JP2515911B2 - 低周波治療器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、人体に高電圧の電気パルスを供給して刺激
を与えることにより治療を行なう低周波治療器に関わ
り、とくに、人体への少なくとも一対の出力電極間で交
互に逆方向へ電流を流すものに関する。

（従来の技術） 小型電池を電源とする家庭用低周波治療器では、人体
に十分な刺激を与えられる高電圧を得るために、電源電
圧を昇圧する必要がある。そして、昇圧の方式として
は、たとえば、特開平１−146561号公報に記載されてい
るようなトランスを用いるものと、特開平２−80060号
公報に記載されているような発振器、トランジスターお
よびコイルなどからなるステップアップコンバーターと
コンデンサーとを用いるものとがある。なお、この後者
の方式は、小型化に有利なものである。

ところで、一対の出力電極から人体に高電圧パルスが
出力されるとき、人体は、正極側の出力電極よりも負極
側の出力電極でより強く刺激を感じる。したがって、両
電極で均等に刺激を感じられるようにするには、一対の
出力電極間で交互に逆方向へ電流が流れるようにする必
要がある。

そして、前述のように、昇圧のためにステップアップ
コンバーターとコンデンサーとを用いたものにおいて、
一対の出力電極間で交互に逆方向へ電流が流れるように
するには、従来、たとえば第３図に示すような構造が採
られていた。

第３図に示す電気回路は、電源である図示しない電池
（起電力V_D）と、図示しない制御用のマイクロコンピュ
ーターと、１つの高電圧発生蓄積回路１と、出力回路２
と、一対の出力電極A,Bとなどにより構成されている。

前記高電圧発生蓄積回路１は、ステップアップコンバ
ーターとコンデンサーC1とにより構成されている。ステ
ップアップコンバーターは、電池の両極間にコイルＬと
npn型トランジスターTr1とが直列に接続され、このトラ
ンジスターTr1のベースが抵抗R1およびコンデンサーC2
の並列回路を介して前記マイクロコンピューターからな
る発振器Oscに接続されたものである。そして、前記コ
イルＬおよびトランジスターTr1の接続点と電池の負極
との間にダイオードＤと前記コンデンサーC1とが直列に
接続されている。

また、前記出力回路２は、前記高電圧発生蓄積回路１
と出力電極A,Bとの間に設けられたトランジスターブリ
ッジからなっている。すなわち、前記ダイオードＤおよ
びコンデンサーC1の接続点と電池の負極との間に、pnp
型トランジスターTr2,Tr3,Tr5,Tr4の直列回路が並列に
接続されている。そして、トランジスターTr2,Tr3のベ
ースがそれぞれ抵抗R2,R3,R4,R5を介してトランジスタ
ーTr4,Tr5のベースに接続されている。また、これらト
ランジスターTr4,Tr5のベースは、それぞれ前記抵抗R3,
R5およびnpn型トランジスターTr6,Tr7を介して電池の負
極に接続されている。さらに、これらトランジスターTr
6,Tr7のベースは、それぞれ抵抗R6,R7を介してマイクロ
コピューターの出力ポートP1,P2に接続されている。

そして、前記トランジスターTr2,Tr3同志の接続点が
一方の出力電極Ａに接続されており、前記トランジスタ
ーTr4,Tr5同志の接続点が他方の出力電極Ｂに接続され
ている。

そうして、使用時には、発振器Oscから高周波発振パ
ルスが繰り返し出力されて、トランジスターTr1がオン
・オフを繰り返すが、このトランジスターTr1のオフ時
にコイルＬから発生する起電力がコンデンサーC1に蓄え
られていく。このコンデンサーC1の充電電圧が十分に高
まった後、両出力ポートP1,P2のうち一方の出力ポートP
1のみがHIGHになって、トランジスターTr6,Tr4,Tr2がオ
ンになり、治療用の高電圧パルスがコンデンサーC1から
出力電極A,Bを介して人体へ出力される。このとき、ト
ランジスターTr7,Tr5,Tr3はオフのままであり、したが
って、コンデンサーC1からトランジスターTr2、出力電
極Ａ、人体、出力電極Ｂ、トランジスターTr4へと電流
が流れる。

