JPWO2013183275A1 - Head care equipment - Google Patents
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Abstract
本発明は、人の頭部に適切な荷重がかかるようにケアユニットを押し当てて、快適な頭部ケアを実現することができる頭部ケア装置を提供する。本発明の頭部ケア装置(11)は、第1支持部(20)と、第1支持部(20)に支持された人の頭部(17)に当接する接触部(21)を有するケアユニット(12L,12R)と、ケアユニット(12L,12R)を頭部(17)に対する第1方向(矢印C方向)又は/及び頭部(17)の表面に沿った第2方向(矢印E方向)に移動させるアーム(13L,13R)と、第2方向の位置が相違する少なくとも2個の荷重センサ(51a,51b)で検出された第1方向の荷重に基づいて、接触部(20)に対して第1方向に加わる荷重を検出する荷重検出部(15)と、を備える。The present invention provides a head care device that can realize comfortable head care by pressing a care unit so that an appropriate load is applied to a person's head. The head care device (11) of the present invention has a first support part (20) and a care part (21) that comes into contact with a human head (17) supported by the first support part (20). The unit (12L, 12R) and the care unit (12L, 12R) in the first direction (arrow C direction) relative to the head (17) or / and the second direction along the surface of the head (17) (arrow E direction) ) And the contact portion (20) based on the load in the first direction detected by at least two load sensors (51a, 51b) whose positions in the second direction are different. And a load detector (15) for detecting a load applied in the first direction.
Description
本発明は、医療又は美容などの分野において、人の頭部を自動でケアする頭部ケア装置に関する。 The present invention relates to a head care apparatus that automatically cares for a person's head in fields such as medical treatment and beauty.
人の頭部のケアには、頭髪および頭皮を含む人の頭部の洗浄およびマッサージが含まれる。人の頭部のケアは、人手が必要であり、自動化が望まれている。そこで、頭部に対して洗浄液を噴射して、頭部を洗浄する自動頭部洗浄装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Human head care includes cleaning and massaging the human head, including the hair and scalp. Human head care requires human hands, and automation is desired. In view of this, an automatic head washing apparatus has been proposed in which a washing liquid is jetted onto the head to wash the head (for example, see Patent Document 1).
図13は、従来の自動頭部洗浄装置の要部の概略構成図である。図13に示すように、従来の自動頭部洗浄装置は、内周面に一定間隔でノズル1a、2aが設けられた円弧状の洗浄ユニット1を有する。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a main part of a conventional automatic head washing apparatus. As shown in FIG. 13, the conventional automatic head washing apparatus has an arc-shaped washing unit 1 in which
ノズル1a、2aは、頭部に対向するように配置される。ノズル1a、2aは、洗浄ユニット1の内部の給液路(図示せず)を介して液切替部3に接続されており、液切替部3から供給された洗浄液を頭部に向けて噴射する。
The
洗浄ユニット1は、駆動部4により、矢印3cの方向に移動可能である。また、洗浄ユニット1は、駆動部6により、支軸を中心として回転可能である。
The cleaning unit 1 can be moved in the direction of the arrow 3 c by the drive unit 4. Further, the cleaning unit 1 can be rotated around a support shaft by a
しかしながら、上記従来の自動頭部洗浄装置は、ノズル1a、2aからの液の噴射により頭部を洗浄するものであり、人の頭部を擦り洗いするものではない。また、ケアユニットを人の頭部に押し当てて頭部の洗浄を行う場合、ケアユニットに頭髪が絡まる可能性がある。
However, the conventional automatic head washing apparatus is for washing the head by spraying the liquid from the
そこで、本発明は、ケアユニットを頭部に押し当てて頭部の洗浄を行う際に、ケアユニットへの頭髪の絡まりの影響を軽減して快適な頭部のケアを実現可能な頭部ケア装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a head care that can reduce the influence of tangling of hair on the care unit and realize a comfortable head care when the care unit is pressed against the head to wash the head. An object is to provide an apparatus.
上記目的を達成するために、本発明の頭部ケア装置は、第1支持部と、前記第1支持部に支持された人の頭部に当接する接触部を有するケアユニットと、前記ケアユニットを前記頭部の表面に平行な第2方向又は/及び前記第2方向に垂直な第1方向に移動させるアームと、前記第2方向における位置が相違する少なくとも2個の荷重センサで検出された荷重に基づいて、前記接触部に対して前記第1方向に加わる荷重を検出する荷重検出部と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a head care device according to the present invention includes a first support part, a care unit having a contact part that comes into contact with a person's head supported by the first support part, and the care unit. Is detected by at least two load sensors whose positions in the second direction are different from an arm that moves the head in a second direction parallel to the surface of the head or / and a first direction perpendicular to the second direction. A load detection unit configured to detect a load applied to the contact unit in the first direction based on a load.
本発明によれば、ケアユニットを頭部に押し当てて頭部の洗浄を行う際に、ケアユニットへの頭髪の絡まりの影響を軽減して快適な頭部のケアを実現可能である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when pressing a care unit to a head and wash | cleaning a head, the influence of the tangle of the hair to a care unit can be reduced and comfortable head care can be implement | achieved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は理解し易くするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。さらに、一部の図面においては、各図の関係を明確にするために、図中にXYZ軸を図示している。X軸及びY軸は、互いに直角な水平方向に沿った軸であり、Z軸は、鉛直方向に沿った軸である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and description may be abbreviate | omitted. In addition, for easy understanding, the drawings schematically show each component as a main component. Further, in some drawings, XYZ axes are shown in the drawings in order to clarify the relationship between the drawings. The X axis and the Y axis are axes along the horizontal direction perpendicular to each other, and the Z axis is an axis along the vertical direction.
なお、本発明では、人の頭部を自動でケアする頭部ケア装置の一例として、人の頭部を自動で洗浄する自動頭部洗浄装置について説明する。本発明において、「人の頭部をケアする」とは、人の頭皮の洗浄、人の頭髪の洗浄、人の頭部のマッサージ、の少なくとも1つを行うことを意味する。 In the present invention, as an example of a head care device that automatically cares for a human head, an automatic head cleaning device that automatically cleans a human head will be described. In the present invention, “care of the human head” means performing at least one of cleaning the human scalp, cleaning the human hair, and massaging the human head.
