KR100864310B1 - 인장스프링을 이용한 이차 충격파 발생 실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인장스프링을 이용한 이차 충격파 발생 실린더에 관한 것으로서, 의료용 충격파 실린더를 제공함에 있어서 압축공기에 의해 전진한 피스톤이 원위치로 복귀할 수 있는 회귀수단으로 인장스프링을 적용하고, 피스톤의 정확한 충격 전달을 위해 실린더 내벽에 종방향으로 레일기능의 가이드홈을 형성하여 피스톤이 가이드홈을 따라 직진할 수 있는 구성을 제공하는 것이다.

본 발명은 내측이 중공된 원통형태로 이루어진 몸체부와; 상기 몸체부의 일측 단부에 연결되는 캡과; 상기의 캡에 내입되고 피스톤과의 충돌시 생성된 충격파에너지를 외부로 전달하는 충격파전달부와; 몸체부의 또 다른 일측에 연결되는 것으로 외부에서 생성된 압축공기를 내측실린더관으로 전달하는 압축공기전달부와; 몸체부의 내측 압축공기전달부와 충격파전달부 사이에 형성되는 것으로, 피스톤이 왕복운동을 할 수 있도록 가이드 통로의 역할을 하는 내측실린더관과; 상기의 내측실린더관에 내삽되어 길이방향으로 왕복 운동하는 피스톤과; 상기 피스톤이 전진하여 충격파전달부측에 충돌한 후 최초위치로 복귀할 수 있도록 회귀수단을 포함하여 구성하되, 상기 회귀수단은 몸체부 내측 압축공기전달부와 피스톤 사이에 형성되어 상호간을 당겨주는 인장스프링이 적용되는 것을 특징으로 한다.

이차충격파, 실린더, 피스톤, 충격파전달부, 압축공기전달부, 에어노즐, 내측실린더관, 인장스프링, 가이드홈, 가이드돌기

Description

인장스프링을 이용한 이차 충격파 발생 실린더 {Cylinder for Shock Wave Medical Device using Tension Spring}

본 발명은 인장스프링을 이용한 이차 충격파 발생 실린더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 치료의 목적으로 인체 외부에서 충격파를 발생시켜 발생된 충격파를 인체의 특정 부위에 조사하는 이차 충격파 발생 실린더를 제공하되, 충격파를 발생시키기 위해 실린더 내부에서 직선 왕복운동하는 피스톤의 회귀수단으로 인장스프링을 적용한 것이다.

오랫동안 과도한 운동을 무리하게 하여 관절 및 힘줄, 인대부위의 염증 또는 손상을 자주 입게되는 스포츠 선수들은 물론, 이외에도 갑자기 과도한 운동을 하거나 무리한 일을 함으로 인해 관절과 근육의 통증을 느끼게 되는 일반인들에 이르기까지, 물리치료, 약물치료, 한방치료등 보존적 요법으로 쉽게 호전되지 않는 질환들과 만성통증을 수술 없이 간단히 치료할수 있는 방법이 바로 체외 충격파 치료 요법이다.

이러한 충격파 치료 요법은, 통증을 느끼는 시술 부위에 충격파 치료기를 접촉시켜 충격파를 체내로 전달함으로써 혈관의 재형성을 촉진하고 힘줄의 석회질을 제거하며, 그 주위 조직을 자극하거나 재활성화시켜, 그 결과 통증의 감소와 기능의 개선을 얻을 수 있는 효과적인 치료법이다.

이러한 충격파 치료요법에 사용되는 충격파 치료기는 실린더 내로 압축공기를 배출하는 압축공기 공급관과 실린더 내에 압축공기의 토출에 의해 전방부로 발사되는 충격파발생체 및 상기 충격파발생체와의 충돌로 생성되는 충격에너지를 인체의 환부로 전달 해주는 충격파전달체로 이루어진다.

여기서 압축공기는, 일정 압력에 이를 때 까지 공기를 압축해서 저장해주는 별도의 에어콤프레셔와, 사용자가 필요로 하는 토출압력으로 조정하여 공기를 공급해주는 에어레귤레이터, 그리고 필요한 시기에 필요한 양 만큼의 압축공기를 토출시켜주는 전자식 솔레노이드 밸브에 의해 사용자가 원하는 압력을 가진 공기가 1초에 1회에서 10회 내외까지 혹은, 사용자가 필요로 하는 시기마다 분사하게 되는데, 1회의 압축공기 분사시 충격파발생체는 전방으로 발사되어 충격파전달체와 충돌함으로써 충격파에너지를 발생시키게 되며, 이때 다음번 발사를 위해서는 충격파발생체가 발사전의 초기위치로 재빨리 복귀되어야만 한다.

