JPH04138159A - マッサージ機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、施療子の駆動源としてモータを用いたマツサ
ージ機に関するものである。

［従来の技術］ マツサージ機としては施療者が腰掛ける椅子にマツサー
ジ機構を組み込み、施療子の駆動源としてモータを用い
たものがある。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、施療子の駆動源としてモータを用いた場合、
モータの回転数〈マツサージ機の動作スピード）は負荷
トルク（施療者の体重、施療部位、押付は力等）によっ
て変化しく一般的には負荷トルクが増加するとモータの
回転数は低下する）、施療時に最適な動作スピードに設
定しておいても、施療の条件（施療者の体重、施療部位
、押付は力等）によって動作スピードが変化してしまう
。例えば、特願平２１７１．６９号にて提案された施療
部位によって最適スピードが設定されるマツサージ機に
おいても、施療条件によって動作スピードが変化すれば
、施療部位によって最適スピードで施療を行うという効
果が得られなくなるというも問題があった。

そこで、モータを定速制御することが考えられるが、こ
の場合最高速状態を重い負荷に対しても保つためにはモ
ータとして大形のものを必要とし、コストも高くなると
いう問題があり、しかも最高速状態を重い負荷に対して
も保つようにしても施療者の満足度はあまり向上しない
。

本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、心地良く効果的なマツサージを行う
ことができ、しかも小型で安価なマツサージ機を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は通常使用時にかか
る可能性のある負荷までは動作スピードを一定に保ち、
上記負荷以上で負荷の増加に応じて動作スピードを低下
させ、予め設定された最大負荷に達すると動作を停止さ
せる動作制御手段を備えている。

なお、上記動作制御手段を具体的に実現する場合、駆動
源としてＤＣモータを用い、通常使用時にかかる可能性
のある負荷まではモータの回転数の増減に応じてモータ
への印加電圧を可変してモータの回転数を一定に保つ定
速制御を行うと共に、上記負荷以上でモータに印加され
る電圧を所定電圧以下に制限する電圧制御を行い、予め
設定された最大負荷に達するとモータに流れる電流を一
定に保つ電流制御を行うモータ制御回路を備えるように
すれば良い。

また、上記ＤＣモータとしてロータの位置を検出するホ
ール素子を備えるＤＣブラシレスモータを用いた場合に
は、ホール素子の出力からモータの回転数の異常低下を
検出しモータに安全処置を講じる安全手段を設けると、
安全性を向上させる二とができて好ましい。

［作用］ 本発明は、上述の構成を備えることにより、通常使用時
には動作スピードが一定となり、施療に応じて設定され
た最適なスピードや好みのスピード等を負荷の変動に関
係なく一定にすることができるようにして、心地良く効
果的なマツサージを行うことができるようにしたもので
あり、また通常使用時にかかる可能性のある負荷以上の
負荷がかかった場合には、負荷の増加に応じて動作スピ
ードを低下させ、且つ予め設定しである最大負荷に達し
た時点で動作を停止させることにより、通常使用でかか
る負荷以上では無理に定速制Ｗｔ行わないようにして、
大きな出力が得られるモータを使用しなくても済むよう
にして、小型で安価となるようにしたものである。

［実施例］ 第１図乃至第３図に本発明の一実施例を示す。

本実施例のマツサージ機は、第２図に示すように、背も
たれ２ａがリクライニング自在となっている椅子２の背
もたれ部分にマツサージ機構Ａを配置し、このマツサー
ジ機構Ａが備えるマイクロコンピュータからなる制御記
憶回路の制御により一対の施療子１を人体の首から腰に
該当する範囲内を移動させてマツサージ動作を行わせる
もので、施療子１は例えばローラで形成し、モータを駆
動源とする図示しない駆動機構、つまりは回転駆動され
る駆動軸と、この駆動軸に取り付けられた偏心且つ傾斜
した一対の円盤と、この円盤に遊転自在に取り付けられ
た外輪とからなる駆動機構に連結してあり、上記外輪か
ら突出するアーム３の先端に上記施療子１を取り付けで
ある。なお、マツサージ機構Ａ全体も背もたれに設けら
れた一対のレール４に沿って上下動自在としである。

