JP2005348994A - 超音波マッサ−ジシ−トシステム。 - Google Patents

Abstract

【課題】頭脳の健康化、痴呆症、アルツハイマーの回復のための超音波マッサージシートシステムを提供する。
【解決手段】超音波シートＵＳＷＳは超音波発生ユニットＵＳＭを１〜５個配置し、駆動スイッチＳ₁〜Ｓ₅を有するスイッチブロックＳＷＢを配す。マイクロコンピューターＴは全体のタイミングや波形を選択する。34キロヘルツの基本波発信器Ａ、変調波発生器Ｂ、メロディ発生器Ｃ、変調器Ｄを有し、終段増幅器Ｅで駆動電圧を送出する。変調波選択ボタンＦ、スタート／ストップボタンＧで一定時間のマッサージで駆動を行なう。
【選択図】図８

Description

本発明は、文明の進歩に並行して最近多くなり、問題となってきた後天的神経障害、例えば、知的機能及び神経魔痺運動機能の低下障害、痴呆症などの回復に用いて有効で、何等副作用のない、家庭電子健康器具に関する。即ち、具体的に換言すれば、上記のような後天的文明病についてそのリハビリ−的回復のため、副作用の強い機械的振動或いは電気的刺激によるものを、避けて、可及的ソフトなる超音波によって、本人が快適に感ずる生活空間において、上記文明病を最も健康的に回復するために、創始提供する最新型の超音波マッサ−ジハット等を含む超音波マッサ−ジシ−トシステムに関するものである。
更にまた、健常者ないしは若い人が、本発明システムのマッサ−ジハットを利用する場合においては、頭部の血行をよくし、心身の健全化に大きな効果をもたらす超音波マツサ−ジシ−トシステムに関するものである。

１）最近の著名なる斯界の著書として、講談社の「大安心、健康の医学大辞典」には、「痴呆の多くは高齢者にかぎられるものではなく、若い人でも交通事故、シフト勤務などで脳に広範囲の損傷が生じると、後遺症として痴呆がおこることがある。また、高齢者でも誰もがぼけ状態になるというわけではない」と記載されている。即ち、これは近代病の１種である。
２）また、頭の疲れ痛みや軽度の脳溢血、脳血栓による脳神経系の予防、治療について、現在は薬学治療中心で、リハビリテイションでは運動処置が中心に行われている。つまり、頭部以外の部位へのマッサ−ジは行われているが、脳のマッサ−ジについては概して見当たらないのが現状である。
３）皮膚病対策についての背景技術は次の現状になっている。皮膚の病気の中でも皮膚面に赤色や茶色や紫色の斑で、俗に「しみ」と呼ばれるが、年齢を増すにしたがって増加する傾向がある。皮膚の構造は、外側から表皮、眞皮、皮下組織の３層からなる。表皮は主に角質層で、汗を出す汗孔と脂肪を出す毛孔があり細い溝が多数走っている。眞皮は主にせん維からできて、せん維間には毛細血管、リンパ管、神経が分布している。皮下組織は脂肪細胞を主体に脂肪を作り栄養貯蔵の役割を果たしクッションの役割もある。そこで、現在までのところ、若い女性中心に人気のある美顔サ−ビスは、上記の「しみ」予防と、「つや」出し、リフレッユを目的のエステマッサ−ジが高額なサ−ビス料で営業されている。これらは単なる人手による直接皮膚接触のサ−ビスである。

１．従来、人体のマッサ−ジ機器には機械的圧力や機械的振動を加える偏振モ−タを使ったバイブレ−タが主に使われている。電気的なものには、微弱電圧・電流を局部に流して刺激するものが整形外科等の医療現場で使われている。しかし、人体には、このような機械的あるいは電気的に治療ができない局部があり、特に頭部においては、これら従来機器は一般には使われていない。代わりに頭皮のマッサ−ジが行なわれる事がある。脳内血栓に関わる病の予防およびリハビリや脳神経への刺激には従来のマッサ−ジは適さないとされている。

