KR20240021558A

KR20240021558A - 교체 편의성이 향상된 카트리지 및 이를 구비한 식모기

Info

Publication number: KR20240021558A
Application number: KR1020220100021A
Authority: KR
Inventors: 김병술; 손대웅; 김종훈; 박은헌; 박지혜
Original assignee: 주식회사 오대
Priority date: 2022-08-10
Filing date: 2022-08-10
Publication date: 2024-02-19
Also published as: WO2024034728A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 모발 이식을 위한 식모기에 사용가능한 카트리지로서, 소정의 길이를 갖는 통 형상의 중앙 샤프트; 상기 중앙 샤프트의 외주면에 방사상 등간격으로 배치되어 각각이 슬라이딩 가능하게 중앙 샤프트에 결합되며, 각각의 선단부에 바늘을 구비한, 복수개의 로터; 및 상기 중앙 샤프트의 하단부에 결합되며, 각 로터가 관통할 수 있는 관통구를 구비한 로터 가이드;를 포함하는 카트리지 및 이를 구비한 식모기를 개시한다.

Description

교체 편의성이 향상된 카트리지 및 이를 구비한 식모기 {Cartridge with improved replacement convenience and hair transplanter having the cartridge}

본 발명은 식모기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 모발 이식용 바늘을 다발형으로 다수개 장착한 다발형 식모기에 관한 것이다.

모발 이식기(식모기)는 두피의 발모 영역으로부터 모발을 채취하여 이를 탈모된 다른 불모영역의 두피에 심어서 이식하는 모발 시술법에 사용되는 의료 장비이다. 종래의 식모기는 바늘('이식침' 또는 '시침'이라고도 함)과 바늘의 내부에 슬라이딩 가능하게 삽입된 심축으로 구성되며, 많은 수의 모발을 이식하기 위해 한 단위의 바늘과 심축으로 구성된 로터를 다수개 장착한 다발형(멀티) 식모기가 사용되고 있다.

종래 멀티 식모기는 다수의 로터가 외주면에 장착된 카트리지를 사용하며, 카트리지를 일정 각도씩 회전하고 로터를 전진 및 후진하면서 각 로터의 바늘에 수용된 모낭을 환자의 두피에 이식하는 동작을 한다. 종래 식모기에는 수동식과 자동식이 있는데, 수동식은 사용자(의사나 시술자 등)의 힘이나 스프링 등의 탄성력에 의해 로터를 전진시켜 바늘을 두피에 삽입하고 후퇴시키는 동작을 하며, 자동식 식모기는 모터의 구동력에 의해 직접 로터를 전진/후진시키거나 또는 모터에 의해 동작하는 슬라이딩 블록에 푸쉬 블록을 걸어서 뒤로 잡아 당긴 후 스프링의 탄성력에 의해 푸쉬 블록을 밀어서 로터를 전진시켜 바늘을 두피에 삽입하고, 모낭을 심은 후 슬라이딩 블록이 푸쉬 블록을 다시 뒤로 잡아당기는 방식을 이용한다.

이러한 멀티 식모기에서 카트리지의 모든 바늘의 모낭을 다 이식하면 카트리지를 교체해야 한다. 종래 멀티 식모기의 경우 식모기 장치의 중간을 분리하여 카트리지를 꺼내고 새 카트리지를 장착하였는데, 식모기를 분리하고 카트리지를 교체하는 작업이 번거롭고 시간이 걸리는 문제가 있었다.

또한 새 카트리지를 식모기의 케이스 내부에 삽입할 때 카트리지가 올바른 위치에 정확히 장착이 되었는지 사용자가 확신을 갖지 못한 채 식모기를 조립하는 경우도 종종 있으며 이 경우 부품이 망가지는 문제도 존재하였다.

특허문헌: 한국 등록특허 제10-2048492호 (2019년 11월 26일 공고)

본 발명은 위와 같은 종래 문제를 해결하기 위한 것으로, 사용자가 보다 편리하고 신속하게 카트리지를 교체할 수 있는 구조의 식모기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 카트리지 교체시 새 카트리지가 식모기의 정확한 깊이까지 삽입되어 올바로 장착되었는지 알 수 있도록 하여 장치의 파손 없이 정확하고 신속하게 카트리지를 교체할 수 있도록 하는 식모기 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 사용자가 보다 편리하고 신속하게 카트리지를 교체할 수 있으며, 또한 카트리지 교체시 새 카트리지가 식모기의 정확한 깊이까지 삽입되어 올바로 장착되었는지 알 수 있도록 하여 장치의 파손 없이 정확하고 신속하게 카트리지를 교체할 수 있도록 하는 기술적 효과를 가진다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식모기의 사시도,
도2는 일 실시예에 따른 식모기의 단면도,
도3은 일 실시예에 따른 식모기의 분해 사시도,
도4는 일 실시예에 따른 식모기의 하부 캡을 설명하는 도면,
도5는 일 실시예에 따른 카트리지의 분해 사시도,
도6은 일 실시예에 따른 카트리지의 단면도,
도7은 일 실시예에 따른 로터를 설명하는 도면,
도8은 일 실시예에 따른 로터 가이드를 설명하는 도면,
도9는 일 실시예에 따른 카트리지 교체 방법을 설명하는 도면,
도10은 일 실시예에 따른 보호커버를 카트리지에 결합하는 과정을 설명하는 도면,
도11은 일 실시예에 따른 회전감지 센서를 설명하는 도면,
도12 및 도13은 일 실시예에 따라 로터를 전진시키는 구성을 설명하는 도면,
도14는 일 실시예에 따라 푸쉬 블록의 걸림 및 걸림해제 동작을 설명하는 도면,
도15는 일 실시예에 따른 심축 걸림부의 일부의 분해 사시도,
도16은 일 실시예에 따른 심축 걸림부의 일부의 단면도,
도17은 일 실시예에 따른 로터의 전진 및 후퇴 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 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

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 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 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)된다고 언급하는 경우 그것은 다른 구성요소에 직접적으로 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)되거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소를 개재하여 간접적으로 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)될 수 있다는 것을 의미한다. 또한 본 명세서의 도면들에 있어서 구성요소들의 길이, 두께, 또는 넓이는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이며 어느 한 구성요소와 다른 구성요소의 상대적 크기도 구체적 실시예에 따라 달라질 수 있다.

본 명세서에서 구성요소의 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '~를 포함한다', '~로 구성된다', 및 '~으로 이루어진다'라는 표현은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

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 어떠한 구성요소의 '전진'은 이 구성요소가 환자의 두피를 향하는 방향으로 움직이는 것을 의미하고 '후진' 또는 '후퇴'는 이 구성요소가 환자의 두피에서 멀어지는 방향으로 움직이는 것을 의미한다. 본 명세서에서 식모기의 '하방향'은 식모기의 길이방향 중 로터가 전진하는(즉, 환자의 두피를 향해 움직이는) 방향이며 '상방향'은 식모기의 길이방향 중 로터가 후퇴하는(즉, 환자의 두피에서 멀어지는) 방향을 의미한다. 본 명세서에서 식모기의 '전방'은 로터가 전진하는 방향이고 '후방'은 후퇴하는 방향이다. 또한 본 명세서에서 '방사상' 내측 또는 외측 방향은 식모기의 길이방향에 따른 식모기의 중심축을 기준으로 방사상 내측 또는 외측 방향을 의미한다.

