KR20110002062A - 척추교정장치 - Google Patents

Abstract

(과제)
본 발명은, 소형이고 또한 간단하게 조립할 수 있어, 척추의 교정을 간단하게 할 수 있는 척추교정장치를 제공한다.
(해결수단)
사용자의 척추를 교정하는 척추교정장치(10)이다. 전방(A)을 향하여 체간을 기립시킨 사용자의 척추를 사이에 둔 대칭위치에 대칭의 운동을 가하도록 허리부를 요동시키는 하지운동부(20)와, 하지운동부(20)의 전방에 설치되어 사용자의 양손으로 파지되는 한 쌍의 파지부(51a, 51b)와, 하지운동부(20)를 구동시킨 상태에서 하지운동부(20)의 전방(A)의 위치와 측방의 위치 사이에서 파지부(51a, 51b)를 하지운동부(20)에 대하여 상대적으로 이동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

척추교정장치{SPINE CORRECTING DEVICE}

본 발명은, 사용자의 척추(脊椎)를 교정하는 척추교정장치(脊椎矯正裝置)에 관한 것이다.

예를 들면 카이로프랙터(chiropractor)에 의하여 척추를 교정하는 경우에, 손 기술에 의하여 그 위치를 조정하는 것과 같은 변위(變位)를 추골(椎骨)에 가하여 교정이 이루어진다. 또한 척추를 구성하는 추골을 지지하는 척추기립근군(脊椎起立筋群)에 그 수축력을 활성화시키는 자극을 손 기술로 가하여 척추의 교정효과를 얻는 방법도 있다. 예를 들면 척추의 비뚤어짐에 의하여 척추기립근군 중에서 횡돌극근(橫突棘筋)이 다 신장되어 버린 경우에, 이것을 더 신장된 상태로 반복하여 잡아당기는 것과 같은 운동을 가하여 횡돌극근의 수축력의 활성화를 재촉한다. 수축력이 활성화된 횡돌극근에 의하면, 척추의 비뚤어짐이 자체적으로 해소될 수 있어 척추가 교정될 수 있다.

그런데 카이로프랙터 등의 전문가에 의하지 않더라도, 상기한 바와 같은 척추기립근군의 수축력을 활성화시켜서 척추의 자체교정효과를 얻는 척추교정장치의 개발이 기대되고 있다.

카이로프랙터 등의 전문가에 의한 손 기술과 동일하게 장치에 의하여 특정의 척추기립근군의 수축력을 활성화시켜서 척추의 자체교정효과를 얻기 위해서는, 특정의 부위에 정확하게 반복운동을 가해야만 한다. 즉 사용자와 척추교정장치의 상대적 위치관계를 엄밀하게 조정할 필요가 있다. 상기 조정을 위한 위치결정 기구장치의 구조는 복잡하여 장치가 대형이 되는 경향이 있다.

본 발명은 상기한 상황을 감안하여 이루어진 것으로서 그 목적으로 하는 것은, 소형이고 또한 간단하게 조립할 수 있어, 타동적(他動的)으로 인체에 하기하는 바와 같이 힘을 가함으로써 척추의 교정을 간단하게 할 수 있는 척추교정장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 척추교정장치는, 사용자의 척추를 교정하는 척추교정장치(脊椎矯正裝置)로서, 전방을 향하여 체간(體幹)을 기립(起立)시킨 상기 사용자의 척추를 사이에 둔 골반(骨盤)의 대칭위치에 운동을 가하여 허리부를 요동(搖動)시키는 하지운동부(下肢運動部)와, 상기 하지운동부의 전방에 설치되어 상기 사용자의 양손으로 파지되는 한 쌍의 파지부(把持部)와, 상기 하지운동부를 구동시킨 상태에서, 상기 하지운동부의 상기 전방의 위치와 측방의 위치의 사이에서 상기 파지부를 상기 하지운동부에 대하여 상대적으로 이동시키는 제어부(制御部)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 장치에 의하면, 척추를 비틀음으로써 척추의 비뚤어짐에 따라 척추기립근군 중에서 횡돌극근이 신장된 상태가 된다. 그리고 사용자의 척추를 사이에 둔 대칭위치에 운동을 가하여 허리부를 요동시킴으로써 허리부의 위치를 안정시켜서, 척추 중의 추골 상호간에 조금씩 진동을 전달시킨다. 특히 척추의 비뚤어짐을 발생시킨 부분에 진동이 흡수되어, 당해 부위에 관련되는 횡돌극근을 신장된 상태로부터 더 신장된 상태로 반복하여 변위시킬 수 있다. 즉 사용자와 척추교정장치와의 상대적 위치관계를 엄밀하게 조정하지 않고, 비뚤어짐을 발생시킨 척추의 교정을 간단하게 할 수 있다. 상기 발명에 의하면, 척추교정장치에 대하여 사용자가 위치결정을 하기 위한 기구를 필요로 하지 않기 때문에, 장치를 소형 또한 간단하게 조립할 수 있다.

상기 발명에 있어서, 상기 하지운동부는, 상기 사용자를 기립시킨 상태에서 그 양쪽 다리를 통하여 상기 허리부를 요동시키는 것을 특징으로 하여도 좋다. 하지로부터는, 척추를 사이에 둔 골반의 좌우대칭위치에 운동이 가해진다. 하지운동부가 척추를 사이에 둔 골반의 좌우대칭위치에 운동을 가하여 사용자의 허리부를 요동시킴으로써 허리부의 위치를 안정시켜서, 추골 상호간에 조금씩 진동을 전달시킬 수 있다.

상기 발명에 있어서, 상기 하지운동부는 상기 사용자의 상기 하지의 좌우를 역위상(逆位相)으로 상하이동시키는 디딤판을 포함하는 것을 특징으로 하여도 좋다. 하지의 좌우에 역위상의 상하운동이 가해저서 척추와 골반의 접속위치는 골반 요동의 대략 중심이 되기 때문에, 추골 상호간에 조금씩 진동을 전달시킬 수 있다.

