(57)【要約】      （修正有）【課題】低操作音、軽量の空気圧式マッサージ装置を提供する。【解決手段】空気圧式マッサージ具１２と、該マッサージ具とは別体に用意されたポンプ１４２とを有する。空気圧式マッサージ具１２の各空気室に対する加圧空気の供給排出を制御する電磁弁が設けられる。各電磁弁は、アーマチュアを備える可動弁部材と、電圧が印加されることによりアーマチュアを吸引して可動弁部材を動かすソレノイドとを備える。電磁弁制御装置１５０を備え、該制御装置は、電磁弁を開動作させるために該ソレノイドに印加する電圧を、時間の経過（Ｔ１）と共に徐々に増加させる（Ｖ１→Ｖ２）ように制御する。Ｔ１の時間が経過するまでに、アーマチュアがソレノイド端面に吸着され、その後、電圧を下降させた状態（Ｖ３）状態で、アーマチュアをソレノイドに吸着させ、開状態を維持する。その後、電圧を落とし、当該弁が閉状態になるようにする。【選択図】図１
2008011923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の空気室を有し、該空気室に対し空気を供給排出して、該空気室を膨張収縮させることにより身体に作用する空気圧式マッサージ具と、
該空気圧式マッサージ具とは別体に用意され、該空気室に加圧空気を供給するためのポンプと、
を有する空気圧式マッサージ装置であって、
各空気室に対応して設けられ、各空気室に対する該加圧空気の供給排出を制御する電磁弁であって、それぞれが、アーマチュアを備える可動弁部材と、電圧が印加されることにより該アーマチュアを吸引して該可動弁部材を動かすソレノイドとを備える電磁弁と、
該電磁弁を制御する電磁弁制御装置であって、該電磁弁を開又は閉動作させるために該ソレノイドに対して印加する電圧を、時間の経過と共に徐々に増加させるようにした電磁弁制御装置と、
を有することを特徴とする空気圧式マッサージ装置。
【請求項２】
該電磁弁の開又は閉動作が行われた後、該電磁弁の開又は閉状態を維持するために該ソレノイドに印加する電圧を所定値に保持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の空気圧式マッサージ装置。
【請求項３】
該所定値は、該開又は閉動作を行わせるために印加した最終的な電圧の値より低いことを特徴とする請求項２に記載の空気圧式マッサージ装置。
【請求項４】
該空気圧式マッサージ具が、身体の上肢又は下肢の周りに筒状にして装着されるようにされ、
該空気室は、筒状にされた該空気圧式マッサージ具の長さ方向に沿って順次配置され、
該空気圧式マッサージ具が、該長さ方向に沿って延びるように配置され、一端において該ポンプからの加圧空気を受け入れるようにされたホースを有し、
該電磁弁が各空気室と該ホースとの間の位置において該空気圧式マッサージ具に取り付けられている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空気圧式マッサージ装置。
【請求項５】
該電磁弁制御装置が、予め選択された空気室に対して該加圧空気の供給排出作用を行うように該電磁弁を制御できるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の空気圧式マッサージ装置。
【請求項６】
該電磁弁が、該ホースの長さ方向に沿って順次配置された空気室に対応する位置に配置され、
各電磁弁が、該ホースの長さ方向に延びる長手方向軸線を有する筒状のハウジングであって、該長手軸線方向の一端に該ホースに接続される空気入口、他端に大気に開放される空気出口、当該ハウジングの側壁面に当該電磁弁に対応する空気室に接続される給排気口を有するハウジングを有し、当該電磁弁の開閉動作によって給排気口を空気入口又は空気出口に選択的に連通するようにされ、
該ホースと該電磁弁の空気入口とを連通する接続具が設けられ、
該接続具の少なくとも１つは、該ホースの長さ方向において隣り合う電磁弁の中間位置において該ホースに接続されて該ホースに直交する方向に延びる基部部分と、該基部部分の先端から該ホースの長さ方向で相互に反対方向に延びて該隣り合う電磁弁の相互に向かい合うように設定された該空気入口に接続されるようにした分肢部分とを有するＴ型の接続具とされていることを特徴とする請求項４又は５に記載の空気圧式マッサージ装置。
【請求項７】
該電磁弁の配列を、隣り合う電磁弁を対として、該ホースの長さ方向に沿って並べられた複数の対を有するものとし、各対の隣り合う電磁弁がその空気入口を相互に向かい合うように設定され、これら対の電磁弁の空気入口がそれぞれ該Ｔ型の接続具の分肢部分に接続されるようにしたことを特徴とする請求項６に記載の空気圧式マッサージ装置。
【請求項８】
複数の空気室を有し、該空気室に対し空気を供給排出して、該空気室を膨張収縮させることにより身体に作用する空気圧式マッサージ具と、
該空気圧式マッサージ具とは別体に用意され、該空気室に加圧空気を供給するためのポンプと、
を有する空気圧式マッサージ装置であって、
該空気圧式マッサージ具が、身体の上肢又は下肢の周りに筒状にして装着されるようになされ、
該空気室は、筒状にされた該空気圧式マッサージ具の長さ方向に沿って順次配置され、
該空気圧式マッサージ具が、該長さ方向に沿って延びるように配置され、一端において該ポンプからの加圧空気を受け入れるようにされたホースを有し、
該ホースの長さ方向に沿って順次配置された空気室に対応する位置に配置され、各空気室に対する該加圧空気の供給排出を制御する電磁弁であって、それぞれが、アーマチュアを備える可動弁部材と、電圧が印加されることにより該アーマチュアを吸引して該可動弁部材を動かすソレノイドとを備える電磁弁と、
を有することを特徴とする空気圧式マッサージ装置。
【請求項９】
各電磁弁が、該ホースの長さ方向に延びる長手方向軸線を有する筒状のハウジングであって、該長手方向軸線の一端に該ホースに接続される空気入口、他端に大気に開放される空気出口、当該ハウジングの側壁に当該電磁弁に対応する空気室に接続される給排気口を有するハウジングを有し、当該電磁弁の開閉動作によって給排気口を空気入口又は空気出口に選択的に連通するようにされ、
該ハウジングの該側壁が、当該ハウジングの外方へ突出する筒状接続突起であって、該給排気口を画定する筒状接続突起を有し、
該筒状接続突起を対応する空気室を画定している壁に挿入固定することにより、該給排気口を該空気室に接続するようにしたことを特徴とする請求項８に記載の空気圧式マッサージ装置。
【請求項１０】
該ホースと該電磁弁の空気入口とを連通する接続具が設けられ、
該接続具の少なくとも１つは、該ホースの長さ方向において隣り合う電磁弁の中間位置において該ホースに接続されて該ホースに直交する方向に延びる基部部分と、該基部部分の先端から該ホースの長さ方向で相互に反対方向に延びて該隣り合う電磁弁の相互に向かい合うように設定された該空気入口に接続されるようにした分肢部分とを有するＴ型の接続具とされていることを特徴とする請求項９に記載の空気圧式マッサージ装置。
【請求項１１】
該電磁弁の配列を、隣り合う電磁弁を対として、該ホースの長さ方向に沿って並べられた複数の対を有するものとし、各対の隣り合う電磁弁がその空気入口を相互に向かい合うように設定され、これら対の電磁弁の空気入口がそれぞれ該Ｔ型の接続具の分肢部分に接続されるようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の空気圧式マッサージ装置。
【請求項１２】
該電磁弁の該筒状のハウジングが、該ホースに並行な線にそって一列に配列されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の空気圧式マッサージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の空気室を有し、該空気室に対して加圧空気を供給排出制御することにより膨張収縮させマッサージ作用を行う空気圧式マッサージ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気圧式マッサージ装置は、一般的には、複数の空気室を有し、この空気室に対しポンプからの加圧空気を供給排出することにより、該空気室を膨張収縮してマッサージ作用を行うようになっており、加圧空気の供給排出制御は、ソレノイドコイル（本明細書においては、単に「ソレノイド」とする）を使用した電磁弁によって行なうようになっている。電磁弁は、ソレノイドに電圧を印加して可動弁部材に取り付けたアーマチュアを吸引し、該可動弁を動かすことにより、当該電磁弁の開閉を行なうようになっている。このため、アーマチュアがソレノイドに吸引されて該ソレノイドに当たることにより、衝撃音が発生する。空気圧式マッサージ装置においては、その使用目的からして、そのような衝撃音はできるだけ小さくすることが望まれる（特許文献１参照）。
