(57)【要約】【課題】施療子において、指揉感覚のしっかり揉みと掌揉感覚の柔らか揉みとの双方を実現する。【解決手段】可動部材２が表皮部材１の窪部１１の内方に嵌合し窪部１１の内壁に接触した状態で電磁石５を励磁して可動部材２を保持すると、可動部材２が指骨感を与えるので指揉み感を提供できる。可動部材２が窪部１１から退避してできた窪部空間に、可動部材２の流路４を経由して磁気粘性流体ＭＲを充填した状態で電磁石５を励磁すると、可動部材２を摺動可能に挟設した部分の内部流路に存在する磁気粘性流体ＭＲの粘性が高まるので、前記窪部空間に充填された磁気粘性流体ＭＲは封止された状態になり、磁気粘性流体ＭＲの内圧により掌揉感のある柔らか揉みを提供できる。【選択図】　図１
2004141568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する素材により形成された表皮部材を有し、その外部からの見かけの硬さを可変とした施療子において、
印加される磁場量に応じて見かけの粘性が変化する磁気粘性流体と、
前記表皮部材に設けられた窪部に嵌合して摺動自在とされ、かつ、この窪部に向かって開口した前記磁気粘性流体が通る流路を内部に有する磁性体で成る可動部材と、
前記可動部材を摺動自在に挟設し、かつ前記流路を含む磁路を形成してなる電磁石と、
前記電磁石に印加する電流を制御するための制御部と、を備え、
前記可動部材を前記表皮部材の窪部の内方に位置させた状態で前記電磁石を励磁することにより該可動部材の摺動を抑制し、
前記可動部材を前記表皮部材の窪部の内方から退避させた状態とすると共に前記磁気粘性流体を前記可動部材の流路を経由して窪部内に充填し、その状態で前記電磁石を励磁することにより前記磁気粘性流体が前記流路内を流通するのを抑制し得るようにしたことを特徴とする施療子。
【請求項２】
前記可動部材のうち、磁極に挟設された摺動部分を高透磁率の部材で形成し、挟設された部分以外を低透磁率の部材で形成したことを特徴とする請求項１記載の施療子。
【請求項３】
低透磁率部材から成る可動部材用の軸受を前記表皮部材の窪部に一体的に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の施療子。
【請求項４】
前記表皮部材及び可動部材は円環状であって、前記電磁石は円筒形であり、該電磁石の周囲が表皮部材により被覆され、磁気粘性流体が前記電磁石内部に充填され、
前記可動部材が半径方向に移動する際、該可動部材が後退してできた窪部空間に前記磁気粘性流体が前記可動部材の流路を経由して流入することを特徴とする請求項１記載の施療子。
【請求項５】
前記電磁石は円筒形で、その内部に円環状の空洞を有し外周部磁極が周期的に凹凸部を有する２部材から成り、前記電磁石の周囲は前記表皮部材により被覆され、
前記可動部材は前記凹凸部の凹部に摺動自在に嵌合されており、
該電磁石の各凸部同士で該電磁石よりも透磁率の低い部材（以下、低透磁率部材という）を挟設しており、
前記空洞部に前記可動部材を表皮部材外方向に付勢する弾性体を有し、
前記電磁石内部に磁気粘性流体が充填されており、前記可動部材が半径中心方向に移動することによりできた窪部空間に前記磁気粘性流体が該可動部材の流路を経由して流入することを特徴とする請求項１記載の施療子。
【請求項６】
前記２部材から成る電磁石内部において、磁極と異なる側の接触部が磁極と同様の周期で放射状に凹凸部を有し、この凸部の各々にコイルを有し、該各々のコイルへの通電を制御する制御部を有することを特徴とする請求項５記載の施療子。
【請求項７】
前記凸部のいずれか一つにコイルを有し、該コイルを有する電磁石部材を回転支持するための回転機構及び該回転機構を制御するための回転制御部とを有することを特徴とする請求項６記載の施療子。
【請求項８】
前記施療子内部に具備する電磁石のコイルからの導線の抜き穴部に逆止弁を設けて成ることを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれかに記載の施療子。
【請求項９】
前記流路に圧力計又は流量計を備え、該圧力計又は流量計から出力された圧力値又は流量値から外力値を算出するための外力演算部を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の施療子。
【請求項１０】
被施療者が所望の揉み反力を入力可能とする入力部と、
該入力部において入力された値を目標値とし、該目標値から印加に必要な電流値を算出するための電流演算部と、
前記外力演算部で算出された外力値を制御量とし、該目標値と該制御量の偏差値を算出するための偏差演算部と、を有し該偏差値を電流演算部に入力して電流を負帰還制御することを特徴とする請求項９記載の施療子。
【請求項１１】
表皮部材表面上に貼付又は表皮部表面下部に埋設した感圧シートと、前記感圧シートからの出力を圧力分布として算出するための圧力分布演算部と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の施療子。
【請求項１２】
前記外力演算部で算出された外力値が所定の閾値を超えた場合、又は、前記圧力分布演算部で算出された圧力分布の圧力値が所定の閾値を超えた場合、電磁石に印加する電流を中断することを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の施療子。
【請求項１３】
前記外力演算部で算出された外力値、又は、前記圧力分布演算部で算出された圧力分布を表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の施療子。
