WO2013027957A2 - 피부 자극용 전동모듈 - Google Patents

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WO2013027957A2
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이칠성
이창근
신태홍
이승환
황정환
박우람
박경신
이정민
강병영
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Definitions

  • the present invention relates to a motor module for skin stimulation, and in particular, the potential difference between power terminals of different polarities is increased without a separate boosting circuit, and thus more current is flowed to the skin of the human body, thereby improving the effect of iontophoresis.
  • Height relates to a motor module for skin irritation.
  • the beauty device for skin by such ion action is expensive and at the same time large in appearance, it is not easy to buy and use universally. At the same time, such a skin care device is complicated and difficult to operate, while the effect is simple and has many problems in use.
  • a cosmetic device using a low frequency to improve the shortcomings of the beauty device depending on the ion action as described above by providing a physical stimulation to the skin by varying the output state of the low frequency, there is a low frequency beauty device that removes the waste by the ion action
  • iontophoresis is usually used to perform skin care by simple electrical stimulation and ionization by low frequency.
  • Iontophoresis is a method of increasing the skin penetration of ionic drugs by giving a potential difference to the skin of the human body to change the skin's electrical environment.
  • the effect of iontophoresis is largely dependent on the amount of current, that is, the maximum current formation is the key to maximize the effect of iontophoresis. That is, the skin resistance of the human body is quite large, from several tens of kilo ohms to several tens of mega ohms, and therefore, an input voltage of 15 V or more is usually required to introduce sufficient current into the skin.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, and increases the potential difference between power terminals of different polarities without a separate boosting circuit, thereby allowing more current to flow to the human skin through the ion It is an object of the present invention to provide an electric module for skin stimulation that enhances the effect of the electrophoresis method.
  • the present invention uses the current of the induced electromotive force generated from the coil of the rotary shaft without the power boost of the power terminal directly in contact with the human skin separate power boost circuit and battery power stimulation that can minimize the consumption of the battery It is an object to provide a power module for.
  • An object of the present invention is to provide an electric module for skin massage.
  • the electric module for skin stimulation power terminals of different polarities for driving the vibrator are formed on one surface, and the power terminals are connected to the skin of the human body with a conductor.
  • a drive unit installed in the base unit in a state having a base unit, a vibrator provided on at least one surface of the base unit, a rotating shaft for providing power to the vibrator, and a coil for positioning the rotating shaft inward;
  • a drive switch installed at a power input terminal to control the on / off of the driving unit, the on / off of the driving switch to control an operating state of the driving unit and a vibration state of the vibrator according to the operation of the driving unit;
  • An input terminal is connected in parallel between the driving switch and the driving unit, and
  • the induction electromotive force processing unit for flowing the electric energy generated from the coil around the rotary shaft to the output end of the drive unit when the idling of the drive unit.
  • the control unit may control the driving switch on / off according to a predetermined time interval by a pulse width modulation (PWM) method.
  • PWM pulse width modulation
  • the driving unit may be a DC motor
  • the driving switch may be a transistor in which driving power of the driving unit is applied to the emitter, and a pulse signal of the control unit is applied to the base.
  • the induction electromotive force processor is characterized in that the power supply diode.
  • the base unit may be a printed circuit board on which the driving unit, the driving switch, the control unit, and the induction electromotive force processing unit are mounted, and a circuit pattern for electrical connection between the respective parts is formed.
  • the printed circuit board may be a flexible printed circuit board (FPCB).
  • FPCB flexible printed circuit board
  • an output voltage of maximum voltage 13 (V) and an output current of maximum current 12 (12) are discontinuously output to the power terminal of the base unit connected to the output terminal of the driving unit and transmitted to the human skin.
  • the electric module for skin irritation includes a battery installed in the base unit to supply power to the driving unit and the control unit, and electrically connecting the power terminal of the battery and the power terminal of the driving unit formed in the base unit. And an insulation member attached to a power connection member and a contact area between the power terminal of the battery and the power connection member to allow contact between the power terminal of the battery and the power connection member when separated from the battery.
  • the insulating member is formed in a sheet form, characterized in that detachably attached to the battery in a state covering the power terminal.
  • the potential difference between the power terminals of different polarities is increased without a separate boosting circuit, and more current is flowed to the skin of the human body, thereby increasing the effect of iontophoresis.
  • step-up action of the power terminal directly in contact with the human skin uses the current of the induced electromotive force generated from the coil of the rotating shaft without the consumption of a separate boost circuit and battery power, it is possible to minimize the consumption of the battery in the use process.