２．常に健康は全ての人の願望であるが、しかし一般に、人間は年をとると脳の神経細胞が衰え記憶力が少なくなることがある。アルツハイマ−病もそれに似た病気であるが、急速に進む点が異なるといわれている。その特効薬のワクチンが発表され世界中から注目されている。一方老人痴呆症については、通常の老化現象で、個人差はあるが、脳の神経細胞がゆっくりと劣化し気力、体力等の運動神経が衰え、記憶力、食欲がなくなり、やがて死に至る。そこで痴呆症の原因究明や特効薬には決定版は未だなく、一説には減退を遅らせる手段は栄養補給、運動、知力的刺激が有効とされ、世界中の研究者がしのぎを削り研究中であるが、未解決である。

３．一方超音波を使った健康装置としては次のようなものもあった。即ち、特開平６−２８５１２９のようなものがあった。これはロ−ラの転動によるマッサ−ジ効果及び超音波によるマイクロマッサ−ジ効果を相乗してもたらす超音波美容・健康装置である。中空円筒ロ−ラ自体が超音波発生部によって勵振されるものである。また、実開平５−２１９４０のようなものもあった。これは超音波細胞活性装置なるもので、従来のマッサ−ジ器による痛みを取り除くことを目的としたもので、プロ−プ本体とセラミック振動子による発振器からなるものである。更にまた、特開２００２−２４８１５２のような、超音波マツサ−ジ装置なるものもあった。これは従来の装置の使用による疲れをとることを目的とするもので、長尺の棒状ホ−ンの一端の拡大部に超音波振動子が装着されるものである。

特願平４−１１４２３９；特開平６−２８５１２９ 実願平３−８００８５ ；実開平５−２１９４０ 特願２００１−４９０４６；特開２００２−２４８１５２

そこで、多くの人は、健康管理と老化防止のため、色々と適正な運動を行い、筋肉体力の維持に努め、痴呆症やアルツハイマ−病にならないように毎日努力する人が多くなっている。これらの運動はすべて血液の循環をよくし、脳に活力を与え若さを増進維持させるものであるが、現状ではこれらの病気は根絶されていない。一方、脳に活力を与え若さを増進維持させる器具として、特開平６−２８５１２９のようなものは、単に人体の皮膚上に当てて転動して皮膚細胞に刺激を与えて、単純に血行をよくする程度の効果を得るのみであり、これ以上の効果、例えば、近代病としての痴呆症やアルツハイマ−病などに対するリハビリ効果は全く得られないという欠点がある。

また、実開平５−２１９４０のような超音波細胞活性装置は、しわ伸ばし、肩こりの治療などに適用するもので、マッサ−ジ器により痛み苦痛を単にやわらげる程度のものにすぎず、脳の細胞、神経、血管にマッサ−ジする手段としては、全く及ばないという問題点がある。更にまた、特開２００２−２４８１５２の超音波マッサ−ジ装置は、単に長尺のホ−ンの端部にケ−ス状の把持部を設けたものにすぎず、ケ−スの把持部が持ちやすくなったというだけで、人体の皮膚に押し当てる力が少なくてすみ、腹部や足又は腰に当てやすくなる、というに止まり、他方、現今の問題である痴呆症などに対するリハビリ効果は全く期待できないという欠点がある。

また、これらの公報以外の、従来の痴呆症等に対する治療器で、機械的振動によるものは、人体には極めてハ−ドなものであり、或る時間以上使用すると、逆に振動による痛みや疲労がたまるというマイナスの副作用が出てくるという問題点がある。更にまた、電気的刺激によるものは、電気衝撃により、精神的に疲れるという欠点がある。一方、超音波振動子の振動を硬質緩衝材で直接局部に加えるマッサ−ジ器が市場にある。美容や筋肉マツサ−ジを目的に使われている。従って、従来、商品化されている技術は、頭部をマッサ−ジする目的に適していないものばかりである。
次に、従来の美顔エステの方法は、すべて人手によるマッサ−ジであって、美容師と顧客が１：１で処置仕上げをしているので、非常に人手がかかるという問題点がある。更にまた、痴呆症の特効薬として、「アセチルコリン」その他の薬剤も開発されているが、報道によれば、これらは、副作用、例えば、唾液がとまらなくなるとか、心臓の心拍が通常より遅くなり、筋肉が縮んでしまうなど、恐ろしい副作用があるという大欠点がある。
本発明は、前記従来技術の諸欠点を除き、問題点を殆ど解決して、頭部に超音波の空気振動を加えてマッサ−ジして、脳の細胞、神経、微細血管に刺激を加えて活力を得る新技術を創始提供することを目的課題とするものである。

