JP2007190158A - Massage machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、独立駆動される2軸以上の駆動軸で施療子にマッサージ動作を行わせるマッサージ機に関するものである。 The present invention relates to a massage machine that causes a treatment element to perform a massage operation with two or more drive axes that are independently driven.
独立駆動される3軸の駆動軸を備えて、これら駆動軸による2軸乃至3軸方向の動きを組み合わせることによって施療子に二次元乃至三次元的な複合動作を行わせて、いわゆる揉みマッサージを実現しているマッサージ機がある(特許文献1参照)。 A three-axis drive shaft that is independently driven, and a two-dimensional or three-dimensional combined operation by combining the two-axis to three-axis movements by these drive axes, so that a so-called massage massage is performed. There is a realized massage machine (see Patent Document 1).
このものでは各軸の動きを同調させなくては求める動きを施療子に行わせることができないことから上記特許文献1に示されたものでは、ある駆動軸による動きが目標位置に達しても他の駆動軸による動きが目標位置に達していない時には、後者の動きが目標位置に達するまで前者の動きを止めることで同調させていた。
In this case, the treatment element cannot be made to perform the required movement without synchronizing the movements of the respective axes. Therefore, in the case shown in
この場合、2軸のうちの1軸しか動いていない状態が生じるために、施療子の軌跡は1軸方向に沿った直線的なものとなってしまうことから、滑らかな円状の軌跡を描かせたくても得ることができない。
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、二次元的乃至三次元的な動きを常に滑らかなものとして得ることができるマッサージ機を提供することを課題とするものである。 The present invention was invented in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a massage machine that can always obtain two-dimensional or three-dimensional movements as smooth. is there.
上記課題を解決するために本発明に係るマッサージ機は、 施療子を異なる軸方向に個別に往復駆動する駆動手段と、制御データに基づいて各軸方向の駆動手段を駆動して各軸方向の動きの組み合わせで施療子に所要の軌跡を描く動きを行わせる制御部とを備えるマッサージ機において、制御部は制御データが有する各軸方向の速度データに基づいて各駆動手段を個別に駆動するものであることに特徴を有している。各軸方向の動きを速度でもって制御駆動することで各軸の動きが互いに干渉を受けないようにしたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the massage machine according to the present invention comprises a driving means for individually reciprocatingly driving a treatment element in different axial directions, and a driving means for each axial direction based on control data to drive each of the axial directions. In a massage machine comprising a control unit that causes the treatment element to perform a movement that draws a desired locus by a combination of movements, the control unit individually drives each driving means based on speed data in each axial direction that the control data has It is characterized by being. The movement of each axis is controlled and driven at a speed so that the movement of each axis does not interfere with each other.
この時、制御データが所定時間毎に速度データが設定されたものであれば、負荷が大きくて指令値通りの速度が出なくても移動量が減るだけで軌跡の形状変化は少ない上に滑らかな軌跡を保つことができる。 At this time, if the control data is set to speed data every predetermined time, even if the load is large and the speed does not come out according to the command value, the amount of movement is reduced and the change in the shape of the trajectory is small and smooth. Can keep a good trajectory.
各軸方向の動きを検出する速度センサを備えて、制御部は速度のフィードバック制御を行うものであれば、負荷の大小による速度変動を抑えることができるために、目的とする軌跡を常に得ることができる。 Provided with a speed sensor that detects the movement in each axis direction, and the controller performs speed feedback control, the speed fluctuation due to the magnitude of the load can be suppressed. Can do.
そして、制御データは各軸方向の動きの反転タイミングをずらしたもの、各軸方向の1往復周期が異なるもの、各軸方向の1往復動作における往路と復路の移動量が異なるものであれば、多様な動きを容易に得ることができる。 If the control data is obtained by shifting the reversal timing of the movement in each axial direction, the one reciprocating cycle in each axial direction is different, or the moving amount of the forward path and the backward path in one reciprocating operation in each axial direction is different, Various movements can be easily obtained.
各軸方向について位置検出を行う位置センサを備えて、制御部は各軸方向の動きの停止を位置センサ出力に基づいて行うものであれば、次の動作を行うための位置補正動作を必要としなくなるために、使用者にとって不自然な動きを無くすことができる。 Provided with a position sensor that detects the position in each axis direction, and the control unit is to stop the movement in each axis direction based on the position sensor output, it needs a position correction operation to perform the next operation. Therefore, unnatural movement for the user can be eliminated.
この時、停止させる位置はそれまでの動きの軌跡のいずれかの軸方向に延びる接線上にあると、違和感を生じさせない停止動作を得ることができる。 At this time, if the position to be stopped is on a tangent line extending in any axial direction of the trajectory of the movement so far, it is possible to obtain a stopping operation that does not cause a sense of discomfort.
