KR101180510B1 - 하지관절 및 근력강화용 점핑머신 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하지관절 및 근력강화용 점핑머신에 관한 것으로써, 사용자가 올라서는 디딤판의 좌우회전각도를 측정하는 회전각도측정부의 측정값과 상기 디딤판의 상하방향의 가속도를 측정하는 가속도측정부의 측정값을 근거로 사용자의 운동량을 보다 용이하게 측정할 수 있기 때문에 사용자의 운동에 따른 임상평가를 보다 용이하게 행할 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 흥미유발을 보다 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Description

하지관절 및 근력강화용 점핑머신{JUMPING MACHINE FOR INFORCEMENT OF MUSCULAR STRENGTH AND LOWER LIMB JOINT}
본 발명은 사용자가 올라서는 디딤판의 좌우회전각도를 측정하는 회전각도측정부의 측정값과 상기 디딤판의 상하방향의 가속도를 측정하는 가속도측정부의 측정값을 근거로 사용자의 운동량을 보다 용이하게 측정할 수 있기 때문에 사용자의 운동에 따른 임상평가를 보다 용이하게 행할 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 흥미유발을 보다 극대화할 수 있는 하지관절 및 근력강화용 점핑머신에 관한 것이다.
일반적으로, 트램폴린 등의 뜀뛰기 운동기구는 철제 프레임에 복수의 코일 스프링을 메달아 작동하기 때문에 넓은 면적을 차지하였고, 상기 코일 스프링을 탈착하는 방법외에는 사용 탄성조절이 불가능하고, 트램폴린이 천으로 되어 있어 사용자가 수평을 유지하기 힘들고, 트램폴린의 특성상 손잡이 설치도 어려워 사용자의 안전성이 없으며, 복수의 상기 코일스프링의 작동으로 작동 마츨음이 소음이 되는 등의 단점이 있어 소형기구의 필요성과 함께 안전성, 편리성이 없었다.
따라서, 최근에는 상기와 같은 문제점을 해소하고자 손잡이가 구비된 기판과; 일단부가 상기 기판상에 축고정되는 디딤판부와; 상기 디딤판부에 탄성력을 부여하는 탄성부재를 포함하여 이루어지는 점핑머신이 제안된 바 있다.
그러나, 상기 점핑머신은 단순하게 사용자가 상기 디딤판부에 올라선 상태에서 점핑동작을 행할 수 있도록 하였을 뿐 점핑동작을 행하는 사용자의 운동량을 측정할 수 없음으로, 사용자의 운동에 따른 임상평가를 행할 수 없을 뿐만 아니라 사용자의 흥미가 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 사용자가 올라서는 디딤판의 좌우회전각도를 측정하는 회전각도측정부의 측정값과 상기 디딤판의 상하방향의 가속도를 측정하는 가속도측정부의 측정값을 근거로 사용자의 운동량을 보다 용이하게 측정할 수 있기 때문에 사용자의 운동에 따른 임상평가를 보다 용이하게 행할 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 흥미유발을 보다 극대화할 수 있는 하지관절 및 근력강화용 점핑머신을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 손잡이가 구비된 기판과; 일단부가 상기 기판상에 축고정되는 디딤판부와; 상기 디딤판부에 탄성력을 부여하는 탄성부재;를 포함하여 이루어지는 점핑머신에 있어서, 상기 디딤판부는 상기 기판상에 일단부가 축고정되는 연결부재와; 상기 연결부재의 타단부에 좌우방향으로 회전가능하도록 축고정되는 디딤판으로 구성되고, 상기 디딤판의 좌우회전각도를 측정하는 회전각도측정부와; 상기 디딤판의 상하방향의 가속도를 측정하는 가속도측정부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 하지관절 및 근력강화용 점핑머신을 제공한다.
