TW200901953A - Electro-mechanical massage device and wearable massage apparatus - Google Patents

Description

200901953 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於—種機電按摩裝置，其包含 及一第二支撐件，哕坌一士产从& 文撐件 笛… 弟支樓件包含至少-電磁系統，該 第一支撐件包含至少一用於盥_ 川尽该電磁系統磁電配合之電堍 圈’其中該等支#件之-具有—按麾s h ^筏厚面，其中，該電 之加電期間，具有該按摩面之該 ’、 撐件移動。 支 置 本發明亦關於—種包含該機電按摩裝置之可穿戴按摩裝 〇 【先前技術】 從EP 0513508八2中可瞭解機電按摩裝置。此Ep專利申 請案揭示-種按摩裝置’其具有一環狀線圈及一分離式永 久磁鐵，該永久磁鐵可與身體之一部分（尤其係手指）一起 定位於線圈t用於該部分之治療。該磁鐵具有—軸向磁鐵 軸。治療期間’手指係存在於線圈中藉由—電流來源所建 立的-磁性交替或脈動場中，其中該磁鐵轴向移動。另一 替代磁鐵具有兩個用於提供顛動運動之軸向磁鐵轴。另一 磁鐵具有-用力建立交替傾斜運動之徑向磁鐵轴。 針對磁鐵與身體之部分必須位於線圈内之原因，該線圈 應足夠大以容納經歷按摩之人之身體之部分。與待按摩身 體之。卩刀之尺度相對應，按摩裝置尤其係按摩裝置之線圈 的尺度係大尺度。 【發明内容】 129925.doc 200901953 本發明之一目的係提供一種小型的機電按摩裝置。 依據本發明’此目的得以實現係在於該機電按摩裝置包 含-用於將第-支料連接至第二支撐件之可變形連二 器’其中該第-支擇件與該第二支撑件係可沿—實質上平 行於按摩面之方向相互位移。 該第-支樓件與該第^支撐件係藉由該可變形連接器而 連接。-力係可經由該可變形連接器而在該第—支撐件與 忒第一支撐件間傳遞。此一力源自該第一支撐件中之一電 磁系統（例如-永久磁鐵或一線圈或一彳導磁主體）與該第 一支撐件中之一電線圈（例如可纏繞著或環繞著一軟鐵主 體或核心的-、絕緣佈線）間之電磁交互作用。無需使人包含 該線圈之該第：支撑件圍繞著包含該永久磁鐵之該第一支 樓件並在其外部之_的情況τ㈣該力。㈣ -支撐件沿-實質上平行於該按摩面之方向相對於該第二 支撐件的-位移。無需使—支撐件中之—線關繞著另— 支撐件中之—永久磁鐵進行配置的限制便可以實現該位 移。基於此原因，可獲得一小型機電按摩裝置。" 不具有上述限制之額外優點係可以減少該按摩 量且該按摩裝置係可穿戴的。 义 不赞明之又 碭筏厚裝置之使用期間實現— 自然按摩經歷。一自然手動按摩可以意指手之 磨力之旋轉運動。藉由提供該第_支撐件與該第二支撐: 之沿一實質上平行於該按摩面之方向的—相互 此旋轉運動。該裝置可應用於一可穿戴 = 129925.doc 200901953 應用中可採用某一壓力將該機電按摩裝置應用於經歷該按 摩之身體之部分。從而可獲得一有效且令人滿意的 依據本發明之該裝置之一較佳具體實施例的定義為，該 至少一電磁系統具有一永久磁鐵及至少—電磁驅動單元， 該驅動單元包括-電線圈及該至少―電磁系統之該永久磁 鐵，用於在該驅動單元之該電線圈之加電期間，強加該驅 動單元之該電線圈與該驅動Μ之該永久磁鐵的—相互位 移’其中該驅動單元之該電線圈與該驅動單元之該永久磁 鐵的該相互位移促成該第一與該第二支撐件沿實質上平行 於該按摩面之該方向的一相互位移。 藉由該永久磁鐵所建立之磁場與該電線圈交互作用。基 於此原n面該電線圈與另—方面該永久磁鐵間之力 傳遞可以非常有效。包含該電線圈與該永久磁鐵之該驅動 單元之尺度由於該驅動單元中之力傳遞之效能而可以保持 為小尺度。 依據本發明之該裝置之—較佳具體實施例的定義為提 供至少-電磁驅動單元，該驅動單元包括一電線圈及兩永 久磁鐵，其中該驅動單亓 早兀*之°亥荨水久磁鐵穿過該驅動單元 之該電線圈之截然不同部分渎 个丨j 口丨刀建立磁場，用於在該驅動單元 之該電線圈之加電期間，強加該驅動單元之該電線圈與該 驅動早元之該等永久磁鐵之—相互位移，纟中該驅動單元 之該電線圈與該驅動單元之兮望 a 早兀之該等水久磁鐵之該相互位移促 成該第一與該第二支撐件 _ 牙件/口一實貝上平行於該按摩面之方 向的一相互位移。 129925.doc 200901953 藉由穿過該電磁鐵之I然不同部分建立兩磁場來最佳化 -方面該等永久磁鐵與另一方面該電磁鐵間之該力傳遞。 每電磁鐵兩永久磁鐵係比三個或甚至更多永久磁鐵佔用較 少空間。穿過該電磁鐵之截然不同部分所建立之該等磁場 致能-方面該等永久磁鐵與另一方面該電磁鐵間之機電力 之有效產±冑立該等永久磁鐵之平行於該電線圈之線圈 轴的磁化方向進—步促成—方面該等永久磁鐵與另-方面 該電線圈間之機電力之有效產生。 依據本發明之該裝置之一較佳具體實施例的定義為，提 供一個以上的電磁驅動單元’其中該第一支撐件具有一永 久磁鐵圖案’該等永久磁鐵係整合於該等驅動單元中其 中，第一支撑件具有一電線圈組態，該等電線圈係整合於 該等驅動單元中’該電線圈組態係針對與該永久磁案 之磁電配合而提供。 /、 -U 一 π哎从跖眯弟一支禮

