JP6757304B2 - 足裏電気治療パッド及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、足裏電気治療パッド及びその製造方法に関する。

「ツボ（Acupoints、経穴とも呼ばれる）」については、中国の経絡学説において重要な部位であり、それは人体の体表に分布する内蔵経絡の循環経路において、気血が集まり、送られる出入り口になっている特定の部位のことをいう。また病気が生じたときには、対応する「ツボ」に圧痛、だるさ、痺れ、結節、腫脹といった病理的反応が生じることが往々にしてあるため、医師は「ツボ」の反応である病理的反応を利用して病気を診断することができるほか、医師は対応する「ツボ」を刺激する方法によって治療効果を得ることができる。

「ツボ」の刺激には鍼灸や推拿が従来から多く採用されているが、科学技術と医学の進歩に伴い、人体の「ツボ」には低い電気抵抗性や高い導電性という特性があることが証明されている。例えばドイツのクルーン（Ｒｉｃｈａｒｄ Ｃｒｏｏｎ）医師は、人体の体表が低電阻性のチャネルを多く有することを証明したが、それは中国医学で言うところの経路に似ており、日本の中谷義雄医師は、「良導絡」と「ツボ」との関係を発見している。このように、「電気治療」は「ツボ」を刺激する主要な手段の一つとなっている。「電気治療」は主に物理的な電気刺激による治療方法に属し、患者の皮膚の上に電気治療用パッチを貼り、次に電気治療装置が電流信号を発生させて、電気治療用パッチを通じて電流信号が患者の体内に伝達され、このとき、電器治療用パッチ付近の筋群が誘発されて、一連の律動的且つ非能動的な局部的収縮運動が生じるというものである。よって、「電気治療」は従来の鍼灸で「ツボ」を刺激するのと似た効果を生じさせることが可能である。

「電気治療」は非侵襲性及び非薬物であるという特性を有するため、個人にとっては在宅ケアとして非常に適している。例えば「経皮的末梢神経電気刺激（Transcutaneous electrical nerve stimulation、略称ＴＥＮＳ）」及び「電気的筋肉刺激（Electrical Muscle Stimulation、略称ＥＭＳ）」はどちらも現在一般的に使用されている「電気治療」方法である。そのうち、「経皮的末梢神経電気刺激」は、低周波パルス電流を用いて疼痛を制御する電気治療方法で、その基本的原理は「ゲートコントロール理論（gate control theory）」であるが、それは微弱な低周波電流を用いて表皮内神経（例えばＡβ神経線維）を刺激し、表皮内神経に神経信号を生じさせて「ゲート」を開閉することを可能とし、それにより疼痛を伝導する神経（例えばＡδ神経線維及びＣ神経線維）を遮断して、痛みを止める効果を得るものである。「電気的筋肉刺激」の原理は、運動神経を電流で刺激して筋肉を収縮させることで運動療法及び訓練手段を得るものである。故に、ユーザーは上記の電気治療器の電流周波数を調整することで、鍼灸で「ツボ」を刺激する効果を模擬的に得ることができる。
なお、電気刺激装置として、例えば特許文献１が知られている。

特開２００４−１０５５７９号公報

しかし、本発明者は長期に渡る観察の中で、上記の電気治療器の多くが使用において電流を伝導する部品に電気治療用パッチを採用しているものの、電気治療用パッチの面積が小さく、使用において単一の「ツボ」にしか対処できないため、ユーザーが一度に複数の「ツボ」に電気治療を行いたい場合には、複数の電気治療用パッチを貼らなければならず、そうでなければ個別の「ツボ」に対して順番に電気治療を行うしかないため、使用において不便が生じていることに気づいた。例を挙げると、人体の足裏には多くの「ツボ」が存在し、且つ人体のほぼ全身の器官の反射区が含まれているため、通常は足裏の「ツボ」を手でマッサージして各反射区を刺激することで血液の循環を促進し、体内に蓄積された老廃物や毒素を排除し、新陳代謝の機能を強化することができる。また足裏を手でマッサージする以外に、ユーザーが「電気治療」による方法で足裏の「ツボ」を刺激しようとする場合には、上記の電気治療用パッチのカバー領域が小さすぎるという問題に直面する。

