KR100766136B1 - Computer controlled training device for spine stabilizing musculature - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 척추안정화근육 운동장치의 측면도.1 is a side view of the spinal stabilization muscle exercise apparatus according to the present invention.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 척추안정화근육 운동장치의 측면도.Figure 2a is a side view of a spinal stabilization muscle exercise apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 척추안정하근육 운동장치의 분해사시도.Figure 2b is an exploded perspective view of the spinal stabilization muscle exercise apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 3a, 3b, 3c는 본 발명에 따른 피칭수단과 롤링수단의 작동상태를 도시한 작동상태도.3a, 3b, 3c is an operating state diagram showing an operating state of the pitching means and the rolling means according to the present invention.
도 4는 인체의 척추안정화근육을 나타낸 인체단층도.Figure 4 is a human tomography showing the stabilizing muscles of the human body.
도 5는 종래의 허리강화운동기구를 도시한 개략도.Figure 5 is a schematic diagram showing a conventional waist strengthening exercise mechanism.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10 : 운동장치 20 : 피칭수단10: exercise device 20: pitching means
21 : 고정플레이트 22 : 피칭플레이트21: fixed plate 22: pitching plate
23 : 회동대 24 : 링크바23: meeting band 24: link bar
25 : 피칭모터 26 : 피칭구동축25: pitching motor 26: pitching drive shaft
30 : 롤링수단 31 : 롤링모터30: rolling means 31: rolling motor
32 : 롤링구동축 33 : 롤링플레이트32: rolling drive shaft 33: rolling plate
40 : 고정수단 41 : 하지고정대40: fixing means 41: lower leg fixing
42 : 허리고정대 43 : 안전바42: lumbar support 43: safety bar
44 : 고정바 45 : 이동바44: fixed bar 45: moving bar
46 : 벨트 47 : 높이조절핀46: belt 47: height adjustment pin
48 : 후크 50 : 받침대48: hook 50: pedestal
60 : 커버 70 : 컴퓨터단말기(미도시)60: cover 70: computer terminal (not shown)
211 : 결합편 261 : 키이211: combining piece 261: key
441 : 조절공 451 : 지지대441
461 : 버클 462 : 벨크로461: Buckle 462: Velcro
본 발명은 척추를 감싸는 근육을 운동시키는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 컴퓨터에 메모리된 운동프로그램에 따라 사용자를 직립상태에서 일정각 기울이게 하면 인체에서는 수직의 직립상태를 유지하려는 평형감각에 의한 반사작용이 발생되는데 이러한 반사작용을 이용하여 척추를 감싸고 있는 외빗장근과 요근을 운동시켜 요통을 예방할 수 있는 컴퓨터 제어형 척추안정화근육 운동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for exercising the muscles surrounding the spine, and more particularly, by tilting the user at an angle in an upright state according to an exercise program stored in a computer, the human body reflects an equilibrium sensation to maintain a vertical upright state. The present invention relates to a computer-controlled spinal stabilization muscle exercise device that can prevent low back pain by exercising the single root and the psoas surrounding the spine using the reflex action.
일반적으로 척추를 감싸고 있는 다양한 근육들 사이의 균형이 깨지면 척추에 가해지는 힘의 불균형이 발생되어 요통이 발생하게 된다. 상기 척추를 감싸고 있는 근육들은 많은 종류가 있지만 요통 혹은 디스크 질환은 주로 3, 4번 척추부위에서 발생되며 이를 운동요법으로 치료하기 위해서는 도 4를 참조한 바와같이 척추(4)와 접한 근육인 외빗장근(Extenal oblique muscle; 1)과 요근(Psoas muscle; 3 및 Quadrate lumbar muscle; 2)들을 골고루 운동시켜야만 한다. 그러나 많은 운동기구들이 외빗장근 운동용으로 개발되어 있고, 요근운동은 윗몸일으키기 운동과 같이 매우 힘들고 기피대상인 운동밖에 없어 척추 안정화근육에 대한 효과적이고 간편한 근육훈련장치의 필요성이 높은 현실이다.In general, when the balance between the various muscles surrounding the spine is broken, a force imbalance on the spine occurs, causing back pain. There are many types of muscles surrounding the spine, but low back pain or disc disease mainly occurs in the 3rd and 4th spinal region. In order to treat this with exercise therapy, as shown in FIG. (Extenal oblique muscle; 1) and Psoas muscle; 3 and Quadrate lumbar muscle; However, many exercise equipments have been developed for the exercise of the single long muscle, and the psoas exercise is a very difficult and avoiding exercise such as sit-ups, so there is a high need for an effective and simple muscle training device for the stabilizing muscles of the spine.
