JP3991194B2 - マッサージ機 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被施療者の身体を施療する施療機構を有するマッサージ機に関し、特に前記施療機構にパラレルメカニズムを利用したマッサージ機に関する。
【0002】
【従来の技術】
椅子型又はマット型等の形状をなし、内蔵する施療子(揉み玉)を被施療者の身体に押圧することにより、被施療者に刺激を与えるマッサージ機が広く知られている。従来のこの種のマッサージ機は、例えば1対又は2対の施療子を、被施療者の左右方向に離隔して配し、夫々の施療子を支持アームによって支持し、この支持アームを電動モータ等によって発生した動力により動作させ、この結果施療子が移動するようになっている。施療子の移動パターンは揉み・たたき・ローリング等の動作パターンとして予め定められており、被施療者は、自分の好みの動作パターンを選択して所望するマッサージを受けるようになっている。
【0003】
また、肩こり又は腰痛等の症状に合わせて、上半身のみ、又は特定の部分のみのマッサージを受けるべく、予めコースとして設定された動作を選択し、これを実行させることもできる。このようなコース動作の実行時には、被施療者の肩の位置等を検出し、この検出結果から被施療者の体格(身長等)を想定することにより、被施療者の肩部又は腰部等と考えられる位置に施療子を被施療者の体長方向へ移動して、予め定められた動作を行うようになっている。
【0004】
このような動作の実行の際には、施療子の移動の速さを所定の範囲から段階的に選択することができるようになっており、これによって、被施療者に与える刺激の強さを調節することが可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した如き従来のマッサージ機にあっては、動作パターンとして選択し得る種類の移動パターンでしか施療子を移動させることができず、被施療者は、限られた動作パターンの中から最も好みに近いもの、又は被施療者の症状若しくは疲労の種類等に最も適したものを選択することしかできない。従って、従来のマッサージ機は、必ずしもあらゆる被施療者に対して適した刺激を与えられるものではなかった。
【0006】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、従来に比して多様な方向へ施療子を移動させることを可能とし、被施療者により適した刺激を与え得るマッサージ機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るマッサージ機は、施療機構と、操作部と、制御部とを有するマッサージ機であって、前記施療機構は、被施療者の背中を支持する背凭れ部に設けられるベースと、前記被施療者の身体に対して刺激を与える施療部と、前記ベースと前記施療部とに傾倒可能に接続され、前記ベースと前記施療部とを連結し、伸縮可能な複数の動作部によって構成されるパラレルメカニズムと、前記ベースを前記背凭れ部に対して回動させる回動部とを有し、前記操作部は、前記ベースに対応する配置関係で配置されるとともに、被施療者の腕を支持する肘掛け部に設けられる台座に回動可能に支持される回転台と、前記施療部に対応する配置関係で配置されるように前記回転台に対向配置され、被施療者に把持される把持部と、複数の前記動作部に対応する配置関係で配置されて前記回転台と前記把持部とに傾動可能に接続され、前記回転台と前記把持部とを連結し、伸縮可能な伸縮部が前記動作部と同数設けられて構成されるパラレルメカニズムと、前記各伸縮部の伸縮の向き及び伸縮量を検出し、検出結果に応じた操作信号を出力する第1検出部と、前記回転台の前記台座に対する回動の向き及び回動角を検出し、検出結果に応じた操作信号を出力する回動検出部とを有し、前記制御部は、前記各動作部を前記配置関係で対応する伸縮部の伸縮に応じて動作させるように、前記第1検出部から出力される操作信号に基づいて、前記各動作部へ出力する制御信号を生成して前記各動作部へ出力し、前記制御信号によって前記各動作部の動作を独立に夫々制御するとともに、前記回転台の回動に応じて前記ベースを回動させるように、前記回動検出部から出力される操作信号に基づいて制御信号を生成し、該制御信号を前記回動部へ出力すべくなしてあることを特徴とする。
【0010】
図24(a),(b)は、パラレルメカニズムを例示する概念図である。パラレルメカニズムとは、ベース91と、エンドエフェクタ92との間に、複数のリンク93が並列に配置された機械構造をいう。このようなパラレルメカニズムには、伸縮型、回転型、直動型、及びワイヤ型等の種類が存在する。図24(a)は、伸縮型のパラレルメカニズムを示しており、図24(b)は、回転型のパラレルメカニズムを示している。図24(a)に示す如く、伸縮型のパラレルメカニズムは、リンク93が、その両端がベース91及びエンドエフェクタ92に夫々接続された棒状をなし、長手方向へ伸縮する構造となっている。このパラレルメカニズムでは、リンク93のベース91との接続箇所、リンク93のエンドエフェクタ91との接続箇所の夫々に、ユニバーサルジョイント等が用いられ、リンク93がベース91及びエンドエフェクタ92に対して、所定範囲であらゆる角度に傾倒可能とされている。このような伸縮型のパラレルメカニズムでは、各リンク93の伸縮を独立に制御することにより、エンドエフェクタ92を、その動作範囲内でいかなる方向にでも移動させることができる。
【0011】
また、図24(b)に示す如く、回転型のパラレルメカニズムは、夫々の一端部が枢着された2つの棒状のジョイントによってリンク93が構成され、一方のジョイントの他端部がベース91に接続され、他方のジョイントの他端部がエンドエフェクタ92に接続された構造となっている。また、ベース91側のジョイントは、回転式のアクチュエータによって基端部(他端部)を中心として揺動されるようになっており、エンドエフェクタ92側に接続されるジョイントは、ユニバーサルジョイント等により、所定の範囲であらゆる角度に傾倒可能とされている。このような回転型のパラレルメカニズムでは、各リンク93のベース91側のジョイントの揺動を独立に制御することにより、エンドエフェクタ92を、その動作範囲内でいかなる方向にでも移動させることができる。
【0012】
本発明に従えば上記発明による場合は、エンドエフェクタを施療部としたパラレルメカニズムの構造をなしているため、施療部が、その動作範囲内で様々な方向移動することが可能である。これによって被施療者の嗜好に適した刺激、又は被施療者の症状若しくは疲労の種類等に適した刺激を与えるべく、この刺激を被施療者の身体に与えうる方向へ、施療部を移動させることが可能である。このため、被施療者に従来に比してより適した刺激を与えることが可能となる。
【0013】
また本発明は、被施療者が把持部を回転台に対してどのような方向へでも移動させることが可能であり、また被施療者が把持部を移動させた移動の向き及び移動量を、検出部によって伸縮部の伸縮の向き及び伸縮量として検出するため、この検出結果に基づいて、施療部を被施療者が所望する向き及び量(距離)だけ移動させることが可能となる。さらに本発明は、操作部の構成が施療機構の構成に対応しているため、被施療者が施療機構に行わせたい動作を操作部にそのまま与えることによって、被施療者が容易に施療機構の動作を指示することが可能となる。
さらに本発明は、ベースを回動させることにより、施療部をベースと一体的に回動させることが可能となり、施療機構の大型化及び複雑化を抑制しつつ、施療部の移動方向を更に多様化することが可能となる。また、回転台の回動に応じて、ベースを回動させるので、被施療者が直感的な操作で施療機構に所望の動作を行わせることができる。
【0016】
上記本発明においては、前記動作部は、内面に雌ねじ部が設けられている筒状の回転軸を具備する電動モータを有する回転動作部と、外面に雄ねじ部が設けられ、前記電動モータの回転軸に螺合した状態で貫通する移動軸を有する変換手段とを含む構成とすることも可能である。これにより、電動モータの回転に応じて移動軸が軸長方向へ移動し、動作部が伸縮する。従って、電動モータの動作制御を行うだけで、ベースと施療部との離隔距離を変化させることができる。
【0017】
上記本発明においては、前記動作部は、外面に雄ねじ部が設けられている回転軸を具備する電動モータを有する前記回転動作部と、内面に雌ねじ部が設けられ、前記電動モータの回転軸に螺合する移動軸を有する前記変換手段とを含む構成とすることも可能である。これにより、電動モータの回転に応じて移動軸が軸長方向へ移動し、動作部が伸縮する。従って、電動モータの動作制御を行うだけで、ベースと施療部との離隔距離を変化させることができる。
【0018】
上記発明においては、前記動作部が、ピストンロッド及びバレルのうち一方が前記ベースに接続され、他方が前記施療部に接続され流体シリンダを有する構成とすることができる。これにより、各動作部の構造が単純になるだけでなく、動作部を比較的高速に動作させ、また比較的大きな動力を得ることが可能となる。
【0019】
上記発明においては、前記施療部が、対向して配され複数の施療子と、前記施療子を夫々支持する施療子支持部とを有する構成としてもよい。これにより、各施療子によって、被施療者の脊柱の両側に相当する部分等に同時に刺激を与えることができる。
【0020】
上記本発明においては、前記施療部が、2つの前記施療子を有し、2つの前記施療子の相対的位置を変化させるべく動作する施療子動作部を更に備え、前記操作部が、前記施療子動作部の動作を指示する施療子動作指示部を更に有し、前記制御部が、前記施療子動作指示部による動作の指示に応じて前記施療子動作部を動作させるように、前記施療子動作部へ制御信号を出力すべく構成することも可能である。これにより、被施療者の患部に対しての揉み動作等が可能となり、より多様な動作が可能となる。
【0021】
上記本発明においては、前記施療子支持部が、一方の前記施療子に連結された第1部材と、他方の前記施療子に連結され、前記第1部材に枢着された第2部材とを有し、前記第1部材及び前記第2部材は、夫々回動させることにより、2つの前記施療子の相対的位置を変化させることが可能としてあり、前記施療子動作部が、前記第1部材及び前記第2部材に夫々取り付けられ、膨張および収縮することにより前記第1部材及び前記第2部材を夫々回動させる空気袋と、該空気袋に空気を供給するための供給部と、前記空気袋及び前記供給部の間に介装され、前記空気袋に対する給気および排気を切り替える切替弁とを有し、前記制御部が、前記施療子動作指示部から与えられた施療子動作部の動作の指示に応じて、前記切替弁によって前記空気袋に対する給気および排気を切り替えるように、前記切替弁へ制御信号を出力すべく構成することもできる。これにより、施療機構には空気袋を取り付けるだけでよく、施療機構及びその周辺の大型化及びその構造の複雑化を抑制しつつ、2つの施療子の相対位置を変化させる構造を実現できる。
【0024】
上記発明においては、前記操作部は、第2検出部を更に有し、前記把持部が被施療者の把持力に応じて変形すべく可撓性を有前記第2検出部が前記把持部の変形量を検出し、検出結果に応じた操作信号を出力、前記制御部が前記第2検出部から出力される操作信号に基づいて前記切替弁へ出力する制御信号を生成する構成とすることが望ましい。これにより、被施療者が把持部を様々な方向移動させることができ、よって施療部を被施療者が所望する向き及び量(距離)だけ移動させることが可能となるばかりでなく、被施療者が把持部を変形することにより、2つの施療子の相対位置を変化させることができ、被施療者の直感的な操作が可能となる。
【0029】
上記発明においては、前記施療機構複数組の動作部を有し前記各組に含まれる動作部が、各動作部の前記ベースとの接続位置と、前記施療部との接続位置とを結ぶ方向が交差するように配置されている構成とすることが望ましい。このような構成により、ベースを回動させなくても、各動作部の動作だけで、施療部をベースに対して相対的に回動させることができ、施療部の移動方向を更に多様化することが可能となる。
