KR20100016600A - 전기-기계적 마사지 디바이스 및 착용 가능한 마사지 장치 - Google Patents

전기-기계적 마사지 디바이스 및 착용 가능한 마사지 장치 Download PDF

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게릿 제이. 데 종
요르데르트 엠. 베르스마
피터 제이. 박스
허마너스 에스. 제이. 알테나
에릭 반 비즈섬
안드리어스 에스. 쿠이스트라
윌렘 에스. 다이크스트라
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 마사지 디바이스(1)에 관한 것이다. 마사지 디바이스(1)는 제 1 서포트(32), 제 2 서포트(30) 및 변형 가능한 커넥터(36)를 포함한다. 제 1 서포트(32)는 마사지 면(34)을 갖는다. 제 2 서포트(30)는 전기 코일(8)을 수용하는 돌출부(31)를 갖는다. 마사지 디바이스(1)의 사용 동안, 전기 코일(8)은 전류를 전도한다. 제 1 서포트(32)는 영구 자석들(14, 24) 또는 하나 이상의 전기 코일들, 자기 전도성 몸체들 또는 이의 조합을 포함하는 전자기 시스템(15)을 가지고 있다. 제 1 서포트(32)는 변형 가능한 커넥터(36)에 의해 제 2 서포트(30)에 연결된다. 전자기 상호작용의 결과로서, 화살표(56)로 표시된 힘이 돌출부(31) 상에서 발휘된다. 제 1 서포트(32)는 제 2 서포트(30)에 대해 변위될 수 있다.
Figure P1020097023898
마사지 디바이스, 마사지 면, 커넥터, 전기 코일, 영구 자석

Description

전기-기계적 마사지 디바이스 및 착용 가능한 마사지 장치{ELECTRO-MECHANICAL MASSAGE DEVICE AND WEARABLE MASSAGE APPARATUS}
본 발명은 적어도 하나의 전자기 시스템을 포함하는 제 1 서포트(support) 및 상기 전자기 시스템과의 자기-전기적 협동을 위한 적어도 하나의 전기 코일을 포함하는 제 2 서포트를 포함하며, 상기 서포트들 중 하나는 마사지 면(massage face)을 가지고 있고, 상기 전기 코일의 에너자이징(energizing) 동안, 상기 마사지 면을 가지고 있는 서포트가 다른 서포트에 대해 이동 가능한, 전기-기계적 마사지 디바이스에 관한 것이다.
본 발명은 또한 전기-기계적 마사지 디바이스를 포함하는 착용 가능한 마사지 장치에 관한 것이다.
전기-기계적 마사지 디바이스가 EP 0513508 A2로부터 공지되어 있다. 이 EP 특허 출원은 링-형상 코일(ring-shaped coil) 및 신체(body)의 부분, 특히, 손가락과 함께, 상기 부분의 치료를 위해 코일 내로 위치될 수 있는 별도의 영구 자석을 가지고 있는 마사지 디바이스를 개시한다. 상기 자석은 축방향 자석 축을 갖는다. 치료 동안, 손가락은 전류원에 의해 코일 내에 생성되는 자기 교번 또는 맥동 필드(alternating or pulsating field) 내에 존재하며, 상기 자석은 축방향으로 이동 한다. 또 다른 대안적인 자석은 텀블링 이동(tumbling movement)들을 제공하는 2개의 측방향 자석 축들을 갖는다. 또 다른 자석은 교번 틸팅 이동(alternating tilting movement)들을 생성하는 직경의 자석 축을 갖는다.
자석 및 신체의 부분이 마사지 동안 코일 내부에 있어야 하기 때문에, 상기 코일은 마사지를 받는 사람의 신체의 부분을 수용할 만큼 충분히 커야 한다. 마사지받는 신체의 부분의 치수들에 대응하여, 마사지 디바이스 및 특히 마사지 디바이스의 코일의 치수들이 크다.
본 발명의 목적은 콤팩트한 전기-기계적 마사지 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이 목적은 전기-기계적 마사지 디바이스가 제 1 서포트를 제 2 서포트에 연결시키는 변형 가능한 커넥터(connector)를 포함하고, 상기 제 1 서포트 및 상기 제 2 서포트가 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향에서 상호 변위 가능하다는 점에서 실현된다.
제 1 서포트 및 제 2 서포트는 변형 가능한 커넥터에 의해 연결된다. 변형 가능한 커넥터를 통하여 제 1 서포트 및 제 2 서포트 사이에서 힘이 전달 가능하다. 이와 같은 힘은 제 1 서포트 내의 전자기 시스템, 예를 들어, 영구 자석 또는 코일 또는 자기 전도성 몸체 및 제 2 서포트 내의 전기 코일, 예를 들어, 연철 몸체 또는 코어(soft-iron body or core) 주위에 감겨지거나 상기 연철 몸체 또는 코어 주위에 감싸여질 수 있는 절연된 와이어 사이의 전기-자기적 상호작용으로부터 발생된다. 상기 힘은 영구 자석을 포함하는 제 1 서포트 주위 및 외부에 코일을 포함하는 제 2 서포트를 갖는 제한 없이 전달된다. 상기 힘은 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향에서 제 2 서포트에 대한 제 1 서포트의 변위를 발생시킨다. 상기 변위는 다른 서포트 내의 영구 자석 주위에 하나의 서포트 내의 코일을 배열하는 제한 없이 실현될 수 있다. 이 이유 때문에, 콤팩트한 전기-기계적 마사지 디바이스가 획득 가능하다.
상술된 제한을 갖지 않는 추가적인 장점들은 마사지 디바이스의 중량이 감소될 수 있고 마사지 디바이스가 착용 가능하다는 것이다.