  • the vibration can be transmitted to the human skin through the entire electric module, the vibration transmission area is relatively enlarged, but does not require a relatively complicated configuration of the booster circuit, so that the overall volume is relatively reduced, thereby improving portability.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an electric module for skin stimulation according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a rear perspective view of the electric module for skin stimulation according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the electric module for skin stimulation according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic view showing a circuit configuration in which an induced electromotive force of an electric module for skin stimulation according to an embodiment of the present invention is processed;
  • 5 and 6 are graphs showing the change in the output voltage of the drive unit of the electric module for skin stimulation according to an embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a perspective view showing the configuration of the electric module for skin stimulation according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a skin stimulation electric module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a rear perspective view of the skin stimulation electric module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a skin stimulation electric module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a circuit that the induced electromotive force of the skin stimulation electric module according to an embodiment of the present invention is processed
  • Figure is a schematic view of the configuration.
  • the electric module 100 for skin stimulation according to an embodiment of the present invention, the base unit 110, the vibrator 120, the drive unit 130, the drive switch 140, the controller 150, induction
  • the electromotive force processor 160 is configured to include.
  • the base 110 has power terminals 111 and 112 of different polarities for driving the vibrator 120 on one surface thereof, respectively.
  • the power terminals 111 and 112 supply power to the driving unit 130 for driving the vibrator 120, and the vibrator 120 vibrates by the driving of the driving unit 130.
  • the power supply terminals 111 and 112 are interconnected to the skin of the human body as a conductor, which is intended for the iontophoresis method to increase the skin penetration of the ionic drug by changing the electrical environment of the skin by giving a potential difference to the skin of the human body. .
  • the vibrator 120 is installed on at least one surface of the base part 110, and the vibrator 120 vibrates a predetermined pattern according to the operation of the driving unit 130 to be described later. In addition, the vibration of the vibrator 120 is transmitted to the base unit 110, and thus, the entire base unit 110 vibrates when the vibrator 120 vibrates.
  • the driving unit 130 includes a rotating shaft (not shown) for providing power to the vibrator 120 and a coil for positioning the rotating shaft inside, and the driving unit 130 is installed in the base unit 110.
  • a representative example of such a drive unit 130 is a DC motor, and thus, in the following description, the drive unit 130 will be described using a DC motor as an example, but the present invention is not limited thereto.
  • reference numeral 131 denotes a power supply processor installed at the power input terminal of the driver 130.
  • the driving switch 140 is installed at a power input terminal for the driving unit 130, and supplies power to the driving unit 130 through on / off of the driving unit 130, or, conversely, cuts off power supply to the driving unit 130.
  • the driving switch 140 is a transistor, in which the driving power of the driving unit 130 is applied to the emitter, and the pulse signal of the control unit 150 is applied to the base.
  • the present invention is not limited thereto, and the driving switch 140 is turned on / off according to the pulse signal of the controller 150 within a range that satisfies a condition for intermittent power supply to the driving unit 130.
  • the driving power applied to the driving unit 130 is 3 (V).
  • the controller 150 controls the on / off of the driving switch 140 to control the operating state of the drive unit 130 and the vibration state of the vibrator 120 according to the operation of the drive unit.
  • the controller 150 controls the operation of the driver 130 in a pulse width modulation (PWM) manner. That is, the pulse signal of the controller 150 is applied to the base of the transistor which is the driving switch 140, and the transistor repeats on / off at predetermined time intervals according to the pulse signal of the controller 150.
  • PWM pulse width modulation
  • the induction electromotive force processor 160 has an input terminal connected in parallel between the driving switch 140 and the driving unit 130, and an output terminal thereof is connected in parallel to the output terminal of the driving unit 130.
  • the induction electromotive force processor 160 flows electric energy generated from the coil around the rotating shaft of the driving unit 130 to the output terminal of the driving unit 130 at the time of idling the driving unit 130 according to the off operation of the driving switch 140. send. That is, the DC motor, which is the driving unit 130, is operated by being supplied with power in the ON state of the driving switch 140. At this time, even when the driving switch 140 is switched to OFF according to the pulse signal of the controller 150, the DC motor Is continuously rotated by the rotating inertia, and induction electromotive force is generated in the coil of the DC motor.
  • the induced electromotive force generated in the coil of the DC motor is applied to the output terminal of the driving unit 130 (DC motor), and thus, the induction electromotive force is applied to the negative power terminal of the base unit electrically connected to the output terminal of the driving unit 130.
  • the driving power of 3 (V) is applied to the DC motor, which is the driving unit 130, that is, the voltage of the positive power terminal of the base is 3 (V), -)
  • the voltage of the power terminal is 13 (V) by the induced electromotive force applied from the coil of DC motor.
  • the induction electromotive force processor 160 is a power diode, but the present invention is not limited thereto, and the induction electromotive force processor 160 may convert the induced electromotive force generated from the coil of the DC motor into a DC motor. Various modifications can be made within the range that satisfies the conditions applied to the output terminal.
