WO2017195938A1 - 휴대형 중,저주파 근육 운동기기 - Google Patents

휴대형 중,저주파 근육 운동기기 Download PDF

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WO2017195938A1
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electricity
low
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electrode
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김태현
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주식회사 지티지웰니스
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    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
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    • A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation

Definitions

  • the present invention provides a portable medium in which an interference wave generated by interference between electricity of low frequency band frequency and electricity of mid frequency band frequency is stimulated in various ranges such as subcutaneous tissue and deep muscle, thereby causing regular and three-dimensional movement effect of subcutaneous tissue and whole deep muscle. , Low frequency muscle exercise equipment.
  • Subcutaneous fat consists of a layer of fat granules surrounded by cellulite.
  • fat surrounded by cellulite is not easily broken down by exercise. This is because the cellulite layer does not transfer lipolytic enzymes well.
  • the low frequency ( ⁇ , ⁇ ⁇ ) refers to the low-frequency electromagnetic waves, and by stimulating the skin of the human body with the current produces the intended skin beauty effect.
  • a weak current with a certain rhythm flows to the skin, it helps to release muscles and helps to recover from fatigue, and it is also effective in relieving muscle pain and improving blood circulation.
  • the low frequency applied to the skin As a result of the repetitive contraction of muscles, it has been reported that the metabolism of collagen and elastin increases due to blood circulation and massage effects, thereby making elastic skin.
  • Collagen and elastin are fibers that act as rubber bands that control the elasticity of the skin, and this is a skin that is well connected like a mesh without wrinkles and sagging skin. It is known. That is, low frequency stimulation is known to have the effect of relieving wrinkles of human skin and making body lines elastic and beautiful.
  • Conventional exercise equipment has a method of removing fat by mechanical exercise and a method of removing fat by ultrasonic or electrical stimulation.
  • a fat removal device of a mechanical exercise method for example, there is a registered patent No. 10-1117612, and as a fat removal device using a combination of ultrasonic stimulation method and electrical stimulation method No. 10-0611142 and registered utility model No. 20 And -0353660.
  • frequencies below 1,000 Hz are generally classified as low frequencies, and between 1,000 and 4,500 Hz are classified as mid frequencies, and frequencies above that are classified as high frequencies.
  • Low frequency which is generally used for medical purposes, is electricity similar to bioelectricity flowing through the human body, and stimulates muscles and nerves to relieve symptoms such as muscle paralysis, pain, and fatigue.
  • low-frequency related products typically use about 10 ⁇ 200Hz, can be used to tension and stimulate the muscle at this frequency, but it is not enough to exercise for abdominal fat removal.
  • the human body In order to remove the abdominal fat, the human body also needs to be energized by the electric stimulation to generate energy. However, in the case of general low-frequency products, only the contraction of the muscle is caused by the electric stimulation and energy consumption occurs. I can not say.
  • irritation is applied to the surface of the skin, in the case of medium frequency, it penetrates into the skin 2cm ⁇ 3cm, and in the case of high frequency, it penetrates deeper than that, but heat is generated by the electrical resistance of the human body. High frequency deep heat products using this heat generation effect are also shown.
  • EMS Electronic Muscle Stimulation
  • Conventional exercise equipment such as EMS (Electronic Muscle Stimulation) device concentrates the stimulus on the center part when the electrode is attached to the skin, and if you want to move the position of the stimulus, detach and attach the electrode or repeat the size of the frequency. The hassle to adjust was great.
  • EMS Electro Muscle Stimulation
  • the conventional exercise equipment has a difficulty in meeting the needs of modern people who want a lot of exercise effects and stimulation of various and three-dimensional feeling in a short time.
  • the present invention was invented to solve the above problems, and even if the exercise device is not frequently operated, a certain rule is applied to the subcutaneous tissues and the deep muscles to induce spontaneous activity of the tissues for each muscle region, and subcutaneous depth. It is a task to solve the provision of a portable mid- and low-frequency muscle exercise device capable of three-dimensional muscle movement that also causes lipolysis effect by star stimulation.
  • a case a stimulus voltage generating module built into the case and generating a stimulation voltage, a frequency modulation module for modulating the stimulus intensity by modulating the frequency of electricity generated by the stimulation voltage, and energizing the electrode of the modulated frequency.
  • a frequency generating module built into the case and generating a stimulation voltage
  • a frequency modulation module for modulating the stimulus intensity by modulating the frequency of electricity generated by the stimulation voltage
  • energizing the electrode of the modulated frequency In the exercise device comprising a frequency generating module, and an electrode terminal to be exposed to the case to deliver the output electricity to the human skin, and a control module for controlling the operation of the modules,
  • a plurality of electrode terminals are separated from each other in pairs;
  • the frequency generating module outputs the electricity of the low frequency band frequency and the electricity of the medium frequency band frequency to pairs of electrode terminals of different channels, respectively, so that the electricity of the low frequency band frequency and the electricity of the medium frequency band frequency which are energized with the human skin cross and interfere with each other. Causing the beaten wave to occur;
  • the portable medium and low-frequency muscle exercise device characterized in that.
  • the three-dimensional muscle exercise effect can be applied to the subcutaneous tissues and deep muscles to induce spontaneous activity of the tissues by muscle parts, and to maximize the lipolysis effect by the stimulation by subcutaneous depth even without frequently operating the exercise equipment. There is.
  • the electrical stimulation designated by the subcutaneous muscles and fat is applied to expect the best exercise effect, as well as the safety and the EMS function to the body. There is an effect of expressing.
  • FIG. 1 is a plan view and a bottom view showing an embodiment of the exercise apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of an exercise device according to the present invention.
  • FIG. 4 and 5 is a bottom view showing a point where the beat phenomenon mainly occurs in the exercise device according to the present invention
  • FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the exercise device according to the present invention.
  • FIG. 7 is a side view showing the operation of the exercise device according to the present invention.
  • FIG. 8 is a bottom view showing another embodiment of the exercise device according to the present invention.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 8;
  • FIG. 10 is a side view showing an operation of the exercise device according to the present invention.
  • FIG. 11 is an enlarged view of an operation of the first expansion line in part T1 of FIG. 9;
  • FIG. 12 is a view schematically illustrating an operation of the first supporter in part T1 of FIG. 9.
  • FIG. 13 is an enlarged view of an operation of a second expansion line in part T2 of FIG. 9;
  • FIG. 14 is a view schematically illustrating an operation of the second supporter in part T2 of FIG. 9.
  • FIG. 1 is a plan view and a bottom view showing an embodiment of the exercise device according to the invention
  • Figure 2 is a block diagram showing a first embodiment of the exercise device according to the present invention.
  • frequencies below 1,000 Hz are classified as low frequencies, and between 1,000 and 4,500 Hz are classified as mid frequencies.
  • the low frequency is similar to the bioelectricity flowing through the human body, and is used for the purpose of releasing fatigue by stimulating muscles and nerves. Therefore, in order to exercise the actual muscles to increase the frequency above the low and mid- or low-frequency band to stimulate the deep muscles.
  • the exercise device M of the present embodiment has a plurality of pairs of electrode terminals 51, 52, 53, and 54 on the bottom surface of the case H in contact with the user's skin, as shown in FIG. 50 ') is disposed, and as shown in (b) of FIG. 1, the plane of the case H outputs an input module 70' for operating by the user and an operation item of the exercise device M.
  • the display module 70 is disposed.
  • the case (H) may achieve a design of the ergonomic shape that the user can hold and manipulate.
  • the exercise device M of the present embodiment generates a stimulus voltage for the medium and low frequency stimulation, and discharges the stimulus voltage to generate a stimulus voltage generation module 20 for controlling stable output of the medium and low frequencies, and the mid and low frequency band frequencies.
  • a frequency modulation module 30 for adjusting the output stimulus intensity
  • a frequency generating module 40 for outputting electricity of the middle and low frequency band frequencies, and a plurality of pairs of electrode terminals 50 disposed to be exposed on the bottom surface of the case H.
  • a display module 70 for outputting an operation of the exercise device M, an input module 70 'for generating an input signal according to an operation, and an output signal for output operation of the display module 70. It includes a control module 60 for transmitting and receiving the input signal of the input module 70 'and arithmetic processing and for controlling the operation of the stimulation voltage generating module 20, the frequency modulation module 30 and the frequency generating module 40. do.
  • the modules configured in the exercise device M of the present embodiment will be described in order in the order of operation.
  • the user manipulates the input module 70 'while watching the output contents of the display module 70 for the operation of the exercise device M, and the exercise device M case H for his / her body which requires exercise such as muscle massage. Back to the bottom. At this time, a plurality of pairs of electrodes 50 are formed on the bottom surface of the case H in contact with the human body, and all of the electrodes 50 contact the human body.