본 발명의 더 추가적인 장점은 마사지 디바이스의 사용 동안 자연적인 마사지 경험이 실현된다는 것이다. 자연적인 수동 마사지는 어떤 압력과 결합된 손의 회전하는 이동을 의미할 수 있다. 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향에서 제 1 서포트 및 제 2 서포트의 상호 변위를 제공함으로써, 이 회전하는 이동이 가능해진다. 상기 디바이스는 착용 가능한 마사지 장치에서 적용될 수 있고, 상기 적용에서, 전기-기계적 마사지 디바이스는 마사지를 받는 신체의 일부에 어떤 압력이 인가될 수 있다. 따라서, 효율적이고 만족스러운 마사지가 성취될 수 있다.
본 발명에 따른 디바이스의 유용한 실시예는 적어도 하나의 전자기 시스템이 영구 자석 및 적어도 하나의 전자기 구동 유닛을 가지며, 상기 구동 유닛이 전기 코일 및 상기 구동 유닛의 전기 코일의 에너자이징 동안, 상기 구동 유닛의 전기 코일 및 상기 구동 유닛의 영구 자석의 상호 변위를 부과하기 위한 상기 적어도 하나의 전자기 시스템의 영구 자석을 포함하고, 상기 구동 유닛의 전기 코일 및 상기 구동 유닛의 영구 자석 사이의 상호 변위가 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향에서 제 1 및 제 2 서포트의 상호 변위에 기여한다는 점에서 규정된다.
영구 자석에 의해 설정된 자기 필드(magnetic field)는 전기 코일과 상호작용한다. 이 이유 때문에, 하나의 손 상의 전기 코일 및 다른 손 상의 영구 자석 사이의 힘의 전달이 매우 효율적일 수 있다. 전기 코일 및 영구 자석을 포함하는 구동 유닛의 치수들은 상기 구동 유닛에서의 힘 전달의 효율성에 의해 작게 유지될 수 있다.
본 발명에 따른 디바이스의 유용한 실시예는 적어도 하나의 전자기 구동 유닛이 제공되고, 상기 구동 유닛이 전기 코일 및 2개의 영구 자석들을 포함하며, 상기 구동 유닛의 영구 자석들이 상기 구동 유닛의 전기 코일의 에너자이징 동안, 상기 구동 유닛의 전기 코일 및 상기 구동 유닛의 영구 자석들의 상호 변위를 부과하기 위하여, 상기 구동 유닛의 전기 코일의 상이한 부분들을 통하여 자기 필드들을 설정하며, 상기 구동 유닛의 전기 코일 및 상기 구동 유닛의 영구 자석들 사이의 상호 변위가 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향에서 제 1 및 제 2 서포트의 상호 변위에 기여한다는 점에서 규정된다.
한 손 상의 영구 자석들 및 다른 손 상의 전자석 사이의 힘의 전달은 전자석의 상이한 부분들을 통하여 2개의 자기 필드들을 설정함으로써 최적화된다. 전자석 당 2개의 영구 자석들은 3개 또는 훨씬 더 많은 영구 자석들보다 더 적은 공간을 소비한다. 전자석의 상이한 부분들을 통하여 설정된 자기 필드들은 한 손 상의 영구 자석들 및 다른 손 상의 전자석 사이의 전기-기계적 힘의 효율적인 발생을 가능하게 한다. 영구 자석들의 자화 방향을 전기 코일의 코일 축에 평행하게 설정하는 것은 한 손 상의 영구 자석들 및 다른 손 상의 전기 코일 사이의 전기-기계적 힘의 효율적인 발생에 더 기여한다.
본 발명에 따른 디바이스의 유용한 실시예는 하나 이상의 전기-기계적 구동 유닛이 제공되고, 제 1 서포트는 영구 자석들의 패턴을 가지고 있으며, 상기 영구 자석들이 상기 구동 유닛들에 통합되고, 제 2 서포트는 전기 코일들의 구성을 가지고 있고, 상기 전기 코일들이 상기 구동 유닛들에 통합되며, 전기 코일들의 구성이 상기 영구 자석들의 패턴과 자기-전기적으로 협동하도록 제공된다는 점에서 규정된다.
영구 자석들의 패턴 및 전자석들의 대응하는 구성은 마사지 표면의 치수들에 대한 제 1 서포트 및 제 2 서포트 사이의 거리를 작게 유지하면서, 큰 마사지 표면에 걸쳐 제 1 서포트 및 제 2 서포트 사이의 힘의 분배를 가능하게 한다. 제 1 서포트 및 제 2 서포트 사이의 힘들은 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향들인 수직 방향들에서 발생될 수 있다. 힘들이 수직 방향들에서 발생 가능하기 때문에, 마사지 동작들의 막대한 선택이 이러한 힘들의 조정 및 제 1 서포트 및 제 2 서포트 사이의 결과적인 변위에 의해 실행 가능하다. 제 1 서포트 및 제 2 서포트 사이의 변위는 구동 유닛의 치수들에 대응하는 매그니튜드(magnitude)를 갖는다. 상기 변위의 희망하는 특징적인 매그니튜드에 대응하는 구동 유닛의 치수들을 선택함으로써, 본 발명에 따른 전기-기계적 마사지 디바이스의 마사지 동작을 제어하는 제어 유닛의 설계가 용이해진다.
본 발명에 따른 유용한 실시예에서, 구동 유닛들은 전기 코일들 및 자기 전도성 몸체들의 구성의 전기 코일들을 포함하는 전자석들에 의해 포함된다.
영구 자석들 및 전기 코일들 사이의 상호작용은 상기 자기 전도성 몸체들의 존재에 의해 증폭될 수 있다. 이것은 구동 유닛들의 콤팩트성(compactness) 및 본 발명에 따른 전기-기계적 마사지 디바이스의 콤팩트성에 기여한다.
