JP2005237687A - 磁気治療用電磁石 - Google Patents

Abstract

【課題】 効果的に配置して均質な磁気雰囲気を作ることが可能な磁気治療用電磁石を提供すること。
【解決手段】 磁気治療用電磁石は、それぞれ先端部が磁極となる互いに平行な第１、第２の脚部と、それら第１、第２の脚部の後端部同士を結ぶ基部とを有する成層鉄心と、成層鉄心の第１、第２の脚部に巻回され、かつ互いに直列接続される第１、第２の巻線と、を有し、第１、第２の脚部の先端には、磁極面積を拡大する第１、第２の磁極板が成層鉄心の延長部として形成されている。また、第１の脚部と第２の脚部とが基部から垂直に立設され、第１の脚部と第２の脚部の先端に形成された第１、第２の磁極板が同一平面内に水平に配置されるように構成する。
【選択図】 図１２

Description

この発明は、人体に磁気を照射することにより治療効果を奏する磁気治療用電磁石に関する。

当業者によく知られているように、磁気を利用した磁気治療装置が種々提案されている。従来の磁気治療装置は、電磁石が敷設された寝台と、寝台に横臥した人体を上方から覆うべく内部に電磁石が敷設された上部構造体とを備えている（例えば特許文献１参照）。

この従来の磁気治療装置に配置される電磁石は、コの字状の成層鉄心に巻線を巻いたものであり、巻線に電流を通電したときに、成層鉄心の脚部先端から交番磁界が発生する。この電磁石はケース体に収納され、複数のケース体を回動自在に直状に連結されたベルト型磁気治療具を構成している。そして、このベルト型治療具が寝台に敷設されると共に、上部構造体の内側に固定されている。
特開平７−１９４７１４号公報

しかしながら、従来の磁気治療用電磁石は、電磁石の磁極の効果的な配置が考慮されておらず、人体の局所的に磁気照射を行いたい部位に、磁気分布のムラが発生し、効果的な治療が困難であった。また、電磁石をケース体に収納して、直状に連結したものを敷き詰める構成なので、装置全体では数多くの電磁石を必要とするため設置コストや消費電力が高いという問題があった。

この発明は、このような従来の問題点に着目して成されたものであり、その目的とするところは、均質な磁気分布を作ることが可能な磁気治療用電磁石を提供することにある。

この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれば容易に理解されるであろう。

本発明の磁気治療用電磁石は、それぞれ先端部が磁極となる互いに平行な第１、第２の脚部と、それら第１、第２の脚部の後端部同士を結ぶ基部とを有する成層鉄心と、成層鉄心の第１、第２の脚部に巻回され、かつ互いに直列接続される第１、第２の巻線と、を有し、第１、第２の脚部の先端には、磁極面積を拡大する第１、第２の磁極板が成層鉄心の延長部として形成されている、ことを特徴とする。

このような構成によれば、第１、第２の磁極板が磁極面積を拡大するように形成されているので、磁極面積を拡大しない場合と比べて、磁力が及ぼされる範囲が広がり、磁極当りの磁気照射面積を拡げることができる。従って、この電磁石の磁極板を、人体の表面に対して略平行となるように配設することにより、より少ない電磁石の個数で、人体のより広範な面積に磁気照射することができる。

本発明の実施形態においては、第１の脚部と第２の脚部とが基部から垂直に立設され、第１の脚部と第２の脚部の先端に形成された第１、第２の磁極板が同一平面内に水平に配置された磁極並置型であるように構成してもよい。このような構成によれば、第１、第２の磁極板の上に人体表面を対向させるように使用することができると共に、第１、第２の磁極板を中心とした等磁位面を平行と成るように作り易くなる。

本発明の実施形態においては、基部から垂直に形成された第１の脚部と第２の脚部とがいずれも双方の脚部に向けて垂直に内側にＬ字状に曲げられて形成され、第１、第２の磁極板が互いに対向するように平行に配置された磁極対向型であるように構成してもよい。このような構成によれば、第１、第２の磁極板で人体を両側から挟むようにして使用することができ、２つの磁極板で挟まれた人体に対して均質な磁気雰囲気を作ることができる。

本発明の実施形態においては、第１の脚部と第２の脚部のいずれか一方の脚部が基部から垂直に立設され、他方の脚部が一方の脚部に向けて垂直に内側にＬ字状に曲げられて形成され、第１、第２の磁極板が直角を成して配置された磁極直交型であるように構成してもよい。このような構成によれば、第１、第２の磁極板で人体を水平方向と垂直方向から挟むようにして使用することができ、２つの磁極板で挟まれた人体に対して均質な磁気雰囲気を作ることができる。

本発明の実施形態においては、第１の脚部と第２の脚部とが基部から垂直に立設され、第１の脚部と第２の脚部の先端に形成された第１、第２の磁極板が同一平面内に水平に配置される磁気治療用電磁石に係り、該電磁石が複数、互いに第１、第２の磁極板を同一平面内に水平に配置するように寝台に配置され、各電磁石の第１、第２の磁極板が、寝台に仰向けに横臥する人体の背骨の中心線を挟んで対称的な位置にそれぞれ位置するように、各電磁石が背骨の中心線に沿って所定間隔をあけて寝台に並列して埋設装着されるように構成してもよい。このような構成によれば、寝台に仰向けに横臥する人体に対して磁気照射したときの磁気分布を均質なものとすることができる。

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、人体に、均質な磁気照射をすることができるという利点を有する。

以下に、この発明の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施形態の磁気治療装置１は、図１に示されるように、頭部ユニット２と、胴体部ユニット３と、脚部ユニット４とを備えている。各ユニット２〜４は結合されて寝台を形成する。各ユニット２〜４は、木材などの絶縁物のケース内に、寝台に仰向けに横臥される人体に磁気を照射するための複数の電磁石を備えている。

