(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の気密室を有するマッサージ器用袋体の各気密室に圧縮空気を供給排出して該気密室を膨張・収縮させるようにしたエアマッサージ器において、
圧縮空気供給源に接続されたチャンバー室を有するヘッダーと、
該ヘッダーのチャンバー室に並列に接続された複数の分配弁であって、それぞれ対応する気密室に連通された分配口と、該ヘッダーのチャンバー室に連通された供給口と、該分配口に連通可能とされた排気口と、排気口を閉止すると共に供給口と分配口とを連通する供給位置及び供給口を閉止するとともに分配口と排気口とを連通する排気位置との間で変位可能な弁体と、該弁体を上記供給位置若しくは排気位置に選択的に位置決めするソレノイド手段とを有する分配弁と、
各分配弁の上記供給口と上記ヘッダーのチャンバー室との間に設けられ、該ヘッダーのチャンバー室から上記供給口への圧縮空気の流れを許容し、逆向きの流れを阻止する逆止弁と、
該圧縮空気供給源の圧縮空気の圧力と、該ソレノイド手段のオン・オフパターンとの制御を行う制御部と、
を有し、
該制御部が、各気密室に圧縮空気を供給する順序に従って、順次、同等圧力又はそれより低い圧力となるように該圧縮空気供給源の圧縮空気の圧力を調整すると共に、該ソレノイド手段のオン・オフパターンの制御を行うようにした
ことを特徴とするエアマッサージ器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアマッサージ器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、健康の回復、維持、増進などを目的として、腕又は脚に装着するマッサージ用袋体に設けた複数の気密室に対し、圧縮空気を順次供給・排気させて連続的にマッサージを行う空圧式マッサージ器が知られている。
【０００３】
通常、これらのマッサージ器には、圧縮空気供給源からの圧縮空気を各気密室に分配供給したり、気密室内の圧縮空気を排気するための圧縮空気分配装置が備えられている。例えば、通常の電磁弁を用いて圧縮空気を分配させて給排気を行い、各気密室を繰返し膨張・収縮させる圧縮空気分配装置がある。
【０００４】
また、本件出願人は、特願平９−１８８９６７号において、圧縮空気供給源の供給路（ヘッダー）にマッサージ用袋体の各気密室に対応した分配弁を設け、この分配弁には、供給口と分配口と排気口の三方弁を設け、ソレノイド部により作動する球形の弁体で三方弁を開閉するようにした分配弁装置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エアマッサージ器用の電磁弁は、低圧で高流量のポンプに適した圧力損失の小さい電磁弁を必要とするが、このような通常の電磁弁は、大きく、高価であるばかりでなく、量産性が低く、また、この種の電磁弁は、マッサージ用袋体の気密室へ吸気するサイクルを調整できるものはあるが、各気密室の供給能力まで調整できるものではない（特公昭５１−４１７９４号公報参照）。また、上記の特願平９−１８８９６７号は、安価に製作可能であり、大容量の圧縮空気を供給・排気でき、気密室を選択的や周期的に切換えたり、又は、複数の気密室に同時に効率よく供給・排気を行うことは可能であるが、各気密室の圧力まで調整できなかった。
【０００６】
特に、上肢、下肢においては、加圧に対して感じ方が一定ではないため、各気密室の圧力が同じであると太ももは痛いが、足先は物足りないという状態になる。これに対し、本発明者は、各気密室の圧力を足先、手先に向って強くすることにより、体感的にバランスのとれた圧力調整が可能になることを着目した。
【０００７】
本発明は、上記従来の圧縮空気分配装置または通常の電磁弁を用いた圧縮空気の分配装置が有する問題点を解決すべく、鋭意研究の結果成されたものであり、各押圧部位において体感的に即したマッサージ感を得るようにしたコンパクトなエアマッサージ器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、
複数個の気密室を有するマッサージ器用袋体の各気密室に圧縮空気を供給排出して該気密室を膨張・収縮させるようにしたエアマッサージ器において、
圧縮空気供給源に接続されたチャンバー室を有するヘッダーと、