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 식모기의 사시도, 도2는 식모기의 단면도, 그리고 도3은 식모기의 분해 사시도를 각각 개략적으로 나타내었다.

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

식모기는 일체형 케이스로 구성될 수도 있지만, 도시한 실시예에서 식모기는 하부 케이스(C1)와 상부 케이스(C2)로 구성되고, 예컨대 중간의 레버(60)를 눌러서 두 케이스(C1, C2)를 분리할 수 있다.

하부 케이스(C1)는 원통 형상의 하부 프레임(10) 및 이의 하단에 탈착 가능하게 결합되는 하부 캡(20)을 구비한다. 하부 프레임(10)은 내부에 브라켓(50), 제1 구동모터(300), 및 카트리지(1000) 등의 부품을 수용할 수 있다. 하부 케이스(C1)의 하단에는 바늘을 보호하기 위한 뚜껑(70)이 체결될 수 있다.

상부 케이스(C2)는 원통 형상의 상부 프레임(30) 및 이의 상단에 체결되는 상부 캡(40)을 포함한다. 상부 캡(40)은 식모기를 예컨대 로봇 팔 등의 외부 장치와 연결하기 위한 부재이며, 예컨대 볼트를 끼울 수 있는 너트 구멍이 형성될 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것이며, 상부 캡(40)이 다른 공지의 연결 방식을 위한 연결 구조로 구성될 수 있음은 물론이다.

상부 케이스(C2)는 커넥터 단자(45)를 추가로 더 포함할 수 있다. 식모기는 내부의 구동모터(300, 510)의 구동 타이밍을 제어하거나 또는 각종 센서(55, 81)의 감지 결과를 수신하고 감지 결과에 따라 모터(300, 510)의 구동을 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다. 이러한 제어부는 예컨대 마이크로컨트롤러(마이컴)를 실장한 PCB(예컨대 도11의 80)로 구현될 수 있다. 일 실시예에서 커넥터 단자(45)를 통해 외부의 제어선 및 전원선이 식모기에 연결될 수 있고, 외부의 전원선에 의해 공급받는 전원으로 구동모터(300, 510)를 구동하고 마이컴이나 센서 등을 동작시킬 수 있으며, 제어선에 의해 마이컴의 제어부와 통신하고 필요에 따라 마이컴에 저장되는 제어 알고리즘을 업데이트하거나 구동모터의 구동 타이밍을 변경할 수 있다.

하부 케이스(C1)의 하부 프레임(10) 내부에는 모근(모낭)의 이식에 사용되는 로터(200)가 다수개 결합된 카트리지(1000)가 회전가능하게 배치된다. 카트리지(1000)는 원통형의 중앙 샤프트(100) 및 그 외주면에 방사상으로 등간격으로 배열된 복수개의 로터(200)를 포함할 수 있다.

카트리지(1000)의 상부에는 제1 구동모터(300)가 배치된다. 제1 구동모터(300)의 구동축이 중앙 샤프트(100)의 중심축에 결합되어 제1 구동모터(300)의 구동에 의해 카트리지(1000)이 회전할 수 있다. 제1 구동모터(300)는 예컨대 스텝모터 등으로 구현되며 카트리지(1000)를 소정 각도씩 회전시킬 수 있다. 일 실시예에서 카트리지(1000)는 제1 구동모터(300)에 의해 1회에 하나의 로터(200)의 간격에 해당하는 각도만큼 회전할 수 있다. 예를 들어 도시한 실시예에서 중앙 샤프트(100)의 외주면에 18개의 로터(200)가 부착되어 있다면 이 경우 제1 구동모터(300)는 한번의 구동에 의해 카트리지(1000)를 20도씩 회전시키도록 구성된다.

일 실시예에서 카트리지(1000)가 한번에 소정 각도만큼만 회전할 수 있도록 카트리지(1000)의 상부면에 볼 플런저(ball plunger)(도시 생략)가 접촉하여 배치될 수 있다. 볼 플런저는 카트리지(1000)의 상부에 배치된 볼 플런저 지지부(400)에 결합되어 지지된다.

하부 프레임(10)의 측면에는 심축 걸림부(700)가 배치된다. 심축 걸림부(700)는 로터(200)의 내부에 슬라이딩 가능하게 배치된 심축(도10의 230)을 걸어서 심축이 일시적으로 움직이지 못하게 하는 역할을 한다. 심축 걸림부(700)의 구체적 구성에 대해서는 도15 내지 도17을 참조하여 후술하기로 한다.

하부 케이스(C1)의 하단부에는 하부 캡(20)이 탈착 가능하게 결합되어 하부 식모기의 하부를 커버한다. 이와 관련하여 도4는 일 실시예에 따른 식모기의 하부 캡(20)을 나타낸다. 도4의 실시예에서 하부 캡(20)은 프레임 구조로 구성되어 있어서 사용자가 각 로터(200)의 바늘(220)을 볼 수 있도록 구성된다. 하부 캡(20)의 하부면에는 하나의 로터(200)의 바늘(220)이 통과할 수 있는 노즐(21)이 형성되고, 카트리지(1000)의 로터(200) 중 하나가 아래로 하강하면 이 로터(200)의 바늘(220)이 노즐(21)을 통해 소정 길이만큼 하방으로 돌출할 수 있다.

일 실시예에서 하부 캡(20)은 가이드 부재(25)를 포함한다. 가이드 부재(25)는 슬롯(252)을 갖는 길다랗고 절곡된 형상의 부재로서 일 단부가 하부 캡(20)의 임의의 위치에 고정되고 타 단부는 노즐(21)의 선단부를 커버할 수 있다. 노즐(21)에서 돌출하는 바늘(220)은 가이드 부재(25)의 슬롯(252) 사이로 돌출되므로 바늘(220)과 가이드 부재(25) 사이의 간섭이 일어나지 않는다. 또한 일 실시예에서 가이드 부재(25)의 적어도 일부가 충격을 흡수하거나 감쇄할 수 있는 탄성 구조부(251)로 형성될 수 있다. 탄성 구조부(251)는 예컨대 도4에 도시한 것처럼 가이드 부재(25)의 적어도 일부 영역이 S자 형상이나 지그재그 형상으로 절곡된 구조일 수 있으나 이에 제한되지 않으며 충격을 완화하거나 흡수할 수 있는 임의의 형상이나 재질로 구현될 수 있다.

이렇게 하부 캡(20)에 가이드 부재(25)가 설치된 경우 사용자가 가이드 부재(25)를 환자의 두피의 시술 위치에 밀착한 상태에서 바늘(220)을 두피에 삽입할 수 있으므로 보다 안정적인 바늘 삽입 동작이 가능하고 바늘 삽입시 환자에 가해지는 충격을 완화할 수 있는 이점이 있다.

