JP2005523098A - 音響−振動変換装置を組み込んだマットレス - Google Patents

Abstract

本発明は、音響−振動変換装置を組み込んだマットレスに係り、より具体的には、ベットのマットレスまたはマットレスの下敷き部分に音響機器から出力される音響信号を振動に変換させる体感音響振動子を挿入または装着することにより、その振動によってα波の発生を誘導して睡眠と成長ホルモンの分泌とを促進できるマットレスに関する。 本発明のマットレスであって、音響振動子は、Ｎ極とＳ極とが一平面上に形成されている少なくとも一つの磁石手段と、磁石手段のＮ極とＳ極との形成された平面に隣接して位置する少なくとも一つの電磁石と、電磁石に取り付けられた慣性錘とを含んで構成されるが、前記少なくとも一つの磁石手段はハウジングに固定されており、前記少なくとも一つの各電磁石は回転軸によって回転可能に設けられ、電磁石に印加される音響信号によって電磁石に形成される極性と磁石手段のＮ極またはＳ極との相互作用によって前記電磁石が磁石手段のＮ極またはＳ極に近付くか、あるいは遠ざかるような往復運動をすることを特徴とする。

Description

発明の詳細な説明

〔技術分野〕
本発明は、音響−振動変換装置を組み込んだマットレスに係り、より具体的には、ベットのマットレスまたはマットレスの下敷き部分に音響機器から出力される音響信号を振動に変換させる体感音響振動子を挿入または装着することにより、その振動によってα波の発生を誘導して睡眠と成長ホルモンの分泌とを促進できるマットレスに関する。

〔背景技術〕
通常、脳波とは、脳から発生される電気的な波動をいい、感情の変化によって波形の振幅と周期とが変化する。脳波は位置による電位差を検流計、記録装置、グラフィックディスプレイなどを用いて測定し、それを脳伝導またはベルガーリズムと称したりする。

脳波の種類としては、α波、β波、θ波、δ波などがあるが、中でもα波に注目する必要がある。αは人にとって最も有益である７〜１４Ｈｚ帯域の脳波であって、冥想や宗教的な儀式、または郊外で休息をとるなど心に平穏を感じるときに発生する。このようなときは、集中力も高められてすべての事に対して意欲が生じ、心身状態は最高の状態となる。現代人は、このようなα波の特性を多方面に応用しているが、例えば、催眠療法、集中力および暗記力を高める学習補助器、フィードバック（feed back）治療療法、成長促進機器、音楽治療療法などのような多くの分野でその実用性を認められている。α波は、光性刺激と自然の効果音、冥想音楽などで誘導することができるが、最近は、人為的に聴神経を刺激してα波を発生させたりしている。

一方、α波は、人の成長ホルモンの発生量を増加させて成長を促進するものとして知られている。青少年の成長期において、脳にα波をしきりに誘導し、成長ホルモン量を増加させれば、成長が促進されるとされる。α波の誘導音響は、自然環境から発生した超音波帯域の振動が発生するものとして知られている。このような振動が脳下垂体の前葉を活性化して各腸骨の末端部に位置した成長板を刺激し、結果として成長を促進させるようになる。自然より発生する超音波帯域の波動は、単一波動ではない数多くの複合波動であって、「ピー」とする超再生特有の雑音のような音を発生させる。ここで注目すべき事項は、成長の終わった成人の場合なのである。人間は一生成長ホルモンが分泌されるが、この成長ホルモンは青少年期において成長に必須なものであって、成人になって成長板が閉まった後は、タンパク質の合成、体脂肪の分解などの代謝活動に関与する。人間は老化の進行と共にホルモンの分泌も低下し、これにより、性慾の減退や仕事に対する意欲の喪失、肥満などといった心身虚弱の状態になるのである。

したがって、成人においても成長ホルモンの分泌は非常に大切なことであって、成長ホルモンの分泌量を増加させると、毛髪や爪の発育の増加、性慾の増大、強性度、集中力および瞬発力の増大、老化進行速度の緩和、意欲増加、骨密度の増加、体脂肪の分解促進、並びに筋力向上など、人の心身健康を最適の状態に維持させるような効果を有する。したがって、人にとって成長ホルモンは必須的なものであって、この成長ホルモンの分泌を促進させるα波の大切さは言うまでもない。

