KR20230106049A - 니들 어셈블리 및 이를 포함하는 약액 주입 장치 - Google Patents

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KR20230106049A
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윤광식
이도경
정준혁
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이오플로우(주)
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Abstract

니들 어셈블리는 니들, 상기 니들이 삽입되는 캐뉼러, 상기 니들 및 상기 캐뉼러가 이동하도록 구동력을 생성하는 구동 부재, 상기 구동 부재가 지지되는 홀더, 및 상기 홀더와 상기 니들 사이에 배치되는 커넥터를 포함할 수 있고, 상기 홀더가 회전하면 상기 커넥터가 상기 니들 및 상기 캐뉼러를 일 방향으로 이동시키고, 상기 홀더가 더 회전하면 상기 커넥터가 상기 니들만 타 방향으로 이동시킬 수 있다.

Description

니들 어셈블리 및 이를 포함하는 약액 주입 장치{NEEDLE ASSEMBLY AND APPARATUS FOR INFUSING MEDICAL LIQUID INCLUDING THE SAME}
본 발명은 니들 어셈블리 및 이를 포함하는 약액 주입 장치에 관한 것이다.
일반적으로 인슐린 주입 장치와 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 니들이나 캐뉼러 등을 환자의 피부에 삽입시키는 것이 중요하다.
본 발명의 일 과제는 안전하고 간단하게 구동되는 니들 어셈블리를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 과제는 안전하고 간단하게 구동되는 니들 어셈블리를 포함하는 약액 주입 장치를 제공하는데 있다.
상기한 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 니들 어셈블리는 니들, 상기 니들이 삽입되는 캐뉼러, 상기 니들 및 상기 캐뉼러가 이동하도록 구동력을 생성하는 구동 부재, 상기 구동 부재가 지지되는 홀더, 및 상기 홀더와 상기 니들 사이에 배치되는 커넥터를 포함할 수 있고, 상기 홀더가 회전하면 상기 커넥터가 상기 니들 및 상기 캐뉼러를 일 방향으로 이동시키고, 상기 홀더가 더 회전하면 상기 커넥터가 상기 니들만 타 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 니들이 고정된 제1 슬라이딩 부재, 및 상기 캐뉼러가 고정되며, 상기 제1 슬라이딩 부재에 인접하게 배치되는 제2 슬라이딩 부재를 더 포함할 수 있으며, 상기 홀더와 상기 제1 슬라이딩 부재는 상기 커넥터에 의해 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 슬라이딩 부재 및 제2 슬라이딩 부재의 상기 일 방향으로의 이동 속도는 상기 제1 슬라이딩 부재의 상기 타 방향으로의 이동 속도와 다를 수 있다.
또한, 상기 니들 어셈블리는 상기 제1 슬라이딩 부재 및 제2 슬라이딩 부재의 이동 경로에 배치되는 걸림 부재를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 슬라이딩 부재는 상기 걸림 부재에 걸려 고정될 수 있다.
또한, 상기 커넥터는 상기 제1 슬라이딩 부재의 슬라이딩 돌기가 삽입되는 제1 슬롯홀, 및 상기 홀더의 홀더 돌기가 삽입되는 제2 슬롯홀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 슬라이딩 돌기는 상기 제1 슬롯홀을 따라 선형 이동할 수 있고, 상기 홀더 돌기는 상기 제2 슬롯홀을 따라 선형 이동할 수 있다.
또한, 상기 구동 부재는 상기 제1 슬라이딩 부재 및 제2 슬라이딩 부재의 이동 경로에서 이격될 수 있다.
