JPH0131903B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明はマツサージ機、殊に駆動源と施療子と
の間に遊星機構を配して遊星機構から取り出され
る２つの出力の一方に制動を加えることで他方の
出力を施療子に伝達するように構成したマツサー
ジ機の出力切換装置に関するものである。

［背景技術］ 上記のような遊星機構を利用したマツサージ機
の出力切換装置は、たとえば施療子を作動させる
ことと、施療子を人体の背に沿つて上下動させる
こととを選択的に行なえるようにする場合に用い
られており、大トルクを伝達できること、コンパ
クトで減速比が大きいこと、切換時に騒音を発生
することがない等の理由で家庭用のマツサージ機
に用いるものとして好ましい条件を備えている。
しかしながら遊星機構単独では動力の切換を行な
えず、遊星機構から取り出せる２つの出力の一方
に制動を加えることによつて初めて他方の出力を
施療子に伝達できるものであるから、制動機構が
不可欠な存在となつている。ところが施療子を上
下動させるマツサージ機にあつてはこの制動機構
が両回転方向に対して制動力を発揮するものでな
くてはならないという条件があるために、従来に
おいては制動機構としてソレノイドを動力とする
摩擦ブレーキを用いていたのであるが、この摩擦
ブレーキは制御できるトルクが小さくて大きなト
ルクを制御するにはソレノイドを含めて大型にな
つてしまい、また遊星機構の各出力に対して夫々
設けなくてはならないことから遊星機構を用いた
利点が相殺されることになつてしまつていた。

［発明の目的］ 本発明はこのような点に鑑み為されたものであ
り、その目的とするところはコンパクトでしかも
大トルクの双方向回転を制御できるマツサージ機
の出力切換装置を提供するにある。

［発明の開示］ しかして本発明は、駆動源と施療子との間に遊
星機構を配して遊星機構から取り出される２つの
出力の一方に制動を加えて他方の出力を施療子に
伝達するものであつて、筒状の固定ハブと、上記
遊星機構の各出力に各々接続されるとともに固定
ハブの軸方向両側に配される一対の可動ハブと、
これら固定ハブと各可動ハブとにわたる内周及び
外周に夫々互いに異なる方向の制動を行なう対と
して配された２対の制動用コイルスプリングと、
外周に位置する各コイルスプリングの外周に配さ
れる外周カラーと、内周に位置する各コイルスプ
リングの内周に配される内周カラーとから構成さ
れ、外周カラー及び内周カラーを回転させる制御
入力にて駆動されるコイルスプリングで一方の可
動ハブを制動する制動機構を具備していることに
特徴を有し、単一の可逆制動入力で遊星機構の任
意の出力に双方向回転に対する制動を加えること
ができるコイルスプリングの自縄作用による制動
機構を用いたものである。

次に本発明を椅子の背もたれマツサージ機構を
組み込んだ図示のマツサージ機における一実施例
に基づいて詳述する。椅子はパイプで組まれると
ともに座部とひじ掛けとを備えたアンダーフレー
ム２と、同じくパイプで組まれた背もたれのフレ
ーム１とで枠組みされたものであり、フレーム１
の下端部がアンダーフレーム２に枢支されるとと
もにフレーム１とアンダーフレーム２との間にガ
ススプリング１５が取り付けられて、背もたれが
リクライニング自在とされている。背もたれのフ
レーム１両側には夫々断面がコ字型で開口面が対
向する一対のガイドレール１２が固着されてい
る。またフレーム１の上端にはヘツドレスト１３
が取り付けられ、フレーム１の前面にはカバーシ
ート１４が取り付けられており、更にカバーシー
ト１４の背面両側には上下に長い支持ベルト９９
が配されている。

