KR20110000904A

KR20110000904A - 안마 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20110000904A
Application number: KR1020090058224A
Authority: KR
Inventors: 이흥규
Original assignee: 이흥규
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2011-01-06
Also published as: KR101102375B1

Abstract

안마를 위한 진동을 발생하는 안마 헤드와, 상기 안마 헤드에 연결된 마그네트를 구비하는 진동부; 상기 마그네트에 전자기력을 작용하는 코일과, 상기 코일이 권선되는 코어를 구비하는 고정부; 를 포함하는 안마 장치 및 그 제어 방법이 기재된다.

Description

안마 장치 및 그 제어 방법{MASSAGE DEVICE AND CONTROL METHOD OF THE SAME}

본 발명은 안마 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서 저주파 진동 및 고주파 진동을 발생하여 전신의 피로를 풀어주는 안마 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

안마는 신체의 일부를 일정 압력으로 두드리거나 가압하여 뭉친 근육을 풀어주거나 혈액 순환이 원활하게 이루어지도록 하는 것으로, 사용자가 직접 손이나 발 등으로 신체를 가압하는 것 이외에 수동으로 작동하는 지압기나 마사지기 등이 있다.

자동으로 작동하는 안마기는 전기 에너지를 이용하여 모터나 솔레노이드 등을 작동시켜 주기적으로 발생되는 가압력으로 신체의 일부를 안마하는 것이다. 그러나, 대부분의 안마기는 일정 주파수의 진동만을 발생할 뿐이므로 주파수를 높여 피부 깊숙히 진동력을 전달하거나 진폭을 늘려 강한 힘으로 안마를 하는 등 다양한 모드로 동작하기 곤란한 구조로 되어 있어 제어성이 떨어진다.

본 발명은 이러한 문제점을 개선한 것으로 저주파 진동, 고주파진동은 물론 이들을 중첩시킨 진동파 등 다양한 형태의 진동파를 발생할 수 있는 구조를 제안하여 안마 효과를 높이고 다양하고 능동적인 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 안마 장치는, 안마를 위한 진동을 발생하는 안마 헤드와, 상기 안마 헤드에 연결된 마그네트를 구비하는 진동부; 상기 마그네트에 전자기력을 작용하는 코일과, 상기 코일이 권선되는 코어를 구비하는 고정부; 를 포함한다.

본 발명의 안마 장치의 제어 방법은, 신체를 가압하는 방향인 제1방향 및 그 역방향인 제2방향으로 진동되는 안마 헤드에 마그네트가 연결되고, 상기 마그네트는 상기 제1방향을 따라 자극이 구분 착자되며, 상기 마그네트의 내부에 삽입되는 코어의 함몰부에 코일이 권선되고, 상기 코일에 전원 인가시 상기 코어는 상기 함몰부를 기준으로 상기 제1방향의 일측 및 타측으로 극성이 구분되는 안마 장치에 대하여, 상기 코일에 제1전원을 인가함으로써 상기 안마 헤드를 상기 제1방향을 따 라 이동시키는 단계; 상기 코일에 제2전원을 인가함으로써 상기 안마 헤드를 제2주파수로 진동시키는 단계; 상기 코일에 제3전원을 인가함으로써 상기 안마 헤드를 상기 제2방향을 따라 복귀시키는 단계; 를 반복한다.

본 발명에 따르면, 안마 효과인 근육 이완 작용을 하는 저주파 진동과 근육의 깊은 곳에 침투할 수 있는 고주파 진동을 동시에 발생시켜 안마 효과가 탁월하고 여러 증상의 사용자에게 적합하도록 적응성이 뛰어난 여러 가지의 사용 모드를 제공할 수 있으며, 전기적 효율이 좋고 제작이 용이하고 소음이 적으며 내구력이 우수한 장점을 갖는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

일반적으로 동일한 파워의 장치에 있어서 에너지 일정 조건을 감안하면, 고주파 진동시 진폭이 감소되고 저주파 진동시 진폭이 증가되는 성질이 있다. 따라서 고주파 안마기는 인체를 주무르는 안마 효과는 감소되고 고주파 진동에 의한 치료 또는 세정 효과가 탁월하며, 저주파 안마기는 치료 또는 세정 효과는 감소되지만 안마 효과를 증가되는 것으로 볼 수 있다.

