JP2005125045A - 健康具 - Google Patents

Abstract

【課題】人体表面の任意の場所に容易に装着が可能であって、日常生活をすごしながら効果的な電気的刺激を与え、身体の血行の改善、筋肉の緊張をほぐすなどの体調改善の効性が出るような「健康具」を提供する。
【解決手段】体表面に密着させて使用するシート状の健康具において、圧電体フィルムの片面に少なくとも１つ以上の電極が設置され、電極部を体表面に接して保持し、該圧電体フィルムが歪むことによって体表面に電気刺激が加わるようにしたことを特徴とする健康具。
【選択図】図２

Description

発明の詳細な説明

本発明は、身体の一部を電気的に刺激することにより、体調改善を行う健康具に関するものである。

従来技術

従来から身体表面には、東洋医学で言うところのツボが数多く存在しており、このツボを刺激することが健康を維持する上で有用であることはよく知られている。また、人体にはその生体を維持するために、生体電流が流れており細胞活動や筋肉の収縮運動を行っており、人為的に外部から人体にパルス電流を供給しても、生体電流が流れたときと同様の作用を生じることが知られている。

このようなことから、低周波治療器として、足裏や腰部などを電気的に刺激する機能を備えたものが数多く提供されてきた。
特開２００３−１８７９５ 特開２００１−９５９２９

一方で、足裏を電気的刺激するシューズが知られている。これは、シューズの底部に取り付けた圧電素子に瞬間的に体重が作用したときに電圧が発生し、足裏を電気的に刺激するものである。
特開昭５４−１４６１４８ 特開２００１−２２４４０３

身体に密着させるシート状の健康具として、健康の維持や増進に寄与する健康具として磁石を利用して血行を促進する磁気治療機や、特殊な化学物質を湿布として使用するものなどがある。
特開２０００−３４２６９８ 特開平１０−３１６５２９

発明が解決しようとする課題

従来の低周波治療器は、ＡＣコンセントや電池などの電源を必要とするために持ち運び性が悪く、大掛かりとなるため日常生活を過ごしながらの治療は困難であった。また、圧電素子を内蔵したシューズは、大掛かりな仕掛けを有する中敷や靴が必要であり、かつ足以外の任意の場所を刺激することが容易ではないという問題があった。また、磁気治療機や湿布などは電気的な刺激を体表面に与えるものではなかった。

本発明は人体表面、ツボ部又はツボ近傍、さらには腱や筋肉近傍などの任意の場所に容易に装着や取り外しが可能であって、日常生活をすごしながら効果的な電気的刺激を上記部位に与え、身体の血行の改善、筋肉の緊張をほぐすなどの体調改善の効性が出るような「健康具」を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

本発明は本発明者の鋭意研究により、本研究の目的は下記（１）から（９）の健康具、及び（１０）の靴、（１１）の肌着、（１２）のサポーターによって達成された。
（１）体表面に密着させて使用するシート状の健康具において、圧電体フィルムの片面に少なくとも１つ以上の電極が設置され、電極部を体表面に接して保持し、該圧電体フィルムが歪むことによって体表面に電気刺激が加わるようにしたことを特徴とする健康具。
（２）体表面に密着させて使用するシート状の健康具において、圧電体フィルムの表、裏の両面に電極が設置されており、該圧電体フィルムが歪むことによって表裏面それぞれに発生する電圧が体表面を電気的に刺激するようにしたことを特徴とする健康具。
（３）圧電体フィルム、あるいは電極が設置されている圧電体フィルムを体表面に密着させ、圧電体フィルムから発生した電圧を電極あるいは導電体を通して体表面の任意の場所を刺激すことができるようにしたことを特徴とする健康具。
（４）圧電体フィルムの屈曲によって発生する電圧が体表面を刺激することを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の健康具。
（５）体表面と接する面に粘着剤が塗布してあることを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の健康具。
（６）体表面と接しない面に粘着剤つきのフィルムを貼り付け、健康具を体表面に粘着剤にて貼り付けることを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の健康具。
（７）体表面に貼り付けたときにツボを刺激するように、表面に凹凸加工が施してあることを特徴とする（１）から（６）のいずれかに記載の健康具。
（８）前記（１）から（７）のいずれかに記載の健康具において、電極材料にチタン材料を含むことを特徴とする健康具。
（９）前記（１）から（８）のいずれかに記載の健康具において、電極材料の結晶構造にアモルファス層を含むことを特徴とする健康具。
（１０）前記（１）から（９）のいずれかに記載の健康具が靴の中敷に設置してあることを特徴とする靴。
（１１）前記（１）から（９）のいずれかに記載の健康具が肌着の内面に貼り付けてあることを特徴とする肌着。
（１２）前記（１）から（９）のいずれかに記載の健康具がサポーターの内面に設置してあることを特徴とするサポーター。