즉, 종래의 허리강화 운동기구(특허출원 2004-7017607호; 5)는 도 5를 참조한 바와같이 스프링(6)에 의해 지지되는 좌판(7)이 구비되어 사용자의 둔부가 안치되도록 함으로써 전후와 좌우로 이동되어 허리근육을 강화하는데 사용되고 있다. 또한 다른 허리강화 운동기구도 상기 건과 유사한 방식으로 회전각도가 크기 때문에 건강한 사람이 평소에 허리를 강화할 목적으로 사용하는 것으로, 허리에 이상이 있어 무리한 힘을 가할 수 없는 사용자 및 허리환자에게는 사용이 적합하지 않은 단점이 있다. 또한 BMFC사에서는 치료목적으로 환자용으로 출시된 것이 있지만 고가이기 때문에 대형병원에서 치료용으로만 제한적인 사용되는 실정이다.That is, the conventional waist strengthening exercise device (Patent Application 2004-7017607; 5) is provided with a
본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,The present invention has been made to solve the above problems,
컴퓨터와 연계되어 프로그래밍 된 운동모드에 따라 회전각을 자유롭게 조절 되도록 하여 미세한 근육운동이 가능하도록 함으로써 건강한 성인에서부터 허리환자까지 사용이 가능하도록 하고, 하지와 허리고정장치를 구비하여 사용자의 안전을 도모하도록 하고, 장치의 구조를 단순화화여 비용을 절감시킨 척추안정화근육 운동장치의 제공을 목적으로 한다.The rotation angle can be freely adjusted in accordance with the exercise mode programmed in connection with the computer to enable fine muscle movement, enabling the use of healthy adults to the lower back patients, and for the user's safety by equipping lower limbs and lower back fixing devices. In addition, the object of the present invention is to provide a spinal stabilization muscle exercise apparatus that reduces the cost by simplifying the structure of the apparatus.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴퓨터 제어형 척추안정화근육 운동장치는,Computer controlled spinal stabilization muscle exercise device of the present invention for achieving the above object,
척추안정화근육 운동장치에 있어서, 받침대의 상부에 상하 회동가능하게 설치된 피칭플레이트를 구비한 피칭수단과, 상기 피칭수단에 회전가능하게 장착된 롤링플레이트를 구비한 롤링수단과, 상기 롤링수단에 장착되어 사용자를 고정시키는 고정수단과, 상기 피칭수단과 롤링수단의 롤링플레이트 하부가 외부로 표출되는 것을 방지하기 위한 커버와, 상기 피칭수단과 롤링수단을 제어하기 위한 컴퓨터단말기를 포함하여 이루어진다.A spinal stabilization muscle exercise apparatus comprising: a pitching means having a pitching plate installed on an upper portion of a pedestal so as to be rotatable up and down, a rolling means having a rolling plate rotatably mounted to the pitching means, and attached to the rolling means. And fixing means for fixing the user, a cover for preventing the pitching means and the lower portion of the rolling plate from being rolled out, and a computer terminal for controlling the pitching means and the rolling means.