그러나, 본 발명의 안마 장치는 저주파는 물론 고주파 진동이 중첩된 형태로 제어가 용이한 구조를 가지므로, 안마 효과를 위한 저주파 진동 성능은 물론, 인체의 깊숙한 곳에 침투하거나 치료 또는 세정 효과를 위한 고주파 진동 성능을 동시에 확보할 수 있는 다목적 안마 장치이다.

더욱이, 진동부를 복합적으로 여러 개 병행 사용할 수 있는 구조로 되어 있으므로, 필요시 진동 주파수 및 진폭을 늘리는 동시에 진폭에 대응하여 이동하는 힘(토르크)도 함께 늘어나는 다양한 효과를 낼 수 있다.

즉, 본 발명에서 코일에 인가되는 신호는 침투력을 높이기 위한 고주파(초음파)신호와 안마용 진동을 느낄 수 있는 저주파 신호(싸인파나 구형파)가 혼합 변조하여 신호를 인가하면 피부로 느낄 수 있는 근육 이완 작용(안마)과 침투 효과가 뛰어난 초음파를 동시에 발생시킬 수 있어 근육 이완작용을 하는 안마 효과와 피부깊이 침투하는 초음파(치료기) 효과를 동시에 낼 수 있다.

먼저 초음파 세정 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다. 초음파세척기에서 사용되는 주파수는 28㎑(28,000번/1초), 40㎑(40,000번 /1초)의 진동을 주로 사용한다. 초음파를 물에 방사하였을 때 발생되는 초음파 공동화(ultrasonic cavitation)의 메카니즘은, 핵의 생성, 수많은 기포(bubble)의 발생, 그리고 충분히 성장한 버블(bubble)의 폭발적 파열 등 3단계로 이루어지며 발생된 기포내의 온도와 압력이 각각 4,500℃와 수백 기압에 이르고 충분히 성장한 기포가 깨어질 때 에는 국부적인 온도가 약 1,500℃이고 압력 또한 수백 기압에 달하는 충격파가 발생된다.

이러한 수많은 작은 기포에 발생된 충격파가 사람의 손이 미치지 않는 미세한 부분까지 깨끗하게 세척해주며 그 효능은 실로 놀랍다. 초음파 미용기의 피부 세정 효과를 알아보기 위하여 비커에 물을 담아 초음파 치료기의 금속 헤드 부분을 물에 대고 초음파를 인가할 때, 작은 기포(물방울)가 생성됨을 볼 수 있는데 이는 이미 언급한 초음파의 세정 작용이 초음파 미용기에서도 똑같이 발생되는 것을 사실로서 입증한다.

다음으로 본 발명은 발열판 또는 마찰열을 발생하는 부재가 설치될 수 있는데 이는 온열 효과를 갖는다.

종래의 치료기에도 온열효과를 이용하는 많은 기기가 있었다. 그러나, 종래의 온열 기구는 그 온열 효과가 피부표면에만 전달되는 한계성을 지니고 있다. 그러나, 본 발명에서 발생하는 초음파 진동은 피부 깊숙히 물리적인 힘을 가할 수 있으며, 이때 진동에 의한 분자간 마찰열을 발생하므로 초음파에 의한 마찰로 인한 온열이 피부 속 깊숙히 침투할 수 있게 되며, 초음파 진동하는 부재가 대칭으로 설치되거나, 추가적으로 발열판이나 마찰열을 발생하는 부재가 추가적으로 설치될 때 열원이 추가되는 효과를 갖는다.

예를 들어, 전기 히타식이 아닌 압전 세라믹은 수백만 헤르쯔의 진동이 가능하다. 이때 1초에 수백만 번 고속 진동으로 인해 발생하는 마찰열에 의해 온열 효과를 얻을 수 있는 것이다. 이는 불을 피우기 위해 나무 막대를 비비는 것에 비유 할 수 있다. 피부 미용시 얼굴을 마사지하는 것도 이러한 마찰에 의한 자극을 주기 위함이다.

즉, 초음파의 에너지 변환 메카니즘은 전기 에너지가 물리적 운동 에너지로 바뀌고 다시 열에너지로 변환되는 것으로 정리할 수 있다. 이러한 열에너지가 곧 초음파에 의한 온열 효과가 된다. 초음파는 피부 표면에서의 효과보다는 피부 내부로 깊숙이 전달되는 효과가 더 중요한 것임을 인지해야 한다.

