JP5804475B2 - 超音波便秘改善器用ヘッド - Google Patents

Description

本願発明は超音波を背中から腰椎付近に当てて便秘を改善する超音波便秘改善器用ヘッドに関するものである。

古来より便秘に悩む人は多く、その改善手段として各種医薬品が開発されている。医薬品以外にも、超音波を利用した便秘改善器（特許文献１）が開発されている。

特許第４７２２２１６号公報

特許文献１の超音波便秘改善器は、超音波を利用して排便を促す機器として、その効果が実証されていることから、今後はさらに広く普及することが期待されている。

前記超音波便秘改善器は、超音波振動するヘッドを使用者の第３腰椎から第５腰椎付近に宛がって使用するものである。そのヘッドは超音波振動を発生する圧電振動子が樹脂製のケース内に密着固定されている。ケースの材質は圧電振動子の振動が伝わり易く、耐熱性、抗菌性等に優れたものが適し、それら特性を備えたポリアセタールが使用されている。ポリアセタールはその分子構造上、圧電振動子と接着しにくいため、ヘッドを長期間使用したり、温度差のある環境下で長期間保管したりすると、圧電振動子とケースとの間に隙間が生ずるおそれがある。超音波は空気中を伝搬しにくいという性質があるため、隙間ができると超音波振動が腰椎付近に伝達し難くなる。従って、ケースがポリアセタール以外の樹脂製の場合も圧電振動子との密着性が要求される。

本発明の解決課題は、圧電振動子とケースが密着し、長期間の使用によっても圧電振動子とケースの間に隙間が生じ難い超音波便秘改善器用ヘッドを提供することにある。

本発明の超音波便秘改善器用ヘッドは、樹脂製ケースの収容部内に圧電振動子が密着固定されたものであって、収容部の圧電振動子との密着面を密着し易い性質に改質し、当該改質面に圧電振動子を接着剤で接着して密着固定させたものである。改質方法には各種手段がある。例えば、ＵＶ照射による表面処理、コロナ放電処理、ブラスト処理、プライマー処理、プラズマ処理による改質、イオンプレーティング処理、スパッタリング処理等のいずれの手法で行っても良いが、ＯＨ基、カルボニル基等の水素結合し易い極性基が接着面の表面に発生し易い方法或いは吸着し易い方法が好ましい。本発明における改質には、接着面に接着剤との濡れ特性に優れた塗料をコーティングして成膜すること、接着面を微細に粗面化して接着剤の食いつきを良くすること、その他、接着剤による接着面と圧電振動子との接着を強固にする処理の全てを含む。

本発明の超音波便秘改善器用ヘッドは、圧電振動子を接着面に押し付け可能な押し具を設けることもできる。この場合、押し具は改質されない接着面に圧電振動子を接着固定し、ヘッドケースに固定された押し具により圧電振動子を接着面に押し付けるようにすることもできる。圧電振動子の周縁部のみを押し付け可能な環状（リング）にしたりすることもできる。押し具を使用する場合、圧電振動子は改質した密着面に接着固定することも、改質しない密着面に接着固定することもできる。

本発明の超音波便秘改善器用ヘッドは次のような効果がある。
（１）圧電振動子と接着し易いように改質した接着面に圧電振動子を接着するので、圧電振動子の接着が確実且つ強固になり、長期間使用したり、温度差の大きな環境下で保管したりしても、圧電振動子とヘッドケースとの間に隙間が生じ難くなり、隙間発生により振動が伝達しにくくなることがない。
（２）接着面をＯＨ基、カルボニル基等の水素結合し易い極性基に改質すれば接着が一層確実になり、確実な振動伝達を長期間確保できる。
（３）圧電振動子をケースの接着面に押し付ける押し具を設けた場合、圧電振動子と接着面との間に隙間が発生し難くなるため超音波振動の伝達が確保される。

