(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被施療者にマッサージを施すための施療子と、該施療子を弾性的にマッサージ動作させる駆動手段と、上記施療子の位置を検出する位置検出手段と、上記施療子が被施療者に当接して生じる弾性力からなる押圧力を検出する押圧力検出手段と、上記位置検出手段で検出される上記施療子の位置及び上記押圧力検出手段で検出される押圧力を取得して、上記施療子によって施されるべきマッサージの強さを表すマッサージ指令に応じて、上記駆動手段を介して該施療子の動作を制御する制御手段とを備えたマッサージ機であって、
上記制御手段は、上記施療子の位置に対する制御である位置制御と上記施療子の被施療者への押圧力に対する制御である力制御とを切り換えて上記制御を行い、上記マッサージ指令によって表されるマッサージの強さを目標に上記取得した上記施療子の位置を用いて上記施療子の位置を制御するようにして上記位置制御を行い、上記マッサージ指令によって表されるマッサージの強さを目標に上記取得した上記押圧力を用いて上記施療子の押圧力を制御するようにして上記力制御を行い、かつ該力制御の実行中に上記取得した上記施療子の位置に基づく上記施療子の基準位置からの変位が所定値を超えると、上記制御を上記位置制御に切り換えるものである、マッサージ機。
【請求項２】
上記制御手段は、上記制御の開始時には上記位置制御を行い、上記取得した押圧力が所定値を超えると、上記制御を上記力制御に切り換えるものである請求項１記載のマッサージ機。
【請求項３】
上記施療子を複数有し、上記駆動手段は、該複数の施療子を弾性的にマッサージ動作させるものであり、各施療子に対応して上記上記位置検出手段及び上記押圧力検出手段を有し、上記制御手段は、その対応する上記位置検出手段で検出される各施療子の位置及びその対応する上記押圧力検出手段で検出される押圧力を取得して、上記複数の施療子によって施されるべきマッサージの強さを表すマッサージ指令に応じて、上記駆動手段を介して各施療子の動作を制御し、かついずれかの施療子を基準に上記位置制御と上記力制御とを切り換えるものである請求項１記載のマッサージ機。
【請求項４】
上記制御手段は、上記制御の開始時には上記位置制御を行い、いずれかの上記施療子に対応する上記取得した押圧力が所定値を超えると、上記制御を上記力制御に切り換えるものである請求項３記載のマッサージ機。
【請求項５】
上記制御手段は、上記力制御の実行中に上記施療子の位置に基づくいずれかの上記施療子の基準位置からの変位が所定値を超えると、上記制御を上記位置制御に切り換えるものである請求項４記載のマッサージ機。
【請求項６】
上記マッサージ指令が、被施療者が操作するための操作具の操作量である請求項１乃至５のいずれかに記載のマッサージ機。
【請求項７】
上記操作具がジョイスティックである請求項６記載のマッサージ機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マッサージ機に関し、特に施療子の位置制御及び力制御が可能なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のマッサージ機では、通常、施療子が一定の軌道を描いて動作する。しかし、それではマッサージ動作が画一的なものになるため、例えば、特開2000-167020号公報に開示されたマッサージ機では、施療子が操作具の操作量に応じて動作し、それにより、被施療者の好みに応じたマッサージが可能になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、人手による揉み、指圧等のマッサージは力を加減して行われる。しかしながら、上記従来のマッサージ機のいずれも、施療子の被施療者に対する押圧力を制御することができず、従って、人手によるマッサージに近いマッサージを行うことができなかった。
