JP2016077569A

JP2016077569A - マッサージ装置

Info

Publication number: JP2016077569A
Application number: JP2014212299A
Authority: JP
Inventors: 陽介宇野; Yosuke Uno; 綱治齋藤; Tsunaharu Saito; 正史柳川; Masashi Yanagawa; 昌彦尾沼; Masahiko Onuma
Original assignee: Toyota Boshoku Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2016-05-16
Also published as: CN105520824B; CN105520824A; US20160106620A1

Abstract

【課題】分配器を介して複数の空気袋に順次給排気してマッサージ動作を行わせ、マッサージ動作停止時には分配器が排気位置となるまで動作を継続した後に停止させるマッサージ装置において、分配器の動きを受けて作動するカムスイッチにより直接ポンプ及び分配器を停止することにより、ポンプ及び分配器の作動用電気回路の構成を簡素化する。
【解決手段】空気供給源となるポンプ４００と、分配器２００を作動させるモータ２１０と、ポンプ４００及びモータ２１０に任意に電源を供給して、それらを作動させる電源スイッチ１１０と、電源スイッチ１１０に対して並列接続され、分配器２００がいずれかの空気袋３００に給気を行う位置ではオンとされ、分配器２００が少なくともいずれかの空気袋３００から排気を行う位置ではオフとされるように、分配器２００と共に動作するカム２３２によって操作されるリミットスイッチ２４０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、座席等の装置内に装備された空気袋に給排気を行うことにより所望のマッサージを行うマッサージ装置に関する。

下記特許文献１に開示のエアマット装置は、複数の空気袋を平板状に並べてエアマットを構成し、それらの空気袋を複数のグループに分け、各グループの空気袋に交互に給排気することによりエアマット上に横臥した人の体をマッサージするものである。

一部の自動車では、上記エアマット装置と同様に、座席内に装備した複数の空気袋に給排気して着座乗員の体をマッサージするマッサージシートが開発されている（未公知）。係るマッサージシートは、分配器を介して座席内の各部に配置された空気袋に順次給排気して装置を作動させ、作動を停止する際は、各空気袋から排気して初期状態に戻している。これは、マッサージシートのマッサージ動作を停止して通常のシートとして使用する際には、空気袋の膨張によるシートの変形がない状態とするためである。そのため、分配器における排気位置を検出する必要があり、分配器に回転位置検出センサを設け、このセンサにより分配器の排気位置が検出されたときに、空気供給源となるポンプと分配器の作動を停止するようにしている。即ち、マッサージシートの作動を停止する操作が行われた後も分配器が排気位置となるまでは、ポンプも分配器も動作が継続され、センサにより分配器の排気位置が検出されるとそれらの作動が自動的に停止される。

特開平９−３８１５３号公報

しかし、上記従来のマッサージシートでは、回転位置検出センサとして光センサが使用され、分配器の排気位置の特定がカウンタを使用して行われている。そのため、光センサからの信号を受けてカウンタを作動させる回路が必要となり、構成が複雑となると共にコストが高くなる問題があった。

このような問題に鑑み本発明の課題は、分配器を介して複数の空気袋に順次給排気してマッサージ動作を行わせ、マッサージ動作停止時には分配器が排気位置となるまで動作を継続した後に停止させるマッサージ装置において、分配器の動きを受けて作動するカムスイッチにより直接ポンプ及び分配器を停止することにより、ポンプ及び分配器の作動用電気回路の構成を簡素化することにある。

第１発明は、分配器を介して複数の空気袋に順次給排気してマッサージ動作を行わせるマッサージ装置であって、空気供給源となるポンプと、前記分配器を作動させるモータと、前記ポンプ及びモータに任意に電源を供給して、それらを作動させる電源スイッチと、該電源スイッチに対して並列接続され、前記分配器がいずれかの空気袋に給気を行う位置ではオンとされ、前記分配器が少なくともいずれかの空気袋から排気を行う位置ではオフとされるように、前記分配器と共に動作するカムによって操作されるリミットスイッチとを備える。

