JP6937153B2 - 筋肉電気刺激装置 - Google Patents

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本発明は、筋肉電気刺激装置に関する。
従来、筋繊維に電流を流すと筋収縮を起こすことが広く知られている。特に医療・スポーツの分野にて、筋肉増強を目的とした活用がなされている。具体的には、人体に張り付けた電極を介して通電し、電気信号に基づいて筋肉を緊張及び弛緩させる筋肉刺激方法が用いられている。
特許文献1には、電気信号を利用して筋肉に刺激を与える筋肉電気刺激装置として、電源を内蔵し操作部を有する本体部と、本体部から延設されたシート状の基材に形成された複数の電極とを備え、該電極を人体に貼り付けることにより、電気パルスを人体に流して筋刺激を与えるように構成されたものが開示されている。そして、各電極はリード部を介して電源と接続されているとともに、粘着性及び導電性を有するゲル状のパッドが貼付されている。そして、当該パッドの粘着性を利用して電極及び本体部が人の腹部に貼り付けられるとともに、当該パッドの導電性を利用して電極と腹筋とを通電可能にしている。
特開2016−202796号公報
人の筋肉には、その表皮に運動点(モーターポイント)と呼ばれる、筋肉へ繋がる神経に通電させやすい箇所が存在しており、当該運動点に電気刺激を付与することで筋肉を効率的に刺激することができる。そして、人の腹筋は身長方向に延びる2本の腹直筋が、腱画によって身長方向と交差する方向に区分けされて、腹直筋ごとに3〜4つの区画が形成されており、区画ごとに運動点が存在する。特許文献1に開示の構成では、各電極がパッドを介して運動点に重なるように腹部に貼り付けて使用される。しかしながら、特許文献1に開示の構成では、電極ごとにパッドが貼り付けられており、同一極性の電圧が印加される電極群における隣り合う電極の間にはパッドが存在しない領域が形成されている。かかる筋肉電気刺激装置を腹部に貼り付けたときに、運動点にパッドが存在しない領域が重なると、当該運動点に電気刺激を効率的に付与することができない。そして、運動点の位置には個人差があるため、電極ごとにパッドが貼り付けられた特許文献1に開示の構成では、上述の如く、パッドが存在しない領域が運動点に重なる事態が発生しやすい。そのため、体感が低下するおそれがあるとともに筋肉を効率的に刺激することができないおそれがある。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、筋肉の運動点に効率的に電気刺激を付与することができる筋肉電気刺激装置を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、筋肉に電気刺激を付与するための筋肉電気刺激装置であって、
本体部と、
上記本体部に収納された電源部と、
上記本体部に取り付けられたシート状の基材と、
該基材に形成されるとともに、上記電源部から供給された電圧が印加されて上記電気刺激を発生させるように構成された電極部と、
該電極部を覆うとともに、粘着性及び導電性を有するゲル状のパッドと、
を備え、
上記電極部は、同一極性の電圧が印加される複数の電極を含む第1電極群と、該第1電極群に印加される電圧と反対の極性の電圧が印加される複数の電極を含む第2電極群と、を含み、
上記パッドは、上記第1電極群に含まれる複数の電極を一括して覆う第1パッドと、上記第2電極群に含まれる複数の電極を一括して覆う第2パッドと、を含む、筋肉電気刺激装置にある。
上記一態様の筋肉電気刺激装置では、第1パッドが同一極性の電圧が印加される第1電極群に含まれる複数の電極を一括して覆っている。同様に、第2パッドが第1電極群に印加される電圧と反対の極性の電圧が印加される第2電極群に含まれる複数の電極を一括して覆っている。そのため、第1パッド及び第2パッドはそれぞれ、電極を覆う領域以外に、電極を覆う領域同士を互いに繋ぐ領域を有する。そのため、第1パッド及び第2パッドはそれぞれ、電極を覆う第1領域以外に、第1領域同士を互いに繋ぐ第2領域を有する。そのため、筋肉電気刺激装置を使用する際に、人体への貼り付け位置がずれて、筋肉の運動点に電極を覆う第1領域が重ならない状態であったとしても、運動点に第1領域同士を繋ぐ第2領域が重なっていれば、第1パッド及び第2パッドを介して運動点に電気刺激を効率的に付与することができる。これにより、筋肉電気刺激装置の貼り付け位置がずれた場合でも、体感の低下を防止できるとともに筋肉を効率的に刺激することができる。また、第1パッド及び第2パッドは複数の電極を一括して覆うため、電極ごとにパッドを設けた従来の構成に比べて、第1パッド及び第2パッドの貼り付けの手間が軽減される。
以上のように、本発明によれば、筋肉の運動点に効率的に電気刺激を付与することができる筋肉電気刺激装置を提供することができる。
実施例1における、筋肉電気刺激装置の正面図。 実施例1における、筋肉電気刺激装置の背面図。 実施例1における、筋肉電気刺激装置の側面図。 (a)は図1におけるIVa-IVa線位置断面一部拡大図、(b)は図1におけるIVb-IVb線位置断面一部拡大図。 図2におけるV-V線位置断面概略図。 実施例1における、パッドの貼り付け態様を説明する概念図。 実施例1における、筋肉電気刺激装置の構成を示すブロック図。 実施例1における、筋肉電気刺激装置の使用態様を説明する概略図。 実施例1における、筋肉電気刺激装置の使用態様を説明する他の概略図。 実施例1における、筋肉電気刺激装置の使用態様を説明する他の概略図。 比較例における、筋肉電気刺激装置の使用態様を説明する概略図。 実施例2における、筋肉電気刺激装置の背面図。 実施例3における、筋肉電気刺激装置の背面図。 実施例4における、筋肉電気刺激装置の背面図。 図14におけるXV-XV線位置断面概略図。 実施例4における、パッドの貼り付け態様を説明する概念図。 変形例1〜5におけるマスキング層の構成を示す概略図。 変形例6、7と参考例におけるマスキング層の構成を示す概略図。
上記第1パッド及び上記第2パッドはそれぞれ、上記複数の電極を覆う第1領域と、該複数の電極において隣り合う電極の間に形成される電極間領域を覆う第2領域とを有することが好ましい。この場合は、第1パッド及び第2パッドの第2領域が、隣り合う電極の間の第1電極間領域及び第2電極間領域を確実に覆うこととなるため、筋肉電気刺激装置を使用する際に貼り付け位置がずれたりして、運動点に第1電極間領域及び第2電極間領域が重なった場合にも、第1パッド及び第2パッドを介して運動点に確実に電気刺激を付与できる。
上記複数の電極は、上記基材の表面において所定間隔をあけて形成された導電性材料からなる導電層により形成されていることが好ましい。この場合には、導電層を形成する導電性材料が少なくて済むため、製造コストを低減することができる。