【請求項１４】
施療子本体に設けた軸孔に摺動可能に挿通された摺動軸と、前記摺動軸と同軸の駆動コイル及び該駆動コイルに印加する電流値を制御する駆動制御部と、前記施療子本体と駆動コイルとの間に設けられた弾性体とを有することを特徴とする請求項４乃至請求項１３のいずれかに記載の施療子。
【請求項１５】
施療子本体を人体へ接触・離間可能とする移動機構及び施療子本体と人体との接触状態を検知する接触検知手段とを有し、
施療子本体が人体に接触した状態で前記電磁石による磁場印加状態から未印加状態とした際に、前記移動機構により施療子本体を人体から離間させ、離間したことが前記接触検知手段により検知された後に再び前記電磁石による磁場印加状態とし、かつ前記移動機構により施療子本体を人体に接触させることを特徴とする請求増１乃至請求項１４のいずれかに記載の施療子。
【請求項１６】
前記移動機構により施療子本体を人体から離間させ、離間したことが前記接触検知手段により検知された後に、さらに前記接触検知手段により前記表皮部材の形状が自己復帰したことを検知させ、その後に前記電磁石による磁場印加状態とし、前記移動機構により施療子本体を再び人体に接触させることを特徴とする請求項１５記載の施療子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体の背筋などをマッサージするための施療子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の施療子の例を図２７に、また、施療子が用いられる施療椅子の例を図２８に示す。図２７（ａ）に示す施療子２１０は、もみ玉２１１が可撓性を有する素材より形成され、内圧Ｐの高低により膨らんだ状態の硬さを変えることができる。また、もみ玉を駆動させる駆動部（不図示）として、空気圧によって作動する機構が組み込まれている。もみ玉２１１を駆動する際、マッサージ効果の強弱の調整や、無理な動作抵抗が作用したときの痛み発生防止のため、被験者が痛さを感じる前に、作動空気圧が調整され、もみ玉の動きが減速乃至停止される（例えば、特許文献１参照）。また、図２７（ｂ）に示す施療子２２０は、筒状中空体に設けられたベローズＢＬ内の圧縮性流体を加圧Ｐすることにより、ベローズＢＬ先端の押し玉２２１が前後に移動するものである。押し玉２２１の受圧面積は変化することなく一定の力で揉み解しが行われ、人体の筋緊張をほぐすことができる（例えば、特許文献２参照）。これらの施療子は、例えば被験者の背中をマッサージするため、図２８に示すような施療椅子１０１の背もたれの背面などに設けられて用いられる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１５５８５４号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２０００−３４２６５２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような、膨らんだ状態のもみ玉の硬さを内圧の高低によって変えるものは、もみ玉の強度と気体の圧縮性に限界があるため、むやみに圧力を上げることができない。従って、人の手によるマッサージを再現しようとしても「硬さ」の再現が不十分となる。また、上述したような、ベローズ先端の押し玉を用いるものは、押し当てる力そのものは変えることができても、人体に押し当てられる押し玉自体の硬さは変わらない。このため、人の掌によるマッサージを再現しようとした場合、「柔らかさ」の再現が不十分となる。以上のように、充填された空気圧を制御することにより、施療子のみかけの硬さを可変とした技術が知られているが、いずれも指揉感と掌揉感の双方を提供するために必要な硬さの可変範囲を十分満足できていないのが現状である。
【０００６】
本発明は、上記課題を解消するものであって、指揉感覚のしっかり揉みと掌揉感覚の柔らか揉みとの双方を実現できる施療子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、可撓性を有する素材により形成された表皮部材を有し、その外部からの見かけの硬さを可変とした施療子において、印加される磁場量に応じて見かけの粘性が変化する磁気粘性流体と、前記表皮部材に設けられた窪部に嵌合して摺動自在とされ、かつ、この窪部に向かって開口した前記磁気粘性流体が通る流路を内部に有する磁性体で成る可動部材と、前記可動部材を摺動自在に挟設し、かつ前記流路を含む磁路を形成してなる電磁石と、前記電磁石に印加する電流を制御するための制御部と、を備え、前記可動部材を前記表皮部材の窪部の内方に位置させた状態で前記電磁石を励磁することにより該可動部材の摺動を抑制し、前記可動部材を前記表皮部材の窪部の内方から退避させた状態とすると共に前記磁気粘性流体を前記可動部材の流路を経由して窪部内に充填し、その状態で前記電磁石を励磁することにより前記磁気粘性流体が前記流路内を流通するのを抑制し得るようにしたものである。
【０００８】