상기 피칭수단은, 받침대에 고정설치된 고정플레이트와, 상기 고정플레이트의 상측 전방에 수직방향으로 설치되는 회동대와 고정플레이트의 후방에 설치된 한쌍의 링크바에 의해 피칭플레이트를 회동가능하게 결합하되; 상기 회동대는 상하부에 삽입공이 형성되고, 상기 하부 삽입공으로는 피칭모터와 연결된 피칭구동축이 베어링 결합되어 고정플레이트에 회동가능하게 결합되고, 상기 상부 삽입공은 피칭플레이트에 회동가능하게 결합되며, 상기 후방의 링크바는 일단과 타단이 각각 고 정플레이트와 피칭플레이트에 회동가능하게 결합되어 구성된다.The pitching means may be rotatably coupled to the pitching plate by a fixed plate fixed to the pedestal, and a pair of link bars provided at the rear of the fixed plate and a pivoting table installed in a vertical direction on the upper front of the fixed plate; The pivot is formed in the upper and lower insertion holes, the lower insertion hole is a pitching driving shaft connected to the pitching motor is rotatably coupled to the fixed plate, the upper insertion hole is rotatably coupled to the pitching plate, the rear The link bar is composed of one end and the other end rotatably coupled to the fixed plate and the pitching plate, respectively.
상기 롤링수단은, 피칭수단의 피칭플레이트에 고정설치되는 롤링모터와, 상기 롤링모터에 수직방향으로 결합되는 롤링구동축과, 상기 롤링구동축의 상단에 고정설치되는 롤링플레이트를 포함하여 구성된다.The rolling means includes a rolling motor fixed to the pitching plate of the pitching means, a rolling drive shaft coupled to the rolling motor in a vertical direction, and a rolling plate fixed to the upper end of the rolling drive shaft.
상기 고정수단은, 롤링수단의 롤링플레이트의 상부면에 고정설치되어 사용자의 하지를 고정하는 하지고정대와; 상기 롤링플레이트의 일측에 하단이 결합되는 고정바와, 상기 고정바의 내부에 인출가능하게 결합되어 상하높이가 조절되도록 하는 이동바와, 상기 이동바의 상단에 사용자의 허리를 감싸 고정시키는 벨트가 구성된 허리고정대;를 포함하여 구성된다.The fixing means may be fixed to the upper surface of the rolling plate of the rolling means is fixed to the lower limb of the user; A fixed bar coupled to the bottom of one side of the rolling plate, a movable bar coupled to the inside of the fixed bar to be pulled out so that the vertical height is adjusted, and a waist belt wrapped around the user's waist to fix the waist It is configured to include.
또한, 상기 고정수단에는 이동바의 상측에 사용자가 잡을 수 있도록 원형의 안전바를 더 포함하여 이루어지되, 상기 안전바는 이동바와 조인트로 연결되어 회전가능하도록 하고, 일측에는 후크가 구비되어 회전바에 고정되도록 한다.In addition, the fixing means further comprises a circular safety bar so as to hold the user on the upper side of the moving bar, the safety bar is connected to the moving bar and the joint is rotatable, one side is provided with a hook fixed to the rotating bar Be sure to
또한, 상기 고정수단의 벨트는 후크결합되는 버클과, 벨크로로 이중체결이 이루어지도록 할 수 있으며, 상기 허리고정대의 높이 조절은 고정바와 이동바의 측면에 다수 형성된 조절공에 높이조절핀을 삽설하여 고정이 이루어지도록 할 수 있고, 상기 이동바의 상단은 사용자 허리를 지지할 수 있도록 반원의 지지대가 일체로 형성될 수 있다.In addition, the belt of the fixing means may be a double fastening with the buckle and the Velcro hook is coupled, the height adjustment of the waist fixation by inserting the height adjustment pin in the adjustment hole formed on the side of the fixed bar and the moving bar Fixing can be made, the upper end of the movable bar may be integrally formed with a semi-circular support to support the user's waist.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 컴퓨터 제어형 척추안정화근육 운동장치를 첨부된 도면을 참조로 상세하게 설명한다.Hereinafter, the computer-controlled spinal stabilization muscle exercise apparatus of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 척추안정화근육 운동장치의 측면도이고, 도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 척추안정화근육 운동장치의 측면도이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 척추안정하근육 운동장치의 분해사시도이고, 도 3a, 3b, 3c는 본 발명에 따른 피칭수단과 롤링수단의 작동상태를 도시한 작동상태도이다.1 is a side view of a spinal stabilization muscle exercise apparatus according to the present invention, Figure 2a is a side view of a spinal stabilization muscle exercise apparatus according to another embodiment of the present invention, Figure 2b is a spinal stabilization according to another embodiment of the present invention Figure 3a, 3b, 3c is an exploded perspective view of the muscle exercising apparatus, and is an operating state diagram showing the operating state of the pitching means and the rolling means according to the present invention.
