УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАССАЖА (ВАРИАНТЫ)
DEVICE FOR MASSAGE (VERSIONS)

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для оздоровительного, профилактического и спортивного стимулирующего массажа. Известно устройство для массажа (см. патент  RU №2052989, кл. А61Н 23/02), взятое в качестве прототипа, содержащее закрепленный на корпусе привод, связанный с вибровозбудителем, кулису и цилиндрическую насадку-вибратор.
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность массажа, из-за невозможности воздействия на глубоколежащие структуры тела, а также из-за малой площади воздействия насадки.
Задачей заявленного изобретения является повышение эффективности массажа. Массажный и лечебный эффект достигается в совокупности конструкции насадки и возвратно-вращательного движения. Полученный технический результат: сданным устройством для массажа вылечил себе остеохондроз, вывих позвонков, жене грыжу "шморля", защемление седалищного нерва, а также улучшает и ускоряет насыщение мышц кислородом, выполняет 100% расслабляющий массаж глубоких мышечных тканей, рассасывает отложение солей, профилактика облысения, повышает иммунитет, восстанавливает кровообращение, снимает спазмы сосудов и мышечных тканей, не дает усваиваться жиру, снимает напряженность и усталость мышц спины и ног, не оставляет синяков после выполнения массажа, не наносит вреда здоровью, суммарное положение устройства для массажа остается стабильным благодаря возвратно-вращательному движению насадки, отчего уменьшаются потери мощности двигателя на движение руки массажиста, т.е. отдача, возможности устройства намного превосходят возможности массажиста перед классическим массажем руками. У данного устройства для массажа большие возможности, которые я не успел раскрыть, оно непременно поможет при лечении многих болезней. Массажный эффект осуществляется следующим образом, рабочими элементами насадки зацепляется кожа и растягивается, в обратном направлении рабочего элемента кожа сжимается и при движении далее насадки кожа растягивается, впереди рабочего элемента кожа сжимается, а за рабочим элементом кожа натягивается, если не давить устройством, то массируется только поверхность кожи, если приложить немного усилия то массируются и глубокие мышечные ткани. Если угол возвратно-вращательного движения больше, чем может растянуться кожа, то делается угол возвратно-вращательных движений меньше или кожа просто проскальзывает под рабочим элементом. Возвратно-вращательное движение задается механическим или электронным способом приводимое электромотором.
Так уж получилось в жизни, что мне пришлось самому часто делать массаж жене, если делать качественный массаж руки быстро устают, одна минута и руки устали. Если придумали автоматы, которые во многих сферах заменяют человеческие руки, неужели нельзя придумать массажер, аналогичный движениям рук человека. Я наблюдал за движениями своих рук и пришел к выводу, что когда двумя руками делал массирующие движения, по траектории возвратно-вращательного или возвратно-поступательного движения, эти движения можно получить электронным коммутатором или при помощи кривошипно-шатунного механизма, а две руки заменят два рабочих элемента, которые также массируют тело, как и руки. Значит рабочие элементы должны походить на пальцы, а на пальцы похожи усеченный конус со скругленной вершиной. Теперь эти рабочие элементы нужно было установить так, чтобы они выполняли возвратно-вращательные движения, я их поставил на круглый диск, который крепился на оси устройства с возвратно-вращательным движением. Рабочие элементы располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга и на одинаковом расстоянии от центра насадки, если два на одной прямой. Можно от двух до восьми и более, но больше трех не всегда целесообразно, потому что лишние рабочие элементы не массируют кожу, а только гладят, представим, что рабочий элемент растянул кожу, а следующий за ним рабочий элемент может даже не соприкоснется с кожей. А также чем больше элементов и угол вращательных движений мощнее нужен двигатель. Можно рабочие элементы расположить в шахматном порядке, тогда чем больше рабочих элементов, тем угол возвратно-вращательного движения должен быть меньше, чтобы на растянутый участок кожи не шел следующий рабочий элемент. Высота рабочих элементов может быть от 15 до 35 мм. Если высота ниже 15 мм, то массажного эффекта не будет, рабочие элементы только гладят