JP3034647B2 - たたきマッサージ機の駆動回路 - Google Patents

たたきマッサージ機の駆動回路

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JP3034647B2
JP3034647B2 JP3150634A JP15063491A JP3034647B2 JP 3034647 B2 JP3034647 B2 JP 3034647B2 JP 3150634 A JP3150634 A JP 3150634A JP 15063491 A JP15063491 A JP 15063491A JP 3034647 B2 JP3034647 B2 JP 3034647B2
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和嗣 林
康幸 高木
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、肩こりなどを解消す
るための健康機器に適用されるたたきマッサージ機の駆
動回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】第1の従来例として、2個の可変抵抗を
連動させて、電磁ソレノイドに印加するパルス電圧のた
たき速さを決める周期が短くなるに従い、そのパルス電
圧のたたき強さを決める時間幅が短くなるようにしたも
のがあった(たとえば特公昭55-26862号)。
【0003】第2の従来例として、2個の可変抵抗によ
り交流電源に対して独立な任意位相を有する信号を発生
する信号発生回路において、交流電源を整流してコンデ
ンサをある電圧まで充電し、さらにその充電抵抗を可変
にすることにより、任意位相の遅れ時間を有する信号を
発生させてたたき強さを任意可変にし、さらにたたき速
さも可変にしたものがあった(たとえば特開昭60-48747
号)。
【0004】第3の従来例として、交流電源を整流して
作った直流電圧により、抵抗とコンデンサを用いてある
位相(時間)を有するパルス信号を作り、これにより5
0Hzの場合に電磁ソレノイドに印加されるパルス電圧
の時間幅をほぼ60Hzの半周期と同等にして、交流電
源の周波数(60/50Hz)の差があっても周波数に
関係なく、同じたたき強さが得られるようにしたものが
あった(たとえば特開昭55−141241号)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】第1の従来例は、たた
き速さとたたき強さを連動して制御することにより、使
用者がたたき速さを変化しても同じたたき感が得られる
ように、コンデンサを充放電する抵抗値を変化させるこ
とによって電磁ソレノイドに印加されるパルス電圧の時
間幅を交流電源の半波ステップたとえば(1/2)N倍
のステップで制御を可変にしており、たたき強さの変化
はステップごとに可能であるが、交流電源の周波数(5
0/60Hz)が異なると、電磁ソレノイドに印加され
るパルス電圧の印加時間が異なり、50Hzの場合の印
加時間が60Hzの場合より大きくなるので、たたきマ
ッサージ機としてのたたき力が異なるという問題点があ
った。また周波数の違いによって電磁ソレノイドの消費
電力が異なるので、コイルの温度上昇の規定値を50H
zを基準に制限する必要があるが、その結果60Hzの
場合に充分なたたき力が得られないことがあるという問
題があった。また、交流電源の半波単位で電磁ソレノイ
ドへの印加時間を調整するため、調整が粗くなるととも
に、たたき速さを遅くするときの周期が極めて大きくな
るという問題があった。
【0006】第2の従来例は、使用者は好みに合わせて
たたき速さおよびたたき強さを任意可変にできるが、交
流電源周波数が異なると電磁ソレノイドに印加されるパ
ルス電圧の時間幅が異なる。またたたき速さおよびたた
き強さを任意に可変できるのでたたき速さを早くかつた
たき強さを大きくして使用したとき消費電力が非常に大
きくなり、コイル温度上昇が非常に高くなるという問題
点があった。
【0007】第3の従来例は、60Hzの半周期に固定
であり電磁ソレノイドに印加するパルス電圧の時間幅を