第１発明によれば、ポンプ及び分配器は、電源スイッチがオン操作されることにより作動され、空気袋への給排気が行われる。電源スイッチがオフ操作されたとき、分配器が排気位置となるまではリミットスイッチを介してポンプ及び分配器への電源供給は継続されてポンプ及び分配器の作動は継続されるが、分配器が排気位置に達すると、分配器と共に動作するカムによってリミットスイッチはオフ操作され、ポンプ及び分配器の作動は停止される。従って、ポンプ及び分配器は、必ず分配器の排気位置で停止される。しかも、係るポンプ及び分配器の停止は、分配器と共に動作するカムとリミットスイッチとによって実現され、従来のカウンタを動作させる回路のような余分な回路は不要となり、回路構成を簡素化することができる。

第２発明は、上記第１発明において、前記分配器は、ロータリ式分配器であり、該ロータリ式分配器は、各空気袋に接続される空気通路である複数の出力ポート、前記ポンプに接続される空気通路である給気ポート、及び大気開放された空気通路である排気ポートを有するステータと、該ステータに対して相対回転して、所定回転角毎に設定された複数の給気位置の各位置において、前記給気ポートを前記出力ポートのうちの各給気位置に対応する空気袋の出力ポートに連通させ、各給気位置間に設定された複数の排気位置において、前記排気ポートを直前まで前記給気ポートに連通されていた前記出力ポートに連通させるロータと、該ロータの回転外周に設定され、各排気位置に対応する位置で前記リミットスイッチをオフ操作し、それ以外の位置では前記リミットスイッチをオン操作するように形成されているカムとを備える。

第２発明によれば、カムの構造が、ロータの回転中、各排気位置においてリミットスイッチをオフ操作するものとされているため、ロータの回転角における各排気位置に合わせてリミットスイッチをオフ操作するカム形状をロータの回転外周に形成するのみでカムを構成でき、カムの構造を簡素化することができる。

第３発明は、上記第２発明において、前記ステータは、前記複数の出力ポートが円環状に分散して配置され、前記給気ポートが前記円の中心に配置され、前記排気ポートが前記円の半径方向で前記出力ポートと前記給気ポートとの間に配置されており、且つ、前記排気ポートは、複数個有し、それらが前記複数の出力ポートと同心円上に分散配置され、前記ロータは、各排気位置において直前まで前記給気ポートに連通されていた前記出力ポートを前記全排気ポートに連通するように構成されている。

第３発明によれば、各排気位置において出力ポートを複数の排気ポートに連通している。そのため、排気容量を高めて各空気袋の排気速度を速めることができる。また、排気容量が大きくなっても各排気ポート一つひとつで排気される空気量は多くされないため、排気ポートを高速で空気が流れることによって発生する排気音を抑制することができる。

第４発明は、上記第２又は第３発明において、前記カムは、前記ロータにおける各給気位置間に設定された各排気位置に対応して突起が前記ロータの外周側に突出して設けられ、前記リミットスイッチは、前記カムの突起と当接することによってオフ操作され、前記カムの突起から離れることによってオン操作され、前記突起は、前記リミットスイッチと当接開始するときに、前記リミットスイッチに対する突出量が前記ロータの回転と共に漸次大きくなるように、前記ロータの回転方向の前端部が傾斜面を持って形成されている。

第４発明によれば、カムの突起の前端部の形状が傾斜面を持って形成されている。その結果、突起とリミットスイッチとが当接する際の当接力が急激に大きくならず、漸次大きくなる。そのため、突起及びリミットスイッチの当接部の磨耗が抑制され、耐久性を向上することができる。

