KR20230121599A - 유체 변위 및 가압 장치용 작동 기구 - Google Patents

Abstract

상당한 양의 나사 결합을 제공할 뿐만 아니라 설정된 충전 체적의 유지, 신속 충전 및 변위, 가압 및 벌룬 감압 중 소기 위치설정의 유지를 포함하는 모든 작동 조작을 위한 한 손 제어를 제공하는 유체 변위 및 가압 장치. 장치는 장치를 미세-이동 제어로부터 조대-이동 제어로 전환시킬 뿐만 아니라, 플런저 핸들을 회전하거나, 밀거나 당기는 것에 관련하여 한 손 사용을 허용한다.

Description

유체 변위 및 가압 장치용 작동 기구

관련 출원(우선권 주장)

본 출원은 2020년 12월 18일자로 출원된 미국 가출원 제63/127,369호의 이익을 주장하며, 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.

배경기술

본 발명은 일반적으로 벌룬 카테터 등을 위한 유체 변위 및 가압 장치에 관한 것이며, 특히 작업 유체의 변위 및 가압을 제어하기 위한 개선된 스크류 플런저 작동 및 구동 기구에 관한 것이다.

유체의 폐쇄된 체적 상에 계량된 압력을 선택적으로 인가하고 완화시키도록 구성된 유체 변위 및 가압 장치가, 예컨대 혈관 내부의 혈관형성 벌룬 수술 또는 다른 유형의 벌룬 카테터삽입 수술에 사용되는 벌룬 카테터의 팽창에 사용하기 위해 이전에 개발되었다.

카테터식 벌룬 장치를 팽창 및 수축시키기 위한 종래 기술의 장치의 일부 예가 미국 특허 제4,838,864호, 제5,047,015호, 제5,168,757호, 제6,796,959호 및 제9,492,643호에 개시되어 있다.

미국 특허 제4,838,864호에 개시된 팽창 장치는 나사식 플런저 및 나사식 플런저와의 선택적인 나사 및 비나사 결합을 위해 구성된 해제 구성요소를 사용한다. 플런저는 장치 내에서 피스톤을 움직이기 위한 핸들을 포함한다. 그러나, 해제 구성요소는 핸들의 일부가 아니고, 따라서 장치는 한 손으로 사용하도록 구성되지 않는다.

미국 특허 제5,047,015호에 개시된 팽창 장치는 나사산이 없는 플런저를 사용한다는 점에서 독특하다. 나사산을 포함하는 플런저 대신에, 장치는 주변 정합 나사산과 결합하도록 설계된 좁은, 분절형 나사산 보유 삽입체 스트립을 사용한다. 좁은 나사산 보유 삽입체 스트립은 스프링으로부터의 힘에 부분적으로 의존하여 부하 하에서 결합을 유지한다. 따라서, 스프링은 가압 중에 플런저의 부하를 지탱할 필요가 있다. 이는 이상적이지 않으며, 그 이유는 스프링에 대한 플런저의 부하를 견디기 위해서는 스프링이 반드시 커야만 하기 때문이다. 플런저가 대형 피스톤 또는 고압 장치로부터의 부하를 취급하기 위해서, 이는 300 - 500 lbF의 플런저 부하를 견뎌야 한다. '015 특허에 개시된 종래 기술 장치는 실제로 스프링을 밀고 플런저의 중심을 향해 대각선으로 횡단 이동하는 좁은 나사 삽입체에 의해 플런저 상의 부하가 지탱되도록 설계된다. 플런저 부하는 삽입체를 결합보다는 결합해제 방향으로(즉, 근위로, 그리고, 플런저의 중심을 향해) 민다. 그에 따라, 플런저 상에 가해지는 부하는 강한 복귀 스프링에 의해 저지되어야 한다. 또한, 나사산이 대각선으로 내향 횡단 이동하여 부하로부터 해제될 때 플런저에 걸리거나(hang up) 그를 원위로(가압 방향) 밀지 않도록 나사산 면 각도에 대해 중립적인 경로에서 후퇴하도록 설계되어야 한다. 또한, 이러한 횡단 이동 각도는 나사 삽입체에 외향 쐐기작용함으로써 복귀 스프링에 어느 정도의 기계적 장점을 제공하는 것이어야 한다. 따라서, 나사산은 플런저의 축에 보다 수직한 반대쪽 나사산 면 대신에, 가압 부하를 지탱하기 위해 더 큰 경사면, 즉 후퇴의 대각선 각도에 평행한 경사면을 가짐으로써 이상적인 형태와 정확히 반대로 설계되어야 한다. 이상적인 부하 취급에 대해, 이러한 나사산 설계는 최선의 실시와 완전히 상반된다. 장치가 플런저에 직접 나사산을 제공하지 않고 나사 삽입체를 사용한 결과로서, 장치는 상당한 플런저 부하를 견딜 수 없다. (전술한 바와 같이) 나사 삽입체의 기하학적 한계를 고려하면, 스트립이 더 큰 압력을 취급하는 유일한 방식은, 수동으로 작동하기에 비실용적이거나 불가능할 정도로 큰 스프링으로 이루어지는 것일 수 있을 것이다.

미국 특허 제5,168,757호; 제6,796,959호 및 제9,492,643호는 개선된 주사기 및 가압 제어를 제공하는 장치를 개시한다. 3개의 특허 모두가 본 발명의 양수인에 의해 소유되고, 그 전체가 참조로 본원에 포함된다. 이러한 특허는 플런저의 신속한 전진을 가능하게 하고, 대안적으로 벌룬 카테터의 최종 가압 동안 정밀한 제어를 달성하기 위해 스크류 나사산 보유 플런저의 사용자 제어가능한 나사 결합을 허용하는 신속 작동 기구를 개시한다.

'757 및 '959 특허 모두 너트 부재가 나사식 플런저와의 나사 결합 내외로 이동되도록 제공하는 유사한 장치를 개시한다. 플런저는 핸들을 가지며, 플런저의 핸들 및 너트 부재를 나사식 플런저와 결합시키기 위한 작동 기구는 별개의 기구다. 그 결과, 장치 중 어느 것도 한 손으로 사용하도록 구성되지 않는다. 추가적으로, 장치는 너트 부재와 나사식 플런저 사이에 단지 작은 나사 결합 표면적만을 가지며, 이는 훨씬 더 큰 결합 표면적이 있을 때에 비해 나사당 더 많은 부하를 초래한다.

'643 특허는 한 손 작동을 위해 구성된 장치를 개시한다. 그러나, 상기 장치는 장치가 나사 결합의 작은 표면적만을 제공한다는 점에서 '757 및 '959 특허에 개시된 장치와 유사하다.

본 발명의 실시예의 목적은, 단일형 주사기 본체 내의 나사식 부재 내에서 작동될 수 있는, 이동 가능한 나사식 플런저를 신속하고 선택적으로 해제 또는 결합시키기 위한 신규한 작동 기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예의 또 다른 목적은 치료용 의료 벌룬 카테터 등을 가압, 감압 및 소기하기 위한 목적으로 고압 의료용 주사기를 제어하도록 구성된 기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예의 또 다른 목적은, 주사기 내에 수용된 작업 유체를 유지, 변위, 가압, 감압 또는 소기하기 위해서 조작자가 희망하는 바에 따라, 플런저의 신속한 수동 왕복, 한 장소에서의 로킹 또는 플런저 회전에 의한 정밀한 나사 제어식 플런저 전진을 제공하는 기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예의 또 다른 목적은 나사 결합부의 큰 표면적을 제공하는 나사식 플런저 설계를 통합하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예의 또 다른 목적은 나사식 부재 사이의 작동 부하가 일부 중간 구성요소를 통해 간접적으로 전달되는 것이 아니라 나사산을 보유하는 플런저에 의해 직접적으로 전달되도록 구성된 장치를 제공하는 것이다.