該ヘッダーのチャンバー室に並列に接続された複数の分配弁であって、それぞれ対応する気密室に連通された分配口と、該ヘッダーのチャンバー室に連通された供給口と、該供給口及び分配口に連通可能とされた排気口と、排気口を閉止すると共に供給口と分配口とを連通する供給位置及び供給口を閉止するとともに分配口と排気口とを連通する排気位置との間で変位可能な弁体と、該弁体を上記供給位置若しくは排気位置に選択的に位置決めするソレノイド手段とを有する分配弁と、
各分配弁の上記供給口と上記ヘッダーのチャンバー室との間に設けられ、該ヘッダーのチャンバー室から上記供給口への圧縮空気の流れを許容し、逆向きの流れを阻止する逆止弁と、
該圧縮空気供給源の圧縮空気の制御と、該ソレノイド手段のオン・オフパターンの制御とを行う制御部と、
を有し、
各気密室の圧力を個別に調整可能にした該制御部が、各気密室に圧縮空気を供給する順序に従って、順次、同等圧力又はそれより低い圧力となるように該圧縮空気供給源の圧縮空気の圧力を調整すると共に、該ソレノイド手段のオン・オフパターンの制御を行うようにした
ことを特徴とするエアマッサージ器を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明におけるエアマッサージ器は、コンプレッサなどの圧縮空気供給源６に接続される供給路（ヘッダー）１と、ヘッダー１に沿って並設される複数個の分配弁２と、夫々の分配弁２内に設けた球形の弁体２２を作動させるソレノイド部３と、前記圧縮空気供給源６のヘッダー１と分配弁２の供給口との間に設けた逆止弁４とで構成されている。なお、分配弁２と逆止弁４の数は、圧縮空気の供給流路数に応じて決定され、図に示すエアマッサージ器の場合は、各々四個の分配弁２、逆止弁４が設けられている。
【００１０】
各分配弁２は、樹脂製のヘッダー１と一体の形成される弁箱２１と、弾性材（例えば、シリコンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム等）で球形に形成された弁体２２と、各弁箱２１の開口端部に溶着または接着される１枚の板状蓋部材２３とで構成され、前記ヘッダー１と弁箱２１とを連通する供給口２１ａに逆止弁４を設け、また、マッサージ器用袋体１０に設けた気密室１１と適宜連通される分配口２１ｂを形成し、さらに、供給口２１ａの縁部に、弁体２２を当接する円錐面状若しくは球面状の弁座面２１ｃを形成している。また、供給口２１ａと対面する開口部に取り付ける蓋部材２３には、並列した弁箱２１の開口部と同間隔ごとに弁箱２１と同数の弁座部２３ａを突設し、各弁座部２３ａには排気口２３ｂを形成すると共に、排気口２３ｂの縁部に弁体２２を当接する円錐面状若しくは球面状の弁座面２３ｃを形成している。さらに、弁体２２には、予めソレノイド部３の作動軸３１の一端を取り付けている。そして、弁箱２１内に弁体２２を配置し、弁箱２１の開口部に蓋部材２３を取り付けると共に、作動軸３１の他端を蓋部材２３に形成した排気口２３ｂより突出させてソレノイド部３に連結している。なお、弁体２２の周面のみを弾性材で形成してもよい。
【００１１】
ソレノイド部３は、弁体２２に取り付けた作動軸３１と、各分配弁２の排気口２３ｂから突出している作動軸３１の端部を連結する可動部３２と、この可動部３２とコイルとを内蔵した電磁石ケース３３と、可動部３２の先端部に取り付けられるフランジ部３４と、可動部３２の先端部に作動軸３１とフランジ部３４の両方を軸止する固定ピン３５と、フランジ部３４と電磁石ケース３３との間に介在されたスプリング３６とで構成され、一般に、ソレノイド部３のコイルは非通電状態で、図に示すように、スプリング３６の弾発力により、可動部３２が分配弁２側に移動させられ、この可動部３２に連結した作動軸３１の先端に取り付けた弁体２２が供給口２１ａの弁座面２１ｃに当接して供給口２１ａを閉塞すると共に、分配口２１ｂと排気口２３ｂとを連通させている。一方、ソレノイド部３のコイルに通電した場合、電磁力が発生し、スプリング３６の弾発力に抗して、可動部３２が電磁石ケース３３内に引き込まれ、この可動部３２に連結した作動軸３１先端に取り付けた弁体２２が、供給口２１ａの弁座面２１ｃから離間して、排気口２３ｂの弁座面２３ｃに当接して排気口２３ｂを閉塞すると共に、供給口２１ａと分配口２１ｂとを連通させる。
【００１２】