変化させてたたきマッサージ機としてのたたき強さを変
化させることができない。またたたき速さを早くすると
消費電力が大きくなりコイル温度上昇が高くなるので、
たたき速さをあまり早くできないという問題点があっ
た。
【0008】したがって、この発明の目的は、交流電源
の周波数が異なっても電磁ソレノイドに印加されるパル
ス電圧の時間幅をほぼ同じにできるとともに、そのパル
ス電圧の時間幅を可変にでき、またたたき速さに関係な
く使用者が同じたたき感を精度よく得ることができるた
たきマッサージ機の駆動回路を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1のたたきマッサ
ージ機の駆動回路は、交流電源に接続されて被たたき部
をたたくアタッチメントを作動する電磁ソレノイドと、
この電磁ソレノイドに直列に接続されたスイッチング素
子とを備え、前記スイッチング素子を導通させる周期と
前記スイッチング素子の導通時間との関係を、前記周期
が短くなるほど前記導通時間が短くなるように制御可変
するたたきマッサージ機の駆動回路において、前記スイ
ッチング素子の前記導通時間を商用周波数の半波内にお
いて制御可変することを特徴とするものである。
【0010】請求項2のたたきマッサージ機の駆動回路
は、請求項1において、前記スイッチング素子をオンに
トリガする駆動信号を出力する駆動信号発生回路を有
し、この駆動信号発生回路は、前記スイッチング素子を
導通させる周期を決める第1の設定時間を設定する手段
と、この第1の設定時間の経過直後から開始し前記交流
電源の半波内において終了する前記スイッチング素子の
前記導通時間を決める第2の設定時間を設定する手段と
を有し、前記第2の設定時間が経過したときに前記駆動
信号を出力するものである。請求項3のたたきマッサー
ジ機の駆動回路は、請求項2において、前記駆動信号発
生回路が、複数の第1の設定時間と、これらの第1の設
定時間に対応した複数の第2の設定時間とを記憶したテ
ーブルを有し、前記第1の設定時間の設定に応じて読み
だし可能にしたものである。 請求項4のたたきマッサー
ジ機の駆動回路は、請求項2において、前記第1の設定
時間を交流電源の周期の所定個数とするものである。
【0011】
【作用】請求項1のたたきマッサージ機の駆動回路によ
れば、導通時間を半波単位で調整するものと比較して、
導通時間を半波内において細かく設定できるのでたたき
速さを変えても精度よく一定のたたき力を得ることがで
き、またたたき速さをたとえば10段階など多種類にし
ても、精度よく一定のたたき力を得ることができ、さら
に電源周波数が異なっても、交流半波内の通電時間をほ
ぼ同じにすることができる。
【0012】請求項2のたたきマッサージ機の駆動回路
によれば、請求項1の作用のほか、第2の設定時間によ
り第2の設定時間後の駆動信号からつぎのゼロクロス点
までの時間幅をほぼ同じにでき、電源周波数が異なって
もたたき強さを精度よく同じにすることができる。また
第2の設定時間により使用者にたたき速さに関係なく任
意の強、中、弱のたたき感を与えることができる。また
そのたたき強さの比率をたとえばたたき速さに関係な
く、中=0.7×強、弱=0.5×強にすることができ
る。さらに強/中/弱を人間の官能に合わせても任意に
設定できる。 請求項3のたたきマッサージ機の駆動回路
によれば、請求項2の作用のほか、テーブルのデータの
変更などにより複雑なパルス電圧たとえば第1の設定時
間と第2の設定時間とを自動的に変化させたり、単純な
パルス電圧ではなく複数のパルス列にすることができ、
たたき速さおよびたたき強さを人間の官能により等間隔
に感じるような間隔に設定することができる。 請求項4
のたたきマッサージ機の駆動回路によれば、請求項2の
作用のほか、交流電源の周期から第1の設定時間をとっ
ているので、交流電源に同期してたたき速さを実現で
き、タイマ等でタイミングをとるよりも精度がよい。
【0013】
【実施例】この発明の一実施例を図1から図3に基づい
て説明する。まずたたきマッサージ機の構造について、
図2に示すように、電磁ソレノイド1と、電磁ソレノイ
ド1を覆うヘッドカバー2と、ヘッドカバー2の近傍で
電磁ソレノイド1と機械的に接続されたたたき玉である