간략하게, 본 발명의 실시예는 상당한 양의 나사 결합을 제공할 뿐만 아니라 설정된 충전 체적 유지, 신속한 충전 및 변위, 가압 및 벌룬 감압 중 소기 위치설정의 유지를 포함한 모든 작동 조작을 위한 한 손 제어를 제공하는 유체 변위 및 가압 장치를 제공한다. 장치는 장치를 미세-이동 제어로부터 조대-이동 제어로 전환시킬 뿐만 아니라, 플런저 핸들을 회전, 밀거나 당기는 것과 관련하여 한 손 사용을 허용한다.

상기 실시예는 주사기 본체, 주사기 본체 안으로 연장되는 나사식 플런저, 주사기 본체 내부의 나사식 부재, 제어 블레이드, 플런저 단부의 핸들, 핸들 내의 제어 버튼을 포함한다. 제어 버튼이 가압되지 않았을 때, 제어 블레이드는 나사식 부재를 나사식 플런저와 결합시킨다. 이때, 플런저의 핸들은 플런저의 미세 이동을 실행하도록 회전 가능하다. 핸들 내의 버튼이 가압되어 제어 블레이드가 주사기 본체 내부의 나사식 플런저로부터 나사식 부재를 결합해제시켜 주사기 본체의 내부로 또는 외부로 플런저를 밀거나 당기는 것에 의한 플런저의 조대 이동을 허용할 수 있다.

본 발명의 작동 및 구조의 조직 및 방식은 그의 추가적인 목적 및 장점과 함께, 첨부 도면과 관련하여 취해진 이하의 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 수 있으며, 유사한 도면 부호는 유사한 구성요소를 나타낸다:
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 변위 및 가압 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유체 변위 및 가압 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 장치의 일부분의 단면도이며, 나사식 실린더와 나사 결합 상태로 로킹된 플런저를 도시한다.
도 4는 도 3과 유사하나, 나사식 실린더와의 나사 결합으로부터 외부로 이동된 플런저를 도시한 도면이다.
도 5는 유체 변위 및 가압 장치의 단부 상의 버튼이 가압될 때의 유체 변위 및 가압 장치의 특정 구성요소를 도시한다.
도 6은 도 5와 유사하지만, 유체 변위 및 가압 장치의 단부 상의 버튼이 가압되지 않았을 때의 구성요소를 도시한다.
도 7 및 도 8은 유체 변위 및 가압 장치의 작동 도중 제어 블레이드의 이동을 함께 효과적으로 도시한다.
도 9는 도 1 및 도 2에 도시된 유체 변위 및 가압 장치의 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 부분의 확대도이다.
도 11은 도 3과 유사하지만 가압된 장치를 도시하는 본 발명의 제2 실시예에 관한 단면도이다.
도 12는 도 11의 일부를 보다 상세히 도시한다.
도 13은 압력이 해제된 상태를 도시하는, 도 4와 유사하지만 본 발명의 제2 실시예에 관한 단면도이다.
도 14는 도 13의 일부를 보다 상세히 도시한다.

본 발명은 상이한 형태의 실시예가 가능할 수 있지만, 본 개시내용이 본 발명의 원리의 예시로서 고려되어야 하고 예시된 것에 본 발명을 제한하기를 의도하지 않는다는 이해 하에서 특정 실시예가 도면에 도시되고 본원에서 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 변위 및 가압 장치(19)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 바람직하게는 플런저(1)의 핸들(13)은 유체 변위 및 가압 장치(19)의 일 단부에 있는 한편, 유체 변위 및 가압 장치(19)의 대향 단부는 고압 유체 전달 호스(49)와 결합(즉, 예컨대, 종래의 호스-결합 소켓을 통해 결합)하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 고압 유체 전달 호스(49)의 단부에 루어 커넥터(48)가 있을 수 있으며, 이는 예를 들어, 정합 벌룬 카테터(미도시) 또는 일부 다른 치료용 의료 장치에 연결될 수 있다.

바람직하게, 유체 변위 및 가압 장치(19)가 단일형 주사기 본체(8)를 포함하고 플런저(1)가 단일형 주사기 본체(8) 내로 연장된다. 본원에서 이후 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 플런저의 핸들(13)을 밀거나 당기는 것에 의해서, 또는 플런저의 핸들을 회전시키는 것에 의해서, 플런저(1)가 단일형 주사기 본체(8)에 대해서 병진 운동할 수 있도록, 유체 변위 및 가압 장치(19)가 구성된다. 플런저의 병진 운동은 고압 유체 전달 호스(49)의 단부에서 루어 커넥터(48)에 연결된 정합 벌룬 카테터(또는 다른 치료용 의료 장치)의 가압 또는 감압을 일으킨다.

바람직하게, 단일형 주사기 본체는 배럴(7)을 가지고, 배럴(7) 내의 작업 유체의 체적을 모니터링하고 사용을 위한 준비 중에 유체 충전, 그리고, 포획 및 포집된 공기의 퍼징 모두를 용이하게 하기 위해서 (적어도 배럴(7)에서) 완전히 투명하다. 도 1에 도시된 바와 같이, 배럴(7)은 그 위에 체적 표시를 가질 수 있다.

전형적으로, 전술된 종래 기술 특허에 개시된 것들과 같은 의료용 유체 가압 장치는 압력 모니터링 특징부를 구비한다. 가장 일반적으로, 이들은 전통적인 기계적 압력 게이지를 구비한다. 이들 유형의 자립형 압력 게이지는 일반적으로 그 자체의 나사식 스피곳, 보호 케이스 및 렌즈를 가지며, 이들은 대개 나사식 소켓 또는 스냅 링 유지 특징부에 의해 장치에 고정된다. 추가적으로, 이들은 종종 사용 중 회전을 방지하기 위해 그의 주된 유지 수단과 무관하게 접착제로 적소에 유지되어야 한다.

대조적으로, 바람직하게는 본원에 개시된 의료용 유체 가압 장치(19)는 게이지 모듈(30)의 형태의 압력 모니터링 특징부를 구비한다. 바람직하게는, 게이지 모듈(30)은 단순히 부르돈 튜브(bourdon tube), 클럭워크 기구(clockwork mechanism), 지시 니들(indicator needle), 다이얼면(dial face) 및 유체 연통 포트(fluid communication port)로 구성된 기계적 게이지의 가장 기본적인 구성요소를 포함한다. 바람직하게는, 이는 어떠한 형태의 나사식 소켓, 하우징 또는 보호 렌즈도 구비하지 않고, 설치된 이후 회전을 방지하기 위한 임의의 접착제의 사용을 필요로 하지 않는다.

대신에, 바람직하게는 게이지 하우징(31)이 게이지 모듈(30)의 작동 구성요소를 보호하고, 게이지 하우징(31)은 바람직하게 단일형 주사기 본체(8)의 일체형 특징부로서 제공된다. 바람직하게, 도 2에 도시된 바와 같이, 게이지 모듈(30)은 자체-태핑 유지 스크류(33)에 의해서 이 하우징(31) 내에 고정되고, 렌즈(32)는 게이지 모듈(30)의 다이얼 면을 보호하기 위해 게이지 모듈 하우징(31) 상의 적소로 스냅 결합되도록 구성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 유체 변위 및 가압 장치(19)는 제어 버튼(12)을 포함하고, 제어 버튼(12)은 바람직하게는 플런저(1)의 핸들(13) 내의 유체 변위 및 가압 장치(19)의 단부에 제공된다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 제어 버튼(12)을 누르는 것은 유체 변위 및 가압 장치(19)를 미세-이동 제어(즉, 플런저 핸들(13)을 회전시킴으로써 달성된다)로부터 조대-이동 제어(즉, 플런저(1)가 단일형 주사기 본체(8)의 내부로 또는 외부로 더 병진하도록 핸들(13)을 밀거나 당김으로써 달성된다)로 전환시킨다.