「電気治療」に適用可能な靴パッドを設計して、ユーザーの脚が靴パッドを全面的に踏めるようにしている当業者も存在する。しかし、上記の靴パッドは大半が内部に電子部品（リードなど）を設けているか、若しくは靴パッドの表面に導電材料を塗布しており、この種の方法では靴パッドの生産工程が過度に複雑となるばかりか、長時間踏まれると電子部品の損壊（リードが断裂するなど）や導電材料の剥がれが生じやすく、靴パッドの電気治療効果が失われてしまう。よって、靴パッドの生産工程を簡略化できると同時に、靴パッドの構造を簡単にすることができ、且つ長期間の使用において良好な電気治療効果を保つことのできる斬新な靴パッド構造を如何に設計するか、という点が本発明の鋭意探求する重要な課題となっている。

「電気治療」に適用されている周知の靴パッドに関しては多くの欠点が存在するため、本発明者は長年勤めた関連産業における実務経験を頼りに、多くの研究やテストの繰り返しを経て、ついに本発明の足裏電気治療パッド及びその製造方法の開発に至った。本発明の目的は、ユーザーにとってより良い足裏電気治療パッド、及び、その製造方法を提供することにある。
具体的には、治療用電気刺激発生装置（ＴＥＮＳ／ＥＭＳ Devices）と接続可能であり、且つ足裏電気療法用パッド内は複雑な回路を設ける必要がなく、治療用電気刺激発生装置から発生する治療用の電気刺激を人体の足裏のツボに伝達可能にするための足裏電気治療パッド、及び、その製造方法を提供することを目的とする。

本発明による足裏電気治療パッドは、本体、複数の突起電極及びコネクタを含む。
そのうち、本体は、薄いシート状を呈しており、且つ少なくとも重量パーセントが３８〜４２％のニトリルゴム、重量パーセントが３７〜４２％の導電性カーボンブラック、重量パーセントが１４〜１７％の軟化油、重量パーセントが３〜５％の加工助剤、及び重量パーセントが１〜２％の促進剤などの材料で組成される。
複数の突起電極は、本体の上部に一体成形されて設けられ、且つ人体の足裏のツボにあたる部位に対応し、足底弓の第１の輪郭に対応して高さが異なっており、人体の足裏が本体上部を踏んでいる状態において、各突起電極の先端が当接し、且つ足底弓及び足裏の対応するツボに接触可能である。
複数の突起電極のうち第１群の突起電極は、人体の足裏の足底弓に対応する本体の上部の第１領域に分布しており、第１群の突起電極の高さが互いに異なるとともに、第１群の突起電極の間に形成された凹部の深さが互いに異なり、第１群の突起電極の先端が集まって、足底弓の第１の輪郭に一致する第２の輪郭を画定する。
複数の突起電極のうち第２群の突起電極は、人体の足裏の足底弓を除く部位に対応する本体の上部の第２領域に分布しており、第２群の突起電極を構成する各突起電極の直径は、足底弓に対応する第１群の突起電極を構成する各突起電極の直径よりも小さい。

コネクタは、本体上に設けられ、その一端は足裏電気治療パッドと電気的に導通し、もう一端にはジャックが設けられ、治療用電気刺激出力端子がジャックに接続されたとき、治療用電気刺激出力端子が、治療用電気刺激発生装置から発生する治療用電気刺激を、コネクタ、足裏電気治療パッド中の導電性カーボンブラック材料、及び各突起電極の先端の順に経由させて、足裏の対応するツボに伝達させることが可能である。
このようにしてユーザーは足裏電気治療パッド上を踏むだけで、鍼灸でツボを刺激する効果を模擬的に得ることができ、同時に長時間の使用においても効果的な電流伝達が可能である。