  • the base unit 110 is a printed circuit board, and the driving unit 130, the driving switch 140, the control unit 150, and the induction electromotive force processing unit 160 are mounted on the base unit 110.
  • the base portion is formed with a circuit pattern for electrical connection between the mounted components.
  • the printed circuit board may be a flexible printed circuit board (FPCB), which is the base portion 110 is more in contact with the curved surface of the human skin, thereby the vibration of the vibrator 120 is a human body This is to ensure better delivery to the skin.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the electric module 100 for stimulation of skin of the present invention has a potential difference between power terminals 111 and 112 having different polarities without a separate boosting circuit. It increases through the induced electromotive force generated in the coil of the DC motor, and thus can send more current to the skin of the human body, thereby enhancing the effect of iontophoresis.
  • step-up action of the power terminals 111 and 112 in direct contact with the human skin uses a current of the induced electromotive force generated from the coil of the rotating shaft without consuming a separate boosting circuit and battery 170 power, The consumption can be minimized.
  • the vibration can be transmitted to the human skin through the entire skin stimulation electric module 100, the vibration transmission area is relatively enlarged, but does not require a relatively complex configuration of the booster circuit, so that the overall volume is relatively reduced and portable. This is improved.
  • 5 and 6 are graphs showing the change in the output voltage of the driving unit of the electric module for skin stimulation according to an embodiment of the present invention.
  • a section “a” is a section in which power is applied to the DC motor
  • a section “b” is a section in which power is not applied to the DC motor.
  • a voltage of 5 (V) is shown.
  • the input terminal of the DC motor is applied, and accordingly, a 5 (V) pulse signal is applied from the controller 150 to the drive switch.
  • "c” shows the voltage of the induced electromotive force generated in the section "b", and as shown, it can be seen that up to 13 (V) induced electromotive force is generated in a section where power is not applied to the DC motor. .
  • a maximum 13 (V) induced electromotive force is generated in the section “b” of FIG. 5, and it can be seen that a current of maximum 12 (mA) flows to the human skin.
  • V maximum 13
  • mA current of maximum 12
  • FIG 7 is a perspective view showing a configuration of a skin stimulation electric module according to another embodiment of the present invention, as shown, the skin stimulation electric module 200 is a power connection member 180, insulating member 190 It is configured to further include.
  • the remaining components of the skin stimulation motor module 200 are the same as the skin stimulation motor module 100 according to the embodiment of FIGS. 1 to 4, and thus, detailed description thereof will be omitted. The sign is used.
  • the battery 170 is installed in the base unit 110 to provide power to the driving unit 130 and the control unit 150 through the power connection member 180.
  • the power connection member 180 electrically connects a power terminal (not shown) of the battery 170 and a power terminal (not shown) of the driving unit 130 formed on the base unit 110.
  • the driving unit 130 is connected to the battery 170 through the power connection member 180.
  • the power supply terminal of the base unit 110 may serve as a power supply function for the control unit 150, and accordingly, a circuit for connecting the power supply terminal, the driving unit 130, and the control unit 150 in parallel to the base unit 110. A pattern is formed.
  • the insulating member 190 is attached to a contact area between the power terminal of the battery 150 and the power connection member 180. That is, the insulating member 190 is attached to the battery 170 to block the electrical connection between the power terminal of the battery 170 and the power connection member 180, the battery when the insulating member 190 is separated from the battery 170 Electrical connection between the power terminal of the 170 and the power connection member 180 is made.
  • the insulating member 190 is detachably attached to the battery 170, and by controlling the electrical connection between the power supply terminal and the power connection member 180 of the battery 170 through the removable member of the insulating member 190 to drive.
  • the power supply of the battery 170 to the 130 may be interrupted.
  • the insulating member 190 may perform a switching operation between the power terminal and the power connection member 180 of the battery 170, wherein the skin stimulation electric module 200 does not have a separate switch structure, the insulation
  • the switching function of the member 190 may allow power of the battery 170 to be consumed only during use. In other words, while it is possible to reduce the volume of the skin stimulation electric module 200 according to the omission of the switch, the battery 170 may be consumed only when the vibrator 120 operates.
  • the insulating member 190 is formed in a thin sheet form and is detachably attached to the battery 170 in a state of covering the power terminal, but the present invention is not limited thereto.
  • the 190 may be variously modified under conditions in which power is applied between the power terminal of the battery 170 and the power connection member 180 while being detached from the power terminal region of the battery 170.
