JP3977175B2 - マッサージ機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は身体のマッサージ機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
身体をマッサージするための機器として、首や背中及び腰などの身体の背面を受圧面として、この受圧面を複数の揉み玉で叩き動作及び揉み動作させる椅子式あるいはベッド式のマッサージ機が知られている。
【０００３】
揉み玉は、例えば、く字状に屈曲した揉み玉アームの両端部に装着され、中央の屈曲部の支軸で回転可能に支持される。この支軸に駆動アームが連結され、支軸を縦方向（椅子の場合背もたれの上下方向）及び横方向（左右方向）に所定の角度範囲で揺動させる。
【０００４】
叩き動作は、前記支軸を縦方向に振らせて揉み玉を受圧面に対し斜め方向から反復して押圧する動作である。このとき、揉み玉の押圧力に対する受圧面側からの反力のモーメントが支軸に作用する。このモーメント大きさは、押圧力及び支軸と揉み玉までの距離に対応する。
【０００５】
揉み動作は、左右１対の揉み玉アームを相互に接近離間させてハ字状及び逆ハ字状に交互に駆動アームを揺動させる動作である。このとき、左右の揉み玉アームは、揉み玉で受圧面を押圧しながら受圧面に対し直角な位置からそれぞれ内側及び外側に所定の角度だけ繰返し回転動作する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のマッサージ機においては、背中からの大きな荷重に対応して揉み玉アーム及び駆動アームを剛性の大きい材料で形成するとともに揉み玉アームと駆動アームの連結構造も剛体結合であった。このため、押圧感が硬くなり柔軟なマッサージ感覚が十分には得られなかった。
【０００７】
これに対処してバネ材を介して揉み玉アーム及び駆動アームを支持又は連結することが考えられるが、背中からの荷重を支える強度の大きいバネ材は、形状も大きく、これに伴ない構造体も堅固にしなければならず、簡易な椅子やベッドに装着することは困難である。
【０００８】
一方、ゴム等の弾性体を用いて比較的大きなねじりトルクを発生する軸受が重量回転物のアーム部分や防振マウント等に用いられている。これは、回転軸又はその周囲をゴムで構成し、正逆方向の所定の角度範囲（例えば３０°）内のねじれに対し大きなねじりトルクを発生させるようにした弾性回転軸部材である。例えば、角筒からなる内筒及びこれに対角線方向をずらした角筒からなる外筒間にゴム材を設け、内筒に対する外筒の回転に対しゴム材によるねじりトルクを発生させてねじりバネ構造を形成するものである。
【０００９】
このような弾性回転軸部材をマッサージ機の揉み玉アームと駆動アームの連結部に装着することが考えられる。しかしながら、揉み玉アームは所定のアーム長を有し、このアーム長に対応して背中からの荷重による大きなモーメントが支軸に作用する。このような大きなモーメントに対応する弾性回転軸部材は、形状が大きくなり、アーム連結部の構造が複雑大型化し椅子等の背もたれ部分に装着するとコンパクト性が損なわれ好ましくない。
【００１０】
また、このような弾性回転軸を設けた場合、特に揉み動作において、背中からの大きな荷重により弾性回転軸部材のねじれ角度が大きくなり、戻りのためのトルクが大きくなって復帰が困難となったりあるいは負荷が大きくなって消費電力の増大を来たす。
【００１１】
本発明は上記従来技術を考慮したものであって、バネ材を大型化することなく大きな押圧荷重に対応できコンパクトな構成で柔軟な押圧感が得られるマッサージ機の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、身体の受圧面に対し押圧して叩き動作する揉み玉と、該揉み玉を端部に備えた揉み玉アームと、該揉み玉アームを回転自在に支持する支軸と、該支軸を叩き動作させる駆動アームとを備えたマッサージ機において、前記支軸と前記駆動アーム間にサブアームを介装し、該サブアームと駆動アームの連結部に弾性回転軸部材を設けたことを特徴とするマッサージ機を提供する。
【００１３】
この構成によれば、揉み玉から身体の受圧面へ例えば斜め方向から押圧して叩き動作を行う場合その荷重が、揉み玉アームに対し回転可能な支軸に作用し、この支軸への荷重がサブアームを介して駆動アームとの連結部に作用する。したがって、連結部へのモーメントはサブアームの長さに対応するため、揉み玉アームより短いサブアームを設けてモーメントを小さくすることができ、小型の弾性回転軸部材を装着することができる。この場合、弾性回転軸部材は、前記支軸と平行な配置とすることが望ましい。支軸と平行であれば支軸からの荷重に対し最大効率でねじり弾性力を付与することができ、弾性回転軸部材の弾性力を有効に発揮して小型化を図ることができる。
【００１４】
さらに本発明では、身体の受圧面を押圧しながら相互に接近離間して揉み動作する少なくとも一対の揉み玉と、該揉み玉を端部に備えた一対の揉み玉アームと、該揉み玉アームに連結され、前記接近離間方向に揺動回転する駆動アームとを備えたマッサージ機において、前記揉み玉アームと駆動アームの連結部に、弾性回転軸部材を設けるとともに、この弾性回転軸部材の回転角度範囲を規制する弾性リミッタ部材を備えたことを特徴とするマッサージ機を提供する。
【００１５】
この構成によれば、揉み玉アームが受圧面に対し直角方向から左右両側に揺動する揉み動作において、背中からの荷重による揉み玉アームの開き角度を、例えば揉み玉アームと駆動アームの連結部に前記揉み玉の揉み動作の揺動回転の中心軸と平行な弾性回転軸部材を設け、この弾性回転軸部材により弾力的に規制するため、柔軟な押圧感を損なうことなく揉み玉アームの広がり過ぎを防止し、負荷を増大させずに安定して円滑に揉み動作の揺動回転をさせることができる。
【００１６】
