WO2022210303A1 - 振動装置 - Google Patents

振動装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2022210303A1
WO2022210303A1 PCT/JP2022/014167 JP2022014167W WO2022210303A1 WO 2022210303 A1 WO2022210303 A1 WO 2022210303A1 JP 2022014167 W JP2022014167 W JP 2022014167W WO 2022210303 A1 WO2022210303 A1 WO 2022210303A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vibration
frequency
vibrating
frequencies
sine waves
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/014167
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅之 柴田
Original Assignee
フォスター電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フォスター電機株式会社 filed Critical フォスター電機株式会社
Priority to CN202280026465.7A priority Critical patent/CN117136107A/zh
Publication of WO2022210303A1 publication Critical patent/WO2022210303A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H23/00—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms
    • A61H23/02—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism

Definitions

  • the technology of the present disclosure relates to a vibrating device.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-332938 discloses a device comprising a tapping member for tapping a site to be treated, an electromagnetic solenoid comprising a plunger and a solenoid connected to the tapping member, and drive control means for controlling energization of the solenoid.
  • a beating force detection means for detecting a beating force by the beating member, and energization to the solenoid is controlled according to the output of the beating force detection means.
  • a low-frequency AC voltage is applied to a polarized piezoelectric body to vibrate the piezoelectric body to massage the affected area.
  • vibration in the low wave range which is the frequency range of brain waves
  • vibration in the low wave range is required, but there is no vibrating body with a low resonance frequency.
  • the technology of the present disclosure aims to provide a vibrating device capable of imparting comfortable vibrations to the human body.
  • a vibrating device which includes a vibrating body for applying vibration to a human body, and a composite body obtained by synthesizing a plurality of sine waves having different frequencies so as to vibrate the vibrating body according to a control signal. and a control unit configured to output the control signal to the vibrator so that the frequency difference of each of the plurality of sine waves becomes a specific frequency.
  • the vibrating direction of the vibrator includes, for example, a direction substantially parallel to the contact surface with the human body, a direction substantially perpendicular to the contact surface with the human body, and the like. Also, the vibration direction is not limited to these directions.
  • comfortable vibration can be applied to the human body.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a vibrating device according to an embodiment of the technology of the present disclosure
  • FIG. It is a block diagram showing the configuration of the control unit of the vibration device according to the embodiment of the technology of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the voice coil actuator of the vibration device according to the embodiment of the technology of the present disclosure;
  • 1 is a schematic diagram showing the configuration of a voice coil actuator of a vibrating device according to an embodiment of the technology of the present disclosure;
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of a control signal that is a composite wave obtained by synthesizing a plurality of sine waves;
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a vibrating device 10 according to an embodiment of the technology of the present disclosure.
  • the vibrating device 10 includes a power source section 20, a control section 22, and a voice coil actuator 24 inside a housing 12.
  • the vibrating device 10 includes a power source section 20, a control section 22, and a voice coil actuator 24 inside a housing 12.
  • the control unit 22 includes a microcomputer 30, a memory element 32, and an amplifier circuit 34, as shown in FIG.
  • the voice coil actuator 24 vibrates in the vibration direction according to the control signal output from the control unit 22, thereby giving vibration to the human body surface and massaging the human body.
  • the vibration direction is, for example, a direction substantially parallel to the contact surface with the human body.
  • the voice coil actuator 24 mainly includes a case 2 forming an outer shell, an electromagnetic drive unit 3, a mover 4, a first support unit 5a and a second support unit 5b, and a second support unit 5b. 1 inner guide 6a and a second inner guide 6b.
  • the electromagnetic drive unit 3 is provided inside the case 2 .
  • the mover 4 is configured to be vibrated by the electromagnetic drive section 3 .
  • the first support unit 5a and the second support unit 5b elastically support both ends of the mover 4, respectively.
  • the first inner guide 6a and the second inner guide 6b regulate the movement of the first support unit 5a and the second support unit 5b.
  • the case 2 has both open ends of a cylindrical case body closed by a first cover case 11a and a second cover case 11b.
  • the electromagnetic drive unit 3 includes a cylindrical yoke 40 made of a soft magnetic material arranged inside the case 2, a first coil 21a attached to the inner surface of the yoke 40 in an electrically insulated state from the yoke 40, and and a second coil 21b.
  • the first coil 21 a and the second coil 21 b are wound along the inner surface of the yoke 40 .
  • Each of the first coil 21a and the second coil 21b can generate a magnetic field when energized from the terminals.
  • the mover 4 is surrounded by the first coil 21a and the second coil 21b and arranged to vibrate along the vibration axis O.
