 있다.

볼 플런저(450)의 볼(451)이 플랜지(120)의 요철 형상과 접촉하며 볼(451)이 탄성적으로 이 요철 표면을 가압하도록 볼 플런저 지지부(400)가 배치된다. 따라서 스프링(452)의 탄성력에 의해 볼(451)이 플랜지(120)의 요홈부에 안착하려는 쪽으로 작용하므로, 시침채널 번들(1000)이 소정 각도씩 일정하게 회전하는 것을 보장할 수 있다.

이제 도11과 도12를 참조하여 일 실시예에 따른 심축 걸림부(700)를 설명하기로 한다. 심축 걸림부(700)는 도2 또는 도3에 도시한 것처럼 하부 케이스(10)의 일 측면에 설치되어 있다. 시침 채널(200)이 푸쉬 바(550)에 의해 하방으로 푸쉬된 후 다시 상승하는 동안 이 시침 채널(200) 내의 심축(230)의 움직임을 일시적으로 정지시키는 기능을 한다.

도11과 도12를 참조하면, 일 실시예에 따른 심축 걸림부(700)는 걸쇠(710), 걸쇠(710)를 수용하는 걸쇠 수용부(720), 및 걸쇠(710)와 걸쇠 수용부(720) 사이에 개재된 탄성부재(730)로 구성될 수 있다.

걸쇠 수용부(720)는 예컨대 좌우 양측면의 연장 영역(721)의 볼트 홈을 통해 하부 케이스(10)의 일 측면에 볼트 결합되어 고정될 수 있다. 걸쇠 수용부(720)는 내부에 걸쇠(710)가 들어갈 수 있는 공간을 가지며, 이 공간에 스프링과 같은 탄성부재(730)가 개재되어 있다. 이에 따라 걸쇠(710)는 레버(231)의 상하 움직임을 간섭하는 거리 내에 배치되되 시침채널 번들(1000)의 방사상 바깥 방향으로 탄성적으로 후퇴할 수 있도록 구성된다.

걸쇠(710)에 힘이 가해지지 않을 때 걸쇠(710)는 걸쇠 수용부(720)로부터 (시침채널 번들(1000)의 방사상 내측 방향으로) 돌출되어 있어 레버(231)가 상하 슬라이딩 운동을 할 때 레버(231)와 접촉하게 된다. 이 때 도11에 도시한 것처럼 레버(231)와 접촉하는 걸쇠(710)의 접촉면의 위쪽은 상방향으로 경사지고 아래쪽의 레버 접촉면(711)은 대략 수평으로 형성되어 있다. 따라서, 레버(231)가 걸쇠(710)의 위에서 아래쪽으로 하강할 때는 레버(231)가 걸쇠(710)를 걸쇠 수용부(720)측으로 밀면서 하강할 수 있지만, 레버(231)가 걸쇠(710)의 아래에서 위쪽으로 상승할 때는 레버(231)의 상부면이 걸쇠(710)의 레버 접촉면(711)에 접촉하면서 레버(231)가 걸쇠(710)에 걸리게 되어 더 이상 상승할 수 없게 된다.

한편 시침 채널(200)의 슬롯(215)의 측면에는 시침채널 번들(1000)의 방사상 바깥 방향으로 돌출된 돌기부(217)가 형성되어 있다. 이 돌기부(217)는 상기 방사상 바깥 방향으로 레버(231)와 동일하거나 레버(231) 보다 좀 더 바깥으로 돌출되어 있다. 또한 걸쇠(710)는 레버(231) 뿐만 아니라 돌기부(217)의 상하 움직임과도 간섭하도록 걸쇠(710)의 좌우 폭이 설정되어 있고, 도11에 도시한 것처럼 돌기부(217)와 접촉하는 걸쇠(710)의 접촉면의 위쪽은 상방향으로 경사지고 아래쪽의 돌기부 접촉면(713)도 하방향으로 경사지도록 형성된다. 따라서 시침 채널(200)의 바디부(210)가 걸쇠(710)의 아래에서 위쪽으로 상승하거나 위에서 아래쪽으로 하강하는 어느 경우이든지 돌기부(217)가 걸쇠(710)를 걸쇠 수용부(720)측으로 밀면서 상승/하강할 수 있다.

상술한 구성을 갖는 심축 걸림부(700)에 의한 심축(230)의 걸림 및 걸림해제 동작을 도13을 참조하여 설명하기로 한다.

도13의 (a)는 시침채널 번들(1000)에 부착된 시침 채널(200)이 아래로 하강하기 전의 상태를 나타낸다. 이 상태에서 시침채널(200)의 레버(231)와 돌기부(217)는 모두 심축 걸림부(700)의 걸쇠(710) 보다 위쪽에 위치하고 있다.