(実施の形態1)
図1Aは、本発明の実施の形態1にかかる自動頭部洗浄装置11を示す全体斜視図である。(Embodiment 1)
FIG. 1A is an overall perspective view showing an automatic
図1Aに示すように、自動頭部洗浄装置11は、洗浄ユニット12L,12Rと、洗浄ユニット12L,12Rを移動させるアーム13L,13Rと、荷重検出部15と、ボウル18と、パイプ19L,19Rと、ボウル18に収容された頭部17を支持する枕部20と、自動頭部洗浄装置11の動作を制御する制御部14とを有する。洗浄ユニット12L,12Rは、枕部20に支持された人の頭部17を擦るためのユニットである。洗浄ユニット12L,12Rは、ケアユニットの一例である。パイプ19L,19Rには、人の頭部17に向けて洗浄液及び水を噴射するノズルが設けられる。ボウル18は、人の後頭部17a(図1B参照)を包み込むように収容する。枕部20は、第1支持部であり、人の後頭部17aを支持する後頭部支持部の一例である。
As shown in FIG. 1A, the automatic
人の頭部17は、図1Bに示すように、鉛直上側を見上げた姿勢でボウル18にセットされる。ボウル18に人の頭部17が正しくセットされた状態では、頭部17の体軸方向はX軸方向に沿って配置され、頭部17の左右方向はY軸方向に沿って配置され、頭部17の前後方向はZ軸方向に沿って配置される。枕部20は、ボウル18内において、人の後頭部17aを鉛直下側から支持する。
As shown in FIG. 1B, the
洗浄ユニット12L,12Rは、左右に一対設けられている。一方の洗浄ユニット12Lは、人の頭部17の左側を擦るための左の洗浄ユニット12Lであり、他方の洗浄ユニット12Rは、人の頭部17の右側を擦るための右の洗浄ユニット12Rである。一方のアーム13Lは、左の洗浄ユニット12Lを移動させる左のアーム13Lであり、他方のアーム13Rは、右の洗浄ユニット12Rを移動させる右のアーム13Rである。
A pair of cleaning
パイプ19L,19Rは、左右に一対設けられている。一方のパイプ19Lは、左のアーム13Lに取り付けられた左のパイプ19Lであり、他方のパイプ19Rは、右のアーム13Rに取り付けられた右のパイプ19Rである。
A pair of
図1B、図2及び図3を参照して、アーム13L及び洗浄ユニット12Lの構成について説明する。
The configuration of the
図1Bは、左のアーム13L及び洗浄ユニット12Lを示す側面図である。図2は、左の洗浄ユニット12L及びアーム13Lを示す平面図である。図3は、水平に配置された状態の左の洗浄ユニット12L及びアーム13Lを、人の頭部側から見た図である。なお、左右のアーム13L,13R及び洗浄ユニット12L,12Rは、互いに左右対称で同様の構造を有するため、以下の説明および図面において、右のアーム13R及び洗浄ユニット12Rに関連する図示及び説明は、省略している。
FIG. 1B is a side view showing the
図2及び図3に示すように、洗浄ユニット12Lは、後述する荷重検出部15を収容するカバー32と、枕部20に支持された人の頭部17に当接する複数の接触子21とを有する。接触子21は接触部の一例である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the cleaning unit 12 </ b> L includes a
接触子21は、カバー32の外側に露出して設けられている。図3に示すように、接触子21は、2列に並べて配置されている。一方の列に属する各接触子21は、連結部22を介して、他方の列に属する1つの接触子21に連結されている。連結部22は、カバー32に対して回動可能である。連結部22が回動することにより、連結部22に固定された一対の接触子21は、連結部22の回動軸を中心として揺動する。
The
図2に示すように、アーム13Lは、洗浄ユニット12Lを支持するリンク機構13aと、リンク機構13aを支持する支持部13cと、を有する。
As shown in FIG. 2, the
リンク機構13aは、4本のリンクを有する5節リンク機構である。リンク機構13aは、支持軸36を介して洗浄ユニット12Lを支持している。また、リンク機構13aは、2つの回動軸13b,13gを介して支持部13cに支持されている。回動軸13b,13gは、支持軸36に平行に設けられている。一方の回動軸13bは、リンク機構13aのリンクに固定されており、支持部13cに回動可能に支持されている。また、回動軸13bは、第1駆動部13dに連結されている。第1駆動部13dは、回動軸13bを軸周りに矢印A方向(図2参照)に回動させる。第1駆動部13dは、支持部13cの内部に設けられている。
The
支持部13cは、連結軸13eを介して第2駆動部13fに駆動連結されている。連結軸13eは、支持軸36及び回動軸13b,13gに対して直角に配置されている。より具体的に、連結軸13eは、枕部20に載置された人の頭部17の略中心を通り、且つ、X軸に平行な方向に沿って配置されている。第2駆動部13fは、連結軸13eを、軸周りに矢印B方向(図1B及び図2参照)に回動させる。支持部13cは、第2駆動部13fによって連結軸13eが回動することで、連結軸13eと共に回動する。第2駆動部13fは、ボウル18のハウジングの内部に設けられている(図1参照)。
The
図2に示すように、第1駆動部13dによってアーム13Lが矢印A方向に回動すると、洗浄ユニット12Lは、頭部17に対する第1方向に動く。第1方向は、押圧方向の一例であると共に図2に示す矢印C方向であり、接触子21が当接する頭部17の表面に対する略法線方向である。第1方向には、頭部17に近づく方向だけでなく、頭部17から離れる方向も含まれる。
As shown in FIG. 2, when the
図1Bに示すように、第2駆動部13fによってアーム13Lが人の頭部17の略中心を通過する軸周りに矢印B方向に回動すると、洗浄ユニット12Lは、頭部17に沿った第2方向に動く。第2方向とは、移動方向の一例であると共に図1Bに示す矢印E方向であり、連結軸13eを中心とした回動方向である。第2方向は、接触子21と人の頭部17の接触部においては、頭部17の表面に対する略接線方向に一致する。以下、洗浄ユニット12L,12Rを第2方向に移動させるようにアーム13L,13Rが回動することを、「スイング回動」と呼ぶ。
As shown in FIG. 1B, when the
本実施の形態1にかかる自動頭部洗浄装置11は、枕部20に載せられた人の頭部17を洗浄するとき、上記のように洗浄ユニット12L,12Rを第1方向に動かして人の頭部17を押圧した状態で、上記のようにアーム13L,13Rを第2方向にスイング回動させる。以上の動作に、パイプ19L,19Rのノズルからの洗浄液及び水の噴射を適宜組み合わせることで、人の頭部17が接触洗浄される。このとき、接触子21の揺動を適宜組み合わせることで、更なる洗浄効果を得ることができる。
The automatic
本実施の形態1にかかる自動頭部洗浄装置11は、人の頭部17に対する略均一な押圧荷重での接触洗浄を実現するために、接触子21に対して第1方向に加わる荷重を検出する荷重検出部15を備える。
The automatic
本実施の形態1の自動頭部洗浄装置11は、荷重検出部15を有することを特徴の1つとする。そして、本実施の形態1の自動頭部洗浄装置11は、荷重検出部15を用いることで、例えば、接触子21への頭髪60の絡まりを検出することができるため、洗浄ユニット12への頭髪の絡まりの影響を軽減して、快適な頭部のケアを実現可能である。
One of the features of the automatic
図4、図5及び図7Aを参照して、荷重検出部15の構造について説明する。図4は、荷重検出部15及びその周辺部を示す図2のK−K線断面図である。図5は、荷重検出部15及びその周辺部を示す図3のM−M線断面図である。図7Aは、荷重検出部15及びその周辺部を示す図3のN−N線断面図である。
The structure of the
図4、図5及び図7Aに示すように、荷重検出部15は、洗浄ユニット12Lのカバー32の内部に収容されている。荷重検出部15は、2つの荷重センサ51a,51bと、第1算出部51cと、を有する。第1算出部51cは、荷重算出部の一例である。
As shown in FIGS. 4, 5 and 7A, the
第1算出部51cは、電子回路を有する電子部品である。第1算出部51cは、カバー32の内部において荷重センサ51a,51bの近傍に搭載されている。第1算出部51cは、荷重センサ51a,51bで検出された値に基づいて、接触子21に対して第1方向に加えられた荷重を算出する。