상기 발명에 있어서, 상기 하지운동부는 상기 사용자의 상기 하지의 발바닥 면을 앞쪽 및 뒤쪽으로 경사지도록 축을 중심으로 하여 요동하는 디딤판이며, 상기 축은 상기 사용자의 척추의 바로 아래에 배치되는 것을 특징으로 하여도 좋다. 사용자 하지의 발바닥 면을 앞쪽 및 뒤쪽으로 경사지도록 사용자의 좌우측 방향으로 신장되는 축이 척추의 바로 아래에 배치됨으로써, 척추를 사이에 두고 골반의 전후대칭위치에 각각 역위상의 상하운동이 가해진다. 사용자가 입위의 균형을 도모려고 할 때의 운동과 함께, 추골 상호간에는 조금씩 진동을 전달시킬 수 있다.

상기 발명에 있어서, 상기 한 쌍의 파지부는 수평으로 배치된 단일 막대 모양체의 양단부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하여도 좋다. 사용자는 파지부를 회외위 또는 회내위 중 어느 쪽으로 파지할지를 적절하게 선택할 수 있다. 특히 회외위로 파지부를 파지하였을 경우에는, 회내위로 파지하였을 경우보다 상지의 겨드랑이부가 팽팽해지기 때문에 체간의 위치가 안정된다. 이에 따라 척추의 비뚤어짐을 발생시킨 부분에 진동이 충분하게 흡수되어, 당해 부위에 관련되는 횡돌극근을 신장된 상태로부터 더 신장된 상태로 반복하여 변위시킬 수 있다.

상기 발명에 있어서, 상기 막대 모양체는 길이방향 중심부 근방의 회전축의 둘레에 있어서 수평을 유지한 상태에서 요동하는 것을 특징으로 하여도 좋다. 양쪽 상지로부터 척추를 사이에 둔 어깨부에 진동을 유입함으로써, 척추의 길이방향에 따른 척추의 비틀림의 중심축을 정할 수 있어 사용자의 자세를 안정시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 사용자와 척추교정장치와의 상대적 위치관계를 엄밀하게 조정하지 않고, 비뚤어짐을 발생시킨 척추의 교정을 간단하게 할 수 있다. 즉 척추교정장치에 대하여 사용자가 위치결정을 하기 위한 기구를 필요로 하지 않기 때문에, 장치를 소형 또한 간단하게 조립할 수 있다.

도1은 척추의 교정에 관한 원리를 나타내는 도면이다.
도2는 척추의 교정에 관한 원리를 나타내는 도면이다.
도3은 본 발명에 의한 척추교정장치의 사시도이다.
도4는 본 발명에 의한 척추교정장치의 주요부의 단면도(단면4-4)이다.
도5는 본 발명에 의한 척추교정장치의 주요부의 사시도이다.
도6은 본 발명에 의한 척추교정장치의 주요부의 평면도이다.
도7은 본 발명에 의한 척추교정장치의 주요부의 단면도(단면7-7)이다.
도8은 본 발명에 의한 척추교정장치의 주요부의 단면도(단면8-8)이다.
도9는 본 발명에 의한 척추교정장치의 주요부의 평면도이다.
도10은 본 발명에 의한 척추교정장치의 주요부의 분해 사시도이다.
도11은 본 발명에 의한 척추교정장치의 제어도이다.
도12는 본 발명에 의한 척추교정장치의 주요부의 사시도이다.
도13은 본 발명에 의한 척추교정장치의 주요부의 단면도(단면13-13)이다.
도14는 본 발명에 의한 척추교정장치의 주요부의 평면도이다.

우선, 본 발명에 의하여 척추의 교정효과를 얻기 위한 원리를 설명한다.

도1에 나타나 있는 바와 같이 척추(脊椎)(1)를 구성하는 추골(椎骨)(2)을 지지하기 위한 도면에 나타나 있지 않은 척추기립근군(脊椎起立筋群) 중에서 횡돌극근(橫突棘筋)(5)은, 추골(2)의 측방의 횡돌기(橫突起)(4)와 그 상방의 추골(2)의 후방(배면측)의 극돌기(棘突起)(3)를 접속하는 근육이다. 예를 들면 척추를 측굴(側屈 ; lateroflexion)시키면, 좌우의 횡돌극근(5) 중에서 일방(一方)의 횡돌극근(5-2)이 신장(伸張)된다. 건강한 사람이면, 횡돌극근(5-2)의 수축력에 의하여 척추(1)의 측굴은 해소된다. 그러나 횡돌극근(5-2)의 수축력이 저하되어 있는 경우에는, 척추(1)의 측굴을 해소시킬 수 없다. 측굴의 완전한 해소를 할 수 없는 척추(1) 즉 측굴이 만성화된 척추(1)는 측굴된 측으로 기울어진다.

도2에 나타나 있는 바와 같이 척추(1)를 비틀면, 하방(도면의 안쪽)에 위치하는 추골(2')의 횡돌기(4')와 그 상방에 위치하는 추골(2)의 극돌기(3)의 거리가 길어지기 때문에 횡돌극근(5-2)은 신장된다. 계속하여 횡돌극근(5-2)의 신장과 함께 상반신을 기립상태(起立狀態)로 한 인체에, 허리부를 요동(搖動)시키는 것과 같은 운동을 가한다. 이렇게 하면 허리부의 요동은 추골(2 및 2')을 서로 조금씩 흔들리게 하여 흡수된다. 즉 허리부를 요동시키는 운동에 의하여 횡돌극근(5-2)에는, 신장된 상태와 더 신장된 상태 사이의 반복운동이 가해진다. 그 결과 수축력이 저하된 횡돌극근(5-2)은 수축력이 활성화되고, 상기한 척추(1)의 비틀림을 해제한 후에 있어서는 활성화된 수축력에 의하여 척추의 측굴이 해소되어, 척추가 교정될 수 있다.