여기서, 사용자의 점핑에 의해 상기 디딤판부의 연결부재의 하부가 부딪치는 상기 기판의 부분에 구비되어 상기 디딤판부의 압력을 측정하는 로드셀;이 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄성부재는 판스프링으로 이루어지고, 하단부가 상기 판스프링의 단부에 접하도록 상기 디딤판부의 연결부재의 일측부에 구비되는 작용점 핀부재와; 상기 작용점 핀부재의 높이를 조절하는 제 1엑츄에이터와; 상기 기판과 상기 디딤판부 사이의 거리를 측정하는 디딤판부 높이측정부와; 상기 디딤판부의 높이를 조절하는 디딤판부 높이조절스위치와; 상기 디딤판부 높이조절스위치의 신호에 따라 상기 디딤판부 높이측정부의 측정값을 근거로 상기 제 1엑츄에이터를 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
나아가, 중앙에 회전축이 구비된 회전형 자기유변유체 댐퍼가 상기 디딤판부의 연결부재의 타단부에 구비되고, 상기 디딤판부의 디딤판은 상기 회전형 자기유변유체 댐퍼의 회전축에 고정되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 회전형 자기유변유체 댐퍼의 댐핑력을 조절하는 댐핑력 조절스위치가 구비되고, 상기 제어부는 상기 댐핑력 조절스위치의 신호에 따라 전류값을 결정하여 상기 회전형 자기유변유체 댐퍼에 전류를 공급하는 것이 바람직하다.
본 발명은 사용자가 올라서는 디딤판의 좌우회전각도를 측정하는 회전각도측정부의 측정값과 상기 디딤판의 상하방향의 가속도를 측정하는 가속도측정부의 측정값을 근거로 사용자의 운동량을 보다 용이하게 측정할 수 있기 때문에 사용자의 운동에 따른 임상평가를 보다 용이하게 행할 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 흥미유발을 보다 극대화할 수 있는 효과가 있다.
나아가, 상기 회전각도측정부의 측정값과 상기 가속도측정부의 측정값 및 로드셀의 측정값을 근거로 사용자의 운동량을 보다 더욱 용이하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 사용자의 운동에 따른 임상평가를 보다 더욱 용이하게 행할 수 있게 되는 효과가 있다.
더불어, 제어부가 디딤판부 높이조절스위치의 신호에 따라 디딤판부 높이측정부의 측정값을 근거로 제 1엑츄에이터를 제어하여 작용점 핀부재의 높이를 조절하기 때문에 상기 디딤판부의 높이를 원하는 높이로 보다 용이하게 자동으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라 상기 디딤판부의 연결부재의 하부가 상기 로드셀로 가하는 압력의 강도 또한 보다 용이하게 조절할 수 있게 되는 효과가 있다.
그리고, 상기 디딤판부의 디딤판이 회전형 자기유변유체 댐퍼의 회전축에 고정되기 때문에 상기 디딤판의 좌우회전부하량을 단계별로 보다 용이하게 조작할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 사용자의 하지관절 및 근력강화운동효율과 함께 사용자의 골반근육관련운동효율이 보다 크게 향상될 수 있는 효과가 있다.
아울러, 상기 회전형 자기유변유체 댐퍼의 댐핑력을 조절하는 댐핑력 조절스위치를 통해 상기 디딤판의 좌우회전부하량을 단계별로 보다 더욱 용이하게 조작할 수 있게 됨은 물론 이로 인해 사용자의 하지관절 및 근력강화운동효율과 함께 사용자의 골반근육관련운동효율이 보다 더욱 크게 향상될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 하지관절 및 근력강화용 점핑머신을 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 2는 도 1의 측면도이고,
도 3은 도 1의 A - A선에 따른 일부확대단면도이고,
도 4는 디딤판부의 높이가 조절된 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 5는 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 하지관절 및 근력강화용 점핑머신을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이다.
본 발명의 일실시예인 하지관절 및 근력강화용 점핑머신은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 크게, 기판(10), 디딤판부(30), 탄성부재(50)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 기판(10)의 일단부 상부면에는 사용자가 손으로 파지할 수 있는 손잡이(11)가 일체형으로 수직구비된다.
