JP2005532559A - ハンドプレッシャ感知警告装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、手で持つ物体、たとえばスポーツ用具、操舵装置、筆記具又はコンピュータ装置とで使用するための、人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置（１７）及びその組み立て方法に関する。この新規なハンドプレッシャ感知警告装置は、装置を手持ち装置、たとえばゴルフクラブのグリップの外面に取り付けるために比較的薄い絆創膏／バンドエイド状物として設計されて、手持ち装置への取り付け及び手持ち装置からの取り外しを非常に簡単でユーザフレンドリーにしている。装置（１７）は、電気式膜スイッチ（１８）、警報装置（２２）を備えた電気式インジケータ（１９）及び主要部品をコンパクトなユニットに収容する流線形の細長いハウジング要素（２６）を含む。また、その低い製造コストのおかげで、警告装置は、商業用の広告商品及び会社の贈答品又は賞品として非常に魅力的である。ゴルフスイングの際、装置が意図せずかつ予想外に外れることは事実上あり得ない。

Description

本発明は、手で持つ物体、たとえばスポーツ用具、操舵装置、筆記具又はコンピュータ装置とで使用するための人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置及びその組み立て方法に関する。

本発明はまた、ハンドプレッシャ感知警告装置の組み立て方法に関する。本発明はさらに、ハンドプレッシャ感知警告装置で使用するための膜スイッチに関する。

警告装置は、テニス、スカッシュ、バドミントン、卓球、野球、クリケット、ホッケー、フェンシング、ビリヤード、プール、射撃競技、手こぎボート、スキーなどをはじめとするスポーツの用具とで特に使用するための、また、車、ボート及び船の運転者が使用するための、機械操作員、医療関係者が使用するための、ならびに他の用途のための手で持つ物体又は器具のグリップに加えられる把握力を矯正して、手で持つ物体又は器具に加えられる把握力を矯正し、性能を改善したり、筋肉のストレス又はけがの危険を防止したりするために使用される。本発明はまた、筆記の際に手で持つ筆記具、たとえばペン及び鉛筆又は手で操作するコンピュータインタフェース装置、たとえばコンピュータマウスに加わる手及び指の力を矯正するために使用することもできる。人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置はまた、車のハンドル又は船の操舵装置又は航空機、ヘリコプタ及び他の産業機械の操縦桿に加わる手の圧力を矯正するように働く。

たとえば、種々の器具が一方又は両方の手に把握されるテニス、スカッシュ、バドミントン、卓球、野球、ソフトボール、クリケット、ホッケー、フェンシング、ビリヤード、射撃競技、手こぎボートに関して正確な打撃又は手の動きを達成することは、特に精度及び把握力が技能レベルにとって重要である場合、習得し難い。不十分な把握力又は大きすぎる把握力は技能を低下させ、誤った把握又は把握力によって生じるけがを招きかねない。特定の場合、過度の把握力が、指、手、手首、肘、腕、肩及び背中の筋肉又は関節のけがを引き起こすおそれがある。

ゴルフ界で「Smartgrip」として知られる公知の装置がＵＳ５３７７５４１及びＷＯ９５／３１１２５８に記載されている。両装置は主としてセンサ要素から構成され、付随する電子部品、電源及び音声装置がすべて、ＵＳ５３７７５４１によると「Ｃ」クリップによってらせんに巻かれた（又は内部に取り付けられた）バンドによって、又はＷＯ９５／３１１２５８によると円柱形の可撓性ホースによって、ゴルフクラブのグリップに取り付けられている。

ＷＯ９９／２７８５３のもう一つの公知の装置は、間に絶縁層を有する異なる感圧導電板から構成され、ラケット、バット、クラブ又は他の器具のグリップ区域に内蔵された容量性センサを包囲している。ラケット、バット、クラブ又は他の器具に対してエンドユーザが簡単に設置することはできない。さらに、この非常に敏感なハードウェアは、専門家の助けを借りずに修理やメンテナンスのために取り外すことはできない。容量性圧力センサは温度変化及び湿分に対して非常に敏感である。これは長寿命保証を妨げる。適切な電源及び各種電子部品を備えたこのような容量性センサはどちらかといえば高価であり、結果的に、このような技術を使用するラケット、バット又は他の器具の場合に製造費が実質的に高くなる。

