JP2506252B2 - マッサ―ジ機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、マッサージ機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、マッサージは、力を徐々に加え
ていき、強く押している時間を持続し、急激に力を抜く
といったマッサージ師の揉みパターンに近いものが良い
とされている。この揉みパターンを得るために駆動手段
であるモータの回転速度を変化させていた。また、マッ
サージ機は、マッサージする部位に従って施療子の位置
を移動させる必要がある。例えば、首と肩をマッサージ
するためには施療子を人体に対して上下方向に移動させ
る。施療子間の幅は、首では狭く肩では広くなるように
する。また、使用者の好みに従って施療子を人体に対し
て前後方向（胸、背中方向）へ移動させる。人体側へ突
出量が大きい程施療子の人体への押圧力が大きく、強く
マッサージされるように感じる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
では、施療子の人体への押圧力を施療子の人体側への突
出量で調節しているため、使用者の座り方、体形等によ
り押圧力が変化する。また、図１２に示すように、使用
者５０がマッサージ機の背もたれ５１に体重を加えた場
合、部位により人体５０と背もたれ５１との間隔は異な
ってしまう。従って、施療子７の位置が人体５０に対し
て変化した時、施療子７の突出量は固定であるため、施
療子７の人体への突出量が変化し、その結果、押圧力が
変化してしまうという問題点があった。

【０００４】また、押圧力の検出は、マッサージ動作を
行う駆動源の出力を検出すれば可能だが、駆動源である
モータが一定速度で回転していないため加減速による影
響を受け、正確に測定できない。したがって、この発明
の目的は、施療子の押圧力を比較的簡単に検出でき、押
圧力を一定に制御できるマッサージ機を提供することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のマッサージ機
は、揉み用軸に偏心して取付けた偏心内輪の外周側に回
転自在に配した一対の施療子と、前記揉み用軸を回転駆
動して前記施療子に揉み動作をさせる主駆動源と、前記
施療子間の幅を可変させる幅用駆動源と、前後用軸を回
転駆動することにより前記施療子を前後方向へ駆動させ
る前後用駆動源と、前記施療子を上下方向へ駆動させる
上下用駆動源の内、少なくとも前記主駆動源を含む複数
の駆動源を備え、各々の駆動源を制御回路により独立し
て制御するようにしたマッサージ機であって、人体の各
部位によらず押圧力が一定となるように前記施療子を前
後方向へ移動させる指令を前記制御回路に与える押圧力
制御回路を備えたものである。

【０００６】請求項２のマッサージ機は、請求項１のマ
ッサージ機において、前記押圧力制御回路は、前記前後
用駆動源により前記施療子を人体側へ駆動する指令を前
記制御回路に与え、前記揉み用軸および前記前後用軸の
回転角度を検出する回転角度検出器と前記前後用駆動源
の出力を検出する電流検出回路の出力に基づいて前記施
療子の押圧力を算出し、その算出値に応じて前記施療子
を前後方向へ移動もしくは元の位置へ復帰させる指令を
前記制御回路に与えることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】この発明の構成によれば、マッサージする人体
の各部位に応じて押圧力制御回路により施療子を前後方
向へ移動させて押圧力が一定となるように制御したの
で、マッサージする部位の変更、使用者の座り方等によ
る押圧力の変動を抑えることができる。

【０００８】請求項２によれば、比較的簡単に構成でき
る回転角度検出器と電流検出回路で施療子の押圧力を算
出するようにしたので、圧力センサ等の高価な検出器を
用いないで押圧力を算出できる。また、この場合、前後
用駆動源を動作させて施療子を人体側へ駆動して押圧力
を検出するため、マッサージ状態や使用者の座り方によ
らず正確に測定できる。また、押圧力の検出に際して、
施療子をわずかに押圧するだけで測定が可能であるた
め、使用者が気づかずに検出動作を行うことができる。

【０００９】また、押圧力を算出した後、押圧力が設定
値と等しければ、施療子を元の位置に復帰させ、押圧力
が設定値より大きかったり小さかったすると、施療子を
前後方向へ移動させ、押圧力が常に設定値となるように
制御される。

