專利名稱：便攜式按摩裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫療裝置，其中通過向病人身體施加振動力獲得療效。更具體地說，本發明是一種便攜式手持按摩裝置，其可用于松動或流通病人身體內的支氣管分泌物，或者用于在身體的不同部位例如腿部施加作用力以改善血液循環，活動疏通水腫液體，或者松馳肌肉，同時通過由使用人握住該裝置降低振感水平。
為此，在現有技術中，已使用各種方法和裝置。一種用于松解支氣管分泌物的方法是手按摩和敲擊。手按摩技術需要護士或其它服務人員利用手敲擊病人的背部和胸部，以便松動在病人肺內的分泌物。這樣可能導致疼痛，折斷肋骨或者嚴重暗傷，特別是在幼兒和老年病人身上。此外，在敲擊病人的背部或胸部之前，可將手形成杯狀，以便在敲擊點處產生空吸作用。然而，這種杯狀手形同樣可能導致暗傷或折斷肋骨，很多人認為是無益的。
敲擊型按摩裝置也已用于松動支氣管分泌物。在使用中，將按摩裝置置于病人的背部或胸部，在按摩裝置工作時，迫使振動元件朝向病人作進出動作。這種敲擊型動作能松動支氣管分泌物，但是不能使分泌物流動，令其從阻塞的區域移出。
使用的另一種類型的按摩裝置為振動型裝置，其中當其使用時振動元件圍繞一與病人胸部或背部相垂直的一條軸線旋轉。這種類型的裝置向身體施加一種環形按摩振動作用力，但是不能提供敲擊作用，以松動分泌物，使得它們可以移動流通。此外，其平行作用力是按環形方式作用的，而不是按單一方向作用的。
另外敲擊型和振動型按摩裝置還用于改善血液循環。然而，這些按摩裝置都不能對在血管中流動的血液產生單方向的沖力，而振動型還主要在皮膚表面層次附近具有振動效果，而對促進較深的靜脈血流動沒有明顯效果。為了改善血液循環，服務人員事先用手抱合病人的關節，然后將手向上移動，同時緊密壓住，以便向心臟的方向擠壓血流。這是十分困難的操作，對于服務人員是吃力的工作。另外已有人使用交替加壓綁帶以便在腿部循環方面取得類似效果。這些綁帶由一系列圍繞病人腿部卷繞的氣袋組成，每個袋都連續地經歷由腿的下部向上部形成壓力上升的循環，這樣就有一種擠壓脈動作用，迫使血液由腿部上升朝心臟流動。這些裝置復雜，要求很難做到的同步操作以及將病人的腿部全都包住。
在用于松馳肌肉的在先技術中出現相似的問題，由于不能快速消除無益的產物導致在肌肉組織中產生乳酸堆積，肌肉變得緊張和生硬。在先技術的按摩裝置對肌肉施加敲擊或振動，但是不能通過對肌肉進行連續的定向的沖擊來使無益的產物沿與血液在肌肉中流動的正常方向一致的方向流通。
不管在這些不同的敲擊型和振動型按摩裝置中采用的操作是什么方式，這些裝置全都將所產生的振動能量的相當數量通過殼體傳遞到使用人的手上。對定期使用這些按摩裝置的護士或服務人員而言，長時間經受這種振動可能導致重復運動類型的傷害，包括形成腕管綜合癥。另外，由于在與驅動馬達相關聯的軸承上產生過分的磨損，通過按摩裝置向后傳遞大量的振動，可能降低該裝置的使用壽命。
在先技術試圖解決這些問題，例如由本發明的受讓人制造的在4102334號美國專利中介紹的裝置，其包括一在馬達傳動軸和振動元件之間的傳動帶，來降低在馬達和殼體中的振動強度，但是明顯地增加了該裝置的體積，對于馬達殼體經常需要單獨的支承件。