この装置及び他すべての公知の警告装置のもう一つの欠点は、必要な物理的大きさである。これは、ゴルフクラブ、ラケット、バット又は他の器具の適切な慣性モーメントに実質的に影響する。このような警告装置を使って習得された打撃及び運動は、これらの訓練補助具なしで、又は従来のラケット、バット及び他の器具を使って再び習得されなければならない。高額な価格のせいで、これらのタイプの警告装置は、賞品及び／又は販売促進用の試供品には適さない。公知の警告装置は、小さな手持ち装置、たとえばペン又はコンピュータマウスとで使用するには大きすぎ、重すぎ、複雑すぎ、高価すぎる。

本発明を使用することにより、上述の欠点が解消され、新たな特徴が加えられる。本発明のハンドプレッシャ感知警告装置は、以下の要素、
１．導電性材料を含む接触区域をそれぞれが有する第一の膜層及び第二の膜層を含み、電気式インジケータに電気的に接続されている電気式膜スイッチと、
２．電源を設けられた回路板を主に含み、内蔵警告発信装置に電気的に接続されている電気式インジケータと、
３．警報信号、たとえば音声もしくは光信号又は振動もしくはブザー信号を発するための内蔵警報発信装置と、
４．主要部品１．１〜１．３をコンパクトなユニットに収容し、部分的に膜スイッチと密接しているハウジング要素と
を含み、膜スイッチが、ハウジング要素のうち、膜スイッチと接触する部分に加わる手又は指の圧力によって閉じられると、警報発信装置が警報信号を発する。

この新規なハンドプレッシャ感知警告装置は、警告装置を手持ち装置のグリップの外面に取り付けるために比較的薄いバンドエイド又は絆創膏状物として設計されて、手持ち装置への取り付け及び手持ち装置からの取り外しを非常に簡単でユーザフレンドリーにしている。第二に、新規な装置のきわめて小さな寸法及び質量は、手持ち装置の適切な慣性モーメントに無視しうる程度の影響しか及ぼさない。使用中、手又は指が警告装置を手で持つ物体に押し付けている間、意図せずに手で持つ物体から警告装置が緩むことはあり得ない。また、その低い製造コストのおかげで、警告装置は、商業用の広告商品及び会社の贈答品又は賞品として非常に魅力的である。

前記要素の関連する寸法及び質量は小さく、２枚の薄い平坦な膜層が、寸法において、手持ち装置、たとえばスポーツ用具、操舵装置、筆記具又はコンピュータ装置のグリップの手又は指のグリップ区域に対応する。

装置は、ユーザの手及び／又は指からラケット、バット、クラブ、スティック、弓、スキー、キュー、ライフル、ピストル、ホイール、ハンドル、機器制御装置、ノブ、ペン、ナイフ、コンピュータマウスなどのグリップへの圧力の印加が人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置に最適に伝達され、それにより、１本又は２本の手及び／又は指の圧力の正しい印加を示すため、膜スイッチが手の圧力の上限しきい値及び／又は下限しきい値又は両方に関して較正されて、過剰な手の圧力の印加によって手の圧力の上限しきい値に達するか、それを超えると、ユーザが可聴的、視覚的又は身体的に警告を受けるように設計されている。このハンドプレッシャ感知警告装置は、器具の機能を乱すことなく、使用中の器具に取り付け、器具から取り外すことができる。ハンドプレッシャ感知警告装置のきわめて低い質量は、以下に説明するように、フレキシブル電子プリント箔又は膜層及び膜層から組み立てられる特別に設計され、配置される膜スイッチを使用することによって実現される。

好ましくは第一の膜層に取り付けられ、電源及び内蔵警報装置を備えた回路板を含むインジケータの寸法が、警告装置を備えたスポーツ用具などの使用中にユーザプレーヤの親指を配置することを可能にする。