The
荷重センサ51a,51bは、第2方向において、間隔を空けて並置されている。すなわち、2つの荷重センサ51a,51bは、人の頭部17の表面に沿った第2方向に相違する位置に、それぞれ配置されている。第2方向において、荷重センサ51a,51bの中心間距離は2Lであり、各荷重センサ51a,51bの中心と支持軸36の中心との距離はLである。
The
荷重センサ51a,51bは、互いに同じ構造および大きさを有するロードセルである。図5に示すように、荷重センサ51aは、互いに平行に配置された一対の板ばね54,55と、一方の板ばね54に貼り付けられた複数の歪ゲージ54aと、を備える。
The
各板ばね54,55は、第2方向及び第1方向に直交する方向に延設されている。2枚の板ばね54,55は、スペーサ52,53を介して積層されている。板ばね54,55の積層方向は、第1方向に平行であり且つ第2方向に直交する方向である。
Each
図4及び図5に示すように、スペーサ52,53は、板ばね54,55の長さ方向に間隔を空けて配置されている。一方のスペーサ52には、板ばね54,55の一端部が固定されている。他方のスペーサ53には、板ばね54,55の他端部が固定されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図5に示すように、歪ゲージ54aは、一方の板ばね54の両面に2個ずつ設けられている。板ばね54の各面において、2個の歪ゲージ54aは、板ばね54の長さ方向に間隔を空けて配置されている。なお、歪ゲージ54aは、板ばね54の一方の面にのみ設けられていてもよい。
As shown in FIG. 5, two
以上の構成により、荷重センサ51a,51bは、板ばね54と板ばね55の積層方向の荷重のみを検出することができる。
With the above configuration, the
図4及び図5に示すように、板ばね54,55の長さ方向において、荷重センサ51a,51bの一端部は、洗浄ユニット12Lの台座部37に固定されている。また、荷重センサ51a,51bの他端部では、アーム13Lの支持軸36がスペーサ52を貫通している。荷重センサ51a,51bを固定するための台座部37は、カバー32の内面に固定または一体に設けられている。また、台座部37には、第1算出部51cが取り付けられている。一方のスペーサ52は、支持軸を支持する支持部の一例である。スペーサ52には、スペーサ52を第2方向に貫通する貫通穴52aが設けられ、貫通穴52aに支持軸36が挿通されている。スペーサ52は、貫通穴52aに装着された軸受52bを介して、支持軸36を軸回転方向に回動可能、且つ、軸並進方向に拘束して支持している。
As shown in FIGS. 4 and 5, one end portion of the
図4及び図7Aに示すように、支持軸36は、一対の孔部34に挿通されている。一対の孔部34は、それぞれカバー32の内部と外部を繋ぐ。支持軸36と各孔部34の周壁との間には隙間が設けられている。つまり、支持軸36はカバー32に固定されていない。そのため、人の頭部17から洗浄ユニット12Lの接触子21に加えられた荷重は、カバー32から台座部37及び荷重センサ51a,51bを介して支持軸36に伝えられる。そのため、接触子21に加えられた荷重が荷重センサ51a,51bに加わることになり、荷重センサ51a,51bによって、洗浄ユニット12Lの接触子21に加わる荷重を検出することができる。
As shown in FIGS. 4 and 7A, the
一般に、洗浄ユニット12Lの接触子21によって人の頭部17を押さえるときの荷重を荷重センサ51a,51bによって検出するために、荷重センサ51a,51bの変位量は、数十μm程度で設計される。そのため、この変位を許容するために、支持軸36と孔部34の周壁との間には、組立誤差等を考慮して1mm程度の隙間を設ける。
Generally, in order to detect the load when the
洗浄ユニット12Lは、人の頭部17に押し当てられたとき、支持軸36を中心に回動することで、頭部17の表面に沿って配置される。このとき、板ばね54,55は、接触子21との接触位置近傍における人の頭部17の表面に対して、略平行に配置される。つまり、板ばね54,55の積層方向は、接触子21との接触位置近傍における人の頭部17の表面の法線方向に、略等しくなる。したがって、荷重センサ51a,51bは、頭部17の表面に対する法線方向、すなわち、接触子21による人の頭部17に対する第1方向に加わる荷重を、検出することができる。
The
上述した通り、荷重センサ51a,51bは、カバー32で覆われている。また、カバー32の孔部34の周壁と支持軸36との隙間は、弾性部33によって封止されている。そのため、カバー32の内部への水の浸入が防止され、荷重センサ51a,51bが水で濡れることを防止できる。弾性部33には、例えば、ゴム材料よりなる柔らかいリング状部材が用いられる。弾性部33の柔らかさとしては、接触子21から弾性部33を介して支持軸36に伝わる荷重の伝達を十分に抑制できる程度の柔らかさが、望ましい。これにより、支持軸36と孔部34の周壁との隙間を弾性部33によって封止しても、洗浄ユニット12Lに加えられた荷重が確実に荷重センサ51a,51bに伝えられるため、荷重センサ51a,51bによる荷重検出が可能である。
As described above, the
図6、図7A、図7B、図8A及び図8Bを参照して、荷重検出部15に関連する制御システムについて説明する。
A control system related to the
図6は、荷重検出部15に関連する制御システムのブロック図である。図7A、図7B、図8A及び図8Bは、荷重検出部15及びその周辺部を示す図3のN−N線断面図である。より具体的に、図7Aは、アーム13Lが停止している状態を示し、図7Bは、アーム13Lの停止中に接触子21に頭髪60が絡まった状態を示し、図8Aは、アーム13Lがスイング回動している状態を示し、図8Bは、アーム13Lのスイング回動中に接触子21に頭髪60が絡まった状態を示している。
FIG. 6 is a block diagram of a control system related to the
なお、荷重検出部15は、洗浄ユニット12L,12R毎に設けられているが、図6には、一方の荷重検出部15のみを図示している。
In addition, although the
図6に示すように、荷重センサ51a,51bの出力信号は、第1算出部51cに入力される。第1算出部51cは、接触子21に対して第1方向に加わる荷重を算出する第2算出部51dと、接触子21に対して第2方向に加わる荷重を算出する第3算出部51eと、を有する。第2算出部51dは、荷重センサ51a,51bで検出される検出値の和に基づいて第1方向(押圧方向)の荷重を算出する、押圧方向荷重算出部の一例である。第3算出部51eは、荷重センサ51a,51bで検出される検出値の差に基づいて第2方向(移動方向)の荷重を算出する、移動方向荷重算出部の一例である。
As shown in FIG. 6, the output signals of the
第1算出部51cにより算出された算出値の信号は制御部14に入力される。制御部14は、判定部16と、種々の情報を記憶する記憶部24と、を有する。判定部16は、第3算出部51eで算出された第2方向の荷重が、所定の値よりも大きいか否かを判定する。
A signal of the calculated value calculated by the
制御部14から出力される制御信号は、第1駆動部13d及び第2駆動部13fに入力される。つまり、制御部14は、荷重検出部15で検出された検出値に基づいて第1駆動部13d及び第2駆動部13fを制御することで、アーム13L,13Rの動作を制御する。
The control signal output from the
図7A、図7B、図8A及び図8Bを参照して、第2算出部51d及び第3算出部51eによる荷重算出方法について、説明する。
With reference to FIG. 7A, FIG. 7B, FIG. 8A, and FIG. 8B, the load calculation method by the
図7A、図7B、図8A及び図8Bにおいて、符号が付された各種寸法および各種荷重の大きさは、次の通りである。 In FIG. 7A, FIG. 7B, FIG. 8A, and FIG. 8B, the various dimensions to which reference numerals are attached and the magnitudes of various loads are as follows.