上記基材の表面には導電性材料からなる導電層が形成されており、上記複数の電極は、上記導電層の一部が絶縁性材料からなるマスキング層により覆われて区画された上記導電層からなることが好ましい。この場合は、マスキング層により、電極の輪郭を正確に形成することができる。また、マスキング層の形状を変更するだけで各電極の形状を変更することができるため、電極の形状の設計自由度が高まり、筋肉により効率的に電気刺激を付与しやすい形状にすることが容易となる。また、マスキング層を透明材料からなることとすれば、使用者に、マスキング層の下層の導電層の形状をマスキング層を介して視認させることができる。これとともに、マスキング層で導電層の一部を被覆することにより、電極面積が過度に大きくなることを防止して電極の単位面積当たりの通電量を確保して、電気刺激を適度な強さにすることができる。これらにより、使用者には、大型の電極が備えられているように看取させつつ、電極面積を適度な大きさにして体感の向上を図ることができる。
上記第1パッド及び上記第2パッドの面積は、上記電極部における複数の電極の総面積の1.1〜3.0倍の範囲内であることが好ましい。この場合は、第1パッド及び第2パッドにおいて、電極を覆う領域以外の領域が広く確保されるため、仮に、電極が運動点からずれた場合でも、運動点にパッドが重なりやすいため、電極からパッドを介して運動点に電気刺激を付与しやすい。さらに、第1パッド及び第2パッドが過度に大きくならないため、単位面積当たりの通電量が減少して体感が低下することが防止される。
他の実施態様として、筋肉に電気刺激を付与するための筋肉電気刺激装置であって、
本体部と、
上記本体部に収納された電源部と、
上記本体部に取り付けられたシート状の基材と、
該基材に形成されるとともに、上記電源部から供給された電圧が印加されて上記電気刺激を発生するように構成された電極部と、
該電極部を覆うとともに、粘着性及び導電性を有するゲル状のパッドと、
を備え、
上記基材の表面には導電性材料からなる導電層が形成されており、
該導電層の一部を絶縁性材料からなるマスキング層で覆うことにより、上記電極部と非電極部とを形成しており、
上記マスキング層は上記導電層に対して島状に配置されており、
上記パッドは、上記電極部及び上記非電極部を一括して覆っている、筋肉電気刺激装置とすることができる。
この場合は、電極面積が過度に大きくなる事を防止して単位面積当たりの通電量を確保しつつ、電極が人体に接触する領域を広くすることができる。これにより、運動点に対してより確実に電気刺激を付与できる。
(実施例1)
上記筋肉電気刺激装置の実施例について、図1〜図11を用いて説明する。
本例の筋肉電気刺激装置1は腹筋に電気刺激を付与するためのものである。
筋肉電気刺激装置1は、図2に示すように、本体部10、電源部20、基材33、電極部30、パッド35を備える。
電源部20は、本体部10に収納されている。
基材33は、図3に示すように、シート状をなしており、本体部10に取り付けられている。
電極部30は基材33に形成されるとともに、電源部20から供給された電圧が印加されて電気刺激を発生するように構成されている。
パッド35はゲル状であって粘着性及び導電性を有し、電極部30を覆っている。
そして、電極部30は、同一極性の電圧が印加される複数の電極311、312、313を含む第1電極群31と、第1電極群31に印加される電圧と反対の極性の電圧が印加される複数の電極321、322、323を含む第2電極群32と、を含む。
パッド35は、図6に示すように、第1電極群31に含まれる複数の電極311〜313を一括して覆う第1パッド351と、第2電極群32に含まれる複数の電極321〜323を一括して覆う第2パッド352と、を含む。
以下、筋肉電気刺激装置1について詳述する。
本例の筋肉電気刺激装置1は、図8に示すように、人体2の腹部3に取り付けて使用される。そして、本例では、人体2の背丈の方向を身長方向Yとする。また、人体2の正面に面して、身長方向Yに平行でへそ3aを通る人体2の中心軸2aから人体2の右手5a側への方向を右方向X1とし、中心軸2aから人体2の左手5b側への方向を左方向X2とする。そして、右方向X1と左方向X2とを合わせて左右方向Xという。
図1に示すように、筋肉電気刺激装置1の中央には、本体部10が設けられている。図4(a)、図4(b)に示すように、本体部10は、後述の電源部20及び制御部40を収納するケース11と、ケース11に取り付けられて筋肉電気刺激装置1の外殻を形成する外殻形成体12と、からなる。
図4(a)、図4(b)に示すように、外殻形成体12は、後述の基材33が設けられる側の裏側面12bと、その反対側の表側面12aとを有している。外殻形成体12はエラストマーからなり、本例では黒色のシリコン製である。外殻形成体12の外縁には外方に延出した電極支持部121が設けられている。図5に示すように、電極支持部121の裏側面121aには、第1両面粘着テープ75を介して、基材33が貼り付けられている。基材33の裏側面33aには、後述の各電極311〜313、321〜323、315、316、325、326(図2参照)が形成されている。
図4(a)、図4(b)に示すように、ケース11は凹状をなす第1ケース111と、第1ケース111に取り付けられて、第1ケース111との間に制御部40を収納する収納部13を形成する第2ケース112とからなる。第1ケース111及び第2ケース112はいずれもABS製である。そして、第2ケース112の外縁に沿って立設されたリブ112aが、第1ケース111の外縁部111aの内側に嵌合して第1ケース111に第2ケース112が接合されている。
第1ケース111には、図1、図4(b)に示すように、後述する操作部50の一部を形成する第1カンチレバー51a及び第2カンチレバー51bが形成されている。第1カンチレバー51a及び第2カンチレバー51bは、第1ケース111の壁の一部をくり抜いて片持ち梁の状態に形成されている。第1カンチレバー51aと第2カンチレバー51bとは、身長方向Yの上側から下側に向かって、この順で配列している。
図1に示すように、両カンチレバー51a、51bは、外殻形成体12に覆われている。そして、外殻形成体12において、第1カンチレバー51aの直上には記号「+」が突出形成されており、第2カンチレバー51bの直上には記号「−」が突出形成されており、後述する操作部50の一部を形成する操作面54を形成している。両カンチレバー51a、51bの配列により、「+」が身長方向Yの上方となるとともに、「−」が身長方向Yの下方となり、人間工学的に使用者が操作しやすいものとなっている。
図4(a)、図4(b)に示すように、第1ケース111と第2ケース112との間に形成された収納部13には、制御部40(図7参照)を形成する制御基板41が収納されている。制御基板41はプリント基板であって、制御基板41には図示しない配線パターンと電子部品42等とが設けられて、制御回路が形成されている。制御基板41は、第1ケース111の内側面に突出形成された4つのボス116とねじ115を介して、第1ケース111に固定されている。また、制御基板41には、表面実装型の小型のスピーカ43が電気的に接続されている。電子部品42及びスピーカ43の駆動電圧は、いずれも3.0Vとなっている。また、図示しないが、制御基板41には、電池21の出力電圧を昇圧する昇圧回路が搭載されている。これにより、電池21の電力は所定の電圧(例えば、40V)に昇圧されて電極部30に供給される。