상기한 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 약액 주입 장치는 베이스 바디, 상기 베이스 바디에 장착되며, 약액을 저장하는 레저버 유닛, 상기 베이스 바디에 장착되며, 사용자의 몸에 약액을 주입하는 니들 어셈블리, 및 상기 레저버 유닛에 연결되어 상기 레저버 유닛의 약액이 상기 니들 어셈블리로 전달되도록 하는 구동 모듈을 포함할 수 있으며, 상기 니들 어셈블리는 니들, 상기 니들이 삽입되는 캐뉼러, 상기 니들 및 상기 캐뉼러가 이동하도록 구동력을 생성하는 구동 부재, 상기 구동 부재가 지지되는 홀더, 및 상기 홀더와 상기 니들 사이에 배치되는 커넥터를 포함할 수 있고, 상기 홀더가 회전하면 상기 커넥터가 상기 니들 및 상기 캐뉼러를 일 방향으로 이동시키고, 상기 홀더가 더 회전하면 상기 커넥터가 상기 니들만 타 방향으로 이동시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 니들 어셈블리에 있어서, 가이드 부재의 홀은 사용자의 피부에 대해 경사지므로, 상기 니들 및 상기 캐뉼러는 상기 가이드 부재에 의해 사용자의 피부에 대해 경사지게 삽입될 수 있다. 또한, 상기 니들 및 상기 캐뉼러의 사용자 피부로의 삽입 속도가 상기 니들의 사용자 피부로부터의 인출 속도보다 빠를 수 있다. 이에 따라, 상기 니들 및 상기 캐뉼러가 사용자의 피부에 삽입되고 상기 니들이 사용자의 피부로부터 인출될 때, 사용자의 피부 손상을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 니들 어셈블리 동작은 사용자의 슬리브를 가압하는 하나의 동작에 의해 효율적으로 수행될 수 있으므로, 상기 니들 어셈블리 동작 시 실패 확률을 최소화할 수 있다.
이에 따라, 상기 니들 어셈블리를 포함하는 약액 주입 장치는 정량의 약액을 안전하고 간단하게 사용자의 몸에 주입할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 약액 주입 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 약액 주입 장치의 내부 배치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 약물 주입 장치를 도시하는 평면도이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 니들 어셈블리를 도시하는 측면도들이다.
도 6a 내지 도 6c는 니들 어셈블리의 구동 동작을 도시하는 사시도들이다.
도 7a 내지 도 7c는 니들 어셈블리의 구동 동작을 도시하는 저면도들이다.
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 예시적인 실시예들에 따른 약액 주입 장치를 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1의 약액 주입 장치의 내부 배치를 도시하는 사시도이며, 도 3은 도 2의 약물 주입 장치를 도시하는 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 약액 주입 장치(1)는 사용자의 피부 등에 부착되고, 내부에 저장된 약액을 사용자에게 설정된 정량으로 주입할 수 있다. 약액 주입 장치(1)는 주입되는 약액의 종류에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있다. 또한, 약액 주입 장치(1)는 사람뿐만 아니라 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 유닛(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 실시예에 있어서, 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 1에는 원격 장치(2)는 단일의 디바이스인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 약액 주입 장치(1)와 통신할 수 있는 복수의 디바이스를 포함할 수 있다.
약액 주입 장치(1)는 외측을 커버하는 하우징(5) 및 사용자의 피부에 인접하게 위치하는 부착부(6)를 구비할 수 있다. 약액 주입 장치(1)는 하우징(5)과 부착부(6) 사이의 내부 공간에 배치된 복수 개의 내부 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 어셈블리(100), 레저버 유닛(200), 구동 모듈(300), 구동 유닛(400), 클러치 유닛(500), 및 배터리(600)를 포함할 수 있다.
베이스 바디(50)는 하우징(5)의 기본적인 틀을 형성하고, 하우징(5)의 내부 공간에 장착되며, 약액 주입 장치(1)의 내부 부품들을 기 설정 위치에 고정시킬 수 있다. 일 실시예에 있어서, 베이스 바디(50)는 내부 부품들의 상측을 커버하는 제1 바디 및 내부 부품들의 하측을 커버하는 제2 바디를 구비할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 베이스 바디(50)는 일체형의 하나의 프레임으로 형성될 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 2의 니들 어셈블리를 도시하는 측면도들이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 니들 어셈블리(100)는 니들(N), 캐뉼러(C), 구동 부재(120), 홀더(130), 및 커넥터(190)를 포함할 수 있다. 나아가, 니들 어셈블리(100)는 슬리브(110), 고정 부재(140), 걸림 부재(150), 슬라이딩 레일(160), 제1 슬라이딩 부재(172), 제2 슬라이딩 부재(174), 가이드 부재(180), 및 튜브(T)를 더 포함할 수 있다.
슬리브(110)는 니들 어셈블리(100)의 외관을 형성하며, 승강할 수 있다. 슬리브(110)은 승강 바디(111), 승강 돌기(112) 및 밀폐링(113)을 포함할 수 있다.
승강 바디(111)는 사용자의 조작에 의해 승강할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 승강 바디(111)는 상면에 홈을 구비할 수 있다. 사용자는 외부로 노출된 승강 바디(111)의 홈을 조작하여 승강 바디(111)를 승강시킬 수 있다.
