特許 7311632 振動モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-10

(45)【発行日】2023-07-19

(54)【発明の名称】振動モジュール

(51)【国際特許分類】

   B06B 1/04 20060101AFI20230711BHJP

   A61H 23/02 20060101ALI20230711BHJP

   H02K 33/04 20060101ALI20230711BHJP

【ＦＩ】

B06B1/04 Z

A61H23/02 360

B06B1/04 S

H02K33/04 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021567921

(86)(22)【出願日】2020-05-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-07-14

(86)【国際出願番号】 KR2020006161

(87)【国際公開番号】W WO2020231122

(87)【国際公開日】2020-11-19

【審査請求日】2021-11-10

(31)【優先権主張番号】10-2019-0054619

(32)【優先日】2019-05-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521494267

【氏名又は名称】キム，デ ユン

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】キム，デ ユン

【審査官】三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１６－５２７０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５１８８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０８６２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１１１１２６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００５－０６６５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２３５６２１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０６Ｂ １／０４

Ａ６１Ｈ ２３／０２

Ｈ０２Ｋ ３３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部空間が形成される本体と、
前記本体の内部に備えられる磁性体と、
前記磁性体の少なくとも一部が挿入されるように中空が形成され、外周にコイルが巻取され、前記コイルに印加される電流により上下移動するボビンと、
一部が前記ボビンの上面に結合し、他部が前記本体の上面に結合する弾性プレートと、
前記弾性プレートに固定され、内部に長手方向の流動ホールが形成され、前記流動ホールが前記弾性プレート、前記ボビン及び前記磁性体を貫通する、振動部と、を含み、
前記振動部は、前記弾性プレート、前記ボビン及び前記磁性体を貫通する連結シャフトと、前記連結シャフトの上側に形成される振動ヘッドと、前記振動ヘッドを前記弾性プレートに固定させる固定プレートと、を含み、
前記流動ホールは、前記連結シャフト及び前記振動ヘッドを貫通し、
前記ボビンの上下振動によって前記連結シャフトが前記磁性体の貫通ホールに挿入された状態で振動することを特徴とする振動モジュール。

【請求項2】

前記弾性プレートと前記本体の間には弾性体が介在することを特徴とする請求項１に記載の振動モジュール。

【請求項3】

前記弾性体は、Ｃ型又はＳ型板バネをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の振動モジュール。

【請求項4】

前記弾性体は、前記Ｃ型又はＳ型板バネを一体又は分離して含むことを特徴とする請求項３に記載の振動モジュール。

【請求項5】

前記弾性体と前記本体の間には衝撃を緩和させる部材が介在することを特徴とする請求項２に記載の振動モジュール。

【請求項6】

前記磁性体の内部には、
前記連結シャフトが前記磁性体を貫通して位置するように中空のシャフトガイドが備えられることを特徴とする請求項１に記載の振動モジュール。

【請求項7】

前記連結シャフトの上側に形成される振動ヘッドをさらに含めて前記連結シャフトの上側及び下側の振動が可能であり、前記振動ヘッドを前記弾性プレートに固定させる固定プレートをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の振動モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、振動モジュールに関し、より詳細には、モジュールの内部に流動ホールを備え、モジュールの振動過程中に空気又は物質の流動により身体を加圧して身体刺激などの効果を増大させ、モジュールの内部を冷却し、薬物のような物質を身体に注入するか、身体から排出された物質（老廃物、脂肪など）を外部に排出して治療効果を向上できる振動モジュールに関する。

【0002】

また、前記流動ホールを活用して振動を伝達するヘッド部に機能を付加するために、ＬＥＤ、高周波、低周波、又は熱電半導体の冷却、及び温熱水の通路としての役割を果たすことができる振動モジュールに関する。

【背景技術】

【0003】

人体は時間が経つにつれて自然に老化が進み、これによる痛みが発生するのはもちろん、部分的退化による損傷で活動に制約が発生する。また、産業の発達と技術の発達に伴う活動の制約と交通事故、産業災害、スポーツ損傷、活動上の単純災害はもちろん、ストレスと運動不足、肥満による様々な合併症などにより脳損傷、心筋梗塞、動脈硬化、関節炎などの多様な病症が発生する。

【0004】

このような人間の自然な現象又は社会文化的な問題により発生する痛みと損傷、肥満などを治療するために、薬品だけでなく健康機能食品とともに多様な身体刺激装置が開発及び活用されている。一般的に、このような刺激装置は振動モジュールを利用して振動を発生させ、振動モジュールに結合された刺激器（マッサージヘッドなど）が振動することにより身体を刺激して筋肉の硬直及び神経の疲労を和らげる。振動発生のための振動モジュールは、モータ又は振動スピーカーによる振動方式が使用される。