また、制御基板41には、第1端子451、第2端子452、第3端子453及び第4端子454が備えられている。図4(b)に示すように、第1端子451、第2端子452、第4端子454は、制御基板41において、ボス116に対向する位置に形成されている。同様に、図示しないが第3端子453もボス116に対向する位置に形成されている。そして、後述の第1リード部38の第1リード端子38aが、ボス116と制御基板41との間に挟み込まれて、これらと一体的に締結されている。これにより、制御基板41において、ボス116が対向する位置に形成された第1端子451と第1リード端子38aとが接続されることとなる。同様に、後述の第2端子452と第2リード部39の第2リード端子38aとが接続され、第3端子453と第3リード部380の第3リード端子380aとが接続され、第4端子454と第4リード部390の第4リード端子390aとが接続される。
図4(b)に示すように、収納部13には、操作部50を形成するスイッチ機構52も収納されている。スイッチ機構52はタクトスイッチであって、押下可能なスイッチ部53を備える。スイッチ機構52は制御部40に電気的に接続されている。スイッチ機構52は第1ケース111に形成された第1カンチレバー51a及び第2カンチレバー51b(図1参照)の直下にそれぞれ配設されている。これにより、第1ケース111を覆う外殻形成体12の操作面54を介して外部から第1カンチレバー51aを押圧すると、片持ち梁状態の第1カンチレバー51aが撓むことにより、スイッチ機構52のスイッチ部53が押下されるようになっている。そして、操作面54における押圧を解除すると、片持ち梁状態の第1カンチレバー51aの復元力により、第1カンチレバー51aは元の位置に戻ることとなる。第2カンチレバー51bにおいても同様に押圧及び押圧の解除が行われるように構成されている。
図4(a)、図4(b)に示すように、第2ケース112には、電源部20を構成する電池21を保持する電池保持部14が形成されている。これにより、本体部10に電源部20が内蔵されることとなっている。電池21は交換可能であって、例えば、コイン電池又はボタン電池とすることができる。本例では、電池21として、小型で薄型のコイン電池(リチウムイオン電池CR2032、公称電圧3.0V)を採用している。なお、当該電池21に替えて、公称電圧が3.0〜5.0Vの電池を採用することができる。
上記電池21が保持される電池保持部14には、電池21の脱落を防止する蓋15が着脱可能に取り付けられている。蓋15は、電池21よりも一回り大きい円盤状をなしており、その外周には蓋15と第2ケース112との間をシールするОリング16が嵌装されている。電池21は、図示しないリードを介して制御部40に電気的に接続されている。図2に示すように、第2ケース112には、蓋15の外周から放射状に延びる線状の溝113が等間隔に複数形成されている。図4(a)、図4(b)に示すように、第2ケース112には、リブ112aの外側に突出した鍔部112bが形成されている。鍔部112bと第1ケース111の外縁部111aとの間には、基材33が挟持されている。
図2に示すように、基材33の裏側面33aには、電極部30とリード部38、39、380、390が設けられている。基材33が本体部10に取り付けられることにより、電極部30及びリード部38、39、380、390は本体部10と一体的に形成される。なお、電極部30及びリード部38、39、380、390は基材33に埋め込むように形成してもよい。本例では、図5に示すように、電極部30及びリード部38、39は、銀ペーストを含む導電性インクを基材33の裏側面33aに印刷して形成された導電層300からなる。なお、図5では、説明のために各部材の厚さや大きさは実際とは異なる状態で表している。
本実施形態では、図2に示すように、電極部30は第1電極群31、第2電極群32、第3電極群314及び第4電極群324を備える。第1電極群31は本体部10から右方向X1のG1領域に延出しており、第2電極群32は本体部10から左方向X2のG2領域に延出している。第3電極群314はG1領域からさらに右方向X1に延出しており、第4電極群324はG2領域から更に左方向X2のG4領域に延出している。
第1電極群31及び第2電極群32に含まれる電極の数は特に限定されないが、本例では図2に示すように、第1電極群31と第2電極群32とはそれぞれ3個の電極311〜313、321〜323を含んでいる。すなわち、第1電極群31には、第1右側電極311、第2右側電極312及び第3右側電極313が備えられ、第2電極群32には、第1左側電極321、第2左側電極322及び第3左側電極323が備えられている。そして、基材33において、第1電極群31、第2電極群32が形成される部分をそれぞれ、第1基部331、第2基部332とする。第1基部331と第2基部332との間には、本体部10に向って切り込まれた切り込み部17が設けられて、切り込み部17の最も切り込まれた部分が最深部17aとなっている。
第3電極群314及び第4電極群324に含まれる電極の数も特に限定されないが、本例では図2に示すように、第3電極群314と第4電極群324とはそれぞれ2個の電極315、316、325、326を含んでいる。すなわち、第3電極群314は第4右側電極315及び第5右側電極316を含んでおり、第4電極群は第4左側電極325及び第5左側電極326を含んでいる。そして、基材33において、第3電極群314、第4電極群324が形成される部分をそれぞれ、第3基部333、第4基部334とする。第3基部333の右方向X1の端部と、第4基部334の左方向X2の端部には、図示しないベルトを取り付けるためのベルト取付部125がそれぞれ設けられている。
図2に示すように、第1電極群31と第2電極群32は、筋肉電気刺激装置1を腹部3(図9参照)に取り付けたときに、中心線10aを基準として線対称に位置するように構成されている。すなわち、腹部3に取り付けたときに中心線10aを基準として、第1右側電極311と第1左側電極321とが線対称に位置し、第2右側電極312と第2左側電極322とが線対称に位置し、第3右側電極313と第3左側電極323とが線対称に位置するように構成されている。これにより、図9に示すように、筋肉電気刺激装置1を人体2の腹部3に貼り付けたときに、第1電極群31及び第2電極群32における各電極311〜323が、腹部3における腹直筋4の区画4a(図5参照)に重なりやすいようになっている。また、第3電極群314と第4電極群324も中心線10aを基準として線対称に位置するように構成されている。なお、図9は、一部透視図であって、第1パッド351及び第2パッド352、第1電極群31及び第2電極群32における各電極311〜323を実線で示している。
図5に示すように、各電極311〜313は、基材33の表面である裏側面33aにおいて所定間隔(第2領域Q)をあけて形成された導電性材料からなる導電層300により区画されてなる。図示しないが、他の各電極321〜326も同様に形成されている。
図2に示すように、各電極311〜326はいずれも、角部が丸みを帯びた略長方形に形成されている。そして、第1電極群31及び第2電極群32に含まれる各電極311〜313、321〜323は、その長手方向が、左右方向Xに概ね沿っている。第3電極群314及び第4電極群324に含まれる各電極315、316、325、326はその長手方向が、身長方向Yに沿っている。本例では、各電極311〜326はいずれも同一の形状を成している。各電極311〜326の形状は、例えば、長手方向の長さをw、短手方向の長さをhとしたとき、h/wを0.40〜0.95、好ましくは0.50〜0.80とすることができ、本例では、h/wは0.55としている。