승강 돌기(112)는 승강 바디(111)의 하부에 고정 부재(150)와 인접하도록 배치될 수 있다. 승강 돌기(112)는 승강 바디(111)가 상승 및 하강함에 따라 함께 상승 및 하강할 수 있으며, 이로 인해 고정 부재(150)가 홀더(130)를 고정 및 회전시킬 수 있다. 고정 부재(150)가 홀더(130)를 고정 및 회전시키는 구체적인 내용은 뒤에서 자세히 후술한다.
밀폐링(113)은 승강 바디(111)의 외측벽의 일부를 감싸도록 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 슬리브(110)와 하우징(5) 사이에는 이격 공간이 발생할 수 있으며, 밀폐링(114)은 상기 이격 공간을 채울 수 있다. 이에 따라, 밀폐링(114)은 외부 물질이 상기 이격 공간을 통해 약액 주입 장치(1)의 내부로 유입되는 것을 차단시켜 약액 주입 장치(1)의 내부 부품들의 오염을 방지할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 밀폐링(113)은 고무 물질을 포함할 수 있으며, 이에 따라 슬리브(110) 승강 시 하우징(5)과 마찰력을 가질 수 있다.
구동 부재(120)은 슬리브(110)의 하부와 인접하도록 배치될 수 있으며, 니들(N) 및 캐뉼러(C)가 이동하도록 구동력을 생성할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 구동 부재(120)는 길이 방향을 회전축으로 하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로의 회전력을 가지는 스프링일 수 있다.
홀더(130)는 구동 부재(120)를 지지할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 홀더(130)는 구동 부재(120)와 결합될 수 있으며, 이에 따라 구동 부재(120)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 시 시계 방향 또는 반시계 방향으로 함께 회전할 수 있다.
홀더(130)는 구동 부재(120)를 지지하는 하부 및 구동 부재(120)의 회전축 방향으로 돌출된 상부를 포함하는 홀더 바디(131), 홀더 바디(131)의 하부에 형성된 결합홈(132), 홀더 바디(131)의 상부에 형성된 고정홈(133), 홀더 바디(131)의 저면에 형성되어 아래로 돌출된 홀더 돌기(134)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 홀더 돌기(134)는 회전축에 대해 편심되어 구비될 수 있다.
구동 부재(120)는 홀더 바디(131)의 하부의 지지를 받으면서 상부를 감싸는 형상을 가질 수 있다.
결합홈(132)에 구동 부재(120)의 하단이 결합됨으로써 구동 부재(120) 및 홀더(130)가 결합될 수 있으며, 이에 따라 홀더(130)는 구동 부재(120)의 회전력을 전달받을 수 있다.
홀더(130)는 고정 부재(140)가 고정홈(133)에 위치함으로써 고정되고, 고정 부재(140)가 고정홈(133)으로부터 이탈함으로써 회전할 수 있다.
고정 부재(140)는 슬리브(110)가 승강하는 승강 방향으로 슬리브(110)와 오버랩되는 일 단인 접촉단(141), 및 상기 접촉단(141)과 타 단이며 고정홈(133)에 위치 및 이탈하는 고정단(142)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 접촉단(141)은 승강 돌기(112)와 상기 승강 방향으로 오버랩될 수 있다. 즉, 슬리브(110)가 하강 시 접촉단(141)은 승강 돌기(112)와 접촉하여 슬리브(110)의 하강력에 의해 함께 하강할 수 있으며, 이때 고정단(142)은 상승하여 고정홈(133)으로부터 이탈할 수 있다.
걸림 부재(150), 슬라이딩 레일(160) 및 제1 및 제2 슬라이딩 부재들(170, 180)은 슬리브(110) 아래에 배치될 수 있다.
걸림 부재(150)는 고정 부재(140)의 접촉단(141)을 지지하는 지지부(151) 및 슬라이딩 레일(160)의 전방부에 결합된 걸림부(152)를 포함할 수 있다. 지지부(151) 및 걸림부(152)는 복원력을 가질 수 있다. 이에 따라, 슬리브(110)가 하강하여 접촉단(141)이 하강하면 슬리브(110)의 하강력에 의해 지지부(151)는 하강 방향으로 휘어질 수 있고, 이후 지지부(151)는 복원력에 의해 원 형태로 돌아올 수 있으며, 이때 접촉단(141)은 상승하고 고정단(142)은 하강하여 고정홈(133)에 다시 위치할 수 있다(도 6b 및 도 6c 참조).