さてマツサージ機構は一方に制御ボツクス２６
を、他方に制御ボツクス２６と連結プレート２８
で連結されたギアボツクス２７を備え、そして施
療子として主軸４に同方向に偏心し、且つ逆方向
に傾斜した状態で取り付けられた一対の輪体３を
備えている。各輪体３は主軸４に固着される偏心
内輪２０とこの外周にボール２２を介して遊転自
在に配された外輪２１とから構成されたもので、
外輪２１の内周部と外周部とは多数本のリブ２３
によつて接続されている。主軸４は第２図から明
らかなように中空のパイプであつて駆動軸５が貫
挿され、また両端には筒体６２が遊転自在に嵌合
している。駆動軸５はその両端に各々筒体６２が
連結されたものであり、筒体６２には前記ガイド
レール１２を走行するころ１９と、各ガイドレー
ル１２に付設されているラツク１１と噛み合うピ
ニオン１８とが設けられている。ころ１９は制御
ボツクス２６とギアボツクス２７との両者にも設
けられている。駆動源である正逆転自在なモータ
Ｍはギアボツクス２７の側面にギアボツクス２７
をステータ１７のハウジングとするものとして設
けられており、ギアボツクス２７内の減速装置を
介して主軸４と駆動軸５とを選択的に駆動する。
主軸４を回転駆動する時には偏心傾斜した輪体３
も同時に回転し、輪体３が偏心していることによ
つて輪体３のカバーシート１４側への突出量を周
期的に変化させる。また輪体３が互いに逆方向に
傾斜していることによつて一対の輪体３のカバー
シート１４との接触部における間隔を周期的に変
化させる。この２つの動きの組み合わせが人体に
対するもみマツサージとなるものである。主軸４
に代えて駆動軸５を回転させれば、フレーム１の
ラツク１１と噛み合うピニオン１８の回転ところ
１９による走行ガイドとによつてマツサージ機構
全体が背もたれの上下方向に自走する。この自走
により施療子である輪体３の移動がなされるもの
であり、またある一定範囲内を往復移動させるこ
とによつて輪体３が人体の背面をカバーシート１
４を介してさすりマツサージするものである。更
にこのマツサージ機においは一対の輪体３の間の
幅を可変とする機構を備えている。これは主軸４
及び駆動軸５に平行な送りねじ６と、この送りね
じ６と各輪体３の内輪２０とを連結する一対の連
結アーム２５とから構成されたもので、回転駆動
される送りねじ６は軸方向中央から一方が右ねじ
部、他方が左ねじ部とされたものであり、各ねじ
部に連結アーム２５が一端を螺合させている。両
連結アーム２５の他端は各輪体３の内輪２０に連
結され、そして両輪体３の各内輪２０は主軸４に
たとえばスプライン等により軸方向に摺動自在に
結合していることから、送りねじ６の回転により
一対の輪体３が互いに接近したり互いに離れたり
するものである。尚、本実施例においては送りね
じ６が回転する時、後述するように主軸４も常に
回転していることもあつて、連結アーム２５と内
輪２０との連結部にはスラスト軸受９８を配して
遊転自在な連結となるようにしてある。また両輪
体３が近接する方向の動きについては連結アーム
２５の動きをばね９０を介して輪体３に伝えるよ
うにして、たとえば首を強い力ではさんでしまう
ことがないようにしている。

次にギアボツクス２７内の減速装置について説
明する。主たる減速装置は差動減速を行なう遊星
機構８であつて、この遊星機構８はモータＭのロ
ータ１６が取り付けられている出力軸５１、これ
の外面を大径部が転動する遊星ローラ５２、遊星
ローラ５２の大径部が内接する第１外輪５３、遊
星ローラ５２の小径部が内接する第２外輪５４、
遊星ローラ５２を支持する遊星キヤリアとしての
リテーナ５５とから構成されている。第１外輪５
３及び第２外輪５４は各々軸５６に支持されたギ
ア５７及びギア５８に噛み合つており、ギア５７
と一体に回転するギア５９は前記筒体６２との間
でトルクリミツターとしてのクラツチ９を形成し
ているギア６０と噛み合つており、またギア５８
と一体に回転する楕円ギア６３は主軸４に固着さ
れている楕円ギア６４と噛み合つている。ここで
一対の楕円ギア６３，６４を介して主軸４を接続
しているのは輪体３のカバーシート１４側への突
出量が大きくなる時にトルクが大きくなるように
するとともに回転の角速度が遅くなつて人体を押
圧する時間が長くなるようにするためである。し
かしてこのものにおいては遊星機構８における第
１外輪５３が回転しないようにロツクすれば、遊
星ローラ５２の大径部と小径部とにおける径の差
による差動回転が第２外輪５４に生じてこの回転
が主軸４に伝達されるものであり、逆に第２外輪
５４の回転を阻止すれば第１外輪５３に差動回転
が生じて駆動軸５に伝達されるものである。

