(57)【要約】  電流を送るために皮膚に接触してマッサージする導電性ホイールを使用する装置および方法が開示される。本発明は美容および薬用に使用できる。美容用途として、ホイールの回転運動は、皮膚表面の不規則外観を低減するために重要である軽圧力皮膚マッサージを提供する。薬用としては、導電性ゲルの成分を皮膚へ送るために使用できる。
2009517176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応する下部を画定する二側を有するハウジング、
前記ハウジング内に収容され、かつ選択的に電流を発生して筋肉へ刺激作用を付与する電流を電極へ供給するように構成された電気回路、
前記二側に対して垂直に連結された回転軸、および
回転自在に前記回転軸に連結された、人体接触時に接触部位をマッサージするホイールを含み、
前記ホイールは電流を筋肉へ送る電極を含む、筋肉刺激装置。
【請求項２】
前記ハウジングは概ね矩形であり、上面、相対的に長い二側、および相対的に短い二側を有し、かつ装置を確実に把持するために前記ハウジングの上面上にハンドル組立体が設置されている、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項３】
前記ハンドルはグリップ、第一支持体、および第二支持体を含み、第一および第二支持体は前記グリップから前記ハウジングの上面へ延在し、使用者の指が快適かつ確実に前記グリップを把持できるように逆Ｕ字形を形成している、請求項２の筋肉刺激装置。
【請求項４】
回路盤および一つまたはそれ以上のスペーサに電気的に接続され、それにより電流を前記ホイールへ送る導電性細片を更に含む、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項５】
複数の回転軸を含み、各回転軸にホイールが取付けられている、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項６】
前記回転軸は上に取付けられた複数のホイールを含む、請求項５の筋肉刺激装置。
【請求項７】
スペーサが前記ホイールの各側で前記回転軸上に取付けられ、前記スペーサは前記ホイールの前記回転軸に沿った側方移動を阻止するように構成されている、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項８】
複数のホイール間で前記回転軸上にスペーサが取付けられ、前記スペーサは前記回転軸に沿った前記ホイールの側方移動を阻止するように構成されている、請求項６の筋肉刺激装置。
【請求項９】
前記ハウジングの下部のコーナーは、接触時に人体部位をマッサージすることにより引っかきまたはその他の怪我の危険性を減らす丸い外形に湾曲している、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項１０】
前記電気回路は一相（monophasic)電流を供給する、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項１１】
電流は、所定範囲の選択可能電圧を提供して、選択された電圧レベルに従って自動的に決定される自動調節電流レベルを提供するように構成されている、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項１２】
電流は、所定範囲の選択可能電流レベルを提供して、選択された電流レベルに従って自動的に決定される自動調節電圧レベルを提供するように構成されている、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項１３】
前記電気回路は、複数の電圧レベルで、その電圧と電流の電流レベル間に非線形関係が存在するように構成されている、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項１４】
前記電気回路は、複数の電圧レベルで、その電圧と電流の電流レベル間に線形関係が存在するように構成されている、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項１５】
前記電気回路は二相（biphasic)電流を供給する、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項１６】