スポーツ用具などへの警告装置の取り付けは、好ましくは、両面接着テープによって実施され、それにより、「Ｃ」クリップを備えたバンドシステムの使用又はベルクロテープの使用を避けられる。スポーツ用具などからの警告装置の望まれない緩みは、警告装置が使用中に少なくとも一方の手で完全に覆われるため、非常に起こりにくい。

ハンドプレッシャ感知警告装置を組み立てる方法は、以下の工程、
１．ハウジング要素を、垂直ピンを含むホルダの中に、対応するピンが組み立て孔に嵌合した状態で押しながら、逆さまに配置する工程と、
２．取り付け層によって膜スイッチをインジケータ及び場合によっては接着層とともにハウジング要素に取り付け、スイッチを、ハウジング要素から延びるホルダの垂直ピンに嵌めて押すことによって配置する工程と、
３．場合によっては、接着層を膜スイッチに取り付ける工程と、
４．組み立てられたハンドプレッシャ感知警告装置を２本のピンから抜くことによってホルダから取り出す工程と
を含む。

本発明のもう一つの重要な側面は、膜スイッチの第一及び第二の膜層が、それら２枚の膜層の間の孔あき絶縁層によって互いに位置決めされ、一定距離で固定されているということである。この孔あき絶縁層は、規則的な開口を有する、それらの開口が少なくとも一方の膜層の接触区域に対応する接着層であることができる。このようにして、接触区域及び／又は孔あき接着層を変化させることによって望みの用途に容易に適合させて、膜スイッチが閉じるためのこのような調節可能な手圧力しきい値を得ることができる、簡単で正確な手圧力スイッチを構成することができる。絶縁層は、厚さが一定であることができるが、厚さは、膜スイッチの表面上の位置に依存して感圧度の差が求められる場合、たとえば膜層の長さ方向で線形に変化することもできる。

本発明のこの膜スイッチでは、好ましくは、第一の膜層は、インジケータに電気的に接続されて、それによって開電気回路を形成する二つの接触区域を含み、他方、第二の膜層は、手又は指の圧力が膜スイッチに加えられたとき第一の膜層に対して電気回路を閉じる接触区域を含む。

好ましくは、第一の膜層の第一の接触区域は、
電気式インジケータから縦方向に延びて膜層の端縁に達する、膜層の第一の縦方向縁に隣接して延び、それに対して平行である第一の接続ストリップ、及び
第一の接続ストリップが接続された状態で、第一の接続ストリップに対して垂直又は斜めに第二の縦方向縁の方向で幅方向に延びる少なくとも２枚の平行するサイドストリップ
からなり、
第二の接触区域は、
電気式インジケータから縦方向に延びて膜層の端縁に達する、膜層の第二の縦方向縁に隣接して延び、それに対して平行である第二の接続ストリップ、及び
第二の接続ストリップが接続された状態で、第一の縦方向縁の方向で幅方向に延びる少なくとも２枚の平行するサイドストリップ
からなり、
第一の接触区域のサイドストリップが常に第二の区域のサイドストリップに隣接して配置され、それに対して平行するようになっている。

このようにして、表面全体に一定の又は変化する圧力しきい値を有する長いスイッチ面を形成することができる。したがって、警告装置上のどこでユーザの把握圧が超えられるのかに依存せず、膜スイッチが閉じ、警報信号が出される。第二の膜の接触区域は、平行なストリップであることもできるし、第二の膜層中に形成されたドーム状部の内部に配置された区域であることもできる。

膜スイッチの可撓性を高めるため、第二の膜層は、長手方向に延びる切り込み又は溝を含むことができ、それにより、膜スイッチをその縦軸に対して垂直な幅方向に曲げやすくして、円形の断面を有するスポーツ用具などに装着させやすくする。

好ましくは、第二の膜層の中に形成されたドーム状部は、膜スイッチの手又は指しきい値を下げるための切り込みを設けられている。

好ましくは、電気式インジケータは、第一の膜層に取り付けられ、第一の膜層の接触区域に接続され、内蔵警報装置が電気式インジケータに取り付けられ、ハウジング要素が第二の膜層の上に取り付けられて、膜スイッチの膜層を覆い、電気式インジケータを取り付けられた内蔵警報装置とともに膨らみ部の中に収容する。このようにして、ハンドプレッシャ警告装置を、低コストで、スポーツ用具などの大部分のグリップに適合する寸法で構成することができる。

