KR930012247B1 - 불균형 중량 회전식 진동발생기를 사용한 진동자극장치. - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

불균형 중량 회전식 진동발생기를 사용한 진동자극장치

제1도는 본 발명의 진동자극장치에 사용하는 진동발생기 유니트의 개략 설명도.

제2도는 본 발명의 진동자극장치에 사용하는 진동발생기의 회로도.

제3도는 본 발명의 진동자극장치를 맷트에 적용한 상태의 실시예도.

제4도는 본 발명의 진동자극장치를 벨트에 적용한 상태의 실시예도.

제5도는 본 발명의 진동자극장치를 환상(環狀)의 착탈고리에 적용한 상태의 실시예도.

제6도는 본 발명의 진동자극장치를 헬멧에 적용한 상태의 실시예도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제1회전체 2 : 제2회전체

3, 4 : 불균형 무게추 5, 6 : 전동기

7, 8 : 피검출체 9, 10 : 회전검출기

11 : 위상계측부(位相計測部) 12, 13 : 주파수/전압변환기

14, 18, 21 : 감산기(減算器) 15 : 가산기(加算機)

16: 회전수설정부 17, 19: 제어증폭기

20 : 저역필터(低域 Filter) 22 : 위상각설정기

23 : 기판부 24 : 케이스

25, 25a : 스폰지편 26 : 탄성판

27 : 진동발생기 28 : 리드선

29 : 구동장치 30 : 대상부재(帶狀部材)

31 : 지지부재 32 : 고착구

33 : 탄성진동벽 34 : 환상(環狀)진동관

35 : 압력실 36 : 가요관

37 : 추축(樞軸) 38 : 계지부재

39 : 헬멧부재 40 : 스폰지부재

41 : 감합구멍 42 : 스프링

본 발명은 불균형 중량회전식 진동발생기를 사용한 진동자극장치에 관한 것으로서, 특히 본 발명 출원인이 출원한 특허원 제90-8110호의 불균형 중량회전식 진동발생기를 사용한 진동자극장치에 관한 것이다. 원심력의 백터화를 이용한 중량회전식 진동발생기에 있어서는 양자간의 불균형 중량의 위상차를 변경하여 진동을 조정하고 있는 것이다. 불균형 중량의 위상차를 변경함에 있어서 종래의 기술은, 회전체를 회전구동하는 전동기에 절대각 검출기(Absolute Encoder)가 설치되어, 그것에 의해 각 회전체의 불균형 중량의 위상을 검출감시하며 전동기를 제어함으로서 이루어지고 있다.

종래의 기술과 같이 회전체의 불균형 중량의 위상의 검출 감지에 절대각 검출기(Absolute Encoder)를 사용하면, 진동발생기의 소형화가 곤란하며, 각종의 장치, 예컨데, 안면(安眠)벳드, 안마기등의 진동자극장치에의 이용에 장애가 됨과 동시에 절대각 검출기의 가격이 비교적 고가이어서 불균형 중량회전식 진동발생기를 이용한 진동자극장치의 가격을 저렴하게 할 수 없었다.

본 발명은 절대각 검출기의 사용을 피하고, 가격이 저렴하고 부피가 작은 불균형 중량회전식 진동발생기를 사용하여 효율적인 진동자극장치를 제공코저한 것이다.

본 발명에 의한 진동자극장치는, 불균형 중량회전식 진동발생기와 그 진동을 생체에 인가(印加)하기 위한 진동인가 수단으로 구성되어, 이불균형 중량회전식 진동발생기는 각각 불균형 중량을 구비하여 대향한 회전체와, 각 회전체 회전구동부와, 각각의 각각의 회전체에 불균형 중량과 소정의 위상관계에 있도록 직접 또는 간접으로 취착된 각각의 단일의 검출체와 각각의 피검출체의 회전궤도에 근접하여 고정설치되어, 피검출체의 통과에 의해 1회전 1펄스(Pulse)의 검출신호를 출력하는 회전검출기와, 양 회전 검출기의 검출신호에 의하여 양 회전체에 불균형 중량의 검출위상차를 연산하는 위상차 연산부와 위상차 연산부로부터의 검출위상차 신호에 의하여 검출위상차 신호가 설정위상차에 도달하도록 회전체의 회전구동부를 제어하는 회전제어부를 구비하고 있다.