도 2는 유체 변위 및 가압 장치(19)의 분해도를 제공한다. 도시된 바와 같이, 유체 변위 및 가압 장치(19)는 또한 바람직하게는 나사식 실린더 형태의 나사식 부재(5), 복수의 제어 블레이드(구체적으로, 나사 제어 블레이드(3) 및 추력 제어 블레이드(4)), 스프링(14), 한 쌍의 로킹 키(36), 피스톤(6), 및 바람직하게는 고무 오링 형태의 밀봉 링(29)을 포함한다.

도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 피스톤(6)이 플런저(1)의 단부와 결합되고, 밀봉 링(29)은 피스톤(6) 상에 배치되어 (도 3 및 4에 도시된 바와 같이) 단일형 주사기 본체(8)의 배럴의 내부 벽에 대해 밀봉된다.

단일형 주사기 본체(8)는, 내부에서 작동가능한 플런저(1)를 안내하고 그와 결합하도록 나사식 실린더(5)를 유지하도록 구성된다. 플런저(1)는 바람직하게는 전체 작업 길이를 따라 고정된 나사산(2)을 포함한다.

본 개시내용은, 단일형 주사기 본체(8) 내의 고정 내부 나사식 실린더(5) 내에서 작동가능한 이동 가능한 나사식 플런저(1)를 신속하고 선택적으로 해제 또는 결합시키기 위한 신규한 작동 기구를 포함하는 유체 변위 및 가압 장치(19)를 설명한다. 이 기구는 치료용 의료 벌룬 카테터 등을 가압, 감압 및 소기하기 위한 목적을 위해서 고압 의료용 주사기를 제어하기에 특히 적합하다. 상기 기구는 단일형 주사기 본체(8)의 배럴 부분을 횡단 이동하기 위해서 일 단부에 설치된 피스톤(6)을 가지는 나사식 플런저(1), 플런저(1)의 다른 단부에(즉, 피스톤(6) 반대쪽) 제어 버튼(12)을 가지는 핸들(13), 및 플런저(1) 내에 위치한 제어 버튼(12)의 작동에 의해서 조작자가 나사식 플런저(1)를 나사식 실린더(5)로부터 선택적으로 결합 및 결합해제할 수 있게 하는, 플런저(1) 내에 제공되는 수단을 포함한다. 이 기구는, 주사기 내에 수용된 작업 유체를 유지, 변위, 가압, 감압 또는 소기하기 위해서 조작자가 희망하는 바에 따라, 플런저(1)의 신속한 수동 왕복, 한 장소에서의 플런저의 로킹 또는 플런저 회전에 의한 정밀한 나사 제어식 플런저 전진을 제공한다.

유체 변위 및 가압 장치(19)는 플런저(1)가 나사 결합되는 구성과 플런저(1)가 단순히 추력 제어 블레이드(4)에 의해 결합되게 구동되는 구성을 제공하며, 추력 제어 블레이드는 먼저 캠 팔로워가 캠을 벗어날 때까지 축방향으로 횡단 이동한 다음, 플런저의 중심을 향해 내향 이동하여 플런저 나사 결합을 해제한다. 그러한 복잡한 운동은 나사 삽입체로는 가능하지 않을 것이다.

이전에 인용된 미국 특허에 언급된 종래 기술의 주사기 장치와 달리, 본원에 개시되고 도 1에 도시된 유체 변위 및 가압 팽창 장치(19)는 플런저 또는 확장 나사식 세그먼트 내에서 어떠한 형태의 이동 하프-너트, 인입 및 인출 나사산 지지 삽입체 스트립에도 의존하지 않는 신규하고 사용자 선택가능한 플런저 제어 기구를 이용한다. 대신, 도 2에 도시된 바와 같은 이 기구는 전체 작업 길이를 따라 고정된 나사산(2)을 갖는 강성 부하 보유 플런저(1)와, 한 쌍의 제어 블레이드(3, 4)를 사용하며, 제어 블레이드의 외부 에지는 플런저(1)의 종축에 평행하고, 플런저(1)의 나사산(2)이 나사식 실린더(5) 내의 나사산(15)과 선택적으로 결합 가능하거나 분리 가능하도록 구성된다. 제어 블레이드(3, 4)는 플런저(1) 상의 나사산(2)과 나사식 실린더(5) 내의 나사산(15)(도 3 및 도 4 참조) 사이의 나사 결합의 해제를 선택적으로 구동, 유지 또는 이행하도록 위치설정된다.

제어 블레이드(3, 4)는 플런저(1)와 플런저에 부착된 피스톤(6)을 단일형 주사기 본체(8)의 주사기 배럴 보어(7) 내의 원하는 위치에 로킹하여 나사 보조식 미세-이동을 제공하거나, 또는 이 결합을 해제하여 조대-이동을 허용할 수 있다. 일단 플런저(1)가 나사식 실린더(5)와의 나사 결합으로 로킹되면(특징부를 더 잘 도시하기 위해 중심에서 벗어나 단면화된 도 3에 도시된 바와 같이), 플런저(1)의 정밀하게 제어된 미세-전진 및 후퇴가 플런저 회전에 의해(즉, 핸들(13)을 회전시키는 것에 의함) 가능해진다. 한편, 제어 버튼(12)이 가압될 때마다(도 5 참조), 제어 블레이드(3)는 플런저(1)의 자유로운 조대-이동(즉, 핸들(13)을 밀거나 당기는 것에 의함)을 용이하게 하기 위해 플런저 나사산(2)과 나사식 실린더(5)의 나사산(15)의 결합을 해제 및 방지한다(특징부를 더 잘 도시하기 위해 중심에서 벗어나 단면화된 도 4에 도시된 바와 같이).

일반적으로 서로로부터 180°로 그리고 플런저(1)의 전체 나사 길이를 따라 위치된 제어 블레이드(3, 4)에는 바람직하게는 플런저(1)의 핸들부(13) 내에 위치된 제어 버튼(12)의 후크(11)와 결합하기 위한 탭(9, 10)이 제공된다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 제어 버튼(12)은 제어 버튼(12)을 외향 구동하여 제어 블레이드(3, 4)를 주변 나사식 실린더(5)의 나사산(15)과 플런저(1)의 나사 결합을 유지하는 위치에 배치하도록 핸들(13)에 대해 지탱되는 스프링(14)을 포함한다.

제어 블레이드(3, 4)는 일부 공통된 특징부뿐만 아니라 각각 그들이 제공하는 목적에 특유한 독특하고 특화된 특징부를 포함하며, 각각은 플런저(1) 내의 그 자체의 독특한 전용 종방향 가이드 홈 내에 위치한다. 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 추력 제어 블레이드(4)는 플런저(1) 상의 나사산(2) 반대쪽에 위치설정되고 가이드 홈(17) 내에서 작동한다. 한편, 나사 제어 블레이드(3)는 플런저(1) 상의 나사산(2)의 중심을 따라 위치설정되고 가이드 홈(16) 내에서 작동한다. 바람직하게는, 양 제어 블레이드(3, 4)는 제어 버튼(12)의 위치에 응답하여 나사산(2)의 깊이와 동일한 거리만큼 플런저(1)로부터 외향 횡방향 병진하도록 설계된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 플런저(1)의 샤프트는 종축을 통해 배치된 종방향 기하학적 평면(도 8에 점선으로 도시된다)에 의해 2개의 구역(Z1, Z2)으로 기하학적으로 분할될 수 있으며, 2개의 구역 중 제1 구역(Z1)은 플런저(1)의 상기 나사산(2)을 구비하고, 2개의 구역 중 제2 구역(Z2)은 나사산을 포함하지 않는다.