弾性体で形成され、一方が嘴の形状をなしその先端に流出口４ａが形成されており、他方が円筒形でその外周軸方向に環状突部４ｂが形成された逆止弁４は、弁箱２１から一体に延設されたヘッダー１に連通する供給口２１ａの内周一端に形成した環状溝１ａに開口部１ｂから装入して嵌合した後にワッシャ４ｃを介して止め輪４ｄにて固定し、ヘッダー１の開口部１ｂ付近の外周にシール部材４３を介在して一体で成形されたキャップ４４で各開口部１ｂを閉塞するようにしている。圧縮空気供給源６からの圧縮空気は、逆止弁４の流出口４ａを通過して供給口２１ａ内に供給され分配弁２の開いた弁体２２を通り、マッサージ器用袋体１０の気密室に供給される。その供給の最中に圧縮空気は、逆止弁４が圧縮空気の逆流を防ぐためチャンバー室１ｃに逆流することがない。
【００１３】
そして、上記圧縮空気を分配する装置は、図３に示すように、コンプレッサなどの圧縮空気供給源６、タンク７、圧力センサ９を備えた制御部８などと共にマッサージ器本体５内に内蔵され、圧縮空気供給源６とヘッダー１とを接続する供給管にタンク７を接続し、各分配弁２の分配口２１ｂと、マッサージ器本体５の圧縮空気出入口とを接続し、各分配弁２の排気口２３ｂはマッサージ器本体５内に放出されたのちマッサージ器本体５に設けた通気口（図示せず）から外に連通し、さらに、制御部８に、破線に示すように圧縮空気供給源６とソレノイド部３を電気的に接続している。なお、１０は、気密室１１を有するマッサージ器用袋体である。
【００１４】
図４は、本発明のエアマッサージ器の他の実施形態を示す概略回路図である。本実施の形態においては、ヘッダー１と分配弁２との間に夫々切換弁（電磁弁）１４を設け、この電磁弁１４と分配弁２との流路間に逆止弁４を設けるようにして流路を形成している。この電磁弁１４を設けることにより、制御部８によってマッサージ器用袋体１０の気密室１１ａ〜１１ｄを任意に制御することが可能になっている。
【００１５】
以下、本発明のエアマッサージ器の作用を、図９に示す空圧式マッサージ器の一実施例に基づいて説明する。マッサージ用袋体１０は、上肢又は下肢に装着して手先から肩にかけて或は足先から太ももにかけて膨張・収縮を繰返すことによって押圧マッサージするものである。本例によると、図９に示すように、両方の下肢また一方の下肢に装着する。空圧式マッサージ器は、上記したマッサージ器本体５に、各分配弁２の分配口２１ｂと、マッサージ用袋体１０，１０の所定の気密室１１，１１とを連通するためのアダプタ１３を介して、エアホース１２，１２の集束側端部を接続し、且つ、エアホース１２，１２の分割側端部を、各マッサージ器用袋体１０の所定の気密室１１にそれぞれ接続している。なお、片脚のみマッサージする場合は、エアホースの集束側端部を、直接マッサージ器本体５に接続すれば良い。
【００１６】
そして、マッサージ器用袋体１０，１０を両脚にそれぞれ装着し、マッサージ器本体５の電源を投入した後、マッサージ器本体５に設けたスイッチ機構をＯＮにしてマッサージを開始する。
【００１７】
マッサージを開始すると、圧縮空気供給源６が作動して、圧縮空気が供給されると共に、制御部８がソレノイド部３のＯＮ・ＯＦＦを開始する。制御部８は、予め記憶しておいたパターンに従って各ソレノイド部３のＯＮ・ＯＦＦを行う。以下に、ソレノイド部３のＯＮ・ＯＦＦパターンを列挙するが、これに限定されるものではなく、使用者の好みに対応すべく、様々なパターンを記憶させておく。
【００１８】
例えば図５に示すパターンによって説明すると、先ず、各気密室１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄにおいて設定された内部の圧力の関係は１１ａ≧１１ｂ≧１１ｃ≧１１ｄの関係になるようにしている。マッサージ時には、足先の気密室１１ａに連通する分配弁２の弁体２２を作動させるためのソレノイド部３からＯＮし、気密室１１ａ内に圧縮空気が流入し始める。気密室内１１ａの圧力が設定した設定値に達したときには、気密室１１ａ内の圧力を設定値以下の圧力に保持するために、圧縮空気供給源６から供給する圧縮空気を調整する。圧縮空気の圧力の調整は、制御部８で圧縮空気供給源６の電圧を変化させることによって、マッサージ器用袋体１０に対する圧縮空気の供給量を下げる。
【００１９】
