JP6655764B2 - 牽引補助体を有する首牽引装置 - Google Patents

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Description

本発明は、首を牽引して頸椎を矯正する首牽引器に関する。より詳細には、SF(Integral Skin Foam)タイプの牽引補助体を備えて皮膚接触時の不快感を解消するとともに、牽引の長さを拡張してユーザ個人の特性に合わせることができ、バッテリを備えて移動時に携帯して使用することができ、外部電源が印加されない状態ではバッテリを物理的及び電気的に分離して待機電力によるバッテリの放電を最小化し、牽引体は、膨張及び収縮が自動モードで駆動されて頸椎矯正の最適の効果を得て不注意による事故を予防することができる、牽引補助体を有する首牽引装置に関する。
一般に、頸椎(首の骨)は、数十個の骨と椎間板(軟骨)で連結されており、体の重力と衝撃とを吸収して緩衝する役割を果たしている。頸椎は、各節の間に髄核を囲んで保護する椎間板とこれを囲んでいる靱帯組織によって囲まれており、簡単に押し出されることはないが、外部衝撃や刺激によって中心を失うと、椎間板が押し潰されることになり、広がった方向にはみ出る。
このように押し出された椎間板は、周囲の神経を刺激して痛みを誘発し、首、肩、腕、指などに異常現象を発生させ、痛みがひどい場合には正常な社会生活ができないほどに深刻な状態に至る。
首の椎間板ヘルニアを治療するための方法として、薬物治療、物理治療、牽引治療、手術治療などが主に用いられている。
首の牽引治療に用いられる牽引器に関する従来技術として韓国登録特許第10−0483176号公報(特許文献1)には、パッドと、パッドの上下両側に配置されて膨張するチューブと、チューブに空気を注入する空気ポンプで構成される首牽引器を提案している。このような首牽引器は、空気の注入及び排出によるチューブの膨張及び収縮に応じて首を牽引して弛緩する過程を繰り返すことで、首の頸椎を矯正する。
特許文献1にて提案されている首牽引器は、パッドの両側にチューブが固定されて連結され、チューブの膨張の長さが定められており、ユーザごとに異なる首の長さと、ユーザごとに異なる牽引圧力に対する好みに合わせることができない。また、特許文献1の首牽引器は、ユーザが空気ポンプを用いて牽引用空気を注入する方式であるため使用が不便であり、ユーザが任意で牽引及び弛緩するため、頸椎の矯正効果が劣り、チューブを過度に膨張させることによって、不注意による事故発生の恐れもある。
韓国登録特許第10−0483176号公報
本発明は、前記従来技術による首牽引器の問題を解決するために案出されたもので、その目的は、使用有無をユーザが選択する補助牽引体をさらに備えてユーザごとに首の長さが異なっても首の牽引治療が可能であり、ユーザは自分に適する牽引圧力で首が牽引されるようにし、牽引治療の効果及び満足を高めることにある。
本発明の他の目的は、バッテリを介して電源を供給して移動時に携帯して使用することができ、ひいてはコントローラに絶縁回路部を備え、外部電源が印加されなければバッテリを物理的及び電気的に孤立させて待機電力によってバッテリが消耗することを防止し、これによりバッテリの放電を最小化することにある。
本発明の別の目的は、ユーザがいちいちコントローラを介して首の牽引と牽引解除とを操作しなくてもコントローラを自動モードに設定すれば、最適の頸椎矯正効果を得るように牽引と牽引解除とを自動で繰り返し、過度な圧力で牽引されたり長期間作動したりしないようにして不注意による事故を予防することにある。
上記の目的を達成するための本発明による牽引補助体を有する首牽引装置は、
前方側が開口され、ユーザの首を囲む本体と、
前記本体の上部に連結され、前方側が開口され、ユーザの首を囲み、膨張して首を牽引する牽引体と、
前記本体に内蔵されて振動させる振動ユニットと、
前記本体に内蔵されて前記牽引体に空気を注入して膨張させる空気注入ユニットと、
前記牽引体の上部に載せられ首を囲む牽引補助体と、を含むことを特徴とする。
また、駆動のための電源を供給するバッテリと、
前記バッテリの充電のための外部電源との接続または短絡を提供する絶縁回路部と、