【０００３】
このような衝撃音に対する対策として、従来の電磁弁においては、アーマチュアが当たるソレノイドの端面に緩衝材を設ける方法が知られている。
【特許文献１】特開２０００−１８９４７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような、緩衝材による方法は消音効果はあるものの、緩衝材の厚みの分だけアーマチュアを、ソレノイドから離して設定しなければならないため、ソレノイドのアーマチュアに対する吸引力は低下する。緩衝材がないものと同じ吸引力を得るためにはより大型のソレノイドを使用したり、印加電圧を増加したりする必要がある。
【０００５】
また、特に身体の上肢や下肢に装着して使用される空気圧式マッサージ装置においては、使い勝手を良くするために、衝撃音の低下と共に、小型化・軽量化を図ることが望まれる。
【０００６】
本発明は上記のような事情に鑑みてされたものであり、衝撃音を抑え、且つ、小型化・軽量化を可能とした電磁弁を備えることにより、軽量で且つ操作音が静かで使い心地い空気圧式マッサージ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明は、
複数の空気室を有し、該空気室に対し空気を供給排出して、該空気室を膨張収縮させることにより身体に作用する空気圧式マッサージ具と、
該空気圧式マッサージ具とは別体に用意され、該空気室に加圧空気を供給するためのポンプと、
を有する空気圧式マッサージ装置であって、
各空気室に対応して設けられ、各空気室に対する加圧空気の供給排出を制御する電磁弁であって、それぞれが、アーマチュアを備える可動弁部材と、電圧が印加されることにより該アーマチュアを吸引して該可動弁部材を動かすソレノイドとを備える電磁弁と、
該電磁弁を制御する電磁弁制御装置であって、該電磁弁を開又は閉動作させるために該ソレノイドに対して印加する電圧を、時間の経過と共に徐々に増加させるようにした電磁弁制御装置と
を有する空気圧式マッサージ装置を提供する。ここで、「時間の経過と共に徐々に増加」とは、原則として連続的な変化を意味するものであるが、例えばディジタル的に段階的な電圧増加を行う場合であっても、略連続的な変化である場合には、当該用語の意味に含まれるものとする。
【０００８】
この空気圧式マッサージ装置においては、ソレノイドに対する印加電圧を、時間の経過と共に徐々に増加させるようにしたので、従来の装置におけるように、ソレノイドに対して最終的に印加される値の電圧をはじめから印加する場合に比べて、ソレノイドによって吸引されるアーマチュアの運動エネルギーを小さくすることができ、結果として、衝撃音を低下させることができる。また、アーマチュアとソレノイドとの間の設定間隔等に製造公差があったとしても、あるいは、可動弁部分が受ける摩擦抵抗に違いがあったとしても、最終的電圧値をそのような公差、摩擦抵抗等を考慮して決定しておけば、そのような電磁弁ごとの個体差に関係なく、アーマチュアの吸引を確実に行なうことができる。
【０００９】
更にまた、前述の従来装置の如く消音のために緩衝材を使用した場合に比べて、ソレノイドを小型化・軽量化することができ、電磁弁を小型軽量化することができるため、当該空気圧式マッサージ装置を軽量化することができる。
【００１０】
また、本発明においては、該電磁弁の開又は閉動作が行われた後に、該電磁弁の開又は閉状態を維持するために該ソレノイドに印加する電圧を所定値に保持するようにすることができる。この電圧の値は、閉状態維持の諸条件に基づき決定される。
好ましくは、該所定値を、開又は閉動作を行わせるために印加した最終的な電圧の値より低いものとする。アーマチュアに対するソレノイドの吸引力は、アーマチュアがソレノイドに近づくに従って指数関数的に増大するので、アーマチュアがソレノイドに吸引されて接触された状態では、アーマチュアを接触させるのに要したときに比べてはるかに小さな吸引力で接触状態を維持することができるためである。このようにすることにより、電力消費、ソレノイドの発熱を抑えることができる。
【００１１】
「該電磁弁の開又は閉動作が行われた後」とは、電磁弁が開動作又は閉動作を完了した後であることを意味する。例えば、センサー等により開又は閉動作が完了したことを検知してもよいし、開又は閉動作を検知せずとも、開又は閉動作を完了するために必要とされる時間や、電圧に達した後とすることもできる。
【００１２】
具体的には、
該空気圧式マッサージ具が、身体の上肢又は下肢の周りに筒状にして装着されるようにされ、
該空気室は、筒状にされた該空気圧式マッサージ具の長さ方向に沿って順次配置され、
該空気圧式マッサージ具が、該長さ方向に沿って延びるように配置され、一端において該ポンプからの加圧空気を受け入れるようにされたホースを有し、
該電磁弁が各空気室と該ホースとの間において該空気圧式マッサージ具に取り付けられるようにすることができる。
【００１３】
使い勝手を良くするためには、電磁弁を上肢や下肢に装着する空気圧式マッサージ具側ではなくポンプ側に取り付けることも行なわれるが、本発明では、上述のように、該電磁弁の衝撃音を低くすることができるため、空気圧式マッサージ具に取り付けるようにしたものである。このようにすることにより、空気室から電磁弁を通して排出される空気の通路を短くすることができ、流路抵抗を小さくして効率良く作動させることができる。
【００１４】
より具体的には、
該電磁弁制御装置が、予め選択された空気室に対して加圧空気の供給排出作用を行うように該電磁弁を制御できるようにすることができる。
【００１５】
このようにすることにより、利用者の上肢や下肢の長さ等に応じて、必要な空気室だけを膨張収縮させるようにして使用することができる。このため、使用者の上肢や下肢の長さに応じた複数種類の空気圧式マッサージ装置を用意するといった必要もない。
更に、具体的には、
該電磁弁が、該ホースの長さ方向に沿って順次配置された空気室に対応する位置に配置され、
各電磁弁が、該ホースの長さ方向に延びる長手方向軸線を有する筒状のハウジングであって、該長手軸線方向の一端に該ホースに接続される空気入口（以下に述べる実施形態における図３の電磁弁におけるポンプ連通開口６４、図６の電磁弁の第１開口５４に相当）、他端に大気に開放される空気出口（同実施形態における図３及び図６の電磁弁における第２開口５６に相当）、当該ハウジングの側壁面に当該電磁弁に対応する空気室に接続される給排気口（同電磁弁における第３開口５８に相当）を有するハウジングを有し、当該電磁弁の開閉動作によって給排気口を空気入口又は空気出口に選択的に連通するようにされ、
該ホースと該電磁弁の空気入口とを連通する接続具が設けられ、
該接続具の少なくとも１つは、該ホースの長さ方向において隣り合う電磁弁の中間位置において該ホースに接続されて該ホースに直交する方向に延びる部分と、その先端から該ホースの長さ方向で相互に反対方向に延びて該隣り合う電磁弁の相互に向かい合うように設定された該空気入口に接続されるようにした部分とを有するＴ型の接続具とされているようにすることができる。
【００１６】
この場合、電磁弁の配列を、隣り合う電磁弁を対として、該ホースの長さ方向に沿って並べられた複数の対からなるものとなし、各対の隣り合う電磁弁がその空気入口を相互に向かい合うように設定され、これら対の電磁弁の空気入口が該Ｔ型の接続具によってホースに接続されるようにすることができる。
【００１７】
すなわち、電磁弁をこのように配置して、Ｔ型の接続具によりホースと電磁弁とを接続するようにすることにより、ホースに設ける接続用開口の数を少なくすることができ、電磁弁を効率良く配置することができる。