걸림부(152)는 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)의 이동 경로 상에 배치되며, 걸림부(152)의 경사단 및 수평단을 구비할 수 있다.
슬라이딩 레일(160)은 구동 부재(120) 및 홀더(130)에 인접하여 배치되며, 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)의 이동 경로를 제공할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 구동 부재(120) 및 홀더(130)는 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)의 이동 경로에서 이격될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 구동 부재(120) 및 홀더(130)는 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)와 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)가 이동하는 방향으로 오버랩되지 않도록 배치될 수 있다.
제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)는 슬라이딩 레일(160) 상에서 일 방향 및 타 방향으로 선형 이동할 수 있다. 이때, 제2 슬라이딩 부재(174)는 슬라이딩 레일(160)의 전방부에 배치된 걸림부(152)에 걸려 연장 위치에 고정되고, 제1 슬라이딩 부재(172)만 원 위치로 되돌아갈 수 있다. 여기서, 일 방향은 원 위치에서 연장 위치로 이동하는 방향을 의미하고, 타 방향은 연장 위치에서 원 위치로 이동하는 방향을 의미한다. 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)의 이동에 대한 구체적인 내용은 뒤에서 자세히 후술한다.
제1 슬라이딩 부재(172)는 저면에 형성되어 아래로 돌출된 슬라이딩 돌기(173)를 구비할 수 있다.
제2 슬라이딩 부재(174)는 일 측에 걸림 돌기(175)를 구비할 수 있으며, 걸림 돌기(175)는 걸림부(152)에 고정될 수 있다. 걸림 돌기(175)는 경사면 및 수직면을 구비할 수 있다. 제2 슬라이딩 부재(174)의 고정에 대한 구체적인 내용은 뒤에서 자세히 후술한다.
제1 슬라이딩 부재(172)에는 니들(N)이 고정될 수 있고, 제2 슬라이딩 부재(174)에는 캐뉼러(C)가 고정될 수 있다.
즉, 니들(N)은 제1 슬라이딩 부재(172)의 이동에 따라 함께 이동할 수 있으며, 캐뉼러(C)는 제2 슬라이딩 부재(174)의 이동에 따라 함께 이동할 수 있다.
니들(N)은 제1 슬라이딩 부재(172)에 고정되므로, 제1 슬라이딩 부재(172)의 이동에 의해서 캐뉼러(C)에 삽입 또는 삽입 해제될 수 있다. 니들(N)의 일단은 레저버 유닛(200)에 연결되어 약물이 전달될 수 있으며, 타단은 캐뉼러(C)에 삽입되어 캐뉼러(C)를 따라 이동할 수 있다.
캐뉼러(C)는 제2 슬라이딩 부재(174)에 고정되므로, 제2 슬라이딩 부재(174)의 이동에 의해서 사용자의 피부에 삽입될 수 있다. 캐뉼러(C)는 니들(N)을 수용할 수 있는 도관 형상을 가지므로, 니들(N)에서 토출된 약물이 사용자로 주입될 수 있다.
니들(N) 및 캐뉼러(C)는 사용자의 피부에 삽입되기 전 가이드 부재(180)를 통과할 수 있다. 가이드 부재(180)는 니들(N) 및 캐뉼러(C)이 통과하는 홀을 포함할 수 있으며, 상기 홀은 사용자의 피부에 대해 경사질 수 있다.
한편, 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)는 슬라이딩 레일(160) 상에서 선형 이동하므로, 제1 슬라이딩 부재(172)에 고정된 니들(N) 및 제2 슬라이딩 부재(174)에 고정된 캐뉼러(C)도 슬라이딩 레일(160) 상에서 선형 이동할 수 있다. 하지만, 가이드 부재(180)의 상기 홀은 사용자의 피부에 대해 경사지므로, 니들(N) 및 캐뉼러(C)는 가이드 부재(180)에 의해 사용자의 피부에 대해 경사지게 삽입될 수 있다. 이에 따라, 니들(N) 및 캐뉼러(C)가 사용자의 피부에 삽입될 때, 사용자의 피부 손상을 최소화할 수 있다.