이에 따라 압축공기가 다시 분사되면 위와 같은 과정을 반복하게 됨으로써 사용자가 필요로 하는 충격에너지를, 원하는 세기(Force)와 빠르기(Hz)로 병변이 있는 환부에 가할 수 있게 된다.

하지만, 상기 충격파발생체가 단순히 충격파전달체와의 충돌에 의한 반발력 에 의존하여 초기위치로 정확하고 신속하게 복귀 되어지기는 상당히 힘들다.

치료기의 총구가 향하는 방향이 중력의 영향을 많이 받게 되는 하늘방향 혹은 지면을 향하고 있는지, 중력의 영향이 보통인 수평방향인지에 따라 상당한 질량을 가진 금속으로 이루어진 충격파발생체의 위치가 불균일해질 수밖에 없다.

이는 충격파의 균일한 강도(Force)과 빠르기(Hz)를 기대하기 힘들게 되어 시술상의 많은 어려움이 따르게 될 것이며, 설령 어느정도의 초기위치복귀가 가능하다 하더라도, 다음번 공기 분사 직전까지 충격파발생체를 안정적으로 고정시켜 줄 수 있는 무엇인가가 필요하게 되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명의 출원인은 실용신안출원 제2007-10427호를 통해 이차 충격파 발생 실린더를 출원한 바 있으며, 상기의 실용신안출원 제2007-10427호에 의하면 피스톤이 충격파전달부에 충돌한 후 원위치로 복귀할 수 있는 수단으로 충격파전달부측에 압축 코일스프링을 구비하여 충돌한 피스톤을 밀어내는 탄성력을 제공하였으며, 압축공기전달부에는 자력이 발생되어 피스톤을 고정할 수 있는 구성을 제공하는 것이다.

뿐만 아니라, 국내실용신안등록 제20-0431910호 역시 충격파 발생 실린더를 제공하는 것이나, 피스톤이 충격파 발생 후 원위치로 복귀하는 수단에 압축 코일스프링이 충격파전달체 부위에 마련된 것 임을 알 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래기술에 의하면 피스톤의 회귀수단으로 모두 압축스 프링을 적용한 것으로, 이는 피스톤이 충격파전달체에 충돌하는 과정에서 피스톤이 진행하는 힘을 스프링이 흡수함으로 충격파 전달력이 떨어지고 타진효과가 감소하는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 피스톤이 충격파전달체에 충돌시 압축스프링의 파손에 대한 우려가 있었으며, 피스톤과 실린더 내벽 사이에 형성된 미세한 유격으로 인해 피스톤이 추진력이 감소하고 충격의 정확한 전달이 이루어지지 않는 등의 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 치료의 목적으로 인체 외부에서 충격파를 발생시키는 의료용 충격파 실린더를 제공함에 있어서 압축공기에 의해 전진한 피스톤이 원위치로 복귀할 수 있는 회귀수단으로 인장스프링을 적용한 이차 충격파 발생 실린더를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명은 피스톤의 정확한 충격 전달을 위해 실린더 내벽에 종방향으로 레일기능의 가이드홈을 형성하고 피스톤이 가이드홈을 따라 직진할 수 있는 구성을 제공함에 본 발명의 또 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로, 본 발명은 내측이 중공된 원통형태로 이루어진 몸체부와; 상기 몸체부의 일측 단부에 연결되는 캡과; 상기의 캡에 내입되고 피스톤과의 충돌시 생성된 충격파에너지를 외부로 전달하는 충격파전달부와; 몸체부의 또 다른 일측에 연결되는 것으로 외부에서 생성된 압축공기를 내측실린더관으로 전달하는 압축공기전달부와; 몸체부의 내측 압축공기전달부와 충격파전달부 사이에 형성되는 것으로, 피스톤이 왕복운동을 할 수 있도록 가이드 통로의 역할을 하는 내측실린더관과; 상기의 내측실린더관에 내삽되어 길이방향으로 왕복 운동하는 피스톤과; 상기 피스톤이 전진하여 충격파전달부측에 충돌한 후 최 초위치로 복귀할 수 있도록 회귀수단을 포함하여 구성하되, 상기 회귀수단은 몸체부 내측 압축공기전달부와 피스톤 사이에 형성되어 상호간을 당겨주는 인장스프링이 적용되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 내측실린더관에는 길이방향으로 가이드홈을 최소 하나 이상 형성하고, 피스톤의 외주연에는 최소 하나 이상의 가이드돌기가 포함된 구성을 갖는 것으로, 상기의 가이드돌기가 가이드홈에 결합된 형태로 피스톤이 직선 왕복운동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인장스프링을 이용한 이차 충격파 발생 실린더에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 피스톤이 되돌아오는 회귀수단으로 인장스프링을 적용함은 압축스프링이 피스톤의 추진력을 흡수하여 타진효과가 감소하던 종래의 문제점을 해소한 효과가 있다.