도시된 바와같이 본 발명의 운동장치(10)은 받침대(50)에 설치되어 상하 요동에 의해 일정각 기울이는 피칭수단(20)과, 상기 피칭수단에 회전가능하게 장착된 롤링수단(30)과, 상기 롤링수단에 장착되어 사용자를 고정시키는 고정수단(40)과, 상기 피칭수단과 롤링수단의 일부가 외부로 표출되는 것을 방지하기 위한 커버(60)와, 상기 롤링수단과 피칭수단의 구동을 제어하는 컴퓨터단말기(70)를 포함하여 구성된다.As shown, the
상기 피칭수단(20)은, 받침대(50)에 고정플레이트(21)를 고정설치하고 상기 고정플레이트의 상측 전방에는 회동대(23)를 후방에는 한쌍의 링크바(24)를 이용하여 피칭플레이트(22)를 회동가능하게 결합한다. 상기 고정플레이트(21)는 회동대(23)와 링크바(24)가 회전가능하게 결합될수 있도록 결합편(211)이 돌출되어 있으며, 돌출된 결합편(211)에 회동대와 링크바의 일단이 결합되는 것이다. 즉, 상기 회동대(23)는 상하부에 삽입공이 형성되고 하부의 삽입공에 피칭구동축(26)이 삽설되어 고정플레이트의 결합편과 베어링을 이용하여 회동가능하게 결합된다. 상기 피칭구동축(26)은 일단이 피칭모터(25)에 결합되어 동력을 전달받는 것으로, 전달된 동력을 회동대(23)에 용이하게 전달되도록 피칭구동축의 외주면 일측에는 키이(261)를 형성한다. 또한, 상기 고정플레이트(21)의 후방에 결합되는 링크바(24) 는 피칭플레이트의 후방이 처지는 것을 방지하도록 한 것으로 전방의 회동대에 연동되어 결합각도가 변화하여 피칭플레이트(22)의 상면이 이루는 각도가 변화되도록 한 것이다.The pitching means 20, the
즉, 도 3a를 참조한 바와같이 피칭플레이트(22)가 수평을 유지한 상태에서 피칭모터(25)를 일방향으로 구동시키면, 도 3b에 도시된 바와같이 회동대(23)는 전방으로 회전되고 이에 링크된 피칭플레이트(22)는 전방으로 당겨지면서 피칭플레이트(22)의 후면에 링크된 링크바(24)를 당기게 되는데 이때 링크바는 고정플레이트(21)의 결합부위를 중심으로 회전하게 되어 링크바와 결합된 피칭플레이트부분은 하강하게 됨으로 피칭플레이트의 면은 전방에서 후방으로 하향경사를 갖도록 기울여진다.That is, when the
아울러 피칭모터(25)가 반대방향으로 회전하게 되면, 도 3c를 참조한 바와같이 회동대(23)는 후방으로 회전하게 되고, 이에 링크된 피칭플레이트(22)는 후방으로 밀리게 된다. 여기서 상기 피칭플레이트에 상단이 결합된 링크바(24)는 고정플레이트(21)에 결합된 하단을 중심으로 후방으로 회전하게 되며, 피칭플레이트(22)와 링크바(24)가 이루는 내각은 작아지면서 피칭플레이트의 후면이 상승되어 전방에서 후방으로 상향경사를 갖도록 기울여진다.In addition, when the
다음으로 상기 롤링수단(30)은 회전력을 전달시키는 장치로 상기 피칭수단(20)의 피칭플레이트(22) 저면에 롤링모터가 일체로 결합되어 피칭수단의 구동에 따라 이동되도록 하고, 상기 롤링모터(31)와 일단이 결합된 롤링구동축(32)은 피칭 플레이트에 형성된 통공을 통해 세로로 결합되고, 상기 롤링구동축(32)의 상단은 롤링플레이트와 일체로 결합되어 롤링모터(31)의 구동에 의해 롤링플레이트(33)가 회전되도록 한다. Next, the
즉, 피칭수단(20)은 상기 롤링구동축(32)을 일정각 기울이고, 롤링수단은 롤링구동축이 기울인 상태에서 롤링구동축을 중심으로 회전이 이루어지도록 한 것이다.That is, the pitching means 20 tilts the rolling