アタッチメント3と、ヘッドカバー2および電磁ソレノ
イド1を支える連結4と、駆動回路19を内蔵する把
手部5から構成される。
【0014】電磁ソレノイド1は、筒状のコイル枠11
の外周に巻回した励磁コイル12と、この励磁コイル1
2の外側のヨークである固定鉄心13とを主な固定部材
としている。プランジャ14はコイル枠11内に往復動
作自在に収納された可動鉄心部15と、この可動鉄心部
15の一端に固着し、固定鉄心13の中心部の貫通孔に
挿通配置した駆動棒16から構成されている。
【0015】プランジャ14の駆動棒16の先端には肩
や腰のような被たたき部に当接自在なアタッチメント3
が固設されている。また固定鉄心13には連結材4が固
着され、この連結材4は細長板状のばね部材で、所定の
ばね定数を有している。把手部5はスイッチ17や電源
コード18を取設し、その内部には商用電源である交流
電源に接続され電磁ソレノイド1に断続的なパルス電圧
を供給する駆動回路19が納装してあり、前部には連結
材4の他端が連結固着してある。また、把手部5には、
図示していないが、たたき速さを設定するスイッチSW
2とたたき強さを設定するスイッチSW3が取設してあ
る。これらスイッチSW2,SW3は、たとえば常開形
の押し釦形式のものとし、その押数(オン数)に対応し
たパルスが後述する駆動回路を構成する駆動信号発生回
路に入力されて所望のたたき速さやたたき強さを設定す
る。
【0016】動作について説明すると、まず電源コード
18を交流電源に接続すると共に把手部5を手に持ち、
アタッチメント3を肩や腰のような被たたき部に当接す
ると、プランジャ14は図2の実線で示す状態にアタッ
チメント3に加わるばねのばね力に抗して摺動移動し、
プランジャ14が固定鉄心から離れる。スイッチ17を
オンにすると、電磁ソレノイド1の励磁コイル12にパ
ルス電圧が印加され励磁コイル12にパルス電流が供給
されて励磁され、電磁ソレノイド1のプランジャ14が
吸引動作し、質量が小さく慣性が小さいプランジャ14
が被たたき部を押し込み、この押し込み力(押し込み
量)がたたき力としてアタッチメント3をへて被たたき
部に加わり、たたき動作が行われる。また励磁コイル1
2へはパルス電圧が印加されるためパルス電圧終了後に
は、被たたき部の戻し力(負荷)によりプランジャ14
は押し戻され、励磁コイル12にパルス電圧が印加され
る前の状態に戻る。一方、前記たたき動作時には、たた
き力の反作用力により、プランジャ14に対し質量が大
きく慣性が大きい電磁ソレノイド1の固定部は被たたき
部に対し多少上下動することになるが、このように断続
的なパルス電圧を電磁ソレノイド1の励磁コイル12に
印加することによりプランジャ14がアタッチメント3
を介し被たたき部を押し込むことにより一連のたたき動
作が行われる。この場合、スイッチSW2,SW3を適
宜回数押すことにより、所望のたたき速さとたたき強さ
が設定できる。
【0017】つぎに、たたきマッサージ機の駆動回路1
9について、図1に基づいて説明する。すなわち、この
駆動回路19は、交流電源24に接続されて被たたき部
をたたくアタッチメント3を作動する電磁ソレノイド1
と、この電磁ソレノイド1に直列に接続された位相制御
回路25と、交流電源24に同期した検出信号を発生す
る位相検出回路21と、たたき速さを決める第1の設定
時間T1と第1の設定時間T1の経過直後から開始し交
流電源の半サイクル内において終了するたたき強さを決
める第2の設定時間T2を有し、第2の設定時間T2が
経過したときに前記位相制御回路25をオンにトリガす
る駆動信号を出力する駆動信号発生回路22とを備え、
前記駆動信号発生回路22は、交流電源の周波数を検出
するとともに、前記第2の設定時間T2を駆動信号から
次のゼロクロス点までの時間幅T3、異なる電源周波
数に対してほぼ同じとなるように設定され、かつ第1の
設定時間T1と第2の設定時間T2とを、第1の設定時
間T1が短くなるに従って第2の設定時間T2が長くな
る関係となるように設定して記憶部のテーブル(数値
表)に記憶されている。この第1の設定時間T1は、前
述したスイッチSW2の押数によって設定されるもので