また、本発明による足裏電気治療パッドの製造方法は、次の工程を含む。足裏電気治療パッドの構成は上記と同様である。
１．少なくとも、重量パーセントが３８〜４２％のニトリルゴム、重量パーセントが３７〜４２％の導電性カーボンブラック、重量パーセントが１４〜１７％の軟化油、重量パーセントが３〜５％の加工助剤、及び重量パーセントが１〜２％の促進剤の材料を均一に混合してシート体を形成する工程。
２．シート体を成形型の成形空間中に置く工程。
３．摂氏１７１〜１８９度の成形温度でシート体にホットプレス成形を行い、且つ１９９〜２２１秒間保持する工程。
４．シート体が冷却されるのを待った後に、足裏電気治療パッドが形成される工程。
足裏電気治療パッドは導電性カーボンブラック材料によって電流伝達するので、当業者は如何なる回路の設置も必要とせずに、導電効果を有する足裏電気治療パッドを迅速に生産することが可能である。

本発明の目的、技術特徴及び効果に対する審査官のより一層の認識及び理解を助けるため、以下は図面を参照しながら実施例について詳細に説明する。

本発明の足裏電気治療パッドの概略図である。 本発明の足裏電気治療パッドの側面図である。 本発明の製造工程である。 本発明の成形型の概略図である。

本発明は足裏電気治療パッド及びその製造方法に関するものである。足裏電気治療パッド１は、単独で使用されるか、若しくはスリッパ、サンダル、運動靴、革靴などの靴内に入れられ、且つ図１及び図２を参照すると、治療用電気刺激発生装置（ＴＥＮＳ／ＥＭＳ Device）２と電気的に接続可能である。

足裏電気治療パッド１は、少なくともニトリルゴム（Nitrile Rubber、略称ＮＢＲ）、導電性カーボンブラック（Conductive Carbon Black）、軟化油（Softening Oil）、加工助剤（Processing aid）、及び促進剤（Accelerant）などの材料を混合して組成される。
そのうち、ニトリルゴムの重量パーセントは３８〜４２％であり、導電性カーボンブラックの重量パーセントは３７〜４２％であり、軟化油の重量パーセントは１４〜１７％であり、加工助剤の重量パーセントは３〜５％であり、促進剤の重量パーセントは１〜２％である。なお、本発明のその他の実施例中、当業者は足裏電気治療パッド１の特性（弾性、硬度、導電性など）を調整するため、その他の材料を増やして追加してもよいことを先に述べておく。

再び図１及び図２を参照すると、足裏電気治療パッド１には本体１１、複数の突起電極１３及びコネクタ１５を含む。そのうち、本体１１は薄いシート状を呈しており、且つその厚さは約１ミリメートルである。また突起電極１３は本体１１の上部に一体成形されて設けられ、且つその分布方式は人体の足裏のツボにあたる部位に対応している。また多くの人は足裏が真っ平ではなく、足の内側が凹曲状（即ち足底弓）を呈しているため、この実施例中では、突起電極１３同士の高さを異ならせることができ、且つ足底弓の部位に対応する突起電極１３を最も高くさせ、足裏電気治療パッド１の最大厚みを４．５〜６．５ミリメートル（即ち本体１１に突起電極１３を加えた厚さ）とさせることができる。そのようにすることで、ユーザーの足裏が本体１１の上部を踏んだときに突起電極１３の先端が当接し、且つ足裏の対応するツボに接触させることができる。

さらに、図１及び図２を参照すると、本体１１において人体の足底弓の部位に対応する部分（図１の１Ａの範囲内）にはコネクタ１５が設けられる。コネクタ１５の一端は本体１１と電気的に接続され、もう一端の本体１１の側縁部に対応する部分にはジャック１５０が設けられ、治療用電気刺激出力端子２１をジャック１５０に接続することができる。導電性カーボンブラック自体は半導体材料で低い抵抗値を有しているため、導電性カーボンブラックを足裏電気治療パッド１に均一に分布させると、足裏電気治療パッド１に導電性を持たせることが可能である。このようにしてユーザーは、治療用電気刺激発生装置２（ＴＥＮＳ／ＥＭＳ Device）の治療用電気刺激出力端子２１を伸ばしてジャック１５０に接続する。