본 발명에 따른 디바이스의 유용한 실시예는 영구 자석들이 교번 자기 극성의 시퀀스(sequence) 내에 배열된다는 점에서 규정된다.
영구 자석들은 광범위하게 입수 가능하고, 제조하기가 상대적으로 용이할 수 있다. 교번 자기 극성의 시퀀스 내에 영구 자석들을 배열하는 것은 구동 유닛들의 콤팩트성 및 본 발명에 따른 전기-기계적 마사지 디바이스의 콤팩트성에 더 기여한다. 적절한 영구 자석들을 위한 재료들은 예를 들어, 네오디뮴 철 붕소(NdFeB), 사마륨 코발트(SmCo), 세라믹 및 알니코이다. NdFeB 자석들은 제 1 서포트 및 제 2 서포트 사이의 매우 효율적인 힘 전달을 성취하는 유용한 특성들을 나타낸다. 세라믹 자석들은 또한 페라이트 자석(ferrite magnet)들(일반적인 조성 BaFe2O3 또는 SrFe2O3)로서 공지되어 있다. 이들은 1950년대 이후로 상품화되었고, 비용이 저렴하기 때문에 유용하게 사용될 수 있다. 특수한 형태의 세라믹 자석은 가요성 바인더(flexible binder) 내에 세라믹 파우더(ceramic powder)를 접합함으로써 제조된다. 가요성 자기 재료는 마사지 디바이스에 가요성을 제공한다는 점에서 유용하다. 이와 같은 영구 자석들의 자기 축 또는 두께를 따른 치수는 작게 유지될 수 있는데, 이는 마사지 디바이스의 콤팩트성에 유익하다. 교번 극성은 자석들 및 코일 사이의 힘 전이(force transition)을 더 최적화시킨다. 최적화된 힘 전이 때문에, 구동 유닛의 치수는 더 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 디바이스의 유용한 실시예는 제 1 서포트 및 제 2 서포트가 교번 자기 극성의 체커보드형 패턴(checkerboard-like pattern) 내에 영구 자석들을 배열함으로써, 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향들인 2개의 방향들에서 상호 변위 가능하다는 점에서 규정된다.
영구 자석들의 배열 내의 반복은 제조의 용이성에 유익하다. 더욱이, 체커보드형 패턴은 교번 극성의 영구 자석들의 2개의 종류들의 트랙(track)들, 즉, 제 1 종류 및 제 2 종류의 트랙들을 제공한다. 제 1 종류는 제 1 방향에서의 제 2 서포트에 대한 제 1 서포트의 제 1 변위를 가능하게 하는 반면, 제 2 종류의 트랙들은 제 2 방향에서의 제 2 서포트에 대한 제 1 서포트의 제 2 변위를 가능하게 하고, 상기 제 2 방향은 제 1 방향에 수직이다. 다수의 애플리케이션들에서, 제 1 서포트 및 제 2 서포트의 상호 변위는 제어 유닛에 의해 제어 가능하거나 또는 조정 유닛에 의해 조정 가능할 수 있다. 상호 변위를 제어하거나 또는 조정하는 용이성은 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향의 존재에 의해 서빙될 수 있고, 상기 방향들은 직교이거나 또는 이와 같은 제어 유닛 또는 조정 유닛에 의해 독립적으로 맞춰질 수 있다. 제어 유닛에 의해 구동 유닛들을 적절하게 구동함으로써, 심지어 마사지 면에 수직인 축 주위에서의 제 2 서포트에 대한 제 1 서포트의 회전도 가능하다.
본 발명에 따른 디바이스의 유용한 실시예는 제 1 서포트 및 제 2 서포트가 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향들인 2개의 방향들에서 상호 변위 가능하고, 상기 제 1 서포트 및 상기 제 2 서포트가 교번 자기 극성의 링-형상 패턴 내에 영구 자석들을 배열함으로써, 마사지 면에 실질적으로 수직인 회전 축을 중심으로 하여 상호 회전 가능하다는 점에서 규정된다. 상기 링-형상 패턴은 교번 자기 극성의 자석들의 적어도 하나의 링을 포함한다.
체커보드형 패턴의 장점들에 더하여, 링-형상 패턴은 회전 축을 중심으로 한 회전이 링-형상 패턴에서 암시적으로 존재하는, 제 1 서포트 및 제 2 서포트의 상호 변위에서의 자유도(degree of freedom)이기 때문에, 제어의 용이성을 확장시킨다.
본 발명에 따른 디바이스의 유용한 실시예는 영구 자석들이 링-형상 패턴의 동심 링들 내에 배열된다는 점에서 규정된다.
동심 링들 내에 영구 자석들을 배열함으로써, 제 2 서포트에 대한 제 1 서포트의 회전을 부과할 시에, 제어 유닛의 복잡성이 더 피해지는데, 그 이유는 전기 코일들의 각각의 링 및 영구 자석들의 각각의 대응하는 링 사이의 회전 각도가 모든 동심 링들에 대해 동일하기 때문이다.
본 발명에 따른 착용 가능한 마사지 장치는 본 발명에 따른 전기-기계적 마사지 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 어플라이언스(appliance)의 이러한 양태 및 다른 양태는 도면들을 참조하여 예시적으로 설명 및 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 마사지 디바이스의 실시예의 일부의 단면도.
도 2는 도 1의 실시예의 세부사항을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 실시예의 일부의 단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 마사지 디바이스의 실시예의 일부의 상면도들.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명에 따른 마사지 디바이스의 실시예의 일부의 상면도들.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명에 따른 마사지 디바이스의 실시예의 일부의 상면도들.
모든 개시된 실시예들이 개략적으로 도시되어 있다는 점이 주의되어야 한다.