さらに本発明では、身体の受圧面を押圧しながら相互に接近離間して揉み動作する少なくとも一対の揉み玉と、該揉み玉を端部に備えた一対の揉み玉アームと、該揉み玉アームに連結され、前記接近離間方向に揺動回転する駆動アームとを備えたマッサージ機において、前記揉み玉アームと駆動アームの連結部に、該揉み玉アームに対し前記駆動アーム側から揺動押圧力を弾性的に付与する弾力付与手段を備えたことを特徴とするマッサージ機を提供する。
【００１７】
この構成によれば、弾性回転軸部材を用いることなく弾力付与手段を用いて揉み玉側に揉み動作の押圧力を弾力的に付与することができ、構成が簡素化する。
【００１８】
好ましい構成例では、前記駆動アームの連結部に、前記受圧面における荷重又は変位を検出するセンサーを設け、該センサーの検出値に応じて前記揉み玉の動作を制御することを特徴としている。
【００１９】
この構成によれば、揉み玉による受圧面への荷重又は変位を、駆動アームの連結部に設けた例えばその回転角度を検出するセンサーにより検出し、その検出値に応じて揉み玉の叩き動作あるいは揉み動作を制御できる。この場合、駆動アームはサブアームを介して揉み玉アームに連結されていてもよいし、又は直接揉み玉アームに連結されていてもよい。
【００２０】
本発明では、上記マッサージ機の制御方法として、前記駆動アームに対するサブアームの変位を検出するセンサーを設け、揉み玉がフリーな状態で駆動アームを受圧面に沿って移動させながら前記センサーにより受圧面のラインを検出し、揉み玉が叩き動作及び／又は揉み動作の状態で駆動アームを受圧面に沿って移動させながら前記センサーにより受圧面に対する荷重を検出し、前記ラインのデータ及び／又は前記荷重のデータに基づいて揉み玉の動作を制御することを特徴とするマッサージ機の制御方法を提供する。
【００２１】
この構成によれば、サブアームに装着された揉み玉がフリーな状態（叩き動作及び揉み動作を行わない状態、スプリング等により一定方向に付勢する場合を含む状態）で、このサブアームに連結された駆動アームを使用者の身体の施療部に沿って移動させることにより、使用者の身体ラインを検出して首、肩、腰等の位置を識別し、揉み玉を叩き動作あるいは揉み動作させながら駆動アームを身体の施療部に沿って移動させることにより、荷重を検出してその荷重検出データから施療部のこりやむくみ等の生理的状態を識別し、これらの身体ラインのデータ及び荷重のデータに応じてその使用者に最適な叩き動作や揉み動作を施すことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る椅子型マッサージ機の外観図である。
マッサージチェア１の背もたれ２内に本発明に係るマッサージ機３が組み込まれる。このマッサージ機３は上下駆動手段（不図示）によりネジ棒４に沿って移動可能である。マッサージ機３は、揉み玉５を両端部に備えた左右一対の「く」字状の揉み玉アーム６を備える。揉み玉アーム６は、その屈曲した中央部で支軸７廻りに回転自在に支持される。
【００２３】
図２は、本発明のマッサージ機の基本構成及び動作の説明図である。
揉み玉アーム６の支軸７にサブアーム８が回転自在に装着される。サブアーム８の上辺側の両端部にストッパ受け９が形成され、揉み玉アーム６側に設けたストッパ１０に係合して揉み玉５と揉み玉アーム６との間の相互の回転範囲を規制する。
【００２４】
サブアーム８に横配置の弾性回転軸部材（以下横ねじりバネという）１１が固定される。この横ねじりバネ１１は、その軸心１１ａ廻りのねじり回転に対し弾性力を有し、中立位置から正逆両方向に例えば３０°の角度範囲で矢印Ａのようにねじり回転可能である。このような横ねじりバネ１１を構成する弾性回転軸部材それ自体の構造は公知であって、例えば角筒からなる内筒及び外筒間にゴム材を設け、内筒に対する外筒の回転に対しゴム材によるねじりトルクを発生させてねじりバネ構造を形成するものである。この例では、内筒がサブアーム８に固定される。
【００２５】
この横ねじりバネ１１の側面に縦配置の弾性回転軸部材（以下縦ねじりバネという）１２が固定される。この場合、横ねじりバネ１１と縦ねじりバネ１２の外筒同士を直接溶接等により固定してもよいし、又は後述の図８に示すような連結ケースを介して相互に固定してもよい。縦ねじりバネ１２はその軸心１２ａ廻りに矢印Ｂのようにねじり回転可能である。
【００２６】
縦ねじりバネ１２の上下両端部（内筒の上下両端部）は駆動アーム１３に固定される。駆動アーム１３の後端部に揉み軸１４が備わる。揉み軸１４に偏心した揉み駆動筒１５が装着される。この揉み駆動筒１５の端部は、後述のように斜めに形成され、この斜めの端面が駆動アーム１３に固定される。これにより、揉み軸１４が回転すると、揉み駆動筒１５の端面の駆動アーム１３が矢印Ｃで示すように揺動運動する。
【００２７】
駆動アーム１３の後端部にカムロッド１６が連結される。カムロッド１６は叩き軸１７に偏心して装着されたカム筒１８に係合する。叩き軸１７の回転によりカム筒１８が上下動作し、これに連動してカムロッド１６が矢印Ｄで示すように上下動作する。
【００２８】
カムロッド１６の上下動作により、駆動アーム１３が揉み軸１４廻りに揺動動作する。これにより、横ねじりバネ１１で弾性を付与されながらサブアーム８を介して揉み玉アーム６が矢印Ｅで示すように叩き動作を行う。
【００２９】
一方、揉み軸１４の回転により駆動アーム１３が矢印Ｃのように揺動すると、縦ねじりバネ１２で弾性を付与されながら、横ねじりバネ１１及びサブアーム８を介して揉み玉アーム６が矢印Ｆで示すように揉み動作を行う。
【００３０】
図３は、本発明に係るマッサージ機の叩き動作構造及び作用の説明図である。（Ａ）は従来技術に基づく参考例の構造であり、（Ｂ）は本発明のマッサージ機の構造である。
【００３１】
（Ａ）の構造では、揉み玉アーム６の支点部に弾性回転部材（横ねじりバネ）６２を介して駆動アーム１９が連結される。例えば背中を受圧面としてこの受圧面から矢印Ｇのように揉み玉５に荷重が作用する。このとき、横ねじりバネ６２に作用する背中からの荷重のモーメントは、揉み玉アーム６の腕の長さに対応する。揉み玉５の配置構成上及び叩き動作の必要上、この揉み玉アーム６の腕はある程度の長さを必要とする。したがって、横ねじりバネ６２には大きなモーメントが作用する。この大きなモーメントに対抗するねじりトルクを有する横ねじりバネ６２はトルクに対応して形状が大きくなる。