その後、発振器Oscから再び発振パルスが出力され
て、コンデンサーC1の充電電圧が高められ、今度は、両
出力ポートP1,P2のうち他方の出力ポートP2のみがHIGH
になり、トランジスターTr7,Tr5,Tr3がオンになる。こ
のとき、トランジスターTr6,Tr4,Tr2はオフのままであ
り、したがって、逆にコンデンサーC1からトランジスタ
ーTr5、出力電極Ｂ、人体、出力電極Ａ、トランジスタ
ーTr3へと電流が流れる。

これが繰り返されて、一対の出力電極A,B間で交互に
逆方向へ電流が流れることになる。

ところで、引き続く治療用パルス間の間隔が十分に短
くないと、これら両パルスが同時であるとは感じられな
いのに対して、コンデンサーC1に十分な電荷が蓄えられ
るにはある程度の時間が必要である。ところが、前記従
来の構造では、１つのコンデンサーC1に十分な電荷が蓄
えられる毎に、トランジスターTr2,…,Tr7をスイッチン
グして、正逆の治療用パルスを人体へ交互に出力するの
で、これら正逆のパルス間の間隔が長くなってしまう。
その結果、強い刺激は両出力電極A,Bで交互に感じられ
ることになり、両出力電極A,Bで同時に強い刺激を感じ
ることができない。

（発明が解決しようとする課題） 前述のように、第３図に示す従来の構造では、高電圧
発生蓄積回路の１つのみであったため、引き続く正逆の
治療用パルス間の間隔を短くすることができず、両出力
電極で同時に強い刺激を感じることができない問題があ
った。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもの
で、高電圧を発生させるためにコイルへの通電のチョッ
ピングにより電源電圧を昇圧してコンデンサーに蓄える
高電圧発生蓄積回路を備えるとともに、人体への出力電
極間で交互に逆方向へ電流を流す低周波治療器におい
て、正逆の治療用パルス間の間隔を短くすることがで
き、各出力電極で同時に強い刺激を感じられるようにす
ることを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、電池などの直流電源と、コイルへの通電の
チョッピングにより電源電圧を昇圧して高電圧を発生さ
せるとともにコンデンサーに蓄える高電圧発生蓄積回路
と、この高電圧発生蓄積回路で蓄えられた高電圧を少な
くとも一対の出力電極にパルス状に出力させるトランジ
スターなどからなる出力回路とを備えた低周波治療器に
おいて、前記少なくとも一対の出力電極に対して、前記
高電圧発生蓄積回路を複数設け、前記出力回路は、いず
れかの高電圧発生蓄積回路で蓄えられた高電圧を出力さ
せるときと他の高電圧発生蓄積回路で蓄えられた高電圧
を出力させるときとで、前記少なくとも一対の出力電極
への出力の極性を互いに逆にするものである。

（作用） 本発明の低周波治療器では、高電圧発生蓄積回路にお
いて、コイルへの通電のチョッピングにより、電源電圧
が昇圧されて高電圧が発生され、コンデンサーに蓄えら
れる。その後、出力回路により、高電圧発生蓄積回路で
蓄えられた高電圧が少なくとも一対の出力電極から人体
へパルス状に出力される。これにより、人体に刺激が与
えられて、治療が行なわれる。そして、複数ある高電圧
発生蓄積回路においてそれぞれ高電圧が蓄えられるが、
いずれかの高電圧発生蓄積回路で蓄えられた高電圧が出
力されるときと、他の高電圧発生蓄積回路で蓄えられた
高電圧が出力されるときとで、前記少なくとも一対の出
力電極への出力の極性が互いに逆になる。このとき、た
とえば２つの高電圧発生蓄積回路でほぼ同時に高電圧を
蓄えていき、両高電圧発生蓄積回路で蓄えられた高電圧
を少しタイミングをずらして出力させれば、正逆の治療
用パルス間の間隔が十分に短くなり、各出力電極で同時
に強い刺激が感じられることになる。

