JP5461861B2 - Economy class syndrome prevention device - Google Patents
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Description
本発明は、航空機のエコノミークラスの窮屈な座席に数時間以上にわたり着席状態を続けた際に発生するおそれのある下肢循環障害を防止するエコノミークラス症候群防止装置に関する。 The present invention relates to an economy class syndrome prevention apparatus that prevents a lower limb circulation disorder that may occur when a user sits in a tight seat in an economy class of an aircraft for several hours or more.
航空機の座席に長時間座っていた場合、太ももの裏側に血行不良が起ってまれに脚の静脈に血の塊(静脈血栓)ができることが知られている。その後、席を立つと血流に乗って血栓が移動し、上記に説明したように、肺塞栓症になる可能性がある。この血栓症が最初に報告された1968年当初エコノミークラスの利用者に発生率が高かったことから「エコノミークラス症候群」と呼ばれた。 When sitting on an aircraft seat for a long time, it is known that poor blood circulation occurs on the back side of the thigh, and rarely blood clots (venous thrombi) form in the leg veins. After that, when standing, the thrombus moves in the bloodstream, and as described above, there is a possibility of pulmonary embolism. It was called “economy class syndrome” because of the high incidence of users in the first economy class in 1968 when this thrombosis was first reported.
この症状は、下肢静脈と肺塞栓症の関係から、数時間以上にわたり着席状態を続けた際に発生するだけでなく、長時間ベットで足を動かすことができない手術後にも発生する可能性がある。急激に発病した肺塞栓症でも、このときに生じる深部静脈に血栓、すなわち血の固まりができ、まれにその血栓がはがれて血の流れとともに、右心室を通り、その後肺に達した場合は、肺動脈が詰まってしまい肺塞栓症を起こすことがある。このような場合、呼吸困難、心臓機能低下、あるいは血の固まりが脳の血管に入ったときは、卒中になり、ついには死亡などの生命の危険につながることがある。本発明は、上記の症状に限らず、その他の隋伴症状を予防するためのエコノミークラス症候群防止装置に関する。 Due to the relationship between lower limb veins and pulmonary embolism, this symptom can occur not only when sitting for more than a few hours, but also after surgery where the feet cannot be moved for an extended period of time. . Even in a sudden pulmonary embolism, a thrombus in the deep vein that occurs at this time, that is, a blood clot, is rarely released, and when the blood clots come off and passes through the right ventricle and then reaches the lungs The pulmonary artery may become clogged and cause pulmonary embolism. In such cases, when breathing difficulty, decreased cardiac function, or blood clots enter the blood vessels of the brain, it can lead to stroke and eventually lead to life threatening such as death. The present invention relates to an economy class syndrome prevention apparatus for preventing not only the above symptoms but also other accompanying symptoms.
従来、車両のフットレスト装置として下記の文献記載の装置が提案されている。
上記したエコノミークラス症候群は、航空機に限らず、例えば長距離トラックのドライバーが長時間にわたって車両を運転した場合などにおいても同様に生じる可能性があると考えられる。
Conventionally, a device described in the following document has been proposed as a footrest device for a vehicle.
The above-mentioned economy class syndrome is not limited to an aircraft, but may be caused in the same manner, for example, when a long-distance truck driver drives a vehicle for a long time.
上記の症状は、長時間、ベットで足を動かすことができない手術後にも起きる可能性がある。この理由は、手術中から静脈血が動かない状態が続くので、血栓症が起き易いからであり、急激に発病した肺血栓症では約3割亡くなるとされ、2006年では約1800人が亡くなっている。 The above symptoms can also occur after surgery where the feet cannot be moved in bed for a long time. The reason for this is that venous blood does not move during the operation, so thrombosis is likely to occur. About 30% of pulmonary thrombosis that suddenly develops is said to have died, and about 1800 people died in 2006. Yes.
この技術は、フットレスト装置の踏み板に設けた多数の孔から振動突起を突出させ、各振動突起の基端部を踏み板の裏側にて保持板に固定し、踏み板の上部にスイッチを設け、このスイッチを足によりオンすることにより保持板を振動させて各振動突起を振動させ、これにより足裏へマッサージ効果を与えるものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。この公報のフットレスト装置を用いれば、車両におけるこのエコノミークラス症候群も抑止ないし軽減できると考えられる。 This technique is projected vibration projection from a number of holes provided in the footplate of Futtore be sampled device, fixed to the holding plate base end portion of the vibration projections at the back side of the tread plate, a switch is provided on the top of the footboard, It is known that when this switch is turned on with a foot, the holding plate is vibrated to vibrate each vibration protrusion, thereby giving a massage effect to the sole (see, for example, Patent Document 1). With the Futtore be sampled apparatus of this publication, the economy class syndrome in the vehicle is also considered to be suppressed or reduced.
また、この公報のフットレスト装置のごとき下肢振動装置を、車両のみならず、長時間着席が要求される列車座席、航空機座席に設け、運転者・乗客がその意志により振動を生起させるならば、同様にエコノミークラス症候群を抑止できると考えられる。 Further, the lower limb vibration device such as Futtore be sampled apparatus of this publication, not only the vehicle but, long train seat seated is required, provided the aircraft seat, if the driver-passenger to rise to vibration due to its intention Similarly, it is thought that economy class syndrome can be suppressed.
しかし、上記公報記載の車両用フットレスト装置は、振動突起を振動させるために踏み板の上部に設けたスイッチを押す必要があった。 However, the vehicle Futtore be sampled apparatus disclosed in the above publication, it is necessary to press the switch provided on the top of the footboard for vibrating the vibrating projections.
運転者の意志で足裏に単に快適なマッサージ感を与える場合には、このようなスイッチ起動は振動突起がマッサージを望まない場合に決して振動することがないために適切であるが、上記したエコノミークラス症候群は運転者・乗客にとって無自覚に発生すること、かつ、運転者・乗客がエコノミークラス症候群の原因である血栓発生の危険について充分な予備知識を常時念頭に置くことはほとんどありえないため、上記公報の車両用フットレスト装置は、快適なマッサージ装置としては有効であるが、エコノミークラス症候群防止装置としては、実質的に有効ではなかった。 When the driver is willing to give the soles just a comfortable massage feeling, such switch activation is appropriate because the vibration projections will never vibrate if massage is not desired, but the economy described above Since the class syndrome occurs unknowingly for the driver / passenger, and the driver / passenger can hardly always have sufficient prior knowledge about the risk of thrombus generation causing the economy class syndrome, the above publication 's Futtore be sampled device for a vehicle, it is effective as a pleasant massaging device, as the economy class syndrome prevention device was not substantially effective.
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、操作が簡単で血栓予防効果に優れたエコノミークラス症候群防止装置を提供することをその目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an economy class syndrome prevention device that is easy to operate and has an excellent thrombus prevention effect.
本発明のエコノミークラス症候群防止装置は上記目的を達成するための本発明のエコノミークラス症候群予防装置である。 The economy class syndrome prevention device of the present invention is the economy class syndrome prevention device of the present invention for achieving the above object.
ここで、心臓から出た血液が動脈で送られ、静脈を経て戻ってくる。静脈血栓の主原因は、血流の停滞である。静脈血流は筋肉ポンプ、フットポンプの作用により増強されるが、動かないことは血流停滞の強い原因となる。 Here, blood from the heart is sent by the artery and returns through the vein. The main cause of venous thrombosis is blood flow stagnation. Venous blood flow is enhanced by the action of muscle pumps and foot pumps, but the inability to move is a strong cause of blood flow stagnation.
従って、下肢や足底静脈叢に貯留した血液を静脈還流させる方法は、脚の筋肉の伸び縮みによる筋肉ポンプ、足底静脈叢への体重への負荷によるフットポンプ、および深呼吸による呼吸ポンプがある。
その一例として、足の筋肉ポンプ作用によって心臓に向かう血液は、これは、振動が下肢の筋肉あるいは皮膚を刺激したことで、「軸索反射現象」、すなわち刺激によって感覚神経内に生じたインパルスがその求心神経のほかの分岐を通って逆方向に皮膚血管に伝えられ、血管拡張物質が放出され、血管を拡張する現象、あるいは振動による血管内皮細胞への「シアストレス(せん断応力)効果」、すなわち振動による血管内皮細胞内での一酸化窒素(NO)産生が上昇し、隣接する血管平滑筋細胞が血管を拡張させることにより、血流が増加することによる効果で、血流が改善するものと考えられる。
Therefore, methods for venous return of blood stored in the lower limbs and plantar venous plexus include muscle pumps by stretching and contracting leg muscles, foot pumps by loading on plantar venous plexus, and respiratory pumps by deep breathing .
As an example, blood that goes to the heart due to the muscle pumping action of the foot is because the vibration stimulates the muscles or skin of the lower limbs, and the “axon reflex phenomenon”, that is, the impulse generated in the sensory nerve by the stimulation. Phenomenon that is transmitted through the other branch of the afferent nerve to the skin blood vessel in the opposite direction, vasodilator is released, dilates the blood vessel, or "shear stress (shear stress) effect on vascular endothelial cells by vibration", That is, nitric oxide (NO) production in vascular endothelial cells due to vibration is increased, and blood flow is improved by the effect of adjacent blood vessel smooth muscle cells dilating blood vessels and increasing blood flow. it is conceivable that.
上記目的を達成するための本発明のエコノミークラス症候群防止装置は、静脈還流の促進方法として、筋肉ポンプ、及びフットポンプの作用をするエコノミークラス症候群予防装置において、本開発での血流を良くする方法は楕円振動により、下肢筋肉の刺激で血管を拡張させ、血流を増加させる原理により、下肢や足底静脈叢に貯留した血液を静脈還流させる方法である。 The economy class syndrome prevention apparatus of the present invention for achieving the above object improves the blood flow in the development in the economy class syndrome prevention apparatus that acts as a muscle pump and a foot pump as a method for promoting venous return. The method is a method in which blood stored in the lower limbs and plantar venous plexus is circulated through the veins by the principle of expanding blood vessels by stimulation of lower limb muscles by elliptic vibration and increasing blood flow.
これにより、筋肉ポンプ作用や、歩行負荷と同様な効果のあるフットポンプ作用を働かせ、静脈還流を促進させる方式である。 This is a system that promotes venous return by using a muscle pump action and a foot pump action similar to a walking load.