このように、α波は非常に大切なものであるので、様々なα波誘導機器が開発されているものの、まだ初歩的なレベルに過ぎないというのが現状である。

〔発明の開示〕
本発明は、ベットのマットレスを用いて、上述したように、青少年期だけでなく成人期においても人体に有益なα波を発生させることのできる睡眠補助器具に係り、本発明の目的は、ベットのマットレスまたはマットレスの下敷きの部分に音響機器から出力される音響信号を振動に変換する体感音響振動子を挿入または取り付けることにより、その振動によってα波の発生が誘導されるマットレスを提供することにある。

このように、本発明は、音響機器から出力される音響信号によって振動する音響振動子を、ベットのマットレスに挿入したり、あるいはマットレスの下敷きの部分に取り付けることにより、実際の音響をスピーカを通じて聞くと同時に、その音響による振動をマットレスを通じて実際に感じることで、音楽聴取の際の立体感および現場感を増大させ、それにより、α波の発生をより一層促進できることを特徴とする。特に、冥想音楽または睡眠誘導音楽などと共に利用すれば、α波の発生をより一層促進することができ、それにより、容易に冥想状態に進入させたり、睡眠を促したりすることができる。

本発明の出願人は既に音響信号を振動に変換させ得るような音響−振動変換装置に関して３つの特許出願（韓国特許出願番号第１０−２００１−００２６９２３号、第１０−２００１−００２６９２４号、第１０−２００２−００１８１９０号）をしており、本発明は、既出願された音響振動子の応用品であると言える。したがって、本発明の説明のために既出願された音響振動子について概略的に説明する必要がある。

図１は、既出願された他の音響−振動変換装置（韓国特許出願番号第１０−２００１−００２６９２３号）の実施例を示す。本発明に係る音響−振動変換装置の作動原理を説明すると、まず、増幅回路から出力される音響信号がコイル１７、１７'に印加されれば、音響信号の振幅および位相によって電磁石１３、１３'の極性および磁力強度が変化して永久磁石１１、１１'との人力および反発力が作用し、電磁石１３、１３'が往復運動するようになる。このとき、電磁石１３、１３'の往復距離は音響信号の振幅波形をシミュレートするようになる。

一方、図１の構造では、両電磁石１３、１３'の極性が互いに逆となるように電磁石を作製しなければならない。図１の構造において、一つのフレーム１４に固定されている両電磁石１３、１３'が、中心垂直線を基準にして左右対称的に運動しなければならないためである。

図１において、前記電磁石１３、１３'には慣性錘２３、２３'が含まれていて電磁石１３、１３'の往復回転運動の慣性力を増加させる。したがって、前記電磁石１３、１３'が回転軸を中心に往復運動をしようとするが、慣性錘２３、２３'の重さのために、相対的に慣性力の小さい永久磁石１１、１１'およびハウジング１２が反作用によって振動するようになる。よって、本発明に係る音響−振動変換装置の振動が格段に大きくなる。

一方、図１に示すように、電磁石１３、１３'の中立状態を維持するために、前記各電磁石１３、１３'が永久磁石１１、１１'のＮ極またはＳ極に近付くか、あるいは遠ざかるときに、電磁石１３、１３'の運動方向とは反対方向に抵抗力を与え、音声信号のないときは、電磁石１３、１３'が永久磁石１１、１１'のＮ極とＳ極との間の中立地点に位置するようにする電磁石中立維持用弾性体２５ａ、２５ｂおよび２５ａ'、２５ｂ'が更に含まれる。また、この電磁石中立維持用弾性体２５ａ、２５ｂおよび２５ａ'、２５ｂ'は、電磁石１３、１３'の往復運動上行点と下行点とを規制する一種の制動装置としても作用する。図１では電磁石中立維持用弾性体２５ａ、２５ｂおよび２５ａ'、２５ｂ'として圧縮スプリングを使用したが、該スプリングはフレーム１４とＥ字形鉄心コアの両端の突出部の側面に設けられて、常に電磁石１３、１３'が中立状態を維持するように力を加えている。電磁石中立維持用弾性体２５ａ、２５ｂおよび２５ａ'、２５ｂ'としては、スプリングの他に弾性ゴムなどを用いても良い。また、スプリングと防振ゴムとを同時に使用して、制動性をより一層円滑にすることも可能である。