あり、具体的には位相検出回路21が発生する検出信号
のカウント数によって設定される。すなわち、検出信号
のカウント数を多く設定するに従い、たたき速さは低速
側に設定される。そして、第1の設定時間T1は、連続
的に継続する、つまり今第1の設定時間T1が経過した
とすると直ちに次の第1の設定時間T1になるものであ
る。 また、第2の設定時間T2は、前述したスイッチS
W3の押数によって設定されるものであり、具体的には
第1の設定時間T1の経過直後からのクロック信号のカ
ウント数によって設定される。すなわち、クロック信号
のカウント数を多く設定するに従い第2の設定時間T2
が長く、したがって時間幅T3が短くなってたたき強さ
は「弱」側に設定される。
【0018】各回路について動作とともに説明する。な
お図3の各図は図1中に表示された部位の波形を示して
いる。位相検出回路21は、図3(A)に示すような正
弦波波形の交流電源24の電圧が印加される。トランジ
スタTr3のベース・エミッタ間にダイオードD1を接
続しているので、交流電圧が正の時にはトランジスタT
r3に抵抗R11を経てベース電流が供給されてトラン
ジスタTr3はオンとなり、交流電圧が負の時にはベー
ス電流は供給されないのでトランジスタTr3はオフと
なり、トランジスタTr3のコレクタには図3(B)に
示すように交流電源24の位相に同期した検出信号を発
生する。R10はトランジスタTr3のコレクタに接続
された抵抗である。
【0019】なお、ツェナーダイオードVz1、コンデ
ンサC5、ダイオードD2および抵抗R12によりトラ
ンジスタTr3および駆動信号発生回路22等の直流電
源を構成している。駆動信号発生回路22は、マイコン
IC1を本体とし、検出信号の周期または検出信号のハ
イまたはロウの時間を測定して交流電源周波数(50H
z/60Hz)を検出するとともに、使用者が設定する
たたき速さおよびたたき強さをスイッチSW2,SW3
により検出して、交流電源24の各周波数に対応して所
定のたたき強さおよびたたき速さに対応する第1の設定
時間T1と第2の設定時間T2を記憶部のテーブル(数
値表)より選択する。
【0020】このテーブルは第1の設定時間T1と第2
の設定時間T2が前記条件を満たすように決められてい
る。ここで、たたき速さ(rpm)は、たたき速さ/6
0=電磁ソレノイド1への印加パルス電圧の周波数=
(1/T1)であるが、たたき速さ(rpm)対第2の
設定時間T2 (msec)の関係を、周波数60Hzで
「強」の場合、300/0,600/1.92,120
0/3.31,1800/3.85としている。
【0021】「弱」の場合、300/4.16,600
/5.12,1200/5.82,1800/6.09
としている。また周波数50Hzで「強」の場合、30
0/1.30,600/3.14,1000/4.1
7,1500/4.77としている。「弱」の場合、3
00/5.65,600/6.57,1000/7.0
8,1500/7.38としている。
【0022】そして、このテーブルより選択された第1
の設定時間T1すなわち電磁ソレノイド1に印加するパ
ルスの周期と、たたき力をめる第2の設定時間T2す
なわち第1の設定時間の経過直後から開始し交流電源2
4の半サイクル内において終了した時点(第1の設定時
間の最後の検出信号の立ち下がり時点)の交流電源24
のゼロクロス点からの遅れ時間に基づき、第1の設定時
間T1の経過直後から第2の設定時間T2だけ遅延した
時点で駆動信号を発生し、位相制御回路25に出力す
る。したがって、周波数60Hzを検出した場合でも
0Hzを検出した場合でもほぼ同じたたき強さになり、
またいずれの周波数の交流電源24であっても、その
たき強さ「強」または「弱」のいずれかに選択すれ
ば、そのたたき速さ異なっても同じたたき感を得るこ
とができる。
【0023】なお、抵抗R6,R7とコンデンサC3,
C4と発振素子X1によりマイコンIC1にクロック信
を与えている。また抵抗R8,R9は入力のプルアッ
プ用抵抗であり、抵抗R4,R5と発光ダイオードLE
D1,LED2はたたき速さやたたき強さの動作状態を
表示するためのものである。また、たたき速さとたたき
強さの指定はスイッチSW2とSW3をオンの押数やス
