JP6886555B2 - 圧迫包帯で使用する振動熱発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、治療装置の分野に関し、より具体的には、身体の選択された部分に振動及び熱を提供する装置の分野に関する。

疲労した組織や負傷した組織に振動と熱を適用して組織を治療することが知られている。振動を供給する、熱を供給する、又は振動と熱の組み合わせを供給する様々なデバイスが使用されてきた。多くのデバイスでは、デバイスを手動で継続的に適用させる必要がある。他のデバイスは、その場所に取り付けることで、身体の特定の場所に振動、熱、又は振動と熱の両方を供給するように構成されている。そのような装置は、治療を必要とする体の位置ごとに異なるバージョンの装置を人が購入しなければならない。

各位置に異なるデバイス構成を必要とせずに身体の異なる位置に取り付けることができる治療用の振動及び熱装置の必要性が存在する。

本明細書に開示される実施形態の一態様は、人の身体部分に圧縮、振動及び熱を加えるシステムである。このシステムは、可撓性支持プラットフォームと、支持プラットフォームから延びる袋状エンクロージャとを有する携帯式振動熱発生装置を含む。円筒形の制御ユニットが支持プラットフォームに取り付けられ、支持プラットフォームから垂直に延びる。制御ユニットは５０ミリメートルから１００ミリメートルの直径である。制御ユニットは、電子回路と少なくとも１つのバッテリを収容する。４つの振動ポッドが支持プラットフォームから袋状構造体に延びる。袋状構造体は熱発生ユニットも収容する。制御ユニットは、圧迫包帯の円形ボアを貫通する。圧迫包帯は、袋状エンクロージャの遠位壁を身体部分に押し付けて身体部分に固定可能である。このシステムは、振動、熱、又は振動と熱の組み合わせを体の一部に選択的に加える。

本明細書に開示される実施形態の別の態様は、携帯式振動熱発生装置である。この装置は、可撓性支持プラットフォーム、円筒形制御ユニット、複数の振動ポッド、熱発生ユニット、及び袋状エンクロージャを含む。円筒形制御ユニットは、支持プラットフォームの中央部分に取り付けられ、支持プラットフォームから第１の方向に垂直に延びる。制御ユニットの直径は５０ミリメートルから１００ミリメートルである。制御ユニットは電子回路と少なくとも１つのバッテリを収容する。複数の振動ポッドは可撓性支持プラットフォームに取り付けられている。各振動ポッドは、支持プラットフォームから第２の方向に延び、この第２の方向は第１の方向と反対であり、振動ポッドは制御ユニットに電気的に接続されている。熱発生ユニットは、振動ポッドの下に配置されている。熱発生ユニットは制御ユニットに電気的に接続されている。袋状エンクロージャは、支持プラットフォームに取り付けられ、複数の振動ポッドと熱発生ユニットを囲む。袋状エンクロージャには遠位壁がある。熱発生ユニットは遠位壁に隣接して配置される。特定の実施形態では、各振動ポッドは偏心質量に結合されたシャフトを有する電気モータを含む。特定の実施形態において、４つの振動ポッドが円筒形制御ユニットの周りにほぼ対称的に配置される。特定の実施形態では、熱発生ユニットが可撓性シートに固定された少なくとも１つの抵抗発熱線を含む。抵抗発熱線は、電流が発熱線を流れると熱を発生する。特定の実施形態では、熱発生ユニットは、少なくとも第１の温度設定、第２の温度設定、及び第３の温度設定で動作可能である。特定の実施形態では、制御ユニットは、無線通信インターフェースを介して受信した信号に応答する。例えば、特定の実施形態では、無線通信インターフェースはブルートゥース（登録商標）インターフェースである。特定の実施形態では、例えば、可撓性支持プラットフォーム、制御ユニット及び袋状エンクロージャは、振動熱発生装置を治療用アイスバッグに類似するように選択されたサイズ及び形状を有する。

本明細書で開示される実施形態の別の態様は、人の身体部分に圧縮、振動、及び熱を加えるためのシステムである。このシステムは、携帯式振動熱発生装置及び圧迫包帯を備えている。携帯式振動熱発生装置は、可撓性支持プラットフォーム、円筒形制御ユニット、複数の振動ポッド、熱発生ユニット、及び袋状エンクロージャを含む。円筒形制御ユニットは、支持プラットフォームの中央部分に取り付けられ支持プラットフォームから第１の方向に垂直に延びる。制御ユニットの直径は５０ミリメートルから１００ミリメートルである。制御ユニットは電子回路と少なくとも１つのバッテリを収容される。複数の振動ポッドは、可撓性支持プラットフォームに取り付けられている。各振動ポッドは支持プラットフォームから第２の方向に延び、この第２の方向は第１の方向と反対である。振動ポッドは、制御ユニットに電気的に接続されている。熱発生ユニットは振動ポッドの遠位に配置される。熱発生ユニットは、制御ユニットに電気的に接続されている。袋状エンクロージャは支持プラットフォームに取り付けられそこから遠位に延びている。袋状エンクロージャは複数の振動ポッドと熱発生ユニットを囲む。袋状エンクロージャには遠位壁がある。熱発生ユニットは下壁に隣接して配置されている。圧迫包帯は、そこから延びるストラップを備えた中央本体を有する弾性材料の単一のシートを含む。中央本体は、携帯式振動発生装置の円筒形制御ユニットを受容する少なくとも１つのボアを含む。圧迫包帯のストラップは、人の身体部分に対して位置決め可能であり、携帯式振動発生装置の袋状エンクロージャの遠位壁を身体部分に固定して、熱発生ユニットから身体に熱を加えると共に振動ポッドからの振動を身体に加える。特定の実施形態では、可撓性支持プラットフォーム、制御ユニット、及び袋状エンクロージャは、携帯式振動熱発生装置を治療用アイスバッグに類似するように選択されたサイズ及び形状を有する。

本明細書に開示される実施形態の別の態様は、圧縮、振動及び熱の組み合わせを人の身体部分に加えるためのシステムである。このシステムは、携帯式振動熱発生装置及び圧迫包帯を備えている。携帯式振動熱発生装置は、可撓性支持プラットフォーム、袋状エンクロージャ、円筒形の制御ユニット、複数の振動ポッド、及び熱発生ユニットを含む。可撓性支持プラットフォームには外周がある。袋状エンクロージャには支持プラットフォームの外周に取り付けられた周囲がある。袋状エンクロージャは支持プラットフォームから遠位に第１の方向に遠位壁まで延びている。円筒形制御ユニットは、支持プラットフォームに取り付けられ、支持プラットフォームから第１の方向とは反対の第２の方向に垂直に近位方向に延びる。制御ユニットの直径は５０ミリメートルから１００ミリメートルである。制御ユニットは、電子回路と少なくとも１つのバッテリを収容する。制御ユニットは、電子回路を制御するためのコマンドを受信するための複数のタッチ応答領域を備えたパネルを含む。各振動ポッドは、支持プラットフォームから第１の方向に延び、袋状構造体内に囲まれた少なくとも一部分を有する。熱発生ユニットは、袋状構造体内に囲まれ袋状構造体の遠位壁に近接して配置される。圧迫包帯には貫通するボアが形成されている。携帯式振動熱発生装置の円筒形制御ユニットはボアを貫通している。圧迫包帯は、袋状エンクロージャの遠位壁を身体部分に押し付けて身体部分に固定可能である。特定の実施形態では、可撓性支持プラットフォーム、制御ユニット、及び袋状エンクロージャは、携帯式振動熱発生装置を治療用アイスバッグに類似するように選択されたサイズ及び形状を有する。