  • the control module 60 controls the stimulus voltage generation module 20 to generate a corresponding stimulation voltage, and the electricity of the middle and low frequency band frequencies (hereinafter, 'medium and low frequency electricity') from the frequency modulation module 30 to different channels. ). Subsequently, the control module 60 controls the frequency generating module 40 to output the medium and low frequency multi-channel frequency electricity modulated by the frequency modulation module 30 through the electrode terminal 50. At this time, since the electrode terminal 50 is in contact with the human body, the frequency of the medium and low frequency electricity output through the electrode terminal 50 stimulates the human body.
  • the exercise device M of the present embodiment operates the control module 60 according to the user's operation of the input module 70 ', thereby adjusting the stimulus intensity and frequency of the medium and low frequency electricity.
  • the stimulation voltage generation module 20 may be operated such as soft start that gradually increases the stimulation voltage to prevent the generation of stimulation voltage and non-occurrence, discharge, and sudden strong stimulation.
  • the electrode terminals 50 of the present embodiment are arranged in a radial manner on the bottom surface of the case H while the four are paired with each other, but is not limited thereto. From two or more pairs of electrode terminals 51, 52, 53, and 54. If the low and mid frequency bands are output to cross each other and interfere with each other, various modifications can be made without departing from the scope of the following rights.
  • the exercise device M of the present embodiment should stimulate a wide range of subcutaneous tissues and deep muscles, it is preferable to adopt a frequency of a relatively high band or a medium frequency band even in a general low frequency band.
  • the mid- and low-frequency frequencies of 850-1,100 Hz are employed for muscle movement.
  • the exercise device M of the present embodiment uses a lithium ion polymer battery of 3 to 4V and about 1,800 mA as a driving source.
  • FIG 3 is a graph showing the beat frequency phenomenon of the exercise machine according to the present invention
  • Figures 4 and 5 are bottom views showing the point where the beat phenomenon mainly occurs in the exercise machine according to the present invention.
  • the exercise device M of the present embodiment is disposed radially such that the pair of electrode terminals 51, 52, 53, 54 face each other on the bottom surface of the case H.
  • two electrode terminals 51 and 52 facing each other form a positive electrode and a negative electrode. Accordingly, according to the operation of the frequency generating module 40, the upper electrode terminal 51 and the left electrode terminal 53 form a + electrode, respectively, and the lower electrode terminal 52 and the right electrode terminal 54 Each constitutes an electrode.
  • the upper and lower electrode terminals 51 and 52 generate a medium frequency with a relatively high frequency
  • the left and right electrode terminals 53 and 54 generate a low frequency with a relatively low frequency.
  • the pair of electrode terminals 51, 52, 53, 54 are radially disposed to face each other, the current flows while interfering at the center of the bottom surface of the case H.
  • the pair of electrode terminals 51, 52, 53, 54 cause waves of different frequencies in the skin of the user's body, the beat phenomenon occurs at the interference point. That is, the beat phenomenon occurs in the subcutaneous tissue and deep muscles of the human body.
  • the vibration wave due to the beat (hereinafter referred to as 'the beat wave') is a graph ( y1 + y2).
  • the beat wave is different but stimulates the subcutaneous tissue and deep muscles of the human body by causing a regular frequency change, and in particular, by relaxing and contracting the subcutaneous tissue and deep muscles while regularly changing the low frequency and mid-frequency stimuli, Stimulation can be repeated over a wide range of muscles, as well as subcutaneous tissue.
  • it can overcome electrical resistance such as skin and stimulate the muscle core much more smoothly than using fixed or the same frequency.
  • the abdominal part which is a target of muscle movement, is relatively wide, so it does not interfere with the shape and arrangement of the electrode terminals 51, 52, 53, and 54, but the forearm and calf thighs are relatively thin and narrow areas. All four electrode terminals 51, 52, 53, and 54 may not reach each other. In this case, since only one stimulus is applied while a part of the electrode terminals 51, 52, 53, and 54 are in contact with the skin, no effect due to the beat wave can be obtained and no effective stimulus can be obtained.
  • the exercise device M of the present embodiment maintains the distance between the electrode terminals 51, 52, 53, and 54, and installs the electrode as an elliptical member having a free-form shape in order to increase the contact, so that the electrode terminal 51, 52, 53, and 54) maximize their own size and impedance characteristics.
  • the distance between the peripheral electrode terminals 51, 52, 53, 54 is narrowed to increase contactability, and the elliptical electrode can be contacted by all four electrode terminals 51, 52, 53, 54 even at a curved part of the human body. To the shape of the product surface.
  • the four electrode terminals 51, 52, 53, and 54 are easily in contact with the human skin, and the restriction of use according to the human body is also removed. Electrical stimulation for effective exercise becomes possible.
  • the electrode terminals 51, 52, 53, and 54 are disposed in a shape so as to be intentionally adjacent to each other, thereby providing positive (+) and negative (-) polarity conversions, and thus adjacent electrode terminals (51, 52, 53, 54). ) Applying medium and low frequency to each other, and converting polarity to give a stimulus to feel the rotation of the skin in the periphery of the exercise device (M), deep in the center of the stimulation due to the wynol wave, the user's entire skin Enable even stimulation.
  • Figure 4 (a) is the main generation point of the beat wave is the center of the case (H), the subcutaneous tissue and deep muscles facing this portion has a relatively high motor effect.
  • a relatively low pulse wave is generated between the first electrode terminal 51 and the fourth electrode terminal 54, the second electrode terminal 52, and the third electrode terminal 53, and the subcutaneous tissue facing the portion.
  • deep muscles, etc. have a relatively low motor effect.
  • the first and second electrode terminals 51 and 52 are positive electrodes, and the third and fourth electrode terminals 53 and 54 are negative electrodes.
  • the resulting beat wave includes the beat waves of the first and fourth electrode terminals 51 and 54 and the second and third electrode terminals 52 and 53 shown in FIG. 4 (a), and the first shown in FIG. 4 (b).
  • the oscillation wave is relatively larger than the beat wave of the first and third electrode terminals 51 and 53 and the second and fourth electrode terminals 52 and 54.
  • the user may feel the electric stimulation rotate by time difference, thereby giving a three-dimensional movement and changing the direction of the electric stimulus. If given, it can give a rotating electric stimulus in the reverse direction, giving a dynamic feeling of movement.
  • the exercise device M of the present embodiment implements two-dimensional stimulation of a wide area and a stimulus of a moving feeling, a rotating feeling, and the like, as described above. Feel it.
  • the strength of the stimulus depends on the magnitude of the voltage used. Therefore, the higher the voltage, the higher the stimulus intensity, and the lower the voltage, the lower the stimulus intensity.
  • the configuration of adjusting the intensity while increasing the voltage may be a driving safety problem of the exercise device (M), the control module 60 and the input module 70 'of the exercise device (M) of the present embodiment step by step The furnace voltage is fixed and adjusted.
  • the exercise device M of the present embodiment adjusts the intensity of the frequency at the same voltage while giving the exercise pattern in the waveform and time zone of the frequency.
  • the frequency used starts from 1,100 Hz to 850 Hz
  • the bodily sensation intensity received by the muscle increases and the stimulus of the feeling that rises from the deep side to the epidermis is generated, so that the exercise device M of the present embodiment is three-dimensional in three dimensions.
  • the stimulus can be delivered to the user.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the exercise device according to the present invention
  • Figure 7 is a side view showing the operation of the exercise device according to the present invention.
  • the exercise device M of the present embodiment controls the contact detection module 80 to detect contact with the user's human skin S and the output current so as not to flow more than the maximum value, and the current and voltage specified according to the user's skin conductivity. It further comprises an electrical compensation module 90 to compensate.
  • a current drop increases due to an increase in the amount of current. Therefore, different stimulus intensities are generated according to the user at the same driving voltage of the exercise device M, thereby varying the exercise efficiency.
  • a portable device such as the exercise device M of the present embodiment should compensate for the voltage drop, but it is necessary to compensate for the characteristics of the human body.
  • the electric compensation module 90 in the exercise device M of the present embodiment recognizes that the current value of the frequency generating module 40 is a change amount of current due to the resistance value of the human body in the amount of change current in the range of 10 to 15 mA, and generates a stimulation voltage.
  • the module 20 is controlled to compensate for the voltage drop.
  • the electric compensation module 90 sets the current value limit when there is a metallic component in the human body to a maximum of 20 mA, and maintains the voltage at 15 mA without compensating voltage when the applied current to the human body exceeds 15 mA.
  • the electric compensation module 90 applies a microcurrent to a pair of electrode terminals of the electrode terminals 51, 52, 53, and 54 to measure the resistance value of the human body, and the resistance value is 800 Ohm to 200K. Voltage drops within the ohm range compensate for the voltage, and if the resistance is less than 400 ohms, minimize the voltage drop compensation. As a result, the electric compensation module 90 of the present embodiment provides a uniform electric stimulus to the exercise target human body, can reduce the deviation of the stimulus, and has a double electrical safety prevention effect.
  • Some products use a proximity sensor as a means of recognizing contact with the skin in order to remove the discomfort caused by the application of a stimulus in an unprepared state, and an illumination sensor for measuring the light reception rate of the light is used as the proximity sensor.