  • power supply processor 140 drive switch
  • control unit 160 induction electromotive force processing unit

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Abstract

본 발명은 서로 다른 극성의 전원단자 간 전위차(電位差)를 별도의 승압회로 없이 크게 하고, 이를 통해 인체의 피부에 보다 많은 전류를 흘려보내 이온영동법의 효과를 높이는 피부 자극용 전동모듈에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 피부 자극용 전동모듈은, 진동자의 구동을 위한 서로 다른 극성의 전원단자가 일면에 각각 형성되고, 상기 전원단자가 인체의 피부를 도전체로 상호 접속하는 베이스부와, 상기 베이스부의 적어도 일면에 설치되는 진동자와, 상기 진동자에 동력을 제공하기 위한 회전축 및 상기 회전축을 내측에 위치시키는 코일을 구비하는 상태로 상기 베이스부에 설치되는 구동부와, 상기 구동부의 전원 입력단에 설치되어 상기 구동부의 전원을 온/오프하는 구동스위치와, 상기 구동스위치의 온/오프를 제어하여 상기 구동부의 동작 상태 및 상기 구동부의 동작에 따른 상기 진동자의 진동 상태를 제어하는 제어부와, 상기 구동스위치와 구동부의 사이에 입력단이 병렬 접속되고, 상기 구동스위치의 오프 동작에 따른 상기 구동부의 공회전시 상기 회전축 주변의 코일로부터 발생되는 전기에너지를 상기 구동부의 출력단에 흘려보내는 유도기전력 처리부를 포함하여 구성된다.

Description

피부 자극용 전동모듈
본 발명은 피부 자극용 전동모듈에 관한 것으로서, 특히 서로 다른 극성의 전원단자 간 전위차(電位差)를 별도의 승압회로 없이 크게 하고, 이를 통해 인체의 피부에 보다 많은 전류를 흘려보내 이온영동법의 효과를 높이는 피부 자극용 전동모듈에 관한 것이다.
사람이 미(美)를 추구하는 것은 본능과도 같으며, 따라서 깨끗하고 아름다운 피부를 갖고자 하는 열망에서부터 피부를 가꾸고 젊음을 유지하려는 노력들은 인류 역사와 함께 다양하게 진행되어 왔다. 그리고, 이러한 미의 추구에 있어 피부는 매우 중요한 사안이며, 피부 중에서도 얼굴 피부는 외모의 아름다움을 결정하는 중요한 요소 중의 하나인 동시에 인상(人相)에도 큰 영향을 미친다.
따라서, 성별이나 연령 등에 관계없이 대다수의 사람이 자신의 피부를 보호하고 관리하려는 노력을 하고 있고, 이러한 추세에 부응하기 위해 피부 관리에 도움이 되는 다양한 제품이나 피부 관리 방법이 제공되고 있다. 예를 들면, 이온작용을 이용하여 화장품의 흡수력을 향상시키는 피부 미용기기가 있다.
이러한 이온작용에 의한 피부 미용기기는 고가이면서 동시에 외형이 커서 보편적으로 구입하여 사용하기에는 용이하지 못한 단점이 있다. 동시에 이러한 피부 미용기는 조작이 복잡하고 까다로운 반면에 그 효과는 단순한 것이어서 사용에 많은 문제점을 안고 있다.
한편, 상기와 같이 이온작용에 의존하는 미용기의 단점을 개선하고자 저주파를 이용한 미용기로서, 저주파의 출력 상태를 가변시킴으로써 피부에 물리적인 자극을 제공하며, 이온작용에 의한 노폐물을 제거하는 저주파 미용기가 있는데, 저주파에 의한 단순한 전기적인 자극과 이온작용에 의한 피부관리를 수행하는 것으로, 보통 이온영동법(iontophoresis)이 사용된다.
이온영동법은 인체의 피부에 전위차(電位差)를 주어 피부의 전기적 환경을 변화시킴으로써 이온성 약물의 피부 투과를 증가시키는 방법이다. 여기서, 이온영동법의 효과는 전류량에 크게 좌우되는 것으로서, 다시 말해 이온영동법의 효과를 극대화하기 위해서는 최대 전류 형성이 관건이다. 즉, 인체의 피부 저항은 수십 킬로오옴(㏀)에서 수십 메가오옴(㏁)으로 상당히 크며, 따라서 피부에 충분한 전류를 유입시키기 위해서는 통상 15(V) 이상의 입력전압이 필요하다.