J 该水久磁鐵圖案與該相對應電 件與該第二支撐件間之該力在-大按摩表面上的_分佈， 同時使該第一支揮件斑号r笛_ + U —支撐件間之距離相對於該按 之尺度保持為小距離。可以沿垂直方向產生一 支撐件與該第二支撐件間之力" 該按座而忑寺方向係實質上平行於 力係可沿垂直方向產生，藉由調整此等力 件與該第二支擇件間之所得位移，大量按摩 二 單=Γ_ 二支一 該驅動單元之:對應的一幅度。藉由選擇 之與該位移之-所需特徵性幅度相對應之尺 129925.doc 200901953 度，方便一用於控制依據本發明之該機電按摩裝置之按摩 動作的控制單元之設計。 在依據本發明之一較佳具體實施例中，該等驅動單元係 為電磁鐵所包括，該等電磁鐵包含該電線圈組態之該等電 線圈及導磁主體。 該等永久磁鐵與該等電線圈間之該交互作用可以藉由該 等導磁主體之存在加以放Λ。此⑯成該等驅動單元之小型 及依據本發明之該機電按摩裝置之小型。 依據本發明之該裝置之一較佳具體實施例的定義為，以 一交替磁極性序列配置該等永久磁鐵。 永久磁鐵廣泛可用且可以相對容易地生產。以一交替磁 極丨生序列配置該等永久磁鐵進一步促成該等驅動單元之小 型及依據本發明之該機電按摩裝置之小型。用於適合永久 磁鐵之材料係，例如，鈦鐵硼（NdFeB)、釤鈷（SmC〇)、陶 瓷及鋁鎳鈷合金。NdFeB磁鐵展現用以獲得該第一支撐件 與該第二支撐件間之非常有效力傳遞的較佳特性。陶瓷磁 鐵亦稱為鐵氧體磁鐵（一般成分Βπ〇〇3或SrFe2〇3)。其自 20世紀50年代以來已商業化且由於其低成本可有利地使 用。一陶究磁鐵之-特殊形式係藉由以—彈性黏結劑黏接 陶竟粉末而製&。彈性磁性材#係有矛Μ為該按摩裝置提 供彈性。此類永久磁鐵之沿著磁軸之尺度或厚度可以保持 ，小，其係有益於該按摩裝置之小型。該交替極性進二步 最佳化磁鐵與線圈間之力轉移。基於最佳化力轉移之原 因’可以進一步減少該驅動單元之尺度。 129925.doc 200901953 依據本發明之該裝 较佳具體實施例的定義為， 由以一棋盤狀交替磁極性圖 错 支撐件與該第二支撐件係可 °亥第— 係實質上平行於該按摩面。 移㈣方向 δ亥等永久磁鐵之配晋中夕舌、台〆丄 之重複係有益於製造簡易。此 外，該棋盤狀圖宰接征兩括^ 此 楚—…★ ^兩種父替極性永久磁鐵軌道，即— 第種” 一第二種軌道。該第 错.^ , 種致此该第一支撐件沿一 第一方向相對於該第二支推 ^ ^ 千的第—位移，而該第-稀 认墙一 第二方向相對於㈣二支撐件 ,^ 第—方向係垂直於該第一方向。在許多 應用中，該第一支撐件盘 夕 由-护制輩…，〃帛-支撐件之相互位移係可藉 田控制早兀控制或藉由一梱敕苗-〜 士… 飞错由㈤整皁凡調整。控制或調整該 相互位移之簡易性可藉 ^ ^ 精由该第一方向與該第二方向之存 ==獨料方向係正交的且可藉由此-控制單元或-動單元兀甚Ϊ疋址。藉由經由該控制單元正择驅動該等驅 相對广支撐件圍繞著-垂直於該按摩面之軸 亥第二支撐件的一旋轉也係可能的。 依據本發明之該裝置之一較佳呈 八體具％例的定義為，贫 第一支撐件與該第二支撐件係可沿 疋義為該 古a总本# 兩方向相互位移，該等 11係貝虞上平行於該按摩面， 藉由以一環肤夺替 極性圖案配置該等永久磁鐵， ^ ^^ ^ 弟支樓件與該第二支 撐件係可圍繞著一旋轉軸相 首於# >麻 6亥紅轉軸係實質上垂 直於忒按摩面。該環狀圖案包含 環。 v 父替磁極性磁鐵 129925.doc 200901953

除該棋盤狀圖宰之I 〈優點之外，該環狀圖案已擴充控制簡 易性’因為圍繞签# 、轉軸之該旋轉係該第一支撐件與該 第二支撐件之該相互 互位移中的一自由度，該自由度係隱含 存在於該環狀圖案中。 依據本發明之裝署 双直之一較佳具體實施例的定義為，以該 環狀圖案之同心環西 ^ 衣配置該等永久磁鐵。 藉由以同心環配詈兮堃、Α , 。直。亥等水久磁鐵，在強加該第一支撐件 相對於該第二支禮杜+ ^ 件之—旋轉中，進一步避免一控制單元 複雜[因為對於所有同心環，各電線圈環與各相對應 永久磁鐵環間之旋轉角係相同的。 '應 在依據本發明之#她 之該機電按摩裝置之一較佳具體實施例 以 電磁系統與用於與該電磁系統磁電配合 至少一電線圈係由_拖兩 ^ 之該支椤件可莊.元所包含。具有該按摩面 χ牙0辑由該驅動單元，沿著一第一路徑以一 週期性及沿著一第-枚币 第一路徑以一第二週期性往復驅 一路徑與該第二路 邊弟 时。〇 — 二實質上平行於該按摩面。提供一產生 窃早兀用於將一第一β 咕 展王 00 ^ 一第二驅動信號供應至該機電驅叙 早兀。該第一週期性辟 動 精由，亥第一驅動信號調整， 一週期性可藉由該第二驅動信號調整。 μ 可：將該按摩裝置所提供之按摩感知為一旋轉 摩、非常有效地支撐平面中運動。