【００３２】
一方、（Ｂ）の構造では、揉み玉アーム６が支軸７廻りに回転自在に装着されるため、両揉み玉５からの荷重Ｇは全て支軸７に作用する。この支軸７にサブアーム８を介して駆動アーム１９が連結される。サブアーム８と駆動アーム１９の連結部に弾性回転軸部材（横ねじりバネ）１１が装着される。駆動アーム１９は駆動軸２０廻りに回転して受圧面（背中）を押圧する。
【００３３】
この（Ｂ）の本発明の構成において、横ねじりバネ１１に作用する荷重Ｇのモーメントは、サブアーム８の長さ（支軸７と横ねじりバネ１１の軸心間の距離）に対応する。したがって、サブアーム８の長さを駆動アーム１９の長さに比べて短くすることにより、横ねじりバネ１１に作用するモーメントを小さくできる。これにより、ねじりトルクの小さい小型の横ねじりバネ１１を用いることができる。
【００３４】
図４は、本発明に係るマッサージ機の弾性回転軸部材を装着した駆動アーム部分の具体的な構成例を示す。図はマッサージチェアの背もたれを正面から見たとき左右一対の揉み玉アームのうち一方の揉み玉アームに連結された駆動アームを示す。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は上面図、（Ｃ）は側面図である。
【００３５】
連結ケース２１により横ねじりバネ１１と縦ねじりバネ１２が相互に直交方向に連結固定される。横ねじりバネ１１がその中心部をサブアーム上の角軸（四角の軸、図１１に符号６３で示す）を挿通させてネジ２２により固定される。横ねじりバネ１１の上下両側面の左右両側（合計４ヵ所）にコ字状断面のゴム受け金具２３がネジ２４で固定される。各ゴム受け金具２３の両側の屈曲片に例えば直方体形状のゴム２５が接合固定される。これらのゴム２５間にローラ２６が装着される。
【００３６】
このローラ２６は、駆動アーム１３の端部の上下の折曲げ片２７に設けた突片２８に装着される。駆動アーム１３の折曲げ片２７に長ネジ２９により縦ねじりバネ１２が固定される。駆動アーム１３には後述の揉み軸挿通用の軸孔３０が形成され、その周辺にアーム固定用の取付け孔３１及び後端部にカムロッド装着用の取付け孔３２が設けられる。
【００３７】
上記構成において、駆動アーム１３が矢印Ｈで示すように左右に揺動して揉み動作すると、縦ねじりバネ１２により左右ねじり方向に弾性を付与してサブアーム８を揺動させる。サブアーム８は、後述の図５、図６に示すようにこれに連結された揉み玉アーム６及びその先端の揉み玉５を揉み動作させる。
【００３８】
この揉み動作において、ローラ２６及びその両側のゴム２５により、縦ねじりバネ１２の左右ねじり角度が弾力的に規制される。すなわち、縦ねじりバネ１２は通常ねじり角度が左右に３０°程度まで回転するが、３０°まで回転すると復帰に大きなトルクを必要とし、荷重によっては復帰が困難となったり、あるいはモータに過大な負荷がかかり過ぎる。本実施形態では、縦ねじりバネ１２の回転に伴い、ローラ２６をゴム２５に当接させることにより、縦ねじりバネ１２のねじれ回転角度を左右１０°程度に規制することができる。これにより、縦ねじりバネ１２に過大な荷重が作用することが防止され、小さなトルクの縦ねじりバネ１２を用いて円滑な揉み動作を行うことができる。
【００３９】
この場合、左右のゴム２５の弾性強度を変えて、揉み揺動回転の外側から内側への回転に対しては軟らかく、逆に内側から外側への回転に対しては硬い弾性となるように左右のゴム２５の硬度を異ならせることが望ましい。これにより、軟らかい押圧感が得られるとともに迅速な復帰動作ができ、安定した快適な揉み動作が達成される。
【００４０】
図５、図６及び図７は、それぞれ上記図４の駆動アームを組込んだマッサージ機全体の上面図、側面図及び正面図（背もたれの後側から見た図）である。
【００４１】
矩形のフレーム３３に揉み駆動モータ３４（図７）が固定され、ベルト３５を介してギヤボックス３６に連結される。ギヤボックス３６は揉み軸１４を減速して駆動する。揉み軸１４に左右一対の揉み駆動筒１５が装着される。左右の各揉み駆動筒１５の内面側に駆動アーム１３が傾斜して固定される。駆動アーム１３は、フレーム３３の開口３７を通してフレームの裏面側から表面側（背中に向う面）に挿通する。
【００４２】
ギヤボックス３６（図７）の下側のフレーム３３に叩き駆動モータ３８が固定される。叩き駆動モータ３８は、ベルト３９を介して叩き軸１７を駆動する。叩き軸１７に偏芯カム４０（図６）が装着され、この偏芯カム４０にベアリング（不図示）を介してカム筒１８が装着される。左右の各カム筒１８にカムロッド１６を介して駆動アーム１３が連結され、これを叩き動作させる。
【００４３】
図７の４１、４２は、フレーム３３全体を上下動作させるときのガイドローラ（不図示）の支持部材である。フレーム３３の下縁側の折り曲げ片４３に、マッサージ機全体を上下に移動させるネジ棒（不図示）が螺合する送りナット４４が設けられる。
【００４４】
上記構成において、叩き動作は、図６に示すように、叩き軸１７の回転により、偏芯カム４０を介してカム筒１８が偏芯回転し、カムロッド１６を矢印Ｄのように往復動作させる。これにより、駆動アーム１３が揉み軸１４廻りに揺動し、横ねじりバネ１１を介してサブアーム８を揺動させ、このサブアーム８に回転自在に連結された揉み玉アーム６を介して揉み玉５を叩き動作させる。
【００４５】
揉み動作は、図５に示すように、揉み軸１４の回転により、揉み駆動筒１５が回転し、この揉み駆動軸１５に斜めに結合された左右の駆動アーム１３が相互にハ字状及び逆ハ字状を交互に繰返すように対称的に左右に揺動する。これにより、縦ねじりバネ１２及びその角度範囲を規制するローラ２６とゴム２５を介して左右の揉み玉アーム６を揺動させ、揉み玉５を揉み動作させる。