【００１０】

【実施例】この発明の一実施例のマッサージ機を図１な
いし図１１に基づいて説明する。このマッサージ機のフ
レーム１の外周面には、主駆動源２ａ、幅用駆動源５
ａ、前後用駆動源３ａ、上下用駆動源４ａが付設され
る。これら主駆動源２ａ、幅用駆動源５ａ、前後用駆動
源３ａ、上下用駆動源４ａには、フレーム１内に配設さ
れた揉み用軸２ｂ、幅用軸５ｂ、前後用軸３ｂおよびフ
レーム１を貫通する上下用軸４ｂが回転自在に取付けて
ある。また、揉み用軸２ｂおよび前後用軸３ｂには、後
述の回転角度検出器２２，２９が取付けられる。主駆動
源２ａの動力を接続、分断するクラッチ６はフレーム１
に取付けられる。

【００１１】揉み用軸２ｂには、施療子７ａ，７ｂを取
付けた一対のハウジング９，９、これらのハウジング９
と一体となった一対の側板１１ａ，１１ｂが略左右対称
に装着してある。ハウジング９は、偏心内輪１０の外周
に回転自在に配される。この偏心内輪１０は、揉み用軸
２ｂに偏心するように外嵌され、軸方向に進退自在で周
方向に固定され揉み用軸２ｂと一体に回転し得る。ま
た、施療子７ａ，７ｂはゴム等の柔軟な材質で円柱状に
形成され、湾曲した側面が人体に対して平行となるよう
にアーム８に回転自在に枢着してある。アーム８はハウ
ジング９に固着される。

【００１２】また、クラッチ６により揉み用軸２ｂへの
動力が分断された場合、プーリ１７ａに主駆動源２ａの
動力が伝達されるように構成される。このプーリ１７ａ
は、叩き用軸２３を回転駆動させるために設けられてい
る。すなわち、前後用軸３ｂの端部にベルトを２本かけ
ることができるプーリ１７ｂが回転自在に枢着され、か
つ叩き用軸２３の端部にプーリ１７ｃが連結される。そ
して、プーリ１７ａとプーリ１７ｂの一端をタイミング
ベルト１８ａで連結するとともに、プーリ１７ｂの他端
とプーリ１７ｃをタイミングベルト１８ｂで連結する。
これにより、主駆動源２ａの回転が、クラッチ６、プー
リ１７ａ、タイミングベルト１８ａ、プーリ１７ｂ、タ
イミングベルト１８ｂ、ブーリ１７ｃを経て叩き用軸２
３に伝達される。

【００１３】ここで、叩き用軸２３は、両端および中央
が支持板１２ａ，１２ａ，１２ｂに回転自在に取付けら
れる。叩き用軸２３の各支持板１２ａ，１２ａ，１２ｂ
の間は、互いに軸対称にクランク軸のように偏心した形
状である。これら一対のクランク軸部２３ａ，２３ｂに
は、それぞれ結合板１４，１４の一端１４ａ，１４ａが
回転自在に取付けてある。そして、図１に示すように、
ハウジング９とアーム８の固着部と揉み軸２ｂに対して
略対称関係にある箇所１３に結合板１４の他端１４ｂ，
１４ｂを回転自在に取付けてある。また、支持板１２
ａ，１２ａ，１２ｂは、前後用軸３ｂの両端および中央
付近に軸に対して垂直方向に固着され前後用軸３ｂを支
持するものである。

【００１４】幅用軸５ｂは、左右両側に逆方向のねじが
切ってあり、上記側板１１ａ，１１ｂが螺合される。す
なわち、側板１１ａ，１１ｂは、一端が揉み軸２ｂに嵌
挿され他端に揉み軸２ｂの軸方向に貫通ねじ孔が設けら
れる。この貫通ねじ孔は互いに逆ねじ関係にあり、幅用
軸５ｂに螺合される。そして、幅用軸５ｂの回転に伴っ
て側板１１ａ，１１ｂが幅用軸５ｂに沿って互いに逆方
向へ移動する。