一使用 -按 人可以感知一干擾效q知摩裴置之 熳效應。該干擾效應發生在以— 性往復驅動具有該按廑 乐-週期 知摩面之該支撐件_，該第―调如以 係不同於該第二週期性。 週/月性 129925.doc 12 200901953 依據本發明之該機電按摩裝 -田μ置之—較佳具體實施例具有 一用於將一第一產生器信號及— ^ ^ ^ 弟—產生器信號提供給該 產生窃早兀的控制單元，其令該 M , οβ 與第一產生器信號可 藉由該控制皁元分別對一第—咸 ^ ^ ^ / ^斋美供之一第一感測器 尨唬及/或一第二感測器提供之— ^ Λ ^^ 弟一感測器信號作出回 應來控制’其中該等感測哭作骑总甘 υ唬係基於與該按摩面沿著該 等路徑之至少一個之運動相關聯之量的測量。 可以藉由與該按摩面之運動相 曰 、 運動相關聯之罝的測量（例如位 移、速度、加速度、週期枓 通⑴生）來建立一閉路系統。此類運 動學里至該控制單元之回授可 汉j用以只現一閉路控制器以動 態地控制該機電按麾奘署夕 ra ^ 风电饮厚褒置之-使用者所感知的性能。可以 拒絕或防止機械參數變化造成之擾動，例如接收按摩之人 之肌肉或皮膚組織的減弱與順應。在該按摩襄置之設計期 可月匕出現不確定性，造成實際程序參數與該按摩裝置 :-十期間假疋之參數間的失配。即使具有此類不確定性， =由與該按摩面沿著該等路經之至少一個之運動相關聯之 里的回授’也可獲得一怪定按摩性能。可以防止（例如）因 按摩期間之變化肌緊張造成之結果，或因接收該按摩之人 之變更位置或姿勢之結果而出現的不穩定按摩程序。可控 ，1·生與可觀察性係決定最好之待應用控制策略之前按摩系 、先之°又δ十與分析中的主要問題。可控制性係與藉由使用— 恰當控制信號強迫系統進入-特定狀態之可能性相關。若 片〜、係不可控制，則無信號能夠使該系統穩定。而可觀 察I·生係與透過輸出測量觀察或決定一系統之狀態的可能性 129925.doc -13· 200901953 相關。若-狀態係不可觀察，則此一狀態不在所需狀態之 條件下，該控制器不能夠校正閉路行為。依據本發明之該 按摩糸統之該具體實施例同時具有兩態樣，即一較佳可控 制性及可觀察性。 工 依據本發明之該按廣梦番 厚裒置之一較佳具體實施例中，提供 一使用者介面用於調聲盘坊 登/、該&摩面之運動相關聯之量之至 少一個。可以藉由使用去彳也丨l 厌用者（例如接收按摩之人）或藉由一理 療師將該按摩調整至最佳滿意度或最佳感知效能。 :據本發明之該可穿戴按摩裂置之特徵為，其包含依據 本發明之該機電按摩裝置。 【實施方式】 應注意，示意性顯+ %女 _ …、貝不所有揭不之具體實施例。 圖I中，顯示依據本發明 μ、 饮年我罝之一具體實施例之 一部分的斷面圖。依據 一體實％例包含機電按摩裝 置之一 ^刀。該按摩裝置！包含一第一支 支撐件30及一可變 第— 摩面34H、 該第一支撐件32具有一按 也可以將按摩面Μ提供仏二 機電按摩裝置!之功能性。一-牙件3〇,不限制 "’件3〇具有-用於容納電磁鐵9之電線圈8的*柚 部分31。該突伸部 $之電線圈8的犬伸 刀μ包含一可導磁主體— 磁鐵9之主體5可以 料虛線所不）。電 言，例如軟鐵、銘、Γ 導磁材料，舉例而 具有一線圈^m^/屬之某』合金。電線圈8 流。電線圈期間’電線圈8傳導一電 #60與62中之電流之方向係分別依據箭 129925.doc 14· 200901953 碩尾部64與箭頭頭部66所指示之方向。 撐件32具有一電磁系統15，其包含永久磁鐵14與 i電磁系統1 5亦可包含一或多個電線圈、可導磁主體、 八、_。。第—支撐件32係藉由一可變形連接器36而連接至 支撐件30。永久磁鐵14與24係兩磁極永久磁鐵，穿過 4日戴9(其包含電線圈8及突伸部分”之可導磁主體5)建立 贸永久磁鐵14穿過電磁鐵9之部分62及可導磁主體5之 第—部分53建立—第—磁場（如箭頭52所示），而永久磁鐵 、 冑過電磁鐵9之部分6G及可導磁主體5之第二部分5b建立 一第二磁場（如箭頭54所示）。磁鐵14與24之磁場係具有相 反方向，如箭頭52與M所示。 穿過部分62之第—磁3曰〆其 乐磁场（箭頭52所示）及流經部分62之電 流造成磁鐵1 4血雷綠si。·„丄 ”窀、、在圈8及主體5之部分62間（即磁鐵14與 電磁鐵9間）之第—雷#上 、 第電磁父互作用。作為此第一交互作用之 結果’在突伸部分3 1 一 施加一第一電磁力，如箭頭56所 示。穿過部分60之第-讲γ〜 乐一磁％(前頭54所示）及流經部分6〇之 電流造成磁鐵24鱼雷始ΠΕ1〇τ> /、電線圈8及主體5之部分60間（即磁鐵24 =鐵Γ1)”二電磁交互作用。作為此第二交互作用 一 犬伸邛分31上施加-第二電磁力，如箭頭58所 不。該第一電磁力斑琴筮— /、逐第—電磁力具有相同方向。 由指向相同方向之籥涵^ t G你精 、 、6與58來指示。第一電磁力將 水久磁鐵14上之第—只 ^ 、土成磁鑪24… （圖1未指示)且第二電磁力將 造烕磁鐵24上之第-后 乍用力（圖1未指示）。