상기 사용자를 고정시키기 위한 고정수단(40)은 롤링플레이트(33)의 상부에 결합되는 하지고정대(41)와, 사용자의 허리를 고정시키는 허리고정대(42)로 구성된다. The fixing means 40 for fixing the user is composed of a lower limb (41) coupled to the upper portion of the rolling
상기 하지고정대(41)는 도시된 바와같은 형태로 형성하여 사용자의 하지가 움직이지 못하도록 고정시키는 것으로, 다수개의 벨크로를 부착하여 발등과 정강이 등을 감싸 고정되도록 할 수 있다. The lower limb (41) is formed in the form as shown to fix the user's lower limbs, it is possible to attach a plurality of velcro wrapped around the instep and shin and the like.
다음으로 상기 허리고정대(42)는 롤링플레이트(33)의 일측에 결합고정되는 고정바(44)와, 상기 고정바에 인출가능하게 장착된 이동바(45)와, 상기 이동바의 상단에 설치된 벨트(46)로 구성된다. 상기 이동바(45)는 고정바(44)에서 인출가능하게 장착되어 사용자의 체격에 맞게 인출이 가능하도록 한 것이며, 이동바와 고정바의 측면에는 다수의 조절공(441)이 형성되어 높이조절핀(47)의 삽설에 의해 고정되도록 한다. 물론 상기 조절공(441)과 높이조절핀(47)에 의한 고정 이외에 후크방식을 적용하여 조절이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 또한, 상기 벨트(46)는 사 용자의 허리를 감싸 장치에 밀착되어 요동을 방지하도록 한 것으로, 일반적인 벨트에 사용되는 후크를 구비한 버클(461)방식과 내측면에 형성된 벨크로(462)가 이중으로 형성되어 벨트가 풀려지는 것을 방지하는 등 강한 체결력을 제공한다. 물론 사용자의 요동을 방지하기 위해 상기 이동바(45)의 상단에 허리를 지지할 수 있는 반원형태의 지지대(451)를 형성하고, 상기 지지대로부터 벨트(46)가 연장 형성되도록 하는 것이 바람직하다.Next, the
또한 상기 고정수단(40)은 이동바(45)의 상측에 원형의 안전바(43)를 더 장착해 사용자가 파지하여 지탱할 수 있도록 할 수 있다. 상기 안전바는 회전이 가능하도록 조인트를 이용하여 이동바에 결합되고 일측에 후크(48)가 형성되어 이동바의 상단에 형성된 걸림홈에 걸려 고정이 이루어지도록 할 수 있다.In addition, the fixing means 40 may be further equipped with a
이와같이 구성되는 운동장치(10)는 피칭수단(20)과 롤링수단의 롤링플레이트(33) 하부가 외부로 노출되는 것을 방지하도록 커버(60)를 설치하여 작동되는 기기의 노출로 인한 안전사고를 예방하도록 하며, 상기 피칭모터(25)와 롤링모터(31)를 제어하는 컴퓨터단말기(70)를 일측에 설치하여 사용자의 신체조건에 따라 적합한 각도로 회전이 이루어질 수 있도록 한다. 즉, 컴퓨터단말기에는 환자형모드와 일반인모드 등 다양한 모드를 제공하여 강도를 세분화 되도록 하고, 각 모드별로는 사용자 상태에 따른 적합한 운동순서와 운동시간이 부여되도록 할 수 있는 것이다.The
