JP7246773B1 - 気体式マッサージ機用給排気システム及びそれを備える気体式マッサージ機 - Google Patents

気体式マッサージ機用給排気システム及びそれを備える気体式マッサージ機 Download PDF

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Abstract

【課題】強制的な内圧低下を容易に実現可能な気体式マッサージ機用給排気システム及びそれを備える気体式マッサージ機を提供すること。【解決手段】気体式マッサージ機用給排気システムは、エアポンプと、エアポンプに接続される分配用バルブユニットと、分配用バルブユニットに接続されるメインバルブユニットと、を備える。分配用バルブユニットは、エアポンプの供給口に接続される第1フリーポート、メインバルブユニットに接続される第1接続ポート、外部に接続される第2接続ポート、並びに、第1開閉機構を有する第1部分と、エアポンプの吸入口に接続される第2フリーポート、メインバルブユニットに接続される第3接続ポート、外部に接続される第4接続ポート、並びに、第2開閉機構を有する第2部分と、を備える。【選択図】図3

Description

本発明は、気体式マッサージ機用給排気システム及びそれを備える気体式マッサージ機に関する。
疲労回復、血行促進等を目的とするマッサージ機の一種として、圧縮空気の供給及び排出を利用した気体式マッサージ機(エアマッサージ機)が知られている。下記特許文献1では、膨張可能ブラダ(気体室)を含む圧縮ガーメントとの使用のための圧縮システムが開示される。下記特許文献1では、各膨張可能ブラダの開閉を制御する双方向弁の入口ポートと、通気弁の入口ポートとの両方が、同一のマニホールドに接続される。
特許第6785224号公報
上記特許文献1に開示される圧力システムにおいては、通気弁を介して膨張可能ブラダ内の気体が排出される。このため、膨張可能ブラダの内圧を強制的に下げたい場合などにおいても、通気弁の性能によっては困難なことがある。
本発明の目的は、強制的な内圧低下を容易に実現可能な気体式マッサージ機用給排気システム及びそれを備える気体式マッサージ機を提供することである。
本発明の一側面に係る気体式マッサージ機用給排気システムは、エアポンプと、エアポンプに接続される分配用バルブユニットと、分配用バルブユニットに接続される複数の電磁弁ユニットを有するメインバルブユニットと、を備える。分配用バルブユニットは、エアポンプの供給口に接続される第1フリーポート、メインバルブユニットに接続される第1接続ポート、外部に接続される第2接続ポート、並びに、第1接続ポートの開閉及び第2接続ポートの開閉を制御する第1開閉機構を有する第1部分と、エアポンプの吸入口に接続される第2フリーポート、メインバルブユニットに接続される第3接続ポート、外部に接続される第4接続ポート、並びに、第3接続ポートの開閉及び第4接続ポートの開閉を制御する第2開閉機構を有する第2部分と、を備える。
この気体式マッサージ機用給排気システムによれば、メインバルブユニットは、分配用バルブユニットを介して、エアポンプの供給口と吸入口との両方に接続される。このため、分配用バルブユニットを利用して、エアポンプによるメインバルブユニットへの気体供給だけでなく、エアポンプによるメインバルブユニットからの気体吸入を実施できる。よって、上記気体式マッサージ機用給排気システムによれば、分配用バルブユニットの制御によって、メインバルブユニットの内部空間などに対して、強制的な内圧低下を容易に実現できる。
複数の電磁弁ユニットのそれぞれは、チャンバを有し、エアポンプによる気体供給時、第1接続ポート及び第4接続ポートが開放されると共に、第2接続ポート及び第3接続ポートが閉塞され、エアポンプによる気体吸入時、第2接続ポート及び第3接続ポートが開放されると共に、第1接続ポート及び第4接続ポートが閉塞され、エアポンプが停止状態であって少なくとも一つのチャンバの内圧が調整されるとき、第3接続ポート及び第4接続ポートが開放されると共に第1接続ポート及び第2接続ポートが閉塞され、エアポンプが停止状態であって各チャンバが減圧されるとき、第1接続ポート及び第2接続ポートが開放されると共に第3接続ポート及び第4接続ポートが閉塞されてもよい。この場合、分配用バルブユニットを利用して、チャンバに対して多様な圧力制御が可能になる。加えて、気体排出口が第2接続ポート及び第4接続ポートの一方に限定されないので、第1開閉機構及び第2開閉機構の一方の劣化が促進しにくくなる。
第1開閉機構は、第1接続ポートの開閉を制御する第1二方弁と、第2接続ポートの開閉を制御する第2二方弁とを有し、第2開閉機構は、第3接続ポートの開閉を制御する第3二方弁と、第4接続ポートの開閉を制御する第4二方弁とを有してもよい。この場合、分配用バルブユニットの構造を簡易化できる。
分配用バルブユニットと、複数の電磁弁ユニットのそれぞれとは、互いに同一構成を有してもよい。この場合、給排気システム内の共通部品点数が多くなるので、コストダウンの実現と共にメンテナンス性を向上できる。
第2部分は、外部に接続される第5接続ポートをさらに有し、第1開閉機構は、互いに直列接続される第1三方弁及び第2三方弁を有し、第2開閉機構は、第2フリーポート、第3接続ポート及び第4接続ポートに接続される第3三方弁を有し、第1三方弁は、第1フリーポート、第2接続ポート及び第2三方弁に接続され、第2三方弁は、第1接続ポート、第5接続ポート及び第1三方弁に接続されてもよい。この場合、二方弁を用いる場合と比較して、分配用バルブユニットに含まれる弁の数を低減できる。
複数の電磁弁ユニットのそれぞれは、チャンバを有し、エアポンプによる気体供給時、第1接続ポート及び第4接続ポートを開放すると共に、第2接続ポート、第3接続ポート及び第5接続ポートを閉塞し、エアポンプによる気体吸入時、第2接続ポート及び第3接続ポートを開放すると共に、第1接続ポート、第4接続ポート及び第5接続ポートを閉塞し、エアポンプが停止状態であって少なくとも一つのチャンバの内圧が調整されるとき、第5接続ポートが開放されると共に第1接続ポート、第2接続ポート、第3接続ポート及び第4接続ポートが閉塞されてもよい。この場合、気体排出口が第2接続ポート及び第5接続ポートの一方に限定されないので、第1三方弁と第2三方弁との一方の劣化が促進しにくくなる。