本発明は、各軸方向の動きを速度でもって制御駆動するために各軸の動きは互いに干渉を受けることがないものであり、このために位置を基に制御している従来例に比して、不自然な軌跡が発生することがなく、滑らかな軌跡を描く動きを常に得ることができる。 In the present invention, since the movement in each axis direction is controlled and driven at a speed, the movements of each axis are not affected by each other. Compared to the conventional example in which the movement is controlled based on the position. Thus, an unnatural trajectory does not occur, and a motion that draws a smooth trajectory can always be obtained.
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。まず、xyz3軸の動きを独立して行わせることができるマッサージ機の機構的なことから説明すると、図4〜図7において、図中1は掴みマッサージ機能も備えたマッサージ機構であり、椅子の背もたれ内に上下に自走自在な状態で配設される該マッサージ機構1は、フレームを構成する幅方向両端の側板11,11の間に、上下駆動軸12と強弱駆動軸(図示せず)が架設されるとともに、可動ユニット14が配設されている。図中5は施療子下方カバーである。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings. First, the mechanical mechanism of the massage machine capable of independently moving the
上記の上下駆動軸12は、一方の側板11に固定された上下駆動用モータ15にて回転駆動されるもので、その両端にはころ16とピニオン17が夫々取り付けられている。ころ16は背もたれ内に配設されたレールを転動し、ピニオン17は上記レールに付設されているラックと噛合することから、上下駆動用モータ15の駆動によってマッサージ機構は背もたれ内においてレールに沿って上下に自走する。また、強弱駆動軸は他方の側板11に固定された強弱用モータにて回転駆動されるもので、可動ユニット14を回転させるためのギアが取り付けられている。
The
可動ユニット14は図5に示すように左右一対のギアプレート19,19間に幅駆動軸20や2本のスライドガイド軸21,21を架設し、左右一対の施療子ユニット7(図4及び図5では一方の施療子ユニット7のみを示している)を取り付けたもので、両ギアプレート19,19に対して軸回りの回転が自在となっている幅駆動軸20の両端が、上記マッサージ機構の一対の側板11,11で回転自在に支持されることで側板11,11間に配設されている。そして上記ギアプレート19の外周面の歯部19aが前記強弱駆動軸のギアに噛合しており、強弱駆動軸が回転する時、可動ユニット14は幅駆動軸20の軸回りに回転し、施療子ユニット7に設けた施療子2b,2aの背もたれ前面側への突出量を変化させる。なお、上記幅駆動軸20は一方の側板11に固定された幅駆動用モータにて回転駆動される。
As shown in FIG. 5, the
施療子ユニット7は図6に示すように、施療子支持部材としてのアームペースプレート22、先端部に施療子2bを取り付けた上アーム4b、先端に施療子2aを取り付けた下アーム4a等からなるもので、上アーム4b及び下アーム4aの基端部を支軸23によって回転自在に支持している上記アームベースプレート22は、上記幅駆動軸20のねじ部に螺合する送りナット24と、上記スライドガイド軸21,21にスライド自在に嵌合するスライダー25,25とを備えて、幅駆動軸20の回転によって幅駆動軸20及びスライドガイド軸21の軸方向位置を変化させるものであり、また、幅駆動軸20に形成されたねじ部は、一対の施療子ユニット7,7の送りナット24,24が噛合する左右のうちの一方が逆ねじで形成されていることから、左右一対の施療子ユニット7,7における各アームベースプレート22は幅駆動軸20の回転によって互いに接近したり離れたりする。
As shown in FIG. 6, the
上下駆動用モータ15で上下駆動軸12を駆動する時、マッサージ機構1は前述のように背もたれ内を上下に自走して施療子2b,2aの位置を上下に変更する。また強弱駆動用モータで強弱駆動軸を駆動すれば、前述のように可動ユニット14が幅駆動軸20の軸回りに回転するために、幅駆動軸20から見た施療子2bの背もたれ前方への突出量、つまりは施療子2bが人体を押圧する強さが変化する。また、幅駆動用モータで幅駆動軸20を駆動することで、左右一対の施療子ユニット7,7は幅駆動軸20の軸方向である左右方向において接近離反して、左右の施療子2b,2aの左右方向位置及び間隔を変更する。
When the
このマッサージ機では、上記3つのモータによる上記各動作を組み合わせることで、施療子2b,2aに二次元的な複合動作並びに三次元的な複合動作を行わせて、いわゆる揉みマッサージを実現しているものである。
In this massage machine, by combining the above operations by the three motors, the
また、上アーム4b及び下アーム4aの間に掴みマッサージ用のアクチュエータであるエアバッグ26,27が設けられている。エアバッグ26はエアの供給で膨張する時、図7に示すように両アーム4b,4a先端の施療子2b,2aを互いに接近させる方向にアーム4a,4bを支軸23を中心に回転させ、エアバッグ27はその膨張時に逆に施療子2b,2aが遠ざかる方向にアーム4a,4bを回転させる。上下方向に間隔をおいて配置されている対の施療子2b,2aのエアバッグ26,27による接近離反動作により、施療子2b,2aで人体に対して掴みマッサージを行うことができるものである。