本發明的幾個目的和優點是提供一種用于向病人身體施加振動的新型改進按摩裝置；提供上述的按摩裝置，所述的裝置是一種整裝的便攜式裝置；提供上述的按摩裝置，其中通過振動式運動所產生的振動與使用人的手是隔離的；提供上述的按摩裝置，其中對振動元件的偏心量用配重平衡，該配重減輕了傳遞到使用人手上的振動；提供上述的按摩裝置，其中的配重位置鄰近偏位中心安裝，以便隔離振動元件的振動，降低多軸扭動；提供上述的按摩裝置，其中的振動元件直接由馬達輸出軸驅動；提供上述的按摩裝置，其中可以將各種適配件附著到振動元件上，以及提供上述的按摩裝置，其中可以將一直角適配件附著到振動元件上，以便產生敲擊型運動。
簡而言之，本發明的便攜式按摩裝置可用于醫療目的，例如松動和流通病人身中的支氣管分泌物，改善血液循環和松馳肌肉。該手持式按摩裝置包括一無振動式馬達裝置，它的旋轉輸出軸直接連接到振動頭組件。利用一作為帶配重的偏心輪的一部分整體形成的偏心凸輪，將輸出軸的轉動轉變為在振動頭組件的適配件部分的圍繞軸中心線的沿軌道運動式的振動。在偏心輪內部的配重降低了傳遞到使用人手上的振動，并隔離振動頭組件產生的振動。利用一安裝在振動適配元件和固定在馬達裝置上的振動頭組件的靜止部分之間的橡膠皮套防止振動頭組件產生不希望的旋轉。適合于各種醫用需要的各種施力器安置在適配元件上，包括一種能將振動轉變為敲擊型運動的直角施力器。
通過結合附圖閱讀如下的說明將會使本發明的上述和其它目的、特征和優點以及優選實施例變得更加清楚。
在構成說明書一部分的各附圖中
圖1A是本發明的便攜式手持按摩裝置的分解圖；圖1B是速度控制部分和馬達之間的電連接的接線示意圖；圖2A是所述的馬達殼體右側內部結構的側視圖；圖2B是所述的馬達殼體左側內部結構的側視圖；圖3A是后軸承板的側視圖；圖3B是圖3A中所示后軸承板的側視斷面圖；圖3C是圖3B所示后軸承板的頂視圖；圖4A是帶配重的偏心輪的頂視圖；圖4B是圖4A中所示帶配重的偏心輪的側視圖；圖5A是該適配環的底視圖；圖5B是圖5A中所示適配環的側視斷面圖；圖6是前軸承板的側斷面圖；圖7是傳動軸的透視圖；圖8是表示組裝后的振動頭組件的側視圖。
在所有這些附圖中，對應的數字標號代表對應的部分。
下面通過舉例和非限定性方式對本發明進行詳細介紹。該介紹將使本技術領域的技術人員清楚地制做和運用本發明，下面介紹幾個實施例、改進、變化、替換、以及本發明的運用，包括目前據信為實施本發明的最佳方式。
在附圖中總體用10標注的便攜式按摩裝置的組成部分中包括一個馬達組件12和振動頭組件14。該馬達組件12通過直接連接件16向振動頭組件14傳遞旋轉動力，在振動頭組件中將旋轉運動轉變為沿軌道振動移動。
所述馬達組件12包括一其內部沿軸向安裝有直流電機20的馬達殼體18(見圖1A)；以及馬達控制組件22。該馬達殼體18是兩件式注模成形的塑料元件，由相互連鎖的左側和右側部分24A、24B組成(見圖2A和2B)，適合于用一或兩只手握住。殼體18是組裝成的，其包括平的底面26、封裝馬達20的總體為圓柱形的主體部分28，以及部分環繞振動頭組件14的鐘形適配套30。左側和右側部分24A和24B利用貫穿相互配合的內部凸臺34A-F的螺釘32A-F按常規方式固定在一起。內部加固用肋36A-D增加了殼體18的結構整體性并將馬達20約束在固定的位置。在主體部分28的外表面模壓形成的手指握部38為使用人提供一適于握住的表面。鄰近手指握部38形成的凹槽40A、40B容納有軟墊42A、42B(圖1A)，有助于減輕傳遞到使用人手上的振動。軟墊42A、42B可以由橡膠或有機硅樹脂材料構成，最好利用適當的粘接劑粘接到該主體部分38上。
在殼體18的內部，馬達控制組件22通過控制輸送到直流電機20的電功率來調節按摩裝置的工作狀況。馬達控制組件22通過電纜44接收電功率，該電纜最好是具有標準三腳適配插頭45的醫用級的三芯電源線，通過在底面26中的電纜開口46進入馬達殼體18。當電纜穿入該電纜開口46中時，一消除應力松緊件47環繞該電纜44的根部，以防止過分彎曲或拉伸電纜。