【0005】

また、振動の用途は、人体を刺激する用途だけでなく、多様な物質の変化を誘導させる分野として、細胞及び物質の培養、家電製品などにも適用されているため、定量的な振動の周波数と強度、そして多様な音声信号を伝達できる進歩した振動技術が必要な状況である。

【0006】

モータを利用した振動モジュールの場合、振幅又は強度の調節が難しいだけでなく、振動数を可変的に伝達することができないため、最近は振動スピーカーによる振動方式の研究開発が活発に行われている。

【0007】

一般に、振動スピーカーによる振動モジュールは、音情報を有する電流が印加されるコイルが巻線されたボビン、コイルと離隔されてボビンを囲むように設置されたマグネット及びボビンに固定された振動板を含む。コイルに音情報を有する電流が印加されると、マグネットで形成された磁場内に電流が流れ、フレミングの左手の法則に従ってコイルが巻かれたボビンが上下に振動する。この時、ボビンに固定された振動板も一緒に振動して身体と接触する刺激器の表面を振動させることにより、身体を周期的に刺激する。

【0008】

このような振動技術を補完して様々な分野に適用するため、振動と他の機能を融合するための振動モジュールの構造的変更が要求されており、そのための改良された振動モジュールが要求されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】韓国登録実用新案第２０－０２５２１９８号公報（２００１．１１．１７）

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明の目的は、モジュールの内部に流動ホールを備えてモジュールの振動過程中に空気流動により身体を加圧して身体刺激効果を増大させ、モジュールの内部を冷却すると共に、薬物のような物質を身体に注入するか、身体から排出された物質（老廃物、脂肪など）を外部に排出して、治療効果を向上できる振動モジュールを提供することにある。

【0011】

また、前記流動ホールは、流体の流れ通路としての役割はもちろん、様々な信号を安定的に伝達する空間として提供する。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明による振動モジュールは、内部空間が形成される本体と、前記本体の内部に備えられる磁性体と、前記磁性体の少なくとも一部が挿入されるように中空が形成され、外周にコイルが巻取され、前記コイルに印加される電流により上下移動するボビンと、一部が前記ボビンの上面に結合され、他部が前記本体の上面に結合される弾性プレートと、前記弾性プレートに固定され、内部に長手方向の流動ホールが形成され、前記流動ホールが前記弾性プレート、前記ボビン及び前記磁性体を貫通する、振動部と、を含むことを特徴とする。

【0013】

前記振動部は、前記弾性プレート、前記ボビン及び前記磁性体を貫通する連結シャフトと、前記連結シャフトの上側に形成される振動ヘッドと、前記振動ヘッドを前記弾性プレートに固定させる固定プレートとを含み、前記流動ホールは、前記連結シャフト及び前記振動ヘッドを貫通することを特徴とする。

【0014】

前記弾性プレート及び前記本体の上面には、弾性体が介在することを特徴とする。

【0015】

前記弾性体は、Ｃ型又はＳ型板バネを含むことを特徴とする。

【0016】

前記弾性体及び前記本体の上面にはオーリング（Ｏ－ｒｉｎｇ）が介在することを特徴とする。

【0017】

前記磁性体の内部には、前記連結シャフトが前記磁性体を貫通して位置するように中空のシャフトガイドが備えられることを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明の実施例によれば、本発明は、モジュールの内部に流動ホールを備えてモジュールの振動過程中に空気流動により身体を加圧して身体刺激効果を増大させ、モジュールの内部を冷却できるだけでなく、薬物のような物質を身体に注入するか身体から排出された物質（老廃物、脂肪など）を外部に排出して治療効果を向上させることができる。

【0019】

本発明の効果は、以上で言及した効果に限定されるものではなく、他の効果も理解できるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施例による振動モジュールを説明するための概略図である。

【図2】本発明の一実施例による振動モジュールの分解斜視図である。

【図3a】本発明の実施例による振動モジュールの振動過程を説明するための参考図である。

【図3b】本発明の実施例による振動モジュールの振動過程を説明するための参考図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の実施例を詳細に説明する。本発明は、多様な変更を加え様々な形態にでき、特定の開示形態に限定するものではない。本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むものとする。各図面の説明において類似の構成要素に対しては類似の参考符号を使用した。

【0022】

第１、第２などは、多様な構成要素を説明し、１つの構成要素を他の構成要素から区別するために使用した。本出願で使用した用語は、単に特定の実施例を説明するために使用され、本発明を限定する意図を有しない。単数の表現は文脈上明らかに異なる意味を持たない限り複数の表現を含む。