本開示の前述の態様及び他の態様は添付の図面に関連して以下で詳細に説明される。

身体の様々な場所に適用できる振動熱発生装置の上面斜視図であり、この装置は、可撓性エンクロージャ内に収容された振動発生機構及び熱発生機構を含み、装置は、ほぼ円筒形で上部の可撓性支持構造体から延びているのエンクロージャに収容された制御ユニットをさらに含む。 図１の振動熱発生装置の底面斜視図であり、図１の上部可撓性支持構造体から延びる可撓性袋状下部ハウジングを示す。 図１の振動熱発生装置の上面図である。 図１の振動熱発生装置の底面図である。 図１の振動熱発生装置の正面図である 図１の振動熱発生装置の右側立面図である。 図１の振動熱発生装置の分解斜視図である。 図３の線８−８に沿って取った図１の振動熱発生装置の正面断面図である。 図１の振動熱発生装置の４つの振動ポッドのうちの１つの上方斜視図である。 コンポーネントの上面を示す、図９の振動ポッドの分解斜視図である。 コンポーネントの下面を示すのに図１０を反転した図９の振動ポッドの分解斜視図である。 下部カバーの空洞の追加の特徴を示すのに図９を小さな角度で回転した振動ポッドの下部カバーの上部斜視図である。 加熱パッドの下部シート上の加熱素子、温度センサ及び熱遮断スイッチを示す振動熱発生装置の加熱パッドの分解上部斜視図である。 図１３の加熱パッドの下側シート上の電気発熱線の平面図である。 振動熱発生装置の円筒形制御ユニットの分解上部斜視図である。 図１５を反転させて制御ユニットのコンポーネントの下面を示す、図１５の円筒形制御ユニットの分解斜視図である。 図１６の円筒形制御ユニットの上端に配置されたタッチパネル制御インターフェースの平面図である。 図１の振動熱発生装置の電気及び電子回路のブロック図である。 装置を人間の四肢などの円筒形物体に適合させるための上部支持構造体及び袋状下部ハウジングの屈曲を示す、図１の振動熱発生装置の立面図である。 人のヒップに近接して人に取り付けられるように構成された圧迫包帯の立面図であり、圧迫包帯は図１の振動熱発生ユニットの制御ユニットを受容する円形ボアを含む。 人の膝に近接して人に取り付けられるように構成された圧迫包帯の立面図であり、圧迫包帯、図１の振動熱発生ユニットの制御ユニットを受容する円形ボアを含む。 人の左肩に近接して人に取り付けられるように構成された圧迫包帯の立面図を示し、圧迫包帯は図１の振動熱発生ユニットの制御ユニットを受容する円形ボアを含む。 人の右肩に近接して人に取り付けられるように構成された圧迫包帯の立面図を示し、圧縮ボアは図１の振動熱発生ユニットの制御ユニットを受容する円形ボアを含む。 人の左肩に近接して人に取り付けられるように構成された圧迫包帯の立面図であり、圧迫包帯は第１の円形ボア及び第２の円形ボアを含み、各円形ボアは図１の振動熱発生ユニットそれぞれの制御ユニットを受容するように構成される。 図１の振動熱発生ユニットの制御ユニットが円形ボアを通って延びている図２１の圧迫包帯の立面図である。 人の膝に固定された図２５の圧迫包帯及び振動熱発生ユニットの斜視図である。 図２４の圧迫包帯の立面図であり、図１の第１の振動熱発生ユニットの制理御ユニットが第１の円形ボアを通って延び、図１の第２の振動熱発生装置の制御ユニットが第２の円形のボアを通って延びている。 人の左肩に固定された図２７の圧迫包帯及び２つの振動熱発生ユニットの正面斜視図であり、人の左肩の前面に近接して配置された第１の振動熱発生装置を示している。 人の左肩に固定された図２７の圧迫包帯及び２つの振動熱発生ユニットの正面斜視図であり、人の左肩の後部に近接して配置された第２の振動熱発生装置を示している。

振動熱発生装置１００が図１〜図１８に示されている。以下に説明するように、振動熱発生装置は身体の異なる場所に加えることができる。装置は、身体の選択された場所に振動と熱を組み合わせて加え、身体の選択された場所に熱を加え、身体の選択された場所に振動の組み合わせを加えることができる。この装置は、圧迫包帯とともに使用されるように特に適合されており、これについても以下で説明する。

振動熱発生装置１００はエンクロージャ１１０を含む。エンクロージャは、内部空洞１１４を収容する下部袋状構造体１１２を含む（図７）。下部袋状構造体は、上部支持構造体１１６に固定され、上部支持構造体から遠位に延びる。図示された実施形態では、下部袋状構造体は、例えば、一般にスパンデックスと呼ばれるポリエステルポリウレタンコポリマ繊維などの強力なエラストマ布地を含む。図示された実施形態では、上部支持構造体は強固な可撓性材料を含む。例えば、材料はネオプレンなどのエラストマ材料であってもよい。他の強固な可撓性材料も使用できる。図示の実施形態では、上部支持構造体は、約１０．２５インチ（約２６．１センチメートル）の幅、約１０．７５インチ（約２７．３センチメートル）の長さ、及び約５ミリメートルの厚さを有する。

図示の実施形態では、下部構造体１１２は、上部支持構造体の４つの側面に沿って上部支持構造体１１６に縫い付けられている。２つの構造間の継ぎ目は、図示のようなバイアステープ１１７又は他の材料で補強されてもよい。図示の実施形態では、ジッパ１１８が下部構造体に縫い付けられて、以下に説明する構成要素の初期設置のために下部構造体の空洞に選択的にアクセスできるようにしている。図に示すように、ジッパは下部構造体の一方の端の近くに配置されている。ジッパの両側に近接する下部構造体の布の縁がほとんど接触して下にあるジッパが見えないように実質的に隠すようにジッパが取り付けられる。下部構造体を構成する材料は一般に上部支持構造体の対応する寸法よりも十分に大きい長方形の寸法を有し、下部構造体は上部支持構造体に対して十分な深さで内部空洞１１４を形成して複数の振動要素を収容する（例えば、第１の振動ポッド１２０、第２の振動ポッド１２２、第３の振動ポッド１２４、及び第４の振動ポッド１２６）。内部空洞は、少なくとも１つの熱発生ユニット１３０をさらに収容する。熱発生器は、可撓性発泡体の層１３２により振動ポッドから機械的及び熱的に緩衝されている。

本明細書で使用される下部構造体が不規則形状に材料を適合させるために容易に変形可能な布地材料を含むので、「袋状構造体」は下部構造体１１２が使用時に有する様々な形状を指す。下部構造体及び上部支持構造体１１６が平坦な表面上にある場合、下部構造体は、その外側寸法によって定義される選択された一般形状を有し、その結果、下部構造体の可撓性の遠位壁１３４（例えば、図示の向きで最下部）は一般に上部支持構造体と平行である。下部構造体の実際の形状は、上部支持構造体の現在の形状に応じて変化される。例えば、上部支持構造体の外縁が下向きに曲げられると、下部構造体の遠位壁が上部支持構造体から垂れ下がってもよい。一方、上部支持構造体が人の膝又は他の湾曲した身体部分に配置されると、下部構造体の可撓性遠位壁は、身体部分の不規則な湾曲に適合するように容易に変形する。

制御ユニット１４０は、上部支持構造体１１６の近位（上部）表面から近位に（例えば、図示の向きで上向きに）延びる。制御ユニットは、ほぼ円筒形のエンクロージャ１４２内に収容されている。分解図（図７）に示されるように、上部支持構造体は上部支持構造体の中心近くに配置された貫通孔１４４を含む。貫通孔は、以下に説明する複数の電力線（例えば、１２本の線）を収容するのに十分なサイズを有する。例えば、貫通ボアは、０．１インチから０．２５インチの間の直径を有し得る。エンクロージャ１１０と一緒の制御ユニットは、上部支持構造体及び下部構造体１１２を含んで、振動熱発生装置１００が従来の平坦化されたアイスバッグに類似した全体のサイズ及び形状を有する。

図７に示すように、上部支持構造体１１６の貫通孔１４４は、上部支持構造体を貫通して形成された複数の取付ボア１４６に囲まれている。例えば、５つの取付ボアが上部支持構造体の中心を中心とする円の周りに等間隔で配置される。一実施形態では、円は約３．０５インチの直径を有する。円筒形エンクロージャは、円筒形ボアに対して同心円状に配置された環状下部フランジ１５０を有する。下部フランジは、上部支持構造体の取付ボアと位置合わせされた複数のねじボア（例えば、５つのボア）１５２（図１６）を含む。環状の圧縮フランジ１５４が上部支持構造体の下に取り付けられている。圧縮フランジは、取付ボアと位置合わせされ環状下部フランジのねじボアと位置合わせされた対応する複数のねじ山のないボア（例えば、５つのボア）１５６（図１６）を含む。対応する複数のねじ（図示せず）が、圧縮フランジのねじ山のないボアを通過し下部フランジのねじ山のあるボアと係合する。ねじが締められると、中央の円筒ボアを囲む上部取付面の環状部分が圧縮フランジと下部フランジの間で圧迫され、円筒形エンクロージャが上部支持構造体に固定される。ねじは、下部フランジの予め刻設されたねじボアと係合する小ねじでも、圧縮フランジと下部フランジが最初に相互接続されたときに下部フランジのボアにねじを作成する自己ねじ切りのねじでもよいことを理解されたい。

さらに図８に示すように、複数の電線１６０は、制御ユニット１４０の円筒形エンクロージャ１４２の下部から上部支持構造体１１６の貫通孔１４４（図７）を通って延びている。制御ユニットの追加の構造的及び動作上の特徴を以下に説明される。