【０００４】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、人手によるマッサージに近いマッサージを行うことが可能なマッサージ機を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るマッサージ機は、被施療者にマッサージを施すための施療子と、該施療子を弾性的にマッサージ動作させる駆動手段と、上記施療子の位置を検出する位置検出手段と、上記施療子が被施療者に当接して生じる弾性力からなる押圧力を検出する押圧力検出手段と、上記位置検出手段で検出される上記施療子の位置及び上記押圧力検出手段で検出される押圧力を取得して、上記施療子によって施されるべきマッサージの強さを表すマッサージ指令に応じて、上記駆動手段を介して該施療子の動作を制御する制御手段とを備えたマッサージ機であって、上記制御手段は、上記施療子の位置に対する制御である位置制御と上記施療子の被施療者への押圧力に対する制御である力制御とを切り換えて上記制御を行い、上記マッサージ指令によって表されるマッサージの強さを目標に上記取得した上記施療子の位置を用いて上記施療子の位置を制御するようにして上記位置制御を行い、上記マッサージ指令によって表されるマッサージの強さを目標に上記取得した上記押圧力を用いて上記施療子の押圧力を制御するようにして上記力制御を行い、かつ該力制御の実行中に上記取得した上記施療子の位置に基づく上記施療子の基準位置からの変位が所定値を超えると、上記制御を上記位置制御に切り換えるものである（請求項１）。かかる構成とすると、施療子の被施療者に対する押圧力を制御することができるので、人手によるマッサージに近いマッサージを行うことができる。また、必要に応じて位置制御に切り換えることにより、力制御による不具合を回避することができる。また、施療子の押圧力及び位置をフィードバック制御することができ、かつ、力制御の最中に、被施療者が離座するなどして施療子から体を大きく離した場合に、施療子がマッサージ動作すべき方向にその限度まで移動して異様な外観を呈するのを防止することができる。
【０００６】
この場合、上記制御手段は、上記制御の開始時には上記位置制御を行い、上記取得した押圧力が所定値を超えると、上記制御を上記力制御に切り換えるものであるとしてもよい（請求項２）。力制御においては、マッサージ機に被施療者が着座していないときにマッサージ指令が入力されると、施療子が当接する対象が存在しないことから押圧力が発生しないため、施療子がマッサージ動作すべき方向にその限度まで移動してしまい、異様な外観を呈するという不具合が生じる。そこで、かかる構成とすると、被施療者が着座していないときには位置制御されるため、上記のような不具合の発生を防止することができる。
【０００９】
また、上記施療子を複数有し、上記駆動手段は、該複数の施療子を弾性的にマッサージ動作させるものであり、各施療子に対応して上記位置検出手段及び上記押圧力検出手段を有し、上記制御手段は、その対応する上記位置検出手段で検出される各施療子の位置及びその対応する上記押圧力検出手段で検出される押圧力を取得して、上記複数の施療子によって施されるべきマッサージの強さを表すマッサージ指令に応じて、上記駆動手段を介して各施療子の動作を制御し、かついずれかの施療子を基準に上記位置制御と上記力制御とを切り換えるものであるとしてもよい（請求項３）。かかる構成とすると、施療子を複数有する場合にも、人手によるマッサージに近いマッサージを行うことができる。
【００１０】
この場合、上記制御手段は、上記制御の開始時には上記位置制御を行い、いずれかの上記施療子に対応する上記取得した押圧力が所定値を超えると、上記制御を上記力制御に切り換えるものであるとしてもよい（請求項４）。かかる構成とすると、複数の施療子を有する場合にも、被施療者が着座していないときに、施療子がマッサージ動作すべき方向にその限度まで移動して異様な外観を呈するのを防止することができる。
【００１１】
この場合、上記制御手段は、上記力制御の実行中に上記施療子の位置に基づくいずれかの上記施療子の基準位置からの変位が所定値を超えると、上記制御を上記位置制御に切り換えるものであるとしてもよい（請求項５）。かかる構成とすると、複数の施療子を有する場合にも、被施療者の体が施療子から大きく離れたときに、施療子がマッサージ動作すべき方向にその限度まで移動して異様な外観を呈するのを防止することができる。