正如本技術領域中公知的，馬達控制組件22包括調節電壓用的電位器48和相關的電路，以便調節輸送到馬達20的電功率(圖1B)。所述電位器48的位置接近底面26的內表面，這樣使旋轉控制軸52通過在底面26中的開口54伸出。如由圖2清楚表示的，一同心帶螺紋的套筒56環繞控制制軸52的下部，容納螺母58A、58B以及一鎖緊墊圈60。在將電位器48定位之前，將螺母58A和墊圈60圍繞套筒56旋緊，這樣在將電位器48安裝在殼體18中之后，螺母58A就可上緊，將鎖緊墊圈60貼靠底面26的內表面鎖緊。在控制軸52已適當就位之后，將螺母58B旋到控制軸52上，直接貼靠底面26的外表面上緊，從而將控制軸52和電位器48牢固地固緊到殼體18上。
通過壓配安裝到控制軸52的伸出部分上的控制旋鈕62來調節馬達20的運轉。旋轉控制旋鈕62便相應地旋轉了控制軸52，從而改變了電位器48內的電壓電平。馬達20的轉速與該電位器的電壓大小成比例，因此，控制旋鈕62的沿遞增“工作”的方向旋轉可增加電位器的電壓，相應地增加馬達20的帶螺紋輸出軸64的轉速。馬達輸出軸64的轉動又依次直接傳遞到安裝在鐘形適配套30中的振動頭組件14中的各組成元件上。
振動頭組件14(圖8)包括一傳動軸66、后軸承板68、帶配重的偏心輪70以及前軸承板72。振動頭組件14圍繞傳動軸66組裝，并與該適配套30相適應，這樣該頭組件14的前端就延伸到殼體18的前沿76之外。傳動軸66沿軸向與振動頭組件14交會，其包括一軸向上與帶螺紋的馬達輸出軸64對準的裝配端頭78。轉動軸66的裝配端頭78包括一帶凹槽的臺肩80，其尺寸適于套在馬達輸出軸64的不帶螺紋的部分；以及一小直徑的內螺紋82，其螺紋84與在馬達輸出軸64上的螺紋部分上的螺紋相對應。通過將裝配端頭78依螺紋旋轉上到輸出軸64上，直到該軸上的螺紋部分完全坐入螺紋孔82內，將振動頭組件14固定到馬達輸出軸64上。然后將一“C”形卡箍86裝到馬達輸出軸64上的環形槽88內，從而固緊振動頭組件。帶螺紋的馬達輸出軸64的轉動直接傳遞到裝配端頭78并通過螺紋連接部分傳遞到傳動軸66。
由于直接在裝配端頭78前部定位安裝，所以軸承90和92中的內座圈是圍繞傳動軸66上的軸承支承部分94壓配安裝的。軸承92的內座圈另外還靠在相對傳動軸中心部分98的朝后邊沿形成的臺肩96上。與軸承支承部分94的朝后端部相鄰的圓周方向槽100容納一將軸承90和92限位在軸承支承部分94上的卡環102。
圖3A-3C中所示的后軸承板68具有位于軸向上的中心孔104，其圍繞軸承90和92的外座圈形成壓裝配合。如圖3中所示，后軸承板68包括一圓柱形主體106以及垂直于轉動軸66的旋轉軸線延伸的加大的一個環形凸緣108。每一安裝用翼片110和112直立整體模壓在該主體106和凸緣108之間，處于中心孔104的相對兩側。每個安裝用翼片110、112包括卡口孔110A、112A，其尺寸適于與圍繞一與鐘形適配套30鄰近的內部凸臺34A、34B上的較小直徑的端部114形成壓裝配合。當組裝時，螺釘32A、32B穿透內部凸臺34A、34B將后軸承板68固定在一相對于殼體18的固定位置上。后軸承板68對應地支承傳動軸66。