前記ホイールは、ホイールの周辺に複数のマッサージ・ノブを有する、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項１７】
前記ホイールは電流による駆動される、請求項１の筋肉刺激装置。
【請求項１８】
対応する下部を画定する二側を有するハウジング、
前記ハウジング内に収容され、選択的に電流を発生して筋肉へ刺激作用を付与する電流を電極へ供給するように構成された電気回路、
前記ハウジングの下部に対して垂直に連結された回転軸、および
回転自在に前記回転軸に連結され、人体接触時に接触部位をマッサージするホイールを含み、
前記ホイールは電流を筋肉へ送る電極を含み、かつ
前記電気回路は、
電圧ディバイダ形態の可変レジスタを含む精確なレジスタによって電圧を設定するための電圧設定点、
固定参照電圧と電圧センサによって電圧設定点により設定された電圧とを比較するための二端子迅速入力インピーダンスコンパレータ、
前記コンパレータによりオン・オフされ、オン転換時に振動して出力モードで電圧を連続的に上昇させるステップアップ電圧コンバータ、
前記ステップアップ電圧コンバータの出力モードに接続された電圧センサ、
パルスが存在するときにトランジスタのゲートを分極化して一つまたはそれ以上の電極と基準（reference)との間へ電流が流れるようにする、パルス幅制御ユニットにより送られる電圧パルスによって制御される低スレッショルド・フィールドイフェクト・トランジスタを含むスイッチング・ディバイス、
アステーブル（astable）に形成されたマルチバイブレータを含むクロック、
モノステーブル（monostable）に形成されたマルチバイブレータを含みかつ前記クロックによりトリガされるパルス幅制御ユニット、および
人体との接触点を形成する電極を含み、
電極と基準との間へ電流が流れるようにする前記スイッチング・ディバイスの基準は、電極である、筋肉刺激装置。
【請求項１９】
上面、二つの長側、および二つの短側を有し、かつバッテリカバー、動力スイッチ、および電気調整ダイアルが前記長側の一方または両方に設けられたハウジング、
前記ハウジングの上面と反対の前記ハウジングの各長側の長手に沿って延在し、かつ湾曲角を有する対応する二つの下部、
前記ハウジング内に設置されかつ一つまたはそれ以上のバッテリに電気的に接続され、一相電流を発生する電気回路、
空洞を横切りかつ各々が反対下部へ連結された二つの端を有する回転軸、
回転自在に前記回転軸に連結され、ホイール周辺で等間隔に離隔した複数のマッサージ・ノブを有するホイール、
前記回転軸に沿って前記ホイールの側方移動を阻止する前記回転軸上に位置決めされたスペーサ、および
前記電気回路に電気的に接続されかつ前記スペーサと電気的に接触する導電性細片を含み、
マッサージ・ノブを有する前記ホイールの一部は、ホイールが人体接触時に接触部位をマッサージするように前記下部に対して外方にあり、
電流は回路盤から導電性細片を介しかつ前記スペーサを介して前記ホイールへ供給されて電気回路を形成する、筋肉刺激装置。
【請求項２０】
対応する下部を画定する二側を有するハウジング、
前記ハウジング内に収容され、かつ選択的に電流を発生して筋肉へ刺激作用を付与する電流を電極へ供給するように構成された電気回路、
前記二側に対して垂直に連結された回転軸、および
回転自在に前記回転軸に連結され、電流を筋肉へ送る電極を含み、かつ人体接触時に接触部位をマッサージするホイールを含む装置を提供し、
人体接触時に電気回路が形成されるように前記ホイールへ電流を供給し、かつ
前記ホイールへ電流を供給すると同時に前記ホイールにより人体接触部位をマッサージする、筋肉刺激方法。
【請求項２１】
二側を有するハウジング、
前記ハウジング内に収容され、かつ選択的に電流を発生して筋肉へ刺激作用を付与する電流を電極へ供給するように構成された電気回路、
前記ハウジングに連結された振動発生手段、および
前記振動発生手段に連結され、かつ人体接触時に接触部位をマッサージする振動部材を含み、
前記振動部材は人体筋肉へ電流を送る電極を含む、筋肉刺激装置。
【請求項２２】
対応する下部を画定する二側を有するハウジング、
前記ハウジング内に収容され、かつ選択的に電流を発生して筋肉へ刺激作用を付与する電流を電極へ供給するように構成された電気回路、
前記対応する下部に対して垂直に連結された回転軸、
前記ハウジングに連結された振動発生手段、および
回転自在に前記回転軸に連結され、前記振動発生手段から振動を発生して人体接触時に接触部位をマッサージするホイールを含み、