弾性体の制動圧力は、永久磁石１１、１１'の引力に比例するように設定される。すなわち、電磁石１３、１３'を人為的に往復させるとき、永久磁石１１、１１'の引力が全く感じられないようにトークを調節することができる。

図２は、既出願された他の音響−振動変換装置（韓国特許出願番号第１０−２００１−００２６９２４号）の構成を示す断面図である。ハウジング４３に固定された磁石手段３１と、該磁石手段のＮ極またはＳ極に対向して位置する電磁石３３とで構成される。

このような構成において、前記電磁石３３は、コイル３５に印加される音声信号によって電磁石３３に形成される極性と、これに対向している磁石手段３１の極性と間の相互作用により、磁石手段３１に近付いたり、あるいは磁石手段３１から遠ざかるような往復運動が行われる。

図２において、磁石手段３１はハウジング４３に固定されている。磁石手段３１としては永久磁石を使用することができる。しかし、永久磁石ではない電磁石を使用しても構わない。

図２において、電磁石は一方向に３つの突出部３３ａ、３３ｂ、３３ｃを有するＥ字形鉄心コアの中央突出部３３ａにコイル３５が巻回されて製作される。コイル３５にはアンプなどの増幅回路から音声信号が印加される。このような音響−振動変換装置の作動原理は、増幅回路（アンプ）から出力される音響信号がコイル３５に印加されれば、音響信号の振幅および位相に応じて電磁石３３の極性および磁力強度が変化し、永久磁石３１との間に引力および反発力が作用して電磁石３３が往復運動するようになる。このとき、電磁石３３の運動は、音響信号の振幅によって往復距離が変化する。

一方、図２に示すように、前記電磁石３３には慣性錘３７が含まれて電磁石３３の往復回転運動の慣性力を更に倍加させる。そのため、前記電磁石３７が永久磁石３１と対向しながら往復運動しようとするが、慣性錘３７の重さのために、相対的に慣性力の小さい永久磁石３１とハウジング４３とが反作用によって振動するようになる。

また、図２に示すように、電磁石３３が永久磁石３１に近付くとき、および電磁石３３が永久磁石３１から遠ざかるときに、電磁石３３の運動方向に反対の方向に抵抗力を与える弾性体３９ａ、３９ｂが更に含まれている。そして、電磁石３３が永久磁石３１に最近接しても、永久磁石３１と一定の間隔を維持するように電磁石３３と永久磁石３１との間に間隔維持手段４１が更に含まれている。該間隔維持手段４１としては緩衝パッドを使用できるが、この緩衝パッドを挟んで電磁石３３と永久磁石３１とが衝突するようになる。

図３は、既出願された音響−振動変換装置（韓国特許出願番号第１０−２００２−００１８１９０号）の内部透視図である。ハウジング５１の中央部に中心軸５９を中心にして回転可能になるように電磁石５５を固定させる。電磁石５５に巻回されるコイル６３には増幅回路から出力される音響信号が印加されるので、増幅回路とマッチングされるように巻線数を調節して巻回しなければならない。電磁石５５をハウジング５１に固定する方法は、本実施例でのような中心軸５９に固定する方法に限定されない。電磁石５５を、ハウジング５１に対して相対的な運動ができるように固定すれば良い。

電磁石５５の両末端において対向するハウジング５１の両面にはそれぞれ、Ｎ極５３'とＳ極５３とが一平面上に形成された磁石手段が固定される。本実施例では、Ｓ極５３がＮ極５３'の上面に位置する構造をとってある。磁石手段としては永久磁石だけでなく電磁石を用いることもできる。

電磁石５５の両端の各側面には慣性錘５７が取り付けられる。慣性錘５７は電磁石５５の運動による慣性力を増加させ、相対的に軽いハウジング５１が振動できるようにする役目をする。