  • an illumination sensor for measuring the light reception rate of the light.
  • the illuminance sensor when the light leaks due to only a slight tilt during use, the operation is often stopped, and there is a problem in that it is recognized as a human body even if it is placed on the floor because it cannot distinguish between the human body and the object.
  • a good conductive floor such as metal, the current applied from the exercise equipment increases rapidly, resulting in safety problems such as equipment failure.
  • the exercise device M of the present embodiment configures a touch sensing module 80 to detect human skin S.
  • the human body differs in resistance for each part and is distributed between 800 ohms and 200 K ohms. Therefore, the contact sensing module 80 of the present embodiment applies a microcurrent to the electrode terminals 51, 52, 53, and 54 to measure the resistance of the human body. When the resistance between 800 ohms and 200 K ohms is confirmed, the signal is transmitted to the control module 60. The control module 60 does not apply electric stimulation if the resistance measurement value does not fall within the allowable range even when power is applied. Only allow the allowed resistance to operate when applied.
  • the exercise device M of the present embodiment does not operate even when placed on the floor after use, and operates only when it touches the human skin S correctly, thereby preventing malfunction, and preventing unnecessary power consumption even when left unused after use. do.
  • the exercise device (M) of the present embodiment is divided into two types of voltage to be used.
  • the forearm (the lower part of the thigh) or the thigh meat is relatively small in the distribution of muscles, the skin is soft, and the moisture content is also called larvae, and is also very sensitive to electrical stimulation.
  • High voltage at such a site will shock the human body, it is preferable to divide the voltage of 7V ⁇ 14V into 10 steps to implement step by step to adapt to the stimulus.
  • the voltage of 15V ⁇ 39V is divided into 10 stages and used step by step.
  • the use of such a voltage is an output voltage at no load and maintains a constant voltage by a voltage compensating circuit caused by a voltage drop within a range where there is no danger of overcurrent.
  • FIG. 8 is a bottom view showing another embodiment of the exercise device according to the present invention
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG. 8
  • FIG. 10 is a side view showing the operation of the exercise device according to the present invention.
  • the bottom panels P1, P2, P3, and P4 on which the electrode terminals 51, 52, 53, and 54 are located are divided into a plurality, and the divided bottom panels P1, P2, P3, and P4 are connected to each other by forming a boundary with an elastic first elastic line H1.
  • the bottom panels P1, P2, P3, and P4 are divided into four radially with respect to the center of the bottom of the case H, and the first expansion line H1 forms a cross shape radially around the center.
  • the bottom panels P1, P2, P3, and P4 are connected to each other. Therefore, the four divided bottom panels (P1, P2, P3, P4) are independent of each other and are integrally connected by the first expansion line (H1), and rotates around the first expansion line (H1).
  • edges of the bottom panels P1, P2, P3, and P4 connected to the side ends of the case H are connected to each other in a boundary with an elastic second elastic line H2.
  • the second expansion line H2 is integrally connected to each other. , Form an oval connecting the peripheral edge of P4).
  • the four bottom panels P1, P2, P3, and P4 form a separate structure that is connected to each other while forming part of the case H via the first and second expansion lines H1 and H2, and move independently.
  • the bottom panels P1, P2, P3, and P4 of this embodiment have a form in which electrode terminals 51, 52, 53, and 54 are divided together with the bottom panels P1, P2, P3, and P4. That is, the first electrode terminal 51 forms two terminal panels 51a and 51b on the basis of the first stretched line H1, and the second electrode terminal 52 comprises two terminal panels 52a and 52b.
  • the third electrode terminal 53 forms two terminal panels 53a and 53b, and the fourth electrode terminal 52 forms two terminal panels 54a and 54b, and corresponding bottom panels P1 and P2, P3, and P4).
  • FIG. 11 is an enlarged view of an operation of the first expansion line in part T1 of FIG. 9, and FIG. 12 is a view schematically showing an operation of the first supporter in part T1 of FIG. 9.
  • the first elastic line H1 connecting the bottom panels P1, P2, P3, and P4 divided to each other is supported while connecting the plurality of bottom panels P1, P2, P3, and P4 with its own elastic force.
  • the silver is not sufficient to support the bottom panels P1, P2, P3, and P4 that are stretched downward by their own weight. Therefore, the 1st expansion line H1 of this embodiment is made into the cross-sectional shape of lower narrowing, and prevents the bottom panel P1, P2, P3, P4 from shape
  • the first supporter F1 supporting the first expansion line H1 is reinforced on the upper surface of the first expansion line H1. .
  • the first supporter F1 assists the first expansion line H1 to be bent in only one direction. As illustrated, the two terminal panels 54a and 54b are mutually centered around the first expansion line H1. Only the downward line is broken, and the fracture is prevented from being broken upwards with respect to the first elastic line H1 upward.
  • the first supporter F1 closely contacts the first base F11 of the panel phenomenon fixed to be in contact with the first supporter F1, and parallel to each other along the first base F11 in parallel. It is composed of a plurality of first stands (F12) fixed in the standing. Therefore, the first supporter (F1) due to the structure of the top is separated from each other bent structurally only one side, the other is in close contact with each other between the first stand (F12) to minimize the bending.
  • the two terminal panels 54a and 54b are smoothly fractured downward as shown in FIGS. 11 and 12 (b).
  • the two terminal panels 54a and 54b are limited to fracture of the first supporter F1 due to the bending of the first supporter F1.
  • the first supporter F1 may be manufactured by cutting a plurality of grooves side by side on one surface of a panel made of a metal or a synthetic resin.
  • FIG. 13 is an enlarged view of an operation of the second expansion line in part T2 of FIG. 9, and FIG. 14 is a view schematically showing an operation of the second supporter in part T2 of FIG. 9.
  • the second expansion line H2 connecting the case H and the bottom panels P1, P2, P3, and P4 to each other is supported while connecting the plurality of bottom panels P1, P2, P3, and P4 with its own elastic force.
  • the supporting force is not sufficient to support the bottom panels P1, P2, P3, and P4 which are stretched downward by their own weight. Therefore, the second supporter F2 supporting the second expansion line H2 is reinforced on the upper surface of the second expansion line H2 of the present embodiment.
  • the second supporter F2 assists the second expansion line H2 to be bent in only one direction, and as shown, the terminal panel 52a of the second electrode terminal 52 connected to the side end of the case H.
  • the second stretched line H2 is stretched downward only to be broken, and the top is prevented from being broken upwards around the second stretched line H2.
  • the second supporter F2 closely contacts the second base F21 of the panel phenomenon side by side along the second base F21 side by side and is fixed in the second base F21, and the distal end thereof is the second elastic line. It consists of many 2nd stands F22 fixed to H2. Therefore, the second supporter F2 is structurally mechanically curved due to the structure in which the lower ends are separated from each other, and the second supporter F2 is tightly blocked between the second stands F22 to minimize bending.
  • the terminal panel 52a connected to the side end of the case H is smoothly fractured upward as shown in FIGS. 13 and 14B.
  • the terminal panel 52a is limited in bending downward because the bending of the second supporter F2 is prevented.
  • the second supporter F2 may be manufactured by cutting a plurality of grooves side by side on one surface of a panel made of a metal or a synthetic resin.
  • the case H is connected to the side end of the terminal panel, but this is only when the terminal panel is divided. Generally, the bottom end of the bottom panel and the case H are connected to each other. In the claims, it is described that the side ends of the bottom panel and the case H are connected to each other. However, this claim discloses that the technical concept of the connection between the terminal panel and the side end of the case (H) is also disclosed.
  • the second stand (F22) of the second supporter (F2) is repeated between the opening and the meeting while the end is fixed to each other with the second elastic line (H2).
  • the second expansion line H2 is an elastic material that repeats stretching and relaxation, there may be a problem in the fixed state between the second stand F22 and the second expansion line H2. Therefore, the distal end of the second stand (F22) is fixed to the second elastic line (H2) via a textile fabric (F23) of relatively high elasticity, so that (F23) in the drawing of FIG. In FIG. 14B, the textile F23 is flattened. To this end, the textile F23 is fixed to the second elastic line H2 only at a predetermined interval.

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Abstract

본 발명은 저주파 대역 주파수의 전기와 중주파 대역 주파수의 전기 간의 간섭으로 발생한 간섭파가 피하 조직과 심부 근육 등의 다양한 범위로 자극을 가해서 피하 조직과 심부 근육 전체의 규칙적이고 입체적인 운동 효과를 일으키는 휴대형 중,저주파 근육 운동기기에 관한 것으로, 케이스와, 상기 케이스에 내설되며 자극전압을 일으키는 자극전압 발생모듈과, 상기 자극전압으로 발생하는 전기의 주파수를 변조시켜서 자극강도를 조절하는 주파수 변조모듈과, 변조된 주파수의 전기를 전극단자에 통전시키는 주파수 발생모듈과, 상기 케이스에 노출하게 배치되어서 인체 피부로 출력 전기를 전달하는 전극단자와, 상기 모듈들의 동작을 제어하는 제어모듈이 포함된 운동기기에 있어서, 상기 전극단자는 다수 개가 각각 쌍을 이루며 분리 구성되고; 상기 주파수 발생모듈은 저주파 대역 주파수의 전기와 중주파 대역 주파수의 전기를 다른 채널의 전극단자 쌍으로 각각 출력시켜서, 인체 피부와 통전하는 저주파 대역 주파수의 전기와 중주파 대역 주파수의 전기가 서로 교차해 간섭하며 맥놀이파가 일어나도록 하는 것;을 특징으로 하는 것이다.