그러나, 종래의 이온영동법을 이용하는 기기들은 통상 배터리를 전원으로 사용하며, 따라서 배터리의 전압을 승압하여 15(V) 이상의 입력전압을 얻는 것이지만, 이를 위해 별도의 승압 회로가 필요하고, 이는 기기의 구조를 복잡하게 하는 동시에 부피 확대를 가져오고, 이에 더하여 기기의 제조 비용 상승을 초래한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 서로 다른 극성의 전원단자 간 전위차(電位差)를 별도의 승압회로 없이 크게 하고, 이를 통해 인체의 피부에 보다 많은 전류를 흘려보내 이온영동법의 효과를 높이는 피부 자극용 전동모듈을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 인체 피부에 직접 접촉되는 전원단자의 승압 작용이 별도의 승압회로 및 배터리 전원의 소모 없이 회전축의 코일로부터 발생되는 유도기전력의 전류를 사용하므로 배터리의 소모를 최소화할 수 있는 피부 자극용 전동모듈을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전동모듈 전체를 통해 인체 피부에 진동을 전달할 수 있으므로, 진동 전달 영역은 상대적으로 확대되면서도 승압회로의 비교적 복잡한 구성을 필요로 하지 않아 전체 부피는 상대적으로 축소되어 휴대성이 향상되는 피부 마사지용 전동모듈을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 피부 자극용 전동모듈은, 진동자의 구동을 위한 서로 다른 극성의 전원단자가 일면에 각각 형성되고, 상기 전원단자가 인체의 피부를 도전체로 상호 접속하는 베이스부와, 상기 베이스부의 적어도 일면에 설치되는 진동자와, 상기 진동자에 동력을 제공하기 위한 회전축 및 상기 회전축을 내측에 위치시키는 코일을 구비하는 상태로 상기 베이스부에 설치되는 구동부와, 상기 구동부의 전원 입력단에 설치되어 상기 구동부의 전원을 온/오프하는 구동스위치와, 상기 구동스위치의 온/오프를 제어하여 상기 구동부의 동작 상태 및 상기 구동부의 동작에 따른 상기 진동자의 진동 상태를 제어하는 제어부와, 상기 구동스위치와 구동부의 사이에 입력단이 병렬 접속되고, 상기 구동스위치의 오프 동작에 따른 상기 구동부의 공회전시 상기 회전축 주변의 코일로부터 발생되는 전기에너지를 상기 구동부의 출력단에 흘려보내는 유도기전력 처리부를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제어부는 상기 구동 스위치를 펄스 폭변조(PWM:pulse width modulation) 방식에 의해 사전 설정된 시간 간격에 따라 온/오프 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부는 직류모터이며, 상기 구동스위치는 상기 구동부의 구동전원이 이미터에 인가되고 상기 제어부의 펄스 신호가 베이스에 인가되는 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유도기전력 처리부는 전원용 다이오드인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스부는 상기 구동부, 구동스위치, 제어부, 유도기전력 처리부가 실장되는 동시에 각 부분 간 전기적 연결을 위한 회로패턴이 형성되는 인쇄회로기판인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인쇄회로기판은 연성회로기판(FPCB:Flexible Printed Circuit Board)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부의 출력단과 연결되는 상기 베이스부의 전원단자에는 최대전압 13(V)인 출력전압과 최대전류 12(㎃)인 출력전류가 비연속적으로 출력되어 인체의 피부에 전달되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 피부 자극용 전동모듈은, 상기 베이스부에 설치되어 상기 구동부 및 제어부에 전원을 공급하는 배터리와, 상기 배터리의 전원단자 및 상기 베이스부에 형성된 상기 구동부의 전원단자를 전기적으로 연결하는 전원접속부재와, 상기 배터리의 전원단자 및 전원접속부재 간 접촉 영역에 부착되어 상기 배터리로부터 분리시 상기 배터리의 전원단자와 전원접속부재 간 접촉을 허용하는 절연부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절연부재는 시트 형태로 형성되어 상기 배터리에 상기 전원단자를 가리는 상태로 탈착 가능하게 부착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 서로 다른 극성의 전원단자 간 전위차(電位差)를 별도의 승압회로 없이 크게 하고, 이를 통해 인체의 피부에 보다 많은 전류를 흘려보내 이온영동법의 효과를 높일 수 있다.
또한, 인체 피부에 직접 접촉되는 전원단자의 승압 작용이 별도의 승압회로 및 배터리 전원의 소모 없이 회전축의 코일로부터 발생되는 유도기전력의 전류를 사용하므로, 사용 과정에서 배터리의 소모를 최소화할 수 있다.
또한, 전동모듈 전체를 통해 인체 피부에 진동을 전달할 수 있으므로, 진동 전달 영역은 상대적으로 확대되면서도 승압회로의 비교적 복잡한 구성을 필요로 하지 않아 전체 부피는 상대적으로 축소되어 휴대성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈을 보인 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈의 배면사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈의 구성을 보인 블록도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈의 유도기전력이 처리되는 회로적 구성을 개략적으로 보인 도면
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈의 구동부의 출력전압 변화 추이를 보인 그래프
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈의 구성을 보인 사시도
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈을 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈의 배면사시도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈의 구성을 보인 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈의 유도기전력이 처리되는 회로적 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈(100)은 베이스부(110), 진동자(120), 구동부(130), 구동스위치(140), 제어부(150), 유도기전력 처리부(160)를 포함하여 구성된다.