【0031】
上記発明においては、前記操作部が、たたき動作を指示するたたき動作指示部を更に有し、前記制御部が、前記たたき動作指示部によってたたき動作が指示された場合に、複数の前記動作部の夫々が、伸張する動作と、収縮する動作とを繰り返すように、動作部へ制御信号を出力する構成とすることが望ましい。所謂たたき動作は、施療部を被施療者側及びその反対側へ繰り返し移動することによって実現されるが、被施療者がたたき動作を所望する場合に、例えば前述した把持部を台部に対して離反および接近させることを繰り返したり、又は前述した操作レバーの伸縮を繰り返すのでは、被施療者に対する操作の負担が大きい。従って、たたき動作指示部を設け、このたたき動作指示部によって被施療者からたたき動作が指示された場合に、動作部が伸縮することによって施療部をベースに対して離反および接近させる動作を繰り返され、簡単な操作でたたき動作を行わせることが可能となる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0033】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係るマッサージ機の構成の一例を示す斜視図である。図1に示す如く、本実施の形態1に係るマッサージ機1は、背凭れ部11,座部12,及びフットレスト13から主として構成されている。座部12は、水平配置された棒状の脚部12aをその下部両側に夫々有する基台12bの上部に、クッション部12cが配されて構成されている。クッション部12cは、ウレタンフォーム,スポンジ,又は発泡スチロール製の内装材(図示せず)が基台12bの上面に載置されており、更にこれをポリエステル製の起毛トリコット,合成皮革,又は天然皮革等からなる外装材にて覆って構成されている。
【0034】
座部12の上部前側には、被施療者の足首及び脹脛をマッサージするためのフットレスト13の上端部が枢着されている。これにより、フットレスト13は、その上端部を中心にして前後に回動可能とされている。またフットレスト13は、複数のエアセル(空気袋)を内蔵しており(図示せず)、図示しないポンプによってエアセルを膨張・収縮させることにより、被施療者の足首及び脹脛を圧迫・解放して、足首及び脹脛のマッサージを行うようになっている。
【0035】
また座部12の内部、即ちクッション部12cの下部にも、複数のエアセルが設けられている(図示せず)。これらのエアセルが膨張・収縮されることにより、被施療者の臀部及び太股へのマッサージを行うことが可能となっている。
【0036】
更に座部12の後部には、背凭れ部11が設けられている。背凭れ部11は、被施療者の上半身を支持すべく、一般的な体格の成人がマッサージ機1に着座した際に、該成人の身体の一部がその外部にはみ出ない程度の大きさとされており、前面視略長方形をなしている。背凭れ部11の下端部は、座部12の後部に横方向を軸長方向とした枢軸によって枢支されており、この枢軸を中心に背凭れ部11が回動することにより、前後にリクライニングが可能とされている。また背凭れ部11の両側部には、基台12bに固定支持された肘掛け部14が夫々設けられている。
【0037】
更に背凭れ部11は、その前面中央部が窪むように、全体が湾曲した形状となっており、これによって自然な着座姿勢で施療者の上半身を支持することが可能となる。
【0038】
また、背凭れ部11の内部には、施療機構2が設けられている。該施療機構2は、施療部21を前側に有しており、該施療部21によってマッサージ機1に着座している被施療者に対して刺激を与え、マッサージを施行するようになっている。
【0039】
背凭れ部11の前面には、これと略同一形状をなす背パッド11aが被せられるように取り付けられている。背パッド11aは、パッド本体11bと、これの前面上部に配置された枕パッド11cとから構成されている。また、背凭れ部11の上部に設けられたファスナの一方の部材と、パッド本体11bの上部から延設された取付布に設けられたファスナの他方の部材とを噛合することにより(図示せず)、背パッド11aは、背凭れ部11の前面に対して取り付け・取り外しが可能とされている。パッド本体11b及び枕パッド11cは、ポリエステル製の起毛トリコット,合成皮革,又は天然皮革等からなる外装材によって、ウレタンフォーム,スポンジ,又は発泡スチロール等からなる内装材を被覆したものであり、被施療者が着座した際の姿勢を快適なものとするとともに、前述した施療部21による被施療者への刺激を緩和する。
【0040】
また、マッサージ機1に着座した被施療者の右手側の肘掛け部14の前部には、操作部3が設けられている。該操作部3を被施療者が操作することにより、前記施療機構2に所望の動作を行わせることができる。
【0041】
図2は本発明の実施の形態1に係るマッサージ機1の背凭れ部11の内部構造を示す斜視図である。背凭れ部11の内部には、正面視略長方形状をなす枠状のフレーム11dが設けられている。また、フレーム11dの両側部の前記長方形の縦辺に相当する部分は、夫々溝部を有し、これらの溝部が対向するように配置されたガイドレール11eとされており、これらのガイドレール11eの間には、施療機構2を備える昇降部22が配置されている。
【0042】
昇降部22は、横辺が2つの前記ガイドレール11eの離隔距離よりも少し短い正面視長方形の枠状をなすべく、4つの棒状部材から構成されたフレーム部23と、該フレーム部23を構成する4つの棒状部材の内、対向配置された縦長の部材間に、互いに所定距離離隔して渡された略平行な2つのロッド24と、2つのロッド24の中間に、これらと略平行に配置された1つのガイドねじ25とを有している。前記フレーム部23の両側面には、夫々2つずつローラ26が枢着されており、該ローラ26が前記ガイドレール11eの溝内に配置され、ガイドレール11eの溝内をローラ26が転動することが可能とされている。また、ロッド24が、フレーム部23に略平行配置された板状の移動部27を所定の遊びを有して貫通しており、ガイドねじ25が、移動部27に設けられたねじ孔に螺合せしめられた状態で、移動部27を貫通している。この移動部27の前面には、施療機構2が載置されている。ガイドねじ25の一端は、フレーム部23の1つの縦長の部材に設けられた電動モータ27aの出力軸に連結されており、該電動モータ27aの駆動により、ガイドねじ25が回転せしめられる。そして、ロッド24が移動部27に貫通されているので、移動部27は、ロッド24及びガイドねじ25の軸長方向にのみ移動することが可能であり、ガイドねじ25が回転した場合に、ガイドねじ25と一体的に回転することが阻止される。従って、ガイドねじ25が回転したときには、移動部27がガイドねじ25の回転によって横方向に移動せしめられる。
【0043】
更にフレーム部23の背面部には、ガイドレール11eと略平行なねじ孔(図示せず)が設けられている。一方、フレーム11dの下端部背面側には、板状のベース部11gが、前記ガイドレール11eと交差する方向に設けられており、該ベース部11gに枢支されたガイドねじ11hが、2つのガイドレール11eの中間にこれらと略平行に配置されていて、ガイドねじ11hに前述した移動部27に設けられたねじ孔が螺合せしめられている。また、このガイドねじ11hは、ガイドレール11eの長手方向中央部よりも少し上部側までの長さを有しており、ガイドねじ11hの上端は、両ガイドレール11eの長手方向中央部よりも少し上部側に渡すように設けられた支持部材(図示せず)によって枢支されている。一方、ガイドねじ11hの下端は、ベース部11gを貫通しており、ベース部11gの下面側に所定長さだけ突出している。更にこの突出した部分には、プーリ11iが取り付けられており、プーリ11iとガイドねじ11hとは、一体的に回転が可能とされている。
【0044】
前記ベース部11gの上面には、電動モータ11jが、その出力軸がベース部11gを貫通するように設けられている。電動モータ11jの出力軸の先端はベース部11gの下面側へ突出しており、この突出した部分に前記プーリ11iよりも半径が小さいプーリ11kが取り付けられている。また、プーリ11iとプーリ11kとはベルト11lによって連結されており、プーリ11i,11k及びベルト11lによって、減速機11mが構成されている。
【0045】
電動モータ11jが回転したとき、この回転が減速機11mを介して減速せしめられ、ガイドねじ11hに伝達される。そして、ガイドねじ11hの回転によって、昇降部22がガイドレール11eに沿って昇降することとなる。また、このとき、前述したように各ローラ26がガイドレール11eに係合せしめられているため、昇降部22がガイドねじ11hの回転に伴って回転することが阻止される。
【0046】
次に、施療機構2の構成について説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る施療機構2の構成を示す斜視図である。図3に示す如く、施療機構2は、2つの施療子21aと、該施療子21aを支持する支持部28とを有する施療部21を備えている。施療子21aは、半球状又はロール状をなしており、相対するように配置されている。施療子21aは、支持部28によって支持されている。更に詳しく説明すると、支持部28は、円盤部28aと、該円盤部28aの直径方向に離隔した2箇所の縁部から夫々前側へ対向するように延設された2つの腕部28bとを有しており、各腕部28bの対向面側に夫々取り付けられている。
【0047】
円盤部28aの後面の縁近傍には、その円周方向に略等角度を隔てた3位置に、夫々動作部29A,29B,29Cが連結されている。動作部29A,29B,29Cは、出力軸の中心に軸長方向に貫通するねじ孔が設けられた電動モータ29a,29b,29cと、軸身が雄ねじ形状とされており、該電動モータ29a,29b,29cの出力軸を、前記ねじ孔に螺合する状態で貫通する移動軸291,291,291とを夫々備え、移動軸291,291,291の一端がボールジョイント292,292,292を介して前記円盤部28aの後面に連結されている。動作部29Aが有する移動軸291,動作部29Bが有する移動軸291,及び動作部29Cが有する移動軸291の夫々の近傍には、後述する磁気センサ293a,293b,293c及び磁石が配置されており(図示せず)。この磁気センサ293a,293b,293cは、周囲の磁界の強さに応じた出力信号を発生するようになっている。動作部29A(29B,29C)が有する移動軸291が軸長方向へ移動した場合に、この移動軸291の軸身に設けられた雄ねじ形状の山部及び谷部が交互に磁気センサ293a(293b,293c)に対向し、このことにより磁石から発生した前記磁気センサ293a(293b,293c)の周囲の磁界の方向及び強さが変化せしめられ、この変化に応じて磁気センサ293a(293b,293c)からの出力信号が変化する。従って、該出力信号の信号レベルのピークを計数することにより、この移動軸291の移動量を検出することができる。
【0048】
また、電動モータ29a,29b,29cは、前記円盤部28aに対向配置された略円盤状をなすベース20の一面(前面)の縁近傍の円周方向に略等角度を隔てた3位置にて夫々支持されている。更に詳しくは、電動モータ29a,29b,29cが、夫々の位置におけるベース20の半径方向の枢軸と、その位置におけるベース20の円周の接線方向の枢軸とを夫々中心として2方向へ回動可能であるように、支持具293,293,293によってベース20に支持されている。ベース20の円周方向に略等角度隔てた3位置、即ちベース20の電動モータ29a,29b,29cの取り付け位置では、ベース20の縁部に切り欠き20a,20a,20aが設けられており、この切り欠き20a,20a,.20a内に移動軸291,291,291の他端部が夫々進入せしめられており、夫々の移動軸291,291,291とベース20とが接触しないようになされている。また、移動軸291,291,291の周囲は、蛇腹状のカバー294,294,294にて覆われており、移動軸291,291,291に汚れ等が付着したり、電動モータ29a,29b,29cの内部にゴミ等が進入しないようになされている。