頭部ユニット２には、主として頭部領域に対する磁気照射を行うための頭部電磁石群が、胴体部ユニット３には、主として胴部領域に対する磁気照射を行うための胴部電磁石群が、脚部ユニット４には、主として脚部領域に対する磁気照射を行うための脚部電磁石群がそれぞれ含まれている。

頭部ユニット２は、図１に示されるように、頭部支持基台５上に、直方体形状の右側頭部ブロック６と、左側頭部ブロック７と、頭頂部ブロック８と、額部ブロック９とを備えている。

頭部電磁石群は、図２に示されるように、対をなす２個の磁極をそれぞれ有する３個の電磁石として、第１の電磁石１１と、第２の電磁石１２と、第３の電磁石１３とを含んでいる。

第１の電磁石１１は、頭部支持基台５に内蔵され、コの字状のコアを有している。コアは、ケイ素鋼板の小片を積層してなる成層鉄心である。コアは、基部１４の両端に垂直に脚部１５，１６が形成されると共に、脚部１５，１６の先端にそれぞれ磁極板１７，１８が形成されている。コアの脚部１５，１６には、それぞれ巻線１９，２０が巻かれている。第１の電磁石１１は、磁極板１７，１８が同一水平面に配置された磁極並置型電磁石である。磁極板１７は、寝台に仰向けに横臥する人体の後頸部と対向する位置に、磁極板１８は、寝台に仰向けに横臥する人体の後頭部と対向する位置に、それぞれ位置するようにして、頭部支持基台５に装着されている。第１の電磁石１１は、上方に横臥される人体の後頸部と後頭部に、それぞれ磁気照射することができる。

第２の電磁石１２は、ケイ素鋼板の小片を積層してなる成層鉄心のコアを有している。コアは、基部２１の両端に垂直にＬ字上の脚部２２，２３が形成され、Ｌ字状の脚部２２，２３の先端にそれぞれ磁極板２４，２５が形成されている。第２の電磁石１２は、磁極板２４，２５が、図２に示されるように互いに対向して配置された磁極対向型電磁石である。コアの脚部２２，２３には、それぞれ巻線２６，２７が巻かれている。第２の電磁石１２は、頭部ユニット２内で、磁極板が人体の幅方向に沿って所定間隔を空けて配置され、一方の磁極板２５が右側頭部ブロック６に、他方の磁極板２４が左側頭部ブロック７に内蔵されている。そのため、人体を横臥させて人体頭部を右側頭部ブロック６と左側頭部ブロック７とで挟んだ状態で、人体の両側頭部に磁極板２４，２５から磁気照射をすることができる。

第３の電磁石１３は、ケイ素鋼板の小片を積層してなる成層鉄心のコアを有している。コアは、図２に示されるように、基部が下側基部２８と上側基部２９とに上下に分割され、基部の上下両端に垂直に脚部３０，３１が形成されている。上側基部２９に連設された上方の脚部３０は、その内部から突出して下方にＬ字状に曲げられたＬ字脚部３２を有している。Ｌ字脚部３２には巻線３３が巻かれると共に、その先端に磁極板３４が下方を向いて形成されている。磁極板３４は、人体が仰向けに横臥されたときの額部に対向する位置に配置される。

下側基部２８に連設された下方の脚部３１には、巻線３５が巻かれると共に、その先端に磁極板３６が形成されており、磁極板３６は、人体が横臥されたときの頭頂部に対向する位置に配置されている。

第３の電磁石１３は、図２に示されるように、磁極板３４と磁極板３６とが直角をなす磁極直交型電磁石である。第３の電磁石１３は、頭頂部ブロック８と、額部ブロック９とにまたがって配設されており、頭頂部ブロック８には磁極板３６が、額部ブロック９には磁極板３４がそれぞれ内蔵されている。

第３の電磁石１３の上側基部２９は、下側基部２８を支軸に、図２示の矢印θで示されるように水平方向に回動自在に形成されている。換言すると、頭頂部ブロック８が支柱を形成し、この支柱を軸に額部ブロック９が把手３７を操作することにより水平方向に回動自在となっている（図１参照）。

再び、図２を参照して、第３の電磁石１３のＬ字脚部３２は、上方の脚部３０に対して、水平方向に、すなわち図２示の矢印Ｘの向きに伸縮させることができる。すなわち、額部ブロック９が、頭頂部ブロック８を支軸とした径方向（水平方向）に伸縮自在となっている（図１参照）

また、第３の電磁石１３のＬ字脚部３２には、垂直方向の長さを可変する機構が備えられている。このため、Ｌ字脚部３２に形成されている磁極板３４は、図２示の矢印Ｙの向き（鉛直方向）に可変させることができる。

次に、胴体部ユニット３は、図３に示されるように、胴体部支持基台４０に下面側胴部電磁石群が配設されており、下面側胴部電磁石群は、対をなす２個の磁極板をそれぞれ有する４個の電磁石４１〜４４を含んでいる。

電磁石４１はコの字状のコアを有している。コアは、ケイ素鋼板の小片を積層してなる成層鉄心である。コアは、先端に対をなす２つの磁極板４１ａ，４１ｂが形成された脚部の後端部同士を結ぶ基部４１ｃを備え、２つの脚部には、それぞれ巻線４１ｄ，４１ｅが巻かれている。電磁石４１は、磁極板４１ａ，４１ｂが同一水平面に配置された磁極並置型電磁石である。電磁石４２〜４４は、電磁石４１と同様に、対をなす第１の磁極板４２ａ〜４４ａおよび第２の磁極板４２ｂ〜４４ｂ、基部４２ｃ〜４４ｃ、第１の巻線４２ｄ〜４４ｄおよび第２の巻線４２ｅ〜４４ｅを備えた磁極並置型電磁石である。