【００４６】
図８は、上記実施形態で用いる連結ケース２１の形状を示す。（Ａ）は上面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は右側面図である。
図で上側の角筒部２１ａ内に前述の横ねじりバネ１１が装着され、下側の角筒部２１ｂ内に前述の縦ねじりバネ１２が装着される。４５は、横ねじりバネを固定する取付孔である。４６は、前述のゴム受け金具２３（図４）を固定するための取付孔である。４７は、縦ねじりバネを固定する取付孔である。
【００４７】
なお、このような連結ケース２１を用いることなく、横ねじりバネ１１及び縦ねじりバネ１２同士を直接溶接等により接合してもよい。
【００４８】
図９は、本発明の別の実施形態に係る弾性回転軸部材のケースを示す。（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は正面図である。
ケース４８内に横ねじりバネ１１が装着されネジ４９で固定される。このケース４８の前後両側面に、それぞれ回転軸孔５０及びローラ取付孔５１が形成される。
【００４９】
このケース４８が用いられる実施形態は、後述のように、揉み動作における縦ねじりバネを省略し、これに代えてローラとゴムによる弾力付与手段を設けたものである。この弾力付与手段は、実質上前述の図４に示した縦ねじりバネのねじり角度規制のためのローラ及びゴムの構造と同じである。
【００５０】
図１０は、上記図９のケースにローラを組込んだ状態の断面図である。
ケース４８に横ねじりバネ１１が装着される。このケース４８の両側面のローラ取付孔５１（図９）に内ネジが形成されたスリーブ５２が嵌め込まれる。このスリーブ５２にローラ５３が装着され、ネジ５４で固定される。
【００５１】
駆動アーム１３の端部にコ字状断面のゴム取付板５５がネジ止め等により固定される。コ字形のゴム取付板５５の両側片の内側に円柱状のゴムガイド軸５６がネジ結合により固定される。このゴムガイド軸５６に、根元部が円筒状にくりぬかれた円柱状のゴム５７が圧入され固定保持される。このゴム５７は、ローラ５３の両側に接する。揉み動作においてローラ５３がゴム５７に圧接して揉み玉アーム側を押圧するため、前述の実施形態における縦ねじりバネを用いることなく弾力的に揉み動作を行うことができる。
【００５２】
この場合、ゴムの硬度を適宜選定して最適な弾性力を付与することができる。また、ゴムの形状を変えたり、あるいは適度な切欠き（例えば図の点線で示すような円錐状の切欠き）を設けることにより、圧接量に応じて弾性力を変化させることができ快適なマッサージ感を得ることができる。
【００５３】
図１１、図１２及び図１３はそれぞれ、上記図１０の実施形態の正面図、上面図及び側面図である。
【００５４】
駆動アーム１３の端部１３ａに、ネジ５８（図１２）により前述のゴム取付板５５（図１０）が固定される。この駆動アーム端部１３ａにベアリング５９を介して回転ピン６０が装着される。回転ピン６０は、内ネジが形成されたスリーブ６１（図１１）を介して前述のケース４８（図９）の回転軸孔５０に固定保持される。ケース４８には前述のローラ５３が取付られる。駆動アーム１３が矢印Ｈ（図１２）のように揺動すると、その端部１３ａの回転ピン６０廻りにローラ５３がケース４８（図１０、図１１）とともに回転してゴム５７に押付けられる。これにより、ローラ５３が弾力を受けながらケース４８に装着した横ねじりバネ１１が回転ピン６０廻りに回転し、これに結合されたサブアーム８を介して揉み玉アーム６（図５、図６参照）を揉み動作させる。
【００５５】
叩き動作については、前述の実施形態と同様である。
なお、弾性回転軸部材を構成する横ねじりバネ１１及び縦ねじりバネ１２の構造は、上記実施形態に限定されず、小型で強い弾性トルクを発生する金属バネ材や各種ねじりバネ構造が適用可能である。
【００５６】
図１４は、受圧面における揉み玉の荷重又は変位を検出する感圧センサーを用いた実施形態の構成を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は上面図である。また、図１５は図１４の感圧センサーを押圧するためのセンサーアームの形状説明図であり、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はそれぞれ側面図、正面図及び上面図である。
【００５７】
サブアーム６４に固定した角軸７３に横ねじりバネ７２の内筒が装着されネジ７０で固定される。横ねじりバネ７２はケース６８内に装着される。ケース６８は駆動アーム（不図示）に連結される。ケース６８の外側にセンサー取付板６９を介して感圧センサー６７が固定される。
【００５８】
ケース６８内に図１５で示す形状のセンサーアーム６６が装着される。このセンサーアーム６６は角軸７３の根元部の円形台座７３ａに回転可能に嵌め込まれて装着される。このセンサーアーム６６は感圧センサー６７に当接しこれを押圧する。センサーアーム６６とサブアーム６４間にスプリング６５が装着される。このスプリング６５は、サブアーム６４が駆動アーム（ケース６８）に対し回転すると、回転に応じて伸縮し、感圧センサー６７に対するセンサーアーム６６の押圧力を変化させる。これにより感圧センサー６７の抵抗が変化し、この抵抗変化を検出することにより横ねじりバネ７２のねじれ回転が検出される。横ねじりバネ７２の内筒はサブアーム６４と一体的に回転し、外筒がケース６８に固定され駆動アームと一体的に回転する。したがって、感圧センサー６７により横ねじりバネ７２の回転を検出することにより、駆動アームに対するサブアーム６４の回転角が検出できる。
【００５９】
この検出した回転角は、サブアーム６４を介して揉み玉が身体の受圧面に付与する荷重（又は変位）の大きさに対応している。したがって、この回転角に基づいて揉み動作及び／又は叩き動作を制御することができる。
【００６０】