  • the mover 4 includes a disc-shaped magnet 50, disc-shaped first and second pole pieces 51a and 51b arranged to sandwich the magnet 50, the magnet 50, the first pole piece 51a and the second pole piece 51b. It is composed of a first mass (weight, weight) 52a and a second mass (weight, weight) 52b arranged so as to sandwich the pole piece 51b.
  • the magnetization direction of the magnet 50 is the vibration axis O direction.
  • the first pole piece 51a and the second pole piece 51b are made of a soft magnetic material and attached to the magnet 50 by the magnetic attraction force of the magnet 50, an adhesive agent, or the like.
  • the first mass 52a and the second mass 52b are made of a non-magnetic material, and are attached to the first pole piece 51a and the second pole piece 51b with an adhesive or the like, respectively. Therefore, the magnet 50, the first pole piece 51a, the second pole piece 51b, the first mass 52a, and the second mass 52b, which constitute the mover 4, are integrated.
  • the first mass 52a and the second mass 52b have flat contact surfaces with the first pole piece 51a and the second pole piece 51b.
  • the surface on the opposite side of the contact surface is formed in a helical shape with the vibration axis O as the central axis and tip portions 53a and 53b on the central axis protruding most outward.
  • the mover 4 configured in this manner has both ends in the direction of the vibration axis O, that is, the tip portions 53a and 53b of the first mass 52a and the second mass 52b are supported by the first support unit 5a and the second support unit 5b. Supported.
  • the first support unit 5a is composed of a first damper 60a (first leaf spring) and a first elastic member 61a provided on one surface of the first damper 60a.
  • a support portion 71a having a hole 70a is formed in the central portion of the first damper 60a.
  • the first damper 60a is connected to the mover 4 through a hole 70a. Specifically, the front end portion 53a of the first mass 52a is inserted into the hole 70a, and the front end portion 53a is crushed to be crimped.
  • the first damper 60a also has three arm portions 72a spirally extending from the support portion 71a to the outer circumference. Each arm portion 72a is formed around the vibration axis O at regular intervals of 120°. The outer peripheral end of each arm portion 72a is connected to an annular frame portion 73a along the inner surface of the case body. The frame portion 73a is connected at three locations on the inner surface of the case main body at 120° pitches around the vibration axis O by flange portions 13a projecting radially inward.
  • the first damper 60a is composed of one or more metal plate springs.
  • a stainless steel (spring material) thin plate is used.
  • the material of the first damper 60a is not limited to metal, and may be a composite material containing resin or fiber. Materials that are fatigue resistant and highly flexible are desirable.
  • the first damper 60a configured in this manner is elastically deformable within a predetermined range in cross directions including the direction of the vibration axis O and the radial direction perpendicular to the vibration axis O.
  • This predetermined range corresponds to the amplitude range of the mover 4 when the voice coil actuator 24 is normally used. Therefore, the predetermined range is at least a range in which the first damper 60a does not contact the case 2 and does not exceed the limit of elastic deformation of the first damper 60a.
  • the first elastic member 61a has a plate-like outer shape along the shape from the support portion 71a of the first damper 60a to a certain range of each arm portion 72a, and is fixed to one surface of the first damper 60a. The elastic deformation of the first elastic member 61a damps the vibration of the first damper 60a.
  • the second support unit 5b also has the same configuration as the first support unit 5a, and has a second damper 60b (second plate spring) and a second elastic member 61b.
  • the second damper 60b and the first damper 60a have the same shape and the same material
  • the second elastic member 61b and the first elastic member 61a have the same shape and the same material.
  • the three arm portions 72b of the second damper 60b extend from a support portion 71b having a hole 70b to an annular frame portion 73b.
  • the second damper 60b is connected to the mover 4 by inserting the tip 53b of the second mass 52b into the hole 70b and crushing and crimping.
  • the second damper 60b includes three flange portions 13b having annular frame portions 73b protruding from the inner surface of the case main body, and boss portions 14b of the flange portions 13b passing through through holes formed in the frame portions 73b and being crushed. It is connected by being crimped.
  • the spiral direction of each arm portion 72b of the second damper 60b is opposite to the spiral direction of each arm portion 72a of the first damper 60a.
  • the first inner guide 6a is one side of the voice coil actuator 24 in the direction of the vibration axis O, and is provided on the other side of the first support unit 5a in the direction of the vibration axis O (the center side of the case 2).
  • the second inner guide 6b is on the other side of the voice coil actuator 24 in the vibration axis O direction, and is provided on one side (the center side of the case 2) of the second support unit 5b in the vibration axis O direction. That is, the first inner guide 6a and the second inner guide 6b are provided in the case 2 on the central side in the direction of the vibration axis O relative to the first support unit 5a and the second support unit 5b.
  • the mover 4 supported by the first damper 60a and the second damper 60b is It is located in the center of the first coil 21a and the second coil 21b.