Description

휴대형 중,저주파 근육 운동기기
본 발명은 저주파 대역 주파수의 전기와 중주파 대역 주파수의 전기 간의 간섭으로 발생한 간섭파가 피하 조직과 심부 근육 등의 다양한 범위로 자극을 가해서 피하 조직과 심부 근육 전체의 규칙적이고 입체적인 운동 효과를 일으키는 휴대형 중,저주파 근육 운동기기에 관한 것이다.
피하 지방은 셀루라이트로 둘러싸인 지방 과립층으로 구성되어 있다. 그런데 셀루라이트로 둘러싸인 지방은 운동을 한다고 해서 쉽게 분해되지 않는다. 왜냐하면, 셀루라이트 층은 지방 분해 효소를 잘 전달하지 않기 때문이다.
한편, 음압, 초음파, 중,저주파, 원적외선 등은 오랜 연구를 통해 피하 지방 제거와 피부 노후화 방지 등에 효과가 있음이 확인됐다.
이들 중 중,저주파(中,低周波)는 주파수가 낮은 전자기파를 말하며, 전류로 인체 피부를 자극해서 의도한 피부미용효과를 낸다. 즉, 피부에 일정한 리듬을 가진 약한 전류를 흘려보내면 근육을 풀어주고 피로 회복에 도움이 되며, 근육의 통증 해소, 혈액순환의 개선에도 효과가 발생하는데, 보다 구체적으로 접근하면, 피부에 가해진 저주파에 의하여 근육의 수축작용이 반복됨으로써 혈행 촉진과 마사지 효과에 의한 콜라겐과 엘라스틴이라는 탄성섬유의 대사가 높아져 탄력있는 피부를 만들어 주는 기능이 있음이 보고되고 있다. 콜라겐과 엘라스틴은 피부의 탄력을 관장하는 고무줄과 같은 역할을 하는 섬유로서, 이것이 서로 그물망처럼 연결이 잘 되어 있는 피부는 주름도 없고 살의 처짐 현상이 없는 피부라고 볼 수 있으나, 이것이 끊어지면 주름이 발생하는 것으로 알려져 있다. 즉 저주파 자극은 인체 피부의 주름을 해소하여 바디라인을 탄력이 있고 예쁘게 가꾸어주는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
전술한 중,저주파의 효과를 응용해서 종래에는 다양한 피하지방 제거 및 운동기기 등이 개발되었다.
피하지방 제거 등을 위한 종래 운동기기에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.
종래 운동기기는 기계적인 운동으로 지방을 제거하는 방식과 초음파나 전기 자극으로 지방을 제거하는 방식이 있다. 기계적인 운동방식의 지방제거장치로는 예를 들면 등록특허 제10-1117612호가 있으며, 초음파 자극 방식과 전기 자극 방식을 병용한 지방제거장치로는 등록특허 제10-0611142호와 등록실용신안 제20-0353660호 등이 있다.
전기 자극 방식인 경우에는, 통상적으로 1,000 Hz이하의 주파수를 저주파로 분류하고 1,000~4,500 Hz 사이를 중주파로 분류하며, 그 이상의 주파수는 고주파로 분류하고 있다.
일반적으로 의료용으로 사용하는 저주파는 인체에 흐르는 생체전기와 유사한 전기로서, 근육과 신경을 자극하여 근육의 마비, 통증, 피로 등의 증상을 완화하는 효과와 기능을 한다.
일반적인 저주파 관련 제품의 경우에는 통상적으로 10 ~ 200Hz정도를 사용하고 있으며, 이러한 주파수로 근육을 긴장시키고 자극할 수는 있으나, 복부지방 제거를 위한 운동을 시키기에는 무리가 있다.
복부지방을 제거하기 위해서는 전기자극에 의하여 인체도 근육에 힘을 같이 주어야 근육운동에 의한 에너지 소모가 일어날 수 있으나, 일반 저주파 제품의 경우에는 전기자극에 의한 근육의 수축만 일어날 뿐, 에너지 소모가 일어난다고 할 수는 없다.
일반적으로 주파수가 높아질수록 피부에 전기자극이 가해지는 깊이가 다르다고 되어 있다. 저주파의 경우에는 피부 표면에 자극이 가해지고, 중주파의 경우에는 피부 속 2cm~3cm까지 침투하며, 고주파의 경우에는 그보다 더 깊이 침투하나 인체의 전기적 저항에 의하여 열이 발생하게 된다. 이러한 열 발생효과를 이용한 고주파 심부열 제품도 나와 있다.
종래 EMS(Electronic Muscle Stimulation) 기기 등의 운동기기는 전극을 피부에 부착하는 경우에 자극이 중심 부분에 집중하게 되고, 자극 위치를 옮기고자 하는 경우에는 전극을 떼었다 붙이기를 반복하거나 주파수의 크기를 조정해야 하는 번거로움이 컸다. 또한, 동일한 부위를 연속 자극하는 경우에는 자극의 변화를 주기 위해서 주파수의 형태와 시간을 일일이 조정해야 하는 번거로움 또한 있었다.
따라서, 종래 운동기기는 짧은 시간에 많은 운동효과와 다양하고 입체적인 느낌의 자극을 원하는 현대인들의 요구에 부합하기에는 어려움이 있었다.
한편, 종래 운동기기를 사용자가 근육이 많은 부위에 사용하거나 수분 함량이 상대적으로 많은 부위에 사용할 시에는 운동기기로부터의 전류량이 증가하면서 전압 강하가 일어난다. 다시 말해서 종래 운동기기는 사용위치와 사용자 등에 따라서 동일한 전압에서도 서로 다른 자극강도가 신체에 영향을 줄 수 있었다. 이 경우, 전압 강하에 대응한 보상이 있어야 하며, 상기 보상은 반드시 인체의 특성에 맞게 가변적으로 이루어져야 하는데, 종래 운동기기는 이러한 보상 기능이 전무한 상태였다.
더욱이, 최근 들어 치료 등을 목적으로 인체에 금속 성분의 보조물을 삽입하거나, 피임을 위해서 피임기구인 복강경을 시술하거나, 미용 등을 위해 배꼽부위에 피어싱을 하는 등과 같이, 금속재질의 보조물을 자신의 신체에 시술하는 사용자가 증가하고 있는데, 상기 시술을 한 사용자가 종래 운동기기를 사용할 경우에는 전류치가 급격히 변하면서 해를 입히는 문제까지 발생할 수 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로서, 운동기기를 빈번히 조작하지 않아도 피하 조직과 심부 근육 등 전체에 일정한 규칙의 자극을 가해서 근육 부위별 조직의 자발적인 활동을 유도하고, 피하 깊이별 자극으로 지방분해 효과 또한 일으키는 입체적인 근육운동이 가능한 휴대형 중,저주파 근육 운동기기 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,
케이스와, 상기 케이스에 내설되며 자극전압을 일으키는 자극전압 발생모듈과, 상기 자극전압으로 발생하는 전기의 주파수를 변조시켜서 자극강도를 조절하는 주파수 변조모듈과, 변조된 주파수의 전기를 전극단자에 통전시키는 주파수 발생모듈과, 상기 케이스에 노출하게 배치되어서 인체 피부로 출력 전기를 전달하는 전극단자와, 상기 모듈들의 동작을 제어하는 제어모듈이 포함된 운동기기에 있어서,
상기 전극단자는 다수 개가 각각 쌍을 이루며 분리 구성되고;
상기 주파수 발생모듈은 저주파 대역 주파수의 전기와 중주파 대역 주파수의 전기를 다른 채널의 전극단자 쌍으로 각각 출력시켜서, 인체 피부와 통전하는 저주파 대역 주파수의 전기와 중주파 대역 주파수의 전기가 서로 교차해 간섭하며 맥놀이파가 일어나도록 하는 것;
을 특징으로 하는 휴대형 중,저주파 근육 운동기기이다.
상기의 본 발명은, 운동기기를 빈번히 조작하지 않아도 피하 조직과 심부 근육 등에 자극을 가해서 근육 부위별 조직의 자발적인 활동을 유도하고, 피하 깊이별 자극으로 지방분해 효과를 극대화할 수 있는 입체적인 근육운동 효과가 있다.