本発明の一実施形態であるマッサージ装置を自動車用シートに搭載した状態を示す斜視図である。上記実施形態における電気配線及び空気配管を示すシステム構成図である。上記実施形態におけるロータリ式分配器の外観を示す正面図である。図３と同様のロータリ式分配器の外観を示す側面図である。図３と同様のロータリ式分配器の外観を示す平面図である。図３と同様のロータリ式分配器の外観を示す底面図である。上記実施形態におけるロータリ式分配器のステータの平面図である。図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。上記実施形態におけるロータリ式分配器のロータの拡大底面図である。図９のＸ−Ｘ線断面図である。上記実施形態におけるロータリ式分配器の機能を説明するための断面図であり、ロータが給気位置にあるときの状態を示す。図１１と同様の断面図であり、ロータが排気位置にあるときの状態を示す。

図１〜１２は本発明の一実施形態を示す。この実施形態は、自動車用シート（以下、単にシートという）に本発明に係るマッサージ装置を適用した例を示す。マッサージ装置は、シートにおいて座部を成すシートクッション１と背凭れを成すシートバック２の各着座面に沿って複数個の空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４を配置して成る。なお、シートバック２の上部には乗員の頭部を後方から支持するヘッドレスト３が設けられている。

ここではシートクッション１側に左右一対の空気袋３２１〜３２４が前後２列に配置され、シートバック２側には左右一対の空気袋３１１〜３１６が上下３列に配置されている。各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４はシートクッション１とシートバック２のそれぞれの内部に固定された空気袋ベース３０１上に固定されている。各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４には、ホース３３０が接続されており、後述のロータリバルブ２３０を介してポンプ４００からの空気が供給されている。各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４は、順次内部に空気を供給されることによって膨張して、シートクッション１及びシートバック２の表面を内側から押すように構成されている。各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４の内部の空気が順次排気されると、各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４が収縮してシートクッション１及びシートバック２の表面を押す力は解除され、シートクッション１及びシートバック２は通常の状態となる。

各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４は左右一対を一組として給気及び排気され、例えばシートクッション１では後側から前側へ、またシートバック２では下側から上側へ各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４に順次、給気及び排気が行われ、乗員の体のマッサージが行われるようになっている。勿論、各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４への給気及び排気の順序は、上述とは反対とされてもよい。

図２は、各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４に対して給気及び排気を行うための電気配線及び空気配管が示されている。各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４には、ロータリバルブ２３０を介してポンプ４００によって発生された圧縮空気が供給されるように構成されている。また、ロータリバルブ２３０は、後述のロータ２３２がギヤボックス２２０内のギヤを介してモータ２１０によって回転されることによって上述のように各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４に順次空気を分配するように構成されている。

ポンプ４００は、並列配置された２つのポンプ４１０、４２０から成り、各ポンプ４１０、４２０のモータは電気的にも並列接続されてリレー１２０を介して電源（不図示）に接続されている。また、各ポンプ４１０、４２０には、上述のモータ２１０も並列接続されている。リレー１２０はリフレッシュスイッチ１１０の操作に応じてオンされるように接続されている。リフレッシュスイッチ１１０はタイマ１１１を備え、リフレッシュスイッチ１１０内に設けられたスイッチ（不図示）がワンタッチ操作されると、タイマ１１１の機能によって予め設定された時間だけリレー１２０の接点がオンされるようにされている。

従って、リフレッシュスイッチ１１０のスイッチがワンタッチ操作されると、各ポンプ４１０、４２０及びモータ２１０が設定時間だけ作動されて、各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４に順次空気が給排気される。ロータリバルブ２３０のロータ２３２の外周面にはカムを成す突起２３６が各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４の組数と同じく５個設けられており、各突起２３６によって操作されてオフ動作されるリミットスイッチ２４０が設けられている。各突起２３６はロータリバルブ２３０が排気位置にあるときリミットスイッチ２４０をオフ操作するように構成されている。リミットスイッチ２４０はリレー１２０の接点に並列接続されており、リレー１２０の接点がオンからオフとなったとき、ロータリバルブ２３０が排気位置にないと、リミットスイッチ２４０はオンとなっているため、各ポンプ４１０、４２０及びモータ２１０は作動を継続され、ロータリバルブ２３０が排気位置となってリミットスイッチ２４０がオフとされると、各ポンプ４１０、４２０及びモータ２１０は作動を停止される。このように各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４が設定時間だけマッサージ動作を行った後、停止されるときは、各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４が排気された状態とされる。そのため、マッサージ動作終了後のシートが空気袋３００により変形された状態とされるのを防止している。なお、ここでは、空気袋３００の作動がタイマ１１１により設定された時間だけ行われるようにしたが、スイッチが操作されている間は継続して作動されるようにしてもよい。