【0023】

本出願において、「含む」又は「成る」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定し、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部分品又はこれらを組み合わせたものを排除しないものとする。

【0024】

ここで使われる用語は、一般的に理解されるものと同一の意味を有している。辞書に定義される用語は、関連技術の文脈上に有する意味と一致し、明らかに定義しない限り理想的又は過度に形式的な意味には解釈されない。

【0025】

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

【0026】

図１は、本発明の一実施例による振動モジュール１０を説明するための概略図であり、図２は、振動モジュール１０の分解斜視図であり、図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例による振動本体１００、磁性体２００、ボビン３００、弾性プレート３１０、振動部５００を含む。

【0027】

本体１００には内部空間が形成される。具体的に、本体１００の内部には中空が形成され、上面が開放された円柱状に形成されてもよい。磁性体２００は本体１００の内部空間に備えられる。ここで、磁性体２００は円柱状の永久磁石である。磁性体２００は、本体１００の内部空間の中央に備えられ、磁性体２００の周辺に磁力線が発生する磁界を形成する。ここで、磁性体２００には、後述する振動部５００が貫通するように中央に貫通ホール（図示せず）が形成される。

【0028】

ボビン３００は、磁性体２００の少なくとも一部が挿入されるように中空部が形成され、外周にコイル３５０が巻取される。ボビン３００は、磁性体２００の形状に対応して円柱状に形成され、磁性体２００が挿入されるように中空部が形成されてもよい。具体的に、ボビン３００は、磁性体２００の上部に位置し、ボビン３００の中空部には磁性体２００の少なくとも一部が挿入されるように備えられ、コイル３５０に電流が印加されると、ボビン３００は磁性体２００の高さ方向に沿って上下移動しながら振動する。ここで、ボビン３００は、磁性を持たない材質（アルミニウムなど）で形成されてもよい。

【0029】

ボビン３００の外周にはコイル３５０が巻取される。具体的に、ボビン３００の上面及び下面にはそれぞれ上部突部３２３及び下部突部３２１が形成されるが、上部突部３２３及び下部突部３２１により形成される溝にコイル３５０がボビン３００の外周に沿って複数回巻取される。コイル３５０には外部電源を介して電流信号が交番して供給され、交番する電流信号によってコイル３５０が巻取されたボビン３００が上下移動する。具体的に、本体１００の内部に配置される磁性体２００の周辺に磁界が形成され、コイル３５０が巻取されたボビン３００が磁性体２００に外挿されて磁性体２００の磁界内部に位置するようになり、コイル３５０に電流信号が印加されると、ローレンツの力が発生してボビン３００が移動する。このとき、コイル３５０に負及び正の電気信号を交番して印加すると、コイル３５０の極性が交番して変更されてボビン３００が上下方向に移動（振動）する。このとき、振動の強度は電流の強度及びコイル３５０の巻線数に比例する。

【0030】

ボビン３００が上下移動するにつれてボビン３００と結合される弾性プレート３１０及び振動部５００が上下移動して振動部５００が振動する。一方、ボビン３００の中央部には後述の振動部５００が貫通するように貫通ホール（図示せず）が形成される。

【0031】

弾性プレート３１０は、一部がボビン３００の上面に結合され、他部が本体１００の上面に結合される。具体的に、弾性プレート３１０は円板状に形成されてもよく、弾性プレート３１０の中央部分がボビン３００に結合され、外周部分が本体１００に結合される。この時、弾性プレート３１０の一部とボビン３００の結合及び弾性プレート３１０の他部と本体１００の結合は結合具１３０により行われる。本発明において、結合具１３０は、いずれか１つの構成を他の構成に締結又は固定するための構成であり、ボルト、ねじ、リベットなどの多様な形態を有する。弾性プレート３１０の一部が上下移動するボビン３００に結合され、他部が本体１００に結合されて固定されることにより、ボビン３００の移動によって振動し、弾性プレート３１０に結合する振動部５００が振動する。

【0032】

この時、弾性プレート３１０の中央部には振動部５００が貫通するように貫通ホール（図示せず）が形成される。一方、弾性プレート３１０及び本体１００の上面には弾性体３３０が介在する。具体的に、弾性体３３０は弾性プレート３１０の外側に本体１００の上面に複数備えられ、弾性プレート３１０を弾性支持する。弾性体３３０は、ボビン３００の振動によって弾性プレート３１０が振動する時、弾性力を極大化させることにより振動部５００の振動効率を極大化させることができる。また、弾性体３３０が弾性プレート３１０と本体１００の間に備えられてボビン３００の振動時に１次的に衝撃を吸収して弾性プレート３１０に振動を伝達するので、弾性プレート３１０に直接的に加えられる衝撃を緩和させることにより、弾性プレート３１０の疲労による破損を防止して振動モジュール１０の耐久性を向上させることができる。