気密室１１ａ内の圧力は、圧縮空気が流れる流路内に設けた逆止弁４によって供給口２１ａからチャンバー室１ｃ内に逆流することを防ぎ、ソレノイド部３のＯＮによって分配弁２の弁体２２が開いて供給された気密室１１ａ内の圧縮空気によって圧力を保持しているので一定に保たれている。
【００２０】
次に、気密室１１ｂの分配弁２が開いて気密室１１ｂへの給気が開始し、気密室１１ａの場合と同様に気密室１１ｂ内に空気が流入するが、気密室１１ａ内の圧力が気密室１１ｂの圧力より高く設定されているので、気密室１１ａ内に更なる圧縮空気が流入することがなく、気密室１１ａ内の圧力が上昇することがない。また、気密室１１ｂにおいては、逆止弁４によってヘッダー１のチャンバー室１ｃ内に圧縮エアが逆流することを防いでいるので、気密室１１ｂは、気密室１１ａより低い或は同じ設定の圧力で保持される。次に、気密室１１ａのソレノイド部３がＯＦＦになるように作動し、気密室１１ａ内の空気は分配弁２の排気口２３ｂより排気される。
【００２１】
このようにして順次気密室１１ｃ、１１ｄにも同様に気密室に空気が流入し、各々に設定された圧力において保持された後、所定時間経過した後にソレノイド部３ごとにＯＦＦし、設定した時間が経過するまで前述した順序で全てのソレノイド部３のＯＮ、ＯＦＦを繰返すパターンで、これは、足の先から順次各気密室ごとに圧力を変えて大腿部まで部分的に加圧するマッサージを繰返し行なうようにしたものである。
【００２２】
また、圧縮空気供給源６の電圧制御に関しては、各気密室１１毎に設定された内部圧力が異なるために、気密室１１に圧縮空気を流入する際に圧縮空気供給源６から発生させる空気圧力を一定に保つために制御部８の電圧の制御を以下に示すようにする。
【００２３】
図７は、本発明に使用する制御部８の制御を示す説明図であり、本発明の圧縮空気供給源６を駆動する際の制御方式は制御部８によって行い、図に示すとおり位相制御としている。図において、θは導通角であり、マッサージ器本体５の運転中において排気口２３ｂが開口してマッサージ器用袋体１０から圧縮空気を排気中以外には、この導通角θを制御することによって圧力センサ９の圧力値を所望の一定圧力に設定するように制御する。
【００２４】
導通角θを制御する際には、各気密室１１内部の圧力の変化に伴って圧縮空気供給源６から発生する騒音（ポンプ音）の急激な変動を抑えるため、以下の制御を行なう。設定した圧力値と、制御部８に設けた圧力センサ９によって測定された圧力値の差を図８に示す。圧力センサ９と設定圧力の差（斜線部分Ａ）の時間積分を行い、この積分値が例えば、約０．１４６（ｋｇｆ／ｃｍ2・ｓｅｃ）になったとき導通角θを変化させる。
【００２５】
圧力センサー９によって測定した圧力値が設定値から大きく外れている場合においては速やかに設定値の圧力に近付けるために、導通角θを変化させる割合を圧力センサー９と設定圧力との差の大きさに比例させて大きくすることによって逸早く設定値に近づけることができる。また、導通角θを変化させる際の比例係数は、例えば、ポンプ能力を上げるとき、下げるときのいずれに関しても例えば約０．１７６９（ｄｅｇ／（ｇｆ／ｃｍ2））にするとよい。これにより圧縮空気供給源６の電圧は滑らかに変化するため騒音の変動が気にならない状態で圧縮空気供給源６から発生される供給空気の圧力値を調整することができる。
【００２６】
他のソレノイド部３のＯＮ・ＯＦＦのパターンとしては、図６に示すように、脚先の気密室１１ａに連通する分配弁２の弁体２２を作動させるソレノイド部３から１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの順にＯＮし、全てのソレノイド部３をＯＮしてから所定時間経過後、全てのソレノイド部３を同時にＯＦＦする。そして、設定した時間が経過するまで、前述した順序で全てのソレノイド部３のＯＮ・ＯＦＦを繰り返し行うパターンで、これは、足の先から大腿部まで順番に加圧した後同時に除圧するマッサージを繰り返し行うパターンである。
【００２７】
或は、図示しないが設定時間が経過するまで、全てのソレノイド部３を同時にＯＮ・ＯＦＦさせ、所定間隔毎繰り返し行うパターンで、全体を加・除圧するマッサージを繰り返し行うパターンがある。
【００２８】