바람직하게는, 제어 블레이드(3)는 제어 블레이드(4)보다 간단하고, 사실상 4개의 기능, 즉 a) 나사식 실린더(5) 상의 정합 나사산(15)과의 나사 결합으로부터 플런저 나사산(2)의 해제를 보조하는 기능; b) 이러한 나사산의 바람직하지 않은 재결합을 방지하는 기능; c) 플런저(1) 상의 나사산(2)으로부터의 결합해제 동안 나사식 실린더(5) 내의 나사산(15)으로부터 나사식 실린더(5)의 중심축과의 정렬을 벗어나게 플런저(1)의 회전축을 이동시키는 기능; 및 d) 플런저(1)의 단부에 있는 피스톤(6)의 중심축과의 정렬을 벗어나게 플런저(1)의 회전축을 이동시키는 기능을 갖는다.

사용자가 제어 버튼(12)을 압축하는 것에 의해, 나사식 실린더(5)의 중심축과의 정렬로부터 멀어지는 플런저(1)의 회전축의 이동이 개시되고, 플런저(1)의 원위 단부와 피스톤(6) 사이에 제공되는 횡방향 활주 커플링에 의해 수용된다. 이 커플링은 플런저(1)의 원위 단부의 "T"형 특징부(41)로 구성되고, 이 "T"형 특징부는 피스톤(6)의 근위 단부에서 정합하는 T-슬롯 리셉터클(42)과 결합한다(본원에서 사용된 바와 같이, 원위라는 용어는 조작자로부터 가장 먼 지점을 지칭하며, 근위라는 용어는 조작자에게 가장 가까운 지점을 지칭한다). 플런저 나사산(2)을 나사식 실린더(5)의 나사산(15)으로부터 결합해제시키기 위해, 피스톤 T-슬롯 리셉터클(42)의 폐쇄 단부(44)를 밀어내는 나사 제어 블레이드(3)에 의해 구동되는 축외 이동이 필요하며, 그 이유는 플런저(1) 전체가 플런저 나사산(2)의 깊이와 동일한 양만큼 횡방향으로 이동되어야 하기 때문이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 리프터 팁(43)은 제어 블레이드(3)의 팁에 위치되고, 리프터 팁(43)이 플런저(1)의 "T"자형 특징부(41)를 T-슬롯 리셉터클(42)의 폐쇄 단부(44)로부터 멀어지게 가압할 때마다 플런저(1)와 피스톤(6) 사이의 이 횡방향 이동을 구동하도록 위치설정된다. 제어 블레이드(3, 4)의 위치에 대한 플런저(1)의 이러한 축외 이동은 또한 도 5에 도시된 바와 같이 제어 버튼(12)에 의해 수용되어야 한다. 제어 버튼(12)은 플런저 핸들(13) 내에 수용되어 있는 동안 엄격한 종방향 축방향 이동에 구속되지 않는다. 대신에, 제어 버튼(12)은 플런저 핸들(13)의 경계 내에서 부유하고, 따라서 제어 버튼(12)이 나사산을 결합해제하도록 가압될 때마다 나사산(2) 및 나사산(15)이 결합된 상태의 축상 위치로부터 축외 위치로 플런저(1)가 이동할 때마다 제어 블레이드(3, 4)에 부착되어 유지되면서 제어 블레이드를 추종하도록 구성된다.

반대로, 추력 제어 블레이드(4)가 나사산(15)의 팁(46)(도 3 및 도 4 참조)을 밀 때 플런저(1)와 나사산(15) 및 피스톤(6)의 중심축 사이의 축방향 정렬의 복원이 발생한다. 제어 버튼(12)이 가압되었다 해제될 때마다, 추력 제어 블레이드(4)(2개의 제어 블레이드(3, 4)로 보다 복잡하게 구성된다)는 도 3에 도시된 바와 같이 플런저(1)의 중심으로부터 멀어지게 외향으로 밀며, 나사 제어 블레이드(3)를 플런저(1)의 중심을 향해 내향 후퇴시킨다. 이 동작은 피스톤(6)과 나사산(15)의 중심축과 동심 정렬 상태로 플런저(1)의 중심축을 이동시켜, 나사 제어 블레이드(3)가 플런저(1)(도 3에 도시된다)의 중심을 향해 후퇴함에 따라 플런저(1)의 나사산(2)을 정합 나사산(15)과 로킹 결합 상태로 구동한다. 일단 배치되면, 제어 블레이드(4)는 또한 이들이 부하를 받을 때, 예컨대 플런저(1)가 회전되어 피스톤(6)을 실린더 보어(7) 내로 원위로 팽창 장치(19) 내의 작동 압력으로 구동시킬 때, 이러한 정합 나사산에 의해 발생되는 측방향 추력에 대항하는 역할을 한다. 제어 블레이드(4)는 바람직하게는 부하를 받는 정합 나사산의 측방향 추력을 나사산(15)의 팁(46)에 전달하는 넓은 지지면(45)을 구비한다. 조작자가 제어 버튼(12)을 해제하는 동안 제어 블레이드(4)의 동작으로 인한 플런저(1)의 횡방향 이동은 피스톤(6)의 T-슬롯 리셉터클(42)과 플런저(1)의 원위 단부에 위치된 T-자형 특징부(41) 사이의 활주가능한 커플링에 의해 수용된다. 추력 제어 블레이드(4)와 나사 제어 블레이드(3)가 서로 동기식으로 작동하기 때문에, 조작자가 제어 버튼(12)을 해제시, 리프터 팁(43)은 피스톤 T-슬롯 리셉터클(42)의 폐쇄 단부(44)로부터 멀어지게 동시에 후퇴된다.

제어 블레이드(3, 4) 사이의 동기식 작동 관계를 보장하기 위해, 나사 제어 블레이드(3)와 추력 제어 블레이드(4)는 바람직하게는 각각 블레이드(3, 4)로부터 현수되는 일련의 각진 핑거(18, 20)(도 7 및 9에 도시된다)의 단부에 제공되는 상호로킹 특징부(25)에 의해 서로 연결된다. 각진 핑거(18, 20)의 상호로킹은 제어 버튼(12)에 의해 작동될 때마다 대향 블레이드가 일제히 작동하는 것을 보장한다. 이러한 결합가능한 핑거는 양 제어 블레이드(3, 4)가 지정된 가이드 홈(16, 17) 내로 완전히 삽입되고 각각의 각진 핑거(18, 20)가 플런저(1) 내에 이들을 위해 제공된 각진 수용 슬롯(21)(도 10 참조)의 어레이 내에서 만날 때 상호로킹 관계로 정합된다. 수용 슬롯(21)은 바람직하게는 충분한 압축 조립력이 각각의 제어 블레이드의 외부 에지에 인가될 때 각진 핑거(18, 20)의 상호로킹 특징부(25)가 서로를 우회하도록 충분한 간극 및 탄성을 갖도록 구성되며, 이에 의해, 상호로킹 특징부들이 결합된다. 수용 슬롯(21)의 꼭 맞는 경계 내에서 함께 스냅 결합되면, 바람직하게는 각진 핑거의 상호로킹 특징부(25)의 상호 연결은 초기에 삽입된 핑거 수용 슬롯(21)의 꼭 맞는 맞춤 상태에 의해 유지된다.