本発明の一側面に係る気体式マッサージ機は、上記給排気システムと、メインバルブユニットに接続されるマッサージ具と、を備える。この気体式マッサージ機によれば、分配用バルブユニットの制御によって、マッサージ具の内部空間などに対して、強制的な内圧低下を容易に実現できる。
本発明の一側面によれば、強制的な内圧低下を容易に実現可能な気体式マッサージ機用給排気システム及びそれを備える気体式マッサージ機を提供できる。
図1は、第1実施形態に係る気体式マッサージ機を示す模式図である。 図2は、マッサージ具を示す斜視図である。 図3は、給排気システムの内部を示す概略斜視図である。 図4(a)は、分配用バルブユニットを示す斜視図であり、図4(b)は、分配用バルブユニットを示す正面図である。 図5(a)は、図4(b)のVa-Va線に沿った概略断面図であり、図5(b)は、図4(b)のVb-Vb線に沿った概略断面図である。 図6は、分配用バルブユニットの回路図を示す。 図7は、マッサージ具の一部、エアポンプ、分配用バルブユニット、及び1つの電磁弁ユニットの回路図である。 図8(a)は、給排気システムの底面図であり、図8(b)は、図8(a)において筐体の一部を除外した概略図である。 図9(a),(b)は、エアポンプ及び分配用バルブユニットの回路図である。 図10(a),(b)は、エアポンプ及び分配用バルブユニットの回路図である。 図11は、マッサージ具を用いた揉みパターンの例を示す図である。 図12は、第2実施形態に係る分配用バルブユニット及びエアポンプの回路図である。 図13は、エアポンプ及び分配用バルブユニットの回路図である。 図14は、エアポンプ及び分配用バルブユニットの回路図である。 図15は、エアポンプ及び分配用バルブユニットの回路図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
(第1実施形態)
第1実施形態の気体式マッサージ機は、高圧気体を使用して被施術者の身体をマッサージする機器である。気体式マッサージ機は、例えば、被施術者の静脈、リンパの滞りを改善し、その流れを促進するなど、身体状態を改善することを目的に、被施術者の身体を「揉む」など、被施術者の身体に刺激を与えるために用いられる。ここで、本明細書において、「高圧気体」は、大気圧より高い気圧を有する気体を指す。第1実施形態では、気体は、利便性の観点から、空気である。しかしながら、気体は、特に限定されず、He(ヘリウム)およびN(窒素)などの不活性ガス、ならびにO(酸素)などのその他のガスであってもよい。
気体式マッサージ機1は、図1に示されるように、マッサージ具2と、マッサージ具2に接続される給排気システム3とを備える。第1実施形態における「接続」は、単なる物理的接続に限定されない。例えば、ホース、チューブ、タンクなどの中間部材を介して2つの装置間を気体、液体などの流体が流れるとき、当該2つの装置は互いに接続する(流体接続する)とみなされる。
マッサージ具2は、被施術者の身体にマッサージを施すために、身体に装着される器具である。マッサージ具2は、図1に示されるように、ホースHおよびコネクタCを介して給排気システム3(気体式マッサージ機用給排気システム)に接続される。マッサージ具2は、給排気システム3から高圧気体が供給されて膨張し、給排気システム3を介して高圧気体が排出されて収縮する。マッサージ具2は、膨張することで身体を圧迫し、収縮することで身体の圧迫を解除する。マッサージ具2は、身体の圧迫と圧迫解除を繰り返すことで、被施術者の身体をマッサージする。マッサージ具2は、第1実施形態では、図2に示されるように、被施術者の身体Bを囲むように装着されて、身体Bの周囲から身体Bを圧迫し、その後その圧迫を解除するように構成される。より具体的には、マッサージ具2は、右足を囲むように装着される第1マッサージ具21と、左足を囲むように装着される第2マッサージ具22とを備えている。
第1および第2マッサージ具21、22はそれぞれ、第1および第2ホースH1、H2および第1および第2コネクタC1、C2を介して給排気システム3に接続される。ただし、マッサージ具2は、マッサージする身体Bに対応した形状を有していれば、図示されたような2つに分かれたブーツ形状に限定されない。例えば、左右のいずれか片側のみのブーツ形状であってもよいし、身体Bの下半身全体にマッサージを施すために左右の両足用に一体となったズボン形状を有していてもよいし、身体Bの腰部の周囲にマッサージを施すために半ズボン形状を有していてもよいし、身体Bの上半身全体にマッサージを施すためにシャツ形状を有していてもよい。
マッサージ具2は、図1および図2に示されるように、高圧気体を受容して膨張し、高圧気体を排出して収縮する気体室211~218,221~228を有している。マッサージ具2は、気体室211~218,221~228が給排気システム3に流体接続されることにより、給排気システム3に流体接続される。また、マッサージ具2は、気体室211~218,221~228が膨張および収縮することにより、膨張および収縮するように構成される。マッサージ具2は、第1実施形態では、複数(図示された例では16)の気体室211~218,221~228を有している。マッサージ具2は、気体室211~218,221~228を備えることにより、それぞれに対応する場所毎に膨張および収縮することができる。ただし、マッサージ具2は、膨張して身体Bを圧迫し、収縮して身体Bの圧迫を解除するように構成されていればよく、その目的のために、少なくとも1つの気体室を有していればよい。
気体室211~218,221~228はそれぞれ、図2に示されるように、マッサージ対象となる身体Bのそれぞれの部位に対応するように設けられている。マッサージ具2は、第1実施形態では、図2に示されるように、第1マッサージ具21および第2マッサージ具22用にそれぞれ、連続して設けられた気体室211~218,221~228を備えている。気体室211~218,221~228は、足先に対応する部位に設けられた気体室211,221から、上腿部に対応する部位に設けられた気体室218,228に向かって、順に配置されている。なお、マッサージ具2は、マッサージする身体Bの部位に応じて、また実施するマッサージの制御モードに応じて気体室の配置や数を適宜設定することが可能である。