発明を実施するための形態

以下、本発明の実施の形態について、本発明で奏する作用効果をも含めて、詳細に説明する。
圧電体は、例えば「圧電／電歪アクチュエータ −基礎から応用まで−」内野研二著、森北出版や、「誘電体現象論」株式会社オーム社に記載されているように、圧電体に歪が生じると電圧が発生することが知られている。圧電体の歪みによる電圧発生は、圧縮、引張り、捩れなどがあげられる。特にフィルム状の圧電体を用いた場合、該圧電体フィルムが屈曲した際には、屈曲の山側では引張り、屈曲の谷側では圧縮の歪みが生じるため、圧電体表裏面に大きな電圧が発生する。

本発明ではフィルム状の圧電体を体表面に密着させて、身体が動くと同時に、圧電体フィルムに歪が加わるようにすることにより、圧電体フィルムに電圧を発生させる。発生した電圧は電極を用いて正または負の電圧として取り出し、体表面に接することで体表面を電気的に刺激する。また、電気的に刺激する体表面は、一般的にツボと呼ばれている部分や筋肉疲労がある部分の近傍であることが好ましい。このような部分は、電気刺激によってマッサージ効果を得やすい。

本発明で用いる圧電体材料は可撓性フィルムであることが好ましい。フィルムは電極材料等を含めた厚みで１０μｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましい。１０μｍ以下であると圧電体フィルムから発生する電圧が小さく、１ｍｍ以上であると体表面に貼り付けたときに屈曲性能が悪く、また、体表面、靴の中敷、衣服等に貼り付けたときに違和感が生じ好ましくない。より好ましくは、５０μｍ以上５００μｍ以下である。
また、圧電体フィルムの形状に関しては、円形であろうと、長方形、正方形、三角形などの形に特にこだわらない。サイズは特にこだわらない。

圧電材料としては、圧電性を有するフィルム状のものであればいかなるものでも用いることができるが、未処理のポリフッ化ビニリデン等に延伸処理、分極処理等を施すことによって得られる高分子圧電体フィルム、あるいはエポキシ系樹脂、塩素化ポリエチレンなどのゴム等の有機高分子にチタン酸鉛、ジルコン酸鉛などを含む金属酸化物よりなる圧電体セラミックス粒子を混在させて成型した圧電体フィルム等を用いることが好ましい。

圧電体フィルムはその厚み方向に分極処理を施してあることが好ましい。また、厚み方向に分極処理を施した２枚の圧電体フィルムを、電極を介して分極方向が正反対になるように積層し、バイモルフ構造としてもよい。このような構造にすることによって、１枚の構造のものよりも、高い電圧を発生することができる。さらに、複数の圧電体フィルムを積層して、より多くの電圧が電極に発生するようにしても構わない。