イッチ数を増加することにより可能とし、また記憶部の
テーブルの読出し等の制御は公知の手段を用いている。
【0024】位相制御回路25はトランジスタTr1,
Tr2と、コンデンサC2、抵抗R2,R3により駆動
信号の立ち上がり点および立ち下がり点に同期して図3
の(D)のようなトリガ信号を発生し、最初のトリガ信
号をスイッチング素子であるサイリスタSCR1に与え
て導通状態にし電磁ソレノイド1に図3の(E)のよう
なパルス幅T3(=交流電源の半波時間−遅れ時間T
2)のパルス電圧を印加することとなる。
【0025】なお、抵抗R1およびコンデンサC1はサ
イリスタSCR1を保護するための回路であり、サーモ
スタットTh1は電磁ソレノイド1の励磁コイル12の
温度上昇がある規程値以上になった場合に交流電源24
を遮断するためのものである。この実施例によれば、交
流電源24の交流電源周波数を検出し、たたき速さおよ
びたたき強さに対応して、第1の設定時間の経過直後の
交流電源24のゼロクロス点からの第2の設定時間T2
が変わることにより、結果として電磁ソレノイド1に印
加するパルス電圧の時間幅が自動的に調整されて、交流
電源周波数が小さい場合(交流電源周期が大きい場合
交流電源のゼロクロス点からの遅れ時間を長くすること
により電磁ソレノイド1に印加するパルス電圧の時間幅
を交流電源周波数に関係なくほぼ同じ時間幅にすること
ができ、したがって交流電源周波数(50/60Hz)
に関係なくほぼ同じたたき力が得られ、さらに交流電源
半サイクル内で第2の設定時間T2を任意可変にでき
るので使用者は好みに合わせてたたき力を任意に変化さ
せることもできる。
【0026】さらに、電磁ソレノイド1に印加するパル
ス電圧の周期すなわち第1の設定時間T1が短くなるに
従い、交流電源のゼロクロス点からの第2の設定時間T
2を長くすることにより電磁ソレノイド1に印加される
パルス電圧の時間幅T3が短くなり、したがってたたき
速さが早くなる(第1の設定時間T1が短くなる)に従
1回当たりのたたき力が小さくなるので、たたき速さ
に関係なく使用者が同じたたき感(使用感)を精度よく
得られる。また、第2の設定時間T2により使用者にた
たき速さに関係なく任意のたたき感(使用感:たとえば
強/中/弱)を与えることができる。また、そのたたき
強さの比率をたとえばたたき強さを強/中/弱とした場
合、たたき速さに関係なく、中=0.7×強、弱=0.
5×強にすることができる。さらに強/中/弱を人間の
官能に合わせても任意に設定できる。
【0027】さらに、この実施例のように前記関係をテ
ーブルを用いることによりデータの変更などで、複雑な
パルス電圧(第1の設定時間T1と第2の設定時間T2
とを自動的に変化させたり、単純なパルス電圧ではなく
複数のパルス列)にしたりすることもできる。また、第
1の設定時間T1と第2の設定時間T2の関係をテーブ
ルにより与えることにより、たたき速さをスチィーブン
スのべき常関数などに従って人間の官能により等間隔に
感じるような間隔に設定したり、またたたき強さも第2
の設定時間T2により同じように人間の官能により等間
隔に感じるように設定できる、などの効果がある。
【0028】さらに、交流電源周波数とたたき速さに基
づいて、電磁ソレノイド1にパルス電圧を印加できるこ
とにより、電磁ソレノイド1の消費電力を交流電源周波
数やたたき速さに関係なくほぼ同じにできるので、機器
提供側はコイル温度上昇をある規定値に抑えるときに交
流電源周波数やたたき速さに関係なく電磁ソレノイド1
にフルに電力を印加できるので、電磁ソレノイド1の力
を最大限に発揮させることができる。
【0029】なお、この実施例では使用者が手に持って
使用するハンディマッサージ機としたが、その他の椅子
やベッドなどの大型マッサージ機に応用してもい。
【0030】
【発明の効果】請求項1のたたきマッサージ機の駆動回
路によれば、導通時間を半波単位で調整するものと比較
して、導通時間を半波内において細かく設定できるので
たたき速さを変えても精度よく一定のたたき力を得るこ
とができ、またたたき速さをたとえば10段階など多種
類にしても、精度よく一定のたたき力を得ることがで