本発明は、これら上記の問題点を解決するため、超音波振動を空気緩衝で、人体にソフトに加えてリハビリ回復、治癒と予防の手段を創始提供する。先ず、音波の可聴周波数は５０ヘルツから２０キロヘルツであり、２０キロヘルツ以上は一般に超音波と呼ばれ人間には聞こえない範囲の音波である。而して、既に超音波を用いた医療機器は内蔵診断や胎児診断装置で使われているが、安全な技術であることが確認されているので、本発明では初めて人体の頭部に応用する技術を開発した。本発明が目的とするソフトなマッサ−ジで使う周波数は３０キロヘルツから１００キロヘルツの音波で空中振動伝達の効率がよい。周波数が高すぎて、１００キロヘルツを超えると減衰が大きい。望ましくは３４キロヘルツ位が最適である。次に具体的に本発明の特徴を説明する。

本発明の第１の特徴は、圧電セラミックスを用いる振動子により超音波空気振動を生ぜしめ、該空気振動をソフトなマッサ−ジエネルギ−として人体に加える超音波発生ユニットからなる超音波マツサ−ジシ−トシステムであることである。圧電セラミックスはチタン酸ジルコン酸鉛等で大きな圧電効果を示す。

本発明の第２の特徴は、該超音波マッサ−ジシ−トシステムが、更に該振動子に軽量・硬質な音波増幅用拡音器を取付け、その周囲を軟質保護材でフ−ドし、該振動子と人体の間にエアギャツプを設けることにより該人体に機械的振動を加えないようにした超音波マツサ−ジシ−トシステムであることである。これは皮膚美容マッサ−ジにも応用される手段である。皮膚の「しみ」は毛細血管からの出血や汗孔汗腺のつまりが大きな要因であるから、表皮から栄養クリ−ムを与え、さらにマッサ−ジすることは、「しみ」等の防止や治療に効果があるところから、従来にない本発明の超音波マッサ−ジは有効なる手段となる。

本発明の第３の特徴は、該超音波発生ユニットの複数個をシ−ト状に配列し、人体に巻きつけ又は覆うものである超音波マッサ−ジシ−トシステムであることである。

本発明の第４の特徴は、前記音波増幅用拡音器は、そのチップの構造が、超音波の収束力を高めるため、表面を湾曲し、かつ同時にツボマッサ−ジの作用によって、超音波振動を直接人体に加えるために、棒状チップを組み合わせて複合機能を持たせたものである超音波マッサ−ジシ−トシステムであることである。

本発明の第５の特徴は、該超音波発生ユニット中の超音波信号に可聴音である音楽その他の癒し音類を加え、変調して、マイクロコンピュ−タによりタイミングを調整し超音波振動子に印加制御し、具体的物品として帽子に組み込み構成した超音波マッサ−ジハットであることである。