このマツサージ機では、アーム３が動く範囲に規制を加
えれば、駆動軸の回転によりもみマツサージ動作を行わ
せることができ、且つ駆動軸の回転方向に応じて「もみ
上げＪと「もみ下げ」との２種のもみマツサージ動作を
行わせることができ、マツサージ機構Ａを上下動させれ
ば、背中をさするローリングマツサージを行わせること
ができ、上記アームと外輪を円盤のまわりに揺動させれ
ばたたきマツサージを、上下動とともにこの動作を行わ
せればたたきローリングマツサージを行わせることがで
きる。さらに、円盤のまわりのアームの位置を変化させ
たならば、マツサージの強弱を調整することができ、駆
動軸の軸方向に円盤をスライドさせることができるよう
にしておけば、一対の施療子の幅位置を変更することが
できる。

ところで、この種のマツサージ機ではモータとしてイン
ダクションモータを用いたものがあるが、インダクショ
ンモータは電源周波数によって回転数が変化し、５０Ｈ
ｚ地域と６０Ｈｚ地域とで施療スピードが変化してしま
い、また第４図に示すように起動トルクの方が停動トル
クよりも低いので、−度起動してから徐々に負荷が重く
なっていく時には停止しにくいという利点がある反面、
起動時や反転起動時に重い負荷がかかると停止しやすい
という問題があった。

そこで、本実施例のマツサージ機では、電源周波数によ
り施療スピードが変化せず、起動時や反転起動時にも起
動後に徐々に負荷をかけた場自と同じ出力を得ることが
できるＤＣモータを使用している。また、ＤＣモータを
使用する他の理由は、トルク一定のもとで、電圧を変化
させると回転数をリニアに変化させることができ、また
電圧一定のもとでは、トルクと回転数がリニアに変化す
るため、制御するのに適しているという理由にもよる。

但し、モータに印加される電圧だけを変化させて第５図
に示すように回転数を変化させると、施療スピードが低
い時に施療トルクの最大値も低くなり、低速時に負荷を
かけると停止しやすくなる問題があるので、低速時に負
荷をかけても停止しない制御方法を採用しである。なお
、本実施例ではＤＣモータとしてＤＣブラシレスモータ
を用いである。

本実施例のモータ制御回路を第１図に示すにのモータ制
御回路では、ノイズ成分を除去するフィルタ回路１１を
通して供給される商用電源（ＡＣｌｏｏＶ）の全波整流
器による整流出力をインバータ１２を通して交流電圧に
変換し、このインバータ１２の出力をダイオードＤ　＋
　、　Ｄ　２及びコンデンサＣ１からなる整流平滑回路
１３により整流平滑して得た直流電圧を、モータコイル
しに電流を供給してモータＭを駆動するドライブ回路１
４の駆動電源としている。モータＭはロータの位置を検
出するホール素子Ｈを備えるもので、このホール素子Ｈ
の出力に応じてドライブ＃１Ｉ１１回路１８が励磁する
モータコイルＬを決定する駆動信号をドライブ回路１４
に与える。インバータ１２は、トランスＴと、このトラ
ンスＴの１次巻線に直列接続され約１００ｋＨｚでスイ
ッチングされるスイッチング素子Ｑと、スイッチング素
子ＱのスイッチングをＰＷＭ制御するスイッチング制御
回路２２と、スイッチング制御回路２２とスイッチング
素子Ｑとの閏の絶縁を施すフォトカプラ２３とで構成し
である。ここで、上記スイッチング制御回路２２は、ド
ライブ回路１４に印加される電圧を検出する分圧抵抗Ｒ
＋　、　Ｒ２及びコンパレータＣＰ１からなる電圧検出
回路１５と、ドライブ回路１４に流れる電流を検出する
抵抗Ｒ３とコンパレータＣＰ２からなる電流検出回路１
６と、モータＭの回転数を検出するコンパレータＣＰ、
からなる回転数検出回路１７との出力に応じて、スイッ
チング素子Ｑのオン、オフ期間を調整してドライブ回路
１４に供給される直流電圧を調整するものである。なお
、電圧検出回路１５の出力と電流積出回１１ｇ１６の出
力とはオア回路でオアをとってスイッチング制御回路２
２に入力しである。また、回転数検出回路１７は、ドラ
イブ制御回路１８から出力されるモータＭの回転数を示
す出力をＦ／Ｖ変換回路１９で電圧信号に変換した出力
からモータＭの回転数を検出する。