이상과 같은 본 발명의 작용을 살펴보면, 먼저 본 발명장치에 사용되는 불균형 회전식 진동발생기는 불균형 중량을 구비하여 대향한 회전체가 각각의 회전구동부에 의해 회전되는 것인데, 각 회전체의 검출체가 1회전 할 때마다 각각의 회전검출기가 1펄스(Pulse)의 검출신호를 출력한다.

그 검출신호는 시간차를 갖고 위상차 연산부에 입력되어 양 회전체의 불균형 중량간의 위상차는 검출신호의 시간차로써 연산되어 위상차 신호가 출력된다. 그 위상차 신호가 임의로 설정된 설정위상차와 일치하도록 회전제어부에 의해 회전구동부가 제어된다.

그 결과 불균형 중량을 소정의 설정 위상차를 갖고 동기 회전하며, 진동을 발생한다.

이렇게 하여 얻어지는 진동을 생체에 인가하여 진동자극하려면, 생체를 지탱 또는 생체에 당접(當接) 또는 취착 가능한 진동인가부재에 이 발명의 불균형 중량회전식 진동발생기의 진동을 전반(傳般)하여 진동시키면 되는 것인데, 생체를 지탱한 상태의 진동인가부재를 진동시키려면 진동발생기를 예컨데 판상(板狀), 상자상(箱狀), 통상(筒狀), 구상(球狀)등의 적당한 형상, 크기의 진동인가부재에 취착, 생체를 지탱했을때의 진동발생기의 진동이 생체에 전빈(傳般)되도록 하면 된다. 또, 진동발생기와 예컨데, 다이어프램(Diaphram)등의 생체에 당접 또는 취착하여 사용되는 진동부재를, 예컨대 공기, 탄산가스, 물, 유압유(油壓油)등의 액체, 또는 액체에 의한 진동전달 수단으로 연결시킬때에는 떨어진 장소의 복수의 생체를 동시에 진동 자극할 수가 있다.

본 발명의 불균형 중량회전식 진동발생기를 진동원으로 할 때에는, 진동발생기 부분이 전체적으로 부피가 커지지 않음으로서, 예컨대 모포, 포단(布團), 방석, 맷트리스, 조끼, 방한복, 밸트, 띠, 모자, 슬리퍼, 구두, 헬멧, 의자, 벳드, 맷트, 시이트, 쿳숀, 운전좌석 등 적당한 형상의 부재에 자유롭게 짜넣어서 생체의 국부 또는 전신을 효과적인 진동으로 자극할 수가 있다. 이러한 진동자극은, 생체의 근육을 풀어주고 혈액 순환을 좋게하며, 더욱이 잠들기 위하여 잠을 청하는 시간의 단축이나 각성(覺醒), 어깨의 뻐근함, 근육통, 요통, 관절염, 류머티즘, 천식등에 의한 동통(疼痛)이나 발작의 경감, 심신의 안정화, 스포츠 전후의 워밍업, 마사지에 특효를 나타낸다.

특히, 에컨대 모자상(帽子狀) 또는 헬멧상(Helmet 狀)등의 두부(頭部)에 취착하여 사용하는 진동인가부재에 의해 생체의 두부를 진동자극 할 때에는 그 진동이 두피(頭皮)를 효과적으로 맛사지 하여 발육모(發育毛)의 촉진이나 탈모의 예방에 특효를 나타낸다.

제조)」등의 발육모제를 병용할때에는 이 발명에 의해 진동자극과 빌육모제에 의한 약효가 상승적으로 작용하여 극히 높은 발육모 효과가 달성됨이 판명되었다.

또, 본 발명의 진동발생기를 예컨대. 스폰지, 고무, 발포프라스틱등의 탄성체를 개재시켜 생체에 당접(當接) 할때에는 진동발생기가 당접하고 있는 부위를 강하게 진동자극할 수 있다.