前記ホイールは筋肉へ電流を流す電極を含む、筋肉刺激装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は身体に電気刺激およびマッサージを付与する分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
加齢および過剰体重の結果は周知である。重力、太陽光、および他の要因により肉体年齢と共に皮膚は衰え筋肉は弱まる。脂肪組織の脂肪細胞の蓄積結果は醜い隆起となる。このような効果は、マッサージにより部分的に抑止でき、マッサージは外部刺激を介して脂肪堆積を再調整し、かつ運動は皮膚を引き締めかつ緊張させ、皮下の筋肉を強化する。マッサージおよび運動は渇望される若々しい外観に通じるだけでなく健康および肉体的幸福全体を改善する。マッサージおよび運動の利点は広範囲で評価されている。
【０００３】
筋肉は、通常、肉体の激しい活動により訓練される。これは、周知の多くのメンタルかつフィジカルな利益をもたらす。例えば、運動および活動に関連するエンドルフィンの解放は、脳にポジティブ効果をもたらすことが知られている。しかし、肉体の活動は、常に、筋肉を訓練するための可能、至便、または安全な手段とは限らない。例えば、運動に関連する肉体活動は関節および骨に対するストレスに通じる。このことは、特に体重オーバーの人に問題であり、骨は相対的に大きなストレスを受ける。肉体活動に伴う心拍数の上昇は心臓病患者または他の障害をもつ人には不健康である。四肢の運動に直接関与しない特定筋肉群に焦点を当てた強化は、同様に困難である。
【０００４】
筋肉は電流刺激により訓練でき、しばしば同様に、脳は電気的刺激を送って筋肉細胞の収縮を誘引する。電気的刺激は肉体の激しい活動を必要とすることなく筋肉を訓練する利点を有し、かつ特にパッシブ・エクササイズおよび退化した筋肉組織の再教育に利用できる。電気的刺激は、特定筋肉群を対象に訓練でき、かつ激しい肉体活動の許されない医療条件を抱えた人に安全な代替手段となる。電流は皮膚の局所的循環を改善しかつ局部的リンパ液の流れを助ける。
【０００５】
電流により筋肉を刺激する一方法は、電極を含むパッチを皮膚へ貼付する。パッチは皮膚へ固着されかつ数平方インチ（１インチ≒２．５４ｃｍ）の範囲だけに及ぶので、皮膚の局所的表面のみが所定時間刺激される欠点を有する。更に、パッチは、詳細に後述するように、皮膚に炎症を起こす危険がある。
【０００６】
皮膚と筋肉を強固にする他の方法は、マッサージによる方法である。マッサージは筋肉細胞を刺激しかつ皮膚表面下の脂肪組織細胞を再分配する。ローラは、容易に広範囲の皮膚表面を刺激できるマッサージの理想的方法である。ローラを使用する軽圧力皮膚マッサージは、皮膚表面の不規則変化の崩壊に役立つ。従って、ローラによるマッサージは、より一層滑らかで若々しく見える皮膚を誘導する。
【０００７】
今日までに、マッサージおよび電気的刺激は、独自の治療期間および分離の特定設備を必要とする独立活動と考えられている。これは、電気的刺激およびマッサージの両利益を享受したい人にとって高額かつ不便である。パッチによる多数筋肉群の電気的刺激は、パッチを連続的に設置しかつ除去しなければならないので非常に不便である。
【０００８】
従って、電気的刺激およびローラ・マッサージの治療効果を組み合わせた単一装置に対するニーズがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、電気的刺激およびローラ・マッサージの治療効果を単一装置に組合せることにある。本発明の他の課題は、皮膚のマッサージと同時的に電流を効率的に供給することにある。本発明の他の課題は、皮膚の大きな表面積に電流を供給することにある。本発明の他の課題は、皮膚の外観を改良しかつ皮膚へ成分を供給することにある。本発明の他の用途は当業者に明らかであろう。本発明の説明中、『ユーザ』の用語は、マッサージを提供する人を指し、かつ『主体』の用語はマッサージを受ける人を指す（主体はユーザと同一であってよい）。
【００１０】
（発明の概要）
本発明の一実施形態は、刺激治療用装置を提供し、前記装置は、相互に対して平行関係に配置された一つまたはそれ以上の刺激を与えるノブ付き（knobbed)ホイールを含む。刺激用組立体は、人体皮膚および皮下組織上へプレスされ前後方向に回転（rolled)し、それにより皮膚および皮下組織に刺激を与える。回転運動と同時に、電流が刺激組立体から皮膚および皮下組織へ一つまたはそれ以上の導電性ホイールによって送られる。そのようにして、マッサージと電気的刺激の両利益を組合せた優れた刺激作用もしくは効果が達成される。