次にユーザーは足裏電気治療パッド１の上部を踏んで、治療用電気刺激発生装置２を起動させる。それだけで、治療用電気刺激発生装置２から発生した治療用電気刺激が治療用電気刺激出力端子２１、コネクタ１５、足裏電気治療パッド１中の導電性カーボンブラック材料、及び各突起電極１３の先端の順に経由して、ユーザーの足裏の対応するツボに伝達される。これらツボに対して刺激を生じさせることで、ツボの電気マッサージ治療効果が得られる。

ここで特に、上記の実施例中、コネクタ１５は本体１１と一体成形され、且つ人体の足底弓の部分に位置しているが、本発明のその他の実施例中で、当業者はコネクタ１５を単一の部品として設計し、且つ本体１１の任意の位置に設けてよく、同時に設計上の必要に応じてジャック１５０の位置を調整してよい。ただコネクタ１５の一端が本体１１と接続でき、もう一端にジャック１５０を設けることができ、それによって対応する治療用電気刺激出力端子２１と電気的に接続可能であれば、即ち本発明におけるコネクタ１５とされることを先に述べておく。

本発明の足裏電気治療パッド１の製造方法を詳細に説明するため、図１〜３を参照すると、まず、ステップ３０１のように、ニトリルゴム、導電性カーボンブラック、軟化油、加工助剤、及び促進剤などの材料を均一に混合（mixing）してシート体を形成する。この実施例中、シート体の硬度はショアＡスケールで５７〜６３°Ａとすることができ、且つ厚さは４．５〜６．５ミリメートルの状態である。次に作業員は、ステップ３０２のようにシート体を成形型４の成形空間４０中に置く。

図４を参照すると、成形型４は上型４Ａ及び下型４Ｂを含み、そのうち、上型４Ａ及び下型４Ｂの両者が互いに対応する部分には、少なくとも一つの足裏キャビティ４０Ａ、４０Ｂがそれぞれ凹設される。上型４Ａと下型４Ｂが互いに合わさると、足裏キャビティ４０Ａ、４０Ｂが成形空間４０を直ちに形成することができる。また上型４Ａの足裏キャビティ４０Ａは複数の凹み部４０１が凹設された構造であり、下型４Ｂの足裏キャビティ４０Ｂは水平状の構造を呈している。

但し本発明のその他の実施例中、当業者は成形型４の構成部材を調整することが可能であり、上記の方式に限定されない。また当業者は生産又は設計上の必要（滑り止めなど）に応じて下型４Ｂの足裏キャビティ４０Ｂの構造を調整し、それをウェーブ形状又はその他の形態にして、最終的に成型する足裏電気治療パッド１の底面を対応する形態に形成させることが可能である。

再び図１〜４を参照すると、作業員は、ステップ３０３のように成形温度を摂氏１７１〜１８９度にした成形型４でシート体にホットプレス成形を行い、且つ保持時間は１９９〜２２１秒間として、シートを成形空間４０に対応する形状に成形させることができる。

また、ステップ３０４のように、ホットプレス成形が完了後、上記の本発明の足裏電気治療パッド１が形成されるようシート体が冷却されるのを待つ。その足裏電気治療パッド１の硬度はショアＡスケールで５７〜６３°Ａとすることができ、且つ最大厚みは４．５〜６．５ミリメートルの間とすることができる。そのうち、シート体は凹み部４０１の位置に対応しており、最終的に突起電極１３が形成され、且つ足裏電気治療パッド１の底部は、下型４Ｂの足裏キャビティ４０Ｂの構造によって平らな表面を形成することができる。同時にコネクタ１５とジャック１５０とは、成形型４の成形空間４０の形態によって足裏電気治療パッド１上に自然に形成される。

但し、種類の様々な治療用電気刺激出力端子２１は構造（長さなど）に若干違いがあるため、本発明のその他の実施例中、当業者はジャック１５０の形状及び深さを調整できるよう、冷却後のシート体に開孔工程を実施することで、当業者の目的とするジャック１５０を形成することが可能である。そして、治療用電気刺激出力端子２１をジャック１５０に安定して接続させることができ、且つ治療用電気刺激発生装置２（ＴＥＮＳ／ＥＭＳ Device）から発生した治療用電気刺激がコネクタ１５を経由して順に足裏電気治療パッド１中の導電性カーボンブラック材料と各突起電極１３の先端まで伝達されるようにすることができる。