각각의 핑거 수용 슬롯(21)을 분리하고 가이드 홈(16, 17)을 결합하는 플런저(1)의 고체 웨브(40)는 제어 블레이드(3, 4)의 상호로킹된 각진 핑거(18, 20)에 평행하게 놓인다. 고체 웨브(40)의 근위 및 원위 에지(24, 23)는 수용 슬롯(21)의 경계를 형성하고, 제어 블레이드(3, 4)가 종방향으로 전방 또는 후방으로, 즉 플런저(1)의 축을 따라 이동될 때마다, 조립된 각진 핑거(18, 20)의 원위 및 근위 에지(27, 26) 각각을 이동 중에 안내하는 램프로서 기능한다.

상호로킹된 각진 핑거(18, 20)가 배열되는 (도 9에 도시된 바와 같은) 각도(핑거 각도(47))는 제어 버튼(12)의 종방향 조작자 적용 이동에 응답하여, 나사식 실린더(5) 내의 나사산(15)으로부터 플런저 나사산(2)을 결합해제하기 위해 제어 블레이드(3, 4)에 의해 얻어질 수 있는 횡방향 변위의 양을 결정한다.

이 각도의 선택은 주어진 조작자 입력에 대해 요구되는 출력 응답에 의해 구동된다. 핑거 각도(47)는 바람직하게는 22.5° 내지 67.5°의 범위일 수 있으며, 45°에 가까운 각도가 가장 바람직하다. 예를 들어, 각진 핑거(18, 20) 및 각각의 핑거 수용 슬롯(21)을 플런저의 종축에 대해 45°로 위치설정하는 것은, 제어 버튼(12)의 종방향 이동과 동일한 제어 블레이드(3, 4)의 횡방향 병진 이동을 생성할 것이며, (마찰 또는 제어 버튼 스프링(14)의 힘에도 불구하고) 부하 하에 있는 동안 플런저 나사산(2)에 의해 발생되는 측방향 추력과 동일한 버튼 입력 힘을 필요로 한다. 플런저(1)의 축에 대해 45°보다 더 예각인 각도, 예를 들어 22.5°와 같은 각도는 (마찰 및 스프링(14)의 힘에도 불구하고) 부하 하에 있을 때 플런저(1)에 의해 제공되는 측방향 추력의 절반과 동일한 제어 버튼(12) 상의 사용자 힘을 필요로 하지만, 또한, 제어 블레이드(3,4)의 필요한 횡방향 병진 이동을 획득하기 위해 제어 버튼(12)의 2배의 종방향 이동을 필요로 한다. 예를 들어, 플런저(1)의 축에 대해 67.5°와 같은 45°보다 덜 예각인 각도는 (마찰 및 스프링(14)의 힘에도 불구하고) 부하 하에 있을 때 플런저(1)에 의해 제공되는 측방향 추력의 1½과 동일한 제어 버튼(12) 상의 사용자 힘을 필요로 하지만, 또한, 제어 블레이드(3, 4)의 필요한 횡방향 병진 이동을 획득하기 위해 제어 버튼(12)의 종방향 이동의 2/3를 필요로 한다. 따라서, 각진 핑거(18, 20) 및 수용 슬롯(21)의 각도 배치는 사용자 기대 또는 요건을 수용하도록 선택될 수 있다. 이 각도의 선택에 영향을 미치는 다른 요인은 플런저(1)가 가압 부하 하에 배치될 때 추력 블레이드(4)를 국소적으로 지지하기 위해 필요한 상호연결된 각진 핑거의 양, 각진 핑거(18, 20)의 폭, 및 플런저 강도 요건을 충족시키는데 필요한 웨브(40)의 크기이다.

편안한 사용을 위해 스프링(14)을 충분히 경량화하기 위해서는, 플런저 나사산(2)이 장치의 가압 중에 작동 부하를 받을 때마다 발생하는 추력 제어 블레이드(4) 상의 반발 부하로부터 스프링이 격리되어야 한다. 따라서, 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 바람직하게는 플런저(1) 상의 가이드 홈(17)이 일련의 추력 블레이드 제어 캠(28)을 제공하고, 바람직하게는 추력 블레이드(4)는 정합하는 추력 블레이드 제어 캠(28) 상으로 올라가 지탱하도록 적절하게 위치설정된 일련의 캠 팔로워(22)를 포함한다. 이러한 캠 및 캠 팔로워의 배열은 나사식 실린더 나사산(15)의 나사 팁(46)과 접촉하는 동안 지지면(45)에 인접한 위치에서 추력 제어 블레이드(4)에 강성 국부적 지지를 제공한다. 따라서, 플런저(1)는 횡방향 압축 하에 배치되고, 이는 결국 장치 가압 동안 플런저(1)가 부하 하에 배치될 때 추력 제어 블레이드(4)에 의해 수용되는 임의의 반작용 부하를 스프링(14)이 지탱할 필요성을 제거한다.

팽창 장치(19)의 가압 동안, 주사기 배럴 보어(7)를 따라 원위로 플런저(1)(및 그에 따라, 또한 피스톤(6) 및 압력 밀봉부(29))를 구동하기 위해 나사식 실린더(5)에 (나사식 실린더(5)의 나사산(15) 내에서 플런저 나사산(2)의 회전 결합을 통해) 의존한다. 이러한 유형의 가압으로부터 초래되는 나사식 실린더(5)에 대한 플런저(1)의 힘은 나사식 실린더(5)를 조작자를 향해 근위로 구동시키려고 시도한다. 따라서, 나사식 실린더(5)를 단일형 주사기 본체(8)에 고정하고 나사식 구동 가압의 결과적인 부하를 단일형 주사기 본체(8)로 직접 전달하는 수단이 포함되어야 한다.

이를 위해, 바람직하게는 나사식 실린더(5)의 로킹 키 노치(37)를 단일형 주사기 본체(8)의 측부를 따라서 제공되는 상응하는 로킹 키 수용 포트(38)와 결합시키도록 로킹 키(36)가 이용된다. 로킹 키(36)는 바람직하게 단일형 주사기 본체(8)의 로킹 키 수용 포트(38) 내의 위치로 견고하게 스냅 결합되도록 구성된다. 로킹 키(36)는 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 로킹 키 장착 파지부(39)와 같은 부가적인 특징부의 통합을 위한 이상적인 플랫폼을 제공할 수 있다. 이러한 단순한 유형의 파지부(또는 보다 크고 보다 복잡한 핸들 형태)가 포함되어, 사용자가 작동 및 취급 중에 팽창 장치(19)를 확실하게 파지할 수 있게 한다.

