KR20230105615A - 구동 어셈블리 및 이를 포함하는 약액 주입 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 구동 샤프트를 직선 왕복 운동시키는 구동 수단, 상기 구동 샤프트 일단에 마련되는 가력 부재, 상기 가력 부재의 직선 왕복 운동에 의해 회전 운동하는 휠 부재, 상기 휠 부재의 회전 운동에 의해 직선 운동하는 로드 부재, 및 상기 휠 부재와 상기 로드 부재 사이에서 상기 휠 부재와 상기 로드 부재를 연결하는 클러치 유닛을 포함하는 구동 어셈블리를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 구동 어셈블리 및 이를 포함하는 약액 주입 장치에 관한 것이다.
일반적으로 인슐린 주입 장치와 같은 약액 주입 장치는 사용자(예를 들어, 장치를 사용하는 환자)에게 약액을 주입하기 위해 사용된다. 이러한 약액 주입 장치는 의사나 간호사와 같은 전문 의료진에 의해 사용되기도 하지만, 대부분의 경우 사용자 자신 또는 보호자와 같은 일반인에 의해 사용되고 있다.
이에, 일정한 기간 동안 사용자에 부착하여 간편하게 사용할 수 있는 패치 형태의 약액 주입 장치가 개발되고 있으며, 이러한 약액 주입 장치는 사용자의 복부 또는 허리 등과 같은 사용자 신체의 소정의 위치에 일정한 기간 동안 패치 형태로 부착한 상태로 사용될 수 있다.
약액 주입 장치는 사용자에 부착된 상태로 사용되도록 소형화가 요구되며 저전력으로 구동될 필요성이 있다. 이에, 약액 주입 장치에는 저전력으로 능동적으로 약액을 주입하기 위하여, 전기 삼투 펌프와 같은 구동 수단이 제공될 수 있다. 전기 삼투 펌프는 모세관 또는 다공성 분리막의 양단에 전압을 가하였을 때 발생하는 유체의 이동 현상을 이용하는 펌프이다.
약액 주입 장치는 사용자에 약액을 정량으로 주입하는 것이 중요하므로, 약액을 정량으로 주입하기 위한 토출 메커니즘이 제공되는데, 이때 구동 수단에서 발생하는 구동력을 효율적으로 전달하기 위한 방안 요구되며, 기계적인 방법으로 약액을 정량으로 토출하기 위한 연구가 지속적으로 진행되고 있다.
약액 주입 장치의 구동을 위한 구동 유닛에는 다양한 종류의 모터나 펌프와 같은 구동 수단이 사용될 수 있다. 본 발명은 구동 수단에서 발생하는 구동력을 토출 메커니즘으로 효율적으로 전달하기 위한 것이다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의한 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 어셈블리는 구동 샤프트를 직선 왕복 운동시키는 구동 수단, 상기 구동 샤프트 일단에 마련되는 가력 부재, 상기 가력 부재의 직선 왕복 운동에 의해 회전 운동하는 휠 부재, 상기 휠 부재의 회전 운동에 의해 직선 운동하는 로드 부재, 및 상기 휠 부재와 상기 로드 부재 사이에서 상기 휠 부재와 상기 로드 부재를 연결하는 클러치 유닛을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 휠 부재는 샤프트부 및 상기 샤프트부와 동심을 갖는 한 쌍의 날개부를 포함하고, 상기 가력 부재는 서로 이격되어 대향하는 상기 한 쌍의 날개부의 가장자리에 형성된 톱니부의 경사진 가이드면을 차례대로 가력하여 상기 휠 부재를 회전시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 한 쌍의 날개부 각각의 대향하는 면의 가장자리를 따라 형성된 각각의 톱니부는 상기 휠 부재의 회전 운동 방향에 대하여 서로 상이한 위상으로 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 톱니부는 경사진 가이드면과 상기 가이드면에 대향하는 래치면에 의해 규정되는 톱니의 홈을 갖고, 상기 가력 부재는 상기 톱니의 홈에 대응되는 형태의 가력부가 형성되고, 상기 가력부는 상기 가이드면을 가력하며 상기 톱니의 홈에 치합될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치는, 레저버와 플런저에 의해 규정되는 저장공간에 약액이 저장되는 레저버 어셈블리, 상기 레저버 어셈블리와 유체적으로 연결되어 상기 약액을 토출하는 니들 어셈블리, 및 상기 레저버 어셈블리와 연결되며, 구동 시에 상기 레저버에서 상기 니들 어셈블리로 상기 약액을 이동시키는 구동 어셈블리를 포함하고, 상기 구동 어셈블리는, 구동 사프트를 제1 방향으로 직선 왕복 운동시키는 구동 수단, 상기 구동 샤프트 일단에 연결되는 가력 부재, 상기 가력 부재의 직선 왕복 운동에 의해 제2 방향으로 회전하는 휠 부재, 일단이 상기 플런저에 연결되고 상기 휠 부재의 회전에 의해 제3 방향으로 직선 운동하는 로드 부재를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 약액 주입 장치에 의하면 약액을 연속적으로 정량으로 사용자에 주입할 수 있다. 구동 수단에서 발생하는 구동력을 토출 메커니즘으로 효율적으로 전환할 수 있기 때문에, 약액을 안정적으로 사용자에 주입할 수 있다.
그리고, 간단한 구조로 동력 전달이 가능하여, 장치를 컴팩트하게 형성할 수 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 약액 주입 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 레저버 어셈블리와 구동 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 구동 수단에 대한 단면도이다.
도 6은 도 4의 가력 부재와 휠 부재를 도시한 도면이다.
도 7은 도 4의 가력 부재와 휠 부재의 구동 상태를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 4의 가력 부재와 휠 부재의 구동 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 4의 클러치 유닛이 활성화 되기 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10은 도 4의 클러치 유닛이 활성화 된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 약액 주입 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 레저버 어셈블리와 구동 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 구동 수단에 대한 단면도이다.
도 6은 도 4의 가력 부재와 휠 부재를 도시한 도면이다.
도 7은 도 4의 가력 부재와 휠 부재의 구동 상태를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 4의 가력 부재와 휠 부재의 구동 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 4의 클러치 유닛이 활성화 되기 전의 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10은 도 4의 클러치 유닛이 활성화 된 상태를 도시하는 단면도이다.