(1)水平方向及び垂直方向の振動成分を有する楕円振動を発生可能とする加振源と、所定の振動周波数に応じて前記加振源の水平及び垂直の振動を制御する制御手段と、前記加振源用の電源部と、前記加振源の振動を利用者の足裏部または下肢に伝達する手段とを具備し、前記加振源は、回転子とこれと対向した固定子から構成された加振器を有し、該加振器は、前記振動周波数に応じて共振振動し、該共振振動は、前記固定子の内径および前記回転子の外径が偏心していることにより、前記回転子と前記固定子の中心が一致していないことに起因して発生するラジアル(径)方向振動と、前記回転子と前記固定子で回転軸方向の中心位置がずれていることに起因して発生するスラスト(軸)方向振動を含むことを特徴とする。 (1) and the horizontal direction and the vibration source to the elliptical vibration can be generated with a vertical vibration component, and a control means for controlling the horizontal and the vibration in the vertical of said vibration source in accordance with a predetermined vibration frequency, the comprising a power supply unit for the vibration source, and means for transmitting to the sole portion or leg of the user the vibration of the vibration source, the vibration source is composed of a rotor and which the opposing stator The vibrator is resonantly oscillated according to the vibration frequency, and the resonant vibration is caused by the eccentricity of the inner diameter of the stator and the outer diameter of the rotor. This is due to the radial (radial) direction vibration that occurs due to the center of the rotor and the stator not matching, and the center position in the rotational axis direction of the rotor and the stator being shifted. It includes thrust (axial) vibration generated by
(2)上記(1)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、一つ以上の加振器のみで垂直加振方向成分と水平加振方向成分とを位相制御することなく、水平方向及び垂直方向振動成分を有する楕円振動による筋肉の伸縮を促進するための負荷手段を有することを特徴とする。 (2) In the economy class syndrome prevention device according to the above (1), the horizontal and vertical vibrations can be controlled without phase-controlling the vertical vibration direction component and the horizontal vibration direction component with only one or more vibrators. It has a load means for accelerating the expansion and contraction of the muscle by the elliptical vibration having the component.
(3)上記(2)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、楕円振動による足底部への擬似歩行を促進するため負荷手段を有することを特徴とする。 (3) In the economy class syndrome prevention apparatus according to (2), the apparatus has a load means for promoting pseudo walking to the sole by elliptic vibration.
(4)上記(1)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振方法は、4相1相励磁によるパルス駆動することで楕円振動を特徴とする。 (4) In the economy class syndrome prevention apparatus according to (1), the vibration method is characterized by elliptical vibration by pulse driving by four-phase one-phase excitation.
(5)上記(4)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、駆動方式の楕円振動のパルス駆動の周波数は50〜300Hzとすることを特徴とする。 (5) In the economy class syndrome prevention apparatus according to the above (4), the frequency of the pulse drive of the elliptical vibration of the drive system is 50 to 300 Hz.
(6)上記(1)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振源は、ベース部、あるいはふた部に長手方向に取り付けることを特徴とする。 (6) In the economy class syndrome prevention device according to (1), the vibration source is attached to the base portion or the lid portion in the longitudinal direction.
(7)上記(1)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振源は、ベース部、あるいはふた部に長手方向に直角方向、あるいは短手方向に取り付けることを特徴とする。 (7) In the economy class syndrome prevention apparatus according to the above (1), the vibration source is attached to the base portion or the lid portion in a direction perpendicular to the longitudinal direction or in a short direction.
(8)上記(1)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振源の回転方向は、時計方向、または反時計方向でもよいことを特徴とする。 (8) In the economy class syndrome prevention device according to (1), the rotation direction of the vibration source may be clockwise or counterclockwise.
(9)上記(1)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振源の印加パルスを、出力1(Hレベル)の時間と出力0(Lレベル)の時間の比を変更することにより、このときの出力1と出力0のパルス繰り返し周期において、該周期の逆数を設定することで、加振器の周波数を自由に制御することを特徴とする。
(9) In the economy class syndrome prevention device according to (1), the pulse applied to the excitation source is changed by changing the ratio of the time of output 1 (H level) to the time of output 0 (L level). In the pulse repetition period of
(10)上記(1)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振源の周波数をパルス周期の中で、出力1(Hレベル)の時間と出力0(Lレベル)の時間の比を変更することにより、ただし周波数を変えずにHレベルとLレベルのデューティ比を50%にすることにより電池駆動で、かつACアダプタで充電可能とし、省電力で制御することを特徴とする。 (10) In the economy class syndrome prevention apparatus described in (1) above, the ratio of the time of output 1 (H level) and the time of output 0 (L level) is changed in the frequency of the excitation source in the pulse period. In this case, however, the duty ratio between the H level and the L level is set to 50% without changing the frequency so that the battery can be driven and can be charged by the AC adapter, and the control is performed with power saving.
(11)上記(1)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振源の水平方向及び垂直方向の振動成分を2方向を同時に振動測定可能とした加速度計式、あるいは渦電流式センサ、あるいはお互いに直交する二つの単振動を合成することにより得られる平面図形、リサージュ図形により、周波数、あるいは位相差を測定することができることを特徴とする。 (11) In the economy class syndrome prevention apparatus described in (1) above, an accelerometer type sensor, an eddy current sensor, or a mutual sensor capable of simultaneously measuring vibration components in the horizontal direction and the vertical direction of the vibration source in two directions. The frequency or phase difference can be measured by a plane figure or a Lissajous figure obtained by synthesizing two simple vibrations orthogonal to each other.
(12)上記(1)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、ベース部、あるいはふた部に金属塗装、金属めっき処理を施した電磁シールドを施すことを特徴とする。 (12) In the economy class syndrome prevention device according to (1), the base portion or the lid portion is provided with an electromagnetic shield subjected to metal coating and metal plating.
(13)上記(1)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、電源スイッチ、ACアダプタ、充電用アダプタ用の金属基板を施したことを特徴とする。 (13) In the economy class syndrome prevention device according to (1), a metal substrate for a power switch, an AC adapter, and a charging adapter is provided.
(14)上記(1)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振器の加振制御装置の構成は、制御用マイクロコンピュータ、加振器を駆動するためのドライブIC、トランジスタアレイからなる駆動トランジスアレイ、加振器から構成することを特徴とする。 (14) In the economy class syndrome prevention device according to (1), the configuration of the vibration control device of the vibration exciter includes a control microcomputer, a drive IC for driving the vibration exciter, and a drive transistor comprising a transistor array. It is characterized by comprising an array and a vibrator.
(15)上記(14)記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振器の加振制御装置の構成は、周波数調整ボリューム、制御用マイクロコンピュータ、トランジスタアレイからなる駆動トランジスアレイ、ドライブICは、ソフトウエアでドライブIC機能を代替し、ドライブICを削除し、加振器から構成することを特徴とする。 (15) In the economy class syndrome prevention device described in (14) above, the configuration of the vibration control device of the vibration exciter includes a frequency adjustment volume, a control microcomputer, a drive transistor array composed of a transistor array, and a drive IC. The drive IC function is replaced by wear, the drive IC is deleted, and a vibration exciter is used.
本発明にいう楕円振動とは、水平振動と垂直振動に最適な位相差を与える振動をいい、垂直振幅を必要最低限に設定し、水平振幅を与えることにより、対象物の躍動(おどり)を小さくでき、還流速度を向上させ、かつ低騒音で滑らかな還流ができる振動をいう。 The elliptical vibration referred to in the present invention refers to vibration that gives an optimal phase difference between horizontal vibration and vertical vibration. By setting the vertical amplitude to the minimum necessary and giving the horizontal amplitude, the movement of the object (dancing) is controlled. The vibration that can be reduced, improves the reflux speed, and enables smooth reflux with low noise.
以上、詳細に説明したように、本発明によれば以下のような効果を奏することができる。
(A)下肢末端の足底から腰掛け部までの静脈還流を水平方向及び垂直方向振動成分を有する楕円振動によるフットポンプ、あるいは筋肉ポンプ作用を得て、ひいては心臓に戻る血流を改善することができる。
これによって、下肢の深部静脈での血栓を防止できる。
(B)エコノミークラス症候群防止機器を装着するとともに、身体の一部(足底、下肢筋肉、腰掛部)の運動をすることにより、より効果的なエコノミークラス症候群の予防を行うことができる。
As described above in detail, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(A) It is possible to improve the blood flow returning to the heart by obtaining a foot pump or muscle pump action by elliptic vibration having horizontal and vertical vibration components for venous return from the sole of the lower limb to the stool. it can.
This can prevent thrombus in the deep veins of the lower limbs.
(B) While wearing an economy class syndrome prevention device and exercising a part of the body (plantar, lower limb muscle, seat), more effective economy class syndrome can be prevented.
本発明は、飛行機などの座席に座って足裏の運動、あるいは下肢筋肉、あるいは座席部に、あるいは長時間座ったままの状態、またはベットで足を動かすことができない手術後に、
楕円振動により血栓を防止する、エコノミークラス症候群防止機器に実現された。
The present invention is to sit on a seat such as an airplane and exercise the soles of the foot, or muscles of the lower limbs, or sitting on the seat, or sitting for a long time, or after surgery where the feet cannot be moved in bed.
It was realized as an economy class syndrome prevention device that prevents thrombus by elliptic vibration.
図1を参照して、本発明のエコノミークラス症候群防止装置の実施例1を説明する。 With reference to FIG. 1, Example 1 of the economy class syndrome prevention apparatus of this invention is demonstrated.
図1は、本発明のエコノミークラス症候群防止装置1の機能構成図である。
FIG. 1 is a functional configuration diagram of an economy class
航空機に搭乗している乗客の靴10の足裏部に、楕円振動入力部500から振動振幅及び振動周波数を入力できるように構成されている。この楕円振動入力部500を制御するものが制御部300であり、電源部400は、バッテリ45、またはACアダプタ41で、内部バッテリ45と外部電源が、切り替えられように構成されている。また、水平方向・垂直方向の振動成分を付加する加振器200の上に乗せられる足裏部に配置する靴手段10、加振器出力部200は、加振器20から構成されている。
A vibration amplitude and a vibration frequency can be input from an elliptical
このように本発明のエコノミークラス症候防止装置1は、楕円振動入力部500、電源部400、制御部300、および加振器出力部200から構成されている。
As described above, the economy class
図1の下の図では、これらのエコノミークラス症候群防止装置1が靴10の足裏部に装着されていることを示している。
The lower diagram in FIG. 1 shows that these economy class
すなわち実施例1のエコノミークラス症候群防止装置1では、足裏部、あるいは下肢部、あるいは座席部に、水平方向及び垂直方向振動成分を有する加振装置において、静脈還流を促進するに当たり、水平方向と垂直方向振動成分を有する振動のための振動振幅及び振動周波数を印加する楕円振動入力部500と、水平・垂直方向成分振動を制御する制御手段と、バッテリあるいはACアダプタからなる加振器用の電源部400、水平方向及び垂直方向振動成分を有する楕円振動を可能とする加振器と、水平・垂直振動成分を付加する加振器の上に乗せられる足裏部に靴手段とを備えていることを特徴とするエコノミークラス症候群防止装置1で構成されている。
That is, in the economy class
本発明では、足裏部に振動を与えた例を示しているが、下肢又は座席部に振動を与えるように構成しても良い。 In the present invention, an example is shown in which vibration is applied to the sole, but it may be configured to apply vibration to the lower limbs or the seat.