前記バッテリの充電及び放電を担当する充電制御部と、
前記充電制御部と前記振動ユニット及び前記空気注入ユニットを制御する中央制御部を含むコントローラとをさらに含むことを特徴とする。
また、前記コントローラは、所定時間(例えば、約20秒間)前記牽引体に空気を注入して首を牽引し、以後所定時間(例えば、約20秒間)牽引状態を維持し、以後所定時間(例えば、約15秒間)牽引体の空気を排出させて牽引を解除する過程を所定時間(例えば、約15分間)繰り返す自動モードで前記空気注入ユニットを駆動させることを特徴とする。
このように構成される本発明による牽引補助体を有する首牽引装置は、ユーザごとの首の長さと好む牽引圧力とに応じて牽引補助体の使用有無を選択するため、牽引治療の効果及び満足度が高く、
バッテリを介した電源供給により携帯性及び使用便宜性を向上させ、さらに絶縁回路部及び充電制御部を備えたコントローラによりバッテリの放電の最小化及び開発コスト節減の効果が優れ、
牽引と解除とが自動モードで駆動されるため、いちいち操作する不便さがなく、頸椎の矯正効果を最大化し、過度に牽引されたり長期間駆動されたりしないようにして、不注意による事故を防止する牽引補助体を有する首牽引装置であり、産業発展に非常に有用な発明である。
本発明の一実施形態による牽引補助体を有する首牽引装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による牽引補助体を有する首牽引装置を示す斜視図である。 コントローラの機能構造を示すブロック図である。 コントローラの回路構造を簡略に示す回路図である。 コントローラの回路構造を簡略に示す回路図である。 外被を除去した本体及び牽引体の分解図である。 本発明の内部構造図である。 本体及び牽引体の平面図、背面図及び側面図である。 牽引補助体の斜視図、平面図及び側面図である。 牽引体の牽引及び膨張過程を示すフローチャートである。 牽引体の牽引及び膨張過程を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して、本発明による牽引補助体を有する首牽引装置をより詳細に説明する。
本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるので、具現例(態樣、aspect)(または実施例)を本文にて詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、本発明は、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものとして理解しなければならない。
各図面において同一の参照符号、特に十の桁及び一の桁数、または十の桁、一の桁及びアルファベットが同一の参照符号は、同一または類似の機能を有する部材を示し、特に言及しない場合、図面の各参照符号が指す部材は、このような基準に準ずる部材と把握すればよい。
また、各図面において構成要素は、理解の便宜などを考慮して大きさや厚さを誇張して大きく(または厚く)、小さく(または薄く)表現するか、単純化して表現しているが、これによって本発明の保護範囲が制限されるものと解釈されてはならない。
本明細書において使用する用語は、単に特定の具現例(態様、aspect)(または実施例)を説明するために使用したものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なる意味を有さない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「からなる」などの用語は、明細書上に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらの組み合わせが存在することを指定するためのものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらの組み合わせなどの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解しなければならない。