다음에 본 발명의 하나의 실시예인 척추교정장치에 대하여 도3 내지 도11을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도3에 나타나 있는 바와 같이 척추교정장치(10)는, 대략 사각형의 디딤판(40)을 설치하는 바닥면 상에 설치되는 원통형(圓筒形)의 하지운동부(下肢運動部)(20), 하지운동부(20)의 외주측을 덮는 원환상(圓環狀)의 회전부(回轉部)(30), 회전부(30)로부터 연직 상방으로 신장되는 원통형의 회전기둥(60), 회전기둥(60)의 근방에 있어서 회전부(30)로부터 연직 상방으로 신장되는 기둥(53), 기둥(53)의 상단에 설치되는 조작부(操作部)(52)를 포함한다. 회전기둥(60)에 있어서 상부의 결합부(結合部)(61)에는 핸들(handle)(50)이 결합된다. 여기에서 도3에 나타나 있는 바와 같이 X축, Y축 및 Z축을 정한다. 즉 디딤판(40)의 중앙으로부터 도면의 회전기둥(60)을 향하여 우측방향을 +X, 상측방향을 +Y, 전방을 +Z라고 한다. 또한 하지운동부(20)의 전방(+Z방향)에 기준점(A)을 설정한다.

도4 내지 도6을 참조하면, 하지운동부(20)는 대략 원통형의 중앙 케이싱(中央 casing)(21)에 설치된다. 중앙 케이싱(21)에는, 외주측을 향하여 대략 둘레의 반에 걸쳐서 연속된 래크기어(rack gear)(29)가 설치되고, 저면(21a)에는 바닥과 접촉하는 다리부(70)가 적어도 3개 이상 설치된다. 또한 중앙 케이싱(21)은 그 정상면에 대략 사각형의 개구부(開口部)(22)를 구비하고, 개구부(22)를 폐쇄하도록 하여 디딤판(40)이 중앙 케이싱(21)의 내측으로부터 외측을 향하여 돌출되도록 설치된다. 디딤판(40)은, 직사각형 금속판의 둘레를 따라 굴곡부(屈曲部)(40a)를 구비하는 대략 접시 모양으로 일체로 성형된 부재이다. 디딤판(40)의 이면(裏面)에는, Z축과 평행한 중심축(中心軸)(M1)을 따르는 방향으로 이간(離間)하여 2개의 회전축 부착부재(回轉軸 附着部材)(40b)가 설치되어 있다. 회전축 부착부재(40b)는 중심축(M1)을 따르는 관통구멍(40b')을 구비한다. 중앙 케이싱(21)에는 중심축(M1)을 따르는 방향으로 2개의 베어링(bearing)(28)이 이간하여 설치된다. 샤프트(shaft)(41)는 디딤판(40)에 있어서 2개의 회전축 부착부재(40b)의 관통구멍(40b')에 관통하여 삽입되고, 베어링(28)의 상부에 형성된 오목부(28')에 의하여 회전하도록 지지된다. 이에 따라 디딤판(40)은 중심축(M1)을 따라 배치되는 샤프트(41)를 중심으로 하여 요동하게 된다. 디딤판(40)의 표면에는, 사용자의 하지(下肢)를 배치하여야 할 위치를 나타내는 즉 발바닥 형상을 묘사한 디딤부(44a 및 44b)가 중심축(M1)을 사이에 두고 대칭위치에 설치되어 있다. 디딤판(40)의 이면에는, 2개의 연접봉 부착부재(連接棒 附着部材)(40')가 중심축(M1)으로부터 -X방향으로 소정의 거리만큼 오프셋(off-set) 되어 각각 부착되어 있다.

도6을 참조하면, 중앙 케이싱(21)에 부착된 스테이(25)에는 Z축을 따르는 샤프트(45)가 회전하도록 지지되어 있고, 그 양단에는 크랭크 원판(crank 圓板)(26)이 고정되어 있다. 크랭크 원판(26)의 회전축으로부터 외주방향으로 오프셋 된 위치에는, 연접봉(連接棒)(42)의 일단부(一端部)가 핀(27)에 의하여 회전하도록 연결되어 있고, 연접봉(42)의 타단부(他端部)는 연접봉 부착부재(40')(도5 참조)에 연결되어 있다. 크랭크 원판(26)은 샤프트(45)를 통하여 기어나 풀리(pulley) 등으로 이루어지는 동력전달부(動力傳達部)(23)에 연결되어 있고, 또한 동력전달부(23)는 모터 등을 포함하는 중앙구동부(中央驅動部)(24)에 연결되어 있다. 중앙구동부(24)는 중앙부 모터제어부(101)에 의하여 구동속도 등을 제어할 수 있도록 되어 있다.

중앙구동부(24) 내의 모터가 작동하여, 연결된 동력전달부(23)를 통하여 크랭크 원판(26)을 회전시키면, 연접봉(42)은 중심축(M1)을 구비하는 샤프트(41)를 지점(支點)으로 하여 연접봉 부착부재(40')를 상하로 왕복이동시킨다. 이에 따라 디딤판(40)은 샤프트(41)를 회전축으로 하여 시소운동(seesaw 運動)을 한다. 상기한 디딤판(40)의 디딤부(44a 및 44b)의 근방에 있어서, 사용자의 양쪽 발바닥 면을 상하이동시키는 스트로크는, 척추에 진동을 발생시키는 것에 지나치게 과대하지 않은 양인 3cm 이하인 것이 바람직하고, 2cm 이하인 것이 더 바람직하다.

도4에 나타나 있는 바와 같이 하지운동부(20)의 바닥부 외주에는, 외주측으로 돌출된 돌출부(突出部)(71)가 형성된다. 돌출부(71)의 상면은 평활하게 연마되어 롤러(roller)(72)와 접촉한다. 롤러(72)의 군(群)은, 하지운동부(20)에 대하여 회전부(30)가 회전할 수 있도록 회전부(30)의 하단 내측부에 적어도 3개 이상 배치된다.

도7을 참조하면, 회전부(30)를 구획하는 회전케이싱(回轉 casing)(33) 내에는, 회전모터제어부(102)에 의하여 구동속도 등을 제어할 수 있는, 기어나 모터 등을 포함하는 회전구동부(回轉驅動部)(31)가 고정되어 설치된다. 회전구동부(31)는 회전부(30)의 회전축과 직교하는 회전축(L2)을 구비하는 웜기어(worm gear)(32)에 연결되어 있다. 웜기어(32)는, 회전케이싱(33)의 내주측에 형성된 창(窓)(34)을 통하여 중앙 케이싱(21)의 외주에 있어서 약 둘레의 반에 걸쳐서 설치된 래크기어(29)와 맞물려 있다. 회전구동부(31)에 의하여 웜기어(32)를 회전시키면, 회전부(30)는 하지운동부(20)의 외주를 기준점(A)(도3 참조)에 대하여 좌우 약 90도까지 회전할 수 있다.