피부 조직의 온도는 통상 32℃ 정도이다. 실험에 의하면 열을 참을 수 없는 정도가 되지 않는 정도의 초음파를 10분 정도 인가시, 1㎒대역의 초음파를 조사해본 결과, 초음파의 power출력이 0.5wt/㎠에서는 0.04℃, 1.0wt/㎠에서는 0.16℃, 1.5wt/㎠에서는 0.3℃, 2.0wt/㎠에서는 0.38℃로 증가하였다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 안마 장치의 일 실시예를 도시한 단면 사시도로서 진동부의 이동 전후의 상태를 도시한다.

본 발명의 안마 장치는 진동부(100)와 고정부(200)를 포함한다. 진동부(100)는 안마 헤드(110)와 마그네트(120)를 구비한다. 안마 헤드(110)는 안마를 위한 진동을 발생하는 것으로 신체와 접촉되는 부분이다. 마그네트(120)는 안마 헤드(110)에 연결되며 코일(210)의 전자기력이 작용하는 부분이다.

마그네트(120)는 중공의 기둥 형상이며, 분극선(125)을 기준으로 그 길이 방향으로 자극이 구분 착자된다. 안마 헤드(110)는 원적외선 또는 음이온을 발생하는 재질로 구성될 수 있으며, 신체와 접촉성을 좋게 하기 위하여 가요성을 갖는 고무나 플라스틱, 실리콘 테프론 등의 탄성 재질로 이루어질 수 있다.

고정부(200)는 코일(210)과, 코어(220)를 구비한다. 코일(210)은 마그네트(120)와 대면되어 전자기력을 발생하는 부분이며, 코어(220)는 코일(210)이 권선되는 부분이다. 코어(220)는 코일(210)이 권선되는 함몰부(221)를 중앙에 구비하며, 코일(210)에 전원 인가시 함몰부(221)를 기준으로 일측 및 타측의 극성이 구분된다.

예를 들어, 코일(210)에 정방향의 제1전원(P1)을 인가시 함몰부(221)의 상측이 N극의 자성을 띤다면, 함몰부(221)의 하측은 S극의 자성을 갖는다. 코일(210)에 역방향의 제2전원(P2)을 인가시 함몰부(221)의 상측이 S극의 자성을 갖고 함몰부(221)의 하측이 N극의 자성을 갖게 된다.

도 3은 본 발명의 안마 장치의 다른 실시예를 도시한 측단면도이다. 도 3은 안마 장치의 다양한 실시예를 편의상 한 도면에 나타낸 것이다.

일 실시예로서, 코어(220)의 중심부(225)에 관통 삽입됨으로써 진동부(100)의 운동을 안내하는 중심축(150)이 안마 헤드(110)에 돌출된다. 이는 진동부(100)의 운동시 기구적 안정성을 확보하기 위함이다. 또한, 윤활 작용이나 마찰열을 발생할 수 있다.

일 실시예로서, 온열 효과를 증가시키기 위하여 코일(210)을 감싸서 전자기 유도에 의하여 발열되는 발열용 2차 코일(240)과, 발열용 2차 코일(240)에 연결되어 안마 헤드(110)를 가열하는 발열판(230)이 마련된다.

치료 효과를 증대시키기 위하여 발열판(230)은 원적외선 세라믹으로 코팅될 수 있다.

본 발명의 안마 장치는 하우징(10), 중심축(150), 슬리브(155), 마찰판(290), 쿠션 링(20) 중 적어도 하나를 구비하는 것이 바람직하다.

하우징(10)은 안마 장치의 본체가 되는 것으로서 고정부(200)와 연결되어 하중을 지지하며 진동 발생시 베이스가 된다. 중심축(150)은 안마 헤드(110)의 내측으로 돌출되어 코어(220)의 중심부(225)에 이동 가능하게 삽입된다. 슬리브(155)는 안마 헤드(110)의 중심축(150) 또는 코어(220)의 중심부(225)의 마모 방지 또는 진동 운동시 윤활을 위하여 중심축(150)과 코어(220)의 중심부(225) 사이에 삽입되는 내구성 부재이다. 쿠션 링(20)은 진동부(100) 및 하우징(10)을 연결하는 것으로 진동부(100)를 이동 가능하게 지지하는 탄성 재질의 가요성 부재이다.