増幅回路から出力される音響信号がコイル６３に印加されると、音響信号の振幅および位相に応じて電磁石５５の極性と磁力強度とが変化して永久磁石５３、５３'との間で引力および反発力が作用し、電磁石５５が往復運動するようになるが、このとき、往復運動の方向は図３の矢印の方向と同じである。すなわち、音響信号の印加によって電磁石５５の一方向にＮ極の磁気力が生じると、永久磁石５３のＳ極５３には引力が発生して上方に移動され、電磁石５５の反対方向にはＳ極が生じて逆の方向、すなわち下方に移動される。音響信号の方向が逆になれば電磁石５５も逆に移動して往復運動が行われるようになる。このとき、電磁石５７の往復距離は、音響信号の振幅波形をシミュレートするようになる。

また、上記したように、電磁石５５の両端部には慣性錘５７が取り付けられていて電磁石５５の往復運動の慣性力を増加させる。そのため、電磁石５５が回転軸５９を中心に往復運動をしようとするとき、慣性錘５７の重さのために、相対的に慣性力の小さな永久磁石５３、５３'およびハウジング５１が振動するようになる。よって、本発明に係る音響−振動変換装置の振動が格段に大きくなる。
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下、本発明に係る音響−振動変換装置を組み込んだマットレスの好適な実施例を添付図を参照しながら詳しく説明する。

図４は本実施例の内部構成図であり、図５は側面断面図である。

本実施例においては、ベットのマットレス本体７３の部分において、人が横になったときに、胸、太もも、ふくらはぎが接触する部分に音響振動子７１を挿入した。音響振動子７１に音響信号を伝達する電線７９は、ベットの屈折や衝撃に対しても断線しないようにジグザグ状に配列される。

音響振動子７１には電線７９を介して音響機器（図示せず）から音響信号が伝達され、音響振動子７１は該信号によって振動する。音響振動子７１としては本発明の出願人が既に出願した発明のものを用いているが、これに対しては前述した通りである。

マットレスの両側面には芳香剤を収納することのできる香り袋７７が設けられ、チャックのような開閉装置によって容易に芳香剤を入れ替えることができる。香り袋７７に入る芳香剤はマットレスの振動によって香り分子を運動させるので、必ず揮発性の物質である必要はない。

本実施例の作用を説明すれば次のようである。音響機器から電線７９を介して出力される音響信号は音響振動子７１を振動させるようになり、この振動はマットレス本体７２を介して人体に伝達される。

人体に伝達された振動は、人の頭部の骨道および肌を介して聴神経にて音響を認知させ、脳下垂体、および頭皮と成長板とを刺激する機能を行う。このような刺激は、聴神経で音響を聞かせたりするが、成長ホルモンを分泌する脳下垂体と甲状腺との部分に、自然から発生した超音波帯域の振動と同様なものを加えることにより、α波が容易に誘導されて成長ホルモンの分泌も活性化される。

製品の出力は、十分な出力を出せるように設計されるが、α波の誘導は音圧を最小の状態にて使用してこそ可能となる。しかしながら、発毛を目的として使用するときは、音圧を適当な高さの状態にて、低音域帯｛チェロ、ベース、ギター、ドラム、雷、滝、サムルノリ（韓国の伝統楽器を使った音楽形態）｝の音響が多く挿入された音楽を使用した方がより効果的である。

図６は、本発明に係る他の実施例を示したものであって、ベットのマットレスの下敷き部分に音響振動個７１を取り付け、音響信号によって発生する振動をマットレス７３を介して人体に伝達するものである。