作為此等反作 用力之結果，第一支# 勹匕寻夂作 克撐件32可相對於第二支撐件3〇位移， 129925.doc 200901953 因為第一支撐件32與第 稱為互連3 6)係可變^ A 間之連接器3 6 (此外亦 件32與第二域件=1#接接器36可具有（例如）第-支撲 與按摩二…的形式沿 D申長且可以由一有彈性以提供第一 *件32與第二支料3叫之位移的材㈣成 合物或彈簧金屬所製 由聚 一 I成之板片彈簧。圖3顯示連接器36之 父具體實施例。若互連36係可沿垂直於線圈轴4之方 向變形’則第-域件與第二支撐件間之相互位移將平行 或主要平行於按摩面34。此上所述電磁力之產生不受限於 穿過線圈之截然不同部分的相反方向磁場。亦可（例如）藉 由穿過線圈之部分6〇與62提供具有相同方向的不同磁場或 (例如)藉由在磁場正在通過的線圈之部分中提供不對稱性 來產生此類力。此外，可以僅使一磁場通過電線圈之一部 分。例如’可以採用-可導磁材料片來取代永久磁鐵_ 確認永久磁鐵24之足夠磁通量穿過突伸部分31。依據本發 明之-基本且簡單的具體實施例中，採用_面對永久磁鐵 之電線圈過纏繞一可導磁主體可能就足以了。基於此原 因’圖1所提供的本發明之-具體實施例之示意性顯示並 不限制本發明之範疇。 藉由使流經電線圈8之電流反向，電磁力及第一支^件 32與第二支撲件3〇間之相互位移將反向。流經電線圈8之 交流之施加將調用第一支撐件32相對於第二支撐件3〇的一 往復運動。 也可以使流經線圈8之電流保持恆定以向經歷按摩的身 129925.doc •16· 200901953 p刀施加一怪疋按摩力。施加此一值定力之情況下， 第支撐件與第二支撐件間之位移將保持固定，例如，用 以為身體之部分提供一恆定支撐或校正（其係藉由依據本 發明之機電按摩裝置加以致動）。 圖1顯示電磁系統15在第—支撐件32中的可能配置。該 電磁系統15可以包含選自包含電線圈、可導磁主體及永久 磁鐵之群組的任何元件集。因此可以採用兩電線圈（其纏 繞著作為可導磁主體之軟鐵主體）或採用一可導磁主體及 電線圈及一永久磁鐵來取代永久磁鐵14與24。第二支撐 件30中存在至少一電線圈以致能按摩裝置1之加電。 可以為圖2以透視圖不意性顯示之電磁驅動單元2〇〇提供 電磁鐵9(其包含電線圈8及可導磁主體5)及永久磁鐵以與 24第一支撐件、第二支撐件及可導磁主體5在圖2中係不 可見的。使用期間永久磁鐵14與電磁鐵9(未顯示）之部分62 及線圈8内其可導磁材料（打點表面所示）交互作用，藉此產 生箭碩56所指不之力。永久磁鐵丨4與電線圈8之組合可以 視為一第一驅動單元201，該第一驅動單元造成第一支撐 件與第二支撐件間之相互位移（其導致按摩面“相對於電 線圈8之運動）。永久磁鐵24係與線圈8之部分6〇交互作 用。產生箭頭58所指示之力。永久磁鐵14與電線圈8之組 合可以視為-第二驅動單元201，㈣一驅動單元造成第 一支撐件與第二支撑件間之相互位移（其促成按摩面34相 對於電線圈8之運動或位移）。在一基本配置中，一驅動單 元包含一圍繞著可導磁材料之電線圈的一部分與一永久磁 129925.doc •17· 200901953 鐵之一 人。— __ 、，且。纟-更詳盡配置中，此一 一電線圈與兩永久磁鐵的—组 "3 驅動單元亦以入，、且。如圖2所不。不過，該 '、匕3 —永久磁鐵與兩電線圈，JL中爷磁 磁場通過兩雷緣固—μ、 孩磁鐵之 支f件門為了最佳化第-支撐件與第二 :曰之父互作用，較佳地使永久磁鐵充分涵蓋第—支 得件之面積。 圖3中示意性顯示第—支擇件32與第二支撐件％間之互 6。一電磁驅動單元(未顯示)造成第-支撐件相對於第 一^件之第—往復運動。第—往復運動係㈣箭祕加 4不且料行於按摩面34。可變料接㈣包含一碗式 ^碗狀主體72及-滾珠轴承74。往復運動期間，滾珠轴承 造成第-支撐件沿垂直於按摩面34之方向相對於第二支撐 件之往復運動。碗狀物72之曲率決定第一支撐件”與第二 支撐件30間之距離（其係與平行於按摩_之該等支律件 間之相互位移成函數關係）。藉由調譜碗狀物”之曲率及 滾珠軸承72之尺寸’按摩面相對於第二支樓件別之按摩運 動可沿垂直於按摩面34之方向調諧。按摩面“相對於第二 支撐件30之所得運動致能一具有平行於按摩面“之分量且 亦具有垂直於按摩面之分量的按摩。藉由箭頭㈣指示垂 直分量之振幅。圖3示意性顯示之彈性連接器之具體實施 例的一優點係，藉由滾珠軸承74相對於碗狀物72之位移來 實現連接器之變形。基於此原因，不需要材料變形，其係 有益於裝置之壽命。 圖4a示意性描述一永久磁鐵3〇1至3〇9之圖案3〇〇。該等 129925.doc -18- 200901953 磁鐵可為兩磁極永久磁鐵。為一第一支撐件提供永久磁鐵 301至309’以用於與電線圈4〇1至414電磁配合。電線圈 4〇1至414並不提供給第一支撐件，且係由虛線指示。如以 上所示，電磁鐵之電線圈係纏繞可導磁主體以獲得永久磁 鐵圖案300與電線圈組態間之交互作用。可辨識各種驅動 單元，例如永久磁鐵305及306與圓形電線圈407之組合。 