니들(N)의 레저버 유닛(200) 및 제1 슬라이딩 부재(172) 사이의 부분은 튜브(T)에 의해 커버될 수 있다. 튜브(T)는 니들(N)을 수용할 수 있는 도관 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라 제1 슬라이딩 부재(172) 이동 시 니들(N)과 함께 이동할 수 있다. 또한, 튜브(T)는 니들 어셈블리(100) 동작 시 니들(N)이 주변 구성들과 꼬이거나 엉키는 것을 방지할 수 있다.
커넥터(190)는 홀더(130)와 니들(N) 사이에 배치될 수 있다. 커넥터(190)는 홀더(130)와 제1 슬라이딩 부재(172)와 접촉하며 이들을 연결시킬 수 있다.
커넥터(190)는 제1 슬라이딩 부재(172)와 접촉하는 제1 단(191), 홀더(130)와 접촉하는 중앙부(192), 및 회전축인 제2 단(193)을 포함할 수 있다. 제1 단(191), 중앙부(192) 및 제2 단(193)은 제1 슬롯홀(194), 제2 슬롯홀(195), 및 정홀(196)을 각각 포함할 수 있으며, 제1 슬라이딩 돌기(173)는 제1 슬롯홀(194)에 삽입될 수 있고, 홀더 돌기(134)는 제2 슬롯홀(195)에 삽입될 수 있다(도 7a 참조).
도 6a 내지 도 6c는 니들 어셈블리의 구동 동작을 도시하는 사시도들이며, 도 7a 내지 도 7c는 니들 어셈블리의 구동 동작을 도시하는 저면도들이다.
동작 이해의 편의를 위해서, 도 6a 내지 도 7c에서 슬리브(110) 및 가이드 부재(180)를 제거하여 도시하였다.
도 6a 및 도 7a를 참조하면, 니들 어셈블리(100)가 원 위치, 즉 사용자가 니들 어셈블리(100)를 사용하기 전의 위치에 배치된 상태이다.
고정 부재(140)는 고정홈(133)에 위치할 수 있으며, 이에 따라 홀더(130)는 고정 부재(140)에 의해 고정될 수 있다. 즉, 사용자가 니들 어셈블리(100)를 사용하기 전에는 구동 부재(120)가 반시계 방향으로 감겨져 시계 방향으로의 회전력을 가지나, 이러한 회전력은 홀더(130)가 고정 부재(140)에 의해 고정됨으로써 억제될 수 있다. 즉, 홀더(130)가 고정되므로, 홀더(130)와 커넥터(190)로 연결된 제1 슬라이딩 부재(172)도 원 위치에 고정될 수 있으며, 제1 슬라이딩 부재(172)의 전방에 위치한 제2 슬라이딩 부재(174)도 원 위치에 고정될 수 있다.
도 6b 및 도 7b를 참조하면, 사용자가 슬리브(110)를 가압하여 슬리브(110)를 하강시키면, 고정 부재(140)의 접촉단(141)은 승강 돌기(112)와 접촉하여 슬리브(110)의 하강력에 의해 함께 하강할 수 있으며, 이때 고정 부재(140)의 고정단(142)은 상승하여 고정홈(133)으로부터 이탈할 수 있다. 이때, 걸림 부재(150)의 지지부(151)는 접촉단(141)의 하강으로 인해 하강 방향으로 휘어질 수 있다.
이에 따라, 홀더(130)는 구동 부재(120)의 시계 방향으로의 회전력에 의해 시계 방향으로 회전할 수 있다. 이때, 커넥터(190)의 중앙부(192)는 홀더(130)의 홀더 돌기(134)와 접촉하므로, 커넥터(190)는 홀더(130)의 시계 방향으로의 회전에 의해 시계 방향으로 회전할 수 있다. 또한, 제1 슬라이딩 부재(172)의 슬라이딩 돌기(173)는 커넥터(190)의 제1 단(191)과 접촉하므로, 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제1 슬라이딩 부재(172)의 전방에 위치한 제2 슬라이딩 부재(174)는 커넥터(190)의 시계 방향으로의 회전에 의해 연장 위치로 이동할 수 있다. 이때, 제1 슬라이딩 부재(172)에 고정된 니들(N) 및 제2 슬라이딩 부재(172)에 고정된 캐뉼러(C)는 함께 사용자의 피부에 삽입될 수 있다.
한편, 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)이 연장 위치에 위치할 때, 구동 부재(120)의 회전력은 감겨져 고정된 상태일 때 대비 약 50%일 수 있다.