上記実施例では感圧センサーを用いて回転角を検出したが、これに代えて、エンコーダあるいはポテンショメータを用いて回転角を検出してもよい。
【００６１】
図１６は、本発明に係る揉み玉アームの構成図である。
前述のように、揉み玉アーム６の両端部に揉み玉５が取付けられる。揉み玉アーム６は、角ボルト７４（支軸７）を介してサブアーム８に取付けられる。角ボルト７４にワッシャ７５が一体的に嵌め込まれ、このワッシャ７５に引張コイルスプリングからなる戻しバネ７７の一端が掛けられる。戻しバネ７７の他端は揉み玉アーム６に設けた係止部７６に掛けられる。これにより、揉み玉アーム６は常に矢印Ａのように、上側の揉み玉５が前側（図では右側）の使用者の背中（不図示）方向に突出するように付勢される。揉み玉アーム６は、サブアーム８に対し前述のように、揉み玉アーム６に設けたストッパ１０がサブアーム８のストッパ受け９間で移動する範囲内で回動可能である。
【００６２】
図１７は本発明に係るセンサーを備えた駆動アームの構成図である。
駆動アーム１３が前述のように、横ねじりバネ（軸が水平配置のねじりバネ）１１を介してサブアーム８に連結される。横ねじりバネ１１はネジ７２によりサブアーム８に固定される。この横ねじりバネ１１は、回転ピン６０廻りに回転可能である。この横ねじりバネ１１のケースにストッパとなるローラ５３が設けられる。このローラ５３は、その両側から駆動アーム側に設けたストッパ受けとなるゴム５７に挟まれる。サブアーム８は横ねじりバネ１１とともに、この両側のゴム５７の弾性変位の範囲内で駆動アーム１３の揉み動作に対応して、回転ピン６０を中心に、矢印Ｋのように回転可能である。９２はベアリングである。
【００６３】
サブアーム８にセンサー押し軸７８が固定される。このサブアーム８と一体の横ねじりバネ１１にセンサー取付板７９が固定される。センサー取付板７９にセンサーユニット８０がネジ９０で固定される。
駆動アーム１３に対するサブアーム８の変位（横ねじりバネ１１のねじり動作による変位及び揉み玉アーム６（図１６）が使用者の背中側から押されることによる変位）は、サブアーム８に設けたセンサー押し軸７８がセンサーユニット８０を押圧することにより検出される。
【００６４】
図１８はセンサーユニット８０の詳細図である。
基板８４に感圧センサー８５が設けられる。基板８４上の感圧センサー８５の端子８１はケーブル８７を介して制御回路８８に接続される。感圧センサー８５は押圧板８６により押圧される。押圧板８６はセンサー押しバネ８２を介してブッシュ８３により押圧される。ブッシュ８３は、前述の図１７のサブアーム８に設けたセンサー押し軸７８により押されて、センサー押しバネ８２に抗して押圧板８６を押圧し、サブアーム８の変位に応じて感圧センサー８５の抵抗値を変化させる。制御回路８８は、感圧センサー８５の抵抗変化を電圧変化として検出する。この電圧変化から駆動アーム１３に対するサブアーム８の変位が検出され、これを解析することにより、身体の凹凸及び揉み玉による身体に対する荷重が識別される。
【００６５】
このセンサーユニット８０は、取付片９１を有するセンサーカバー９６内に組込まれ、取付孔８９を通してネジ９０（図１７（Ｃ））によりセンサー取付板７９に固定される。
【００６６】
以下、上記センサーを用いた本発明のマッサージ機の制御方法についてさらに説明する。
▲１▼ センサーからの検出値を解析して、揉み玉などの連結部やサブアームと駆動アームの連結部などの変位が容易に分るため、これを利用して使用者のマッサージ施療部の凹凸ラインを正確に計測し、記憶することができる。これにより、使用者が希望する部分（例えば肩や腰）を自動的に見つけ出して適切なマッサージを行うことができる。
【００６７】
従来は、マッサージの施療位置は、予め平均的な位置を決めておくか、使用者が手動で設定する必要があった。
【００６８】
また、マッサージ中に、リクライニング（椅子型の場合）などにより、使用者の座る姿勢が変化した場合でも、自動的にラインを補正して、使用者に対して、常時最適な位置で施療を行うことができる。
【００６９】
▲２▼ センサーからの検出値を解析して、どの程度の荷重がかかっているかが容易に分るため、使用者がどの程度の強さでマッサージを受けているかを正確に計測できる。これにより、使用者の”こり”や”むくみ”などの身体の生理的状態をある程度推測することができるため、その推測した状態に応じたマッサージを自動的に行うことができる。
従来は、使用者が予め設定されているマッサージのコースを自分の好みに応じて手動で選択する必要があった。
【００７０】
以下、具体的な実施例について述べる。
▲１▼ 構造について：
マッサージ機に装着されている揉み玉のユニットには、前述のようにＶ字状（く字状）の一対の揉み玉アームが左右対称に配置され、各々の揉み玉アームには上下に同じ形状の２個の樹脂製揉み玉が取付けられている。各揉み玉アームは、図１６に示したように、サブアーム８に設けた角ボルト７４に嵌め込んだワッシャ７５及び袋ナットを用いて、サブアーム側に締付けられて連結される。各揉み玉アーム６の下部は、戻しバネ７７によってワッシャ７４に固定される。これにより、常に上の揉み玉５が突き出した状態を維持できる（無負荷時）。また、各揉み玉アーム６の旋回角度は、サブアームにより約３０°に制限されている。
【００７１】
サブアーム８は、角ボルトから軸芯が例えば２０ｍｍ程度離れた位置にある横ねじりバネ１１に固定されている。これにより、横ねじりバネの軸芯を支点にして、サブアームが弾性的に旋回可能になり、その旋回角度は、サブアーム端部のストッパ部がセンサー取付板に接触することにより、約２０°から６０°までに制限されている。この制限された旋回角度において、サブアームにかかるトルクは７Ｎ・ｍ（約７０ｋｇｆ・ｃｍ）以下に設定することが望ましい。
【００７２】
横ねじりバネ自体はベアリング９２（図１７（Ｂ））を介して駆動アーム１３に取付けられており、揉み軸方向に旋回可能になっている。旋回角度は、外側に５°から２０°まで、内側に１°から５°までになるようにゴム５７によって制限されている。この制限された旋回角度において、ゴム５７が受ける荷重は、３００Ｎ以下に設定することが望ましい。