藉由二角形電線圈409與永久磁鐵3〇5及3〇8建立另一驅動 單兀。矩形線圈411與磁鐵307及3〇8組合提供一驅動單 凡。相同磁鐵307及308與矩形線圈413組合提供另一驅動 單。圖4b中指示與圖4a之永久磁鐵圖案相對應的電線圈 組悲400。圖4a與4b中強調磁鐵圖案3〇〇與相對應電線圈組 態可以具有無數表現形式，其全部屬於本發明之範疇内。 圖5a顯示以一棋盤狀交替磁極性圖案配置兩磁極永久磁 鐵310至325的另一具體實施例。永久磁鐵3l〇、312、 315 317 3 18、320及325提供磁場以用於與電線圈415至 438之電磁交互作用。圖讣與氕中藉由箭頭頭部（例如箭頭 頭部450與456)來指示此等磁場之方向❶永久磁鐵3ιι、 313、314、316、319' 321、322及324也提供磁場以用於 電線圈415至438之電磁交互作用，不過該等磁場具有相反 方向’如圖5b之箭頭尾部451及圖5〇之46〇所示。基於清晰 之原因，並非所有箭頭頭部與箭頭尾部具有參考標記。 可以如圖5b所示控制與永久磁鐵圖案相對應之一線圈 化至組態（圖5a)，以產生為第一支撐件（未顯示）所包 含之永久磁鐵圖案與為第二支撐件（未顯示）所包含之線圈 129925.doc -19- 200901953 組態間之往復運動，該往復運動係依據雙頭箭頭439所示 方向。控制線圈41 5至438中之電流的此範例中，僅線圈 4 1 5至426正在載送一電流。圖5b所示範例中，不操作電線 圈427至438。藉由三角形（例如三角形449與455)來指示線 圈41 5至426中之電流的方向。 永久磁鐵310及311與電線圈415建立一驅動單元。線圈 41 5中沿三角形449所示方向的電流與永久磁鐵3丨〇及3丨i之 分別藉由箭頭頭部450及箭頭尾部451所指示的磁場交互作

用。因此在線圈415上施加力，如箭頭452與453所示。藉 由線圈417與磁鐵312及313、線圈419與磁鐵315及316、線 圈421及磁鐵318與319等形成類似驅動單元（其產生相對應 的力）。 永久磁鐵311及312與電線圈416也建立 驅動單元 圈416中沿三角形455所示方向的電流與永久磁鐵η〗及η/ 之分別藉由箭頭尾部451及箭頭頭部456所指示的磁場交互 作用。因此在、線圈416上施加力，如箭頭454與价所示。 藉由線圈418與磁鐵314及315、、線圈倒與磁鐵316及317、 線圈422及磁鐵319與32G等等形成類似藤動單元（其產生相 對應的力）。從圖5b可看到，電線圈化、417、❿、 似、423及425中之電流的方向為順時針方向而線圈川、 化m 424及426中之電流的方向為逆時針方 向。此t識可方便地用以以相應方式纏繞線圈，以簡化-電控制早兀（未顯示），該控制單元 圈。 叮电机知供給該等線 129925.doc •20- 200901953 與永久磁鐵圖案相對應的該線圈415至438組態也可以如 圖5c所示加以控制以產生為第—切件（未顯示）所包含之 水久磁鐵圖案與為第二支擇件（未顯示）所包含之線圈組態 間之往復運動，該往復運動係依據雙頭箭頭44〇所示方 向。圖5c之所得運動係垂直於圖讣之運動。控制線圈415 至438中之電流的此範例中，僅線圏427至正在載送— 電流。圖5c所示範例中，不操作電線圈415至心。藉由三 角形（例如三角形458與459)來指示線圈427至438中^電流 的方向。 永久磁鐵310及314與電線圈427建立一驅動單元。線圈 427中沿三角形458所示方向的電流與永久磁鐵31〇及…之 分別藉由箭頭頭部45〇及箭頭尾部46〇所指示的磁場交互作 用。因此在線圈427上施加力，如箭頭判2與463所示。藉 由線圈429與磁鐵312及316、線圈432與磁鐵川及⑽、線 圈434及磁鐵317與321等等形成類似驅動單元（其產生相對 應的力）。 永久磁鐵314及318與電線圈431也建立一驅動單元。線 圈⑶中沿三角形459所示方向的電流與永久磁鐵314及318 之分別藉由箭頭尾部46〇及箭頭頭部461所指示的磁場交互 作用。因此在線圈431上施加力，如箭頭咐與祕所示。 藉由線圈428與磁鐵311及315、線圈433與磁鐵316及32〇、 線圈430及磁鐵313與317等等形成類似驅動單元（其產生相 對應的力）。從圖“可以得出，電線圈427、429、‘Μ、 433、435及437中之電流的方向為逆時針方向而線圈d 129925.doc •21 · 200901953 430、432、434、436及438中之電流的方向為順時針方 向。此知識可方便地用以以相應方式纏繞線圈，以簡化電 控制單元（未顯示）。 圖5a、5b及5c之棋盤狀配置中，可以同時操作所有線圈 以產生雙頭箭頭439與440所示沿垂直方向之運動之任何組 合0 圖6a、6b及6c顯示藉由以一環狀交替磁極性圖案配置兩 磁極永久磁鐵的另一具體實施例。永久磁鐵31〇、315、 316及313在電線圈441至444層級處提供磁場。