図３〜６はロータリ式分配器２００の外観を示している。ロータリ式分配器２００は、ロータリバルブ２３０のステータ２３１をベース部材として、ギヤボックス２２０、モータ２１０が組み付けられて構成されている。具体的には、ステータ２３１上に３本の支柱２６０によってモータベース２５０が支持され、モータベース２５０上にモータ取付板２１１を介してモータ２１０が取り付けられている。また、モータベース２５０の下にギヤボックス２２０が支持されている。そして、後述するように、ギヤボックス２２０の下に配置されたロータリバルブ２３０のロータ２３２がギヤボックス２２０の出力軸によって回転されるように構成されている。更に、ロータリバルブ２３０のロータ２３２の外周にはカムの突起２３６によって操作されるリミットスイッチ２４０がステータ２３１上に支持されている。

図７、８はステータ２３１を単独で示している。ステータ２３１の表面上にはロータ２３２を受け入れる凹部２３１ａが形成されており、凹部２３１ａの底には、各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４に接続される空気通路である５個の出力孔２３４ａ、ポンプ４１０、４２０に接続される空気通路である１個の給気孔２３３ａ、及び大気開放された空気通路である５個の排気孔２３５ａがそれぞれ形成されている。各出力孔２３４ａは円環状に分散して配置され、給気孔２３３ａがその円の中心に配置され、排気孔２３５ａが円の半径方向で出力孔２３４ａと給気孔２３３ａとの間に配置されており、且つ、各排気孔２３５ａは各出力孔２３４ａと同心円上に分散配置されている。

図９、１０はロータ２３２を単独で示している。ロータ２３２は、底面をステータ２３１の凹部２３１ａに嵌合して、凹部２３１ａ内で回転するようにされ、ロータ２３２の上面には、連結部２３２ｆが突出して形成され、ギヤボックス２２０の出力軸にその回転出力を受けて回転するように連結されている。ロータ２３２の底面には、ステータ２３１の給気孔２３３ａに対応してタワー部２３２ｅが設けられ、ステータ２３１の出力孔２３４ａが配置された円環の一部に対応して出力溝２３２ａが設けられ、更に、ステータ２３１の出力孔２３４ａが配置された円環の残りの一部、及び排気孔２３５ａが配置された円環の全てに対応して排気溝２３２ｂがそれぞれ設けられている。従って、出力溝２３２ａを円周方向で挟むように排気溝２３２ｂが形成されている。出力溝２３２ａは、ステータ２３１の出力孔２３４ａを同時に２つ以上含むことがない角度範囲Ａとされている。また、排気溝２３２ｂは、ステータ２３１の出力孔２３４ａを同時に４つ含むが５つは含むことがない角度範囲Ｂとされている。排気孔２３５ａは５つ全てがロータ２３２の回転角度に係わらず、常時、排気溝２３２ｂと対応している。

タワー部２３２ｅには、給気通路２３２ｃが貫通して形成され、給気通路２３２ｃはロータ２３２内で出力溝２３２ａに連通されている。給気通路２３２ｃは製造の都合上、ロータ２３２の側部を貫いて形成されており、その貫通状態を閉塞するために給気通路２３２ｃの端部には鋼球２３２ｄが圧入されている。