【００７３】
また、ゴム外側の座屈保護のために、変位約３mmの位置にセンサー取付板７９をストッパとして設置している。
【００７４】
サブアームの変位や受圧面に対する荷重を取込むため、センサー取付板にはセンサーユニット８０が取付けられる。センサーユニット８０は、図１８に示したように、センサーカバー９６と、センサー押しバネ８２と、感圧センサー８５等により構成される。センサーカバー９６内に装着されたセンサー押しバネ８２が感圧センサー８５を押すことにより、この感圧センサーに荷重をかけ、荷重信号に変換して制御回路８８に送信する。
【００７５】
センサー押しバネ８２は、サブアーム８に設けたセンサー押し軸７８により押される。これにより、センサー押しバネ８２は、サブアームの変位（横ねじりバネ１１の軸廻りの回転による変位及びその軸自体が受圧面側から押されることによる変位）に応じて感圧センサーを押圧して変位を荷重として検出することができる。そのときの最大変位量は、約１０ｍｍで、感圧センサーへの最大荷重は約１０Ｎに設定されている。なお、センサーユニットは、左右対称構造を考慮して例えば右側のみに設置されている。
【００７６】
感圧センサー８５としては、圧力により電圧差が発生するロードセルや荷重により抵抗値が変化する電導体ゴムが用いられる。本実施例では、無荷重時に抵抗値が無限大を示し、荷重が増加するにしたがって反比例的に抵抗値が減少する電導体ゴムを用いた。
【００７７】
▲２▼ 制御方法について：
（ｉ）変位測定による身体ラインの制御方法
上記構造のマッサージ機を使用者が試行した場合、使用者の施療部の凹凸にしたがって主として揉み玉アームが変位することになる。この揉み玉アームの変位状況が、センサー押し軸→センサー押えバネ→感圧センサーへと伝達される。感圧センサーにおいて、その変位状況が電気抵抗値となって、制御回路部へ送信される。
【００７８】
制御回路部は、感圧センサーから送信される電気抵抗値を揉み玉アームの変位量に換算することにより、使用者の施療部の凹凸を推定できる。
【００７９】
また、マッサージ機（揉み玉アームのユニット）を最上端から最下端まで移動させることにより、各施療部の凹凸情報が収集できるため、マッサージ範囲内での使用者の身体ラインを推定することができる。すなわち、使用者の首や肩及び腰などの部位が特定できるため、使用者が異なった場合でも、各使用者に応じて、常に最適な位置でのマッサージを自動的に実施することができる。
【００８０】
また、マッサージ中にその部位が移動しても（例えば、背もたれのリクライニング動作で肩位置などがずれた場合など）、常時、身体の凹凸状況を制御回路部が把握できるため、部位の移動に追従して、直ちにマッサージ機を最適な位置へと設定変更できる。
【００８１】
（ｉｉ）荷重測定による最適なマッサージ動作制御方法
揉み玉が施療部から受ける荷重は、揉み玉アームを経由して主にサブアームに伝わり、サブアームから横ねじりバネの弾性により変位する。その変位量は、センサー押し軸→センサー押えバネ→感圧センサーへと伝達される。感圧センサーにおいて、その変位量が電気抵抗値となって、制御回路部へ送信される。
【００８２】
制御回路部は、感圧センサーから送信される電気抵抗値を揉み玉が施療部から受ける荷重に換算することにより、使用者の施療部が受けている荷重状況を推定できる。
【００８３】
変位測定と荷重測定の制御方法において、変位測定では、電気抵抗値の相対変化から使用者の身体ラインを推定しているのに対し、荷重測定では、電気抵抗値の絶対量とその相対変化の組合せにより使用者への荷重を推定する。使用者の施療部の荷重を推定することにより、施療部の”こり”や”むくみ”の状態をある程度推測できる。
【００８４】
また、例えば、同じ位置で揉み動作と叩き動作を行い、その揉み動作と叩き動作での荷重を細かく解析するなど、特定の動作に伴なう荷重解析を行うことにより、施療部の”こり”や”むくみ”の状態をより正確に推測することができる。
【００８５】
例えば、全体的に”こり”があると推測されるときには、その全体的な”こり”を改善させるために予め定めたマッサージコースを選択して実施し、特定の部位が特にこっているときは、その部位を集中的にマッサージするコースを選択して実施できるようにする。
【００８６】
また、荷重情報は常時計測して推測されるため、特定のマッサージ動作を行うとともに、その施療部の生理的状態が改善されれば、マッサージ動作を自動的に終了させることもできる。
【００８７】
さらに、マッサージ強さなどの設定も、使用者の要求に対し、その使用者に応じてより細かくより正確に変更することもできる。
【００８８】
実際にマッサージ動作を行う場合、まず揉み玉が叩き動作も揉み動作も行わなわずに使用者の身体に沿って自由に追従するフリーな状態で、施療部の上端から下端まで移動させる（ローリング動作）。このローリング動作の間にセンサーにより身体の凹凸ラインによる変位を検出し、身体ライン情報を得る。
【００８９】
このローリング動作は、身体ライン情報の信頼性を高めるために、上下１往復又は１回半あるいは２回往復してデータを取得することが望ましい。また、リクライニングによる姿勢や位置の変化あるいは、使用者自身の座り直し等による姿勢や位置の変化を検出して姿勢等の変化があるたびにローリング動作を行って、その姿勢に応じた最新のデータに基づいて最適なマッサージを行うことが望ましい。また、一定時間ごとにローリング動作を行ってデータを更新してもよい。
【００９０】
図１９は、変位測定により検出した身体ラインデータに基づくマッサージ制御方法を示すフローチャートである。