上記構成においては、電磁石に電流を流して励磁すると、可動部材を摺動可能に挟設した部分において印加した磁場により磁性体材料からなる可動部材を保持することができるので、可動部材が表皮部材の窪部内方に嵌合し窪部の内壁に接触した状態で電磁石を励磁して可動部材を保持すると、人体は表皮部材内部の表皮部材の表面近傍に可動部材の存在を感じることができ、指揉み感を体感できる。また、可動部材が窪部から退避してできた窪部空間に、可動部材の流路を経由して、磁気粘性流体を充填した状態で電磁石を励磁すると、可動部材を摺動可能に挟設した部分の内部流路に存在する磁気粘性流体の粘性が高まるので、前記窪部空間に充填された磁気粘性流体は封止された状態になり、人体からの外力に対して表皮部材が柔軟に変形して広い接触面積が得られると共に、外力に対して磁気粘性流体の内圧が上がって人体に対し一定の反発力を生じるので、掌揉感のある柔らか揉みの提供が可能となる。また、印加する磁場の強度を制御して磁気粘性流体の粘度を調整できるので、電磁石に流す電流を制御して流体の流れ制御し、きめ細かい施療を行うことができる。このようにして、一つの施療子により、指骨感のあるしっかり揉みと掌揉感のある柔らか揉みを実現することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の施療子において、前記可動部材のうち、磁極に挟設された摺動部分を高透磁率の部材で形成し、挟設された部分以外を低透磁率の部材で形成したものである。
【００１０】
上記構成においては、所望部分以外への磁束の漏れを防止して可動部材を挟設する磁極部分に磁束を集中できるので、効率よく可動部材の保持及び磁気粘性流体の粘性制御ができる効果がある。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の施療子において、低透磁率部材から成る可動部材用の軸受を表皮部材の窪部に一体的に設けたものである。
【００１２】
上記構成においては、表皮部材の窪部において、軸受を表皮部材と一体的に設けたので、摺動方向と異なる斜め方向に窪部が変形するのを防止でき、所望の機能が得られる。また、表皮部に外力が加わった際、表皮部材が斜め方向に変形するのを防止でき、可動部材が摺動方向に所望の摺動をすることができ、所望の機能を満足することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１記載の施療子において、前記表皮部材及び可動部材は円環状であって、前記電磁石は円筒形であり、該電磁石の周囲が表皮部材により被覆され、磁気粘性流体が前記電磁石内部に充填され、前記可動部材が半径方向に移動する際、該可動部材が後退してできた窪部空間に前記磁気粘性流体が前記可動部材の流路を経由して流入するものである。
【００１４】
上記構成においては、可動部材が円環状でありその外周を可撓性のある表皮部材で覆っているので、外力によって押されて可動部材が半径方向に移動した場合、外力の消滅と共に可動部材が偏心して突出した側の表皮部材の弾性力により可動部材が押し戻されるので、アクチュエータ（シリンダ等）の復帰用機材が不要である。また、円筒形である電磁石の中心軸方向に軸穴を設けることで、施療子本体を回転支持して施療に用いることができる。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１記載の施療子において、前記電磁石は円筒形で、その内部に円環状の空洞を有し外周部磁極が周期的に凹凸部を有する２部材から成り、前記電磁石の周囲は前記表皮部材により被覆され、前記可動部材は前記凹凸部の凹部に摺動自在に嵌合されており、該電磁石の各凸部同士で該電磁石よりも透磁率の低い部材（以下、低透磁率部材という）を挟設しており、前記空洞部に前記可動部材を表皮部材外方向に付勢する弾性体を有し、前記電磁石内部に磁気粘性流体が充填されており、前記可動部材が半径中心方向に移動することによりできた窪部空間に前記磁気粘性流体が該可動部材の流路を経由して流入するものである。
【００１６】
上記構成においては、複数の可動部材を周方向に配列しているので施療子本体の周方向に指骨感が分布した構成となり、人体に対し周方向の複数箇所がそれぞれ接触してしっかり揉み感覚の差異を人体に提供することができる。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項５記載の施療子において、前記２部材から成る電磁石内部において、磁極と異なる側の接触部が磁極と同様の周期で放射状に凹凸部を有し、この凸部の各々にコイルを有し、該各々のコイルへの通電を制御する制御部を有するものである。
【００１８】
上記構成においては、可動部材の出入の制御を個々独立に行うことができるので、より多彩な施療が可能となる。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項６記載の施療子において、前記凸部のいずれか一つにコイルを有し、該コイルを有する電磁石部材を回転支持するための回転機構及び該回転機構を制御するための回転制御部とを有するものである。
【００２０】
上記構成においては、コイルを有する電磁石部材を回転する回転機構及び回転制御部を有しているので、コイルを１箇所巻くだけでコイルを所望の可動部材の方向に回転移動させて、その可動部材に磁場を印加することができる。
【００２１】
請求項８の発明は、請求項４乃至請求項７のいずれかに記載の施療子において、前記施療子内部に具備する電磁石のコイルからの導線の抜き穴部に逆止弁を設けて成るものである。
【００２２】
上記構成においては、施療子内部に封入された流体の漏れを抑止できる。
【００２３】
請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の施療子において、前記流路に圧力計又は流量計を備え、該圧力計又は流量計から出力された圧力値又は流量値から外力値を算出するための外力演算部を備えたものである。
【００２４】
上記構成においては、流路に圧力計又は流量計を備えたので、外力のリアルタイム確認が可能となる。また、これにより人体の施療姿勢や被施療者の個人差等に依存した施療状況に適宜対応した施療ができる。