圧電体フィルムが発生する電圧は、１ｋＶ以下であることが好ましい。１ｋＶよりも大きい電圧を連続して体表面に印加すると、体質によっては人体へ悪影響を及ぼす場合があるためである。特に、連続して使用する場合には１００Ｖ以下であること、より好ましくは１０Ｖ以下であることである。このような電圧値であれば、人体への有害性および危険性は皆無である。

圧電体フィルムに形成する電極材料は特にその材質はこだわらないが、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｗ、Ａｕ、ステンレスなどの様々な金属材料あるいはそれらの合金材料、さらにそれらを混合した樹脂材料を用いることができる。特に、人体への金属アレルギーなどを引き起こさない材料であることが好ましく、人体と接する部分にＴｉを含む金属であることがより好ましい。また、電極材料は耐食性を持つことが好ましく、その結晶構造にアモルファス層を含むものであることが耐食性を高めるためにより好ましい。さらに、電極は多層のものでもかまわない。電極の形成方法は、真空蒸着法、スパッタ法などの真空制膜方法やスクリーン印刷、塗布法などいずれの形成方法でもかまわない。
電極の形状はいかなる形でもかまわない。例えば半球状、円錐状、多角形などのものでもよい。特に電極の形状を利用して人体のツボ部を刺激するような構造にしてもかまわない。

圧電体フィルムから発生した電圧を、圧電フィルムに形成した電極から導電性のある線やシート等によって体の任意の場所に貼り付けて電気刺激をすることができる。圧電体フィルムから取り出す導電性のある線やシートの材質は特にこだわらない。また、そのサイズや長さに関しても特にこだわらない。例えば足裏に設置した圧電体フィルムから発生した電圧を、前記導電性を有する線によって接続して、離れた場所例えば脹脛部に印加して刺激を行ってもよい。

本発明の健康具に用いる電極あるいは圧電体フィルムに関して、体表面に接していない面には、ポリエチレンや塩化ビニールなどの高分子フィルムによって絶縁コーティングあるいは劣化防止の保護膜を形成してもよい。

本発明の健康具は粘着剤を用いて、体の任意の部分に貼り付けることが可能である。粘着剤の種類は特にこだわらない。また、湿布薬を本発明の健康具に塗布して、あるいは湿布薬を本発明の健康具の上から貼り付け、体表面に貼り付けてもかまわない。湿布薬の種類については特にこだわらない。また、磁力による健康器具と併用してもよい。

本発明の健康具の表面すなわち体表面に接する面に凹凸加工を施して、体表面に貼り付けたときに該凹凸加工の凸部によってツボや筋肉を刺激するようにしてもよい。凸部を通して電気的刺激が体表面に施されるように凸部にも電極が形成されていることがより好ましい。また、凹凸のサイズに関してはこだわらない。

本発明の健康具を靴の中敷に設置して、靴を履いたときに足の裏と接するようにし、靴を履いて移動等によって圧電体フィルムに歪みが生じ電圧が発生し、その電圧によって足裏を刺激するようにしてもよい。

本発明の健康具を衣類など、好ましくは下着の内側に設置して、その衣類を着用したときに電極部が体表面に触れるようにして、体を動かしたときに圧電体フィルムに歪みが生じ電圧が発生し、その電圧によって、体表面を刺激するようにしてもよい。該衣類が肌着／下着であるとより体表面に密着しやすいのでより好ましい。

本発明の健康具を関節や急所の保護に用いる医療用あるいはスポーツ用のサポーターの内側に設置して、肘部、膝部等に該サポーターを装着して、健康具の電極部が体表面に触れるようにして、体を動かしたときに圧電体フィルムに歪みが生じ電圧が発生し、その電圧によって、体表面を刺激するようにしてもよい。