超音波便秘改善器用ヘッドの一例を示すものであって、（ａ）は収容部の内底面に改質面を形成し、その改質面に圧電振動子を取り付けた場合の分解斜視図、（ｂ）は収容部に圧電振動子を収容した状態を示す斜視図、（ｃ）はその組立て断面図。 超音波便秘改善器用ヘッドの他例を示すものであって、（ａ）は収容部に改質面を設けるとともに、その改質面に取り付けた圧電振動子を押圧可能な押し具を設けた場合の分解斜視図、（ｂ）は押し具の拡大図、（ｃ）は押し具の断面図。 （ａ）は超音波便秘改善器用ヘッドの断面図、（ｂ）はその部分拡大図。

（実施形態１）
本発明の超音波便秘改善器用ヘッドの実施形態の一例について、図１（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。この超音波便秘改善器用ヘッド（以下「ヘッド」という。）１は、コードＣの先端を超音波を発生する便秘改善器本体（図示しない）に取り付けて使用するものであり、超音波振動する圧電振動子２と、圧電振動子２を収容可能な収容部１ｂを備えたヘッドケース１ａ（以下「ケース」という。）と、ケース１ａの裏面を閉塞する蓋１ｃを備えており、収容部１ｂの内面（接着面）３は圧電振動子２が接着しやすい性質に改質してある。

前記ケース１ａは使用者の第３腰椎と第４腰椎の間や第４腰椎と第５腰椎間の間、第３腰椎〜第５腰椎などに宛がうことができる大きさの楕円形の皿状であり、圧電振動子２を収容するための２つの収容部１ｂがケース１ａの長手方向に間隔をあけて設けられている。収容部１ｂは円盤状の圧電振動子２を１つずつ収容できるようにケース１ａの他の部分よりも一段窪ませて形成してある。収容部１ｂの内径は圧電振動子２の外形よりも少し大きくし、圧電振動子２を収容部１ｂ内に収容した際に、収容部１ｂの内周壁面５と圧電振動子２の外周面との間に隙間６ができるようにしてある。ケース１ａの開口部にはケース１ａの裏面を閉塞する蓋１ｃがビスやねじなどの固定手段でケース１ａの周縁部の止め孔１ｄに固定されている。

前記ケース１ａは圧電振動子２の超音波振動が伝達され易い硬質樹脂、例えば、ポリアセタール（市販のポリアセタール：ジュラコン：ポリプラスチック社製品）で成形するのが適する。蓋１ｃはポリアセタールのほか、ポリプロピレン（ＰＰ樹脂）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ樹脂）といった各種材質製とすることもできる。ケース１ａや蓋１ｃが軟質材の場合は、圧電振動子２から発振される超音波振動が吸収されて腰椎に伝達されにくくなる。

図１（ａ）〜（ｃ）に示すケース１ａの接着面３は表面改質されている。表面改質方法は接着剤（例えば、シアノアクリレート系接着剤、シアノアクリ酸エチル系接着剤、エポキシ系接着剤など）による接着面３と圧電振動子２との接着性（濡れ特性）が向上する手段であればいずれの手段で行ってもよく、ＵＶ光を利用した表面処理、コロナ放電処理、ブラスト処理、プライマー処理、プラズマ処理による改質、イオンプレーティング処理、スパッタリング処理等による成膜処理、濡れ特性に優れた改質剤を接着面３にコーティングして成膜するコーティング処理、ＯＨ基やカルボニル基等のように水素結合し易い極性基が接着面３の表面に発生或いは吸着する方法であってもよい。この他に、接着面３を微細に粗面化して接着剤の食いつきを良くすること、その他、接着剤による接着面と圧電振動子との接着を強固にする処理の全ての方法を含む。