일 실시예에서 하부 케이스(C1)는 케이스의 하단부에 인접한 외주면에 형성되는 버튼(B)(또는 레버)을 포함한다. 버튼(B)은 케이스(C1)의 내측을 향하는 돌기부(도시 생략)를 가지며, 이 돌기부는 하부 캡(20)의 걸림부(23)와 맞물리도록 구성된다. 따라서 하부 캡(20)이 하부 케이스(C1)에 삽입되면 버튼(B)의 돌기부와 하부 캡(20)의 걸림부(23)가 계합함으로써 하부 캡(20)이 하부 케이스(C1)에 체결될 수 있고, 사용자가 버튼(B)을 누르면 걸림부(23)와의 걸림이 느슨하게 해제되어 하부 캡(20)을 케이스에서 분리할 수 있으므로 하부 캡(20)의 탈착 편의성이 향상된다.

다시 도3을 참조하면, 식모기는 카트리지(1000)의 하부에 탈착 가능하게 결합되는 보호커버(75)를 더 포함한다. 보호커버(75)가 카트리지(1000)에 체결되면 카트리지(1000)의 하부, 즉 로터 가이드(180)의 하방으로 돌출된 바늘(220)들을 커버할 수 있다. 도10에 도시한 것처럼 보호커버(75)는 사용한 카트리지(1000)를 새로운 카트리지(1000)로 교체할 때 카트리지(1000)에 체결될 수 있고, 새 카트리지(1000)를 식모기에 장착한 후 카트리지(1000)에서 분리되고 식모기에는 하부 캡(20)이 체결된다.

상부 케이스(C2)는 상부 프레임(30), 이 상부 프레임(30)의 상단부와 하단부에 각각 부착된 상부 캡(40)과 브라켓(50)에 의해 케이싱된다. 상부 케이스(C2)는 구동부(500), 하나의 로터(200)를 하방으로 밀어서 전진시키기 위해 메인 스프링(600), 푸쉬 블록(610) 등의 부품을 수용할 수 있다.

메인 스프링(600)의 상단부는 상부 프레임(30)의 임의의 위치에 부착되어 고정된다. 메인 스프링(600)의 하단부에는 링 형상의 푸쉬 블록(610)이 부착되고 푸쉬 블록(610)에 식모기 길이방향으로 메인 푸쉬바(620)가 부착된다. 푸쉬 블록(610)과 메인 푸쉬바(620)는 일체로 제조될 수도 있다. 메인 스프링(600)은 임의의 부재에 의해 후퇴하여 압축되어 탄성 에너지를 축적하고 있다가 압축이 해제되면 탄성력에 의해 전진하고 이에 의해 메인 푸쉬바(620)가 카트리지(1000)에 장착된 다수의 로터(200)들 중 하나의 로터(200)을 밀어서 전방으로 전진시킬 수 있다. 메인 스프링(600)은 강한 탄성력을 가지며 따라서 로터(200)가 메인 푸쉬바(620)에 탄성력에 의해 짧은 시간에 순간적으로 전방으로 전진할 수 있다.

일 실시예에서 구동부(500)는 제2 구동모터(510), 커플링(520), 리드 스크류(530), 및 슬라이딩 블록(540)으로 구성될 수 있다. 제2 구동모터(510)는 양 방향으로 회전하는 구동축을 갖는 임의의 모터로 구현될 수 있고 제2 구동모터(510)의 구동축이 감속기 및/또는 커플링(520)에 의해 리드 스크류(530)와 체결된다. 리드 스크류(530)는 외주면에 나사산이 형성되어 있고 슬라이딩 블록(540)은 리드 스크류(530)에 결합하되 리드 스크류(530)의 회전에 의해 길이방향으로, 즉 상하로 움직일 수 있도록 결합된다. 이 때 메인 스프링(600) 및 푸쉬 블록(610)은 리드 스크류(530)나 슬라이딩 블록(540) 보다 직경이 크기 때문에 메인 스프링(600)의 움직임이 리드 스크류(530)나 슬라이딩 블록(540)의 움직임과 간섭하지 않는다. 다만 슬라이딩 블록(540)은 푸쉬 블록(610) 보다 더 하방으로 전진한 후 상방으로 후퇴할 때 푸쉬 블록(610)을 걸 수 있으며, 따라서 슬라이딩 블록(540)이 상방으로 올라갈 때 스프링(600)의 탄성력에 반하여 푸쉬 블록(610)과 메인 푸쉬바(620)를 상방으로 당길 수 있으며, 메인 푸쉬바(620)에 의해 전진했던 로터(200)도 상방으로 움직여 초기 상태(즉, 메인 스프링에 의해 밀리기 전의 상태)로 복귀할 수 있다.

메인 푸쉬바(620)에는 길이방향으로 슬롯이 형성되고 이 슬롯 내에 보조 푸쉬바(630)가 길이방향으로 자유롭게 슬라이딩 가능하게 장착된다. 보조 푸쉬바(630)의 상단부에는 방사상 내측 방향으로 돌출된 돌출편(631)이 형성되고, 이 돌출편(631)은 슬라이딩 블록(540)의 하단부(541)와 접촉할 수 있도록 구성된다. 보조 푸쉬바(630)의 하단부는 심축 걸림부(700)와 접촉하도록 구성된다. 따라서 이 구성에 의하면 슬라이딩 블록(540)이 아래로 전진하여 슬라이딩 블록의 하단부(541)가 보조 푸쉬바(630)를 아래로 밀면 보조 푸쉬바(630)가 심축 걸림부(700)를 밀어서 심축 걸림부를 소정 거리만큼 추가 전진시킬 수 있다.

이제 도5 내지 도8을 참조하여 일 실시예에 따른 카트리지(1000)를 설명하기로 한다.

우선 도5는 일 실시예에 따른 카트리지(1000)의 분해사시도이고 도6은 카트리지의 단면도이다. 도5와 도6을 참조하면, 카트리지(1000)는 중앙 샤프트(100), 중앙 샤프트(100)의 외주면에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 각각 결합된 복수개의 로터(200), 중앙 샤프트(100)의 내측에 슬라이딩 가능하게 장착되는 승강부(150), 승강부를 탄성적으로 지지하는 스프링(170), 및 로터(200)의 승강을 가이드하는 로터 가이드(180)를 포함할 수 있다.

이와 관련하여 도7은 일 실시예에 따른 로터(200)를 도시한 것으로, 도7(a)와 도7(b)는 각각 로터(200)의 사시도와 단면도이다. 도7을 참조하면 로터(200)는 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 일 측면을 따라 상하 길이방향으로 형성된 수직 돌출부(211)를 포함한다. 수직 돌출부(211)는 중앙 샤프트(100)를 향하는 방향, 즉 방사상의 내측 방향으로 돌출되고, 수직 돌출부(211)의 돌출부 형상은 중앙 샤프트(100)의 슬라이드 레일(111)의 요홈부 형상과 맞물리도록 구성된다. 따라서 바디부(210)의 수직 돌출부(211)가 중앙 샤프트(100)의 슬라이드 레일(111)에 끼워져 맞물림으로써 로터(200)이 슬라이드 레일(111)을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 할 수 있다.

바디부(210)는 바디부(210)의 직경보다 작은 직경의 소직경부(212)를 포함한다. 바디부(210)와 소직경부(212)는 일체로 형성될 수 있다.