【0049】
以上説明したように、実施の形態1に係るマッサージ機においては、施療部21、動作部29A,29B,29C、及びベース20によって、パラレルメカニズムが構成されている。
【0050】
また、ベース20は、その円周方向に回動自在であるように、前述した移動部27に枢支されている。そして、ベース20の外周のうち、相隣する2つの切り欠き20a,20aの間の部分には、歯車面20bが形成されており、この歯車面20bと電動モータ20cの出力軸に取り付けられた歯車とが、図示しない減速機若しくは増速機を介して、又は直接に連結されており、電動モータ20cの回転力が前記ベース20へ伝達され、ベース20が円周方向へ回動するようになっている。このように構成された施療機構2は、動作部29Aが上部中央に位置する状態を、基準状態(以下、動作基準状態という)とされている。また、電動モータ20cの出力軸には、ロータリエンコーダ20dが連結されており、この電動モータ20cの回転数、即ちベース20の回動距離に応じたパルス信号を出力するようになっている。
【0051】
なお、施療機構2はこのような構造に限定されるものではなく、例えば、動作部29A,29B,29Cに、電動モータ29a,29b,29c及び移動軸291ではなく、セイシン株式会社にて製造されているシリノイド(登録商標)を使用したものとしてもよい。このように構成した場合には、移動軸291に比べて強度が高い部材によって動作部29A,29B,29Cを構成することができ、従って施療機構2の強度を向上させることが可能となる。
【0052】
次に、操作部3の構成について説明する。図4は、本発明の実施の形態1に係る操作部3の構成を示す斜視図である。図4に示す如く、操作部3は、上面が丸みを帯びた略円弧面とされた略円盤状をなしている把持部31と、該把持部31に対向配置された略円盤状の回転台32と、把持部31及び回転台32を夫々連結する棒状の3つの伸縮部33A,33B,33Cとを備え、これらによって施療機構2と略同様の態様に、即ちパラレルメカニズムと略同様の動作を行うように構成されている。
【0053】
把持部31の底面には、前記伸縮部33A,33B,33Cが夫々ボールジョイント331,331,331を介して、何れの方向にも傾倒が可能であるように連結されている。伸縮部33A,33B,33Cは夫々、下端が閉塞され、上端のみが開口している筒状部材332,332,332と、上端側の一部が突出するように該筒状部材332,332,332に夫々挿入せしめられた丸棒状のロッド333,333,333とを有しており、夫々の筒状部材332の内部には、挿入されたロッド333の上端側が所定長さだけ筒状部材332の開口から突出した状態(以下、中立状態という)を保持するように、筒状部材332とロッド333とを連結する図示しないバネが配置されている。このバネによって、ロッド333が中立状態から筒状部材332の外部へ進出する場合には、中立状態へ復帰させるべく、ロッド333が筒状部材332の内部へ進入する方向へ付勢され、また、ロッド333が中立状態から筒状部材332の内部へ進入する場合には、中立状態へ復帰させるべく、ロッド333が筒状部材332の外部へ進出する方向へ付勢される。
【0054】
更に、伸縮部33A,33B,33Cが夫々有する筒状部材332,332,332の内部には、後述するポテンショメータ33a,33b,33c(図5参照)が設けられており、該ポテンショメータ33a,33b,33cによって、夫々対応する伸縮部33A,33B,33Cにおけるロッド333,333,333の中立状態からの移動量(変位)に応じた電圧の出力信号が発生されるようになっている。
【0055】
なお、ロッド333の中立状態からの変位に応じた出力信号を得られるセンサであれば、ポテンショメータに限定されるものではなく、例えば静電容量式変位センサ、渦電流式変位センサ、差動トランス、光電式変位センサ、リニアエンコーダ、又はロータリエンコーダ等を利用してもよい。
【0056】
夫々の筒状部材332の閉塞された下端部からは、これより細くなした棒体334が延設されており、この棒体334の下端部は球状とされており、これと回転台32の上面縁部の3位置に夫々設けられ、球状の凹部を有する部材とが係合されて、ボールジョイント335が構成されている。このボールジョイント335,335,335により、伸縮部33A,33B,33Cが夫々回転台32に対して何れの方向にも傾倒することが可能とされている。また、把持部31と回転台32との間は、蛇腹状のカバー35にて連結されており、該カバー35によって伸縮部33A,33B,33Cが覆われ、伸縮部33A,33B,33Cが外部から見えないようにされている。
【0057】
回転台32は、その中心位置を中心に円周方向へ回転することが可能であるように、その下方に配置された台座34の上面に枢支されている。該台座34は、回転台32と略同寸の略円盤状をなしており、その円周方向に略等角度隔てた外縁の3箇所には、半円状の突出部341が夫々突設されている。そして、台座34が、右手側の肘掛け部14の先端に付設された角板状の取付台141の上面に載置され、前記突出部341に上下方向に開設された孔(図示せず)を貫通させたボルトと、前記取付台141に設けられたねじ孔(ナット)とによって、台座34が取付台141に締結されている。
【0058】
また、回転台32は、伸縮部33Aの連結部と,伸縮部33Bの連結部との間の外縁が丸みを帯びた略三角形状に突出しており、この突出部321の上面につまみ部322が設けられている。これにより、被施療者がつまみ部322を指先で摘んで回転台32を回転させることができる。
【0059】
また、回転台32及び台座34は、図示しないバネにて連結されており、該バネの付勢力により、伸縮部33Aが前側中央に位置する状態(以下、操作基準状態という)に、操作部3が保持されるようになっている。これにより、被施療者がマッサージ機1に着座した状態で、前記つまみ部322を操作することにより、操作部3を操作基準状態から時計方向に回転させた場合には、操作部3を操作基準状態に復帰させるべく、反時計方向の付勢力が操作部3に作用し、また操作部3を操作基準状態から反時計方向に回転させた場合には、操作部3を操作基準状態に復帰させるべく、時計方向の付勢力が操作部3に作用する。また、回転台32のつまみ部322の下部には、ポテンショメータ323が設けられており、該ポテンショメータ323によって、回転台32の回転方向及び回転量に応じた電圧の出力信号が発生される。
【0060】
なお、回転台32の操作基準状態からの変位(回転量)に応じた出力信号を得られるセンサであれば、ポテンショメータに限定されるものではなく、例えば静電容量式変位センサ、渦電流式変位センサ、差動トランス、光電式変位センサ、リニアエンコーダ、又はロータリエンコーダ等を利用してもよい。
【0061】
また、前述した取付台141には、4つの操作ボタン14a,14b,14c,14dが設けられている。操作ボタン14a,14b,14c,14dは、着座している被施療者から見て上方、下方、右方、左方の夫々の方向へ、施療機構2を移動させるための指示を行うためのものであり、ボタンスイッチ等から構成されている。
【0062】
図5は、本発明の実施の形態1に係るマッサージ機の構成を示すブロック図である。背凭れ部11(図1参照)には、図5に示す制御回路4が内蔵されている。制御回路4は、CPU41、ROM42a及びRAM42bを有しており、このCPU41は、ポテンショメータ33a,33b,33cの夫々に、A/D変換器43a,43b,43cを介して接続されている。従って、ポテンショメータ33a,33b,33cから出力されたアナログ信号は、A/D変換器43a,43b,43cによって夫々デジタル信号に変換され、CPU41に与えられる。また、ポテンショメータ323の出力側も同様に、A/D変換器43dを介してCPU41に接続されている。
【0063】
また、操作ボタン14a,14b,14c,14dも、夫々CPU41に接続されており、操作ボタン14a,14b,14c,14dが夫々押圧されたときに発生する出力信号が、CPU41に与えられるようになっている。
【0064】
更に図5に示す如く、CPU41は、パルス発生器44a,44b,44c,44dにも接続されている。これらのパルス発生器44a,44b,44c,44dは、パワーMOS−FETを駆動するためのドライブ回路45a,45b,45c,45dに夫々接続されており、ドライブ回路45a,45b,45c,45d夫々の出力側が、パワーMOS−FETからなるインバータ46a,46b,46c,46dに接続されている。
【0065】
これらのインバータ46a,46b,46c,46dは、電動モータ29a,29b,29c,20cに夫々接続されており、インバータ46a,46b,46c,46dから電動モータ29a,29b,29c,20cの夫々に電力が供給され、駆動されるようになっている。
【0066】
また、CPU41は、電動モータ27aを駆動するためのドライブ回路47a、及び電動モータ11jを駆動するためのドライブ回路47bに接続されている。ドライブ回路47aは、電動モータ27aに接続されており、該電動モータ27aに電力を供給し、駆動するようになっている。同様に、ドライブ回路47bも電動モータ11jに接続されており、電動モータ11jに駆動用の電力を供給する。
【0067】
そして、前述した磁気センサ293a,293b,293cが夫々A/D変換器48a,48b,48cを介してCPU41に接続されている。磁気センサ293a,293b,293cから出力されたアナログ信号は、A/D変換器48a,48b,48cによって夫々デジタル信号へ変換され、これらのデジタル信号がCPU41に与えられる。前述したロータリエンコーダ20dも、CPU41に接続されており、このロータリエンコーダ20dが出力したパルス信号(デジタル信号)が、CPU41に与えられる。
【0068】
次に、制御回路4の構成を更に詳しく説明する。図6は、制御回路4の一部の回路構成を示す部分ブロック図である。図6に示すように、CPU41とパルス発生器44aとは、3本の信号線51a,51b,51cにて接続されており、パルス発生器44aとドライブ回路45aとは、2本の信号線52a,52bにて接続されている。CPU41は、信号線51a,51b,51cに印加する電圧を切り替えることにより、3bitの情報をパルス発生器44aに与えることができるようになっている。また、インバータ46aは、4つのパワーMOS−FET54a,54b,54c,54dによって構成されている。更に具体的には、パワーMOS−FET54aのエミッタと、パワーMOS−FET54bのコレクタとが電気的に接続された直列回路、及びパワーMOS−FET54cのエミッタと、パワーMOS−FET54dのコレクタとが電気的に接続された直列回路の2つの直列回路が、直流電源55に並列接続されている。またパワーMOS−FET54a,54bの相互接続点に直流モータである電動モータ29aの一方の端子が接続され、パワーMOS−FET54c,54dの相互接続点に電動モータ29aの他方の端子が接続されている。このように、インバータ46aはH型ブリッジとして構成されている。そして、ドライブ回路45aからは2本の信号線53a,53bが延設されており、一方の信号線53aは、中間部で分岐し、分岐先の夫々の先端がパワーMOS−FET54a,54d夫々のベースに接続されている。また、他方の信号線53bも、中間部で分岐しており、分岐先の夫々の先端が、パワーMOS−FET54b,54c夫々のベースに接続されている。