또한, 본 발명의 운동기기를 사용하는 사용자와 자극을 가하는 사용 위치 등에 상관없이, 피하 근육과 지방 등으로 지정된 전기자극을 가해서 최상의 운동효과를 기대하게 함은 물론, 안전성까지 보장하며 신체에 EMS 기능을 발현하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 운동기기의 일실시 모습을 도시한 평면도 및 저면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 운동기기의 제1실시 예를 도시한 블록도이고,
도 3은 본 발명에 따른 운동기기의 맥놀이 주파수 현상을 보인 그래프이고,
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 운동기기에서 맥놀이 현상이 주로 발생하는 지점을 보인 저면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 운동기기의 제2실시 예를 도시한 블록도이고,
도 7은 본 발명에 따른 운동기기의 동작모습을 도시한 측면도이고,
도 8은 본 발명에 따른 운동기기의 다른 실시 모습을 도시한 저면도이고,
도 9는 도 8의 A-A' 일부 단면도이고,
도 10은 본 발명에 따른 운동기기의 동작모습을 도시한 측면도이고,
도 11은 도 9의 T1 부분에서 제1신축라인의 동작모습을 확대 도시한 도면이고,
도 12는 도 9의 T1 부분에서 제1서포터의 동작모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 13은 도 9의 T2 부분에서 제2신축라인의 동작모습을 확대 도시한 도면이고,
도 14는 도 9의 T2 부분에서 제2서포터의 동작모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 운동기기의 일실시 모습을 도시한 평면도 및 저면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 운동기기의 제1실시 예를 도시한 블록도이다.
통상적으로 1,000 Hz 이하의 주파수를 저주파로 분류하고, 1,000~4,500 Hz 사이를 중주파로 분류한다. 여기서, 저주파는 인체에 흐르는 생체전기와 유사한 전기로써, 근육과 신경을 자극하여 피로를 푸는 등의 용도로 사용한다. 따라서 실질적인 근육운동을 위해서는 저주파 이상의 중,저주파 대역 이상으로 주파수를 증가시켜 심부 근육을 자극해야 한다.
이를 위해 본 실시의 운동기기(M)는 도 1의 (a)도면에서 보인 바와 같이, 사용자의 피부에 맞닿는 케이스(H) 저면에 다수 쌍의 전극단자(51, 52, 53, 54; 이하 '50')가 배치되고, 도 1의 (b)도면에서 보인 바와 같이, 케이스(H)의 평면에는 사용자가 조작하기 위한 입력모듈(70')과, 운동기기(M)의 동작 사항을 출력하는 디스플레이 모듈(70)이 배치된다. 또한, 케이스(H)는 사용자가 쥐고 조작할 수 있는 인체공학적 형태의 디자인을 이룰 수도 있다.
이상 설명한 본 실시의 운동기기(M) 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.
본 실시의 운동기기(M)는, 중,저주파 자극을 위한 자극전압을 발생시키고 자극전압을 방전하면 중,저주파의 안정한 출력을 제어하는 자극전압 발생모듈(20)과, 중,저주파 대역 주파수의 출력 자극강도를 조절하는 주파수 변조모듈(30)과, 중,저주파 대역 주파수의 전기를 출력시키는 주파수 발생모듈(40)과, 케이스(H)의 저면에 노출하도록 배치되는 다수 쌍의 전극단자(50)와, 운동기기(M)의 동작 사항을 출력하는 디스플레이 모듈(70)과, 조작에 따른 입력신호를 발생시키는 입력모듈(70')과, 디스플레이 모듈(70)의 출력 동작을 위해 출력신호를 발신하고 입력모듈(70')의 입력신호를 수신해서 연산 처리하며 자극전압 발생모듈(20)과 주파수 변조모듈(30)과 주파수 발생모듈(40)의 동작을 제어하는 제어모듈(60)을 포함한다.
본 실시의 운동기기(M)에 구성된 모듈에 대해서 동작 순서에 따라 차례로 설명한다.
사용자는 운동기기(M)의 동작을 위해서 디스플레이 모듈(70)의 출력 내용을 보면서 입력모듈(70')을 조작하고, 근육 마사지 등의 운동이 필요한 자신의 인체에 운동기기(M) 케이스(H)의 저면을 맞댄다. 이때, 인체와 맞닿는 케이스(H)의 저면에는 다수 쌍의 전극(50)이 구성되고, 전극(50) 모두가 상기 인체와 접한다.
제어모듈(60)은 자극전압 발생모듈(20)을 제어해서 해당하는 자극전압을 발생시키고, 주파수 변조모듈(30)에서 서로 다른 채널로 중,저주파 대역 주파수의 전기(이하 '중,저주파 전기')를 발생시킨다. 계속해서, 제어모듈(60)은 주파수 발생모듈(40)을 제어해서 주파수 변조모듈(30)에서 변조한 중,저주파의 다채널 주파수 전기를 전극단자(50)를 통해 출력시킨다. 이때 전극단자(50)는 상기 인체와 접하므로, 전극단자(50)를 통해 출력된 중,저주파 전기의 주파수는 상기 인체를 자극한다.
본 실시의 운동기기(M)는 사용자의 입력모듈(70') 조작에 따라 제어모듈(60)이 동작하여, 중,저주파 전기의 자극강도와 주파수를 조절할 수 있다. 또한, 자극전압 발생모듈(20)은 자극전압 발생 및 미발생, 방전, 갑작스런 강한 자극방지를 위해 서서히 자극전압이 증가하는 소프트스타트 등의 동작이 가능하다.
참고로, 본 실시의 전극단자(50)는 4개가 각각 서로 쌍을 이루면서 케이스(H) 저면에 방사형으로 배치하도록 했으나, 이에 한정하지 않으며 2쌍 이상의 전극단자(51, 52, 53, 54)로부터 출력되는 중,저주파 대역 주파수가 서로 교차하며 간섭하도록 된다면, 이하의 권리범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
또한, 본 실시의 운동기기(M)는 피하 조직과 심부 근육 등의 광범위를 자극해야 하므로, 일반적인 저주파 대역에서도 상대적으로 높은 대역의 주파수나 중주파 대역의 주파수를 채용하는 것이 바람직하며, 본 실시에서는 심부 근육 운동을 위하여 850~1,100 Hz의 중, 저주파 대역의 주파수를 채용한다.
본 실시의 운동기기(M)는 3~4V와 1,800mA 정도의 리튬이온 폴리머 배터리를 구동원으로 사용한다.
도 3은 본 발명에 따른 운동기기의 맥놀이 주파수 현상을 보인 그래프이고, 도 4와 도 5는 본 발명에 따른 운동기기에서 맥놀이 현상이 주로 발생하는 지점을 보인 저면도이다.
본 실시의 운동기기(M)는 케이스(H) 저면에 2쌍의 전극단자(51, 52, 53, 54)가 서로 마주하도록 방사형으로 배치된다.
도 4의 (a)도면은 서로 마주하는 2개의 전극단자(51, 52)(53, 54)가 +전극과 -전극을 이룬다. 따라서, 주파수 발생모듈(40)의 동작에 따라 상측의 전극단자(51)와 좌측의 전극단자(53)는 각각 +전극을 이루고, 하측의 전극단자(52)와 우측의 전극단자(54)는 각각 -전극을 이룬다. 또한, 상하 전극단자(51, 52)는 주파수가 상대적으로 큰 중주파를 일으키고, 좌우 전극단자(53, 54)는 주파수가 상대적으로 작은 저주파를 일으킨다.
그런데 각 쌍의 전극단자(51, 52)(53, 54)는 방사형으로 서로 마주하게 배치되므로, 통전류가 케이스(H) 저면 중앙에서 교차하면서 간섭하게 된다. 이때, 각 쌍의 전극단자(51, 52)(53, 54)는 사용자 인체의 피부에서 서로 다른 주파수의 파를 일으키므로, 상기 간섭 지점에서 맥놀이 현상이 일어나게 된다. 즉, 인체의 피하 조직과 심부 근육 내에서 맥놀이 현상이 발생하는 것이다.
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 3에서 보인 바와 같이, 중주파수 대역의 그래프(y1)와 저주파수 대역의 그래프(y2)가 서로 간섭하면 맥놀이에 의한 진동파(이하 '맥놀이파')가 그래프(y1+y2)와 같이 발생한다. 여기서 맥놀이파는 서로 다르지만 규칙적인 주파수 변화를 일으키면서 인체의 피하조직과 심부 근육 등을 자극하고, 특히 저주파 자극과 중주파 자극을 규칙적으로 변화시키면서 피하 조직과 심부 근육 등을 이완 및 수축하므로, 사용자의 심부 근육은 물론 피하 조직 등의 넓은 범위에 자극을 반복할 수 있다. 또한, 고정되거나 동일한 주파수를 사용하는 것 보다 피부 등의 전기적 저항을 극복하고 훨씬 더 부드럽게 근육 심부를 자극할 수 있다.