【００１８】
また、本発明は、
複数の空気室を有し、該空気室に対し空気を供給排出して、該空気室を膨張収縮させることにより身体に作用する空気圧式マッサージ具と、
該空気圧式マッサージ具とは別体に用意され、該空気室に加圧空気を供給するためのポンプと、
を有する空気圧式マッサージ装置であって、
該空気圧式マッサージ具が、身体の上肢又は下肢の周りに筒状にして装着されるようになされ、
該空気室は、筒状にされた該空気圧式マッサージ具の長さ方向に沿って順次配置され、
該空気圧式マッサージ具が、該長さ方向に沿って延びるように配置され、一端において該ポンプからの加圧空気を受け入れるようにされたホースを有し、
該ホースの長さ方向に沿って順次配置された空気室に対応する位置に配置され、各空気室に対する該加圧空気の供給排出を制御する電磁弁であって、それぞれが、アーマチュアを備える可動弁部材と、電圧が印加されることにより該アーマチュアを吸引して該可動弁部材を動かすソレノイドとを備える電磁弁と、
を有することを特徴とする空気圧式マッサージ装置を提供する。
【００１９】
この装置では、空気圧式マッサージ具の空気室に対するホース及び電磁弁の配置取付けを上記の如くしたことにより、上肢又は下肢に装着して使用される当該マッサージ具を嵩張らないものとすることができ、使い勝手のよいものとすることができる。
【００２０】
具体的には、
各電磁弁が、該ホースの長さ方向に延びる長手方向軸線を有する筒状のハウジングであって、該長手方向軸線の一端に該ホースに接続される空気入口（以下に述べる実施形態における図３の電磁弁におけるポンプ連通開口６４、図８の電磁弁における第１開口に対応５４）、他端に大気に開放される空気出口（同実施形態における第２開口５６）、当該ハウジングの側壁に当該電磁弁に対応する空気室に接続される給排気口（同実施形態における第３開口５８）を有するハウジングを有し、当該電磁弁の開閉動作によって給排気口を空気入口又は空気出口に選択的に連通するようにされ、
該ハウジングの該側壁が、当該ハウジングの外方へ突出する筒状接続突起であって、該給排気口を画定する筒状接続突起を有し、
該筒状接続突起を対応する空気室を画定している壁に挿入固定することにより、該給排気口を該空気室に接続するようにすることができる。
【００２１】
すなわち、この場合は、電磁弁を対応する空気室に直結しており、空気室に対するホース及び電磁弁の配置取付けを、省スペースという点で効率の良いものとしている。また、電磁弁と空気室との間に、それらを接続するホースなどを設ける場合に比べて、加圧空気の供給排出に対する抵抗を少なくすることができ、更に、そのような余計な部品をなくしているので、故障等の発生も抑えることができる。
【００２２】
より具体的には、
該ホースと該電磁弁の空気入口とを連通する接続具が設けられ、
該接続具の少なくとも１つは、該ホースの長さ方向において隣り合う電磁弁の中間位置において該ホースに接続されて該ホースに直交する方向に延びる基部部分と、該基部部分の先端から該ホースの長さ方向で相互に反対方向に延びて該隣り合う電磁弁の相互に向かい合うように設定された該空気入口に接続されるようにした分肢部分とを有するＴ型の接続具とすることができる。
【００２３】
このようなＴ型の接続具の使用によって、電磁弁及びホースの配置取付けを更に効率的に行うことができる。
【００２４】
より効率的にするためには、該電磁弁の配列を、隣り合う電磁弁を対として、該ホースの長さ方向に沿って並べられた複数の対を有するものとし、各対の隣り合う電磁弁がその空気入口を相互に向かい合うように設定され、これら対の電磁弁の空気入口がそれぞれ該Ｔ型の接続具の分肢部分に接続することができる。
【００２５】
更に、該電磁弁の該筒状のハウジングを、該ホースに並行な線にそって一列に配列することに当該マッサージ具は、嵩張りをより抑えた使い勝手の良いものとすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
したがって、本発明は、操作音が静かな空気圧式マッサージ装置を提供することが可能とする。また、空気圧式マッサージ具に対する電磁弁とホースとの配置接続を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面に示した本発明の一実施形態に係る空気圧式マッサージ装置１０につき説明する。
【００２８】
図１に示すように、この空気圧式マッサージ装置１０は、使用者の左右の下肢の周りに装着される一対のマッサージ具１２と、該マッサージ具の装着者の近くの床などの上に置かれるマッサージ器本体１４とを有し、マッサージ具１２とマッサージ器本体１４は、加圧空気供給ホース２５と複数の制御信号線２６により接続されている。
【００２９】
マッサージ器本体１４には、安定した加圧状態の空気を保持するためのタンク１４１と、そのタンク１４１に空気を送るためのポンプ１４２と、主に各電磁弁の動作制御を行う制御装置１５０と、利用者等が空圧式マッサージ器１０の動作について指令を行う操作パネル１５１とを備えている。制御装置１５０には、圧力センサー１６０が設けられ、ホース１６１を介してタンク１４１内の圧力を測定する。タンク１４１には、ホース２５が接続され、制御信号線２６は制御装置１５０に接続されている。
【００３０】
図２には、マッサージ具１２が概略的に示されている。マッサージ具１２は、その内部が８つの空気室１６Ａ〜１６Ｈに分けられており、加圧空気を各空気室に供給排出することにより膨張収縮して、使用者へのマッサージ効果を奏するようになっている。各空気室に対応して、それぞれ電磁弁２０Ａ〜２０Ｈが設けられている。図に示すように、隣り合う２つの空気室の各電磁弁は、それぞれ、Ｔ型の接続具２１Ａ〜２１Ｄを介してホース２５に接続されている。すなわち、このＴ型の接続具は、それぞれ、ホースに接続されて該ホース２５から横方向に延びる基部部分２１’と該基部部分２１’の先端からホースが延びる方向で相互に反対方向に延びる分肢部分２１”とを有し、該分肢部分がそれぞれ、隣り合う電磁弁に接続されるようになっている。各電磁弁にはその動作を制御する制御信号線２６Ａ〜２６Ｈが接続されている。利用者は、前述の操作パネル１５１を使用して、自分の下肢の長さに合わせて、予め空気室１６Ｈ、又は１６Ｈ及び１６Ｇを使用しない（すなわち、空気室１６Ｈ、又は１６Ｈ及び１６Ｇに対する給排気を行なわない）ように設定することができる。
【００３１】
図３には、電磁弁２０Ａ〜２０Ｈとしてマッサージ具１２に取り付けられている電磁弁２０の構造が概略的に示されている。電磁弁２０は、筒状のハウジング４２と、該ハウジングに設けられたソレノイド４４と、ハウジング４２内に設けられ該ソレノイドの作動によってハウジングの軸線方向で変位する可動弁部材４６とを有している。ハウジング４２は、筒状壁４８、第１端壁５０、及び第２端壁５２を有している。第１端壁５０には第１開口５４、第２端壁５２には第２開口５６、筒状壁４８には第３開口５８が、それぞれを貫通するように設けられている。図示の例では、ハウジング４２の第１端壁５０に逆止弁６０が取り付けられており、第１開口５４は該逆止弁６０を介してポンプに連通されるようにされている。すなわち、該逆止弁６０は、ハウジング４２に同軸状に連結された筒状ハウジング６２と、該筒状ハウジング６２の端面に設けられたポンプ連通開口６４に同軸状にして取り付けられたゴムなどの可撓性材からなる円錐形状逆止弁部材６６とを有している。
【００３２】
ポンプ連通開口６４は、図２に示されるように、接続具２１Ａ〜２１Ｄのいずれかに接続され、マッサージ器のポンプ１４１に連通されている。第３開口５８はポンプからの加圧空気の供給排出を受けて膨張収縮を行う空気室１６Ａ〜１６Ｈのいずれかに連通されており、第２開口５６は大気に開放されている。
【００３３】
ハウジング４２には、筒状壁４８の内面に環状のコイル支持壁６８が形成されており、ソレノイド４４がハウジング４２に対して同軸状にして固定されている。コイル支持壁６８には貫通孔である通気口（図示せず）が設けられている。
【００３４】