気体室211~218,221~228はそれぞれ、マッサージ対象となる身体Bの部位を囲むように、略筒状の袋体として形成される。気体室211~218,221~228はそれぞれ、膨張して身体Bの対応部位を圧迫し、収縮して身体Bの対応部位の圧迫を解除できるような大きさに形成される。気体室211~218,221~228の形状および大きさは、装着される身体Bの部位に応じて適宜決定することができる。また、気体室211~218,221~228は、高圧気体を蓄える気密性を有し、高圧気体の受容および排出によって変形可能であれば、特に限定されなく、例えば樹脂材料によって形成される。
給排気システム3は、少なくとも1つの気体室211~218,221~228に高圧気体を供給し、少なくとも1つの気体室211~218,221~228から高圧気体を排出する。給排気システム3は、図1に示されるように、エアポンプ4と、エアポンプ4に接続される分配用バルブユニット5と、分配用バルブユニット5に接続されるメインバルブユニット6と、エアポンプ4、分配用バルブユニット5、及びメインバルブユニット6を制御する制御装置7とを有する。メインバルブユニット6は、第1マッサージ具21及び第2マッサージ具22に接続される。給排気システム3には、例えば動作モード(後述する揉みパターンなど)を表示する表示部などが設けられ得る。
図3は、給排気システムの内部を示す概略斜視図である。図3に示されるように、エアポンプ4と、分配用バルブユニット5と、メインバルブユニット6とは、筐体30上に載置される。筐体30は、図示しない蓋体と組み合わされることによって、給排気システム3の内部を保護する箱として機能する。
エアポンプ4は、分配用バルブユニット5に高圧気体を供給すると共に、分配用バルブユニット5から気体を吸入する装置である。エアポンプ4は、例えば、高圧気体を送出するポンプ、バルブの開放によって高圧気体が噴出するボンベなどを備え得る。平面視にて、エアポンプ4は、方向Xに沿ってメインバルブユニット6と並び、方向Xに直交する方向Yに沿って分配用バルブユニット5と並ぶ。以下では、方向Xは前後方向とも称され、方向Yは左右方向とも称される。加えて、方向X及び方向Yに直交する方向Zは上下方向とも称される。
エアポンプ4は、本体4aと、本体4aから外部へ気体を供給する供給口4b(図7参照)と、外部から本体4aへ気体を吸入する吸入口4c(図7参照)とを備える。供給口4bと吸入口4cとのそれぞれは、分配用バルブユニット5に接続される。例えば、エアポンプ4は、供給口4b及び分配用バルブユニット5を介してメインバルブユニット6へ気体を供給する(気体供給動作)。このとき、エアポンプ4は、吸入口4c及び分配用バルブユニット5を介して外部から気体を吸入する。また、エアポンプ4は、吸入口4c及び分配用バルブユニット5を介してメインバルブユニット6から気体を吸入する。このとき、エアポンプ4は、供給口4b及び分配用バルブユニット5を介して外部へ気体を供給(排出)する(強制減圧動作)。上記気体供給動作及び上記強制減圧動作の詳細については、後述する。
図4(a)は、分配用バルブユニットを示す斜視図であり、図4(b)は、分配用バルブユニットを示す正面図である。図5(a)は、図4(b)のVa-Va線に沿った概略断面図であり、図5(b)は、図4(b)のVb-Vb線に沿った概略断面図である。図6は、分配用バルブユニットの回路図を示す。図3、図4(a),(b)、図5(a),(b)及び図6に示される分配用バルブユニット5は、メインバルブユニット6への高圧気体の供給と、メインバルブユニット6からの気体の吸入とを制御する装置である。分配用バルブユニット5は、例えば、エアポンプ4とメインバルブユニット6との間の流路を、エアポンプ4からメインバルブユニット6へ気体が供給される流路、メインバルブユニット6からエアポンプ4へ気体が吸入される流路などに切り替える装置である。分配用バルブユニット5は、エアポンプ4よりも下流に位置し、メインバルブユニット6よりも上流に位置する。
分配用バルブユニット5は、本体部50、第1フリーポートFP1、第2フリーポートFP2、第1接続ポートP1、第2接続ポートP2、第3接続ポートP3、及び第4接続ポートP4、第1開閉機構51、及び第2開閉機構52を有する。
本体部50は、第1部材50a及び第2部材50bと、第1部材50aと第2部材50bとの間に位置するシール部材50cとを有する。第1部材50aは、本体部50における主要部であって、第1フリーポートFP1、第2フリーポートFP2、第1開閉機構51及び第2開閉機構52が設けられる。図示しないが、第1部材50aにおいて第2部材50bに対向する部分には窪みが設けられ、当該窪みには第1フリーポートFP1と第2フリーポートFP2とが連通する。第2部材50bは、本体部50における蓋部であって、第1接続ポートP1、第2接続ポートP2、第3接続ポートP3、及び第4接続ポートP4が設けられる。シール部材50cは、第1部材50aと第2部材50bとの気密性を付与する部材である。
第1部材50a、第2部材50b、及びシール部材50cは、例えば、図示しない公知の固定手段(嵌合、ネジ止めなど)により互いに固定される。第1部材50aおよび第2部材50bは、高圧気体による押圧力、電磁弁によるポートの開閉に伴う押圧力に対して変形が抑制され得るような剛性を有していればよい。第1部材50aおよび第2部材50bのそれぞれは、例えば、樹脂材料、セラミック材料、金属材料などにより形成される。シール部材50cは、例えば環状の樹脂部材などである。樹脂部材は、例えば弾性を有してもよい。
分配用バルブユニット5は、方向Yに沿って並ぶ第1部分5aと第2部分5bとを有する。第1部分5aと第2部分5bとは、互いに独立している。すなわち、第1部分5aの内部空間と、第2部分5bの内部空間とは、互いに仕切られている。このため、第1部分5aに流入する気体は、第2部分5bに直接的に流入しない。換言すると、分配用バルブユニット5内にて、第1部分5a内の気体と、第2部分5b内の気体とは、互いに混合されない。