先ず、上述したように、第2方向に関して、荷重センサ51a,51bの中心間距離は2Lであり、各荷重センサ51a,51bの中心と支持軸36の中心との距離はLである。また、第2方向に関して、一対の接触子21の中心間の距離を2Sとし、各接触子21の中心と支持軸36の中心との距離をSとする。第1方向に関して、人の頭部17に対する接触子21の接触面と支持軸36との距離をHとする。FL1は、一方の荷重センサ51aの検出値であり、FL2は、他方の荷重センサ51bの検出値である。Fn1は、一方の接触子21に加わる第1方向の荷重であり、Fn2は、他方の接触子21に加わる第1方向の荷重である。また、図8A及び図8Bにおいて、Fs1は、一方の接触子21に加わる第2方向の荷重であり、Fs2は、他方の接触子21に加わる第2方向の荷重である。
First, as described above, in the second direction, the distance between the centers of the
洗浄ユニット12Lが第2方向に移動していない状態を示す図7A及び図7Bを参照して、第2算出部51dで接触子21に加わる第1方向の荷重を算出する方法について、説明する。
A method of calculating the load in the first direction applied to the
接触子21が人の頭部17に当接すると、第2算出部51dは、荷重センサ51a,51bの検出値FL1,FL2に基づいて、接触子21に加わる第1方向の荷重を算出する。具体的に、第2算出部51dは、下記(数式1)のように荷重センサ51aの検出値FL1及び荷重センサ51bの検出値FL2を加算して、接触子21に加わる第1方向の荷重Fyを算出する。
When the
[数1]
Fy=FL1+FL2 ・・・・・(数式1)[Equation 1]
Fy = FL1 + FL2 (Equation 1)
ここで、本実施の形態1の荷重検出部15の構成では、接触子21に加わる第1方向の荷重は、図7Bに示すように接触子21に頭髪60が絡まった場合でも、ほとんど変化しない。したがって、接触子21に頭髪60が絡まっても、上記(数式1)を用いて、接触子21に加わる第1方向の荷重Fyを算出できる。
Here, in the configuration of the
制御部14は、第1方向の荷重Fyに基づいて、接触子21に加わる第1方向の荷重が、予め記憶部24に記憶された大きさになるように、アーム13L,13Rを制御する。このように制御することにより、自動頭部洗浄装置11は、人の頭部17に対して略均一な押圧荷重で接触洗浄を行なうことができる。
Based on the load Fy in the first direction, the
続いて、図8A及び図8Bを参照して、洗浄ユニット12Lが第2方向に移動している場合に、第2算出部51dにより、接触子21に加わる第1方向の荷重を算出する方法、及び、第3算出部51eにより、接触子21に加わる第2方向の荷重を算出する方法について説明する。
Subsequently, with reference to FIG. 8A and FIG. 8B, when the
図8Aに示すように、アーム13Lのスイング回動によって洗浄ユニット12Lが第2方向に移動しているとき、接触子21と人の頭部17との間に摩擦力が生じるため、接触子21には、第1方向の荷重Fn1,Fn2だけでなく、第2方向の荷重Fs1,Fs2も加わる。
As shown in FIG. 8A, when the
接触子21に第2方向の荷重Fs1,Fs2が加わると、支持軸36に力のモーメントMeが発生する。距離2Lを隔てて第2方向に並置された荷重センサ51a,51bは、支持軸36の中心を挟むように設置されている。そのため、支持軸36にモーメントMeが発生すると、片方の荷重センサ51aに正の荷重が加わり、他方の荷重センサ51bに負の荷重が加わる。つまり、アーム13Lのスイング回動中、荷重センサ51a,51bの検出値FL1,FL2には、接触子21に加わる第1方向の荷重Fn1,Fn2による荷重成分に加えて、支持軸36に生じるモーメントMeによる正または負の荷重成分が含まれる。
When loads Fs1 and Fs2 in the second direction are applied to the
モーメントMeにより一方の荷重センサ51aに加わる正の荷重成分の絶対値は、他方の荷重センサ51bに加わる負の荷重成分の絶対値に略等しい。そのため、上記(数式1)のように、2つの荷重センサ51a,51bの検出値FL1,FL2を加算すると、モーメントMeにより両荷重センサ51a,51bに加わる荷重成分が相殺されて、モーメントMeによる影響を十分に抑制できる。よって、実施の形態1の荷重検出部15は、アーム13L,13Rがスイング回動しているときも、上記(数式1)を用いることによって、接触子21に加わる第1方向の荷重Fyをほぼ正確に算出することができる。
The absolute value of the positive load component applied to one
続いて、アーム13Lのスイング回動中に、第3算出部51eにより第2方向の荷重を算出する方法について説明する。
Next, a method for calculating the load in the second direction by the
第3算出部51eは、荷重センサ51a,51bの検出値FL1,FL2の差に基づいて、接触子21に対して加わる第2方向の荷重Fsを算出する。具体的な算出方法は次の通りである。
The
上記のモーメントMeは、一対の接触子21に第1方向及び第2方向の荷重が加えられることによって生じる。そのため、モーメントMeは、一対の接触子21に加わる第1方向及び第2方向の荷重に基づいて、下記(数式2)によって求められる。
The moment Me is generated when a load in the first direction and the second direction is applied to the pair of
[数2]
Me=(Fn1−Fn2)×S+(Fs1+Fs2)×H ・・・(数式2)[Equation 2]
Me = (Fn1−Fn2) × S + (Fs1 + Fs2) × H (Expression 2)
一対の接触子21に加わる第1方向の荷重Fn1,Fn2は概ね等しいため、 Fn1=Fn2 と仮定できる。そのため、上記(数式2)は、下記の(数式3)に変形することができる。
Since the loads Fn1 and Fn2 in the first direction applied to the pair of
[数3]
Me=(Fs1+Fs2)×H ・・・(数式3)[Equation 3]
Me = (Fs1 + Fs2) × H (Formula 3)
一対の接触子21に加わる第2方向の総荷重Fsは、各接触子21に加わる第2方向の荷重Fs1,Fs2の和であるため、 Fs=Fs1+Fs2 が成り立つ。そのため、上記(数式3)は、下記の(数式4)に変形することができる。
Since the total load Fs in the second direction applied to the pair of
[数4]
Me=Fs×H ・・・(数式4)[Equation 4]
Me = Fs × H (Formula 4)
また、モーメントMeは、荷重センサ51a,51bで検出される荷重FL1,FL2に基づいて、下記の(数式5)によって算出することができる。2つの荷重センサ51a,51bは、支持軸36の中心を挟むように配置されているため、下記の(数式5)では、荷重センサ51a,51bの検出値FL1,FL2の差に基づいてモーメントMeが算出される。
The moment Me can be calculated by the following (Equation 5) based on the loads FL1 and FL2 detected by the
[数5]
Me=(FL1−FL2)×L ・・・・・(数式5)[Equation 5]
Me = (FL1-FL2) × L (Formula 5)
上記の(数式4)及び(数式5)に基づいて、下記の(数式6)が得られる。 Based on the above (Formula 4) and (Formula 5), the following (Formula 6) is obtained.