【００１２】
また、上記の場合、上記マッサージ指令が、被施療者が操作するための操作具の操作量であるとしてもよい（請求項６）。かかる構成とすると、被施療者が操作具を操作して所望のマッサージを受けることができる。また、この場合、上記操作具がジョイスティックであってもよい（請求項７）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
実施の形態１
図１は本発明の実施の形態１に係るマッサージ機の全体構成を示す斜視図、図２は図１のマッサージ機の制御系統の構成を示す配管及びブロック線図、図３は図１のマッサージ機の操作具の構成を示す模式図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態に係るマッサージ装置１は、椅子式のマッサージ装置であり、背凭れ部２と、座部３と、左右一対の肘掛部４,４とを有している。背凭れ部２の内部には、マッサージ駆動部６と昇降機構５とが配設されている。昇降機構５は、背凭れ部２の中心線に沿って延びるボールネジ９と、ボールネジ９を正逆双方向に回転する昇降モータ10とを有し、ボールネジ９に昇降機構５の螺合部７aが螺合されている。これにより、昇降モータ10が回転すると、その回転に応じてマッサージ駆動部６が上下方向（Ｚ軸方向）に移動する。そして、一方の肘掛部４に操作具12が配設されている。
【００１５】
図２をも参照すると、マッサージ駆動部６は、ボールネジ９との螺合部７aが形成されたベース７と、ベース７の前面に配設された支持部材13と、左右方向（Ｙ軸方向）に延びる回転軸14の回りに回動自在に支持部材13に取り付けられた揺動板15と、揺動板15の前面に突設された施療子８と、揺動板15とベース７との間に配設され圧搾空気の給排により伸縮するエアセル17とを有している。これにより、エアセル17が伸縮すると、揺動板15が回転軸14を中心に略前後方向（略Ｘ軸方向）に揺動し、それにより、施療子８が略前後方向に進退する。
【００１６】
エアセル17は、切換弁19と該切換弁19に直列に接続されかつ互いに並列に接続された絞りＡ，Ｂを介してエアポンプ18に接続されている。切換弁19は、エアセル17に対する給気と排気とを切り換えるものである。絞りＡ，Ｂは開度が固定され、かつ絞りＢの方が絞りＡより大きな開度に設定されている。本実施の形態では、絞りＢの開度が絞りＡの開度の２倍に設定されている。これにより、切換弁19を切り換えて給気モード又は排気モードにすると、エアセル17が給気又は排気され、それに応じて該エアセル17が伸張又は収縮する。また、絞りＡ，Ｂを開閉して、両者の合計開度を変化させると、エアセル17に対する給気又は排気の速度が変化する。
【００１７】
また、マッサージ機１はＣＰＵからなる制御装置20を有している。そして、操作具12の操作量が制御装置20に入力されている。図３に示すように、操作具12は、例えば、ジョイスティックで構成されている。このジョイスティック12では、操作桿60が、支軸61の中心軸61aの回りに回動自在に該支軸61に取り付けられ、操作桿60の回転角θが位置センサ62によって検出されている。操作桿60は、図３の実線位置を基準位置として、前後方向に回動可能なように構成されている。位置センサ62の検出出力は、操作具12の操作量として制御装置20に入力されている。位置センサ62は、ポテンショメータ、エンコーダ等で構成されている。また、図２に示すように、マッサージ駆動部６には揺動板15の回転角を検出する位置センサ21が配設されるとともに、エアセル17から切換弁19に至る空気配管のエアセル17に近い部分に圧力センサ31が配設され、該位置センサ21及び圧力センサ31の検出出力が制御装置20にそれぞれ入力されている。圧力センサ31及び位置センサ21の検出値は、制御装置20において、それぞれ、施療子８の押圧力及び位置に換算される。位置センサ21は、例えば、ポテンショメータ、エンコーダ等で構成されている。また、切換弁19は、給気制御コイルＳ及び排気制御コイルＥが制御装置20に接続され、その給排の切換を制御装置20によって制御されている。また、絞りＡ，Ｂは、制御装置20によって開閉を制御されている。