第1部分5aは、チャンバCA1、エアポンプ4の供給口4bに接続される第1フリーポートFP1、メインバルブユニット6に接続される第1接続ポートP1、外部に接続される第2接続ポートP2、並びに、第1接続ポートP1の開閉及び第2接続ポートP2の開閉を制御する第1開閉機構51を有する。第2部分5bは、チャンバCA1とは異なるチャンバCA2、エアポンプ4の吸入口4cに接続される第2フリーポートFP2、メインバルブユニット6に接続される第3接続ポートP3、外部に接続される第4接続ポートP4、並びに、第3接続ポートP3の開閉及び第4接続ポートP4の開閉を制御する第2開閉機構52を有する。なお、分配用バルブユニット5の外部は、例えば、給排気システム3の外気である。
図5(a)に示されるように、チャンバCA1は、第1部分5aに設けられる内部空間であり、第1フリーポートFP1、第1接続ポートP1、及び第2接続ポートP2に連通する。チャンバCA1に流入する気体は、第1フリーポートFP1を介してエアポンプ4から供給され、第1接続ポートP1を介してメインバルブユニット6に供給される。もしくは、当該気体は、第2接続ポートP2を介して外部に排出される。
第1フリーポートFP1は、方向Xにおいて給排気システム3の後側に向かって延在するポートである。第1フリーポートFP1は、例えば、チューブ、タンクなどを介してエアポンプ4に接続される。第1接続ポートP1と第2接続ポートP2とのそれぞれは、方向Zにおいて給排気システム3の底側に向かって延在するポートである。
図5(b)に示されるように、チャンバCA2は、第2部分5bに設けられる内部空間であり、第2フリーポートFP2、第3接続ポートP3、及び第4接続ポートP4に連通する。チャンバCA2は、チャンバCA1とは独立しており、チャンバCA1と略同一形状を有する。チャンバCA2に流入する気体は、第2フリーポートFP2を介してエアポンプ4に吸入される、もしくは、第4接続ポートP4を介して外部に排出される。
第2フリーポートFP2は、方向Xにおいて給排気システム3の後側に向かって延在するポートである。第2フリーポートFP2は、例えば、チューブ、タンクなどを介してエアポンプ4に接続される。第3接続ポートP3と第4接続ポートP4とのそれぞれは、方向Zにおいて給排気システム3の底側に向かって延在するポートである。
第1開閉機構51は、第1部分5aのチャンバCA1に流入される気体の流路を切り替える機構であり、第1接続ポートP1を開閉するための第1電磁弁V1と、第2接続ポートP2を開閉するための第2電磁弁V2とを有する。第1電磁弁V1は、電気で駆動することによって第1接続ポートP1を開閉する二方弁である。第2電磁弁V2は、電気で駆動することによって第2接続ポートP2を開閉する二方弁である。第1実施形態では、第1電磁弁V1と第2電磁弁V2とは、互いに同一構造を有する。
第2開閉機構52は、第2部分5bのチャンバCA2に流入される気体の流路を切り替える機構である。図6に示されるように、第2開閉機構52は、第3接続ポートP3を開閉するための第3電磁弁V3と、第4接続ポートP4を開閉するための第4電磁弁V4とを有する。第1実施形態では、第3電磁弁V3及び第4電磁弁V4のそれぞれは、第1電磁弁V1と同一構造を有する二方弁である。このため、以下では第1電磁弁V1の構造について説明し、第2電磁弁V2、第3電磁弁V3、及び第4電磁弁V4の説明を割愛する。
第1電磁弁V1は、弁座Vaと、弁体Vbと、電磁石Vcと、付勢体Vdとを有する。弁座Vaは、開閉対象となる第1接続ポートP1に隣接しており、弁体Vbが当接可能に設けられる部分である。弁座Vaは、弁体Vbが当接された際に第1接続ポートP1が閉鎖されるように形成される。弁座Vaは、例えば、弁体Vbに向かって延在する略円筒台形状を有する。
弁体Vbは、弁座Vaと共働して、第1接続ポートP1を開閉する部分であり、方向Zに沿って延在する棒状部分である。弁体Vbは、例えば、弁座Vaに当接する位置と、弁座Vaを露出させる位置との間で動作する。弁体Vbは、電磁石Vcの電磁力および付勢体Vdの付勢力によって、方向Zに沿って移動可能である。弁体Vbは、電磁石Vcの電磁力によって駆動されるように、鉄などの磁性体を含んでいる。弁座Vaに当接する弁体Vbの先端部は、ゴムなどの弾性体によって構成されてもよい。この場合、弁体Vbの先端部が弁座Vaに当接する際に、弁体Vbの先端部が弁座Vaの形状に追従して変形できる。これにより、弁座Vaと弁体Vbとが良好に密着する。
電磁石Vcは、電力が供給されることによって、弁体Vbに電磁力を印加する。電磁石Vcは、第1実施形態では、電力が供給された際に、弁座Vaから離間する方向に弁体Vbを付勢する電磁力を弁体Vbに印加することができるように構成される。しかし、電磁石Vcは、電力が供給された際に、弁座Vaに向かって弁体Vbを付勢する電磁力を弁体Vbに印加することができるように構成されてもよい。電磁石Vcは、特に限定されることはないが、構造の簡易性の観点から、弁体Vbを内部に収容する円筒状のソレノイドコイルを採用することができる。
付勢体Vdは、第1接続ポートP1の開状態もしくは閉状態を維持するために、弁体Vbを所定の方向に付勢する。付勢体Vdは、例えば、上記閉状態を維持するために、弁体Vbを弁座Vaに向かって付勢する。この場合は、第1電磁弁V1は、電力が供給されないときに閉状態が維持される常時閉弁となる。付勢体Vdは、上記開状態を維持するために、弁体Vbを弁座Vaから離間する方向に付勢してもよい。この場合は、第1電磁弁V1は、電力が供給されないときに開状態が維持される常時開弁となる。付勢体Vdは、弁体Vbを所定の方向に付勢することができれば、特に限定されることはなく、公知のバネなどであればよい。
図3に戻って、メインバルブユニット6は、分配用バルブユニット5と連動して、マッサージ具2の気体室211~218,221~228のそれぞれに高圧気体を供給する流路と、マッサージ具2の気体室211~218,221~228のそれぞれから高圧気体を排出する流路とを切り替える装置である。第1実施形態では、メインバルブユニット6は、4つの電磁弁ユニット61~64を有する。電磁弁ユニット61~64は、方向Yに沿って順に並ぶ装置であり、少なくとも1つの電磁弁を有する。