電磁石４１は、磁極板４１ａ，４１ｂが、寝台に仰向けに横臥する人体の背骨の中心線を挟んで対称的な位置にそれぞれ位置するように、配置されている。磁極板４１ａ，４１ｂは、寝台に仰向けに横臥した人体の胴体背面部に対向するように配される。電磁石４２の磁極板４２ａ，４２ｂ、電磁石４３の磁極板４３ａ，４３、電磁石４４の磁極板４４ａ，４４ｂも電磁石４１と同様に配置されている。
４個の電磁石４１〜４４は、それぞれの磁極板が互いに水平となるように、背骨の中心線に沿って寝台に並列して埋設装着されている。従って、寝台に仰向けに人体が横臥されたときに、４個の電磁石４１〜４４から人体の胴体背面部に効果的に磁気照射することができる。

本願発明者が、４個の電磁石４１〜４４の配設間隔をできるだけ拡げて効果的な磁気照射を実現する配置を種々検討した結果、以下の知見が得られた。ここで、図４示のように、電磁石４１〜４４の２つの磁極板の間の距離をＧ、磁極板の長さをＬ、磁極板の幅をＷ、隣接した磁極板間の距離（並設された電磁石４１〜４４の間隔）をＰとする。このとき、並設された電磁石４１〜４４の間隔をできるだけ拡げて治療に効果がある磁束密度の分布を得るための好適な配置条件は、隣接磁極間距離Ｐが、磁極幅Ｗの１〜１．２倍であることである。従って、本実施形態の胴体部ユニット３は、電磁石４１〜４４がこの条件で配置される。

また、胴体部ユニット３の電磁石４１〜４４の配置は、人体の背骨を中心としたツボの配置に適合するように、隣接磁極板間距離Ｐ、磁極板幅Ｗ、磁極板間距離Ｇ、および磁極板長さＬを適宜定めることが効果的である。上記配置条件と合わせた具体的な数値としては、例えば、隣接磁極板間距離Ｐ＝８０〜９０ｍｍ、磁極板幅Ｗ＝８０ｍｍ、磁極板間距離Ｇ＝７０ｍｍ、磁極板長さＬ＝８０ｍｍとすると効果的である。

この条件で電磁石４１〜４４を配設したときの磁界の分布が図５に示されている。図５の横軸は、胴体部支持基台４０の頭部ユニット２側端部を原点に、９０ｍｍの位置を中心に電磁石４１を、２５０ｍｍの位置を中心に電磁石４２を、４２０ｍｍの位置を中心に電磁石４３を、５８０ｍｍの位置を中心に電磁石４４を配置した様子を表している。すなわち、電磁石４１と電磁石４２の間の距離Ｐは８０ｍｍ、電磁石４２と電磁石４３の間の距離Ｐは９０ｍｍ、電磁石４３と電磁石４４の間の距離Ｐは８０ｍｍとなっている。図５の縦軸は、４つの電磁石４１〜４４のそれぞれの２つの磁極板の中間点の垂直上方の距離を表している。寝台の長手方向（人体の身長方向）に沿って走査したときの磁界の分布は、図示されるように、寝台から高さ１００ｍｍの位置で寝台とほぼ平行な３０Ｇの等磁位線が得られる。また、寝台から１８０〜２００ｍｍの高さの位置で１０Ｇの磁束密度が得られる。このため、寝台に布団やマットレスなどを敷いて使用したとしても、寝台に横臥した人体に効果的な磁気照射を行うことができる。

この胴体部ユニット３には、図６に示されるように、胴体部支持基台４０の側部に、上面側胴部電磁石群を支持する支持機構が２つ備え付けられている。上面側胴部電磁石群は、横臥した人体の胴体部を上方から覆うことが可能な胸部照射ブロック４５（磁気照射ブロック）と腹部照射ブロック４６（磁気照射ブロック）とに内蔵された電磁石より構成される。胸部照射ブロック４５は頭部ユニット２寄りに、腹部照射ブロック４６は脚部ユニット４寄りに配設されており、胸部照射ブロック４５と、腹部照射ブロック４６とは同一の構成である。

支持機構は、胴体部支持基台４０の側部に立設された支柱４７と、支柱４７の上端部に軸支され、水平面内で旋回可能な第１アーム４８と、第１アーム４８の先端部に軸支され、水平面内で旋回可能な第２アーム４９と、第２アーム４９の先端に、スプリングケース５０内の圧縮バネ５１を介して垂下された吊り下げロッド５２とから構成されている。２つの支持基講は、それぞれ吊り下げロッド５２により、胸部照射ブロック４５と、腹部照射ブロック４６とを吊り下げ支持している。

第１アーム４８および第２アーム４９の旋回機構の詳細が図７に示されている。第１アーム４８の一端から支柱４７内部に旋回用のシャフト５３が貫通して設けられている。第１アーム４８の一端には、シャフト径と同じ径の貫通孔を有する固定部材５４が配置されている。シャフト５３は、固定部材５４の貫通孔に挿入されてネジ５５，５６により固定部材５４に固定されている。支柱４７内部には、シャフト径より僅かに大きな径の貫通孔を有する軸受部材５７，５８が固定されており、シャフト５３は軸受部材５７，５８の貫通孔に挿入されている。従って、第１アーム４８は支柱４７に対して旋回自在となっている。

図７に示されるように、第２アーム４９の一端から第１アーム４８の他端に旋回用のシャフト５９が貫通して設けられている。第２アーム４９の一端には、シャフト径と同じ径の貫通孔を有する固定部材６０が配置されている。シャフト５９は、固定部材６０の貫通孔に挿入されてネジ６１，６２により固定部材６０に固定されている。第１のアーム４８の他端には、シャフト径より僅かに大きな径の貫通孔を有する軸受部材６３が固定されており、シャフト５９は軸受部材６３の貫通孔に挿入されている。従って、第２アーム４９は第１アーム４８に対して旋回自在となっている。

