JP3017569B2 - エアマッサージ制御方式 - Google Patents

エアマッサージ制御方式

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JP3017569B2 JP3214067A JP21406791A JP3017569B2 JP 3017569 B2 JP3017569 B2 JP 3017569B2 JP 3214067 A JP3214067 A JP 3214067A JP 21406791 A JP21406791 A JP 21406791A JP 3017569 B2 JP3017569 B2 JP 3017569B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエアマッサージ装置にお
ける空気圧の制御のための制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】エアマッサージ装置は、図５や図６に示
すように、筒状に形成した空気袋１内に腕や脚等を入れ
て、空気袋１に膨張収縮を行わせることでマッサージを
行うものであるが、この空気袋１を膨張させる際の空気
袋１の空気圧の管理は、空気袋１内の圧力を直接検出す
ることができる圧力センサーを用いることが最も好まし
い。しかし、空気袋１が複数ある場合には、各空気袋１
毎に圧力センサーを設置しなくてはならず、実用化の点
で問題が多く、このために圧力センサーは空気袋１側に
ではなく、エアポンプ側に設置して空気袋１が複数ある
場合でも単一の圧力センサーで圧力を検出することがで
きるようにしたものが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この場合、圧力センサ
ーが設置される場所と空気袋１とは一般にホース１１を
介して接続されることになるが、このホース１１におけ
る抵抗のために圧力センサーで検出される圧力と空気袋
１内の圧力とが一致しないことが問題となる。これはホ
ースの内径が小さくなればなるほど、また空気袋１を迅
速に膨張させるためにエアポンプの能力を大きくするほ
ど問題が大きくなる。そして、検出される圧力と空気袋
内の圧力との相関を求めて検出される圧力を補正値で補
正するとしても、空気袋に挿入される腕や脚の太さの違
いで補正値が変わってしまうために、使用条件の変化に
対応する補正値は存在しえない。空気を空気袋１に送り
込む空気挿入時間を一定にすることも考えられるが、こ
の場合も使用条件の変化に対応することができない。
【０００４】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは空気袋内の圧力を設定
値に収束させることができるエアマッサージ制御方式を
提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、エア
ポンプから送る空気で空気袋を膨張させ、排気によって
空気袋を収縮させるエアマッサージであって、空気袋へ
の空気挿入を時間で制御するとともに、初回の空気挿入
を標準空気挿入時間で行い、その後の空気挿入を前回の
空気挿入時間と空気袋の到達圧力との関数によって決定
される時間で行うことに特徴を有している。
【０００６】本発明によれば、前回の空気袋の到達圧力
と空気挿入時間とを参考に次回の空気挿入時間が決定さ
れるために、空気挿入がなされる毎に空気袋の到達圧力
は設定圧力に収束していくものであり、この時、到達圧
力は安定した後の圧力を検出すればよく、圧力を監視し
ながら空気を送り込む場合と違って、検知圧力が到達圧
力と一致するまで時間がかかっても問題となることがな
い。
【０００７】
【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、図２において、１ａ，１ｂは交互に膨張収縮を行
う空気袋、２はこれら空気袋１ａ，１ｂに空気を圧送す
るエアポンプであり、エアポンプ２の吐出部には弁Ｂ４
を介して各空気袋１ａ，１ｂに対応する弁Ｂ１，Ｂ２
