特許 7236731 点電極

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-02

(45)【発行日】2023-03-10

(54)【発明の名称】点電極

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/04 20060101AFI20230303BHJP

   A61N 1/26 20060101ALI20230303BHJP

【ＦＩ】

A61N1/04

A61N1/26

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019076528

(22)【出願日】2019-04-12

(65)【公開番号】P2020171605

(43)【公開日】2020-10-22

【審査請求日】2022-01-14

(73)【特許権者】

【識別番号】511266070

【氏名又は名称】株式会社エルシス

(74)【代理人】

【識別番号】100102853

【弁理士】

【氏名又は名称】鷹野 寧

(72)【発明者】

【氏名】日向野 真一

【審査官】石川 薫

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１２５６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１７１４９９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５４－０３１９８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｎ １／０４

Ａ６１Ｎ １／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人体の皮膚に接触し、前記人体に対して経皮的に電気刺激を付与する点電極であって、
絶縁材にて形成された基材と、前記基材内に形成された電極取付孔と、前記電極取付孔内に収容された電極とを備え、
前記電極は、前記基材の一端側から突出して配置される接触電極部と、前記接触電極部と一体的に形成され前記接触電極部を軸方向に付勢するコイル状の弾性部とを有し、
前記接触電極部は前記電極取付孔内に出没可能に設けられ、前記弾性部上端から上方に立ち上がり前記電極取付孔の軸方向に一致する半径方向を有する半円部と、前記半円部の一端側から接線方向に延設され前記弾性部のコイル内周部と接触し、該コイル内周部との接触による摩擦抵抗により前記接触電極部の動きを規制する延伸係合部と、を有することを特徴とする点電極。

【請求項2】

請求項１記載の点電極において、
前記接触電極部は、前記弾性部のコイル上端部と該接触電極部との接続点と、前記延伸係合部と前記コイル内周部との接触点の２カ所にて支持されることを特徴とする点電極。

【請求項3】

人体の皮膚に接触し、前記人体に対して経皮的に電気刺激を付与する点電極であって、
絶縁材にて形成された基材と、前記基材内に形成された電極取付孔と、前記電極取付孔内に収容された電極とを備え、
前記電極は、前記基材の一端側から突出して配置される接触電極部と、前記接触電極部と一体的に形成され前記接触電極部を軸方向に付勢するコイル状の弾性部とを有し、
前記接触電極部は前記電極取付孔内に出没可能に設けられ、前記弾性部上端から上方に立ち上がり前記電極取付孔の軸方向に一致する半径方向を有する第１半円部と、前記第１半円部と連続して形成され前記第１半円部とは直交する方向に配置されると共にその頂点にて前記第１半円部の頂点と十字状に接触交差する第２半円部と、前記第２半円部の一端側から接線方向に延設され前記弾性部のコイル内周部と接触し、該コイル内周部との接触による摩擦抵抗により前記接触電極部の動きを規制する延伸係合部と、を有することを特徴とする点電極。

【請求項4】

請求項３記載の点電極において、前記第１半円部は前記第２半円部よりも半径が小さいことを特徴とする点電極。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、低周波治療器等、人体に対して経皮的に電気刺激を付与する電気治療器に使用される点電極部材に関し、特に、使用時における接触電極部の倒れや曲がりを抑え、皮膚への安定的な接触が維持可能な点電極に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、人体局所の疼痛発生部に対し電気刺激を与え、人体の慢性化した軟部組織損傷や運動器の疲労性炎症によって起こる疼痛の消退、軽減を図る機器として電気治療器が知られている（特許文献１参照）。このような電気治療器では、人体表面（一般に皮膚）に正極・負極の電極を貼付し、それらの間にコントローラから低周波電流を供給することにより、人体に対し経皮的に電気刺激を付与し治療を行う。電極間には微弱な低周波電流が流れ、電気刺激を受けた体内には、電気的な緊張によって電気麻酔作用が生じ、これにより、電極間の筋肉が収縮して血行が改善され、新陳代謝が活発化し、患部のコリや痛みが緩和される。