본원에서 개시된 유형의 가압 주사기의 본체 및 배럴은 다양한 독점적 수지로 제조될 수 있으나, 이들은 가장 전형적으로, 대부분의 다른 투명 수지에 비해서 높은 투명성, 높은 내충격성, 우수한 강도, 및 그 성능 특성에 비추어 합리적인 비용을 가지는, 통상적으로 입수 가능한, 사출 성형 가능 폴리카보네이트 수지로 제조된다. 그러나, 편리한 자체-태핑 스크류의 사용은 종종 이러한 체결구에 의해 생성되는 수지 내의 내부 응력으로 인해 이러한 엔지니어링 수지로 형성되는 조립체에 대한 설계 문제점을 제기한다. 폴리카보네이트 수지의 한 가지 치명적인 약점은 일반적으로 자체-태핑 체결구의 사용에 동반하는 부하 하에서 장기간의 응력을 견딜 수 없다는 것이다. 따라서, 자체-태핑 스크류의 사용이 요구될 때마다 폴리카보네이트 수지는 종종 바람직하지 않은 수지 선택이다. 그러한 경우에, 종종 더 높은 비용 및 더 낮은 강도의 대안적인 재료가 채용될 수 있지만, 이러한 대안을 사용하는 것은 일반적으로 설계자가 덜 바람직한 재료 특성 및 비용의 절충안을 수용하게 한다. 본 발명의 실시예의 설계(및 그 의도된 성능 특성)는 폴리카보네이트 수지를 선택 재료로 만든다. 그러나, 자체-태핑 유지 스크류(33)의 사용을 허용하여 게이지 모듈(30)을 고정하기 위해, 대안적인 해결책이 요구된다. 하나의 옵션은 게이지 수용 구조체(35)에 스크류 나사산을 성형하는 것이지만, 이러한 유형의 구성요소 내로 작은 스크류 나사산을 성형하는 것은 매우 복잡하고, 고가이며, 유지보수 집약적인 몰드 구성을 필요로 한다. 또 다른 대안(본원에서 이전에 개시된 것)은 ABS, 나일론, 코폴리에스테르 등과 같은 재료(예를 들어 자체-태핑 스크류로부터의 응력을 견디는 이러한 재료의 보강된 다양성을 포함한다)로 제조된 게이지 모듈 보유 삽입체(34)를 사용하는 것이다. 이 삽입체는 이러한 재료로 형성될 때 강인하고 자체-태핑 스크류의 응력에 의해 영향을 받지 않을 수 있다. 따라서, 게이지 모듈 보유 삽입체(34)는 팽창 장치(19)의 본체를 위해 폴리카보네이트 수지와 같은 다른 바람직한 재료의 사용을 허용한다. 자체-태핑 스크류를 위한 앵커를 제공하는 것을 넘어서, 게이지 모듈 보유 삽입체(34)는 보호 게이지 하우징의 일부로서 기능할 수 있다. 추가적으로, 다양한 색상으로 제조될 수 있기 때문에, 게이지 모듈 보유 삽입체(34)는 또한 팽창 장치(19)를 위한 고유한 장식적이고 차별화된 특징부로서 기능할 수 있다.

이 구성의 장치의 사용자에 대한 편익은 설정된 충전 체적의 유지, 신속한 충전 및 변위, 스크류 나사 보조 가압, 및 벌룬 감압 중의 소기 위치설정의 유지를 포함한 모든 작동 조작을 위한 플런저(1)의 한 손 제어를 포함한다. 미국 특허 제5,047,015호에 기재된 것과 같은 종래 기술의 장치와 달리, 플런저 기구에 의한 장치 제어의 작동은 의도된 사용 절차 중 임의의 것을 수행할 때 제어 버튼의 복귀 스프링(14)이 가압 중에 플런저의 부하 중 어떠한 것도 지탱할 필요가 없기 때문에 쉽게 달성된다. 이 장치 구성은 또한 매우 높은 플런저 힘 부하를 피스톤(6)에 전달하고 유지하는 것이 가능하며, 여전히 편안한 사용자 제어 입력으로 이를 수행할 수 있다. 이 장치의 나사식 플런저 디자인은 나사 결합의 큰 표면적(예를 들어, 본 출원인의 전술한 종래 기술 장치의 표면적의 2배 초과)을 제공하고, 그에 따라 단위 나사 표면적당 상당히 더 적은 부하의 이점이 있다. 또한, 플런저 나사산(2)이 플런저(1)의 일부이기 때문에, 피스톤(6)과 플런저(1)와 결합하는 장치 하우징의 나사식 부재(5) 사이의 작동 부하는 나사 삽입체 스트립의 경우와 같이 부착된 구성요소를 통해 간접적으로 전달되지 않고 플런저(1)에 의해 직접적으로 전달된다. 따라서, 300 LbF를 초과하고 잠재적으로 500 LbF를 초과하는 플런저 부하가 가능하여, 새로운 개선된 치료 절차 벌룬의 필요를 충족하기 위한 큰 변위 고압 장치의 제작을 허용한다.

도 11 내지 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 관한 것이다. 구체적으로, 도 11은 가압된 장치를 도시하는 도 3과 유사한 단면도이고, 도 13은 압력이 해제된 상태를 도시하는 도 4와 유사한 단면도이다. 도 12 및 도 14는 각각 도 11 및 도 13의 일부를 더 상세히 도시한다.

도 11 내지 도 14에 도시된 실시예는 이전 실시예와 매우 유사하므로 오직 차이점만이 설명될 것이고, 유사한 부품 번호는 유사한 부품을 식별하기 위해 사용될 것이다. 예를 들어, 도 1 내지 도 10에 도시된 제1 실시예와 같이, 도 11 내지 도 14에 도시된 제2 실시예는 나사 제어 블레이드(3, 4), 나사산(15)을 갖는 나사식 실린더(5), 제어 버튼(12), 각진 핑거(18) 및 리프터 팁(43)을 포함한다.

제1 실시예와 비교하여, 제2 실시예는 바람직한 실시예이고, 개선된 플런저(151) 및 개선된 피스톤(161) 모두를 포함한다. 개선은 사용자 제어를 상당히 향상시키는 개선된 인터페이스를 제공할뿐만 아니라, 개선된 밀봉 성능을 위해 더 나은 플런저 대 피스톤 안정성을 제공하고 더 높은 플런저 부하를 허용한다.

도 1 내지 도 10에 도시된 제1 실시예에 대비하여, 도 11 내지 도 14에 도시된 제2 실시예는, 장치 가압 중에, 특히 플런저의 나사산이 결합되고 나사식 실린더 구성요소(5)에 대해서 로딩될 때, 피스톤(161) 내의 플런저(151)의 더 나은 중심설정을 제공한다. 더 나은 중심설정은 더 높은 압력 밀봉 성능을 위해 보다 균일한 밀봉 부하를 보장하는 역할을 한다. 전술한 바와 같이, 플런저의 나사산(2)은 추력 제어 블레이드(4)에 의해 나사식 실린더(5)와 결합하도록 횡방향으로 구동되어, 이 추력 제어 블레이드(4)는 이에 의해 피스톤의 중심축과 결합된 플런저의 회전축을 설정하고 정렬시킨다. 도 11 내지 도 14에 도시된 실시예와 관련된 개선된 플런저 대 피스톤 인터페이스는 (도 11 및 도 12에 도시된) 장치 가압 동안 추력 제어 블레이드(4)에 의한 피스톤(161)의 플런저 측부 부하를 완화시키고, (도 13 및 도 14에 도시된) 장치 감압 동안 피스톤(161)에 대한 나사 제어 블레이드(3)의 감소된 전이 해제 이동을 제공하고, 플런저(151)의 회전축이 그 횡방향 이동 전반에 걸쳐 장치의 공통 축에 평행하게 유지되는 것을 보장한다. 추가적으로, 이 인터페이스는, (도 11 및 도 12에 도시된) 가압 중의 피스톤(161)과 플런저(151)의 상호 축방향 정렬, 및 플런저와 나사식 실린더가 결합된 동안의 나사식 실린더(5)와 플런저(151)의 보다 정밀한 정렬을 보장한다. 제2 실시예에 의해 제공되는 개선된 피스톤 대 플런저 인터페이스의 강성은 장치 작동 중에 발생되는 작업 유체 압력이 개별 구성요소를 함께 단단히 압축하여, 이들을 2개의 분리된 구성요소가 아닌 일체의(solid) 유닛으로서 거동하게 할 때 추가로 향상된다. 제2 실시예와 관련된 개선은 장치의 플런저 및 피스톤 구성요소를 포함하지만, 이러한 개선된 구성요소의 기능은 여전히 제1 실시예와 관련하여 변경되지 않고 유지되는 구성요소와의 상호 작용에 의존한다. 이하의 설명에서 명확해지는 바와 같이, 2개의 실시예 사이의 기본적인 기능 및 작동은 변경되지 않고 유지된다.