ところで、このマツサージ機のようにＤＣモータＭを用
いたものでは、上述したようｆｆｌ１御性に優れている
ため、動作スピードを可変するのに適しており、しかも
停動トルクが大きいために、施療子１のもみ力やたたき
力も大きくできる利点があるが、逆に施療子１にはさま
れたりする危険がある。そこで、本実施例のモータ制御
回路には、Ｆ／Ｖ変換回路１つの出力から施療子１がロ
ックされたことを判断する異常検出回路２０を設け、例
えばＦ／■変換回路１９の出力電圧が最低動作スピード
の１、、−’　２に相当する電圧値になったとき、図示
しない安全回路に上記異常を伝えるようにしである。な
お、安全回路では上記異常検出回路２０の出力を得た場
合に、例えばモータＭを反転させて停止させるといった
安全処置を講じるようにしである。

上述したモータ制御用の各回路への電源の供給は補助電
源回路２１から行う、つまり、この補助を源回路２１で
は、フィルタ回路１１を介して入力される商用電源を降
圧すると共に整流平滑し、さらにその電圧をいわゆる３
端子レギユレータと呼ばれる定電圧回路２５で定電圧化
して作成した補助電源を各回路に供給するようにしであ
る。

以下、本実施例のモータ制御回路の動作を説明する。本
実施例のモータ制御回路では、回転数検出回路１７で、
Ｆ／Ｖ変換回路１９の出力の電圧値を、適宜調整される
施療子１の動作スピードに相当する基準電圧Ｖ　ＰｔＦ
３と比較することにより監視しておき、モータＭの回転
数が低下してＦ　／’　Ｖ変換回路１９の出力電圧が低
くなったときには、回転数検出回路］７の出力によりス
イッチング制御回路２２がフォトカブラ２３を通してス
イッチング素子Ｑのオンデユーテイを長くして、ドライ
ブ回路１４に供給される電圧を高くし、モータＭの回転
数を上げるように制御する。逆に、モータＭの回転数が
高くなったときには、回転数検出回路１７の出力に応じ
てスイッチング制御回路２２がスイッチング素子Ｑのオ
ンデユーテイを短くすることにより、モータＭの回転数
を下げるように制御する２また、負荷が重くなって回転
数が低下しても同様にして回転数と上げて回転数が一定
となるように動作する。つまり、上記動作によりモータ
Ｍを定速で動作させる定速制御を行うことになる。

このモータ制御回路の電圧検出回路１５はモータＭの印
加電圧を制限するいわゆる電圧制御を行うために設けた
もので、この電圧検出回路１５では抵抗Ｒ，，Ｒ２で分
圧し、た電圧を上記制ｒｇＩ：を圧に相当する基準電圧
Ｖ１□と比較し、上記制限電圧に達した際にスイッチン
グ制御回路２２をスイッチング素子Ｑのオンデユーテイ
をそれ以上に長くしないように制御する。なお、この電
圧検出回路１５及び後述する電流検出回路１６の出力は
回転数検出回路１７の出力に優先され、回転数が低く回
転数検出回路１７の出力が生じている場合であっても、
オンデユーテイを上昇させることはなく、これによりド
ライブ回路１４への印加電圧を制限電圧に制限する電圧
制御が行われることになる。

ここで、例えば回転数検出回路１７の基準電圧■＊ｔｒ
３をモータＭを最高速で回転させるように設定している
場合には、第３図のトルクＴ１から電圧制御が開始され
ることになり、トルクの上昇とともに回転数は低下する
。但し、基準電圧Ｖ□。をそれよりも遅い速度に設定し
である場合には、上記トルクＴ、よりも大きなトルクか
ら電圧制御が開始される。

電流検出回路１６はドライブ回路１４に流れる電流を一
定に制御する電流制御を行うもので、ＤＣモータＭでは
トルクと４＆流とは比例するので。

この電流制御によりトルク制御を行うことになる。

この電流検出回路１６のコンパレータＣＰよめ基準電圧
Ｖ　ＰｔＦ２はモータＭのトルク、つまりは施療子トル
クの制限値に相当する電圧値に設定してあり、抵抗Ｒ１
の両端電圧を上記基準電圧Ｖ　ＰｔＦ２と比較して、制
限トルク（第３図におけるＴ２〉に相当する電流が流れ
た時にスイッチング制御ｌｒｇＪ路２２によりスイッチ
ング素子Ｑのオンデユーテイを低下させ、トルクが制限
トルクＴ２となるように電流を一定に制御する電流制御
を行う。