スプリングケース５０と吊り下げロッド５２の詳細が図８に示されている。スプリングケース５０内には、吊り下げロッド５２が貫通した摺動部材６４および固定部材６５が備えられている。摺動部材６４は、吊り下げロッド５２の先端部に固定され、スプリングケース５０内を摺動する。固定部材６５はスプリングケース５０下端に固定され、内部を貫通した吊り下げロッド５２が摺動できるように構成されている。吊り下げロッド５２の周囲には、摺動部材６４と固定部材６５との間に挟まれて圧縮バネ５１が配置されている。吊り下げロッド５２には、スプリングケース５０内の位置決めのために鉛直方向に溝部６６が設けられている。そして、吊り下げロッド５２を上下動させたときに、所望の位置で固定できるように、固定部材６５の位置で溝部６６に嵌合する留めねじ６７が設けられている。

吊り下げロッド５２の下端には、回転用固定軸６８が設けられている。回転用固定軸６８に軸支された回転用部材６９は、胸部照射ブロック４５および腹部照射ブロック４６に接続されている。そのため、胸部照射ブロック４５および腹部照射ブロック４６は、吊り下げロッド５２に対して水平方向に回転自在となっている。

胸部照射ブロック４５および腹部照射ブロック４６は、使用前には、圧縮バネ５１により上方に付勢されており、使用者が例えば胸部照射ブロック４５を下方に引くと圧縮バネ５１が圧縮し、胸部照射ブロック４５は下方に移動するが、使用者が胸部照射ブロック４５を手放すと圧縮バネの弾性により胸部照射ブロック４５は元の位置に付勢される。そのため使用者は留めねじ６７を締結することにより胸部照射ブロック４５を所望の位置に固定する。

腹部照射ブロック４６に内蔵された電磁石７０は、コの字状のコアを有している。コアは、ケイ素鋼板の小片を積層してなる成層鉄心である。コアは、先端に対をなす２つの磁極板７０ａ，７０ｂが形成された脚部の後端部同士を結ぶ基部７０ｃを備え、２つの脚部には、それぞれ巻線７０ｄ，７０ｅが巻かれている。電磁石７０は、磁極板７０ａ，７０ｂが同一水平面に配置された磁極並置型電磁石である。電磁石７０は、磁極板７０ａ，７０ｂを寝台に対向させるように下方に向けた状態、すなわち、人体の腹部に対向するように配置されている。胸部照射ブロック４５に内蔵された電磁石（図示せず）は、電磁石７０と同型の磁極並置型電磁石であり、２つの磁極板を寝台に対向させるように下方に向けた状態、すなわち、人体の胸部に対向するように配置されている。

次に、脚部ユニット４は、図９および図１０に示すように、脚部支持基台７１と、脚部支持基台７１の上に載置された第１可動台７２と、第１可動台７２の上に載置された第２可動台５６とから構成されている。第１可動台７２と第２可動台７３とには、脚部電磁石群が配設されている。

脚部支持基台７１には、不図示の電源部に接続されて電源スイッチを備えた制御盤７４が設けられている。なお、電源スイッチは電気コード７５（図１参照）を介して操作器７６により操作可能であり、使用者が寝台に横臥した状態でも手元で操作することができる。

第１可動台７２及び第２可動台７３は、底部にキャスタ７７が配設され長手方向（人体の身長方向）水平に可動できる。第１可動台７２は、それぞれ電磁石の磁極が内蔵された直方体形状の腰部ブロック７８と、右側膝部ブロック７９と、左側膝部ブロック８０とを備えている。また、第２可動台７３は、電磁石が内蔵された直方体形状の足裏ブロック８１を備えている。

腰部ブロック７８は、第１可動台７２の胴体部ユニット４寄り端部に配置され、電磁石８２を内蔵している。電磁石８２は、コの字状のコアを有している。コアは、ケイ素鋼板の小片を積層してなる成層鉄心である。コアは、先端に対をなす２つの磁極板８２ａ，８２ｂが形成された脚部の後端部同士を結ぶ基部８２ｃを備え、２つの脚部には、それぞれ巻線８２ｄ，８２ｅが巻かれている。電磁石８２は、磁極板８２ａ，８２ｂが同一水平面に配置された磁極並置型電磁石である。電磁石８２は、磁極板８２ａ，８２ｂが上方を向いて、上方に横臥される人体の幅方向に沿って配列している。このため、寝台に仰向けに人体を横臥したときに、人体の股関節部に磁気照射することができる。

また、右側膝部ブロック７９と、左側膝部ブロック８０は、寝台に横臥する人体の幅方向に所定間隔を有して配設されている。右側膝部ブロック７９と、左側膝部ブロック８０とには、対向する２つの磁極板を有する電磁石８３が配設されている。この電磁石８３は、ケイ素鋼板の小片を積層してなる成層鉄心のコアを有している。コアは、基部８３ｃの両端に垂直にＬ字上の脚部が形成され、Ｌ字状の脚部の先端にそれぞれ磁極板８３ａ，８３ｂが形成されている。電磁石８３は、磁極板８３ａ，８３ｂが、図１０に示されるように互いに対向して配置された磁極対向型電磁石である。コアの脚部には、それぞれ巻線８３ｄ，８３ｅが巻かれている。右側膝部ブロック７９に巻線８３ｄと磁極板８３ｂとが内蔵され、左側膝部ブロック８０に巻線８３ｅと磁極板８３ａとが内蔵されている。そして、人体の幅方向に沿って２つの磁極板８３ａ，８３ｂが配列し、２つの磁極板８３ａ，８３ｂが間に人体の両脚側部を挟むようにして水平方向を向いている。このため、寝台に人体を横臥したときに、人体の両膝関節部に磁気照射することができる。