と、弁Ｂ３とが接続されている。尚、弁Ｂ１，Ｂ２は共
に三方弁で構成されて、通常時は吐出側を大気に開放し
ており、動作時に流入側と吐出側との間の流路を開くも
のであり、弁Ｂ３は通常時閉じており、その動作時に流
入側を大気に開放するものとなっている。そして、弁Ｂ
４から弁Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に至る流路の途中に圧力セン
サー３が接続されている。図中４は制御回路、５は電源
回路、６はエアポンプ２駆動用のリレーである。
【０００８】ここにおける上記制御回路４は、エアポン
プ２及び各弁Ｂ１〜Ｂ４の動作を制御して空気袋１ａ，
１ｂに膨張収縮を行わせるものであるが、まず弁Ｂ３が
短時間だけ開き、この間に圧力センサー３のゼロリセッ
トがなされる。そして最初は一方の空気袋１ａ側に空気
を送って空気袋１ａを膨らませるために弁Ｂ４を開くと
ともに弁Ｂ１を開くのであるが、これに先立ってエアポ
ンプ２の運転が開始されて、エアポンプ２付属のアキュ
ムレータ内の圧力が高められる。この予備運転は空気袋
１の膨張を迅速に行えるようにするためになされるもの
であり、また弁Ｂ４には通常時大気に開放された小さい
孔をエアポンプ２側に連通させているためにエアポンプ
２側の圧力が予備運転中に過剰上昇することはない。そ
してエアポンプ２側の圧力が安定した後、上述のように
所定時間だけ弁Ｂ４が開かれて弁Ｂ１を通じて空気袋１
ａに空気が送られ、この時間が経過すれば、弁Ｂ４が閉
じられるものの弁Ｂ１はそのままの状態をしばし維持す
るために、空気袋１ａは膨張したままの状態を保持す
る。そして弁Ｂ１が閉じられると、空気袋１ａ内の空気
は弁Ｂ１を通じて大気に開放されるために収縮を行う。
次に弁Ｂ４と弁Ｂ２とを通じて空気袋１ｂ側に空気が送
られて、今度は空気袋１ｂが膨張し、弁Ｂ４が閉じた後
も弁Ｂ２が開いた状態を保っている間だけ、空気袋１ｂ
の膨張状態が保持される。空気袋１ｂに空気を送る直前
にも圧力センサー３のゼロリセットがなされるようにな
っているが、これは両空気袋１ａ，１ｂの後述する制御
を独立して行って、左右の腕や脚の太さの違い等の影響
を受けることがないようにしているからである。
【０００９】さて、上記の空気袋１ａの膨張収縮と、空
気袋１ｂの膨張収縮とを間隔をおいて行うことを１サイ
クルとし、これを繰り返すことでエアマッサージを行う
ものであるが、最初の数サイクル（２サイクルほど）に
おける空気袋１ａ，１ｂに空気を圧送する時間（空気挿
入時間）は、セットされる設定圧力ＰＳの関数Ｆとして
定められた標準空気挿入時間Ｔ０（Ｔ０＝Ｆ（ＰＳ））
に沿って決定される。しかし、その後のサイクルについ
ては、直前のサイクルの時の空気挿入時間Ｔ１と、この
空気挿入時間Ｔ１だけ空気を送り込んだ時の空気袋１
ａ，１ｂの到達圧力Ｐ１とによって決定されるようにな
っている。すなわち次のサイクルの時の空気挿入時間Ｔ
は、Ｔ＝Ｔ１（ＰＳ／Ｐ１）1/2 で計算されるようにな
っている。この計算は多項式に展開して行ってもよい。
尚、標準空気時間Ｔ０で空気を送り込むことを最初に複
数回繰り返すのは、空気袋１を短時間で膨張させること
ができるように、空気袋１が自然状態である程度膨らん
だ状態となるようにするためである。前述の予備運転の
ことも併せて、急速な膨張を可能とすることでマッサー
ジ効果を高めているわけである。
【００１０】ところで、直前のサイクルの時に空気袋１
の圧力がどこまで上がったかは圧力センサー３で検出す
るわけであり、そしてこの圧力センサー３で検出される
圧力値は前述のようにホース１１の抵抗のことがあっ
て、空気圧送中は空気袋１内の実際の圧力よりも高くな
り、空気圧送を止めた後も両者の圧力がバランスするま
で数秒かかることになるが、上述のように、到達圧力Ｐ
１は次回の空気挿入の際に参照されるものであり、到達
圧力Ｐ１が所定値まであがれば空気挿入を停止させると
いうものではないために、両者がバランスしてからの圧
力を参照すればよく、これが問題となることはない。も
っとも、本実施例においては到達圧力Ｐ１の検出を弁Ｂ
４の閉鎖直後に行えるように、ここでは弁Ｂ４を閉じた