上部支持構造体１１６は、上部支持構造体を通って延びる複数のポッド取付ボア１７０をさらに含む。図示された実施形態では、上部支持構造体は４組のポッド取付ボアを含む。取付ボアの各セットは、ほぼ正方形のパターンに配置された４つのボアを含み、それぞれのボアは正方形のパターンの頂点にある。例えば、一実施形態では、各組のボアは、約３０ミリメートル（約１．２インチ）離れて配置され、約５ミリメートル（約０．２インチ）の直径を有する。図示の実施形態では、ポッド取付ボアの各セットは、上部支持構造体の中心から選択された距離で中心に置かれている。例えば、左後部セットの中心は、上部支持構造体の中心から約２．８５インチ左に位置し、上部支持構造体の中心に対して後方に約２．８５インチに位置する。図示の実施形態では、ポッド取付ボアのセットは、各セットの中心が上部支持構造体の中心からほぼ同じ距離になるように、上部支持構造体の中心に対して実質的に対称に配置される。他の実施形態では、取付ボアのセットは、特に上部支持構造体が非正方形の上面を有する場合、左から右よりも前から後ろに異なって配置されてもよい。本明細書で使用されるように、左、右、前後、及び上下は、図面に対する位置を示すために使用されることに留意されたい。装置は、上部支持構造体の上面が外向き、下向きなどに向けられ得る多くの異なる向きで使用されてもよい。

第１の振動ポッド１２０が図９〜図１１により詳細に示されている。他の３つの振動ポッド１２２、１２４、１２６は同一又は実質的に同一である。第１の振動ポッドは上部カバー１８０を含む。図示された実施形態では、上部カバーの上面１８２は正方形又はほぼ正方形であり、正方形の各辺は約４５ミリメートルの長さを有する。上部カバーは下面１８４まで約４．２５ミリメートルの厚さを有する。上部カバーの下面から４つの突起１８６が延びている。各突起は、各左突起が取付ボアの左後部セット内の取付ボア１７０の選択された１つに適合するように選択された直径を有する。例えば、図示された実施形態では、突起は約５ミリメートルの直径を有する。各突起の長さは約１６．５ミリメートルである。上部カバーの上部と反対側の各突起の端部は、小ねじ（図示せず）を受容するためにねじ切りされ得る中央ボア１８８を有する。或いは、中央ボアは、自己タッピングねじを受容するのにねじ切り可能であってもよい。

第１の振動ポッド１２０は中央空洞２０２を有する下部カバー２００を含む。下部カバーは、中央空洞を囲むほぼ正方形の上面２０４を有する。図示された実施形態では、下部カバーの上面の周辺寸法は、上カバー１８０の周辺寸法にほぼ対応する。下部カバーは、その中に形成された４つの貫通ボア２０６を有する弓形の下面を有する。貫通ボアは、上部カバー１８０の突起１８６の間隔に対応する距離だけ間隔を空けている。貫通ボアは、下部カバーに対して座ぐりボアが開けられて、下部カバーを上部カバーに固定するネジの頭（図示せず）を受容する。

下部カバー２００の下部内面２１０は、中央空洞２０２の下面に対応する。貫通ボア２０６のそれぞれは、中央キャビティの下部内面から延びるそれぞれの内側突出部２１２によって囲まれている。各内側突出部の上面は、貫通ボアを囲むと共に選択された距離だけ突出部内に延びるそれぞれの座ぐりボア２１４を有する。各座ぐりボアの直径は、トップカバー１８０から延びる突起１８６の外径に対応するように選択され（例えば、図示の実施形態では約５ミリメートル）、トップカバーの各突起が下部カバーの内側突起の１つのそれぞれの座ぐりボアにぴったりと適合する。中央空洞の各内側突起の座ぐりの深さは、上部カバーの突起が座ぐりと係合するときに上部カバーの下面１８４が底部カバーの上面２０４から上部支持構造体１１６の厚さよりも短い距離だけ離間するように選択される。例えば、図示された実施形態では、２つの表面は、約１．８５ミリメートルだけ離間され、これは、上部支持構造体の厚さ（例えば、約５ミリメートル）よりも実質的に小さい。従って、４本のネジ（図示せず）が下部カバーの貫通ボア２０６を通り上部カバーから延びる突起の中央ボア１８８と係合することで、上部カバーが下部カバーに固定されると、上部カバー及び下部カバーと接触している上部支持部の部分が２つのカバーの間で圧縮されて、第１の振動ポッド１２０が上部支持構造体に固定される。他の３つの振動ポッド１２２、１２４、１２６は、同様の方法で上部支持構造体に固定される。

下部カバー２００の下部内面２１０は、第１のモータ軸受支持体２３０と第２のモータ軸受支持体２３２とを含む。各モータ軸受支持体は、以下で説明するように、それぞれのモータ軸受を受容する大きさと位置になっている。下部内面は、第１及び第２の軸受支持体の間に配置された３つの隆起したリブ２３４をさらに含む。各リブは下部内面から選択された距離に配置されたそれぞれの上面を有する。

第１の軸受支持体２３０は、モータ２４０の前部軸受２４２を受容する大きさのほぼ半円形の上面を含む。第２の軸受支持体２３２は、モータの後部軸受２４４を受容する大きさのほぼ半円形の上面を含む。モータは、モータの軸受がそれぞれの軸受支持体に配置されているとき、３つの隆起したリブ２３４の上にあるほぼ水平な下面２４６を持っている。モータはまた、図示の実施形態では上面に平行なほぼ水平な上面２４８を有する。モータはシャフト２５０を含む。シャフトの前部は前部軸受から延びて偏心質量２５２を支持する。偏心質量は、内部空洞の遮られていない部分内に配置され、モータのシャフトが回転すると空洞の部分内を自由に移動することができる。

下部カバー２００は、上面２６２及び下面２６４を有するモータクランププレート２６０をさらに含む。モータクランププレートは、下部内面２１０から上方に延びる４つのクランププレート支持突起２７０に載っている。各クランププレート支持突起はそれぞれの中央ボア２７２を有する。各中央ボアは、小ねじ（図示せず）のねじを受容するためにねじが切られていてもよい。或いは、各中央ボアはセルフタッピングねじでねじ切り可能であってもよい。

モータクランププレート２６０は、下部カバー２００内に収まり且つクランププレート支持突起２７０上に載るようにサイズ決めされている。モータクランププレートは、クランププレート支持突起の中央ボアと位置合わせされたボア２８０を貫通する４つのプレート取付を含む。ボアを貫通する各プレートは、モータクランププレートの上面２６２に座ぐり加工されており、小（又はセルフタッピング）ネジ（図示せず）の頭がモータクランププレートの上面より上に出ないようになっている。

モータクランププレート２６０の下面２６４は、ボア２８０を通って取り付けられた各プレートを取り囲むそれぞれの突起２８２を含む。各突起は、下面から短い距離（例えば、約２ミリメートル、約０．０８インチ）延びている。各突起は、クランププレート支持突起２７０の外径に対応する内径を有するように座ぐりボアが開けられている（例えば、約２．３ミリメートル；図示の実施形態では約０．０９インチ）。従って、モータクランププレートがクランププレート突起に固定されると、モータクランププレートは下部カバーに対して横方向に移動できない。

モータクランププレート２６０は、上部カバー１８０の下面１８４から延びる４つの突起１８６にクリアランスを提供するように位置決め及びサイズ決定される４つのクリアランススルーボア２８４をさらに含む。例えば、図示された実施形態では、ボアを通るクリアランスは、突起に対してぴったりとフィットするように、約５ミリメートル（約０．２インチ）よりわずかに大きい直径を有する。

モータクランププレート２６０は、下面２６４から延びる２つのモータ係合リブ２９０を含む。係合リブは、モータクランププレートが第１の振動ポッド１２０の下部カバー２００上に配置されるときに、モータ２４０のほぼ水平な上面２４８と係合するように配置される。モータクランププレートの下面に対する各リブの厚さは、モータクランププレートが４本のネジ（図示せず）で完全に固定されるときリブがモータの水平な上面に押し付けられるように選択される。従って、モータは、モータクランププレートのリブと下部カバー２００の下部内面２１０の３つの隆起したリブ２３４との間にしっかりと固定される。

図示の実施形態では、モータ２４０は、１２ボルトのＤＣ電源で約５３００回転／分（ＲＰＭ）で動作する永久磁石ＤＣモータを含む。一実施形態では、モータは、多くのソースから市販されているＦＣ１３０型のモータを含む。モータは定格ＲＰＭで約０．０９アンペアを消費する。

モータ２４０及び偏心質量２５２は全体で約３８ミリメートルの全長を有する。モータは、約２０．２ミリメートルの全体直径を有し、下面２４６と上面２４８とを約１５．４ミリメートル離すために平坦化されている。