図2に示すように、各電極311〜326の内側には、導電層300に所定大きさの六角形の穴が形成されることにより電極が形成されていない領域である電極非形成部34が所定間隔をあけて複数形成されている。なお、図5においては電極非形成部34を省略している。また、第1右側電極311、第2右側電極312及び第3右側電極313には、導電層300により、第1リード部38が接続されており、第1左側電極321、第2左側電極322及び第3左側電極323には、第2リード部39が接続されている。第4右側電極315及び第4左側電極325には第3リード部380が接続されており、第5右側電極316及び第5左側電極326には第4リード部390が接続されている。そして、第1リード部38は第1リード端子38aを備え、第2リード部39は第2リード端子39aを備え、第3リード部380は第3リード端子380aを備え、第4リード部390は第4リード端子390aを備える。各リード部38、39、380、390は各電極311〜326と同様に導電層300からなる。
図2、図5に示すように、各リード部38、39、380、390は、マスキング層80からなるリード被覆部81に被覆されている。マスキング層80の形成材料は、PET(ポリエチレンテレフタレート樹脂)、シリコン樹脂等の樹脂材料とすることができ、また、紫外線照射により硬化するUVコーティング材とすることもできる。本実施例では、マスキング層80の形成材料としてPETを採用している。リード部38、39、380、390の延設方向に沿って形成されており、リード被覆部81の幅は、各リード部38、39、380、390の幅よりも大きくなっている。各リード部38、39、380、390は、リード被覆部81により覆われることにより外部から絶縁されている。
各リード部38、39、380、390は、各リード端子38a、39a、380a、390aを介して制御基板41に接続されている。詳細には、図4(b)に示すように、第1リード端子38a、第2リード端子39a及び第4リード端子390aは、それぞれ第1ケース111の内壁に沿って厚さ方向に折り曲げられるとともに、その先端が制御基板41と平行に折り曲げられる。そして、第1リード端子38a、第2リード端子39a及び第4リード端子390aの先端が、ボス116と制御基板41との間に挟み込まれることにより、制御基板41に設けられた第1端子451、第2端子452及び第4端子454に接続される。また、図示しないが、同様にして第3リード端子380aの先端がボス116と制御基板41との間に挟み込まれることにより、制御基板41に設けられた第3端子453に接続される。
そして、図2に示すように、各電極311〜326には、パッド35(積水化成品工業株式会社製「テクノゲル(登録商標)」、型番SR−RA240/100)が貼付されている。パッド35は、第1パッド351、第2パッド352、第3パッド353、第4パッド354、第5パッド355、第6パッド356を含んでいる。各パッド351〜356は導電性を有しており、各電極311〜326は各パッド351〜356を介して人体2(図9参照)への通電が可能となっている。また、各パッド351〜356は高い粘着性を有しており、各パッド351〜356を介して、筋肉電気刺激装置1が人体2に取り付けられるようになっている。
図2、図6に示すように、第1パッド351は、第1電極群31に含まれる各電極311〜313を一括して覆うように取り付けられている。そして、図5に示すように、第1パッド351は、電極311〜313をそれぞれ覆う第1領域Pと、電極311〜313において隣り合う電極の間の領域である第1電極間領域361を覆う第2領域Qとを有する。第1パッド351の面積は、各電極311〜313を一括して覆うことができるように、各電極311〜313の総面積よりも大きく、例えば、各電極311〜313の総面積の1.1〜3.0倍とすることができ、好ましくは1.3〜2.5倍、より好ましくは1.5〜2.0倍とすることができる。第1電極間領域361において、隣り合う第2右側電極312と第1右側電極311及び第3右側電極313との間の最短距離Fは、例えば、5.0〜20mmとすることができ、好ましくは10〜15mmであり、本実施例では12mmとしている。なお、図2、図6に示すように、第2パッド352も第1パッド351と同様の形状を成しており、第2電極群32の各電極321〜323を一括して覆うように取り付けられている。これにより、図示しないが、第2パッド352も、電極321〜323をそれぞれ覆う第1領域Pと、電極321〜323において隣り合う電極の間の領域である第2電極間領域362を覆う第2領域Qとを有する。
一方、図2に示すように、第3パッド353、第4パッド354、第5パッド355及び第6パッド356は、いずれも各電極315、316、325、326よりも一回り大きい形状を有しており、各電極315、316、325、326を個別に覆っている。
各パッド351〜356は交換可能となっている。そのため、使用に伴って各パッド351〜356の粘着力が低下したり、破損したり、汚れが目立つようになったりした場合などには、適宜交換することができる。また、所定期間(例えば、1ヶ月、2か月など)ごとに使用済みの各パッド351〜356を新品のものと交換することとしてもよい。
次に、本例の筋肉電気刺激装置1の構成について、ブロック図を用いて説明する。
図7に示すように、筋肉電気刺激装置1は、本体部10の内部に電源部20、制御部40、操作部50を備えるとともに肌検知部402及び電池電圧検出部406を備える。
肌検知部402は、電極部30が肌に接しているか否かを検知する。詳細には、肌検知部402は、電極部30に電気的に接続され、第1電極群31と第2電極群32との間の抵抗値、第4右側電極315と第5右側電極316との間の抵抗値、及び第4左側電極325と第5左側電極326との間の抵抗値を検出する。そして、検出した値と予め設定された閾値とを比較して、検出した値が閾値よりも小さいときに、第1電極群31及び第2電極群32が肌に接していることを検知する。
電池電圧検出部406は、電源部20における電池21の電圧を検知し、検知された電源部20における電池21の電池電圧Vが所定の閾値Vmよりも低いか否か判定する。本例では電池21の公称電圧Vは3.0Vであって、閾値Vmは2.1Vである。
制御部40は、操作部50から入力された操作に基づいて、電極部30へ供給される電力を調整する出力調整部401を制御するように構成されている。筋肉電気刺激装置1にスマートフォン等の携帯型端末と無線通信又は有線通信を行うための通信部を設けて、当該通信部を介して携帯型端末から制御部40を操作したり、端末画面上に上記所定の表示を行ったり、当該端末から音声を出力したり、当該端末の振動発生装置から所定の態様の振動を発生させたりしてもよい。
次に、筋肉電気刺激装置1の使用態様について説明する。