【００１１】
前記装置は、皮膚へ電流を更に効果的に送る導電性ゲルと共に使用されてよい。導電性ゲルは治療領域において皮膚へ適用されかつ電極と皮膚間の導電性を改良する。導電性ゲルは、水溶性であってよくかつ皮膚の外観を改善する硬化緊張剤を有してよい。ゲルは、装置使用後に皮膚から拭き取ることができものであってよく、皮膚を清潔にしかつ外観を改善する。ゲルは、装置により得られる結果を増大するために治療の一部として使用できる。
【００１２】
一般的に、電気刺激装置はバイポーラ（bipolar)またはモノポーラ(monopolar)として特徴付けられるが、マルチポーラ(multipolar)であってよい。装置がバイポーラかモノポーラかは、一部で物理的外観および設計を画定する。バイポーラ装置およびモノポーラ装置は共に、二つの電極を有するが、バイポーラ装置において電極は共に接近して設置され、他方、モノポーラ装置において第一電極は供給部位で電流を送り、かつ第二電極は身体上任意部位に設置される。本発明の一実施形態において、電極はバイポーラ形態で共に接近して設置され、ホイールは二つの電極を有する。しかし、本発明はモノポーラ形態で構成でき、一方の電極が刺激を提供しかつ他方の電極が身体の他の部位に適用され得る。
【００１３】
本発明は、従来技術を越える幾つかの利益をもたらす。パッチにより提供される刺激の限定された領域と比較して、ホイールは皮膚の相対的に広い表面積に刺激を与える。一実施形態において、装置は、背中、脚、腕または胴等の実質的に広い表面積を有する身体部位上を回転できる。他の実施形態において、装置は、顔、手、または他の身体の相対的に小さい領域の表面上を回転できる小型サイズであってよく、従来電流配送法では困難または対象不可能な局所皮膚面を刺激する。従って、本発明は身体内の様々な寸法の表面領域を治療かつ刺激するために利用できる。この作用は、皮膚の局所に限定されることなく、装置の機械的または電気的構成要素を再構成または調節する必要なく、任意の広い表面領域へ波及させることができる。
【００１４】
本発明の他の利点は、可変、非線形電圧または電流レベルで操作できる能力である。電流は、電圧または電流を変化させることにより制御できる。電流の皮膚への配送は、皮膚の抵抗（resistance）またはインピーダンス・レベルにより影響を受け、時間と共に様々な要因、例えば皮膚の水分含有量、温度、皮膚タイプ、マッサージを実行する圧力、または治療の期間および強度等により変化する。電圧または電流の変化は、経過時間および異なる主体により皮膚のインピーダンスまたは抵抗レベルにおける変化を補填し、より一層均一な治療効果をもたらす。
【００１５】
本発明の一実施形態において、ノブ（knob)は、電圧レベルを変えるために設けられ、それにより電圧制御を可能にする。電圧制御は、電流制御よりも実施費用が廉価である利益を有し、皮膚への電流の局所的供給等非臨界的利用に適する。電圧制御の形態において、電流は選択された電圧レベルへ自動的に順応する。
【００１６】
他の実施形態において、電圧よりも電流を調整することが好のましく、それにより電流制御を提供する。電流制御の場合、電圧は電流の選択レベルへ自動的に順応する。皮膚および筋肉上に刺激作用を付与するのは電圧でなく電流であるので、ある実施形態においては電流制御が好ましい。従って、電流レベルの制御は、刺激を提供する精確精密手段に対して皮膚インピーダンスまたは抵抗等の要因の変動を考慮して行われる。これは、特に身体内の繊細な器官または筋肉を刺激するときに重要である。
【００１７】
伝統的電気刺激装置において、電流および電圧はＶ＝ＩＲで表されるオームの法則に従って自動調整される。この法則が示唆するように、電圧と電流間の線状関係が伝統的装置に存在する。即ち、電圧の上昇につれて、電流は、回路により提供される抵抗に比例して増加する。本発明は、少なくとも一部で非線形電流を送る点で伝統的装置と比較してユニークであり、それにより電流および電圧は一定の予備設定レベルで制限される。この非線形関係は、装置の内部電子において実施され、それにより短絡または機能不全の場合に高い安全性を提供する。即ち、非線形関係は部分的あり、全体的でないので、抵抗の突然の低下は電圧または電流の急上昇の原因にならない。このことは怪我から主体を保護しかつ内部回路構成要素への損傷を防止する。
【００１８】