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, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 목적으로 사용되었다.
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.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예를 들어, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결되는 경우뿐만 아니라 영역, 구성요소들 중간에 다른 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 시스템(1)을 도시하는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 약액 주입 시스템(1)은 약액 주입 장치(10), 사용자 단말(20), 컨트롤러(30) 및 생체 정보 센서(40)를 구비할 수 있다. 약액 주입 시스템(1)은 사용자 단말(20)을 이용하여 사용자가 시스템을 구동 및 제어할 수 있으며, 생체 정보 센서(40)에서 모니터링되는 혈당 정보를 기초로, 약액 주입 장치(10)에서 약액을 주기적으로 주입할 수 있다.
약액 주입 장치(10)는 생체 정보 센서(40)에서 센싱된 데이터를 기초로, 사용자에게 주입되어야 하는 약액 예를 들어, 인슐린, 글루카곤, 마취제, 진통제, 도파민, 성장 호르몬, 금연 보조제 등의 약액을 주입하는 기능을 수행하기도 한다.
또한, 약액 주입 장치(10)는 장치의 잔여 배터리 용량 정보, 장치의 부팅 성공 여부, 주입 성공 여부 등을 포함하는 장치 상태 메시지를 컨트롤러(30)에 전달할 수 있다. 컨트롤러로 전달된 메시지들은 컨트롤러(30)를 거쳐 사용자 단말(20)로 전달될 수 있다. 또는, 컨트롤러(30)는 수신된 메시지들을 가공한 개량 데이터를 사용자 단말(20)로 전달할 수 있다.
일 실시예로, 약액 주입 장치(10)는 생체 정보 센서(40)와 별도로 구비되며, 사용자로부터 이격되어 설치될 수 있다. 다른 실시예로, 약액 주입 장치(10)와 생체 정보 센서(40)는 하나의 디바이스에 구비될 수 있다.
일 실시예로, 약액 주입 장치(10)는 사용자의 몸에 장착될 수 있다. 또한 다른 실시예로 약액 주입 장치(10)는 동물에도 장착되어 약액을 주입할 수 있다.
사용자 단말(20)은 약액 주입 시스템(1)을 구동 및 제어하기 위해 사용자로부터 입력 신호를 입력 받을 수 있다. 사용자 단말(20)은 컨트롤러(30)를 구동시키는 신호를 생성하고, 컨트롤러(30)를 제어하여 약액 주입 장치(10)를 구동시킬 수 있다. 또한, 사용자 단말(20)은 생체 정보 센서(40)로부터 측정된 생체 정보를 표시할 수 있으며, 약액 주입 장치(10)의 상태 정보를 표시할 수 있다.
사용자 단말(20)은 유무선 통신 환경에서 이용할 수 있는 통신 단말을 의미한다. 예를 들어, 사용자 단말(20)은 스마트폰, 태블릿 PC, PC, 스마트 TV, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 랩톱, 미디어 플레이어, 마이크로 서버, GPS(global positioning system) 장치, 전자책 단말기, 디지털방송용 단말기, 네비게이션, 키오스크, MP3 플레이어, 디지털 카메라, 가전기기, 카메라가 탑재된 디바이스 및 기타 모바일 또는 비모바일 컴퓨팅 장치일 수 있다. 또한, 사용자 단말(20)은 통신 기능 및 데이터 프로세싱 기능을 구비한 시계, 안경, 헤어 밴드 및 반지 등의 웨어러블 디바이스일 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 인터넷 통신이 가능한 애플리케이션을 탑재한 단말은 제한 없이 차용될 수 있다.
사용자 단말(20)은 미리 등록된 컨트롤러(30)와 1대1로 연결될 수 있다. 사용자 단말(20)은 외부의 장치로부터의 컨트롤러(30)가 구동 및 제어되는 것을 막기 위해서, 컨트롤러(30)와 암호화되어 연결될 수 있다.
일 실시예로, 사용자 단말(20)과 컨트롤러(30)는 각각 분리되어 별도의 장치로 구비될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(30)는 약액 주입 장치(10)가 장착된 사용자에게 구비되고, 사용자 단말(20)은 사용자 또는 제3 자에게 구비될 수 있다. 제3 자에 의해서 사용자 단말(20)이 구동되어, 약액 주입 시스템(1)의 안전성을 높일 수 있다.
다른 실시예로, 사용자 단말(20)과 컨트롤러(30)는 하나의 디바이스로 구비될 수 있다. 사용자 단말(20)과 하나로 구비된 컨트롤러(30)가 약액 주입 장치(10)와 통신하여, 약액의 주입을 제어할 수 있다.
컨트롤러(30)는 약액 주입 장치(10)와 데이터를 송수신하는 기능을 수행하며, 약액 주입 장치(10)로 인슐린 등의 약액의 주입과 관련된 제어 신호를 전송하고, 생체 정보 센서(40)로부터 혈당 등의 생체 값의 측정과 관련된 제어 신호를 수신 받을 수 있다.
컨트롤러(30)는 일 예로 약액 주입 장치(10)로 사용자의 현 상태를 측정하라는 지시 요청을 전송하고, 지시 요청의 응답으로 약액 주입 장치(10)로부터 측정 데이터를 수신 받을 수 있다.
생체 정보 센서(40)는 목적에 따라 사용자의 혈당값, 혈압, 심박수 등의 생체 값을 측정하는 기능을 수행할 수 있다. 생체 정보 센서(40)에서 측정된 데이터는 컨트롤러(30)에 전달될 수 있으며, 측정된 데이터를 기초로 약액의 주기 및/또는 주입량이 설정될 수 있다. 생체 정보 센서(40)에서 측정된 데이터는 사용자 단말(20)로 전달되어 표시될 수 있다.
일 실시예로, 생체 정보 센서(40)는 사용자의 혈당량을 측정하는 센서일 수 있다. 연속 혈당 측정(CGM: Continuous Glucose Monitoring) 센서일 수 있다. 연속 혈당 측정 센서는 사용자에게 부착되어 연속적으로 혈당량을 모니터링 할 수 있다.