図8に示すように、筋肉電気刺激装置1を人体2の腹部3に貼り付ける。貼り付け位置は、筋肉電気刺激装置1を正面側から見たときに、第1電極群31と第2電極群32とが腹直筋4の各区画4aに重なる位置とするとともに、図示しない第3電極群314が右側の脇腹に重なる位置とし、第4電極群324が左側の脇腹に重なる位置とする。そして、図示しないベルトを介して人体2に巻き付けた状態とする。これにより、パッド35を介して電極部30と腹部3の肌面とが通電可能となる。そして、筋肉電気刺激装置1は、第1電極群31と第2電極群32と人体2とを介して閉回路を形成する。さらに、図2に示す第4右側電極315と第5右側電極316と人体2(図8参照)とを介して閉回路を形成し、第4左側電極325と第5左側電極326と人体2とを介して閉回路を形成する。そして、図7に示す出力モード記憶部405aに記憶された所定の電気刺激が電極部30から出力される。電極部30から出力される電気刺激は、出力モード切替部405により、タイマー404によるカウントに基づく所定のタイミングや操作部50に入力された操作に基づき、適宜変更できるようになっている。
本実施例の筋肉電気刺激装置1の取り付け態様について、以下に説明する。
図9に示すように、筋肉電気刺激装置1を腹部3に貼り付ける際に、腹直筋4の各区画4aが有する運動点4bに第1電極群31における電極311〜313及び第2電極群32における電極321〜323ができるだけ重なるようにすることが好ましい。これにより、電気刺激を運動点4bに効率的に付与して、十分な体感が得られるとともに腹直筋4を効率的に刺激することができる。なお、図9、図10(a)、図10(b)、図11(a)及び図11(b)は、説明のために、図2に示すように基材33の裏面33a側に設けられた各パッド350〜352及び各電極311〜323を実線で示し、一部透過図としている。
筋肉電気刺激装置1は上述のように、図9に示す適正位置に貼り付けることが好ましい。しかしながら、運動点4bの位置には個人差があるとともに、筋肉電気刺激装置1の貼り付け位置がずれたりすることもある。そのため、例えば、図10(a)に示すように、図9に示す適正位置に比べて身長方向Yの上方向にずれた位置に貼り付けられることも考えられる。このような場合には、運動点4bが電極311〜323と重ならずに、隣り合う第1右側電極311と第2右側電極312との間の第1電極間領域361や、隣り合う第1左側電極321と第2左電極322との間の第2電極間領域362に重なる状態になりうる。このような場合であっても、第1電極間領域361には第1電極群31を一括して覆う第1パッド351の第2領域Q(図5参照)が位置しており、第2電極間領域362には第2電極群32を一括して覆う第2パッド352の第2領域Qが位置しているため、当該第1パッド351及び第2パッド352を介して第1電極群31の電極311〜313及び第2電極群32の電極321〜323から運動点4bに電気刺激が付与されることとなる。
また、図10(b)に示すように、図9に示す適正位置に比べて身長方向Yの下方向にずれた位置に貼り付けられることも考えられる。このような場合にも、運動点4bが電極311〜323と重ならずに、隣り合う第2右側電極312と第3右側電極313との間の第1電極間領域361や隣り合う第2左側電極322と第3左側電極323との間の第2電極間領域362に重なる状態になりうる。このような場合であっても、上方向にずれた場合と同様に、第1電極間領域361や第2電極間領域362を覆う第1パッド351及び第2パッド352の第2領域Qを介して第1電極群31の電極311〜313及び第2電極群32の電極321〜323から運動点4bに電気刺激が付与されることとなる。
一方、比較例として、図11(a)、図11(b)に示すように電極311〜323ごとにパッド350が取り付けられた筋肉電気刺激装置9では、第1電極間領域361及び第2電極間領域362がパッド350によって覆われていない。そのため、図11(a)に示すように、当該比較例の筋肉電気刺激装置9が上方向にずれた位置に貼り付けられて、運動点4bに第1電極間領域361や第2電極間領域362が重なった場合には、運動点4bにパッド350が重ならないため、パッド350を介して運動点4bに効率的に電気刺激を付与することができない。同様に、図11(b)に示すように、当該比較例の筋肉電気刺激装置9が下方向にずれた位置に貼り付けられて、運動点4bに第1電極間領域361や第2電極間領域362が重なった場合にも、運動点4bにパッド350が重ならないため、パッド350を介して運動点4bに効率的に電気刺激を付与することができない。
次に本実施例の筋肉電気刺激装置1による作用効果について説明する。
本例の筋肉電気刺激装置1によれば、第1パッド351が同一極性の電圧が印加される第1電極群31に含まれる複数の電極311〜313を一括して覆っている。同様に、第2パッド352が第1電極群31に印加される電圧と反対の極性の電圧が印加される第2電極群32に含まれる複数の電極321〜323を一括して覆っている。そのため、第1パッド351及び第2パッド352はそれぞれ、電極321〜323を覆う第1領域P以外に、第1領域P同士を互いに繋ぐ第2領域Qを有する。そのため、筋肉電気刺激装置1を使用する際に、人体2への貼り付け位置がずれて、運動点4bに電極321〜323を覆う第1領域が重ならない状態であったとしても、運動点4bに第1領域P同士を繋ぐ第2領域Qが重なっていれば、第1パッド351及び第2パッド352を介して運動点4bに電気刺激を効率的に付与することができる。これにより、筋肉電気刺激装置1の貼り付け位置がずれた場合でも、体感の低下を防止できるとともに腹直筋4を効率的に刺激することができる。また、第1パッド351及び第2パッド352は複数の電極311〜313、321〜323を一括して覆うため、電極ごとにパッドを設けた従来の構成に比べて、第1パッド351及び第2パッド352の貼り付けの手間が軽減される。
また、本実施例では、第1電極群31及び第2電極群32に加えて、両電極群31、32を左右から挟むように、G3、G4領域に第3電極群314及び第4電極群324が設けられている。これにより、第1電極群31及び第2電極群32による腹直筋4への電気刺激に加え、脇腹の筋肉にも電気刺激を与えることができ、腹部3の広い範囲の筋肉を効率的に刺激することができる。
また、本実施例では、複数の電極311〜326は、基材33の表面である裏側面33aにおいて所定間隔をあけて形成された導電性材料からなる導電層300により形成されている。これにより、導電層300を形成する導電性材料が少なくて済むため、製造コストを低減することができる。
また、本実施例では、第1パッド351及び第2パッド352はそれぞれ、複数の電極311〜313、321〜323を覆う第1領域Pと、複数の電極311〜313、321〜323において隣り合う電極の間に形成される電極間領域361、362を覆う第2領域Qとを有する。これにより、第1パッド351及び第2パッド352の第2領域Qは隣り合う電極311〜323の間の第1電極間領域361及び第2電極間領域362を確実に覆うこととなるため、筋肉電気刺激装置1を貼り付ける際に上方向にずれたり下方向にずれたりして、運動点4bに第1電極間領域361及び第2電極間領域362が重なった場合にも、第1パッド351及び第2パッド352を介して運動点4bに確実に電気刺激を付与できる。