可動弁部材４６は、該ソレノイドの軸線に沿う貫通孔を貫通して延びるロッド７２と、ソレノイド４４よりも第１開口５４側で該ロッド７２に固定された円盤状で鉄などの磁性材料から形成されるアーマチュア７４と、ロッド７２の両端に設けられた第１弁体７６及び第２弁体７８とから構成されている。第１弁体７６は、ロッド７２の端部に嵌合されて左端にフランジ８０を有する筒状の弁体保持材８２と、フランジ８０の周りに嵌合されたゴムなどのエラストマー材からなる全体として円盤状の弁体８４とからなる。弁体８４は、第１開口５４に対向する面に環状に突出した、半径方向断面がほぼ半円形の弁座係合部８６を有している。第２弁体７８は、第１弁体７６の弁体保持材８２と同様の弁体保持体８８を備えるが、バネ受け部８９が設けられており、第２端壁５２との間に圧縮バネ９０を保持し、可動弁部材４６を第１端壁に向けて付勢している。第２弁体７８は、また、第１弁体７６と同様の弁体９２を備えるが、第２端壁５２に対向する面に設けられる弁座係合部９４が、第２端壁５２に向うに従い半径方向外側に広がる円錐形状とされている。一方、逆止弁部材６０は空気室から加圧空気がポンプ側に逆流するのを防止している。
【００３５】
次に、本発明の空圧式マッサージ器１０の動作について、説明する。
【００３６】
空圧式マッサージ器１０の利用者は、空気式マッサージ器１０を自分の下肢の周りに装着するが、当該空気式マッサージ器が長すぎる場合には、操作パネル１５１を操作し、自分の下肢の長さに合わせて、予め空気室１６Ｈ、又は空気室１６Ｈ及び１６Ｇを使用しないように設定した後、空気圧式マッサージ器１０の動作を開始する指令を行う。
【００３７】
操作パネル１５１から動作開始の指令を受けた制御装置１５０は、操作パネル１５１において使用しないように設定された空気室１６Ｈや１６Ｈ及び１６Ｇに対応する電磁弁２０以外の電磁弁２０に対してだけ動作指令を行なう。すなわち、使用する電磁弁２０のソレノイド４４に対しては、電圧の印加を周期的におこなうことにより加圧空気の給排気制御を行い、対応する空気室の膨張収縮を行い、使用されない電磁弁に対しては電圧の印加を行わずに、対応する空気室を収縮した状態に維持する。従って、この使用しない空気室の部分を、例えば、折り返して当該空気式マッサージ器の長さを短い状態として使用することが可能である。
【００３８】
制御装置１５０は、加圧空気の供給を行う際には、図４の印加電圧のグラフに示されるように、まず、ソレノイド４４に、予め定められた電圧値Ｖ１を印加し、その後、時間Ｔ１の間、連続的に印加電圧を増加させて電圧値Ｖ２となるようにする。アーマチュア７４は、この時間Ｔ１の間に、ソレノイド４４の端面に吸着される。制御装置１５０は、時間Ｔ１が経過すると、印加する電圧を所定の電圧値Ｖ３まで下げ、空気室への加圧空気の供給時間である時間Ｔ２の間その値を維持する。電圧値Ｖ３は、アーマチュア７４をソレノイド４４の端面に吸着された状態に維持するために必要な値である。すなわち、アーマチュア７４に対するソレノイド４４の吸着力は、アーマチュアがソレノイド端面に近づくに従って指数関数的に増大する。このため、アーマチュアがソレノイド端面に接触された状態では、アーマチュアを接触させるために吸引するのに要したときに比べてはるかに小さな吸引力で接触状態を維持することができる。
【００３９】
このように、ソレノイド４４は、アーマチュア７４をそれに対する吸引力を次第に増大させながら吸引するので、はじめから電圧値Ｖ２を印加する場合に比べて、ソレノイド４４に対するアーマチュア７４の衝突力は小さくなり、従って衝撃音を小さくすることができる。また、印加する電圧を所定の電圧値まで下げて、アーマチュア７４の位置を維持するため、消費電力を抑えることができ、ソレノイド４４の温度上昇を抑えることができる。
【００４０】
アーマチュア７４がソレノイド４４の端面に吸着されると、可動弁部材４６は第２端壁に向けて動かされ、図３に示す状態となる。この状態では、第２弁体７８の環状の弁座係合部９４が第２開口５６の周りの弁座に弾性変形しながら押圧されて第２開口５６を閉じ、第１弁体７６が第１端壁５０から離れて第１開口５４が開いた状態とされる。従って、このときはポンプ１４２からの加圧空気の供給は第１開口５４及び第３開口５８を介してマッサージ器の空気室１６に供給される。時間Ｔ２が経過するまでは、この状態すなわち第１開口の開放状態が維持されるが、逆止弁６０によって空気室側から該第１開口５４を通ってのホース側への逆流は防止され、従って、一旦、空気室１６に供給された空気の圧力は維持される。
【００４１】
時間Ｔ２経過後、つまり排気を行う際には、制御装置１５０は、ソレノイド４４に対する電圧の印加を止める。この場合には、図５に示すように、可動弁部材４６が圧縮バネ９０により押圧されて、第１弁体７６の弁座係合部８６が第１端壁５０に押圧されて第１開口５４を閉じ、第２弁体７８が第２端壁５２から離れて第２開口５６を開いた状態とされる。従って、マッサージ具の空気室にあった加圧空気は第３開口５８及び第２開口５６を介して大気に排出される。
【００４２】
以上から分かるように、本実施形態の電磁弁制御装置によれば、従来の電磁弁で用いられていた緩衝材等を使用することなく、衝撃音を小さくすることができる。また、その結果、ソレノイドを小型化して省電力化することができ、電磁弁全体のサイズも小型化軽量化できる。このため、この電磁弁装置を用いたマッサージ器は、軽量で装着等がしやすく、省電力ができ、利便性の良いものとなる。
【００４３】
また、利用者は自分の身体に合わせて、予め空気室１６Ｇ及び１６Ｈを使用しないように設定することができるため、使用者の体にあわせて多くのサイズのマッサージ具を用意するといった必要もない。
【００４４】
また、Ｔ型の接続具２１Ａ〜２１Ｄを使用してホース２５と電磁弁とを接続しているため、電磁弁を直接ホースに接続するよりも接続箇所が少なくすることができ、結果として、組み立て工数を減らすと共に、空気漏れの慮のある箇所を減らすことができる。また、ホース２５の接続用の穴を増加させることなく空気室（電磁弁）の数を増やすこともできる。さらに、電磁弁のハウジングは、その長手軸線が、図２に示すように、ホース２５に並行な線に沿って一列になるように配置されており、ホース２５との構造的一体性を有し、空気式マッサージ具１２を嵩張らせることなく、その使い勝手をよいものとしている。
【００４５】
本実施形態においては、電磁弁２０をマッサージ具１２に取り付ける構成としたが、電磁弁をマッサージ器本体１４に含むような構成としても良い。
【００４６】
また、本実施形態においては、３方電磁弁としたが、２方電磁弁等その他の電磁弁にも本発明を適用することができる。
【００４７】
また、本実施形態においては、下肢に装着する形式の空気圧式マッサージ装置を例示したが、多数の空気室を有するマット状の床ずれ防止装置などとして用いられるその他の空気圧式マッサージ装置にも用いることができる。
【００４８】
図６は、本発明に係るマッサージ具１２において用いられる電磁弁の他の実施形態を示しており、図３の電磁弁と同じ要素には同じ参照番号を付して示してある。
【００４９】
すなわち、この電磁弁９６は、その基本的構成が図３に示したものと類似するが、図３に示したもののように電磁三方弁に対して逆止弁６０を付加した構造ではなく、電磁弁のハウジング４２の第１開口５４の開閉のために取り付けられた弾性を有する板状部材（具体的には、ゴムなどのエラストマー材からなる板状部材）から形成された弁体９８を備えている。該弁体は、図７に示されるように、周縁部分がハウジングの筒状壁と端壁との間に密封挟着される環状部１００と、該環状部の中心位置にあって第１開口５４の周りの弁座（図示せず）に密封係合可能とされた開閉部１０２と、該開閉部１０２と環状部１００とを弾性的に連結する連結部１０４とを有し、開閉部１０２は連結部１０４が湾曲することによって該連結部を中心に枢動して弁座に対する接離動作を行うようにされている。
【００５０】
この電磁弁９６では、ソレノイド４４に電圧が印加され、アーマチュア７４がソレノイド４４の端面に吸着されて図示の状態になると、弁体９８が逆止弁として作用し、第１開口５４の外側の圧力が内部の圧力より高いときには、該第１開口５４を開いて流体の流入を許容し、圧力がその逆の場合には流体の流出が行われないように作用し、図３に示した電磁弁における逆止弁６０と同じ機能を奏する。