도 1에서는 상기 손잡이(11)가 "∩" 형상으로 도시되었으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 보다 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 기판(10)의 중심부 상부면에는 일정높이의 몸체(140)가 좌우방향으로 수평배치된 상태로 일체형으로 구비될 수 있다.
다음으로, 상기 디딤판부(30)의 일단부는 상기 기판(10)의 일단부 상부면 중심상에 축고정된다.
다음으로, 상기 탄성부재(50)는 상기 몸체(140)의 타단부 내부에 좌우방향으로 수평구비되는 지지부재(도 3의 141)의 상측에 타단부가 볼트고정된 상태로 상기 몸체(140)의 내부 상측에 좌우방향으로 수평구비될 수 있다.
상기 탄성부재(50)의 일단부는 상기 몸체(140)의 일단부 외부로 노출된 상태에서 상기 디딤판부(30)의 후술할 연결부재(310)의 일측부에 구비되는 작용점 핀부재(100)로 탄성력을 부여할 수 있다.
한편, 상기 디딤판부(30)는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 크게, 연결부재(310)와 디딤판(330)으로 구성된다.
상기 연결부재(310)의 일단부는 기판(10)의 일단부 상부면상에 축고정된다.
상기 디딤판(330)은 상기 연결부재(310)의 타단부에 좌우방향으로 회전가능하도록 축고정된다.
상기 디딤판(330)에 올라선 사용자는 골반부위를 좌우로 회전시키며 골반근육관련운동을 행할 수 있으며, 이때 상기 디딤판(330)은 사용자의 골반부위를 따라 제자리에서 좌우로 회전할 수 있다.
또한, 상기 디딤판(330)에 올라선 사용자는 점핑동작을 행하면서 하지관절 및 근력강화운동을 행할수도 있다.
다음으로, 사용자에 의해 제자리에서 좌우회전하는 상기 디딤판(330)의 좌우회전각도를 측정하는 회전각도측정부(70)와;
사용자의 점핑동작에 따른 상기 디딤판(330)의 상하방향의 가속도를 측정하는 가속도측정부(90)가 구비된다.
상기 회전각도측정부(70)는 공지된 엔코더 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 엔코더 등을 포함하여 이루어지는 상기 회전각도측정부(70)는 후술할 회전축(620)과 연결되어 상기 디딤판(330)의 제자리에서의 좌우회전각도를 측정할 수 있다.
상기 엔코더 등을 포함하여 이루어지는 상기 회전각도측정부(70)는 후술할 제어부(190)로 상기 디딤판(330)의 좌우회전각도 측정값을 출력할 수 있다.
상기 제어부(190)는 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 손잡이(11) 등에 구비될 수 있다.
상기 가속도측정부(90)는 공지된 2축 가속도센서, 3축 가속도센서 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 2축 가속도센서, 3축 가속도센서 등을 포함하여 이루어지는 상기 가속도측정부(90)는 상기 연결부재(310)의 타측면 중심부에 구비되어 사용자의 점핑에 의해 상하이동하는 상기 연결부재(310)의 타단부를 따라 상하이동하는 상기 디딤판(330)의 상하방향의 가속도를 측정할 수 있다.
상기 2축 가속도센서, 3축 가속도센서 등을 포함하여 이루어지는 상기 가속도측정부(90)는 상기 제어부(190)로 상기 디딤판(330)의 상하방향의 가속도 측정값을 출력할 수 있다.
도 3은 도 1의 A - A선에 따른 일부확대단면도이다.
다음으로, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 사용자의 점핑에 의해 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 하부가 부딪치는 상기 기판(10)의 부분에 공지된 로드셀(40)이 구비될 수 있다.
상기 로드셀(40)은 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타단부 하부방향에 위치하도록 상기 기판(10)의 몸체(140) 타단부 상부면 중앙에 구비될 수 있다.