圖6a、补及 6c中藉由箭頭頭部466至469來指示此等磁場之方向。永久 磁鐵311、314、317及312亦在電線圈441至444層級處提供 磁％ ’不過’該等磁場具有相反方向，如箭頭尾部478至 4 8 1所示。 可以操作線圈441至444組態以如三角形47〇至473(圖以) 所示傳導電流。若向線圈441至444施加一交流，則將依據 此上所述電磁交互作用產生為第一支撐件（未顯示）所包含 ^ ^永久磁鐵圖案與為第二支撐件（未顯示）所包含之線圈組 態間之往復運動。該往復運動將沿雙頭箭頭439所示X方 向。 可以操作線圈445至448組態以如線圈445至448中之三角 形（圖6b)所示傳導電流。若再次向線圈料5至448施加一交 μ，則將依據此上所述電磁交互作用產生為第一支撐件 (未顯示）所包含之永久磁鐵圖案與為第二支撐件（未顯示） 所包含之線圈組態間之往復運動。矽 疋勒孩在復運動將沿雙頭箭 129925.doc -22- 200901953 頭440所示Υ方向。 圖6c中描述一情況，其中操作所有線圈。定址線圈組態 中之電流之方向以圍繞著旋轉中心36〇產生力，其具有一 旋轉動作。藉由圖6c所描述之配置，提供一旋轉自由度， 如彎箭頭448所示。 Π 圖7不意性描述依據本發明之按摩裝置之一具體實施 例。機電按摩裝置1具有—機電驅動單元5〇卜如此上所示 該機電驅動單元包含m統（未顯示）制於與該電 磁系統磁電配合之電線圈（未顯示）。一具有按摩面34之支 撐件係可藉由為機電驅動單元500加電而往復驅動。該按 摩面34係可沿著一第一路徑（雙箭頭5〇2所示）以—第一週期 !·生或第一驅動頻率及沿著一第二路徑（雙箭頭所示）以一 第一週期性或第二驅動頻率往復驅動。圖7所描述中範例 =第路徑502與第二路徑504係垂直的且定義一正交又 與Y方向集。不過，正交性並非本發明之一需要。符合本 發明可使用定義_實#上平行於按摩面34之平面的任何兩 蜀立路徑（f曲、稍微f曲或筆直）。第—路徑5〇2盘第 實質上平行於按摩面34以提供上述感知為自然摩 驅:平面令按摩。提供一產生器單元507用於將第-彳5唬510及第二驅動信號5!2供應給機電驅動 5 〇 〇 〇 -tp· ^ 、m 1 干及*

"第—週期性係可藉由該第一驅動信號51〇調整且 —週期性係可藉由該第二驅動信號5丨2調整。 X :期性或頻率(例如39 Hz之第一頻率與4〇 _ :同 旬操作按摩裝置，則可以經歷-平穩旋轉摩擦按 129925.doc -23- 200901953 盥按摩5〇2、5〇4係實質上垂直（或至少不平行）且 = 同平面，則於若干循環中按摩面之空間中所打 !=:或路徑可加以調整以模擬各種圖形，例如具有； 神利薩：广直線、圓、具有可定義方向之長軸的橢圓及所 明利薩如（Lissajous)圖形。 周次所 若刀別藉由相等頻率之第_與_ Μ之第-與第二路徑，則可以弦位移定義按摩面 其中第-正弦位移㈣第=者直線之按摩圖案， 盥笛Έ ”弟一正弦位移同相。可以藉由第_ ，、弟一正弦位移之振幅變化來調整直 — 移係以-相對較大振幅(與 位 ° ’右第-位 徵，則按摩方向將主要:；弦位移之振幅相比）為特 移係以-相對較小振幅(與第二 二：4-位 徵，則按摩方向將主要沿第：之^相比）為特 二振幅之變化，—田、 。藉由第一與第 用以調整按摩強度盥方向 法係可能的。藉由振幅 ;;方向兩者的有利方

L -振幅之幅度相對於第。、疋按摩強度。藉由第 發明之-有利且體眘；幅度來決定按摩方向。本 按摩裝置(::腰^ 之身體，則可以藉由:摩Γ可穿戴按摩裝置係附著於人 位。以此方式 方向之變化來校正按摩裝置之方 立於裝置針對=2=摩裝置，其^得按摩效能獨 二振幅保持值定，則按摩;：之放置。若⑽與第 -與第二振幅隨時間變化 ^"保持值定。若（例如）第 按摩治1 μ 摩方向可以隨時間或在- Μ此方式，可獲得一明確定義的旋轉 129925.doc -24- 200901953 按摩。 若分別藉由相等頻率之第一盥 34之第—與第1" 〃帛―正弦位移定義按摩面 蠢Μ 路徑’則可以獲得沿著橢圓(其具有可定 协铎一 八中第—正弦位移具有相對 ^杜 相位差。糟由第-與第二正弦位移間之 了調整相位差添加按摩糸餘 厚系統之調整中的一額外自由度。該 額外自由度可有利地用以調整按摩之沿兩垂直方向之強度 位準’即依據所得橢圓之主軸。 若分別藉由不同頻率之第—與第二正弦位移來定義按摩 面34之第—與第二路徑，則可以獲得依據所謂利薩如圖形 之值得關注按摩圖案。若第_正弦位移之頻率與第二正弦 位移之頻率猶微不同，則可獲得一非常令人滿意的按摩效 果；該等稍微不同之頻率（例如第一頻率39 5沿與第二頻 率40 Hz)導致-感知非常自然的摩擦與旋轉按摩。 圖7示意性描述之具體實施例中，提供一控制單元514。 對一第-感測器522所提供的—第一感測器信號咖及一第 二感測器526所提供的—第二感測器信號似作出回 控制單元514來控制至產生器單元5〇7之第一產生器^號 516及第一產生器信號518。