  • the first coil 21a and the second coil 21b are alternately energized in directions that generate magnetic fields of opposite polarities. That is, the same polarity is generated in the adjacent portions of the first coil 21a and the second coil 21b.
  • a thrust force is generated in the mover 4 toward the other side (rightward in FIG. 3B) of the vibration axis O direction indicated by the solid-line arrow A, and the force is applied to the first coil 21a and the second coil 21b. If the current to be supplied is reversed, a thrust is generated in the mover 4 toward one side (to the left in FIG. 3B) in the direction of the vibration axis O indicated by the dotted arrow B.
  • the storage element 32 stores data of one cycle of a reference waveform that is a sine wave for a plurality of frequencies.
  • each of the frequencies of the reference waveform be a frequency close to the resonance frequency of the voice coil actuator 24 .
  • the microcomputer 30 uses the reference waveform data of a plurality of frequencies stored in the storage element 32 to generate a control signal to vibrate the voice coil actuator 24 in a vibration direction substantially parallel to the contact surface with the human body. is output to the voice coil type actuator 24 .
  • This control signal is a composite wave obtained by synthesizing a plurality of sine waves, and is a control signal in which the difference between the frequencies of the plurality of sine waves is a specific frequency.
  • the microcomputer 30 generates a sine wave that is a reference waveform for each of a plurality of frequencies, and generates a control signal that is a composite wave obtained by synthesizing the sine waves of a plurality of frequencies (Fig. 4).
  • FIG. 4 shows an example of synthesizing a sine wave with a frequency of 60 Hz and a sine wave with a frequency of 64 Hz to generate a composite wave having a frequency component of 4 Hz, which is the difference frequency, as an undulation.
  • the resonance frequency of the voice coil actuator 24 is 65 Hz.
  • a vibrating device 10 is built in a hollow portion of a massager (not shown), and a user wears the massager on the surface of the body to be massaged using a restraining member (not shown), and remotely operated by a remote control or the like. Then, the vibration device 10 is switched on.
  • the control unit 22 outputs a control signal to the voice coil actuator 24 so as to vibrate the voice coil actuator 24 in a vibration direction substantially parallel to the contact surface with the human body.
  • This control signal is a composite wave obtained by synthesizing sine waves of a plurality of frequencies, and is a control signal in which a difference between the plurality of frequencies becomes a specific frequency.
  • the voice coil actuator 24 can apply low-frequency vibration, which is the difference between the plurality of frequencies, to the human body.
  • the specific low frequency is a control signal that is a composite wave obtained by synthesizing a plurality of sine waves having different frequencies. is output to the voice coil type actuator 24 .
  • control signals are a control signal that is a sine wave of 60 Hz, a control signal that is a sine wave of 100 Hz, a control signal that is a sine wave of 160 Hz, and a sine wave of 60 Hz and a sine wave of 64 Hz. It is a control signal that is a composite wave obtained by synthesizing sine waves.
  • the subjects were three women in their twenties. In addition, three subjects often used an existing massager and were familiar with the vibration experience. In addition, the subjects were not told the purpose of the signal design in advance. On a separate day, we performed physical sensation and evaluation in a separate room.
  • a comfortable vibration can be given to the human body.
  • the embodiment of the technology of the present disclosure uses the difference between two waveforms to control the voice coil actuator. did.
  • the "low-band frequency" is, for example, 50 Hz or less. However, it is not limited to this numerical value.
  • the difference in frequency can be changed, and the effect of low-frequency vibration on the human body can be changed.
  • a voice coil type actuator since a voice coil type actuator is used, control over a wide frequency band is possible. Moreover, it is possible to simultaneously vibrate with a composite wave obtained by synthesizing sine waves of a plurality of frequencies. This allows simultaneous stimulation of different corpuscles of the human body. Specifically, Pacinian corpuscles are susceptible to stimulation at frequencies of 100 Hz or higher, and Meissner's corpuscles are easily stimulated at frequencies of 100 Hz or lower. can be stimulated at the same time.
  • dampers plate springs
  • the voice coil type actuator is configured in a cylinder type (pillar type).
  • the voice coil actuator has a shape suitable for low-frequency vibration.
  • the mover of the voice coil actuator is provided with a magnet, a yoke, and a weight. Thereby, suitable magnetic flux and weight can be obtained, and optimum vibration can be obtained.
  • control unit is a composite wave obtained by synthesizing a plurality of sine waves having different frequencies so as to vibrate the vibrating body in accordance with a control signal, wherein the frequency difference of each of the plurality of sine waves is
  • the control signal having a specific frequency is output to the vibrator.
  • the specific frequency is a frequency corresponding to the effect that the comfortable vibration is intended to have on the human body.