図７は、本発明に係るマットレスの性能をテストするために、成長期の８歳女児を対象にして実験した結果を示すグラフである。実験時期は、成長の旺盛な休み期間を避けて、就寝前の１時間、そして朝の起床後の３０分間実行することを原則としている。同図のグラフから確認できるように、被実験者の成長速度は、本発明に係るマットレスを使用するとき、平素の場合に比べて約５０％以上の成長速度の向上を示してある。その他、成人３０〜４０歳代の使用者においても、毛髪のない部位での発毛現象や爪の成長速度が速いことが観察されている。
〔産業上の利用可能性〕
以上説明したように、本発明によれば、音響機器から出力される音響信号によって振動する音響振動子をマットレスに挿入したり、マットレスの下敷き部分に取り付け、音響信号による振動によって、睡眠時にα波を誘導させて睡眠を促進し、成長ホルモンの分泌を促進し、また頭皮をマッサージして発毛を促進するような効果を奏する。

図１は、本発明で用いられる音響振動子の一実施例を示す図である。 図２は、本発明で用いられる他の音響振動子の一実施例を示す図である。 図３は、本発明で用いられる更に他の音響振動子の一実施例を示す図である。 図４は、本発明に係る一実施例の内部構成図である。 図５は、本発明に係る一実施例の側面断面図である。 図６は、本発明に係る他の実施例を示す図である。 図７は、本発明に係る実施例の使用効果を示すグラフである。

Claims (6)

1. 音響機器から伝達される音響信号によって振動を起こす音響振動子を一つ以上組み込んだマットレスであって、
   前記音響振動子は、
   Ｎ極とＳ極とが一平面上に形成されている少なくとも一つの磁石手段と、磁石手段のＮ極とＳ極との形成された平面に隣接して位置する少なくとも一つの電磁石と、電磁石に取り付けられた慣性錘とを含んで構成されるが、前記少なくとも一つの磁石手段はハウジングに固定されており、前記少なくとも一つの各電磁石は回転軸によって回転可能に設けられ、電磁石に印加される音響信号によって電磁石に形成される極性と磁石手段のＮ極またはＳ極との相互作用によって前記電磁石が磁石手段のＮ極またはＳ極に近付くか、あるいは遠ざかるような往復運動をすることを特徴とする音響−振動変換装置を組み込んだマットレス。
2. 複数の音響振動子を配置するが、人が横になったときに、胸、太もも、ふくらはぎが位置する部分に少なくとも一つの音響振動子を配置し、
   マットレスの両側面に、芳香物質を収納するための複数の香り袋を形成したことを特徴とする請求項１記載の音響−振動変換装置を組み込んだマットレス。
3. 音響機器から伝達される音響信号によって振動を起こす音響振動子を一つ以上組み込んだマットレスであって、
   前記音響振動子は、
   ハウジングに固定された磁石手段と、磁石手段のＮ極またはＳ極に対向して位置する電磁石と、電磁石に取り付けられた慣性錘とを含んで構成されるものであって、前記電磁石は、コイルに印加される音声信号によって電磁石に形成される極性と、これに対向している磁石手段の極性と間の相互作用によって磁石手段に近付くか、あるいは磁石手段から遠ざかるような往復運動をすることを特徴とする音響−振動変換装置を組み込んだマットレス。
4. 複数の音響振動子を配置するが、人が横になったときに、胸、太もも、ふくらはぎが位置する部分に、少なくとも一つの音響振動子を配置し、
   マットレスの両側面に芳香物質を収納するための複数の香り袋を形成したことを特徴とする請求項３記載の音響−振動変換装置を組み込んだマットレス。
5. 音響機器から伝達される音響信号によって振動を起こす音響振動子を一つ以上組み込んだマットレスであって、
   前記音響振動子は、
   Ｎ極とＳ極とが一平面上に形成されてハウジングの内部で互いに対向するように固定された２つの磁石手段と、
   前記２つの磁石手段の間に位置していて、前記ハウジングの中央部に前記磁石手段と並んで設けられた中心軸に回転可能に挿入される電磁石と、
   前記中心軸を中心にして対称的に慣性錘とを含んで構成されることを特徴とする音響−振動変換装置を組み込んだマットレス。
6. 複数の音響振動子を配置するが、人が横になったときに、胸、太もも、ふくらはぎが位置する部分に、少なくとも一つの音響振動子を配置し、
   マットレスの両側面に芳香物質を収納するための複数の香り袋を形成したことを特徴とする請求項５記載の音響−振動変換装置を組み込んだマットレス。

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