【0033】

ここで、弾性体３３０はＣ型板バネである。具体的に、Ｃ型板バネは、上面、下面及び折曲部を含み、振動モジュール１０の外側方向に向かって折曲部が形成される。Ｃ型板バネの上面が弾性プレート３１０に結合具１３０により結合し、Ｃ型板バネの下面が本体１００の上面に結合具１３０により結合される。

【0034】

弾性体３３０がＣ型板バネで形成される場合、ボビン３００の上下振動をより効果的に弾性プレート３１０に伝達できる。本実施例では、弾性体３３０がＣ型板バネである場合を中心に説明したが、これに限定されるものではなく、弾性体３３０はＳ型板バネであってもよく、弾性体３３０が渦巻きバネ形成されて弾性プレート３１０に歪んだ振動を伝達することも可能である。

【0035】

前記弾性体３３０がＣ型板バネ又はＳ型板バネを含む場合、前記弾性体とＣ型板バネ又はＳ型板バネのそれぞれは独立的に一体として形成されてもよく、必要によっては分離して形成されてもよい。

【0036】

振動部５００は、弾性プレート３１０に固定され、内部に長手方向に流動ホール５２０が形成される。振動部５００は、弾性プレート３１０に固定され、弾性プレート３１０の振動により振動して身体に振動刺激を与える。振動部５００は、連結シャフト５１０、振動ヘッド５３０、固定プレート５５０を含む。連結シャフト５１０は円形の管状に形成され、中心部に流動ホール５２０が形成され、弾性プレート３１０、ボビン３００、磁性体２００を貫通する。ここで、連結シャフト５１０は本体１００の下面を貫通するように形成されることも可能である。

【0037】

振動ヘッド５３０は連結シャフト５１０の上側に形成され、中心に流動ホール５２０が形成される。振動ヘッド５３０は身体に直接接触して振動を伝達することも可能であり、多様なマッサージ及び刺激のための用途で他の振動装置（皮膚マッサージ用ヘッド、頭皮マッサージ用ヘッドなど）と結合して他の振動装置に振動を伝達することも可能である。

【0038】

固定プレート５５０は振動ヘッド５３０又は連結シャフト５１０から突出形成されて結合具１３０を介して弾性プレート３１０に結合されることにより、振動ヘッド５３０を弾性プレート３１０に固定させる。

【0039】

また、前記連結シャフト５１０の上側以外にも下側に形成される振動ヘッド５３０をさらに含んでもよく、この場合、上側及び下側に形成された振動ヘッド５３０を介して双方向振動が可能なモジュールでありる。前記下側に形成される振動ヘッド５３０を前記弾性プレートに固定させる固定プレートをさらに含んでもよく、前記弾性プレート及び固定プレートの固定方式などは上側に同一に含まれた弾性プレート３１０及び固定プレート５５０に関する説明と同様である。

【0040】

一方、振動ヘッド５３０の流動ホール５２０及び連結シャフト５１０の流動ホール５２０は連通し、流動ホール５２０を介して空気が流動して身体を加圧するか、流動する空気を利用して振動モジュール１０の内部を冷却することができる。また、流動ホール５２０を介して振動過程中に薬物のような物質を身体に注入するか、身体から排出された物質（老廃物、脂肪など）を振動モジュール１０外部に排出することができる。

【0041】

具体的に、連結シャフト５１０は、弾性プレート３１０の貫通ホール（図示せず）、ボビン３００の貫通ホール（図示せず）、磁性体２００の貫通ホール（図示せず）、本体１００の貫通ホール（図示せず）に挿入されて、弾性プレート３１０、ボビン３００、磁性体２００及び本体１００を貫通して結合されるので、振動ヘッド５３０及び連結シャフト５１０の流動ホール５２０が振動モジュール１０を貫通するように備えられる。このように振動モジュール１０を貫通する流動ホール５２０を利用して空気流動により身体刺激効果を増大させ、振動モジュール１０の内部を冷却させることができ、外部物質を身体に注入するか身体から排出された物質を振動モジュール１０外部に排出して治療効果を向上させることができる。

【0042】

一方、弾性体３３０と本体１００の間には、オーリング１１０が介在する。オーリング１１０はシリコン材質で弾性体３３０の下面と本体１００の上面の間に備えられ、ボビン３００の振動によって本体１００に加えられる衝撃を緩和させることができる。