바늘(220)은 바디부(210)의 하부에 적어도 부분적으로 삽입 결합되어 있고 바늘(220)의 내부 공간에 심축(230)이 슬라이딩 가능하게 배치된다. 바늘(220)의 하단부 측면에는 모낭을 용이하게 끼울 수 있도록 외측으로 개방된 슬롯이 형성되어 있다. 심축(230)은 바늘(220)의 내부 공간에 삽입 배치된다. 심축(230)의 상단에는 레버(240)가 부착되어 있고, 레버(240)는 바디부(210)의 방사상 전방에 형성된 슬롯(215) 내에서 상하 방향으로 움직일 수 있다. 레버(240)는 슬롯(215) 보다 더 외측으로(즉, 방사상 바깥 방향으로) 돌출되어 있다. 심축(230)의 상단이 레버(240)에 결합되고 따라서 레버(2340)와 심축(230)이 일체로 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있다.

슬롯(215) 영역 내에서 심축(230)의 둘레에 스프링(241)이 끼워져 있다. 스프링(241)의 상단부는 레버(240)의 하부면에 의해 지지되고 스프링(241)의 하단부는 슬롯(215)의 바닥면에 의해 지지된다. 따라서 아래를 향하는 힘이 레버(240)에 가해져서 레버(240)와 심축(230)이 하방으로 내려간 뒤 레버(240)에 가해지는 힘이 사라지면 스프링(241)의 탄성력에 의해 레버(240)와 심축(230)이 위로 상승하여 원위치로 복귀할 수 있다.

다시 도5와 도6을 참조하면, 중앙 샤프트(100)는 원통 형상 또는 실린더 형상이다. 중앙 샤프트(100)는 외주면을 둘러싸는 외벽(110)을 포함하며 외벽(110)에는 중앙 샤프트의 중심축을 기준으로 방사상 등간격으로 길이 방향으로 복수개의 슬라이드 레일(111)이 형성되어 있다. 일 실시예에서 슬라이드 레일(111)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 로터(200)들이 위로 더 이상 올라가지 못하며, 따라서 플랜지(120)는 로터(200)의 상방향 슬라이딩 운동 범위를 제한하는 스토퍼로서 역할을 할 수 있다.

중앙 샤프트(100)의 내측 상부에는 제1 모터(300)를 부분적으로 수용하는 수용부가 형성되고, 제1 모터(300)의 구동축에 직접 또는 간접적으로 중앙 샤프트(100)가 결합함으로써 제1 모터(300)에 의해 카트리지(1000)가 회전할 수 있다. 중앙 샤프트(100)의 내측 하부에는 외벽(110) 보다 직경이 작은 소직경부(105)가 일체로 형성될 수 있다. 소직경부(105)와 외벽(110) 사이에 일정 간격의 이격 공간(107)이 형성된다.

각각의 로터(200)는 로터(200)의 수직 돌출부(211)가 슬라이딩 레일(111)에 끼워져서 중앙 샤프트(100)에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 이렇게 장착된 상태에서 중앙 샤프트(100)의 아래쪽에 로터 가이드(180)가 장착된다. 로터 가이드(180)는 로터(200)의 안정적인 장착과 상하 슬라이딩 운동을 가이드하는 역할을 한다.

이와 관련하여 도8은 일 실시예에 따른 로터 가이드(180)를 도시한 것으로, 도8(a)는 위에서 바라본 사시도이고 도8(b)는 아래에서 바라본 사시도이다.

일 실시예에 따른 로터 가이드(180)는 대략 컵 형상을 가질 수 있다. 즉 로터 가이드(180)는 원판 형상의 원판형 부재(181) 및 이 원판형 부재(181)의 둘레에서 상방으로 연장 형성된 원통형 부재(182)가 일체로 형성된 부품일 수 있다. 원판형 부재(181)는 복수개의 관통구(185)를 구비하며 각 관통구(185)는 방사상 등간격으로 형성되어 있다. 이 때 각 관통구(185)는 중앙 샤프트(100)에 결합된 로터(200)에 수직 방향으로 일대일로 정렬된 위치에 형성되며, 도6에 도시한 것처럼 각각의 로터(200)가 각 관통구(185)를 통해 상하 슬라이딩 할 수 있다.

원통형 부재(182)는 원판형 부재(181)의 둘레에서 상방으로 연장 형성된 원통 형상을 가지며, 도6에 도시한 것처럼 중앙 샤프트(100)의 외주면에 방사상으로 배열된 로터(200)들의 방사상 외측면과 접하면서 감싸도록 구성됨으로써 로터(200)의 상하 슬라이딩 운동시 로터(200)가 다른 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있다.

로터 가이드(180)는 외주면에 오목부(184)를 포함할 수 있다. 오목부(184)는 로터 가이드(180)의 외주면에 오목하게 형성된 영역으로, 원판형 부재(181) 또는 원통형 부재(182)의 외주면 둘레를 따라 360도의 띠 형상으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 오목부(184)는 하부 케이스(C1)의 버튼(B)의 내측에 형성된 돌기부와 맞물리는 로터 가이드(180)의 위치에 형성된다. 즉, 카트리지(1000)가 하부 케이스(C1)에 올바른 위치까지 삽입되었을 때 오목부(184)와 버튼(B)의 돌기부가 맞물리게 된다. 따라서 사용자가 카트리지(1000)를 식모기 케이스(C1)에 장착할 때 오목부(184)와 버튼(B) 돌기부가 맞물릴 때 나는 소리를 듣거나 또는 버튼(B)을 누르고 있는 손에 전해지는 감각을 통해 카트리지(1000)가 식모기 케이스의 정확한 위치까지 삽입되어 장착되었는지 확인할 수 있다.

또한 도10을 참조하여 후술하겠지만, 보호커버(75)가 장착된 새 카트리지(1000)를 식모기 케이스에 삽입하여 장착한 후 보호커버(75)만을 분리하고자 할 때, 사용자가 보호커버(75)를 당기면 카트리지(1000)까지 같이 빠지는 문제가 있지만, 버튼(B)을 누른 상태에서 보호커버(75)를 당기면 오목부(184)가 버튼(B)의 돌기부에 걸려서 카트리지(1000)를 잡아주기 때문에 카트리지(1000)가 빠지지 않고 보호커버(75)만 쉽게 분리할 수 있는 이점이 있다.

또한 일 실시예에서 로터 가이드(180)의 하부에 요철 형상(183)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어 로터 가이드(180)의 원판형 부재(181)의 하부 모서리 둘레를 따라 하방으로 요철 형상(183)이 반복 형성되어 있으며, 따라서 도8(b)에 도시한 것처럼 모서리 둘레를 따라 다수의 하방 돌출부(183a) 및 서로 이웃하는 돌출부(183a) 사이사이의 빈 공간(183b)이 교대로 형성된다. 바람직하게는 관통구(185)와 방사상으로 같은 위치에 하나씩 하방 돌출부(183a)가 형성되어 있다. 이러한 로터 가이드(180)의 요철 형상(183)을 통해 카트리지(1000)의 정확한 회전 여부를 감지할 수 있으며, 이에 대해서는 도11을 참조하여 후술하기로 한다.

