JP2646628B2

JP2646628B2 - 振動覚用バイブレータ

Info

Publication number: JP2646628B2
Application number: JP63054381A
Authority: JP
Inventors: 充高島
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-03-08
Filing date: 1988-03-08
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: JPH01228581A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、振動覚用バイブレータ、特に末梢神経知
覚検査に好適な振動覚用バイブレータに関する。

〔発明の概要〕

この発明に係る振動覚用バイブレータは、棒状剛体と
しての接触子と、棒状剛体を所定の共振振動数で振動さ
せる共振器とを有し、共振器は、ケースと、接触子に固
着された第１の板バネと、第１の板バネの遊端に設けら
れたマグネットと、ケースに設けられた、マグネット近
傍にマグネット着磁方向と直交する磁界を形成するコイ
ルと、ケースと接触子とを接続する第２の板バネとで構
成され、マグネットと各板バネは、マグネット重量とバ
ネ定数により所定の共振周波数で共振するように設定さ
れ、コイルは、所定の共振周波数の電気信号で励磁され
ると共に、共振器と接触子とは相対的に振動するように
なすことを特徴としている。

従って、人体への接触圧、接触部位に関係なく、振動
を正確且つ客観的に体感レベルで捉えることができ、体
感における振動レベルの客観的な数値化が可能となる。
また、マグネットの重さと板バネのバネ定数により高い
共振鋭度が得られる。そして、このマグネットと板バネ
の共振により生ずる力の反作用で棒状剛体を振動させる
ため、高能率の駆動が可能となる。そして、このマグネ
ットと板バネの最低共振周波数では、マグネットの自重
による位置変化がない。これにより、使用時に方向性を
考慮する必要がなく、全方向に於いて使用可能とでき
る。

〔従来の技術〕

従来から末梢神経知覚検査のための振動覚用バイブレ
ータとしては、一般的に音叉が用いられている。

上述の末梢神経知覚検査は、末梢神経障害の程度を推
定するために行われる。具体的には、128Hzまたは256Hz
の共振音叉を励振させた後、音叉の基底部を人体に接触
させて振動覚知覚限界値を求め、この振動覚知覚限界値
より末梢神経障害の程度を推定するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の如く、従来の末梢神経知覚検査では、音叉を用
いて振動覚知覚限界値を求め、これに基づいて末梢神経
障害の程度を推定している。

しかしながら、この場合には、人体で感知される振動
レベル、即ち体感における振動レベルの判断は、専ら医
師の感覚のみによって行われ、正確且つ客観的な数値化
は行われていないという問題点があった。

ところで、ごく一部では、ダイナミックスピーカの原
理を利用したバイブレータも用いられている。しかしな
がら、この場合には、振動子自体を人体に接触させるた
め接触圧によって極端な振動レベルの変化が生ずるとい
う問題点があった。また、上述のバイブレータに於いて
は、振動レベルが単に入力された電圧，電流等の値のみ
で数値化されており、そして人体への接触圧，接触部位
による振動レベルの変化がフィードバックされていない
ため、上述の数値は、体感における振動レベルを表わす
ものではなく、あまり実用的でないという問題点があっ
た。更に上述のバイブレータに、剛体構造を採用した場
合には、感度低下が生じ、大型で高価になるという問題
点があり、これら問題点の改善が望まれていた。

従って、この発明の目的は、人体で感知される振動レ
ベル、即ち体感における振動レベルを正確且つ客観的に
検出できる振動覚用バイブレータを提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る振動覚用バイブレータは、棒状剛体と
しての接触子と、棒状剛体を所定の共振振動数で振動さ
せる共振器とを有し、共振器は、ケースと、接触子に固
着された第１の板バネと、第１の板バネの遊端に設けら
れたマグネットと、ケースに設けられた、マグネット近
傍にマグネット着磁方向と直交する磁界を形成するコイ
ルと、ケースと接触子とを接続する第２の板バネとで構
成され、マグネットと各板バネは、マグネット重量とバ
ネ定数により所定の共振周波数で共振するように設定さ
れ、コイルは、所定の共振周波数の電気信号で励磁され
ると共に、共振器と接触子とは相対的に振動するように
なす構成としている。

〔作用〕

コイル正弦波の電流を流すと、磁束が生ずる。このコ
イルは、マグネット着磁方向に直交する磁界を形成する
ように設けられているので、上述の磁束は、マグネット
着磁方向に直交する方向に発生する。

一方、このコイルの近傍に配されているマグネット
は、前述の磁束と平行状態を保つような力が作用する。

上述の磁束は、所定の共振周波数に応じて方向が変化
するため、マグネットに作用する力も所定の共振周波数
に応じて方向が変化することになる。

従って、板バネの遊端に設けられているマグネット
は、板バネと棒状剛体の固着点を中心とし、所定の共振
周波数に応じて振動することになる。尚、この振動の周
波数（共振周波数）は、マグネットの重量と板バネのバ
ネ定数により予め設定されているものである。