베이스부(110)는 진동자(120)의 구동을 위한 서로 다른 극성의 전원단자(111,112)가 일면에 각각 형성된다. 이때 전원단자(111,112)는 진동자(120)를 구동시키는 구동부(130)에 전원을 공급하며, 이러한 구동부(130)의 구동에 의해 진동자(120)가 진동한다. 또한, 전원단자(111,112)는 인체의 피부를 도전체로 상호 접속되며, 이는 인체의 피부에 전위차(電位差)를 주어 피부의 전기적 환경을 변화시킴으로써 이온성 약물의 피부 투과를 증가시키는 이온영동법을 위한 것이다.
진동자(120)는 베이스부(110)의 적어도 일면에 설치되는 것으로서, 이러한 진동자(120)는 후술되는 구동부(130)의 작동에 따라 소정 패턴의 진동을 하게 된다. 그리고, 이러한 진동자(120)의 진동은 베이스부(110)에 전달되며, 이에 따라 진동자(120)의 진동시 베이스부(110) 전체가 진동을 한다.
구동부(130)는 진동자(120)에 동력을 제공하기 위한 회전축(미도시) 및 이러한 회전축을 내측에 위치시키는 코일을 구비하며, 이러한 구동부(130)는 베이스부(110)에 설치된다. 이러한 구동부(130)의 대표적인 예로 직류모터가 있으며, 따라서 이하의 설명에서 구동부(130)는 직류모터를 예로 설명되는 것이지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 미설명부호 131은 구동부(130)의 전원입력단에 설치되는 전원공급처리부를 나타낸 것이다.
구동스위치(140)는 구동부(130)에 대한 전원 입력단에 설치되며, 그 온/오프를 통해 구동부(130)에 전원을 공급하거나, 반대로 구동부(130)에 대한 전원공급을 차단한다. 본 실시예에서는 이러한 구동스위치(140)가 트랜지스터로서, 이미터에 구동부(130)의 구동전원이 인가되고, 베이스에 제어부(150)의 펄스 신호가 인가되는 형태를 예로 하였다. 하지만, 본 고안이 이에 한정되는 것은 아니며, 구동스위치(140)는 제어부(150)의 펄스 신호에 따라 온/오프 되어 구동부(130)에 대한 전원공급을 단속할 수 있는 조건을 만족하는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 구동부(130)에 인가되는 구동전원이 3(V)인 것을 예로 하였다.
제어부(150)는 구동스위치(140)의 온/오프를 제어하여 구동부(130)의 동작 상태 및 구동부의 동작에 따른 진동자(120)의 진동 상태를 제어한다. 이러한 제어부(150)는 펄스 폭변조(PWM:Pulse Width Modulation) 방식으로 구동부(130)의 동작을 제어한다. 즉, 제어부(150)의 펄스 신호가 구동스위치(140)인 트랜지스터의 베이스에 인가되며, 이러한 제어부(150)의 펄스 신호에 따라 트랜지스터는 소정의 시간 간격으로 온/오프를 반복하게 된다.
유도기전력 처리부(160)는 그 입력단이 구동스위치(140)와 구동부(130)의 사이에 병렬 접속되며, 그 출력단이 구동부(130)의 출력단에 병렬 접속된다. 그리고, 이러한 유도기전력 처리부(160)는 구동스위치(140)의 오프 동작에 따른 구동부(130)의 공회전시, 구동부(130)의 회전축 주변 코일로부터 발생되는 전기에너지를 구동부(130)의 출력단에 흘려보낸다. 즉, 구동부(130)인 직류모터는 구동스위치(140)의 온 상태에서 전원이 인가되어 작동하며, 이때 제어부(150)의 펄스 신호에 따라 구동스위치(140)가 오프 상태로 전환되더라도, 직류모터는 회전하는 관성에 의해 계속 회전하며, 이 과정에서 직류모터의 코일에 유도기전력이 발생된다.
그리고, 이렇게 직류모터의 코일에서 발생된 유도기전력은 구동부(130:직류모터)의 출력단에 인가되며, 따라서 구동부(130)의 출력단과 전기적으로 연결되는 베이스부의 (-) 전원단자에 유도기전력이 인가되는 동시에 상대적으로 많은 량의 전류가 흐르게 된다. 본 실시예를 기준으로 부연 설명하면, 구동부(130)인 직류모터에 3(V)의 구동전원이 인가되는 것으로서, 즉 베이스부의 (+)전원단자의 전압은 3(V)이며, 베이스부의 (-)전원단자의 전압은 직류 모터의 코일로부터 인가되는 유도기전력에 의해 13(V)가 된다.
또한, 본 실시예에서는 이러한 유도기전력 처리부(160)가 전원 다이오드인 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 유도기전력 처리부(160)는 직류모터의 코일에서 발생된 유도기전력을 직류모터의 출력단에 인가하는 조건을 만족하는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.