【0043】

一方、磁性体２００の内部にはシャフトガイド２３０が備えられる。具体的に、シャフトガイド２３０は長手方向の中空が形成される円形の管状に形成され、磁性体２００の貫通ホール（図示せず）に挿入され、長手方向の中空に連結シャフト５１０が挿設される。シャフトガイド２３０はボビン３００の振動によって連結シャフト５１０が上下移動する時に連結シャフト５１０をガイドして連結シャフト５１０が左右にティルティング（ｔｉｌｔｉｎｇ）されることを防止することにより、振動部５００の直進性を向上させる。このとき、連結シャフト５１０とシャフトガイド２３０の摩擦を防止するために、シャフトガイド２３０はグラファイトが含まれた材質などの低摩擦素材が適用されることができる。

【0044】

一方、結合プレート２１０が磁性体２００に結合される。結合プレート２１０は大体に磁性体２００の上部面に類似した形状を有し、磁性体２００の上部に備えられ、ボビン３００の下部面に隣接するように設置される。結合プレート２１０は、磁性体２００の磁力をコイル３５０に集中するように誘導して磁性体２００により発生する磁界の損失を防止する。

【0045】

結合プレート２１０には磁性体２００の貫通ホール（図示せず）と連通するように貫通ホール（図示せず）が形成され、貫通ホール（図示せず）を介してシャフトガイド２３０が結合プレート２１０及び磁性体２００の内部に挿入される。具体的に、シャフトガイド２３０の上部には段差部２３１が突出形成され、結合プレート２１０には段差部２３１に対応する固定溝２１１が形成されて、シャフトガイド２３０の段差部２３１が結合プレート２１０の固定溝２１１に安着することによりシャフトガイド２３０が結合プレート２１０に固定される。シャフトガイド２３０は、振動部５００の振動時に振動部５００がティルティングされないように連結シャフト５１０をガイドし、振動部５００のティルティングを防止することにより疲労累積による振動部５００の破損問題を防止することができる。

【0046】

以下、図３ａ及び図３ｂを参照して、本発明の実施例による振動モジュール１０の振動過程を説明すると、初期状態（図３ａ）で磁性体２００の磁界上に位置するコイル３５０に電流が印加されると、ローレンツの力によりボビン３００が下方に移動する（図３ｂ）。以後、反対の電流がコイル３５０に印加されると、反対方向の力が作用してボビン３００が上方に移動して初期状態（図３ａ）に移動する。このような過程を繰り返すことによりボビン３００が上下に振動し、ボビン３００に結合される弾性プレート３１０及び弾性プレート３１０に結合される振動部５００が上下に振動する。この時、振動部５００は、流動ホール５２０を含んで振動過程中に流動ホール５２０を介して空気を流動させるか、外部物質を移動させることができる。

【0047】

このように、本発明の一実施例による振動モジュール１０によれば、本体１００、磁性体２００、シャフトガイド２３０、ボビン３００を貫通する流動ホール５２０が形成された振動部５００を備えて、振動モジュール１０の振動時に流動ホール５２０を介して空気が流動して身体を加圧するか振動モジュール１０の内部を冷却させることができ、薬物のような物質を身体に注入するか身体から排出された物質を振動モジュール１０の外部に排出することができる。

【0048】

また、弾性プレート３１０と本体１００の間にＣ型板バネを備えることにより、ボビン３００の動きをより効果的に弾性プレート３１０に伝達して振動モジュール１０の振動効果を向上させることができる。また、磁性体２００の内部に連結シャフト５１０の直進移動をガイドするシャフトガイド２３０を備えることにより、ボビン３００の振動時に振動部５００がティルティングせずに振動するので、疲労累積による振動部５００の破損問題を防止できる。

【0049】

以上では実施例を説明したが、当該技術分野の技術者であれば、特許請求の範囲に記載されている思想及び領域から外れない範囲で、本発明を多様に修正及び変更できるであろう。

【符号の説明】

【0050】

１０ 振動モジュール
１００ 本体
１１０ オーリング（Ｏ－ｒｉｎｇ）
１３０ 結合具
２００ 磁性体
２１０ 結合プレート
２１１ 固定溝
２３０ シャフトガイド
２３１ 段差部
３００ ボビン
３１０ 弾性プレート
３２１ ボビン下部突部
３２３ ボビン上部突部
３３０ 弾性体
３５０ コイル
５００ 振動部
５１０ 連結シャフト
５２０ 流動ホール
５３０ 振動ヘッド
５５０ 固定プレート

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】