電流または電圧が可変であるので、主体の特定ニーズおよび快感レベルに応じて最適刺激を付与するのに適した電流の選択が可能である。電流または電圧の供給は装置上の単純な回転ダイアルにより調節自在である。
【００１９】
一実施形態において、本発明の他の利点は、ノブ付きホイールまたは他のフラットでないホイールの表面形態により提供される。皮膚は、皮膚を保護するが、導電性を低下させかつ皮膚の抵抗またはインピーダンスを上昇させる乾燥表面細胞を有する通常層を有する。ノブ付き表面または他の非フラット表面は、乾燥皮膚細胞の層を介して皮下の更に導電性のある皮膚細胞へ電気をより良く伝導する。
【００２０】
対照的に、従来技術によるフラット電極は皮膚−電極インターフエースで低導電性である。導電性ゲルと組合せて使用する場合に、導電性は皮下皮膚細胞とより良く接触することにより更に向上する。導電性の改良により、同様刺激効果が低電圧レベルで達成でき、より一層小型、単純、効率的かつ安全な装置が提供される。
【００２１】
本発明の他の利点は、一相（monophasic)電流が皮膚を刺激するために使用できる点である。一相電流は少量の電流で所望刺激効果を得る利点を有する。従って、一相電流を使用する装置は、コンパクトなポータブルバッテリにより長時間使用でき、かつ従って、小型低重量による製造が可能である。一相電流は、安価かつ簡単な構成要素を使用して創出できる。構成部品のコスト低下および製造プロセスの単純化によって装置コストを低下する。他の実施形態において、二相電流が使用できる。
【００２２】
本発明は、美容および薬用の両用途を有する。美容使途には、ホイールのローリング（rolling）運動が直接的局所皮膚マッサージを提供し、このマッサージは電気刺激と組合せることにより効果的に皮膚の外観および表面不規則性を改善する。
【００２３】
本発明は、同様に薬用に使用できる。一般的に、皮膚表面の不規則性は脂肪細胞の蓄積および過剰表面皮膚組織繊維の存在に起因する。例えば、皮膚表面不規則性の第一理由は、基本的には人体のヒップ−腿−臀部領域にある、真皮と皮下接続組織間の脂肪細胞の蓄積に起因するディンプリング作用である。皮膚不規則性および皮膚の『オレンジピール』外観は、脂肪細胞の組織化および表面真皮における接続組織の存在に因る。
【００２４】
薬用使途の一特徴として、本発明は皮膚表面血液循環を改善することにより皮膚の外観を改善する。血流の改善は部位への酸素供給を高め、皮膚を健康に見せる。一つの効果的治療としてマッサージと電気的刺激の組合せは、皮膚の外観を改善しかつ選択的に使用領域における筋肉の調子を改善する。
【００２５】
薬用使途の他の特徴として、本発明は一相電流により皮膚へのイオン転送を促進する。電気は、皮膚に対するイオンの流れを加減することにより周知電子化学法で皮膚と相互作用する。一相電流は、イオンの流れを一方向においてのみ増加するように働く。即ち、皮膚からイオンを『引っ張る（pulling)』か、または皮膚へ向けてイオンを『押す(pushing)』。二相電流は『引っ張る』と『押す』間で交互に二方向へイオンが流れるようにする。
【００２６】
薬用使途の他の特徴として、本発明は一相または二相電流と共に使用され得る。一実施形態において、一相電流は、イオンの皮膚への転送を促進する。一相電流は伝統的には、皮膚炎症の危険の増大により電気的刺激装置に使用されていない。ローリング・マッサージと組合せるときに、皮膚炎症の危険は、皮膚の一特定パッチ上に電流を集中しないことにより、実質的に減少する。
【００２７】
薬用使途の他の特徴として、本発明はゲル活性成分の皮膚への供給のための補助として使用できる。ゲルは電荷（イオン化した）粒子の溶液を含む形態であってよい。装置の電極により提供される一相電流に関連して使用される場合に、電界は電荷粒子を皮膚へ『押す』ことにより、電流により皮膚へ成分を供給する手段を創出する。
【００２８】
例えば、単純な塩水溶液において、極性水分子が塩分子をプラス電荷ナトリウムイオン（Ｎａ＋）とマイナス塩化イオン（Ｃｌ−）に分離する。電気の流れる方向に依存して、一相電流はプラス電荷ナトリウムイオンまたはマイナス塩化イオンを皮膚へ送る。この方法を使用して、多くのイオン化ゲル溶剤を皮膚へ送ることが可能である。
【００２９】