偏心質量２５２は実質的に円筒形である。偏心質量の全体の直径は約１０ミリメートルで、モータのシャフトに沿った長さは約７ミリメートルである。図示された実施形態では、質量は、約３．５グラムの質量（重量）を有するように圧縮された粉末金属（例えば鉄）を含む。偏心質量は、約２．１ミリメートルの直径を有するシャフトボア２５４を介してモータ２４０のシャフト２５０に取り付けられている。図示の実施形態では、シャフトのボアは、偏心質量の中心から約２．２ミリメートルオフセットされ、質量に振動を与えている。振動は、モータのシャフトから軸受２４２、２４４を介して軸受支持体２３０、２３２に伝えられ、振動ポッド１２０の下部カバー２００を振動させる。

４つの振動ポッド１２０、１２２、１２４、１２６のそれぞれは以下に説明するように制御ユニットに電気的に接続されている。

図１４に示すように、図示の実施形態では、熱発生ユニット１３０が第１（下）の長方形の布３３０及び第２（上）の長方形の布３３２を含む。各シートの外形寸法は、約２５０ミリメートル×約２００ミリメートルである。図示の実施形態では、各シートは、約１．５ミリメートルの厚さを有する２００ｇのニードルパンチ材料（即ち、従来のニードルパンチングプロセスにより形成された不織布材料）を含む。材料の密度は１平方メートルあたり約２００グラムである。少なくとも１本の電気抵抗線が２つのシートの間に配置される。図示の実施形態では、第１の抵抗線３３４及び第２の抵抗線３３６は、従来の方法で本縫い（図示せず）によって下部シートの上面に固定される。抵抗線は同様の方法で上部シートに固定することもできる。一実施形態では、各抵抗線は例えば市販のチタン抵抗線などの薄くて平坦な抵抗線を含む。図示された実施形態では、抵抗線の断面寸法はメートル当たり約１６オームの抵抗を提供するように選択される。各抵抗線の長さが約１．２５メートルなので、各線の総抵抗は約２０オームである。

２本の抵抗線３３４、３３６は、下シート３３０の中心線３４０に関して実質的に対称である２つの迷路状パターンを形成する。各抵抗線は、２つのセグメントが並列に接続されるように、第１の共通端子３４２から第２の共通端子３４４まで延びている。抵抗線の第１の共通端子は第１の供給線３４６に直接接続されている。抵抗線の第２の共通端子は熱遮断スイッチ３５０を介して第２の供給線３４８に接続されている。熱遮断スイッチは、抵抗線の第２の共通端子に接続された第１の端子３５２を有し、コネクタ３５６を介して第２の供給線に接続された第２の端子３５４を有する。

熱遮断スイッチ３５０は、通常、制御ユニット１４０が抵抗線３３４、３３６の第２の共通端子３４４に電気的に接続されるように閉じられている。抵抗線の第１の共通端子３４２は常に制御ユニットに接続されている。従って、電流は、第１の抵抗ワイヤ及び第２の抵抗ワイヤのそれぞれの周りの第１の端子から並列に流れる。各抵抗線の抵抗が約２０オームなので、各抵抗線は約１６.８ボルトの電圧で約１４ワットの熱を発生する。２本の抵抗線は合計約２８ワットの熱を発生する。

熱遮断スイッチ３５０は、熱遮断スイッチに近傍の温度が約８０℃±５℃を超えると回路を開き、温度が約５５℃±１０℃に低下するまで開いたままになるように設定される。一実施形態では、熱遮断スイッチは、Ｂｅｌｉｕｍ Ｎｉｎｇｂｏ Ｚｈｅｊｉａｎｇ、Ｎｉｇｂｏ ＫＬＳ Ｉｍｐ＆Ｅｘｐ Ｃｏ．Ｌｔｄから市販されているＫＬＳ−ＫＳＤ９７００温度ヒューズを含む。熱遮断スイッチは発熱線の部分にわたって配置されて、加熱シートからの熱が下部シートと下部構造体１１２の材料を介してユーザに伝達される前に、熱遮断スイッチが発熱線の温度を直接感知し電気経路を完全に切断する（図示せず）。

さらに図１４及び図１５に示されるように、サーミスタ３６０が布の第１（下）シート３３０に固定される。サーミスタも第１のシートの中央付近に配置される。しかし、サーミスタは、抵抗線上に直接ではなく、第１の抵抗線３３４の２つの隣接するセグメントの間に配置される。第１のワイヤ３６２及び第２のワイヤ３６４は、サーミスタから延び、制御ユニット１４０に接続されている。一実施形態では、サーミスタは負の温度係数（ＮＴＣ）サーミスタである。例えば、サーミスタは、中国のＤｏｎｇｇｕａｎ Ｘｉｎｘｉａｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．から市販されているＭＦ５２−１０４Ｆ−３９５０−６００Ｌサーミスタであってもよい。サーミスタは、広い温度範囲で変化する抵抗値を有する。例えば、摂氏５５度では、サーミスタの抵抗値は約２９，７３３オームである。摂氏６０度では、サーミスタの抵抗値は約２４，７５３オームである。また、摂氏７１度では、サーミスタの抵抗値は約１６，７９４オームである。サーミスタの抵抗値は、サーミスタの温度が選択された温度を超えたときを決定する従来の方法で容易に検出できる。

熱遮断スイッチ３５０及びサーミスタ３６０が第１（下部）シート３３０上に配置され、第１の共通端子３４２が第１の供給ワイヤ３４６に接続され、第２の共通端子３４４が第２の供給ワイヤ３４８に接続された後、第２（上部）のシート３３２は第１のシートに固定される。図示の実施形態では、第２のシートの下面は、第２のシートを第１のシートに取り外し可能に取り付ける接着剤を含む。

さらに図７及び図８に示されるように、可撓性発泡体の層１３２は、第２のシートと振動ポッド１２０、１２２、１２４、１２６との間の第２の（上部）シート３３２上に配置され、以下に説明するように動作するときに振動ポッドによって提供される振動を部分的に緩衝する。

制御ユニット１４０の構造は、図１５及び図１６により詳細に示されている。上述のように、制御ユニットは、下部フランジ１５０及び取り外し可能に取付け可能な環状圧縮フランジ１５４を含む。下部フランジは制御ユニットの下部本体部分４００に接続されている。下部本体部分は第１のプリント回路基板（ＰＣＢ）４０２を支持する。

第１のＰＣＢ４０２は、電気的及び機械的に取り付けられた従来の充電ジャック４０４を含み、充電ジャック４０４は、下部本体部分の壁のノッチを通って延びる。第１のＰＣＢは、複数のコネクタ４０６を介して振動ポッド１２０、１２２、１２４、１２６及び熱発生ユニット１３０に電力を供給する複数の金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）（図示せず）も含む。リチウムポリマ（ＬｉＰｏ）電池４０８は、第１のＰＣＢ上にあり、第１のＰＣＢを介して充電エネルギーを受け取り、制御ユニットの他のコンポーネントに動作エネルギーを提供するのに第１のＰＣＢに電気的に接続される。下部本体部分は、コネクタから振動ポッド１２０、１２２、１２４、１２６及び熱発生ユニット１３０への配線を可能にする中央開口部を含む。

円筒形の中央本体部分４１０は、第１のＰＣＢ４０２及びＬｉＰｏ電池４０８の上に配置され、下側本体部分に固定される。中央本体部分の下端４１２は開いている。中央本体部分の上端４１４は一般的に閉じられている。しかしながら、上端は、配線が第１のＰＣＢから第２のＰＣＢ４２０まで上端を通過することを可能にする複数の貫通通路を含む。中央本体部分は充電ジャック４０４を収容するためのノッチも含む。

第２のＰＣＢ４２０は、中間本体部分４１０の上端部４１４に載置され、適切な留め具（図示せず）によって上端部に固定される。第２のＰＣＢは、複数のワイヤ（図示せず）を介して第１のＰＣＢ４０２に電気的に接続されている。第２のＰＣＢは、第１のＰＣＢ４０２を介してバッテリ４０６から電力を受け取る。第２のＰＣＢは、電力入力ジャック４０４から入力電力も受け取る。第２のＰＣＢは、約１６．８ボルトのバッテリ充電電圧を生成し、これが第１のＰＣＢを介してバッテリに供給される。第２のＰＣＢも約１２ボルトのモータ電圧を生成し、モータ駆動電圧として第１のＰＣＢに供給される。第２のＰＣＢは、振動ポッド１２０、１２２、１２４、１２６及び熱発生ユニット１３０に印加される電力を制御するための制御信号を生成する。制御信号は第１のＰＣＢ上のＭＯＳＦＥＴ（図示せず）に印加される。