【００２５】
請求項１０の発明は、請求項９記載の施療子において、被施療者が所望の揉み反力を入力可能とする入力部と、該入力部において入力された値を目標値とし、該目標値から印加に必要な電流値を算出するための電流演算部と、前記外力演算部で算出された外力値を制御量とし、該目標値と該制御量の偏差値を算出するための偏差演算部と、を有し該偏差値を電流演算部に入力して電流を負帰還制御するものである。
【００２６】
上記構成においては、揉み反力を入力可能とすると共に揉み反力を目標値とする付記感制御を行うので、所望の揉み反力、すなわち揉み感を安定して提供することができる。
【００２７】
請求項１１の発明は、請求項１記載の施療子において、表皮部材表面上に貼付又は表皮部表面下部に埋設した感圧シートと、前記感圧シートからの出力を圧力分布として算出するための圧力分布演算部と、を有するものである。
【００２８】
上記構成においては、表皮部材における圧力分布が得られるので、流体の圧力などの平均値でなく、より情報量の多い圧力データを用いて高感度に人体への揉み感を確認することができ、また圧力データに基づいて最適施療を実現する制御を行うことが可能となる。
【００２９】
請求項１２の発明は、請求項１０又は請求項１１に記載の施療子において、前記外力演算部で算出された外力値が所定の閾値を超えた場合、又は、前記圧力分布演算部で算出された圧力分布の圧力値が所定の閾値を超えた場合、電磁石に印加する電流を中断するものである。
【００３０】
上記構成においては、検出した圧力値で人体の過負荷状態を判断するので、人体への過負荷を未然に防止できる。
【００３１】
請求項１３の発明は、請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の施療子において、前記外力演算部で算出された外力値、又は、前記圧力分布演算部で算出された圧力分布を表示する表示部を備えたものである。
【００３２】
上記構成においては、施療子に人体が接することにより発生する圧力の分布を表示するので、被施療者が自ら微視的に現状の揉み感を確認しながら施療を行うことができる。
【００３３】
請求項１４の発明は、請求項４乃至請求項１３のいずれかに記載の施療子において、施療子本体に設けた軸孔に摺動可能に挿通された摺動軸と、摺動軸と同軸の駆動コイル及び該駆動コイルに印加する電流値を制御する駆動制御部と、前記施療子本体と駆動コイルとの間に設けられた弾性体と、を有するものである。
【００３４】
上記構成においては、駆動コイルに電流を流すことで、施療子本体を軸方向に移動することができるので、人体への接触性が向上し面的な施療ができる。
【００３５】
請求項１５の発明は、請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の施療子において、施療子本体を人体へ接触・離間可能とする移動機構及び施療子本体と人体との接触状態を検知する接触検知手段とを有し、施療子本体が人体に接触した状態で前記電磁石による磁場印加状態から未印加状態とし、その際に、前記移動機構により施療子本体を人体から離間させ、離間したことが前記接触検知手段により検知された後に再び前記電磁石による磁場印加状態とし、かつ前記移動機構により施療子本体を人体に接触させるものである。
【００３６】
上記構成においては、磁場印加前に移動機構を用いて人体から施療し本体を離間させ、接触検知手段により離間を確認した後で磁場印加を行うので、表皮部材に係る外力を取り除いて表皮部材の変形を元の形状に自己復帰させることができ、施療子本体に所望の機能を発揮させることができる。
【００３７】
請求項１６の発明は、請求項１５記載の施療子において、前記移動機構により施療子本体を人体から離間させ、離間したことが前記接触検知手段により検知された後に、さらに前記接触検知手段により前記表皮部材の形状が自己復帰したことを検知させ、その後に前記電磁石による磁場印加状態とし、前記移動機構により施療子本体を再び人体に接触させるものである。
【００３８】
上記構成においては、表皮部材が形状復帰したことを確認するので、施療子本体の機能を確実に発揮させることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る施療子について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の施療子の基本構造を示している。図１（ａ）に示す断面図において、施療子１０１は、可撓性を有する表皮部材１と、上下動する可動部材２と、電磁石５を有している。表皮部材１の内部には窪部１１があり、その窪部１１に可動部材２が嵌合されている。可動部材２は上端に開口した流路４有し、その流路４の下方にはピストン４４が接続されており、ピストン４４の外筒部材４１の内部にスプリング４３によって上向きに付勢された弁４２が設けられている。可動部材２の流路４には磁気粘性流体（Ｍａｇｎｅｔｏ　Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｆｌｕｉｄ）ＭＲが充填されている。この磁気粘性流体ＭＲは、後述するように、掌揉感覚の柔らか揉みを実現するものである。電磁石５は、図１（ｂ）に示されるように、コイル５２により発生させた磁場を中央で対向する磁極５１間に集中させるものである。可動部材２は円柱形状の指骨部材２１と扁平な摺動部材３を有しており、摺動部材３は磁極５１に上下方向に摺動可能なように嵌合されている。この場合、流路４の断面が磁極５１の構成するギャップ内に完全に含まれる状態が望ましい。この摺動部材３と磁極５１の摺動間隙には磁性流体が塗布されている。なお、下方に設けられたシリンダＳＬは、稼働部材２が下方に移動している状態（後述）から本図に示す状態に上昇復帰するためのものである。