このように、足裏電気治療パッド１はその中に設けられた導電性カーボンブラック材料が電流の段達経路となり、周知の電気治療靴パッドのように内部に電子回路が設けられていないため、周知の電気治療靴パッドのように長時間の使用において部品の損壊が生じるといった事態が起こらず、本発明の足裏電気治療パッド１は長い耐用年数を有することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について述べたが、本発明の主張する権利範囲はこれらに限られず、当業者であれば本発明が開示した技術内容を基に容易に思いつく等価的変化はすべて本発明の範疇に属する。

１ 足裏電気治療パッド
１１ 本体
１３ 突起電極
１５ コネクタ
１５０ ジャック
２ 治療用電気刺激発生装置
２１ 治療用電気刺激出力端子
３０１〜３０４ ステップ
４ 成形型
４Ａ 上型
４Ｂ 下型
４０ 成形空間
４０Ａ、４０Ｂ 足裏キャビティ
４０１ 凹み部

Claims (11)

1. 本体、複数の突起電極及びコネクタを含み、
   前記本体は、薄いシート状を呈しており、且つ少なくともニトリルゴム、導電性カーボンブラック、軟化油、加工助剤、及び促進剤の材料で組成され、そのうち、前記ニトリルゴムの重量パーセントは３８〜４２％であり、前記導電性カーボンブラックの重量パーセントは３７〜４２％であり、前記軟化油の重量パーセントは１４〜１７％であり、前記加工助剤の重量パーセントは３〜５％であり、前記促進剤の重量パーセントは１〜２％であり、
   複数の前記突起電極は、前記本体の上部に一体成形されて設けられ、且つ人体の足裏のツボにあたる部位に対応し、足底弓の第１の輪郭に対応して高さが異なっており、人体の足裏が前記本体の上部を踏んでいる状態において、各前記突起電極の先端が当接し、且つ足底弓及び足裏の対応するツボに接触可能であり、
   複数の前記突起電極のうち第１群の突起電極は、人体の足裏の足底弓に対応する前記本体の上部の第１領域に分布しており、前記第１群の突起電極の高さが互いに異なるとともに、前記第１群の突起電極の間に形成された凹部の深さが互いに異なり、前記第１群の突起電極の先端が集まって、足底弓の前記第１の輪郭に一致する第２の輪郭を画定し、
   複数の前記突起電極のうち第２群の突起電極は、人体の足裏の足底弓を除く部位に対応する前記本体の上部の第２領域に分布しており、前記第２群の突起電極を構成する各突起電極の直径は、足底弓に対応する前記第１群の突起電極を構成する各突起電極の直径よりも小さく、
   前記コネクタは、一端は前記本体と電気的に導通し、もう一端にはジャックが設けられ、治療用電気刺激出力端子が前記ジャックに接続された状態において、前記治療用電気刺激出力端子が、治療用電気刺激発生装置から発生する治療用電気刺激を、当該コネクタ、前記足裏電気治療パッド中の前記導電性カーボンブラック材料、及び各前記突起電極の先端の順に経由させて、前記足裏の対応するツボに伝達させることを特徴とする足裏電気治療パッド。
2. 前記足裏電気治療パッドの硬度はショアＡスケールで５７〜６３°Ａであることを特徴とする請求項１に記載の足裏電気治療パッド。
3. 前記足裏電気治療パッドの最大厚みは４．５〜６．５ミリメートルであることを特徴とする請求項２に記載の足裏電気治療パッド。
4. 前記足裏電気治療パッドの底部は平らな表面が形成されることを特徴とする請求項３に記載の足裏電気治療パッド。
5. 前記コネクタは前記本体の人体の足底弓に対応する部分に設けられ、且つもう一端の前記本体の側縁部に対応する部分には前記ジャックが設けられることを特徴とする請求項１、２、３又は４のいずれか一項に記載の足裏電気治療パッド。