도3, 도8 및 도9를 참조하면, 회전부(30)의 기준점(A) 근방에 있어서, 회전케이싱(33)의 정상면에 관통구멍(37)이 형성되어 있다. 관통구멍(37)에는 중공(中空)의 회전기둥(60)이 관통하여 삽입되어 있고, 그 하단부는 회전케이싱(33)의 내부에 있어서 저면 및 정상면의 이면측에 설치된 베어링(36a 및 36b)에 의하여 Y축과 평행한 회전축(M2)을 중심으로 하여 회전하도록 지지되어 있다. 회전케이싱(33)의 내부에 위치하는 회전기둥(60)의 하단부에는, -X방향으로 돌출된 날개부재(64a 및 64b)가 접합되어 있다. 날개부재(64a 및 64b)는, 서로 이간하고 또한 서로 대향하는 대향면(對向面)이 회전축(M2)과 평행하게 되도록 회전기둥(60)에 접합되어 있다. 날개부재(64a 및 64b)의 사이에는 날개부재(64a 및 64b)에 접촉하도록 캠(cam)(36)이 설치된다. 캠(36)은 회전축(M2)과 직교하는 캠 회전축(cam 回轉軸)(M3)을 구비한다. 캠(36)은 캠 회전축(M3)에 대하여 편심(偏心)된 원판에 의하여, 기어나 모터 등을 포함하는 요동구동부(搖動驅動部)(35)에 연결되어 있다. 요동구동부(35)는 요동모터제어부(搖動 motor 制御部)(103)에 의하여 구동속도 등을 제어할 수 있다.

요동구동부(35)를 작동시켜서 캠(36)을 회전시키면, 날개부재(64a 및 64b)가 캠(36)의 회전에 의하여 왕복이동을 하고, 이에 따라 회전기둥(60)은 회전축(M2)을 중심으로 하여 왕복운동을 반복한다. 이에 따라 회전기둥(60)의 상부에 결합된 핸들(50)은 회전축(M2)을 중심으로 하여 X-Z 평면 내에서 요동한다. 핸들(50)의 파지부(把持部)(51a 및 51b) 근방에 있어서의 전후이동의 스트로크는 8cm 이하인 것이 바람직하다.

도3 및 도10을 참조하면, 회전기둥(60)의 상부에는 단면이 대략 사각형의 결합부(61)가 형성되고, Y축방향으로 서로 이간하여 구멍이 형성된 복수의 높이조절용 구멍(61')이 형성된다. 결합부(61)에는 핸들(50)의 결합구멍(56)이 결합된다. 그리고 핸들(50)의 중앙에 형성된 관통구멍(50')과 높이조절용 구멍(61') 중에서 1개를 연결하여 통하게 하고, 이 연통구멍에 핀(54)을 통과시킴으로써 핸들(50)을 고정한다. 이 구성에 의하여 핸들(50)은 높이가 조정 가능하게 된다. 핀(54)이 탈락하는 것을 방지하는 기구를 핀(54)에 설치하면 좋다. 핸들(50)의 양단부에는 파지부(51a 및 51b)가 설치되고, 그 단부(端部)에는 회전용 스위치(回轉用 switch)(55a 및 55b)가 설치된다. 또한 파지부(51a)의 내측에는 요동용 스위치(搖動用 switch)(55c)가 설치된다. 회전용 스위치(55a, 55b) 및 요동용 스위치(55c)는, 도면에 나타나 있지 않은 핸들 내의 배선을 통하여 배선(65a, 65b 및 65c)에 각각 접속되고, 배선(65a, 65b 및 65c)은 중공의 회전기둥(60) 내부를 통하여 후술하는 중앙제어부(中央制御部)(100)에 접속된다.

본 발명에 의한 척추제어장치의 제어도인 도11을 참조하면, 조작부(52) 및 회전용 스위치(55a, 55b) 및 요동용 스위치(55c)는 중앙제어부(100)에 접속된다. 중앙제어부(100)에는 중앙부 모터제어부(101), 회전모터제어부(102) 및 요동모터제어부(103)가 접속된다. 조작부(52) 및 회전용 스위치(55a, 55b) 및 요동용 스위치(55c)를 조작함으로써 중앙제어부(100)로부터 각 제어부로 동작신호가 송출되어, 디딤판(40)을 시소운동시키는 중앙구동부(24), 회전부(30)를 회전시키는 회전구동부(31), 핸들(50)을 요동시키는 요동구동부(35)를 각각 제어할 수 있다.

다음에 척추교정장치(10)의 사용방법 및 동작에 대하여 도3 내지 도11을 사용하여 상세하게 설명한다.

횡돌극근(5)에 수축력이 저하된 부위가 있는 경우에, 스스로 상반신을 비틀면 당해 부위를 무의식적으로 감싸서 상반신의 비틀림 각도가 작아지게 된다. 따라서 사용자는, 입위(立位) 또는 좌위(座位)에서 허리부를 움직이지 않도록 하여 자신의 상반신을 좌우로 비틀어서, 비틀림이 가능한 각도에 대하여 좌우 어느 쪽의 비틀림 방향이 작은지를 확인한다. 그리고 스스로 상반신을 비틀었을 경우에 있어서의 비틀림 각도가 작은 쪽으로 척추교정장치(10)에 의한 비틀림을 가하여, 허리부에도 요동을 더 가함으로써 수축력이 저하된 횡돌극근(5)을 신장시키는 것이다.