상기 장치는 사용자가 고정수단(40)인 하지고정대(41)와 허리고정대(42)에 신체를 고정시킨후 작동이 이루어지면 컴퓨터는 피칭모터(25)가 작동되도록 하여 일측방향으로 회전되게 하며, 상기 피칭모터(25)의 회전력을 전달받은 피칭구동축(26)은 키이(261)로 결합된 회동대(23)를 일측으로 회전되도록 한 것이다. 상기 회동대의 회전으로 회동대(23)와 피칭플레이트(22) 및 링크바(24)가 결합된 각도가 변화되어 상기 피칭플레이트(22)의 상부면은 전방에서 후방으로 상향경사 또는 하향경사를 갖게하여 사용자를 일정각으로 경사지게 안치되게 한다.The device is fixed to the lower body (41) and the lower body (41), the body is fixed to the body after the operation is made and the computer is rotated in one direction to operate the pitching
또한, 상기 경사진 피칭플레이트(22)에 결합된 롤링모터(31)가 작동되면 사용자가 안치되는 롤링플레이트(33)는 경사진 축을 중심으로 회전이 이루어지도록 한다. 이때 인체는 수직으로 직립하고자 함으로 자연스럽게 허리의 척추안정화근육인 요근와 외빗장근이 긴장되어 근육강화운동이 이루어지는 것이다. 아울러 척추환자의 재활에 사용될 시에는 피칭플레이트(22)의 기울임 각도를 작게하여 신체에 큰 무리없이 척추안정화근육에 긴장만 부여하도록 함으로써 강화운동이 이루어질 수 있도록 할 수 있는 것이다.In addition, when the rolling
이상에서 상세히 기술한 바와 같이 본 발명의 컴퓨터 제어형 척추안정화근육 운동장치은,As described in detail above, the computer controlled spinal stabilization muscle exercise apparatus of the present invention,
컴퓨터와 연계되어 프로그래밍 된 운동모드에 따라 회전각을 자유롭게 조절되도록 하여 미세한 근육운동이 가능하도록 함으로써 건강한 성인에서부터 허리환자까지 사용이 가능하도록 하고, 하지와 허리고정장치를 구비하여 사용자의 안전을 도모하도록 하고, 장치의 구조를 단순화화여 비용을 절감시킨 유용한 장치의 제공 이 가능하게 된 것이다.The rotation angle can be freely adjusted according to the exercise mode programmed in connection with the computer to enable fine muscle movement, enabling the use of healthy adults to the lower back patients, and for the safety of users by providing lower extremities and lower back fixation devices. In addition, it is possible to provide a useful device that reduced the cost by simplifying the structure of the device.
한편, 상기 서술한 예는, 본 발명을 설명하고자하는 예일 뿐이다. 따라서 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 전문가가 본 상세한 설명을 참조하여 부분변경 사용한 것도 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.In addition, the above-mentioned example is only an example to demonstrate this invention. Therefore, it is obvious that the ordinary skilled in the art to which the present invention pertains uses the partial change with reference to the detailed description.
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