JP2023073209A - 電気刺激装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水中で使用可能な電気刺激装置を提供する。【解決手段】人体に電気刺激を与えるシート状の電気刺激装置１であって、柔軟性を有し、一方の面に複数の電極１１、１２を有するシート１０と、シート１０に連結され、シート１０の電極１１、１２に電力を供給する本体２０と、本体２０の内部への水の侵入を防ぐ防水手段３０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電気刺激装置に関する。

従来の電気刺激装置では、本体部および電極部を有し、電極部を人の肌に当接させて、本体部の操作部を操作して、人の筋肉に電気刺激を付与している。

特開２０１８－１５６３８号公報

しかしながら、特許文献１の電気刺激装置は、大気中のみで使用可能であり、水中で使用することはできない。

そこで、本発明の目的は、水中で使用可能な電気刺激装置を提供することにある。

一実施形態に従う電気刺激装置は、人体に電気刺激を与えるシート状の電気刺激装置であって、柔軟性を有し、一方の面に複数の電極を有するシートと、前記シートに連結され、前記シートの前記電極に電力を供給する本体と、前記本体の内部への水の侵入を防ぐ防水手段と、を備える。

前記本体は、前記シートに一体的に設けられてもよい。

前記本体は、水を感知する水感知センサを有し、前記水感知センサが水を感知した場合、前記電極に印加する電圧を調整するように構成されてもよい。

前記シートまたは前記本体を固定対象物に固定するための固定手段をさらに備えてもよい。

前記固定手段は、前記シートまたは前記本体に対し着脱可能に構成されてもよい。

前記複数の電極は、前記シートの平面視で上下左右方向に少なくとも４つの領域に区画されており、前記本体は、前記少なくとも４つの領域の電極うち、２つの領域の電極を一つのグループとしてグループ間に電圧を印加し、かつ、各グループを構成する２つの領域の電極を変更可能であってもよい。

前記シートには、穴が形成されていてもよい。

本発明は、水中で使用可能な電気刺激装置を提供できる。

本実施形態に係る電気刺激装置の表側の正面図である。 （ａ）は、図１の電気刺激装置の右側の側面図であり、（ｂ）は、図１の電気刺激装置の左側の側面図である。 電気刺激装置の裏側の正面図である。 変形例に係る電気刺激装置の表側の正面図である。 変形例に係る電気刺激装置の説明図である。 変形例に係る電気刺激装置の表側の正面図である。 変形例に係る電気刺激装置の表側の正面図である。

以下に、本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電気刺激装置１の表側の正面図である。

電気刺激装置１は、例えば水中および大気中で使用可能な人体に電気刺激を与えるシート状の電気刺激装置１である。図１に示すように、電気刺激装置１は、シート１０と、本体２０と、防水手段３０とを有する。

シート１０は、平面視で略矩形状をなし、柔軟性を有する材料（例えば、厚さ約１ｍｍのシリコーン）により構成されている。シート１０の表面には、第１電極１１および第２電極１２が形成されている。第１電極１１は、シート１０の左右方向の中央よりも右側に形成され、第２電極１２は、シート１０の左右方向の中央よりも左側に形成されている。各電極１１、１２は、銀や銅の導電金属を含む導電ペーストをプリントすることにより形成される。各電極１１、１２は、矩形状の輪郭部１１Ａ、１２Ａと、輪郭部１１Ａ、１２Ａ内に位置する縦縞状のインナー部１１Ｂ、１２Ｂとを有する。各電極１１、１２は、使用者の筋肉に電流を流すための電極である。

本体２０は、シート１０の一辺に取付けられ当該一辺に沿って延び、図示せぬ電気部品を収容するケーシング２１を有する。ケーシング２１は、例えば、ＡＢＳ樹脂により構成される。電気部品は、例えば、電源、発振回路、および制御回路等である。発振回路で生成された電流が図示せぬ接続端子を介して第１電極１１および第２電極１２に供給される。各電極１１、１２は、所定の周波数の電流を印加するＥＭＳと呼ばれる電気的筋肉刺激を使用者へ及ぼす。ＥＭＳでは数Ｈｚから数ｋＨｚの周波数で電気刺激を肌に与えることで筋収縮を起こして筋肉運動をさせたり、緊張をほぐす作用があることが広く知られている。

上記電源には、リチウムイオン電池などの二次電池が使用され、本体２０内に図示せぬ受電用コイルを設けることにより、当該二次電池に非接触充電可能に構成されている。なお、本体２０の外側面に、二次電池に充電するためのコネクタを設けて、当該コネクタに着脱可能な防水カバーを装着するようにしてもよい。また、乾電池を電源として使用してもよい。この場合、乾電池のカバーは防水構造を有する。