直後に弁Ｂ３を短時間（０．３〜０．５秒間）だけ開い
てエアポンプ２から空気袋１に至るまでの空気回路の圧
力を逃がすことで、圧力センサー３周囲と空気袋１ａ，
１ｂ内の圧力とを早期にバランスさせ、この後の圧力セ
ンサー３の指示値を経時的（１秒毎に）読み込むように
している。
【００１１】また、空気挿入時間Ｔは、上述のように前
回のサイクルの時の空気挿入時間Ｔ１と到達圧力Ｐ１と
で決定されるわけであるが、たとえば空気袋１が押さえ
られて圧力が高くなったりすると、前回の到達圧力Ｐ１
と設定圧力ＰＳとの差が大きくなって、計算結果が現実
と離れた数字になる場合がある。このために、予測され
る使用条件の最大値で空気挿入時間Ｔの最大値と最小値
に制限を加えて、ある時間範囲内に収めるようにしてい
るほか、空気挿入時間Ｔと前回の空気挿入時間Ｔ１との
比（変化率）についても制限を加えている。
【００１２】ところで、空気挿入完了直後に検出された
到達圧力Ｐ１が零もしくは零に近い場合には、ホース１
１の外れを想定することができ、圧力Ｐ１がエアポンプ
２の最大圧に近い時、または通常の検出圧よりも十分に
高くて、その後、弁Ｂ３の切り換えに伴って急速に零に
なる時には、ホース１１の折れやホース１１の詰まりを
想定することができ、更に空気挿入完了直後から弁Ｂ
１，Ｂ２が切り換わって収縮を始めるまでの間の圧力変
化（圧力降下）が大きい時には空気の漏れを想定するこ
とができる。このような異常が検出された時には、異常
ランプの点灯や警報ブザー等による警報動作を行うよう
にしてある。また、このような異常が検出された時に
は、次サイクルの空気挿入時間Ｔは標準空気挿入時間Ｔ
０に戻されるようにして、異常が途中で解消された場合
に応ずることができるようにしてある。
【００１３】設定圧力ＰＳはユーザーが自由にセットで
きるものとし、設定圧力ＰＳが変更されたならば、リセ
ットがかかるようにしている。また、膨らみ完了直後の
空気袋１ａ，１ｂを再加圧すると、空気が抜けないまま
再度空気が入って圧力が異常に上がることがあるため
に、前回膨らんだ空気袋１ａ，１ｂと反対側の空気袋１
ｂ，１ａが膨らむようにしておくことが好ましい。同じ
理由でリセット時に空気袋１ａ，１ｂが再加圧される前
に設定圧力ＰＳの変更がなされたならば、前回のリセッ
ト時に予定された空気袋１ａ，１ｂが膨らむようにして
おくことが好ましい。
【００１４】尚、前記予備運転に際して、上記実施例で
は弁Ｂ４にエアポンプ２側を大気に開放する小さい孔を
設けることで圧力の過剰上昇を防いでいるが、弁Ｂ４を
開き、弁Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を閉鎖してエアポンプ２に予
備運転を行わせてもよい。この時の圧力の過剰上昇は圧
力センサー３による圧力監視で所定圧まで上がれば弁Ｂ
１もしくは弁Ｂ２を開放することで対処することができ
る。
【００１５】図３及び図４に他の実施例を示す。これは
前記実施例における弁Ｂ３をなくすとともに、弁Ｂ３が
担っていた役目、つまり空気袋１ａ，１ｂへの空気挿入
完了直後から圧力センサー３での検出圧力値が空気袋１
ａ，１ｂ内の圧力値と一致するように圧力センサー３周
囲の空気を外部に逃がす役目を、弁Ｂ１，Ｂ２に受け持
たしたものである。すなわち、一方の空気袋１ａの空気
挿入完了直後には膨張していない空気袋１ｂ側の弁Ｂ２
を短時間だけ開いて膨張していない空気袋１ｂ側に圧力
センサー３周囲の空気を逃がし、また空気袋１ｂの空気
挿入完了直後には膨張していない空気袋１ａ側の弁Ｂ１
を短時間だけ開いて膨張していない空気袋１ａ側に圧力
センサー３周囲の空気を逃がすようにしたものである。
この場合、到達圧力Ｐ１の計測を弁Ｂ４の閉鎖直後の早
期に正確に行うことができるのはもちろん、前記実施例
に比して、弁の数が少なくてすむものとなる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明においては、前回の
空気袋の到達圧力と空気挿入時間とを参考に次回の空気
挿入時間が決定されるために、空気挿入がなされる毎に