発想の原点は、同一性の作用をもつスピ−カ−から生まれている。スピ−カ−の空気振動をソフトなマッサ−ジのエネルギ−にすることである。超音波発生部にはセラミックス振動子を用いる。小型の超音波スピ−カ−をシ−トやマットやベルトに複数個を配置し、適度なサイクルのリズムで音波を発生し、この音圧をマッサ−ジのエネルギ−に用いることに特徴がある。以下に本発明の超音波マッサ−ジシ−トシステムの作用について説明する。先ず本発明の中心部であるセラミック振動子の原理と超音波発生機構について記載する。圧電セラミックはチタン酸ジルコン酸鉛等で大きな圧電効果を示すことで知られている。圧電セラミックを叩くと瞬間的に電圧を発生させ、逆に電圧を，加えると圧電セラミツクが伸びたり縮んだりする。このように電気エネルギ−を機械エネルギ−に変換する働きをする。図１は圧電セラミックスの伸縮現象を説明する図である。イオン分極されたセラミックス１のマイナスイオン極２にプラス電圧を、プラスイオン分極３にマイナス電圧を加えると伸びる。またその逆では縮む。従って、交流電圧を加えれば伸縮することを説明している。
また、上述の基本作用による、本発明シ−トシステムの具体的作用として、このシステム使用者の頭部の血液の循環をよくし、それにより健常者は痴呆症などの病気にかかりにくくなり、罹病者はリハビリ回復の作用が得られる。更にまた、若い人は本システムを着用することにより、頭の回転がよくなるから、いわゆる頭がよくなる作用がある。かつまた、女性が顔面に着用するときは、小じわが伸びて、シミもなくなり、肌が活性化する等一般に女性を美人化する作用がある。尚、本発明超音波マッサ−ジシ−トシステムの１態様としてその拡音器のチップの構造において、表面を湾曲し、棒状チップを組み合わせて、複合機能を持たせたので、いわゆるツボマッサ−ジの作用を生ずる。

１）本発明の新技術である超音波マッサ−ジシ−トシステムによれば、先進国及び最近我国においても増加しているといわれる痴呆症ないしそれに類する近代の難病は、治療法や薬品において決定版がなく、また新開発の特効薬も、副作用が多く、解決困難であったところ、従来にない、本発明のエヤギャップ超音波マッサ−ジシ−トシステムにより、該難病を有効に治療ないし予防することにおいて大きな効果をもつことができる。
２）本発明の超音波マッサ−ジシ−トシステムによれば、エヤギャップを設けたソフトな最新型方法であるから、従来の機械的振動あるいは電気的刺激によるハ−ドなものではなく、ソフトな感触、快感のうちに加療できるので、有効な治療または予防が期待できるという効果がある。
３）本発明の超音波マッサ−ジシ−トシステムによる美容方法は、従来のように、すべてを人手に頼るものではなく、本発明器を一方の顧客に適用しながら、同時に他の顧客に直接人手による美顔法を施すことができるので、美容師のサ−ビス作業の大幅な省力化ができ、かつ本発明器によれば、顔のしわとか、シミもとれ、女性は一段と美人になるという顕著な効果を得ることができる。
４）拡音器のチップ構造について表面を湾曲し、棒状チップを組み合せたものは、ツボマッサ−ジ効果により、患部に集中的に超音波をあてることができるから、治癒が早いという効果も得られる。
５）若い人が本発明器を利用した場合においては、上記の通り頭がよくなる作用があるから、例えば大学受験生などの場合、１ランク上の大学に合格できたり、国家試験を受ける場合においても、合格までの期間が短縮される等の効果が期待され得る。
６）本発明の超音波マッサ−ジシ−トシステムには、いやしの音楽類を名曲など同時に組みこんだ超音波マッサ−ジハットとして、具体的器具に適用できるので、上記難病の治癒力、予防力が益々大となるという顕著な効果を奏する。

発明を実施するための形態

本発明は１つ１つが多様に亘るので、各実施例においては、部分実施の観があり、１つを実施しても全部を実施しても、本発明の実施例となるとも考えられる。

図２は、本発明で具体化するバイモルフ型振動子４の現象説明図である。中心電極をイオン分極セラミックス５で両面を挟む。両分極は中心電極６に向かい合わせて貼られる。交流電圧の印加に対して強調するように伸縮する。ブザ−等で使われる片面セラミックス振動子に比べて２倍近い振動強度を得ることができる。中心電極６の両端を支点７で固定すると上下に振動する。この周波数は約３３〜３５キロヘルツであり、本発明の超音波マツサ−ジシ−トシステムに具体化されるものである。
更に図３は、圧電セラミックスの共振周波数と変位の関係を示す図である。即ち、振動共振周波数は厚みＴに比例し直径に逆比例し、また、伸縮変位とその力は印加電圧Ｖに比例することを示している。更に、セラミックスの形状を選択すれば、超音波振動子を得る上で、希望する共振周波数と歪強度を得ることを示している。ただし、セラミックスの形状を選択することにより、希望する共振周波数等を得ることのみであれば、公知の技術として各種の製品で応用されている。