更に、上下で対になっている施療子2b,2aが左右一対設けられているとともに、施療子2b,2aは上アーム4b及び下アーム4aがアームベースプレート22に対して可動範囲が制限された状態で回動自在に枢支されているために、上記可動範囲内において回動することで上下の施療子2b,2aが共に人体背面に接触する状態を保つようになっているわけであるが、上アーム4bとアームベースプレート22間に設けたアクチュエータであるフロートロック用エアバッグ28を膨張させた時には、上アーム4b(と下アーム4a)はアームベースプレート22に対して支軸23を中心に回動して施療子2bを背もたれの前面側に押し出すために、上方側の施療子2bのみが人体に接触する状態を得ることができるものであり、また空気ばねとして機能することになるエアバッグ28の膨張による上アーム4bの付勢力の増大により、アームベースプレート22に対する上アーム4b及び下アーム4aの回動自在な領域が狭められることになるとともに、エアバッグ28を最大限に膨張させた時には上記回動範囲が実質的にゼロとなる。ただし、大きな荷重が施療子2bにかかった時にはエアバッグ28が縮むことで、人体に対する負荷が過大になり過ぎることはない。
Furthermore, a pair of left and
上記の各動作は図2に示す制御部CUの制御下に行われる。図中の上下センサや強弱センサ、幅センサは、上下モータと強弱モータと幅モータの駆動制御のためのものである。なお、ここには示していないが、前記エアバッグ26〜28に対するエアの給排のためのエアポンプ及び電磁弁からなるエア駆動ユニットも制御部CUの制御下にある。
Each of the above operations is performed under the control of the control unit CU shown in FIG. The vertical sensor, the strength sensor, and the width sensor in the figure are for drive control of the vertical motor, the strength motor, and the width motor. Although not shown here, an air driving unit including an air pump and an electromagnetic valve for supplying and discharging air to and from the
ここにおいて、施療子2b,2aに二次元的乃至三次元的な動きを行わせる場合、制御部CUは記憶部Mに記憶させてある制御データを読み出して、この制御データに基づいて上記各モータを幅駆動部や上下駆動部や強弱駆動部を介して駆動することで施療子2b,2aに所要の軌跡を描く動きを行わせるのであるが、上記制御データとしてここでは所定の時間タイミング毎に各軸の速度データが記述されたものを用いている。図3は上下方向駆動と幅方向駆動とを組み合わせて施療子2b,2aにほぼ円形の軌跡を描かせる場合の制御データの一例(便宜的に連続的なデータとして示しているが、実際は離散的データである)を示している。なお、図からも明らかなように速度データは移動方向も含むデータとなっている。
Here, when the
そして制御部CUは図1に示すように所要の時間タイミング毎に上記制御データに基づく速度となるように対象となる各駆動軸を駆動するとともに、次の時間タイミングまでその速度を維持させるものであり、図3に示した正弦波状の上下駆動制御データと幅駆動データとに基づいて上下駆動用モータと幅駆動用モータとを駆動すれば、施療子2b,2aは上下左右の面内において円(楕円を含む)を描く軌跡で動く。このように各軸について個別の速度データに基づいて駆動するために、各軸の動きは他の軸の動きの干渉を受けることがなく、従来のような位置データに基づく駆動の場合のような不自然な軌跡が発生することがなく、滑らかな軌跡を描かせることができる。なお、図示例では2軸の動きの組み合わせを示しているが、更にもう1軸を同様に個別の速度データで駆動してもよいのはもちろんである。また、ここでは2軸の動きを同時に開始させているものを示したが、一方を動作させてから所定時間後に他の軸の動きを開始させてもよく、また一方が動作開始後、所定の位置まで動いたことを検出してから他の軸の動きを開始させてもよい。
As shown in FIG. 1, the control unit CU drives each target drive shaft so that the speed is based on the control data at every required time timing, and maintains the speed until the next time timing. If the vertical drive motor and the width drive motor are driven based on the sinusoidal vertical drive control data and the width drive data shown in FIG. 3, the
更には、制御データそのものは速度ではなく軸の位置であっても制御部CUの内部で軸の速度に変換して駆動部に出力するものであればよい。また、モータの回転速度と磁区の速度が比例関係であれば、データはモータの回転速度であってもよい。 Furthermore, even if the control data itself is not the speed but the position of the shaft, it is sufficient if it is converted into the shaft speed inside the control unit CU and output to the drive unit. Further, if the motor rotation speed and the magnetic domain speed are in a proportional relationship, the data may be the motor rotation speed.