본 발명은 진동자극장치의 사용에 있어서는, 먼저 진동자극장치를 예컨대 포단(布團), 의자, 벳드, 마루 또는 지면에 놓고, 필요에 따라 시이트 등을 재치한 후, 그 위에 생체를 싣고 진동자극 하던가 또는 진동인가부재를 생체의 환부에 당접하던가 취착하고, 진동자극하면 된다. 이때의 진동주파수는 생체에 인가하였을 때 자극이 될 수 있는 것이면 좋고, 보통 약 1 내지 400헤르쯔(Hz), 희망한다면, 약 10 내지 120헤르쯔(Hz) 더욱 희망한다면 약 50 내지 120헤르쯔 (Hz) 또는 약 100내지 120헤르쯔(Hz)범위가 제일 적당하며, 생체의 상태를 관찰하면서 이러한 주파수 범위의 진동을 연속적으로 또는 진동을 연속적으로 또는 간헐적으로 인가하면 좋다. 진동을 간헐적으로 인가하는 경우나 잠들기 위한 시간의 단축에 사용할 경우에는 타이머를 병용하는 것이 가장 편리하다.

이하, 도면의 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 불균형 중량회전식 진동발생기와, 그 진동을 생체에 인가하기 위한 진동인가 수단으로 되어 있는 본 발명장치에 있어서, 먼저, 그 진동발생기는 불균형 무게추(3)를 구비한 제1회전체(1)가 취착되어 있는 진동기(5)와 불균형 무게추(4)를 구비한 제2회전체(2)가 취착된 전동기(6)와는 제1도에 도시하듯이 기판부(23)에 대향하여 취착됨과 함께, 케이스(24)로 덮혀 유닛트(27)로써 구성되어 그 유닛트가 후술하는 각종의 기계기구에 장착되어 이용가능하다.

상기의 불균형 회전식 진동발생기의 조작, 작용에 대해 설명한다. 회전수 설정부(16)에 의해 설정된 단위시간 설정회전수에 대응한 지령전압신호가 제어증폭기(17)로 증폭되어 전동기(5)에 입력되어, 전동기 (5) 즉 제1회전체(1)는 그것에 상응한 회전속도로 회전한다. 제1회전체(1)는 실제 1회전 할 때마다 피검출체(7)의 회전으로 회전검출기(9)에 의해 검출되어, 1펄스(Pulse)의 검출신호를 출력한다. 그 검출 펄스신호는, 주파수/전압변환기(12)에 의해 전압신호로 변환되면서 감산기(14)에 피드백(Feed back)된다.

그러므로, 전동기(5) 즉 제1회전체(1)의 단위시간 회전수, 즉 회전속도는 회전수설정부(16)에 의해 설정된 단위시간 설정회전수, 즉 회전속도에 일치하도록 정확히 유지된다. 피검출체(7)의 회전수의 검출 펄스신호에 의한 주파수/전압변환기(12)로부터의 전압신호가 제어증폭기(19)로 증폭된 전동기(6)에 입력되어, 전동기(6) 즉 제2회전체(2)는, 그에 상응하여 전동기(5) 즉 제1회전체 (1)와 동기(同期)회전한다.

제2회전체(2)는 실제 1회전 할 때마다 피검출체(8)의 회전으로 회전 검출기 (10)에 의해 검출되어, 1펄스 (pulse)의 검출신호를 출력한다. 그 검출 펄스신호는 주파수 1전압변환기(13)에 의해 전압신호로 변환되면서 감산기(18)에 피드백(Feed back)된다. 그리하여 제2회전체(2)의 회전수는 제1회전체(1)의 회전의 회전수에 일치하도록 정확히 유지된다.

더욱이 제1회전체(1) 및 제2회전체(2)의 회전에 의한 회전검출기(9)(10)의 상슬한 펄스신호는 시간차를 가지고 함께 위상계측부(11)에 입력된다. 피검출체(7)의 위치는 불균형 무게추(3)와 소정의 위치관계에 있으며, 피검출체(8)의 위치는 불균형 무게추(4)와 전기한 소정의 위치관계와 동일한 위치관계에 있음으로, 위상계측부(11)에서는 양 펄스신호의 시간차라는 형태로 양 불균형 무게추(3)(4)의 위상차가 계측된다. 위상계측부(11)로부터의 불균형 무게추(3)(4)의 위상차 신호는 저역(低域)필터(20)에 의해 평활(平滑)되어, 그 평활된 위상차 신호 즉 위상차에 비례한 전압신호는 피드백(Feed back)신호로써 감산기(21)에 입력된다. 감산기(21)로부터는 피드백(Feed back)된 위상차와 위상각설정기(22)에 설정된 위상차와의 편차신호가 가산기(15)에 입력되어 그것에 의하여 전동기(6)는 제어된다.