상기 로드셀(40)은 사용자의 점핑에 의해 상하이동하는 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타단부가 상기 로드셀(40)로 가하는 압력을 측정할 수 있다
상기 로드셀(40)은 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타단부가 상기 로드셀(40)로 가한 압력측정값을 상기 제어부(190)로 출력할 수 있다.
상기 제어부(190)는 상기 회전각도측정부(70)의 측정값과 상기 가속도측정부(90)의 측정값 및 상기 로드셀(40)의 측정값을 근거로 사용자의 운동량을 연산하게 되고,
상기 제어부(190)가 연산한 사용자의 운동량값은 상기 기판(10)의 일단부에 구비되는 수직부재(110)의 상부에 구비된 디스플레이부(120)에 문자, 숫자 등으로 화면출력될 수 있다.
사용자는 상기 디스플레이부(120)를 통해 운동량값을 육안으로 보다 용이하게 확인할 수 있게 된다.
한편, 상기 디스플레이부(120)에는 상기 제어부(190)의 제어에 의해 점핑관련게임 등을 포함한 프로그램이 내장될 수 있다.
사용자는 상기 제어부(190)의 제어에 의해 상기 디스플레이부(120)에 화면출력되는 점핑관련 게임 등을 포함한 프로그램을 실행하여 점핑동작을 행할 수 있고, 이로 인해 사용자의 흥미유발이 보다 극대화될 수 있다.
도 4는 디딤판부(30)의 높이가 조절된 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 5는 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
다음으로, 상기 탄성부재(50)는 판스프링으로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 작용점 핀부재(100), 제 1엑츄에이터(130), 제 2엑츄에이터(131), 디딤판부 높이측정부(150), 디딤판부 높이조절스위치(170), 판스프링 탄성력조절스위치(180) 및 상기 제어부(190)가 더 구비될 수 있다.
상기 작용점 핀부재(100)의 하단부는 상기 판스프링의 일단부 상부면과 접하도록 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 일측부에 나사결합된 상태로 수직구비될 수 있다.
상기 제 1엑츄에이터(130)는 상기 작용점 핀부재(100)의 상하높이를 조절할 수 있다.
상기 작용점 핀부재(100)는 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 일측부에 수직으로 나사결합되는 리드스크류로 이루어질 수 있다.
상기 제 1엑츄에이터(130)는 상기 리드스크류의 상단부와 축결합된 상태로 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 일측부 상부에 수직고정되는 구동모터 등으로 이루어질 수 있다.
상기 제어부(190)의 제어에 의해 상기 구동모터가 상기 리드스크류를 정방향으로 회전시킬 시 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 일측부 하부와 상기 판스프링의 일단부 상부면 사이에 위치하는 상기 리드스크류 사이의 높이는 높아지게 되고, 이로 인해 도 4에서 보는 바와 같이 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타측부가 상승하게 된다.
상기 제어부(190)의 제어에 의해 상기 구동모터가 상기 리드스크류를 역방향으로 회전시킬 시 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 일측부 하부와 상기 판스프링의 일단부 상부면 사이에 위치하는 상기 리드스크류 사이의 높이는 낮아지게 되고, 이로 인해 도 2에서 보는 바와 같이 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타측부가 하강하게 된다.
상기 제 2엑츄에이터(131)는 상기 몸체(140)의 타단부 내부에 좌우방향으로 수평구비되는 지지부재(141)의 내부를 관통한 상태로 상기 몸체(140)의 내부에 좌우방향으로 수평구비되는 리드스크류(131a)와; 상기 리드스크류(131a)와 축결합된 상태로 상기 기판(10)의 일단부 상부면에 수평고정되어 상기 리드스크류(131a)를 정역회전시키는 구동모터(131b)와; 상기 리드스크류(131a)의 외주연에 축결합되어 상기 몸체(140)의 내부에 구비되고, 상하부면에 각각 상기 판스프링의 하부면과 상기 몸체(140)의 바닥면과 접한 상태에서 상기 구동모터(131b)에 의해 정역회전하는 상기 리드스크류(131a)에 의해 좌우이동하는 좌우이동부재(131c);로 구성될 수 있다.