ところで、動きの方向が反転するタイミングは時間で持つ事になるために、負荷が大きくて制御データ通りの速度を得ることができない場合は、図8に破線に示すように実線で示す制御データ通りの速度が得られる場合と比較すると、おおまかな軌跡はほぼ同じであるが移動量が小さくなってしまう。 By the way, since the timing of reversing the direction of movement is determined by time, when the load is heavy and the speed according to the control data cannot be obtained, as indicated by the broken line in FIG. Compared with the case where the speed is obtained, the rough trajectory is almost the same, but the movement amount is small.
この点に対しては、各軸の動きの速度を検出するセンサを設けてフィードバックをかければよい。図10及び図11は各モータに回転速度検出部を設けてフィードバックする場合を示している。この場合、負荷が大きくても指定の速度で動かすことができるために、1多動凸が小さくなってしまうことがなくなるとともに、意図していた軌跡を確実に描かせることができる。 For this point, a sensor for detecting the speed of movement of each axis may be provided to provide feedback. 10 and 11 show a case where each motor is provided with a rotation speed detection unit for feedback. In this case, since it can be moved at a specified speed even when the load is large, one multi-motion convex is not reduced, and the intended locus can be reliably drawn.
ところで、制御データを速度データで持つということは、図11に示すように、上下と幅の正弦波状の制御データに90°の位相差を持たせるとともに、一往復あたりの移動量を等しくすれば、図12(a)に示す正円を描く軌跡を描かせることになり、一往復あたりの移動量を軸によって変えることで、図12(b)に示すような楕円軌跡を描かせることになり、更に図13に示すように上記位相差を45°としたり0°とすれば図14に示すように斜めに傾いた楕円軌跡あるいは斜めの直線状軌跡を描かせることができる。 By the way, having the control data as speed data means that, as shown in FIG. 11, if the sine wave-like control data of the top and bottom and the width has a phase difference of 90 °, and the movement amount per round trip is equalized. 12 (a), a trajectory for drawing a perfect circle will be drawn. By changing the amount of movement per round trip depending on the axis, an elliptical trajectory as shown in FIG. 12 (b) will be drawn. Further, as shown in FIG. 13, when the phase difference is set to 45 ° or 0 °, an elliptical locus inclined obliquely or an oblique linear locus can be drawn as shown in FIG.
更に各軸の周期T1,T2をずらせぱ、位相のずれが漸次変化することから、図15に示すように軌跡を漸次変化させていくことができる。 Furthermore, since the phase shift gradually changes by shifting the periods T1 and T2 of the respective axes, the trajectory can be gradually changed as shown in FIG.
また、周期T1,T2は同じでも往路(速度が正)の移動量と復路(速度が負)の移動量とを一方の軸だけ変えたならぱ、図16(a)に示すv1>v2の場合は少しずつ上方に円を描く位置がずれていく図16(b)に示す動きを得ることができ、図17(a)に示すv3>v4の場合は少しずつ左右方向に円を描く位置がずれていく図17(b)に示す動きを得ることができる。もちろん、v1>v2,v3>v4の両条件が共に成立する場合は、円を描く位置が斜めにずれていく動きを得ることができる。 Further, even if the periods T1 and T2 are the same, if the movement amount of the forward path (velocity is positive) and the movement amount of the backward path (velocity is negative) are changed by only one axis, v1> v2 shown in FIG. In this case, the movement shown in FIG. 16 (b) where the position of drawing the circle gradually shifts can be obtained. In the case of v3> v4 shown in FIG. 17 (a), the position of drawing the circle little by little in the left-right direction. The movement shown in FIG. 17 (b) gradually deviating can be obtained. Of course, when both the conditions of v1> v2, v3> v4 are satisfied, it is possible to obtain a movement in which the position of drawing the circle is shifted obliquely.