本発明の他の実施形態において、電極は皮膚および皮下組織へ更なる刺激を付与するために振動する。振動はパッドまたは他の非回転電極により提供されてよい。かかる電極は、単一振動パッド上に含まれるか、または分離したパッド上に含まれてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の装置の一実施形態の斜視図が図１に示されている。図１に示されたように、装置は概ね矩形ハウジング１５０を有し、矩形ハウジングは上面４５０、二つの長側５５（図示せず）および６０、ならびに短側６５および７０（図示せず）を有し、短側６５および７０は矩形ハウジングの前後に位置する。上面４５０には、使用時または運搬時に装置を確実に保持できるハンドル組立体４４０が固定されている。ハンドル組立体はハウジングの長側に沿って延在し、装置を長手方向へ移動するときに、てこ作用をする。ハウジング組立体はグリップ２００、第一支持体４１０、第二支持体４００、ならびに締結プレート４２０および４３０を含む。
【００３１】
グリップ２００は、身体の外形線上で使用されるときに装置のローリング運動による衝撃を吸収し、かつ使用時に快適さを提供するクッション材料により構成されてよい。締結手段は、長手端を第一支持体４１０および第二支持体４００へ連結することによりグリップを所定位置に固定する。第一および第二支持体は、グリップから下方へハウジングの上面４５０に向かって延在し、そのようにしてグリップと共に逆Ｕ字形を形成してユーザの指によるグリップの把持を快適かつ確実にする。締結プレート４２０および４３０は、一方で上面４５０に連結され、かつ他方で第一および第二支持体へネジまたは他の締結手段により連結される。
【００３２】
線図で示されたように、長側５５，６０の各々は概ね垂直方向に配置され、長側５５，６０の上縁５６，６１が上面４５０に隣接設置されるように構成される。長側５５，６０の各々はそれぞれ下部１３０ａ，１３０ｂを含む。下部１３０ａ，１３０ｂは、その間に内部キャビティ８０を形成する。下部のコーナーは、使用時に安全性と快適性を付与するために、シャープでなく丸くするために湾曲してよい。内部キャビティ８０内には複数のホイール１００および回転軸が設置される。各回転軸は回転自在に連結された一つまたはそれ以上のホイールを有する。各ホイールの一部は下部１３０ａ，１３０ｂから突出して、ホイールが下部から実質的物理的に干渉されることなく表面と接触できるようになっている。内部キャビティ８０は、ホイールが実質的物理的干渉を受けずに回転軸を中心に回転する十分な深さを有する。矩形ハウジングの外面上にはダイアル２２０、動力スイッチ２１０、およびバッテリカバー２３０が設けられている。これについては更に図２を参照して後述する。
【００３３】
ホイールを示すために一部をカットした装置の左側面図が図２に示されている。動力スイッチ２１０は電流のオン・オフ転換のために使用され、かつダイアル２２０は電流または電圧の変更を可能にする。図示形態において、電流は筋肉に刺激を与えるが、他の実施形態において、電流はホイールを駆動するために動力を付与する付加的機能を有する。電流はバッテリ１６０により供給され、バッテリは取外し可能バッテリカバー２３０により装置の上部内に保持されてよい。
【００３４】
図３は、仮想線により示されかつ共にワイヤ３１０を介して連結されたバッテリ１６０、回路盤１４０、および導電性細片３００を有する装置の右側面図を示す。スペーサ１７０が各ホイール間、およびホイールと下部１３０ａまたは１３０ｂとの間に位置決めされている。導電性細片は、電流を回転軸１２０へスペーサ１７０との接触を介して伝導し、スペーサ１７０はホイール１００へ電流を伝導し、それにより電気回路を形成する。電流は、導電性細片３００、スペーサ１７０（例えば図２参照）およびホイール１００間の物理的接触によって、導電性細片３００とホイール間に伝導される。特に図３に示されたように、ワイヤはバッテリ１６０と回路盤１４０間、バッテリ１６０と一つの導電性細片３００間、および回路盤１４０と他の導電性細片３００間に電流を伝導する。導電性細片は、順次、スペーサ間の物理的接触により、スペーサ１７０へ電流を伝導する。スペーサとバッテリ間の摩擦によって、スペーサは、各ホイールが回転するときに回転軸を中心に回転してもしなくてもよい。
【００３５】