ここで、制御部８がソレノイド部３をＯＮすると、電磁石ケース３３内のコイルが通電されて電磁力が発生し、スプリング３６の弾発力に抗して、可動部３２が電磁石ケース３３内に引き込まれ、この可動部３２に連結した作動軸３１先端に取り付けた弁体２２が、供給口２１ａの弁座面２１ｃから離間して、排気口２３ｂの弁座面２３ｃに当接し、排気口２３ｂが閉塞されると共に、供給口２１ａと分配口２１ｂとが連通され、圧縮空気供給源６から送り出された圧縮空気が、ヘッダー１に連通した逆止弁４の流出口４ａから供給口２１ａに吐出し、更に、供給口２１ａから、供給口２１ａに連通する分配口２１ｂに流入され、更に分配口２１ｂから、エアホース１２，１２及びアダプタ１３を介して、マッサージ用袋体１０，１０の所定の気密室１１，１１に供給されて、当該気密室１１，１１が膨張する。このとき、圧縮空気供給源６に接続した制御部８が、気密室１１ａ、１１ｂ．．内の過度の圧力上昇を防止すべく、圧縮空気の一部を外部に放出する。
【００２９】
また、制御部８がソレノイド部３をＯＦＦすると、コイルへの通電が停止し、スプリング３６の弾発力により、可動部３２が分配弁２側に移動させられ、この可動部３２に連結した作動軸３１の先端に取り付けた弁体２２が供給口２１ａの弁座面２１ｃに当接し、供給口２１ａが閉塞され、供給口２１ａから分配弁２内への圧縮空気の流入が阻止され、かつ、分配口２１ｂと排気口２３ｂとが連通し、エアホース１２，１２やアダプタ１３を介して分配口２１ｂに連通された所定の気密室１１内の圧縮空気が各排気口２３ｂから排気され、当該気密室１１が収縮する。
【００３０】
上述したように、設定時間、ソレノイド部３をＯＮ・ＯＦＦして気密室１１の膨張・収縮を繰り返した後、圧縮空気供給源６が停止すると共に、全てのソレノイド部３がＯＦＦされて、全ての気密室１１が収縮し、マッサージが終了する。
【００３１】
図４に示す他の実施形態においては、分配弁２、電磁弁１４は夫々電気回路によって制御部８と連結され、制御部８によって別々に制御することが可能になっているので電磁弁１４の調整を個別に行なうことによって気密室１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの更なる調整を行い各気密室毎に個別の圧力を任意に調整可能にしている。
【００３２】
なお、可動部３２の先端部に軸支した作動軸３１は、固定ピン３５を軸に揺動可能であると共に、若干上下に移動することができるため、弁体２２中心の移動軌跡と、供給口２１ａと排気口２３ｂの弁座面２１ｃ，２３ｃ中心とが一致しなくても、弁体２２の中心と弁座面２１ｃ，２３ｃの中心が自動的に調心されて確実にシールされる。更に、弁体２２を弾性材で形成したので、弁座面２１ｃ，２３ｃに当接した際のシール性が良く、圧縮空気の漏れを防止する。
【００３３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した本発明は、マッサージ時に各押圧部位において各気密室の圧力を同圧か又はそれより低圧に調整することによって使用者が所望するマッサージ圧力を得ることができるので体感的に即したマッサージ感を得られ、マッサージ効果を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエアマッサージ器の平面図である。
【図２】同エアマッサージ器の要部を示す部分断面側面図である。
【図３】同エアマッサージ器の空気回路及び電気回路を示す概略回路図である。
【図４】本発明のエアマッサージ器の他の実施形態の空気回路及び電気回路を示す概略回路図である。
【図５】圧縮空気供給のパターンを示す説明図である。
【図６】圧縮空気供給の他のパターンを示す説明図である。
【図７】圧力調整機構の制御を示す説明図である。
【図８】設定した圧力値と圧力センサーとの圧力差を示す説明図である。
【図９】本発明のエアマッサージ器の使用態様を示す図である。
【符号の説明】
１ 供給路（ヘッダー）
２ 分配弁
３ ソレノイド部
４ 逆止弁
５ マッサージ器本体
６ 圧縮空気供給源
１０ マッサージ器用袋体
１１ 気密室
２１ａ 供給口
２１ｂ 分配口
２２ 弁体
２３ｂ 排気口
３１ 作動軸
【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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