他に定義しない限り、技術的用語や科学的用語を含み、ここで使われるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって、一般的に理解されるものと同じ意味を持っている。一般的に使われる辞典に定義されている用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものと解釈しなければならず、本明細書において明らかに定義しない限り、理想的な意味または過度に形式的な意味に解釈されない。
図1ないし図7に示すように、本発明による首牽引装置Nは、本体1、牽引体2、振動ユニット3、空気注入ユニット4及びコントローラ5、牽引補助体6及び結束部材7を含んでなる。
前記本体1は、ユーザの首回りを囲む。
前記本体1は、支持体11と、前記支持体11の外面を覆う外被19を含む。
前記本体1は、前方が開口された「U」字形状を有し、ユーザは、本装置Nの使用時、開口された前方側に自分の首を挿入して本体1を着用する。
前記支持体11は、牽引時に着用者が圧痛を感じないように弾性を有し、その形状を維持できるように発泡成形して製作される。
前記支持体11は、その内部に振動ユニット3と空気注入ユニット4とを内蔵する。これらを内蔵する作業の便宜性のために前記支持体11は上部体11Aと下部体11Bとで構成される。
前記支持体11には前記振動ユニット3と空気注入ユニット4とを内蔵するための第1装着部13と第2装着部15とが形成される。
前記第1装着部13は、振動ユニット3が内蔵されて支持体11の左右両側にそれぞれ形成され、振動ユニット3が左右でバランスよく振動するようにし、前記第2装着部15は、前記空気注入ユニット4が内蔵されて支持体11の後方に形成されている。
前記下部体11Bの第2装着部15には外気の吸気と吸気された空気の排気のための流路ホール16が形成され、支持体11を覆う外被には流路ホール16に相応する位置に吸排気のための通気孔が形成された吸排気板17が備えられる。
前記下部体11Bの後方下部には着用時ユーザの首の下の部位に接触支持され、本体1が前後方向に揺れないようにする突出部12が突出形成されている。
このような第1装着部13及び第2装着部15に関する一実施形態を図4を参照して説明すると、下部体11Bの第1装着部13及び第2装着部15にそれぞれ振動ユニット3と空気注入ユニット4とを内蔵した後、下部体11Bの上部に上部体11Aを被せて結合すると、第1装着部13及び第2装着部15に、それぞれ、振動ユニット3と空気注入ユニット4とが内蔵される。
前記牽引体2は、ユーザの首回りを囲み、空気の注入及び排出に応じた膨張及び収縮作用によりユーザの首を牽引及び牽引解除する構成であり、図4ないし図6に示すように、本体1の上部に結合され、前方側に開口している。
前記牽引体2は、空気の注入及び排出に応じて膨張または収縮するチューブ21と、前記チューブ21の外面を囲む外被(図1、図6を参照)とで構成される。
前記牽引体2も前方側が開口された「U」字と類似する形状を有し、ユーザは、本装置Nの使用時、開口された前方側に自分の首を挿入して牽引体2を着用する。前記牽引体2は、首牽引の効率性のために多層構造からなることが好ましい。図6では牽引体2が二層構造からなる。
前記振動ユニット3は、本体1の第1装着部13に内蔵されて振動を発生させる構成であり、図2に示すように、振動を発生させる振動発生モータ31を含んでなる。
前記したように、このような振動ユニット3A,3Bは、本体1の左、右にそれぞれに備えられ、具体的な振動ユニット3の構造に対する説明は省略しても本明細書に記載した説明だけで通常の技術者が本発明を実施することができると予想される。このような振動ユニット3を備えることで、本発明は、首の牽引時に振動ユニット3によって発生した振動により首部位の筋肉痛の緩和及びマッサージ効果をさらに提供することができる。
前記空気注入ユニット4は、本体1の第2装着部15に内蔵され、牽引体2に空気を注入して牽引体2を膨張させ、注入した空気を外部に排気させて収縮させる構成であり、図2、図4、図5などに示すように、外部空気を吸入して牽引体2に吐出する空気ポンプ41、及び流路を開閉して吸排気が行われるか、吸排気が遮断されるようにする弁45と、牽引体2のチューブ21に備えられるコネクタ27に脱着可能に結合されるノズル47と、弁45とノズル47とを空気ポンプ41に連結して吸排気作用が行われるようにする吸排気誘導管43を含んでなる。