前記改質処理された接着面３には、収容部１ｂ内に収容された圧電振動子２が接着剤で密着されている。この場合、圧電振動子２の全面が前記のように改質された接着面３に密着されて、圧電振動子２の超音波振動が接着面３に伝達されて、接着面３が超音波振動するようにしてある。接着剤には、例えば、シアノアクリレート系接着剤、シアノアクリ酸エチル系接着剤、エポキシ系接着剤などを用いることができる。接着面３の超音波振動は、ヘッド１を宛がった使用者の第３腰椎と第４腰椎の間、第４腰椎と第５腰椎間の間、第３腰椎〜第５腰椎、それらの付近に伝達される。この振動伝達により前記腰椎やその付近にある便秘改善を促進させる神経が刺激されて便秘が改善されるものと思われる。

前記圧電振動子２は超音波信号発振回路（図示しない）で発振された信号が印加されることにより、電気エネルギーを物理的な振動（超音波）に変換する振動子であり、既存のものを使用することができる。圧電振動子２には例えば、共振周波数が1.5MHzと2.0MHzの２つの圧電振動子２を使用することができる。この場合、超音波信号発振回路の発振周波数は1.5MHzと2.0MHzの２つの信号を発振できるようにしておく。超音波信号発振回路の発振周波数は圧電振動子２の共振周波数により決定される。２つの圧電振動子２は同時に振動しても交互に振動してもよい。

ケース１ａの中央付近には、圧電振動子２の外側（上）に配置した中継基板７がビスやねじなどの固定具によってケース１ａに固定してある。中継基板７には圧電振動子２に接続されたリード線８と、コードＣの心線１０が接続されており、図示しない本体からの信号が心線１０から圧電振動子２に加えられると、圧電振動子２が振動してヘッド１が超音波振動するようにしてある。

実施形態１の超音波便秘改善器用ヘッドを組み立てるには例えば次のようにする。
（１）収容部１ｂの接着面３にＵＶ光を照射して接着面３を改質する。
（２）改質された接着面３に接着剤で圧電振動子２の接着面全面を接着固定する。
（３）ケース１ａの中央付近に中継基板７を配置し、中継基板７をビスやねじなどの固定具によってケース１ａに固定する。中継基板７には圧電振動子２のリード線８と接続コード９の心線１０を接続する。
（４）ケース１ａの開口部（裏面）に蓋１ｃを被せ、その蓋１ｃをビスやねじなどの固定具でケース１ａに固定する。

（実施形態２）
本発明の超音波便秘改善器用ヘッドの実施形態の他例について、図２及び図３を参照して説明する。この実施形態のヘッド１の基本構造は実施形態１のヘッド１と同様である。異なるのは、収容部１ａの改質された接着面３に接着固定された圧電振動子２を、押し具１１で接着面３に押し付けたことである。

図２（ａ）〜（ｃ）に示す押し具１１は円形リング状（環状）であり、収容部１ｂ内に収まる外径としてある。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、押し具１１はその内面（図３（ｂ）では下面）を圧電振動子２の上面に接触させ、外周面１１ｂを接着剤によって内周壁面５に固定することにより圧電振動子２を接着面３に押し付けてある。図２（ｂ）に示すように、押し具１１の内周壁には他の部分よりも一段窪んだ切欠き部１１ａが形成され、その切欠き部１１ａに指をかけて押し具１１を収容部１ｂ内から取り出せるようにしてある。この押し具１１は各種材質製とすることができるが、接着を強固なものとするためにはケース１ａと同じ材質とするのが好ましい。押し具１１は円形リング状に限らず、圧電振動子２を接着面３に押し付けることができれば他の形状であっても良い。図２（ｂ）（ｃ）に示すように、押し具１１はリング状の本体１１ｃと押し片１１ｄを備え、両者が断面Ｌ字状になっている。