【００４０】
上述のように可動部材２が表皮部材１の窪部１１内壁に接触して保持されている場合、人体は表皮部材１の外部から内部の可動部材２の存在を感じてこれを指骨感として体感する。
【００４１】
図２は磁性流体と電磁石の機能を概念的に示す。本発明においては、上下動可能な可動部材２を上記のように上部側に保持するために、電磁石５による磁場Ｂを用いている。磁性体（例えば、高透磁率鉄系材料）からなる摺動部材３は、磁極５１からの磁場Ｂが印加されることにより磁極への吸着力Ｆｍを受ける。この吸着力Ｆｍに対して摺動部材３に垂直抗力Ｎが発生する。このような状態のとき、施療子に外力Ｆが加えられると、外力Ｆに対抗する抗力Ｒが発生して摺動部材３が保持される。摺動部材３と磁極５１の摺動間隙に塗布された磁性流体は、磁場Ｂが印加されていないときは潤滑剤として機能し、磁場Ｂが印加されているときに抗力Ｒを強化する機能を有する（特願２００１−３２９９０７参照）。塗布する磁性流体として磁気粘性流体を用いたならば、磁場Ｂ印加時に磁気粘性流体が高粘性を発揮するために、該粘性力も利用することができ、小電力化も可能となる。
【００４２】
図３は可動部材２が下降した状態を示し、この状態により人体に掌揉感覚を体感させることができる。図３（ａ）は電磁石５が励磁されていない状態で、表皮部材１の外部から作用した外力Ｆによって可動部材２が下方に移動した後外力Ｆが取り除かれた状態を示す。可動部材２の移動に伴って生じた窪部空間１１には、ピストン４４の作用によって磁気粘性流体ＭＲが流入置換している。このような状態で再び外力Ｆが加えられると表皮部材２が変形し、窪部内の磁気粘性流体ＭＲがピストン４４に抗して逆流するが、電磁石５を励磁して摺動部材３に磁場を印加することにより後述するように点Ｐにおける磁気粘性流体ＭＲの粘性が高くなって磁気粘性流体ＭＲの逆流が防止される。
【００４３】
図３（ｂ）に示す状態は磁気粘性流体ＭＲの逆流が防止された状態であり、外力に応じて流体の内圧が増加する。人体からの外力Ｆが表皮部材１に加えられた場合、人体と表皮部材１の接触面積が広がり、人体は表皮部材１の反力を掌揉感として体感する。
【００４４】
図４は図３（ｂ）における点Ｐ２部分において磁気粘性流体ＭＲが流体の流れを阻止する、いわば磁気粘性流体ＭＲにより流路を開閉するバルブ機能を示す。
摺動部材３のスリット状の流路４に流通する磁気粘性流体に対し、磁極５１からの磁場Ｂが印加されると、磁場Ｂの強度に応じて磁気粘性流体ＭＲの粘性が増加し、その部分の磁気粘性流体ＭＲは高粘性磁性流体ＭＲ２となる。このように局所的に高粘性となった磁気粘性流体ＭＲ２は内圧ｆ１に対して抗力ｆ２を発生してその場にとどまることができ、前後の磁気粘性流体ＭＲの流通が阻止される。
このように、磁気粘性流体ＭＲに対して磁場Ｂを印加するとこれにより、緩やかに制御することが可能となり、この際は掌感覚の施療が可能となる。
【００４５】
図５は上述の可動部材２の構造及び構成を示す。可動部材２は指骨部材２１、摺動部材３及びピストン４４の３部材から構成される。中央の磁場を印加する摺動部材３の部分は高透磁率部材（電磁軟鉄など）を用いる。摺動部材３の両端部材として低い透磁率部材（ＳＵＳ３０５或いはアルミ系部材などが望ましい）を用いる。これらの部材を溶接又はろう付けなどで一体化する。中央の高透磁率部材に形成される流路（スリット）４の断面の寸法は、磁場印加方向のスリット幅を１〜２ｍｍ程度とし、磁場印加方向と垂直な方向のスリット幅は極力大きく取る。図６は摺動部材３の断面における磁力線を示す。図６（ａ）に示されるように、流路４に充填されている磁気粘性流体に磁場Ｂを有効に印加するためには、断面左右の磁気経路を狭くする。図６（ｂ）に示すように、スリット幅が狭いと両端の鉄系部材を多くの磁力線が経由するため、スリット部空間に印加される磁場が激減してしまうからである。
【００４６】
次に、本発明の他の一実施形態に係る施療子について説明する。図７は表皮部材の構造を示す。図７（ａ）において軸受１２は可動部材２の上下動を支える軸受であり、低透磁率部材からなり、表皮部材１の内部の窪部１１に一体的に嵌合されている。軸受１２によって表皮部材１における窪部周辺の剛性が向上し、図７（ｂ）に示すように外力Ｆによって左右方向の力Ｆ１が生じて窪み部が周囲に広がることを回避できる。
【００４７】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図８は円環状の施療子を示す。図８（ａ）に示す可動部材２０は円環状であり、内部から外部に向かう略円板状（一部、直結している部分は除く）の流路４を有している。このような可動部材２０を有する施療子本体１０３は、図８（ｂ）に示すように、外周部に磁極５１を有する円筒形の電磁石５０を有し、可動部材２０及び電磁石５０の周囲が表皮部材１０により被覆されている。本施療子の場合、表皮部材の窪部に嵌合する指骨部材２１と磁極間において摺動する摺動部材３が一体形状となって可動部材２０が形成されている。電磁石５０の内円筒部には磁気コイル５２が巻かれている。電磁石５０の内部に設けられた空間は可動部材２０が半径方向に移動するための空間であり、また、磁気粘性流体ＭＲが充填される空間でもある。この施療子は円筒形であるため電磁石の中心に軸方向に軸穴を設けることで、施療子本体を回転支持することが可能である。
【００４８】