кожу, не хватает высоты зацепить кожу и произвести массирующие действия (скручивание, растягивание, сжимание). Чем больше будем делать высоту рабочих элементов до 35 мм и давить на тело устройством для массажа, при этом будут массироваться и более глубокие мышечные ткани. Это не значит, что рабочие элементы нужно утопить в теле до основания, а если человек худой, просто когда человек полный эти рабочие элементы на самом деле утопают до основания диска, при этом очень хорошо перебирается жировая прослойка туда-сюда. Когда перебираются мышечные ткани туда-сюда аналогично движению рук человека, а именно, скорость возвратно-вращательного движения насадки, лучше всего устанавливать 1-2 оборота в секунду, массаж на самом деле аналогичен движению рук человека и достигает максимального массажного эффекта. Диаметр рабочих элементов соизмерим с размером большого пальца человека от 10 до 25 мм. Далее делать тоньше нецелесообразно, потому что появляются болезненные ощущения из-за того, что слишком сильно зацепляется кожа, не успевает проскользнуть при большем угле возвратно-вращательного движения да и просто меньше 10 мм это уже остро для кожи. Если делать толще 25 мм, то рабочие элементы плохо зацепляют кожу и получаются просто поглаживающие действия насадки, а при массаже через одежду этот эффект еще больше усиливается. Так как рабочие элементы имеют свойство зацеплять кожу, то это свойство сохраняется и при массаже через одежду, причем чувство массажа ни чуть не уменьшается. Умение данной насадки с совокупностью возвратно-вращательных движений выполнять чувственный массаж через одежду делают его не заменимым при снятии чувства усталости, напряженности мышц, во время небольших перерывов в работе, что несомненно повысит производительность труда и укрепит здоровье людей. Расстояние от центра насадки до рабочих элементов берется от 20 до 50 мм или диаметр диска до 110 мм. Диаметр 40 мм насадки, берется для устройств для массажа лица. Для спины можно сделать до 110 мм. Самый удобный вариант 60-70 мм для всех участков тела. Свыше 110 мм слишком громоздкий получается и требуется более по мощнее двигатель, чем больше диаметр насадки, тем больше площадь массажирования. Насадка выполняется из твердых пород дерева или пластмассы или комбинированно. Вполне очевидно, что форма рабочего элемента может быть разной, скажем вытянутой к центру (Фиг.3). в форме цилиндра или в общем, любую геометрическую форму без острых граней со скругленной вершиной. Если сделать насадку с большим числом рабочих элементов более 10, получится большая площадь массажирования, с такой насадкой, во-первых, никогда не получится углубленного массажа, а, во-вторых, она будет только тереть кожу, потому что чем больше рабочих элементов, тем больше поверхность насадки выравнивается и тогда нечем кожу растягивать, сжимать, а тем более скручивать. Третье с такой насадкой идет большее сцепление с кожей и вся мощность двигателя идет на движение самой руки массажиста, насадка не может в полной мере вращаться, а хочется сильнее давить на тело, чтобы получить больше массажных ощущений. Суммарное положение устройства остается стабильным из-за поочередного движения насадки по кругу вправо-влево, это один из факторов, который не водит руку, а также существенно и то, что скорость возвратно-вращательных движений при умеренном массаже, аналогично движениям рук от 1 до 4 оборотов в секунду. При двух рабочих элементах угол возвратно-вращательных движений должен быть 60-120 градусов. Чем больше угол и сила надавливания устройством на тело, тем выше массажный эффект. Чувствуется не комфорт только тогда, когда уже слишком чрезмерно большой угол возвратно-вращательных движений, рабочие элементы слишком сильно натягивают кожу, да и чувствуется руку ведет. Три рабочих элемента угол делают не более 60 градусов, до 8 элементов еще меньше до 20 градусов. Устройство для массажа можно переводить от режима умеренного, аналогично движению рук, до быстрого вибрационного типа. Когда установлен вибрационный режим, устанавливают меньший угол, а насадку лучше брать до 8 рабочих элементов, которые расположены в шахматном порядке. Вести разговор об амплитуде рабочих элементов не совсем корректно, т.к. при различных размерах насадки амплитуда будет не одинаковой, поэтому отклонение насадки измеряем в градусах. Возвратно-вращательное движение насадки задает устройство для массажа с механическим или электронным заданием движения.