도3을 참조하면, 우선 사용자는 발바닥 형상이 그려진 디딤부(44a 및 44b)에 발바닥 면을 올려놓고 기준점(A)을 정면으로 하여 기립한다. 사용자의 전완(前腕)을 대략 수평으로 하여 핸들(50)을 회내위(回內位) 또는 회외위(回外位)로 파지(把持)하고, 사용자의 어깨와의 위치관계를 핸들(50)이 이동할 때에 크게 변화되지 않고 끝나도록 핸들(50)의 높이를 흉부(胸部)로부터 복부(腹部) 근방의 사이에서 조정한다. 여기에서 회내위라는 것은, 전완을 대략 수평으로 하였을 때에 엄지를 내측으로 하여 손바닥을 하방을 향하도록 하였을 경우의 팔꿈치 관절에 대한 수관절(手關節)의 방향을 말한다. 또한 회외위라는 것은, 엄지를 외측으로 하여 손바닥을 상방을 향하도록 하였을 경우의 팔꿈치 관절에 대한 수관절의 방향을 말한다. 또한 중간위(中間位)라는 것은, 엄지를 상측으로 하여 손바닥을 측방을 향하도록 하였을 경우의 팔꿈치 관절에 대한 수관절의 방향을 말한다.

다음에 조작부(52)를 조작하여 회전부(30)가 회전하는 각속도(角速度)를 조정한다. 각속도는 체간(體幹) 및 척추에 비틀림을 가하는 속도이기도 하기 때문에, 사용자의 신체에 무리를 발생시기지 않도록, 바람직하게는 5∼45도/초의 범위에서 조정될 수 있다.

다음에 하지운동부(20)의 디딤판(40)을 시소운동시키는 주파수를 결정한다. 상기 주파수는, 척추를 구성하는 추골을 조금씩 진동시키는 것에 필요한 주파수 즉 2∼22Hz의 범위 내에서 임의로 정할 수 있다. 사용자는 조작부(52)에 결정된 주파수 값을 입력하여, 원하는 주파수로 하지운동부(20)를 시동시킨다. 상세하게는 도3, 도4 및 도11을 참조하면, 조작부(52)를 조작함으로써 중앙제어부(100)로부터 중앙부 모터제어부(101)를 통하여 중앙구동부(24)로 전력이 공급된다. 도면에 나타나 있지 않은 모터의 회전수는, 시동 후이더라도 조작부(52)의 조작에 의하여 변경될 수 있다. 중앙구동부(24)에 의하여 얻어지는 구동력은 동력전달부(23)를 통하여 크랭크 원판(26)을 회전시킨다. 크랭크 원판(26)의 회전은, 연접봉(42)에 의하여 디딤판(40)의 X축방향 양단부를 중심축(M1)을 지점으로 하여 상하이동시키는 운동으로 변환된다. 즉 디딤판(40)은 중심축(M1)을 지점으로 하여 시소운동하는 것이다. 디딤부(44a 및 44b)는 중심축(M1)을 사이에 두고 좌우대칭으로 설치되어 있기 때문에, 이들은 서로 역위상(逆位相)으로 연동되어 움직인다.

디딤판(40)의 시소운동의 중심축(M1)이 사용자 양쪽 하지의 사이에 오도록 배치됨으로써, 디딤부(44a 및 44b)의 동작에 의하여 하지로부터는 척추를 사이에 둔 골반의 좌우대칭위치에 각각 역위상의 상하운동이 가해진다. 하지의 좌우에 역위상의 상하운동이 가해짐으로써 척추와 골반의 접속위치는 골반 요동의 대략 중심이 되기 때문에, 추골 상호간에 조금씩 진동을 전달시킬 수 있다. 또한 입위에 있는 사용자는, 디딤판(40)의 시소운동의 도입에 대하여 균형을 취하기 때문에 허리부를 기준점(A)에 대향시킨 상태에서의 자세를 유지할 수 있다. 또 디딤판(40)의 시소운동의 주파수는 2∼22Hz로 하면 적합하다.

도7, 도10 및 도11을 참조하면서 척추교정장치(10)의 사용방법 및 동작에 관한 설명을 계속한다. 사용자는 회외위로 핸들(50)의 파지부(51a 및 51b)를 각각 파지한다.

사용자는 회전용 스위치(55a 또는 55b)를 엄지로 조작하여 회전부(30)를 회전시킨다. 즉 사용자가 회전용 스위치(55a)를 오른손 엄지로 누르면, 중앙제어부(100)로부터의 신호에 의하여 회전모터제어부(102)를 통하여 회전구동부(31)로 전력이 공급된다. 회전구동부(31)의 모터의 회전수는, 조작부(52)에서 조정한 각속도를 회전부(30)에 가하도록 회전모터제어부(102)에 의하여 제어된다. 회전용 스위치(55a)를 누름에 따라 핸들(50)은 기준점(A)에 대하여 좌측방향으로 이동되도록 좌회전하고, 회전용 스위치(55a)에서 손을 떼어냄으로써 그 회전은 정지된다(또는 후술하는 바와 같이 설정을 변경함으로써 반대로 회전시킬 수 있다). 동일한 조작에 의하여 회전용 스위치(55b)를 조작함으로써 회전부(30)를 우측방향으로 회전시킬 수 있다. 여기에서 미리 확인하여 두었던 좌우의 비틀림 각도 중에서 각도가 작은 방향으로 회전부(30)를 회전시키면, 파지부(51a 및 51b)를 파지한 사용자의 팔 및 어깨가 회전부(30)의 회전에 의하여 비틀어진다. 즉 어깨는 척추(1)에 대하여 선회(旋回)된다. 따라서 허리부를 기준점(A)에 대향시킨 상태에서의 자세를 유지할 수 있는 사용자는, 허리부로부터 상방의 척추(1)가 비틀어진다.

파지부(51a 및 51b)를 회외위로 파지하면, 상지(上肢)의 겨드랑이부가 팽팽해지기 때문에 체간의 위치가 안정된다. 이에 따라 척추의 비뚤어짐을 발생시킨 부분에 진동이 충분하게 흡수되어, 당해 부위에 관련되는 횡돌극근을 신장된 상태로부터 더 신장된 상태로 반복하여 변위시킬 수 있다. 또한 사용자의 겨드랑이가 팽팽해져서 어깨부에 핸들(50)의 운동을 효과적으로 전달할 수 있어, 사용자의 팔이나 어깨에서의 「이동의 유격」이 감소하여, 이윽고 척추(1) 자체에도 비틀림이 가해진다. 사용자는 팔, 어깨 및 척추(1)의 주변에 아픔을 느끼기 전에 회전부(30)의 회전을 정지시킨다. 상기한 바와 같이 사용자의 허리부는 하지에 대하여 비틀림을 가하지 않고, 허리부와 어깨부의 사이에서 척추(1)가 비틀어진다.