この結果、棒状剛体は、マグネットと板バネの共振に
より生ずる力の反作用によって動くことになる。そこで
棒状剛体の一端を人体に当接し、加速度ピックアップに
よって体感における振動レベルを確認しつつ棒状剛体の
振動レベルを調整することにより、所望の体感における
振動レベルを実現できる。

〔実施例〕以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。

第１図は、振動覚用バイブレータの全体斜視図を示
し、第２図は、振動覚用バイブレータの主要部分の断面
図を示し、第３図は、マグネットの振動する状態を示し
ている。

この振動覚用バイブレータは、人体の末梢神経知覚検
査部位１〔以下、単に検査部位と称する〕に、棒状剛体
としての接触子２を当接させて所定の周波数で且つ所望
の体感レベルの振動を与え、振動覚知覚限界値を求め、
この振動覚知覚限界値より末梢神経障害の程度を推定す
るものである。

第１図にて示されているように、この振動覚用バイブ
レータは、接触子２と、共振器３と、加速度ピックアッ
プ４とからなる。

接触子２は、共振器３によって128Hz或いは256Hzの所
定の共振周波数で縦方向〔第１図中矢示Ｈ方向〕に全体
的に振動せしめられる棒状の剛体である。その端面５を
ひざ，くるぶし等の検査部位１に当接し、人体に所定の
共振周波数で且つ所望の体感レベルの振動を与えるもの
である。

共振器３は、上述の接触子２に取付けられており、こ
の接触子２を128Hz或いは256Hzの周波数で縦方向に振動
させるものである。そして振動のレベルは供給される電
流レベルによって変化する。

この共振器３は、第２図のような構成とされ、接触子
２に固着されている板バネ６の遊端７には振動子として
のマグネット８が取り付けられている。そしてこのマグ
ネット８及び板バネ６を囲繞するような状態で四角形状
のケース９が配され、このケース９の上・下両側には板
バネ10,11が夫々取付けられている。この板バネ10,11
は、接触子２に夫々固着されており、この板バネ10,11
とケース９によって、前述のマグネット８及び板バネ６
は、共振器３内部に封入されたような状態を呈してい
る。上述のケース９の各側面9a,9b,9c,9dには、マグネ
ット８に近接させてコイル12が取付けられている。この
コイル12は、マグネット８に対しマグネット着磁方向
〔第２図中矢示Ｇ方向〕と直交する磁界を形成するため
のものである。

尚、マグネット８は、コイル12の略々中心相応位置に
設けられている。

ところで、上述の説明では、ケース９の形状は、四角
形状とされているが、特にこれに限定されず、形状は任
意である。

また、マグネット８と板バネ６は、マグネット８の重
量と板バネ６のバネ定数により128Hzまたは256Hzの周波
数で共振するように設定される。コイル12は、128Hzま
たは256Hzの周波数の電流で励磁される。

この共振器３では、マグネット８の重さと板バネ６の
バネ定数の設定により高い共振鋭度が得られ、またマグ
ネット８及び板バネ６の共振により生ずる力の反作用で
接触子２を振動させるため高能率の電池駆動が可能とな
る。また、最低共振周波数は128Hzであるため、共振器
３を上下逆にしてもマグネット８の自重による位置変化
が生じない。これにより使用時に方向性を考慮する必要
がなく、全方向に於いて使用可能とできる。

加速度ピックアップ４は、振動せしめられる接触子２
の加速度に比例した出力を検出し、これに基づいて接触
子２の振動レベルを検知し、それを表示するものであ
る。この加速度ピックアップ４は、接触子２の下端に取
付けられている。

次に、この振動覚用バイブレータの作動について説明
する。

コイル12に正弦波の電流を流すと、第３図に示すよう
な磁束φが生ずる。このコイル12は、マグネット着磁方
向〔矢示Ｇ方向〕に直交する磁界を形成するように設け
られているので、上述の磁束φは、マグネット着磁方向
に直交する方向に発生する。

一方、このコイル12の近傍に配されているマグネット
８には、第３図に示すように、前述の磁束φと平行状態
を保つような力F1が作用する。この力F1によって、マグ
ネット８は、コイル12に通電される前の当初の位置P0か
ら例えば下側の位置P1に動く。

そして、コイル12に流れる電流の方向が反対になる
と、磁束φの方向も逆転し、マグネット８に作用する力
F2も、先とは反対方向に生じる。また板バネ６の撓みか
ら生ずる反発力とも相俟って、マグネット８は、先の位
置P1から上側の新たな位置P2へと移動する。

磁束φは、所定の共振周波数、128Hz、或いは256Hzに
応じて方向が180゜変化するため、マグネット８に作用
する力も共振周波数に応じて方向が変化する。従って、
板バネ６の遊端７に設けられているマグネット８は、板
バネ６と接触子２の固着点13を中心として、共振周波数
に応じて振動する。