第２のＰＣＢ４２０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル及びタッチパネル（後述）と通信する。第２のＰＣＢは、第１の押しボタンスイッチ４２２及び第２の押しボタンスイッチ４２４に電気的に接続されている。図示の実施形態では、２つのスイッチはプリント回路基板に取り付けられている。第１の押しボタンスイッチは、振動熱発生装置１００をオン及びオフにするように手動で操作可能である。第２の押しボタンスイッチは、ＬＣＤディスプレイの２つの輝度レベルを選択するように手動で操作できる。各輝度レベルは、タッチパネルのそれぞれの動作モードに対応している。第２のＰＣＢの電子回路と２つの動作モードについては、以下で詳しく説明される。

ＬＣＤパネル４３０は、第２のＰＣＢ４２０に近接して配置され、電気的に接続されている。例えば、ＬＣＤパネルは、コネクタ（図示せず）を介して第２のＰＣＢに機械的に接続された「ドーターボード」であってもよい。ＬＣＤパネルは、複数の電線（図示せず）を介して第２のＰＣＢに接続することもできる。ＬＣＤパネルは、第２のＰＣＢからの信号に応答して、以下に説明するように画像を表示する信号を生成する。

一般に透明なタッチパネル４４０がＬＣＤパネル４３０の上に配置される。タッチパネルは、タッチパネルの選択部分を手動で操作した結果の信号を生成する。信号は第２のＰＣＢに提供される。特定の実施形態では、ＬＣＤパネル及びタッチパネルは、単一の統合パッケージとして組み合わせて提供される。そのような組み合わせは市販されよく理解されている。図示の実施形態では、ＬＣＤパネル及びディスプレイパネルは、中国のＤｏｎｇｇｕａｎ Ｘｉｎｘｉａｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．から市販されているモデル番号ＹＨ２６１６７ＶＮＴディスプレイを含む。

上部本体部分４５０は、ＬＣＤパネル４３０、タッチパネル４４０及び第２のＰＣＢ４２０の上に配置される。上部本体部分の中間部が除かれてＬＣＤタッチパネルが露出して、ＬＣＤタッチパネルに表示される画像がユーザに見え、ユーザはユーザの指先又は適切なスタイラスでＬＣＤタッチパネルの表面にアクセスできる。図示の実施形態では、ベゼル４５２が上部本体部分の上に配置され、ＬＣＤパネル及びタッチパネルのアクティブ部分を囲む。

図１７に示されるように、制御ユニット１４０の上端は、ＬＣＤパネル４３０及び上にあるタッチパネル４４０を含む。ＬＣＤパネルは複数のアイコンを表示して、振動熱発生装置１００の動作モードに関する情報をユーザに伝え、振動熱発生装置の動作を制御するためにタッチパネルに触れる場所をユーザに示す。

図示の実施形態では、ＬＣＤパネル４３０の右側部分は、「開始」アイコン５５０及び「停止」アイコン５５２を表示する。各アイコンは、「開始」アイコンの領域に触れると振動熱発生装置が作動し、「停止」アイコンの領域に触れると振動熱発生装置が作動しないように、上にあるタッチパネル４４０のそれぞれのタッチ作動部分を表す。振動熱発生装置は停止されるが、第１の押しボタンスイッチを押して電源をオフにするまで電源はオンのままでアクティブなディスプレイを提供される。開始アイコンをタッチして装置をアクティブにすると、ディスプレイが（一時的に）明るくなり装置がアクティブであることを示される。

ＬＣＤパネル４３０は、温度アイコン５６０（温度計記号及び下にある文字「温度」）をさらに表示する。３つの温度選択アイコンが温度アイコンに揃えられている。各温度選択アイコンは、上にあるタッチパネル４４０のタッチアクティブエリアに対応している。第１の温度選択アイコン５６２は「１」とラベル付けされ、さらに「低」と識別される。第２の温度選択アイコン５６４には「２」のラベルが付けられ、さらに「中」と識別される。第３の温度選択アイコン５６６は「３」とラベル付けされ、さらに「高」と識別される。

制御ユニット１４０が最初にオンにされ開始アイコン５５０がタッチされたとき、加熱モードは選択されない。第１の温度選択アイコン５６２の領域に触れると、「低」加熱モードアイコンがアクティブになり、摂氏約４２度（華氏約１０８度）の温度設定が選択される。低温範囲が選択されていることを示すために、第１の温度選択アイコンの周りのリングが下にあるＬＣＤパネル４３０で点灯される。リングが点灯しているときに第１の温度選択アイコンの領域をタッチすると低温モードがオフになる。

第２の温度選択アイコン５６４の領域に触れると、「中」加熱モードアイコンがアクティブになり、摂氏約５０度（華氏約１２２度）の温度設定が選択される。第２の温度選択アイコンの周りのリングが下にあるＬＣＤパネル４３０上で点灯し、中程度の温度範囲が選択されていることを示す。リングが点灯しているときに第２の温度選択アイコンの領域をタッチすると中温モードがオフになる。

第３の温度選択アイコン５６６の領域に触れると、「高」加熱モードアイコンがアクティブになり、摂氏約６０度（華氏約１４０度）の温度設定が選択される。第３の温度選択アイコンの周りのリングが下にあるＬＣＤパネル４３０上で点灯して、高温範囲が選択されていることを示す。リングが点灯しているときに第３の温度選択アイコンの領域に触れると高温モードがオフになる。

タッチパネル４４０の停止アイコン領域に触れると、選択された温度選択がクリアされる。

動作中、制御ユニット１４０はサーミスタ３６０の抵抗値を監視し、抵抗値に基づいて熱発生ユニット１３０をオフ及びオンにする。例えば、「低」ヒート設定が選択されると、制御ユニットは、サーミスタの抵抗値が約４８，９００オーム未満に減少するようにサーミスタが十分に熱くなる（例えば、約４２度）ことを検出する。制御ユニットは熱発生ユニットをオフにする。制御ユニットは、サーミスタが冷えサーミスタの抵抗が増加する間サーミスタの抵抗を監視し続ける。サーミスタが十分に冷えて（例えば、摂氏約３７度未満の温度で）サーミスタの抵抗が約５９，９００オームを超えると、熱発生ユニットが再びオンになる。制御ユニットは、他の２つの温度設定についても同様に動作される。例えば、「中」温設定が選択されている場合、サーミスタの抵抗が約３５，９００オーム（摂氏約５０度に対応）を下回ると、制御ユニットは熱発生ユニットをオフにし、サーミスタの抵抗が約４８，９００オーム（摂氏約４２度の温度に対応）を超えると、熱発生ユニットがオンに戻される。「高」温設定が選択されている場合、サーミスタの抵抗値が約２４，７５０オーム（約６０℃の温度に対応）を下回ると、制御ユニットは熱発生ユニットをオフにし、サーミスタの抵抗値が約３２，０００オーム（摂氏約５３度未満の温度に対応）を超えると、熱発生がオンに戻される。

ＬＣＤパネル４３０は、さらに、振動選択アイコン５７０を表示する（波形記号及び基礎となる単語「振動」であらわされる）。３つの振動選択アイコンが振動アイコンに揃えられている。各振動選択アイコンは、上にあるタッチパネル４４０のタッチアクティブエリアに対応している。第１の振動選択アイコン５７２は、第１の波形アイコンでラベル付けされており、さらに「波」で識別される。第２の振動選択アイコン５７４は、第２の波形アイコンでラベル付けされ、さらに「パルス」で識別される。第３の振動選択アイコン５７６は、第３の波形アイコンでラベル付けされ、さらに「一定」で識別される。

図示の実施形態では、制御ユニット１４０が最初にオンにされ開始アイコン５５０がタッチされたとき、振動モードは選択されない。第１の振動選択アイコン５７２の領域に触れると、波振動モードがアクティブになり、４つの振動ポッド１２０、１２２、１２４、１２６が選択された順序でオンにされる。波振動モードが選択されていることを示すために、第１の振動選択アイコンの周りのリングが下にあるＬＣＤパネル４３０上で点灯される。一実施形態では、波振動モードの選択されたシーケンスは、第１の振動ポッドを約１／４秒間オンにし、次に、約１／４秒間に亘って第１の振動ポッドをオフにすると共に第２の振動ポッドをオンにし、次に、約１／４秒間に亘って第２の振動ポッドをオフにすると共に第３の振動ポッドをオンにし、次に、約１／４秒間に亘って第３の振動ポッドをオフにすると共に第４の振動ポッドをオンにする。次のシーケンスで、第４の振動ポッドをオフにし、第１の振動ポッドを約１／４秒間オンにして、前述の手順を繰り返す。同じシーケンスを繰り返すのではなく、続くシーケンスでは、振動ポッドを異なる順序でオン又はオフにすることができる。複数の振動ポッドを同時にオンにすることもできる。制御ユニットが波振動モードのままである限り、１つ又は複数のシーケンスが繰り返される。リングが点灯しているときに第１の振動選択アイコンの領域に触れると、波の振動モードがオフになる。