【0069】
なお、ポテンショメータ33b、A/D変換器43b,パルス発生器44b,ドライブ回路45b,インバータ46b及び電動モータ29bの構成、ポテンショメータ33c、A/D変換器43c,パルス発生器44c,ドライブ回路45c,インバータ46c及び電動モータ29cの構成、並びにポテンショメータ323、A/D変換器43d,パルス発生器44d,ドライブ回路45d,インバータ46d及び電動モータ20cの構成も同様であるので説明を省略する。
【0070】
次に、実施の形態1に係るマッサージ機1の動作について説明する。被施療者がマッサージ機1(図1参照)に着座し、操作部3及び/又は操作ボタン14a,14b,14c,14dを操作する。操作ボタン14aが操作された場合、該操作ボタン14aから出力された信号がCPU41(図5参照)に入力される。CPU41は、操作ボタン14aからの出力信号を受けた場合、電動モータ11jを一方向へ所定角速度で回転させるべく、ドライブ回路47bに制御信号を出力する。ドライブ回路47bは、入力した制御信号に応じて、直流モータである電動モータ11jへ所定方向の電流を供給する。これにより電動モータ11jの出力軸が所定角速度にて一方向へ回転し、この回転が減速機11m(図2参照)を介してガイドねじ11hに伝達され、ガイドねじ11hが一方向へ前記所定角速度に応じた角速度にて回転する。この結果、昇降部22が上昇せしめられ、被施療者の背部に当接している施療部21,21の位置が、上方へ移動する。この動作は、操作ボタン14aが押圧されている間継続される。
【0071】
また、被施療者が操作ボタン14aの押圧を止めた場合には、操作ボタン14aが信号の出力を停止し、これに応じてCPU41が電動モータ11jを停止させるべく制御信号を出力する。この制御信号を受けたドライブ回路47bは、電動モータ11jへの電力供給を停止し、この結果、電動モータ11jが停止し、昇降部22が停止することとなる。
【0072】
被施療者が操作ボタン14bを押圧した場合には、操作ボタン14bから出力された信号がCPU41に与えられ、この信号を受けたCPU41が、電動モータ11jを他方へ所定角速度にて回転させるべく、ドライブ回路47bへ制御信号を出力する。この制御信号を受けたドライブ回路47bは、昇降部22を上昇させるときとは反対方向の電流を電動モータ11jに与え、これによって、電動モータ11jの出力軸が他方向へ所定角速度にて回転する。この出力軸の回転が、減速機11mを介してガイドねじ11hへ伝達され、昇降部22が下降せしめられる。この動作も、操作ボタン14bが押され続けている間継続する。
【0073】
被施療者が操作ボタン14bの押圧を止めた場合は、操作ボタン14aの押圧が中止された場合と同じく、操作ボタン14bからの信号の出力が停止し、これに応じて、CPU41が電動モータ11jを停止させるべく制御信号を出力する。この結果、ドライブ回路47bから電動モータ11jへの電力供給が停止し、電動モータ11jが停止し、従って昇降部22が停止することとなる。
【0074】
操作ボタン14cが押圧された場合も略同様であり、CPU41からドライブ回路47aへ制御信号が与えられ、これによって電動モータ27aが一方向へ所定角速度にて出力軸を回転させるべく動作する。この回転がガイドねじ25へ伝達され、移動部27が右方へ移動する。操作ボタン14dが押圧された場合も同様であるので説明を省略するが、この場合には電動モータ27aが他方向へ所定角速度にて出力軸を回転させるべく動作し、移動部27が左方へ移動することとなる。
【0075】
次に被施療者によって操作部3が操作された場合の動作を説明する。まず、初期状態として、施療機構2は基準状態とされている。被施療者が操作部3を操作した場合には、伸縮部33A,33B,33Cの内の一又は複数が伸縮し、若しくは回転台32が回転する。伸縮部33Aが伸縮したとき、該伸縮部33Aが有するロッド333が中立状態から変位し、この変位に応じた電圧の信号がポテンショメータ33aから出力される。図7は、伸縮部33Aが伸縮したときのCPU41の処理手順を示すフローチャートである。この出力信号は、A/D変換器43aによってA/D変換された後、CPU41に与えられる(ステップ101)。即ち、CPU41にA/D変換器43aから与えられたデジタル信号には、伸縮部33Aにおけるロッド333の中立状態からの変位の情報が含まれており、CPU41は、このデジタル信号から前記ロッド333の中立状態からの変位を検出する(ステップ102)。
【0076】
また、RAM42bには、この時点における各動作部29A,29B,29Cの移動軸291,291,291の位置が記憶されている。初期状態では、各移動軸291,291,291は、夫々電動モータ29a,29b,29cが夫々の軸長方向の中央部に位置するようになされている。以下、この状態での各移動軸291,291,291の位置を、基準位置という。RAM42bに記憶されている各移動軸291,291,291の位置は、夫々の移動軸291,291,291の前記基準位置からの相対位置であり、初期状態のときは0とされている。
【0077】
CPU41は、ステップ102において検出したロッド333の変位から、動作部29Aが有する移動軸291の目標位置を演算する(ステップ103)。そして、RAM42bに記憶されている動作部29Aの移動軸291の位置からの前記目標位置の偏差Dを演算し(ステップ104)、この偏差Dの正負を判別する(ステップ105)。なお、実施の形態1では、伸縮部33A(33B,33C)が中立状態から伸長した場合に、偏差Dが正となり、中立状態から短縮した場合に、偏差Dが負となることとして説明する。
【0078】
ステップ105において、偏差Dが正である場合、この偏差Dの絶対値と所定の閾値Tとを比較する(ステップ106)。ここで偏差Dの絶対値が閾値T以上であるとき、CPU41は、“010”の3bitの指示情報をパルス発生器44aへ出力する(ステップ107)。
【0079】
ここで、各種の指示信号がパルス発生器44aに与えられたときの動作を、図6及び図8を参照して説明する。図8は、CPU41がパルス発生器44aに与える指示情報を説明する図表である。図8に示す如く、“000”及び“100”の指示情報は、「電動モータ29aを停止させる」という指示に対応しており、これらの指示情報がパルス発生器44aに与えられたときには、パルス発生器44aからは何ら信号が出力されないようになっている。
【0080】
“001”の指示情報は、「電動モータ29aを正方向(CW)に低速回転させる」という指示に対応しており、この指示情報がパルス発生器44aに与えられたときには、所定のデューティー比のパルス信号を信号線52aから出力する。このパルス信号は、ドライブ回路45aによってその振幅(電圧レベル)が増幅され、信号線53aからインバータ46aのパワーMOS−FET54a,54dの夫々のベースに入力される。従って、パワーMOS−FET54a,54bは、前記パルス信号に応じてオン・オフ動作し、電動モータ29aが正方向に(低速)回転動作することとなる。
【0081】
また、“010”の指示情報は、「電動モータ29aを正方向に高速回転させる」という指示に対応しており、この指示情報がパルス発生器44aに与えられたときには、“001”の指示情報がパルス発生器44aに与えられたときに発生するパルス信号のデューティー比よりも、高いデューティー比のパルス信号が信号線52aから出力される。このパルス信号は、ドライブ回路45aによって振幅が増幅された後、パワーMOS−FET54a,54dのベースに夫々入力され、この結果、“001”の指示情報がパルス発生器44aに与えられたときよりも大きい電力が電動モータ29aに供給され、電動モータ29aが正方向に高速回転動作することとなる。
【0082】
“101”の指示情報は、「電動モータ29aを逆方向(CCW)に低速回転させる」という指示に対応しており、この指示情報がパルス発生器44aに与えられたときには、“001”の指示情報がパルス発生器44aに与えられたときに発生するパルス信号と同一デューティー比のパルス信号が信号線52bから出力される。このパルス信号は、ドライブ回路45aによって振幅が増幅された後、信号線53bからパワーMOS−FET54b,54cのベースに夫々入力され、この結果、“001”の指示情報がパルス発生器44aに与えられたときとは逆極性の電圧が電動モータ29aに間欠して印加され、電動モータ29aが逆方向に低速回転動作することとなる。
【0083】
“110”の指示情報は、「電動モータ29aを逆方向に高速回転させる」という指示に対応しており、この指示情報がパルス発生器44aに与えられたときには、“010”の指示情報がパルス発生器44aに与えられたときに発生するパルス信号と同一デューティー比のパルス信号が信号線52bから出力される。このパルス信号も同様に、ドライブ回路45aによって振幅が増幅された後、信号線53bからパワーMOS−FET54b,54cのベースに夫々入力され、この結果、電動モータ29aが逆方向に高速回転動作することとなる。
【0084】
更に、“011”及び“111”の指示情報は、「電動モータ29aをブレーキ動作させる」という指示に対応しており、この指示情報がパルス発生器44aに与えられたときには、同一デューティー比であり、位相角が180°異なるパルス信号が、両方の信号線52a,52bから夫々出力される。これによって、電動モータ29aがブレーキ動作を行うこととなる。
【0085】
従って、ステップ107において、CPU41が“010”の指示情報をパルス発生器44aに与えたときには、電動モータ29aが正方向へ高速回転動作を行い、これによって、前記移動軸291が前方、即ち被施療者に接近する方向へ高速移動する。
【0086】
次に、動作部29Aの移動軸291の近傍に設けられた磁気センサ293aからの出力信号をCPU41が受け、この信号から移動軸291の移動量を検出する(ステップ108)。そして、この移動量及び移動軸291の移動方向(電動モータ29aの回転方向)並びにRAM42bに記憶されている前記移動軸291の位置に基づき、その時点での移動軸291の位置を演算し、RAM42bに記憶されている移動軸291の位置を更新する(ステップ109)。この後、ステップ101に処理を戻す。
【0087】
また、ステップ106において、偏差Dの絶対値が閾値T未満であるとき、CPU41は、“001”の指示信号をパルス発生器44aへ出力する(ステップ110)。この結果、電動モータ29aが正方向へ低速回転動作を行い、これによって、前記移動軸291が前方へ低速移動する。そして、CPU41は処理をステップ108へ移す。
【0088】
次に、ステップ105において、偏差Dが負である場合、この偏差Dの絶対値と閾値Tとを比較する(ステップ111)。ここで、偏差Dの絶対値が閾値T以上であるとき、CPU41は、“110”の指示情報をパルス発生器44aへ出力する(ステップ112)。この結果、電動モータ29aが逆方向へ高速回転動作を行い、これによって動作部29Aが有する移動軸291が後方、即ち被施療者から離隔する方向へ高速移動する。そして、CPU41は、処理をステップ108へ移す。
【0089】
また、ステップ111において、偏差Dの絶対値が閾値T未満であるとき、CPU41は、“101”の指示信号をパルス発生器44aへ出力する(ステップ113)。この結果、電動モータ29aが逆方向へ高速回転動作を行い、これによって動作部29Aが有する移動軸291が後方へ高速移動する。そして、CPU41は、処理をステップ108へ移す。
【0090】
なお、説明を簡略化するために省略したが、前述した偏差Dが0近傍の値であった場合には、CPU41がパルス発生器44aへ“011”又は“111”の指示信号を出力し、電動モータ29aにブレーキ動作を行わせるようになっている。
【0091】