（実施例） 以下、本発明の低周波治療器の一実施例の構成を第１
図に基づいて説明する。

この実施例の低周波治療器の電気回路は、直流電源で
ある図示しない電池（起電力V_D）と、図示しない制御用
のマイクロコンピューターと、２つの高電圧発生蓄積回
路11,12と、出力回路13と、一対の出力電極A,Bとなどに
より構成されている。

前記両高電圧発生蓄積回路11,12は、それぞれ、コイ
ルL11,L12への通電のチョッピングにより電源電圧を昇
圧して高電圧を発生させるとともにコンデンサーC11,C1
2に蓄えるものであり、第３図に示す従来のものと同様
の構成になっている。すなわち、前記両高電圧発生蓄積
回路11,12においては、それぞれ、前記コイルL11,L12と
npn型トランジスターTr11,Tr12と前記マイクロコンピュ
ーターからなる発振器Osc11,Osc12と抵抗R11,R12および
コンデンサーC13,C14とによりステップアップコンバー
ターが構成されているとともに、前記コイルL11,L12お
よびトランジスターTr11,Tr12の接続点と電池の負極と
の間にダイオードD11,D12と前記コンデンサーC11,C12と
が直列に接続されている。

前記出力回路13は、前記両高電圧発生蓄積回路11,12
で蓄えられた高電圧をそれぞれ一対の出力電極A,Bにパ
ルス状に出力させるものであるが、その際、一方の高電
圧発生蓄積回路11で蓄えられた高電圧を出力させるとき
と、他方の高電圧発生蓄積回路12で蓄えられた高電圧を
出力させるときとで、前記一対の出力電極A,Bへの出力
の極性を互いに逆にするものである。

そのために、前記両高電圧発生蓄積回路11,12のダイ
オードD11,D12およびコンデンサーC11,C12の接続点が各
々pnp型トランジスターTr13,Tr14を介して各出力電極A,
Bに接続されている。また、前記両pnp型トランジスター
Tr13,Tr14のベースは、それぞれ、抵抗R13,R14とダイオ
ードD13,D14とnpn型トランジスターTr15,Tr16とを直列
に介して電池の負極に接続されている。そして、これら
npn型トランジスターTr15,Tr16のベースが各々抵抗R15,
R16を介して前記マイクロコンピューターの出力ポートP
11,P12に接続されている。さらに、前記ダイオードD13
とトランジスターTr15との接続点が抵抗R17を介して出
力電極Ｂに接続されており、前記ダイオードD14とトラ
ンジスターTr16との接続点が抵抗R18を介して出力電極
Ａに接続されている。

つぎに前記実施例の作用について説明する。

使用時には、もちろん一対の出力電極A,Bを人体に装
着しておく。

そして、両高電圧発生蓄積回路11,12において、それ
ぞれ第３図に示す従来のものと同様に、発振器Osc11,Os
c12が発生する高周波発振パルスによりトランジスターT
r11,Tr12がオン・オフして、コイルL11,L12への通電が
チョッピングされ、電源電圧が昇圧される。そして、こ
れら両コイルL11,L12からの起電力がコンデンサーC11,C
12にそれぞれ蓄えられていく。このような高電圧の発
生、蓄積は、両高電圧発生蓄積回路11,12において、ほ
ぼ同時に行なわれる。

そして、両コンデンサーC11,C12の充電電圧が十分に
高まった後、たとえば、一方のコンデンサーC11に蓄え
られた電荷が出力回路13により出力電極A,Bから人体に
放出される。すなわち、それまでLOWになっていた一方
の出力ポートP11がまず一時的にHIGHになって、トラン
ジスターTr13,Tr15がオンになり、高電圧の治療用パル
スがコンデンサーC11からトランジスターTr13,Tr15およ
び出力電極A,Bを介して人体へパルス状に出力される。
このときは、トランジスターTr13から一方の出力電極
Ａ、人体、他方の出力電極Ｂ、抵抗R17、トランジスタ
ーTr15へと電流が流れる。すなわち、出力電極Ａが正極
に、出力電極Ｂが負極になる。