第1実施形態では、電磁弁ユニット61~64のそれぞれは、分配用バルブユニット5と同一構造を有する。このため、電磁弁ユニット61~64のそれぞれは、2つのチャンバ(第1チャンバ及び第2チャンバ)と、2つのフリーポートと、4つの接続ポートと、4つの電磁弁とを有する。電磁弁ユニット61~64のそれぞれにおいて、各フリーポートは方向Zにおいて筐体30の底側に向かって延在するポートであり、各接続ポートは方向Xにおいて筐体30の前側に向かって延在するポートである。このため方向Xにおいて、当該各接続ポートと、分配用バルブユニット5の第1フリーポートFP1及び第2フリーポートFP2とは、互いに反対側に延在する。
図7は、マッサージ具の一部、エアポンプ、分配用バルブユニット、及び1つの電磁弁ユニットの回路図である。図7に示されるように、電磁弁ユニット61に含まれるフリーポートFP3,FP4の両方は、互いに分配用バルブユニット5の第1接続ポートP1及び第3接続ポートP3に接続される。また、電磁弁ユニット61に含まれる接続ポートP11~P14は、気体室211~214にそれぞれ接続される。気体室211~214への気体供給もしくは気体室211~214からの気体排出は、電磁弁ユニット61に含まれる電磁弁V11~V14によって制御される。また、例えば、電磁弁ユニット62に含まれる接続ポートP15~P18(図3を参照)は、気体室215~218にそれぞれ接続される。同様に、電磁弁ユニット63に含まれる接続ポートP21~P24(図3を参照)は、気体室221~224にそれぞれ接続され、電磁弁ユニット64に含まれる接続ポートP25~P28(図3を参照)は、気体室225~228にそれぞれ接続される。接続ポートP11~18,P21~28のそれぞれの開閉は、対応する電磁弁(不図示)によって制御される。
図8(a)は、給排気システムの底面図であり、図8(b)は、図8(a)において筐体の一部を除外した概略図である。図8(a)に示されるように、筐体30の底面30aには、複数の開口30bと、孔30cとが設けられる。開口30bは、気体が通過する部分であり、例えば分配用バルブユニット5の第2接続ポートP2及び第4接続ポートP4に接続される。孔30cは、ネジなどの締結手段が挿入可能な部分であり、ネジ溝などが設けられ得る。
図8(b)に示されるように、筐体30には、互いに仕切られるタンク31~33と、室35,36とが設けられる。タンク31は、エアポンプ4の吸入口4cと分配用バルブユニット5の第1フリーポートFP1とが接続される密室部分(吸入用タンク)であり、中継ポート311,312が設けられる。中継ポート311はチューブ等を介してエアポンプ4の吸入口4cに接続される部分であり、中継ポート312はチューブ等を介して分配用バルブユニット5の第1フリーポートFP1に接続される部分である。タンク32は、エアポンプ4の供給口4bと分配用バルブユニット5の第2フリーポートFP2とが接続される密室部分(供給用タンク)であり、中継ポート321,322が設けられる。中継ポート321はチューブ等を介してエアポンプ4の供給口4bに接続される部分であり、中継ポート322はチューブ等を介して分配用バルブユニット5の第2フリーポートFP2に接続される部分である。
タンク33は、分配用バルブユニット5の第1接続ポートP1及び第3接続ポートP3と、メインバルブユニット6に含まれる各フリーポートとが接続される密室部分(共通タンク)であり、中継ポート331~340を有する。中継ポート331は分配用バルブユニット5の第1接続ポートP1に接続される部分であり、中継ポート332は分配用バルブユニット5の第3接続ポートP3に接続される部分である。中継ポート333~340のそれぞれは、メインバルブユニット6に含まれるフリーポートのいずれかに接続される部分である。なお、タンク33の内圧は、気圧計などによって計測されてもよい。
室35,36のそれぞれは、開口30bを介して外部に接続される非密室である。室35に設けられる中継ポート351には分配用バルブユニット5の第2接続ポートP2が接続される。室36に設けられる中継ポート361には分配用バルブユニット5の第4接続ポートP4が接続される。
図3に戻って、給排気システム3が備える制御装置7は、エアポンプ4、分配用バルブユニット5及びメインバルブユニット6の動作を制御する装置である。制御装置7は、例えば、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read-Only Memory)とを備えている。制御装置7は、例えば、ROMに格納されている制御プログラムを実行することができるように構成されている。制御プログラムは、例えば、気体室211~218,221~228を膨張および収縮させる所望の順番に基づいて、エアポンプ4、分配用バルブユニット5及びメインバルブユニット6を動作させるように記述されている。制御装置7は、給排気システム3の筐体30内に設けられてもよいし、筐体30の外部に設けられてもよい。
次に、第1実施形態に係る給排気システム3の動作を、図9(a),(b)及び図10(a),(b)を参照しながら説明する。図9(a),(b)及び図10(a),(b)のそれぞれは、エアポンプ及び分配用バルブユニットの回路図である。
まず、図9(a)を参照しながら、給排気システム3によるメインバルブユニット6への気体供給動作を説明する。図9(a)に示されるように、エアポンプ4によるメインバルブユニット6への気体供給時、第1電磁弁V1及び第4電磁弁V4が開放される一方で、第2電磁弁V2及び第3電磁弁V3が閉塞される。このため、当該気体供給時、第1接続ポートP1及び第4接続ポートP4が開放されると共に、第2接続ポートP2及び第3接続ポートP3が閉塞される。これにより、図9(a)に示される矢印のように、第4接続ポートP4を介して外部からエアポンプ4に流入した気体は、第1接続ポートP1を介してメインバルブユニット6に供給される。第1実施形態では、上記気体供給時、メインバルブユニット6の動作によって、気体室211~218,221~228の少なくとも一つに高圧気体が供給される。気体室211~218,221~228のそれぞれが所望の内圧になるように、上記気体供給が実施される。