그 결과, 제2회전체(2)는 그 불균형 무게추(4)의 제1회전체(1)의 불균형 무게추(3)에 대한 위상차가 위상각도 설정기(22)에 임의로 설정된 위상차에 유지되도록 하여 회전설정부(16)에 의해 설정된 설정회전수로 회전하는 제1회전체(1)와 동기회전한다.

그러므로 제1회전체(1)의 불균형 무게추(3)와 제2회전체(2)의 불균형 무게추(4)와는 회전수설정부(16) 및 위상각설정기(22)의 설정치를 소망치에 설정하는 것에 의해 소망의 회전속도 및 위상차로 회전되어, 그 결과, 불균형 중량회전식 진동발생기에 있어서의 그의 원심력의 벡터화(Vector)를 이용한 진동조정이 이루어진다.

이와 같은 실시예의 불균형 중량회전식 진동발생기를 사용한 진동자극장치의 예가 제3도 내지 제6도에 도시되어 있다.

제3도에 도시되어 있는 실시예는, 불균형 중량회전식 진동발생기가 맷트형 진동자극장치에 사용되어 있는 경우이다. 맷트형 자극장치는 예컨대 다다미, 이불, 벳드, 의자, 마루등의 위에 깔고 사용하는 것으로서 이 발명의 맷트형 진동자극장치는 겹쳐진 장방형상의 스폰지편(25)(25a)을 내부에 수용하여 접어서 작게할수 있게 윗면에 스폰지보다 경질의 탄성판(26)이 설정되어 있다. 윗측의 스폰지편(25)에는 복수개의 감합구멍이 설정되어 각각의 감합구멍속에 전기 실시예의 진동발생기(2)가 취착되어 있다. 진동발생기 (27) 리드선(28)을 개재시켜 위상차 연산부와 회전제어부로 형성되어 있는 구동장치(29)에 접속되어 진동발생기(27)를 예컨대 주파수 30 내지 150헤르쯔(Hz)로써 진동시킬 수 있게 되어 있다.

이 실시예에서는 진동발생기(27)를 스폰지편(25)안에 수용하고 있으나, 진동발생기(27)를 예컨대 면(面)접착 파스너등에 의해 생체의 크기와 진동자극시킬 수 있는 부위에 따라 스폰지편(25)위의 적당한 위치에 착탈(着脫)자재되게 고착시켜도 좋다.

이렇게 형성한 맷트형 진동자극장치는 예컨대 다다미, 이불, 융단, 카페트, 의자, 마루, 지면등에 자유롭게 펴고 생체의 국부 또는 전신을 진동자극할 수가 있다. 이러한 진동자극은 근육을 풀고 혈액의 순환을 좋게하며 잠을 청하는 시간의 단축이나 각성(覺醒), 어깨 뻐근함, 근육통, 요통, 관절염, 류마티스등에 의한 동통이나 발작의 경감에 특효를 발휘한다. 또, 생체가 건강체인 경우에는 잠이 들기위한 시간단축을 촉진하여 깊은 수면을 유도한다던지 심신에 안심감을 주는 등의 효과도 있다.

제4도에 도시한 실시예는, 전기 진동발생기(27)의 복수를 대상부재(帶狀部材)(30)안에 수용한 벨트형 진동자극장치이며, 생체의 완부(腕部), 각부(脚部), 동부(胴部)등에 감아 붙혀서 사용하는 것이다. 대상부재(帶狀部材)(30)안에 탄성체로 만든 지지부재(31)가 설정되어 그 지지부재(30)의 양단에는 면접착 파스너등의 고착구(32)가 취착되어 있으며, 진동발생기(27)는 리드선(28)을 개재시켜 구동장치 (29)에 접속되어 있다.