また、本実施の形態においては、前述した偏差Dの絶対値の大きさに応じて、正方向回転及び逆方向回転の夫々について、電動モータ29aの2種類の回転速度(高速回転及び低速回転)を切り替える構成について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば偏差Dの絶対値の大きさと比例関係を有するパルス信号のデューティー比を予めROM42a又はRAM42bに記憶しておき、その時点での偏差Dの絶対値から、前記デューティー比を求め、このデューティー比のパルス信号を正方向の回転の場合には信号線52aから、逆方向の回転の場合は信号線52bから出力するようにして、電動モータ29aの回転速度を比例制御する構成としてもよい。
【0092】
CPU41は、以上のように説明した処理と同様に、伸縮部33Bが有するロッド333の中立状態からの変位に基づき、動作部29Bの移動軸291を移動させるべく、パルス発生器44bへ指示信号を出力するようになっており、また、伸縮部33Cが有するロッドの中立状態からの変位に基づき、動作部29Cの移動軸291を移動させるべく、パルス発生器44cへ指示信号を出力するようになっている。
【0093】
更にCPU41は、ポテンショメータ323からの出力信号により回転台32の回転方向及び回転量を検出してベース20の目標位置を求め、またロータリエンコーダ20dの出力信号に基づき、ベース20のその時点での位置を求めて、両者から電動モータ20cの回転方向及び回転速度を演算し、電動モータ20cをこの回転方向及び回転速度にて動作させるべく、パルス発生器44dに指示信号を出力して、電動モータ20cのフィードバック制御を行うようになっているが、前述した処理と略同様であるので説明を省略する。
【0094】
これらの処理を、CPU41は、マルチタスクによって略同時に実行するようになっており、このことにより、伸縮部33A,33B,33Cが夫々伸縮した場合には、これらに夫々対応して動作部29A,29B,29Cが伸縮し、また、回転台32が回動した場合には、これに対応してベース20cが回動することとなる。従って、被施療者が、操作部3を操作することにより、施療機構2を自在に動作させることができる。
【0095】
なお、本実施の形態1においては、動作部29A,29B,29Cに夫々電動モータ29a,29b,29cを備え、これらを動作させることにより動作部29A,29B,29Cを夫々伸縮させる構成について述べたが、これに限定されるものではなく、例えは、動作部29A,29B,29Cの夫々に空気圧式又は油圧式シリンダを設け、これらにエアポンプ又は油圧ポンプをソレノイドバルブを介して接続し、エアポンプ又は油圧ポンプ及びソレノイドバルブを動作させることにより、空気圧式又は油圧式シリンダを駆動して、動作部29A,29B,29Cを伸縮させる構成としてもよい。
【0096】
また、CPU41は、前述したようにパルス発生器44a,44b,44c,44dへ出力した指示信号、及びドライブ回路47a,47bへ出力した制御信号を、RAM42bに記憶することができる。この場合、夫々の指示信号及び制御信号に時間情報に対応付けて記憶するようにする。このように記憶した指示信号及び制御信号を後に読み出し、これらを前記時間情報の時間順に同期させて、パルス発生器44a,44b,44c,44d及びドライブ回路47a,47bへ夫々出力することにより、一度行ったマッサージを後に再現することが可能となる。
【0097】
次に、本実施の形態の変形例について説明する。図9は、操作部3の他の構成例を示す斜視図である。図9に示す如く、本変形例に係る操作部3は、棒状の操作レバー361と、該操作レバー361の下端部をボールジョイントを介して支持する支持台362とによって構成されているジョイスティックとされている。操作レバー361は、下端部が支持台362に支持されている棒状のロッド364と、下端が開口する筒状をなし、該開口から前記ロッド364の上端部が挿入された把持部365とを備えており、把持部365を前記ロッド364に対して軸長方向へ相対移動させることができるようになっており、これにより操作レバー361は伸縮自在とされている。また、把持部365は、ロッド364に対して相対的に前記軸長方向を中心として回動させることができるようにもなっており、これにより操作レバー361の捻れ動作が可能とされている。支持台362は、右手側の肘掛け部14の先端に取り付けられており、略角板状をなしている。また支持台362の上面であって、操作レバー361の後方には、操作ボタン14a,14b,14c,14dが設けられている。
【0098】
ジョイスティック36の内部には、後述する4つのポテンショメータ363x,363y,363z,363rが設けられており(図10参照)、ポテンショメータ363xは、操作レバー361が傾倒されたときに、操作レバー361の左右方向(X軸方向)での傾斜の向き(右方又は左方)及び傾斜角のX軸方向成分に応じた出力信号を、ポテンショメータ363yは、操作レバー361が傾倒されたときに、操作レバー361の前後方向(Y軸方向)での傾斜の向き(前方又は後方)及び傾斜角のY軸方向成分に応じた出力信号を、ポテンショメータ363zは、操作レバー361が軸長方向(Z軸方向)に伸縮されたときに、操作レバー361の伸縮の向き(伸長したか又は短縮したか)及び伸縮量(伸縮による操作レバー361の長さの変化量)に応じた出力信号を、並びに、ポテンショメータ363rは、操作レバー361が捻られたときに、操作レバー361の捻れの向き(把持部365の回動方向)及び捻れ角(把持部365の回動角)に応じた出力信号を、夫々発生するようになっている。
【0099】
また、操作レバー361は、図示しないバネによって付勢されており、Y軸方向及びX軸方向に傾倒された場合に、支持台362に対して略垂直状態(傾斜中立状態)へ復帰するようになっており、またその軸長方向に伸長又は短縮した場合には、所定の長さの状態(伸縮中立状態)へ復帰するようになっており、所定の状態(捻れ中立状態)から捻られた場合には、前記捻れ中立状態へ復帰するようになっている。本変形例では、被施療者による操作レバー361の傾倒及び伸縮操作が、移動軸291,291,291の移動動作に対応し、また被施療者による操作レバー361の捻り操作が、ベース20を回転動作に対応しており、被施療者がこれらの操作を行うことにより、施療機構2に所望の動作を行わせることができるようになっている。
【0100】
図10は、マッサージ機1の他の構成例を示すブロック図である。図10に示すように、ポテンショメータ363x,363y,363z,363rは、夫々A/D変換器431x,431y,431z,431rを介してCPU41に接続されている。
【0101】
次に、本変形例に係るマッサージ機1の動作について説明する。ポテンショメータ363x,363y,363z,363rから夫々出力されたアナログ信号は、A/D変換器431x,431y,431z,431rによってデジタル信号へ変換され、これらのデジタル信号がCPU41に与えられる。CPU41は、ポテンショメータ363x,363y,363zの出力信号から、操作レバー361の傾斜中立状態からのX軸方向の傾斜の向き及び傾斜角のX軸方向成分、傾斜中立状態からのY軸方向の傾斜の向き及び傾斜角のY軸方向成分、並びに伸縮中立状態からの伸縮の向き及び伸縮量を検出する。そして、これらに基づいて、移動軸291,291,291夫々の目標位置を演算する。更に詳しく説明すると、操作部3でのX軸方向は、施療機構2での左右方向に対応し、操作部3でのY軸方向は、施療機構2での上下方向に対応し、操作部3でのZ軸方向は、施療機構2の伸縮方向に対応している。よって、夫々の検出量から、施療部21の目標座標を定め、この目標座標から、各移動軸291,291,291の目標位置を算出する。そして、夫々の移動軸291,291,291の目標位置に基づき、前述したように各電動モータ29a,29b,29cを駆動制御する。
【0102】
また、CPU41は、ポテンショメータ363rの出力信号から、操作レバー361の捻れ中立状態からの捻れの向き及び捻れ角を検出し、これらに基づいて、ベース20の目標位置を求め、この目標位置に基づき、前述したように電動モータ20cを駆動制御する。
【0103】
(実施の形態2)
図11は、本発明の実施の形態2に係るマッサージ機の構成の一例を示す斜視図である。図11に示すように、被施療者がマッサージ機1に着座したときの左手側の肘掛け部14の前部には、ジョイスティック6が設けられている。ジョイスティック6は、棒状の操作レバー61と、該操作レバー61の下端部をボールジョイントを介して支持する支持台62とによって構成されている。ジョイスティック6の内部には、後述する2つのポテンショメータ63x,63yが設けられており(図12参照)、一方のポテンショメータ63xは、操作レバー61が傾倒されたときに、操作レバー61のX軸方向での傾斜の向き及び傾斜角のX軸方向成分に応じた出力信号を発生するようになっており、他方のポテンショメータ63yは、操作レバー61が傾倒されたときに、操作レバー61のY軸方向での傾斜の向き及び傾斜角のY軸方向成分に応じた出力信号を発生するようになっている。操作レバー61は、図示しないバネによって付勢されており、傾斜レバー61が傾倒された場合に、支持台62に対して略垂直状態(傾斜中立状態)へ復帰するようになっている。また、本実施の形態においては、上下方向に昇降部22を操作するための操作ボタン14a,14bは設けられていない。
【0104】
図12は、本発明の実施の形態2に係るマッサージ機1の構成を示すブロック図である。図12に示す如く、ポテンショメータ63x,63yは、夫々A/D変換器43x,43yを介してCPU41に接続されている。また、図5に示す電動モータ11jを駆動するドライブ回路47bが設けられておらず、CPU41に接続されたパルス発生器44yと、該パルス発生器44yに接続されており、パワーMOS−FETを駆動するためのドライブ回路45yと、4つのパワーMOS−FETからなるH型ブリッジのインバータ46yとが制御回路4に設けられている。該インバータ46yが電動モータ11jに接続されている。更に、電動モータ11jの出力軸には、ロータリエンコーダ11nが取り付けられており、該ロータリエンコーダ11nがCPU41に接続されている。これによって、電動モータ11jの回転数に応じたデジタル信号が、CPU41に与えられるようになっている。
【0105】
また、CPU41と、パルス発生器44a,44b,44cの夫々との間は、8本の信号線によって接続されており(図示せず)、8bitの指示信号がCPU41からパルス発生器44a,44b,44cの夫々に与えられるようになっている。CPU41から、パルス発生器44a,44b,44cの夫々に与えられる指示信号の内の1bitは、電動モータ29a,29b,29cの回転方向の指示に用いられ、他の7bitは、電動モータ29a,29b,29cの回転速度、即ちパルス発生器44a,44b,44cから出力されるパルス信号のデューティー比の指示に用いられる。従って、前記指示信号は、0〜1の間で、128段階のデューティー比のパルス信号を指定できるようになっている。CPU41は、前述した偏差Dに比例したデューティー比を設定すべく、偏差Dに応じて、128種類のデューティー比から1つを選択し、選択したデューティー比に後述するゲイン調整率を乗じ、この結果のデューティー比を指示信号として出力するようになっている。パルス発生器44a,44b,44cは、CPU41から与えられた指示信号に対応する信号線から、128種類のデューティー比の内から前記指示信号に対応するデューティー比のパルス信号を出力するようになっており、これにより、CPU41から与えられた指示通りの回転方向及び回転速度にて、電動モータ29a,29b,29cが駆動されることとなる。
【0106】