그리고, 본 실시예에서는 베이스부(110)가 인쇄회로기판으로써, 이러한 베이스부(110)에 구동부(130), 구동스위치(140), 제어부(150), 유도기전력 처리부(160)가 실장되고, 또한 베이스부에는 실장된 구성들 간의 전기적 연결을 위한 회로패턴이 형성된다. 여기서, 인쇄회로기판은 연성회로기판(FPCB:Flexible Printed Circuit Board)일 수 있으며, 이는 베이스부(110)가 인체 피부의 굴곡 면을 따라 더 잘 접촉되고, 이에 따라 진동자(120)의 진동이 인체 피부에 보다 잘 전달될 수 있도록 하기 위함이다.
상기한 도 1 내지 도 4의 실시예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 고안의 피부 자극용 전동모듈(100)은 서로 다른 극성의 전원단자(111,112) 간 전위차(電位差)를 별도의 승압회로 없이 직류모터의 코일에서 발생되는 유도기전력을 통해 크게 하고, 따라서 인체의 피부에 보다 많은 전류를 흘려보낼 수 있어, 이온영동법의 효과를 높이를 기능을 한다.
또한, 인체 피부에 직접 접촉되는 전원단자(111,112)의 승압 작용이 별도의 승압회로 및 배터리(170) 전원의 소모 없이 회전축의 코일로부터 발생되는 유도기전력의 전류를 사용하므로, 그 사용 과정에서 배터리의 소모를 최소화할 수 있다.
또한, 피부 자극용 전동모듈(100) 전체를 통해 인체 피부에 진동을 전달할 수 있으므로, 진동 전달 영역은 상대적으로 확대되면서도 승압회로의 비교적 복잡한 구성을 필요로 하지 않아 전체 부피는 상대적으로 축소되어 휴대성이 향상된다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈의 구동부의 출력전압 변화 추이를 보인 그래프이다.
이를 참조하면, 도 5에서 “a”구간은 직류모터에 전원이 인가되는 구간이고, “b”구간은 직류모터에 전원이 인가되지 않는 구간을 나타낸 것으로서, 본 실시예에서는 5(V)의 전압이 직류모터의 입력단에 인가되며, 이에 따라 제어부(150)로부터 5(V)의 펄스 신호가 구동스위치에 인가된다. 그리고, “c”는 “b”구간에서 발생된 유도기전력의 전압을 보인 것으로서, 도시된 바와 같이 직류모터에 전원이 인가되지 않는 구간에서 최대 13(V)의 유도기전력이 발생되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 6에서 도 5의 “b”구간에서 최대 13(V)의 유도기전력이 발생됨에 따라, 최대 12(㎃)의 전류가 인체의 피부에 흘려지는 것을 확인할 수 있다. 여기서, 유도기전력 및 그에 따른 전류의 인체 피부에 대한 작용은 비연속적으로 임펄스(impulse) 형태로 작용하며, 이는 인체 피부에 침을 놓는 것과 유사한 작용을 하고, 따라서 인체 피부에 유용한 자극을 주어 마사지 및 치료 효과를 제공할 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈의 구성을 보인 사시도로서, 도시된 바와 같이, 피부 자극용 전동모듈(200)은 전원접속부재(180), 절연부재(190)를 더 포함하여 구성된다. 그리고, 설명에 앞서 피부 자극용 전동모듈(200)의 나머지 구성들은 도 1 내지 도 4의 실시예에 따른 피부 자극용 전동모듈(100)과 동일하며, 따라서 이에 대한 상세 설명은 생략하는 동시에 동일한 도면 부호를 사용키로 한다.
배터리(170)는 베이스부(110)에 설치되어 전원접속부재(180)를 통해 구동부(130) 및 제어부(150)에 전원을 제공한다.
전원접속부재(180)는 배터리(170)의 전원단자(미도시) 및 베이스부(110)에 형성된 구동부(130)의 전원단자(미도시)를 전기적으로 연결한다. 다시 말해, 구동부(130)는 전원접속부재(180)를 통해 배터리(170)와 접속된다. 또한, 베이스부(110)의 전원단자는 제어부(150)에 대한 전원 공급 기능을 할 수도 있으며, 이에 따라 베이스부(110)에는 전원단자와 구동부(130) 및 제어부(150)를 병렬 연결하는 회로패턴이 형성된다.