다시 도5와 도6을 참조하면, 카트리지(1000)는 중앙 샤프트(100)의 내부에서 슬라이딩 할 수 있는 승강부(150)를 포함한다. 승강부(150)는 원통 형상을 부재이며 중앙 샤프트(100)의 내측 소직경부(105)에 끼워져서 슬라이딩 할 수 있도록 구성된다. 승강부(150)는 방사상 외측 방향으로 돌출된 돌기부(151)를 포함한다. 돌기부(151)의 개수는 중앙 샤프트(100)에 장착되는 로터(200)의 개수와 동일하며, 도6에 도시한 것처럼 각 돌기부(151)의 상단부(151a)가 로터(200)의 단차부(210a)와 접촉하여 간섭할 수 있을 정도로 돌출되어 있다.

승강부(150)와 로터 가이드(180) 사이에 스프링(170)이 배치된다. 스프링(170)의 상단부는 승강부(150)를 지지하고 하단부는 로터 가이드(180)의 상부면에 지지되며, 따라서 스프링(170)이 승강부(150)를 상승시키도록 항상 힘을 가하고 있다.

이러한 구성에서, 예컨대 하나의 로터(200)가 메인 푸쉬바(620)에 의해 아래로 하강하면, 이 로터(200)의 단차부(210a)가 승강부(150)의 돌기부(151)를 밀게 되어 승강부(150)도 함께 아래로 하강한다. 메인 푸쉬바(620)가 상승하면 로터(200)를 아래로 미는 힘이 사라지므로 스프링(170)의 탄성력에 의해 스프링(170)이 승강부(150)와 로터(200)를 위로 밀어 올리게 되어 로터(200)가 위로 상승하여 원래 위치로 복귀할 수 있다.

대안적 실시예에서, 승강부(150)와 스프링(170) 대신 각 로터(200)마다 각각 스프링(도시 생략)을 구비할 수 있다. 예를 들어 각 로터(200)마다 소직경부(212)를 둘러싸는 스프링을 구비할 수 있고 이 스프링의 상단부는 단차부(210a)에 의해 지지되고 하단부는 로터 가이드(180)에 의해 지지된다. 따라서 로터(20)가 하강한 뒤 외력이 사라지면 이 스프링의 탄성력에 의해 로터가 다시 상승하여 원위치로 복귀할 수 있다.

도9는 일 실시예에 따른 카트리지 교체 방법을 설명하는 도면이고 도10은 카트리지 교체시의 일부 단계를 나타내었다. 도9와 도10을 참조하면, 우선 단계(S10)에서 하부 케이스(C1)의 버튼(B)을 누르고 하부 캡(20)을 잡아 당겨 분리한다. 그 후 단계(S20)에서 보호커버(75)를 카트리지(1000)에 체결하고(도10(a) 참조), 단계(S30)에서, 보호커버(75)를 잡아 당겨 카트리지(1000)를 식모기 케이스(C1)에서 분리한다(도10(b) 참조).

그 후 보호커버(75)가 장착된 새 카트리지(1000)를 식모기 케이스에 삽입하여 장착한다(단계 S40). 이 때 로터 가이드(180)의 오목부(184)를 구비한 경우, 버튼(B)의 내부 돌기부가 오목부(184)에 맞물릴 때 예컨대 딸깍하는 소리가 나거나 사용자가 감촉으로 감지할 수 있으므로 카트리지(1000)가 정확한 위치까지 삽입되어 장착되는지 확인할 수 있다.

다음으로 보호커버(75)를 잡아당겨 새 카트리지(1000)에서 보호커버(75)를 분리한다(단계 S50). 이 때 사용자가 버튼(B)을 누른 상태에서 보호커버(75)를 당기면 오목부(184)가 버튼(B)의 돌기부에 걸려서 카트리지(1000)를 잡아주기 때문에 카트리지(1000)가 빠지지 않고 보호커버(75)만 쉽게 분리할 수 있다. 그 후 하부 캡(20)을 다시 하부 케이스(C1)에 장착하여(단계 S60) 카트리지 교체를 완료할 수 있다.

도11은 일 실시예에 따른 회전감지 센서를 설명하는 도면이다. 상술한 것처럼 카트리지(1000)는 제1 구동모터(300)에 의한 한 번의 회전시마다 서로 이웃하는 로터(200)의 이격 각도만큼 회전한다. 예컨대 카트리지(1000)에 18개의 로터(200)가 장착된 경우 카트리지(1000)는 매 회전마다 20도씩 회전한다. 이 때 매 회전마다 정확히 20도씩 회전하였는지 판단하기 위해 일 실시예에서 식모기가 회전감지 센서(81)를 포함할 수 있다.

도11을 참조하면, 식모기는 하부 프레임(10) 등 임의의 부재에 고정되어 설치되는 PCB 기판(80)을 포함할 수 있고, 이 기판(80)의 소정 위치에 회전감지 센서(81)를 구비한다. 바람직하게, 회전감지 센서(81)는 로터 가이드(180)의 요철 형상(183)의 외측에 인접하여 배치된다. 센서(81)는 예컨대 광센서 등으로 구현될 수 있고 요철 형상의 하방 돌출부(183a)와 빈 공간(183b) 중 어느 하나를 감지함으로써 카트리지(1000)가 매 회전시 소정 각도만큼 회전하였는지 여부를 판단할 수 있다.

도12 및 도13은 일 실시예에 따라 로터(200)를 전진시키는 구성을 설명하는 도면으로, 도12는 하부 프레임(10)과 상부 프레임(30)을 제거한 상태에서 식모기의 일부분을 개략적으로 도시한 것이고 도13은 상부 프레임(30)을 제거한 상태에서 식모기 일부를 개략적으로 도시하였다.

도12와 도13을 참조하면, 메인 스프링(600)의 아래쪽 단부에 링(ring) 형상의 푸쉬 블록(610)이 결합되고 푸쉬 블록(610)에 길이방향으로 메인 푸쉬바(620)가 일체로 형성된다. 메인 푸쉬바(620)는 소정 길이의 바(bar) 형상이되 길이방향을 따라 슬롯(621)이 형성되어 있고, 이 슬롯(621)에 보조 푸쉬바(630)가 장착된다. 보조 푸쉬바(630)는 슬롯(621) 내에서 자유롭게 슬라이딩할 수 있으며, 메인 푸쉬바(620)의 움직임과 관계없이 독립적으로 움직일 수 있다.

따라서 이 구성에 의하면, 메인 스프링(600)이 탄성력에 의해 아래로 전진하면 이와 일체로 연결된 푸쉬 블록(610)과 메인 푸쉬바(620)도 아래로 전진하게 되고 메인 푸쉬바(620)의 선단부(623)가 로터(200)의 상단을 밀어서 해당 로터(200)을 아래로 전진시킨다.