また、本実施例では、第1電極群31及び第2電極群32において、隣り合う電極311〜323の最短距離Fが5mm以上となっている。これにより、各電極311〜323を過剰に大きくすることなく各電極311〜323を運動点4bの位置に合わせやすくなるとともに、仮に、電極311〜323が運動点4bからずれた場合には、第1電極間領域361及び第2電極間領域362を覆う第1パッド351及び第2パッド352を介して電極311〜323から運動点4bに電気刺激を付与することができるため、体感を維持するとともに、腹直筋4を効率的に刺激することができる。
また、本実施例では、第1パッド351の面積は、第1電極群31における複数の電極311〜313の総面積の1.1〜3.0倍の範囲内であり、第2パッド352の面積は、第2電極群32における複数の電極321〜323の総面積の1.1〜3.0倍の範囲内である。これにより、第1パッド351及び第2パッド352において、電極311〜323を覆う領域以外の領域が広く確保されるため、仮に、電極311〜323が運動点4bからずれた場合でも、運動点4bに第1パッド351及び第2パッド352が重なりやすいため、電極311〜323から第1パッド351及び第2パッド352を介して運動点4bに電気刺激を付与しやすい。さらに、第1パッド351及び第2パッド352が過度に大きくならないため、第1パッド351及び第2パッド352における単位面積当たりの通電量が減少して体感が低下することが防止される。
以上のように、本実施例によれば、腹筋の運動点4bに効率的に電気刺激を付与することができる筋肉電気刺激装置1を提供することができる。
なお、本例では、リード部38、39、380、390はシート状の基材33に印刷して形成したがこれに限らず、リード部38、39、380、390が導電性のワイヤからなることとしてもよい。リード部38、39のワイヤ形状は単線でも撚り線でもよい。
また、電源部20に備えられる電池21はボタン電池又はコイン電池とすることができ、本例では、コイン電池である。これにより、電池21が小型となるため、筋肉電気刺激装置1の小型化に寄与する。そして、筋肉電気刺激装置1の小型化に伴って軽量化を図ることができるため、電極部30が使用者の体から剥離、脱落しにくくなり、使い勝手が向上するとともに、携帯性も向上する。さらに、電池21は薄型でもあるため、筋肉電気刺激装置1の薄型化にも寄与する。そして、筋肉電気刺激装置1が薄型となることにより、使用者は、筋肉電気刺激装置1を取り付けたまま、その上から衣服を着用することが可能となる。そのため、筋肉電気刺激装置1を通勤中や通学中、家事や仕事等の作業中、その他様々な状況で使用することができる。また、ボタン電池及びコイン電池は、他の乾電池等に比べて、高い作動電圧で安定した放電特性を有するため、比較的長時間にわたって筋肉電気刺激装置1を安定して動作させることができる。
また、電池21として公称電圧が3.0〜5.0Vのものを採用することができ、本例では、3.0Vの電池21を採用している。筋肉電気刺激装置1に備えられる電子部品42、スピーカ43等の駆動電圧が一致していることから、これらの電子部品42、43の駆動のために降圧回路や昇圧回路を別途備える必要がない。これにより、小型化に寄与できる。
また、電源部20には、上述の交換可能な電池21に替えて充電可能な電池が内蔵されていてもよい。かかる電池の充電手段として、外部電源と接続可能な給電用の端子を備えていてもよいし、電磁誘導を使用した非接触型の給電部を備えていてもよい。この場合には、当該電池を繰り返し使用できるため、非充電型の電池を使用する場合に比べて、消耗品を削減できる。
なお、本例では、電極部30が形成される基材33は、本体部10から延設されるとともに、外殻形成体12から延設された電極支持部121に接着されることにより、電極部30と本体部10とが一体的に形成されることとした。これに替えて、基材33と本体部10とを別体とするとともに、電極支持部121と外殻形成体12とを別体として形成することにより、本体部10と電極部30とを非使用時において互いに分離可能なように構成してもよい。この場合には、電極部30を本体部10から分離して、他の形態の電極と交換することができる。また、電極部30は電子部品を有さないため、分離することにより、電極部30を容易に洗浄することができる。
また、筋肉電気刺激装置1は無線通信部を有していてもよい。例えば、無線通信部を介して外部から制御部40を操作することにより筋肉電気刺激装置1の動作を制御してもよい。この場合、電極311〜326への電力供給を個別に制御可能にしてもよい。また、無線通信部を介して、筋肉電気刺激装置1の使用履歴、現在の動作状態、電池残量などを外部に送信して、これらを確認できるようにしてもよい。外部の受信装置は、特に限定されず、スマートフォンなどの携帯型端末やパーソナルコンピュータなどを利用することができる。
(実施例2)
実施例2の筋肉電気刺激装置1では、図12に示すように、実施例1の場合に比べて、図2に示すG3領域及びG4領域の構成を有しておらず、第3電極群314及び第4電極群324を有していない。さらに、第1電極群31では、第1右側電極311と第2右側電極312との間及び第2右側電極312と第3右側電極313との間において基材33の外縁から本体部10に向って切り込み部17がそれぞれ形成されている。そして、第1パッド351は、第1右側電極311と第2右側電極312との間及び第2右側電極312と第3右側電極313との間において、切り込み部17により基材33が形成されないこととなった部分も含めた第1電極間領域361を覆っている。同様に、第2電極群32でも切り込み部17がそれぞれ形成されており、第2パッド352は切り込み部17により基材33が形成されないこととなった部分も含めた第2電極間領域362を覆っている。その他の構成は、実施例1の場合と同等である。実施例3の筋肉電気刺激装置1によっても、第3電極群314及び第4電極群324による作用効果を除いて、実施例1の場合と同等の作用効果を奏する。
(実施例3)
上記実施例2では、第1パッド351及び第2パッド352は、切り込み部17により基材33が形成されないこととなった部分も含めた第1電極間領域361及び第2電極間領域362を覆うこととしたが、これに替えて、本実施例では、図13に示すように、第1パッド351及び第2パッド352は、第1電極間領域361及び第2電極間領域362において、基材33が形成されていない部分を覆っておらず、基材33が形成されていない部分を覆うようにしてもよい。この場合は、切り込み部17において、第1パッド351及び第2パッド352が平面視で露出しないこととなるため、第1パッド351及び第2パッド352の乾燥を抑制できる。また、筋肉電気刺激装置1を腹部3に取り付ける際や腹部3から取り外す際に、基材33が切り込み部17に沿って折り曲げられたりねじられたりして変形した場合にも、第1パッド351及び第2パッド352は切り込み部17を覆っていないため、不用意に引き伸ばされて破断したりすることが防止される。
(実施例4)