상기 디딤판부 높이측정부(150)는 상기 기판(10)의 중심부 상부면에 좌우이동가능하게 안착되는 상기 좌우이동부재(140)의 타단부 상부면과 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타단부 하부면 사이의 거리를 측정할 수 있다.
상기 디딤판부 높이측정부(150)는 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타단부 하부면에 구비될 수 있다.
상기 디딤판부 높이측정부(150)는 공지된 초음파센서, 울트라소닉센서 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 디딤판부 높이조절스위치(170)를 조작하여 사용자는 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타단부의 상하높이를 조절할 수 있다.
상기 디딤판부 높이조절스위치(170)는 상기 제어부(190)상에 누름식 버튼 또는 다이얼버튼 방식 등 다양한 방식으로 구비될 수 있다.
상기 판스프링 탄성력조절스위치(180)를 조작하여 사용자는 상기 판스프링의 탄성력을 조절할 수 있다.
상기 판스프링 탄성력조절스위치(180)는 상기 제어부(190)상에 누름식 버튼 또는 다이얼버튼 방식 등 다양한 방식으로 구비될 수 있다.
상기 제어부(190)는 상기 디딤판부 높이조절스위치(170)의 신호에 따라 상기 디딤판부 높이측정부(150)의 측정값을 근거로 상기 제 1엑츄에이터(130)를 제어할 수 있다.
상기 디딤판부 높이조절스위치(170)의 출력값이 상기 디딤판부 높이측정부(150)의 측정값보다 낮을 경우 상기 제어부(190)는 상기 제 1엑츄에이터(130)가 리드스크류로 이루어지는 상기 작용점 핀부재(100)를 정방향으로 회전시키도록 제어하게 된다.
상기 디딤판부 높이조절스위치(170)의 출력값이 상기 디딤판부 높이측정부(150)의 측정값보다 높을 경우 상기 제어부(190)는 상기 제 1엑츄에이터(130)가 리드스크류로 이루어지는 상기 작용점 핀부재(100)를 역방향으로 회전시키도록 제어하게 된다.
상기 디딤판부 높이조절스위치(170)의 출력값이 상기 디딤판부 높이측정부(150)의 측정값과 동일할 경우 상기 제어부(190)는 상기 제 1엑츄에이터(130)의 구동을 정지시키게 된다.
상기 제어부(190)는 상기 판스프링 탄성력조절스위치(180)가 출력하는 상기 제 2엑츄에이터(131)의 좌우이동부재(131c)의 좌우이동값에 따라 상기 제 2엑츄에이터(131)의 구동모터(131b)를 제어할 수 있다.
상기 제어부(190)는 상기 판스프링 탄성력조절스위치(180)가 출력하는 상기 제 2엑츄에이터(131)의 좌우이동부재(131c)의 좌우이동값을 근거로 상기 제 2엑츄에이터(131)의 좌우이동부재(140)를 좌우측으로 각각 이동시키기 위해 상기 제 2엑츄에이터(131)의 구동모터(131b)가 상기 제 2엑츄에이터(131)의 리드스크류(131a)를 좌우이동값만큼 정역방향으로 회전될 수 있도록 제어하게 된다.
상기 제어부(190)의 제어에 의해 상기 제 2엑츄에이터(131)의 좌우이동부재(140)가 좌측으로 이동할수록 상기 작용점핀부재(100)와 접하는 상기 판스프링의 일단부의 탄성력은 점차 강해지고, 이로 인해 사용자의 점핑동작에 의해 상승하는 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타측부의 상승높이가 점차 높아질 수 있게 된다.