사용자 단말(20), 컨트롤러(30) 및 약액 주입 장치(10)는 네트워크를 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN), 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN), 이동 통신망(mobile radio communication network), 위성 통신망 및 이들의 상호 조합을 포함하며, 각 네트워크 구성 주체가 서로 원활하게 통신을 할 수 있도록 하는 포괄적인 의미의 데이터 통신망이며, 유선 인터넷, 무선 인터넷 및 모바일 무선 통신망을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신은 예를 들어, 무선 랜(Wi-Fi), 블루투스, 블루투스 저 에너지(Bluetooth low energy), 지그비, WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), NFC(Near Field Communication), 5G 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치를 도시하는 사시도이고, 도 3은 도 2의 약액 주입 장치의 분해 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 주입 장치(10)는 약액을 주입할 사용자에 부착되고, 내부에 저장된 약액을 사용자에게 설정된 정량으로 주입할 수 있다.
약액 주입 장치(10)는 주입되는 약액의 종류에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 약액은 당뇨병 환자를 위한 인슐린 계열 약액을 포함할 수 있고, 기타 췌장을 위한 약액, 심장용 약액 기타 다양한 종류의 약액을 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 약액 주입 장치(10)의 일 실시예는 외측을 커버하는 하우징(11), 사용자의 피부에 인접하게 위치하는 부착부(12)를 구비할 수 있다. 약액 주입 장치(10)는 하우징(11)과 부착부(12) 사이의 공간에 배치되는 복수개의 부품을 포함할 수 있다. 부착부(12)와 사용자의 피부 사이에는 별도의 접합수단이 더 개재될 수 있으며, 접합수단에 의해 약액 주입 장치(10)는 피부에 고정될 수 있다.
약액 주입 장치(10)는 니들 어셈블리(100), 레저버 어셈블리(200), 구동 어셈블리(300), 트리거 부재(400), 니들 커버 조립체(500), 알람 유닛(600)을 포함할 수 있다.
약액 주입 장치(10)는 하나 이상의 바디가 내부 부품을 지지하는 틀을 형성할 수 있다. 바디는 배치에 따라 제1 바디(13), 제2 바디(14) 및 제3 바디(15)를 가질 수 있다.
제1 바디(13)는 하우징(11)의 아래에 배치되며, 각 개구 또는 홈에 니들 어셈블리(100), 레저버 어셈블리(200), 구동 어셈블리(300) 등이 지지될 수 있다. 제2 바디(14)는 제1 바디(13)의 아래에 배치되며, 부착부(12)와 연결될 수 있다. 제2 바디(14)는 약액 주입 장치(10)의 하부를 커버할 수 있다. 제3 바디(15)는 제1 바디(13)의 상측에 배치되어, 각 개구 또는 홈에 레저버 어셈블리(200), 구동 어셈블리(300) 등을 지지할 수 있다. 도면에서는 제1 바디(13), 제2 바디(14) 및 제3 바디(15)를 도시하나, 이에 한정되지 않으며 일체로 구비되거나 복수 개로 구비될 수 있다.
약액 주입 장치(10)의 내부에는 제어 유닛(미도시)이 배치될 수 있다. 제2 바디(14)의 아래에는 회로 기판인 제어 유닛이 배치되며, 약액 주입 장치(10)의 전체적인 구동을 제어할 수 있다. 제어 유닛은 구동 어셈블리(300), 알람 유닛(600) 및 복수 개의 센서(미도시)와 전기적으로 접촉하여, 이들의 동작을 제어할 수 있다.
사용자가 간단하게 니들 어셈블리(100)를 회전하면, 약액 주입 장치(10)는 캐뉼러를 사용자에게 삽입하고, 약액 주입을 개시하기 위하여 클러치 유닛을 활성화시킬 수 있다. 니들 어셈블리(100)가 회전하면, 캐뉼러가 사용자에게 삽입되고, 니들 어셈블리(100)의 노브(미도시)가 트리거 부재(400)를 가력하여 클러치 유닛을 활성화시킬 수 있다.
일 실시예로, 트리거 부재(400)는 약액 주입 장치의 약액이 주입되는 기계적인 신호를 생성할 수 있다. 트리거 부재(400)는 제3 바디(15)의 일측에 회동 가능하게 배치되며, 트리거 부재(400)가 회동하여 클러치 유닛을 활성화시킬 수 있다. 클러치 유닛이 활성되면, 레저버 어셈블리(200)가 구동 어셈블리(300)와 구동적으로 연결되어, 레저버 어셈블리(200)에 저장된 약액이 니들과 캐뉼러로 배출될 수 있다.
니들 커버 조립체(500)는 제1 커버(510), 제2 커버(520), 필터 부재(미도시) 및 접착층(미도시)을 가질 수 있다.
제1 커버(510)는 약액 주입 장치(10)의 하부에 배치될 수 있다. 제1 커버(510)의 개구에는 제2 커버(520)가 삽입되어 조립될 수 있다.
제2 커버(520)는 제1 커버(510)에 조립되며, 중앙에 니들 및/또는 캐뉼러가 정렬될 수 있다. 제2 커버(520)는 중앙에 높이방향으로 관통되며, 약액이 저장되는 저장공간을 가질 수 있다.
제1 커버(510)는 제2 커버(520)보다 강성이 더 크다. 제1 커버(510)는 외부에 노출되는 부분으로, 강성이 다소 큰 물질로 형성된다. 제2 커버(520)는 제1 커버(510)에 조립되고, 제3 바디(15)의 개구에 삽입되기 위해서 제1 커버(510)보다 강성이 작은 물질로 형성된다.
제2 커버(520)의 중앙에는 제3 바디(15)에 삽입되는 돌출부(521)를 구비할 수 있다. 또한, 제2 커버(520)는 고정 돌기를 구비하고, 고정 돌기가 제1 커버(510)에 삽입되어, 제1 커버(510)와 제2 커버(520)가 조립될 수 있다.
제2 커버(520)의 돌출부(521)는 제3 바디(15)의 하단의 개구에 삽입된다. 상기 개구의 직경보다 돌출부(521)의 직경이 약간 크게 설정된다. 제2 커버(520)는 소정의 탄성을 가지므로, 돌출부(521)가 상기 개구에 삽입되어 고정될 수 있다.