実施例4の筋肉電気刺激装置1では、図14、図15に示すように、導電層300の一部がマスキング層80で被覆されて、第1電極群31の複数の電極311a〜313a、311b〜313bが区画形成されており、第2電極群32の複数の電極321a〜323a、321b〜323bがそれぞれ区画形成されている。なお、導電層300の平面視形状は実施例1の場合と同様となっている。すなわち、図14に示すように、第1電極群31に含まれる電極311aと電極311bとの間、電極312aと電極312bとの間、電極313aと電極313bとの間にそれぞれマスキング層80からなる第1電極間領域361が形成されている。そして、図15に示すように、第1電極間領域361は導電層300の一部を覆っている。同様に、第2電極群32に含まれる電極321aと電極321bとの間、電極322aと電極322bとの間、電極323aと電極323bとの間にもそれぞれマスキング層80からなる第2電極間領域362が形成されている。第2電極間領域362は導電層300の一部を覆っている。マスキング層80の厚さは特に限定されないが、本実施例では0.1mmとしている。なお、マスキング層80を厚くすればマスキング層80の疲労強度をより高めることができ、マスキング層80を薄くすればマスキング層80の可撓性をより高めることができる。
そして、図14、図16に示すように、第1パッド351aは、第1電極群31に含まれる電極311aと電極311bとを一括して覆っている。これにより、図15に示すように、第1パッド351aは、電極311aと電極311bとをそれぞれ覆う第1領域と、電極311aと電極311bとの間の第1電極間領域361を覆う第2領域Qとを有する。同様に、図14に示すように、第1パッド351bは、第1電極群31に含まれる電極312aと電極312bとを一括して覆っており、図示しないが、電極312aと電極312bとをそれぞれ覆う第1領域と、電極312aと電極312bとの間の第1電極間領域361を覆う第2領域Qとを有する。また、第1パッド351cは、第1電極群31に含まれる電極313aと電極313bとを一括して覆っており、図示しないが、電電極313aと電極313bとをそれぞれ覆う第1領域と、電極313aと電極313bとの間の第1電極間領域361を覆う第2領域Qとを有する。
図14、図16に示すように、第2パッド352aは、第1パッド351aと同様に、第2電極群32に含まれる電極321aと電極321bとを一括して覆っており、図示しないが、電極321aと電極321bとをそれぞれ覆う第1領域と、電極321aと電極321bとの間の第1電極間領域362を覆う第2領域Qとを有する。また、第2パッド352bは、第2電極群32に含まれる電極322aと電極322bとを一括して覆っており、図示しないが、電極322aと電極322bとをそれぞれ覆う第1領域と、電極322aと電極322bとの間の第1電極間領域362を覆う第2領域Qとを有する。
また、第2パッド352cは、第2電極群32に含まれる電極323aと電極323bとを一括して覆っており、図示しないが、電極323aと電極323bとをそれぞれ覆う第1領域と、電極323aと電極323bとの間の第1電極間領域362を覆う第2領域Qとを有する。
各パッド351a〜352cの面積は、各パッド351a〜352cが被複する領域におけるマスキング層80の面積の2倍以上とすることができ、より好ましくは2.5倍以上、さらに好ましくは3倍以上であり、本実施例では3倍となっている。
また、本実施例では、各パッド351a〜352cの形状は略長方形であって、各パッド351a〜352cが覆う領域において、各パッド351a〜352cの長手方向における電極311a〜323aと電極311b〜323bとの間の位置にマスキング層80が形成されている。すなわち、各パッド351a〜352cが覆う領域において、導電層300を長手方向に2分割して、電極311a〜323aと電極311b〜323bとを区画形成している。そして、電極311a〜323aと電極311b〜323bとは同面積となっている。
次に本実施例の筋肉電気刺激装置1による作用効果を説明する。
本実施例の筋肉電気刺激装置1は、基材33の表面である裏側面33aには導電性材料からなる導電層300が形成されており、複数の電極312〜323は、導電層300の一部が絶縁性材料からなるマスキング層80により覆われて区画された導電層300からなる。これにより、マスキング層80により、電極312〜323の輪郭を正確に形成することができる。また、マスキング層80の形状を変更するだけで各電極311a〜323a、311b〜323bの形状を変更することができるため、電極311a〜323a、311b〜323bの形状の設計自由度が高まり、腹直筋4により効率的に電気刺激を付与しやすい形状にすることが容易となる。さらに、本実施例では、マスキング層80は略透明なPETからなるため、マスキング層80の下層の導電層300の形状をマスキング層80を介して視認することができる。これにより、図14に示すように、第1電極群31に含まれる電極311aと電極311bとはマスキング層80で区画されているが、電極311aと電極311bとは、マスキング層80で被覆された第1電極間領域361を含めて一つの電極であるように使用者に視認させることができる。さらに、マスキング層80で導電層300の一部を被覆することにより、電極面積が過度に大きくなることを防止して電極の単位面積当たりの通電量を確保して、電気刺激を適度な強さにすることができる。これらにより、使用者には、大型の電極が備えられているように看取させつつ、電極面積を適度な大きさにして体感の向上を図ることができる。
さらに、本実施例では、各パッド351a〜352cは、複数の電極311a〜323cをそれぞれ覆う第1領域Pと、各第1電極間領域361及び各第2電極間領域362を覆う第2領域Qとを有している。これにより、筋肉電気刺激装置1を腹部3に貼り付けた際に、運動点4bに各第1電極間領域361及び各第2電極間領域362が重なる状態となった場合でも、各パッド351a〜352cを介して運動点4bに電気刺激を付与することができ、効率的に腹直筋4を刺激することができる。
また、筋肉電気刺激装置1を繰り返し使用すると、マスキング層80に破損が生じてマスキング層80に穴が開くなどして、当該穴を介して人体2と導電層300とが通電することにより、使用者の体感を低下させることが考え得る。しかしながら、本実施例では、マスキング層80がPETからなるため、マスキング層80の疲労強度を比較的高くすることができ、使用に伴うマスキング層80の破損を抑制し、体感の低下を防止することができる。
また、本実施例では、マスキング層80がPETからなるため、各パッド351a〜352cとマスキング層80との接着性を低下させるおそれがある。しかしながら、各パッド351a〜352cの面積は、各パッド351a〜352cが被複する領域におけるマスキング層80の面積の2倍以上となっている。そのため、仮に各パッド351a〜352cとマスキング層80との接着性が低下しても、各パッド351a〜352cがマスキング層80以外の部分に接着する面積が十分確保されるため、各パッド351a〜352cの剥がれが抑制される。
また本実施例では、各パッド351a〜352cの形状は略長方形であって、各パッド351a〜352cが覆う領域において、各パッド351a〜352cの長手方向における電極311a〜323aと電極311b〜323bとの間の位置にマスキング層80が形成されている。そのため、各パッド351a〜352cが覆う領域においてマスキング層80は、各パッド351a〜352cの長手方向の端に位置していない。これにより、マスキング層80と各パッド351a〜352cとの接着性が比較的低い場合でも、各パッド351a〜352cの剥がれを抑制することができる。