本発明の超音波発生ユニット（以下ＵＳＭと称する）の構造を図４に示す。ＵはＵＳＭの平面図であり、Ｘはその縦断面図である。超音波振動子は中心電極６と、イオン分極セラミックス５ａ及び５ｂで構成する円盤である。ｄは超音波振動子を固定する支点となるリングである。ｅは音波を増幅する硬質軽量絶縁物の拡音器である。ｆは拡音器ｅを超音波振動子に固定するナットである。ｇは合成ゴム製の保護材で、音波を集中させると共にマッサ−ジ面と空中ギャップを得るフ−ドである。ｈ，ｉは電極引き出し線である。またｗは拡音器極ｅの面から発生する音波を示す。セラミックス振動子の直径Ｄは基本波周波数の波長の整数倍が望ましい。

図５は超音波発生ユニット図４の拡音器ｅについて各種の構造態様を示すものである。ｅ−１は音波発生面が平坦な基本的構造である。ｅ−２は音波の集音力を高めるため、湾曲させた構造である。また、ｅ−３はツボマッサ−ジとするため、直接人体に圧力振動を加えるような、棒状チップも組み合せて用いる構造である。この構造は多様な商品化に有効である。

図６は超音波振動子の内容を説明し、かつ、該電極に加えられる電気信号について説明する図である。ａは３４キロヘルツの超音波基本信号である。ｂはＳｉｎ半波変調信号で断続波形である。実験によれば、連続波ではマッサ−ジのエネルギ−としては刺激が強いので断続波が望ましい。ｃは超音波振動子の印加電圧である。ｄは三角波を変調波とした場合の印加電圧である。ｅは音楽を変調波とした時の印加電圧である。これらの変調波を組み合せ、リズムをとることもできる。

図７は超音波発生ユニット（ＵＳＭ）を複数並べて１枚のベルトに収めた超音波シ−ト（ＵＳＷＳ）の平面図である。例えば、頭部の鉢巻状とする場合には５〜６個を並べ、両端Ａ，Ｂにはマジック止めするような構成である。また本発明においては、ヘルメットや帽子の中にセットする場合はシ−ト状にして配置することも実施の１態様である。更にまたこの場合、頭部の鉢巻状シ−トと人体頭部との間に１〜１５ｍｍ程度のエヤギャップを設けることも本発明の実施の１態様である。

図８は超音波発生制御器および超音波シ−ト（ＵＳＷＳ）の全体構成を示す。このＵＳＷＳは超音波発生ユニット（ＵＳＭ）を１〜５個配置した例である。スイッチブロック（ＳＷＢ）は各ＵＳＭに対応する駆動スイッチＳ１〜Ｓ５を有する。Ｔはマイクロコンピュ−タで全体のタイミングや波形を選択する。ＴによってＳＷＢはＵＳＭをリズミカルに切り替える。
Ａは３４キロヘルツの基本波発信器、Ｂは変調波発生器でＴからのリズム信号またはＣのメロデイ発生器（別の音響機器からの信号でもよい）からの信号を選択しＤの変調器に送る。Ｅは終段増幅器でありＶＲのボリュ−ムでＵＳＭの駆動電圧を送出する。
Ｆは変調波選択ボタンで、Ｇはスタ−ト／ストップのボタンであり、一定の時間のマッサ−ジ駆動を行なう。全体の電源は基本的にＢＡＴＴ．のバッテリ−が用いられるが、ＡＣアダプタからも供給できる構成となっている。
図９はＵＳＷＳの各ＵＳＭに印加電圧が供給されるリズムを示す。また全ＵＳＭに同時に印加電圧される場合やロ−テ−ションされて印加電圧を駆動する例を示している。

上記背景技術の項に大部分記載した通りであるが、要約すれば次の通りである。本発明の超音波マッサ−ジシ−トシステムは電子回路を利用した新規かつ進歩性ある健康器具であり、薬品類の及ばない庶民の健康を維持向上させるので需要も非常に多いことが期待される。従って、電子製品産業を振興することに特に貢献し得る優良な発明である。