【0003】

図５は、このような電気治療器に使用されている点電極の一例を示す説明図である。図５の点電極５１は、合成樹脂製の絶縁基材５２内に、ステンレス製の電極５３を配置した構成となっている。絶縁基材５２は、底面部５４の直径が１０mm程度の略半球状に形成されており、高さは約４mm程度となっている。電極５３は、円環状に形成された直径０.３mm程度の接触電極部５５と、接触電極部５５を軸方向に付勢するコイル状の弾性部５６とから構成されている。点電極５１を皮膚に装着すると、弾性部５６が撓みつつ、接触電極部５５が皮膚に接触し、電極５３を介して人体に微弱な低周波電流が供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平11-47284号公報

【文献】特許第4908163号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、図５のような点電極５１では、接触電極部５５が細い１本線にて形成されているため、皮膚との接触によって曲がりやすいという問題があった。特に、接触電極部５５は絶縁基材５２の上端から垂直方向に突出しているため、皮膚との接触により何回も圧迫を受けたり、点電極５１が皮膚と接触した状態でずれたりすると、線材延伸方向とは直角方向（図５のＸ方向）の力により、接触電極部５５が図５の破線のように曲がってしまう場合があった。接触電極部５５が曲がった状態になってしまうと、電極部が皮膚に接触しにくくなり、そのまま使い続けると安定的な通電処置が行えなくなるという課題があった。

【0006】

本発明は、使用時における接触電極部の倒れや曲がりを抑え、皮膚に対して安定的な接触が維持可能な点電極を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の点電極は、人体の皮膚に接触し、前記人体に対して経皮的に電気刺激を付与する点電極であって、絶縁材にて形成された基材と、前記基材内に形成された電極取付孔と、前記電極取付孔内に収容された電極とを備え、前記電極は、前記基材の一端側から突出して配置される接触電極部と、前記接触電極部と一体的に形成され前記接触電極部を軸方向に付勢するコイル状の弾性部とを有し、前記接触電極部は前記電極取付孔内に出没可能に設けられ、前記弾性部上端から上方に立ち上がり前記電極取付孔の軸方向に一致する半径方向を有する半円部と、前記半円部の一端側から接線方向に延設され前記弾性部のコイル内周部と接触し、該コイル内周部との接触による摩擦抵抗により前記接触電極部の動きを規制する延伸係合部と、を有することを特徴とする。この場合、前記接触電極部を、前記弾性部のコイル上端部と該接触電極部との接続点と、前記延伸係合部と前記コイル内周部との接触点の２カ所にて支持するようにしても良い。

【0008】

本発明の他の点電極は、人体の皮膚に接触し、前記人体に対して経皮的に電気刺激を付与する点電極であって、絶縁材にて形成された基材と、前記基材内に形成された電極取付孔と、前記電極取付孔内に収容された電極とを備え、前記電極は、前記基材の一端側から突出して配置される接触電極部と、前記接触電極部と一体的に形成され前記接触電極部を軸方向に付勢するコイル状の弾性部とを有し、前記接触電極部は前記電極取付孔内に出没可能に設けられ、前記弾性部上端から上方に立ち上がり前記電極取付孔の軸方向に一致する半径方向を有する第１半円部と、前記第１半円部と連続して形成され前記第１半円部とは直交する方向に配置されると共にその頂点にて前記第１半円部の頂点と十字状に接触交差する第２半円部と、前記第２半円部の一端側から接線方向に延設され前記弾性部のコイル内周部と接触し、該コイル内周部との接触による摩擦抵抗により前記接触電極部の動きを規制する延伸係合部と、を有することを特徴とする。

【0009】

前記点電極において、前記第１半円部の半径を前記第２半円部よりも小さく形成しても良い。これにより、第１半円部と第２半円部が同径の場合よりも、第１半円部によって第２半円部が強く押さえ付けられ、電極としての強度が増大する。