このような施療子本体１０３に外部、例えば右方から外力Ｆが加えられた場合、図８（ｃ）に示すように可動部材２０が表皮部材１０左方端の弾性力に抗して移動し、可動部材２０の移動に伴い磁気粘性流体ＭＲが流動し移動する。この状態で電磁石を励磁すると、前述したように、可動部材２０の摺動が阻止されると共に、磁極間にある流路内部の磁気粘性流体ＭＲの粘性が高まって円環状の磁極の内部と外部の磁気粘性流体の流通が阻止される。この状態で施療子本体１０３が人体に対して用いられると、指骨部材２１と表皮部材１０との間である窪部に磁気粘性流体ＭＲが介在しているため、指骨部材２１の感触が和らげられ、掌揉感又は指揉感と掌揉感がミックスした感覚が体感される。
【００４９】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図９及び図１０は複数の可動部材が放射状に並んだ円環状の施療子を示す。電磁石は、図９に示すように、円筒形で、その内部に円環状の空洞を有し外周部磁極が周期的に凹凸部を有する２部材５０ａ，５０ｂから成り、電磁石の周囲は、図１０に示すように表皮部材１０により被覆されている。各可動部材６はぞれぞれ内部に流路を有しており、凹凸部の凹部に摺動自在に嵌合されている。また、電磁石の各上下の凸部同士は電磁石部材５０ａ，５０ｂよりも透磁率の低い低透磁率部材ＳＰを挟設している。また、図示していないが、電磁石内の空洞部には各可動部材を表皮部材外方向に付勢する弾性体を有している。
【００５０】
低透磁率部材ＳＰはスペーサであり、また、磁気抵抗である。低透磁率部材ＳＰとしては、次の部材があり、それぞれの効果を示す。ＳＵＳ３００番代の鋼材は、透磁率が低く、十分な強度を有する。アルミ系金属材は透磁率が低く（比透磁率が３程度）、軽量化に向く。ガラス材は透磁率が空気と同程度であり、透明体のガラスの場合、内部の磁気粘性流体の流動挙動を観察可能である。樹脂材は透磁率が低く、量産に向く。
【００５１】
電磁石部材５０ａ，５０ｂの内円筒部には磁気コイル５２が巻かれている。電磁石の内部に設けられた空間は可動部材６が半径方向に移動するための空間であり、又、磁気粘性流体ＭＲが充填される空間でもある。この施療子は施療子本体の周方向にもしっかり揉み感覚の差異を人体に提供することが可能となる。
【００５２】
このような施療子本体１０４に外部から外力が加えられた場合、前出の円環状可動部材を有する施療子と同様に、磁気粘性流体ＭＲと電磁石の磁場との効果により、指揉感と掌揉感が得られる。本施療子本体１０４の場合、可動部材６が周方向に分割されているため、前述した円環状の一体で可動する可動部材と異なり、各可動部材６がそれぞれの場所で人体からの外力を独立に受けて動作するため、複数の指によって施療している体感も得られる。
【００５３】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図１１乃至図１３は前出の施療子本体において電磁石と同軸のコイルの代わりに周方向に分割したコイルを有する施療子本体を示す。図１１に示すように、電磁石部材（鉄心）の片側５０ｂにおいて、内側の円筒部分に外側の磁極部と同様の周期で設けられた凹凸部の凸部に各々コイル５３が巻かれている。各コイル５３は、コイル中心を通る半径上に可動部材６の中心がくるように配置されている。また、各コイルにはコイルに通電する電流を制御する図示しない制御部が接続されている。これにより、各可動部材６に磁場を印加するための励磁コイル及び磁気回路が形成され、所望の可動部材６にのみ磁場を印加できる。さらに、場所によって印加する磁場強度を制御することより、施療子本体の周方向について、前出の施療子本体１０３よりもさらに多彩な可動部材形状、又は施療子形状を創出することができ、結果として多彩な揉み感の提供が可能となる。
【００５４】
図１２は施療子本体１０５は電磁石の上下部材にコイル５３を設けたものを示す。この場合、各可動部材６に作用する磁界を強化できる。図１３は下部材にコイル５３を設け、上部材には電磁石と同軸のコイル５２ａを設けたコイル複合型のものを示す。この場合、同軸コイル５２ａによって全可動部材に一斉に磁場を印加することができる。また、図１２及び図１３のコイル５３は磁場センサとして用いることもできる。なお、図１０乃至図１３における上下電磁石部材に各可動部材６を分離する放射状のスリットを設けて、又は、完全に分割構成することにより各可動部材に対する磁場の強度及び独立性を強化できる。
【００５５】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図１４は上記コイル５３を可動部材に対して回転制御する施療子を示す。図１４（ａ）において、前述のコイル５３は凸部のいずれか１つの凸部だけに巻かれている。また、磁石部材は、前述した電磁石部材５０ｂが外周の磁極部分を含む磁石部材５０ｃとコイル５３を有する磁石部材５０ｄとに上下に同心に分割された構造になっている。そして、コイル５３を有する電磁石部材５０ｄを回転支持するとともに、例えば、ステッピングモータＳＭ等からなる回転機構及び回転制御部を用いて、所望の可動部材Ａに磁場をかけるようにコイル５３の巻かれた凸部の位置を可動部材Ａの方向に合わせることができる。このように、コイルを有する電磁石部材を回転できるので、コイルを１箇所巻くだけでコイルを所望の可動部材の方向に回転移動させて、その可動部材に磁場を印加することができる。図１４（ｂ）は他の分割方法による電磁石部材を示している。電磁石部材は、同心に分割された磁極部を含む電磁石部材５０ｅとコイル５３を含む電磁石部材５０ｆとから構成されている。これらを用いた磁場印加制御は上述と同じである。