き、さらに電源周波数が異なっても、交流半波内の通電
時間をほぼ同じにすることができる。
【0031】請求項2のたたきマッサージ機の駆動回路
によれば、請求項1の効果のほか、第2の設定時間によ
り第2の設定時間後の駆動信号からつぎのゼロクロス点
までの時間幅をほぼ同じにでき、電源周波数が異なって
もたたき強さを精度よく同じにすることができる。また
第2の設定時間により使用者にたたき速さに関係なく任
意の強、中、弱のたたき感を与えることができる。また
そのたたき強さの比率をたとえばたたき速さに関係な
く、中=0.7×強、弱=0.5×強にすることができ
る。さらに強/中/弱を人間の官能に合わせても任意に
設定できる。 請求項3のたたきマッサージ機の駆動回路
によれば、請求項2の効果のほか、テーブルのデータの
変更などにより複雑なパルス電圧たとえば第1の設定時
間と第2の設定時間とを自動的に変化させたり、単純な
パルス電圧ではなく複数のパルス列にすることができ、
たたき速さおよびたたき強さを人間の官能により等間隔
に感じるような間隔に設定することができる。 請求項4
のたたきマッサージ機の駆動回路によれば、請求項2の
効果のほか、交流電源の周期から第1の設定時間をとっ
ているので、交流電源に同期してたたき速さを実現で
き、タイマ等でタイミングをとるよりも精度がよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例のたたきマッサージ機の駆
動回路図である。
【図2】全体構造の断面図である。
【図3】回路の各部の波形図である。
【符号の説明】
1 電磁ソレノイド 21 位相検出回路 22 駆動信号発生回路 24 交流電源 25 位相制御回路SCR1 スイッチング素子であるサイリスタ SW1 第1の設定時間を設定する手段であるスイッ
SW2 第2の設定時間を設定する手段であるスイッ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61H 23/02 352

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源に接続されて被たたき部をたた
    くアタッチメントを作動する電磁ソレノイドと、この電
    磁ソレノイドに直列に接続されたスイッチング素子とを
    備え、前記スイッチング素子を導通させる周期と前記ス
    イッチング素子の導通時間との関係を、前記周期が短く
    なるほど前記導通時間が短くなるように制御可変するた
    たきマッサージ機の駆動回路において、前記スイッチン
    グ素子の前記導通時間を商用周波数の半波内において制
    御可変することを特徴とするマッサージ機の駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記スイッチング素子をオンにトリガす
    る駆動信号を出力する駆動信号発生回路を有し、この駆
    動信号発生回路は、前記スイッチング素子を導通させる
    周期を決める第1の設定時間を設定する手段と、この第
    1の設定時間の経過直後から開始し前記交流電源の半波
    内において終了する前記スイッチング素子の前記導通時
    間を決める第2の設定時間を設定する手段とを有し、前
    記第2の設定時間が経過したときに前記駆動信号を出力
    する請求項1記載のたたきマッサージ機の駆動回路。
  3. 【請求項3】 前記駆動信号発生回路は、複数の第1の
    設定時間と、これらの第1の設定時間に対応した複数の
    第2の設定時間とを記憶したテーブルを有し、前記第1
    の設定時間の設定に応じて読みだし可能にした請求項2
    記載のたたきマッサージ機の駆動回路。
  4. 【請求項4】 前記第1の設定時間を交流電源の周期の
    所定個数とする請求項2記載のたたきマッサージ機の駆
    動回路。
JP3150634A 1991-06-21 1991-06-21 たたきマッサージ機の駆動回路 Expired - Lifetime JP3034647B2 (ja)

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