제2 커버(520)는 내경을 가지어, 상부에 니들과 캐뉼러가 정렬될 수 있다. 제2 커버(520)의 내경은 제2 커버(520)의 저장공간을 형성하며, 약액이 저장 또는 기체가 이동 및 배출될 수 있다.
필터 부재는 제2 커버(520)에 장착될 수 있다. 필터 부재는 제2 커버(520)의 저장공간의 아래에 배치되며, 공기 등의 기체는 필터 부재를 통과하나, 약액과 같은 액체는 필터 부재를 통과하지 않을 수 있다. 그리하여, 니들에서 토출된 공기는 필터 부재를 통과하여 외부로 배출되나, 니들에서 토출된 약액은 제2 커버(520)와 필터 부재로 정의되는 저장공간에 저장될 수 있다.
필터 부재는 저장공간에 저장되는 약액의 양에 따라 형상이 변화할 수 있다. 예컨대, 저장공간에 약액이 채워지면, 필터 부재가 아래 방향으로 팽창하여, 사용자가 니들 커버 조립체(500)에 약액이 유입된 것을 인지할 수 있다.
접착층은 니들 커버 조립체(500)의 일면에 배치되며, 부착부(12)에 니들 커버 조립체(500)를 부착시킬 수 있다.
알람 유닛(600)은 약액 주입 장치(10)의 내부 또는 외부에 배치되며, 약액 주입 장치(10)의 정상작동이나 오작동을 사용자에게 알릴 수 있다.
일 예로, 알람 유닛(600)은 하우징(11)의 아래에 배치되며, 회로 기판에 연결된다. 알람 유닛(600)은 경고음을 생성하거나, 빛을 생성하여, 외부 사용자에게 알람을 전달할 수 있다.
도 4은 도 3의 레저버 어셈블리(200)와 구동 어셈블리(300)를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 구동 수단(310)에 대한 단면도이며, 도 6은 도 4의 가력 부재(320)와 휠 부재(330)를 도시한 도면이고, 도 7 및 도 8은 도 4의 가력 부재(320)와 휠 부재(330)의 구동 상태를 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 레저버 어셈블리(200)는 레저버(210)와, 레저버(210) 내부에 수용되는 플런저(230)를 포함할 수 있다. 레저버(210)는 내부에 형성되는 공간에 약액을 저장할 수 있고, 플런저(230)의 이동에 따라 저장된 약액을 니들 어셈블리로 정량 이동시킬 수 있다.
레저버(210)는 내부에 플런저(230) 및 로드 부재(340)와 연결 부재(352)의 적어도 일부가 수용될 수 있는 내부공간을 제공하고, 내부공간의 일부는 약액이 저장되는 저장공간이 될 수 있다. 저장공간은 레저버(210)와 플런저(230)에 규정될 수 있다.
레저버(210)에 약액이 저장되면서, 플런저(230)는 레저버(210)의 길이방향을 따라 후방(도 4에서의 +Z 방향)으로 이동할 수 있다. 그리고, 플런저(230)가 원위치로 복귀(도 4에서의 -Z 방향으로 이동)함에 따라 약액이 레저버(210)에서 배출되어 니들 어셈블리로 이동할 수 있다.
한편, 구동 어셈블리(300)는 구동 수단(310), 가력 부재(320), 휠 부재(330), 로드 부재(340) 및 클러치 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 그리고, 구동 어셈블리(300)는 레저버 어셈블리(200)와 연결되어, 레저버(210)에 저장된 약액을 니들 어셈블리로 이동시키기 위한 구동력을 발생 및 전달할 수 있다.
구동 수단(310)은 소형으로 제조할 수 있고, 저전력 및 저소음으로 구동될 수 있는 펌프, 예를 들어 전기 삼투 펌프(이하, '펌프'라 함)로 제공될 수 있다.
도 5를 참조하면, 펌프(310)의 하우징(311)은 일측에 구비된 샤프트 홀(3112H)을 포함하며, 샤프트 홀(3112H)을 통해 소정의 길이를 갖는 구동 샤프트(312)가 하우징(311)의 외측으로 연장될 수 있다.
일 실시예로, 샤프트 홀(3112H)은 하우징(311)의 본체(3111)에 대하여 일측으로 연장된 돌출부(3112)에 형성될 수 있으며, 돌출부(3112)의 직경은 본체(3111)의 직경 보다 작게 형성될 수 있다.
구동 샤프트(312)의 제1부분(3121)은 하우징(311)의 내부에 배치되고, 제2부분(3122)은 전술한 바와 같이 샤프트 홀(3112H)을 지나 하우징(311)의 외부로 연장될 수 있다. 구동 샤프트(312)는 제1 방향(도 5의 Z 방향)을 따라 왕복 직선 운동할 수 있다.
구동 샤프트(312)의 일단에는 가력 부재(320)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 가력 부재(320)는 구동 샤프트(312)의 제2부분(3122)에 형성되어, 구동 샤프트(312)와 아울러 제1 방향에 대한 직선 왕복 운동할 수 있다. 가력 부재(320)는 구동 샤프트(312)와 일체로 제조되거나, 별개로 제조되어 구동 샤프트(312)에 일체로 조립될 수 있다.
구동 샤프트(312)의 제1부분(3121)의 측면에는 실링재(3125)가 배치될 수 있다. 하우징(311)의 내부 공간, 예컨대 하우징(311)의 내측면과 구동 샤프트(312)의 내측면에 의해 정의되는 공간은 밀폐된 공간으로, 내부 공간에는 유체가 존재하며, 실링재(3125)는 하우징(311)과 구동 샤프트(312) 사이의 틈으로 유체가 누설(누출)되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 실링재(3125)는 O-링의 형태로 제1부분(3121)의 측면을 커버할 수 있으며, 실링재(3125)에 의해 하우징(311)의 내부에 존재하는 유체가 샤프트 홀(3112H)을 통해 하우징(311)의 외부로 누출(누설)되는 것을 방지할 수 있다.