【００５６】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図１５は施療子本体の電磁石内コイルへからの導線引出部について示す。図１５（ａ）に示すように、磁気粘性流体ＭＲが充填された電磁石内部からコイルの導線Ｌを外部に引き出す必要がある。そこで、図１５（ｂ）に示すように導線Ｌの抜き穴部分に逆止弁Ｖを設けて流体の漏れを防止する。
【００５７】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図１６及び図１７は施療子本体における磁気粘性流体の圧力を検知する構成を示す。施療子本体１０２又は施療子本体１０３に作用する外力により増加する磁気粘性流体ＭＲの内圧を、磁気粘性流体ＭＲに直結した経路を設けて圧力計又は流量計ＰＧを接続して、その圧力値又は流量値から圧力演算部７１を介して、外力値を算出する。これにより、施療子本体に係る外力をリアルタイムに確認できるので、これをもとに施療状態変更やきめ細かい施療子制御が可能となる。
【００５８】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図１８は電磁石を励磁する電流制御の模式図を示す。被施療者が所望の揉み反力を入力可能な入力部（操作部）７２から入力した値を目標値とし、圧力計又は流量計Ｐの出力から外力演算部７１により算出された実際の外力値との偏差値を偏差値演算部７４で求め、その偏差値を電流演算部７３に入力して電磁石を励磁する電流値をフイードバック制御する。これにより、リアルタイムに所望の揉み感を安定して提供することが可能となる。
【００５９】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図１９は施療子本体に加わる外力の分布の測定方法を示す。施療子本体１０３の表皮部材１０の表面上に感圧シート８を貼付又は埋設することにより、施療子本体１０３と人体との接触圧力の出力を得て、この出力を圧力演算部８１により圧力分布を出力する。感圧ンート８は、静電方式や歪ゲージ方式などを用いることができる。磁気粘性流体の圧力単体の値と比べ、圧力分布が得られることにより、より高感度に人体への揉み感を確認することが可能となる。施療者が圧力分布を確認することで、施療者の施療中の姿勢や身体の疲労感と関連づけて施療を行うことができる。
【００６０】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図２０は電磁石を励磁する電流の制限制御を示す。前述した方法により検出した外力値又は圧力分布値が、図２０（ａ）に示すようにある閾値ＴＨを超えた場合、その状態が人体への過負荷状態であると判断して、強制的に磁場の印加、すなわち電磁石への励磁電流Ｉの供給を即座に中断（Ｉ＝０）する。これにより、人体への過負荷を回避できる。
【００６１】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図２１に示すように、施療椅子１０１に設置された施療子本体１００からの出力信号や入力信号等を表示する表示部ＤＳＰが着座部近傍に設けられている。表示内容として、例えば前述の検出した外力値又は圧力分布のデータを表示する。これらをリアルタイム表示することで、被施療者に対し、微視的に施療状態を提供でき、現状の揉み感を被施療者が確認可能となる。
【００６２】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図２２は円環状施療子本体の軸方向位置制御を示す。施療子本体１０３に設けた軸孔に摺動可能に摺動軸９１が挿通されている。また、これらと同軸に駆動コイル９２、及び施療子本体１０３と駆動コイル９２との間に付勢用弾性体（コイルばね）９３が設けられている。駆動コイル９２は駆動制御部７５からの電流によって励磁される。このような構成のもとで、駆動コイル９２に交流電流を印加すると、コイルばね９３の作用と複合して交流電流の向きの正負に従って高透磁率部材からなる施療子本体１０３の電磁石が吸引又は反発される。従って施療子本体１０３の位置を摺動軸９１に沿って変えることができる。施療子本体１０３に磁場を印加しているとき、施療子本体１０３の電磁石に基づく磁界が施療子本体１０３の軸付近に発生するようにすると、その磁界と複合させた振動を施療子本体１０３にさせることができる。駆動コイル９２に電流を流して、施療子本体１０３を軸方向に移動できるため、人体への接触性（接触領域）が向上する。
【００６３】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図２３及び図２４は施療子本体と人体との接触・離間動作について示す。図２３（ａ）に示すように施療子本体１０３を人体へ接触・離間可能とするため、移動機構（例えばモータＭでリニアガイドＬＧを駆動）が施療子本体１０３に設けられている。また施療子本体１０３には、これと一緒に移動して施療子本体１０３と人体との接触状態を検知する接触検知手段（光電センサ等）Ｓが設けられている。
【００６４】
上述の移動機構を用いて以下で述べる離間動作を行うのは次の理由による。人体が施療子に接触した状態、つまり外力が施療子本体に作用している状態において施療子本体の電磁石が励磁されていない場合、表皮部材内部の可動部材は磁場による拘束をうけないため摺動方向に移動するので、表皮部材（袋体）が変形し、人体との接触面積が増加する（柔らか揉み状態）。この状態から袋体をもとの状態（しっかり揉み状態）に戻すために、移動機構を用いて一度施棟子本体を人体から隔離して施療子本体、従って表皮部材に作用している外力を取り除き、表皮部材の可撓性によって表皮部材の形状を自己復帰させる。