한편 제2 구동모터(510)에 의해 리드 스크류(530)가 회전하여 리드 스크류(530)에 결합된 슬라이딩 블록(540)이 아래로 하강할 수 있고, 슬라이딩 블록(540)이 하강하여 슬라이딩 블록의 하단부(도14의 541)가 보조 푸쉬바(630)의 돌출편(631)을 밀면 보조 푸쉬바(630)가 하강하여 심축 걸림부(700)를 밀어서 심축 걸림부를 소정 거리만큼 추가 전진시킬 수 있다.

이 때 메인 스프링(600)의 직경이 슬라이딩 블록(540) 보다 크며 푸쉬 블록(610)도 내경이 슬라이딩 블록(540)보다 큰 링 형상이기 때문에 메인 스프링(600)이나 푸쉬 블록(610)의 움직임과 슬라이딩 블록(540)의 움직임 사이에 간섭이 일어나지 않는다.

일 실시예에서 푸쉬 블록(610)은 걸림부(650)를 더 포함한다. 걸림부(650)와 푸쉬 블록(610) 사이에 스프링(도시 생략)이 개재되어 있으며 걸림부(650)가 방사상 방향으로 소정 범위 내에서 움직일 수 있다. 슬라이딩 블록(540)은 일 측면에 단차부(도14의 542)를 구비하며, 이 단차부(542)가 걸림부(650)를 걸어서 푸쉬 블록(610)의 움직임을 제한할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 식모기는 메인 스프링(600)의 방사상 외측 방향에 소정 길이의 걸림해제용 로드(rod)(535)를 구비할 수 있다. 걸림해제용 로드(535)의 일단부는 식모기의 상부 프레임(30)에 결합되어 고정되고 타단부는 걸림부(650)와 접촉할 수 있도록 구성된다.

이와 관련하여 도14를 참조하여 푸쉬 블록(610)의 걸림 및 걸림해제 동작을 설명하기로 한다. 도14(a)는 슬라이딩 블록(540)이 푸쉬 블록(610)을 걸고 있는 상태를 나타낸다. 즉 걸림부(650)는 방사상 내측을 향해 걸림용 돌기(650b)를 포함하는데, 이 돌기(650b)가 슬라이딩 블록(540)의 단차부(542)에 걸려 있다. 따라서 슬라이딩 블록(540)이 후퇴하면(즉 도14(a)에서 오른쪽 방향으로 움직이면) 이에 걸려 있는 걸림부(650) 및 푸쉬 블록(610)도 후퇴하고, 이 때 메인 스프링(600)은 길이가 짧아지며 압축된다.

그 후 도14(b)에 도시한 것처럼 슬라이딩 블록(540)을 약간 더 후퇴시키면 걸림부(650)의 방사상 외측에 형성된 경사면(650a)이 걸림해제용 로드(535) 선단부의 경사면(535a)과 접하게 되고 걸림부(650)가 로드(535)의 경사면(535a)을 따라서 방사상 외측 방향으로(즉, 도14(b)에서 위쪽 방향으로) 움직이게 되어 슬라이딩 블록(540)의 단차부(542)와 돌기(650b)의 걸림이 해제된다. 따라서 이 걸림이 해제되는 즉시 푸쉬 블록(610)이 메인 스프링(600)의 강한 탄성력에 의해 전방으로(즉 도14(b)에서 왼쪽 방향으로) 빠르게 전진할 수 있고, 이에 의해 메인 푸쉬바(620)가 로터(200)를 밀어서 하강시킬 수 있다.

이와 같이 슬라이딩 블록(540)이 상승하여 푸쉬 블록(610)의 걸림을 해제한 후 슬라이딩 블록(540)은 이미 하강하여 있는 푸쉬 블록(610)을 걸기 위해 소정 위치까지(즉, 푸쉬 블록(610)을 걸 수 있을 정도로 충분히 아래까지) 하강한다. 이 때 슬라이딩 블록(540)이 상기 소정 위치까지 충분히 하강하였는지 판단하기 위해 위치감지 센서(55)를 더 포함할 수 있다. 즉 도13에 도시한 것처럼 예컨대 브라켓(50)의 임의의 위치에 위치감지 센서(55)가 설치될 수 있다. 위치감지 센서(55)는 예컨대 터치 센서일 수 있고, 상방향으로 돌출한 돌출부(56)에 슬라이딩 블록(540)이 접촉하면 슬라이딩 블록(540)이 기설정된 소정 위치까지 하강하였다고 판단할 수 있다.

그러므로 위치감지 센서(55)를 이용하여 식모기를 처음 구동 상태로 복귀시킬 수 있다. 예를 들어 식모기 전원을 켜서 온(ON) 시키는 등의 임의의 상황에서 슬라이딩 블록(540)의 정확한 현재 위치를 알 수 없을 때 슬라이딩 블록(540)을 위치감지 센서(55)가 감지할 때까지 아래로 하강시키고, 슬라이딩 블록(540)이 돌출부(56)를 터치하면 위치감지 센서(55)가 이를 감지하여 식모기 동작을 개시할 수 있다.

또한 이 구성에 의하면, 식모기의 전원을 켤 때마다 슬라이딩 블록을 최초 리셋 위치로 자동으로 이동시킴으로써 식모 동작의 개시를 준비할 수 있다. 이 때 '리셋 위치'는, 슬라이딩 블록(540)의 단차부(542)가 푸쉬 블록(610)의 걸림부(보다 구체적으로는, 걸림부(650)의 걸림용 돌기(650b) 보다 더 전진해 있는 임의의 위치일 수 있다. 식모기 전원을 켜면 제어부에 의해 자동적으로 슬라이딩 블록(540)을 리셋 위치까지 움직이도록 제어할 수 있다. 그러므로 예를 들어 작업자가 이전 작업에서 식모기를 식모 동작의 어느 임의의 단계에서 멈추고 전원을 껐다 하더라도, 그 이후 식모기 전원을 켜면 슬라이딩 블록(540)이 자동으로 리셋 위치로 이동하여 슬라이딩 블록(540)의 위치를 확인한 후 식모 동작의 개시를 준비하는 준비 모드에 들어갈 수 있으므로, 사용자가 별도의 준비 동작이나 리셋 동작을 하지 않더라도 준비 모드에서 시술을 곧바로 개시할 수 있는 이점이 있다.

이 때 준비 모드는 예를 들어 슬라이딩 블록(540)이 리셋 위치에 있는 상태일 수도 있고, 대안적으로는, 슬라이딩 블록(540)이 리셋 위치까지 하강한 후 다시 상승하여 푸쉬 블록(610)을 걸고 소정 위치까지 상승한 상태일 수 있다.

이제 도15 내지 도17을 참조하여 심축 걸림부(700) 및 그 동작에 대해 설명하기로 한다.

우선 도15는 일 실시예에 따른 심축 걸림부(700)의 일부 구성의 분해 사시도이고 도16은 일부 구성의 단면도이다. 도15와 도16을 참조하면, 심축 걸림부(700)는 도2 및 도3에 도시한 것처럼 하부 프레임(10)의 일 측면에 설치되며, 로터(200)가 메인 스프링(600)에 의해 하방으로 푸쉬된 후 심축(230)을 하방으로 추가 전진시킬 수 있고 또한 로터(200)가 다시 상승하는 동안 로터(200) 내의 심축(230)의 움직임을 일시적으로 정지시키는 역할을 한다.