[数6]
Fs=(FL1−FL2)L/H ・・・・・(数式6)[Equation 6]
Fs = (FL1-FL2) L / H (Formula 6)
以上のように、第3算出部51eは、モーメントMeにより生じる2つの荷重センサ51a,51bの検出値FL1,FL2の差に基づく上記(数式6)によって、接触子21に加わる第2方向の荷重Fsを算出することができる。
As described above, the
また、本実施の形態1にかかる自動頭部洗浄装置11は、第3算出部51eで算出された第2方向に加わる荷重Fsに基づいて、異常の有無を検出することもできる。ここでの異常とは、例えば、接触子21への頭髪60の絡まり等である。以下、異常の有無の検出について具体的に説明する。
Further, the automatic
図8Aに示すように、アーム13Lのスイング回動中に特に異常が発生していていないとき、第3算出部51eにより算出される第2方向の荷重Fsは、接触子21と人の頭部17との間に生じる摩擦力に略等しい。
As shown in FIG. 8A, when there is no abnormality during the swing rotation of the
しかしながら、例えば図8Bに示すように、アーム13Lのスイング回動中に接触子21に頭髪60が絡まるなどの異常が発生した場合、接触子21には、第2方向への接触子21の移動を妨げようとする方向に、通常の摩擦力よりも大きな力が発生する。ここで、通常の摩擦力とは、摺動抵抗以外の移動に伴う抵抗力がなく、且つ、移動に伴う抵抗力の大きな変化がない状態で、接触子21と人の頭部17との間に生じる摩擦力である。異常の発生によって各接触子21に加わる第2方向の荷重Fs1,Fs2が正常時に比べて大きくなると、支持軸36に生じるモーメントMeが正常時に比べて大きくなるため、2つの荷重センサ51a,51bの検出値FL1,FL2の差が大きくなり、第3算出部51eにより算出される荷重Fsも大きくなる。
However, as shown in FIG. 8B, for example, when an abnormality such as the
また、洗浄ユニット12Lが第2方向に移動していないときであっても、被洗浄者が起き上がろうとして頭部17が枕部20から離れるように動いたときなど、頭部17が動く場合がある。このように頭部17が動く場合、2つの荷重センサ51a,51bの検出値FL1,FL2の差は、正常時に比べて大きくなる。この場合も、第3算出部51eにより算出される荷重Fsは正常時に比べて大きくなる。
Even when the
以上の現象を利用して、制御部14の判定部16は、第3算出部51eで算出された第2方向の荷重Fsが所定の値よりも大きいか否かに基づいて、異常の有無を判定する。判定部16により判定可能な異常の具体例としては、例えば、接触子21に頭髪60が絡まること、被洗浄者が起き上がることによって枕部20から頭部17が離れること、人の頭部17の表面の凹凸に接触子21が引っ掛かること等が挙げられる。
Using the above phenomenon, the
判定部16による判定のために、記憶部24には、通常の摩擦力の荷重よりも大きな所定の値Fsmaxが予め記憶される。荷重Fsmaxは、例えば、垂直抗力と摩擦力で定義される摩擦係数が3以上であるときの荷重に設定される。
For the determination by the
判定部16は、第3算出部51eで算出された第2方向の荷重Fsが、予め記憶部24に記憶された値Fsmaxよりも大きければ、異常が発生したと判定する。判定部16により異常が判定されると、自動頭部洗浄装置11は、第1緊急動作を行うように制御部14によって制御される。第1緊急動作は、例えば、アーム13L,13Rの移動及び接触子21の揺動を急停止させる動作、人の頭部17から洗浄ユニット12L,12Rを離間させる動作等である。本実施の形態1の自動頭部洗浄装置11は、第1緊急動作が行われることにより、被洗浄者に不快感を与える可能性を低くすると共に、被洗浄者の安全を確保することができる。
The
なお、人の頭部17の表面に対して接触子21が押し当てられる力の大きさは、頭部17の形状によっても異なる。そのため、洗浄ユニット12L,12Rに対する頭部17の表面の傾きが大きいときほど、2つの荷重センサ51a,51bの検出値FL1,FL2の差が大きくなる。したがって、人の頭部17に接触子21を押し当てながら洗浄ユニット12L,12Rを第2方向に移動させることで、頭部17の形状のスキャニングを行うとき、2つの荷重センサ51a,51bの検出値FL1,FL2の差に基づいて、頭部17の表面の曲率を精密に検出することができる。
The magnitude of the force with which the
図9に示すフローチャートを参照して、本実施の形態1にかかる荷重検出部15に関連する制御動作の一例について説明する。
With reference to the flowchart shown in FIG. 9, an example of the control operation related to the
まず、荷重センサ51a,51bにより荷重FL1,FL2を計測する(ステップS01)。続いて、第3算出部51eにより、ステップS01で計測された検出値FL1,FL2と、上記(数式6)に基づいて、接触子21に加わる第2方向の荷重Fsを算出する(ステップS02)。
First, the loads FL1 and FL2 are measured by the
次のステップS03では、判定部16により、ステップS02で算出された第2方向の荷重Fsが、予め記憶部24に記憶された値Fsmaxよりも大きいか否かを判定する。第2方向の荷重Fsが所定値Fsmaxよりも大きい場合(ステップS03のYes)、判定部16は、異常が発生したと判定し、引き続きステップS04の判定を行う。