【００１８】
次に、以上のように構成されたマッサージ機１の動作を図４及び図５のフローチャートを用いて説明する。図４は制御装置20に格納された制御プログラムの内容を示すフローチャート、図５は図４のフローチャートにおけるフィードバック制御の内容を示すフローチャートである。
【００１９】
以下では、被施療者の標準の所作に基づいてマッサージ機１の動作を説明する。
【００２０】
図１〜図４において、マッサージ機１に被施療者が着座し、図示されない始動スイッチをオンすると、マッサージ機１が始動する。被施療者は、まず、図示されない昇降用操作部を操作する。すると、その操作に応じてモータ10が回転してマッサージ駆動部６が昇降するので、それによって施療子８の上下方向における位置を自分に合うように調整する。
【００２１】
一方、制御装置20は、マッサージ機１が始動すると、まず、本制御プログラムの初期設定を行う（ステップＳ１）。この初期設定は、施療子８の被施療者に対する押圧力（以下、単に押圧力という）Ｆの下限値Ｆmin、施療子８の位置（以下、単に位置という）Ｐの上限値Ｐmax、押圧力Ｆの片側不感域Ｆd、位置Ｐの片側不感域Ｐdを設定することにより行う。ここでは、例えば、Ｆmin＝３kg、Ｐmax＝３０mm、Ｆd＝１kg、Ｐd＝１．５mmに設定する。次いで、制御装置20は、圧力センサ31によって検出される押圧力Ｆを取得し（ステップＳ２）、この押圧力Ｆをその下限値Ｆmaxと比較する（ステップＳ３）。ここでは、被施療者が背凭れ部２に凭れておらず、施療子８が被施療者に接触していないものとする。すると、押圧力Ｆは０kgであるので、制御装置20は、ステップＳ４に進み、位置センサ21によって検出される位置Ｐを取得し、次いで、指示値Ｉを取得する(ステップＳ５）。指示値Ｉは、本実施の形態では、操作具12から入力される操作量である。次いで、施療子８の位置を、出力値である位置Ｐを用いて指示値Ｉに向けフィードバック制御するのであるが、この際に、まず、変数変換を行う（ステップＳ６）。これは、施療子８の位置に対するフィードバック制御と施療子８の押圧力に対するフィードバック制御とを共通のプログラムによって行なうためである。この変数変換は、片側不感域ＴＤＺ＝位置の片側不感域Ｐd、現状値ＴＰＦ＝位置Ｐ、換算指示値Ｉ’＝位置に換算した指示値Ｉ、指示値ＴＩＤ＝Ｉ’と変換することにより行う。ここで、指示値ＩをＩ’に換算するのは、指示値Ｉがジョイスティック12の傾き角θを表すのものあるので、これを位置センサ21の検出出力の換算値である位置Ｐに換算するためである。
【００２２】
次いで、施療子８の位置に対するフィードバック制御を実行し（ステップＳ７）、その後ステップＳ１に戻る。このフィードバック制御の内容は後述する。これにより、施療子８が操作具12の傾き角θに応じた位置に移動する。この施療子８に対する制御状態を、以下、位置制御と呼ぶ。そして、この位置制御は、ステップＳ３において、押圧力Ｆがその下限値Ｆmin以上にならない限り継続する。ここで、後述する力制御においては、マッサージ機１に被施療者が着座していないときには、施療子８が当接する対象が存在しないことから押圧力Ｆがゼロのままで上昇しないため、施療子８がその限度まで前進してしまい、異様な外観を呈するという不具合が生じる。しかし、本制御プログラムでは、このように、制御開始時には位置制御を行うため、被施療者が着座していなくても、そのような不具合が生じることはない。
【００２３】
次いで、被施療者が、操作具12を操作しないでかつ施療子８の押圧力Ｆがその下限値Ｆmin以上となるように該施療子８及び背凭れ部２に凭れたとする。
【００２４】