空気袋の到達圧力は設定圧力に収束していくものであ
り、この時、到達圧力は安定した後の圧力を検出できれ
ばよく、圧力を監視しながら空気を送り込む場合と違っ
て、検知圧力が到達圧力と一致するまで時間がかかって
も問題となることがなく、したがって確実に設定圧力に
収束させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例のタイムチャートである。
【図２】配管図である。
【図３】他の実施例のタイムチャートである。
【図４】同上の配管図である。
【図５】空気袋の一例の斜視図である。
【図６】空気袋の他例の斜視図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 空気袋 ２ エアポンプ Ｂ１〜Ｂ４ 弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61H 7/00 322

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エアポンプから送る空気で空気袋を膨張
    させ、排気によって空気袋を収縮させるエアマッサージ
    であって、空気袋への空気挿入を時間で制御するととも
    に、初回の空気挿入を標準空気挿入時間で行い、その後
    の空気挿入を前回の空気挿入時間と空気袋の到達圧力と
    の関数によって決定される時間で行うことを特徴とする
    エアマッサージ制御方式。
  2. 【請求項２】 設定圧力と到達圧力との比の平方根に前
    回の空気挿入時間を比例させて次回の空気挿入時間を決
    定することを特徴とする請求項１記載のエアマッサージ
    制御方式。
  3. 【請求項３】 空気袋への空気挿入動作の完了直後に排
    気弁にて圧力センサー周囲の空気を瞬間的に排出するこ
    とを特徴とする請求項１記載のエアマッサージ制御方
    式。
  4. 【請求項４】 空気袋への空気挿入動作の完了直後の到
    達圧力が所定圧力より高ければ異常と判断して、この異
    常が回復するまで標準空気挿入時間で運転することを特
    徴とする請求項１記載のエアマッサージ制御方式。
  5. 【請求項５】 空気袋への空気挿入動作の完了直後の到
    達圧力が所定圧力より低ければ異常と判断して、この異
    常が回復するまで標準空気挿入時間で運転することを特
    徴とする請求項１記載のエアマッサージ制御方式。
  6. 【請求項６】 到達圧力を経時的に検出して、圧力保持
    開始から圧力保持終了までの圧力降下が規定値より大き
    い場合、空気漏れ異常と判断して次回から異常が回復す
    るまで標準空気挿入時間で運転することを特徴とする請
    求項１記載のエアマッサージ制御方式。
  7. 【請求項７】 空気袋への空気挿入開始前からエアポン
    プの運転を開始することを特徴とする請求項１記載のエ
    アマッサージ制御方式。
  8. 【請求項８】 空気挿入時間は複数の空気袋に対して空
    気袋毎に算出することを特徴とする請求項１記載のエア
    マッサージ制御方式。
  9. 【請求項９】 空気挿入時間は最大値、最小値、前回と
    の変化値のいずれか、または全てに制限を加えて演算す
    ることを特徴とする請求項１記載のエアマッサージ制御
    方式。
  10. 【請求項１０】 設定圧力の変更に対してリセットスタ
    ートを行うとともに、この時、前回膨らませた空気袋以
    外の空気袋を第１回目に膨らませることを特徴とする請
    求項１記載のエアマッサージ制御方式。
  11. 【請求項１１】 空気袋への空気挿入動作の完了直後に
    膨張していない空気袋に連なる弁を開いて圧力センサー
    周囲の空気を膨張していない空気袋側へ瞬間的に排出す
    ることを特徴とする請求項１記載のエアマッサージ制御
    方式。
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