図2の人体の静脈の構造に示すように、静脈には、表面の静脈すなわち「表在静脈」や、筋肉の中を通る奥の静脈は深いところにある「深部静脈」がある。もともと流れの遅い静脈は、心臓から血液を送られる動脈よりも血液が詰まる危険性が高いので、表と奥の二つの通路を作ることで、最悪の状況を避けられるようになっている。ここで、表在静脈や深部静脈に血栓ができ、まれにその血栓がはがれて右心室を通り、肺に流れ込み、肺動脈で呼吸困難を起こし、肺動脈塞栓症が起こすことがあり、この原因を基に心臓に関しては心臓機能低下、脳に関しては脳卒中の要因になっている。 As shown in the structure of the veins of the human body in FIG. 2, the veins include surface veins, that is, “superficial veins”, and “deep veins” in which deep veins passing through muscles are deep. Originally slow-flowing veins are at a higher risk of clogging blood than arteries that send blood from the heart, so the worst situation can be avoided by creating two passages on the front and back. In this case, a clot may form in the superficial vein or deep vein, and in some rare cases, the clot may peel off and flow into the right ventricle and into the lungs, causing dyspnea in the pulmonary artery and causing pulmonary embolism. In particular, the heart is a cause of reduced cardiac function and the brain is a cause of stroke.
図3を参照して、エコノミークラス症候群防止方法を説明する。 The economy class syndrome prevention method will be described with reference to FIG.
図3は、血流を良くするメカニズムの原理として、「軸索反射効果」及び血管内皮細胞への前述の「シアストレス効果」により、静脈還流を促進し、血栓が生じても、皮膚に楕円振動を付加することにより血管静脈還流を促進する説明図である。 Fig. 3 shows the principle of the mechanism that improves blood flow. The "axon reflex effect" and the above-mentioned "shear stress effect" on vascular endothelial cells promote venous return, and even if a thrombus occurs, It is explanatory drawing which accelerates | stimulates vascular venous return by adding a vibration.
振動の水平方向と垂直方向の成分を有する加振器を駆動する方式で、楕円振動を発生させることにより、下肢の静脈血流を高め、血流を拡張し、血流を増加させるメカニズムを応用し、静脈還流を促進することが、原理であり、たとえ血栓形成が起きても、小塊の血栓のときから早期に血栓の移動を図ることを目的としている。
「下がった血液が心臓に上がるしくみ」は図4の静脈弁と血液の流れの説明図に示すように、「あし」の筋肉のポンプ作用によって心臓に向かう血液は、静脈弁によって逆流せずにすむようになっている。
すなわち、静脈内は一方通行になり、図4の(1)に示すように血液は心臓にもどっていくようになっている。
A system that drives an exciter with horizontal and vertical components of vibration and generates elliptical vibration to increase venous blood flow in the lower limbs, expand blood flow, and apply a mechanism to increase blood flow However, it is a principle to promote venous return, and even if thrombus formation occurs, the aim is to move the thrombus early from the time of a small clot thrombus.
As shown in the explanatory diagram of the venous valve and blood flow in Fig. 4, "the mechanism by which the lowered blood goes up to the heart" does not cause the blood toward the heart to flow back by the venous valve due to the pumping action of the muscles of "ashi". It has become to live.
That is, the vein is one-way, and blood returns to the heart as shown in FIG.
しかし、図4の(2)に示すように深部静脈の逆流があると、静脈弁に血液が滞留し、静脈瘤の障害を起こすことになる。 However, as shown in FIG. 4 (2), when there is a backflow of deep veins, blood stays in the venous valve and causes varicose veins.
本発明では、水平方向の振動成分と垂直方向の振動成分を有する加振器を駆動する方式で楕円振動を発生させることにより、足部を垂直方向の振動成分で圧迫することで、静脈還流を促進し、循環をよくする。
足を振動圧迫することによって、余分な血液の貯留は減り、深部静脈の流れが促進される。
水平方向振動により、足部の抹消から心臓の中枢部向かって順次血流を促進させて、うつ血を減少させ、血栓形成を予防する。
楕円振動で足部の血流量が増加すれば遠隔部の血流にも強く影響し、全身の循環系を活性化させることができる。
In the present invention, by generating an elliptical vibration by driving a vibrator having a horizontal vibration component and a vertical vibration component, the venous return is suppressed by compressing the foot with the vertical vibration component. Promote and improve circulation.
By vibrationally compressing the foot, excess blood accumulation is reduced and deep vein flow is facilitated.
By horizontal vibration, blood flow is promoted sequentially from the extremity of the foot to the central part of the heart to reduce depressive blood and prevent thrombus formation.
If the blood flow in the foot increases due to the elliptical vibration, the blood flow in the remote part is strongly affected, and the whole body circulatory system can be activated.
足は身体の中で心臓から最も遠くに位置し、しかも流れてきた血液を重力に逆らって心臓まで押し戻さなければならないために血行不良をきたしやすい部位となっている。 The foot is located farthest from the heart in the body, and the blood that has flowed has to be pushed back to the heart against gravity, making it prone to poor circulation.
図5は、本発明のエコノミークラス症候群防止機器の実施例1が配置された回路図である。周波数調整ボリューム51からなる。
制御用マイクロコンピュータ32、加振器を駆動するためのドライブIC33、トランジスタアレイからなる駆動トランジスアレイ31、加振器20から構成されている。
電源部40の説明図であり、図示しないACアダプタ41、およびジャック41’、制御用マイクロコンピュータ32用の電源電圧5V及び加振器20用の電源電圧9Vの2系統からなる電源部40であり、3端子レギュレータ53は、定電圧電源ICであり、100V交流を出力電圧の直流5Vにする定電圧電源である。
FIG. 5 is a circuit diagram in which Example 1 of the economy class syndrome prevention device of the present invention is arranged. It consists of a
It comprises a
FIG. 4 is an explanatory diagram of the
3端子レギュレータ53は入力側、出力側に図5に示すように、コンデンサを配置する。
この3端子レギュレータIC53は、入力、出力、グランドからなる3端子のものである。及び、これらの電源切替スイッチ52から構成されている。
In the three-terminal regulator 53, capacitors are arranged on the input side and the output side as shown in FIG.
The three-terminal regulator IC 53 has a three-terminal configuration including an input, an output, and a ground. In addition, these power supply changeover switches 52 are included.
図6は、本発明のエコノミークラス症候群防止装置1の機能ブロック図であり、周波数調整ボリューム51からなる楕円振動入力部500を示す。
制御用マイクロコンピュータ32は、A/D(アナログ/ディジタル)変換322,およびデューティ比(占有率)、すなわち周期的パルス列の任意のパルス幅とパルス繰り返し周期との比において、デューティ比50または100%を選択し、選択できるA/D変換322、ハイとロウのパルス信号の生成部321と、A、B、C、Dのビットを決定し、トランジスタアレイからなる加振器ドライバ31からなる制御部ブロック300で構成されている。
FIG. 6 is a functional block diagram of the economy class
The
さらに回転子と固定子磁極を有する加振器20からなる加振器出力ブロック200から構成されている。
Furthermore, it is comprised from the
図7は、加振器20の駆動回路を示す。図8の励磁順序A,B,C,Dの入力端子に励磁パルスを与えて加振器20を回転させることができる回路である。
通電するための回路では、入力端子1から入力端子4まで入力された信号は、駆動部31で変換・増幅され、加振器20の各相を励磁させ、入力信号は、励磁順序に従って入力端子1から入力端子4にハイレベルの入力信号を出すようになっている。
励磁パルスは、図示していない制御用マイクロコンピュータ32を用いる。
本発明の駆動回路は、加振器20、および駆動部31から構成されている。
FIG. 7 shows a drive circuit for the
In the circuit for energization, the signal input from the
For the excitation pulse, a control microcomputer 32 (not shown) is used.
The drive circuit of the present invention is composed of a
図8は、加振器20の4相1相励磁方式の入力パルス信号と励磁信号の関係を示す。
横軸は時間を表わし、縦軸は入力パルス、励磁のタイムチャートのシーケンス、励磁相の数を表している。
FIG. 8 shows the relationship between the input pulse signal and the excitation signal of the four-phase / one-phase excitation method of the
The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the input pulse, the excitation time chart sequence, and the number of excitation phases.
制御用マイクロコンピュータ32(図5参照)のパルス生成部321(図6参照)に加えられたパルスから図8に示すように方形形状のパルスを生成するもので、電流を流すコイルが1相だけで、順次A→B→C→D相の順に切り替えて加振器20を回転させることができる。
As shown in FIG. 8, a rectangular pulse is generated from the pulse applied to the pulse generator 321 (see FIG. 6) of the control microcomputer 32 (see FIG. 5). Thus, the
このように、励磁を1相ごとの4相を順に行うので、4相1相励磁と呼ぶことにする。この加振器は、低周波数領域(50〜300Hz)でダンパー(減衰)効果が少ないため、特にパルス切替時に振動を起こし易いと考えられる。 In this way, since excitation is performed sequentially for four phases for each phase, it will be referred to as four-phase one-phase excitation. Since this vibration exciter has little damper (attenuation) effect in the low frequency region (50 to 300 Hz), it is considered that vibration is likely to occur particularly during pulse switching.