상기 제어부(190)의 제어에 의해 상기 제 2엑츄에이터(131)의 좌우이동부재(140)가 우측으로 이동할수록 상기 작용점핀부재(100)와 접하는 상기 판스프링의 일단부의 탄성력은 점차 약해지고, 이로 인해 사용자의 점핑동작에 의해 상승하는 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타측부의 상승높이는 점차 낮아질 수 있게 된다.
상기 제어부(190)가 특히 상기 디딤판부 높이조절스위치(170)의 신호에 따라 상기 디딤판부 높이측정부(150)의 측정값을 근거로 상기 제 1엑츄에이터(130)를 제어하여 상기 작용점 핀부재(100)의 높이를 조절하기 때문에 상기 디딤판부(30)의 높이를 원하는 높이로 보다 용이하게 자동으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타단부 하부가 상기 로드셀(40)로 가하는 압력의 강도 또한 보다 용이하게 조절할 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
다음으로, 도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타단부 상부에는 중앙에 회전축(620)이 구비된 회전형 자기유변유체 댐퍼(60)가 구비될 수 있다.
상기 디딤판부(30)의 디딤판(330)의 하부 중심부는 상기 회전형 자기유변유체 댐퍼(60)의 회전축(620) 상단부에 일체형으로 고정될 수 있다.
상기 회전형 자기유변유체 댐퍼(60)는 크게, 플럭스가이드(610), 회전축(620), 회전디스크(630), 자기장발생부(640), 서포터(650) 및 MR유체(660)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 플럭스가이드(610)는 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타단부 상부면에 하부면이 축결합될 수 있다.
상기 회전축(620)은 상기 플럭스가이드(610)의 중심부에 수직으로 베어링결합될 수 있다.
상기 회전디스크(630)는 상기 회전축(620)의 중심부 외주연에 축결합된 상태로 상기 플럭스가이드(610)의 내부에 수평구비될 수 있다.
상기 회전디스크(630)는 상기 회전축(620)을 따라 제자리에서 좌우로 회전할 수 있다.
상기 자기장발생부(640)는 상기 플럭스가이드(610)의 양단부 내부에 각각 구비될 수 있다.
상기 자기장발생부(640)는 코일 등을 포함하여 이루어질 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 서포터(650)는 상기 회전축(620)의 중심부 외주연에 수평으로 축결합된 상태로 상기 플럭스가이드(610) 내부 중심부에 구비될 수 있다.
상기 서포터(650)의 내부에는 상기 회전디스크(630)가 수용될 수 있다.
상기 서포터(650)는 상기 회전디스크(630)의 수평위치를 일정하게 유지시키는 역할을 수행하게 된다.
상기 MR유체(660)는 상기 회전디스크(630)의 외주연과 상기 플럭스가이드(610)의 중심부 내주연 사이에 위치하도록 상기 플럭스가이드(610)의 내부에 충진될 수 있다.
상기 MR유체(660)는 자기장의 존재하에 그 유동특성이 변화하는 지능형 재료로써, 실리콘 오일 또는 미네랄 오일 등에 직경 내지 마이크론 크기의 자성입자를 분산시킨 비콜로이드 용액으로 자기장이 가해지지 않은 경우에는 뉴튼 유체의 성질을 나타내지만 자기장이 가해지면 입자들이 정렬하여 자기장에 평행한 자화사슬을 형성하여 전단력이나 유동에 대한 저항력을 나타내는 유체로써, 이는 공지된 기술임과 동시에 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 자명하게 이해하여 실시할 수 있는 사항임으로 이하 자세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 디딤판부(30)의 디딤판(330)이 상기 회전형 자기유변유체 댐퍼(60)의 회전축(620)에 고정되기 때문에 상기 디딤판(330)의 좌우회전부하량을 단계별로 보다 용이하게 조작할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 사용자의 하지관절 및 근력강화운동효율과 함께 사용자의 골반근육관련운동효율이 보다 크게 향상될 수 있는 이점이 있게 된다.