마찰판(290)은 코어(220)에 인접 배치되며(이에 한정되지 않고 고정부(200)에 고정되고 진동부(100)에 접촉되며, 진동부(100)의 진동에 따라 접촉 마찰열을 발생하는 구조이면 어떠한 실시예도 가능하다), 안마 헤드(110), 마그네트(120) 또는 슬리브(155)에 마찰됨으로써 마찰열을 발생한다. 이는, 안마 헤드(110)를 가열하여 온열 효과를 증대시키는 부재이다.

도 4는 본 발명의 안마 장치의 제어 방법을 도시한다. 이를 참조하면, 참조 부호 (a)는 초기 위치를 나타내고, 참조 부호 (b)는 진동부(100)가 제1방향을 따라 이동 중인 상태를 나타내며, 참조 부호 (c)는 진동부(100)가 제1방향으로 완전히 이동된 상태에서 고주파로 진동되는 상태를 나타내며, 참조 부호 (d)는 진동부(100)가 제1방향의 역방향인 제2방향을 따라 이동 중인 상태를 나타내며, 참조 부호 (e)는 진동부(100)가 제2 방향을 따라 완전히 이동되어 초기 상태인 참조 부 호 (a)의 위치로 복귀된 상태를 나타낸다.

코일(210)의 전원 파형을 도시된 바와 같이 인가함으로써 진동부(100)가 참조 부호 (a) 내지 참조 부호 (e)의 위치를 순차적으로 반복하게 하는 것이 본 발명의 제어 방법이다.

즉, 본 발명의 제어 방법은 코일(210)에 제1전원(P1)을 인가함으로써 안마 헤드(110)를 제1방향을 따라 이동시키는 단계인 참조 부호 (b)와, 코일(210)에 제2전원(P2)을 인가함으로써 안마 헤드(110)를 제2주파수로 진동시키는 단계인 참조 부호 (c)와, 코일(210)에 제3전원(P3)을 인가함으로써 안마 헤드(110)를 제1방향의 역방향인 제2방향을 따라 복귀시키는 단계인 참조 부호 (d)를 반복한다. 참조 부호 (a) 및 (e)는 초기 위치이다.

제1전원(P1)은 제1주기를 갖는 제1주파수의 구형파 전원이며, 제3전원(P3)은 제3주기를 갖는 제3주파수의 구형파 전원으로서 서로 역부호이다. 여기서, 제1주파수 및 제3주파수는 동일한 것은 물론 경우에 따라서는 서로 다를 수 있다. 제1주파수 및 제3주파수는 제2주파수에 비하여 상대적으로 저주파이므로 고주파 진동이 아니라 저주파 진동 성분에 해당하며 안마 효과를 위한 진동 성분이다.

한편, 고주파 진동 성분을 발생하기 위하여 코일(210)에 제2전원(P2)을 인가함으로써 안마 헤드(110)를 제2주파수로 진동시킨다. 여기서, 제2주파수는 참조 부호 t2의 역수이다. 이는 참조 부호 (c)에 도시된다. 이때 제2 전원은 충분한 고주파 진동 성분을 발생하기 위하여 양부호 및 음부호를 교대로 반복하는 사인파 또는 구형파 전원인 것이 바람직하다. 여기서, 양부호 전원은 정위상이고 음부호 전원은 역위상이 된다.

이와 별도로 고주파 진동 소스가 마련될 수 있다. 이는 바로 제1전원(P1) 및 제3전원(P3)에 고주파 진동 성분을 중첩시키는 것이다.

즉, 제1주파수에 이보다 높은 고주파가 중첩되도록 제1전원(P1)을 시분할함으로써 안마 헤드(110)를 제1주파수를 기본 베이스로 하고 이보다 높은 고주파가 중첩된 형태로 진동시킬 수 있다. 여기서, 제1주파수는 참조 부호 t1의 역수이고, 여기에 중첩되는 고주파는 참조 부호 t1'의 역수이다.

또한, 제3주파수에 이보다 높은 고주파가 중첩되도록 제3전원(P3)을 시분할함으로써 안마 헤드(110)를 제3주파수를 기본 베이스로 하고 이보다 높은 고주파가 중첩된 형태로 진동시킬 수 있다. 여기서, 제3주파수는 참조 부호 t3의 역수이고, 여기에 중첩되는 고주파는 참조 부호 t3'의 역수이다. 이것은 전력 효율을 좋게 하며, 장치를 소형화하는 효과도 함께 얻을 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 안마 장치의 다른 실시예를 도시한 측단면도이다.