도 1에서, 본 발명에 따른 마사지 디바이스의 실시예의 일부의 단면도가 도시되어 있다. 도 1에 따른 실시예는 전기-기계적 마사지 디바이스(1)의 일부를 포함한다. 마사지 디바이스(1)는 제 1 서포트(32), 제 2 서포트(30) 및 변형 가능한 커넥터(36)를 포함한다. 제 1 서포트(32)는 마사지 면(34)을 갖는다. 마사지 면(34)은 전기-기계적 마사지 디바이스(1)의 기능을 제한함이 없이, 제 2 서포트(30)에 또한 제공될 수 있다.
제 2 서포트(30)는 전자석(9)의 전기 코일(8)을 수용하는 돌출부(protrusion)(31)를 갖는다. 돌출부(31)는 (점선들로 표시된) 자기 전도성 몸체(5)를 포함한다. 전자석(9)의 몸체(5)는 예를 들어, 연철, 코발트, 니켈 및 이러한 금속들의 어떤 합금들과 같은 통상적으로 공지된 자기 전도성 재료들을 포함할 수 있다. 전기 코일(8)은 코일 축(4)을 갖는다. 마사지 디바이스의 사용 동안, 전기 코일(8)은 전류를 전도한다. 전기 코일(8)의 부분들(60, 62) 내의 전류의 방향은 화살표 테일(arrow tail)(64) 및 화살표 헤드(arrow head)(66)로 각각 표시된 바와 같은 방향을 따른다.
제 1 서포트(32)는 영구 자석들(14, 24)을 포함하는 전자기 시스템(15)을 가지고 있다. 전자기 시스템(15)은 또한 하나 이상의 전기 코일들, 자기 전도성 몸체 및 이의 조합을 포함할 수 있다. 제 1 서포트(32)는 변형 가능한 커넥터(36)에 의하여 제 2 서포트(30)에 연결된다. 영구 자석들(14, 24)은 전기 코일(8) 및 돌출부(31)의 자기 전도성 몸체(5)를 포함하는 전자석(9)을 통해 자기 필드들을 설정하는 2-극 영구 자석들이다. 영구 자석(14)은 전자석(9)의 부분(62) 및 자기 전도성 몸체(5)의 제 1 부분(5a)을 통해 화살표(52)로 표시된 바와 같이 제 1 자기 필드를 설정하는 반면, 영구 자석(24)은 전자석(9)의 부분(60) 및 자기 전도성 몸체(5)의 제 2 부분(5b)을 통해 화살표(54)로 표시된 바와 같이 제 2 자기 필드를 설정한다. 자석들(14, 24)의 자기 필드들은 화살표들(52, 54)로 표시된 바와 같이 반대 방향으로 이루어진다.
화살표(52)로 표시된 바와 같은, 부분(62)을 통한 제 1 자기 필드, 및 부분(62)을 통한 전류는 자석(14) 및 전기 코일(8)의 부분(62)과 몸체(5) 사이, 즉, 자석(14) 및 전자석(9) 사이의 제 1 전자기 상호작용을 발생시킨다. 이 제 1 상호작용의 결과로서, 제 1 전자기력이 화살표(56)로 표시된 바와 같이 돌출부(31) 상에서 발휘된다. 화살표(54)로 표시된 바와 같은, 부분(60)을 통한 제 2 자기 필드, 및 부분(60)을 통한 전류는 자석(24) 및 전기 코일(8)의 부분(60)과 몸체(5) 사이, 즉, 자석(24) 및 전자석(9) 사이의 제 2 전자기 상호작용을 발생시킨다. 이 제 2 상호작용의 결과로서, 제 2 전자기력이 화살표(58)로 표시된 바와 같이 돌출부(31) 상에서 발휘된다. 제 1 전자기력 및 제 2 전자기력은 동일한 방향을 갖는다. 이것은 동일한 방향으로 지향되는 화살표들(56, 58)로 표시된다. 제 1 전자기력은 영구 자석(14) 상에서 제 1 반응력(도 1에 표시되지 않음)을 발생시킬 것이며, 제 2 전자기력은 자석(24) 상에서 제 2 반응력(도 1에 표시되지 않음)을 발생시킬 것이다. 이러한 반응력들의 결과로서, 제 1 서포트(32)는 제 2 서포트(30)에 대해 변위될 수 있는데, 그 이유는 제 1 서포트(32) 및 제 2 서포트(30) 사이의, 상호접속부(36)라고도 칭해지는 커넥터(36)가 변형 가능하기 때문이다. 커넥터(36)는 예를 들어, 제 1 서포트(32) 및 제 2 서포트(30) 사이의 커넥터 몸체의 형태를 가질 수 있고, 상기 몸체는 마사지 면(34)에 수직인 방향에서 연장되고, 제 1 서포트(32) 및 제 2 서포트(30) 사이의 변위를 허용하기 위하여 탄성이 있는 재료, 예를 들어, 폴리머(polymer) 또는 스프링 금속으로 이루어진 리프 스프링(leaf spring)으로 이루어질 수 있다. 커넥터(36)의 유용한 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 상호접속부(36)가 코일 축(4)에 수직인 방향에서 변형 가능한 경우에, 제 1 서포트 및 제 2 서포트의 상호 변위는 마사지 면(34)에 평행하거나 거의 평행할 것이다. 상술된 바와 같은 전자기력들의 발생은 코일의 상이한 부분들을 통한 반대 방향의 자기 필드들에 제한되지 않는다. 이와 같은 전자기력들은 또한 예를 들어, 코일의 부분들(60, 62)을 통해 동일한 방향들을 갖는 상이한 자기 필드들을 제공함으로써, 또 는 예를 들어, 자기 필드 또는 필드들에 의해 플럭싱(fluxing)되는 코일의 부분들에서 비대칭을 제공함으로써 발생될 수 있다. 또한, 전기 코일의 일부를 플럭싱하는 하나의 자기 필드만을 가지는 것이 가능하다. 예를 들어, 돌출부(31)를 통해 영구 자석(24)의 충분한 자기 플럭스를 확인하기 위하여 영구 자석(14)이 한 피스(piece)의 자기 전도성 재료로 교체될 수 있다. 본 발명에 따른 기본적이고 간단한 실시예에서, 영구 자석과 마주하는 전기 코일에 의해 너무-감겨지는 자기 전도성 몸체를 갖는 것으로 충분할 수 있다. 이 이유 때문에, 도 1에 제공된 본 발명의 실시예의 개략적인 도면은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
전기 코일(8)을 통한 전류를 반전시킴으로써, 전자기력들 및 제 1 서포트(32) 및 제 2 서포트(30) 사이의 상호 변위가 반전될 것이다. 전기 코일(8)을 통한 교류 전류의 인가는 제 2 서포트(30)에 대한 제 1 서포트(32)의 왕복 운동을 유발할 것이다.