次に、図9(b)を参照しながら、給排気システム3による内圧調整動作を説明する。内圧調整動作にて実施される内圧調整は、例えば、メインバルブユニット6に含まれる少なくとも一つのチャンバの内圧の調整、気体室211~218,221~228の少なくとも一つの内圧の調整などである。内圧調整時においては、エアポンプ4は停止状態になっている。図9(b)に示されるように、内圧調整時、第3電磁弁V3及び第4電磁弁V4が開放される一方で、第1電磁弁V1及び第2電磁弁V2が閉塞される。このため、当該内圧調整時、第3接続ポートP3及び第4接続ポートP4が開放されると共に、第1接続ポートP1及び第2接続ポートP2が閉塞される。これにより、図9(b)に示される矢印のように、第3接続ポートP3及び第4接続ポートP4を介して、少なくとも一つの上記チャンバ、及び/または、気体室211~218,221~228の少なくとも一つから気体が排出される。第1実施形態では、上記内圧調整時、メインバルブユニット6の動作によって、上記チャンバの少なくとも一つの内圧と、気体室211~218,221~228の少なくとも一つの内圧とが調整され得る。
次に、図10(a)を参照しながら、給排気システム3による自然減圧動作を説明する。自然減圧動作にて実施される自然減圧は、例えば、メインバルブユニット6に含まれる少なくとも一つのチャンバの自然減圧、気体室211~218,221~228の少なくとも一つの内圧の自然減圧などである。自然減圧時においては、エアポンプ4は停止状態になっている。図10(a)に示されるように、内圧調整時、第1電磁弁V1及び第2電磁弁V2が開放される一方で、第3電磁弁V3及び第4電磁弁V4が閉塞される。このため、当該自然減圧時、第1接続ポートP1及び第2接続ポートP2が開放されると共に、第3接続ポートP3及び第4接続ポートP4が閉塞される。これにより、図10(a)に示される矢印のように、第1接続ポートP1及び第2接続ポートP2を介して、上記チャンバ、及び気体室211~218,221~228から気体が排出される。第1実施形態では、上記自然減圧時、メインバルブユニット6の動作によって、各チャンバと、気体室211~218,221~228とを自然減圧する。
次に、図10(b)を参照しながら、給排気システム3による強制減圧動作を説明する。強制減圧動作にて実施される強制減圧は、例えば、緊急事態時などにおいて、メインバルブユニット6に含まれる全てのチャンバをエアポンプ4の気体吸入によって強制的に減圧すること、気体室211~218,221~228の全てをエアポンプ4の気体吸入によって強制的に減圧することである。図10(b)に示されるように、エアポンプ4の気体吸入時、第2電磁弁V2及び第3電磁弁V3が開放される一方で、第1電磁弁V1及び第4電磁弁V4が閉塞される。このため、当該強制減圧時、第2接続ポートP2及び第3接続ポートP3が開放されると共に、第1接続ポートP1及び第4接続ポートP4が閉塞される。これにより、図10(b)に示される矢印のように、第3接続ポートP3を介してメインバルブユニット6からエアポンプ4に流入した気体は、第2接続ポートP2を介して給排気システム3の外部に排出される。
次に、第1実施形態の気体式マッサージ機1の動作を、図11及び図12を参照しながら説明する。図11及び図12のそれぞれは、マッサージ具を用いた揉みパターンの例を示す図である。本明細書では、マッサージ具2の気体室211~218,221~228に高圧気体を供給し、または気体室211~218,221~228から高圧気体を排出することにより、気体室211~218,221~228を膨張または収縮させる順序を「揉みパターン」と呼ぶ。なお、以下に示す気体式マッサージ機1の動作はあくまで一例である。
血液および/またはリンパ液の流れを良くするために身体にマッサージを施す場合、四肢の先端部から胴体に向かう順番で身体を圧迫していくことがある。これに対応するマッサージ具2による揉みパターンとして、図2及び図11に示されるように、気体室211,221から気体室218,228まで順に気体室211~218,221~228を膨張させ、気体室218,228を膨張させ終わるまで、気体室211~217,221~227の膨張を保持するような揉みパターンが考えられる。本明細書では、図12に示される揉みパターンのモードおよびこれに類する揉みパターンのモードを「スクイーズモード(squeeze-mode)」と呼ぶ。また、気体室211から気体室218まで順に膨張させ、気体室221から気体室228まで順に膨張させ、膨張させた気体室211~218,221~228の膨張状態を保持した後に(膨張させた気体室211~218,221~228を一旦保圧した後に)、膨張させた順に気体室211~218,221~228を収縮させるような揉みパターンが考えられる。本明細書では、このような揉みパターンのモードおよびこれに類する揉みパターンのモードを「ウェーブモード(wave-mode)」と呼ぶ。
スクイーズモードにおける給排気システム3の動作の具体例と、ウェーブモードにおける給排気システム3の動作の具体例とのそれぞれは、例えば特願2020-082607号に記載される。なお、制御装置7は、上述したスクイーズモード及びウェーブモードに限らず、分配用バルブユニット5及びメインバルブユニット6を制御することによって、さまざまな揉みパターンを実施可能である。
以上に説明した第1実施形態に係る給排気システム3を備える気体式マッサージ機1によれば、メインバルブユニット6は、分配用バルブユニット5を介して、エアポンプ4の供給口4bと吸入口4cとの両方に接続される。このため、分配用バルブユニット5を利用して、メインバルブユニット6は、エアポンプ4からの気体供給と、エアポンプ4による気体吸入との両方が実施できる。したがって、給排気システム3を利用することによって、メインバルブユニット6の内部空間、マッサージ具2の気体室211~218,221~228などに対して、強制的な内圧低下を容易に実現できる。