以下本発明の実施形態を図面に示す実施例により詳述する。
（実施例１）
圧電体フィルム１０として厚み約５０μｍのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いた。このフィルムは厚み方向に分極処理を施してある。この圧電体フィルム上に少なくとも一つ以上の電極として、スクリーン印刷法によってＡｇ電極２０を設け、さらにその上部にＴｉ薄膜をスパッタ法にて積層し本発明の健康具を作製した。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ得られた本発明の健康具の斜視図である。なお図においては図面の上側を体表面に貼り付ける面としてあり、その面を表面と称す。
該健康具の表面側すなわち電極面側を体表面に貼り付けた。体表面に貼り付けられた健康具は、人の運動等によって貼り付けた部位が動き、圧電体フィルムが屈曲や圧縮、引張りなどの歪みを受け、歪みを受けた圧電体フィルムは電圧を発生し、体表面に電気刺激を伝えることができた。
（実施例２）

圧電体フィルムとして約５０μｍのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いた。この両面に蒸着法によってＡｌ電極を形成し、両電極がそれぞれ電気的に接しないようにし、図２（ａ）、（ｂ）の健康具をそれぞれ得た。また、図２（ａ）は、１つの電極は裏面に形成した電極を圧電体フィルムの側面を通して表面の電極と導通させてあり、もう一つの表面に形成した電極とは電気的に絶縁してある。本実施例では側壁を通して裏面の電極を表面とつながるようにしたが、圧電フィルムの中を貫通するようにして形成しても構わない。

図２（ｂ）は、圧電フィルム１０に形成した電極の上をさらに、絶縁フィルム２５を貼り付けて保護したものである。さらに圧電フィルムの両面に電極を形成し、その電極から導電性のある線２２を用いて、電極取り出した。導電性のある線として、被覆銅線を用い、取り出した電極の先端にＰＥＴフィルム上に電極が形成されているものを電極パッド４０として接続している。
体表面には、保護シートを取り付けたフィルム部３０と、電極パッド４０をそれぞれ貼り付けた。特にフィルム部３０は歩行等の運動により、屈曲が生じやすい場所、例えば足裏、足首などに貼り付け、電極パッド４０は体表面のツボ近傍に貼り付けた。体表面に貼り付けられた健康具は、人の運動等によって貼り付けた部位が動き、圧電体フィルムが屈曲や圧縮、引張りなどの歪みを受け、歪みを受けた圧電フィルムは電圧を発生し、体表面に電気刺激を伝えることができた。

図３は図２（ｂ）の健康具を、図４のように足裏に貼り付けて、歩行を行ったときに体表面に発生する電圧を示すものである。−１．５Ｖから＋２Ｖまでの電圧が体表面に印加されており、ツボが刺激された。連続して歩行することにより、連続して体表面に電圧が印加された。また、日常生活を行う上で特に不便も無く、電気刺激を受けることができた。
（実施例３）

２枚の分極処理された厚み５０μｍのポリフッ化ビニリデンを、中心電極２１を介して分極方向が逆方向になるように貼り合わせた。さらに、外側に中心電極と接しないように、電極２０を形成した。両面には保護シートとしてＰＥＴフィルムを貼り合わせた。中心電極２１と、表面側の電極２０から被覆銅線２２を用いて、電極パッドを取り付けた。このようにして図５に示すような健康具を得た。
なお、図中の矢印５０は分極方向を示している。
本発明の健康具のフィルム部３０と電極パッド４０をそれぞれ足裏に貼り付けて体表面に電圧を伝えることができた。この状態で日常生活を行ったところ、日常生活の動きに対応して電気刺激を受けることができた。
（実施例４）

図６（ａ）、（ｂ）は、図２（ａ）、（ｂ）の健康シートそれぞれに凹凸加工６０を施し、ツボを刺激するような構造にしたものである。本発明のシートを足裏に貼り付けて、歩行を行ったところ、電気刺激に加え、凸部よるツボの刺激効果が得られた。
（実施例５）