導電性細片は、それにより、ホイールを含む装置の可動部間、ならびに回転軸および回路盤を含む装置の構成部品であるバランスを含む装置の非可動部間に導電性を付与する。図３に示されたように、装置はホイールを備えた三つの回転軸を含むが、ホイールを備えた二つの最端回転軸に電流が供給されてよい。これにより回路が二つの最端回転軸間に形成される。この構成において、ホイール、回転軸、および電気を構成する回路の他の部材の材料構成は当然に導電性であることが重要である。例えば、ホイールは、全部が非導電性細片プラスチックまたはセラミックでなく、一部がスチールまたはアルミニウムであってよい。更に、ホイールの構成は、均一である必要はなく、導電性部分が皮膚に接触する限り、非導電性部分および導電性部分を有してよい。中間回転軸およびホイールのセットについては、通電されないので、材料構成の導電性は重要でない。従って、これらの構成要素は、導電性と関係なく任意材料で形成されてよい。
【００３６】
図４に示された底面図を参照すると、マッサージ装置は、回転軸を支持する下部１３０ａおよび１３０ｂを有するハウジング１５０を含む。ホイール１００は、ホイールが自由に回転するように、回転軸上に枢軸回転自在に取付けられる。ホイール１００は、ホイールを分離保持しかつ回転軸の長手に沿った側方移動からホイールを固定する、スペーサ１７０により分離される。
【００３７】
ホイールは皮膚をマッサージするためのノブ(knobs)１１０を有してよい。ノブ１１０は上述の利点を有しかつ電気をより良く通すために皮膚の乾燥層へ侵入する能力を有し、筋肉をマッサージかつ刺激するために広範囲のピンポイント圧力を付与し、皮膚表面の不規則性を崩壊し、かつ皮膚の外観を改善する。
【００３８】
しかしながら、他の実施形態において、ノブは存在しなくてよい。例えば、顔を対象とする小型装置の場合に、ノブは相対的に小さい直径のホイールの自由回転を阻害する。他の実施形態において、平滑かつフラットなローリング面が、快適目的から、または例えば導電性および高圧力マッサージが関係しないような他の理由から望ましい。
【００３９】
他の実施形態において、ホイール１００は、ホイールの運動が装置全体を身体上で前後方向へ自己推進させるように、モータにより駆動されてよい。そのようにして、装置は稼動するのに外力を必要としないので、努力することなく使用できる。ホイールの駆動はベルト、チエーン、ホイールおよびプーリーシステムにより、または当業者に明らかな他の手段により達成できる。駆動機構の係合は、スイッチ、ノブまたは他の入力機構により可能であり、かつ更に前後方向への駆動間にスイッチングが行われてよい。この実施形態においてホイール上のノブは、タイヤ上に隆起したトレッドが自動車の駆動輪に静摩擦を加えるように、静摩擦を付与することにより他の用途に使用されてよい。
【００４０】
図３に示されたように、バッテリ１６０により印加される回路盤１４０は矩形ハウジング１５０内に収容され、かつ一つまたはそれ以上のホイールへ回転軸１２０を介して配送される電流を発生する。図５は、回路盤１４０の電子部品の高レベル機能概略図を示す。電子部品は、小さい携帯可能バッテリにより刺激を提供するのに足りる強度の電流の配送を可能にする。例えば、一実施形態において、電気回路は、１．５ボルトの小型『ＡＡ』サイズの二つのバッテリにより電動する。二つのバッテリは直列または並列に連結されて出力電流を駆動する十分に強力な電圧を送って、対象神経または筋肉細胞の潜在的活動を誘引し、それにより所望の刺激作用を誘起する。小型『ＡＡ』サイズ・バッテリは低コストで広範囲に利用可能であり、かつ交換または充電が容易である。
【００４１】
一実施形態において、回路盤１４０は、広範囲の構成要素を含む。電圧設定点５００および電圧センサ５３０はコンパレータ５１０への入力として設けられている。電圧設定点５００において、電圧は精密レジスタ（１％）および電圧ディバイダの形態の可変レジスタにより設定される。可変レジスタの抵抗は、電圧設定点を変えるために調節される。電圧センサ５３０において、ステップアップ電圧コンバータの出力ノードは電圧設定点の電圧ディバイダを介して下へ変換される。電圧ディバイダの中心ノードは、高入力インピーダンスコンパレータ５１０の二端子の一方へ接続される。コンパレータ５１０の他方の端子は超精密固定参照電圧に接続される。コンパレータ５１０において、二端子、迅速高入力インピーダンスコンパレータは設定点電圧を、電圧センサ５３０により、超精密固定参照電圧と比較する。超精密固定参照電圧は、そのコンパレータの他の端子の電圧よりも高い場合に、コンパレータ５１０はステップアップ電圧コンバータ５２０へ信号を送って電圧を上げる。
【００４２】