6. 本体、複数の突起電極及びコネクタを含み、前記突起電極は前記本体の上部に一体成形されて設けられ、前記本体の上部から上向きに突起し、且つ人体の足裏のツボにあたる部位に対応し、足底弓の第１の輪郭に対応して高さが異なっており、人体の足裏が前記本体の上部を踏んでいる状態において、各前記突起電極の先端が当接し、且つ足底弓及び足裏の対応するツボに接触可能であり、複数の前記突起電極のうち第１群の突起電極は、人体の足裏の足底弓に対応する前記本体の上部の第１領域に分布しており、前記第１群の突起電極の高さが互いに異なるとともに、前記第１群の突起電極の間に形成された凹部の深さが互いに異なり、前記第１群の突起電極の先端が集まって、足底弓の前記第１の輪郭に一致する第２の輪郭を画定し、複数の前記突起電極のうち第２群の突起電極は、人体の足裏の足底弓を除く部位に対応する前記本体の上部の第２領域に分布しており、前記第２群の突起電極を構成する各突起電極の直径は、足底弓に対応する前記第１群の突起電極を構成する各突起電極の直径よりも小さく、前記本体には更に前記コネクタが設けられ、前記コネクタの一端は前記本体と電気的に導通し、前記コネクタのもう一端にはジャックが設けられた足裏電気治療パッドの製造方法であって、
   少なくともニトリルゴム、導電性カーボンブラック、軟化油、加工助剤、及び促進剤の材料を均一に混合してシート体を形成する工程であり、そのうち、前記ニトリルゴムの重量パーセントは３８〜４２％であり、前記導電性カーボンブラックの重量パーセントは３７〜４２％であり、前記軟化油の重量パーセントは１４〜１７％であり、前記加工助剤の重量パーセントは３〜５％であり、前記促進剤の重量パーセントは１〜２％である工程、
   前記シート体を成形型の成形空間中に置く工程、
   摂氏１７１〜１８９度の成形温度にした前記成形型で前記シート体にホットプレス成形を行い、且つ１９９〜２２１秒間保持する工程、及び、
   前記シート体が冷却されるのを待った後に前記足裏電気治療パッドが形成される工程を含み、
   治療用電気刺激出力端子が前記ジャックに接続された状態において、前記治療用電気刺激出力端子が、治療用電気刺激発生装置から発生する治療用電気刺激を、前記コネクタ、前記足裏電気治療パッド中の前記導電性カーボンブラック材料、及び各前記突起電極の先端の順に経由させて、前記足裏の対応するツボへの伝達を可能にすることを特徴とする足裏電気治療パッドの製造方法。
7. 前記成形型は上型及び下型を含み、そのうち、前記上型及び前記下型の両者が互いに対応する部分には、少なくとも一つの足裏キャビティがそれぞれ凹設され、且つ前記足裏キャビティは前記成形空間を形成することができ、
   前記上型の足裏キャビティは複数の凹み部が凹設された構造であり、前記シート体を前記凹み部の位置に対応させることで前記突起電極が形成されることを特徴とする請求項６に記載の足裏電気治療パッドの製造方法。
8. 前記シート体が冷却された後に、前記シート体に開孔工程を実施して前記ジャックを形成することを特徴とする請求項７に記載の足裏電気治療パッドの製造方法。
9. 前記シート体は混合されて、硬度がショアＡスケールで５７〜６３°Ａであり、且つ厚みが４．５〜６．５ミリメートルの形態とされることを特徴とする請求項８に記載の足裏電気治療パッドの製造方法。
10. 前記下型の足裏キャビティの構造によって前記足裏電気治療パッドの底部が平らな表面に形成されることを特徴とする請求項９に記載の足裏電気治療パッドの製造方法。
11. 前記コネクタは前記本体の人体の足底弓に対応する部分に設けられ、
    且つ前記開孔工程において前記本体の側縁部に前記ジャックが設けられることを特徴とする請求項８、９又は１０のいずれか一項に記載の足裏電気治療パッドの製造方法。

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