なお、本実施の形態においては、比例制御によって電動モータ29a,29b,29cの動作、即ち移動軸291,291,291の位置を制御する構成としたが、PI制御、PID制御、又はファジィ理論を用いた制御等の他の制御手段を利用してもよい。また、本実施の形態での電動モータ29a,29b,29cの動作の制御に関するCPU41のその他の処理は、実施の形態1で説明した電動モータ29aの処理と同様であるので、その説明を省略する。
【0107】
このような構成により、以下のようにCPU41によって電動モータ11jの制御処理が行われる。CPU41は、ポテンショメータ63yからの出力信号により操作レバー61のY軸方向での傾斜の向き(前方又は後方)及び傾斜角のY軸方向成分を検出し、これらから昇降部22の目標位置を演算し、これとともに、ロータリエンコーダ11nの出力信号により、昇降部22のその時点での位置を演算する。そして、昇降部22のその時点での位置からの前記目標位置の偏差を演算し、該偏差の正負及び絶対値から、電動モータ11jの回転方向及び回転速度を決定して、指示信号をパルス発生器44yに出力する。この結果、パルス発生器44yがパルス信号を出力し、このパルス信号がドライブ回路45yによって増幅された後、インバータ46yに与えられ、前記回転方向及び回転速度にて、電動モータ11jが駆動されて、昇降部22が昇降せしめられることとなる。このように、CPU41による電動モータ11jの制御処理は、実施の形態1において図7を参照して説明した電動モータ29aの制御処理と同様であるので、ここではその概要のみを説明し、その詳細な説明を省略している。
【0108】
また、CPU41は、以下のように電動モータ29a〜29cのゲイン調整を行うようになっている。操作レバー61を、着座した被施療者の右方向へ傾倒させることは、施療部21による刺激を増大させることに対応しており、また操作レバー61を左方向へ傾倒させることは、施療部21による刺激を減少させることに対応している。図13は、操作レバー61が傾倒されたときのCPU41の処理手順を示すフローチャートである。操作レバー61が傾斜中立状態から傾倒されたとき、この操作レバー61のX軸方向での傾斜の向き及び傾斜角のX軸方向成分に応じた電圧の信号がポテンショメータ63xから出力される。この出力信号は、A/D変換器43xによってA/D変換された後、CPU41に与えられる(ステップ201)。即ち、A/D変換器43xから出力されたデジタル信号には、操作レバー61の傾斜中立状態からのX軸方向での傾斜の向き及び傾斜角のX軸方向成分の情報が含まれており、CPU41は、このデジタル信号から前記操作レバー61の傾斜中立状態からの傾斜の向き及び傾斜角のX軸方向成分を検出する(ステップ202)。
【0109】
操作レバー61は、X軸方向について、着座した被施療者の右方向及び左方向へ予め設定された最大角度まで傾倒することが可能とされており、右方向の最大角度から左方向の最大角度までの間の複数の角度に、複数のゲイン調整率が予め対応付けられており、この対応関係がROM42a又はRAM42bに記憶されている。更に詳しく説明すると、操作レバー61の傾斜角のX軸方向成分が0°の場合には、ゲイン調整率“1”が対応付けられている。また、0°から右方向の最大角度までの範囲の角度に対しては、“1”から“1.5”までのゲイン調整率が線形に対応付けられている。同様に0°から左方向の最大角度までの範囲の角度に対しては、“1”から“0.5”までのゲイン調整率が線形に対応付けられている。
【0110】
CPU41は、このようにROM42a又はRAM42bに記憶されているゲイン調整率の中から、ステップ2にて検出されたX軸方向での傾斜の向き(右方向又は左方向)と、傾斜角のX軸方向成分との組み合わせに対応するゲイン調整率を選択し、これをこの時点でのゲイン調整率として設定する(ステップ203)。そして、CPU41は、処理をステップ201へ戻す。
【0111】
CPU41は、このように設定されたゲイン調整率を、前述した偏差Dから導出したパルス信号のデューティー比に乗じ、この結果得られたデューティー比のパルス信号を、パルス発生器44a,44b,44cに出力させる。従って、操作レバー61が右方向へ傾倒された場合には、移動軸291の移動速度が高くなり、即ち被施療者に対する刺激が強くなり、また操作レバー61が左方向へ傾倒された場合には、移動軸291の移動速度が低くなり、即ち被施療者に対する刺激が弱くなる。
【0112】
(実施の形態3)
図14は、本発明の実施の形態3に係るマッサージ機の施療機構2の構成を示す斜視図である。図14に示す如く、実施の形態2に係る施療機構2は、油圧シリンダ71a,71b,71c,71dを夫々有する4つの動作部71A,71B,71C,71Dを有しており、この施療機構2は、施療部21,動作部71A,71B,71C,71D、及びベース72によって、パラレルメカニズムが構成されている。
【0113】
ベース72は略円盤状をなしており、その前面が前記円盤部28aの後面に対向するように配置されている。円盤部28a及びベース72の間の空間には、油圧シリンダ71a,71b,71c,71dが配置されている。2つの油圧シリンダ71a,71bは、夫々の中間部で交差するように、略X字状に配されている。また残りの2つの油圧シリンダ71c,71dも同様に交差して配されており、油圧シリンダ71a,71bと、油圧シリンダ71c,71dとが、対向するように配置されている。
【0114】
油圧シリンダ71a,71b,71c,71dは、夫々ピストンロッド711a,711b,711c,711dと、バレル712a,712b,712c,712dとを有する複動式の油圧シリンダであり、ピストンロッド711a,711b,711c,711dを夫々前側、即ち円盤部28a側に配置されている。また、ピストンロッド711a,711b,711c,711dの夫々の先端は、ボールジョイント713,713,713,713を介して円盤部28aの後面縁部近傍に連結されており、夫々のピストンロッド711a,711b,711c,711dが、円盤部28aに対してあらゆる角度に傾斜することが可能となっている。また、油圧シリンダ71a,71b,71c,71d夫々には、ピストンロッド711a,711b,711c,711dの変位を検出するためのリニアエンコーダ等の後述する変位センサ715a,715b,715c,715d(図17参照)が取り付けられており、制御回路4による動作部71A,71B,71C,71Dのフィードバック制御に用いられる。
【0115】
また、ベース72の前面の縁部近傍には、ボールジョイント714,714,714,714が互いに間隔を隔てて配置されており、これらのボールジョイント714,714,714,714が、バレル712a,712b,712c,712d夫々の底部に連結されている。よって、各油圧シリンダ71a,71b,71c,71dがベース72の前面に対してあらゆる角度に傾倒することが可能となっている。また、バレル712a,712b,712c,712dの夫々には、2つのポートが設けられており、各ポートにはホースが連結されている。
【0116】
図15は、本発明の実施の形態3に係るマッサージ機の操作部3の構成を示す斜視図であり、図16は、その概略を示す平面図である。図15及び図16に示す如く、実施の形態3に係る操作部3は、把持部31と、該把持部31に対向配置された円盤状の台座77と、把持部31及び台座77を夫々連結する4つの伸縮部73A,73B,73C,73Dとを備え、これらによって施療機構2と略同様の態様に、即ちパラレルメカニズムと略同様の動作を行うように構成されている。
【0117】
伸縮部73A,73B,73C,73Dは夫々、下端が閉塞され、上端のみが開口している筒状部材731,731,731,731と、上端部の一部が突出するように該筒状部材731,731,731,731に夫々挿入せしめられた丸棒状のロッド732,732,732,732とを有しており、夫々の筒状部材731の内部に設けられた図示しないバネにより、伸縮部73A,73B,73C,73Dの中立状態が保持されるようになっている。そして、2つの伸縮部73A,73Bが、台座77の前側部分で、夫々略横方向に傾倒され、X字状に交差して配置されている。また、2つの伸縮部73C,73Dは、伸縮部73A,73Bよりも後方で、伸縮部73A,73Bと同様の状態とされて配置されている。更に、ロッド732,732,732,732の先端は、ボールジョイントを介して、把持部31の下面の縁近傍に連結されており、筒状部材731,731,731,731の下端部は、ボールジョイントを介して、台座77の縁近傍に連結されている。
【0118】
更に、伸縮部73A,73B,73C,73Dが夫々有する筒状部材731,731,731,731の内部には、後述するポテンショメータ73a,73b,73c,73d(図17参照)が設けられており、該ポテンショメータ73a,73b,73c,73dによって、夫々対応する伸縮部73A,73B,73C,73Dにおけるロッド732,732,732,732の中立状態から変位に応じた電圧の出力信号が発生されるようになっている。
【0119】
図16に示すように、台座77は、取付台141の上面に固定されており、取付台141の上面の台座77より後ろ側の部分には、操作ボタン14a,14b,14c.14dの他、操作ボタン14e,14fが設けられている。操作ボタン14eは、たたき動作の開始を指示するためのものであり、操作ボタン14fは、たたき動作の停止を指示するためのものである。これらの操作ボタン14e,14fも、操作ボタン14a〜14dと同じく、ボタンスイッチ等から構成されている。
【0120】
図17は、本発明の実施の形態3に係るマッサージ機の構成を示す部分ブロック図である。制御回路4には、ポテンショメータ73a,73b,73c,73dに夫々接続されたA/D変換器473a,473b,473c,473dを有しており、A/D変換器473a,473b,473c,473dの出力側が、CPU41に接続されている。
【0121】
また、各油圧シリンダ71a,71b,71c,71dは、前述したホースによって、ソレノイドバルブ74a,74b,74c,74dに接続されている。また、これらのソレノイドバルブ74a,74b,74c,74dは、夫々4つのポートを有しており、その内の1つのポートによって、夫々流量制御弁75a,75b,75c,75dに連結されており、他の1つのポートによって、夫々油圧ポンプ76の吸入口に連結されている。ソレノイドバルブ74a,74b,74c,74dは、内蔵するソレノイドが励磁されていない場合に、バレル712a,712b,712c,712dに設けられた2つのポートの内のベース72側のポート(以下、後部ポートという)に連結されたポートと、流量制御弁75a,75b,75c,75dに連結されたポートとが接続され、しかもバレル712a,712b,712c,712dの円盤部28a側のポート(以下、前部ポートという)に連結されたポートと、油圧ポンプ76の作動油の吸入口に連結されたポートとが接続された状態とされている。また、ソレノイドが励磁されている場合は、バレル712a,712b,712c,712dの前部ポートに連結されたポートと、流量制御弁75a,75b,75c,75dに連結されたポートとを接続され、しかもバレル712a,712b,712c,712dの後部ポートに連結されたポートと、油圧ポンプ76の吸入口に連結されたポートとが接続された状態とされるようになっている。また、夫々の流量制御弁75a,75b,75c,75dは、所定の圧力の作動油を供給する油圧ポンプ76の作動油の吐出口に接続されている。
【0122】
また、ソレノイドバルブ74a,74b,74c,74dを夫々駆動する4つのドライブ回路474a,474b,474c,474d、及び流量制御弁75a,75b,75c,75dを夫々駆動する4つのドライブ回路475a,475b,475c,475dが、CPU41に電気的に接続されている。
【0123】