また、足裏ブロック８１は、第２可動台７３の寝台先端部寄りに配置され、電磁石８４を内蔵している。電磁石８４は、コの字状のコアを有している。コアは、ケイ素鋼板の小片を積層してなる成層鉄心である。コアは、先端に対をなす２つの磁極板８４ａ，８４ｂが形成された脚部の後端部同士を結ぶ基部８４ｃを備え、２つの脚部には、それぞれ巻線８４ｄ，８４ｅが巻かれている。電磁石８４は、磁極板８４ａ，８４ｂが同一水平面に配置された磁極並置型電磁石である。この電磁石８４は、磁極板８４ａ，８４ｂが水平方向人体側を向いて、人体の幅方向に沿って配列している。このため、寝台に人体を横臥したときに、人体の足裏に磁気照射することができる。以上が本実施形態の磁気治療装置１の構成である。

上記構成の磁気治療装置１は、所定の治療場所に運び込んだ頭部ユニット２と、胴体部ユニット３と、脚部ユニット４とを連結して寝台を組み立てて使用される。

磁気治療装置１の使用にあたっては、予め、頭部ユニット２の額部ブロック９が適切な位置に配置できるように調整しておく。すなわち、額部ブロック９の磁極板３４が人体の頭部を覆って額、眼、鼻など顔の適切な場所に対向するように、額部ブロック９の水平方向および鉛直方向の位置を調節する。この際、額部ブロック９は押し引きすることにより、水平方向に摺動するので、使用者は寝台に横臥した状態で額部ブロック９の水平位置を決めることができる。なお、鉛直方向の調節は調節ねじを回すことにより行う。

額部ブロック９の配設位置が決定したならば、額部ブロック９を水平方向に回動して、額部ブロック９を人体の外側に一旦退ける。そして、使用者が寝台に横臥した状態の位置に適合させて脚部ユニット４の第１可動台７２を水平方向に摺動させて、第１可動台７２上の腰部ブロック７８と、右側膝部ブロック７９と、左側膝部ブロック８０とを適所に配設する。さらに、第２可動台７３を水平方向に摺動させて、足裏ブロック８１を適所に配設する。このように、磁気治療装置１は、第１可動台７２及び第２可動台７３を移動させることにより、使用者の身長の差異によって生じる磁気照射位置のずれを解消することができる。

脚部ユニット４の第１可動台７２及び第２可動台７３の配置が決定したならば、胴体部ユニット３に備え付けられている胸部照射ブロック４５と、腹部照射ブロック４６の位置を調節する。具体的には、胸部照射ブロック４５と腹部照射ブロック４６とに内蔵された電磁石の磁極板が人体の胴体部上方を覆って胸部、腹部の適切な場所に対向するように、胸部照射ブロック４５と腹部照射ブロック４６の水平方向および鉛直方向の位置を調節する。なお、使用者は寝台に横臥した状態で胸部照射ブロック４５と腹部照射ブロック４６の位置を調整することができる。すなわち、横臥した使用者が胸部照射ブロック４５と腹部照射ブロック４６を自分の側に引っ張り、吊り下げロッド５２を適切に伸長させた状態で留めねじ６７を締めて鉛直方向の位置を決めることができる。

胸部照射ブロック４５と腹部照射ブロック４６の配置が決定したならば、頭部ユニット２の額部ブロック９を旋回させて、横臥した人体の頭部上方に移動させる。この状態で手元の操作器７６を操作すると、磁気治療装置１の電源が入り、各ユニット２〜４に配置された電磁石の巻線に電流が流れ、磁極板から磁気が発生し、人体の各所が磁気雰囲気中に包含される。所定時間（例えば４０分間）通電されることにより治療を効果的に行うことができる。

次に、本実施形態の磁気治療装置１に採用した磁極並置型電磁石について、図１１乃至図１８を参照して詳細に説明する。

図１１および図１２に示されるように、磁極並置型電磁石１００は、それぞれ先端部が磁極となる互いに平行な第１の脚部１０１および第２の脚部１０２と、第１の脚部１０１および第２の脚部１０２の後端部同士を結ぶ基部１０３とを有する成層鉄心１０４からなるコアを備えている。第１の脚部１０１と第２の脚部１０２とは基部１０３から垂直に立設されている。

成層鉄心１０４の第１の脚部１０１と第２の脚部１０２には、それぞれ第１の巻線１０５と、第２の巻線１０６とが巻かれており、第１の巻線１０５と第２の巻線１０６とは互いに直列接続されている。

第１の脚部１０１と第２の脚部１０２の先端には、第１の磁極板１０７と、第２の磁極板１０８とが成層鉄心１０４の延長部として形成されている。ここで第１の磁極板１０７と、第２の磁極板１０８とは同一平面内に水平に配置されている。なお、巻線１０５，１０６の適所に導線１０９が接続され、巻線１０５，１０６に電流を流すことができるようになっている。

次に、図１１に示される本実施形態の磁極並置型電磁石１００と、従来の磁極並置型電磁石とを比較して説明する。

図１３に示されるように、従来の磁極並置型電磁石１１０は、それぞれ先端部が磁極となる互いに平行な第１の脚部１１１および第２の脚部１１２と、第１の脚部１１１および第２の脚部１１２の後端部同士を結ぶ基部１１３とを有する成層鉄心１１４からなるコアを備えている。第１の脚部１１１と第２の脚部１１２とは基部１１３から垂直に立設されている。成層鉄心１１４の第１の脚部１１１と第２の脚部１１２には、それぞれ第１の巻線１１５と、第２の巻線１１６とが巻かれており、第１の巻線１１５と第２の巻線１１６とは互いに直列接続されている。第１の脚部１１１の先端（磁極１１７）と第２の脚部１１２の先端（磁極１１８）とは同一平面内に水平に配置されている。磁極１１７，１１８の断面と、第１、第２の脚部１１１，１１２の断面とは等しくなっている。この例では、電磁石１１０の磁極１１７，１１８の断面は、長さ４０ｍｍ×奥行６０ｍｍ（図示された磁極長さ＝４０ｍｍ）であり、対をなす２つの磁極１１７，１１８の間隔は１４０ｍｍである。磁極１１７，１１８の両端部間の長さは２２０ｍｍである。