すると、ステップＳ３において、押圧力Ｆがその下限値Ｆmin以上となるので、制御装置20は、ステップＳ８に進み、位置センサ21から入力される位置Ｐを取得する。次いで、位置Ｐをその上限値Ｐmaxと比較する（ステップＳ９）。すると、操作具12は基準位置に位置しており、従って位置Ｐは０mmであるので、制御装置20はステップＳ１０に進み、圧力センサ31によって検出される押圧力Ｆを取得する。次いで、操作具12から入力される指示値Ｉを取得する(ステップＳ１１）。次いで、施療子８の位置を、出力値である押圧力Ｆを用いて指示値Ｉに向けフィードバック制御するのであるが、この際に、まず、変数変換を行う（ステップＳ１２）。これは、上述のように施療子８の位置に対するフィードバック制御と施療子８の押圧力に対するフィードバック制御とを共通のプログラムによって行なうためである。この変数変換は、片側不感域ＴＤＺ＝押圧力Ｆの片側不感域Ｆd、現状値ＴＰＦ＝押圧力Ｆ、換算指示値Ｉ”＝押圧力に換算した指示値Ｉ、指示値ＴＩＤ＝Ｉ”と変換することにより行う。ここで、指示値ＩをＩ”に換算するのは、指示値Ｉがジョイスティック12の傾き角θを表すのものあるので、これを圧力センサ31の検出出力の換算値である押圧力Ｆに換算するためである。
【００２５】
次いで、施療子８の位置に対するフィードバック制御を実行し（ステップＳ１３）し、その後ステップＳ８に戻る。これにより、施療子８が操作具12の傾き角θに応じた押圧力で被施療者を押圧する。従って、被施療者は操作具12を操作して、所望の押圧力でマッサージを受けることができる。また、この制御状態では、被施療者の背中が施療子８から離れようとしても、押圧力Ｆが指示値Ｉに相当する値に達するまでエアセル17が給気され、それに応じて施療子８が前進するので、施療子８は被施療者の背中にくっついて離れない。これにより、被施療者は、人手によるマッサージに近いマッサージを享受することができる。この施療子８に対する制御状態を、以下、力制御と呼ぶ。そして、この力制御は、ステップＳ９において、位置Ｐがその上限値Ｐmax以上にならない限り継続する。
【００２６】
次いで、十分にマッサージを受けた被施療者が、背中を、背凭れ部２及び施療子８から大きく離したとする。すると、ステップＳ９において、位置Ｐがその上限値Ｐmax以上になるので、制御装置20は、ステップＳ４に進む。すなわち、制御装置20は位置制御に切り換わる。これにより、施療子８が被施療者の背中にくっついてその限度まで前進し、異様な外観を呈するのが防止される。
【００２７】
次に、上述の施療子８に対するフィードバック制御を説明する。図５をも参照すると、図４のステップＳ７及びＳ１３において、制御装置20は、まず、指示値ＴＩＤから現状値ＴＰＦを減算して偏差ＨＥＮ算出する（ステップＳ２１）。次いで、偏差ＨＥＮの絶対値をとって絶対偏差ＡＨＥＮを算出する（ステップＳ２２）。次いで、絶対偏差ＡＨＥＮを不感域ＴＤＺと比較し（ステップＳ２３）、以下のように処理する。
【００２８】
絶対偏差ＡＨＥＮが不感域ＴＤＺを下回る場合には、図４の次のステップに移行する。
【００２９】
そして、絶対偏差ＡＨＥＮが不感域ＴＤＺの１倍以上２倍未満である場合には、開度の小さい絞りＡを開き、開度の大きい絞りＢを閉じるようこれらを制御する（ステップＳ２４）。また、絶対偏差ＡＨＥＮが不感域ＴＤＺの２倍以上３倍未満である場合には、開度の小さい絞りＡを閉じ、開度の大きい絞りＢを開くようこれらを制御する（ステップＳ２５）。さらに、絶対偏差ＡＨＥＮが不感域ＴＤＺの３倍以上である場合には、絞りＡ，Ｂの双方を開くようこれらを制御する（ステップＳ２６）。次いで、偏差ＨＥＮの符号を判定し（ステップＳ２７）、偏差ＨＥＮが負である場合には切換弁19を制御してこれを排気モードに切り換え（ステップＳ２８）、偏差ＨＥＮがゼロ又は正である場合には切換弁19を制御してこれを給気モードに切り換える（ステップＳ２９）。その後、図４の次のステップに移行する。
【００３０】