実施形態２の超音波便秘改善器用ヘッドを組み立てるには例えば次のようにする。
（１）ケース１ａの収容部１ｂ内に圧電振動子２を収容し、圧電振動子２を収容部１ａの接着面３に接着固定する。
（２）圧電振動子２の上面外周部にリング状の押し具１１を被せ、押し具１１を圧電振動子２の上面に接着剤で接着し、押し具１１の外周面を収容部１ｂの内周壁面５に接着剤で固定する。
（３）ケース１ａの中央付近に中継基板７を配置し、ビスやねじなどの固定具によって中継基板７をケース１ａに固定する。中継基板７には圧電振動子２に接続されたリード線８とコードＣの心線１０を接続する。
（４）ケース１ａの開口部（裏面）に蓋１ｃを被せ、その蓋１ｃをビスやねじなどの固定具でケース１ａに固定する。

（実施形態３）
実施形態３の超音波便秘改善器用ヘッドの基本的構成は実施形態２と同じであり、異なるのは、ヘッド１の収容部１ｂの接着面３を改質しないことである。

（実施形態４）
本発明の超音波便秘改善器用ヘッドでは、圧電振動子２に前記共振周波数と異なる共振周波数のものを使用することもできる。この場合は、超音波信号発振回路の発振周波数も圧電振動子２の共振周波数と同じ周波数の超音波信号を発振できるようにする。

圧電振動子２はケース１に１つだけ取付けることも、共振周波数が同じものを２つ以上取付けることも、共振周波数が異なるものを２つ以上取付けることもできる。２つ以上取付ける場合はそれら圧電振動子２を同時に振動させることも時間差を設けて交代で振動させることもできる。

ケース１ａは使用者の第３腰椎と第４腰椎の間や第４腰椎と第５腰椎間の間、第３腰椎〜第５腰椎、それらの付近に宛がうことができる大きさであれば、収容部１ｂが一つのものでもよく、外形も円形とか他の形状とすることもできる。

ケース１ａに押し具１１を取付ける場合は、押し具１１の外周面１１ｂをビスなどの固定具で取付けることもできる。

１ 超音波便秘改善器用ヘッド
１ａ ヘッドケース
１ｂ 収容部
１ｃ 蓋
１ｄ （ケースの）止め孔
２ 圧電振動子
３ 接着面
５ 内周壁面
６ 隙間
７ 中継基板
８ リード線
１０ 心線
１１ 押し具
１１ａ 切欠き部
１１ｂ （押し具の）外周面
Ｃ コード

Claims (2)

1. 樹脂製のヘッドケースの収容部に圧電振動子が設けられた超音波便秘改善器用ヘッドにおいて、
   収容部を備えたヘッドケースと、収容部に収容されて接着固定された圧電振動子と、圧電振動子を押さえる押し具を備え、
   前記ヘッドケースは圧電振動子の超音波振動が伝達され易い硬質樹脂製であり、
   前記収容部はヘッドケースの他の部分よりも一段窪んだ円形の凹部であり、内部に円盤状の圧電振動子を収容できる大きさであり、収容部内に収容された圧電振動子を接着できる接着面を備え、前記接着面が接着剤での接着が強固になるように表面改質されており、
   前記押し具は前記ヘッドケースと同じ材質であり、円形リング状の本体と当該本体の高さ方向一端から内側に突出する押し片が連設された断面形状Ｌ字状であり、前記本体は前記収容部内に収まる外径であり、圧電振動子の外周に被せることができる内径であり、前記押し片は圧電振動子の上面に被さるリング状であり、
   前記押し具はその本体が圧電振動子の外周に被さって当該外周面と本体の内周面が接着剤で接着固定され、押し片が圧電振動子の上面外周部に被さって当該上面に接着剤で接着固定され、
   前記圧電振動子は前記収容部の接着面に接着剤で接着固定され、前記押し具で当該接着面に押し付けられている、
   ことを特徴とする超音波便秘改善器用ヘッド。
2. 請求項１記載の超音波便秘改善器用ヘッドにおいて、接着面が水素結合し易い極性基に改質されたことを特徴とする超音波便秘改善器用ヘッド。

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