절연부재(190)는 배터리(150)의 전원단자 및 전원접속부재(180) 간의 접촉 영역에 부착된다. 즉 절연부재(190)는 배터리(170)에 부착되어 배터리(170)의 전원단자와 전원접속부재(180) 간의 전기적 접속을 차단하며, 이러한 절연부재(190)가 배터리(170)로부터 분리시 배터리(170)의 전원단자와 전원접속부재(180) 간 전기적 접속이 이루어진다. 여기서, 절연부재(190)가 배터리(170)에 탈착 가능하게 부착되고, 절연부재(190)의 탈부착을 통해 배터리(170)의 전원단자와 전원접속부재(180) 간 전기적 접속을 제어하여 구동부(130)에 대한 배터리(170) 전원 인가를 단속할 수 있다.
즉, 절연부재(190)가 배터리(170)의 전원단자 및 전원접속부재(180) 간의 스위칭 동작을 할 수 있으며, 이때 피부 자극용 전동모듈(200)은 별도의 스위치 구조를 갖지 않으면서도, 절연부재(190)의 스위칭 기능을 통해 사용시에만 배터리(170)의 전원이 소모되도록 할 수 있다. 다시 말해, 스위치 생략에 따른 피부 자극용 전동모듈(200)의 부피 축소는 가능하면서도, 배터리(170)의 소모는 진동자(120) 동작시에만 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 절연부재(190)가 얇은 시트 형태로 형성되어 배터리(170)에 전원단자를 가리는 상태로 탈착 가능하게 부착되는 형태를 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 절연부재(190)는 배터리(170)의 전원단자 영역에 탈부착되면서 배터리(170)의 전원단자와 전원접속부재(180) 간 전원 인가를 할 수 있는 조건 하에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 피부 자극용 전동모듈을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
[부호의 설명]
100 : 피부 자극용 전동모듈 110 : 베이스부
111 : (+)전원단자 112 : (-)전원단자
120 : 진동자 130 : 구동부
131: 전원공급처리부 140 : 구동스위치
150 : 제어부 160 : 유도기전력 처리부
170 : 배터리 180 : 전원접속부재
190 : 절연부재

Claims (9)

  1. 진동자의 구동을 위한 서로 다른 극성의 전원단자가 일면에 각각 형성되고, 상기 전원단자가 인체의 피부를 도전체로 상호 접속하는 베이스부;
    상기 베이스부의 적어도 일면에 설치되는 진동자;
    상기 진동자에 동력을 제공하기 위한 회전축 및 상기 회전축을 내측에 위치시키는 코일을 구비하는 상태로 상기 베이스부에 설치되는 구동부;
    상기 구동부의 전원 입력단에 설치되어 상기 구동부의 전원을 온/오프하는 구동스위치;
    상기 구동스위치의 온/오프를 제어하여 상기 구동부의 동작 상태 및 상기 구동부의 동작에 따른 상기 진동자의 진동 상태를 제어하는 제어부;
    상기 구동스위치와 구동부의 사이에 입력단이 병렬 접속되고, 상기 구동스위치의 오프 동작에 따른 상기 구동부의 공회전시 상기 회전축 주변의 코일로부터 발생되는 전기에너지를 상기 구동부의 출력단에 흘려보내는 유도기전력 처리부를 포함하는 피부 자극용 전동모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 구동 스위치를 펄스 폭변조(PWM:pulse width modulation) 방식에 의해 사전 설정된 시간 간격에 따라 온/오프 제어하는 것을 특징으로 하는 피부 자극용 전동모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는 직류모터이며, 상기 구동스위치는 상기 구동부의 구동전원이 이미터에 인가되고 상기 제어부의 펄스 신호가 베이스에 인가되는 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 피부 자극용 전동모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유도기전력 처리부는 전원용 다이오드인 것을 특징으로 하는 피부 자극용 전동모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스부는 상기 구동부, 구동스위치, 제어부, 유도기전력 처리부가 실장되는 동시에 각 부분 간 전기적 연결을 위한 회로패턴이 형성되는 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 피부 자극용 전동모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 연성회로기판(FPCB:Flexible Printed Circuit Board)인 것을 특징으로 하는 피부 자극용 전동모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부의 출력단과 연결되는 상기 베이스부의 전원단자에는 최대전압 13(V)인 출력전압과 최대전류 12(㎃)인 출력전류가 비연속적으로 출력되어 인체의 피부에 전달되는 것을 특징으로 하는 피부 자극용 전동모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스부에 설치되어 상기 구동부 및 제어부에 전원을 공급하는 배터리;
    상기 배터리의 전원단자 및 상기 베이스부에 형성된 상기 구동부의 전원단자를 전기적으로 연결하는 전원접속부재;
    상기 배터리의 전원단자 및 전원접속부재 간 접촉 영역에 부착되어 상기 배터리로부터 분리시 상기 배터리의 전원단자와 전원접속부재 간 접촉을 허용하는 절연부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 자극용 전동모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 절연부재는 시트 형태로 형성되어 상기 배터리에 상기 전원단자를 가리는 상태로 탈착 가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 피부 자극용 전동모듈.
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