在軸承90和92前部的傳動軸66上的中心部分98用作最前側軸承92和帶配重的偏心輪70之間的一個定位件。如圖4A-4B中所示，該帶配重的偏心輪70是由模壓塑料制成的，并包括一半圓形軸向孔118，其圍繞傳動軸66上的縱向的平鍵部分120形成壓裝配合。半圓形軸向孔118和該平鍵120之間的相互連鎖防止偏心輪70相對驅動軸66旋轉。基本上為盤形的偏心輪70包括一沿周邊124面向前的凸緣122，以及一軸向向后延伸圍繞傳動軸66的后套筒126和一向前延伸圍繞該平鍵部分120整體形成的模壓偏移凸輪128。該整體形成的偏移凸輪128的位置是這樣定位的，即最大偏移點130的方位在傳動軸66上與該鍵部分120的平削表面132的對側，由圖4A可清楚看出。拱形的配重134整體固定在朝前凸緣122中的凹部136中，跨度為約120°的弧，按中心定位垂直于該平面132，由圖4A可清楚地看出。配重134最好由大密度的材料如鉛構成，產生馬達20的飛輪效應以加強馬達20的效能，并且使沿傳動軸66傳遞的振動降到很小。配重134并不延伸到偏心輪70的外周邊之外。
如圖6中所示，朝前定位并且圍繞偏心輪70的外周邊124的前軸承板72結構上是對稱的，并包括一軸向圓柱形孔136，其以壓裝配合方式容納軸承138的外座圈。軸承138的內座圈圍繞偏移凸輪的外周邊140壓裝配合安裝，這樣前軸承板72就直接與偏心輪70的朝前表面相鄰裝配。由圖8可看出，利用帶有套在傳動軸66的帶螺紋的端部146上的偏移孔144的套環142，支撐軸承138的內外座圈的朝前部分。一六角形螺母148旋上并鎖緊在該帶螺紋端146，將套環142貼靠前軸承板72固定，并將軸承138牢固地貼靠偏心輪70就位。
因此，按偏心方式安裝該圍繞軸承138和偏移凸輪128安裝的前軸承板72，使得傳動軸66和偏心輪70的旋轉引起前軸承板72以沿軌道移動方式振動。前軸承板72包括一沿軸承板72的外周邊152朝前和朝后延伸的環形凸緣150。環形凸緣150的朝后伸出部分154環繞偏心輪70外徑的縱向部分，有充分的間隙，以避免在前軸承板72的振動過程中產生接觸。環形凸緣150中的朝前部分156形成有一在凸緣150和形成在軸承板72的朝前表面162中的臺肩160之間的環形槽158。圖5A-5B中所示的帶螺紋的適配環164具有一沿軸向的大直徑的螺紋孔166，該環以壓配合裝配在環形槽158內并連接到前軸承板72上。適配環164為各種按摩用附件(未示出)提供了帶螺紋的連接點。
環形凸緣150中由前軸承板72向后延伸的部分另外還被用作為一個前安裝點，以安裝一個帶開孔端的圓柱形橡膠皮套168。橡膠皮套168固定在前板環形凸緣150和后板環形凸緣108兩者的外圓周上。橡膠皮套168使振動頭組件14穩定，并防止前軸承板72相對于固定的后軸承板68的圓周旋轉，同時具有足夠的塑性，使得前軸承板72相對于后軸承板68按軌道運動的方式振動。
在使用時，所述便攜式按摩裝置可用一或兩只手圍繞殼體18握住。最好，僅需一只手，并且因此該裝置10可以或者由服務人員或者由病人自己握住，以使旋入到該適配環164上的各種按摩用適配件(未表示)與身體的某一部分例如胸部在所需的位置上接觸。當控制旋鈕62處于“工作”位置上時，馬達20的旋轉直接通過由輸出軸64到傳動軸66的鎖定套筒80傳遞到振動頭組件14。由軸承90和92對傳動軸66提供軸向支撐，這兩個軸承在固定的后軸承板68的中心孔104內部固定部位。
傳動軸66的旋轉又使固定在后軸承板68之前的帶配重的偏心輪70旋轉。在該偏心輪的前表面上的偏心凸輪128在偏心輪70的旋轉過程中沿軌道往復移動。相應地，裝配到圍繞偏心凸輪128的軸承138上的前軸承板72以沿軌道運動方式振動。旋入到適配環164上的按摩用適配件將沿與前軸承板相同的沿軌道運動方式振動。