装置の個々の部品はすべて、それらの組み立てと同じく、大量生産することができ、低い最終製品コストを可能にする。これは、この装置を、商業用の広告商品、会社の贈答品又は賞品として使用することを可能にする。

以下、図面にしたがって本発明を説明する。

図１は、ＵＳ５３７７６４１にしたがって周知であるゴルフクラブグリップ訓練用の装置１を示す。装置は、ゴルフクラブ２のグリップ区域に固定されたらせん状のバンド８を使用する圧力センサ３を含む。圧力センサ３は、電気ワイヤ６によって電気式インジケータ４に接続されている。電気式インジケータ４は、接続された警報装置５とともに、円筒形のハウジング要素９に収容されており、このハウジング要素が「Ｃ」クリップによってゴルフクラブ２に固定されている。

図２は、ＷＯ９５／３１１２５８にしたがって周知である、ホルダ１２及びアンダカラー１３によってゴルフクラブ２に配置された、圧力センサ要素（図示せず）を有する細長い圧力感知ストリップ１０ａ、１０ｂ及び１０ｃからなるゴルフクラブグリップ訓練用の装置１１を示す。また。インジケータ（図示せず）及び電子部品（図示せず）がホルダ１２中に位置し、警報装置１４及びオン／オフスイッチ１５がその上面に位置している。装置１１は、ホルダ１２の上縁からアンダカラー１３に向けて引きさげられている円筒形の可撓性ホース１６によってゴルフクラブ２に固定されている。

図３に示すように、ＷＯ９９／２７８５３にしたがって公知のハンドプレッシャ装置は、３枚の感圧導電プレート４４及びそれらの間に設けられた２枚の誘電（絶縁）層４５から主になる容量性センサ４１を包囲する。前記プレート４４及び４５の上側には上保護層４２があり、下側には下保護層４３がある。すべての層は細長く、ラケット、クラブ、バットなど（図示せず）のグリップに内蔵されなければならない。この設計によると、より多くの手の圧力が層４２〜４５に加えられると、誘電層４５の誘電（絶縁）値の低下により、層４４の電気容量が新たな値に変化する。その新たな容量値が設定しきい値よりも低いならば、ユーザは、装置の他の電子部品（ここでは図示せず）によって発される可聴又は視覚信号によって警告を受ける。

本発明の新規な人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置１７は、図４に示すように、テニスラケット４７のグリップ面４８の場所に取り付けられるコンパクト版である。ハンドプレッシャ感知警告装置１７の小さな寸法のおかげで、ハンドプレッシャ感知警告装置１７をテニスラケット４７のグリップ面４８に正方形断面の４辺すべてで配置することが可能である。

図５に示す新規なハンドプレッシャ感知警告装置１７は、約２０×１４０mm又は３／４インチ×５インチ３／５の寸法を有し、２枚の平坦な膜層、すなわち第一の層１８ａ及び第一の層の上の第二の層１８ｂと、電源２１および内蔵警報装置２２を備えた回路板２０からなる電気式インジケータ１９とから構成される膜スイッチ１８を含む。細長いハウジング要素２６が前述の部品すべてをコンパクトなユニットに収容する。