従って、現状値ＴＰＦが指示値ＴＩＤからずれていても、その偏差ＨＥＮが不感域ＴＤＺの範囲内にある場合には、エアセル17が給排気されないので、施療子８の位置又は押圧力の僅かなずれに対し制御装置20によるフィードバック制御が行われるのが防止される。また、現状値ＴＰＦが指示値ＴＩＤを大きく下回っている場合、すなわち、偏差ＨＥＮが負であって絶対値が大きい場合には、最初は、絞りＡ，Ｂの双方を使用してエアセル17が給気され、それにより偏差ＨＥＮの絶対値が小さくなるにつれて、絞りＡ，Ｂの合計開度が小さくなるようにしてエアセル17が給気される。逆に、現状値ＴＰＦが指示値ＴＩＤを大きく上回っている場合、すなわち、偏差ＨＥＮが正であって絶対値が大きい場合には、最初は、絞りＡ，Ｂの双方を使用してエアセル17が排気され、それにより偏差ＨＥＮの絶対値が小さくなるにつれて、絞りＡ，Ｂの合計開度が小さくなるようにしてエアセル17が排気される。従って、施療子８の位置又は押圧力が、オーバシュートしないようにフィードバック制御される。その結果、ハンチングの発生が防止され、施療子８に対する制御性が向上する。
【００３１】
以上のように、本実施の形態に係るマッサージ機１では、施療子８に対する制御を位置制御と力制御とが自動的に切り換えて行われるので、力制御によって人手によるマッサージに近いマッサージを行うことが可能になるとともに、被施療者が背凭れ部２から大きく離れたときあるいは被施療者が着座していないときには、自動的に位置制御に切り換わることによって、施療子８がその限度まで前進して異様な外観を呈するのが防止される。
実施の形態２
図６は本発明の実施の形態２に係るマッサージ装置のマッサージ駆動部の構成を模式的に示す斜視図である。図６において、図２と同一符号は同一又は相当する部分を示す。
【００３２】
図６に示すように、本実施の形態に係るマッサージ機のマッサージ駆動部６は、図２の支持部材13（図６に示さず）、揺動板15、施療子８、及びエアセル17が、ベース７の中心線101に対し左右対称に配設されて構成さている。
【００３３】
詳説すると、ベース７は矩形板状に形成され、その平面視において中心線101が図１のボールネジ９の中心軸に一致するように配設されている。このベース７に、左右一対の支持部材（図示せず）が配設され、該支持部材に左右一対の揺動板17L,17Rが回転軸14L,14Rを中心に揺動自在に取り付けられている。左右一対の揺動板17L,17Rは、双方の回転軸14L,14Rが、ベース７の平面視において、該ベース７の中心線101に対しハの字状に傾斜するように配設されている。そして、左右一対の揺動板15L,15Rの前面に左右一対の施療子８L,８Rが突設され、左右一対の揺動板15L,15Rとベース７との間に左右一対のエアセル17L,17Rが配設されている。この左右一対のエアセル17L,17Rに対し、図２の絞りＡ，Ｂからエアセルに至る空圧回路がそれぞれ設けられ、その各空圧回路が図２のエアポンプ18にそれぞれ接続されている。また、左右一対の揺動板15L,15Rの基部に左右一対の位置センサ（図示せず）が設置され、その検出出力が図２の制御装置20に入力されている。
【００３４】
そして、制御装置20は、図４及び図５に示す制御プログラムによって左右一対の施療子８L,８Rを実質的に独立に制御する。但し、力制御と位置制御との切り換えに関しては、一方の施療子の押圧力がＦmin以上になると力制御に切り換え、一方の施療子の位置がＰmax以上になると位置制御に切り換える。つまり、制御装置20は、各々の施療子に対する制御プログラムにおいて、双方の施療子の押圧力Ｆ及び位置Ｐを取得し（図４のステップＳ２、Ｓ８）、それらをそれぞれＦmin、Ｐmaxと比較して上記のように処理する（図４のステップＳ３、Ｓ９）。
【００３５】
このような構成とすると、一対の施療子によって、被施療者に対し、人の両手による揉みや指圧のようなマッサージを行うことができる。また、被施療者が背凭れ部から大きく離れたときあるいは被施療者が着座していないときに、施療子８L,８Rがその限度まで前進して異様な外観を呈するのを防止することができる。
実施の形態３
図７は本発明の実施の形態３に係るマッサージ機のマッサージ駆動部の構成を示す模式図である。図７において、図２と同一符号は同一又は相当する部分を示す。
【００３６】