ロータ２３２の外周円はカム形状とされており、カムの突起２３６は、ロータ２３２が排気位置となって、直前までロータ２３２の出力溝２３２ａに対応していたステータ２３１の各出力孔２３４ａが、ロータ２３２の排気溝２３２ｂに対応する位置となる角度位置に突出して形成されている。上述のように突起２３６は、リミットスイッチ２４０に当接してリミットスイッチ２４０をオフ操作するが、突起２３６の形状は、リミットスイッチ２４０と当接開始時と当接終了時に、リミットスイッチ２４０に対する突出量がロータ２３２の回転と共に漸次変化するように、ロータ２３２の回転方向の前端部と後端部がそれぞれ傾斜面を持って形成されている。このため、突起２３６とリミットスイッチ２４０の当接開始時と当接終了時の当接力が急激に変化せず、漸次変化する。それにより、突起２３６及びリミットスイッチ２４０の当接部の磨耗が抑制され、耐久性を向上することができる。また、カムはロータ２３２の外周円上に突起２３６を形成するのみで構成され、新たにカムを構成することはなく、構成を簡素化することができる。

図１１、１２は、ロータリバルブ２３０のステータ２３１とロータ２３２とが組み合わせられた状態を拡大して示している。図１１は、ロータ２３２の出力溝２３２ａがステータ２３１の出力孔２３４ａの一つに対応する位置となり、給気通路２３２ｃを介して給気孔２３３ａに供給されている空気が出力孔２３４ａに供給される様子を矢印で示している。給気孔２３３ａ及び出力孔２３４ａには、継手２３３ｂ及び２３４ｂがねじ込まれて給気ポート２３３及び出力ポート２３４がそれぞれ構成されている。給気ポート２３３の継手２３３ｂの自由端には、ポンプ４１０、４２０からのホース４３０が接続され、出力ポート２３４の継手２３４ｂの自由端には、各空気袋３１１〜３１６、３２１〜３２４へのホース３３０が接続されている。なお、給気孔２３３ａにはロータ２３２のタワー部２３２ｅが挿入されて、ステータ２３１の凹部２３１ａ内でのロータ２３２の回転中心を成すようにされている。ステータ２３１とロータ２３２との間の摺動部分には、両者間での空気漏れを防止するためのシール部材が適所に設けられている。

図１２は、ステータ２３１の出力孔２３４ａのうち直前までロータ２３２の出力溝２３２ａに対応していたものが、ロータ２３２の排気溝２３２ｂに対応する位置となり、排気溝２３２ｂを介して出力孔２３４ａが排気孔２３５ａに連通され、排気が行われる様子を矢印で示している。排気孔２３５ａには、継手２３５ｂがねじ込まれて排気ポート２３５が構成されている。排気ポート２３５の継手２３５ｂの自由端には、ホースを接続して車内の適所に導いて空気を排出するようにしてもよいが、ホースを接続せず、継手２３５ｂから直接空気を排出してもよい。このとき、ステータ２３１の排気孔２３５ａは、５つ全てがロータ２３２の排気溝２３２ｂに対応する位置にあるため、出力ポート２３４を介して空気袋３００から排出される空気は効率よく速やかに排出され、しかも一つの排気ポート２３５当たりの排出空気量は少なくなるため、排気ポート２３５を高速で空気が流れることによって発生する排気音を抑制することができる。また、ロータ２３２の排気溝２３２ｂは、ロータ２３２の回転角の３分の２程度を占める角度範囲Ｂに設定されているため、一つの出力孔２３４ａが排気溝２３２ｂに対応する位置に到達して後、比較的長時間に渡って排気溝２３２ｂに対応する位置にあり続けるため、空気袋３００の排気は時間をかけてゆっくり行うことができ、出力ポート２３４を高速で空気が流れることによって発生する排気音も抑制することができる。