ところで、モータＭは第３図の縦軸に示す回転数内で施
療に最適なスピードあるいは好みのスピード等に設定で
きるようにしである。そして、上記モータ制御回路で最
高速時における定速制御を行う上限値としてのトルク（
っｔす、最高速でも定速制御可能なトルク）Ｔ１は、比
較的に体重の重い人が通常使用した場合の最大負荷に対
して出力できるトルクを示す、このように通常使用では
モ−夕制御回路による定速制御によって設定された動作
スピードに保つことにより、心地良く、効果的なマツサ
ージを行うことができる。また、最高速におけるトルク
Ｔ７以上では電圧制御を行うことにより、モータＭが大
形になり、コストアップすることを防止しである。つま
り、トルクＴ１以上においても定速制御を行うと、最高
速状態を重い負荷まで保つためにモータＭが大形となり
コストアップとなる上、施療者の満足度はあまり向上し
ないからである。そして、上記モータ制御回路で電流制
御によって制限されるトルクＴ２は、通常使用でなく、
且つ急に強く押し当てたときに停止しないといった定速
性をあまり必要としない最大負荷に対応するトルクで、
このトルクＴ２となるとモータＭは回転を停止し、これ
によりマツサージ機の動作も停止する。なお、トルクを
トル２１２以上とならないように電流制御を行うことに
より、安全性が向上し、モータや機構部の保護を行うこ
とができる。また、最低速で使用する場合にはトルクＴ
２まで定速制御が行われ、トルクＴ２て゛停止すること
になり、モータＭ出力は第３図中の斜線部となる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、通常使用時にかかる可能性のあ
る負荷までは動作スピードを一定に保ち、上記負荷以上
で負荷の増加に応じて動作スピードを低下させ、予め設
定された最大負荷に達すると動作を停止させる動作制御
手段を備えているので、通常使用時には動作スピードが
一定となり、施療に応じて設定された最適なスピードや
好みのスピード等を負荷の変動に関係なく一定にするこ
とができ、このため心地良く効果的なマツサージを行う
ことができ、また通常使用時にかかる可能性のある負荷
以上の負荷がかかった場合には、負荷の増加に応じて動
作スピードを低下させ、且つ予め設定しである最大負荷
に達した時点で動作を停止させるので、通常使用でかか
る負荷以上では無理に定速制御を行わず、これにより大
きな出力が得られるモータを使用しなくても済み、小型
で安価となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のモータ制御回路の回路図、
第２図はマツサージ機の外観を示す斜視図、第３図は同
上の動作説明図、第４図はインダクションモータの回転
数−トルク特性図、第５図はＤＣモータにおいて電圧制
御を行った場合の回転数−トルク特性図である。 Ｍはモータ、Ｈはホール素子、１２はインバータ、１３
は整流平滑回路、１４はドライブ回路、１５は電圧検出
回路、１６は電流検出回路、１７は回転数検出回路、１
８はドライブ制御回路、１つはＦ／Ｖ変換回路、２０は
異常検出回路、２２はスイッチング制御回路である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）通常使用時にかかる可能性のある負荷までは動作
   スピードを一定に保ち、上記負荷以上で負荷の増加に応
   じて動作スピードを低下させ、予め設定された最大負荷
   に達すると動作を停止させる動作制御手段を備えたマッ
   サージ機。
2. （２）駆動源としてＤＣモータを用い、通常使用時にか
   かる可能性のある負荷まではモータの回転数の増減に応
   じてモータへの印加電圧を可変してモータの回転数を一
   定に保つ定速制御を行うと共に、上記負荷以上でモータ
   に印加される電圧を所定値以下に制限する電圧制御を行
   い、予め設定された最大負荷に達するとモータに流れる
   電流を一定に保つ電流制御を行うモータ制御回路を備え
   て成ることを特徴とする請求項１記載のマッサージ機。
3. （３）上記ＤＣモータとしてロータの位置を検出するホ
   ール素子を備えるＤＣブラシレスモータを用い、ホール
   素子の出力からモータの回転数の異常低下を検出しモー
   タに安全処置を講じる安全手段を設けて成ることを特徴
   とする請求項２記載のマッサージ機。