第1実施形態では、電磁弁ユニット61~64のそれぞれは、チャンバを有し、エアポンプ4による気体供給時、第1接続ポートP1及び第4接続ポートP4が開放されると共に、第2接続ポートP2及び第3接続ポートP3が閉塞され、エアポンプ4による気体吸入時、第2接続ポートP2及び第3接続ポートP3が開放されると共に、第1接続ポートP1及び第4接続ポートP4が閉塞され、エアポンプ4が停止状態であって少なくとも一つのチャンバの内圧が調整されるとき、第3接続ポートP3及び第4接続ポートP4が開放されると共に第1接続ポートP1及び第2接続ポートP2が閉塞され、エアポンプ4が停止状態であって各チャンバが減圧されるとき、第1接続ポートP1及び第2接続ポートP2が開放されると共に第3接続ポートP3及び第4接続ポートP4が閉塞される。このため、分配用バルブユニット5を利用して、メインバルブユニット6内のチャンバなどに対して多様な圧力制御が可能になる。加えて、給排気システム3における気体排出口が第2接続ポートP2及び第4接続ポートP4の一方に限定されないので、第1開閉機構51及び第2開閉機構52の一方の劣化が促進しにくくなる。
第1実施形態では、第1開閉機構51は、第1接続ポートP1の開閉を制御する第1二方弁である第1電磁弁V1と、第2接続ポートP2の開閉を制御する第2二方弁である第2電磁弁V2とを有し、第2開閉機構52は、第3接続ポートP3の開閉を制御する第3二方弁であるである第3電磁弁V3と、第4接続ポートP4の開閉を制御する第4二方弁であるである第4電磁弁V4とを有する。このため、分配用バルブユニット5の構造を簡易化できる。
第1実施形態では、分配用バルブユニット5と、電磁弁ユニット61~64のそれぞれとは、互いに同一構成を有する。この場合、給排気システム3内の共通部品点数が多くなるので、コストダウンの実現と共にメンテナンス性を向上できる。
(第2実施形態)
以下では、第2実施形態に係る給排気システム及びそれを備える気体式マッサージ機について説明する。第2実施形態の説明において第1実施形態と重複する記載は省略し、第1実施形態と異なる部分を記載する。つまり、技術的に可能な範囲において、第2実施形態に第1実施形態の記載を適宜用いてもよい。
図12は、第2実施形態に係る分配用バルブユニット及びエアポンプの回路図である。図12に示されるように、分配用バルブユニット5Aの第2部分5bは、第3接続ポートP3及び第4接続ポートP4に加えて、外部に接続される第5接続ポートP5を有する。また、第1開閉機構51Aは、互いに直列接続される第1三方弁TV1及び第2三方弁TV2を有し、第2開閉機構52Aは、第3三方弁TV3を有する。第1三方弁TV1は、第1フリーポートFP1、第2接続ポート及び第2三方弁TV2に接続される電磁弁である。第2三方弁TV2は、第1接続ポートP1、第5接続ポートP5及び第1三方弁TV1に接続される。第3三方弁TV3は、第2フリーポートFP2、第3接続ポートP3及び第4接続ポートP4に接続される。このため、第2実施形態では、分配用バルブユニット5Aと、電磁弁ユニット61~64とは、互いに異なる形状を有する。
次に、第2実施形態に係る給排気システムの動作を、図13~図15を参照しながら説明する。図13~15のそれぞれは、エアポンプ及び分配用バルブユニットの回路図である。
まず、図13を参照しながら、第2実施形態に係るメインバルブユニット6への気体供給動作を説明する。図13に示されるように、エアポンプ4によるメインバルブユニット6への気体供給時、第1三方弁TV1及び第2三方弁TV2が開放される一方で、第3三方弁TV3が閉塞される。このため、当該気体供給時、第1接続ポートP1及び第4接続ポートP4が開放されると共に、第2接続ポートP2、第3接続ポートP3及び第5接続ポートP5が閉塞される。これにより、図13に示される矢印のように、第4接続ポートP4を介して外部からエアポンプ4に流入した気体は、第1接続ポートP1を介してメインバルブユニット6に供給される。
次に、図14を参照しながら、内圧調整動作及び自然減圧動作を説明する。図14に示されるように、内圧調整時、第1三方弁TV1、第2三方弁TV2及び第3三方弁TV3の全てが閉塞される。このため、当該内圧調整時、第5接続ポートP5が開放されると共に、第1接続ポートP1~第4接続ポートP4が閉塞される。これにより、図14に示される矢印のように、第5接続ポートP5を介して、少なくとも一つの上記チャンバ、及び/または、気体室211~218,221~228の少なくとも一つから気体が排出される。
次に、図15を参照しながら、強制減圧動作を説明する。図15に示されるように、エアポンプ4の気体吸入時、第3三方弁TV3が開放される一方で、第1三方弁TV1及び第2三方弁TV2が閉塞される。このため、当該強制減圧時、第2接続ポートP2及び第3接続ポートP3が開放されると共に、第1接続ポートP1、第4接続ポートP4及び第5接続ポートP5が閉塞される。これにより、図15に示される矢印のように、第3接続ポートP3を介してメインバルブユニット6からエアポンプ4に流入した気体は、第2接続ポートP2を介して給排気システム3の外部に排出される。
以上に説明した第2実施形態においても、上記第1実施形態と同様の作用効果が奏される。加えて、第2実施形態では、上記第1実施形態と比較して、分配用バルブユニット5Aに含まれる電磁弁の数を低減できる。
本発明に係る気体式マッサージ機用給排気システム及びそれを備える気体式マッサージ機は、上記実施形態に限定されず、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態は適宜組み合わされてもよい。例えば、分配用バルブユニットには、二方弁と三方弁の両方が設けられてもよい。
上記実施形態では、メインバルブユニットは4つの電磁弁ユニットを有するが、これに限られない。電磁弁ユニットの数は、マッサージ具に含まれる気体室の数によって定められてもよい。
上記実施形態では、複数の電磁弁ユニットのそれぞれは、第1マッサージ具及び第2マッサージ具の一方のみに接続されるが、これに限られない。例えば、複数の電磁弁ユニットのそれぞれは第1マッサージ具及び第2マッサージ具の両方に接続されてもよい。この場合、各電磁弁ユニットのうち、一部の接続ポートが第1マッサージ具に接続され、その他の接続ポートが第2マッサージ具に接続される。もしくは、一部の電磁弁ユニットは第1マッサージ具のみに接続され、別の一部の電磁弁ユニットは第2マッサージ具のみに接続され、更に別の一部の電磁弁ユニットは第1マッサージ具と第2マッサージ具との両方に接続されてもよい。