この従来の磁極並置型電磁石１１０の２つの磁極１１７，１１８間を結ぶ磁極長さ方向（Ｘ−Ｘ´方向）の垂直面上の磁界分布特性曲線が図１４に示されている。なお、巻線１１５，１１６は４５回巻、電力は３７７ＶＡを条件としている。図示されるように、等磁位線は、磁極１１７の中心（脚部１１１の中心）を山として、２つの磁極１１７，１１８間の中心を谷として形成されている。

一方、本実施形態の磁極並置型電磁石１００の設計例が図１５に示されている。この例では、電磁石１００の磁極板１０７，１０８の断面は、長さ８０ｍｍ×奥行８０ｍｍ（図示された磁極板長さ＝８０ｍｍ）であり、対をなす２つの磁極板１０７，１０８の間隔は７０ｍｍである。磁極１０７，１０８の両端部間の長さは２３０ｍｍである。本実施形態の磁極並置型電磁石１００の磁極断面積は、従来の磁極並置型電磁石１１０の磁極断面積の８／３倍となっている。

磁極並置型電磁石１００の２つの磁極板１０７，１０８間を結ぶ磁極長さ方向（Ｘ−Ｘ´方向）の垂直面上の磁界分布特性曲線が図１６に示されている。なお、巻線１０５，１０６は４５回巻、電力は３６０ＶＡを条件としている。図示されるように、等磁位線は、脚部１０１の中心を山として、２つの磁極１０７，１０８間の中心を谷として形成されている。

図１４と図１６に示される２つの特性曲線を比較すると、図１４に示されるように、従来の磁極並置型電磁石１１０では、２００Ｇおよび１００Ｇの等磁位線が同心の曲線状に形成されて、２つの磁極間で分離されている。この等磁位線の谷を解消するため、磁極１１７，１１８間の距離を縮めると、２つの磁極１１７，１１８でカバーできる磁気照射領域の長さも狭まってしまう。

一方、図１６に示される等磁位線は、２つの磁極板１０７，１０８でカバーできる磁気照射領域の長さを維持しつつ、従来のものと比較して、磁極間中心で各等磁位線の落ち込みがほとんど無いまま連続して直線的な領域が広がっている。また、２００Ｇおよび１００Ｇの等磁位線が２つの磁極板１０７，１０８間で連続している。

従って、磁極並置型電磁石１００は、磁極板１０７，１０８により、磁極面積を拡大したことにより、磁極間の領域における等磁位線の落ち込みを低減し、より均一な磁束分布を実現することができる。また、この磁極並置型電磁石１００を複数配設するときに、電磁石１個当たりの磁気照射面積を拡げることができるので、敷設個数を低減できる。その結果、省電力、低コストの磁気治療装置を提供することができる。

なお、磁極板１０７，１０８を拡大すればするほど、脚部１０１，１０２の中心（巻線１０５，１０６の中心）から離れた磁極板の磁力が弱まるので、２つの磁極間の磁界を均一としつつ、１０Ｇ〜３０Ｇの等磁位線が直線状に維持される範囲を考慮して、所定範囲内で、磁極並置型電磁石１００の磁極板を拡大する比率（磁極断面積の拡大比率）を決定するものとする。

磁極並置型電磁石１００の成層鉄心１０４は、図１７に示されるように、ケイ素鋼板からなる５つの長方形の板状部材２０１，２０２，２０３，２０４，２０５を複数組み合わせて積層されて構成されている。この板状部材２０１〜２０５の積層方法を以下に説明する。

図１７（ａ）に示されるように、成層鉄心１０４の基部１０３に相当する部分の図中右に板状部材２０３を配置する。板状部材２０３の左に隣接し、且つ、基部１０３及び第１の脚部１０１に相当する部分に板状部材２０５を配置する。板状部材２０５に隣接し、且つ、磁極板１０７に相当する部分に板状部材２０２を配置する。板状部材２０３に隣接し、且つ、第２の脚部１０２及び磁極板１０８に相当する部分に板状部材２０４を配置する。板状部材２０４に隣接し、且つ、磁極板１０８に相当する部分に板状部材２０１を配置する。以上の配置で成層鉄心１０４の第１層が構成される。

次に、図１７（ｂ）に示されるように、図１７（ａ）と左右対称に板状部材２０１〜２０５を配置して成層鉄心１０４の層を形成する。すなわち、基部１０３に相当する部分の図中左に板状部材２０３を配置する。板状部材２０３の右に隣接し、且つ、基部１０３及び第２の脚部１０２に相当する部分に板状部材２０５を配置する。なお、板状部材２０３，２０５を配置するときには、穿設された穴２０３Ａ，２０５Ａを下層に配置された穴２０５Ａ，２０３Ａに適合させる。板状部材２０５に隣接し、且つ、磁極板１０８に相当する部分に板状部材２０２を配置する。板状部材２０３に隣接し、且つ、第１の脚部１０１及び磁極板１０７に相当する部分に板状部材２０４を配置する。板状部材２０４に隣接し、且つ、磁極板１０７に相当する部分に板状部材２０１を配置する。以上の配置で成層鉄心１０４の第２層が構成される。

以下、同様に、図１７（ａ）、図１７（ｂ）にそれぞれ示される左右対称の配置で交互に板状部材２０１〜２０５を配置して積層し、穴２０３Ａ，２０５Ａに不図示のボルトを通してナットで締結する。これにより、成層鉄心１０４の主要部が完成する。次に、この成層鉄心１０４の主要部の表裏両面にわたって、図１７（ｃ）に示されるように、磁極板１０７，１０８に相当する部分に板状部材２０２を複数積層する。以上の積層方法により、成層鉄心１０４は形成されている。