참고로, 근육운동 대상인 복부 부분은 상대적으로 넓은 편이라 전극단자(51, 52, 53, 54)의 형상과 배치에 지장을 받지는 않지만, 팔뚝살 부위나 종아리 허벅지 부위는 상대적으로 얇고 좁은 부위이기 때문에 전극단자(51, 52, 53, 54) 4개가 전부 닿지 않을 수 있다. 이 경우 전극단자(51, 52, 53, 54)의 일부가 피부와 닿으면서 한쪽의 자극만 인가하므로, 맥놀이파에 의한 효과를 거둘 수 없고 효과적인 자극도 얻을 수 없다.
그러나 본 실시의 운동기기(M)는 전극단자(51, 52, 53, 54) 사이의 거리는 일정하게 유지하고, 접촉을 늘리기 위하여 전극을 자유형상을 가진 타원 부재로 설치해서, 전극단자(51, 52, 53, 54)의 자체 크기와 임피던스 특성을 최대화했다. 또한, 주변 전극단자(51, 52, 53, 54)와의 간격은 좁혀서 접촉성을 높이고, 인체의 굴곡진 부위에서도 4개의 전극단자(51, 52, 53, 54)가 전부 접촉 가능하도록, 타원형 전극을 제품 곡면 형상에 맞추어 배치했다.
따라서, 본 실시의 운동기기(M)는 인체의 얇고 굴곡진 부위에서도 4개 전극단자(51, 52, 53, 54)가 인체 피부와 용이하게 접촉되고, 인체 부위에 따른 사용의 제한 또한 없어지면서 효과적인 운동을 위한 전기 자극이 가능하게 된다.
또한, 전극단자(51, 52, 53, 54)가 서로 의도적으로 인접할 수 있도록 형상적으로 배치하여 Positive(+)와 Negative(-) 극성 변환을 주어 인접 전극단자(51, 52, 53, 54)끼리도 중,저주파를 인가시키고, 극성을 변환하여 주는 방법으로 운동기기(M)의 주변부에서는 피부가 회전하는 느낌을 갖는 자극을 주고, 중심부에는 맥놀파로 인한 자극을 깊게 주어서, 사용자의 사용 피부 전체에 고른 자극이 가능하게 한다.
이하에서는 본 실시의 운동기기(M)의 동작 예를 좀 더 구체적으로 설명한다.
본 실시에서, 도 4의 (a)도면은 맥놀이파의 주요 발생 지점이 케이스(H)의 중앙으로, 이 부분과 마주하는 피하 조직과 심부 근육 등은 상대적으로 높은 운동효과를 갖는다. 이외에도 제1전극단자(51)와 제4전극단자(54), 제2전극단자(52)와 제3전극단자(53) 사이는 상대적으로 낮은 맥놀이파가 발생하며, 이 부분과 마주하는 피하 조직과 심부 근육 등은 상대적으로 낮은 운동효과를 갖는다.
도 4의 (b)도면은 제3,4전극단자(53, 54)의 +전극과 -전극을 변경한 것으로, 상대적으로 낮은 운동효과를 일으키는 위치를 변경해서 사용자의 운동 대상 지점을 넓힌다. 따라서, 제1,2전극단자(51, 52)와 제3,4전극단자(53, 54)의 +전극과 -전극을 규칙적으로 변경한다.
도 4의 (c)도면은 제1,2전극단자(51, 52)를 +전극으로 하고, 제3,4전극단자(53, 54)를 -전극으로 해서, 제1,3전극단자(51, 53)와 제1,4전극단자(51, 54) 간에 맥놀이파가 일어나도록 하고, 제2,3전극단자(52, 53)와 제2,4전극단자(52, 54) 간에 맥놀이파가 일어나도록 한다. 이때, 제1,3전극단자(51, 53)와 제1,4전극단자(51, 54), 제2,3전극단자(52, 53)와 제2,4전극단자(52, 54) 간에 일어나는 맥놀이파는, 도 4의 (a)도면에서 보인 제1,4전극단자(51, 54)와 제2,3전극단자(52, 53)의 맥놀이파와, 도 4의 (b)도면에서 보인 제1,3전극단자(51, 53)와 제2,4전극단자(52, 54)의 맥놀이파 보다 상대적으로 큰 진동파를 일으킨다.
이외에도 도 5의 (a)도면에서 보인 바와 같이 제1,3전극단자(51, 53)만 +전극과 -전극을 인가해 출력하고, 다음으로 도 5의 (b)도면에서 보인 바와 같이 제3,2전극단자(53, 52)만 +전극과 -전극을 인가해 출력하고, 다음으로 도 5의 (c)도면에서 보인 바와 같이 제2,4전극단자(52, 54)만 +전극과 -전극을 인가해 출력하며, 다음으로 도 5의 (d)도면에서 보인 바와 같이 제4,1전극단자(54, 51)만 +전극과 -전극을 인가해 출력한다.
결국, 인접한 전극단자(51, 52, 53, 54)의 극성만을 순차적으로 바꾸어 인가하면, 사용자는 시간차별로 전기자극이 회전하는 느낌을 받게 되어 입체적인 운동감을 줄 수 있고, 전기자극의 방향을 바꾸어 주면 역방향의 회전하는 전기자극을 줄 수 있어 역동적인 느낌의 운동감을 갖게 한다.
결국, 본 실시의 운동기기(M)는 전술한 바와 같이, 움직이는 느낌의 자극과 회전하는 느낌의 자극 및 넓은 부위의 2차원적인 자극을 구현하므로, 동일 부위에서 연속 사용시 역동적인 느낌의 운동감을 사용자에게 체감시킨다.
한편, 통상적으로 자극의 강도는 사용하는 전압의 크기에 좌우된다. 따라서, 전압이 높으면 자극 강도가 증가하고, 전압이 낮으면 자극 강도는 낮아진다. 참고로, 전압을 늘려가면서 강도 조절을 하는 구성은 운동기기(M)의 구동 안전상 문제가 될 수 있으므로, 본 실시의 운동기기(M)의 제어모듈(60)과 입력모듈(70')은 단계별로 전압은 고정하여 조정하도록 적용한다.
본 실시의 운동기기(M)는 주파수의 파형과 시간대로 운동패턴을 주면서 동일한 전압에서 주파수의 강도를 조절하여 사용한다. 1,100 Hz에서부터 시작하여 사용하는 주파수를 850 Hz로 낮추어 가면, 근육이 받는 체감 강도는 증가하고 심부에서부터 표피 쪽으로 상승하는 느낌의 자극이 발생하게 되어서, 본 실시의 운동기기(M)는 3차원의 입체적인 자극을 사용자에게 전달할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 운동기기의 제2실시 예를 도시한 블록도이고, 도 7은 본 발명에 따른 운동기기의 동작모습을 도시한 측면도이다.
본 실시의 운동기기(M)는 사용자 인체 피부(S)와의 접촉을 감지하는 접촉감지모듈(80)과, 출력 전류를 감지해서 최대치 이상이 흐르지 않도록 제어하고 사용자의 피부 전도도에 따라 지정된 전류 및 전압으로 보상하는 전기보상모듈(90)을 더 포함한다.
인체 특성상 본 실시의 운동기기(M)를 근육이 많은 부위에 사용하거나 수분함량이 상대적으로 많은 부위에 사용시에는 전류량이 증가하여 전압 강하가 일어난다. 따라서 운동기기(M)의 동일한 구동 전압에서 사용자에 따라 다른 자극강도가 발생하여 운동효율을 달리하게 된다. 이 경우 본 실시의 운동기기(M)와 같은 휴대용 기기는 전압 강하분에 보상해야 하는데, 반드시 인체의 특성에 맞는 보상이 필요하다.
한편, 최근 들어 인체에 금속 성분의 보조물을 삽입하는 경우가 점점 늘고 있고 특히 여성의 경우 피임기구인 복강경을 시술하였거나 배꼽부위에 피어싱을 하는 등, 금속성 재질을 삽입하는 시술을 받을 경우에는 운동기기(M)가 출력하는 전류의 전류치가 커서 위험할 수 있다.
이를 위해 본 실시의 운동기기(M)에 전기보상모듈(90)은 주파수 발생모듈(40)의 전류치가 10~15mA 범위의 변화 전류량에서는 인체의 저항치에 의한 전류의 변화량으로 인식하고, 자극전압 발생모듈(20)을 제어해서 전압 강하에 의한 보상을 한다. 하지만, 전기보상모듈(90)은 인체 내에 금속성 성분이 있는 경우의 전류치 제한을 최대 20mA로 해서, 인체로의 인가전류가 15mA를 초과하는 경우에는 전압보상을 하지 않고 15mA로 유지한다.
또한, 본 실시의 전기보상모듈(90)은 전극단자(51, 52, 53, 54) 중 한 쌍의 전극단자에 미세전류를 통전해서 인체의 저항치를 측정하고, 측정결과 저항치가 800옴~200K옴 범위 내 전압강하에서는 전압을 보상하며, 저항치가 400옴 이하인 경우는 전압강하 보상을 최소화한다. 결국, 본 실시의 전기보상모듈(90)은 운동대상 인체에 균일한 전기 자극을 부여하고, 자극의 편차도 줄일 수 있으며, 2중의 전기 안전방지 효과를 갖게 한다.