둘째, 피스톤이 충격파전달체에 충돌하는 과정에서 압축스프링 파손에 대한 우려를 방지하고, 스프링 간격의 마모를 방지함으로 스프링 수명을 연장한 효과도 있다.

셋째, 피스톤에 형성된 가이드돌기는 내측실린더관에 형성된 가이드홈을 따라 이동하는 직진 왕복운동을 통해, 피스톤이 회전시 발생할 수 있는 스프링 꼬임 현상을 방지하고, 직진운동을 통해 충격의 정확한 전달이 이루어지도록 한 효과도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인장스프링을 이용한 이차 충격파 발생 실린더의 분해사시도이며, 도 2는 인장스프링을 이용한 이차 충격파 발생 실린더의 조립사시도이며, 도 3은 인장스프링을 이용한 이차충격파 발생 실린더에서 내부 주요부위를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이차 충격파 발생 실린더(100)는 내측이 중공된 원통형태로 이루어진 몸체부(110)와, 상기 몸체부(110)의 일측 단부에 연결되는 캡(120)과, 상기 캡(120)에 내입되는 충격파전달부(130)와, 상기의 캡(120)과 대응되는 몸체부(110)의 또 다른 일측에 연결되는 압축공기전달부(140)와, 상기의 몸체부(110) 내측에 수용되는 것으로 압축공기전달부(140)와 충격파전달부(130) 사이에 형성되는 내측실린더관(150)과, 상기의 내측실린더관(150)에 내삽되어 길이방향으로 왕복운동하는 피스톤(160)과, 상기의 피스톤(160)이 충격파전달부(130)측으로 이동하는 동작에서 최초위치로 복귀할 수 있도록 탄성력을 제공하는 인장스프링(170)을 포함하여 구성된다.

몸체부(110)는 이차 충격파 발생 실린더(100)의 외형에 해당하는 것으로, 내부가 중공된 원통형태로 이루어지며, 일측 단부는 캡(120)이 연결 고정될 수 있도록 체결수단이 형성되되, 바람직하게 나사체결방식으로 연결 고정될 수 있도록 나사부가 형성된다.

또한, 몸체부(110)의 외주연 소정의 위치에는 다수의 체결공(111) 및 공기배출공(112)이 형성된 것으로, 상기의 체결공(111)은 내측에 수용되는 압축공기전달부(140)를 고정하기 위해 볼트와 같은 체결수단이 관통할 수 있도록 형성된 것이며, 상기의 공기배출공(112)은 몸체부(110) 내부에서 발생한 압축공기가 외부로 배출될 수 있도록 형성된 것이다.

캡(120)은 상기의 몸체부(110) 일측 단부에 연결되는 것으로 몸체부(110)와 함께 이차 충격파 발생 실린더(100)의 외형을 형성하는 것이다.

또한, 상기의 캡(120) 내측에는 충격파전달부(130)가 내입되되 충격파전달부(130)의 일부가 외부로 돌출될 수 있도록 일측 단부 중앙에는 통공(121)이 형성된다.

충격파전달부(130)는 캡(120)에 수용된 구조를 갖으며 왕복운동 하는 피스톤(160)과의 충돌시 충격파에너지를 생성하고 이를 환자의 환부에 전달하는 것이다.

상기의 충격파전달부(130) 일측 단부에는 돌출부(131)가 형성되어 캡(120)의 통공(121)을 관통하여 외부로 돌출되는 형상을 갖으며, 충격파전달부(130)의 외주연 주위에는 다수의 고무링(132)이 결합된 구조를 갖는다. 즉, 고무링(132)은 충격파전달부(130)와 피스톤(160)의 충돌과정에서의 부품파손을 방지하고, 또한 충격에너지가 분산되지 않고 돌출부(131)측을 통해 환자의 환부로 정확히 전달되어 충격력을 최대화하기 위한 것이다.