【００６５】
上述した表皮部材に自己復帰させるの離間動作について、図２３及び図２４を参照して説明する。図２３（ｂ）に示すように施療子本体１０３が人体に接触した状態において（Ｓ１０１）、施療子本体１０３の電磁石を励磁状態とする指令が出された場合（Ｓ１０２）、現在すでに励磁状態であれば（Ｓ１０３でｎｏ）、そのままの状態が継続され（Ｓ１０８へ移行）、励磁状態でなければ（Ｓ１０３でｙｅｓ）、一連の離間動作によってモータＭ及びリニアガイドＬＧにより施療子本体１０３を、図２３（ｃ）に示すように一旦人体から離間させる（Ｓ１０４，Ｓ１０５）。離間したことを接触検知手段Ｓで検知した後に電磁石への電流を通電し（Ｓ１０６）、改めて、モータＭ及びリニアガイドＬＧにより施療子本体１０３を人体に接近させて（Ｓ１０７）、接触した状態とする（Ｓ１０８）。
【００６６】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る施療子について説明する。図２５及び図２６は表皮部材の形状の自己復帰確認について示す。図２５（ａ）は前述した自己復帰のために施療子本体を人体から離間した状態を示し、図２５（ｂ）は、離間したことを接触検知手段Ｓで検知した後に、さらに接触検知手段で表皮部材の点Ｑにおける形状が自己復帰したことを検知している状態を示す。この場合、図２６に示される制御手順は、図２４に示した制御手順のステップＳ１０５の後に、時間待ち（Ｓ２０６）及び自己復帰検知確認（Ｓ２０５）のステップが追加されたものになっている。このように、施療子本体の表皮部が可撓性により形状が自己復帰したことを確実に確認して、施療における確実な再現性を確保することが出来る。
【００６７】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、図１０における稼働部材を付勢する弾性体として、コイルばね、板ばね、ぜんまいばねを用いることができる。また、可動部材を表皮部材外方向に付勢するリンク機構を用いてもよい。磁気粘性流体を電磁磁石内封止、又は、電磁石内、流路、及び表皮部材窪部内に封止するために、接着剤やＯリング等の手段を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態による施療子の図１（ｂ）におけるＡ２−Ａ２断面図、（ｂ）同施療子の図１（ａ）におけるＡ１−Ａ１断面図。
【図２】同上施療子の磁極近傍拡大断面図。
【図３】（ａ）は同上施療子の動作状態を説明する断面図、（ｂ）同施療子の他の動作状態を示す断面図。
【図４】同上施療子の磁極近傍拡大断面図。
【図５】同上施療子の可動部材の構造を示す分解断面斜視図。
【図６】（ａ）は同上施療子の摺動部断面図、（ｂ）は同摺動部構造を説明する参考断面図。
【図７】（ａ）は本発明のさらに他の一実施形態による施療子の断面図、（ｂ）は同施療子を説明するための表皮部の参考断面図。
【図８】（ａ）は本発明のさらに他の一実施形態による施療子の可動部の断面斜視図、（ｂ）（ｃ）は同施療子の断面斜視図。
【図９】本発明のさらに他の一実施形態による施療子の構造を説明する分解断面斜視図。
【図１０】同上施療子の断面図。
【図１１】本発明のさらに他の一実施形態による施療子の電磁石構造を示す断面斜視図。
【図１２】同上施療子の断面図。
【図１３】同上施療子の変形例を示す断面図。
【図１４】（ａ）（ｂ）は本発明のさらに他の一実施形態による施療子の断面斜視図。
【図１５】（ａ）は本発明のさらに他の一実施形態による施療子の断面図、（ｂ）は（ａ）における逆止弁部分の拡大断面図。
【図１６】本発明のさらに他の一実施形態による施療子制御の概念図。
【図１７】本発明のさらに他の一実施形態による施療子制御の概念図。
【図１８】本発明のさらに他の一実施形態による施療子制御の概念図。
【図１９】本発明のさらに他の一実施形態による施療子制御の概念図。
【図２０】（ａ）は本発明のさらに他の一実施形態による施療子制御を説明する外力変化図、（ｂ）は図１８（ａ）の外力変化に対応して制御される電流変化図。
【図２１】本発明のさらに他の一実施形態による施療子の表示機能を説明する概念図。
【図２２】（ａ）（ｂ）は本発明のさらに他の一実施形態による施療子の位置制御の２状態を示す概念説明図。
【図２３】（ａ）は本発明のさらに他の一実施形態による施療子を人体に接触させた側方断面図、（ｂ）は同施療子が人体から外力を受けている状態の側方断面図、（ｃ）は同施療子が人体から離間した状態の側方断面図。
【図２４】同上施療子を人体に接触した状態で電磁石をＯＮする場合の制御フロー図。
【図２５】（ａ）（ｂ）は本発明のさらに他の一実施形態による施療子を人体から離間した状態から接触状態に至るまでの制御を説明する側方断面図。
【図２６】同上制御を説明する制御フロー図。
【図２７】従来及び本発明が適用される施療椅子の斜視図。
【図２８】（ａ）従来の施療子を示す断面図、（ｂ）は従来の他の施療子を示す断面図。
【符号の説明】
１，１０　表皮部材
２，６，２０　可動部材
３　摺動部材
４　流路
５，５０　電磁石
８　感圧シート
１１　窪部
１２　軸受
２２　開口
５１　磁極
５３　コイル
７１　外力演算部
７２　入力部
７３　電流演算部
７４　偏差演算部
８１　圧力分布演算部
９１　摺動軸
９２　駆動コイル
９３　弾性体
ＤＳＰ　表示部
ＭＲ　磁気粘性流体
Ｓ　接触検知手段
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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