第２の振動選択アイコン５７４の領域に触れると、パルス振動モードアイコン５７４が作動する。第２の振動選択アイコンの周りのリングは、下にあるＬＣＤパネル４３０上で点灯し、パルス振動モードが選択されていることを示す。一実施形態では、パルス振動モードでは、４つの振動ポッド１２０、１２２、１２４、１２６が所定の持続時間（例えば、約０．５秒）にわたって同時にオンにされ、次に同時に所定の期間（例えば、約０．５秒）オフにされる。制御ユニットがパルス振動モードのままである限り、「すべてオン」の後に「すべてオフ」のシーケンスが繰り返される。リングが点灯しているときに第２の振動選択アイコンの領域をタッチすると、パルス振動モードがオフになる。

第３の振動選択アイコン５７６の領域に触れると、一定振動モードアイコン５７６が作動する。第３の振動選択アイコンの周りのリングが下にあるＬＣＤパネル４３０上で点灯して、一定振動モードが選択されていることを示す。一実施形態では、４つの振動ポッド１２０、１２２、１２４、１２６は、一定の振動モードが選択されている限り連続的に動作する。リングが点灯しているときに第３の振動選択アイコンの領域をタッチすると、一定振動モードがオフになる。

停止アイコン５５２に触れると、現在選択されている加熱モードと現在選択されている振動モードがオフになる。

３つの振動モードのいずれかは３つの加熱モードのいずれかと組み合わせて選択できる。さらに、加熱モードを選択せずに振動モードを選択できる。また、振動モードを選択せずに加熱モードを選択できる。

表示パネル４３０はさらに、実線の円及び下にある単語「タイマ」で表されるタイマイコン５８０を表示する。タイマアイコンは、高さが増加する１０個の垂直タイマバーアイコン５８２のシーケンスと整列している。各タイマバーアイコンは、振動及び加熱装置１００が現在の振動モード及び加熱モード設定で動作してから自動的にオフになるまでの時間を表す。例えば、各タイマバーアイコンは残りの２分間を表し、すべてのバーがアクティブになったときに装置が自動的にオフになるまで約２０分の時間が残るようにされる。約２分の終わりに最も高い（右端の）タイマバーがオフになり、約１８分しか残っていないことを示される。各タイマバーは、最短（左端）のタイマバーがオフになり、振動熱発生装置の全体的な動作が停止するまで、同様の間隔で順次オフになる。タイマバーの領域はタッチがアクティブであるため、タイマバーの領域の任意の部分をいつでモータッチしてタイマを２０分にリセットできる。タイマバーは、「停止」アイコン５５２をタッチすることで無効になる。「開始」アイコン５５０をタッチすると、タイマが２０分で再起動される（すべてのタイマバーが点灯される）。

ＬＣＤパネル４３０又はタッチパネル４４０のいずれかの一部ではないが、複数のディスプレイポート５９０（例えば５つのディスプレイポート）がベゼル４５０に形成されている。ディスプレイポートは、第２のＰＣＢ４２０上の対応する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）５９２と位置合わせされる。５つのＬＥＤは、ＬｉＰｏバッテリ４０８の現在の充電を示すために選択的に点灯される。例えば、５つのＬＥＤがすべて点灯してバッテリが完全に充電されたことを示される。バッテリの充電が低下すると、一度に１つのＬＥＤが消灯する。最後に点灯したＬＥＤは、バッテリを充電する必要があることを示すために異なる色（赤と緑など）で点灯してもよい。

制御ユニット１４０は、ＬＣＤディスプレイ４３０及びタッチパネル４４０のすぐ下の制御ユニットの周囲に配置され且つ振動熱発生装置１００の正面に面する第１の従来の押しボタンスイッチ４２２をさらに含む。第１の押しボタンスイッチはマスタオン／オフスイッチとして動作し、ユーザがスイッチを操作して振動熱発生装置をオフにし、バッテリに保存されたエネルギーを節約できるようにされる。ユーザが第１の押しボタンスイッチを操作して振動熱発生装置をオンにし、上記のようにＬＣＤディスプレイ及びタッチパネルが作動してタッチコマンドに応答するようにする。制御ユニットは、ＬＣＤパネル及びタッチパネルのすぐ下の制御ユニットの周囲に配置され且つ振動熱発生装置の右側に面する従来の第２の押しボタンスイッチ４２４をさらに含む。第２の押しボタンスイッチは、制御ユニットに信号を送り、ＬＣＤパネルを選択的に暗くして、完全な明るさが必要でない場合にエネルギー消費を削減される。また、第２の押しボタンスイッチをアクティブにすると、タッチパネルはユーザのタッチに反応しなくなる。従って、タッチパネルが不注意にタッチされても振動熱発生装置の動作モードが変更されない。図示された実施形態では、ＬＣＤパネルは自動的に暗くなり、タッチパネルはユーザによる短い接触がない期間後に自動的に無効にされる。例えば、ユーザが何モータッチしなかった約５秒後にＬＣＤパネルは暗くなり、タッチパネルは無効になる。

図１８は、振動熱発生装置１００の電気回路のブロック図６００を示す。図１８で、以前に識別されたコンポーネントには以前と同様に番号が付けられている。第１のＰＣＢ４０２及び第２のＰＣＢ４２０は、各ＰＣＢ上の構成要素を包含するために破線で示されている。様々なコンポーネントの場所は、他の実施形態では異なり得る。例えば、ＬｉＰｏバッテリ４０８及び充電ジャック４０４は、上述のように第１のＰＣＢの一部として示されている。図示された実施形態では、第１のＰＣＢは、ヒータドライバ６１０及びモータドライバ６１２を含む。図示された実施形態では、ヒータドライバ及び４つのモータドライバのそれぞれは、それぞれのドライバが起動されたときに接地への電流戻り経路を提供するパワーＭＯＳＦＥＴを含む。図示された実施形態では、バッテリＬｉＰｏバッテリは、第２のＰＣＢ上に配置されたバッテリ充電器回路６２０によって充電される。バッテリ充電器回路は、従来の壁アダプター（図示せず）から電力を受け取り、ＬｉＰｏバッテリを約１６．８ボルトに充電する。第２の電力制御回路（「モータ電圧発生器」）６２２は、バッテリ電圧を約数ボルトに変換して、振動モータ１２０、１２２、１２４、１２６を駆動する。図示の実施形態では、モータ電圧発生器も第２のＰＣＢに配置されている。図１８に示されていないが、第２のＰＣＢは、電池電圧をデジタル電子回路の供給電圧に変換する回路も含む。例えば、従来の５ボルト３端子電圧レギュレーター（Ｈｏｌｔｅｋ ＨＴ７５５０−１など）が適している。

第２のＰＣＢ４２０は、第２のＰＣＢ及び第１のＰＣＢ４０２上の他のコンポーネントの動作を制御するマイクロコントローラ６３０を含む。例えば、図示された実施形態のマイクロコントローラは、従来の８０５１命令セットを実行する市販の４４ピンマイクロコントローラである。そのようなマイクロコントローラの１つは、台湾のＳｏｎｉｘ製のＳＮ８Ｆ５７０７マイクロコントローラである。マイクロコントローラは、バッテリ充電器回路６２０への制御信号を生成し、そこからフィードバック信号を受信して、ＬｉＰｏバッテリ４０８の充電を制御する。マイクロコントローラは、同様の方法でモータ電圧発生器６２２の動作も制御する。マイクロコントローラは、ユーザから受信したコマンドに応じて、ヒータドライバ６１０とモータドライバ６１２を制御する。マイクロコントローラは、サーミスタ３６０の抵抗値に対応する電圧を監視し、選択的にヒータドライバをオン及びオフにして、熱発生ユニット１３０の温度を選択された温度範囲内に維持する。

マイクロコントローラ６３０はまた、ディスプレイコントローラ６４０を介してＬＣＤパネル４３０に表示される情報を制御する。マイクロコントローラは、表示する情報を表す信号をディスプレイコントローラに送信する。ディスプレイコントローラは信号を受信し、必要なコマンドとデータ信号をＬＣＤに生成し、情報が適切に表示される。上記のように、表示される情報には、開始アイコンと停止アイコン、３つのレベルアイコンのある温度アイコン、３つの振動モードアイコンのある振動アイコン、１０個のタイムバーのあるタイマイコンが含まれる。ＬＣＤの制御は当技術分野で周知であり本明細書では詳細に説明しない。図示の実施形態では、ディスプレイコントローラはマイクロコントローラに組み込まれている。他の実施形態では、ディスプレイコントローラは別個のコントローラであってもよい。