當便攜式按摩裝置10和按摩用適配件向內朝向及橫向身體表面運動時，所述按摩用適配件因此對病人產生沖力，相對于人體表面由垂直和平行分量形成的角向作用力通過按摩用適配件作用在人體表面，這種運動對病人身體施加敲擊力以及橫過身體表面的定向沖擊力。這種定向沖擊取決于按摩用適配件的軌道運動的方向，以及適配件橫過身體的方向。
按摩用適配件的敲擊力用于松動支氣管分泌物，而定向力具有沿定向沖擊方向使分泌物流動的效果。因此，可以將按摩裝置10在選擇的位置貼住軀干就位，以便沿所選擇的方向使支氣管分泌物由一個區域流動離開。
該便攜式按摩裝置還可以用于改善身體的一些部位例如腿部的血循環。在這種情況下，將按摩用適配件沿腿部在需要改進血循環的位置放置，以使按摩用適配件沿需要增加血液流動的方向產生定向沖擊。同時，偏心凸輪128在振動頭14中振動，前軸承板72和附著的按摩用適配件對血管施加作用力，從而迫使血液沿預選的方向通過血管。因此，可以將按摩裝置10就位以推動血液由腿部朝向心臟或朝向另一身體區域流動。
在便攜式按摩裝置10的使用過程中，殼體18上的鐘形適配套30用于防止手或其它身體部位由于按摩裝置10中的運動部件而受到傷害。另外，在主體部分28的外表上的軟墊42A、42B以及在偏心輪70中的配重134的作用是使使用人的手與由偏心凸輪128產生的振動相隔離。由于通過在傳動軸66和馬達輸出軸64之間的直接連接傳遞的振動明顯降低，相應地降低了由于重復運動使使用人受傷的危險。
旋擰到適配環164上的各種按摩用適配件，可具有多種形狀和尺寸，每個專門設計，以便按照各種強度對于身體的不同部位提供振動和敲擊作用力。通過簡單地由適配環164旋轉松下現時使用的按摩用適配件以及旋入一具有所需特性的另一個按摩用適配件，可以簡單快速地互換按摩用適配件。
根據上述可以看出，本發明的幾個目的已經實現，還具有其它便利效果。在不脫離本發明的范圍的前提下對上述結構可以進行改變，在上述說明書中包括的或在附圖中所表示的所有內容都應理解決為說明性而不是限定的。
權利要求
1．一種便攜式按摩裝置，用于向病人重復施加作用力進行治療，包括一殼體，適于由人握住，該殼體具有一縱向軸線；一馬達，具有輸出軸，該馬達沿軸向安裝在該殼體內，該輸出軸沿著殼體的縱向軸線向前延伸；以及一振動元件，直接連接到輸出軸上，所述振動元件將輸出軸的轉動轉變為沿軌道的振動，所述振動元件振動與所述殼體相隔離。
2．如權利要求1所述的便攜式按摩裝置，其中所述殼體還包括一開口前端，所述振動元件安裝在所述殼體的所述前端內部，所述振動元件的振動部分延伸到所述前端的前沿之外。
3．如權利要求1所述的便攜式按摩裝置，其中所述的振動元件還包括一軸向傳動軸；一后支承件，圍繞所述傳動軸沿軸向安裝，所述后支承件用多個軸承支承所述傳動軸；一帶配重的偏心輪，沿軸向固定到所述的后支承件之前的所述傳動軸上，所述偏心輪具有前后表面，一整體形成的偏心凸輪由所述前面伸出，圍繞所述傳動軸的一部分；以及一振動板，所述振動板圍繞所述偏心凸輪沿軸向安裝，當所述傳動軸旋轉時所述振動板以沿軌道運動方式振動。
4．如權利要求3所述的便攜式按摩裝置，其中所述帶配重的偏心輪包括一配重。
5．如權利要求4所述的便攜式按摩裝置，其中所述的配重的位置沿軸向上與所述偏心凸輪的最大軸向偏移點相反，所述配重用于減輕所述偏心輪的振動。
6．如權利要求4所述的便攜式按摩裝置，其中所述的配重安裝在該帶配重的偏心輪的外周邊范圍之內。