다음으로, 상기 회전형 자기유변유체 댐퍼(60)의 댐핑력을 조절하는 댐핑력 조절스위치(80)가 구비될 수 있다.
상기 댐핑력 조절스위치(80)는 상기 제어부(190)상에 누름식 버튼 또는 다이얼 버튼 등 다양한 방식으로 구비될 수 있다.
상기 제어부(190)는 상기 댐핑력 조절스위치(80)의 신호에 따라 전류값을 결정하여 상기 회전형 자기유변유체 댐퍼(60)에 전류를 공급하게 된다.
사용자는 상기 댐핑력 조절스위치(80)를 조작하여 외부의 전원공급부(191)로부터 상기 회전형 자기유변유체 댐퍼(60)의 자기장발생부(640)로 공급될 전류값을 단계별로 설정할 수 있다.
사용자가 상기 댐핑력 조절스위치(80)를 조작하여 외부의 상기 전원공급부(191)로부터 상기 회전형 자기유변유체(50)의 자기장발생부(640)로 낮은 수치의 전류값이 공급될 수 있도록 설정한 경우,
상기 제어부(190)는 상기 댐핑력 조절스위치(80)에서 출력되는 신호에 따라 상기 회전형 자기유변유체(50)의 자기장발생부(640)로 낮은 수치의 전류값이 공급되도록 결정하게 된다.
이때, 상기 자기장발생부(640)에 발생된 약한 자기장은 상기 MR유체(660)로 전달되고, 상기 MR유체(660)로 전달되는 자기장의 세기가 약하기 때문에 상기 MR유체(660)와 상기 회전디스크(630)사이에 발생되는 댐핑력, 즉 제동력 적어 상기 디딤판(330), 상기 회전축(620) 및 상기 회전디스크(630)의 회전부하량이 작아지게 되며, 이로 인해 사용자는 적은 힘으로도 상기 디딤판(330), 상기 회전축(620) 및 상기 회전디스크(630)는 빠른 속도로 원활하게 고속으로 제자리에서 좌우회전시킬 수 있다.
사용자가 상기 댐핑력 조절스위치(80)를 조작하여 외부의 상기 전원공급부(191)로부터 상기 회전형 자기유변유체(50)의 자기장발생부(640)로 높은 수치의 전류값이 공급될 수 있도록 설정한 경우,
상기 제어부(190)는 상기 댐핑력 조절스위치(80)에서 출력되는 신호에 따라 상기 회전형 자기유변유체(50)의 자기장발생부(640)로 높은 수치의 전류값이 공급되도록 결정하게 된다.
이때, 상기 자기장발생부(640)에 발생된 강한 자기장은 상기 MR유체(660)로 전달되고, 상기 MR유체(660)로 전달되는 자기장의 세기가 강하기 때문에 상기 MR유체(660)와 상기 회전디스크(630)사이에 발생되는 댐핑력, 즉 제동력이 커서 상기 디딤판(330), 상기 회전축(620) 및 상기 회전디스크(630)의 회전부하량이 커지게 되며, 이로 인해 사용자는 보다 강한 힘으로 상기 회전판(30), 상기 회전축(620) 및 상기 회전디스크(630)를 저속으로 제자리에서 좌우회전시키게 된다.
상기 회전형 자기유변유체 댐퍼(60)의 댐핑력을 조절하는 상기 댐핑력 조절스위치(80)를 통해 상기 디딤판(330)의 좌우회전부하량을 단계별로 보다 더욱 용이하게 조작할 수 있게 됨은 물론 이로 인해 사용자의 하지관절 및 근력강화운동효율과 함께 사용자의 골반근육관련운동효율이 보다 더욱 크게 향상될 수 있는 이점이 있게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 사용자가 올라서는 상기 디딤판(330)의 좌우회전각도를 측정하는 상기 회전각도측정부(70)의 측정값과 상기 디딤판(330)의 상하방향의 가속도를 측정하는 상기 가속도측정부(90)의 측정값을 근거로 사용자의 운동량을 보다 용이하게 측정할 수 있기 때문에 사용자의 운동에 따른 임상평가를 보다 용이하게 행할 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 흥미유발을 보다 극대화할 수 있는 이점이 있다.