멤브레인(314)은 하우징(311)의 내부 공간, 예컨대 본체(3111)와 대응하는 내부 공간에 배치될 수 있다. 본체(3111)는 제1서브-본체(3111A) 및 제2서브-본체(3111B)를 포함할 수 있다. 제1 서브-본체(3111A) 및 제2서브-본체(3111B)는 멤브레인(314)들을 사이에 개재한 채 결합할 수 있다. 하우징(311)의 내부 공간은 멤브레인(314)을 중심으로 양측에 각각 위치하는 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)을 포함할 수 있다. 도 5에서는, 멤브레인(314)을 기준으로 구동 샤프트(312)에서 먼 공간이 제1 공간(S1)이고, 멤브레인(314)을 기준으로 구동 샤프트(312)에 인접한 공간을 제2 공간(S2)으로 나타낸다.
멤브레인(314)은 유체와 이온의 이동이 가능한 다공성 구조를 가질 수 있다. 멤브레인(314)은 예컨대, 구형 실리카를 열로 소성하여 제조한 프릿형 멤브레인일 수 있다. 예컨대, 멤브레인의 형성에 사용하는 구형 실리카는 약 20 nm 내지 약 500 nm의 직경을 가지는 것일 수 있고, 구체적으로는 약 30 nm 내지 약 300 nm의 직경을 가지는 것일 수 있고, 더욱 구체적으로는 약 40 nm 내지 약 200 nm의 직경을 가지는 것일 수 있다. 상기 구형 실리카의 직경이 전술한 범위를 만족하는 경우, 멤브레인(314)을 통과하는 제1 유체에 의한 압력, 즉 구동 샤프트(312)를 이동시키기에 충분한 압력을 발생시킬 수 있다.
전술한 실시예에서 멤브레인(314)이 구형 실리카를 포함하는 것을 설명하였으나, 멤브레인(314)이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예로, 멤브레인(314)은 다공성 실리카 또는 다공성 알루미나와 같이 제타포텐셜(zeta potential)에 의한 일렉트로키네틱(eletrokinetic) 현상을 야기할 수 있는 소재라면 그 종류를 한정할 것은 아니다.
멤브레인(314)은 약 20 ㎛ 내지 약 10 mm의 두께를 가질 수 있고, 구체적으로는 약 300 ㎛ 내지 약 5 mm의 두께를 가질 수 있고, 더욱 구체적으로는 약 1,000 ㎛ 내지 약 4 mm의 두께를 가질 수 있다.
멤브레인(314)의 양측에는 제1 전극체(315)와 제2 전극체(316)가 각각 배치될 수 있다. 제1 전극체(315)는 멤브레인(314)의 제1측에 배치된 제1다공성 플레이트(3151) 및 제1전극 스트립(3152)을 포함할 수 있다. 제2 전극체(316)는 멤브레인(314)의 제2측에 배치된 제2다공성 플레이트(3161) 및 제2전극 스트립(3162)을 포함할 수 있다.
제1 다공성 플레이트(3151) 및 제2다공성 플레이트(3161)는 각각 멤브레인(314)의 양측 주면(main surface)와 접촉하도록 배치될 수 있다. 제1 다공성 플레이트(3151) 및 제2 다공성 플레이트(3161)는 다공 구조를 통해 유체와 이온을 효과적으로 이동시킬 수 있다.
제1 다공성 플레이트(3151) 및 제2다공성 플레이트(3161)는 다공성 베이스층에 전기화학 반응 물질이 형성된 구조를 가질 수 있다. 전기화학 반응 물질은 예컨대, 무전해 도금, 진공증착, 코팅, 졸-겔 프로세스 등의 방법을 통해 다공성 베이스층에 전착 또는 코팅함으로써 형성될 수 있다.
다공성 베이스층은 절연체일 수 있다. 예컨대, 다공성 베이스층은, 비도전성의 세라믹, 비도전성의 고분자 수지, 비도전성의 유리 및 이들의 조합에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 다공성 베이스층은 약 0.1 ㎛ 내지 약 500 ㎛의 기공크기를 가질 수 있고, 구체적으로는 약 5 ㎛ 내지 약300 ㎛의 기공크기를 가질 수 있으며, 더욱 구체적으로는 약 10 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 기공크기를 가질 수 있다. 다공성 지지체의 기공크기가 전술한 범위를 만족하는 경우, 유체와 이온을 효과적으로 이동시켜, 펌프(310)의 안정성과 수명 특성 및 효율을 향상시킬 수 있다.
전기화학 반응 물질은, 제1 전극체(315) 및 제2 전극체(316)의 전극 반응 시에 산화 전극과 환원 전극이 양이온, 예컨대 수소이온을 주고 받는 한 쌍의 반응을 이룰 수 있으며 동시에 가역적인 전기화학 반응을 구성할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 전기화학 반응 물질은 예컨대, 은/산화은, 은/염화은, MnO(OH), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리타이오닌(polythionine), 퀴논계 폴리머(quinone-based polymer) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 스트립(3152) 및 제2 스트립(3162)은 제1 다공성 플레이트(3151) 및 제2 다공성 플레이트(3161)의 가장자리에 배치될 수 있으며, 하우징(311)의 외부의 제1 단자(3153) 및 제2 단자(3163)와 연결될 수 있다. 제1 스트립(3152) 및 제2 스트립(3162)은 은, 구리 등과 같은 도전성 재질을 포함할 수 있다.
하우징(311)의 내부 공간에 구비된 유체는 서로 다른 상(phase)을 갖는 제1 유체와 제2 유체를 포함할 수 있다. 제1 유체는 물과 같은 액체를 포함하고 제2 유체는 공기와 같은 기체를 포함할 수 있다.
하우징(311)의 내부 공간에 존재하는 제1 유체는 하우징(311)의 내부 공간을 전체적으로 채우지 않는다. 즉, 하우징(311)의 내부 공간의 체적은 하우징(311)의 내부 공간에 존재하는 제1 유체의 체적 보다 크다. 하우징(311)의 내부 공간 중에서 물이 존재하지 않는 부분에는 제2 유체가 존재할 수 있다. 예를 들어, 제1 유체는 하우징(311)의 제1 공간(S1)의 일부 및 제2 공간(S2)에 존재할 수 있으며, 하우징(311)의 내부 공간 중에서 제1 유체가 존재하지 않는 부분, 구체적으로 하우징(311)의 제1 공간(S1)의 나머지 일부 및 변형부(3191)에 의해 마련되는 공간인 제3공간(S3)에 제2 유체가 존재할 수 있다.