이 실시예의 벨트형 진동자극장치는 생체의 완부, 각부, 동부등에 자유롭게 감아 붙혀서 예컨대, 주파수 30 내지 150헤르츠의 진동으로 자극함으로써 근육을 풀어 주고 혈액순환을 좋게하여, 잠이 들기위해 잠을 청하는 시간의 단축이나 각성, 어깨 뻐근함, 근육통, 요통, 관절염, 류머티스등에 의한 동통이나 발작의 경감에 특효가 있다. 또, 벨트형 진동자극장치는 스포츠 전후의 워밍업이나 맛사지에도 효과가 있다.

제5도가 도시하는 실시예는 흉복부 전체주위에 걸쳐 진동자극하기 위한 것이다. 즉, 외측에 경질벽을 설정함과 동시에 내주면에 탄성진동벽(33)을 개재시켜 가요관(可橈管)(36)으로 연결하여 그 내부에 기름을 충전하여 진동발생기(27)의 진동이 가요관(36)안의 기름을 전반(傳搬)하여 탄성진동벽(33)을 진동시키게끔 만든 것이다.

더욱 가요관(36)안에는 기름 이외의 액체나 기체를 충전하여도 좋다. 환상진동관(34)는, 2개의 원호상 부분으로 분할되어 양자는 개폐자재 되게한 추축(37)으로 추착(樞着)되어 계지부재(係止部材)(38)에 의해 닫힌 상태로 유지가능하게 되어 있다.

더욱이 생체의 크기에 따라 신축할 수 있고 크기가 상위한 생체에 대해서도 밀착하여 장착가능한 것이어서, 더욱 효율적인 것이다. 또 천식의 치료와 같이 한대의 진동자극장치를 개인이 전용가능한 경우에는 환상진동관(34)를 그 개인에게 밀착도가 높아지도록 제작하는 것이 좋겠다.

상기의 진동자극장치의 사용에 있어서는 먼저 생체의 흉부, 또는 복부에 환상진동관(34)을 취착하고 침대, 의자등에 누운 후, 진동발생기 27를 소정의 즈파수로서 진동시켜 진동자극함으로써 천식에 의한 발작을 조속히 경감, 정지시킬 수 있다. 이때의 주파수는 생체마다 다소의 변동이 있음으로 먼저 표준전파수(예컨대 65헤르츠)로써 진동자극 하고, 다음에 생체의 상태를 관찰하며 최적의 주파수를 선정하면 된다. 이 실시예의 진동자극장치는 천식에 의한 발작의 경감, 정지, 흉부 및 복부의 근육통, 근육의 피로회복, 혈액순환개선, 요통의 경감등에 탁월한 효과가 있다. 또 ,생체가 건강체인 때에는 잠이 드는 것을 촉진시켜 깊은 잠을 유도한다던지, 심신에 안심감을 주는등의 효과가 있다.

제6도에 도시한 실시예는 머리에 취착하여 사용하는 헬멧형 진동자극장치이다. 헬멧부재(39)의 내부에는 머리의 형상에 따라 요부(凹部)가 있는 스폰지부재 (40)가 취착되어 있다. 스폰지부재(40)에 가설된 감합구멍(41)안에는 진동발생기 (27)가 타측은 헬멧부재(39)의 개구부(開口部)를 향한 상태로 감입(嵌入)되어있다. 또, 진동발생기(27)의 타측은 헬멧부재(39)의 저벽부(底壁部)에 가설한 스프링(42)에 의한 탄성이 지탱되어 있다.