【００５１】
一方、制御装置が、ソレノイド４４に対する電圧の印加を止めた場合には、弁体９８が（図３の電磁弁における第１弁体７６に対応する）弁押え部材１０６により第１開口の周りの弁座に押し付けられ、該第１開口の内外の圧力に関係なく第１開口を通しての流体の流入出ができないようにする。
【００５２】
したがって、この電磁弁では、１つの弁体９８が、図３の実施形態の逆止弁６０と第１開口を開閉する弁とを兼用するにようになっており、小型化・軽量化を図ることができる。
【００５３】
図８は、この電磁弁９６をマッサージ具に取り付けた状態を示している。すなわち、図８の電磁弁９６は、図３の電磁弁と同じ側面から状態で示されており、第３開口５３がマッサージ具１２の１つの空気室に直結され、第１開口５４がＴ型連結具（図２）の分肢部分２１”に接続され、第２開口５６が大気に開放されるように設定されている。図示のように、ハウジングの側壁には、第３開口５８を画定して外側に延びる筒状の接続突起１０８が設けられており、該接続突起１０８を空気室を画定している壁に設けられた筒状接続具１１０に挿入することにより、該電磁弁を該空気室に連通固定するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る空圧式マッサージ器１０の概要を示す図である。
【図２】図１のマッサージ具１２の概略を表す図である。
【図３】図１のマッサージ具１２において用いられる三方電磁弁の断面図であり、ポンプからの加圧空気の供給が行われる状態を示している。
【図４】図１の制御装置１５０によるソレノイドに対する印加電圧の変化を表すグラフである。
【図５】図３と同様の図であるが、マッサージ具の空気室から加圧空気を排気する状態を示している。
【図６】本発明に係るマッサージ具１２において用いられる電磁弁の変形例を示す図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】図６の電磁弁をマッサージ具の空気室と接続具との間に設定した状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  空圧式マッサージ器；      １２  マッサージ具；
１４  マッサージ器本体；        １６Ａ〜１６Ｈ  空気室；
２０、２０Ａ〜２０Ｈ  電磁弁；  ２１Ａ〜２１Ｄ  接続具；
２１’  接続具の基部部分        ２１”  接続具の分肢部分
２５  ホース；                  ２６、２６Ａ〜２６Ｈ  制御信号線；
４２  ハウジング；              ４４  ソレノイド；
４６  可動弁部材；              ４８  筒状壁；
５０  第１端壁；                ５２  第２端壁；
５４  第１開口；                ５６  第２開口；
５８  第３開口；                ６０  逆止弁；
６２  筒状ハウジング；          ６４  ポンプ連通開口；
６６  円錐状逆止弁部材；        ６８  コイル支持壁；
７２  ロッド；                  ７４  アーマチュア；
７６  第１弁体；                ７８  第２弁体；
８０  フランジ；                ８２  弁体保持材；
８４  弁体；                    ８６  弁座係合部；
８８  弁体保持体；              ８９  バネ受け部；
９０  圧縮バネ；                ９２  弁体；
９４  弁座係合部；              ９６  電磁弁；
９８  弁体；                    １００  環状部；
１０２  開閉部；                １０４  連結部；
１０６  弁押え部材；            １０８  筒状接続突起；
１１０  筒状接続具；            １４１  タンク；
１４２  ポンプ；                １５０  制御装置；
１５１  操作パネル；            １６０  圧力センサー；
【図１】
2008011923.tif 000003
【図２】
2008011923.tif 000004
【図３】
2008011923.tif 000005
【図４】
2008011923.tif 000006
【図５】
2008011923.tif 000007
【図６】
2008011923.tif 000008
【図７】
2008011923.tif 000009
【図８】
2008011923.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月4日(2007.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
該電磁弁が、該ホースの長さ方向に沿って順次配置された空気室に対応する位置に配置され、
各電磁弁が、該ホースの長さ方向に延びる長手方向軸線を有する筒状のハウジングであって、該長手方向軸線の一端に該ホースに接続される空気入口、他端に大気に開放される空気出口、当該ハウジングの側壁面に当該電磁弁に対応する空気室に接続される給排気口を有するハウジングを有し、当該電磁弁の開閉動作によって給排気口を空気入口又は空気出口に選択的に連通するようにされ、
該ホースと該電磁弁の空気入口とを連通する接続具が設けられ、
該接続具の少なくとも１つは、該ホースの長さ方向において隣り合う電磁弁の中間位置において該ホースに接続されて該ホースに直交する方向に延びる基部部分と、該基部部分の先端から該ホースの長さ方向で相互に反対方向に延びて該隣り合う電磁弁の相互に向かい合うように設定された該空気入口に接続されるようにした分肢部分とを有するＴ型の接続具とされていることを特徴とする請求項４又は５に記載の空気圧式マッサージ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の空気室を有し、該空気室に対して加圧空気を供給排出制御することにより膨張収縮させマッサージ作用を行う空気圧式マッサージ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気圧式マッサージ装置は、一般的には、複数の空気室を有し、この空気室に対しポンプからの加圧空気を供給排出することにより、該空気室を膨張収縮してマッサージ作用を行うようになっており、加圧空気の供給排出制御は、ソレノイドを使用した電磁弁によって行なうようになっている。電磁弁は、ソレノイドに電圧を印加して可動弁部材に取り付けたアーマチュアを吸引し、該可動弁を動かすことにより、当該電磁弁の開閉を行なうようになっている。このため、アーマチュアがソレノイドに吸引されて該ソレノイドに当たることにより、衝撃音が発生する。空気圧式マッサージ装置においては、その使用目的からして、そのような衝撃音はできるだけ小さくすることが望まれる。
【０００３】
このような衝撃音に対する対策として、従来の電磁弁においては、アーマチュアが当たるソレノイドの端面に緩衝材を設ける方法が知られている。
【特許文献１】特開２０００−１８９４７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような、緩衝材による方法は消音効果はあるものの、緩衝材の厚みの分だけアーマチュアを、ソレノイドから離して設定しなければならないため、ソレノイドのアーマチュアに対する吸引力は低下する。緩衝材がないものと同じ吸引力を得るためにはより大型のソレノイドを使用したり、印加電圧を大きくしたりする必要がある。
【０００５】
また、特に身体の上肢や下肢に装着して使用される空気圧式マッサージ装置においては、使い心地を良くするために、衝撃音の低下と共に、小型化・軽量化を図ることが望まれる。
【０００６】
本発明は上記のような事情に鑑みてされたものであり、衝撃音を抑え、且つ、小型化・軽量化を可能とした電磁弁を備えることにより、軽量で且つ操作音が静かで使い心地い空気圧式マッサージ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明は、