なお、本実施例では、マスキング層80は、各パッド351a〜352cが覆う領域において、導電層300を長手方向に2分割して、電極311a〜323aと電極311b〜323bとが同面積となるように区画形成することとしたが、これに替えて、以下の(1)〜(5)に示す変形例1〜5のようにすることができる。
(1)変形例1
図17(a)に示す変形例1では、本実施例と同様に、マスキング層80は、パッド351aが覆う領域において、導電層300を長手方向に2分割している。しかし、マスキング層80はパッド351aの長手方向の一方の辺に偏った位置に形成されているため、区画形成された電極311aと電極311bとが異なる面積となっている。
(2)変形例2
図17(b)に示す変形例2では、マスキング層80は、パッド351が覆う領域において、導電層300を短手方向に2分割して、電極311a〜323aと電極311b〜323bとが同面積となるように区画形成している。なお、この場合も、マスキング層80を一方の長辺に偏った位置に形成して、区画形成される電極311a〜323aと電極311b〜323bとを異なる面積にしてもよい。
(3)変形例3
図17(c)に示す変形例3では、マスキング層80は、パッド351aが覆う領域において、導電層300を長手方向に2分割して、電極311aと電極311bとが同面積となるように区画形成している。そして、マスキング層80は短手方向の中央に長手方向の長さが長い幅広部80aを有しており、幅広部80aの短手方向の両側には長手方向の長さが短い幅狭部80bを有しており、幅広部80aと幅狭部80bとは連続している。なお、幅広部80aを短手方向の中央に設けたが、これに替えて、一方の長辺に偏った位置に設けてもよい。また、この場合も、マスキング層80を一方の短辺に偏った位置に形成して、区画形成される電極311a〜323aと電極311b〜323bとを異なる面積にしてもよい。
(4)変形例4
図17(d)に示す変形例4では、パッド351aが覆う領域において、マスキング層80を、パッド351aの長手方向と短手方向とに交差する十字型に形成して、導電層300を4分割している。これにより、同面積の電極311a、311b、311c、311dが4個形成され、パッド351aは当該4個の電極311a〜311dを一括して覆うこととなる。また、この場合も、マスキング層80における長手方向と短手方向の交差位置を、一方の長辺及び一方の短辺に偏った位置に形成して、区画形成される4個の電極311a〜311dを異なる面積にしてもよい。
(5)変形例5
図17(e)に示す変形例5では、パッド351aが覆う領域において、マスキング層80は、略矩形の導電層300における各対角線に沿って形成して、導電層300を4分割している。
上記変形例1〜5のいずれにおいても、本実施例と同様の作用効果を奏することができる。なお、上記本実施例3及び変形例1〜5のマスキング層80の構成のうち任意の組み合わせで複数の電極を構成してもよい。
さらに他の変形例6、7の筋肉電気刺激装置では、図18(a)、図18(b)、図18(c)にように、基材33(図2参照)の表面には導電性材料からなる導電層300が形成されており、該導電層300の一部を絶縁性材料からなるマスキング層800で覆うことにより、電極部311xと非電極部800とを形成しており、当該マスキング層800は導電層300に対して島状に配置されており、パッド351xは、電極部311xと非電極部800とを一括して覆っている。なお、島状とは、全周が電極に囲まれている状態をいう。
図18(a)に示す変形例6では、非電極部800としてのマスキング層800は、導電層300の中央領域に矩形の島状に設けられており、マスキング層800の外縁全域が電極部311xとの境界を形成している。
図18(b)に示す変形例7では、非電極部800としてのマスキング層800は、導電層300の中央領域に円形の島状に形成されており、マスキング層800の外縁全域が電極部311xとの境界を形成している。
変形例6、7の筋肉電気刺激装置では、電極面積が過度に大きくなる事を防止して単位面積当たりの通電量を確保しつつ、電極が人体に接触する領域を広くすることができる。これにより、運動点に対してより確実に電気刺激を付与できる。
また、変形例6、7のいずれの場合も、マスキング層80がパッド351xの角部に位置しにくくなっている。そのため、マスキング層80がPETなどのパッド351xとの接着性が比較的低い材料からなる場合でも、パッド351xが剥がれにくくすることができる。
上記マスキング層800の形状は図18(a)、図18(b)に示したものにとらわれず、円形や三角形、星形等の幾何学形状にしてもよい。
なお、図18(c)に示す参考例では、非電極部800としてのマスキング層800は、導電層300の中央領域に矩形に形成されており、マスキング層800の外縁のうち一辺が導電層300の一つの長辺と重なっており、その他の外縁は電極部311xとの境界を形成している。
本発明は上記各実施例及び変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施例に適用することが可能である。また、上記各実施例及び変形例では、筋肉電気刺激装置1を腹筋に使用することを例に説明したがこれに限らず、他の筋肉を効率的に刺激することができる。他の筋肉の刺激に使用する場合は、当該筋肉の位置、形状、大きさに合わせて、複数の電極の数や配置を適宜変更することができる。
1 筋肉電気刺激装置
10 本体部
30 電極
300 導電層
31 第1電極群
32 第2電極群
33 基材
35 パッド
351 第1パッド
352 第2パッド
361 第1電極間領域
362 第2電極間領域
38、39、380、390 リード部
40 制御部
80、800 マスキング層

Claims (2)

  1. 筋肉に電気刺激を付与するための筋肉電気刺激装置であって、
    本体部と、
    上記本体部に収納された電源部と、
    上記本体部に取り付けられたシート状の基材と、
    該基材に形成されるとともに、上記電源部から供給された電圧が印加されて上記電気刺激を発生するように構成された電極部と、
    該電極部を覆うとともに、粘着性及び導電性を有するゲル状のパッドと、
    を備え、
    上記基材の表面に導電性材料からなる導電層が形成されており、
    該導電層の中央領域を絶縁性材料からなるマスキング層で覆うことにより、上記電極部と非電極部とを形成しており、
    上記パッドは、上記電極部及び上記非電極部を一括して覆っている、筋肉電気刺激装置。
  2. 上記電極部は、同一極性の電圧が印加される複数の電極を含む第1電極群と、該第1電極群に印加される電圧と反対の極性の電圧が印加される複数の電極を含む第2電極群とを含み、
    上記パッドは、上記第1電極群に含まれる複数の電極を一括して覆う第1パッドと、上記第2電極群に含まれる複数の電極を一括して覆う第2パッドとを含む、請求項1に記載の筋肉電気刺激装置。
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