또한, 상기의 충격파전달부(130)는 잦은 충돌에도 파손의 우려가 없으며 충격에너지의 전달력이 좋은 금속재질로 형성됨이 바람직하다.

압축공기전달부(140)는 몸체부(110)에서 캡(120)의 위치와 대응되는 또 다른 일측에 연결되는 것으로 외부로부터 생성된 압축공기를 함께 연결된 내측실린더관(150)으로 전달하기 위한 것이다.

상기의 압축공기전달부(140)는 외부에서 발생한 압축공기를 전달하기 위한 에어노즐(141)이 중심부에 형성되어 있으며 상기의 에어노즐(141)이 피스톤(160)의 내측 홈에 내입된 후 압축공기를 순간적으로 배출함으로써 피스톤(160)을 밀어내는 것이다.

상기의 압축공기전달부(140)는 둘레방향으로 다수의 나사체결공(142)이 형성된 것으로 볼트 등의 체결부재를 이용하여 몸체부(110)와 체결 고정하는 것이며, 또한, 압축된 공기를 피스톤(160)에 전달하기 위해서는 압축공기전달부(140)와 내측실린더관(150)이 밀착 고정되거나 일체로 형성됨이 바람직하다.

내측실린더관(150)은 몸체부(110)의 내측 압축공기전달부(140)와 충격파전달부(130) 사이에 형성되는 것으로, 피스톤(160)의 직선 왕복운동에 있어 통로의 역할을 하는 것이다.

또한, 상기 피스톤(160)이 직선 왕복운동 함에 있어 좌우 회전없이 직진할 수 있는 레일기능을 제공하도록 상기의 내측실린더관(150)에는 길이방향으로 가이드홈(151)을 형성하되, 한 쌍의 가이드홈(151)이 서로 마주보는 대응위치에 각각 형성됨이 바람직하다.

피스톤(160)은 상기의 내측실린더관(150)에 내삽되어 길이방향으로 왕복운동을 하는 것으로, 에어노즐(141)이 내입될 수 있도록 일단부에는 노즐결합홈(161)을 형성하고, 피스톤(160)의 외주연 소정의 위치에는 가이드돌기(162)가 형성되되 한 쌍의 가이드돌기(162)가 가이드홈(151)에 결합될 수 있도록 대응위치에 형성됨이 바람직하다.

즉, 상기의 가이드돌기(162)는 내측실린더관(150)에 형성된 가이드홈(151)에 결합되어 직선 왕복운동하는 것으로, 이와 같은 결합구조에 의해 피스톤(160)이 회전하지 않고 직진함은 충격의 정확한 전달이 이루어지도록 한 것이다.

인장스프링(170)은 몸체부(110) 내측에서 압축공기전달부(140)와 피스톤(160) 사이를 연결하는 것으로 피스톤(160)이 충격파전달부(130)측에 충돌하여 충격에너지를 생성한 후에 피스톤(160)이 다시 최초위치로 복귀할 수 있도록 탄성 력을 제공하는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 인장스프링을 이용한 이차 충격파 발생 실린더의 동작과정에 대해 설명한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 인장스프링을 이용한 이차 충격파 발생 실린더에 대한 사용상태 단면도로서, 도 4는 압축공기가 주입되기 전 상태를 도시한 이차 충격파 발생 실린더에 대한 단면도이며, 도 5는 압축공기가 주입된 후 피스톤이 전진한 상태를 도시한 이차 충격파 발생 실린더에 대한 단면도이며, 도 6은 압축공기가 외부로 배출되는 모습을 도시한 이차 충격파 발생 실린더에 대한 단면도이다.

상기와 같이, 실린더 내부에 압축공기가 전달되기 전 상태에서는 피스톤(160)이 압축공기전달부(140) 측에 밀착 고정되어 있는 것으로, 이는 피스톤(160)과 압축공기전달부(140) 사이에 형성된 인장스프링(170)의 양 끝단이 각각의 피스톤(160)과 압축공기전달부(140)에 연결되어 당겨주는 인장력을 작용시킴으로 가능한 것이다.