複数の空気室を有し、該空気室に対し空気を供給排出して、該空気室を膨張収縮させることにより身体に作用する空気圧式マッサージ具と、
該空気圧式マッサージ具とは別体に用意され、該空気室に加圧空気を供給するためのポンプと、
を有する空気圧式マッサージ装置であって、
各空気室に対応して設けられ、各空気室に対する加圧空気の供給排出を制御する電磁弁であって、それぞれが、アーマチュアを備える可動弁部材と、電圧が印加されることにより該アーマチュアを吸引して該可動弁部材を動かすソレノイドとを備える電磁弁と、
該電磁弁を制御する電磁弁制御装置であって、該電磁弁を開又は閉動作させるために該ソレノイドに対して印加する電圧を、時間の経過と共に徐々に増加させるようにした電磁弁制御装置と
を有する空気圧式マッサージ装置を提供する。ここで、「時間の経過と共に徐々に増加」とは、原則として連続的な変化を意味するものであるが、例えばディジタル的に段階的な電圧増加を行う場合であっても、略連続的な変化である場合には、当該用語の意味に含まれるものとする。
【０００８】
この空気圧式マッサージ装置においては、ソレノイドに対する印加電圧を、時間の経過と共に徐々に増加させるようにしたので、従来の装置におけるように、ソレノイドに対して最終的に印加される値の電圧をはじめから印加する場合に比べて、ソレノイドによって吸引されるアーマチュアの運動エネルギーを小さくすることができ、結果として、衝撃音を低下させることができる。また、アーマチュアとソレノイドとの間の設定間隔等に製造公差があったとしても、あるいは、可動弁部分が受ける摩擦抵抗に違いがあったとしても、最終的電圧値をそのような公差、摩擦抵抗等を考慮して決定しておけば、そのような電磁弁ごとの個体差に関係なく、アーマチュアの吸引を確実に行なうことができる。
【０００９】
更にまた、前述の従来装置の如く消音のために緩衝材を使用した場合に比べて、ソレノイドを小型化・軽量化することができ、電磁弁を小型軽量化することができるため、当該空気圧式マッサージ装置を軽量化することができる。
【００１０】
また、本発明においては、該電磁弁の開又は閉動作が行われた後に、該電磁弁の開又は閉状態を維持するために該ソレノイドに印加する電圧を所定値に保持するようにすることができる。この電圧の値は、閉状態維持の諸条件に基づき決定される。
好ましくは、該所定値を、開又は閉動作を行わせるために印加した最終的な電圧の値より低いものとする。アーマチュアに対するソレノイドの吸引力は、アーマチュアがソレノイドに近づくに従って指数関数的に増大するので、アーマチュアがソレノイドに吸引されて接触された状態では、アーマチュアを接触させるのに要したときに比べてはるかに小さな吸引力で接触状態を維持することができるためである。このようにすることにより、電力消費、ソレノイドの発熱を抑えることができる。
【００１１】
「該電磁弁の開又は閉動作が行われた後」とは、電磁弁が開動作又は閉動作を完了した後であることを意味する。例えば、センサー等により開又は閉動作が完了したことを検知してもよいし、開又は閉動作を検知せずとも、開又は閉動作を完了するために必要とされる時間や、電圧に達した後とすることもできる。
【００１２】
具体的には、
該空気圧式マッサージ具が、身体の上肢又は下肢の周りに筒状にして装着されるようにされ、
該空気室は、筒状にされた該空気圧式マッサージ具の長さ方向に沿って順次配置され、
該空気圧式マッサージ具が、該長さ方向に沿って延びるように配置され、一端において該ポンプからの加圧空気を受け入れるようにされたホースを有し、
該電磁弁が各空気室と該ホースとの間において該空気圧式マッサージ具に取り付けられるようにすることができる。
【００１３】
使い勝手を良くするためには、電磁弁を上肢や下肢に装着する空気圧式マッサージ具側ではなくポンプ側に取り付けることも行なわれるが、本発明では、上述のように、該電磁弁の衝撃音を低くすることができるため、空気圧式マッサージ具に取り付けるようにしたものである。このようにすることにより、空気室から電磁弁を通して排出される空気の通路を短くすることができ、流路抵抗を小さくして効率良く作動させることができる。
【００１４】
より具体的には、
該電磁弁制御装置が、予め選択された空気室に対して加圧空気の供給排出作用を行うように該電磁弁を制御できるようにすることができる。
【００１５】
このようにすることにより、利用者の上肢や下肢の長さ等に応じて、必要な空気室だけを膨張収縮させるようにして使用することができる。このため、使用者の上肢や下肢の長さに応じた複数種類の空気圧式マッサージ装置を用意するといった必要もない。
更に、具体的には、
該電磁弁が、該ホースの長さ方向に沿って順次配置された空気室に対応する位置に配置され、
各電磁弁が、該ホースの長さ方向に延びる長手方向軸線を有する筒状のハウジングであって、該長手軸線方向の一端に該ホースに接続される空気入口（以下に述べる実施形態における図３の電磁弁におけるポンプ連通開口６４、図６の電磁弁の第１開口５４に相当）、他端に大気に開放される空気出口（同実施形態における図３及び図６の電磁弁における第２開口５６に相当）、当該ハウジングの側壁面に当該電磁弁に対応する空気室に接続される給排気口（同電磁弁における第３開口５８に相当）を有するハウジングを有し、当該電磁弁の開閉動作によって給排気口を空気入口又は空気出口に選択的に連通するようにされ、
該ホースと該電磁弁の空気入口とを連通する接続具が設けられ、
該接続具の少なくとも１つは、該ホースの長さ方向において隣り合う電磁弁の中間位置において該ホースに接続されて該ホースに直交する方向に延びる部分と、その先端から該ホースの長さ方向で相互に反対方向に延びて該隣り合う電磁弁の相互に向かい合うように設定された該空気入口に接続されるようにした部分とを有するＴ型の接続具とされているようにすることができる。
【００１６】
この場合、電磁弁の配列を、隣り合う電磁弁を対として、該ホースの長さ方向に沿って並べられた複数の対からなるものとなし、各対の隣り合う電磁弁がその空気入口を相互に向かい合うように設定され、これら対の電磁弁の空気入口が該Ｔ型の接続具によってホースに接続されるようにすることができる。
【００１７】
すなわち、電磁弁をこのように配置して、Ｔ型の接続具によりホースと電磁弁とを接続するようにすることにより、ホースに設ける接続用開口の数を少なくすることができ、電磁弁を効率良く配置することができる。
【００１８】
また、本発明は、
複数の空気室を有し、該空気室に対し空気を供給排出して、該空気室を膨張収縮させることにより身体に作用する空気圧式マッサージ具と、
該空気圧式マッサージ具とは別体に用意され、該空気室に加圧空気を供給するためのポンプと、
を有する空気圧式マッサージ装置であって、
該空気圧式マッサージ具が、身体の上肢又は下肢の周りに筒状にして装着されるようになされ、
該空気室は、筒状にされた該空気圧式マッサージ具の長さ方向に沿って順次配置され、
該空気圧式マッサージ具が、該長さ方向に沿って延びるように配置され、一端において該ポンプからの加圧空気を受け入れるようにされたホースを有し、
該ホースの長さ方向に沿って順次配置された空気室に対応する位置に配置され、各空気室に対する該加圧空気の供給排出を制御する電磁弁であって、それぞれが、アーマチュアを備える可動弁部材と、電圧が印加されることにより該アーマチュアを吸引して該可動弁部材を動かすソレノイドとを備える電磁弁と、
を有することを特徴とする空気圧式マッサージ装置を提供する。
【００１９】
この装置では、空気圧式マッサージ具の空気室に対するホース及び電磁弁の配置取付けを上記の如くしたことにより、上肢又は下肢に装着して使用される当該マッサージ具を嵩張らないものとすることができ、使い勝手のよいものとすることができる。
【００２０】
具体的には、
各電磁弁が、該ホースの長さ方向に延びる長手方向軸線を有する筒状のハウジングであって、該長手方向軸線の一端に該ホースに接続される空気入口（以下に述べる実施形態における図３の電磁弁におけるポンプ連通開口６４、図８の電磁弁における第１開口に対応５４）、他端に大気に開放される空気出口（同実施形態における第２開口５６）、当該ハウジングの側壁に当該電磁弁に対応する空気室に接続される給排気口（同実施形態における第３開口５８）を有するハウジングを有し、当該電磁弁の開閉動作によって給排気口を空気入口又は空気出口に選択的に連通するようにされ、