도 4는 본 발명의 안마 장치의 제어 방법을 도시한다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...하우징(housing) 20...쿠션 링(coushion ring)

100...진동부 110...안마 헤드

120...마그네트(magnet) 125...분극선

150...중심축 155...슬리브(sleeve)

200...고정부 210...코일(coil)

220...코어(core) 221...함몰부

225...중심부 230...발열판

240...발열용 2차 코일 290...마찰판

P1...제1전원 P2...제2전원

P3...제3전원

Claims

안마를 위한 진동을 발생하는 안마 헤드와, 상기 안마 헤드에 연결된 마그네트를 구비하는 진동부;

상기 마그네트에 전자기력을 작용하는 코일과, 상기 코일이 권선되는 코어를 구비하는 고정부; 를 포함하는 안마 장치.
제1항에 있어서,

상기 마그네트는 기둥 형상이며 분극선을 기준으로 그 길이 방향을 따라 자극이 구분 착자되는 안마 장치.
제1항에 있어서,

상기 코어는 상기 코일이 권선되는 함몰부를 중앙에 구비하며 상기 코일에 전원 인가시 상기 함몰부를 기준으로 일측 및 타측의 전자력 극성이 구분되는 안마 장치.
제1항에 있어서,

상기 코어의 중심부에 관통 삽입됨으로써 상기 진동부의 운동을 안내하는 중심축이 상기 안마 헤드에 돌출되는 안마 장치.
제1항에 있어서,

상기 고정부는 상기 코일을 감싸서 전자기 유도에 의하여 발열되는 발열용 2차 코일과, 상기 발열용 2차 코일에 연결되어 상기 안마 헤드를 가열하는 발열판을 구비하는 안마 장치.
제5항에 있어서,

상기 발열판은 원적외선 세라믹으로 코팅되는 안마 장치.
제1항에 있어서,

상기 안마 헤드는 원적외선 또는 음이온을 발생하는 재질 또는 신체에 접촉시 가요성을 갖는 탄성 재질을 포함하는 안마 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

하우징,

상기 안마 헤드의 내측으로 돌출되어 상기 코어의 중심부에 이동 가능하게 삽입되는 중심축,

마모 방지 또는 윤활을 위하여 상기 중심축과 상기 코어의 중심부 사이에 삽입되는 슬리브,

상기 진동부에 마찰됨으로써 마찰열을 발생하여 상기 안마 헤드를 가열하는 마찰판,

상기 진동부 및 상기 하우징 사이에 마련되며 상기 진동부를 이동 가능하게 탄성 지지하는 쿠션 링 중 적어도 하나를 구비하는 안마 장치.
신체를 가압하는 방향인 제1방향 및 그 역방향인 제2방향으로 진동되는 안마 헤드에 마그네트가 연결되고, 상기 마그네트는 상기 제1방향을 따라 자극이 구분 착자되며, 상기 마그네트의 내부에 삽입되는 코어의 함몰부에 코일이 권선되고, 상기 코일에 전원 인가시 상기 코어는 상기 함몰부를 기준으로 상기 제1방향의 일측 및 타측으로 극성이 구분되는 안마 장치에 대하여, 상기 코일에 제1전원을 인가함으로써 상기 안마 헤드를 상기 제1방향을 따라 이동시키는 단계;

상기 코일에 제2전원을 인가함으로써 상기 안마 헤드를 제2주파수로 진동시키는 단계;

상기 코일에 제3전원을 인가함으로써 상기 안마 헤드를 상기 제2방향을 따라 복귀시키는 단계; 를 반복하는 안마 장치의 제어 방법.
제9항에 있어서,

상기 제1전원 및 상기 제3전원은 각각 제1주파수 및 제3주파수를 갖는 구형파 또는 사인파 전원으로서 서로 역방향의 전원인 것을 특징으로 하는 안마 장치의 제어 방법.
제9항에 있어서,

상기 제1주파수에 이보다 높은 고주파가 중첩되도록 상기 제1전원을 시분할함으로써 상기 안마 헤드를 상기 제1주파수 및 상기 고주파가 중첩된 형태로 진동시키거나,

간헐적으로 단속되거나 상기 제3주파수에 이보다 높은 고주파가 중첩되도록 상기 제3전원을 시분할함으로써 상기 안마 헤드를 상기 제3주파수 및 상기 고주파가 중첩된 형태로 진동시키는 것을 특징으로 하는 안마 장치의 제어 방법.