제2 구동모터(510)의 동작에 의해 푸쉬 바(550)가 시침 채널(200)을 하방으로 푸쉬하면 시침 채널(200)이 아래로 하강한다. 시침 채널(200)이 하강할 때 돌기부(217)와 레버(231)가 걸쇠(710)의 경사진 표면과 접촉하기 때문에 걸쇠(710)를 걸쇠 수용부(720)측으로 밀면서 시침 채널(200)과 레버(231)가 하강할 수 있다.

그 후 도13의 (b)에 도시한 것처럼 레버(231)가 걸쇠(710) 보다 더 아래쪽으로 하강한 상태에서, 레버(231)는 제2 스프링(243)에 의해 위로 상승하려고 하지만 레버(231)의 상부면이 걸쇠(710)의 레버 접촉면(711)에 접촉하면서 레버(231)가 걸쇠(710)에 걸리게 된다.

따라서, 푸쉬 바(550)가 상승하여 시침 채널(200)을 하방으로 가압하는 힘이 사라지면 도13의 (c)에 도시한 것처럼 시침 채널(200)이 제1 스프링(241)의 탄성력에 의해 상승을 시작하게 되는데 이 때 레버(231)가 걸쇠(710)에 걸려있기 때문에 레버(231) 및 이에 일체로 결합된 심축(230)이 상승하지 못한다.

그 후 시침 채널(200)이 더 상승함에 따라 도13의 (d)와 같이 돌기부(217)가 걸쇠(710)와 접촉하면서 걸쇠(710)를 걸쇠 수용부(720)측으로 밀게 된다. 따라서 걸쇠(710)가 걸쇠 수용부(720)측으로 후퇴함으로써 레버(231)에 대한 걸쇠의 걸림이 해제되고, 레버(231)와 심축(230)은 제2 스프링(243)의 탄성력에 의해 상승하게 되어 도13의 (a)와 같은 상태로 되돌아가게 된다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면 심축(230)의 복귀를 신규한 기계적 구조로 해결하였다. 종래에는 시침채널 번들(1000)의 회전, 시침 채널(200)의 푸쉬(하강 이동), 및 심축(230)의 복귀를 위해 각기 별개의 구동수단이 필요하여 적어도 3개의 모터를 사용하였지만 본 발명에 따르면 심축(230)의 복귀를 위한 모터가 필요 없으므로 종래에 비해 부품 비용과 장치 복잡성을 대폭 줄이는 기술적 효과를 달성하였다.

이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위 뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 하부 케이스 20: 하부 캡
30: 상부 케이스 40: 상부 캡
50: 브라켓 60: 모듈 결합부
100: 중앙 샤프트 200: 시침 채널
300: 제1 구동모터 400: 볼 플런저 지지부
450: 볼 플런저 500: 푸쉬바 구동부
510: 제2 구동모터 550: 푸쉬 바
700: 심축 걸림부 1000: 시침채널 번들

Claims (11)