도 6c 및 도 7c를 참조하면, 홀더(130)가 구동 부재(120)의 시계 방향으로의 회전력에 의해 시계 방향으로 더 회전하면, 커넥터(190)는 홀더(130)의 시계 방향으로의 회전에 의해 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이때, 커넥터(190)와 접촉하는 제1 슬라이딩 부재(172)는 커넥터(190)의 반시계 방향으로의 회전에 의해 원 위치로 되돌아올 수 있다. 하지만, 제2 슬라이딩 부재(174)는 걸림 부재(150)의 걸림부(152)에 걸려 연장 위치에 고정될 수 있다. 상세하게, 걸림 돌기(175)의 상기 경사면이 걸림부(152) 아래를 지나가는 동안 걸림부(152)는 위로 휘어질 수 있으나 이내 복원력에 의해 원 형태로 돌아올 수 있다. 이에 따라, 걸림 돌기(175)의 상기 수직면이 걸림부(152)의 상기 수평단에 걸릴 수 있으므로, 제2 슬라이딩 부재(174)는 걸림부(152)에 의해 연장 위치에서 고정될 수 있다.
이에 따라, 제1 슬라이딩 부재(172)에 고정된 니들(N)은 사용자의 피부로부터 인출되나, 제2 슬라이딩 부재(174)에 고정된 캐뉼러(C)는 여전히 사용자의 피부에 삽입된 상태를 유지할 수 있다. 다만, 니들(N) 및 캐뉼러(C)는 유체적으로 연결되어, 레저버 유닛(200)에서 주입되는 약액은 니들(N) 및 캐뉼러(C)를 통해서 사용자에게 주입될 수 있다.
즉, 니들 어셈블리(100)의 동작은 홀더(130)가 회전하면 커넥터(190)가 니들(N) 및 캐뉼러(C)를 일 방향으로 이동시키고, 홀더(130)가 더 회전하면 커넥터(190)가 니들(N)만 타 방향으로 이동시킴으로써 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 슬라이딩 부재(172)가 원 위치로 되돌아올 때, 접촉단(141)은 지지부(151)의 복원력에 의해 상승할 수 있으며, 이때 고정단(142)은 하강하여 고정홈(133)에 다시 위치할 수 있다. 이에 따라, 홀더(130)는 고정 부재(140)에 의해 다시 고정될 수 있으므로, 제1 슬라이딩 부재(172)는 원 위치에 고정될 수 있다. 따라서, 니들(N)이 재차 사용자의 피부로 삽입되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 접촉단(141) 상승 시, 슬리브(110)는 접촉단(141)의 상승력에 의해 함께 상승할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 슬리브(110)의 밀폐링(113)의 하우징(5)과의 마찰력이 접촉단(141)의 상승력보다 큰 경우, 접촉단(141)의 상승이 제한될 수 있다. 즉, 고정단(142)의 하강이 충분하지 않아 고정홈(133)에 제대로 다시 위치하지 않을 수 있다. 하지만, 구동 부재(120)는 회전력을 전부 소진한 상태이므로 시계 방향으로 더 회전할 수 없으며, 이에 따라 제1 슬라이딩 부재(172)는 원 위치에 고정될 수 있다.
한편, 니들(N) 및 캐뉼러(C)의 사용자의 피부로의 삽입은 사용자의 슬리브(110)를 가압하는 동작으로 수행되나, 니들(N)의 사용자의 피부로부터의 인출은 지지부(151)의 복원력으로 인해 이 자동으로 수행되므로, 니들 어셈블리(100) 동작은 사용자의 슬리브(110)를 가압하는 하나의 동작에 의해 수행될 수 있다. 즉, 니들 어셈블리(100) 동작은 효율적으로 수행될 수 있으므로, 니들 어셈블리(100) 동작 시 실패 확률을 최소화할 수 있다.
한편, 니들 어셈블리(100)의 동작은 구동 부재(120)의 회전 운동이 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)의 선형 운동으로 전환됨으로써 수행될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 커넥터(190)의 제1 슬라이딩 부재(172)가 원 위치로 되돌아왔을 때의 위치는 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)가 이동하기 전의 위치와 동일할 수 있다.