【００１５】上下用軸４ｂの両端にはピニオン１５，１
５が連結され、椅子の背もたれに形成されたラック１
６，１６に噛み合っている（図３）。図４は機能構成図
である。電源回路１９は商用電源を直流に変換して主駆
動回路２ｃ、前後用駆動回路３ｃ、上下用駆動回路４
ｃ、幅用駆動回路５ｃに電力を供給する。主駆動回路２
ｃは、制御回路２０からの指令に従って主駆動源２ａの
回転方向、起動・停止を制御する回路である。駆動回路
３ｃ，４ｃ，５ｃは、制御回路２０からの指令に従って
それぞれの駆動源３ａ，４ａ，５ａの回転角度および供
給電流を制御する。また、駆動源３ａ，４ａ，５ａは、
例えばステップモータのようなもので、制御回路２０か
ら各駆動回路３ｃ，４ｃ，５ｃに入力されるパルス数に
対応した角度だけ回転し、前後用軸３ｂ、上下用軸４
ｂ、幅用軸５ｂを回転駆動する。クラッチ６は、制御回
路２０からの指令に従って減速機を経た主駆動源２ａの
回転を揉み用軸２ｂおよび叩き用軸２３のいずれか一方
に伝達し、これを回転駆動する。回転角度検出器２２，
２９は、スリット付円盤とフォトインタラプタあるい
は、多極着磁された磁石とホール素子で構成され、各々
揉み用軸２ｂ、前後用軸３ｂの回転角度を検出する。ま
た、前後用駆動源３ａに流れる電流は電流検出回路２５
によって検出される。この電流検出回路２５は、例えば
モータコイルに直列に挿入された検出抵抗とその両端電
圧を増幅する増幅器で構成されている。操作入力回路２
１は、施療子７ａ，７ｂのマッサージ内容（揉み、叩
き）および位置を制御回路２０に指示し、マッサージの
強さを押圧力制御回路２６に指示する。押圧力制御回路
２６は、揉み用軸２ｂの回転角度検出器２２、前後用軸
３ｂの回転角度検出器２９、電流検出回路２５の出力か
ら押圧力を算出し、操作入力回路２１より設定される押
圧力となるように制御回路２０へ指令を与える。制御回
路２０は指示されたマッサージ状態となるように駆動回
路２ｃ，３ｃ，４ｃ，５ｃへ指令を与える。

【００１６】つぎに、このマッサージ機の動作について
説明する。操作入力回路２１より揉み動作指令が制御回
路２０に入力されると、制御回路２０は主駆動回路２ｃ
とクラッチ６に、主駆動源２ａの回転を揉み用軸２ｂに
伝達するように指令を与える。これにより、主駆動源２
ａが回転し、揉み用軸２ｂに固定した偏心内輪１０が回
転する。偏心内輪１０は、図５に示すように、その回転
により揉み用軸２ｂの軸心からの径が変化し、偏心内輪
１０の外周に配されたハウジング９および施療子７ａ，
７ｂを前後方向に周期的に移動させ、揉み動作によるマ
ッサージを行う。

【００１７】操作入力回路２１より叩き動作指令が制御
回路２０に入力されると、制御回路２０は主駆動回路２
ｃとクラッチ６に、主駆動源２ａの回転を叩き軸２３に
伝達するように指令を与える。これにより、主駆動源２
ａが回転し、プーリ１７ａ、タイミングベルト１８ａ、
プーリ１７ｂ、タイミングベルト１８ｂ、プーリ１７ｃ
が駆動されて叩き用軸２３が回転する。叩き用軸２３が
回転すると、図６に示すように、結合板１４，１４の一
端１４ａ，１４ａはクランク軸部２３ａ，２３ｂが叩き
用軸２３の回りに描く軌跡２２に沿って周期的に移動す
る。これに伴い、結合板１４，１４の他端１４ｂ，１４
ｂは、偏心内輪１０の外周を中心として描く軌跡に沿っ
て周期的に反復移動する。結合板１４の他端が反復移動
すると、ハウジング９は偏心内輪１０の外周を中心に振
動的に回動するとともに施療子７ａ，７ｂの前後方向の
変位が周期的に変化し、叩き動作によるマッサージを行
う。また、ハウジング９，９は、上記のように結合板１
４，１４を介して軸対称関係にあるクランク軸部２３
ａ，２３ｂと連結されているので、例えば施療子７ａが
人体側に突出しているとき、施療子７ｂは椅子側へ収ま
っており、２つの施療子７ａ，７ｂは交互に人体を叩く
ことになる。