上記実施形態では、複数の電磁弁ユニットのそれぞれに含まれる2つの部分は、第1マッサージ具及び第2マッサージ具の一方に接続されるが、これに限られない。例えば、複数の電磁弁ユニットのそれぞれにおいて、一方の部分は第1マッサージ具及び第2マッサージ具の一方に接続され、他方の部分は第1マッサージ具及び第2マッサージ具の他方に接続されてもよい。
上記第1実施形態では、内圧調整時には第3接続ポート及び第4接続ポートが開放されるが、これに限られない。例えば、内圧調整時には第1接続ポート及び第2接続ポートが開放されてもよい。この場合、自然減圧時には第3接続ポート及び第4接続ポートが開放されてもよい。また、自然減圧時には第1接続ポート、第2接続ポート、第3接続ポート及び第4接続ポートが開放されてもよい。この場合、減圧に要する時間を短縮できる。
上記第1実施形態では、分配用バルブユニットと電磁弁ユニットとは互いに同一形状を有するが、これに限られない。
1…気体式マッサージ機、2…マッサージ具、3…給排気システム(気体式マッサージ機用給排気システム)、4…エアポンプ、4b…供給口、4c…吸入口、5,5A…分配用バルブユニット、5a…第1部分、5b…第2部分、6…メインバルブユニット、7…制御装置、21…第1マッサージ具、22…第2マッサージ具、30…筐体、31~33…タンク、51,51A…第1開閉機構、52,52A…第2開閉機構、61~64…電磁弁ユニット、211~218,221~228…気体室、FP1…第1フリーポート、FP2…第2フリーポート、P1…第1接続ポート、P2…第2接続ポート、P3…第3接続ポート、P4…第4接続ポート、P5…第5接続ポート、TV1…第1三方弁、TV2…第2三方弁、TV3…第3三方弁、V1…第1電磁弁、V2…第2電磁弁、V3…第3電磁弁、V4…第4電磁弁。

Claims (7)

  1. エアポンプと、
    前記エアポンプに接続される分配用バルブユニットと、
    前記分配用バルブユニットに接続される複数の電磁弁ユニットを有するメインバルブユニットと、
    を備え、
    前記分配用バルブユニットは、
    前記エアポンプの供給口に接続される第1フリーポート、前記メインバルブユニットに接続される第1接続ポート、外部に接続される第2接続ポート、並びに、前記第1接続ポートの開閉及び前記第2接続ポートの開閉を制御する第1開閉機構を有する第1部分と、
    前記エアポンプの吸入口に接続される第2フリーポート、前記メインバルブユニットに接続される第3接続ポート、外部に接続される第4接続ポート、並びに、前記第3接続ポートの開閉及び前記第4接続ポートの開閉を制御する第2開閉機構を有する第2部分と、を備える、
    気体式マッサージ機用給排気システム。
  2. 前記複数の電磁弁ユニットのそれぞれは、チャンバを有し、
    前記エアポンプによる気体供給時、前記第1接続ポート及び前記第4接続ポートが開放されると共に、前記第2接続ポート及び前記第3接続ポートが閉塞され、
    前記エアポンプによる気体吸入時、前記第2接続ポート及び前記第3接続ポートが開放されると共に、前記第1接続ポート及び前記第4接続ポートが閉塞され、
    第1タイミングにおいて、前記エアポンプが停止状態であって少なくとも一つの前記チャンバの内圧が減圧されるとき、前記第3接続ポート及び前記第4接続ポートが開放されると共に前記第1接続ポート及び前記第2接続ポートが閉塞され、
    前記第1タイミングとは異なる第2タイミングにおいて、前記エアポンプが停止状態であって前記チャンバが減圧されるとき、前記第1接続ポート及び前記第2接続ポートが開放されると共に前記第3接続ポート及び前記第4接続ポートが閉塞される、請求項1に記載の気体式マッサージ機用給排気システム。
  3. 前記第1開閉機構は、前記第1接続ポートの開閉を制御する第1二方弁と、前記第2接続ポートの開閉を制御する第2二方弁とを有し、
    前記第2開閉機構は、前記第3接続ポートの開閉を制御する第3二方弁と、前記第4接続ポートの開閉を制御する第4二方弁とを有する、請求項1または2に記載の気体式マッサージ機用給排気システム。
  4. 前記分配用バルブユニットと、前記複数の電磁弁ユニットのそれぞれとは、互いに同一構成を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の気体式マッサージ機用給排気システム。
  5. 前記第1部分は、外部に接続される第5接続ポートをさらに有し、
    前記第1開閉機構は、互いに直列接続される第1三方弁及び第2三方弁を有し、
    前記第2開閉機構は、前記第2フリーポート、前記第3接続ポート及び前記第4接続ポートに接続される第3三方弁を有し、
    前記第1三方弁は、前記第1フリーポート、前記第2接続ポート及び前記第2三方弁に接続され、
    前記第2三方弁は、前記第1接続ポート、前記第5接続ポート及び前記第1三方弁に接続される、請求項1に記載の気体式マッサージ機用給排気システム。
  6. 前記複数の電磁弁ユニットのそれぞれは、チャンバを有し、
    前記エアポンプによる気体供給時、前記第1接続ポート及び前記第4接続ポートを開放すると共に、前記第2接続ポート、前記第3接続ポート及び前記第5接続ポートを閉塞し、
    前記エアポンプによる気体吸入時、前記第2接続ポート及び前記第3接続ポートを開放すると共に、前記第1接続ポート、前記第4接続ポート及び前記第5接続ポートを閉塞し、
    前記エアポンプが停止状態であって少なくとも一つの前記チャンバの内圧が減圧されるとき、前記第1接続ポート及び前記第5接続ポートが開放されると共に、前記第2接続ポート、前記第3接続ポート及び前記第4接続ポートが閉塞される、請求項5に記載の気体式マッサージ機用給排気システム。
  7. 請求項1~6のいずれか一項に記載の給排気システムと、
    前記メインバルブユニットに接続されるマッサージ具と、を備える、
    気体式マッサージ機。
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