ついで、出力ポートP11が再びLOWになった後少し経つ
と、それまでLOWになっていた他方の出力ポートP12が一
時的にHIGHになって、トランジスターTr14,Tr16がオン
になり、高電圧の治療用パルスが他方のコンデンサーC1
2からトランジスターTr14,Tr16および出力電極A,Bを介
して人体へパルス状に出力される。このときは、トラン
ジスターTr14から出力電極Ｂ、人体、他方の出力電極
Ａ、抵抗R18、トランジスターTr16へと電流が流れる。
すなわち、出力電極Ｂが正極に、出力電極Ａが負極にな
る。

なお、マイクロコンピューターは、一方の出力ポート
P11から出力がHIGHになってから立ち下がった後、でき
るだけ早く他方の出力ポートP12からの出力をHIGHにす
る出力制御手段を有している。

以上の動作が順次繰り返されて、人体に正負の治療用
パルスが低周波で供給される。これにより、人体に刺激
が与えられて、肩凝りあるいは筋肉痛などの治療が行な
われる。

その際、前述のように、引き続く治療用パルスの出力
においては、両出力電極A,B間で互いに逆方向へ電流が
流れ、これら出力電極A,Bは、それぞれ交互に正極ない
し負極になる。したがって、両出力電極A,Bで同等の刺
激感が得られることになる。

しかも、前記構成によれば、高電圧発生蓄積回路11,1
2が２つあることにより、正負の治療用パルスを続けて
出力するとき、これら正負の治療用パルス間の間隔を十
分に短くできる。これにより、各出力電極A,Bで同時に
強い刺激が感じられるようにでき、使用感を高めること
ができる。

なお、第２図に示すように、たとえば、治療用パルス
のパルス幅が0.3msecとすると、引き続く治療用パルス
間の間隔が0.3msec程度以下ならば、これら治療用パル
スによる刺激は間隔上同時と感じられるが、引き続く治
療用パルス間の間隔は0.15msec程度まで短くすることが
好ましい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高電圧を発生させるためにコイルへ
の通電のチョッピングにより電源電圧を昇圧してコンデ
ンサーに蓄える高電圧発生蓄積回路を備えるとともに、
人体への少なくとも一対の出力電極間で交互に逆方向へ
電流を流す低周波治療器において、前記少なくとも一対
の出力電極に対して、高電圧発生蓄積回路を複数設け、
出力回路により、いずれかの高電圧発生蓄積回路で蓄え
られた高電圧を出力させるときと他の高電圧発生蓄積回
路で蓄えられた高電圧を出力させるときとで、出力電極
への出力の極性を互いに逆にするので、正逆の治療用パ
ルス間の間隔を十分に短くすることができ、したがっ
て、各出力電極で同時に強い刺激を感じられるようにす
ることができ、使用感を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の低周波治療器の一実施例を示す回路
図、第２図は同上治療用パルスの波形を示すグラフ、第
３図は従来の低周波治療器の一例を示す回路図である。 11,12……高電圧発生蓄積回路、L11,L12……コイル、C1
1,C12……コンデンサー、13……出力回路、A,B……出力
電極。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電源と、 コイルへの通電のチョッピングにより電源電圧を昇圧し
   て高電圧を発生させるとともにコンデンサーに蓄える高
   電圧発生蓄積回路と、 この高電圧発生蓄積回路で蓄えられた高電圧を少なくと
   も一対の出力電極にパルス状に出力させる出力回路とを
   備え、 前記少なくとも一対の出力電極に対して、前記高電圧発
   生蓄積回路を複数設け、 前記出力回路は、いずれかの高電圧発生蓄積回路で蓄え
   られた高電圧を出力させるときと他の高電圧発生蓄積回
   路で蓄えられた高電圧を出力させるときとで、前記少な
   くとも一対の出力電極への出力の極性を互いに逆にする ことを特徴とする低周波治療器。