この振動は相対的なもので、接触子2,共振器３のいず
れか一方を固定すると、振動により生ずる力の反作用に
よって、他方が振動するものである。そこで共振器３の
ケース９を固定すると、上述のマグネット８と板バネ６
の共振により生ずる力の反作用で接触子２が縦方向〔矢
示Ｈ方向〕に振動することになる。尚、接触子２が縦振
動している時は、板バネ10,11も接触子２の縦振動に対
応して振動する。この場合の接触子２の振動レベルは、
１μｍ以下である。

そして共振器３のケース９を持つと共に、接触子２の
端面５を、ひざ，指先，くるぶし等の検査部位１に当接
させ、検査部位１に所望の、体感レベルの振動を与える
ことにより、振動覚知覚限界値を求める。

この場合、接触子２の一端〔端面５〕は、検査部位１
に当接せしめられ、他端は加速度ピックアップ４が取付
けられているので、検査部位１における体感の振動レベ
ルと、加速度ピックアップ４により検出される振動レベ
ルは略々等しいと見なすことができる。特にこの実施例
で示すように、検査時には、128Hz,256Hzの如き低周波
を用いるため、低域に於いてフラットな周波数特性とさ
れている加速度ピックアップ４から得られる値は、真値
と見なすことができる。

従って、加速度ピックアップ４により検出される振動
レベルを確認しつつ、供給する電流を調整することによ
って、常に所望の体感における振動レベルを維持するこ
とができる。即ち、検査部位1,人体への接触圧による振
動レベルの変化を解消でき、振動のレベルを正確且つ客
観的に体感レベルで捉えることができ、これと共に、体
感における振動レベルを客観的に数値化できる。

また、構造上、マグネット8,板バネ６等の振動部分が
共振器３にて封入状態とされるため、測定時に有害な音
波が共振器３外部に漏れることを防止できる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、マグネットと板バネの共振により
駆動せしめられる棒状剛体を人体に接触させると共に、
その振動レベルをフィードバックして調整しているの
で、人体への接触圧，接触部位による振動レベルの変化
を解消でき、このため振動レベルを正確且つ客観的に体
感レベルで捉えることができるという効果がある。これ
により、体感における振動レベルの客観的な数値化が可
能になるという効果がある。

そして、マグネットの重さと板バネのバネ定数とを適
宜に設定することによって、高い共振鋭度が得られ、ま
たマグネット板バネの共振により生ずる力の反作用で棒
状剛体を振動させるため、高能率の電池駆動が可能にな
るという効果がある。これにより、小型化且つ安価にで
き、そして発熱を極めて低レベルにできるという効果が
ある。更に、マグネットと板バネの最低共振周波数は12
8Hzであるため、マグネットの自重による位置変化を生
じないという効果がある。これにより、使用時に方向性
を考慮する必要がなく、全方向に於いて使用可能とで
き、ポータブル化、測定の容易化が達成されるという効
果がある。

実施例によれば、マグネット，板バネ等の振動部分が
共振器にて封入状態とされるため、測定上有害な音波が
共振器外部に漏れることを防止できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す全体斜視図、第２図
は第１図に示す共振器の構成を示す断面図、第３図は接
触子が縦振動する機構を説明する説明図である。図面における主要な符号の説明 2:接触子、6,10,11:板バネ、 7:遊端、8:マグネット、12:コイル、 G:マグネット着磁方向。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】棒状剛体としての接触子と、該棒状剛体を所定の共振振動数で振動させる共振器とを有し、該共振器は、ケースと、上記接触子に固着された第１の板バネと、該第１の板バネの遊端に設けられたマグネットと、上記ケースに設けられ、該マグネット近傍にマグネット
着磁方向と直交する磁界を形成するコイルと、上記ケースと上記接触子とを接続する第２の板バネとで構成され、上記マグネットと上記各板バネは、マグネット重量とバ
ネ定数により所定の共振周波数で共振するように設定さ
れ、上記コイルは、上記所定の共振周波数の電気信号で
励磁されると共に、上記共振器と上記接触子とは相対的
に振動するようになすことを特徴とする振動覚用バイブ
レータ。
【請求項２】上記接触子の端部の一端は人体の検査部位
に接触させるようになすことを特徴とする請求項１に記
載の振動覚用バイブレータ。
【請求項３】上記接触子の端部の他端では上記検査部位
における振動レベルと略同等の振動レベルを検出可能と
なし、上記他端にてその振動レベルを検出するためのピ
ックアップをさらに有してなることを特徴とする請求項
２に記載の振動覚用バイブレータ。
【請求項４】上記共振器は、上記ケースと上記第２の板
バネにより振動部分を封入するように構成されることを
特徴とする請求項１に記載の振動覚用バイブレータ。
【請求項５】上記所定の共振周波数は、128Hzまたは256
Hzであることを特徴とする請求項１に記載の振動覚用バ
イブレータ。
【請求項６】最低の上記共振周波数は128Hzとなすこと
を特徴とする請求項５に記載の振動覚用バイブレータ。