진동발생기(27)의 구동장치(29)는 헬멧부재(39)의 외표면(外表面)의 적소에 취착되어 진동발생기 (27)를, 에컨대 주파수 100내지 150헤르츠로 진동시키게 되어 있다. 헬멧형 진동자극장치는, 생체의 머리에 취착, 두피를 진동자극하여 맛사지 함으로써 혈액순환을 좋게 하며, 잠이 들기 위하여 잠을 청하는 시간의 단축, 각성, 두통의 경감, 심신의 안정화, 발육모의 촉진 및 탈모의 예방에 특효가 있다. 또, 두피에 「감광소 301호(주식회사 일본감광색소 연구소 제작)」등의 발육모제를 미리 도포하여 진동자극할 때에는 한층 더 발육모 효과를 달성할 수 있다. 헬멧형 진동자극장치는 잠을 청하는 시간의 단축뿐 아니라, 각서에도 효과가 있음으로 운전중의 운전자가 착용하면 졸은 운전을 방지하여 일삭이조의 효과가 있으며, 더욱이 주파수 10헤르츠 정도로 사용할 때에는, 뇌파의 α화에도 효과가 있다.

본 발명에 의한 불균형 중량회전식 진동발생기는 종래의 기술과 같이 각 회전체의 불균형 중량의 위상의 검출감시에 절대각 검출기(Absloute Encoder)를 사용치 않고, 마크, 돌기와 같은 단일의 피검출체의 회전을 검출하여 1회전 1펄스로 출력된 검출신호에 의해 불균형 중량의 위상을 검출함으로 소형화 되어 각종의 장치, 예컨대 뱃드, 안마기등의 각종 진동자극장치에의 이용에 적합하며 가격도 저렴하여지는 것이다.

Claims (5)

1. 진동발생기와 그 진동을 생체에 인가(印加)하여 진동자극하기 위한 진동인가 수단으로 결합구성되어 있는 진동자극장치에 있어서, 진동발생기는, 각각 불균형 중량을 구비하여 대향한 회전체와, 각 회전체의 회전구동부와 각각의 회전체에 불균형 중량과 소정의 위상관계에 있도록 직접 또는 간접으로 취착된 각각의 단일의 검출체와 각각의 피검출체의 회전궤적에 근접하여 고정설치되어, 피검출체의 통과에 의해 1회전 1펄스의 검출신호를 출력하는 회전검출기와, 양 회전검출기의 검출신호에 의하여 양 회전체에의 불균형 중량의 검출위상차를 연산하는 위상차 연산부와, 위상차 연산부에서의 검출위상차 신호에 의하여 검출위상차 신호가 설정위상차에 도달하도록 회전체의 회전구동부를 제어하는 회전제어부를 구비한 것을 사용하되, 진동인가 수단은 생체에 지탱 또는 취착가능한 지지수단에 전기한 진동발생기의 진동을 전달 수단에 의해 생체와의 당접면에 전달할 수 있게 형성함을 특징으로 하는 불균형 중량회전식 진동발생기를 사용한 진동자극장치.
2. 제1항에 있어서, 진동인가 수단을, 장방형의 스폰지편과 탄성판으로된 맷트로 구성하여, 스폰지편내의 감합구멍에 전기 진동발생기를 취착하고 그 진동발생기의 리드선을 외부의 구동장치에 접속함을 특징으로 하는 불균형 증량회전식 진동발생기를 사용한 진동자극장치.
3. 제1항에 있어서, 진동인가 수단을, 양단에 고착구가 취착된 대상부재로 구성하여 그 내측의 탄성체로된 지지부재에 진동발생기를 취착하고 그 리드선을 외부의 구동장치와 접속함을 특징으로 하는 불균형 중량 회전식 진동발생기를 사용한 진동자극장치.
4. 제1항에 있어서, 진동인가 수단을, 외측의 경질벽과 내측의 탄성진동벽으로 형성된 환상진동관을 2개로 분할구성하여 일측은 추축으로 축설하고 타측은 개폐가능하게 계지고리를 착설하되, 관의 내측을 기름을 충전하여 이를 진동발생기에 게재된 압력실과 가요관으로 연결구성함을 특징으로 하는 불균형 중량회전식 진동발생기를 사용한 진동자극장치.
5. 제1항에 있어서, 진동인가 수단을 요부(凹部)내측에 스폰지부재 이 헬멧으로 구성하여, 스폰지부재 내측의 감합구멍에 진동발생기를 그 진동판이 하부로 향한 상태로 스프링으로 탄설하고 이에 연결되는 구동장치는 헬멧부재의 외표면 적소에 취착함을 특징으로 하는 불균형 중량회전식 진동발생기를 사용한 진동자극장치.