次に送りねじ６への動力伝達系統について説明
する。遊星機構８と主軸４との間に設けられてい
る前記ギア５８には減速用の接続ギア６１が噛み
合つており、さらにこの接続ギア６１には電磁ク
ラツチ１０が接続されている。ギアボツクス２７
内に収められているこの電磁クラツチ１０は、外
周面が歯車とされて接続ギア６１に噛み合つてい
る外側入力ハブ８２と内側入力ハブ８１、出力部
材として外側出力ハブ８４と内側出力ハブ８３を
備えるとともに、コイル８８とヨーク８９と筒状
鉄芯９０とからなる電磁石８７を備えており、ギ
アボツクス２７に軸受によつて回転自在に支持さ
れて一端が送りねじ６に連結されている送り軸８
０に内側出力ハブ８３が固着され、この内側出力
ハブ８３の軸方向一方に外側入力ハブ８２及び内
側入力ハブ８１が、他方に電磁石８７が夫々送り
軸８０に遊転自在に保持されている。内側入力ハ
ブ８１と外側入力ハブ８２とは二重筒状となるよ
うに互いに圧入固定されており、両者の間にはコ
イルスブリング８６の配置スペースが形成されて
いる。また外側出力ハブ８４と内側出力ハブ８３
とは、内側出力ハブ８３の電磁石８７側の一端に
形成されているフランジに設けた切欠に外側出力
ハブ８４の一端の突起が係合することで一体に回
転するように互いに連結されている。そしてこの
外側出力ハブ８４の内周面と内側出力ハブ８３の
外周面との間にもコイルスプリング８６の配置ス
ペースが設けられており、更にこの両者の間には
フランジの前面に位置するリング状の空間が設け
られている。この空間は磁性材からなるリング状
クラツチシユー８５の配置スペースであつて、前
記電磁石８７の電磁力によりフランジ前面のクラ
ツチ面にクラツチシユー８５が接触するようにさ
れている。尚、内側出力ハブ８３は磁気回路を構
成すべく少なくともフランジのある一端側が磁性
材で形成され、外側出力ハブ８４は非磁性材で形
成されている。コイルスプリング８６はその一端
を内側入力ハブ８１に係止し、他端をクラツチシ
ユー８５に係止するものであり、外側入力ハブ８
２と内側入力ハブ８１との間の前記配置スペース
と外側出力ハブ８４と内側出力ハブ８３との間の
前記配置スペースとにわたる筒状の間隙に配設さ
れている。

さてこのように構成されているこの電磁クラツ
チ１０においては、電磁石８７を励磁しておらな
い時にはクラツチシユー８５がクラツチ面に接触
しておらず、またコイルスプリング８６は外側出
力ハブ８４の内周面にも内側出力ハブ８３の外周
面にも接触しておらない状態となつていることか
ら外側入力ハブ８２に噛み合う接続ギア６１から
入力ハブ８２，８１に回転動力が伝えられても、
これらとともにコイルスプリング８６及びクラツ
チシユー８５が回転するだけで出力ハブ８４，８
３は回転することがなく、切り離された状態にあ
る。しかし、電磁石８７を励磁してクラツチシユ
ー８５をクラツチ面に吸引接触させると、コイル
スプリング８６が連結されているクラツチシユー
８５の回転に抵抗が生じることになるために、コ
イルスプリング８６は入力ハブ８２，８１の回転
によつて回転方向に応じその径が小さくもしくは
大きくなる。径が小さくなる時にはコイルスプリ
ング８６は内側出力ハブ８３の外周面に巻き付い
て回転動力を内側出力ハブ８３に伝達し、径が大
きくなる時には外側出力ハブ８４の内周面に圧接
して回転動力を外側出力ハブ８４に伝達するので
ある。これら出力ハブ８４，８３の回転は送り軸
８０から取り出されて送りねじ６を回転させる。