  • each frequency of the plurality of sine waves according to the technique disclosed above is a frequency corresponding to the resonance frequency of the vibrating body.
  • the "corresponding frequency” may be a frequency that corresponds to the resonance frequency to the extent that the vibration stimulus is felt by the human body. For example, about ⁇ 20 Hz of the resonance frequency is conceivable, but it is not limited to this value.
  • a voice coil type actuator is used as a vibrating body
  • the present invention is not limited to this, and an actuator other than a voice coil type actuator may be used.
  • Examples include solenoids and linear actuators.
  • the technology of the present disclosure can also be used for electric hairdressing and beauty instruments that use vibration.
  • Examples include facial cleansing brushes, facial massagers, and the like.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Percussion Or Vibration Massage (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

振動装置（１０）は、人体へ振動を与えるためのボイスコイル型アクチュエータ（２４）と、ボイスコイル型アクチュエータ（２４）を振動方向に振動させるように、周波数が異なる複数の正弦波を合成した複合波であって、複数の正弦波の各々の周波数の差分が、特定の周波数となる制御信号をボイスコイル型アクチュエータ（２４）に出力する制御部（２２）と、を含む。

Description

振動装置
　本開示の技術は、振動装置に関する。
　従来より、電磁ソレノイドのアクチュエータや圧電体を用いたマッサージ器が知られている（特開平１１－３３２９３８号公報、特開２０００－５２５７号公報）。
　例えば、特開平１１－３３２９３８号公報では、施療する部位をたたくたたき部材と、このたたき部材が連結されるプランジャ及びソレノイドからなる電磁ソレノイドと、前記ソレノイドへの通電を制御する駆動制御手段とを備えるマッサージ機において、前記たたき部材によるたたき力を検出するたたき力検出手段と、このたたき力検出手段の出力に応じて、前記ソレノイドへの通電を制御する。
　また、特開２０００－５２５７号公報では、分極処理した圧電体に低周波交流電圧を印加して前記圧電体を振動させて患部をマッサージする。
　ここで、音楽療法において、左右のヘッドフォンで異なる周波数の発音をし、その差分によって脳波の周波数を再現することにより、リラクゼーションや集中の効果を生むことが知られている。
　人体に振動を与える場合に、同様のリラクゼーションや集中の効果を得るには、脳波の周波数範囲である低波の範囲の振動が必要となるが、共振周波数が低域である振動体がないため、低域の振動を与えるのは、物理的に難しい。
　本開示の技術は上記事実を考慮して、心地よい振動を人体に与えることができる振動装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様は、振動装置であって、人体へ振動を与えるための振動体と、制御信号に応じて、前記振動体を振動させるように、周波数が異なる複数の正弦波を合成した複合波であって、前記複数の正弦波の各々の周波数の差分が、特定の周波数となる前記制御信号を前記振動体に出力する制御部と、を含んで構成されている。ここで、振動体の振動方向は、例えば、人体との接触面と略平行方向、人体の接触面と略垂直方向等がある。また、振動方向は、これらの方向に限定されるものではない。
　本開示の一態様によれば、心地よい振動を人体に与えることができる。
本開示の技術の実施の形態に係る振動装置の全体構成を示す断面図である。 本開示の技術の実施の形態に係る振動装置の制御部の構成を示すブロック図である。 本開示の技術の実施の形態に係る振動装置のボイスコイル型アクチュエータの構成を示す断面図である。 本開示の技術の実施の形態に係る振動装置のボイスコイル型アクチュエータの構成を示す概略図である。 複数の正弦波を合成した複合波である制御信号の例を示す図である。
　以下、図面を参照して本開示の技術の実施の形態を詳細に説明する。
＜本開示の技術の実施の形態の振動装置の構成＞
　図１は、本開示の技術の実施の形態に係る振動装置１０の断面図を示している。図１に示すように、振動装置１０は、筐体１２内に、電源部２０と、制御部２２と、ボイスコイル型アクチュエータ２４とを備えている。
　制御部２２は、図２に示すように、マイクロコンピュータ３０と、記憶素子３２と、増幅回路３４とを備えている。