本発明の首牽引装置Nは、バッテリBを備えて移動時にも携帯して使用ことができる。
前記コントローラ5は、前記振動ユニット3及び空気注入ユニット4の駆動を制御し、外部電源を用いて前記バッテリBを充電する。図2及び図3に示すように、前記コントローラ5は、中央制御部51、絶縁回路部52及び充電制御部53を含んでなる。
各部別には、まず、中央制御部51は、制御信号(制御命令)を送信して本装置Nの全体的な制御を担当する構成であり、このために中央処理装置(CPU、MCU、MICOM)を含むことが好ましい。
さらに図2に示すように、中央制御部51は、本装置Nの全体的な動作を制御するメイン制御モジュール511と、振動ユニット3及び空気注入ユニット4(空気ポンプ41、弁43)の制御のための通信ポートを提供するインターフェースモジュール512で構成され得る。
このようなメイン制御モジュール511の制御動作は、図2及びその他図面からわかるように、電源のオン/オフ、振動のオン/オフ、空気の注入/排出、バッテリBの残量表示、動作表示、オート表示、オートモードの実行などを含むことができ、機構的には前記したボタン部材はもちろん、表示用LED、オートモードの実行ボタン、本体連結ケーブル、充電アダプタAの連結部などを含み得る。
次に、絶縁回路部52は、バッテリBの充電のための外部電源との接続または短絡を提供する構成である。ここで、外部電源は、商用電源(220V)に接続したアダプタAを介して供給され、このような絶縁回路部52は、外部電源の非印加時にバッテリBとの物理的及び電気的接続を遮断するリレー回路521を含むことが好ましい。
図3からわかるように、リレー回路521は、逆流防止用ダイオードと、電源遮断用リレー素子とを含んでなり、前記リレー回路521を有する絶縁回路部52は、外部電源が印加されなければバッテリBを物理的及び電気的に孤立させて待機電力によってバッテリBが消耗することを防止し、これによりバッテリBの放電を最小化する。
次に、充電制御部53は、バッテリBの充電及び放電を担当する構成であり、このような充電制御部53は、中央制御部51によって直接制御される充電回路531及び放電回路532を含むことが好ましい。
図3bからわかるように、充電回路531は、スイッチングトランジスタと、印加電圧安定化のための抵抗及びダイオードと、バイアス構成用抵抗とからなる。また、放電回路532は、スイッチング用トランジスタと放電用負荷グループ(相互並列で構成される抵抗)とからなる。
前記充電回路531及び放電回路532を含む充電制御部53は、バッテリBの充電及び放電のための制御を中央制御部51で直接処理できるようにし、バッテリBの充電及び放電に関与する別途のIC(集積回路)を省略できるようにし、これにより開発コストを節減することができる。
また、図3bからわかるように、充電制御部53は、定電圧回路をさらに含むことができ、このような定電圧回路を備えることにより、過充電及び過放電を防止して安定性向上及びバッテリBの放電による性能低下を防止する効果を提供する。
一方、牽引体2の上部皮膚接触面にひげが当たってちくちくし又はユーザの首が長くて牽引体2の膨張の長さが不足する場合などのように、本装置Nの使用に不便さを感じる場合が発生する場合がある。
牽引補助体6は、このような不便さを解消するための構成であり、図1及び図7に示すように、本装置Nでは、牽引体2の上部に安着される。
このような牽引補助体6は、楽な着心地のためにISF(Integral Skin Foam)タイプからなることが好ましい。、ISFは、人体に無害でかつソフトな肌触りとクッション性を提供するだけでなく、優れた耐久性を保証するためユーザは楽な着用感を感じることができる。
また、図7に示すように、牽引補助体6も本体1及び牽引体に2と同様に前方側が開口された「U」字と類似する形状でユーザの首回りを囲む。
前記牽引補助体6は、一側部62及び他側部63が後方部hに行くほど幅と高さとが漸増するようにして首の後部分をより安定的に支持するようにする。これによりユーザの首牽引の効果を向上させることはもちろん、ユーザの首の後部分に対する牽引がさらに大きくなるので、現代人の持病である「ストレートネック」症状の緩和に卓越な効果がある。