身体の変位状態読取り部９３は、前述のセンサーユニット８０（図１７、図１８）での動作を示す。このフローは、前述のローリング動作により、使用者の身体に沿った施療部の凹凸ラインを検出するためのものであり、ローリング動作中に揉み玉アーム６がサブアーム８とともに変位し（ステップＳ１）、センサー押し軸７８が変位する（ステップＳ２）。これにより、センサー押えバネ８２が押圧されて変位し（ステップＳ３）、押え板８６を介して感圧センサー８５を押圧し、感圧センサーへの荷重が変化する（ステップＳ４）。これにより、感圧センサーの抵抗値が減少するように変化する（ステップＳ５）。
【００９１】
この抵抗値変化のデータがケーブル８７を介して制御回路部９４（図１８（Ｃ）の制御回路８８）に送られる。このデータは抵抗値として受信され（ステップＳ６）、電圧データに直してから身体の凹凸状態のデータに換算する（ステップＳ７）。この凹凸データに基づいて身体ラインを算出する（ステップＳ８）。この身体ラインデータにより、首、肩、肩甲骨、腰等の位置データが設定される（ステップＳ９）。この位置データに基づいて、揉み動作や叩き動作の動作機構部の動作内容が決定される（ステップＳ１０）。
【００９２】
決定された動作データは、揉み駆動モータ３４（図７）や叩き駆動モータ３８（図７）及び上下の送りネジ駆動モータ（不図示）等の身体へのマッサージ実施部９５に送られる。このマッサージ実施部９５で、揉み玉の上下範囲調整機構により図１の送りネジ（ネジ棒４）を駆動してマッサージ機３を首や肩及び腰等の必要とする場所に移動させる（ステップＳ１１）。また、揉み玉の揉み幅変更機構（不図示）によりその場所での最適な揉み幅を設定する（ステップＳ１２）。
【００９３】
図２０は、荷重測定により検出した荷重データに基づく最適なマッサージ動作制御方法を示すフローチャートである。
上記図１９と同様に、身体の変位状態読取り部９３は、前述のセンサーユニット８０（図１７、図１８）での動作を示す。揉み玉アームは叩き動作又は揉み動作あるいはその両方をしている状態である。揉み玉アーム６の動作によりサブアーム８が変位し（ステップＴ１）、センサー押し軸７８が変位する（ステップＴ２）。これにより、センサー押えバネ８２が押圧されて変位し（ステップＴ３）、押え板８６を介して感圧センサー８５を押圧し、感圧センサーへの荷重が変化する（ステップＴ４）。これにより、感圧センサーの抵抗値が減少するように変化する（ステップＴ５）。
【００９４】
この抵抗値変化のデータがケーブル８７を介して制御回路部９４（図１８（Ｃ）の制御回路８８）に送られる。このデータは抵抗値として受信され（ステップＴ６）、電圧データに直してから施療部の負荷状態が演算される（ステップＴ７）。この負荷状態データから施療部の「こり」や「むくみ」の状態が推測される（ステップＴ８）。この「こり」等の状態の推測は、例えば、検出した隣接する２点間の電圧差を求め、この差が小さいときには硬い部分であると判断してこった状態と推測する。逆に電圧差が大きいときには軟らかい部分であると判断してこりは小さいと推測する。
【００９５】
こり等の推測データに基づき各施療部への最適なマッサージ動作を設定し（ステップＴ９）、各動作機構部の動作内容を決定する（ステップＴ１０）。
【００９６】
決定された動作データは、揉み駆動モータ３４（図７）や叩き駆動モータ３８（図７）及び上下の送りネジ駆動モータ（不図示）等の身体へのマッサージ実施部９５に送られる。このマッサージ実施部９５で、予め設定された各種マッサージコース（図の疲労回復コース、リラックスコース、各部位集中コース等）から最適なコースを自動的に選定して実施する（ステップＴ１１）。
【００９７】
上記ステップＴ８の「こり」や「むくみ」の推測データを表示して使用者がその表示データに基づいてマッサージのコースや集中部位等を設定してもよい。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、揉み玉からの叩き動作の荷重が、揉み玉アームに対し回転可能な支軸に作用し、この支軸への荷重がサブアームを介して駆動アームとの連結部に作用する。したがって、連結部へのモーメントはサブアームの長さに対応するため、揉み玉アームより短いサブアームを設けてモーメントを小さくすることができ、小型の弾性回転軸部材を装着することができる。これにより、構造を大型化することなくコンパクトな構成で柔軟な押圧感が得られマッサージ感覚が向上する。
【００９９】
さらに本発明では、揉み玉アームが受圧面に対し直角方向から左右両側に揺動する揉み動作において、背中からの荷重による揉み玉アームの開き角度を弾性部材で弾力的に規制することにより、柔軟な押圧感を損なうことなく揉み玉アームの広がり過ぎを防止し、負荷を増大させずに安定して円滑に揉み動作の揺動回転をさせることができる。
【０１００】
さらに本発明では、揉み玉アームと駆動アームの連結部に、揉み玉アームに対し前記駆動アーム側から揺動押圧力を弾性的に付与する弾力付与手段を備えることにより、弾性回転軸部材を用いることなく弾力付与手段を用いて揉み玉側に揉み動作の押圧力を弾力的に付与することができ、構成がさらに簡素化する。
【０１０１】
さらに本発明では、上記マッサージ機の制御方法として、前記駆動アームに対するサブアームの変位を検出するセンサーを設け、揉み玉がフリーな状態で駆動アームを受圧面に沿って移動させながら前記センサーにより受圧面のラインを検出し、揉み玉が叩き動作及び／又は揉み動作の状態で駆動アームを受圧面に沿って移動させながら前記センサーにより受圧面に対する荷重を検出し、前記ラインのデータ及び／又は前記荷重のデータに基づいて揉み玉の動作を制御することにより、施療部の各位置におけるこりやむくみ等の生理的状態を識別し、例えば以下のようにその状態に応じて揉み玉の動作を制御することができる。
【０１０２】
こりの状態がひどい場合、揉み玉ユニットを上下に細かく往復動作させながら速い揉み動作と叩き動作を交互に行う。
【０１０３】
むくみの状態がひどい場合、ローリング動作を主体として、遅い揉み動作を繰返し行う。
【０１０４】