　ボイスコイル型アクチュエータ２４は、制御部２２から出力される制御信号に応じて、振動方向に振動することにより、人体表面へ振動を与え、人体をマッサージする。振動方向は、例えば、人体との接触面と略平行な方向である。
　図３Ａに示すように、ボイスコイル型アクチュエータ２４は、主に、外殻をなすケース２と、電磁駆動部３と、可動子４と、第１支持ユニット５ａ及び第２支持ユニット５ｂと、第１インナーガイド６ａ及び第２インナーガイド６ｂと、から構成されている。電磁駆動部３は、当該ケース２内に設けられている。可動子４は、当該電磁駆動部３により振動可能に構成されている。第１支持ユニット５ａ及び第２支持ユニット５ｂは、当該可動子４の両端をそれぞれ弾性支持する。第１インナーガイド６ａ及び第２インナーガイド６ｂは、当該第１支持ユニット５ａ及び第２支持ユニット５ｂの動きを規制する。
　ケース２は、円筒状のケース本体の両開口端が第１カバーケース１１ａ及び第２カバーケース１１ｂにより閉じられている。
　電磁駆動部３は、ケース２の内部に配置された円筒状の軟磁性材料でなるヨーク４０と、ヨーク４０の内面にヨーク４０と電気的に絶縁された状態で取り付けられた第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂと、を有する。
　第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂはヨーク４０の内面に沿って巻回されている。当該第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂはそれぞれターミナルからの通電により磁場を発生可能である。
　可動子４は、第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂに包囲され、振動軸Ｏに沿って振動するよう配置されている。可動子４は、円板状のマグネット５０と、マグネット５０を挟むように配置された円板状の第１ポールピース５１ａ、第２ポールピース５１ｂと、マグネット５０、第１ポールピース５１ａ、第２ポールピース５１ｂを挟むように配置される第１マス（ウエイト、錘）５２ａ、第２マス（ウエイト、錘）５２ｂと、から構成されている。
　マグネット５０は着磁方向が振動軸Ｏ方向である。第１ポールピース５１ａ、第２ポールピース５１ｂは、軟磁性材料でなり、マグネット５０の磁気吸着力及び接着剤等により、マグネット５０に取り付けられている。第１マス５２ａと第２マス５２ｂは非磁性体からなり、それぞれ接着剤等により、第１ポールピース５１ａ、第２ポールピース５１ｂに取り付けられている。このため、可動子４を構成するマグネット５０、第１ポールピース５１ａ、第２ポールピース５１ｂ、第１マス５２ａ、第２マス５２ｂは一体化されている。第１マス５２ａ、第２マス５２ｂは、第１ポールピース５１ａ、第２ポールピース５１ｂとの当接面が平坦に形成されている。この当接面と逆側の面は、振動軸Ｏを中心軸とし、その中心軸上の先端部５３ａ、５３ｂが最も外方に突出した螺旋形状に形成されている。
　このように構成された可動子４は、振動軸Ｏ方向における両端部、即ち第１マス５２ａ及び第２マス５２ｂのそれぞれの先端部５３ａ、５３ｂが第１支持ユニット５ａ及び第２支持ユニット５ｂにより支持されている。
　第１支持ユニット５ａは、第１ダンパ６０ａ（第１板バネ）と、当該第１ダンパ６０ａの一面に設けられた第１弾性部材６１ａと、から構成されている。
　第１ダンパ６０ａは、孔７０ａを有する支持部７１ａが中央部に形成されている。第１ダンパ６０ａは孔７０ａを通して可動子４と連結されている。詳しくは、孔７０ａに第１マス５２ａの先端部５３ａを挿通し、当該先端部５３ａが押し潰されることでかしめられている。
　また第１ダンパ６０ａは、支持部７１ａから外周へ渦巻き状に延びる３つの腕部７２ａを有している。各腕部７２ａは振動軸Ｏの回りに１２０°ピッチで等間隔に形成されている。そして、各腕部７２ａの外周端はケース本体の内面に沿った環状の枠部７３ａに連結されている。当該枠部７３ａは、振動軸Ｏの回りに１２０°ピッチの位置にて、ケース本体の内面の３か所にて径方向内側に突出しているフランジ部１３ａにて連結されている。
　第１ダンパ６０ａは、金属の一枚ないし複数枚の板バネで構成されており、例えば本実施形態ではステンレス（バネ材）の薄板を加工したものを使用している。第１ダンパ６０ａの材料は、金属に限らず樹脂や繊維を含む複合素材であってもよい。疲労に強く、可撓性に優れた材料が望ましい。
　このように構成された第１ダンパ６０ａは、振動軸Ｏ方向及び当該振動軸Ｏに垂直な径方向を含む交差方向において所定の範囲で弾性変形可能である。なお、この所定の範囲は、ボイスコイル型アクチュエータ２４として通常に使用した場合の可動子４の振幅範囲に相当する。従って、当該所定の範囲は、少なくとも第１ダンパ６０ａがケース２に接触しない範囲であり、第１ダンパ６０ａの弾性変形の限界を超えない範囲である。
　第１弾性部材６１ａは、第１ダンパ６０ａの支持部７１ａから各腕部７２ａの一定の範囲までの形状に沿った外形の板状をなし、第１ダンパ６０ａの一面に固定されている。第１弾性部材６１ａの弾性変形により、第１ダンパ６０ａの制振を行う。
　第２支持ユニット５ｂも、第１支持ユニット５ａと同様の構成をなしており、第２ダンパ６０ｂ（第２板バネ）及び第２弾性部材６１ｂを有している。なお、本実施形態において第２ダンパ６０ｂと第１ダンパ６０ａとが同一形状、同材料からなり、第２弾性部材６１ｂと第１弾性部材６１ａとが同一形状、同材料である。第２ダンパ６０ｂの３つの腕部７２ｂは孔７０ｂが形成された支持部７１ｂから環状の枠部７３ｂまで延びている。そして、第２ダンパ６０ｂは、孔７０ｂに第２マス５２ｂの先端部５３ｂが挿入され押し潰してかしめられることで可動子４と連結されている。また、第２ダンパ６０ｂは、環状の枠部７３ｂがケース本体内面から突出している３つのフランジ部１３ｂと、枠部７３ｂに形成された貫通孔をフランジ部１３ｂのボス部１４ｂが挿通し押し潰されてかしめられることで連結されている。なお、第２ダンパ６０ｂの各腕部７２ｂの渦巻き方向は、第１ダンパ６０ａの各腕部７２ａの渦巻き方向と逆をなしている。これにより、振動時に可動子４は第１ダンパ６０ａ及び第２ダンパ６０ｂから各々逆方向のトルクを受けるため、振動軸Ｏ方向に変位しても振動軸Ｏ回りに回転しない。