マイクロコントローラ６３０は、図示の実施形態では第２のＰＣＢ４２０に配置されたタッチパネルコントローラ６５０を介してタッチパネル４４０から信号を受信する。図示された実施形態では、マイクロコントローラは、従来のＩ^２Ｃバスを介してタッチパネルコントローラと通信する。マイクロコントローラは、タッチパネルの、下にあるＬＣＤパネル４３０に表示されるアイコンに対応する領域におけるタッチを表すタッチパネルコントローラからの信号に応答する。マイクロコントローラは、表示されたアイコンに対応しないタッチパネルの領域のタッチに反応しない。図示の実施形態では、タッチパネルコントローラは、台湾のＴａｉｗａｎ Ｈｕｉ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．から市販されているＹＳ８１２Ａタッチセンシングマイクロコントローラを含む。

上述のように、マイクロコントローラ６３０は、第１の押しボタンスイッチ４２２及び第２の押しボタンスイッチ４２４にも応答する。マイクロコントローラがオフになり、第１の押しボタンスイッチが作動すると、マイクロコントローラは低電力モードから起動し、ＬＣＤパネル４３０にアイコンを表示するために必要な信号を生成する。マイクロコントローラは、タッチパネルコントローラ６５０を介してタッチパネル４４０からの信号を待つ。開始アイコンの位置に対応するタッチ信号が受信されると、マイクロコントローラは、上記のように熱選択アイコンと振動選択アイコンからのタッチ信号に応答する。マイクロコントローラがアクティブなときに第１の押しボタンスイッチがアクティブになると、マイクロコントローラはすべての機能をオフにし低電力状態に戻る。

マイクロコントローラ６３０は、第２の押しボタンスイッチ４２４にも応答する。第２の押しボタンスイッチがアクティブになるたびに、メインコントローラは第１の表示状態と第２の表示状態を切り替える。第１の表示状態では、マイクロコントローラは、ＬＣＤパネル４３０の輝度を下げるコマンドを送信する。第１の表示状態では、マイクロコントローラは、タッチパネルコントローラ６５０を介したタッチパネル４４０からのタッチ信号に応答しない。マイクロコントローラが第１の表示状態にあるときに第２の押しボタンスイッチがアクティブになると、マイクロコントローラは第２の表示状態に切り替わり、ＬＣＤパネルのアイコンの輝度を上げるコマンドを送信する。第２の表示状態の間、マイクロコントローラは、タッチパネルコントローラを介したタッチパネルからのタッチ信号に応答する。図示された実施形態では、マイクロコントローラは、ユーザがタッチパネルのアクティブ部分に触れない場合、選択された非アクティブ期間（例えば、約５秒）後に自動的に最初の表示状態に再び入る。第１の表示状態では、ＬＣＤの輝度を下げるとエネルギーが節約される。また、マイクロコントローラはタッチパネルの不注意なタッチに反応しない。

マイクロコントローラ６３０はさらに、ＬＣＤパネル４３０にコマンドを送信して、上述のようにＬＣＤパネルに選択されたグラフィックスを表示させる。図１７に示される静的表示アイコンを生成するコマンドを送信することに加えて、マイクロコントローラはまた、現在選択されている動作状態（例えば、低、中、高の温度設定、及び、振動設定の波、パルス又は一定）を表すリングアイコンを選択的に照らすコマンドを送信する。また、マイクロコントローラは、タイマバーアイコンを更新してマイクロコントローラが自動的にオフになるまでの残り時間を表示させる。

マイクロコントローラ６３０は、ユーザがタッチパネルのアクティブエリアに触れると、タッチパネルコントローラ６５０を介してタッチパネル４４０からコマンドを受信する。マイクロコントローラは、受信したコマンドに応答して、４つの振動ポッド１２０、１２２、１２４、１２６の動作を選択的に制御し熱発生ユニット１３０の動作を制御する。

マイクロコントローラ６３０は、第１の振動ポッドにモータ電圧（例えばＤＣ約１２ボルト）を選択的に供給することにより、第１の振動ポッド１２０を制御する。図示された実施形態では、マイクロコントローラは、１つ以上のモータドライバ６１２を作動させて、それぞれの接地への戻り経路を提供する。他の３つの振動ポッド１２２、１２４、１２６は同様の方法で制御される。マイクロコントローラは、熱発生ユニットに電池電圧（例えば約１６．８ボルトＤＣ）を選択的に供給することにより、熱発生ユニット１３０を制御する。図示の実施形態では、マイクロコントローラは、ヒータドライバ６１０を作動させて、接地への戻り経路を提供する。マイクロコントローラは、サーミスタ３６０の抵抗値に応答して、現在アクティブな加熱モードによって選択された範囲内に温度を維持する。上述のように、熱発生ユニットの温度が約８０℃を超える場合、熱発生ユニットに埋め込まれた熱遮断スイッチ３５０は熱発生ユニットへの電流経路を独立に開く。

図１８に示されるように、振動熱発生装置１００は、スマートフォン（図示せず）又はブルートゥース（登録商標）互換インターフェースを有する他のデバイスに結合されたブルートゥース（登録商標）インターフェース６６０によっても制御され得る。例えば、一実施形態では、ブルートゥース（登録商標）インターフェースはマイクロコントローラ６３０に接続され、マイクロコントローラにコマンドを送信し、マイクロコントローラから情報を受信する。ブルートゥース（登録商標）インターフェースは、図１７に示されるアイコンに対応するアイコンを有する表示画面をユーザに提示するスマートフォン（又は他のデバイス）上で実行されるアプリケーション（Ａｐｐ）によって制御される。ユーザがスマートフォンのディスプレイ上のアイコンに触れると、コマンドが、結合されたブルートゥース（登録商標）インターフェースを介してマイクロコントローラに送信され、タッチパネルコントローラ６５０によるマイクロコントローラの制御に対応する方法でマイクロコントローラを制御する。要求されたモードを選択し、コマンドが受信され且つ振動熱発生装置に実装されたことの確認をスマートフォンアプリに送信することによって、マイクロコントローラが応答する。ブルートゥース（登録商標）インターフェースは特に有用なのは、ＬＣＤディスプレイ４３０がユーザに容易に見られないユーザの身体上のところに振動熱発生ユニットが配置される場合である。

図１９に示されるように、振動熱発生装置１００は、例えば、人間の手足又は関節（破線で表される）などのほぼ円筒形の物体６７０の周りに曲がるに十分な柔軟性を有する。可撓性下部袋状構造体１１２は、四肢又は関節の輪郭に容易に適合する。上部支持構造体１１６は、曲がった装置の外側境界を形成し、治療を受容する関節又は四肢に対して（エンクロージャ１１０内に）振動ポッド及び熱発生ユニットを配置する。振動熱発生装置は、従来の平らなアイスバッグに類似した全体的なサイズ及び形状を有することに加えて、アイスバッグと同様の方法で人体部分に適合する。

本明細書に開示される振動熱発生装置１００は、治療冷却を提供するために哺乳動物（例えば人間）の身体の一部に対して配置されたアイスバッグに圧縮を加えるために使用される圧迫包帯とともに使用するように構成される。そのような圧迫包帯は、２０１６年３月２２日に発行されその全体が参照により本明細書に組み込まれる「治療的処置のための空気放出弁を備えたアイスバッグ」（Ice Bag with Air Release Valve for Therapeutic Treatment）に関する米国特許第９，２８９，３２３号に開示される。参照特許文献の図１２−１５は、人の腰（図１２）、人の膝（図１３）、人の左肩（図１４）、及び人の右肩（図１５）に適用されるアイスバッグを圧迫するのに用いられる圧迫包帯を図示する。参照特許文献の図１６は、人の左肩の前面に適用される第１のアイスバッグ圧迫し、人の左肩の背面に適用される第２のアイスバッグを圧迫するために使用される圧迫包帯を示している。参照特許文献の図１７Ａ及び図１７Ｂは、図１６の圧迫包帯を使用した人の左肩への２つのアイスバッグの適用を示している。