【００１８】操作入力回路２１より施療子７ａ，７ｂの
人体に対する後方向への移動指令が制御回路２０に入力
されると、制御回路２０は前後用駆動回路３ｃに、前後
用駆動源３ａを回転させ前後用駆動軸３ｂを前後用駆動
源３ａから見て時計方向に回転するように指令を与え
る。この場合、図７に示すように、支持板１２ａ…は前
後用軸３ｂを中心に施療子７ａ，７ｂ側へ移動する。こ
れに伴い、結合板１４の他端１４ｂが偏心内輪１０の外
周を中心として描く軌跡に沿って前後用駆動源３ａから
見て反時計方向に回転し、施療子７ａ，７ｂは人体の後
方向へ移動する。また、操作入力回路２１より施療子７
ａ，７ｂの人体に対する前方向への移動指令を制御回路
２０に入力されると、制御回路２０は前後用駆動回路３
ｃに、前後用駆動源３ａを逆方向に回転させ前後用駆動
軸３ｂを前後用駆動源３ａから見て反時計方向に回転す
るように指令を与える。これにより、支持板１２ａ…等
が逆方向に動作して施療子７ａ，７ｂが人体の前方向へ
移動する。なお、施療子７ａ，７ｂを前方向へ移動させ
ると押圧力が大きくなったマッサージを行うことができ
る。

【００１９】操作入力回路２１より人体に対する上方向
へ施療子７ａ，７ｂの移動指令が制御回路２０に入力さ
れたとき、制御回路２０は駆動回路４ｃに上下駆動源４
ａを回転させ、上下用軸４ｂを回転するように指令を与
える。これにより、ラック１６と噛み合うピニオン１５
が回転しフレーム１が人体の上方向へ上昇し、施療子７
ａ，７ｂの人体の上方向への移動がなされる。また、施
療子７ａ，７ｂの人体に対する下方向への移動は、上下
用駆動源４ａ、上下用軸４ｂ、ピニオン１５が逆方向に
回転してフレーム１が下降し、施療子７ａ，７ｂの人体
の下方向の移動がなされる。

【００２０】操作入力回路２１より施療子７ａ，７ｂの
間隔縮小指令が制御回路２０に入力されると、制御回路
２０は幅用駆動回路５ｃに、幅用駆動源５ａを回転させ
幅用駆動軸５ｂを回転するように指令を与える。これに
より、幅用駆動軸５ｂに逆ねじの関係で螺合された一対
の側板１１，１１が互いに接近するように移動する。こ
れに伴い、ハウジング９および偏心内輪１０が揉み用軸
２ｂに沿って互いに接近する方向に移動する。この移動
により施療子７ａ，７ｂの間隔が縮小される。また、施
療子７ａ，７ｂの間隔の拡大は、幅用駆動源５ａ、幅用
軸５ｂが逆方向に回転することにより、ハウジング９等
が揉み用軸２ｂに沿って互いに離れる方向に移動し、施
療子７ａ，７ｂの間隔が拡大する。

【００２１】上記動作説明では各々の動作を個別に説明
したが、操作入力回路２１より複数の施療子７ａ，７ｂ
の動作命令を同時に入力してもよい。この場合、マッサ
ージしながら施療子７ａ，７ｂの前後、上下、幅方向の
位置を変化させることができる。つぎに、揉み動作中の
押圧力制御回路２６の動作を図８ないし図１１に基づい
て説明する。図８における記号の説明は下記の通りであ
る。

【００２２】θＭ：揉み用軸２ｂの回転角 θＭＭＡＸ：施療子７ａ，７ｂの人体側への突出量が最
大となる時の揉み用軸２ｂの回転角度 θＺ：前後用軸３ｂの回転角 ΔθＺ１：前後用軸３ｂの回転角度検出器２９の最小検
出角度 ＩＺ：前後用駆動源３ａの電流 ΔＩＺ：前後用駆動源３ｂの電流の変化量 Ｆ：施療子７ａ，７ｂの押圧力の検出値 ＦＳ：施療子７ａ，７ｂの押圧力の設定値 なお、θＺが大きくなれば、施療子７ａ，７ｂの突出量
が大きくなるとする。