動きを停止させる場合については、前述の位置センサを用いて所定の位置に停止させるようにしてもよい。図18はこの場合のフローチャートを示しており、記憶部Mの制御データから指示された動作中に移動方向が正反転する回数をカウントし、最後の正転または反転動作後は位置センサで検出された位置が所定の位置であればデータが残っていても直ちにモータを停止させる。2軸以上を位置センサを使って所定の座標に停止させたい場合は、停止させる位置にきた時点でその軸の動きを止めて、他の軸は停止させる位置にくるまで動きを続行させれぱよい。なお、位置センサのぱらつきによっては停止させる位置にくる前にデータが終了してしまう場合があるために、予めデータは多目に記述しておくか、最後の速度データをゼロ以外の値としておくとよい。 When stopping the movement, the movement may be stopped at a predetermined position using the position sensor described above. FIG. 18 shows a flowchart in this case. The number of times that the moving direction is forward / reversed during the operation instructed from the control data of the storage unit M is counted, and is detected by the position sensor after the last forward / reverse operation. If the position is a predetermined position, the motor is immediately stopped even if data remains. If you want to stop two or more axes at the specified coordinates using the position sensor, stop the movement of the axis when you come to the stop position, and continue the movement until the other axes come to the stop position. Good. Depending on the position sensor fluctuation, the data may end before the stop position is reached. Therefore, the data may be described in advance or the last speed data may be a value other than zero. Good.
ただし、位置センサ出力で2軸以上を停止させる場合、停止位置をそれまでの軌跡上(図19中のイの位置)に設定すると、一方の軸が先に到達した時、他方の軸の動きは上記軌跡の内側にえぐりこむような軌跡を描くことになり、これは使用者にしてみれば違和感を感ずることになる。このために停止位置については、それまでの軌跡からいずれか一方の軸(好ましくは上下方向)に沿った方向に伸びる接線上(図19中の口)に設定することが好ましい。停止位置に向かう動きがそれまでの軌跡に対して連続感のある動きとなるために、使用者が違和感を感ずることはない。また、ある軌跡を描くことによるマッサージ手技の終了を使用者が認識することができることにもなる。なお、位置センサで停止させる場合で説明したが、制御データ自体が上記停止位置口に向かうものとなるようにしておいてもよいのはもちろんである。 However, when stopping two or more axes with the position sensor output, if the stop position is set on the trajectory up to that point (a position in FIG. 19), when one axis reaches first, the movement of the other axis Will draw a trajectory inside the trajectory, which will feel uncomfortable for the user. Therefore, the stop position is preferably set on a tangential line (a mouth in FIG. 19) extending in a direction along one of the axes (preferably in the vertical direction) from the previous trajectory. Since the movement toward the stop position is a continuous movement with respect to the previous trajectory, the user does not feel uncomfortable. In addition, the user can recognize the end of the massage technique by drawing a certain trajectory. Although the case where the position sensor is used for the stop has been described, it is needless to say that the control data itself may be directed to the stop position port.
位置センサの利用は、次の場合も有効である。すなわち、速度データに基づいた駆動を長時間行えば、負荷によっては想定した位置からのずれが拡大していく場合があり、このずれの方向が人体に対して危険な方向であったり、機器が破損する領域に至るものとなっていると問題である。このために位置センサによって常時各軸の位置を監視し、ある位置までずれた場合は直ちにマッサージを停止してそのマッサージ手技の開始位置に戻るようにしておくことが望ましい。位置センサによる上記回避策の他に、予め想定される最大負荷をかけて負荷による軌跡の移動量を計測し、危険な領域に入らない回数または時間が経過した時点で停止させたり開始点に戻るような動作を入れたりすることも有効である。 The use of the position sensor is also effective in the following cases. That is, if the drive based on the speed data is performed for a long time, the deviation from the assumed position may increase depending on the load, and the direction of the deviation is a dangerous direction for the human body, It is a problem if it reaches an area that is damaged. For this purpose, it is desirable to always monitor the position of each axis by a position sensor, and immediately stop the massage and return to the start position of the massage procedure when the position shifts to a certain position. In addition to the above-mentioned workaround by the position sensor, the maximum amount of load assumed in advance is applied to measure the amount of movement of the trajectory due to the load. It is also effective to insert such actions.
また、以上の各例では、制御データが所定時間毎に速度データが設定されたもので説明したが、所定移動量毎に速度データが設定されたものであってもよい。この場合においても上記の各例と同様の作用効果を得ることができる。 Further, in each of the above examples, the control data has been described with the speed data set for each predetermined time, but the speed data may be set for each predetermined movement amount. Even in this case, the same effects as those of the above examples can be obtained.
2b,2a 施療子
CU 制御部
2b, 2a Treatment element CU control unit
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