마사지를 받는 신체의 부분에 일정한 마사지력을 인가하기 위하여 코일(8)을 통한 전류를 일정하게 유지하는 것이 또한 가능하다. 이와 같은 일정한 마사지력을 인가하는 상황에서, 제 1 서포트 및 제 2 서포트 사이의 변위는 예를 들어, 본 발명에 따른 전기-기계적 마사지 디바이스에 의해 작동되는 신체의 부분에 일정한 서포트 또는 커렉션(correction)을 제공하기 위하여 고정된 채로 유지될 것이다.
도 1은 제 1 서포트(32) 내의 전자기 시스템(15)의 가능한 배열을 도시한다. 상기 전자기 시스템(15)은 전기 코일, 자기 전도성 몸체 및 영구 자석을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 요소들의 임의의 세트를 포함할 수 있다. 따라서, 영구 자 석들(14, 24)이 자기 전도성 몸체로서의 연철 몸체 주위에 감겨지는 2개의 전기 코일들 또는 자기 전도성 몸체와 전기 코일 및 영구 자석으로 교체될 수 있다. 마사지 디바이스(1)의 에너자이징을 가능하게 하기 위하여 적어도 하나의 전기 코일이 제 2 서포트(30) 내에 존재한다.
전기 코일(8) 및 자기 전도성 몸체(5)를 포함하는 전자석(9), 및 영구 자석들(14, 24)은 사시도로 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이 전자기 구동 유닛들(200)에 제공될 수 있다. 제 1 서포트, 제 2 서포트 및 자기 전도성 몸체(5)는 도 2에 도시되어 있지 않다. 영구 자석(14)은 사용 중에 전자석(9)(도시되지 않음)의 부분(62) 및 (점선면으로 표시된) 코일(8) 내부의 이의 자기 전도성 재료와 상호작용함으로써, 화살표(56)로 표시된 힘이 발생된다. 영구 자석(14) 및 전기 코일(8)의 조합은 제 1 구동 유닛(201)으로 간주될 수 있고, 상기 제 1 구동 유닛은 전기 코일(8)에 대한 마시지 면(34)의 운동을 발생시키는 제 1 서포트 및 제 2 서포트 사이의 상호 변위를 발생시킨다. 영구 자석(24)은 코일(8)의 부분(60)과 상호작용한다. 화살표(58)로 표시된 힘이 발생된다. 영구 자석(24) 및 전기 코일(8)의 조합은 제 2 구동 유닛(202)으로 간주될 수 있고, 상기 제 1 구동 유닛은 전기 코일(8)에 대한 마사지 면(34)의 운동 또는 변위에 기여하는 제 1 서포트 및 제 2 서포트 사이의 상호 변위를 발생시킨다. 기본적인 배열에서, 구동 유닛은 자기 전도성 재료 주위의 전기 코일의 부분 및 영구 자석의 조합을 포함한다. 더 정교한 배열에서, 이와 같은 구동 유닛은 또한 도 2에 도시된 바와 같이, 전기 코일 및 2개의 영구 자석들의 조합을 포함할 수 있다. 그러나, 구동 유닛이 하나의 영구 자석 및 2개의 전기 코일들을 포함하는 것이 또한 가능하며, 여기서 상기 자석의 자기 필드는 2개의 전기 코일들의 부분들을 이플럭싱(effluxing)한다. 제 1 서포트 및 제 2 서포트 사이의 상호작용을 최적화하기 위하여, 영구 자석들에 의해 제 1 서포트의 에어리어(area)의 충분한 커버리지(coverage)를 갖는 것이 유용하다.
도 3에서, 제 1 서포트(32) 및 제 2 서포트(30) 사이의 상호작용부(36)가 개략적으로 도시되어 있다. 전자기 구동 유닛(도시되지 않음)은 제 2 서포트에 대한 제 1 서포트의 제 1 왕복 운동을 발생시킨다. 제 1 왕복 운동은 화살표(68)로 표시되고 마사지 면(34)에 평행하다. 변형 가능한 커넥터(36)는 보울(bowl) 또는 보울-형 몸체(72) 및 볼 베어링(ball bearing)(74)을 포함한다. 왕복 운동 동안, 볼 베어링은 마사지 면(34)에 수직인 방향에서 제 2 서포트에 대한 제 1 서포트의 왕복 운동을 발생시킨다. 보울(72)의 곡률은 마사지 면(34)에 평행한 상기 서포트들 사이의 상호 변위의 함수로서 제 1 서포트(32) 및 제 2 서포트(30) 사이의 거리를 결정한다. 보울(72)의 곡률 및 볼 베어링(74)의 크기를 조정함으로써, 제 2 서포트(30)에 대한 마사지 면의 마사지 운동이 마사지 면(34)에 수직인 방향에서 조정 가능하다. 제 2 서포트(30)에 대한 마사지 면(34)의 결과적인 운동은 마사지 면(34)에 평행한 컴포넌트(component)를 가지며 마사지 면에 수직인 컴포넌트를 또한 가지는 마사지를 가능하게 한다. 수직 컴포넌트의 진폭은 화살표(76)로 표시되어 있다. 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같은 가요성 커넥터의 실시예의 장점은 커넥터의 변형이 보울(72)에 대한 볼 베어링(74)의 변위에 의해 실현된다는 것이다. 이 이유 때문에, 재료 변형이 필요하지 않고, 이는 디바이스의 수명에 유익하 다.