【発明の効果】

【0010】

本発明の点電極によれば、接触電極部の一端に弾性部まで延びる延伸係合部が延設されているので、延伸係合部が弾性部と接触、係合し、接触電極部が弾性部との接続点と接触点の２カ所で支えられる形となり、従来の点電極に比して接触電極部が曲がりにくくなる。このため、電極の強度が向上し、接触電極部と皮膚との接触を安定的に維持することが可能となる。

【0011】

また、本発明の他の点電極によれば、接触電極部の一端に弾性部まで延びる延伸係合部が延設されていると共に、接触電極部が互いに直交する第１半円部と第２半円部にて構成されているので、延伸係合部が弾性部と接触、係合し、接触電極部が弾性部との接続点と接触点の２カ所で支えられると共に、両半円部が頂部にて接触した状態で十字形に配置されるため、従来の点電極に比して接触電極部が曲がりにくくなる。このため、電極の強度が向上し、接触電極部と皮膚との接触を安定的に維持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態１である点電極の構成を示す斜視図である。

【図2】図１の点電極の断面図である。

【図3】電極の構成を示す斜視図である。

【図4】（ａ）は本発明の実施の形態２である点電極における電極の構成を示す斜視図、（ｂ）は接触電極部の形成過程を示す説明図である。

【図5】従来の点電極の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（実施の形態１）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態１である点電極１の構成を示す斜視図、図２は、図１の点電極１の断面図である。本発明による点電極１もまた、従来の点電極５１と同様に低周波治療器に使用され、図１,２に示すように、合成樹脂等の絶縁材にて形成された絶縁基材２内に、ステンレス製の電極３を配置した構成となっている。絶縁基材２は、底面部１９の直径が１０mm程度の略半球状に形成されており、高さは約４mm程度となっている。絶縁基材２の中央部には、電極取付孔４が図２において上下方向に貫通形成されている。電極取付孔４は、直径約１mm程度に形成されており、その中には、電極３が収容される。なお、図１以下の図面においては、点電極１の構成を明確に示すため、線材の太さやコイル径等を実際よりも大きく誇張して示している。

【0014】

点電極１では、電極３として、人体と接触する接触電極部１１と、コイル状のバネ部（弾性部）１２とから構成された弾性電極が使用されている。図３は、電極３の構成を示す説明図である。電極３には直径０.０８mmのステンレス鋼線材が使用されており、接触電極部１１とバネ部１２は一体に連続形成されている。図３に示すように、接触電極部１１は直径０.８mmの半円状に形成され、バネ部１２の上端部１３（以下、コイル上端部１３と称する）の上に立設されている。バネ部１２は、直径０.８mmに形成されたコイルばねとなっており、電極取付孔４内に収容配置される。

【0015】

接触電極部１１は、半径０.４mmの半円部１４と、半円部１４の一端側（バネ部１２とは反対側の端部Ｐ１側）を接線方向に延伸させた延伸係合部１５を備えている。半円部１４は、引張ばねのフック状となっており、線材をコイル上端部１３から上方に立ち上げた形となっている。延伸係合部１５は、半円部１４の一端（Ｐ１）から、コイル上端部１３の内側まで延在しており、バネ部１２の内周部１６（以下、コイル内周部１６と称する）と接触し係合している。接触電極部１１は、半円部１４の部分が絶縁基材２の頂部１７から０.４mm突出し、延伸係合部１５がコイル内周部１６に接触しつつ電極取付孔４内まで延伸した状態で配置される。

【0016】

このような電極３は、１本の線材にて次のように形成される。ここではまず、直線状の延伸係合部１５を残しつつ、直径０.８mmの半円部１４を一端側から作る。次に、半円の終端（他端側）Ｐ２から、垂直方向に立てた半円部１４の直径側を水平に取り囲むようにコイル上端部１３を形成し、さらに下方に向かって直径０.８mmのコイルばね（バネ部１２）を形成する。これにより、バネ部１２の上に、半円部１４と延伸係合部１５を備えた接触電極部１１が立設された電極３が形成される。