さて前記遊星機構８における第１外輪５３と第
２外輪５４との回転を選択的に阻止してモータＭ
の動力を主軸４と駆動軸５とに切り換えるための
部材は、単一のソレノイドSOLとこのソレノイ
ドSOLによつて制御される制動機構７である。
ギアボツクス２７内に納められているこの制動機
構７は、第５図乃至第７図に示すように軸２９が
挿通されている固定ハブプレート３０と、固定ハ
ブプレート３０の軸方向両側に固着された一対の
固定ハブ３１，３５と、軸２９に支持されて各固
定ハブ３１，３５の軸方向に並ぶ一対の可動ハブ
３２，３６、各可動ハブ３２，３６と固定ハブ３
１，３５とにわたる外周と内周とに夫々配された
各左右一対の外周カラー３３，３７及び内周カラ
ー３４，３８、そして固定ハブ３１，３５と各可
動ハブ３２，３６とにわたる内周面及び外周面に
接するように配された総計４個のコイルスプリン
グ４１，４２，４３，４４、及び固定ハブ３１，
３５において連結軸３９により支持されて外周カ
ラー３３と内周カラー３４及び外周カラー３７と
内周カラー３８との各内歯ギア部４６とギア部４
７とを接続するピニオン４０とから構成されたも
のであり、両外周カラー３３，３７が軸２９と直
交する方向に配置されたソレノイドSOLに連結
され、一方の可動ハブ３２が前記ギア５８に噛み
合つて主軸４に連結されており、他方の可動ハブ
３６が上記各部材を貫通する軸２９とギア６５と
を介して前記ギア５７に噛み合つて駆動軸５に連
結されている。また４個のコイルスプリングのう
ち、外周側に位置する互いに巻き方向の異なる２
個のコイルスプリング４２，４４は、固定ハブ３
１，３５及び可動ハブ３２，３６の外径より小さ
い内径を有して各一端を固定ハブプレート３０の
係合孔４８に、各他端を各外周カラー３３，３７
の係合部４９に係止し、内周側に位置する互いに
巻き方向の異なる２個のコイルスプリング４１，
４３は、固定ハブ３１，３５及び可動ハブ３２，
３６の内径より大きい外径を有して各一端を固定
ハブプレート３０の係合孔４８に、各他端を各内
周カラー３２，３８の係合部４９に係止してい
る。尚、コイルスプリング４１とコイルスプリン
グ４２の巻き方向は同じであり、またコイルスプ
リング４３とコイルスプリング４４との巻き方向
も同じである。

以上のように構成されたこの制動機構７におい
てはソレノイドSOLが復帰ばね４５によつて復
帰した状態にある時、駆動軸５に連結されている
可動ハブ３６と固定ハブ３５との内周面及び外周
面に第７図ｂに示すようにコイルスプリング４
３，４４が共に自身のばね性により密着してこの
可動ハブ３６の各方向の回転を夫々で阻止してお
り、また主軸４に連結されている可動ハブ３２と
固定ハブ３１とは、第７図ａに示すように外周側
のコイルスプリング４２が外周カラー３３を介し
た復帰ばね４５の力によつてその径が大きくされ
且つ内周側のコイルスプリング４１が外周カラー
３３と逆方向に復帰ばね４５の力で回転する内周
カラー３４によつて巻き方向に更に巻かれて径が
小さくなつていて可動ハブ３２及び固定ハブ３１
の周面から離れているために、互いの接続が解除
されている状態にあり、従つて主軸４に連結され
ている可動ハブ３２はフリーの状態にある。つま
りこの時にはモータＭの回転が遊星機構８による
差動減速で減速された後に主軸４に伝達されるわ
けである。そしてソレノイドSOLを作動させた
時には第７図に矢印で示す方向に両外周カラー３
３，３７が回転するとともにピニオン４０を介し
て内周カラー３４，３８も逆方向に回転し、各可
動ハブ３２，３６と固定ハブ３１，３５とのコイ
ルスプリング４１，４２，４３，４４による連結
を上記の場合と逆とするために、主軸４に連結さ
れている可動ハブ３２の回転をロツクし、モータ
Ｍの差動減速出力が駆動軸５へと伝達される状態
となる。そしてこの制動機構７においては両可動
ハブ３２，３６を軸方向の一端側で遊星機構８に
乃至主軸４及び駆動軸５に連結することで、制動
力伝達系統の配置の集約化を図つている。また第
７図ｂから明らかなように、このものにおいては
フリー状態とされて可動ハブ３２，３６の回転を
阻止している時のコイルスプリング４１，４２，
４３，４４は、これらと各カラー３３，３４，３
７，３８との係合が遊びをもつたものとされてい
て、ソレノイドSOLにおけるストロークの半分
以上を経過しなくては回転のロツクを解除しない
ようにされているために、切換途中において両可
動ハブ３２，３６の回転が共にロツクされる状態
が生じるようになつている。これは切換途中に負
荷側からの入力で輪体３が回転したり上下動した
りすることがないようにしているものである。
尚、電源を切つた時には前述のソレノイドSOL
に通電しておらない時と同じ状態と、つまり駆動
軸５に接続されている可動ハブ３６がロツクされ
ている状態となるために、マツサージ機構が自身
の重みで下降することはない。