図２（ａ）は、図１の電気刺激装置１の右側の側面図であり、図２（ｂ）は、図１の電気刺激装置１の左側の側面図である。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ケーシング２１の長手方向の左右側面には電源ボタン２２およびレベル調節ボタン２３がそれぞれ設けられている。電源ボタン２２は、電気刺激装置１の電源およびモードを切り替えるためのボタンである。レベル調節ボタン２３は、各電極１１、１２へ供給する電流のレベルアップ・レベルダウンするためのボタンである。電源ボタン２２およびレベル調節ボタン２３は操作ボタンに相当する。このように、操作ボタンが本体２０の側面にあるので、本体２０が背中等により押されたとしても、モード等が切り替わることがなく、且つ、使用中の操作が容易となる。なお、後述の防水手段３０の表面に、電源ボタン２２およびレベル調節ボタン２３の表示が示されている。

防水手段３０は、本体２０のケーシング２１の全体およびシート１０と本体２０との結合部を覆う樹脂コーティング（例えばシリコンコーティング）である。当該樹脂コーティングにより、本体２０のケーシング２１内部への水の侵入が防止される。なお、樹脂コーティングに替えて、ケーシング２１を防水筐体にしてシート１０と本体２０との結合部のみを樹脂コーティングしてもよい。防水筐体としては、ケーシング２１の開口を蓋により閉じて、パッキン等により防水構造にしてもよい。また、ケーシング２１の内部を樹脂ポッティングしてもよい。これにより、水中でも使用可能な電気刺激装置１を提供することができる。

図３は、電気刺激装置１の裏側の正面図である。
図３に示すように、本体２０（防水手段３０）の裏面には、複数の吸盤２４が装着されている。各吸盤２４の内部には図示せぬマグネットが設けられている。当該吸盤２４により、電気刺激装置１を浴槽（固定対象物）の内面に固定することができる。吸盤２４および図示せぬマグネットは、固定手段に相当する。なお、シート１０の裏面に凹凸加工等により滑り止め加工が施されていてもよい。吸盤２４をシート１０に設けてもよい。

本実施形態の電気刺激装置１の使用方法を説明する。
入浴時に、吸盤２４により電気刺激装置１を浴槽の内面に固定する。この状態で、使用者が背中および腰等をシート１０に当接させて、電源ボタン２２およびレベル調節ボタン２３を操作することにより、第１、２電極１１、１２へ電流が供給される。そして、この電流が使用者の腰等へ供給され、使用者の腰等の筋肉を収縮および弛緩させて、その筋肉の運動をさせるとともに緊張をほぐすことができる。また、室内において床または壁面に電気刺激装置１を設置して上記のように使用することもできる。

電気刺激装置１の使用が終了した場合は、本体２０にシート１０を巻き付けることにより、電気刺激装置１をコンパクトにして保管することができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。

図４は、変形例に係る電気刺激装置１０１の表側の正面図である。
電気刺激装置１０１では、複数の電極１１１、１１２、１１３、１１４が、シート１０の平面視で上下左右方向に少なくとも４つの領域Ａ～Ｄに区画されている。具体的には、シート１０において、右上領域Ａに第１電極１１１が位置し、右下領域Ｂに第２電極１１２が位置し、左上領域Ｃに第３電極１１３が位置し、左下領域Ｄに第４電極１１４が位置している。各電極１１１、１１２、１１３、１１４は、矩形状の輪郭部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａ、１１４Ａと、輪郭部１１１Ａ、１１２Ａ、１１３Ａ、１１４Ａ内に位置する縦縞状のインナー部１１１Ｂ、１１２Ｂ、１１３Ｂ、１１４Ｂとを有する。

本体２０は、４つの領域Ａ～Ｄの電極１１１、１１２、１１３、１１４うち、２つの領域の電極を一つのグループとしてグループ間に電圧を印加し、かつ、各グループを構成する２つの領域の電極を変更可能である。例えば、図４に示す姿勢で電気刺激装置１０１を使用する場合に、第１電極１１１および第２電極１１２を一つのグループ、第３電極１１３および第４電極１１４をもう一つのグループとして、グループ間に電圧を印加する。また、図４の電気刺激装置１０１を左回りに９０°回転させ本体２０が左側に位置する姿勢で電気刺激装置１０１を使用する場合に、第１電極１１１および第３電極１１３を一つのグループ、第２電極１１２および第４電極１１４をもう一つのグループとして、グループ間に電圧を印加する。これにより、使用者の要求等に応じて使用時の本体２０の位置を変更することができる。