また、前述した変位センサ715a,715b,715c,715dが、CPU41に夫々電気的に接続されており、変位センサ715a,715b,715c,715dから夫々出力されるデジタル信号が、CPU41に与えられるようになっている。なお、変位センサ715a,715b,715c,715dは、アナログ信号を出力するものに限定されず、例えば静電容量式変位センサ、渦電流式変位センサ、差動トランス、光電式変位センサ等のアナログ信号を出力するものを用いて、この変位センサからの出力信号をA/D変換器にてデジタル信号へ変換し、CPU41に与える構成であってもよい。
【0124】
更に、前述した操作ボタン14e,14fも、操作ボタン14a〜14dと同様に、CPU41に接続されている。実施の形態2に係るマッサージ機1のその他の構成は、実施の形態1に係るマッサージ機1の構成と同様であるので、同符号を付し、その説明を省略する。
【0125】
次に、実施の形態2に係るマッサージ機1の動作について説明する。図18は、実施の形態3に係るCPU41の処理手順を示すフローチャートである。被施療者が操作部3を操作した場合には、伸縮部73A,73B,73C,73Dの内の一又は複数が伸縮する。伸縮部73Aが伸縮したとき、該伸縮部73Aが有するロッド732が中立状態から変位し、変位に応じた電圧の信号がポテンショメータ73aから出力される。この出力信号は、A/D変換器473aによってA/D変換された後、CPU41に与えられる(ステップ301)。CPU41は、このデジタル信号から前記ロッド732の中立状態からの変位を検出する(ステップ302)。
【0126】
RAM42bには、この時点における各動作部71A,71B,71C,71Dのピストンロッド711a,711b,711c,711dの位置が記憶されている。初期状態では、各ピストンロッド711a,711b,711c,711dは、夫々のピストンが各バレル712a,712b,712c,712dの長手方向の中央部に位置するようになされている(基準位置)。RAM42bに記憶されている各ピストンロッド711a,711b,711c,711dの位置は、夫々のピストンロッド711a,711b,711c,711dの前記基準位置からの相対位置であり、初期状態のときは0とされている。
【0127】
CPU41は、ステップ302において検出したロッド732の変位から、動作部71Aが有するピストンロッド711aの目標位置を演算する(ステップ303)。そして、RAM42bに記憶されているピストンロッド711aの位置からの前記目標位置の偏差Dを演算する(ステップ304)。なお、実施の形態3では、伸縮部73A(73B,73C,73D)が中立状態から伸長した場合に、偏差Dが正となり、中立状態から短縮した場合に、偏差Dが負となることとして説明する。
【0128】
次に、CPU41は、偏差Dに所定のゲインを乗じて得られる弁開度まで、流量制御弁75aを動作させるべく、この弁開度に対応した制御信号をドライブ回路475aへ出力する(ステップ305)。また、CPU41は、偏差Dの正負を判別し(ステップ306)、偏差Dが正である場合、ステップ308へ処理を移す。このとき、ソレノイドバルブ74aのソレノイドは非励磁状態であるため、油圧ポンプ76から吐出された作動油が流量制御弁75aにて流量を制御された後、ソレノイドバルブ74aを介してバレル712aの後部ポートからバレル712a内に流入し、バレル712a内の作動油が、前部ポートからバレル712aの外部へ流出し、ソレノイドバルブ74aを介して、油圧ポンプ76の作動油の吸入口へ与えられる。この結果、ピストンロッド711aが前方へ移動せしめられる。
【0129】
一方、ステップ306において、偏差Dが負である場合、CPU41は、ソレノイドバルブ74aのソレノイドを励磁すべく、ドライブ回路474aへ制御信号を出力する(ステップ307)。このとき、ソレノイドバルブ74aのソレノイドが励磁され、ソレノイドバルブ74aのポート間の接続が切り替えられる。そして、油圧ポンプ76から吐出された作動油が流量制御弁75aにて流量を制御された後、ソレノイドバルブ74aを介してバレル712aの前部ポートからバレル712a内に流入し、バレル712a内の作動油が、後部ポートからバレル712aの外部へ流出し、ソレノイドバルブ74aを介して、油圧ポンプ76の作動油の吸入口へ与えられる。この結果、ピストンロッド711aが後方へ移動せしめられる。
【0130】
次に、CPU41は。変位センサ715aからの出力信号を受け、この信号からピストンロッド711aの移動量(変位)を検出する(ステップ308)。そして、この移動量及びピストンロッド711aの移動方向(ソレノイドバルブ711aのソレノイドが励磁されたか否か)並びにRAM42bに記憶されているピストンロッド711aの位置に基づき、その時点でのピストンロッド711aの位置を演算し、RAM42bに記憶されているピストンロッド711aの位置を更新する(ステップ309)。この後、ステップ301に処理を戻す。
【0131】
CPU41は、以上のように説明した処理と同様に、伸縮部73B(73C,73D)が有するロッド732の中立状態からの変位に基づき、動作部71B(71C,71D)のピストンロッド711b(711c,711d)を移動させるべく、ドライブ回路474b(474c,474d)及びドライブ回路475b(475c,475d)へ夫々制御信号を出力するようになっている。
【0132】
これらの処理を、CPU41は、マルチタスクによって略同時に実行するようになっており、このことにより、伸縮部73A,73B,73C,73Dが夫々伸縮した場合には、これらに夫々対応して動作部71A,71B,71C,71Dが伸縮することとなる。また、把持部31が台座77に対して捻れるように回動された場合には、伸縮部73A,73B,73C,73Dが夫々伸縮し、これらに夫々対応させて、動作部71A,71B,71C,71Dを伸縮させることにより、施療部21がベース72に対して捻れるように回動せしめられる。従って、被施療者が、操作部3を操作することにより、施療機構2を自在に動作させることができる。
【0133】
次に、実施の形態3のマッサージ機1のたたき動作について説明する。図19は、たたき動作を行うときのCPU41の処理手順を示すフローチャートである。操作ボタン14eが押下されたとき、CPU41は次のような処理を開始する。まず、CPU41は、予め設定された弁開度まで、流量制御弁75a〜75dを動作させるべく、この弁開度に対応した制御信号をドライブ回路475a〜475dへ出力する(ステップ311)。次に、ソレノイドバルブ74a〜74dの夫々のソレノイドを、同時に所定時間励磁すべく、CPU41は、ドライブ回路474a〜474dへ制御信号を出力する(ステップ312)。そして、ソレノイドバルブ74a〜74dの夫々のソレノイドを、同時に所定時間非励磁状態とすべく、CPU41は、ドライブ回路474a〜474dへ制御信号を出力しない状態で、前記所定時間待機する(ステップ313)。次に、CPU41は、操作ボタン14fが押下されたか否かを判別し(ステップ314)、操作ボタン14fが押下されていない場合には、ステップ312へ処理を戻し、操作ボタン14fが押下された場合には、処理を終了する。
【0134】
このような処理がCPU41によって行われることにより、油圧ポンプ76から吐出された作動油は、流量制御弁75a〜75dによってその流量が制御されてソレノイドバルブ74a〜74dへ通流せしめられる。ソレノイドバルブ74a〜74dのソレノイドが励磁・非励磁を所定時間おきに切り替えられるため、ピストンロッド711a〜711dが所定時間おきに前方・後方への移動を繰り返す。これにより、施療部21が前後方向へ振動し、たたき動作が行われる。また、操作ボタン14fが押下されることにより、たたき動作が終了することになる。
【0135】
(実施の形態4)
図20は、本発明の実施の形態4に係るマッサージ機の施療機構2の構成を示す斜視図である。図14に示す如く、本実施の形態に係る施療機構2の支持部81は、2つの支持部材81A,81Bによって構成されており、支持部材81A,81Bは、略半円の板状の半円部81a,81bと、該半円部の円弧部から一方(前方)へ夫々突設され、2つの施療子21aを夫々支持する腕部82a,82bとを有している。半円部81a,81bは、略円盤状をなすように接続されており、その接続部分は回動自在に枢着されている。
【0136】
また、半円部81a,81bの下方には、半円部81a,81bによって構成される円盤と略同一の半径の円盤部83が配置されており、この円盤部83の後面に動作部29A,29B,29Cが連結されている。円盤部83の前面、即ち半円部81a,81bとの対向面からは、半円部81a,81bを枢着している枢軸を支持する軸受が突設されており(図示せず)、各半円部81a,81bは、これを中心にして揺動することが可能である。また半円部81a及び円盤部83の間の空間並びに半円部81b及び円盤部83の間の空間には、夫々空気袋84a,84bが配されている。空気袋84aは、半円部81aと円盤部83との対向部分に夫々接着されており、空気袋84bは、半円部81bと円盤部83との対向部分に夫々接着されている。図21は、実施の形態4に係る施療部21の構成の概略を示す断面図である。図21に示すように、空気袋84a,84bが膨張したときには、支持部材81A,81Bが前記枢軸を中心として夫々前方へ回動し、空気袋84a,84bが収縮したときには、支持部材81A,81Bが後方へ回動する。これによって、2つの施療子21aが接近・離隔せしめられる。
【0137】
図22は、本発明の実施の形態4に係るマッサージ機の操作部3の構成を示す斜視図である。実施の形態4に係る操作部3は、上面が丸みを帯びた略円弧面とされた略円盤状をなし、可撓性を有する把持部85を具備する。把持部85の下面には、伸縮部33A,33B,33Cが接続されている。また、把持部85の内部には、圧電センサ85aが設けられており、この圧電センサ85aによって、把持部の変形量に応じた電圧信号が出力されるようになっている。なお、把持部85の変形量に応じた出力信号を得られるものであれば、圧電センサに限らず、歪みゲージ等の他のセンサを用いてもよい。
【0138】
図23は、本発明の実施の形態4に係るマッサージ機の構成を示すブロック図である。図23に示す如く、圧電センサ85aは、制御回路4が備えるA/D変換器85bに接続されており、圧電センサ85aからの出力信号(アナログ信号宇)は、A/D変換器85bによってA/D変換され、デジタル信号としてCPU41に与えられる。また、CPU41には、ソレノイドバルブ86を駆動するためのドライブ回路86aに接続されている。ソレノイドバルブ86は、3ポートのソレノイドバルブであり、その内の1つのポートがエアポンプ87に接続されており、他の1つのポートが空気袋81a,81bに接続されている。また、ソレノイドバルブ86の残りの1つのポートは、排気ポートとして用いられている。実施の形態4に係るマッサージ機のその他の構成は、実施の形態1に係るマッサージ機の構成と同様であるので、同符号を付し、その説明を省略する。
【0139】
次に、実施の形態4に係るマッサージ機の動作について説明する。被施療者によって把持部85が変形せしめられたとき、この変形量に応じた信号が圧電センサ85aから出力される。この出力信号は、A/D変換器85bによってデジタル信号へ変換された後、CPU41に与えられる。CPU41は、前記信号の電圧値が所定の閾値以上であるか否かを判別し、前記電圧値が閾値以上である場合には、把持部85が所定の力より強い力で変形せしめられたと判断し、ソレノイドバルブ86のソレノイドを励磁すべく、制御信号をドライブ回路86aへ出力する。ドライブ回路86aに前記制御信号が与えられたとき、ドライブ回路86aは、ソレノイドバルブ86のソレノイドを励磁する。これによって、ソレノイドバルブ86のポート間の接続が切り替えられ、エアポンプ87と空気袋84a,84bが連通せしめられる。そして、空気袋84a,84bが膨張し、2つの施療子21aが接近する。