멤브레인(314), 제1 전극체(315), 및 제2 전극체(316)의 구조물의 양 측에는 실링재(317)가 배치될 수 있다. 실링재(317)는 전술한 구조물의 가장자리에 대응하는 면적을 갖는 고리 형상일 수 있다.
제1 유체는 멤브레인(314)을 통과하도록 멤브레인(314)의 두께 방향을 따라 제1 공간(S1)에서 제2 공간(S2)으로 또는 그 역방향으로 이동하게 되는데, 이때, 실링재(317)는 하우징(311)의 내측면과 전술한 구조물 사이의 틈을 막아 제1 유체가 이 틈으로 이동하는 것을 방지하여, 제1 유체는 멤브레인(314)을 통해서만 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)을 이동할 수 있다.
제1 전극체(315)와 제2 전극체(316)는 각각 제1 단자(3153) 및 제2 단자(3163)를 통해 전원부와 전기적으로 연결될 수 있다. 전원부가 공급하는 전압의 극성을 교번적으로 변경하여 공급함으로써, 물과 같은 액체의 이동 방향을 바꿀 수 있다.
일 실시예로, 은/산화은을 전기화학적 반응물질로 사용하고, 제1 유체가 물을 포함하는 용액인 경우 전기 화학 반응에 의한 구동 샤프트(312)와 가력 부재(320)의 이동은 다음과 같이 설명할 수 있다.
제1 전극체(315)가 산화전극이고 제2 전극체(316)가 환원전극인 경우, 제1 전극체(315)에서는 Ag(s) + H2O → Ag2O(s) + 2H++ 2e- 의 반응이 일어나고, 제2 전극체(316)에서는 Ag2O(s) + 2H++ 2e- → Ag(s) + H2O 의 반응이 일어날 수 있다.
제1 전극체(315)에서의 산화반응에 따라 생성된 양이온(Mn+, 예, 수소이온)은 전압차에 의해 멤브레인(314)을 지나 제2 전극체(316)를 향해 이동하는데, 이 때 양이온과 함께 물(H2O)이 함께 이동하면서 제2 공간(S2)에는 소정의 압력이 발생할 수 있다. 이에, 구동 샤프트(312)와 구동 샤프트(312)의 일단에 마련된 가력 부재(320)가 제1 방향을 따라 선형적으로(도 5에서의 -Z 방향으로) 이동할 수 있다.
한편, 전원부가 공급하는 전압의 극성을 반대로 바꾸면, 앞서 산화전극으로 사용될 때 소모되었던 전기화학적 반응물질이 환원전극으로 사용될 때 회복되며, 환원전극의 경우도 마찬가지로 회복되면서, 제1 전극체(315) 및 제2 전극체(316)는 전원부의 전압 공급에 따라 계속적으로 반응이 가능하다. 그리고, 제1 전극체(315) 및 제2 전극체(316)로 공급되는 전압의 극성이 바뀌면 양이온(Mn+, 예, 수소이온)과 물(H2O)이 제2 공간(S2)에서 제1 공간(S1)으로 다시 이동할 수 있다. 이에, 구동 샤프트(312)와 가력 부재(320)는 제1 방향을 따라 선형적으로(도 5에서의 +Z 방향으로) 이동하며 원위치로 복귀할 수 있다.
도 6을 참조하면, 가력 부재(320)는 구동 샤프트(312)의 일단에 마련될 수 있다. 가력 부재(320)는 구동 샤프트(312)와 일체로 형성될 수 있다. 이에, 가력 부재(320)는 구동 샤프트(312)의 제1 방향에 대한 직선 왕복 운동과 함께 제1 방향으로 직선 왕복 운동할 수 있다.
가력 부재(320)는 바디부(321)와 바디부(321)의 일측에 형성된 가력부(322)를 포함할 수 있다. 가력 부재(320)의 바디부(321)는 구동 샤프트(312)와 연결되고, 가력부(322)는 바디부(321)의 일측에서 한 쌍으로 제공되어 각각의 가력부(322)가 제1 방향을 따라 서로 반대방향을 향하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나의 가력부는 +Z 방향을 향하고, 다른 하나의 가력부는 -Z 방향을 향할 수 있다.
휠 부재(330)는 샤프트부(331) 및 샤프트부(331)와 동심을 갖는 날개부(332)를 포함할 수 있다. 휠 부재(330)는 구동 샤프트(312)와 이격 배치되고, 휠 부재(330)의 샤프트부(331)는 그 축이 구동 샤프트(312)의 축과 평행할 수 있다. 샤프트부(331)는 적어도 일부에 중공이 형성되고, 제1 방향으로 연장될 수 있다.
날개부(332)는 샤프트부(331)의 외주면에서 제1 방향과 교차하여 방사상으로 연장되는 원판으로 형성될 수 있다. 날개부(332)는 한 쌍으로 제공될 수 있고, 한 쌍의 날개부(332)는 서로 소정의 간격으로 이격될 수 있다.
날개부(332)는 가장자리에 톱니부(3320)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 날개부(332)는 서로 대향하는 면의 가장자리를 따라 톱니부(3320)가 마련될 수 있다.
톱니부(3320)는 날개부(332)의 가장자리를 따라 차례대로 배열되는 가이드면(3321)과 래치면(3322)에 의해 형성될 수 있다. 일 실시예로, 가이드면(3321)은 제1 방향에 대해서 소정의 각도 기울어진 경사진 면으로 형성되고, 래치면(3322)은 제1 방향에 대하여 평행한 면으로 형성될 수 있다. 서로 대향하는 가이드면(3321)과 래치면(3322)에 의해 톱니의 홈(3323)이 규정될 수 있다. 톱니의 홈(3323)은 가력 부재(320)의 가력부(322)와 대응되는 형태로 형성될 수 있다. 서로 대향하는 가이드면(3321)과 래치면(3322)이 만나는 부분에서 톱니의 이뿌리(3324)가 형성되고, 서로 등지는 가이드면(3321)과 래치면(3322)이 만나는 부분에서 톱니의 이끝(3325)이 형성될 수 있다.