1. 모발 이식기에 있어서,
   실린더 형상의 중앙 샤프트(100) 및 상기 중앙 샤프트의 외주면에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 각각 결합된 복수개의 시침 채널(200)을 구비한 시침채널 번들(1000);
   상기 중앙 샤프트(100)의 중심축에 결합되어 상기 시침채널 번들을 소정 각도씩 회전시키는 제1 구동모터(300); 및
   상기 제1 구동모터의 상부에 배치되며, 기설정된 소정 위치의 하나의 시침 채널을 하방으로 푸쉬하는 푸쉬 구동부(500);를 포함하고,
   각각의 시침 채널(200)은, 관 형상의 내부 공간을 갖는 바디부(210), 상기 바디부(210)의 하단부에 결합된 바늘(220), 및 상기 관 형상의 내부 공간에 슬라이딩 가능하게 배치되는 심축(230)을 포함하고,
   상기 복수개의 시침 채널(200)이 상기 중앙 샤프트(100)의 외주면에서 이 중앙 샤프트의 중심축을 기준으로 방사상 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 모발 이식기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 시침 채널의 바디부(210)가 상부 바디(211) 및 이 상부 바디보다 작은 단면적의 하부 바디(212)로 구성되고,
   상기 시침채널 번들(1000)이,
   이 시침채널 번들에 결합된 복수개의 시침 채널들의 각각의 하부 바디가 하나씩 관통할 수 있는 복수개의 관통구(131)가 형성된 시침채널 지지판(130); 및
   각 시침 채널의 하부 바디의 둘레에 끼워지되 상단부는 시침 채널의 상부 바디와 하부 바디 사이의 단차부에 지지되고 하단부는 상기 시침채널 지지판의 상부면에 지지되는 제1 스프링(241);을 포함하는 것을 특징으로 하는 모발 이식기.
3. 제 2 항에 있어서,
   중앙 샤프트(100)의 외주면에 이 중앙 샤프트의 중심축을 기준으로 방사상 등간격으로 복수개의 슬라이드 레일(110)이 각각 상하 방향으로 형성되고, 시침 채널의 바디부(210)에 상기 방사상의 내측 방향으로 돌출되어 상기 슬라이드 레일과 맞물리는 수직 돌출부(213)가 형성됨으로써, 시침 채널(200)이 상기 슬라이드 레일(110)을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 모발 이식기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 시침 채널(200)이,
   상부 바디(211)에 상기 방사상의 바깥 방향으로 형성된 슬롯(215);
   심축(230)의 상단에 결합되며 상기 슬롯을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 가능한 레버(231); 및
   상기 심축(230)의 둘레에 끼워지되 상단부는 상기 레버에 지지되고 하단부는 상기 슬롯의 바닥면에 지지되는 제2 스프링(243);을 포함하는 것을 특징으로 하는 모발 이식기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 중앙 샤프트(100)의 상부에 배치되고 하방향을 향해 돌출된 볼(451)을 구비한 적어도 하나의 볼 플런저(450);를 더 포함하고,
   상기 중앙 샤프트(100)의 상부 표면이 요철 형상을 갖되 이 요철 형상의 요홈부가 상기 슬라이드 레일(110)의 수직 상방향의 위치마다 형성되고, 상기 볼 플런저의 볼(451)이 상기 요철 형상과 접촉하도록 구성된 것을 특징으로 하는 모발 이식기.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 푸쉬 구동부(500)가,
   제2 구동모터(510);
   상기 제2 구동모터의 구동축과 결합되며 외주면에 나사산이 형성된 리드 스크류(530);
   상기 리드 스크류에 결합되며 리드 스크류의 회전에 의해 상하로 움직이는 슬라이딩 블록(540); 및
   상단부가 상기 슬라이딩 블록에 결합되며 하방으로 뻗어 있는 막대 형상을 갖는 푸쉬 바(550);를 포함하며,
   상기 제2 구동모터의 구동에 의해 상기 푸쉬 바가 하강할 때 상기 푸쉬 바의 하단부가 상기 기설정된 소정 위치의 상기 하나의 시침 채널을 하방으로 푸쉬하도록 구성된 것을 특징으로 하는 모발 이식기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제2 구동모터의 구동에 의해 상기 푸쉬 바가 상승하면, 상기 시침 채널(200)이 상기 제1 스프링(241)의 탄성력에 의해 상승하는 것을 특징으로 하는 모발 이식기.
8. 제 4 항에 있어서,
   상기 푸쉬 구동부(500)에 의해 하방으로 푸쉬되는 시침 채널의 상기 방사상의 바깥 측면에 배치되며 상기 푸쉬된 시침 채널이 상방향으로 상승하는 동안 이 시침 채널 내의 심축의 움직임을 일시적으로 정지시키는 심축 걸림부(700)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모발 이식기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 시침 채널의 슬롯(215)의 측면에 방사상 바깥 방향으로 돌출된 돌기부(217)가 형성되고,
   상기 심축 걸림부(700)가, 상기 레버(231) 및 상기 돌기부(217)의 상하 움직임에 간섭하는 거리 내에 배치되되 상기 방사상의 바깥 방향으로 탄성적으로 후퇴할 수 있도록 구성된 걸쇠(710)를 포함하는 것을 특징으로 하는 모발 이식기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 푸쉬 구동부(500)에 의해 상기 시침 채널이 하강한 상태에서 상기 레버(231)의 상부면이 상기 걸쇠(710)에 걸림으로써, 상기 시침 채널이 상승하기 시작할 때 상기 심축이 움직이지 않으며,
    상기 돌기부(217)가 상기 걸쇠(710)와 접촉하면서 상기 걸쇠(710)가 상기 방사상의 바깥 방향으로 후퇴함으로써 레버에 대한 상기 걸쇠의 걸림이 해제되는 것을 특징으로 하는 모발 이식기.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 걸쇠의 걸림이 해제된 후 상기 심축(230)이 상기 제2 스프링(243)의 탄성력에 의해 상승하는 것을 특징으로 하는 모발 이식기.

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