Устройство для массажа с механическим заданием возвратно-вращательного движения выполнено в корпусе. В корпусе крепится каркас, на каркасе установлен электродвигатель, преобразователь движения и массажная насадка. Преобразователь движения выполнен в виде взаимодействующих между собой ведущей шестеренки, установленной на валу двигателя, и ведомой шестеренки, связанной с маховым колесом шарнирно установленной кулисой, при этом на оси махового колеса установлена насадка с возможностью возвратно-вращательного движения с углом поворота насадки от 20 до 150 градусов. Большой угол возвратных движений нужен для выполнения акупунктурного массажа с другой насадкой, которая описана в другой заявке. С помощью шестеренок задается средняя скорость, 7 оборотов в секунду при 11 вольтах на двигателе. С помощью регулировки напряжения на двигателе от 9 до 14 вольт скорость оборотов ведомой шестеренки изменяется от 1 до 15 оборотов в секунду. Снижением оборотов двигателя выигрываем: повышаем мощность, силу на оси ведомой шестеренки. Мощность двигателя должна быть достаточной, чтобы при массаже насадка не притормаживалась и вращалась стабильно независимо от прикладываемых усилий насадки на тело. Для снижения оборотов двигателя можно применять любые виды передачи на шестеренках или с ременной передачей. Кроме того конструкция заявленного устройства предусматривает возможность установки ступенчатого переключения скорости как в первом варианте, так и во втором, первая от 1 до 15 оборотов, вторая от 3 до 45 оборотов в секунду. А также через шестеренки увеличить угол отклонения насадки от 20 до 540 градусов возвратно-вращательного движения.
На фиг.1, 2, 4, 5 устройство для массажа «варианты» показаны без механизма ступенчатого переключения скорости, т.к. по опыту и наблюдениям могу сказать, что визуально разницы колебания тела не видно, что 15 оборотов, что 45 оборотов в секунду, по всей видимости свыше 20 Гц колебания тела не подвержены, поэтому усложнение конструкции сильно выраженного эффекта не дает, а габариты увеличиваются на 20-30 мм, а на 10 минут можно подать повышенное напряжение до 16 вольт, от этого двигатель не выйдет из строя и не перегреется, а скорость увеличится до 20 оборотов в сек. Если подобрать двигатель на работу в широком диапазоне по напряжению, то можно добиться и без переключения скорости, диапазона от 1 до 45 об/сек.
Угол возвратно-вращательных движений ступенчато переключается с шагом 20-30 градусов при помощи изменения расстояния от центра ведомой шестеренки до шарнирно установленной оси кулисы. Ступенчатый переключатель угла отклонения насадки можно сделать также и на маховом колесе путем изменения расстояния от оси махового колеса до оси шарнирно установленной кулисы. При скорости возвратно-вращательного движения с частотой от 1 до 15 Гц и от 3 до 45 Гц можно выполнять массирования от умеренного, аналогично движениям рук до быстрого, вибрационного типа.
Насадка установлена на оси махового колеса при помощи разъемного соединения с возможностью замены одной насадки на другую.
Устройство для массажа с механическим заданием возвратно-вращательного движения поясняется чертежами, на которых: фиг.1 - общий вид устройства в разрезе, фиг.2 - то же, вид сверху. Устройство содержит каркас 1 (фиг.1), закрепленный на нем электродвигатель 2, на валу которого установлена ведущая червячная шестеренка 3, передающая вращательное движение ведомой шестеренке 4. Кулиса 5 шарнирно установлена на ведомой шестеренке 4 на расстоянии 7-20 мм, размеры даны в реально изготовленном устройстве, от ее оси 5 передает маховому колесу 7 возвратно-вращательное движение. Регулировка угла поворота махового колеса 7 производится путем изменения расстояния от места установки кулисы 5 на шестеренке 4 до ее оси 6. На оси 8 махового колеса 7 установлена насадка 9 при помощи винта 10, насадка выполнена в виде диска, на котором размещены на одинаковом расстоянии от центра два или более рабочих элементов 11, выполненных в виде усеченного конуса со скругленной вершиной, высотой 15-35 мм. Регулировка скорости возвратно-вращательного движения производится простым изменением напряжения на электродвигателе. Можно использовать промышленные блоки питания с регулируемым выходным напряжением от 9 до 14 вольт с током до 200 мА, или просто аккумулятор от машины с реостатом. Также регулируемый стабилизатор напряжения можно поставить в самом корпусе устройства для регулировки скорости насадки. На корпусе 15 имеется крышка 12, которая свободно отодвигается на направляющих « салазках» и открывается свободный доступ к ручке 14, которой переключают угол возвратно-вращательного движения путем перемещения штифта 14 на соответствующее отверстие 17 на шестеренке 4. Через разъем 13 подводится питание к двигателю постоянного тока 2.