In the next step S03, the
ステップS04において、判定部16は、アーム13Lが移動中か否か、すなわち、アーム13Lのスイング回動により洗浄ユニット12Lが第2方向に移動しているか否かを判定する。
In step S04, the
洗浄ユニット12Lが第2方向に移動していない場合(ステップS04のNo)、判定部16は、起き上がりを検出する(ステップS05)。ここで、起き上がりとは、被洗浄者が起き上がろうとして、被洗浄者の頭部17が枕部20から離れるように動いたことである。また、ステップS05において、制御部14は、第2緊急動作を実行させる。第2緊急動作は、第1緊急動作の一例であり、例えば、表示又は音声等による警告処理、人の頭部17から左右の洗浄ユニット12L,12Rを離間させる動作等である。ステップS05の第2緊急動作が実行されることにより、起き上がろうとする被洗浄者の安全が確保される。
When the
一方、洗浄ユニット12Lが第2方向に移動している場合(ステップS04のYes)、判定部16は、接触子21に頭髪60が絡まっていると判断し、制御部14は、第3緊急動作を実行させる(ステップS06)。第3緊急動作は、第1緊急動作の一例であり、例えば、アーム13Lの移動を停止させる動作である。ステップS06の第3緊急動作が実行されることにより、被洗浄者の頭髪60が洗浄ユニット12Lによって引っ張られることが抑制され、被洗浄者に対して不快感を与えることを防止できる。
On the other hand, when the
ステップS03の判定の結果、第2方向の荷重Fsが所定値Fsmax以下である場合(ステップS03のNo)、判定部16は、自動頭部洗浄装置11の動作が正常であると判断し、ステップS07〜ステップS09の処理が実行される。
As a result of the determination in step S03, when the load Fs in the second direction is equal to or less than the predetermined value Fsmax (No in step S03), the
ステップS07では、第2算出部51dにより、ステップS01で計測された検出値FL1,FL2と、上記(数式1)に基づいて、接触子21に加わる第1方向の荷重Fyを算出する。第1方向の荷重Fyは、前述のように押圧荷重である。
In step S07, the
続くステップS08において、制御部14は、ステップS07で算出された荷重Fyに基づいて、接触子21に加わる第1方向の荷重が、予め記憶部24に記憶された所定値となるように、第1方向におけるアーム13Lの移動をフィードバック制御する。ステップS08のフィードバック制御により、人の頭部17は、略均一な押圧荷重で快適に接触洗浄される。
In the following step S08, the
続くステップS09において、制御部14は、第2方向における洗浄ユニット12Lの移動または停止が引き続き実行されるように、アーム13Lのスイング回動を制御する。
In subsequent step S09, the
なお、図9に示す制御は一例に過ぎず、自動頭部洗浄装置11の動作順序、ステップS05及びステップS06の緊急動作の内容等は、本実施の形態に限定されるものではない。例えば、図9に示す制御では、被洗浄者の起き上がり、及び、頭髪60の絡まりという2種類の異常の有無が判定され、第2方向の荷重Fsの閾値に関して、いずれの異常の判定にも同じ閾値Fsmax(図9のステップS03)が用いられる。だが、ここで、異常の種類毎に異なる閾値を用いて異常の有無を判定してもよい。
Note that the control shown in FIG. 9 is merely an example, and the operation sequence of the automatic
以上のように、本実施の形態1にかかる自動頭部洗浄装置11は、荷重検出部15として2個の荷重センサ51a,51bを用いることで、第2方向の荷重による影響を低減しつつ、第1方向の荷重を検出できる。また、本実施の形態1にかかる自動頭部洗浄装置11は、一方向のみの荷重を検出する1種類の荷重センサを用いて、第1方向の荷重だけでなく、第2方向の荷重も検出できるため、構成の簡素化および装置の小型化が可能になると共に、コストが低減される。
As described above, the automatic
なお、装置の形態として、第2方向の荷重の検出を省略する場合は、第3算出部51eを省略することができる。この場合でも、第1方向荷重の検出は、上記(数式1)に従って行うことができる。
Note that when the detection of the load in the second direction is omitted as a form of the device, the
(実施の形態2)
図10は、本発明の実施の形態2にかかる洗浄ユニット12L及びアーム13Lを示す側面図である。(Embodiment 2)
FIG. 10 is a side view showing the
以下、本実施の形態2が実施の形態1と異なる点について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, differences of the second embodiment from the first embodiment will be described with reference to the drawings.