가력 부재(320)는 제1 방향(Z축 방향)에 대한 운동이 허용되는 반면에, 휠 부재(330)는 제1 방향에 대한 운동이 제한되고, 제2 방향(Z축을 회전축으로 하는 회전 방향)에 대한 운동이 허용될 수 있다. 가력 부재(320)의 제1 방향에 대한 직선 왕복 운동에 의해, 휠 부재(330)는 제2 방향으로 회전 운동할 수 있다.
일 실시예로, 가력 부재(320)에 마련된 한 쌍의 가력부(322)가 각각 휠 부재(330)에 마련된 한 쌍의 날개부(332)의 가장자리에 형성된 톱니부(3320)의 경사진 가이드면(3321)을 차례로 가력함으로써, 가력 부재(320)의 직선 왕복 운동이 휠 부재(330)의 회전 운동으로 전환될 수 있다.
예를 들어, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 가력 부재(320)는 바디부(321) 및 바디부(321)의 일측에 형성된 제1 가력부(322a) 및 제2 가력부(322b)를 가질 수 있다. 휠 부재(330)는 샤프트부(331)의 외주에 형성된 제1 날개부(332a) 및 제2 날개부(332b)가 서로 이격되어, 제1 날개부(332a)와 제2 날개부(332b) 사이에 가력 부재(320)의 일측, 바람직하게는 제1 가력부(322a)와 제2 가력부(322b)가 배치될 수 있다. 이때, 가력 부재(320)의 제1 가력부(322a)는 제1 날개부(332a)에 형성된 톱니부와 대향하고, 가력 부재(320)의 제2 가력부(322b)는 제2 날개부(332b)에 형성된 톱니부와 대향할 수 있다.
도 7을 참조하면, 가력 부재(320)가 -Z 방향으로 직선 운동하면서, 제1 가력부(322a)의 단부가 제1 날개부(332a)에 형성된 톱니부의 가이드면(3321)을 가력할 수 있다. 가이드면(3321)은 Z 축에 대하여 경사진 면으로서, 제1 가력부(322a)가 -Z 방향으로 가이드면(3321)에 힘을 가함으로써, 휠 부재(330)는 Z 축을 회전축으로 하여 회전 운동할 수 있다. 그리고, 가력부(322)는 -Z 방향으로 진행하다가 제1 날개부(332a)에 형성된 톱니의 홈에 삽입될 수 있다. 이때, Z축과 평행한 래치면(3322)은 휠 부재(330)의 제2 방향에 대한 의도하지 않은 운동을 제한할 수 있다.
도 8을 참조하면, 구동 샤프트(312)와 아울러 가력 부재(320)가 +Z 방향으로 직선 운동하면서, 제2 가력부(322b)의 단부가 제2 날개부(332b)에 형성된 톱니부의 가이드면(3321)을 가력할 수 있다. 제2 가력부(322b)가 +Z 방향으로 가이드면(3321)에 힘을 가함으로써, 휠 부재(330)는 Z 축을 회전축으로 하여 회전 운동할 수 있다. 그리고, 제2 가력부(322b)는 +Z 방향으로 진행하다가 제2 날개부(332b)에 마련된 톱니의 홈에 삽입될 수 있다. 이때, Z축과 평행한 래치면(3322)은 휠 부재(330)의 제2 방향에 대한 의도하지 않은 운동을 제한할 수 있다.
제1 가력부(322a)가 제1 날개부(332a)의 톱니부(3320)에 형성된 톱니의 홈(3323)에 삽입된 상태에서, 제2 가력부(322b)가 제2 날개부(332b)의 톱니부(3320)에 형성된 가이드면(3321)을 가력할 수 있는 위치에 자리하도록, 가력부(322)와 톱니부(3320)가 배치될 수 있다. 일 실시예로, 제1 가력부(322a)와 제2 가력부(322b)가 대칭 형성되고, 제1 날개부(332a)와 제2 날개부(332b)에 형성된 각 톱니부(3320)는 제2 방향에 대하여 상이한 위상으로 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 제1 날개부(332a)와 제2 날개부(332b)에 형성된 각 톱니부(3320)가 대칭 형성되고, 제1 가력부(322a)와 제2 가력부(322b)의 위상이 제2 방향에 대하여 상이하게 형성될 수 있다.
구동 샤프트(312)와 함께 가력 부재(320)의 +Z 방향과 -Z 방향에 대한 운동이 반복됨에 따라, 가력 부재(320)에 마련된 가력부(322)가 날개부(332)에 형성된 톱니부(3320)의 가이드면(3321)을 차례로 가력함으로써, 휠 부재(330)가 일 방향으로 회전 운동할 수 있다. 이때, 가력부(322)의 단부는 가이드면(3321)과의 반복되는 접촉에 파손되지 않도록 라운드지게 형성될 수 있다.
한편, 로드 부재(340)는 적어도 일부가 휠 부재(330)의 샤프트부(331)에 형성된 중공에 삽입될 수 있다. 휠 부재(330)와 로드 부재(340) 사이에 배치되는 클러치 유닛이 활성화됨에 따라, 로드 부재(340)는 휠 부재(330)의 회전에 의해 제1 방향(도 6에서의 Z 방향)으로 직선 운동할 수 있다.
도 9는 도 4의 클러치 유닛(350)이 활성화 되기 전의 상태를 도시하는 단면도이고, 도 10은 도 4의 클러치 유닛(350)이 활성화 된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 레저버(210)와 플런저(230)에 의해 규정되는 저장공간에 약액(D)이 저장될 수 있다. 로드 부재(340)의 일단은 레저버(210) 내부에서 플런저(230)와 연결되고, 로드 부재(340)의 일부는 레저버(210) 외부로 연장될 수 있다.
도 9를 참조하면, 클러치 유닛(350)은 커플러(351)와 연결 부재(352)를 포함하고 휠 부재(330)와 로드 부재(340) 사이에 배치될 수 있다. 클러치 유닛(350)은 로드 부재(340)와 함께 휠 부재(330)에 형성된 중공 내부에 배치될 수 있다.
로드 부재(340)는 연결 부재(352)와 결합을 이룰 수 있다. 일 실시예로, 로드 부재(340)와 연결 부재(352)는 나사 결합될 수 있다. 예를 들어, 로드 부재(340)와 연결 부재(352)는 각각 수나사와 암나사로 형성될 수 있다. 로드 부재(340)의 외주면에 나사산이 형성되고 연결 부재(352) 내주면에 나사산이 형성되어, 로드 부재(340)가 연결 부재(352)에 나사 결합 형태로 삽입될 수 있다.