제1 실시예와 매우 유사하게, 제2 실시예는 사용자가 제어 버튼(12)을 압축하고, 이에 의해, 나사 제어 블레이드(3)가 외향 연장되고 추력 제어 블레이드(4)가 동시에 내향 후퇴될 때, 플런저의 회전축이 나사식 실린더(5)의 중심축과의 정렬로부터 벗어나게 이동하는 것으로부터 플런저 나사 결합해제가 초래되는 것을 제공한다. 제2 실시예와 관련하여, 피스톤(162)에 의한 플런저(151)의 회전축의 이동은 플런저(151)의 원위 팁(155)과 피스톤(161)의 근위 단부 사이의 횡방향으로 활주가능한 연결부에 의해 수용된다. 도 11 및 도 12에 가장 잘 도시되어 있듯이, 개선된 피스톤 대 플런저 연결부는 피스톤(161)의 원위 리셉터클 슬리브(162)에 의존하며, 리셉터클 슬리브(162)는 바람직하게는 플런저(151)의 원위 단부를 수용하는 반원형 벽(164)에 의해 결합되는 평행한 편평 측벽(163)을 갖는 튜브형 구조이다. 도시된 바와 같이, 리셉터클 슬리브(162)의 각각의 평행한 편평 측벽(163)은 바람직하게는 정합하는 각지게 배치된 리셉터클 슬롯(166)이 제공된다. 도 11에 도시되어 있듯이, 바람직하게는 리셉터클 슬리브(162)의 바닥은 리셉터클 슬리브(162)의 기부에 있는 중앙에 위치된 한 쌍의 대칭적인 평면형 경사진 램프(165)의 형태의 플런저 중심설정 특징부로 구성된다. 이러한 경사진 램프(165)는 바람직하게는 그 평면형 면 사이의 작은 내각이 이상적으로는 플런저 나사산(152)의 추력 면 각도(159)의 2배와 동일하지만 그보다 작지는 않도록 배열된다.

바람직하게는, 플런저(151)의 원위 팁(155)에는 리셉터클 슬리브(162)에 밀접하게 끼워맞춰지는 한 쌍의 편평한 평행 측부(153)가 구비되고, 양 측부에는 리셉터클 슬리브(162)의 각진 리셉터클 슬롯(166) 내에 결합 및 보유되는 각진 유지 바브(154)가 구비된다. 바람직하게는, 플런저(151)의 원위 팁(155)에는 도 11에 도시된 바와 같이 2개의 각지게 배치된 평면형 표면이 추가로 구비되고, 평면형 표면은 접합 평면(156) 및 활주 가이드 평면(157)을 포함하고, 둘 다 리셉터클 슬리브(162) 내의 경사진 램프(165)와 밀접하게 정렬 및 결합하도록 배열된다. 이 2개의 각지게 배치된 평면형 면은 바람직하게는 플런저(151)의 편평한 평행한 측부(153)에 수직하게 배향되고 바람직하게는 플런저(151)의 회전축에 대해 대칭적으로 배열되며, 이 축은 플런저 나사산(152)이 나사식 실린더(5)의 나사산(15)과 결합될 때 설정된다. 플런저(151)의 원위 팁(155)의 2개의 평면형 단부 면은 바람직하게는 나사 제어 블레이드(3)에 대향하는 플런저(151)의 에지에 인접하는 활주 가이드 평면(157)과 나사 제어 블레이드(3)를 수용하는 플런저(151)의 에지에 인접하는 접합 평면(156)이 추가로 배열된다. 접합 평면(156) 및 활주 가이드 평면(157)은 바람직하게는 플런저(151)의 회전축을 중심으로 하는 내각, 즉 플런저 나사산(152)의 추력 면 각도(159)와 이상적으로는 동일하지만 그보다 작지는 않은 각도에 대칭적으로 배치된다. 따라서, 접합 평면(156)과 활주 가이드 평면(157) 사이의 이상적인 내각은 플런저 나사산(152)의 추력 면 각도의 2배와 동일하지만 그보다 작지는 않으며, 모든 경우에는 이들이 밀접하게 결합되는 경사진 램프(165) 사이의 내각과 동일하다.

작동시, 제어 버튼(12)을 누르면 (리프터 팁(43)을 구비한) 나사 제어 블레이드(3)가 횡방향으로 연장되어, 플런저 나사산(152)이 나사식 실린더(5)의 나사산(15)과의 결합으로부터 해제된다. 리프터 팁(43)의 결과적인 횡방향 이동은 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 플런저(151)를 피스톤 리셉터클 슬리브(162)의 반원형 벽(164)으로부터 멀어지게 가압하여, 플런저(151)의 원위 팁(155)의 단부가 피스톤 리셉터클 슬리브(162) 내에서 횡단 이동하게 하고 피스톤(161)과의 축방향 일치에서 벗어나게 이동시킨다. 이 동작은, 플런저(151)의 나사산(152)이 나사식 실린더(5)의 나사산(15)에 대해서 항상 평행하게 유지되도록 보장한다. 플런저(151)의 나사산(152)이 나사식 실린더(5)의 나사산(15)과의 결합으로부터 해제될 때, 피스톤(161)에 대한 플런저(151)의 원위 팁(155)의 이동 방향은, 각진 유지 바브(154)와 리셉터클 슬롯(166)의 결합 및 활주 가이드 평면(157)과 그것이 지지하는 경사진 램프(165)의 면의 계면에 의해서 결정된다. 바람직하게, 각진 유지 바브(154) 및 그 각각의 결합 리셉터클 슬롯(166) 모두 플런저(151)의 활주 가이드 평면(157)에 평행하게 놓이도록 배열된다.

나사 제어 블레이드(3)의 리프터 팁(43)의 이동 방향은 나사 제어 블레이드(3)의 각진 핑거(18)에 의해 결정된다. 따라서, 나사 제어 블레이드(3)가 제어 버튼(12)을 누름으로써 작동될 때마다, 리프터 팁(43)은 플런저(151)의 회전축으로부터 멀어지게 횡방향으로 이동함에 따라 원위로 이동한다. 결과적으로, 리프터 팁(43)의 이 운동은 플런저(151)를 피스톤(161)으로부터 멀어지게 축방향으로 밀어내려고 시도하고 동시에 이는 리셉터클 슬리브(162)의 인접한 반원형 벽(164)으로부터 멀어지게 횡방향으로 가압된다. 플런저(151) 및 피스톤(161)은 리셉터클 슬롯(166)을 파지하는 각진 유지 바브(154)의 결합에 의해 서로에 대해 유지되기 때문에, 나사 제어 블레이드(3)의 리프터 팁(43)의 종방향 운동은 리셉터클 슬리브(162)의 인접한 반원형 벽(164)에 대해 축방향으로 활주함으로써 수용되어야 한다. 반원형 벽(164)에 대해 활주하는 나사 제어 블레이드(3)의 리프터 팁(43)에 의해 발생되는 마찰은 압력 해제의 초기 단계 중에 제어 버튼(12)을 누르는데 요구되는 사용자 입력 힘을 증가시킨다. 그러나, 도 13에 도시된 것과 같이 경사진 램프(165)의 인접 표면에 대해 활주하는 각진 리셉터클 슬롯(166) 및 가이드 평면(157)에 의해 부과되는 감산 방향성으로 인해, 반원형 벽(164)에 대한 리프터 팁(43)의 전체 종방향 활주 거리는 그 전체 종방향 연장부보다 작다. 따라서, 리프터 팁(43)의 감소된 활주 거리는 장치의 압력 해제를 실행할 때 사용자가 제어 버튼(12)을 누르는 것에 의해 직면하는 마찰 저항의 지속 시간을 감소시킨다.