自動頭部洗浄装置11がアーム13L,13Rをスイング回動させると、洗浄ユニット12L,12Rは、第2方向に沿って移動する。したがって、洗浄ユニット12L,12Rは、水平に配置されるポジションP2よりも上側(頭部17の額側)のポジションP1、及び、ポジションP2よりも下側(頭部17の後頭部側)のポジションP3に配置されることがある。また、洗浄ユニット12L,12Rは、荷重検出部15を介してアーム13L,13Rに支持される。そのため、洗浄ユニット12L,12Rの第2方向における位置によっては、洗浄ユニット12L,12Rの重量が、荷重検出部15の荷重検出に影響を与えることがある。つまり、ポジションP1及びポジションP3では、荷重検出部15により検出される第1方向の荷重Fyに、洗浄ユニット12L,12Rの重量のうちの第1方向の成分が含まれる。鉛直方向(矢印G方向)は一定であるのに対して、第1方向は、第2方向における洗浄ユニット12L,12Rの位置に応じて変化する。そのため、洗浄ユニット12L,12Rの重量のうちの第1方向の成分の大きさは、アーム13L,13Rの回動量により変化する。
When the automatic
このような洗浄ユニット12L,12Rの重量の影響を排除するために、本実施の形態2にかかる自動頭部洗浄装置11は、荷重検出部15で検出される第1方向の荷重Fyのうち、洗浄ユニット12L,12Rの重量の第1方向の成分による荷重をキャンセルするための重量キャンセル部61を備える。重量キャンセル部61は、第1算出部51cに接続されている。
In order to eliminate the influence of the weight of the
図10に示すように、ポジションP1にある洗浄ユニット12Lの重量は、頭部17に対して第1方向の正方向(+側)に大きく作用する。この場合、重量キャンセル部61は、荷重検出部15により検出された第1方向の荷重Fyから、洗浄ユニット12Lの重量の第1方向の成分による荷重を減算する。
As shown in FIG. 10, the weight of the cleaning unit 12 </ b> L at the position P <b> 1 greatly acts on the
ポジションP2にある洗浄ユニット12Lの重量は、頭部17に対して第1方向に作用しない。この場合、重量キャンセル部61は、荷重検出部15により検出された第1方向の荷重Fyに対して加算も減算もしない。
The weight of the
ポジションP3にある洗浄ユニット12Lの重量は、頭部17に対して第1方向の負方向(−側)に大きく作用する。この場合、重量キャンセル部61は、荷重検出部15により検出された第1方向の荷重Fyから、洗浄ユニット12Lの重量の第1方向の成分による荷重を加算する。
The weight of the
このように、洗浄ユニット12L,12Rの重量の影響度合は、洗浄ユニット12L,12Rの位置に応じて変化する。そのため、重量キャンセル部61は、洗浄ユニット12L,12Rの位置に応じて異なる荷重値を、荷重検出部15の検出値に加算または減算する必要がある。この目的のため、重量キャンセル部61による加算または減算には、記憶部24(図6参照)に記憶されたアーム重量の補正値データが用いられる。アーム重量の補正値データには、アーム13L,13Rの回転位置(アーム角度)と、洗浄ユニット12L,12Rの重量をキャンセルするための荷重値とが含まれる。
Thus, the degree of influence of the weight of the
なお、アーム重量の補正値データは、例えば、自動頭部洗浄装置11による洗浄動作の開始前に、頭部17に接触子21が当接しないようにアーム13L,13Rをスイング回動させながら荷重検出部15の検出値を読み取ることによって、生成することができる。また、アーム13L,13Rの重量、重心等、系の物理特性が分かっている場合には、アーム13L,13Rの回転位置θの関数として補正値を算出することも可能である。
The correction value data of the arm weight is, for example, a load while swinging the
図11に示すフローチャートを参照して、本実施の形態2における重量キャンセル部61に関連する制御動作の一例について説明する。
With reference to the flowchart shown in FIG. 11, an example of the control operation related to the
なお、図11に示すフローチャートでは、開始/終了処理、第2方向の荷重Fsの算出処理等の詳細が省略されている。 In the flowchart shown in FIG. 11, details such as start / end processing, calculation processing of the load Fs in the second direction, and the like are omitted.
まず、荷重センサ51a,51bにより荷重FL1、FL2を計測する(ステップS11)。続いて、第1算出部51cにより、ステップS11で計測された検出値FL1,FL2と、上記(数式1)に基づいて、接触子21に加わる第1方向の荷重Fyを算出する(ステップS12)。ここで、第1方向の荷重Fyは、押圧荷重である。
First, the loads FL1 and FL2 are measured by the
次に、アーム13Lの回転位置θを検出する(ステップS13)。回転位置θは、例えば、洗浄ユニット12Lが水平に配置されるときの位置を基準角度0°としてもよいし、アーム13Lのスイング回動可能範囲の終端を基準角度0°としてもよい。回転位置θは、例えば、アーム13Lの第2駆動部13fに設けられた回転エンコーダ(図示せず)の出力値に基づいて算出できる。
Next, the rotational position θ of the
続いて、回転位置θと関連づけられた補正値のテーブルとして記憶部24に記憶されたアーム重量の補正値データから、補正値Fya(θ)を読み出す(ステップS14)。補正値Fya(θ)は、正又は負の符号を含む値である。
Subsequently, the correction value Fya (θ) is read out from the correction value data of the arm weight stored in the
次に、ステップS12で算出された荷重Fyに、ステップS14で読み出された補正値Fya(θ)を加算することで、洗浄ユニット12Lの重量の影響がキャンセルされた荷重Fyrを算出する(ステップS15)。荷重Fyrは、実際の押圧荷重である。なお、ステップS15において、補正値Fya(θ)が負の値である場合は、荷重Fyが減算されることになる。
Next, by adding the correction value Fya (θ) read in step S14 to the load Fy calculated in step S12, the load Fyr in which the influence of the weight of the
続くステップS16において、制御部14は、ステップS15で算出された荷重Fyrに基づいて、接触子21に加わる第1方向の荷重が予め記憶部24に記憶された所定値となるように、第1方向におけるアーム13Lの移動をフィードバック制御する。ステップS16のフィードバック制御により、人の頭部17は、略均一な押圧荷重で快適に接触洗浄される。
In subsequent step S16, the
続くステップS17において、制御部14は、第2方向における洗浄ユニット12Lの移動または停止が引き続き実行されるようにアーム13Lのスイング回動を制御する。
In subsequent step S17, the
このように、本実施の形態2にかかる自動頭部洗浄装置11は、洗浄ユニット12L,12Rの重量が荷重検出部15に加わっても、この重量の影響をキャンセルすることで、荷重検出部15によって第1方向の荷重を正確に検出することができる。
As described above, the automatic
なお、図11に示す制御は一例に過ぎず、自動頭部洗浄装置11の動作順序等は本実施の形態2に限定されるものではない。
Note that the control shown in FIG. 11 is merely an example, and the operation sequence of the automatic
ところで、支持軸36が洗浄ユニット12L,12Rの重心を通らない場合、洗浄ユニット12L,12Rの重量は、荷重検出部15によって検出される第2方向の荷重Fsにも影響を与えることがある。例えば、図10に示すポジションP2にある洗浄ユニット12Lの重量は、第2方向に大きく働く。
Incidentally, when the
よって、重量キャンセル部61は、荷重検出部15によって検出される第1方向の荷重Fyだけでなく、第2方向の荷重Fsについても、洗浄ユニット12L,12Rの重量の影響をキャンセルしてもよい。この場合、重量キャンセル部61は、洗浄ユニット12L,12Rの重量の第2方向の成分による荷重値を、荷重検出部15により検出された第2方向の荷重Fsに対して加算又は減算することで、洗浄ユニット12L,12Rの重量の影響をキャンセルするように補正することができる。
Therefore, the
(実施の形態3)
図12は、本発明の実施の形態3にかかる洗浄ユニット62Lを示す断面図である。図12は、実施の形態1の図5に対応するものである。(Embodiment 3)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a
以下、本実施の形態3が実施の形態1と異なる点について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the differences of the third embodiment from the first embodiment will be described with reference to the drawings.