Устройство для массажа с электронным заданием возвратно-вращательного движения состоит из корпуса, в корпусе размещен каркас, на котором крепятся электродвигатель, шестеренки и электронный коммутатор. На оси второй ведомой шестеренке установлена на съемном разъеме насадка с возможностью возвратно-вращательного движения с углом поворота от 1 до 720 градусов. Электронный коммутатор управляет двигателем, задает возвратно-вращательное движение. Задающий генератор 22 выдает импульсы с частотой, которую изменяют потенциометром 21, с генератора импульсы поступают на D-триггер, с триггера получаем импульсы с одинаковой длительностью, а следовательно, и с одинаковым временем движения насадки вправо и влево. Импульсы с триггера правого и левого плеча попеременно включают транзисторные ключи правого и левого плеча соответственно. При положительном импульсе на левом плече триггера, открываются транзисторные ключи и подают питание на двигатель и он крутится по часовой стрелке, триггер переключился, теперь положительный импульс появился на правом плече, импульс теперь открывает другое плечо транзисторных ключей и теперь двигатель крутится против часовой стрелки. Таким образом триггер и транзисторные ключи переключают, меняют полярность постоянного напряжения, подводимого к двигателю, и таким образом задается возвратно-вращательное движение на двигателе, которое через систему шестеренок передает это движение на насадку. Угол возвратно-вращательного движения плавно регулируется электронным коммутатором в широких пределах от 1 до 720 градусов. Большой угол вращательного движения нужен для второй насадки для выполнения акупунктурного массажа. Можно настроить генератор на более широкий предел, но и этого вполне достаточно. Потенциометр находится на корпусе устройства, которым изменяют частоту генератора электронного коммутатора, тем самым меняют длительность импульса, от длительности импульса зависит продолжительность включения ключей, от чего зависит угол возвратно-вращательного движения. Частота переключения ключей лежит в пределах от 0,25 Гц до 3 Гц. С помощью шестеренок задается средняя скорость на оси с насадкой, 7 оборотов в секунду, при напряжении на двигателе 11 вольт. С помощью регулировки напряжения на коммутаторе от 9 до 14 вольт скорость возвратно-вращательного движения изменяется от 1 до 15 Гц. Применяемые насадки такие же как и в устройстве с механическим заданием возвратно-вращательного движения.
Как и в первом варианте система шестеренок нужна для уменьшения оборотов двигателя, а также получаем повышенную мощность на оси ведомой шестеренки. Параметры генератора и соотношение шестеренок устанавливаем на угол от 20 градусов до 720 или это 2 оборота. В устройстве для массажа с электронным заданием движения большое значение имеет выбранный двигатель. Во-первых, двигатель должен мгновенно набирать обороты, резвый, во-вторых, высокооборотистый - не менее 5000 об/мин, и достаточно мощный на валу. Чем больше оборотов, тем ниже может быть частота переключения электронных ключей, от чего уменьшается средний ток потребления, а следовательно, двигатель не перегревается. Чем больше оборотов тем выше должен быть коэффициент передачи шестеренок, следовательно, чем меньше будет оборотов на ведомой шестеренке, тем больше времени нужно, чтобы ведомая шестеренка отклонилась на 60 градусов, следовательно, нужно реже переключать полярность напряжения. Берусь утверждать, если бы мне не попался двигатель, на котором я собрал устройство для массажа с электронным заданием возвратно-вращательного движения, мне пришлось бы отказаться от второго варианта заявки, потому что, если двигатель без описанных параметров, устройство получается ленивым, двигатель перегревается, мощности не хватает, чуть сильнее прижмешь насадку к телу двигатель останавливается, раскручивается медленно. Легко подсчитать сколько оборотов делает двигатель в секунду при отклонении насадки на 60 градусов. Установленный двигатель 5500 об/мин на 14 вольт, чтобы получить 1 об/сек коэффициент передачи шестеренок 90 ед. подсчитываем, двигатель делает 90 об/сек или 15 об/сек при отклонении насадки на 60 градусов. Поэтому время, когда двигатель находится в пусковом режиме незначительное, и двигатель не перегревается. Максимальный ток потребления устройством чуть более 200 мА при напряжении на коммутаторе 14 вольт с нагрузкой на валу.