일부 제품의 경우는 준비되지 않은 상태에서 자극 인가시 생기는 불쾌감을 제거하기 위하여 피부에 접촉을 인지하는 수단으로 근접 센서를 사용하고 있고, 이러한 근접 센서로 빛의 수광율을 측정하는 조도센서가 사용되고 있다. 그러나 조도센서의 경우는 사용시 약간만 기울어져서 빛이 새는 경우에 동작을 수시로 멈추게 되고, 인체와 사물을 구분할 수 없기 때문에 바닥 등에 놓아두어도 인체로 인식하여 오작동을 하는 문제가 있다. 더욱이 금속 등의 전도성이 좋은 바닥인 경우는 운동기기로부터 인가하는 전류가 급격히 증가하여 기기 고장 등 안전상의 문제가 생기게 된다.
이러한 문제들을 고려해서 본 실시의 운동기기(M)는 인체 피부(S)를 감지하는 접촉감지모듈(80)을 구성한다.
인체는 부위별로 저항치가 다르며, 800옴~200K옴 사이에 분포한다. 따라서 본 실시의 접촉감지모듈(80)은 전극단자(51, 52, 53, 54)에 미세전류를 통전해 인체의 저항치를 측정한다. 측정결과 800옴~200K옴 사이의 저항이 확인되면, 제어모듈(60)에 신호를 전달하며, 제어모듈(60)은 전원이 인가되어도 저항 측정치가 허용범위에 들어오지 않으면 전기자극을 인가하지 않도록 하고, 반드시 허용된 저항이 인가시에만 작동하게 한다.
따라서, 본 실시의 운동기기(M)는 사용 후 바닥에 놓아도 동작하지 않고 정확히 인체 피부(S)에 접촉했을 때만 동작하게 되어 오작동을 방지할 수 있고, 사용 후 방치하는 경우에도 불필요한 전력소비를 방지한다.
한편, 본 실시의 운동기기(M)는 사용하는 전압을 두 가지로 분류하여 사용한다. 일반적으로 팔뚝살(알통 아래부위)이나 허벅지살 등은 상대적으로 근육의 분포가 많지 않고 피부가 연약하며 수분의 함량이 높아서 애깃살이라고도 하며, 전기 자극에도 아주 민감한 부위이다. 이러한 부위에서 높은 전압은 인체에 충격을 주게 되므로, 7V~14V의 전압을 10단계로 나누어 단계적으로 구현하여 자극에 적응해 가면서 사용하는 것이 바람직하다.
기타 복부근육운동 등을 위해서는 15V~39V의 전압을 10단계로 분류하여 단계적으로 사용한다. 이러한 전압 사용은 무부하 시의 출력전압이고 과전류에 대한 위험이 없는 범위 내에서는 전압강하에 의한 전압보상 회로에 의하여 일정한 전압을 유지한다.
도 8은 본 발명에 따른 운동기기의 다른 실시 모습을 도시한 저면도이고, 도 9는 도 8의 A-A' 일부 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 운동기기의 동작모습을 도시한 측면도이다.
본 실시의 운동기기(M) 케이스(H)는 전극단자(51, 52, 53, 54)가 위치한 저면패널(P1, P2, P3, P4)이 다수로 분할되고, 분할된 저면패널(P1, P2, P3, P4)은 각각 탄성의 제1신축라인(H1)으로 경계를 이루며 서로 연결된다. 본 실시는 저면패널(P1, P2, P3, P4)이 케이스(H) 저면의 중앙을 기준으로 방사형으로 4 분할되고, 제1신축라인(H1)은 상기 중앙을 중심으로 십자형태의 방사형을 이루면서 저면패널(P1, P2, P3, P4)을 서로 연결한다. 따라서 4 분할된 저면패널(P1, P2, P3, P4)은 서로 독립하면서도 제1신축라인(H1)에 의해 일체로 연결되며, 제1신축라인(H1)을 중심으로 회동한다.
계속해서, 케이스(H)의 측단과 연결하는 저면패널(P1, P2, P3, P4)의 가장자리는 탄성의 제2신축라인(H2)으로 경계를 이루며 연결된다. 본 실시는 저면패널(P1, P2, P3, P4)의 일체가 타원형을 이루면서 케이스(H)에 일부를 이루므로, 제2신축라인(H2)은 서로 일체로 연결된 저면패널(P1, P2, P3, P4)의 둘레 가장자리와 연결하는 타원형을 이룬다.
결국, 4개의 저면패널(P1, P2, P3, P4)은 제1,2신축라인(H1, H2)을 매개로 케이스(H)에 일부를 이루면서 서로 연결되면서도 독립하게 움직이는 분리된 구성을 이룬다.
한편, 본 실시의 저면패널(P1, P2, P3, P4)은 전극단자(51, 52, 53, 54)가 저면패널(P1, P2, P3, P4)과 함께 분할한 형태를 이룬다. 즉, 제1신축라인(H1)을 기준으로 각각 제1전극단자(51)는 2개의 단자패널(51a, 51b)을 이루고, 제2전극단자(52)는 2개의 단자패널(52a, 52b)을 이루고, 제3전극단자(53)는 2개의 단자패널(53a, 53b)을 이루고, 제4전극단자(52)는 2개의 단자패널(54a, 54b)을 이루면서, 해당하는 저면패널(P1, P2, P3, P4)에 각각 연결되는 것이다. 따라서, 도 10에서 보인 바와 같이, 본 실시의 운동기기(M) 저면이 굴곡이 있는 인체 피부(S)와 접하면, 피부(S)의 굴곡에 따라 저면패널(P1, P2, P3, P4) 또한 서로 회동하고, 저면패널(P1, P2, P3, P4)의 회동을 따라 전극단자(51, 52, 53, 54) 또한 회동하면서, 해당 인체 피부(S)의 굴곡을 따라 전극단자(51, 52, 53, 54)가 효율적으로 접하도록 한다.
전술한 본 실시의 저면패널(P1, P2, P3, P4) 연결구조를 도면을 참고해서 아래에서 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 11은 도 9의 T1 부분에서 제1신축라인의 동작모습을 확대 도시한 도면이고, 도 12는 도 9의 T1 부분에서 제1서포터의 동작모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
서로 분할된 저면패널(P1, P2, P3, P4)을 서로 연결하는 제1신축라인(H1)은 자체 탄성력으로 다수의 저면패널(P1, P2, P3, P4)을 연결하면서도 지지하나, 상기 지지력은 자중에 의해 하방으로 늘어지는 저면패널(P1, P2, P3, P4)을 지지하기엔 충분하지 않다. 따라서 본 실시의 제1신축라인(H1)은 하협상광한 단면 형태로 해서 형상적으로 저면패널(P1, P2, P3, P4)의 늘어짐을 방지한다. 더 나아가 저면패널(P1, P2, P3, P4)의 늘어짐 방지를 견고히 하기 위해서, 제1신축라인(H1)의 상면에는 제1신축라인(H1)을 서포팅하는 제1서포터(F1)가 보강된다.
제1서포터(F1)는 제1신축라인(H1)이 일 방향으로만 휘도록 보조하는 것으로, 도시한 바와 같이 2개의 단자패널(54a, 54b)이 제1신축라인(H1)을 중심으로 서로 하방으로만 늘어져 골절하게 하고, 상방으로는, 제1신축라인(H1)을 중심으로 서로 상방으로는 골절하지 않게 저지한다.
이를 위해 제1서포터(F1)는 제1서포터(F1)와 접하도록 고정하는 패널 현상의 제1베이스(F11)와, 제1베이스(F11)를 따라 횡렬로 나란하게 밀착하며 제1베이스(F11)에 입설 고정하는 다수의 제1스탠드(F12)로 구성된다. 따라서 제1서포터(F1)는 상단이 서로 분리된 구조로 인해서 구조역학적으로 일방으로만 휘어지고, 타방으로는 제1스탠드(F12) 간에 서로 밀착해 저지되어 휘어짐이 최소화한다.
결국, 본 실시의 제1서포터(F1)는 도 11 및 도 12의 (b)도면에서 각각 보인 대로 2개의 단자패널(54a, 54b)이 하방으로 원활히 골절한다. 반면, 도 11 및 도 12의 (a)도면에서 각각 보인 대로 2개의 단자패널(54a, 54b)은 제1서포터(F1)의 휘어짐이 저지되어서 상방으로는 골절하는데 제한이 발생한다.
참고로, 제1서포터(F1)는 금속재 또는 합성수지의 단단한 재질의 판넬 일면에 다수 개의 홈을 나란히 내어 제작할 수 있다.