척추(1)가 비틀어짐으로써 척추의 비뚤어짐에 따라 척추기립근군 중에서 횡돌극근(도1 참조)이 신장된 상태가 된다. 그리고 사용자의 척추를 사이에 둔 대칭위치에 운동을 가하여 허리부를 요동하게 함으로써 허리부의 위치를 안정시켜서, 척추 중의 추골 상호간에 조금씩 진동을 전달시킨다. 특히 척추의 비뚤어짐을 발생시킨 부분에 진동이 흡수되어, 당해 부위에 관련되는 횡돌극근을 신장된 상태로부터 더 신장된 상태로 반복하여 변위시킬 수 있다. 즉 사용자와 척추교정장치의 상대적 위치관계를 엄밀하게 조정하지 않고, 비뚤어짐을 발생시킨 척추의 교정을 간단하게 할 수 있다. 상기 발명에 의하면, 척추교정장치에 대한 사용자의 위치결정을 위한 기구를 필요로 하지 않기 때문에, 장치를 소형 또한 간단하게 조립할 수 있다.

본 실시예에 있어서는, 가령 사용자 신체의 비틀림의 한계를 넘어서 회전부(30)가 회전하려고 하더라도, 예를 들면 좌측방향으로 회전하는 경우에 있어서는 사용자의 오른손이 회전용 스위치(55a)로부터 떨어지기 때문에 즉각 회전이 정지된다.

다음에 척추교정장치(10)의 다른 사용방법 및 동작에 대하여 도3 내지 도11을 사용하여 적절하게 설명한다. 본 사용방법에서는, 핸들(50)로부터의 운동도 사용자에게 가하는 것이다.

도3을 참조하면, 사용자는 척추교정장치(10)에 있어서의 핸들(50)의 높이 및 회전부(30)의 회전하는 각속도를 조정한다. 다음에 하지운동부(20)의 디딤판(40)을 시소운동시키는 주파수를 결정한다. 상기 주파수는, 척추를 구성하는 추골을 조금씩 진동시키는 것에 필요한 주파수 즉 2∼22Hz의 범위 내의 임의의 주파수로부터 정한다. 이 결정 후에 사용자는 조작부(52)에 이 주파수 값을 입력한다. 또한 조작부(52)를 조작하여 핸들(50)이 요동하는 주파수를 2∼22Hz의 범위 내에서 결정하고, 사용자는 조작부(52)에 이 주파수 값을 입력한다.

다음에 사용자는 조작부(52)를 조작하여 하지운동부(20)의 디딤판(40)을 원하는 주파수로 시동시킨다.

계속하여 사용자는 원하는 주파수로 핸들(50)을 시동시키고, 핸들(50)의 파지부(51a 및 51b)를 회외위로 파지한다. 상세하게는 도9 내지 도11을 참조하면, 사용자는 요동용 스위치(55c)를 눌러서, 중앙제어부(100)로부터 요동모터제어부(103)를 통하여 요동구동부(35)로 전력이 공급됨으로써 요동구동부(35)가 캠(36)을 회전시킨다. 회전하는 캠(36)은, 회전기둥(60)의 하단부에 설치되는 날개부재(64a 및 64b)의 대향면(64s)을 Z축방향으로 왕복이동시킨다. 이에 따라 도9에 있어서의 회전기둥(60)은 회전축(M2)을 지점으로 하여 시계방향 및 반시계방향으로 교대로 소정의 각도만큼 회전하고, 회전기둥(60)의 상부에 결합된 핸들(50)은 수평면(XZ 평면) 내에 있어서 회전축(M2)을 지점으로 하여 반복하여 요동될 수 있다.

또한 사용자는 상기한 바와 마찬가지로 회전용 스위치(55a 또는 55b)를 조작하여, 하지운동부(20)에 대하여 회전부(30)를 원하는 방향으로 회전시켜서 척추(1)에 비틀림을 가한다.

핸들(50)의 요동에 의하여 사용자의 상지에는 그 좌우를 역위상으로 전후로 요동시키는 운동이 이미 가해지고 있다. 상기 요동에 의하여 회전부(30)의 회전에 따라 척추(1)가 비틀림을 받기 전에 사용자의 어깨부 좌우를 역위상으로 전후로 요동하게 하여, 척추의 길이방향에 따른 척추 비틀림의 중심축을 정할 수 있어 사용자의 자세를 안정시킬 수 있다. 또 이 안정된 자세를 얻기 위해서는, 핸들(50)의 요동주파수는 2∼22Hz인 것이 바람직하다.

상기한 조작에 있어서, 디딤판(40)의 시소운동과 핸들(50)의 요동 주파수를 일치시키면, 상기한 척추(1)의 비틀림 중심의 축을 정하기 쉬워진다. 특히 디딤판(40)의 시소운동과 핸들(50)의 요동 주파수를 일치시켰을 경우에 있어서, 디딤부(44b)가 가장 높게 올라갔을 때에 파지부(51b)가 사용자에게 가장 근접하도록 위상을 조정하면, 허리부와 어깨부의 위치관계가 보행에 있어서의 허리부와 어깨부의 위치관계와 대략 일치하여, 척추(1)의 비틀림 중심의 축을 정하기 쉽다.

또 회내위로 파지부(51a 및 51b)를 파지하더라도 조작할 수 있도록 회전용 스위치(55a 및 55b)는 파지부의 내측에 설치하여도 좋다.

또한 본 실시예에서는 하지운동부(20)를 바닥면에 고정하고 회전부(30)를 하지운동부(20)의 둘레로 회전시켰지만, 이와는 반대로 회전부(30)를 바닥면에 고정하고 하지운동부(20)를 회전시키는 구조로 하여도 좋다.