Заявленное изобретение поясняется чертежами на фиг.4 - общий вид устройства в разрезе, на фиг.5 - вид сверху этого же устройства. Устройство содержит каркас 1 (фиг.4.), закрепленный на нем плата 18 электронного коммутатора, который управляет электродвигателем 2. Электронный коммутатор через транзисторные ключи подает на двигатель изменяющуюся полярность постоянного напряжения, на валу двигателя получается возвратно-вращательное движение. Это движение передает шестеренка 3, установленная на валу двигателя на ведомую шестеренку 4, жестко соединенная с шестеренкой 19, которые находятся на одной оси 6. Возвратно-вращательное движение шестеренка 19 передает на ведомую шестеренку 20. На оси 8 ведомой шестеренки 20 установлена насадка 9 при помощи винта 10. На корпусе 15 устройства закреплен потенциометр 21 для изменения угла возвратно-вращательных движений, 13 разъем для подключения питания. Регулировка скорости производится простым изменением напряжения на коммутаторе. Для регулировки скорости подойдет любой промышленный блок питания с регулируемым выходным напряжением от 9 до 14 вольт или можно сделать, установить в корпусе устройства регулируемый стабилизатор напряжения для изменения скорости на насадке. Как в первом, так и во втором варианте для лучшего скольжения и долговечности ось 8, на которой крепятся насадка посажены на подшипники, подшипники закреплены на каркасе 1. Блок-схема электронного коммутатора приведена на фиг.6.
Она состоит из разъема подключения 13, генератора 22, потенциометра 21 - изменяет частоту генератора, тем самым изменяет угол возвратно-вращательного движения насадки, D-триггера 23, транзисторных ключей 24 и 2 электродвигатель. Электронный коммутатор может иметь и другую схему - симметричный мультивибратор, буферный каскад и элементы коммутации тиристоры или реле.
Позиция 13 на чертеже соответствует - разъем для подключения питания, поз.14 - ручка для ступенчатого переключения угла возвратно-вращательного движения насадки, поз.15 - корпус устройства, поз.16 - крепежные винты каркаса к корпусу, поз.17 - отверстия на шестеренке 4 для установки оси кулисы для изменения угла отклонения насадки, поз.18 -  плата электронного коммутатора, поз.19 - ведущая шестеренка, поз.20 - ведомая шестеренка, поз.21 - потенциометр для плавного изменения частоты генератора - изменения угла возвратно-вращательного движения насадки.
Хочется отметить, что устройство для массажа по своей конструкции доступна, проста в изготовлении, не требует сложных деталей, сама насадка повторит все изгибы тела. Устройство для массажа отличается тем, что у нее максимум массажа и ни каких болевых ощущений. Заявленное изобретение поможет значительно повысить эффективность массажа как кожного покрова, так и глубоколежащих структур тела, а также позволит регулировать ток крови, ликвидируя застойные явления. Направленное воздействие на мышцы человека позволяет восстановить их объем и повысить тонус. Возможность использовать различные насадки позволяет массировать кожный покров и мышцы с различными по величине и глубине воздействия, что так же повышает эффективность массажа, снимая напряжение в мышцах и уменьшая жировую прослойку.