このように使用者に対し、常時最適な叩き動作及び／又は揉み動作とその位置を自動的に選択して施すことができる。また選択された動作中においても、生理的状態を常に識別しており、その動作中に状態変化があれば、その都度選択された動作を補正や変更することもできる。これにより、従来は、使用者が予め自分の身体の状態を推測して、手動で揉みや叩き動作及びその位置等を細かく設定する必要があったが、このような面倒な設定操作が不要になり、より快適に、またより適切に各部位のマッサージを自動的に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係るマッサージチェアの外観図。
【図２】 本発明のマッサージ機の基本構成及び動作の説明図。
【図３】 本発明のマッサージ機の叩き動作の説明図。
【図４】 本発明のマッサージ機の駆動アーム部分の具体的構成説明図。
【図５】 図４の駆動アーム部分を組込んだマッサージ機の上面図。
【図６】 図５のマッサージ機の側面図。
【図７】 図５のマッサージ機の正面図。
【図８】 本発明で用いる弾性回転軸部材の連結ケースの形状説明図。
【図９】 本発明の別の実施形態の弾性回転軸部分の構成説明図。
【図１０】 図９の実施形態の駆動アームへの組込み状態の構成説明図。
【図１１】 図９の実施形態を組込んだ駆動アームの正面図。
【図１２】 図１１の駆動アームの上面図。
【図１３】 図１１の駆動アームの側面図。
【図１４】 感圧センサーを用いた実施形態の要部構成図。
【図１５】 図１４の実施形態のセンサーアームの形状説明図。
【図１６】 本発明に係る揉み玉アームの構成図。
【図１７】 本発明に係るサブアームと駆動アームの連結部の構成図。
【図１８】 図１７で用いるセンサーの構成図。
【図１９】 本発明のセンサーによる身体ラインの制御方法のフローチャート。
【図２０】 本発明の荷重測定によるマッサージ動作制御方法のフローチャート。
【符号の説明】
１：マッサージチェア、２：背もたれ、３：マッサージ機、４：ネジ棒、
５：揉み玉、６：揉み玉アーム、７：支軸、８：サブアーム、
９：ストッパ受け、１０：ストッパ、１１：横ねじりバネ、
１２：縦ねじりバネ、１３：駆動アーム、１３ａ：端部、１４：揉み軸、
１５：揉み駆動筒、１６：カムロッド、１７：叩き軸、１８：カム筒、
１９：駆動アーム、２０：駆動軸、２１：連結ケース、２２：ネジ、
２３：ゴム受け金具、２４：ネジ、２５：ゴム、２６：ローラ、
２７：折曲げ片、２８：突片、２９：長ネジ、３０：軸孔、３１：取付孔、
３２：取付孔、３３：フレーム、３４：揉み駆動モータ、３５：ベルト、
３６：ギヤボックス、３７：開口、３８：叩き駆動モータ、３９：ベルト、
４０：偏芯カム、４１，４２：ガイドローラ支持部材、４３：折曲げ片、
４４：送りナット、４５，４６，４７：取付孔、４８：ケース、４９：ネジ、
５０：回転軸孔、５１：ローラ取付孔、５２：スリーブ、５３：ローラ、
５４：ネジ、５５：ゴム取付板、５６：ゴムガイド軸、５７：ゴム、
５８：ネジ、５９：ベアリング、６０：回転ピン、６１；スリーブ、
６２：横ねじりバネ、６３：角軸（四角軸）、６４：サブアーム、
６５：スプリング、６６：センサーアーム、６７：感圧センサー、
６８：ケース、６９：センサー取付板、７０：ネジ、７２：横ねじりバネ、
７３：角軸、７３ａ：円形台座、７４：角ボルト、７５：ワッシャ、
７６：バネ掛け、７７：戻しバネ、７８：センサー押し軸、
７９：センサー取付板、８０：センサーユニット、８１：端子、
８２：センサー押しバネ、８３：ブッシュ、８４：基板、８５：感圧センサー、
８６：押圧板、８７：ケーブル、８８：制御回路、８９：取付孔、
９０：ネジ、９１：取付片、９２：ベアリング、９３：変位状態読取り部、
９４：制御回路部、９５：マッサージ実施部、９６：センサーカバー。

Claims (5)

1. 身体の受圧面に対し押圧して叩き動作する揉み玉と、該揉み玉を端部に備えた揉み玉アームと、該揉み玉アームを回転自在に支持する支軸と、該支軸を叩き動作させる駆動アームとを備えたマッサージ機において、
   前記支軸と前記駆動アーム間にサブアームを介装し、該サブアームと駆動アームの連結部に弾性回転軸部材を設けたことを特徴とするマッサージ機。
2. 身体の受圧面を押圧しながら相互に接近離間して揉み動作する少なくとも一対の揉み玉と、該揉み玉を端部に備えた一対の揉み玉アームと、該揉み玉アームに連結され、前記接近離間方向に揺動回転する駆動アームとを備えたマッサージ機において、
   前記揉み玉アームと駆動アームの連結部に、弾性回転軸部材を設けるとともに、この弾性回転軸部材の回転角度範囲を規制する弾性リミッタ部材を備えたことを特徴とするマッサージ機。
3. 身体の受圧面を押圧しながら相互に接近離間して揉み動作する少なくとも一対の揉み玉と、該揉み玉を端部に備えた一対の揉み玉アームと、該揉み玉アームに連結され、前記接近離間方向に揺動回転する駆動アームとを備えたマッサージ機において、
   前記揉み玉アームと駆動アームの連結部に、該揉み玉アームに対し前記駆動アーム側から揺動押圧力を弾性的に付与する弾力付与手段を備えたことを特徴とするマッサージ機。
4. 前記駆動アームの連結部に、前記受圧面に対する荷重又は該連結部の変位を検出するセンサーを設け、該センサーの検出値に応じて前記揉み玉の動作を制御することを特徴とする請求項１、２または３に記載のマッサージ機。
5. 前記駆動アームに対するサブアームの変位を検出するセンサーを設け、
   揉み玉がフリーな状態で駆動アームを受圧面に沿って移動させながら前記センサーにより受圧面のラインを検出し、
   揉み玉が叩き動作及び／又は揉み動作の状態で駆動アームを受圧面に沿って移動させながら前記センサーにより受圧面に対する荷重を検出し、
   前記ラインのデータ及び／又は前記荷重のデータに基づいて揉み玉の動作を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のマッサージ機の制御方法。

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