【００２３】まず、８−１で押圧力制御回路２６はθＭ
を入力し、８−２でθＭとθＭＭＡＸを比較し、等しく
なるまでθＭを入力する。揉み動作中であるのでθＭは
時間と共に変化する。θＭがθＭＭＡＸと等しくなれば
押圧力制御回路２６はθＺをθＺＯに保存する（ステッ
プ８−３）。８−４で押圧力制御回路２６はＩＺをΔＩ
Ｚだけ増加させるよう制御回路２０に指令を与える。θ
Ｚを入力し（ステップ８−５）、θＺ＝θＺＯ＋ΔθＺ
１となるまでＩＺを増加する（ステップ８−６）。等し
くなればステップ８−７でそのときのＩＺを検出し、施
療子７ａ，７ｂの押圧力Ｆを算出する（ステップ８−
８）。この場合、施療子７ａ，７ｂは使用者が気づかな
い程度に人体を押圧する。ステップ８−９でＦとＦＳを
比較し、等しければ前後用軸３ｂを−ΔθＺ１だけ回転
するように制御回路２０に指令を与え元の位置に復帰さ
せ（ステップ８−１０）、ステップ８−１へ戻る。ま
た、ステップ８−９でＦがＦＳより大きければ前後用軸
３ｂを負方向へ予め決められた角度だけ回転するように
制御回路２０に指令を与え施療子７ａ，７ｂの突出量を
小さくし（ステップ８−１１）、ＦがＦＳより小さけれ
ば前後用軸３ｂを正方向へ予め決められた角度だけ回転
するように制御回路２０に指令を与え施療子７ａ，７ｂ
の突出量を大きくして（ステップ８−１２）、ステップ
８−１へ戻る。

【００２４】以上の動作を繰り返すことにより、設定押
圧力と検出される押圧力が等しくなるまで前後用軸３ｂ
を回転させる。また、揉み動作停止中であれば、揉み用
軸２ｂの角度θＭかθＭＭＡＸとなる角度まで回転させ
た状態でステップ８−３以降の動作を行う。つぎに、押
圧力Ｆの算出動作について説明する。ステップモータ等
の同期モータの電流とトルクの関係は比例関係にあり、
前後用駆動源３ａの出力トルクと施療子７ａ，７ｂの押
圧力はリンクの関係にあるので一元的に決まる。したが
って前後用駆動源３ａの電流から施療子７ａ，７ｂの押
圧力を求めることができる。例えば、図９および図１０
に示すように、前後用駆動源３ａの電流ＩＺとトルクＴ
がＴ＝ａ×ＩＺの関係にあり、押圧力Ｆと前後用駆動源
３ａのトルクＴがＦ＝ｂ×Ｔの関係にあれば、押圧力Ｆ
と前後用駆動源３ａの電流ＩＺの関係は、Ｆ＝ａ×ｂ×
ＩＺとなり、前後用駆動源３ａの電流ＩＺから押圧力Ｆ
を算出できる。あるいは、予め計算された対応関係を、
テーブルに保存しておいて参照してもよい。

【００２５】以上より、図１１に示すように、人体５０
とマッサージ機の背もたれ５１との間隔が変化しても施
療子７の突出量が変化し、押圧力が一定に制御される。
すなわち、図１１（ａ）は、人体５０と背もたれ５１の
間が広い場合であり、図１２のＡ部に対応する。この場
合、前後用軸３ｂの回動により支持板１２が起き上がっ
て施療子７を人体５０側へ突出させ、また揉み用軸２ｂ
を施療子７の人体側への突出量が最大となる位置に回転
させている。この状態で、前後用軸３ｂをΔθＺ１だけ
回転させて押圧力を検出している。また、図１１（ｂ）
は、人体５０と背もたれ５１の間が狭い場合であり、図
１２のＢ部に対応する。この場合、前後用軸３ｂの逆方
向の回動により支持板１２が人体５０側へ倒れて施療子
７を背もたれ５１側へ引き寄せ、また揉み用軸２ｂを上
記と同様の位置に回転させている。この状態で、前後用
軸３ｂをΔθＺ１だけ回転させて押圧力を検出してい
る。