図9を参照して、加振器20の構造を説明する。
The structure of the
図9は、加振器20の構造を示す説明図である。
加振器20は、図9に示すように磁性材料を歯車状に加工した回転子22と、これと対向した積層コアに励磁コイル27が巻かれている歯車状の固定子磁極21から構成されている。電磁石の吸引力により、回転子22の凸極を引き付けることで、発生する回転力を利用したもので、無励磁の時、保持トルクを発生しない。
発生トルクは、連続的な入力パルスに対応して増減するので、回転子22は、本質的に振動しながら回転している。この振動周期と入力パルスの周期が同期すると、共振が起ってくる。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the structure of the
As shown in FIG. 9, the
Since the generated torque increases or decreases in response to continuous input pulses, the rotor 22 rotates while essentially vibrating. Resonance occurs when this oscillation period and the period of the input pulse are synchronized.
この共振周波数には、加振器20の固有振動数の数倍の周波数に相当する50〜300Hzで低域共振が発生する。
この共振におけるラジアル(径)方向振動は、固定子21の内径や回転子22の外径が偏心しているため、回転子22と固定子21の中心が一致せず、エアギャップが不均一となり、回転子22との径方向に磁気吸引が作用し、ベアリング24の外径と軸箱23の隙間で、叩き音を発生させたり、回転子22と固定子21の歯先先端で振動を起こしたりする。
この共振におけるスラスト(軸)方向振動は、回転子22と固定子21で回転軸28方向の中心位置がずれているために起る振動で、メタル軸受け24が使用された加振器20の回転子22の踊り音やスラストワッシャ25の摺音として問題が起る。
このような機械的原因による振動は、回転子22の固有振動数と加振器20の構成部品の固有振動が共振、共鳴するために起る共振振動である。
In this resonance frequency, low-frequency resonance occurs at 50 to 300 Hz corresponding to a frequency several times the natural frequency of the
Radial (radial) direction vibration in the resonance, since the outer diameter of the inner diameter and the rotor 22 of the
The vibration in the thrust (axial) direction at this resonance is a vibration that occurs because the center position in the direction of the
Vibrated by such mechanical causes, the natural frequency of the components of the natural frequencies and the
図10は、振動の原理説明図である。物体を、ハンマで叩くと、発生する衝撃力がパルス状の力、すなわち非常に大きく、しかも極めて短い時間だけ作用する力であり、図10に示すように、振動する。
同様に、回転体で、回転と停止により、自動車に例えれば、アクセルとブレーキが繰り返されることにより加振器20は、図9に示したように、周波数50〜300Hzのように、低域周波数で振動が大きくなり、ハンマで叩くと同じように振動するものである。
FIG. 10 is an explanatory diagram of the principle of vibration. When an object is struck with a hammer, the generated impact force is a pulse-like force, that is, a force that is very large and acts only for an extremely short time, and vibrates as shown in FIG.
Similarly, if the rotating body is rotated and stopped, for example, in an automobile, the accelerator and the brake are repeated so that the
図11は、加振器20の励磁コイル27のA→B→C→Dの励磁シーケンスと動作のアルゴリズムである。
横軸は時間を表わし、縦軸は励磁のシーケンスを表している。
図9に説明したように、4相1相励磁方式では、周波数が低い場合は、周波数が高い場合に比べて、周波数50〜300Hzのように、低域周波数で振動が大きくなると考えられる。
FIG. 11 shows an excitation sequence and operation algorithm of A → B → C → D of the
The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the excitation sequence.
As described with reference to FIG. 9, in the four-phase / one-phase excitation method, when the frequency is low, it is considered that the vibration increases at a low frequency, such as a frequency of 50 to 300 Hz, as compared with the case where the frequency is high.
図12は、パルス、すなわちディジタル波形のように、時間的に急激に電圧が変化する波形において、20Hz〜200Hzの周波数を変えるときの、周期T_Timeとハイのパルス幅H_Timeの繰返し周期の求め方と、波形を示している。 FIG. 12 shows how to determine the repetition period of the period T_Time and the high pulse width H_Time when the frequency is changed from 20 Hz to 200 Hz in a pulse, that is, a waveform whose voltage changes suddenly like a digital waveform. Shows the waveform.
横軸は時間を表わし、縦軸は入力パルスを表している。 The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents input pulses.
デューティ比(占有率)は、前述の図6に示したように、すなわち周期的パルス列の任意のパルス幅H_Timeとパルス繰り返し周期T_Timeとの比である。
この場合は、基本クロック500μsのときの20Hz〜200Hzの周波数の求め方を示している。
ここで、周波数f=1/T_Time[Hz] (1)
The duty ratio (occupancy ratio) is the ratio between the arbitrary pulse width H_Time of the periodic pulse train and the pulse repetition period T_Time, as shown in FIG.
In this case, a method of obtaining a frequency of 20 Hz to 200 Hz when the basic clock is 500 μs is shown.
Here, the frequency f = 1 / T_Time [Hz] (1)
デューティ比(Duty)=H_Time/T_Time (2) Duty ratio (Duty) = H_Time / T_Time (2)
Long:Long doule 拡張倍精度浮動小数点 Long: Long double extended floating point
vr:variableの略 変数
ここで、拡張倍精度浮動小数点は、64ビットで表現し、文字表記で、拡張表記された2倍精度の倍精度で少数点が固定されていない浮動小数点のことである。
vr: an abbreviation of variable Here, the extended double-precision floating point is a floating point expressed in 64 bits, in double notation in double notation in character notation, and the decimal point is not fixed. .
図13は、4相1相励磁方式においてバッテリ45を長時間使用できるように、省エネルギー化を目的にした方式を表すグラフである。
図13に示すように、電流消費のデューティ比100%をデューティ比(Duty)50%に変化させることにより省エネルギーを達成できる。
ただし、周波数は変化させていない。ここで、デューティ比(Duty)は、上記の式(2)で表される。
FIG. 13 is a graph showing a method for energy saving so that the
As shown in FIG. 13, energy saving can be achieved by changing the duty ratio of
However, the frequency is not changed. Here, the duty ratio (Duty) is expressed by the above equation (2).
このようにデューディ比を変えることにより、電流の消費を半分に節約できる。 By changing the duty ratio in this way, current consumption can be halved.
図14は、加振器20の上、及び加振器20の横の位置において、電流消費のデューティ比と振動速度の関係を示す図である。
横軸はデューティ比(%)を表わし、縦軸は振動速度(mm/s)を表わしている。
ここで、振動速度は、変位波形の傾き、すなわち変位の時間微分である。
従って、この振動速度の値は、変位と周波数の積で表わされるので、周波数一定の動作では、振動速度と変位振幅は比例関係にある。
FIG. 14 is a diagram illustrating the relationship between the duty ratio of current consumption and the vibration speed at a position above the
The horizontal axis represents the duty ratio (%), and the vertical axis represents the vibration speed (mm / s).
Here, the vibration speed is the slope of the displacement waveform, that is, the time derivative of the displacement.
Therefore, since the value of the vibration speed is expressed by the product of the displacement and the frequency, the vibration speed and the displacement amplitude are in a proportional relationship in an operation with a constant frequency.
図14の測定結果から、加振器20の真上、及び加振器20の横の位置においても、デューティ比が100%〜50%までは、振動速度、すなわち振幅は加振器20の真上では、0.3mm/Sと一定であり、加振器20の横でも、0.7mm/Sと一定である。
すなわち振動速度、これと比例関係にある、振幅は一定の値を示している。
この測定結果から、省エネルギー化のために、デューティ比は50%を採用することにより、電流の消費を半分に節約できた。
From the measurement results of FIG. 14, even at a position directly above the
That is, the vibration speed and the amplitude proportional to the vibration speed have a constant value.
From this measurement result, it was possible to save current consumption by half by adopting a duty ratio of 50% for energy saving.
実験によれば、リチュームイオン充電器で、8時間以上の省電力化が可能となり、従って、飛行機の長時間の飛行時間にも充分対応できるようになった。
すなわち本発明において、加振源の周波数をパルス周期の中で、出力1(Hレベル)の時間と出力0(Lレベル)の時間の比を変更することにより、ただし周波数を変えずにHレベルとLレベルのデューティ比を50%にすることにより、充電池駆動で電流の消費を半分に節約できた。かつACアダプタで充電器による充電を可能とし、省電力で制御することを可能にした。
According to experiments, it was possible to save more than 8 hours with a lithium ion battery charger, so that it was possible to cope with a long flight time of an airplane.
That is, in the present invention, the frequency of the excitation source is changed to the H level without changing the frequency by changing the ratio of the time of output 1 (H level) to the time of output 0 (L level) in the pulse period. And by reducing the duty ratio of the L level to 50%, it was possible to save current consumption by half by driving the rechargeable battery. In addition, charging with a charger is possible with an AC adapter, enabling control with low power consumption.
図15は、本発明の制御用マイクロコンピュータ32のA/D(アナログ/ディジタル)変換、およびディジタル出力の設定のフローチャートを示す説明図である。
スタートすると、S100において、初期設定として、A/D変換、およびディジタル出力の設定を行う。S102において、周波数f(Hz)を、10〜300Hzの範囲で入力し、デューティDuty(%)を50%、または100%で選択し、A/D変換する。
S104において、指定BitにHi(ハイ)信号を出力するが、励磁時間は、fとDutyにより決定し、このときのH_time(ハイ時間)は、式(3)により、算出する。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a flowchart of A / D (analog / digital) conversion and digital output setting of the
When starting, in S100, A / D conversion and digital output are set as initial settings. In S102, the frequency f (Hz) is input in the range of 10 to 300 Hz, the duty duty (%) is selected at 50% or 100%, and A / D conversion is performed.
In S104, a Hi (high) signal is output to the designated bit, but the excitation time is determined by f and Duty, and H_time (high time) at this time is calculated by Expression (3).
H_time= Duty/100f (3)
S106において、L_time(ロウ時間)は、式(4) により、算出する。
L_time= (100_Duty)/100f (4)
式(4)により算出し、指定Bit(ビット)にLow時間を出力する。
S108において、A→B→C→Dの順に、次に出力するBitを決定する。
H_time = Duty / 100f (3)
In S106, L_time (low time) is calculated by Expression (4).
L_time = (100_Duty) / 100f (4)
Calculated by equation (4) and outputs the Low time to the designated bit (bit).
In S108, the bit to be output next is determined in the order of A → B → C → D.
ここで、フローチャート図で端子記号は、プログラムの開始や終了を示す記号である。
準備記号は、ルーチンの初期設定など、プログラム自身を変えるための命令をである。
処理記号は、あらゆる処理機能を表す記号である。
Here, the terminal symbol in the flowchart is a symbol indicating the start or end of the program.