コンパレータ５１０の出力は、ステップアップ電圧コンバータ５２０へ入り、ステップアップ電圧コンバータの出力はスイッチング・ディバイスへ送られる。チャージポンプがオンの場合に、ステップアップ電圧コンバータ５２０のインダクティブ構成要素は付勢されて振動し、そのようにして出力ノードでの電圧を連続的に上昇させる。スイッチング・ディバイス５４０は、低スレッショルド・フィールドイフェクト（field-effect)・トランジスタである。トランジスタのゲートでの電圧は、パルス幅制御ユニット５６０により送信される電圧パルスにより制御される。このパルスが存在するときに、トランジスタのゲートは分極され、それにより電流を電極５５０と、それ自体が電極であってよい基準（reference)との間に送る。
【００４３】
クロック５７０は、電極５５０へ送られる電気パルスの幅を制御するパルス幅制御ユニット５６０へ出力する。クロック５７０は、固定された頻度および義務周期を有するアステーブル(astable)として形成されたマルチバイブレータである。パルス幅制御ユニット５６０は、固定パルスまたは可変パルス期間を有するモノステーブル（monostable)として形成されたマルチバイブレータである。モノステーブル形態はそのクロックによりトリガされる。パルス幅制御ユニット５６０は、スイッチング・ディバイスにおけるトランジスタのゲートの電圧を駆動する。スイッチング・ディバイス５４０は、ステップアップ電圧コンバータ５２０からの出力電圧とパルス幅制御ユニット５６０の出力とを組合せて最終出力電流を電極５５０へ送る。電極５５０は身体との接触点を構築する。
【００４４】
本発明の一実施形態において、電気回路は６０Ｈｚでスクエア（square）パルスを送る。その電圧は、１４−１４８ボルト±１０ボルトの範囲であり、電圧制御される。電圧制御回路における電流は自動的に選択された電圧レベルへ調整される。他の実施形態において、電流が刺激作用を左右するので電流を制御することが望ましい。制御形態として、電流または電圧は、回路に組み込まれる保護手段によって一定の予備設定レベルを越えないようにされる。
【００４５】
電流の流れを促進するために、筋肉刺激装置は治療領域において皮膚へ付与される導電性ゲルと共に使用されてよい。導電性ゲルは水溶性であってよく、皮膚の外観を改善する硬化緊張剤を有してよい。ゲルは、装置使用後に皮膚から拭き取ることができものであってよい。ゲルは、装置により得られる結果を増大させるために治療の一部として使用できる。
【００４６】
本発明の他の実施形態（図示せず）において、電極は、皮膚および皮下組織に更なる刺激を付与するために振動するものであってよい。振動は、パッドまたは他の非ローリング電極により提供されてよい。電極は、単一振動パッド上に含まれてよく、または分離パッド上に含まれてもよい。単一パッド上に含まれる場合、電流はパッド上の電極から皮膚を介して同一パッド上の他の電極へ流れる。電極が分離パッド上に含まれる場合、電流は一つのパッド上の電極から皮膚を介して分離パッド上の分離電極へ流れる。
【００４７】
電極は、振動パッドの接触面の全部または一部を含んでよい。振動パッドは、所望作用もしくは効果を得るために十分な表面積を有するものである。電極は、典型的には、所望効果を得るために必要とされるよりも小さい表面積によって電流を送る。従って、電極の表面積は、振動パッドの接触面よりも小さくてよい。
【００４８】
パッドにより振動を提供する代りに、振動は上述したように、ローリング電極により提供できる。この場合に、当分野で周知のごとく、ホイールを振動させるために付加的振動機構が設けられる。振動の付加は、電気刺激およびマッサージに加えて、ここに記載した本発明の種々の特徴および用途に従って、皮膚および皮下筋肉を刺激する他の手段を提供する。
【００４９】
本発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者は種々の用途および条件に適合するように、本発明に種々の変更および改良を加えることができる。そのような変更および改良は適正に本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による装置の一実施形態の斜視図を示す。
【図２】図１の実施形態の左側面図を示す。
【図３】図１の実施形態の右面図を示す。
【図４】図１の実施形態の前面図を示す。
【図５】本発明による装置の一実施形態に使用される電極の高レベル概要図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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