参照特許文献の図１２の股関節圧迫包帯は、図２０の股関節圧迫包帯７００として本明細書で再現される。股関節圧迫包帯は、参照特許文献に記載されているアイスバッグのネックを受容するサイズの円形のボア７０２を含む。参照特許文献の図１３の膝圧迫包帯は、本明細書では参照特許文献に記載されたアイスバッグのネックを受容するサイズの円形ボア７１２を有する図２１の膝圧迫包帯７１０として再現されている。参照特許文献の図１４の左肩の圧迫包帯は、参照特許文献に記載されているアイスバッグのネックを受容するサイズの円形ボア７２２を有する図２２の左肩の圧迫包帯７２０として本明細書で再現される。参照特許文献の図１５の右肩圧迫包帯は、参照特許文献に記載されたアイスバッグのネックを受容するためのサイズの円形ボア７３２を有する図２３の右肩圧迫包帯７３０として本明細書で再現される。図１６の左肩の圧迫包帯の２つのアイスバッグバージョンは、参照特許文献に記載された第１のアイスバッグのネックを受容する第１の円形ボア７４２を有し、参照特許文献に記載された第２のアイスバッグのネックを受容する大きさの第２の円形ボア７４４を有する図２４の圧迫包帯７４０として本明細書に再現される。

振動及び音発生装置１００の円筒形制御ユニット１４０は、例えば、上記で参照した米国特許第９，２８９，３２３号に示されているアイスバッグなどのアイスバッグに類似した形状及びサイズが選択される。選択された形状とサイズにより、振動熱発生ユニットが各圧迫包帯と組み合わせて動作できる。円筒形制御ユニットは、約５０ミリメートルから約１００ミリメートルの間の直径を有する。例えば、図示の実施形態では、制御ユニットは約９４ミリメートルの直径を有する。既存の圧迫包帯の円筒ボアの直径は約４５ミリメートルである。円筒形のボアの周りの材料は、制御ユニットを収容するために容易に延び、その後制御ユニットをぴったりと保持する。円筒形制御ユニットのサイズと円筒形ボアのサイズは様々である。但し、図示の寸法はサイズの組み合わせを提供し、制御ユニットの上面は円筒形のボアに挿入するのに十分小さい一方で、簡単に操作できるのに十分なサイズのアイコンを備えたディスプレイ及びタッチパネルを収容するのに十分な大きさであり、従来のアイスバッグ又は参照された米国特許第９,２８９,３２３号に示されているアイスバッグのネックを受け入れて拘束することができる。制御ユニットの直径を圧迫包帯の円形ボアの直径の約１．５〜３倍の範囲に選択することにより、圧迫包帯は、圧迫包帯自身に損傷を与えることなく制御ユニットを収容するのに十分な量だけ伸縮することができ、制御ユニットに十分な力を加えることができ、振動熱発生ユニットは、以下で説明するように選択された人の手足又は関節に圧迫包帯が固定されている間、圧迫包帯に固定される。

振動熱発生装置１００の制御ユニット１４０は、図１９〜図２３の圧迫包帯の１つのそれぞれの円形ボアを貫通して挿入される。例えば、図２５は、図２１の膝圧迫包帯７１０と組み合わせて人の膝に振動と熱を加える振動熱発生装置を示す。図２６は、圧迫包帯及び膝に適用される振動熱発生装置を示す。図２７は、人の左肩の前部と後部に振動と熱を加える図２３の圧迫包帯７４０と組み合わせた第１の振動熱発生装置１００Ａ及び第２の振動熱発生装置１００Ｂを示す。図２８は、人の左肩の圧迫包帯及び第１の振動熱発生装置を示す正面図である。図２９は、人の左肩上の圧迫包帯及び第２の振動熱発生装置の背面図である。

本明細書に記載の振動熱発生装置１００は、有利なことに、治療冷却のためにアイスバッグに使用可能な圧迫包帯を有する人が、アイスバッグを取り外し、振動熱発生装置の制御ユニット１４０をアイスバッグのネックを受ける開口に取り付けることを可能にして、同じ圧迫包帯を使用して治療用の振動と熱を提供する。従って、人は各種の治療的処置のために別々の圧迫包帯を持っている必要がない。

本発明の範囲から逸脱することなく上記の構成に様々な変更を加えることができるため、上記の説明に含まれる又は添付の図面に示される全ての事項は限定ではなく例示として解釈されるものとする。

Claims (8)

1. 可撓性支持プラットフォームと、
   前記支持プラットフォームの中央部分に取り付けられ、前記支持プラットフォームの第１の面から垂直に第１の方向に延び、５０ミリメートルから１００ミリメートルの間の直径を有し、電子回路及び少なくとも１つのバッテリを収容する円筒形制御ユニットと、
   前記可撓性支持プラットフォームに取り付けられ、それぞれが前記支持プラットフォームから前記第１の方向とは反対の第２の方向に延び、前記制御ユニットに電気的に接続されている複数の振動ポッドと、
   前記振動ポッドの下に配置され、前記制御ユニットに電気的に接続されている熱発生ユニットと、
   前記支持プラットフォームに取り付けられ、前記複数の振動ポッド及び前記熱発生ユニットを囲み、遠位壁を有し、前記熱発生ユニットが該遠位壁に隣接して配置された可撓性袋状エンクロージャと、を備えた
   携帯式振動熱発生装置。
2. 各振動ポッドが、偏心質量に結合されたシャフトを有する電気モータを含む、請求項１に記載の携帯式振動熱発生装置。
3. 前記複数の振動ポッドは、４つの振動ポッドを備え、該４つの振動ポッドは、前記円筒形制御ユニットの周りにほぼ対称的に配置される、請求項１に記載の携帯式振動熱発生装置。
4. 前記熱発生ユニットは、可撓性シートに固定された少なくとも１つの抵抗発熱線を備え、前記抵抗発熱線はそこに電流が流れると発熱する、請求項１に記載の携帯式振動熱発生装置。
5. 前記熱発生ユニットは、少なくとも第１の温度設定、第２の温度設定、及び第３の温度設定で動作可能である、請求項４に記載の携帯式振動熱発生装置。
6. 前記制御ユニットは無線通信インターフェースを介して受信した信号に応答する、請求項１に記載の携帯式振動熱発生装置。
7. 人の身体部分に圧縮、振動、及び熱を加えるシステムであって、
   可撓性支持プラットフォーム、
   前記支持プラットフォームの中央部分に取り付けられ、前記支持プラットフォームの第１の面から垂直に第１の方向に延び、５０ミリメートルから１００ミリメートルの間の直径を有し、電子回路及び少なくとも１つのバッテリを収容する円筒形制御ユニット、
   前記可撓性支持プラットフォームに取り付けられ、それぞれが前記支持プラットフォームから前記第１の方向とは反対の第２の方向に延び、前記制御ユニットに電気的に接続されている複数の振動ポッド、
   前記振動ポッドの遠位に配置され、前記制御ユニットに電気的に接続されている熱発生ユニット、及び
   前記支持プラットフォームに取り付けられて該支持プラットフォームから遠位に延在し、前記複数の振動ポッド及び前記熱発生ユニットを囲み、遠位壁を有し、前記熱発生ユニットが該遠位壁に隣接して配置された可撓性袋状エンクロージャ、を備えた携帯式振動熱発生装置と、
   ストラップが延びている中央本体を含む弾性材料の単一のシートを含み、前記中央本体が前記携帯式振動発生装置の前記円筒形制御ユニットを貫通させて受容する少なくとも１つのボアを含み、前記ストラップが前記人の身体部分に位置付け可能で前記携帯式振動発生装置の前記袋状エンクロージャの前記遠位壁を前記身体部分に固定して、前記熱発生ユニットからの熱を前記身体部分に加え、前記振動ポッドからの振動を前記身体部分に加える圧迫包帯と、を備える
   システム。
8. 圧縮、振動、及び熱の組み合わせを人の身体部分に加えるためのシステムであって、
   外周を有する可撓性支持プラットフォーム、
   前記支持プラットフォームの外周に取り付けられた周囲を有し、第１の方向に遠位に前記支持プラットフォームから遠位壁に延びる可撓性袋状エンクロージャ、
   前記支持プラットフォームに取り付けられ、前記支持プラットフォームの第１の面から垂直に第１の方向とは反対の第２の方向に延び、５０ミリメートルから１００ミリメートルの間の直径を有し、電子回路及び少なくとも１つのバッテリを収容する円筒形制御ユニットであって、コマンドを受信して前記電子回路を制御する複数の応答領域を有するパネルを含む、円筒形制御ユニット、
   それぞれが前記支持プラットフォームから前記第１の方向に延び前記袋状エンクロージャに囲まれる一部分を少なくとも有する複数の振動ポッド、
   前記袋状エンクロージャ内に囲まれ、前記袋状エンクロージャの遠位壁に近接して配置された熱発生ユニット、を備えた携帯式振動熱発生装置と、
   貫通して形成されたボアを有し、該ボアを貫通して前記携帯式振動熱発生装置の円筒形制御ユニットが延び、前記袋状エンクロージャの遠位壁を身体部分に当てて身体部分に固定できる圧迫包帯と、
   を備えるシステム。

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