該ハウジングの該側壁が、当該ハウジングの外方へ突出する筒状接続突起であって、該給排気口を画定する筒状接続突起を有し、
該筒状接続突起を対応する空気室を画定している壁に挿入固定することにより、該給排気口を該空気室に接続するようにすることができる。
【００２１】
すなわち、この場合は、電磁弁を対応する空気室に直結しており、空気室に対するホース及び電磁弁の配置取付けを、省スペースという点で効率の良いものとしている。また、電磁弁と空気室との間に、それらを接続するホースなどを設ける場合に比べて、加圧空気の供給排出に対する抵抗を少なくすることができ、更に、そのような余計な部品をなくしているので、故障等の発生も抑えることができる。
【００２２】
より具体的には、
該ホースと該電磁弁の空気入口とを連通する接続具が設けられ、
該接続具の少なくとも１つは、該ホースの長さ方向において隣り合う電磁弁の中間位置において該ホースに接続されて該ホースに直交する方向に延びる基部部分と、該基部部分の先端から該ホースの長さ方向で相互に反対方向に延びて該隣り合う電磁弁の相互に向かい合うように設定された該空気入口に接続されるようにした分肢部分とを有するＴ型の接続具とすることができる。
【００２３】
このようなＴ型の接続具の使用によって、電磁弁及びホースの配置取付けを更に効率的に行うことができる。
【００２４】
より効率的にするためには、該電磁弁の配列を、隣り合う電磁弁を対として、該ホースの長さ方向に沿って並べられた複数の対を有するものとし、各対の隣り合う電磁弁がその空気入口を相互に向かい合うように設定され、これら対の電磁弁の空気入口がそれぞれ該Ｔ型の接続具の分肢部分に接続することができる。
【００２５】
更に、該電磁弁の該筒状のハウジングを、該ホースに並行な線にそって一列に配列することにより当該マッサージ具は、嵩張りをより抑えた使い勝手の良いものとすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
したがって、本発明は、操作音が静かな空気圧式マッサージ装置を提供することが可能とする。また、空気圧式マッサージ具に対する電磁弁とホースとの配置接続を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面に示した本発明の一実施形態に係る空気圧式マッサージ装置１０につき説明する。
【００２８】
図１に示すように、この空気圧式マッサージ装置１０は、使用者の左右の下肢の周りに装着される一対のマッサージ具１２と、該マッサージ具の装着者の近くの床などの上に置かれるマッサージ器本体１４とを有し、マッサージ具１２とマッサージ器本体１４は、加圧空気供給ホース２５と複数の制御信号線２６により接続されている。
【００２９】
マッサージ器本体１４には、安定した加圧状態の空気を保持するためのタンク１４１と、そのタンク１４１に空気を送るためのポンプ１４２と、主に各電磁弁の動作制御を行う制御装置１５０と、利用者等が空圧式マッサージ器１０の動作について指令を行う操作パネル１５１とを備えている。制御装置１５０には、圧力センサー１６０が設けられ、ホース１６１を介してタンク１４１内の圧力を測定する。タンク１４１には、ホース２５が接続され、制御信号線２６は制御装置１５０に接続されている。
【００３０】
図２には、マッサージ具１２が概略的に示されている。マッサージ具１２は、その内部が８つの空気室１６Ａ〜１６Ｈに分けられており、加圧空気を各空気室に供給排出することにより膨張収縮して、使用者へのマッサージ効果を奏するようになっている。各空気室に対応して、それぞれ電磁弁２０Ａ〜２０Ｈが設けられている。図に示すように、隣り合う２つの空気室の各電磁弁は、それぞれ、Ｔ型の接続具２１Ａ〜２１Ｄを介してホース２５に接続されている。すなわち、このＴ型の接続具は、それぞれ、ホースに接続されて該ホース２５から横方向に延びる基部部分２１’と該基部部分２１’の先端からホースが延びる方向で相互に反対方向に延びる分肢部分２１”とを有し、該分肢部分がそれぞれ、隣り合う電磁弁に接続されるようになっている。
【００３１】
図３には、電磁弁２０Ａ〜２０Ｈとしてマッサージ具１２に取り付けられている電磁弁２０の構造が概略的に示されている。電磁弁２０は、筒状のハウジング４２と、該ハウジングに設けられたソレノイド４４と、ハウジング４２内に設けられ該ソレノイドの作動によってハウジングの軸線方向で変位する可動弁部材４６とを有している。ハウジング４２は、筒状壁４８、第１端壁５０、及び第２端壁５２を有している。第１端壁５０には第１開口５４、第２端壁５２には第２開口５６、筒状壁４８には第３開口５８が、それぞれを貫通するように設けられている。図示の例では、ハウジング４２の第１端壁５０に逆止弁６０が取り付けられており、第１開口５４は該逆止弁６０を介してポンプに連通されるようにされている。すなわち、該逆止弁６０は、ハウジング４２に同軸状に連結された筒状ハウジング６２と、該筒状ハウジング６２の端面に設けられたポンプ連通開口６４に同軸状にして取り付けられたゴムなどの可撓性材からなる円錐形状逆止弁部材６６とを有している。
【００３２】
ポンプ連通開口６４は、図２に示されるように、接続具２１Ａ〜２１Ｄのいずれかに接続され、マッサージ器のポンプ１４２に連通されている。第３開口５８はポンプからの加圧空気の供給排出を受けて膨張収縮を行う空気室１６Ａ〜１６Ｈのいずれかに連通されており、第２開口５６は大気に開放されている。
【００３３】
ハウジング４２には、筒状壁４８の内面に環状のソレノイド支持壁６８が形成されており、ソレノイド４４がハウジング４２に対して同軸状にして固定されている。ソレノイド支持壁６８には、ハウジングの軸線方向で貫通する通気口（図示せず）が設けられている。
【００３４】
可動弁部材４６は、該ソレノイドの軸線に沿う貫通孔を貫通して延びるロッド７２と、ソレノイド４４よりも第１開口５４側で該ロッド７２に固定された円盤状で鉄などの磁性材料から形成されるアーマチュア７４と、ロッド７２の両端に設けられた第１弁体７６及び第２弁体７８とから構成されている。第１弁体７６は、ロッド７２の端部に嵌合されて左端にフランジ８０を有する筒状の弁体保持材８２と、フランジ８０の周りに嵌合されたゴムなどのエラストマー材からなる全体として円盤状の弁体８４とからなる。弁体８４は、第１開口５４に対向する面に環状に突出した、半径方向断面がほぼ半円形の弁座係合部８６を有している。第２弁体７８は、第１弁体７６の弁体保持材８２と同様の弁体保持体８８を備えるが、バネ受け部８９が設けられており、第２端壁５２との間に圧縮バネ９０を保持し、可動弁部材４６を第１端壁に向けて付勢している。第２弁体７８は、また、第１弁体７６と同様の弁体９２を備えるが、第２端壁５２に対向する面に設けられる弁座係合部９４が、第２端壁５２に向うに従い半径方向外側に広がる円錐形状とされている。一方、逆止弁部材６０は空気室から加圧空気がポンプ側に逆流するのを防止している。
【００３５】
次に、本発明の空圧式マッサージ器１０の動作について、説明する。
【００３６】
空圧式マッサージ器１０の利用者は、空気式マッサージ器１０を自分の下肢の周りに装着するが、当該空気式マッサージ器が長すぎる場合には、操作パネル１５１を操作し、自分の下肢の長さに合わせて、予め空気室１６Ｈ、又は空気室１６Ｈ及び１６Ｇを使用しないように設定した後、空気圧式マッサージ器１０の動作を開始する指令を行う。
【００３７】
操作パネル１５１から動作開始の指令を受けた制御装置１５０は、操作パネル１５１において使用しないように設定された空気室１６Ｈや１６Ｈ及び１６Ｇに対応する電磁弁２０以外の電磁弁２０に対して動作指令を行なう。すなわち、使用する電磁弁２０のソレノイド４４に対しては、電圧の印加を周期的におこなうことにより加圧空気の給排気制御を行い、対応する空気室の膨張収縮を行い、使用されない電磁弁に対しては電圧の印加を行わずに、対応する空気室を収縮した状態に維持する。従って、この使用しない空気室の部分を、例えば、折り返して当該空気式マッサージ器の長さを短い状態として使用することが可能である。