図７に示すように、本実施の形態は、実施の形態１と異なり、施療子８を空圧によってではなく、機械的に駆動するようにしたものである。
【００３７】
具体的には、本実施の形態では、マッサージ駆動部６が、ベース７に設置されたモータＭを有している。モータＭの主軸には前後方向（Ｘ軸方向）に延びるボールネジ50が接続されるとともに、ベース７にはボールネジ50に平行なガイド軸54が突設されている。ボールネジ50には、ネジ孔51aによって可動体51が螺合されている。可動体51は、嵌合孔51cによってガイド軸54に摺動自在に嵌合している。また、可動体51には前後方向に延びるガイド孔51bが形成されている。そして、施療子８が全体として棒状でかつ中央部にフランジ部８bを有するように形成され、その後端部８aが上記ガイド孔51に摺動自在に嵌挿されている。また、施療子８のフランジ部８bと可動体51との間には圧縮バネ53が介装されている。そして、圧縮バネ53と可動体51との間に、歪ゲージ、ロードセル等からなる力センサ41が配設され、また、施療子８とベース７との間に位置センサ42が配設され、それらの検出出力が制御装置20にそれぞれ入力されている。さらに、モータＭの回転方向及び速度が制御装置20によって制御されている。そして、図４の制御プログラムにおいて、押圧力Ｆに力センサ41の検出出力が、位置Ｐに位置センサ42の検出出力がそれぞれ対応させられている。また、図５の制御プログラムにおいて、切換弁の給気モード及び排気モードにモータＭの正転及び逆転が、絞りＡ，Ｂの合計開度にモータＭの回転速度がそれぞれ対応させられている。
【００３８】
このような構成とすることにより、制御装置20の制御信号に従って、モータＭが正転又は逆転すると、可動体51が前進又は後退する。そして、施療子８が被施療者の背中に当接して施療子８が後退すると、その後退量に応じた反発力が圧縮バネ53に生じ、その反発力でもって施療子８が被施療者を押圧する。この際、施療子８の被施療者に対する押圧力が力センサ41によって検出され、制御装置20に入力される。また、施療子８の位置が位置センサ42によって検出され、制御装置20に入力される。制御装置20は、力制御と位置制御とを切り換えながら、操作具12から入力される指示値と施療子８の押圧力又は位置とを比較し、その偏差に応じてモータＭの作動を制御する。これにより、施療子８の押圧力又は位置がフィードバック制御される。その結果、施療子８を機械的に駆動して、人手によるマッサージに近いマッサージを行うことがきる。
実施の形態４
図８は本発明の実施の形態４に係るマッサージ装置のマッサージ駆動部の構成を模式的に示す断面図である。図８において、図２と同一符号は同一又は相当する部分を示す。
【００３９】
図８に示すように、本実施の形態では、実施の形態１と異なり、マッサージ駆動部６が、取付板55aの背面にガイド棒55bが突設された可動体55を有し、ベース７に前後方向に延びるガイド孔７bが形成されている。そして、可動体55の取付板55aの前面に施療子８が突設され、可動体55のガイド棒55bがベース７のガイド孔７bに摺動自在に嵌挿され、可動体55の取付板55aとベース７との間にエアセル17が配設されている。ガイド孔７bの内面にはＯリング等からなるシール部材43が配設され、それにより、ガイド孔７bに対しガイド棒55bが気密に摺動可能になっている。そして、可動体55とベース７との間に位置センサ42が配設され、その検出出力が制御装置20に入力されている。その他の点は、実施の形態１と同様である。
【００４０】
このような構成とすると、実施の形態１では施療子８が円弧軌道を描いて前後動するのに対し、本実施の形態では施療子８が直線軌道を描いて前後動するので、人手による指圧に近いマッサージを行うことができる。
【００４１】
なお、実施の形態１〜４では、操作具12の操作量に従って施療子８をフィードバック制御するようにしたが、施療子８を記憶手段に記憶されたマッサージ情報（マッサージプログラム、ティーチング情報）に従ってフィードバック制御するようにしてもよい。この場合には、操作具12から入力される操作量に代えて記憶手段から入力されるマッサージ情報中の指示値を図４の指示値Ｉとして用いるようにすればよい。このような構成とすると、施療子８に対し力制御と位置制御とを切り換えて行う制御を、自動的にあるいはティーチングによって遂行することができる。