圧電セラミックスの伸縮現象を説明する図。 本発明で具体化するバイモルフ型振動子４の現象説明図。 圧電セラミックスの共振周波数と変位の関係を示す図。 本発明の超音波発生ユニット（ＵＳＭ）の構造を示す図。 超音波発生ユニット図４の拡音器ｅについて各種の構造態様を示す図。 超音波振動子の内容を説明し、かつ、該電極に加えられる電気信号について説明する図。 超音波発生ユニット（ＵＳＭ）を複数並べて１枚のベルトに収めた超音波シ−ト（ＵＳＷＳ）の平面図。 超音波発生制御器および超音波シ−ト（ＵＳＷＳ）の全体構成を示す図。 ＵＳＷＳの各ＵＳＭに印加電圧が供給されるリズムを示す図。

符号の説明

１：イオン分極セラミックス
２：マイナスイオン極
３：プラスイオン分極
４：バイモルフ型振動子
５：イオン分極セラミックス上下
６：中心電極
７：支点
Ｕ：超音波発生ユニットの平面図
Ｘ：超音波発生ユニットの縦断面図
Ｄ１：拡音器の直径
ｗ：超音波
ｅ：拡音器
５ａ：圧電セラミック
５ｂ：圧電セラミック
６ｂ：電極板
ｄ：支柱
ｆ：ナット
ｇ：保護材フ−ド
ｅ−１：拡音器基本的構造
ｅ−２：拡音器湾曲構造
ｅ−３：拡音器棒状チップ
７−Ａ：マジックテ−プ（オス）
７−Ｂ：マジックテ−プ（メス）
ＵＳＭ：超音波発生ユニット
６−１：３４キロヘルツの超音波基本信号
６−２：サイン波の変調信号
６−３：サイン波変調印加電圧
６−４：三角波変調印加電圧
６−５：音楽波変調印加電圧
Ａ：基本波発信器
Ｂ：変調波発生器
Ｃ：メロデイ発生器
Ｄ：変調器
Ｅ：終段増幅器
Ｆ：変調波選択ボタン
Ｇ：スタ−ト・ストップボタン
ＶＲ：ボリュ−ム
ＢＡＴＴ．：バッテリ−
ＳＷＢ：スイッチブロック
Ｓ１〜Ｓ５：駆動切替スイッチ
ＵＳＷＳ：超音波シ−ト
ＵＳＭ１〜
ＵＳＭ５：５個の超音波発生ユニット

Claims (5)

1. 圧電セラミックスを用いる振動子により超音波空気振動を生ぜしめ、該空気振動をソフトなマッサ−ジエネルギ−として人体に加え、血液の循環をよくする超音波発生ユニットからなることを特徴とする超音波マツサ−ジシ−トシステム。
2. 前記超音波マッサ−ジシ−トシステムは、更に該振動子に軽量・硬質な音波増幅用拡音器を取付け、その周囲を軟質保護材でフ−ドし、該振動子と人体の間にエアギャツプを設けることにより該人体に機械的振動或は電気的衝撃を加えないようにしたことを特徴とする超音波マッサ−ジシ−トシステム。
3. 前記超音波発生ユニットの複数個をシ−ト状に配列し、人体に巻きつけ又は覆うことを特徴とする超音波マッサ−ジシ−トシステム。
4. 前記音波増幅用拡音器は、そのチップの構造が、超音波の収束力を高めるため、表面を湾曲し、かつ同時にツボマッサ−ジの作用によって、超音波振動を直接人体に加えるために、棒状チップを組み合わせて複合機能を持たせたものである請求項１〜３のいづれかに記載の超音波マッサ−ジシ−トシステム。
5. 前記超音波発生ユニットは頭部の血液循環をよくすると共に、該ユニット中の超音波信号に可聴音である音楽その他の癒し音類を加え、変調して、マイクロコンピュ−タによりタイミングを調整し超音波振動子に印加制御し、具体的物品として帽子に組み込み構成したことを特徴とする超音波マッサ−ジハットないしヘルメット。

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