The preparation symbol is an instruction for changing the program itself, such as initialization of a routine.
The processing symbol is a symbol representing any processing function.
図16は、本発明の制御用マイクロコンピュータ32(図5参照)の周波数(Hz)、デューティ(Duty)設定のフローチャートを示す説明図である。
スタートをしたら、S200において、初期化として、クロック周波数8MHz、A/DコンバータAN2を使用し、VSS(グランド端子)とVDD(電源電圧端子)を使用し、分周8(クロックの周波数を8分の1にすること)で、8ビット(28=256)タイマ0を1msに設定する。S202において、タイマ0を割込み(ある処理をしているときに割り込んで他の処理をすること)許可し、S204で周波数(Hz)を読み込む。S206においてデューティを読み込み、S208において、デューティ比の選択をし、S210においてYESならば、デューティ比100%、S212においてNOならば、デューティ比50%を選択する。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a flowchart for setting the frequency (Hz) and duty (Duty) of the control microcomputer 32 (see FIG. 5) of the present invention.
Once started, in S200, as an initialization, the clock frequency is 8 MHz, the A / D converter AN2 is used, V SS (ground terminal) and V DD (power supply voltage terminal) are used, and the frequency division 8 (clock frequency is changed). 8 bits (2 8 = 256)
S204において、周期の算出をする。計算式は式(5)に基づいて算出する。
T_time=90×Hz/255+10 (5)
S216において、H_time(ハイ時間)時間の算出をする。計算式は式(6)に基づいて算出する。
H_time=Duty×T_time/100 (6)
すなわち本発明では、加振源の印加パルスを、出力1(Hレベル)の時間と出力0(Lレベル)の時間の比を変更することにより、このときの出力1と出力0のパルス繰り返し周期において、該周期の逆数を設定することで、加振器の周波数を自由に制御することを可能とした。
入出力記号は、情報を処理可能にする入力機能、または処理済みの情報を記録する出力機能を表す記号である。
判断記号は、ある条件に対して、どのように分岐するかを表す記号である。
In S204, the period is calculated. The calculation formula is calculated based on the formula (5).
T_time = 90 × Hz / 255 + 10 (5)
In S216, the H_time (high time) time is calculated. The calculation formula is calculated based on the formula (6).
H_time = Duty × T_time / 100 (6)
That is, in the present invention, the pulse repetition period of the
The input / output symbol is a symbol representing an input function that enables information to be processed or an output function that records processed information.
A judgment symbol is a symbol representing how to branch for a certain condition.
図17は、加振器20の振動計測に使用した加速度計式振動計110の説明図である。振動計110は、佐藤商事製の振動計を用いた。
図17において、振動計のプローブは100に示している。
測定の周波数範囲は、10Hz〜5KHzであり、振幅、速度(0.5〜199.9
mm/s)、加速度(0.5〜199.9mm/s2)を測定できる。
分解能は、それぞれ速度(0.1mm/s)、加速度(0.1mm/s2)である。
測定は容易であるが、振幅の変位量が不明であり、また、振動の波形状も不明である。
そのため、次に述べる測定結果の換算が必要となる。
FIG. 17 is an explanatory diagram of the
In FIG. 17, the vibration meter probe is indicated by 100.
The measurement frequency range is 10 Hz to 5 KHz, and the amplitude and speed (0.5 to 199.9).
mm / s) and acceleration (0.5 to 199.9 mm / s 2 ) can be measured.
The resolutions are speed (0.1 mm / s) and acceleration (0.1 mm / s 2 ), respectively.
Measurement is easy, but the amount of amplitude displacement is unknown, and the wave shape of vibration is also unknown.
Therefore, conversion of the measurement result described below is necessary.
図18は、振動速度と変位の関係を示している。動波形を正弦波と仮定すると、最大速度振幅Vは、式(7)により算出する。 FIG. 18 shows the relationship between vibration speed and displacement. Assuming that the dynamic waveform is a sine wave, the maximum velocity amplitude V is calculated by equation (7).
V=21/2×実効値 (7)
振幅x(t)は、式(8)により算出する。
V = 2 1/2 × effective value (7)
The amplitude x (t) is calculated by equation (8).
x(t)=Dsin(ωt+φ0) (8)
速度v(t)は、式(9)により算出する。
x (t) = Dsin (ωt + φ 0 ) (8)
The velocity v (t) is calculated by equation (9).
v(t)=dx/dy v (t) = dx / dy
=Dωcos(ωt+φ0) (9)
最大振幅Dは式(10)により算出する。
= Dωcos (ωt + φ 0 ) (9)
The maximum amplitude D is calculated by equation (10).
D=2V/ω (10)
測定値が1.0の場合は、D=9μmである。
D = 2V / ω (10)
When the measured value is 1.0, D = 9 μm.
ここで、D:最大振幅
φ0:初期位相
Where D: maximum amplitude φ 0 : initial phase
ω:角周波数 ω: angular frequency
v:速度振幅 v: Velocity amplitude
V:最大速度振幅 V: Maximum speed amplitude
図19は、この振動計110のプローブ100によるベース11の垂直方向、水平X軸方向、水平Y軸方向の振動を計測する方法の説明図である。
垂直方向、水平X軸方向、水平Y軸方向の振動は、各々→(矢印)で示している。
取付具101の取付方法は90度ずつ向きを変えることにより,水平X軸方向振動、水平Y軸方向振動が別々に計測できる構成になっている。
FIG. 19 is an explanatory diagram of a method for measuring the vibration of the base 11 in the vertical direction, the horizontal X-axis direction, and the horizontal Y-axis direction by the
Vibrations in the vertical direction, horizontal X-axis direction, and horizontal Y-axis direction are indicated by → (arrows).
The attachment method of the
図20は、エコノミークラス症候群防止装置1の実施例1を示す平面図である。
エコノミークラス症候群防止装置1では、加振器20がねじ(図示せず)により、足裏形状のベース11に取り付けられ(固定され)ており、電源のバッテリ45、ACアダプタ用のジャック41、ボリューム51、電源スイッチ52、制御用マイクロコンピュータ32、加振器ドライバ31と、ふた12から構成されている。
ふた12はベース11にねじ(図示せず)により穴部14のところで、ねじ締め(固定)されている。従って、加振器20の振動は、ベース11全体に伝達するように構成されている。
FIG. 20 is a plan view showing Example 1 of the economy class
In the economy class
The
図21において、この振動計110(図17参照)をふた12に取り付けたとき、すなわち足裏部に振動を付加する状態での、垂直Z軸方向の振幅量(μm)の測定結果である。
この結果から中央部の垂直Z軸方向振幅変位量は、0〜3.6μmであり、周辺の振幅変位量の3.6〜7.2μmよりも,振幅量が小さいことが分かる。
また、全体的に振幅量は0μm〜7.2μmと微小な振動であった。
FIG. 21 is a measurement result of the amplitude (μm) in the vertical Z-axis direction when the vibrometer 110 (see FIG. 17) is attached to the
From this result, it can be seen that the vertical Z-axis direction amplitude displacement amount in the central portion is 0 to 3.6 μm, and the amplitude amount is smaller than the peripheral amplitude displacement amounts of 3.6 to 7.2 μm.
In addition, the overall amplitude was a minute vibration of 0 μm to 7.2 μm.
図22は、この振動計110(図17参照)を用いて、ふた12を外した状態でのベース11各部における水平Y軸方向(μm)と水平X軸方向の振動量を測定した結果を示す説明図である。
FIG. 22 shows the results of measurement of the amount of vibration in the horizontal Y-axis direction (μm) and the horizontal X-axis direction at each part of the base 11 with the
これらの結果から水平Y軸方向の振幅は、0.9〜10.8(μm)であり、水平X軸方向の振幅量0.3〜5.4(μm)よりも2倍以上振幅が大きいことが分かる。さらに、図21の結果と比較すると、ふた12を付けた状態よりも、振幅が大きいことが分かる。
From these results, the amplitude in the horizontal Y-axis direction is 0.9 to 10.8 (μm), and the amplitude is twice or more larger than the amplitude amount 0.3 to 5.4 (μm) in the horizontal X-axis direction. I understand that. Furthermore, when compared with the result of FIG. 21, it can be seen that the amplitude is larger than the state in which the
実施例1の実使用では、ふたを付けて使用するので、全体的に、ふたを付けた状態で、さらに振幅変位量を大きくする必要がある。 In actual use of the first embodiment, since the lid is used, it is necessary to further increase the amplitude displacement amount with the lid attached.
また、静脈血流が心臓の方向に送られるように、足裏部の血行を良くするためには、血行方向と同じ方向の水平X軸方向の振幅量の方が、水平Y軸方向の振幅よりも大きい方が望ましい。
すなわち水平X軸方向の振幅量を水平Y軸方向の振幅量よりも大きくする必要がある。
Further, in order to improve the blood circulation of the sole so that the venous blood flow is sent in the direction of the heart, the amplitude amount in the horizontal X-axis direction in the same direction as the blood circulation direction is larger in the horizontal Y-axis direction. Larger than this is desirable.
That is, it is necessary to make the amplitude amount in the horizontal X-axis direction larger than the amplitude amount in the horizontal Y-axis direction.
図23は、ベース11の加振器20近辺における水平Y軸方向と垂直Z軸方向の振幅量を測定した結果を示したものである。
断面A−Aにおける水平Y軸の振幅は、加振器20の部分で6.3μmであり、ベース11の外周部で8.1〜9.0μmの振幅量であった。
垂直Z軸方向の振幅は、加振器の中央部で、1.8μmであり、周辺部で、9.9μmであり、垂直Z軸方向の振幅は、周辺部の方が振幅大きいことが分かる。
FIG. 23 shows the result of measuring the amplitude amounts in the horizontal Y-axis direction and the vertical Z-axis direction in the vicinity of the
The amplitude of the horizontal Y axis in the cross section AA was 6.3 μm at the portion of the
The amplitude in the vertical Z-axis direction is 1.8 μm at the center of the vibrator and 9.9 μm at the peripheral part, and the amplitude in the vertical Z-axis direction is larger in the peripheral part. .