도 4a는 영구 자석들(301 내지 309)의 패턴(300)을 개략적으로 도시한다. 자석들은 2-극 영구 자석들일 수 있다. 영구 자석들(301 내지 309)은 전기 코일들(401 내지 414)과 전자기적으로 협동하도록 제 1 서포트에 제공된다. 전기 코일들(401 내지 414)은 제 1 서포트에 제공되지 않고, 점선들로 표시된다. 본원에 상술된 바와 같이, 전자석들의 전기 코일들은 영구 자석들의 패턴(300) 및 전기 코일들의 구성 사이의 상호작용을 성취하기 위하여 자기 전도성 몸체들 주위에 감겨진다. 둥근 전기 코일(407)과의 영구 자석들(305, 306)의 조합과 같은 다양한 구동 유닛들이 식별될 수 있다. 또 다른 구동 유닛이 삼각형 전기 코일(409) 및 영구 자석들(305, 308)에 의해 설정된다. 직사각형 코일(411)은 자석들(307, 308)과의 조합에서 구동 유닛을 제공한다. 동일한 자석들(307, 308)은 직사각형 코일(413)과의 조합에서 또 다른 구동 유닛을 제공한다. 도 4b에서, 도 4a의 영구 자석들의 패턴에 대응하는 전기 코일들의 구성(400)이 도시되어 있다. 도 4a 및 도 4b에서, 자석들의 패턴들(300) 및 전기 코일들의 대응하는 구성이 모두가 본 발명의 범위 내에 존하는 무수한 발현(manifestation)들을 가질 수 있다는 점이 강조된다.
도 5a는 교번 자기 극성의 체커보드형 패턴 내에 2-극 영구 자석들(310 내지 325)을 배열함으로써 또 다른 실시예를 도시한다. 영구 자석들(310, 312, 315, 317, 318, 320, 323, 325)은 전기 코일들(415 내지 438)과 전자기적으로 상호작용하는 자기 필드를 제공한다. 이러한 자기 필드들의 방향들이 화살표 헤드들, 예를 들어, 화살표 헤드(450, 456)로 도 5b 및 도 5c에 표시되어 있다. 영구 자석 들(311, 313, 314, 316, 319, 321, 322, 324)은 또한 전기 코일들(415 내지 438)과 전자기적으로 상호작용하지만, 도 5b의 화살표 테일들(451) 및 도 5c의 (460)으로 표시된 바와 같이 반대 방향의 자기 필드들을 제공한다. 명확성을 위하여, 모든 화살표 헤드들 및 화살표 테일들이 참조 부호들을 갖는다.
영구 자석들의 패턴에 대응하는 코일들(415 내지 438)(도 5a)의 구성은 제 1 서포트(도시되지 않음)에 의해 포함되는 영구 자석들의 패턴 및 제 2 서포트(도시되지 않음)에 의해 포함되는 코일들의 구성 사이의 왕복 운동을 발생시키기 위하여 도 5b에 표시된 바와 같이 제어될 수 있고, 상기 왕복 운동은 이중 헤드의 화살표(439)로 표시된 바와 같은 방향에 따른다. 코일들(415 내지 438)에서의 전류를 제어하는 이 예에서, 코일들(415 내지 426)만이 전류를 운반하고 있다. 도 5b에 도시된 바와 같은 예에서, 전기 코일들(427 내지 438)은 동작되지 않는다. 코일들(415 내지 426)에서의 전류들의 방향은 삼각형들, 예를 들어, 삼각형(449 내지 455)으로 표시되어 있다.
영구 자석들(310, 311) 및 전기 코일(415)은 구동 유닛을 설정한다. 삼각형(449)으로 표시된 바와 같은 방향에서의 코일(415)의 전류는 각각 영구 자석들(310, 311)의 화살표 헤드(450) 및 화살표 테일(451)로 표시된 바와 같은 자기 필드들과 상호작용한다. 결과적으로, 화살표들(452, 453)로 표시된 바와 같이 힘들이 코일(415) 상에서 발휘된다. 대응하는 힘들을 발생시키는 유사한 구동 유닛들이 코일(417) 및 자석들(312, 313), 코일(419) 및 자석들(315, 316), 그리고 코일(421) 및 자석들(318, 319) 등에 의해 형성된다.
영구 자석들(311, 312) 및 전기 코일(416)은 또한 구동 유닛을 설정한다. 삼각형(455)으로 표시된 바와 같은 방향에서의 코일(416)의 전류는 각각 영구 자석들(311, 312)의 화살표 테일(451) 및 화살표 헤드(456)로 표시된 바와 같은 자기 필드들과 상호작용한다. 결과적으로, 화살표들(454, 457)로 표시된 바와 같이 힘들이 코일(416) 상에서 발휘된다. 대응하는 힘들을 발생시키는 유사한 구동 유닛들이 코일(418) 및 자석들(314, 315), 코일(420) 및 자석들(316, 317), 그리고 코일(422) 및 자석들(319, 320) 등에 의해 형성된다. 도 5b로부터 알 수 있는 바와 같이, 전기 코일들(415, 417, 419, 421, 423, 425)에서의 전류의 방향은 시계방향인 반면, 코일들(416, 418, 420, 422, 424, 426)에서의 전류의 방향은 반시계방향이다. 이 정보는 코일들을 이에 따라 감고, 상기 코일들에 전류들을 제공하는 전기 제어 유닛(도시되지 않음)을 간소화하는데 편리하게 사용될 수 있다.