도 13은 도 9의 T2 부분에서 제2신축라인의 동작모습을 확대 도시한 도면이고, 도 14는 도 9의 T2 부분에서 제2서포터의 동작모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
케이스(H)와 저면패널(P1, P2, P3, P4)을 서로 연결하는 제2신축라인(H2)은 자체 탄성력으로 다수의 저면패널(P1, P2, P3, P4)을 연결하면서도 지지하나, 상기 지지력은 자중에 의해 하방으로 늘어지는 저면패널(P1, P2, P3, P4)을 지지하기엔 충분하지 않다. 따라서 본 실시의 제2신축라인(H2)의 상면에는 제2신축라인(H2)을 서포팅하는 제2서포터(F2)가 보강된다.
제2서포터(F2)는 제2신축라인(H2)이 일 방향으로만 휘도록 보조하는 것으로, 도시한 바와 같이 케이스(H)의 측단과 연결된 제2전극단자(52)의 단자패널(52a)이 제2신축라인(H2)을 중심으로 하방으로만 늘어져 골절하게 하고, 상방으로는, 제2신축라인(H2)을 중심으로 상방으로는 골절하지 않게 저지한다.
이를 위해 제2서포터(F2)는 패널 현상의 제2베이스(F21)와, 제2베이스(F21)를 따라 횡렬로 나란하게 밀착하며 제2베이스(F21)에 입설 고정하고 말단부가 제2신축라인(H2)에 고정하는 다수의 제2스탠드(F22)로 구성된다. 따라서 제2서포터(F2)는 하단이 서로 분리된 구조로 인해서 구조역학적으로 일방으로만 휘어지고, 타방으로는 제2스탠드(F22) 간에 서로 밀착해 저지되어 휘어짐이 최소화한다.
결국, 본 실시의 제2서포터(F2)는 도 13 및 도 14의 (b)도면에서 각각 보인 대로 케이스(H)의 측단과 연결된 단자패널(52a)이 상방으로 원활히 골절한다. 반면, 도 13 및 도 14의 (a)도면에서 각각 보인 대로 단자패널(52a)은 제2서포터(F2)의 휘어짐이 저지되어서 하방으로는 골절하는데 제한이 발생한다.
참고로, 제2서포터(F2)는 금속재 또는 합성수지의 단단한 재질의 판넬 일면에 다수 개의 홈을 나란히 내어 제작할 수 있다.
본 실시 예에서 케이스(H) 측단과의 연결이 단자패널인 것으로 했으나, 이는 상기 단자패널이 분할된 경우에 한한 것으로서, 일반적으로는 저면패널과 케이스(H)의 측단이 서로 연결되며, 이하의 청구범위에서는 저면패널과 케이스(H)의 측단이 서로 연결되는 것으로 기재한다. 그러나 이 청구 기재는 단자패널과 케이스(H)의 측단 간 연결에 대한 기술적 사상도 포함함을 개시한다.
한편, 제2서포터(F2)의 제2스탠드(F22)는 상호 간에 벌어짐과 모임을 반복하면서도 말단부가 제2신축라인(H2)과 서로 고정된다. 그런데 제2신축라인(H2)은 신축과 이완을 반복하는 탄성 재질이므로, 제2스탠드(F22)와 제2신축라인(H2) 간 고정상태에 문제가 있을 수 있다. 따라서 제2스탠드(F22)의 말단부를 신축성이 상대적으로 큰 섬유재질의 텍스타일(F23)을 매개로 제2신축라인(H2)에 고정해서, 도 14의 (a)도면에서는 (F23)이 주름지게 하고, 도 14의 (b)도면에서는 텍스타일(F23)이 펴지도록 한다. 이를 위해서 텍스타일(F23)은 일정간격으로만 제2신축라인(H2)과 고정한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 케이스와, 상기 케이스에 내설되며 자극전압을 일으키는 자극전압 발생모듈과, 상기 자극전압으로 발생하는 전기의 주파수를 변조시켜서 자극강도를 조절하는 주파수 변조모듈과, 변조된 주파수의 전기를 전극단자에 통전시키는 주파수 발생모듈과, 상기 케이스에 노출하게 배치되어서 인체 피부로 출력 전기를 전달하는 전극단자와, 상기 모듈들의 동작을 제어하는 제어모듈이 포함된 운동기기에 있어서,
    상기 전극단자는 다수 개가 분리 구성되고;
    상기 주파수 발생모듈은 저주파 대역 주파수의 전기와 중주파 대역 주파수의 전기를 다른 채널로 각각 출력시켜서, 인체 피부와 통전하는 저주파 대역 주파수의 전기와 중주파 대역 주파수의 전기가 서로 교차해 간섭하여 인체에서 맥놀이파가 일어나도록 하는 것;
    을 특징으로 하는 휴대형 중,저주파 근육 운동기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극단자는 다수 개가 각각 쌍을 이루며 구성되고, 같은 쌍을 이루는 전극단자끼리는 마주하도록 방사형으로 배치되며, 다른 채널의 전극단자 쌍으로 각각 출력되는 저주파 대역 주파수의 전기와 중주파 대역 주파수의 전기의 상호 간섭에 의해서 전극단자로 둘러싸인 중앙에 맥놀이파가 일어나는 것;
    을 특징으로 하는 휴대형 중,저주파 근육 운동기기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극단자는 다수 개가 방사형으로 배치되고;
    상기 주파수 발생모듈은 저주파 대역 주파수의 전기와 중주파 대역 주파수의 전기 중 선택된 하나 이상의 전기 출력을 위한 전극단자를 변경하는 것;
    을 특징으로 하는 휴대형 중,저주파 근육 운동기기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 주파수 발생모듈은 서로 인접하는 1쌍의 전극단자에만 전기의 +전극과 -전극을 각각 인가하면서 상기 1쌍을 이루는 전극단자를 주기적으로 변경하는 것;
    을 특징으로 하는 휴대형 중,저주파 근육 운동기기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 주파수 발생모듈은 전기가 출력되는 전극단자 쌍의 +전극과 -전극을 주기적으로 변경하는 것;
    을 특징으로 하는 휴대형 중,저주파 근육 운동기기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 주파수 발생모듈의 전류치가 지정된 범위의 변화 전류량에서는 상기 자극전압 발생모듈을 제어해서 전압 강하에 대한 전압을 보상하고, 지정된 제한 전류치를 초과하면 전압 보상 없이 지정된 크기의 전류량으로 유지하게 하는 전기보상모듈;을 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 휴대형 중,저주파 근육 운동기기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전기보상모듈은 전극단자 중 1쌍의 전극단자에 미세전류를 흘려서 인체의 저항치를 측정하고, 상기 측정결과 저항치가 지정된 범위 내에서 발생하는 전압강하는 전압을 보상하며, 상기 측정결과 저항치가 지정된 크기 이하인 경우는 전압강하 보상을 제한하는 것;
    을 특징으로 하는 휴대형 중,저주파 근육 운동기기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극단자에 미세전류를 흘려 전극단자와 접촉한 대상의 저항치를 측정해서, 상기 저항치가 허용범위 이내인지 여부를 확인하는 접촉감지모듈을 더 포함하고;
    상기 제어모듈은 접촉감지모듈이 허용범위 이내임을 확인하면 전기자극을 중주파 대역 주파수의 전기와 저주파 대역 주파수의 전기 중 선택된 하나 이상을 전극단자에 출력시키는 것;
    을 특징으로 하는 휴대형 중,저주파 근육 운동기기.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 선택된 한 항에 있어서,
    상기 케이스에서 전극단자가 배치된 저면은 서로 분할된 다수 개의 저면패널로 구성되고, 서로 이웃하는 상기 저면패널은 탄성 재질의 제1신축라인을 매개로 회동 가능하게 연결되며, 다수의 상기 저면패널이 일체로 이루어진 저면은 둘레를 따라 탄성 재질의 제2신축라인을 매개로 케이스와 일체로 연결되되, 상기 제1신축라인은 하협상광한 단면 형태를 이루고, 서로 이웃하는 상기 저면패널이 늘어져 골절하지 않도록 제1신축라인의 상면에 제1서포터가 보강되고, 상기 케이스의 측단과 연결된 저면패널이 늘어져 골절하지 않도록 케이스의 측단 및 제2신축라인과 접하도록 상면에 제2서포터가 보강되며;
    상기 제1서포터는, 서로 이웃한 제1신축라인과 접하도록 고정되는 제1베이스와, 상기 제1베이스를 따라 횡렬로 나란하게 밀착하며 제1베이스에 입설 고정하는 다수의 제1스탠드로 구성되며;
    상기 제2서포터는, 제2베이스와, 상기 제2베이스를 따라 횡렬로 나란하게 밀착하며 제2베이스에 입설 고정하는 다수의 제2스탠드와, 상기 제2스탠드의 말단부와 연결되면서 제2신축라인과 접하도록 고정되는 신축성 재질의 텍스타일로 구성된 것;
    을 특징으로 하는 입체적인 근육운동이 가능한 휴대형 중,저주파 근육 운동기기.
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