일 실시예에서 심축 걸림부(700)는 케이스(701) 및 케이스 내부에 배치되는 걸쇠(710) 및 걸림부 본체(720) 등의 구성요소를 포함한다. 걸림부 본체(720)는 길이방향의 상부에 폭이 좁은 선단부(721)가 일체로 형성되고 본체(720)의 중앙에 슬롯(723)이 형성되어 있다. 또한 걸림부 본체(720)는 내부에 걸쇠(710)가 들어갈 수 있는 공간을 가지며, 이 공간에 스프링과 같은 탄성부재(730)가 개재되어 있다. 따라서 도16에서 알 수 있듯이 걸쇠(710)는 로터(200)의 레버(240)의 상하 움직임을 간섭하는 거리 내에 배치되되 식모기의 방사상 바깥 방향으로 탄성적으로 후퇴할 수 있다.

식모기의 하부 프레임(10)에는 걸림부 본체(720)를 지지하기 위해 평평한 표면의 지지부(750)가 형성되고 지지부(750)의 중앙에 돌출 가이드(760)가 형성된다. 돌출 가이드(760)는 걸림부 본체(720)의 슬롯(723) 내에 끼워질 수 있고, 따라서 걸림부 본체(720)의 길이방향 슬라이딩 움직임을 제한함과 동시에 가이드 할 수 있다. 또한 슬롯(723)과 돌출 가이드(760) 사이에 스프링과 같은 탄성부재(740)가 개재되어 있으며 이에 따라 걸림부 본체(720)는 외력에 없을 경우 후퇴하는 방향으로 움직이려는 경향을 갖게 된다.

일 실시예에서 지지부(750)의 표면에는 걸쇠(710)가 관통할 수 있는 관통구(753)가 형성되고 관통구(753)의 주위에 제1 안착홈(751)과 제2 안착홈(752)이 형성되어 있다. 제1 및 제2 안착홈(751,752)은 걸쇠(710)에 방사상 내측 방향으로 돌출된 측면돌기(715)를 수용하는 영역이며, 걸림부 본체(720)의 움직임에 따라 걸쇠(710)의 측면돌기(715)가 제1 안착홈(751)에 안착되거나 제2 안착홈(752)에 안착됨으로써 걸림부 본체(720)의 움직임이 일시 고정될 수 있다.

즉 걸림부 본체(720)가 상방으로 움직이면 걸쇠(710)가 제1 안착홈(751)에 걸리게 되고 보조 푸쉬바(630)에 의해 밀려서 하강하면 걸쇠(710)가 제2 안착홈(752)에 결리게 되는데, 걸쇠(710)가 제2 안착홈(752)에 걸려 있는 상태에서 보조 푸쉬바(630)의 푸쉬 동작이 없어져도 걸림부(720)가 상승하지 않고 일시 고정될 수 있다.

이러한 심축 걸림부(700)의 걸림 및 걸림해제 동작을 보다 구체적으로 설명하면, 걸쇠(710)에 힘이 가해지지 않을 때 걸쇠(710)는 걸림부 본체(720)로부터 (카트리지(1000)의 방사상 내측 방향으로) 돌출되어 있어 레버(240)가 상하 슬라이딩 운동을 할 때 레버(240)와 접촉하게 된다. 이 때 심축(230)이 아래에서 위로 상승할 때 걸쇠(710)의 요홈부(711)가 레버(240)를 걸어서 심축(230)이 상방향으로 더 이상 올라가지 못하도록 제한할 수 있다. 즉 레버(240)가 걸쇠(710)의 위에서 아래쪽으로 하강할 때는 레버(240)가 걸쇠(710)를 걸림부 본체(720)측으로 밀면서 간섭없이 하강할 수 있지만, 레버(240)가 걸쇠(710)의 아래에서 위쪽으로 상승할 때는 레버(240)의 상부면이 걸쇠(710)의 요홈부(711)에 걸려서 더 이상 상승할 수 없게 된다.

한편 도7 및 도16에 도시한 것처럼 로터(200)의 바디부(210)는 슬롯(215)의 양쪽에 인접하여 방사상 바깥 방향으로 돌출 형성된 돌기부(217)를 포함한다. 심축 걸림부(700)의 걸쇠(710)는 레버(240)뿐만 아니라 돌기부(217)에도 접촉하도록 걸쇠(710)의 좌우 폭이 설정되어 있다. 즉 도16에 도시한 것처럼 돌기부(217)와 접촉하는 걸쇠(710)의 접촉면이 경사면(713)으로 형성된다. 따라서 로터(200)가 걸쇠(710)의 아래에서 위쪽으로 상승하거나 위에서 아래쪽으로 하강하는 어느 경우이든지 돌기부(217)가 걸쇠(710)를 걸림부 본체(720)측으로 밀면서 간섭없이 상승/하강할 수 있다.

도17은 이러한 구성에 따른 일 실시예에 의한 로터(200)의 전진 및 후퇴 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도17(a)는 카트리지(1000)에 부착된 로터(200)가 아래로 하강하기 전의 상태를 나타낸다. 이 상태에서 로터(200)의 레버(240)와 돌기부(217)는 모두 심축 걸림부(700)의 걸쇠(710) 보다 위쪽에 위치하고, 도14(a)에 도시한 것처럼 슬라이딩 블록(540)의 단차부(542)가 푸쉬 블록(610)을 걸고 뒤로 잡아당기고 있어서 메인 스프링(600) 및 이에 결합된 푸쉬 블록(610)과 메인 푸쉬바(620)가 후퇴 상태에 있다.

이 상태에서 슬라이딩 블록(540)이 약간 뒤로 후퇴하면 도14(b)에 도시한 것처럼 슬라이딩 블록(540)의 단차부(542)에 의한 걸림이 해제되고 메인 스프링(600)의 탄성력에 의해 메인 푸쉬바(620)가 로터(200)를 하방으로 푸쉬하여 로터(200)가 아래로 하강하며 전진한다(도17(b)). 로터(200)가 하강할 때 돌기부(217)와 레버(240)가 걸쇠(710)의 경사진 표면과 접촉하기 때문에 걸쇠(710)를 걸쇠 하우징(720)측으로 밀면서 로터(200)와 레버(240)가 간섭없이 하강할 수 있다. 이와 같이 로터(200)가 메인 스프링(600)에 의해 하강하여 전진함에 따라 바늘(220)이 환자의 두피를 침투하여 소정 거리만큼 삽입된다. 로터(200)가 하강한 상태에서 레버(240)의 상부면이 걸쇠(710)의 요홈부(711)에 걸리게 되어 상승하지 못하고 위치가 고정된다.

그 후 도17(c)에 도시한 것처럼, 슬라이딩 블록(540)이 보조 푸쉬바(630)를 밀어서 보조 푸쉬바(630)가 아래로 약간 더 하강할 수 있다. 이에 따라 보조 푸쉬바(630)가 심축 걸림부(700)의 걸림부 본체(720)를 아래로 밀고, 이에 의해 심축(230)의 추가 전진이 이루어지며 바늘(220) 내부의 모낭이 두피 내부로 침투하여 안착할 수 있다. 이 때 걸림부 본체(720)는 심축 걸림부(700)의 제2 안착홈(752)에 안착되어 움직임이 고정된다.