実施例２で得られた健康具を、靴の中敷に設置し、電極面が足裏に直に接するようにして歩行を行ったところ、電気刺激を足裏に受けることができた。
（実施例６）

実施例２で得られた健康具を、シャツの肩の部分の内側に貼り付けた下着を作製した。該下着に設置した健康具の電極が直接肩に接するようにして着用して日常生活を過ごしたところ、身体の動きに合わせて電気刺激を受けることができた。

（実施例７）
実施例２で得られた健康具を肘用のサポーターの内側に貼り付けたサポーターを作製した。該サポーターを肘部に装着して、肘を動かすことによって、電気刺激を受けることができ、肘部の血行改善効果が見られた。

以上の結果から、本発明の健康具を体表面に貼り付けることにより、日常生活をすごしながら効果的な電気的刺激を貼り付け部位に与えることができた。

発明の効果

本発明は圧電体フィルムあるいは圧電体フィルム上に形成されてある電極を体表面に接し、該圧電体フィルムから生じる電圧が体表面を電気的に刺激するようにしたことにより、人体表面のツボ部又はツボ近傍、さらには腱や筋肉近傍などの任意の場所に容易に装着が可能であって、日常生活をすごしながら効果的な電気的刺激を上記部位に与え、身体の血行の改善、筋肉の緊張をほぐすなどの体調改善を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態による健康具の概略構成を示す斜視図、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ異なる態様を示す。 本発明の第２の実施の形態による健康具の概略構成を示す斜視図、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ異なる態様を示す。 本発明の第２の実施例の健康具を足裏に貼り付け歩行したときの発生電圧の図 本発明の第２の実施例の健康具を足の裏に貼り付けたときの概略図 本発明の第３の実施の形態による健康具の概略構成を示す斜視図 本発明の第４の実施の形態による健康具の概略構成を示す斜視図、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ異なる態様を示す。

符号の説明

１０ 圧電体フィルム
２０ 電極
２２ 被覆銅線
２５ 保護フィルム
３０ フィルム部
４０ 電極パッド
５０ 圧電フィルムの分極方向
６０ 体表面刺激用凹凸部
７０ 足裏

Claims (12)

1. 体表面に密着させて使用するシート状の健康具において、圧電体フィルムの片面に少なくとも１つ以上の電極が設置され、電極部を体表面に接して保持し、該圧電体フィルムが歪むことによって体表面に電気刺激が加わるようにしたことを特徴とする健康具。
2. 体表面に密着させて使用するシート状の健康具において、圧電体フィルムの表、裏の両面に電極が設置されており、該圧電体フィルムが歪むことによって表裏面それぞれに発生する電圧が体表面を電気的に刺激するようにしたことを特徴とする健康具。
3. 圧電体フィルム、あるいは電極が設置されている圧電体フィルムを体表面に密着させ、圧電体フィルムから発生した電圧を電極あるいは導電体を通して体表面の任意の場所を刺激すことができるようにしたことを特徴とする健康具。
4. 圧電体フィルムの屈曲によって発生する電圧が体表面を刺激することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の健康具。
5. 体表面と接する面に粘着剤が塗布してあることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の健康具。
6. 体表面と接しない面に粘着剤つきのフィルムを貼り付け、健康具を体表面に粘着剤にて貼り付けることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の健康具。
7. 体表面に貼り付けたときにツボを刺激するように、表面に凹凸加工が施してあることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の健康具。
8. 請求項１から７のいずれか１項記載の健康具において、電極材料にチタン材料を含むことを特徴とする健康具。
9. 請求項１から８のいずれか１項記載の健康具において、電極材料の結晶構造にアモルファス層を含むことを特徴とする健康具。
10. 請求項１から９のいずれか１項記載の健康具が靴の中敷に設置してあることを特徴とする靴。
11. 請求項１から９のいずれか１項記載の健康具が肌着の内面に貼り付けてあることを特徴とする肌着。
12. 請求項１から９のいずれか１項記載の健康具がサポーターの内面に設置してあることを特徴とするサポーター。

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