　第１インナーガイド６ａはボイスコイル型アクチュエータ２４の振動軸Ｏ方向の一側であり、第１支持ユニット５ａよりも振動軸Ｏ方向の他側（ケース２中央側）に設けられている。第２インナーガイド６ｂはボイスコイル型アクチュエータ２４の振動軸Ｏ方向の他側であり、第２支持ユニット５ｂよりも振動軸Ｏ方向の一側（ケース２中央側）に設けられている。つまり、第１インナーガイド６ａ及び第２インナーガイド６ｂは、ケース２内において第１支持ユニット５ａ及び第２支持ユニット５ｂよりも振動軸Ｏ方向中央側に設けられている。
　図３Ｂに示すように、ボイスコイル型アクチュエータ２４は、第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂに通電していない状態では、第１ダンパ６０ａ及び第２ダンパ６０ｂで支持される可動子４は、第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂの中央に位置している。
　可動子４を振動させる際には、第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂに、交互に逆極性の磁界を発生する向きに交流を通電させる。即ち、第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂの隣り合う部分に同極が発生するようになっている。
　例えば図３Ｂに示す極性の場合、可動子４には実線矢印Ａで示す振動軸Ｏ方向の他側（図３Ｂにおける右方）への推力が発生し、第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂへ流す電流を反転させれば、可動子４には点線矢印Ｂで示す振動軸Ｏ方向の一側（図３Ｂにおける左方）への推力が発生する。
　このように、第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂに交流を通電させれば、可動子４は第１ダンパ６０ａ及び第２ダンパ６０ｂによる付勢力を両側から受けながら、振動軸Ｏに沿って振動する。
　記憶素子３２は、複数の周波数について、正弦波である１周期の基準波形のデータを記憶している。
　基準波形の周波数の各々を、ボイスコイル型アクチュエータ２４の共振周波数に近い周波数とする。
　マイクロコンピュータ３０は、記憶素子３２に記憶された複数の周波数の基準波形のデータを用いて、ボイスコイル型アクチュエータ２４を、人体との接触面と略平行な振動方向に振動させるように、制御信号をボイスコイル型アクチュエータ２４に出力する。この制御信号は、複数の正弦波を合成した複合波であって、複数の正弦波の各々の周波数の差分が、特定の周波数となる制御信号である。
　具体的には、マイクロコンピュータ３０は、複数の周波数の各々について、基準波形である正弦波を生成し、複数の周波数の正弦波を合成した複合波である制御信号を生成する（図４）。図４では、周波数が６０Ｈｚである正弦波と、周波数が６４Ｈｚである正弦波とを合成し、差分の周波数である４Ｈｚの周波数成分をうねりとして有する複合波を生成する例を示している。なお、この例では、ボイスコイル型アクチュエータ２４の共振周波数は６５Ｈｚである。
　また、基準波形の複数の周波数のうちの２つの周波数の組み合わせを変更することが可能であり、変更後の組み合わせの周波数の正弦波を合成して、差分の周波数の周波数成分を有する複合波を生成することができる。
＜本開示の技術の実施の形態の振動装置の動作＞
　マッサージ器（図示省略）の空洞部分に振動装置１０を内蔵し、ユーザが、当該マッサージ器を、拘束部材（図示省略）を用いて、マッサージする部位の人体表面に装着し、リモコン等の遠隔操作で、振動装置１０のスイッチをオンにする。制御部２２は、ボイスコイル型アクチュエータ２４を、人体との接触面と略平行な振動方向に振動させるように、制御信号をボイスコイル型アクチュエータ２４に出力する。この制御信号は、複数の周波数の正弦波を合成した複合波であって、当該複数の周波数の差分が、特定の周波数となる制御信号である。
　このとき、ボイスコイル型アクチュエータ２４は、当該複数の周波数の差分である低周波の振動を人体に与えることができる。
　また、ユーザが、リモコン等の遠隔操作で、人体に与える特定の低周波を変更すると、当該特定の低周波を、周波数の差分とする複数の周波数の正弦波を合成した複合波である制御信号をボイスコイル型アクチュエータ２４に出力する。
　このように、特定の低周波を変更することにより、心地よい振動であって、効果が異なる振動を人体に与えることができる。
＜実験結果＞
　上記の実施の形態で説明した振動装置で被験者に振動を与えた際の効果を評価するために実験を行った結果を説明する。
　偏心モータを搭載した既存のマッサージ器で被験者に振動を与えた後、上記の実施の形態で説明した振動装置を用いて、以下の表に示す４種類の制御信号で被験者に振動を与え、被験者の主観により、既存のマッサージ器と比較した良し悪しを評価してもらった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