具体例として、図１８に示されるように、板状部材２０１のサイズを１０ｍｍ×４０ｍｍ、板状部材２０２のサイズを１０ｍｍ×８０ｍｍ、板状部材２０３のサイズを２０ｍｍ×１１０ｍｍ、板状部材２０４のサイズを４０ｍｍ×７０ｍｍ、板状部材２０５のサイズを４０ｍｍ×８０ｍｍ、各板状部材２０１〜２０５の板厚を０．５ｍｍとして設計した場合には、１２０層積層して成層鉄心１０４の主要部を形成する。そして、この成層鉄心１０４の主要部の表裏両面に、図１７（ｃ）に示されるように、磁極板１０７，１０８に相当する部分に板状部材２０２を２０層ずつ積層する。この結果、磁極板１０７，１０８が８０ｍｍ×８０ｍｍ、脚部１０１，１０２の断面が４０ｍｍ×６０ｍｍのサイズの成層鉄心１０４を構成することができる。

次に、本発明の磁極直交型電磁石として、頭部ユニット２の頭頂部ブロック８および額部ブロック９にまたがって配置された第３の電磁石１３の詳細な構成を説明する。図１９に示されるように、第３の電磁石１３の下側基部２８および上側基部２９の両側面は、下部側板３０１および上部側板３０２により支持、固定されている。第３の電磁石１３の脚部３０の上部には、額部支持板３０３が、２枚の上部側板３０２に挟まれて支持、固定されている。

額部支持板３０３は、中空であり、前方の開口３０４に平板３０５の一端が挿入されて、平板３０５が出入自在に構成されている。平板３０５は、固定部材３０６を介して、第３の電磁石１３のＬ字脚部３２に接続されている。Ｌ字脚部３２の上部３０７には、磁極板３４の中心軸上に、ねじ逃げ穴３０８が設けられている。平板３０５の他端側には軸部３０９が設けられ、軸部３０９は、固定部材３０６上固着の雌ねじ部３０６ａに螺着されている。なお、固定部材３０６は、Ｌ字脚部３２の上部３０７にねじ３１０により固定されている。

Ｌ字脚部３２の脚部３０側の一端は、２つの脚部３０に挟まれて配置されている。脚部３０の内側の表面には、例えば０．５ｍｍ厚の滑材が貼り付けられており、Ｌ字脚部３２が摺動できるように構成されている。

上記構成の第３の電磁石１３では、平板３０５が額部支持板３０３に出入自在に移動可能なので、磁極板３４を水平面内で前後方向に移動させることができる。また、軸部３０９の上方の調節ハンドル３１１を回すことにより、軸部３０９がねじ逃げ穴３０８内を進行／退行するので、磁極板３４を鉛直方向に移動させることができる。また、下側基部２８の外側には、下部側板３０１に挟まれて、丸軸を有する支持板（図示しない）が設けられ、上側基部２９の外側には、上部側板３０２に挟まれて、丸軸に嵌合する軸受支持板（図示しない）が設けられている。これにより、上側基部２９は下側基部２８に対して水平面内で回転し、磁極板３４は水平面内で回転することができる。

次に、本発明の磁極対向型電磁石として、頭部ユニット２の右側頭部ブロック６および左側頭部ブロック７にまたがった第２の電磁石１２の詳細な構成を説明する。図２０に示されるように、第２の電磁石１２の基部２１は、固定基部３２０と、この固定基部３２０の上に配置された右可動基部３２１および左可動基部３２２とから構成されている。

固定基部３２０の上には、右側と左側の対称な位置にボルト３２３，３２４が立設されている。右可動基部３２１には、ボルト３２３が貫通する溝部３２５が設けられている。右可動基部３２１は、ボルト３２３を支軸に回動可能であると共に、固定基部３２０上を溝部３２５の長さ方向にスライドできるように構成されている。ボルト３２３にはハンドル３２６が螺着されており、ハンドル３２６を回してねじを締めることにより、固定基部３２０に右可動基部３２１を固定することができる。

同様に、左可動基部３２２は、ボルト３２４を支軸に回動可能であると共に、固定基部３２０上を溝部３２７の長さ方向にスライドできるように構成されている。ボルト３２４には、ハンドル３２８が螺着されており、ハンドル３２８を回してねじを締めることにより、固定基部３２０に左可動基部３２２を固定することができる。

上記構成の第２の電磁石１２では、右可動基部３２１および左可動基部３２２をスライドさせることにより、磁極板２４と磁極板２５の間隔を拡げたり縮めたりすることができる。また、右可動基部３２１および左可動基部３２２を回動させることにより、磁極板２４と磁極板２５の方向を可変させることができる。

なお、脚部ユニット４の右側膝部ブロック７９および左側膝部ブロック８０にまたがって配置される電磁石８３は、上述の頭部ユニット２の第２の電磁石１２と同様の構成を備えており、電磁石８３の磁極板８３ａ，８３ｂの方向および間隔を適宜調節することができるように構成されている。

以上説明したように、磁極並置型電磁石は磁極面積を従来よりも拡大したことにより、２つの磁極の間にも均質な磁気分布を作りつつ、磁力が及ぼされる範囲を広げることができる。また、磁極直交型および磁極対向型の電磁石は変形可能であり、磁極を人体表面に密接させることができる。従って、磁極並置型、磁極直交型、および磁極対向型の電磁石を適宜配置することにより、均質な磁気分布を作ることができ、人体に効果的な磁気照射を実現することができる。