【００３８】
制御装置１５０は、加圧空気の供給を行う際には、図４の印加電圧のグラフに示されるように、まず、ソレノイド４４に、予め定められた電圧値Ｖ１を印加し、その後、時間Ｔ１の間、連続的に印加電圧を増加させて電圧値Ｖ２となるようにする。アーマチュア７４は、この時間Ｔ１の間に、ソレノイド４４の端面に吸着される。制御装置１５０は、時間Ｔ１が経過すると、印加する電圧を所定の電圧値Ｖ３まで下げ、空気室への加圧空気の供給時間である時間Ｔ２の間その値を維持する。電圧値Ｖ３は、アーマチュア７４をソレノイド４４の端面に吸着された状態に維持するために必要な値である。すなわち、アーマチュア７４に対するソレノイド４４の吸着力は、アーマチュアがソレノイド端面に近づくに従って指数関数的に増大する。このため、アーマチュアがソレノイド端面に接触された状態では、アーマチュアを接触させるために吸引するのに要したときに比べてはるかに小さな吸引力で接触状態を維持することができる。
【００３９】
このように、ソレノイド４４は、アーマチュア７４をそれに対する吸引力を次第に増大させながら吸引するので、はじめから電圧値Ｖ２を印加する場合に比べて、ソレノイド４４に対するアーマチュア７４の衝突力は小さくなり、従って衝撃音を小さくすることができる。また、印加する電圧を所定の電圧値まで下げて、アーマチュア７４の位置を維持するため、消費電力を抑えることができ、ソレノイド４４の温度上昇を抑えることができる。
【００４０】
アーマチュア７４がソレノイド４４の端面に吸着されると、可動弁部材４６は第２端壁に向けて動かされ、図３に示す状態となる。この状態では、第２弁体７８の環状の弁座係合部９４が第２開口５６の周りの弁座に弾性変形しながら押圧されて第２開口５６を閉じ、第１弁体７６が第１端壁５０から離れて第１開口５４が開いた状態とされる。従って、このときはポンプ１４２からの加圧空気の供給は第１開口５４及び第３開口５８を介してマッサージ器の空気室１６に供給される。時間Ｔ２が経過するまでは、この状態すなわち第１開口の開放状態が維持されるが、逆止弁６０によって空気室側から該第１開口５４を通ってのホース側への逆流は防止され、従って、一旦、空気室１６に供給された空気の圧力は維持される。
【００４１】
時間Ｔ２経過後、つまり排気を行う際には、制御装置１５０は、ソレノイド４４に対する電圧の印加を止める。この場合には、図５に示すように、可動弁部材４６が圧縮バネ９０により押圧されて、第１弁体７６の弁座係合部８６が第１端壁５０に押圧されて第１開口５４を閉じ、第２弁体７８が第２端壁５２から離れて第２開口５６を開いた状態とされる。従って、マッサージ具の空気室にあった加圧空気は第３開口５８及び第２開口５６を介して大気に排出される。
【００４２】
以上から分かるように、本実施形態の電磁弁制御装置によれば、従来の電磁弁で用いられていた緩衝材等を使用することなく、衝撃音を小さくすることができる。また、その結果、ソレノイドを小型化して省電力化することができ、電磁弁全体のサイズも小型化軽量化できる。このため、この電磁弁装置を用いたマッサージ器は、軽量で装着等がしやすく、省電力ができ、利便性の良いものとなる。
【００４３】
また、利用者は自分の身体に合わせて、予め空気室１６Ｈ、又は空気室１６Ｈ及び１６Ｇを使用しないように設定することができるため、使用者の体にあわせて多くのサイズのマッサージ具を用意するといった必要もない。
【００４４】
また、Ｔ型の接続具２１Ａ〜２１Ｄを使用してホース２５と電磁弁とを接続しているため、電磁弁を直接ホースに接続するよりも接続箇所が少なくすることができ、結果として、組み立て工数を減らすと共に、空気漏れの慮のある箇所を減らすことができる。また、ホース２５の接続用の穴を増加させることなく空気室（電磁弁）の数を増やすこともできる。さらに、電磁弁のハウジングは、その長手軸線が、図２に示すように、ホース２５に並行な線に沿って一列になるように配置されており、空気式マッサージ具１２を嵩張らせることなく、その使い勝手をよいものとしている。
【００４５】
本実施形態においては、電磁弁２０をマッサージ具１２に取り付ける構成としたが、電磁弁をマッサージ器本体１４に含むような構成としても良い。
【００４６】
また、本実施形態においては、３方電磁弁としたが、２方電磁弁等その他の電磁弁にも本発明を適用することができる。
【００４７】
また、本実施形態においては、下肢に装着する形式の空気圧式マッサージ装置を例示したが、多数の空気室を有するマット状の床ずれ防止装置などとして用いられるその他の空気圧式マッサージ装置にも用いることができる。
【００４８】
図６は、本発明に係るマッサージ具１２において用いられる電磁弁の他の実施形態を示しており、図３の電磁弁と同じ要素には同じ参照番号を付して示してある。
【００４９】
すなわち、この電磁弁９６は、その基本的構成が図３に示したものと類似するが、図３に示したもののように３方電磁弁に対して逆止弁６０を付加した構造ではなく、電磁弁のハウジング４２の第１開口５４の開閉のために取り付けられた弾性を有する板状部材（具体的には、ゴムなどのエラストマー材からなる板状部材）から形成された弁体９８を備えている。該弁体は、図７に示されるように、周縁部分がハウジングの筒状壁と端壁との間に密封挟着される環状部１００と、該環状部の中心位置にあって第１開口５４の周りの弁座（図示せず）に密封係合可能とされた開閉部１０２と、該開閉部１０２と環状部１００とを弾性的に連結する連結部１０４とを有し、開閉部１０２は連結部１０４が湾曲することによって該連結部を中心に枢動して弁座に対する接離動作を行うようにされている。
【００５０】
この電磁弁９６では、ソレノイド４４に電圧が印加され、アーマチュア７４がソレノイド４４の端面に吸着されて図示の状態になると、弁体９８が逆止弁として作用し、第１開口５４の外側の圧力が内部の圧力より高いときには、該第１開口５４を開いて流体の流入を許容し、圧力がその逆の場合には流体の流出が行われないように作用し、図３に示した電磁弁における逆止弁６０と同じ機能を奏する。
【００５１】
一方、制御装置が、ソレノイド４４に対する電圧の印加を止めた場合には、弁体９８が（図３の電磁弁における第１弁体７６に対応する）弁押え部材１０６により第１開口の周りの弁座に押し付けられ、該第１開口の内外の圧力に関係なく第１開口を通しての流体の流出入ができないようにする。
【００５２】
したがって、この電磁弁では、１つの弁体９８が、図３の実施形態の逆止弁６０と第１開口を開閉する弁とを兼用するにようになっており、小型化・軽量化を図ることができる。
【００５３】
図８は、この電磁弁９６をマッサージ具に取り付けた状態を示している。すなわち、図８の電磁弁９６は、図３の電磁弁と同じ側面から見た状態で示されており、第３開口５８がマッサージ具１２の１つの空気室に直結され、第１開口５４がＴ型連結具（図２）の分肢部分２１”に接続され、第２開口５６が大気に開放されるように設定されている。図示のように、ハウジングの側壁には、第３開口５８を画定して外側に延びる筒状の接続突起１０８が設けられており、該接続突起１０８を空気室を画定している壁に設けられた筒状接続具１１０に挿入することにより、該電磁弁を該空気室に連通固定するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る空圧式マッサージ器１０の概要を示す図である。
【図２】図１のマッサージ具１２の概略を表す図である。
【図３】図１のマッサージ具１２において用いられる三方電磁弁の断面図であり、ポンプからの加圧空気の供給が行われる状態を示している。
【図４】図１の制御装置１５０によるソレノイドに対する印加電圧の変化を表すグラフである。
【図５】図３と同様の図であるが、マッサージ具の空気室から加圧空気を排気する状態を示している。
【図６】本発明に係るマッサージ具１２において用いられる電磁弁の変形例を示す図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】図６の電磁弁をマッサージ具の空気室と接続具との間に設定した状態を示す部分断面図である。