同図23に示すように、実施例1において振動の状態が、水平Y軸方向の振動成分と垂直Z軸方向振動成分からなる楕円振動であることが観測される。
しかし、ふた12の全体に渡って振幅量自体を大きくすること、および静脈血流が心臓の方向に送られるように、足裏部の血行を良くするには、静脈血行方向と同じ方向の水平X軸方向の振幅量の方が、水平Y軸方向の振幅量よりも大きくする技術改良が求められる。
従って、水平X軸方向の振動変位量を水平Y軸方向の振動変位量よりも大きくする必要がある。
As shown in FIG. 23, in Example 1, it is observed that the vibration state is elliptical vibration composed of a vibration component in the horizontal Y-axis direction and a vibration component in the vertical Z-axis direction.
However, in order to increase the amount of amplitude itself over the
Therefore, it is necessary to make the vibration displacement amount in the horizontal X-axis direction larger than the vibration displacement amount in the horizontal Y-axis direction.
図24を参照して本発明のエコノミークラス症候群防止装置の実施例2を説明する。
図24は、本発明のエコノミークラス症候群防止機器の実施例2が配置された回路図である。
実施例2のエコノミークラス症候群防止装置は、周波数調整ボリューム51、スイッチSW52、ACアダプタ41、充電器45、電源電圧VCC、制御用マイクロコンピュータ32、トランジスタアレイからなる駆動トランジスアレイ31、加振器20などから構成されている。
なお、実施例1に使用したドライブIC33は、制御マイクロコンピュータ32のソフトウエアでドライブIC機能を持たせることにより、さらに実施例1に示した(図5参照)ドライブIC33を削除し、加振器20用の電源電圧9Vも廃し、加振器20用の電源電圧を、共通化して、5V共通に統一化した。
A second embodiment of the economy class syndrome prevention apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 24 is a circuit diagram in which Example 2 of the economy class syndrome prevention device of the present invention is arranged.
The economy class syndrome prevention apparatus according to the second embodiment includes a
Note that the
図25は、電源部40の説明図である。図示しないACアダプタ、およびDCジャック
41’、制御用マイクロコンピュータ32用の電源電圧5V及び加振器20用の電源電圧5Vの2系統からなる電源部ブロック40である。
従って、電源部40の電源電圧を5Vに統一することができ、さらに、実施例1で使用した3端子レギュレータ53も削除することにより、プリント基板の大きさを小形化することができた。実施例2の操作性の改良に向けて、回路の入力部ブロック図500、制御部ブロック図300、出力部ブロック図200は図24と同様である。
電源部ブロック40では、プリント回路基板から独立させ、ベース11の外表面で使い勝手良く操作できるようにするために、電源スイッチSW52とACアダプタ用DCジャック41を搭載しているが、これらを金属をベースとする、点線で示した金属基板60を配置している。
FIG. 25 is an explanatory diagram of the
Therefore, the power supply voltage of the
The
充電器用のDCジャック41’を搭載しているところの金属をベースとする点線で示した金属基板61で構成することにより、エコノミークラス症候群防止機器1の操作性の改良をしたものである。
金属基板60、61は金属製であり、併せて、EMI(Electro Magnetic Interferense:電磁気妨害)、EMC(Electro Magnetic Compatibility:電磁環境適合性)対策として、電磁ノイズを出さない、さらに電磁ノイズが進入しても、誤動作や故障しないようにしている。
なお、金属基板60、61の取り付け位置は、後述の図29に示しているように、ベース11に取り付けられている。
The operability of the economy class
The
The attachment positions of the
図26は、渦電流式変位センサ301による振動検出装置の検出方法を示す説明図である。振動の測定装置は、渦電流変位センサ301、変位量のアンプ302、およびオシロスコープ303、およびパソコン304から構成されている。
測定距離と渦電流変位センサの出力電圧の関係から、直線性のよい線形部分を使用しており、測定では、縦軸の出力電圧Vp−pを測定することにより、横軸の距離(変位量)、すなわち振動変位量を測定できるものである。
横軸は測定距離(mm)を表わし、縦軸は出力電圧(V)を表わしている。
FIG. 26 is an explanatory diagram showing a detection method of the vibration detection device by the eddy
From the relationship between the measured distance and the eddy current output voltage of the displacement sensor, and using the good linearity part of linearity, in the measurement, by measuring the output voltage V p-p of the vertical axis, the distance of the horizontal axis (displacement Amount), that is, the amount of vibration displacement can be measured.
The horizontal axis represents the measurement distance (mm), and the vertical axis represents the output voltage (V).
渦電流式センサ301の利点は、出力電圧(V)を計測することで、変位量の測定が可能であり、振動の波形形状が測定できるため、振動の性状を解析することができる。
ただし、測定面の材質により、測定の直線性が変化する欠点があり、今回は測定面をSPCC鋼材からなる鉄材で測定している。
The advantage of the
However, there is a drawback that the linearity of the measurement changes depending on the material of the measurement surface, and this time the measurement surface is measured with an iron material made of SPCC steel.
図27は、測定面としてSPCC鋼材からなる鉄製のふた12において、渦電流変位センサ301によって、出力電圧と振動測定量との関係を示す測定結果の図である。
横軸は測定距離(mm)を表わし、縦軸は出力電圧(V)を表わしている。
この結果から、0.5mmから1.5mmの範囲は線形性があることが確認できる。
測定単位の目安として、直線性の関係から、0.95V/mmである。すなわち、電圧Vの値から変位量mmが測定できる。
FIG. 27 is a diagram of measurement results showing the relationship between the output voltage and the amount of vibration measured by the eddy
The horizontal axis represents the measurement distance (mm), and the vertical axis represents the output voltage (V).
From this result, it can be confirmed that the range from 0.5 mm to 1.5 mm is linear.
As a measure of the measurement unit, it is 0.95 V / mm because of linearity. That is, the displacement amount mm can be measured from the value of the voltage V.
図28は、加振器20に方形波信号を入力し、パルス波形を生成したときの渦電流変位センサ301の振動波形を示すグラフである。横軸は時間(ms)を表わし、縦軸は出力電圧(mV)を表わしている。
図28のグラフから、入力信号はディジタル信号であるが、出力電圧は正弦波からなるアナログ波形であり、出力電圧Vp−p(V)から振幅量(mm)が測定でき、掃引時間から周波数が測定できることがわかる。
ここで、DIVは目盛の1区画を意味し、1DIV=○○mVと表わす。
VP−Pは、ピークの山とピークの谷の電圧の値を示す。
図17に示した加速度計式振動計に比べて,変位量を測定できるとともに、振動の波形形状を観測でき、振動の測定結果のみならず、測定結果の振動の性状を解析できる特徴がある。
FIG. 28 is a graph showing a vibration waveform of the eddy
From the graph of FIG. 28, the input signal is a digital signal, but the output voltage is an analog waveform consisting of a sine wave, the amplitude (mm) can be measured from the output voltage V p-p (V), and the frequency from the sweep time. Can be measured.
Here, DIV means one section of the scale and is expressed as 1 DIV = OOmV.
VP-P indicates the voltage value of the peak peak and the peak valley.
Compared to the accelerometer vibrometer shown in FIG. 17, the displacement amount can be measured, the waveform shape of the vibration can be observed, and not only the vibration measurement result but also the vibration property of the measurement result can be analyzed.
図29を参照して、本発明の実施例3を説明する。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図29は、本発明のエコノミークラス症候群防止装置の実施例3を示す配置説明図である。
図29のエコノミークラス症候群防止装置の実施例3では、加振器20が、L型部12’のふた12にねじ13で取付けられている。ふた12は、ベース11に複数個のねじ13で取り付けられている。
さらに、電源スイッチ52(図25参照)とACアダプタ41(図25参照)を搭載した、金属をベースとする金属基板60(図25参照)と、充電器41’(図25参照)用のジャックを搭載した、金属をベースとする別金属基板61(図25参照)は、ベース11にそれぞれ取り付けられている。
FIG. 29 is a layout explanatory view showing Example 3 of the economy class syndrome prevention apparatus of the present invention.
In Example 3 of the economy class syndrome prevention apparatus of FIG. 29, the
Further, a metal-based metal substrate 60 (see FIG. 25) on which the power switch 52 (see FIG. 25) and the AC adapter 41 (see FIG. 25) are mounted, and a jack for the
ふた12は、飛行機でも、医療機関でも使用できるように、SPCC鋼材からなる鉄系の材質であり、端面は安全のために面取りが施されており、亜鉛めっきなどの防錆処理をしている。
併せて、EMI(電磁気妨害)、EMC(電磁環境適合性)対策として、電磁ノイズを出さないように、さらに電磁ノイズが進入しても誤動作や故障しないように金属表面処理している。
The
In addition, as a countermeasure against EMI (electromagnetic interference) and EMC (electromagnetic compatibility), the metal surface is treated so as not to generate electromagnetic noise and to prevent malfunction or failure even when electromagnetic noise enters.
ベース11は、本発明では、プラスチック製であり、軽量化を図り、東日本塗料製の商品名(スーパーエクセルプライマー)でプライマー塗装処理が施され、さらにローバル製の亜鉛塗料商品名(RS)で金属塗装処理が施されている。
本発明のプラスチックベースは、EMI、EMC対策として、電磁ノイズを出さない、さらに電磁ノイズが進入しても、誤動作や故障しないように金属塗装をしている。
In the present invention, the
As a countermeasure against EMI and EMC, the plastic base of the present invention is coated with metal so as not to generate electromagnetic noise and to prevent malfunction or failure even when electromagnetic noise enters.
図30は、実施例3において、渦電流変位センサ301により、エコノミークラス症候群防止装置1における、垂直Z軸方向の上下振動変位量(μm)の測定量を示す図である。
足裏部に振動を付加する状態で、渦電流式変位センサ301をふた12に取り付けた条件で実験し、測定時の加振器の周波数は200Hzに設定した。
加振器20の振動を増幅させるためにベース11に穴70を形成することとし,さらに加振器20の放熱のために穴70を4箇所設けることにより、ベース11が軽量化され、かつ振幅変位を一様化することを目的にした。
FIG. 30 is a diagram illustrating a measured amount of the vertical vibration displacement amount (μm) in the vertical Z-axis direction in the economy class
An experiment was performed with the eddy
In order to amplify the vibration of the
この測定結果から、図21の実施例1に比べて、加振器20をふた12に設置した状態で、振幅を2〜10倍大きくでき、かつZ軸方向の振幅が5.5μm〜9.5μmであり、ばらつきが少なく、ほぼ全体的に均一に振動させることができた。
この結果から、ベース11に穴70を形成して、ふた12の振動の印加面積、質量分布を分散させることにより、振幅変位をほぼ一様化することが確認できた。
なお、加振器20に印加する周波数は200HzでZ軸方向の振動変位量を測定した。
From this measurement result, the amplitude can be increased by 2 to 10 times and the amplitude in the Z-axis direction is 5.5 μm to 9.9 in a state where the
From this result, it was confirmed that the amplitude displacement was substantially uniformed by forming the
The frequency applied to the
図31は、渦電流式変位センサ301をふた12に取り付けた条件で実験し、ベース11各部における水平Y軸方向(μm)と垂直Z軸方向の振動変位(μm)を測定した結果を示す説明図である。
加振器20に印加する周波数は200Hzで測定した。
この測定結果の振動は、Z軸方向の振幅変位量は、4.97〜8.21μmであり、水平Y軸方向の振幅変位量は4.21〜6.15μmであった。
FIG. 31 is a diagram illustrating the results of experiments conducted under the condition where the eddy
The frequency applied to the
In the vibration of this measurement result, the amplitude displacement amount in the Z-axis direction was 4.97 to 8.21 μm, and the amplitude displacement amount in the horizontal Y-axis direction was 4.21 to 6.15 μm.