사용자가 회전용 스위치(55a 또는 55b)를 눌러서 회전부(30)를 회전시키고 있을 때에 상기 스위치로부터 손을 떼면, 회전부(30)를 즉각 반전시키도록 제어하여도 좋다. 상기 제어에 의하여 특히 사용자 신체 비틀림의 한계 근방에 있어서는, 사용자에게 부담을 경감시키면서 척추(1)의 비뚤어짐을 교정할 수 있다.

또한 도면에는 나타내지 않았지만, 샤프트(41)를 X축과 평행하게 설치하여 디딤판(40)의 Z축방향의 양단부를 역위상으로 상하이동하도록 하여도 좋다. 즉 사용자의 하지의 발바닥 면을 앞쪽 및 뒤쪽으로 경사지도록 사용자의 좌우측 방향으로 신장되는 축이 척추의 바로 아래에 배치됨으로써, 척추를 사이에 두고 골반의 전후대칭위치에 각각 역위상의 상하운동이 가해진다. 이에 대하여 사용자는 기립한 자세를 유지하도록 균형을 취하려고 하여 허리부가 전후로 요동한다. 사용자가 입위의 균형을 도모하려고 할 때의 요동과 함께, 추골 상호간에는 조금씩 진동을 전달시킬 수 있다. 그 결과 횡돌극근(5)(도1 참조)에 신장된 상태와 더 신장된 상태의 반복운동이 가해져서 횡돌극근(5)의 저하된 수축력을 활성화시키고, 회복된 수축력에 의하여 척추(1)의 비뚤어짐을 교정할 수 있다.

그런데 도13 및 도14에 나타나 있는 바와 같이 디딤판(40)을 대신하여, 기준점(A)을 사이에 두고 X축방향으로 대향하여 설치되는 한 쌍의 디딤판(91a 및 91b)을 채용하여도 좋다.

디딤판(40)을 장착한 태양(도6 참조)과 마찬가지로 본 태양에 있어서도, 중앙부 모터제어부(101)에 의하여 구동속도 등을 제어할 수 있는 중앙구동부(24)를 구비한다. 중앙구동부(24)는 모터를 포함하며, 기어나 풀리 등으로 이루어지는 동력전달부(23)를 통하여 샤프트(45)에 그 발생하는 동력을 전달한다. 샤프트(45)는 Z축을 따라 설치되어 Z축과 평행한 축을 회전축으로 하여 회전할 수 있고, 그 대략 양단을 스테이(25)에 의하여 지지하고 있다. 샤프트(45)의 양단에는, 샤프트(45)와 회전축을 공유하는 한 쌍의 크랭크 원판(26)이 설치되어 있다. 각 크랭크 원판(26)에는, 그 회전축으로부터 동일한 외주방향으로 동일한 오프셋 양을 구비하는 위치에, Z축방향으로 나사를 형성한 삽입구멍이 형성되어 있다. 각 삽입구멍은, 그 양단에 삽입구멍을 구비하는 동일한 연접봉(42)의 일단(一端)이 핀(27)에 의하여 각각 부착되어 있다. 삽입구멍에 부착된 핀(27)은 동(同) 삽입구멍 내를 회전할 수 있다. 각 연접봉(42)의 타단(他端)의 삽입구멍에는, 연결 샤프트(連結 shaft)(46)가 동 삽입구멍 내를 회전할 수 있도록 부착되어 양쪽 연접봉(42)을 연결하고 있다. 연결 샤프트(46)의 중앙은, X축방향으로 신장하는 대략 막대형 모양을 이루는 요동체(96)의 일단에 설치된 연접봉 부착부(99)와, 크랭크 원판(26)의 회전에 따라 연결 샤프트(46)가 상하이동하였을 경우에 요동체(96)가 중심축(M1)을 중심으로 하여 요동할 수 있도록 연결되어 있다.

또 중앙구동부(24), 동력전달부(23), 샤프트(45), 크랭크 원판(26), 연접봉(42)은 디딤판(40)을 장착한 태양과 동일한 부재이다.

도14에 나타나 있는 바와 같이 요동체(96)는, 그 양단의 중앙부에 XY 평면을 따라 슬릿(slit)이 형성되어 있다. 동 슬릿은, 단부로부터 중심축(M1)을 향하여 단부와 중심축(M1)과의 거리의 대략 3분의 1 정도까지 형성되어 있다. 동 슬릿을 사이에 둔 요동체(96)에 있어서 일단측의 측벽부(側壁部)에는, 동 슬릿을 Z축방향으로 관통하고 요동체(96)의 길이방향(X축방향)으로 연장되는 관통장공(貫通長孔)(97b)이 형성되어 있다. 또한 요동체(96)는 그 대략 중앙부에 관통구멍을 구비하는 회전축 부착부(98)를 구비하여, 샤프트(41)가 동 관통구멍에 Z축방향으로 관통하여 삽입되어 있다. 샤프트(41)는 그 양단을 2개의 베어링(28)에 축지(軸支)되기 때문에, 요동체(96)는 중심축(M1)을 지점으로 하여 요동할 수 있다.

한편 디딤판(91b)의 하면에는, 연직방향으로 신장되는 슬라이드 축(slide 軸)(92b)의 상단이 고정된다. 슬라이드 축(92b)은, 중앙 케이싱(21)의 상부를 폐쇄하는 상측 뚜껑(93)을 관통하는 통부재(筒部材)(94b)를 관통하여 삽입된다. 슬라이드 축(92b)의 하단부에는, 삽입구멍이 Z축방향으로 형성되어 있다.

중심축(M1)을 지점으로 하는 요동체(96)의 요동운동이 슬라이드 축(92b)의 상하이동으로 변환될 수 있도록 슬라이드 축(92b) 하단부의 삽입구멍과, 상기한 요동체(96)의 슬라이드 관통구멍(97b)은, Z축방향으로 통하는 핀(95b)이 삽입된다.

마찬가지로 슬라이드 축(92a)도 그 하단부의 관통구멍에 핀(95a)이 삽입되어 요동체(96)의 타단과 연결됨으로써, 중심축(M1)을 지점으로 하는 요동체(96)의 요동운동이 슬라이드 축(92a)의 상하이동으로 변환된다.