もつともこのマツサージ機を落下させたりした
ときのような過大な負荷が加わると、前記クラツ
チ９が滑つてマツサージ機構の下降を許すことで
この負荷を吸収するようにしてある。つまりこの
クラツチ９は、筒体６２に遊転自在に且つ軸方向
に摺動自在に取り付けられた前記ギア６０と、筒
体６２に固着されている噛み合い板９１と、ギア
６０と噛み合い板９１とが噛み合う方向に付勢す
るスプリング９２とから構成されており、上下方
向の過大な負荷が加わると、上記制動機構７によ
る制動にもかかわわずギア６０と噛み合い板９１
との噛み合いがはずれて筒体６２が回転するよう
になつているものである。尚このクラツチ９は、
何等かの故障で上下動が不能となつた時に手動に
よる上下動を可能とするための手段を組み込んで
いる。これはスプリング９２の他面に接する解除
プレート９３であつて、故障時には解除プレート
９３を一旦引き抜いてスプリング９２を後退させ
てギア６０を押圧する力をなくした状態で筒体６
２及び駆動軸５を回転させて、つまりマツサージ
機構を上下させられるようにしているものであ
る。９４は解除プレート９３を止めておくための
ガイドプレートであつて、これは解除プレート９
３を再度差し込む際のガイドともなるものであ
る。

［発明の効果］ 以上のように本発明においては遊星機構の特性
を利用するものであるとともに、この遊星機構の
２つの出力のうちの一方に制動を加えて他方の出
力を施療子に伝えるための制動機構を、コイルス
プリングを用いて単一の制御入力で遊星機構の両
出力に選択的に制動を加えることができるととも
にこの制動が双方向回転に対して作用するもので
構成したので、コンパクトで且つ大トルクを制御
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の斜視図、第２図は同
上の破断平面図、第３図は同上の破断背面図、第
４図は同上の側面図、第５図ａ，ｂは同上の制動
機構の縦断面図及び横断面図、第６図は同上の制
動機構の分解斜視図、第７図ａ，ｂは同上の制動
機構の動作を説明する互いに異なる方向から見た
横断面図であつて、３は施療子としての輪体、７
は制動機構、８は遊星機構、２９は軸、３１，３
５は固定ハブ、３２，３６は可動ハブ、３３，３
７は外周カラー、３４，３８は内周カラー、４０
はピニオンを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動源と施療子との間に遊星機構を配して遊
   星機構から取り出される２つの出力の一方に制動
   を加えて他方の出力を施療子に伝達するものであ
   つて、筒状の固定ハブと、上記遊星機構の各出力
   に各々接続されるとともに固定ハブの軸方向両側
   に配される一対の可動ハブと、これら固定ハブと
   各可動ハブとにわたる内周及び外周に夫々互いに
   異なる方向の制動を行なう対として配された２対
   の制動用コイルスプリングと、外周に位置する各
   コイルスプリングの外周に配される外周カラー
   と、内周に位置する各コイルスプリングの内周に
   配される内周カラーとから構成され、外周カラー
   及び内周カラーを回転させる制御入力にて駆動さ
   れるコイルスプリングで一方の可動ハブを制動す
   る制動機構を具備していることを特徴とするマツ
   サージ機の出力切換装置。 ２ 制御入力を外周カラーから内周カラーに伝え
   る伝達部材が軸方向に並ぶ各一対の外周カラー及
   び内周カラーの軸方向中間に位置していることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマツサー
   ジ機の出力切換装置。 ３ 制御入力のストロークの中間位置では両可動
   ハブに制動が加えられるものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のマツサージ機の
   出力切換装置。 ４ 一方の可動ハブは他方の可動ハブを貫通する
   軸の一端に固着されていて軸の他端が遊星機構の
   一方の出力に接続されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のマツサージ機の出力切
   換装置。