영구 자석들의 패턴에 대응하는 코일들(415 내지 438)의 구성은 또한 제 1 서포트(도시되지 않음)에 의해 포함되는 영구 자석들의 패턴 및 제 2 서포트(도시되지 않음)에 의해 포함되는 코일들의 구성 사이의 왕복 운동을 발생시키기 위하여 도 5c에 표시된 바와 같이 제어될 수 있고, 상기 왕복 운동은 이중 헤드의 화살표(440)로 표시된 바와 같은 방향을 따른다. 도 5c의 결과적인 운동은 도 5b의 운동에 수직이다. 코일들(415 내지 438)에서의 전류를 제어하는 이 예에서, 코일들(427 내지 438)만이 전류를 운반하고 있다. 도 5c에 도시된 바와 같은 예에서, 전기 코일들(415 내지 426)은 동작되지 않는다. 코일들(427 내지 438)에서의 전류들의 방향은 삼각형들, 예를 들어, 삼각형(458, 459)으로 표시되어 있다.
영구 자석들(310, 314) 및 전기 코일(427)은 구동 유닛을 설정한다. 삼각형(458)으로 표시된 바와 같은 방향에서의 코일(427)의 전류는 각각 영구 자석들(310, 314)의 화살표 헤드(450) 및 화살표 테일(460)로 표시된 바와 같은 자기 필드들과 상호작용한다. 결과적으로, 화살표들(462, 463)로 표시된 바와 같이 힘들이 코일(427) 상에서 발휘된다. 대응하는 힘들을 발생시키는 유사한 구동 유닛들이 코일(429) 및 자석들(312, 316), 코일(432) 및 자석들(315, 319), 그리고 코일(434) 및 자석들(317, 321) 등에 의해 형성된다.
영구 자석들(314, 318) 및 전기 코일(431)은 또한 구동 유닛을 설정한다. 삼각형(459)으로 표시된 바와 같은 방향에서의 코일(431)의 전류는 각각 영구 자석들(314, 318)의 화살표 테일(460) 및 화살표 헤드(461)로 표시된 바와 같은 자기 필드들과 상호작용한다. 결과적으로, 화살표들(464, 465)로 표시된 바와 같이 힘들이 코일(431) 상에서 발휘된다. 대응하는 힘들을 발생시키는 유사한 구동 유닛들이 코일(428) 및 자석들(311, 315), 코일(433) 및 자석들(316, 320), 그리고 코일(430) 및 자석들(313, 317) 등에 의해 형성된다. 도 5c로부터 알 수 있는 바와 같이, 전기 코일들(427, 429, 431, 433, 435, 437)에서의 전류의 방향은 반시계방향인 반면, 코일들(428, 430, 432, 434, 436, 438)에서의 전류의 방향은 시계방향이다. 이 정보는 코일들을 이에 따라 감고, 전기 제어 유닛(도시되지 않음)을 간소화하는데 편리하게 사용될 수 있다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c의 체커보드-형 배열에서, 모든 코일들은 이중 헤드의 화살표들(439, 440)로 표시된 바와 같은 수직 방향에서 모션들의 임의의 조합을 발 생시키기 위하여 동시에 동작될 수 있다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 교번 자기 극성의 링-형 패턴 내에 2-극 영구 자석들을 배열함으로써 또 다른 실시예를 도시한다. 영구 자석들(310, 315, 316, 313)은 전기 코일들(441 내지 444)의 레벨에서 자기 필드들을 제공한다. 이러한 자기 필드들의 방향들이 화살표 헤드들(466 내지 469)로 도 6a, 도 6b 및 도 6c에 표시되어 있다. 영구 자석들(311, 314, 317, 312)은 또한 전기 코일들(441 내지 444)의 레벨에서, 그러나, 화살표 테일들(478 내지 481)로 표시된 바와 같이 반대 방향의 자기 필드들을 제공한다.
코일들(441 내지 444)의 구성은 삼각형들(470 내지 473)(도 6a)로 표시된 바와 같이 전류를 전도하도록 동작될 수 있다. 교류 전류가 코일들(441 내지 444)에 인가되는 경우에, 제 1 서포트(도시되지 않음)에 의해 포함되는 영구 자석들의 패턴 및 제 2 서포트(도시되지 않음)에 의해 포함되는 코일들의 구성 사이의 왕복 운동이 본원에 상술된 전자기적 상호작용에 따라 발생될 것이다. 왕복 운동은 이중 헤드의 화살표(439)로 표시된 바와 같이 X-방향일 것이다.
코일들(445 내지 448)의 구성은 상기 코일들(445 내지 448) 내의 삼각형들(도 6b)로 표시된 바와 같이 전류를 전도하도록 동작될 수 있다. 다시 한번 교류 전류가 코일들(445 내지 448)에 인가되는 경우에, 제 1 서포트(도시되지 않음)에 의해 포함되는 영구 자석들의 패턴 및 제 2 서포트(도시되지 않음)에 의해 포함되는 코일들의 구성 사이의 왕복 운동이 본원에 상술된 전자기적 상호작용에 따라 발생될 것이다. 왕복 운동은 이중 헤드의 화살표(440)로 표시된 바와 같이 Y-방향일 것이다.