디딤판(91a 및 91b)은 각각 연직방향으로 역위상으로 왕복이동한다. 디딤판(91a 및 91b)에 양쪽 발바닥 면을 재치(載置)하는 사용자는, 좌우의 하지를 통하여 척추를 사이에 두고 골반의 좌우대칭위치의 각각에 상하이동을 받는다. 또 오른쪽 발과 왼쪽 발 사이의 거리에 의존하지 않고 소정의 스트로크를 정확하게 가할 수 있다. 상기 스트로크는, 바람직하게는 2cm 이하이다.

디딤판(91a 및 91b)은, 도면에 나타나 있지 않은 캠 기구에 의하여 좌우 각각 상하이동을 가하도록 구성하여도 좋다. 예를 들면 디딤판(91a)이 정지하고 있는 사이에 디딤판(91b)에 상하의 왕복이동을 가하고, 계속하여 디딤판(91b)을 정지시키고, 그 사이에 디딤판(91a)에 상하의 왕복이동을 가해도 좋다.

디딤판(40)이나 디딤판(91a 및 91b)에는, 사용자의 발등을 가압하여 발바닥 면을 디딤판에 누르는 파스너(fastener)나 고무 등을 사용한 발의 고정수단을 부여하는 것이 바람직하다.

또한 도3에 나타나 있는 핸들(50)을 대신하여, 도12에 나타나 있는 바와 같은 핸들(80)을 사용하여도 좋다. 핸들(80)은 중앙에 대략 사각형의 결합구멍(86)을 구비한다. 결합구멍(86)에는 회전기둥(60)의 상부의 결합부(61)(도10 참조)가 결합된다. 핸들(80)의 양단부에는 수평으로 슬릿(80a 및 80b)이 파여 있고, 상하로 대향한 슬라이드 구멍(89a 및 89b)이 형성된다. 슬릿(80a 및 80b)에는 파지체(把持體)(82a 및 82b)의 일단부가 삽입된다. 한편 슬라이드 구멍(89a 및 89b) 내에는, 상기 일단부에 설치된 핀(84a 및 84b)이 슬라이딩 하도록 결합되어 있다. L자 형상의 파지체(82a 및 82b)는, 핀(84a 및 84b)이 삽입되어 연결된 일단부로부터 -Z축방향을 향하여 신장되는 슬라이드부(83a 및 83b)와, X축과 평행하며 서로 멀어지는 방향으로 굴곡(屈曲)되는 파지부(81a 및 81b)로 이루어진다. 슬라이드부(83a 및 83b)는 통부재(85a 및 85b) 내에 슬라이딩 하도록 삽입된다. 회전기둥(60)이 기준점(A)에 가장 근접한 상태에 있어서, 통부재(85a 및 85b)는 그 길이방향이 Z축과 평행하게 되도록 상부고정기둥(87a 및 87b)의 상단에 고정된다. 상부고정기둥(87a 및 87b)은, 회전부(30) 상에 수직으로 설치된 중공의 하부고정기둥(87c 및 87d) 내에 그 일단을 삽입하여 상하로 슬라이딩 하도록 부착된다.

또 상부고정기둥(87a 및 87b)은 높이 조절핀(88a 및 88b)과 높이조정구멍(90a 및 90b)에 의하여 하부고정기둥(87c 및 87d)에 대하여 그 높이를 조정할 수 있는 것으로 하고, 파지체(82a 및 82b)의 일단부가 핸들(80)의 슬릿(80a 및 80b)에 삽입될 수 있다.

상기 구성에 의하여 파지부(81a 및 81b)를 파지한 사용자의 좌우의 상지에, 전후방향의 직선운동을 좌우 역위상으로 가할 수 있다. 이러한 핸들(80)을 사용하였을 경우에 있어서도 상기한 핸들(50)과 마찬가지로 척추(1)의 비틀림 중심의 축을 정할 수 있다.

이상 본 발명의 제2실시예에 의하면, 사용자의 척추(1)에 비틀림을 가하여 횡돌극근(5)이 신장된 상태와 더 신장된 상태의 사이의 반복운동을 가함으로써, 횡돌극근(5)의 저하된 수축력을 활성화시킨다. 척추(1)의 비틀림을 해제한 후에 있어서는, 횡돌극근(5)의 활성화된 수축력에 의하여 척추(1)의 비뚤어짐을 교정할 수 있다.

Claims (6)

1. 사용자의 척추를 교정하는 척추교정장치(脊椎矯正裝置)로서,
   전방을 향하여 체간(體幹)을 기립(起立)시킨 상기 사용자의 척추를 사이에 둔 골반(骨盤)의 대칭위치에 운동을 가하여 허리부를 요동(搖動)시키는 하지운동부(下肢運動部)와,
   상기 하지운동부의 전방에 설치되어 상기 사용자의 양손으로 파지되는 한 쌍의 파지부(把持部)와,
   상기 하지운동부를 구동시킨 상태에서, 상기 하지운동부의 상기 전방의 위치와 측방의 위치의 사이에서 상기 파지부를 상기 하지운동부에 대하여 상대적으로 이동시키는 제어부(制御部)를
   포함하는 것을 특징으로 하는 척추교정장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 하지운동부는, 상기 사용자를 기립시킨 상태에서 그 양쪽 다리를 통하여 상기 허리부를 요동시키는 것을 특징으로 하는 척추교정장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 하지운동부는 상기 사용자의 상기 하지의 좌우를 역위상(逆位相)으로 상하이동시키는 디딤판을 포함하는 것을 특징으로 하는 척추교정장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 하지운동부는 상기 사용자의 상기 하지의 발바닥 면을 앞쪽 및 뒤쪽으로 경사지도록 축을 중심으로 하여 요동하는 디딤판이며, 상기 축은 상기 사용자의 척추의 바로 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 척추교정장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 파지부는 수평으로 배치된 단일 막대 모양체의 양단부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 척추교정장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 막대 모양체는 길이방향 중심부 근방의 회전축의 둘레에 있어서 수평을 유지한 상태에서 요동하는 것을 특징으로 하는 척추교정장치.

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