【００４２】
また、実施の形態１では、ハンチング対策として、指示値と現状値との偏差に応じてエアセルに対する給気及び排気の速度を変化させるようにしたが、これを省略してもよい。
【００４３】
また、実施の形態１では、変数変換を行って、力制御及び位置制御の双方に共通のフィードバック制御プログラムを用いるようにしたが、個別のプログラムを用いるようにしてもよい。
【００４４】
また、実施の形態１において、操作具12の操作桿60が、その回転角θに応じた反力を受けるように構成してもよい。このような構成とすると、被施療者が指示値に応じた反力を受けながら、マッサージの強度を指示することができるので、より人手によるマッサージに近いマッサージを行うことができる。
【００４５】
また、実施の形態１〜４では、施療子８が円弧又は直線状の軌道を描くマッサージ行なう場合を説明したが、施療子８の軌道は、マッサージを行えるものであればよい。
【００４６】
上記実施の形態１〜４では、施療子をフィードバック制御する場合を説明したが、本発明はこれに限られず、例えば、施療子をシーケンス制御してもよい。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、人手によるマッサージに近いマッサージを行うことができるとともに、必要に応じて位置制御に切り換えることにより、力制御による不具合を回避することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るマッサージ機の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１のマッサージ機の制御系統の構成を示す配管及びブロック線図である。
【図３】操作具の構成を示す模式図である。
【図４】制御装置に格納された制御プログラムの内容を示すフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートにおけるフィードバック制御の内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２に係るマッサージ装置のマッサージ駆動部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るマッサージ機のマッサージ駆動部の構成を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係るマッサージ装置のマッサージ駆動部の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１  マッサージ機
２  背凭れ部
３  座部
４  肘掛部
５  昇降機構
６  マッサージ駆動部
７  ベース
７a  螺合部
８,８L,８R  施療子
８a  後端部
８b  フランジ部
９  ボールネジ
10  昇降モータ
12  操作具
13  支持部材
14,14L,14R  回転軸
15,15L,15R  揺動板
17,17L,17R  エアセル
18  エアポンプ
19  切換弁
20  制御装置
21  位置センサ
31  圧力センサ
41  力センサ
42  位置センサ
43  シール部材
50  ボールネジ
51  可動体
51a  螺合孔
51b  ガイド孔
51c  嵌合孔
53  圧縮バネ
54  ガイド軸
55  可動体
55a  取付板
55b  ガイド棒
60  操作桿
61  支軸
61a  中心軸
62  位置センサ
101  ベースの中心線
Ｅ  排気制御コイル
Ｍ  モータ
Ｓ  給気制御コイル
【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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