この結果から、Z軸方向の振幅変位と、水平Y軸方向の振幅変位は4.21〜8.21μmであり、大差はなかった。
なお、水平Y軸方向の測定は、図31に示すようにL形治具305に渦電流式変位センサ301を取り付けて行った。
振幅の測定は、図31に示すように中央部分の加振器の外周部の●、■の2点で交互に行った。
加振器20に印加する振動の周波数は200Hzで測定した。
From this result, the amplitude displacement in the Z-axis direction and the amplitude displacement in the horizontal Y-axis direction were 4.21 to 8.21 μm, and there was no significant difference.
Measurement in the horizontal Y-axis direction was performed by attaching an eddy
As shown in FIG. 31, the amplitude was measured alternately at two points ● and ■ on the outer peripheral portion of the vibrator at the central portion.
The frequency of vibration applied to the
図32は、渦電流式変位センサ301をふた12に取り付けた条件で実験し、ベース11各部における水平軸X方向(μm)と垂直Z軸方向の振動変位量(μm)を測定した結果を示す説明図である。
この測定結果から、振動は、水平X軸方向の振幅変位は、1.26μmであり、垂直Z軸方向の振幅変位は、3.87〜5.89μmであった。
この結果から、水平X軸の振幅変位の方が,垂直Z軸の振幅変位よりも振幅変位が小さく、水平X軸の振幅変位は、垂直Z軸の1/4程度の振幅であった。
なお、水平X軸方向の測定は、図32に示すようにL形治具305に渦電流式変位センサ301を取り付けて行った。
振幅の測定は、図に示すように、中央部分の加振器の外周部の●、■の2点で交互に行った。
FIG. 32 shows the results of an experiment with the eddy
From this measurement result, the amplitude displacement in the horizontal X-axis direction was 1.26 μm, and the amplitude displacement in the vertical Z-axis direction was 3.87 to 5.89 μm.
From this result, the amplitude displacement of the horizontal X axis is smaller than the amplitude displacement of the vertical Z axis, and the amplitude displacement of the horizontal X axis is about ¼ that of the vertical Z axis.
Measurement in the horizontal X-axis direction was performed by attaching an eddy
As shown in the figure, the amplitude was measured alternately at two points of ● and ■ on the outer periphery of the vibrator at the center.
この実施例2の結果から、図31と図32の測定結果に示すように、足裏部に対して直角方向の振幅変位が、足裏部と並行な方向より、振幅変位が大きいことが分かる。 From the results of Example 2, it can be seen that the amplitude displacement in the direction perpendicular to the sole is larger than the direction parallel to the sole, as shown in the measurement results of FIGS. 31 and 32. .
図33は、お互いに直角方向に振動する二つの単振動を合成して得られる平面図形、すなわちリサージュ図形を示している図である。
この図形は、Z軸の入力信号とY軸の入力信号の周波数比1:1において、同振幅で、位相差45°の正弦波によるリサージュ図形を示している。
リサージュ図形を知ることによって、本発明での水平方向の振幅変位量と、垂直方向の振幅変位量の相互関係の性状を解析することができるものである。
FIG. 33 is a diagram showing a plane figure obtained by combining two simple vibrations that vibrate in a direction perpendicular to each other, that is, a Lissajous figure.
This figure shows a Lissajous figure by a sine wave having the same amplitude and a phase difference of 45 ° at a frequency ratio of 1: 1 between the Z-axis input signal and the Y-axis input signal.
By knowing the Lissajous figure, it is possible to analyze the property of the mutual relationship between the horizontal amplitude displacement amount and the vertical amplitude displacement amount in the present invention.
図34は、周波数1:1において、位相差を0°、45°、90°、135°を変えたときのリサージュ図形を示す。
なお、位相差φとは、同一周波数で図34において、水平軸原点から楕円形状のリサージュ図形の垂直軸との交点の値Bの値と、水平軸原点からリサージュ図形の最大値との交点の値Aの値から、式(11)に基づいて求められる値をいう。
FIG. 34 shows a Lissajous figure when the phase difference is changed by 0 °, 45 °, 90 °, and 135 ° at a frequency of 1: 1.
Note that the phase difference φ is the value of the intersection point B between the horizontal axis origin and the vertical axis of the elliptical Lissajous figure and the maximum value of the Lissajous figure from the horizontal axis origin in FIG. 34 at the same frequency. A value obtained from the value A based on the equation (11).
φ=sin−1B/A (11) φ = sin −1 B / A (11)
周波数1:1において、位相差0度では、垂直軸と水平軸が同位相の図34に示すように、45度傾いた直線になり、垂直軸が45度進むと、右に傾いた楕円となり、垂直信号の位相差が90度進んだ場合は円になる。 At a frequency of 1: 1, when the phase difference is 0 degree, the vertical axis and the horizontal axis become a straight line inclined by 45 degrees as shown in FIG. 34, and when the vertical axis advances by 45 degrees, an ellipse inclined rightward is formed. When the vertical signal phase difference is advanced by 90 degrees, it becomes a circle.
垂直軸の信号の位相差が135度進んだ場合、左に傾いた楕円になり、垂直軸の信号が
180度進んだところでは、左に45度傾いた直線となる。
When the phase difference of the vertical axis signal advances 135 degrees, an ellipse tilted to the left, and when the vertical axis signal advances 180 degrees, a straight line tilts 45 degrees to the left.
このように位相差から位相の状態や振動の性状を知ることができる。
ただし、図34のリサージュ図形は、全て入力波形は正弦波であり、X軸−Z軸の振幅は等しくした図形である。
Thus, the phase state and vibration properties can be known from the phase difference.
However, all of the Lissajous figures of FIG. 34 are figures in which the input waveform is a sine wave and the amplitudes of the X axis and the Z axis are equal.
本発明の加振器20は、単一の加振器であるので、周波数と振幅は、必然的に同一であり、特殊な制御方式を必要としない点に特徴がある。
このリサージュ図形から楕円振動の波形を解析することができ、位相差を観測し、評価することで、静脈血流の流れを促進する最適な振動条件を発見することができることになる。
Since the
From this Lissajous figure, the waveform of elliptical vibration can be analyzed, and by observing and evaluating the phase difference, an optimal vibration condition that promotes the flow of venous blood flow can be found.
図35を参照して、本発明のエコノミークラス症候群の実施例4を説明する。
図35は、本発明のエコノミークラス症候群の実施例4を示す平面図である。
実施例4では、実施例2の加振器20は、90°向きを回転されてL型取付具201にねじ13で取付けられて固定されている。
With reference to FIG. 35, Example 4 of the economy class syndrome of this invention is demonstrated.
FIG. 35 is a plan view showing Example 4 of economy class syndrome of the present invention.
In the fourth embodiment, the
実施例2の加振器を足裏部と並行の場合は、水平Y軸方向の振幅変位量が図31の結果から、4.21〜6.15μmであり、水平X軸方向の振幅変位量が図32の結果から、1.26μmであり、振幅量が大きいので、この結果を参考にし、足裏部と直角方向に加振器を配置し、水平Y軸方向振幅変位量と、水平X軸方向振幅変位量とを逆転させる目的にしている。 When the vibrator according to the second embodiment is parallel to the sole, the amplitude displacement amount in the horizontal Y-axis direction is 4.21 to 6.15 μm from the result of FIG. 31, and the amplitude displacement amount in the horizontal X-axis direction. 32 is 1.26 μm from the result of FIG. 32, and the amount of amplitude is large. With reference to this result, an exciter is arranged in a direction perpendicular to the sole, and the amount of amplitude displacement in the horizontal Y-axis direction and the horizontal X The purpose is to reverse the axial amplitude displacement.
すなわち、足底静脈の血流を心臓方向に還流させることを狙い、水平X軸方向振幅変位量を水平Y軸方向振幅変位量より大きくする方策である。 In other words, the aim is to recirculate the blood flow of the plantar vein in the direction of the heart and to make the horizontal X-axis direction amplitude displacement amount larger than the horizontal Y-axis direction amplitude displacement amount.
図36は、実施例3の垂直Z軸方向の上下振動変位量(μm)の測定結果を示す図である。測定時の周波数は200Hzに設定した。
横軸は時間(ms)を表わし、縦軸は出力電圧(V)を表わしている。
この測定結果から、加振器20の取り付けを90°回転したことにより、垂直Z軸方向の上下振動変位量は、7.4〜55.2μmであり、実施例2のZ方向の振幅変位量の5.5〜9.5μmに比べて,数倍〜数10倍程度大きくなっている。
この図において、渦電流式センサ301の振動波形を観測してみると、矢印の表示部分で表示している部分の振動量が最も大きい。
横軸は時間(ms)を表わし、縦軸は電圧から換算した振幅変位量(μm)を表わしている。
Z軸の振動は、正弦波の振動波形であった。
FIG. 36 is a diagram illustrating measurement results of the vertical vibration displacement amount (μm) in the vertical Z-axis direction according to the third embodiment. The frequency at the time of measurement was set to 200 Hz.
The horizontal axis represents time (ms), and the vertical axis represents output voltage (V).
From this measurement result, the vertical vibration displacement amount in the vertical Z-axis direction is 7.4 to 55.2 μm by rotating the attachment of the
In this figure, when the vibration waveform of the
The horizontal axis represents time (ms), and the vertical axis represents amplitude displacement (μm) converted from voltage.
The Z-axis vibration was a sinusoidal vibration waveform.