磁気治療装置の外観斜視図である。 頭部ユニット装着の電磁石群の斜視図である。 胴体部ユニットの構成図である。 胴体部ユニット内蔵の電磁石群の斜視図である。 胴体部ユニット内蔵の電磁石群の磁界分布の一例を示すグラフである。 胴体部ユニット備え付けの胸部、腹部照射ブロック及びその支持機構の外観斜視図である。 第１アームおよび第２アームの旋回機構の詳細図である。 スプリングケースおよび吊り下げロッドの詳細図である。 脚部ユニットの外観斜視図である。 脚部ユニットの構成図である。 本発明の磁極並置型電磁石の外観斜視図である。 本発明の磁極並置型電磁石の構成図である。 従来の磁極並置型電磁石の設計例である。 対をなす磁極間を結ぶ垂直面上の磁界分布特性曲線（従来）である。 本発明の磁極並置型電磁石の設計例である。 対をなす磁極間を結ぶ垂直面上の磁界分布特性曲線（本発明）である。 成層鉄心の積層方法を説明するための説明図である。 成層鉄心を構成する板状部材の設計例である。 頭部ユニットの第３の電磁石の詳細構成図である。 頭部ユニットの第２の電磁石の詳細構成図である。

符号の説明

１ 磁気治療装置
２ 頭部ユニット
３ 胴体部ユニット
４ 脚部ユニット
５ 頭部支持基台
６ 右側頭部ブロック
７ 左側頭部ブロック
８ 頭頂部ブロック
９ 額部ブロック
１１ 第１の電磁石
１２ 第２の電磁石
１３ 第３の電磁石
１４ 基部
１５，１６ 脚部
１７，１８ 磁極板
１９，２０ 巻線
２１ 基部
２２，２３ 脚部
２４，２５ 磁極板
２６，２７ 巻線
２８ 下側基部
２９ 上側基部
３０，３１ 脚部
３２ Ｌ字脚部
３３ 巻線
３４ 磁極板
３５ 巻線
３６ 磁極板
３７ 把手
４０ 胴体部支持基台
４１〜４４ 電磁石
４５ 胸部照射ブロック
４６ 腹部照射ブロック
４７ 支柱
４８ 第１アーム
４９ 第２アーム
５０ スプリングケース
５１ 圧縮バネ
５２ 吊り下げロッド
５３ シャフト
５４ 固定部材
５５，５６ ネジ
５７，５８ 軸受部材
５９ シャフト
６０ 固定部材
６１，６２ ネジ
６３ 軸受部材
６４ 摺動部材
６５ 固定部材
６６ 溝部
６７ 留めねじ
６８ 回転用固定軸
６９ 回転用部材
７０ 電磁石
７１ 脚部支持基台
７２ 第１可動台
７３ 第２可動台
７４ 制御盤
７５ 電気コード
７６ 操作器
７７ キャスタ
７８ 腰部ブロック
７９ 右側膝部ブロック
８０ 左側膝部ブロック
８１ 足裏ブロック
８２，８３，８４ 電磁石
１００ 磁極並置型電磁石
１０１，１１１ 第１の脚部
１０２，１１２ 第２の脚部
１０３，１１３ 基部
１０４，１１４ 成層鉄心
１０５，１１５ 第１の巻線
１０６，１１６ 第２の巻線
１０７ 第１の磁極板
１０８ 第２の磁極板
１１０ 従来の磁極並置型電磁石
１１７，１１８ 磁極
２０１，２０２，２０３，２０４，２０５ 板状部材
２０３Ａ，２０５Ａ 穴
３０１ 下部側板
３０２ 上部側板
３０３ 額部支持板
３０４ 開口
３０５ 平板
３０６ 固定部材
３０６ａ 雌ねじ部
３０７ Ｌ字脚部の上部
３０８ ねじ逃げ穴
３０９ 軸部
３１０ ねじ
３１１ 調節ハンドル
３２０ 固定基部
３２１ 右可動基部
３２２ 左可動基部
３２３，３２４ ボルト
３２５ 溝部
３２６ ハンドル
３２７ 溝部
３２８ ハンドル

Claims (5)

1. それぞれ先端部が磁極となる互いに平行な第１、第２の脚部と、それら第１、第２の脚部の後端部同士を結ぶ基部とを有する成層鉄心と、
   成層鉄心の第１、第２の脚部に巻回され、かつ互いに直列接続される第１、第２の巻線と、を有し、
   第１、第２の脚部の先端には、磁極面積を拡大する第１、第２の磁極板が成層鉄心の延長部として形成されている、ことを特徴とする磁気治療用電磁石。
2. 第１の脚部と第２の脚部とが基部から垂直に立設され、第１の脚部と第２の脚部の先端に形成された第１、第２の磁極板が同一平面内に水平に配置された磁極並置型であることを特徴とする請求項１に記載の磁気治療用電磁石。
3. 基部から垂直に形成された第１の脚部と第２の脚部とがいずれも双方の脚部に向けて垂直に内側にＬ字状に曲げられて形成され、第１、第２の磁極板が互いに対向するように平行に配置された磁極対向型であることを特徴とする請求項１に記載の磁気治療用電磁石。
4. 第１の脚部と第２の脚部のいずれか一方の脚部が基部から垂直に立設され、他方の脚部が一方の脚部に向けて垂直に内側にＬ字状に曲げられて形成され、第１、第２の磁極板が直角を成して配置された磁極直交型であることを特徴とする請求項１に記載の磁気治療用電磁石。
5. 請求項２記載の磁気治療用電磁石が複数、互いに第１、第２の磁極板を同一平面内に水平に配置するように寝台に配置され、各電磁石の第１、第２の磁極板が、寝台に仰向けに横臥する人体の背骨の中心線を挟んで対称的な位置にそれぞれ位置するように、各電磁石が背骨の中心線に沿って所定間隔をあけて寝台に並列して埋設装着されることを特徴とする磁気治療用電磁石。

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