【0017】

バネ部１２は、電極取付孔４内に収容配置される。前述のように、バネ部１２はコイルばねとなっており、接触電極部１１を軸方向（電極３の延伸方向：図２において上下方向）に付勢しつつ保持する。このように、点電極１は、接触電極部１１の下方がバネ部１２となっており、接触電極部１１は図２において上下方向に弾性的に可動な状態となっている。このため、皮膚との接触により、接触電極部１１は適宜電極取付孔４内に出没し、例えば、点電極１を移動させる場合も、スムーズに接触電極部１１が皮膚に追従し、接触電極部１１が曲がりにくいようになっている。

【0018】

バネ部１２の下端部１８は、直線状に引き出されている。下端部１８は、絶縁基材２の底面部１９から若干（２mm程度）突出しており、図示しないコントローラに接続されている。下端部１８にはコントローラから低周波電流が供給され、これにより、点電極１を装着した人体に所望の電気信号が付与される。

【0019】

一方、前述のように、弾性電極を用いた点電極であっても、図５のような従来の点電極では、接触電極部５５が何回も圧迫を受けたり、点電極が皮膚と接触した状態でずれたりすると、どうしても接触電極部５５が倒れて曲がってしまう場合があった。これに対し、当該点電極１は、接触電極部１１の先端に、コイル上端部１３の内側まで延びる延伸係合部１５が延設されており、延伸係合部１５の端部がコイル内周部１６と接触し係合している。この場合、延伸係合部１５とコイル内周部１６との接触点Ｑでは、延伸係合部１５とコイル内周部１６の接触による摩擦抵抗もあり、接触電極部１１の動きが規制される。

【0020】

すなわち、接触電極部１１は、コイル上端部１３との接続点Ｐ２による片持ち状態ではなく、接続点Ｐ２と接触点Ｑの２カ所で支えられる形となる。また、点電極１では、半円部１４における線材延伸方向とは直角方向（Ｘ方向：半円部１４が形成する面Ａと垂直な方向Ｘ＝図２において紙面垂直方向）の力を直径０.８mmの半円面Ａにて受ける形となる。このため、従来の点電極に比して、接触電極部１１がＸ方向に曲がりにくくなり、電極の強度が向上し、接触電極部１１と皮膚との接触を安定的に維持することが可能となる。したがって、従来の点電極よりも安定した状態で通電処置を行うことができ、治療効果の改善、向上を図ることが可能となる。

【0021】

（実施の形態２）
次に、本発明の実施形態２である点電極について説明する。図４（ａ）,（ｂ）は、本発明の実施の形態２である点電極２１における電極の構成を示す説明図である。なお、実施の形態２では、実施の形態１の点電極１と同様の部分、部材については同一の番号を付し、その説明は省略する。点電極２１における電極２２もまた、直径０.０８mmのステンレス鋼線材にて形成されており、接触電極部２３とコイル状のバネ部１２を備えている。また、ここでも接触電極部２３とバネ部１２は一体に連続形成されている。

【0022】

一方、実施形態２の点電極２１では、図４に示すように、コイル上端部１３の上に接触電極部２３が十字状に設けられている。接触電極部２３は、コイル上端部１３から立ち上がった第１半円部２４と、第１半円部２４と直交配置された第２半円部２５を備えており、第１半円部２４と第２半円部２５は連続的に形成されている。さらに、実施形態２の点電極２１においても、第２半円部２５の一端Ｐ１側（第１半円部２４やバネ部１２とは反対の端部）には、第２半円部２５を接線方向に延設させた延伸係合部１５が設けられている。