커플러(351)는 연결 부재(352)의 외측에 위치한 상태에서, 클러치 유닛(350)의 비활성화 시에는 연결 부재(352)와 소정의 간격으로 이격될 수 있다. 이때, 연결 부재(352)와 휠 부재(330)는 구동적으로 연결되지 않은 상태로서, 구동 수단에서 발생하는 구동력과 무관하게 로드 부재(340)와 연결 부재(352)가 함께 휠 부재(330)에 형성된 중공을 따라 선형적으로 이동할 수 있다. 로드 부재(340)와 연결 부재(352)는 일부가 레저버(210)의 일측에 형성된 개구를 통하여 레저버(210)의 내부와 외부를 이동할 수 있다.
커플러(351)는 연결 부재(352)의 외측에 위치한 상태에서, 클러치 유닛(350)의 비활성화 시에는 연결 부재(352)와 소정의 간격으로 이격되되, 클러치 유닛(350)의 활성화 시에는 연결 부재(352)의 외주에 밀착될 수 있다.
도 10을 참조하면, 클러치 유닛(350)이 활성화 되면서, 커플러(351)가 연결 부재(352)의 외측을 가력할 수 있다. 일 실시예로, 커플러(351)는 클러치 유닛(350)의 활성화 시에 탄성력으로 연결 부재(352)의 외측을 가력할 수 있는 부품으로, 예를 들어 스프링 형태로 마련될 수 있다.
클러치 유닛(350)이 활성화 되어 커플러(351)가 연결 부재(352)의 외측을 가력하면, 연결 부재(352)는 휠 부재(330)와 구동적으로 연결되어, 휠 부재(330)의 회전과 아울러 회전할 수 있다. 그리고, 연결 부재(352)의 회전에 의하여, 연결 부재(352)와 나사 결합된 로드 부재(340)는 일 방향으로 직선 운동할 수 있다. 로드 부재(340)가 직선 운동하면서, 저장공간에 저장된 약액(D)이 니들 어셈블리로 이동할 수 있다.
연결 부재(352)는 내주면 전체에 나사산이 형성되거나, 일부에만 나사산이 형성될 수 있다. 연결 부재(352) 내주면 일부에만 나사산이 형성된 경우, 로드 부재(340)는 연결 부재(352)의 나사산이 제공되는 부분에서만 연결 부재(352)와 나사 결합되므로, 연결 부재(352)가 회전하여 로드 부재(340)를 이동시킬 시에, 연결 부재(352)와 로드 부재(340) 사이의 나사 결합에 의한 부하를 줄일 수 있어, 구동력 전달에 효율을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 약액 주입 시스템
10: 약액 주입 장치
100: 니들 어셈블리
200: 레저버 어셈블리
300: 구동 어셈블리
400: 트리거 부재
500: 니들 커버 조립체
600: 알람 유닛
10: 약액 주입 장치
100: 니들 어셈블리
200: 레저버 어셈블리
300: 구동 어셈블리
400: 트리거 부재
500: 니들 커버 조립체
600: 알람 유닛
Claims (5)
- 구동 샤프트를 직선 왕복 운동시키는 구동 수단;
상기 구동 샤프트 일단에 마련되는 가력 부재;
상기 가력 부재의 직선 왕복 운동에 의해 회전 운동하는 휠 부재;
상기 휠 부재의 회전 운동에 의해 직선 운동하는 로드 부재; 및
상기 휠 부재와 상기 로드 부재 사이에서 상기 휠 부재와 상기 로드 부재를 연결하는 클러치 유닛;을 포함하는, 구동 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 휠 부재는 샤프트부 및 상기 샤프트부와 동심을 갖는 한 쌍의 날개부를 포함하고,
상기 가력 부재는 서로 이격되어 대향하는 상기 한 쌍의 날개부의 가장자리에 형성된 톱니부의 경사진 가이드면을 차례대로 가력하여 상기 휠 부재를 회전시키는, 구동 어셈블리. - 제 2 항에 있어서,
상기 한 쌍의 날개부 각각의 대향하는 면의 가장자리를 따라 형성된 각각의 톱니부는 상기 휠 부재의 회전 운동 방향에 대하여 서로 상이한 위상으로 배치되는, 구동 어셈블리. - 제 2 항에 있어서,
상기 톱니부는 경사진 가이드면과 상기 가이드면에 대향하는 래치면에 의해 규정되는 톱니의 홈을 갖고,
상기 가력 부재는 상기 톱니의 홈에 대응되는 형태의 가력부가 형성되고,
상기 가력부는 상기 가이드면을 가력하며 상기 톱니의 홈에 치합되는, 구동 어셈블리. - 레저버와 플런저에 의해 규정되는 저장공간에 약액이 저장되는 레저버 어셈블리;
상기 레저버 어셈블리와 유체적으로 연결되어 상기 약액을 토출하는 니들 어셈블리; 및
상기 레저버 어셈블리와 연결되며, 구동 시에 상기 레저버에서 상기 니들 어셈블리로 상기 약액을 이동시키는 구동 어셈블리;를 포함하고,
상기 구동 어셈블리는,
구동 사프트를 제1 방향으로 직선 왕복 운동시키는 구동 수단;
상기 구동 샤프트 일단에 연결되는 가력 부재;
상기 가력 부재의 직선 왕복 운동에 의해 제2 방향으로 회전하는 휠 부재;
일단이 상기 플런저에 연결되고 상기 휠 부재의 회전에 의해 제3 방향으로 직선 운동하는 로드 부재;를 포함하는 약액 주입 장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220001042 | 2022-01-04 | ||
| KR20220001042 | 2022-01-04 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR20230105615A true KR20230105615A (ko) | 2023-07-11 |
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ID=87159789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220021546A KR20230105615A (ko) | 2022-01-04 | 2022-02-18 | 구동 어셈블리 및 이를 포함하는 약액 주입 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230105615A (ko) |
-
2022
- 2022-02-18 KR KR1020220021546A patent/KR20230105615A/ko not_active Application Discontinuation
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