　上記の表に示すように、４種類の制御信号は、６０Ｈｚの正弦波である制御信号、１００Ｈｚの正弦波である制御信号、１６０Ｈｚの正弦波である制御信号、及び６０Ｈｚの正弦波と６４Ｈｚの正弦波を合成した複合波である制御信号である。
　被験者は２０歳代の３名の女性とした。なお、３名の被験者は既存のマッサージ器をしばしば使用しており、その振動体験について熟知していた。また、被験者には事前に信号のデザインの目的を伝えず。別日、別室での体感と評価を行った。
　結果として、被験者3名すべてが、振動装置による振動の体験を良好であると評価した。被験者のうち一名が、Ｎｏ．４の制御信号について、体験は「有機的」でありリラックス効果があったと評価した。
　以上説明したように、本開示の技術の実施の形態に係る振動装置によれば、周波数が異なる複数の正弦波を合成した複合波であって、複数の正弦波の各々の周波数の差分が、特定の周波数となる制御信号を振動体に出力する。これにより、心地よい振動を人体に与えることができる。
　また、共振周波数に近い２つの正弦波を使用することで、エネルギ効率が向上する、つまり、振動刺激が増す。
　また、低帯域の周波数において、小型のボイスコイル型アクチュエータの制御は困難であるため、本開示の技術の実施の形態では、２つの波形の差分を使用してボイスコイル型アクチュエータを制御することにした。つまり、4Hzの正弦波の制御信号では小型のボイスコイル型アクチュエータは振動しないが、正弦波の周波数60Hzと64Hzの差分（64Hz-60Hz=4Hz）で制御すれば、ボイスコイル型アクチュエータは振動する。ここで、「低帯域の周波数」とは、例えば、５０Hz以下である。しかしこの数値に限定されるものではない。
　また、合成する正弦波の周波数の組み合わせを変更することにより、周波数の差分を変更することができ、低周波の振動により人体へ与える影響を変更することができる。
　また、本開示の技術の実施の形態では、ボイスコイル型アクチュエータを用いるため、広い周波数帯域での制御が可能である。また、同時に複数の周波数の正弦波を合成した複合波で振動させることが可能である。これにより、人体の異なる小体に同時に刺激を与えることができる。具体的には、パチニ小体は１００Ｈｚ以上、マイスナー小体は１００Ｈｚ以下の周波数で刺激を受けやすいため、これらの周波数の正弦波を複合した制御信号で振動を与えることにより、人体の異なる小体に同時に刺激を与えることができる。
　また、ボイスコイル型アクチュエータにおいて、ダンパ（板バネ）が対に設けられている。これにより、低周波の振動を生みやすい、つまり低周波の振動の制御がしやすい。
　また、ボイスコイル型アクチュエータがシリンダ型（柱型）で構成されている。これにより、ボイスコイル型アクチュエータが低周波の振動において好適な形状となる。
　また、ボイスコイル型アクチュエータの可動子には、マグネット、ヨーク、錘が設けられている。これにより、好適な磁束、重さが得られて、最適な振動が得られる。
　また、制御部が、制御信号に応じて、前記振動体を振動させるように、周波数が異なる複数の正弦波を合成した複合波であって、前記複数の正弦波の各々の周波数の差分が、特定の周波数となる前記制御信号を前記振動体に出力する。ここで、特定の周波数とは、心地よい振動により人体へ与えようとする効果に応じた周波数である。この信号を振動体に出力することにより、心地よい振動を人体に与えることができる。
　また、上記の開示の技術に係る前記複数の正弦波の各々の周波数は、前記振動体の共振周波数に対応する周波数である。これにより、効率よく振動体を振動させることができる。ここで、「対応する周波数」とは、振動刺激が人体に感じられる程度に共振周波数に対応している周波数であればよい。例えば、共振周波数の±２０Ｈｚ程度が考えられるが、この値に限定するものではない。
　なお、本開示の技術は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この開示の技術の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
　例えば、上記の実施の形態では、振動体として、ボイスコイル型アクチュエータを用いた場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、ボイスコイル型アクチュエータ以外のアクチュエータを用いてもよい。例えば、ソレノイドや、リニアアクチュエータ等が含まれる。
　本開示の技術は、振動を利用する電動理美容器具にも用いることもできる。例えば、洗顔ブラシ、美顔マッサージ器等が含まれる。
　日本出願２０２１－０５７３８７の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記載された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (5)

  1. 　人体へ振動を与えるための振動体と、
    　制御信号に応じて、前記振動体を振動させるように、周波数が異なる複数の正弦波を合成した複合波であって、
    　前記複数の正弦波の各々の周波数の差分が、特定の周波数となる前記制御信号を前記振動体に出力する制御部と、
    　を含む振動装置。
  2. 　前記複数の正弦波の各々の周波数は、前記振動体の共振周波数に対応する周波数である請求項１記載の振動装置。
  3. 　前記振動体は、アクチュエータである請求項１又は２記載の振動装置。
  4. 　前記振動体は、ボイスコイル型アクチュエータ、ソレノイド、又はリニアアクチュエータである請求項３記載の振動装置。
  5. 　前記振動体は、人体をマッサージするための振動を与える請求項１～請求項４の何れか１項記載の振動装置。