7．如權利要求3所述的便攜式按摩裝置，其中所述配重位于所述偏心輪的前后表面之間。
8．如權利要求3所述的便攜式按摩裝置，其中所述振動元件利用所述的后支承件固定在所述殼體之內。
9．如權利要求8所述的便攜式按摩裝置，其中所述振動板的安裝可防止相對所述的后支承件產生旋轉。
10．如權利要求1所述的便攜式按摩裝置，其中所述振動元件適于容納一可卸下的按摩用適配件。
11．如權利要求1所述的便攜式按摩裝置，其中所述的馬達是一可調速馬達。
12．一種便攜式按摩裝置，用于向病人重復施加作用力進行治療，包括一殼體，適于由人握住，該殼體具有一縱向軸線；一馬達，具有輸出軸，該馬達沿軸向安裝在該殼體內，該輸出軸沿殼體的縱向軸線朝前延伸；一振動元件，安裝在該殼體內并直接連接到輸出軸上，所述振動元件將輸出軸的轉動轉變為沿軌道的振動，所述振動元件的振動與所述殼體通過利用一旋轉配重相隔離。
13．如權利要求12所述的便攜式按摩裝置，其中所述的旋轉配重固定在所述振動元件內的偏心凸輪上，所述偏心凸輪將所述轉動轉變為所述沿軌道的振動。
14．一種便攜式手持按摩裝置，用于向病人重復施加作用力進行治療，包括一馬達組件，所述馬達組件具有一延伸到所述馬達組件之外的旋轉輸出軸；以及一振動頭組件，固定到所述馬達組件上，所述振動頭組件包括一偏心凸輪，安裝在傳動軸上的所述偏心凸輪直接連接到所述旋轉輸出軸上，所述偏心凸輪將所述旋轉輸出軸的轉動轉變為沿軌道的振動。
15．如權利要求14所述的便攜式手持按摩裝置，還包括一可調速馬達，沿軸向安裝在所述馬達組件內，所述馬達直接連接到所述輸出軸上。
16．如權利要求15所述的便攜式手持按摩裝置，其中所述的可調速馬達是一電動馬達。
17．如權利要求14所述的便攜式手持按摩裝置，其中所述的振動頭組件包括一軸向安裝的后支承板，其固定到所述馬達組件上，所述后支承板支承所述傳動軸；以及一安裝在所述偏心凸輪上的適配板、一撓性的管狀連接件將所述適配板固定到所述后支承板上。
18．如權利要求14所述的便攜式手持按摩裝置，其中所述撓性管狀連接件防止在所述沿軌道的振動過程中使所述適配板旋轉。
19．如權利要求17所述的便攜式手持按摩裝置，其中所述適配板的構形適于容納一可卸下的按摩用適配件。
20．一種便攜式按摩裝置，用向病人重復施加作用力進行治療，包括一殼體，適于由人握住，該殼體具有縱向軸線；一馬達，具有輸出軸，該馬達沿軸向安裝在該殼體內部，輸出軸沿殼體的縱向軸線向前延伸；一振動元件，直接連接到輸出軸上，所述振動元件包括一沿軸向安裝的偏心凸輪，其將輸出軸的轉動轉變為沿軌道的振動，以及一振動阻尼元件，其連接到在所述偏心凸輪和所述殼體之間的所述輸出軸上，所述阻尼元件包括一沿軸向圍繞所述縱向軸線安裝的配重，其與所裝偏心凸輪的最大軸向偏移點位置相反。
全文摘要
一種手持式按摩裝置,用于治療例如松動和流通病人體內的支氣管分泌物,以改進血液循環和松弛肌肉。該按摩裝置包括一無振動式馬達裝置,其旋轉輸出軸直接連接到一振動頭組件。利用一作為帶配重的偏心輪的一部分整體構成的偏心凸輪,將輸出軸的轉動轉變為圍繞振動頭組件中的適配部分的轉軸中心線的沿軌道運動的振動。在偏心輪內的配重降低了傳遞到使用人手上的振動并隔離振動頭組件產生的振動。通過在振動適配元件和安裝到馬達裝置上的振動頭組件的靜止部分之間安裝構件,防止振動頭組件產生不希望的旋轉。
文檔編號A61H1/00GK1220137SQ9812616
公開日1999年6月23日 申請日期1998年11月18日 優先權日1997年11月18日
發明者詹姆斯·V·揚 申請人:通用物理治療產品公司