도 6c에서, 모든 코일들이 동작되는 상황이 도시되어 있다. 코일들의 구성에서의 전류들의 방향은 회전 중심(360) 주위에 회전하는 동작을 갖는 힘들을 발생시키도록 맞춰진다. 도 6c에 도시된 바와 같은 배열에 의하여, 곡선 화살표(448)로 표시된 바와 같이 회전 자유도가 제공된다.
본 발명이 도면들 및 상기의 설명에서 상세히 설명 및 기술되었지만, 이와 같은 도면 및 설명은 제한적인 것이 아니라, 설명적이거나 예시적인 것이다; 본 발명은 개시된 실시예들로 제한되지 않는다.
개시된 실시예들의 다른 변형들이 도면들, 명세서, 및 첨부된 청구항들의 연구로부터, 청구된 발명을 실행할 시에 당업자들에 의해 이해 및 이행될 수 있다. 디바이스들, 요소들 및 컴포넌트들은 본질적으로, 당업자들이 상기 내용에 친숙하기 때문에, 상세히 설명되지 않았다. 청구항들에서, 단어 "포함하는"은 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않고, 부정관사 "a" 및 "an"은 복수를 배제하지 않는다. 단일 메커니즘 또는 다른 유닛이 청구항들에서 인용된 여러 아이템들의 기능들을 이행할 수 있다. 어떤 수단들이 서로 다른 독립 청구항들에서 인용된다는 단순한 사실이 이러한 수단들의 조합이 효과적으로 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다. 청구항들에서의 임의의 참조 부호들은 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

Claims (10)

  1. 전기-기계적 마사지 디바이스로서,
    적어도 하나의 전자기 시스템을 포함하는 제 1 서포트; 및
    상기 전자기 시스템과의 자기-전기적 협동을 위한 적어도 하나의 전기 코일을 포함하는 제 2 서포트를 포함하고,
    상기 서포트들 중 하나는 마사지 면을 가지고 있고, 상기 전기 코일의 에너자이징 동안, 상기 마사지 면을 가지고 있는 서포트는 다른 서포트에 대해 이동 가능하고,
    상기 제 1 서포트를 상기 제 2 서포트에 연결시키는 변형 가능한 커넥터를 특징으로 하고,
    상기 제 1 서포트 및 상기 제 2 서포트는 상기 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향에서 상호 변위 가능한, 전기-기계적 마사지 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전자기 시스템은 영구 자석을 가지며, 적어도 하나의 전자기 구동 유닛이 제공되고, 상기 구동 유닛은 전기 코일 및 상기 구동 유닛의 상기 전기 코일의 에너자이징 동안, 상기 구동 유닛의 상기 전기 코일 및 상기 구동 유닛의 상기 영구 자석의 상호 변위를 부과하기 위한 상기 적어도 하나의 전자기 시스템의 영구 자석을 포함하고, 상기 구동 유닛의 상기 전기 코일 및 상기 구동 유닛의 상기 영구 자석 사이의 상호 변위가 상기 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향에서 상기 제 1 및 제 2 서포트의 상호 변위에 기여하는, 전기-기계적 마사지 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 전자기 구동 유닛이 제공되고, 상기 구동 유닛은 전기 코일 및 2개의 영구 자석들을 포함하며, 상기 구동 유닛의 상기 영구 자석들이 상기 구동 유닛의 상기 전기 코일의 에너자이징 동안, 상기 구동 유닛의 상기 전기 코일 및 상기 구동 유닛의 상기 영구 자석들의 상호 변위를 부과하기 위하여, 상기 구동 유닛의 상기 전기 코일의 상이한 부분들을 통하여 자기 필드들을 설정하며, 상기 구동 유닛의 상기 전기 코일 및 상기 구동 유닛의 상기 영구 자석들 사이의 상호 변위가 상기 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향에서 상기 제 1 및 제 2 서포트의 상호 변위에 기여하는, 전기-기계적 마사지 디바이스.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    하나 이상의 전자기 구동 유닛을 가지며, 상기 제 1 서포트는 영구 자석들의 패턴을 가지고 있으며, 상기 영구 자석들은 상기 구동 유닛들에 통합되고, 상기 제 2 서포트는 전기 코일들의 구성을 가지고 있고, 상기 전기 코일들은 상기 구동 유닛들에 통합되고, 상기 전기 코일들의 구성은 상기 영구 자석들의 패턴과 자기-전기적으로 협동하도록 제공되는, 전기-기계적 마사지 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동 유닛들은 상기 전기 코일들 및 자기 전도성 몸체들의 구성의 상기 전기 코일들을 포함하는 전자석들에 의해 포함되는, 전기-기계적 마사지 디바이스.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 영구 자석들의 패턴의 상기 영구 자석들은 교번 자기 극성의 시퀀스 내에 배열되는, 전기-기계적 마사지 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 서포트 및 상기 제 2 서포트는 교번 자기 극성의 체커보드형 패턴 내에 상기 영구 자석들을 배열함으로써, 상기 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향들인 2개의 방향들에서 상호 변위 가능한, 전기-기계적 마사지 디바이스.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 서포트 및 상기 제 2 서포트는 상기 마사지 면에 실질적으로 평행한 방향들인 2개의 방향들에서 상호 변위 가능하고, 상기 제 1 서포트 및 상기 제 2 서포트는 교번 자기 극성의 링-형상 패턴 내에 상기 영구 자석들을 배열함으로써, 상기 마사지 면에 실질적으로 수직인 회전 축을 중심으로 하여 상호 회전 가능한, 전기-기계적 마사지 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 영구 자석들이 상기 링-형상 패턴의 동심 링들 내에 배열되는, 전기-기계적 마사지 디바이스.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 전기-기계적 마사지 디바이스를 포함하는 착용 가능한 마사지 장치.
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