前記牽引補助体6は、その使用の有無をユーザが選択する構成であり、前記本体1及び牽引体2に結束されない。そのため使用中に牽引補助体6が牽引体2から分離離脱する恐れがあり、分離離脱すると前方が開口された構造によって牽引補助体6の牽引機能が低減または喪失し得る。
使用中に牽引補助体6が牽引体2から分離離脱しないように牽引補助体6の下部には牽引体2の上部側の内部に安着して配置される安着部61が突出して形成されている。
前記牽引補助体6の安着部61が前記牽引体2の内側に配置されて安着する構造であるが、牽引体2が膨張及び収縮を繰り返して安着部61の安着が解除されることがある。牽引補助体6の安着が解除されると、牽引補助体6の開口が開いて牽引効果が低減する。
そのため、前記安着部61の下部面が傾斜した傾斜面65構造を有するようにし、牽引体2が収縮する過程で牽引補助体6が牽引体2から分離離脱しても牽引体2が膨張すれば、自然に牽引補助体6の安着部61が牽引体2の内側に安着するようにすることで、牽引体2の牽引効果を保持させる。
前記結束部材7は、本体1及び牽引体2の開口された前方を結束させてこれらの膨張時に開かないようにする。
このような結束部材7は、好ましくは本体1と牽引体2とに一端は固定され、他端は脱着するベルクロ(登録商標)70で構成されることができ、結束部材7を備えることにより本発明は安定した着用状態の維持効果を提供する。
以下では前記牽引体2の膨張及び収縮による首の牽引及び牽引解除の過程について説明する。
先ず、図2の参照して説明するが、ユーザの操作のために、前記コントローラ5には作動状態を表示してユーザに知らせる表示用LED61と、ユーザの操作のためのボタン63〜68が備えられている。前記表示用LED61は、発光する光の色と、光の点灯及び点滅により首牽引装置Nの多様な駆動状態を表示する。
例えば、前記表示用LED61が青、赤、緑の三種類の色で発光する場合に下記のような各種状態を表示する。
電源が供給されてオンになると、LED611は、バッテリの用量を3段階で表示し、1段階は赤、2〜3段階は緑で点灯される。振動ユニット3の強度は、LED612の1段階から5段階まで段階別に一段階ずつ青ランプが追加点灯される。自動モードで駆動する場合、LED613のAUTO表示緑ランプが点灯される。
ユーザの操作のためのボタンには電源をオン・オフする電源ボタン63、振動ユニット3の振動強度を調節するアップダウンボタン65,66、空気が牽引体2に注入されるようにする注入ボタン67、空気が牽引体2に排出されるようにする排出ボタン68が備えられる。
図8及び図9は、本発明による首牽引装置の動作過程に関するフローチャートであり、これを参照すると本発明による首牽引装置の動作を容易に把握することができる。
コントローラ5の電源ボタン63を押して電源をつければ(S11)、LED611がバッテリの用量を表示する(S13)。
首の牽引状態で眠ってしまい長期間使用によって、不注意による事故が発生するか、首から外した状態で継続して作動して不要な電力を消耗するなどの問題を予防するために、電源がオンされた後、約15分が経過すると、電源は自動でオフとなる(S145,S15)。空気注入ボタン67を押すと牽引体2に空気が注入され、空気注入ボタンを再度押すと、空気の供給が中断される。(S16〜S20)。
また、空気注入ボタン67を押して空気が注入される状態で空気注入ボタン67を押さない場合、安全のために約55秒後に自動で空気供給が停止される。(S19)空気を排出して弛緩させるためには空気排出ボタン68を押し、空気排出を止めるためには空気排出ボタンを再度押す(S21〜S24)。
自動ボタン69を押すと、LED613のAUTO表示緑ランプが点灯されて自動モードが始まる。(S25〜S46)
自動モードは、空気排出ボタン68を再度押すと解除される(S22,S23)。自動モードでは(例えば)20秒間空気注入、20秒間牽引維持、15秒間牽引解除の過程を15分間繰り返す(S45)。このような自動モードの過程がユーザの頸椎矯正に非常に効果的である。
自動モードにおいて上記のような空気注入は、時間設定により駆動できるだけでなく、圧力設定により圧力センサが一定の圧力を感知するまで空気注入が行われるようにすることもできる。