【0023】

この場合、電極２２は、１本の線材により次のような形で形成される。ここではまず、直線状の延伸係合部１５を残しつつ、直径０.８mmの第２半円部２５を一端側から作る。次に、第２半円部２５の終端（他端側）Ｒ２から、コイル上端部１３の円周方向に沿って９０°回転した位置Ｓに向かって線材を延伸させる。その上で、位置Ｓから、第２半円部２５の頂部２６を覆うように直径０.８mm（半径０.４mm）の第１半円部２４を作る。つまり、第１半円部２４と第２半円部２５が頂点Ｋにて接触しつつ直角に交差するように、半径０.４mmの第１半円部２４を形成する。そして、第１半円部２４の終端（他端側）Ｒ１から１８０°対向する位置に渡り、下方に向かって直径０.８mmのコイルばね（バネ部１２）を形成する。なお、位置Ｒ１からそのまま下方にバネ部１２を形成しても良い。

【0024】

このような点電極２１は、実施例１の点電極１と同様、延伸係合部１５によって接触電極部２３の動きが規制されるのに加え、接触電極部２３が十字状に形成されており、第１半円部２４と第２半円部２５が頂点Ｋで接触交差しているため、接触電極部２３全体が曲がりにくくなる。例えば、Ｘ方向の力を受けても、それと直交する第２半円部２５との接触により第１半円部２４は倒れにくくなる。このため、電極の強度が向上し、接触電極部１１と皮膚との接触を安定的に維持することが可能となる。したがって、従来の点電極よりも安定した状態で通電処置を行うことができ、治療効果の改善、向上を図ることが可能となる。なお、実施の形態２の点電極２１では、接触電極部２３と皮膚との最大接触面積が０.３０６mm²となり、実施例１の点電極１（同０.１５８mm²）に比して大きくなるが、通電効率はほとんど変わりない。

【0025】

本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施の形態では、電極３,２２の線材として直径０.０８mmのステンレス鋼線を用いた例を示したが、線材の材質や線径はあくまでも一例である。また、各部の寸法も一例であり、これらは仕様に応じて適宜変更し得る。例えば、実施の形態２において、第２半円部２５の直径を１.０mmとし、この直径１.０mm（半径０.５mm）の第２半円部２５を直交する形で覆うように、半径０.４mmの第１半円部２４を設けても良い。この場合、第１半円部２４は第２半円部２５よりも半径が小さいため、両者が同径の場合よりも第２半円部２５をより押さえ付けるように第１半円部２４が設けられ、電極としての強度がさらに増大する。なお、この場合は、第２半円部２５の直径が１.０mmとなるため、接触電極部２３が電極取付孔４に出没可能なように、電極取付孔４の直径を１.２mmに拡大する。

【0026】

また、電極３,２２の形成方法は、前述のように接触電極部１１,２３から形成する形には限定されず、バネ部１２をコイリングした後、フック状に接触電極部１１,２３を形成するようにしても良い。また、延伸係合部１５をコイル上端部１３のみならず、さらにバネ部１２方向に延伸させ、バネ部１２の上から２巻き目以降の内周部にも接触させるようにしても良い。これにより、さらに接触電極部１１,２３の動きが規制され、接触電極部１１,２３が曲がりにくくなる。加えて、延伸係合部１５とコイル上端部１３の接触部をろう付け、溶接、接着等により固定したり、延伸係合部１５をコイル上端部１３に巻回して固定したりしても良い。

【符号の説明】

【0027】

１ 点電極
２ 絶縁基材
３ 電極
４ 電極取付孔
１１ 接触電極部
１２ バネ部（弾性部）
１３ 上端部
１４ 半円部
１５ 延伸係合部
１６ 内周部
１７ 頂部
１８ 下端部
１９ 底面部
２１ 点電極
２２ 電極
２３ 接触電極部
２４ 第１半円部
２５ 第２半円部
２６ 頂部
５１ 点電極
５２ 絶縁基材
５３ 電極
５４ 底面部
５５ 接触電極部
５６ 弾性部
Ａ 半円面
Ｋ 第１半円部と第２半円部の頂点
Ｐ１ 半円部の一端
Ｐ２ 半円部の終端（接触電極部とコイル上端部との接続点）
Ｑ 延伸係合部とコイル内周部との接触点
Ｒ１ 第１半円部の終端
Ｒ２ 第２半円部の終端
Ｓ 第１半円部の一端
Ｘ 半円面法線方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】