本体２０は、シート１０に対し着脱可能に構成してもよい。具体的には、シート１０を本体２０に形成した開口に挿入および引出し可能に構成し、且つ、シート１０と本体２０との結合部を防水構造にする。これにより、電気刺激装置１の手入れおよび充電が容易となる。本体２０を湾曲形状としてもよいし、本体２０をその長手方向において１ヶ所または２ヶ所で折り曲げ可能に構成してもよい。これにより、浴槽の曲面に電気刺激装置１を取り付けることが可能となる。吸盤２４の数は、２個であったが２個に限らず、本体２０を折り曲げ可能に構成した場合には折り曲げの数に応じた個数にしてもよい。

電気刺激装置１を浴槽の内面に固定して使用するのではなく、電気刺激装置１を使用者の体に密着させて使用してもよい。この場合、使用者の体に電極が密着するように、ベルト等をシート１０に取り外し可能に設けてもよい。電気刺激装置１０１では、複数の電極１１１、１１２、１１３、１１４が、シート１０の平面視で上下左右方向に４つの領域Ａ～Ｄに区画されていたが、電極が４つ以上の領域に区画されてもよい。

上記実施形態においてシート１０は、平面視で正方形に近い矩形であったが、シート１０はフェイルタオルのような長方形であってもよいし、矩形に限らず、丸形状、ボディラインに沿う形状、またはこれら以外の形状であってもよい。この場合、シート１０を、肩にかけて使用してもよいし、臀部から足の下に敷いて使用してもよいし、腹部に巻き付けて使用してもよい。シート１０に凸部を設けて、当該凸部を背中等に押し当てて使用してもよい。このようにシート１０の形状を変更した場合でも、上記のように複数の電極を少なくとも４つの領域に区画し、領域をグループ化してグループ間に電圧を印加し、かつ、各グループを構成する領域を変更可能にしてもよい。

図５は、変形例に係る電気刺激装置２０１の説明図である。
図５（ａ）に示すように、シート２１０に電極として機能し外周に雄ねじを有する凸部２１５を設け、本体２２０の円筒状のケーシング２２１に雌ネジを内周面に有する図示せぬ凹部を設け、図５（ｂ）に示すように、ケーシング２２１を回転させながら図示せぬ凹部を凸部２１５にねじ込んで、図５（ｃ）に示すように、本体２２０をシート２１０に装着してもよい。また、本体をシートにマグネットにより装着するようにしてもよいし、本体の一部をクリップのような構成にして、本体でシートを挟み込むことにより、本体をシートに装着してもよい。さらに、スナップボタンを接続端子として本体およびシートに設け、スナップボタンにより両者を接続してもよい。

図６は、変形例に係る電気刺激装置３０１の表側の正面図である。
電気刺激装置３０１は、シート３１０と、本体３２０と、防水手段３３０とを有する。

シート３１０は、シート１０と同様に、平面視で略矩形状をなし、柔軟性を有する材料（例えば、シリコーン）により構成されている。シート３１０の表面には、第１～４電極３１１～３１４が設けられている。各電極３１１～３１４は、導電性シリコーンにより形成されている。例えば、２枚の導電性シリコーンシートを張り合わせ成形して、内部に配線をひいている。本変形例では、図６の左側の第１、２電極３１１、３１２をプラス極とし、右側の第３、４電極３１３、３１４をマイナス極としている。そして、第１、３電極３１１、３１３を一つのグループ、第２、４電極３１２、３１４を一つのグループとして、各グループのプラス極とマイナス極との間で電圧が印加される。なお、第１、４電極３１１、３１４をプラス極とし、第２、３電極３１２、３１３をマイナス極としてもよい。これにより、シート３１０の向きを変えて使用しても、使用者の体感を同じにすることができる。また、各電極３１１～３１４は、銀や銅の導電金属を含む導電ペーストをプリントすることにより形成してもよい。

第１～４電極３１１～３１４は、タッチセンサ（例えば、静電容量式のタッチセンサ）機能を有する。これにより、使用者の体が第１～４電極３１１～３１４に接触したのを感知して、第１～４電極３１１～３１４に電圧を印加するように構成することができる。

シート３１０には、２つの水抜き穴３１５と、２つの着脱穴３１６とが形成されている。２つの水抜き穴３１５は、スリット状をなし、第１、２電極３１１、３１２の間および第３、４電極３１３、３１４の間に形成されている。２つの水抜き穴３１５により、電気刺激装置３０１を水中に容易に沈めることができる。なお、水抜き穴は、２つの水抜き穴３１５に限らず、例えば楕円状または長円状の１つの大きな水抜き穴を、その長軸が上下方向と平行になるように、シート３１０の第１、２電極３１１、３１２と第３、４電極３１３、３１４との間に形成してもよい。２つの着脱穴３１６は、シート３１０の１辺に沿って形成されている。各着脱穴３１６には、破線で示した吸盤３１７が着脱可能である。吸盤３１７は、シート３１０に装着するための装着部が表側に、吸着部が裏側になるようにシート３０１に装着される。着脱穴３１６は、２つに限られず、シート３１０の四隅に形成してもよいし、シート３１０の４辺のうちのいずれか２辺の近傍に形成してもよい。