自動モードにおいて牽引状態を維持する間、空気圧が不足するか、過度であると考えられる場合、空気注入または空気排出ボタンを押すと、押す間に空気の注入または排出が行われ、この時調節された空気圧はメモリに記憶されて次の牽引時に適用される(S41〜S44)。
電源がオンの状態で振動ボタンを押すと、振動1段階で駆動される(S48)。アップダウンボタン65,66を押すと、振動強度は1段階から5段階まで調節される(S48〜S55)。
以上、本発明の説明にあたって添付する図面を参照して特定の形状と構造を有する牽引補助体を有する首牽引装置について説明したが、本発明は、当業者によって多様な変形及び変更が可能であり、このような変形及び変更は、本発明の保護範囲に属するものとして解釈しなければならない。
N 本装置(首牽引装置)
1 本体
11 支持体
13 第1装着部
15 第2装着部
2 牽引体
21 チューブ
3 振動ユニット
4 空気注入ユニット
5 コントローラ
51 中央制御部
52 絶縁回路部
521 リレー回路
53 充電制御部
531 充電回路
532 放電回路
6 牽引補助体
61 安着部
62 一側部
63 他側部
64 後方部
7 結束部材
A アダプタ
B バッテリ

Claims (4)

  1. 前方側が開口され、ユーザの首を囲む本体と、
    前記本体の上部に連結され、前方側が開口され、ユーザの首を囲み、膨張して首を牽引する牽引体と、
    前記本体に内蔵されて振動させる振動ユニットと、
    前記本体に内蔵され、前記牽引体に空気を注入して膨張させる空気注入ユニットと、
    前記牽引体の上部に載せられ首を囲み、前方が開口され、前方から後方に行くほど高さと幅とが漸増する牽引補助体とを含んでなり、
    前記牽引補助体の下部には、前記牽引体の上部側の内側に安着して配置される安着部が形成され、前記安着部の下部面は、膨張する牽引体の上部側の内側に誘導されるように傾斜したことを特徴とする、牽引補助体を有する首牽引装置。
  2. 前方側が開口され、ユーザの首を囲む本体と、
    前記本体の上部に連結され、前方側が開口され、ユーザの首を囲み、膨張して首を牽引する牽引体と、
    前記本体に内蔵されて振動させる振動ユニットと、
    前記本体に内蔵され、前記牽引体に空気を注入して膨張させる空気注入ユニットと、
    前記牽引体の上部に載せられ首を囲み、前方が開口され、前方から後方に行くほど高さと幅とが漸増する牽引補助体とを含んでなり、
    前記本体は、発泡成形される支持体と、前記支持体を覆う外被とを含み、
    前記支持体の左右両側には、各々前記振動ユニットが内蔵される第1装着部が形成され、後方側には、前記空気注入ユニットが内蔵される第2装着部が形成されていることを特徴とする、牽引補助体を有する首牽引装置。
  3. 前方側が開口され、ユーザの首を囲む本体と、
    前記本体の上部に連結され、前方側が開口され、ユーザの首を囲み、膨張して首を牽引する牽引体と、
    前記本体に内蔵されて振動させる振動ユニットと、
    前記本体に内蔵され、前記牽引体に空気を注入して膨張させる空気注入ユニットと、
    前記牽引体の上部に載せられ首を囲み、前方が開口され、前方から後方に行くほど高さと幅とが漸増する牽引補助体とを含んでなり、
    駆動のための電源を供給するバッテリと、
    前記バッテリの充電のための外部電源との接続または短絡を提供する絶縁回路部と、
    前記バッテリの充電及び放電を担当する充電制御部と、
    前記充電制御部と前記振動ユニット及び前記空気注入ユニットを制御する中央制御部を含むコントローラとをさらに含むことを特徴とする、牽引補助体を有する首牽引装置。
  4. 前記コントローラは、所定時間前記牽引体に空気を注入して首を牽引し、以後所定時間牽引状態を維持し、以後所定時間牽引体の空気を排出させて牽引を解除する過程を所定時間繰り返す自動モードで前記空気注入ユニットを駆動させることを特徴とする、請求項に記載の牽引補助体を有する首牽引装置。
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