感測器信號52〇與524係基於與 按摩面34沿著第一及第二路徑5〇2與5〇4之運動相關聯之量 的測量。以此方式實現一閉路。可以藉由閉路例如藉由 採用感測器522與526測量沿著第一及第二路徑之位移，來 偵測包含按摩裝置1之按摩系統與接收按摩之人之組織（例 如肌肉組織、脂肪組織、結締組織及/或皮膚組織）的自然 129925.doc •25· 200901953 頻率。。或者感測器522與526可則貞驗摩面34之加速度。 產生器信號516與518之變化將導致產生器單元507所包含 之產生器506與508各自之不同輸出信號51〇與512。產生器 L號516與51 8可以變化以獲得感測器信號⑽與似所提供 之所需回應。 μ

提供—使用者介面53〇用於調整按摩面34之所需回應或 =S控制單兀514中，經由使用者介面530將使用者所 设定之值（即戶斤需值）與感測器信號520及524(即實際值）作 比較。偏差信號_藉由控制單元514來決定並將其分別轉 澤為信號516與518。可以使用若干回授方法。此等方法係 熟習此項技術者所熟知的。 本發明亦關於—種按摩裝置，其包含一支撐件，其具有 -用於與人之-部分接觸的按摩表面機電驅動單元， 其係用於沿—第-路徑以-第—週期性及沿-第二路徑以 一第二週期性往復鶴該支料，該第—路徑 徑係實質上平行於該按座矣 μ 知摩表面，產生器構件，其係用於將 一弟一電驅動信號及一第二 _ 電艇動仏號ί、應至該機電驅動 單元’該第一週期性係可拉士兮结 / —電驅動信號調整且該 一週期性係可藉由該第二電驅動信號調整。 雖然在圖式及前面說明中已詳細說明與描述本發明 過此類說明與描述應視 π诉況明性或範例性而不為 性；本發明並不受限於所掘-认 +马限制 限於所揭不的具體實施例。 熟習此項技術者藉由研究、_ — 利範圍在實施所φ & H / 不 谷及所附申請專 所申明之發明時可瞭解且實現所揭示具體實 129925.doc -26 - 200901953 施例的其他變化。未詳細說明本質上熟知之裝置、元件 組件’因為熟習此項技術者熟悉該内容及 Φ，翊钮"4 Α 仕甲印專利範圍 D ^3”並不排除其他元件或步驟，而不 詞” 一”或個”不排除複數個。—單一機制或其他單元= 以完成中請專利範圍中所表述之若干項目之功能。某些方 法係表述於互不相同的附屬項中之唯一事實並 有:地使用此等方法之-組合。申請專利範圍中is: 考符號不應視為限制範疇。 Γ 【圖式簡單說明】 已參考圖式範㈣闡述錢明依據本發明之 及其他方面，其中： 匕4 圖1係依據本發明之按摩裝置之 的斷面圖。 體實施例 之—部分 圖2係一透視圖，其顯示圖 <具體實施例之細節。 圖3係依據本發明之一具體實播包丨七 只施例之—部分的斷面圖。 圖4a與4b係依據本發明之按摩裝 部分的俯視圖。 圖5a、外及5c係依據本發明之按摩裝 之一部分的俯視圖。 具體實施例之 施例 置之—具體實 圖6a、_6e係依據本發明之按摩裝置之_具體實 之一部分的俯視圖。 八-姐只施例 圖7示意性描述依據本發明 '^筏摩裝置 例 之—具體實 施 【主要元件符號說明】 129925.doc -27- 200901953 1 機電按摩裝置 4 線圈轴 5 可導磁主體 5a 第一部分 5b 第二部分 8 電線圈

9 電磁鐵 14、24 永久磁鐵 15 電磁糸統 30 第二支撐件 31 突伸部分 32 第一支撐件 34 按摩面 36 可變形連接器 52 、 54 、 56 、 58 、 68 ' 76 箭頭 60、62 部分 64 箭頭尾部 66 箭頭頭部 72 碗式或碗狀主體 74 滾珠軸承 200 電磁驅動單元 201 第一驅動單元 202 第二驅動單元 300 永久磁鐵圖案 129925.doc -28- 200901953 301至325 永久磁鐵 360 旋轉中心 400 電線圈組態 401至438 、 441至448 電線圈 439 、 440 雙頭箭頭 448 彎箭頭 449 、 455 、 458 、 459 、 三角形 470 、 471 、 472 、 473 450 、 456 、 461 、 466 ' 箭頭頭部 467 ' 468 ' 469 451 、 460 、 478 、 479 、 箭頭尾部 480 、 481 452 、 453 、 454 、 457 、 箭頭 462 、 463 、 464 、 465 500 機電驅動單元 502 第一路徑 504 第二路徑 506 、 508 產生器 507 產生器單元 510 第一驅動信號 512 第二驅動信號 514 控制單元 516 第一產生器信號 518 第二產生器信號 129925.doc -29- 200901953 520 第一感測器信號 522 第一感測器 524 第二感測器信號 526 第二感測器 530 使用者介面 129925.doc - 3〇 -

Claims (1)