本体３２０は、シート３１０の１辺の中央部に設けられ、図示せぬ電気部品を収容するケーシング３２１を有する。ケーシング３２１は、シート３１０を構成する材料と同じ材料により構成され、シート３１０に接合されている。このため、本体３２０とシート３１０は一体的に構成されている。また、図示せぬ電気部品を覆うケーシング３２１がシート３１０に接合された構成が、防水手段３３０に相当する。この防水手段３３０により本体３２０のケーシング３２１内部への水の侵入が防止される。

本体３２０は、操作部３２２と充電部３２３とを有する。ケーシング３２１のうち操作部３２２を覆う部分は、ドーム状をなし、ケーシング３２１のうち充電部３２３を覆う部分は、円柱状をなしている。操作部３２２は、電源ボタン、モード切替ボタン、レベル調節ボタン（＋ボタン、－ボタン）を有する。モード切替部は、例えば、リラックスモード、トレーニングモード、および引き締めモードに切替可能である。本変形例では、電気部品は、制御回路等に加え、水を感知する水感知センサを有する。例えば、電気刺激装置３０１が水中（例えば、風呂）で使用され、水感知センサが水を感知した場合には、制御回路により電圧を高くする制御を行う。これにより、水中または水中以外で電気刺激装置３０１を使用した場合に、使用者の体感差を自動的に小さくすることができる。よって、水中または水中以外のどちらでも快適に使用可能な電気刺激装置３０１を提供することができる。なお、水感知センサの位置は、本体３２０の位置と同じ位置でなくてもよく、他の位置に設けてもよい。

充電部３２３は、非接触充電可能に構成され、例えば、マグネット式のワイヤレス充電が可能なように構成されている。シート３０１およびケーシング３２１は、それらの成形時に抗菌剤（例えば、銀等無機抗菌剤等）が混ぜ込まれており、抗菌作用を有する。

図７は、変形例に係る電気刺激装置４０１の表側の正面図である。
電気刺激装置４０１は、シート４１０と、本体３２０と、防水手段３３０とを有する。シート４１０は、シート３１０と同様に、平面視で略矩形状をなし、柔軟性を有する材料（例えば、シリコーン）により構成されている。シート４１０の表面には、２つの第１、２電極４１１、４１２が設けられている。第１、２電極４１１、４１２は、導電性シリコーンにより形成されている。第１、２電極４１１、４１２は、シート４１０の左右にそれぞれ設けられ、上下方向に延びている。シート４１０には、１つの水抜き穴４１５と、２つの着脱穴４１６とが形成されている。水抜き穴４１５は、円形状をなし、第１、２電極４１１、４１２の間に形成されている。

１、１０１、２０１：電気刺激装置、 １０、２１０、３１０、４１０：シート、 １１、１１１、３１１、４１１：第１電極、 １２、１１２、３１２、４１２：第２電極、 ２０、２２０、３２０：本体、 ２１、２２１、３２１：ケーシング、 ２２：電源ボタン、 ２３：レベル調節ボタン、 ２４、３１７：吸盤、 ３０、３３０：防水手段、 １１３、３１３：第３電極、 １１４、３１４：第４電極、 ３１５、４１５：水抜き穴、 Ａ：右上領域、 Ｂ：右下領域、 Ｃ：左上領域、 Ｄ：左下領域

Claims (7)

1. 人体に電気刺激を与えるシート状の電気刺激装置であって、
   柔軟性を有し、一方の面に複数の電極を有するシートと、
   前記シートに連結され、前記シートの前記電極に電力を供給する本体と、
   前記本体の内部への水の侵入を防ぐ防水手段と、を備える、電気刺激装置。
2. 前記本体は、前記シートに一体的に設けられている、請求項１に記載の電気刺激装置。
3. 前記本体は、水を感知する水感知センサを有し、前記水感知センサが水を感知した場合、前記電極に印加する電圧を調整するように構成されている、請求項１または請求項２に記載の電気刺激装置。
4. 前記シートまたは前記本体を固定対象物に固定するための固定手段をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の電気刺激装置。
5. 前記固定手段は、前記シートまたは前記本体に対し着脱可能に構成されている、請求項４に記載の電気刺激装置。
6. 前記複数の電極は、前記シートの平面視で上下左右方向に少なくとも４つの領域に区画されており、
   前記本体は、前記少なくとも４つの領域の電極うち、２つの領域の電極を一つのグループとしてグループ間に電圧を印加し、かつ、各グループを構成する２つの領域の電極を変更可能である、請求項１または請求項２に記載の電気刺激装置。
7. 前記シートには、穴が形成されている、請求項１または請求項２に記載の電気刺激装置。
   

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