【0140】
圧電センサ85aからの出力信号の電圧値が、前記閾値未満である場合には、ソレノイドバルブ86のソレノイドが励磁されず、空気袋84a,84bが外気に連通される。この場合、空気袋84a,84bが収縮し、2つの施療子21aが離隔する。
【0141】
従って、把持部85の変形量に応じて、2つの施療子21aの離隔距離が変化せしめられることとなり、被施療者に対して、更に多様な刺激を与えることが可能となる。
【0142】
なお、実施の形態4に係るマッサージ機においては、ソレノイドバルブ86をオンオフ制御するだけの構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば、ソレノイドバルブ86とエアポンプ87との間に流量制御弁を設け、該流量制御弁の弁開度を、圧電センサ85aの出力信号の電圧値に比例するように制御することにより、被施療者の把持部81を把持する力の大きさに応じて、施療子21aの移動量を細かく制御する構成としてもよい。
【0143】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明に係るマッサージ機によれば、マッサージ機の施療機構が、エンドエフェクタを施療部としたパラレルメカニズムの構造をなしているため、施療部が、その動作範囲内でどのような方向へでも移動することが可能であり、従って、被施療者に従来に比してより適した刺激を与えることが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係るマッサージ機の構成の一例を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係るマッサージ機の背凭れ部の内部構造を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る施療機構の構成を示す斜視図である。
【図4】本発明の実施の形態1に係る操作部の構成を示す斜視図である。
【図5】本発明の実施の形態1に係るマッサージ機の構成を示すブロック図である。
【図6】制御回路の一部の回路構成を示す部分ブロック図である。
【図7】伸縮部が伸縮したときのCPUの処理手順を示すフローチャートである。
【図8】CPUがパルス発生器に与える指示情報を説明する図表である。
【図9】操作部の他の構成例を示す斜視図である。
【図10】マッサージ機の他の構成例を示すブロック図である。
【図11】本発明の実施の形態2に係るマッサージ機の構成の一例を示す斜視図である。
【図12】本発明の実施の形態2に係るマッサージ機の構成を示すブロック図である。
【図13】操作レバーが傾倒されたときのCPUの処理手順を示すフローチャートである。
【図14】本発明の実施の形態3に係るマッサージ機の施療機構の構成を示す斜視図である。
【図15】本発明の実施の形態3に係るマッサージ機の操作部の構成を示す斜視図である。
【図16】本発明の実施の形態3に係るマッサージ機の操作部の概略を示す平面図である。
【図17】本発明の実施の形態3に係るマッサージ機の構成を示す部分ブロック図である。
【図18】実施の形態3に係るCPUの処理手順を示すフローチャートである。
【図19】たたき動作を行うときのCPUの処理手順を示すフローチャートである。
【図20】本発明の実施の形態4に係るマッサージ機の施療機構の構成を示す斜視図である。
【図21】実施の形態4に係る施療部の構成の概略を示す断面図である。
【図22】本発明の実施の形態4に係るマッサージ機の操作部の構成を示す斜視図である。
【図23】本発明の実施の形態4に係るマッサージ機の構成を示すブロック図である。
【図24】パラレルメカニズムを例示する概念図であり、(a)は伸縮型のパラレルメカニズムを示し、(b)は回転型のパラレルメカニズムを示す図である。
【符号の説明】
1 マッサージ機
11 背凭れ部
11j 電動モータ
11n ロータリエンコーダ
12 座部
13 フットレスト
14 肘掛け部
14a〜14f 操作ボタン
141 取付台
2 施療機構
20 ベース
20a 切り欠き
20b 歯車面
20c 電動モータ
20d ロータリエンコーダ
21 施療部
21a 施療子
22 昇降部
23 フレーム部
27 移動部
27a 電動モータ
28 支持部
28a 円盤部
28b 腕部
29A〜29C 動作部
29a〜29c 電動モータ
291 移動軸
292 ボールジョイント
293 支持具
293a〜293c 磁気センサ
294 カバー
3 操作部
31 把持部
32 回転台
321 突出部
322 つまみ部
323 ポテンショメータ
33A〜33C 伸縮部
33a〜33c ポテンショメータ
331 ボールジョイント
332 筒状部材
333 ロッド
334 棒体
335 ボールジョイント
34 台座
341 突出部
35 カバー
4 制御回路
41 CPU
42a ROM
42b RAM
43a〜43d,43x,43y A/D変換器
44a〜44d,44y パルス発生器
45a〜45d,45y ドライブ回路
46a〜46d,46y インバータ
47a,47b ドライブ回路
48a〜48c A/D変換器
473a〜473d A/D変換器
474a〜474d ドライブ回路
475a〜475d ドライブ回路
54a〜54d パワーMOS−FET
6 ジョイスティック
61 操作レバー
62 支持台
63x,63y ポテンショメータ
71A〜71D 動作部
71a〜71d 油圧シリンダ
711a〜711d ピストンロッド
712a〜712d バレル
713 ボールジョイント
714 ボールジョイント
715a〜715d 変位センサ
72 ベース
73A〜73D 伸縮部
73a〜73d ポテンショメータ
731 筒状部材
732 ロッド
74a〜74d ソレノイドバルブ
75a〜75d 流量制御弁
76 油圧ポンプ
77 台座
81 支持部
81A,81B 支持部材
81a,81b 半円部
82a,82b 腕部
83 円盤部
84a,84b 空気袋
85 把持部
85a 圧電センサ
85b A/D変換器
86 ソレノイドバルブ
86a ドライブ回路
87 エアポンプ

Claims (10)

  1. 施療機構と、操作部と、制御部とを有するマッサージ機であって、
    前記施療機構は、
    被施療者の身体を支持する背凭れ部に設けられるベースと、
    前記被施療者の身体に対して刺激を与える施療部と、
    前記ベースと前記施療部とに傾倒可能に接続され、前記ベースと前記施療部とを連結し、伸縮可能な複数の動作部によって構成されるパラレルメカニズム
    前記ベースを背凭れ部に対して回動させる回動部とを有し、
    前記操作部は、
    前記ベースに対応する配置関係で配置されるとともに、被施療者の腕を支持する肘掛け部に設けられる台座に回動可能に支持される回転台と、
    前記施療部に対応する配置関係で配置されるように前記回転台に対向配置され、被施療者に把持される把持部と、
    複数の前記動作部に対応する配置関係で配置されて前記回転台と前記把持部とに傾動可能に接続され、前記回転台と前記把持部とを連結し、伸縮可能な伸縮部が前記動作部と同数設けられて構成されるパラレルメカニズムと、
    前記各伸縮部の伸縮の向き及び伸縮量を検出し、検出結果に応じた操作信号を出力する第1検出部と
    前記回転台の前記台座に対する回動の向き及び回動角を検出し、検出結果に応じた操作信号を出力する回動検出部とを有し、
    前記制御部は、
    前記各動作部を前記配置関係で対応する伸縮部の伸縮に応じて動作させるように、前記第1検出部から出力される操作信号に基づいて、前記各動作部へ出力する制御信号を生成して前記各動作部へ出力し、前記制御信号によって前記各動作部の動作を独立に夫々制御するとともに、前記回転台の回動に応じて前記ベースを回動させるように、前記回動検出部から出力される操作信号に基づいて制御信号を生成し、該制御信号を前記回動部へ出力すべくなしてあることを特徴とするマッサージ機。
  2. 前記動作部は、
    内面に雌ねじ部が設けられている筒状の回転軸を具備する電動モータを有する回転動作部と、
    外面に雄ねじ部が設けられ、前記電動モータの回転軸に螺合した状態で貫通する移動軸を有する変換手段とを含むことを特徴とする請求項1に記載のマッサージ機。
  3. 前記動作部は、
    外面に雄ねじ部が設けられている回転軸を具備する電動モータを有する前記回転動作部と、
    内面に雌ねじ部が設けられ、前記電動モータの回転軸に螺合する移動軸を有する前記変換手段とを含むことを特徴とする請求項1に記載のマッサージ機。
  4. 前記動作部は、ピストンロッド及びバレルのうち一方が前記ベースに接続され、他方が前記施療部に接続される流体シリンダを有することを特徴とする請求項1に記載のマッサージ機。
  5. 前記施療部は、対向して配される複数の施療子と、前記施療子を夫々支持する施療子支持部とを有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のマッサージ機。
  6. 前記施療部は、2つの前記施療子と、前記2つの施療子をそれぞれ支持する施療支持部とを有し、
    2つの前記施療子の相対的位置を変化させるべく動作する施療子動作部を更に備え、
    前記操作部は、前記施療子動作部の動作を指示する施療子動作指示部を更に有し、
    前記制御部は、前記施療子動作指示部による動作の指示に応じて前記施療子動作部を動作させるように、前記施療子動作部へ制御信号を出力すべくなしてあることを特徴とする請求項5に記載のマッサージ機。
  7. 前記施療子支持部は、
    一方の前記施療子に連結された第1部材と、
    他方の前記施療子に連結され、前記第1部材に枢着された第2部材とを有し、
    前記第1部材及び前記第2部材は、夫々回動させることにより、2つの前記施療子の相対的位置を変化させることが可能としてあり、
    前記施療子動作部は、
    前記第1部材及び前記第2部材に夫々取り付けられ、膨張および収縮することにより前記第1部材及び前記第2部材を夫々回動させる空気袋と、
    該空気袋に空気を供給するための供給部と、
    前記空気袋及び前記供給部の間に介装され、前記空気袋に対する給気および排気を切り替える切替弁とを有し、
    前記制御部は、前記施療子動作指示部から与えられた施療子動作部の動作の指示に応じて、前記切替弁によって前記空気袋に対する給気および排気を切り替えるように、前記切替弁へ制御信号を出力すべくなしてあることを特徴とする請求項6に記載のマッサージ機。
  8. 前記操作部は、第2検出部を更に有し、
    前記把持部は、被施療者の把持力に応じて変形すべく、可撓性を有し、
    前記第2検出部は、前記把持部の変形量を検出し、検出結果に応じた操作信号を出力し、
    前記制御部は、前記第2検出部から出力される操作信号に基づいて前記切替弁へ出力する制御信号を生成すべくなしてあることを特徴とする請求項7に記載のマッサージ機。
  9. 前記施療機構は、複数組の動作部を有し、
    前記各組に含まれる動作部は、各動作部の前記ベースとの接続位置と、前記施療部との接続位置とを結ぶ方向が交差するように配置されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1つに記載のマッサージ機。
  10. 前記操作部は、たたき動作を指示するたたき動作指示部を更に有し、
    前記制御部は、前記たたき動作指示部によってたたき動作が指示された場合に、前記各動作部が、伸張する動作と収縮する動作とを繰り返すように、各動作部へ制御信号を出力すべくなしてあることを特徴とする請求項1〜のいずれか1つに記載のマッサージ機。
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