압축공기전달부(140)의 에어노즐(141)을 통해 순간적인 압축공기가 실린더 내부로 유입되면, 내측실린더관(150) 내부에 마련된 피스톤(160)이 전진하여 충격파전달부(130)와 충돌함으로 충격파에너지를 생성하고 외부로 노출된 충격파전달부(130)의 돌출부(131)를 통해 환자의 환부에 충격파를 전달하게 되는 것이다.

이때, 피스톤(160)이 내측실린더관(150)의 길이방향으로 전진하는 과정은, 내측실린더관(150)의 가이드홈(151)에 피스톤(160)의 가이드돌기(162)가 결합된 레일 구성을 통해 피스톤(160)의 동작을 안내하는 것으로, 피스톤(160)이 어느 한 방향으로 회전함에 따라 스프링이 꼬이는 현상을 방지한 것이다.

이차 충격파 발생 실린더(100) 내부로 압축공기가 유입됨에 따라 피스톤(160)은 전진하는 것으로, 피스톤(160)을 전진시킨 후 이차 충격파 발생 실린더(100) 내부에 존재하는 잔여 공기는 내측실린더관(150)의 가이드홈(151)과 몸체부(110)의 공기배출공(112)을 통해 외부로 배출되는 것이다.

또한, 충격파전달부(130)와 충돌함으로 충격파에너지를 생성한 피스톤(160)은 인장스프링(170)의 인장력에 의해 당겨져 후진하는 것으로 최초 위치에 복귀되며, 인장스프링(170)의 인장력에 의해 일방향에 고정된 피스톤(160)은 압축공기가 유입되기를 대기하는 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상을 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인장스프링을 이용한 이차 충격파 발생 실린더의 분해사시도이며,

도 2는 인장스프링을 이용한 이차 충격파 발생 실린더의 조립사시도이며,

도 3은 인장스프링을 이용한 이차충격파 발생 실린더에서 내부 주요부위를 도시한 사시도이며,

도 4는 압축공기가 주입되기 전 상태를 도시한 이차 충격파 발생 실린더에 대한 단면도이며,

도 5는 압축공기가 주입된 후 피스톤이 전진한 상태를 도시한 이차 충격파 발생 실린더에 대한 단면도이며,

도 6은 압축공기가 외부로 배출되는 모습을 도시한 이차 충격파 발생 실린더에 대한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 이차 충격파 발생 실린더 110 : 몸체부

111 : 체결공 112 : 공기배출공

120 : 캡 121 : 통공

130 : 충격파전달부 131 : 돌출부

132 : 고무링 140 : 압축공기전달부

141 : 에어노즐 142 : 나사체결공

150 : 내측실린더관 151 : 가이드홈

160 : 피스톤 161 : 노즐결합홈

162 : 가이드돌기 170 : 인장스프링

Claims (2)

1. 삭제
2. 내측이 중공된 원통형태로 이루어진 몸체부(110)와; 상기 몸체부(110)의 일측 단부에 연결되는 캡(120)과; 상기의 캡(120)에 내입되고 피스톤(160)과의 충돌시 생성된 충격파에너지를 외부로 전달하는 충격파전달부(130)와; 몸체부(110)의 또 다른 일측에 연결되는 것으로 외부에서 생성된 압축공기를 내측실린더관(150)으로 전달하는 압축공기전달부(140)와; 몸체부(110)의 내측 압축공기전달부(140)와 충격파전달부(130) 사이에 형성되는 것으로, 피스톤(160)이 왕복운동을 할 수 있도록 가이드 통로의 역할을 하는 내측실린더관(150)과; 상기의 내측실린더관(150)에 내삽되어 길이방향으로 왕복 운동하는 피스톤(160)과; 상기 피스톤(160)이 전진하여 충격파전달부(130)측에 충돌한 후 최초위치로 복귀할 수 있도록 회귀수단을 포함하여 구성하되, 상기 회귀수단은 몸체부(110) 내측 압축공기전달부(140)와 피스톤(160) 사이에 형성되어 상호간을 당겨주는 인장스프링(170);이 적용되는 것이며,

   상기의 내측실린더관(150)에는 길이방향으로 가이드홈(151)을 최소 하나 이상 형성하고, 피스톤(160)의 외주연에는 최소 하나 이상의 가이드돌기(162)가 포함된 구성을 갖는 것으로, 상기의 가이드돌기(162)가 가이드홈(151)에 결합된 형태로 피스톤(160)이 직선 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 인장스프링을 이용한 이차 충격파 발생 실린더.

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