【００２６】上記動作説明では、動力源としてステップ
モータを用いたが、リニアステップモータ、サーボモー
タ等を用いてもよい。

【００２７】

【発明の効果】この発明のマッサージ機によれば、マッ
サージする人体の各部位に応じて押圧力制御回路により
施療子を前後方向へ移動させて押圧力が一定となるよう
に制御したので、マッサージする部位の変更、使用者の
座り方等による押圧力の変動を抑えてマッサージするこ
とができる。

【００２８】請求項２によれば、比較的簡単に構成でき
る回転角度検出器と電流検出回路で施療子の押圧力を算
出するようにしたので、圧力センサ等の高価な検出器を
用いないで押圧力を算出できる。また、この場合、前後
用駆動源を動作させて施療子を人体側へ駆動して押圧力
を検出するため、マッサージ状態や使用者の座り方によ
らず正確に測定できる。また、押圧力の検出に際して、
施療子をわずかに押圧するだけで測定が可能であるた
め、使用者が気づかずに検出動作を行うことができる。

【００２９】また、押圧力を算出した後、押圧力が設定
値と等しければ、施療子を元の位置に復帰させ、押圧力
が設定値より大きかったり小さかったすると、施療子を
前後方向へ移動させ、押圧力が常に設定値となるように
制御される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の要部断面平面図である。

【図２】要部斜視図である。

【図３】簡略斜視図である。

【図４】機能説明図である。

【図５】揉み状態の動作説明図である。

【図６】叩き状態の動作説明図である。

【図７】前後方向の位置調整の動作説明図である。

【図８】揉み動作中の押圧制御回路の動作のフローチャ
ートである。

【図９】前後用駆動源の電流と出力トルクの関係を示す
説明図である。

【図１０】出力トルクと押圧力の関係を示す説明図であ
る。

【図１１】（ａ）人体と背もたれの間が広い場合の押圧
力検出の動作説明図である。（ｂ）は人体と背もたれの
間が狭い場合の押圧力検出の動作説明図である。

【図１２】従来例の問題点を示す概念図である。

【符号の説明】

２ａ 主駆動源 ２ｂ 揉み用軸 ３ａ 前後用駆動源 ３ｂ 前後用軸 ４ａ 上下用駆動源 ５ａ 幅用駆動源 ７ａ，７ｂ 施療子 １０ 偏心内輪 ２０ 制御回路 ２２ 回転角度検出器 ２５ 電流検出回路 ２６ 押圧力制御回路 ２９ 回転角度検出器

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揉み用軸に偏心して取付けた偏心内輪の
   外周側に回転自在に配した一対の施療子と、前記揉み用
   軸を回転駆動して前記施療子に揉み動作をさせる主駆動
   源と、前記施療子間の幅を可変させる幅用駆動源と、前
   後用軸を回転駆動することにより前記施療子を前後方向
   へ駆動させる前後用駆動源と、前記施療子を上下方向へ
   駆動させる上下用駆動源の内、少なくとも前記主駆動源
   を含む複数の駆動源を備え、各々の駆動源を制御回路に
   より独立して制御するようにしたマッサージ機であっ
   て、人体の各部位によらず押圧力が一定となるように前
   記施療子を前後方向へ移動させる指令を前記制御回路に
   与える押圧力制御回路を備えたマッサージ機。
2. 【請求項２】 前記押圧力制御回路は、前記前後用駆動
   源により前記施療子を人体側へ駆動する指令を前記制御
   回路に与え、前記揉み用軸および前記前後用軸の回転角
   度を検出する回転角度検出器と前記前後用駆動源の出力
   を検出する電流検出回路の出力に基づいて前記施療子の
   押圧力を算出し、その算出値に応じて前記施療子を前後
   方向ヘ移動もしくは元の位置へ復帰させる指令を前記制
   御回路に与えることを特徴とする請求項１記載のマッサ
   ージ機。