PCT/JP2022/014167 2021-03-30 2022-03-24 振動装置 WO2022210303A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280026465.7A CN117136107A (zh) 2021-03-30 2022-03-24 振动装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-057387 2021-03-30
JP2021057387A JP2022154372A (ja) 2021-03-30 2021-03-30 振動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022210303A1 true WO2022210303A1 (ja) 2022-10-06

Family

ID=83458935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/014167 WO2022210303A1 (ja) 2021-03-30 2022-03-24 振動装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2022154372A (ja)
CN (1) CN117136107A (ja)
WO (1) WO2022210303A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011004882A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Panasonic Electric Works Co Ltd 口腔ケア装置
JP2019042661A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 パイオニア株式会社 振動子ユニット

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011004882A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Panasonic Electric Works Co Ltd 口腔ケア装置
JP2019042661A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 パイオニア株式会社 振動子ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
CN117136107A (zh) 2023-11-28
JP2022154372A (ja) 2022-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101487323B1 (ko) 음향 압력을 이용하는 진동 장치 및 이를 구비하는 인체 자극 장치
US10820117B2 (en) Systems and methods for generating damped electromagnetically actuated planar motion for audio-frequency vibrations
US10172763B2 (en) Skin and scalp massaging apparatus using acoustic pressure
KR101780956B1 (ko) 음파진동부를 구비하는 안마 마사지기의 아암 유닛
JP2010514396A (ja) 電磁超音波トランスデューサおよびそのアレイ
KR20200078045A (ko) 음파 진동 모듈이 구비된 마사지기의 암 유닛
WO2022210303A1 (ja) 振動装置
CN105101918A (zh) 横向模式共振的刺激装置
WO2022210304A1 (ja) 振動装置
US20240180776A1 (en) Vibration device
KR20220024204A (ko) 진동 발생기
WO2022181805A1 (ja) 振動装置
JP2016144546A (ja) 電磁気発生マッサージ器
US20240180777A1 (en) Vibration device
WO2009084937A1 (fr) Dispositif thérapeutique à champ magnétique pulsé
KR20160001335U (ko) 음파 진동자의 원리를 이용한 두피 마사지기
KR200284569Y1 (ko) 음향-진동 변환장치를 내장한 매트리스
KR20040092041A (ko) 음향 및 저주파를 이용하는 복합 마사지 제공 장치 및 그운용 방법
CN211157204U (zh) 一种音波震动式按摩装置
KR200280648Y1 (ko) 음향-진동 변환장치를 내장한 베개
CN2889268Y (zh) 振磁按摩器
US20220216778A1 (en) Vibration module
JP2023544334A (ja) 振動刺激を提供するためのシステムおよび方法
JPH07204275A (ja) 生体、資源の賦活装置
JPS5854951A (ja) 治療器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22780517

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18284857

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22780517

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1