1. 200901953 十、申請專利範園： I. 一種機電按摩裝置（】），其包含·· 一第一支撐件（32)，其包含 ^ 3王夕電磁系統（15)，及 一第二支撐件（30)，其包 ^ y 用於與該電磁系統 (15)磁電配合之電線圈（8 "具甲该等支撐件（30、32)之 一具有 該電線圏（8)之加電期間，具 可相對於另一支撲件移動， 一按摩面（34)，其中，在 有該按摩面（3 4)之該支撐件 其特徵為 ......%不 又饵仵（32)連接 二第支撐件（3〇)，其中該第一支撐件⑽與該第二 件⑽可沿— 平行於該按摩面㈣之方向相 互位移。 2. 月求項1之機電按摩裝置⑴，其中該至少-電磁系統 ⑽具有-永久磁鐵（24)，且其中提供至少—電磁驅動 = (_)’該驅動單元（扇）包括—電線圈⑻及該至少 電磁系統之該永久磁鐵（24)，用於在該驅動單元（2〇〇) 乂電線圈(8)之加電期間’強加該驅動單元(2〇〇)之嗲 電線圈W與該驅動單元（鳩）之該永久磁鐵（24)之_相二 位移其中該驅動單元（謂)之該電線圈⑻與該驅動單 疋（2〇〇)之4永久磁鐵之該相互位移促成該第—與該 第一支撐件沿實質上平行於該按摩面（34)之該方向之一 相互位移。 3. 如請求項1之機電按摩裝置（1)， 其中提供至少一電磁驅 129925.doc 200901953 動單元（200)，該驅動單元（200)包括一電線圈（8)與兩永 久磁鐵（14、24)，其中該驅動單元（2〇〇)之該等永久磁鐵 (14、24)穿過該驅動單元（2〇〇)之該電線圈（8)之截然不同 部分建立磁場，用於在該驅動單元（200)之該電線圈（8) 之加電期間，強加該驅動單元（2〇〇)之該電線圈（8)與該 驅動單元（200)之該等永久磁鐵〇4、24)之一相互位移， 其中該驅動單元（200)之該電線圈（8)與該驅動單元（200) 之忒等永久磁鐵（14、24)之該相互位移促成該第一與該 第一支撐件沿一實質上平行於該按摩面（34)之方向之一 相互位移。 4. 如請求項2或3之機電按摩裝置（1)，其具有一個以上的電 磁驅動單元（2〇〇、2〇1、2〇2)，丨中該第一支禮件具有一 永久磁鐵圖案（300)，該等永久磁鐵（300)係整合於該等 驅動單元中，其中該第二支撐件具有一電線圈組態 (400)，該等電線圈係整合於該等驅動單元中，該電線圈 組‘4 (400)係針對與該永久磁鐵圖案（3〇〇)之磁電配合而 提供。 如知求項4之機電按摩裝置⑴，其中該等驅動單元 (2〇〇、2(H、2〇2)係由電磁鐵（9)所包括，該等電磁鐵⑼ 包含該電線圈組態之該等電線圈⑻及導磁主體(5)。 如請求項4之機電按摩裝置，其中以一交替磁極性序列 配置該永久磁鐵圖案（310至325、31〇、315、316、313) 之永久磁鐵。 5. 6. 如請求項6之機電按摩裝置，其中藉由以-棋盤狀交替 129925.doc 200901953 。陡圖案（31 0至325)配置該等永久磁鐵 件與該第二支撐件可、、儿工 第支撐 質上平行㈣按摩面。^相互位移，該等方向係實 8· 機電按摩裝置，#中該第-切件與該第 #件係可沿兩方向相互位移，該等方向係實質上平 行於該按摩面，A 、貝上十 且其中藉由以一環狀交替磁極性圖案 、15，316、313)配置該等永久磁鐵，該第一 件與該第二支禮·养wM 旋轉軸相互旋轉’該旋轉 軸實質上垂直於該按摩面。 9.如請求項8之機電按摩裝置，其中以該環狀圖案⑽、 315 ’ 316、3 13)之同心環配置該等永久磁鐵。 W如請求❸之機電按摩裝置⑴，其中該至少—電磁季统 ⑽與用於與該電磁系統（15)磁電配合之該至少 圈⑻係由-機電驅動單元（5⑽)所包含，該機電驅動單 元_)用於沿一第一路徑(5〇2)以一第一週期性及沿一 第一路控（504)以一第二週期性往復驅動具有該按摩面 ⑼之該支推件’該第—路徑⑽）與該第二路徑⑼句實 質上平行於該按摩面⑽，其中提供一產生器單元（5〇7) 用於將一第-駆動信號（51〇)及一第二驅動信號（叫供 應至該機電驅動單元（5〇〇)，該第—週期性可由該第一驅 動信號（5 10)調整，钆 (512)調整。L亥第一週期性可由該第二驅動信號 η.如請求㈣之機電按摩裝置⑴，其中該第一週期性 於該第二週期性。 129925.doc 200901953 12.如請求項】之機電按摩裝置〇)，其包含一用於將—第 產生器信號（5 16)及一第二產生器信號（518)提供給該產 生器單元（507)的控制單元（5丨4)，其中該第一與第二產 生器信號（516、518)可由該控制單元（514)分別對—第 感測器（522)提供之一第一感測器信號（52〇)及/或—第二 感測器（526)提供之一第二感測器信號（524)作出回應來 控制’其中該等感測器信號(52〇、524)係基於與該按摩 面㈣沿著㈣㈣⑽、)之至少—個之運動相關 聯之量的測量。 13.如請求項12之機電按摩裝置，其中提供—使用者介 (530)用於調整與該按摩面（34)之運動相關聯之該等量之 至少一個。 U 14. 一種可穿戴按摩裝置 置。 其包含如請求項 1之機電按摩裝 129925.doc