図37は、実施例3の渦電流式変位センサ301を用いて、ベース11各部における水平Y軸方向の振動変位量(μm)と垂直Z軸方向の振動変位量(μm)を測定した結果を示す説明図である。
この測定結果から、水平Y軸方向の振動変位量は、6.9〜9.3μmであり、Z軸方向の振動変位量は、11.6〜33.3μmであったので、水平Y軸方向の振動変位量は、Z軸方向の振動変位量よりも小さい。
なお、水平Y軸方向の測定は、L形治具305を取り付けて行った。
測定点は、図に示すように外周部の●、■の2点で交互に行ったものである。
FIG. 37 shows the results of measuring the vibration displacement amount (μm) in the horizontal Y-axis direction and the vibration displacement amount (μm) in the vertical Z-axis direction at each part of the base 11 using the eddy
From this measurement result, the vibration displacement amount in the horizontal Y-axis direction was 6.9 to 9.3 μm and the vibration displacement amount in the Z-axis direction was 11.6 to 33.3 μm. The vibration displacement amount is smaller than the vibration displacement amount in the Z-axis direction.
The measurement in the horizontal Y-axis direction was performed with the L-shaped
As shown in the figure, the measurement points were alternately performed at two points of ● and ■ on the outer peripheral portion.
図38は、実施例3の垂直Z軸方向の上下振動量(μm)の測定量をY軸面で加振器の位置を中央部及び中央部とかかと部の中間部で10mm単位に移動した状態で観測した結果を示す図である。
この結果から、加振器の中央部の垂直Z軸方向変位量は、12.6〜38.7μmと直線的に変化すること、すなわちふた12の端面から段階的に振幅が減少していくことが判明した。
また、中央部とかかと部の中間部の垂直Z軸方向変位量は、22.3〜50.9μmと直線的に変化すること、すなわちふた12の端面から段階的に振幅が減少していくことが判明した。
FIG. 38 shows the measured amount of vertical vibration amount (μm) in the vertical Z-axis direction of Example 3 on the Y-axis plane, and the position of the exciter is moved to the 10 mm unit at the center portion and the middle portion of the heel portion. It is a figure which shows the result observed in the state.
From this result, the amount of displacement in the vertical Z-axis direction of the center portion of the vibrator changes linearly from 12.6 to 38.7 μm, that is, the amplitude gradually decreases from the end face of the
Further, the amount of displacement in the vertical Z-axis direction between the central portion and the heel portion varies linearly from 22.3 to 50.9 μm, that is, the amplitude gradually decreases from the end face of the
以上の結果から、本発明として加振器20の位置は、外周部周辺にベース11に干渉しない位置に設置する方がZ方向の振動変位量を大きくできることが判明した。
この結果を応用すれば、できれば、加振器20は、図示していないが、対向して2個配置すれば、相乗効果が期待され、振動変位量が、平均的に印加できることが判明した。
From the above results, it was found that the vibration displacement amount in the Z direction can be increased by installing the
If this result is applied, if possible, the two
本発明として、加振器20の位置は、中央部の位置で、L型治具201(図35参照)により、ベース11に干渉しない位置に偏らせて設置すること、また、対向して加振器20を2個配置することが好ましいことを見出した。
図38の横軸は横方向位置を表わし、縦軸は変位を表わす。測定時の周波数は200Hzに設定した。
As the present invention, the position of the
The horizontal axis in FIG. 38 represents the horizontal position, and the vertical axis represents the displacement. The frequency at the time of measurement was set to 200 Hz.
図39は、加振器20が、実施例2の加振器20の取り付けとは、L型取付具201(図35参照)により、90°向きを回転して取付けられている状態での振動変位の測定結果である。
実施例3の渦電流式変位センサ301を用いて、ベース11各部における水平X軸方向振動変位量(μm)と垂直Z軸方向の振動変位量(μm)を測定した結果を示す説明図である。
この測定結果から、Z軸方向の振動変位量は、ふた12の端面から32.6〜10.5μmであり、段階的に振幅変位量が減少していくことが判明した。
X軸方向の振動変位量は、ふた12の端面から10.9〜18.7μmであり、段階的に振幅変位量が増大していくことが判明した。
また、Z軸方向の振動変位量は、ふた12の端面から32.6〜10.5μmまで段階的に振幅が減少していくことが判明した。
すなわち、Z軸方向の振動変位量とX軸方向の振動変位量は、傾きが正反対の関係になる。
FIG. 39 shows vibration in a state where the
It is explanatory drawing which shows the result of having measured the horizontal X-axis direction vibration displacement amount (micrometer) and the vertical Z-axis direction vibration displacement amount (micrometer) in each part of the base 11 using the eddy current
From this measurement result, it was found that the vibration displacement amount in the Z-axis direction is 32.6 to 10.5 μm from the end face of the
The amount of vibration displacement in the X-axis direction is 10.9 to 18.7 μm from the end face of the
Further, it has been found that the amplitude of the vibration displacement amount in the Z-axis direction gradually decreases from the end face of the
In other words, the vibration displacement amount in the Z-axis direction and the vibration displacement amount in the X-axis direction are in a relationship in which the inclinations are opposite to each other.
この結果から、X軸方向の振動変位量は、10.9〜18.7μmであり、図37に示した水平Y軸方向の振動変位量の6.9〜9.3μmよりも大きいことが判明した。
従って、本結果から、本発明として、足底静脈の血流を心臓方向に還流させることを狙い、水平X軸方向振幅変位量を水平Y軸方向振幅変位量よりも大きくすることができた。
なお、水平X軸方向の測定は、L形治具305を取り付けて行った。
測定点は、図に示すようにふた12の端面の外周位置を●、■の2点で交互に行ったものである。
From this result, it is found that the vibration displacement amount in the X-axis direction is 10.9 to 18.7 μm, which is larger than the vibration displacement amount in the horizontal Y-axis direction shown in FIG. 37 6.9 to 9.3 μm. did.
Therefore, from this result, as the present invention, the horizontal X-axis direction amplitude displacement amount can be made larger than the horizontal Y-axis direction amplitude displacement amount with the aim of returning the plantar vein blood flow to the heart direction.
Note that the measurement in the horizontal X-axis direction was performed with the L-shaped
As shown in the figure, the measurement points were obtained by alternately changing the outer peripheral position of the end surface of the
加振器20の位置は、図38に示したように、中央部の位置で、L型治具201により、ベース11に干渉しない位置に偏らせて、設置することによりX方向の振動変位をY方向の振動変位量より大きく、また、対向して加振器20を2個配置することにより、Z方向の振動変位量を平均的に印加できることが期待される。
As shown in FIG. 38, the position of the
図40は、実施例3の加振器の回転方向を変化させたときのX軸方向とZ軸方向のリサージュ図形である。 FIG. 40 is a Lissajous figure in the X-axis direction and the Z-axis direction when the rotation direction of the vibrator according to the third embodiment is changed.
横軸はX方向振動変位量を表わし、縦軸はZ方向振動変位量を表わす。
この結果から、ふた12の端面位置(●)側では位相差約135°であり、また、X方向振動変位量が、18.7μmであり、Z軸振動変位量の10.5μmよりも大きいことが判明した。
The horizontal axis represents the X-direction vibration displacement amount, and the vertical axis represents the Z-direction vibration displacement amount.
From this result, the phase difference on the end face position (●) side of the
ふた12の端面位置(■)側では位相差約119°であり、X方向振動変位量が、11.2μmであり、Z軸振動変位量の31.6μmよりも小さいことが判明した。加振器の回転方向(時計方向、反時計方向)を変えてもリサージュ図形は変わらないことが判明した。従って、加振器の時計方向か、反時計方向などの回転方向は、考慮しなくても良いことが分かった。ここで、X軸方向振幅とZ軸方向振幅では、周波数の変化はない。
It was found that the end face position (■) side of the
1 エコノミークラス症候群防止機器
10 加振装置配置手段
11 ベース
12 ふた
20 加振器
31 駆動トランジスタアレイ
32 制御用マイクロコンピュータ
41 ACアダプタ
45 バッテリ
51 ボリューム
52 電源スイッチ
100 加速度振動計のプローブ
110 加速度計式振動計
201 L型取付具
301 渦電流式変位センサ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
所定の振動周波数に応じて前記加振源の水平及び垂直の振動を制御する制御手段と、
前記加振源用の電源部と、
前記加振源の振動を利用者の足裏部または下肢に伝達する手段とを具備し、
前記加振源は、回転子とこれと対向した固定子から構成された加振器を有し、該加振器は、前記振動周波数に応じて共振振動し、
該共振振動は、前記固定子の内径および前記回転子の外径が偏心していることにより、前記回転子と前記固定子の中心が一致していないことに起因して発生するラジアル(径)方向振動と、前記回転子と前記固定子で回転軸方向の中心位置がずれていることに起因して発生するスラスト(軸)方向振動を含み、
前記加振器は、4相1相励磁によるパルス駆動するものであり、
前記加振器のパルス駆動の周波数は50〜300Hzとし、
前記制御手段は、前記加振器の印加パルスを、出力1の時間と出力0の時間の比を変更して、このときの出力1と出力0のパルス繰り返し周期において、該周期の逆数を設定することにより、前記加振器のパルス駆動の周波数を制御するものであることを特徴とするエコノミークラス症候群防止装置。 An excitation source capable of generating elliptical vibrations having horizontal and vertical vibration components;
Control means for controlling horizontal and vertical vibrations of the excitation source according to a predetermined vibration frequency;
A power supply unit for the excitation source;
Means for transmitting the vibration of the excitation source to the sole or lower limb of the user,
The excitation source has a vibrator composed of a rotor and a stator opposed to the rotor, and the vibrator vibrates in resonance according to the vibration frequency,
The resonance vibration is generated in a radial (radial) direction due to the eccentricity of the inner diameter of the stator and the outer diameter of the rotor so that the centers of the rotor and the stator do not coincide with each other. seen including a vibration, thrust (axial) direction vibrations generated due to the central position of the rotation axis direction are offset in the rotor and the stator,
The vibrator is pulse-driven by four-phase / one-phase excitation,
The frequency of pulse drive of the vibrator is 50 to 300 Hz,
The control means changes the ratio of the time of output 1 to the time of output 0, and sets the reciprocal of the cycle in the pulse repetition cycle of output 1 and output 0 at this time. By doing so, the economy class syndrome prevention apparatus characterized by controlling the frequency of the pulse drive of the said vibrator .
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