한편 도17(c)의 동작에 의해 슬라이딩 블록(540)이 보조 푸쉬바(630)를 아래로 더 밀어서 하강한 상태가 슬라이딩 블록(540)의 리셋 위치일 수 있다. 즉 슬라이딩 블록(540)이 보조 푸쉬바(630)를 아래로 더 밀어서 슬라이딩 블록(540)이 센서(55)의 돌출부(56)를 터치하면 제어부는 센서(55)의 신호를 수신하여 이 때의 슬라이딩 블록(540)의 위치가 기설정된 리셋 위치라고 판단할 수 있고, 슬라이딩 블록(540)이 이후 동작에서 푸쉬 블록(610)을 걸어서 상승시킬 준비가 되었다고 판단할 수 있다.

즉 도17(d)를 참조하면, 제2 구동모터(510)에 의해 슬라이딩 블록(540)이 상승한다. 슬라이딩 블록(540)이 상승하며 후퇴할 때 푸쉬 블록(610)의 걸림부(650)의 걸림용 돌기(650b)가 슬라이딩 블록의 단차부(542)에 걸리게 되고, 이에 따라 슬라이딩 블록(540)과 함께 푸쉬 블록(610) 및 메인 푸쉬바(620)가 후퇴하게 되고 메인 스프링(600)은 길이가 짧아지며 압축된다.

또한 이와 동시에, 메인 푸쉬바(620)가 로터(200)를 전방으로 가압하는 힘이 사라졌으므로, 하강했던 로터(200)는 카트리지(1000) 내의 승강부(150)에 의해 밀려서 상승한다. 결과적으로, 도17(d)에서 메인 푸쉬바(620)와 로터(200)가 함께 상승하게 된다.

로터(200)가 상승함에 따라 로터(200)의 하단부에 결합된 바늘(220)도 상승하며 후퇴한다. 즉 환자의 두피에 침투해 있던 바늘(220)의 후퇴 동작이 시작된다. 그러나 이 후퇴 동작의 초기 상태에서는 도17(d)에 도시한 바와 같이 심축(230)이 걸쇠(710)에 걸려 있고 걸쇠(710)가 제2 안착홈(752)에 걸려 있기 때문에 심축(230)이 상승하지 못한다.

그 후 로터(200)가 계속 상승하여 소정 거리만큼 상승했을 때 도17(e)에 도시한 바와 같이 로터(200)의 돌기부(217)가 걸쇠(710)와 접촉하면서 걸쇠(710)를 걸림부 본체(720)측으로 밀게 되고, 이에 의해 레버(240)에 대한 걸쇠(710)의 걸림이 해제되고 이와 동시에 또는 순차적으로 걸쇠(710)에 대한 제2 안착홈(752)의 걸림도 해제되며, 따라서 레버(240)와 심축(230)이 스프링(241)의 탄성력에 의해 상승하고 이에 따라 바늘(220)과 심축(230)이 함께 후퇴하게 된다. 또한 이 때 걸림부 본체(720)도 스프링(740)의 탄성력에 의해 상승하여 원위치로 복귀한다.

이와 같이 로터(200)가 상승하고 심축(230)도 상승하여 도17(a)에 도시한 것과 같은 초기 상태로 복귀하고, 그 후 제1 구동모터(300)에 의해 카트리지(1000)가 소정 각도만큼 회전하면 그 후 도17(b) 내지 도17(e)의 동작을 반복할 수 있다. 이 때 카트리지(1000)가 소정 각도만큼 회전하였는지 판단하기 위해, 도11을 참조하여 설명한 것처럼 제어부가 회전감지 센서(81)의 감지 결과를 수신하여 판단할 수 있다.

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 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 하부 프레임 20: 하부 캡
30: 상부 프레임 40: 상부 캡
50: 브라켓 55, 81: 센서
60: 레버 70: 뚜껑
80: PCB 기판 100: 중앙 샤프트
120: 플랜지 150: 승강부
180: 로터 가이드 184: 오목부
200: 로터 300, 500: 구동모터
530: 리드 스크류 540: 슬라이딩 블록
600: 스프링 610: 푸쉬 블록
620: 메인 푸쉬바 630: 보조 푸쉬바
650: 걸림부 700: 심축 걸림부
710: 걸쇠 720: 걸림부 본체
730: 탄성부재 750: 지지부
760: 돌출 가이드 1000: 카트리지

Claims

모발 이식을 위한 식모기에 사용가능한 카트리지로서,
소정의 길이를 갖는 통 형상의 중앙 샤프트(100);
상기 중앙 샤프트의 외주면에 방사상 등간격으로 배치되어 각각이 슬라이딩 가능하게 중앙 샤프트에 결합되며, 각각의 선단부에 바늘을 구비한, 복수개의 로터(200); 및
상기 중앙 샤프트의 하단부에 결합되며, 각 로터가 관통할 수 있는 관통구(185)를 구비한 로터 가이드(180);를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제 1 항에 있어서,
상기 카트리지의 하부에 탈착 가능하게 결합되는 보호커버(75)를 더 포함하고,
상기 보호커버(75)가, 카트리지에 결합되었을 때, 상기 로터 가이드(180)의 하방으로 돌출된 로터의 바늘들을 커버하도록 구성된 것을 특징으로 하는 카트리지.
제 1 항에 있어서, 상기 로터 가이드(180)가,
상기 관통구(185)가 방사상 등간격으로 형성되어 있는 원판형 부재(181), 및
상기 원판형 부재의 둘레에서 상방으로 연장 형성된 원통형 부재(182)로 구성된 것을 특징으로 하는 카트리지.
제 1 항에 있어서,
상기 로터 가이드(180)의 하부 모서리 둘레를 따라 하방으로 요철 형상이 반복 형성된 것을 특징으로 하는 카트리지.
모발 이식에 사용되는 식모기로서,
개방된 하단을 갖는 통 형상의 식모기 케이스(C1);
상기 식모기 케이스의 개방된 하단을 통해 케이스 내로 삽입되어 장착 가능한, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 카트리지(1000); 및
상기 식모기 케이스의 개방된 하단에 탈착 가능하게 결합되어 상기 로터의 바늘들을 보호하는 하부 캡(20);을 포함하는 것을 특징으로 하는 식모기.
제 5 항에 있어서,
상기 식모기 케이스는 식모기 케이스의 하단에 인접한 외주면에 형성되되 식모기 케이스의 내측을 향하는 돌기부를 갖는 버튼(B)을 더 포함하고, 상기 하부 캡(20)은 상기 버튼(B)의 돌기부와 맞물리는 구조의 걸림부(23)를 구비하여,
상기 버튼(B)의 돌기부와 상기 하부 캡의 걸림부(23)가 계합함으로써 하부 캡이 식모기 케이스에 결합되는 것을 특징으로 하는 식모기.
제 6 항에 있어서,
상기 로터 가이드(180)의 외주면에 상기 버튼(B)의 돌기부와 맞물리는 구조의 오목부(184)가 형성된 것을 특징으로 하는 식모기.