以上の実施形態によれば、ポンプ４００及びロータリ式分配器２００の停止は、ロータリ式分配器２００内のロータ２３２（カム）とリミットスイッチ２４０とによって実現され、従来のカウンタを動作させる回路のような余分な回路は不要となり、回路構成を簡素化することができる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明を自動車のシートに適用したが、飛行機、船、電車等に搭載のシートに適用してもよい。また、固定タイプの専用マッサージ装置に適用してもよい。

１シートクッション
２シートバック
３ヘッドレスト
１００電源回路
１１０リフレッシュスイッチ（電源スイッチ）
１１１タイマ
１２０リレー
２００ロータリ式分配器（分配器）
２１０モータ
２１１モータ取付板
２２０ギヤボックス
２３０ロータリバルブ
２３１ステータ
２３１ａ凹部
２３２ロータ（カム）
２３２ａ出力溝
２３２ｂ排気溝
２３２ｃ給気通路
２３２ｄ鋼球
２３２ｅタワー部
２３２ｆ連結部
２３３給気ポート
２３３ａ給気孔
２３３ｂ継手
２３４出力ポート
２３４ａ出力孔
２３４ｂ継手
２３５排気ポート
２３５ａ排気孔
２３５ｂ継手
２３６カムの突起
２４０リミットスイッチ
２５０モータベース
２６０支柱
３００空気袋
３０１空気袋ベース
３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６、３２１、３２２、３２３、３２４
空気袋
３３０、４３０ホース
４００、４１０、４２０ポンプ

Claims

分配器を介して複数の空気袋に順次給排気してマッサージ動作を行わせるマッサージ装置であって、
空気供給源となるポンプと、
前記分配器を作動させるモータと、
前記ポンプ及びモータに任意に電源を供給して、それらを作動させる電源スイッチと、
該電源スイッチに対して並列接続され、前記分配器がいずれかの空気袋に給気を行う位置ではオンとされ、前記分配器が少なくともいずれかの空気袋から排気を行う位置ではオフとされるように、前記分配器と共に動作するカムによって操作されるリミットスイッチとを備えるマッサージ装置。
請求項１において、
前記分配器は、ロータリ式分配器であり、
該ロータリ式分配器は、
各空気袋に接続される空気通路である複数の出力ポート、前記ポンプに接続される空気通路である給気ポート、及び大気開放された空気通路である排気ポートを有するステータと、
該ステータに対して相対回転して、所定回転角毎に設定された複数の給気位置の各位置において、前記給気ポートを前記出力ポートのうちの各給気位置に対応する空気袋の出力ポートに連通させ、各給気位置間に設定された複数の排気位置において、前記排気ポートを直前まで前記給気ポートに連通されていた前記出力ポートに連通させるロータと、
該ロータの回転外周に設定され、各排気位置に対応する位置で前記リミットスイッチをオフ操作し、それ以外の位置では前記リミットスイッチをオン操作するように形成されているカムとを備えるマッサージ装置。
請求項２において、
前記ステータは、前記複数の出力ポートが円環状に分散して配置され、前記給気ポートが前記円の中心に配置され、前記排気ポートが前記円の半径方向で前記出力ポートと前記給気ポートとの間に配置されており、且つ、前記排気ポートは、複数個有し、それらが前記複数の出力ポートと同心円上に分散配置され、
前記ロータは、各排気位置において直前まで前記給気ポートに連通されていた前記出力ポートを前記全排気ポートに連通するように構成されているマッサージ装置。
請求項２又は３において、
前記カムは、前記ロータにおける各給気位置間に設定された各排気位置に対応して突起が前記ロータの外周側に突出して設けられ、
前記リミットスイッチは、前記カムの突起と当接することによってオフ操作され、前記カムの突起から離れることによってオン操作され、
前記突起は、前記リミットスイッチと当接開始するときに、前記リミットスイッチに対する突出量が前記ロータの回転と共に漸次大きくなるように、前記ロータの回転方向の前端部が傾斜面を持って形成されているマッサージ装置。