또한, 홀더 돌기(134)는 회전축에 대해 편심되어 구비되므로, 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)가 이동하는 동안 슬라이딩 돌기(173)는 제1 슬롯홀(194)을 따라 선형 이동할 수 있고, 홀더 돌기(134)는 제2 슬롯홀(195)을 따라 선형 이동할 수 있다.
또한, 구동 부재(120)의 회전력은 구동 부재(120)가 회전하면서 점차 소진되므로, 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)의 연장 위치로의 이동 속도는 제1 슬라이딩 부재(172)의 원 위치로의 되돌아오는 이동 속도와 다를 수 있다. 즉, 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)의 연장 위치로의 이동 속도는 제1 슬라이딩 부재(172)의 원 위치로의 되돌아오는 이동 속도보다 빠를 수 있다. 즉, 니들(N) 및 캐뉼러(C)의 사용자 피부로의 삽입 속도가 니들(N)의 사용자 피부로부터의 인출 속도보다 빠를 수 있으므로, 사용자의 피부 손상을 최소화할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 커넥터(190)의 형상은 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)가 이동하는 동안 변하지 않으며, 회전축인 제2 단(193)은 고정될 수 있다.
한편, 도 6a 내지 도 7c에는 구동 부재(120)가 시계 방향으로의 회전력을 가지고 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)의 이동 방향을 기준으로 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)의 우측에 배치된 것이 도시되어 있어 이를 토대로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 구동 부재(120)는 반시계 방향으로의 회전력을 가지고 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)의 이동 방향을 기준으로 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제2 슬라이딩 부재(174)의 좌측에 배치될 수 있다.
이에 따라, 홀더(130)는 구동 부재(120)의 반시계 방향으로의 회전력에 의해 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이때, 커넥터(190)의 중앙부(192)는 홀더(130)의 홀더 돌기(134)와 접촉하므로, 커넥터(190)는 홀더(130)의 반시계 방향으로의 회전에 의해 반시계 방향으로 함께 회전할 수 있다. 또한, 제1 슬라이딩 부재(172)의 슬라이딩 돌기(173)는 커넥터(190)의 제1 단(191)과 접촉하므로, 제1 슬라이딩 부재(172) 및 제1 슬라이딩 부재(172)의 전방에 위치한 제2 슬라이딩 부재(174)는 커넥터(190)의 반시계 방향으로의 회전에 의해 연장 위치로 이동할 수 있다.
이후, 홀더(130)가 구동 부재(120)의 반시계 방향으로의 회전력에 의해 반시계 방향으로 더 회전하면, 커넥터(190)는 홀더(130)의 반시계 방향으로의 회전에 의해 시계 방향으로 회전할 수 있다. 이때, 제1 슬라이딩 부재(172)는 커넥터(190)의 시계 방향으로의 회전에 의해 원 위치로 되돌아올 수 있다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 레저버 유닛(200)은 베이스 바디(50)에 장착되며, 약액을 저장할 수 있다.
레저버 유닛(200)는 입구단과 출구단을 가질 수 있다. 입구단으로는 약액이 주입되며, 출구단에 니들(N)이 설치되며, 니들(N)로 약액이 배출될 수 있다.
구동 모듈(300)은 구동력을 생성하여 구동 유닛(400)에 구동력을 전달할 수 있다.
클러치 유닛(500)에 의해서 구동 유닛(400)들이 서로 연결되면(engaged), 구동 모듈(300)은 구동 유닛(400)을 회전시키고, 구동 유닛(400)의 회전으로 레저버 유닛(200)에 저장된 약액이 배출될 수 있다.
구동 모듈(300)은 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.
예시적인 실시예들에 있어서, 구동 모듈(300)은 원격 장치(2)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 원격 장치(2)의 제어를 통하여 구동 모듈(300)이 작동할 수 있다.
배터리(600)는 약액 주입 장치(1)에 전원을 공급할 수 있다. 배터리(600)는 구동 모듈(300)과 연결되어, 구동 모듈(300)의 구동을 제어할 수 있다. 배터리(600)는 충전 가능하거나, 일회용으로 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 가이드 부재(180)의 상기 홀은 사용자의 피부에 대해 경사지므로, 니들(N) 및 캐뉼러(C)는 가이드 부재(180)에 의해 사용자의 피부에 대해 경사지게 삽입될 수 있다. 또한, 니들(N) 및 캐뉼러(C)의 사용자 피부로의 삽입 속도가 니들(N)의 사용자 피부로부터의 인출 속도보다 빠를 수 있다. 이에 따라, 니들(N) 및 캐뉼러(C)가 사용자의 피부에 삽입되고 니들(N)이 사용자의 피부로부터 인출될 때, 사용자의 피부 손상을 최소화할 수 있다.