洗浄ユニット62Lは、内部に洗浄液及び水が入らないような防水構造にする必要がある。そこで、本実施の形態3の自動頭部洗浄装置は、カバー72を第1方向に貫通する突出部71を介して、アーム13Lと荷重センサ51aとを連結することにより、荷重センサ51a,51bが第1方向に動いても高い防水性を得ることができる。以下、洗浄ユニット62Lの具体的な構造について説明する。
The
洗浄ユニット62Lは、荷重センサ51a,51bを収容するカバー72と、荷重センサ51a,51bから第1方向に突出してカバー72を第1方向に貫通する突出部71と、突出部71が挿通されるカバー72の孔部72aの周壁と突出部71との隙間を封止するリング状の弾性部73と、を有する。
The
なお、図12には、一方の荷重センサ51aに設けられた突出部71が図示されているが、突出部71は、他方の荷重センサ51bにも同様に設けられる。ただし、一方の荷重センサ51aにのみ突出部71を設けるようにしてもよい。
In FIG. 12, the
弾性部73には、例えば、いわゆるOリングが使用される。孔部72aの周壁と突出部71との隙間がリング状の弾性部73で封止されていることで、防水性が確保されている。
For the
突出部71は、断面円形の棒状部である。突出部71は、略均一の径を有する。突出部71の先端は、カバー72の外部に突出している。突出部71の先端部には、突出部71を第2方向に貫通する貫通穴71aが設けられている。貫通穴71aには、軸受(図示せず)を介して支持軸36が挿通されている。これにより、支持軸36は、突出部71によって軸回転方向に回動可能、且つ、軸並進方向に拘束されて支持されている。つまり、本実施の形態3において、突出部71は、支持軸36を支持する支持部として機能する。
The protruding
このように、アーム13Lと荷重センサ51aは、カバー72を第1方向に貫通する突出部71と、突出部71に支持された支持軸36とを介して連結されている。突出部71は略均一の径を有するため、突出部71が荷重センサ51a,51bと共に第1方向に動いても、突出部71と孔部71aの周壁との隙間は略一定の間隔に維持される。突出部71と孔部71aの周壁との隙間は、リング状の弾性部73によって略一定の力で封止されるため、洗浄ユニット62Lは、高い防水性を発揮できる。
As described above, the
以上のように、本実施の形態3によれば、簡単な構成で、高い防水性を有する洗浄ユニット62Lを得ることができる。
As described above, according to the third embodiment, it is possible to obtain the
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。 Although several embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples, and various modifications and improvements can be made based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the present invention. Can do.
例えば、上述の実施形態では、荷重検出部が荷重センサを2個備える場合について説明したが、本発明において、荷重検出部は、人の頭部の表面に沿った第2方向の位置が相違する3個以上の荷重センサを備えてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the case where the load detection unit includes two load sensors has been described. However, in the present invention, the position of the load detection unit in the second direction along the surface of the human head is different. Three or more load sensors may be provided.
本発明の頭部ケア装置は、頭髪洗浄を行う医療や美容、理容などの分野で有用である。 The head care device of the present invention is useful in fields such as medical care, hairdressing, and barber cleaning hair.
11 自動頭部洗浄装置
12L,12R,62L 洗浄ユニット
13L,13R アーム
13a リンク機構
13b 回動軸
13c 支持部
13d 第1駆動部
13f 第2駆動部
14 制御部
15 荷重検出部
16 判定部
17 頭部
18 ボウル
19L,19R パイプ
20 枕部
21 接触子
24 記憶部
32,72 カバー
33,73 弾性部
34,72a 孔部
36 支持軸
37 台座部
51a,51b 荷重センサ
51c 第1算出部
51d 第2算出部
51e 第3算出部
52,53 スペーサ
54,55 板ばね
54a 歪ゲージ
61 重量キャンセル部
71 突出部DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記第1支持部に支持された人の頭部に当接する接触部を有するケアユニットと、
前記ケアユニットを前記頭部の表面に平行な第2方向又は/及び前記第2方向に垂直な第1方向に移動させるアームと、
前記第2方向における位置が相違する少なくとも2個の荷重センサで検出された荷重に基づいて、前記接触部に対して前記第1方向に加わる荷重を検出する荷重検出部と、を備える、
頭部ケア装置。A first support,
A care unit having a contact portion that comes into contact with the head of the person supported by the first support portion;
An arm for moving the care unit in a second direction parallel to the surface of the head or / and a first direction perpendicular to the second direction;
A load detection unit configured to detect a load applied to the contact unit in the first direction based on loads detected by at least two load sensors having different positions in the second direction.
Head care device.
請求項1記載の頭部ケア装置。The load detection unit detects a load applied to the contact unit in the first direction based on a sum of detection values detected by the load sensor.
The head care apparatus according to claim 1.
請求項1又は2記載の頭部ケア装置。The load detection unit includes a first calculation unit that calculates a load applied to the contact unit in the second direction based on a difference between detection values detected by the load sensor.
The head care apparatus according to claim 1 or 2.
請求項3記載の頭部ケア装置。A determination unit that determines whether there is an abnormality based on whether the load applied in the second direction is greater than a predetermined value;
The head care apparatus according to claim 3.
請求項4記載の頭部ケア装置。The determination unit is supported by the first support unit based on whether a load applied in the second direction is greater than a predetermined value when the arm is moving in the second direction. Determining whether the hair of the head is entangled with the contact portion,
The head care apparatus according to claim 4.
請求項4又は5記載の頭部ケア装置。The determination unit determines whether the head is separated from the first support unit based on whether the load applied in the second direction is larger than a predetermined value when the arm is stopped. judge,
The head care apparatus according to claim 4 or 5.
請求項1から6いずれか1項記載の頭部ケア装置。The load sensor is a sensor that detects only a load in one direction.
The head care apparatus according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から7いずれか1項記載の頭部ケア装置。The load sensor is a load cell.
The head care apparatus according to any one of claims 1 to 7.
請求項8記載の頭部ケア装置。The load sensor includes a pair of leaf springs arranged in parallel to each other, and at least two strain gauges attached to one of the leaf springs.
The head care apparatus according to claim 8.
前記支持部は、前記支持軸を軸回転方向に回動可能、且つ、軸並進方向に拘束して支持する、
請求項1から9いずれか1項記載の頭部ケア装置。The load sensor includes a support portion through which a support shaft of the arm passes,
The support portion is capable of rotating the support shaft in the axial rotation direction, and supporting the support shaft by restraining it in the axial translation direction.
The head care apparatus of any one of Claim 1 to 9.
請求項1から10いずれか1項記載の頭部ケア装置。Among the loads in the first direction detected by the load detection unit, a weight cancellation unit for canceling the load due to the component in the first direction out of the weight of the care unit,
The head care apparatus of any one of Claim 1 to 10.
請求項1から11いずれか1項記載の頭部ケア装置。The care unit further includes a cover that houses the load sensor, and an elastic portion that seals a gap between the peripheral wall of the hole of the cover and the support shaft of the arm.
The head care apparatus of any one of Claim 1 to 11.
請求項1から11いずれか1項記載の頭部ケア装置。The care unit includes a cover that houses the load sensor, a protrusion that protrudes from the load sensor so as to penetrate the cover in the first direction, and is connected to the arm on the outside of the cover; An elastic portion that seals a gap between the peripheral wall of the hole and the protruding portion;
The head care apparatus of any one of Claim 1 to 11.
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