10; 기판, 11; 손잡이,
110; 수직부재, 120; 디스플레이부,
30; 디딤판부, 310; 연결부재,
330; 디딤판, 40; 로드셀,
50; 탄성부재, 60; 회전형 자기유변유체 댐퍼,
610; 플럭스 가이드, 620; 회전축,
630; 회전디스크, 640; 자기장발생부,
650; 서포터, 660; MR유체,
70; 회전각도측정부, 80; 댐핑력 조절스위치,
90; 가속도측정부, 100; 작용점 핀부재,
130; 제 1엑츄에이터, 131; 제 2엑츄에이터,
131a; 리드스크류, 131b; 구동모터,
140; 몸체, 150; 디딤판부 높이측정부,
170; 디딤판부 높이조절스위치, 180; 판스프링 탄성력조절스위치,
190; 제어부, 191; 전원공급부.

Claims (5)

  1. 손잡이(11)가 구비된 기판(10)과; 일단부가 상기 기판(10)상에 축고정되는 디딤판부(30)와; 상기 디딤판부(30)에 탄성력을 부여하는 탄성부재(50);를 포함하여 이루어지는 점핑머신에 있어서,
    상기 디딤판부(30)는 상기 기판(10)상에 일단부가 축고정되는 연결부재(310)와; 상기 연결부재(310)의 타단부에 좌우방향으로 회전가능하도록 축고정되는 디딤판(330)으로 구성되고,
    상기 디딤판(330)의 좌우회전각도를 측정하는 회전각도측정부(70)와;
    상기 디딤판(330)의 상하방향의 가속도를 측정하는 가속도측정부(90);가 구비되고,
    사용자의 점핑에 의해 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 하부가 부딪치는 상기 기판(10)의 부분에 구비되어 상기 디딤판부(30)의 압력을 측정하는 로드셀(40);이 구비되는 것을 특징으로 하는 하지관절 및 근력강화용 점핑머신.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성부재(50)는 판스프링으로 이루어지고,
    하단부가 상기 판스프링의 단부에 접하도록 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 일측부에 구비되는 작용점 핀부재(100)와; 상기 작용점 핀부재(100)의 높이를 조절하는 제 1엑츄에이터(130)와; 상기 기판(10)과 상기 디딤판부(30) 사이의 거리를 측정하는 디딤판부 높이측정부(150)와; 상기 디딤판부(30)의 높이를 조절하는 디딤판부 높이조절스위치(170)와; 상기 디딤판부 높이조절스위치(170)의 신호에 따라 상기 디딤판부 높이측정부(150)의 측정값을 근거로 상기 제 1엑츄에이터(130)를 제어하는 제어부(190);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하지관절 및 근력강화용 점핑머신.
  3. 제 2항에 있어서,
    중앙에 회전축(620)이 구비된 회전형 자기유변유체 댐퍼(60)가 상기 디딤판부(30)의 연결부재(310)의 타단부에 구비되고, 상기 디딤판부(30)의 디딤판(330)은 상기 회전형 자기유변유체 댐퍼(60)의 회전축(620)에 고정되는 것을 특징으로 하는 하지관절 및 근력강화용 점핑머신.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 회전형 자기유변유체 댐퍼(60)의 댐핑력을 조절하는 댐핑력 조절스위치(80)가 구비되고, 상기 제어부(190)는 상기 댐핑력 조절스위치(80)의 신호에 따라 전류값을 결정하여 상기 회전형 자기유변유체 댐퍼(60)에 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 하지관절 및 근력강화용 점핑머신.
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