또한, 니들 어셈블리(100) 동작은 사용자의 슬리브(110)를 가압하는 하나의 동작에 의해 효율적으로 수행될 수 있으므로, 니들 어셈블리(100) 동작 시 실패 확률을 최소화할 수 있다.
이에 따라, 니들 어셈블리(100)를 포함하는 약액 주입 장치(1)는 정량의 약액을 안전하고 간단하게 사용자의 몸에 주입할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 약액 주입 장치 5: 하우징
6: 부착부 50: 베이스 바디
100: 니들 어셈블리 110: 슬리브
120: 구동 부재 130: 홀더
140: 고정 부재 150: 걸림 부재
160: 슬라이딩 레일
172, 174: 제1, 제2 슬라이딩 부재
180: 가이드 부재 190: 커넥터
200: 레저버 유닛 300: 구동 모듈
400: 구동 유닛 500: 클러치 유닛
600: 배터리 T: 튜브
N: 니들 C: 캐뉼러

Claims (8)

  1. 니들;
    상기 니들이 삽입되는 캐뉼러;
    상기 니들 및 상기 캐뉼러가 이동하도록 구동력을 생성하는 구동 부재;
    상기 구동 부재가 지지되는 홀더; 및
    상기 홀더와 상기 니들 사이에 배치되는 커넥터;를 포함하고,
    상기 홀더가 회전하면 상기 커넥터가 상기 니들 및 상기 캐뉼러를 일 방향으로 이동시키고, 상기 홀더가 더 회전하면 상기 커넥터가 상기 니들만 타 방향으로 이동시키는, 니들 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 니들이 고정된 제1 슬라이딩 부재; 및
    상기 캐뉼러가 고정되며, 상기 제1 슬라이딩 부재에 인접하게 배치되는 제2 슬라이딩 부재;를 더 포함하며,
    상기 홀더와 상기 제1 슬라이딩 부재는 상기 커넥터에 의해 연결되는 니들 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 슬라이딩 부재 및 제2 슬라이딩 부재의 상기 일 방향으로의 이동 속도는 상기 제1 슬라이딩 부재의 상기 타 방향으로의 이동 속도와 다른, 니들 어셈블리.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 슬라이딩 부재 및 제2 슬라이딩 부재의 이동 경로에 배치되는 걸림 부재;를 더 포함하며,
    상기 제2 슬라이딩 부재는 상기 걸림 부재에 걸려 고정되는, 니들 어셈블리.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 커넥터는
    상기 제1 슬라이딩 부재의 슬라이딩 돌기가 삽입되는 제1 슬롯홀; 및
    상기 홀더의 홀더 돌기가 삽입되는 제2 슬롯홀;을 포함하는, 니들 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 슬라이딩 돌기는 상기 제1 슬롯홀을 따라 선형 이동하고,
    상기 홀더 돌기는 상기 제2 슬롯홀을 따라 선형 이동하는, 니들 어셈블리.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 구동 부재는
    상기 제1 슬라이딩 부재 및 제2 슬라이딩 부재의 이동 경로에서 이격되는, 니들 어셈블리.
  8. 베이스 바디;
    상기 베이스 바디에 장착되며, 약액을 저장하는 레저버 유닛;
    상기 베이스 바디에 장착되며, 사용자의 몸에 약액을 주입하는 니들 어셈블리; 및
    상기 레저버 유닛에 연결되어 상기 레저버 유닛의 약액이 상기 니들 어셈블리로 전달되도록 하는 구동 모듈;을 포함하며,
    상기 니들 어셈블리는
    니들;
    상기 니들이 삽입되는 캐뉼러;
    상기 니들 및 상기 캐뉼러가 이동하도록 구동력을 생성하는 구동 부재;
    상기 구동 부재가 지지되는 홀더; 및
    상기 홀더와 상기 니들 사이에 배치되는 커넥터;를 포함하고,
    상기 홀더가 회전하면 상기 커넥터가 상기 니들 및 상기 캐뉼러를 일 방향으로 이동시키고, 상기 홀더가 더 회전하면 상기 커넥터가 상기 니들만 타 방향으로 이동시키는, 약액 주입 장치.
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