각각의 실시예는 상당한 양의 나사 결합을 제공할 뿐만 아니라 설정된 충전 체적 유지, 신속 충전 및 변위, 가압 및 벌룬 감압 중에 소기 위치설정의 유지를 포함하는 모든 작동 조작을 위한 한 손 제어를 제공하는 유체 변위 및 가압 장치를 포함한다. 각각의 실시예는 장치를 미세-이동 제어로부터 조대-이동 제어로 전환시킬 뿐만 아니라 플런저 핸들을 회전, 밀거나 당기는 것과 관련하여 한 손 사용을 허용한다.

본 발명의 특정 실시예가 도시되고 설명되었지만, 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 수정을 고안할 수 있다는 것이 고려된다.

Claims (20)

1. 유체 변위 및 가압 장치이며, 주사기 본체; 주사기 본체 안으로 연장되는 플런저로서, 핸들, 나사산 및 종축을 포함하는 플런저; 주사기 본체와 밀봉 접촉하는 플런저 상의 피스톤; 플런저의 핸들 안으로 가압 가능한 제어 버튼; 주사기 본체 내의 나사식 실린더로서, 나사산을 포함하는 나사식 실린더; 플런저 내에 장착되고, 제어 버튼이 가압됐는지 여부에 따라 플런저의 나사산을 나사식 실린더의 나사산과 선택적으로 결합 및 결합해제시키도록 구성된 제어 블레이드의 쌍을 포함하고, 나사식 실린더의 나사산이 플런저의 나사산과 결합될 때, 플런저가 회전 가능하여 주사기 본체에 대한 플런저의 미세-이동을 제공하고, 나사식 실린더의 나사산이 플런저의 나사산으로부터 결합해제될 때, 주사기 본체에 대한 플런저의 조대-이동을 제공하도록 플런저가 주사기 본체 내로 가압될 수 있고 주사기 본체의 외부로 당겨질 수 있는, 유체 변위 및 가압 장치.
2. 제1항에 있어서, 플런저는 종축을 따른 샤프트를 포함하고, 샤프트는 종축을 통해 배치된 종방향 기하학적 평면에 의해 2개의 구역으로 기하학적으로 분할 가능하고, 상기 2개의 구역 중 제1 구역은 플런저의 나사산을 구비하고, 2개의 구역 중 제2 구역은 나사산을 포함하지 않는, 유체 변위 및 가압 장치.
3. 제1항에 있어서, 제어 블레이드 쌍은 플런저의 종축을 향해 내향 이동하여 플런저의 나사산으로부터 나사식 실린더의 나사산을 결합해제하도록 구성되는 추력 제어 블레이드를 포함하는, 유체 변위 및 가압 장치.
4. 제1항에 있어서, 제어 버튼은 제어 블레이드와 결합하고 제어 블레이드를 가이드 홈 내에서 종방향으로 근위 및 원위로 이동시키는, 유체 변위 및 가압 장치.
5. 제1항에 있어서, 플런저의 핸들에 대해 지탱되고, 핸들로부터 제어 버튼을 외부로 구동시키는 스프링을 추가로 포함하는, 유체 변위 및 가압 장치.
6. 제1항에 있어서, 플런저는 가이드 홈을 포함하고, 제어 블레이드는 가이드 홈 내에 배치되는, 유체 변위 및 가압 장치.
7. 제6항에 있어서, 플런저는 플런저 상의 나사산을 따르는 제1 가이드 홈 및 플런저 상의 나사산 반대쪽의 제2 가이드 홈을 포함하는, 유체 변위 및 가압 장치.
8. 제1항에 있어서, 장치는 제어 버튼이 가압될 때 나사식 실린더의 중심축으로부터 멀어지게 플런저의 회전축을 이동시키도록 구성되는, 유체 변위 및 가압 장치.
9. 제1항에 있어서, 플런저가 피스톤에 대해 이동 가능하여 플런저의 나사산이 나사식 실린더의 나사산으로부터 결합해제되게 하도록 피스톤 및 플런저가 함께 결합되는, 유체 변위 및 가압 장치.
10. 제9항에 있어서, 피스톤에 대한 플런저의 이동은 제어 블레이드 중 적어도 하나에 의해 구동되는, 유체 변위 및 가압 장치.
11. 제10항에 있어서, 제어 블레이드 중 적어도 하나는 플런저의 이동을 구동하는 리프터 팁을 포함하는, 유체 변위 및 가압 장치.
12. 제1항에 있어서, 제어 버튼은 핸들 내에서 부유하고 제어 버튼이 플런저의 핸들 내로 가압될 때 제어 블레이드를 추종하는, 유체 변위 및 가압 장치.
13. 제1항에 있어서, 각각의 제어 블레이드는 일련의 각진 핑거를 포함하고, 제어 블레이드는 각진 핑거의 단부에 제공되는 상호로킹 특징부에 의해 서로 연결되는, 유체 변위 및 가압 장치.
14. 제1항에 있어서, 플런저는 일련의 추력 블레이드 제어 캠을 제공하는 가이드 홈을 포함하고, 추력 블레이드 중 적어도 하나는 제어 캠 상으로 올라가 제어 캠에 대해 지탱되는 일련의 캠 팔로워를 포함하는, 유체 변위 및 가압 장치.
15. 제1항에 있어서, 나사식 실린더를 주사기 본체에 고정하는 적어도 하나의 로킹 키를 추가로 포함하는, 유체 변위 및 가압 장치.
16. 제1항에 있어서, 플런저는 원위 단부를 포함하고, 피스톤은 플런저의 원위 단부를 수용하는 반원형 벽에 의해 결합된 평행한 편평한 측벽을 갖는 리셉터클 슬리브를 포함하는, 유체 변위 및 가압 장치.
17. 제16항에 있어서, 각각의 리셉터클 슬리브의 평행한 편평한 측벽에는 각지게 배치된 리셉터클 슬롯이 제공되고, 리셉터클 슬리브의 바닥은 한 쌍의 평면형 경사진 램프로 구성되는, 유체 변위 및 가압 장치.
18. 제17항에 있어서, 플런저는 원위 팁을 포함하고, 플런저의 원위 팁은 한 쌍의 편평한 평행 측면을 포함하고, 편평한 평행 측면과 리셉터클 슬리브 둘 모두는 리셉터클 슬리브의 각진 리셉터클 슬롯 내에 결합되어 유지되는 각진 유지 바브를 포함하는, 유체 변위 및 가압 장치.
19. 제18항에 있어서, 플런저의 원위 팁은 접합 평면 및 활주 가이드 평면을 포함하는 2개의 각지게 배치된 평면형 표면을 포함하고, 접합 평면 및 활주 가이드 평면 모두는 리셉터클 슬리브 내의 경사진 램프와 정렬되고 그와 결합하는, 유체 변위 및 가압 장치.
20. 제19항에 있어서, 2개의 각지게 배치된 평면형 표면은 플런저의 원위 팁의 편평한 평행 측면에 수직으로 배향되고 플런저의 회전축에 대해 대칭적으로 배열되는, 유체 변위 및 가압 장치.
    

Images