第一の膜層１８ａは、第一の接触区域１４ａ及び第二の接触区域１４ｂを備えている。第一の接触区域１４ａは、相互接続されたストリップ３０ａ、３０ｂからなり、第二の接触区域１４ｂは、相互接続されたストリップ３１ａ及び３１ｂからなる。接触区域１４ａ／ｂは、導電性材料、たとえば銅、特殊金属製品もしくは炭素導電性材料又はそれらの組み合わせから製造される。膜層１８ａ及び１８ｂは、開口２９を有する孔あき絶縁層２５によって平行な距離で互いに位置決めされ、固定される。絶縁層２５は、薄箔シートでできていることもできるし、接着層で形成されていることもできる。開口２９は、あらゆる形状を有することができるが、好ましくは、開口の形状は、第一の膜層１８ａの接触区域１４ａ及び１４ｂのサイドストリップ３０ｂ及び３１ｂの形状に合致する。第二の膜層１８ｂは、この実施態様ではＶ字形の接触区域３２を有するが、これらの区域は、あらゆる規則的形状を有することができる。電気式インジケータ１９及びインジケータに取り付けられた警報装置２２は、第一の膜層１８ａに取り付けられ、第一及び第二の接続ストリップ３０ａ及び３０ｂに接続されている。両接続ストリップ３０ａ及び３１ａは、縦方向縁３３及び３４に対して平行に、第一の膜層１８ａの端縁３５の方向に延びている。接続ストリップ３０ａ及び３１ａは、接続ストリップ３０ａ及び３０ｂから対向する縦方向縁３４及び３３まで幅方向に延びる、平行するサイドストリップ３０ｂ及び３１ｂを有している。二つの接触区域１４ａ及び１４ｂは、膜層１８ａには接続せず、それにより、開電気回路を形成する。

指がハウジング要素２６を押すと、第一の膜層１８ｂが絶縁層２５に押し当てられ、指又は手の圧がしきい値を超えると、接触区域３２が絶縁層２５及びその開口２９を介して接触区域１４ａ及び１４ｂに押し当てられ、それによって電気回路が閉じ、警報装置２２が起動する。

図６を参照すると、代替態様の膜スイッチ１８は、第一の膜層１８ａ、第二の膜層１８ｂ及び絶縁層２５を含む。電気式インジケータ１９が第一の膜層１８ａの中間部に取り付けられている。接触区域１４ａ及び１４ｂが第一の膜層１８ａの両端に位置している。第一の接続ストリップ３０ａが第一の縦方向縁３３に対して平行に延び、第二の接続ストリップ３１ａが第二の縦方向縁３４に対して平行に延びている。平行するサイドストリップ３０ｂ及び３１ｂは、電気式インジケータ１９が取り付けられる場所で途絶えている。

孔あき絶縁層２５は、１枚のシート又は接着層から形成されているのではない。絶縁層は、片側では、多数の小さな開口２９を有する孔あき接着層として構成され、他方の側では、平行又は非平行な接着トラックからなる接着層２５ｂとして構成されている。この構造では、膜スイッチ１８の感圧度及び圧力しきい値は、サイドストリップ３０ｂ及び３１ｂの厚さ、サイドストリップ３１ｂと３１ｂとの間の相互距離、絶縁層２５の開口２９のサイズ及び形状ならびに開口２９間の相互距離、絶縁層２５の厚さ及び弾性ならびに第二の膜層の接触区域３２のサイズ及び形状ならびに相互距離によって決まる。絶縁層２５は、一定の厚さ及び材料組成を有することができるが、指又は手の圧力が加えられる表面上の位置に依存して絶縁層の弾性及び／又は膜スイッチの感圧度の差が必要である場合、厚さ及び材料組成は、たとえば膜層の長さ方向又は幅方向又はその両方で線形に変化することもできる。これにより、第一の膜層１８ａは、図７に見てとれるように装置をたとえばスポーツ用具のグリップの外側に取り付けるため、その下面に接着ストリップ（図示せず）を有している。膜層１８ａ、１８ｂ、電源（図示せず）及び内蔵警報装置２２を備えた電気式インジケータ１９は、細長く流線形のハウジング要素２６によってコンパクトなユニットに収容される。ハウジング要素２６は、インジケータ１９及び取り付けられた警報装置２２を受け、収容するのに十分な大きさの、外に延びる膨らみ部２３を有している。この実施態様では、ハウジング要素２６は、円形の断面を有するスポーツ用具など、たとえば図７に見てとれるようなゴルフクラブの丸いグリップに装着しやすいよう、図６に見てとれるようにその縦軸に対して垂直な幅方向に曲げられている。

図７を参照すると、図６の新規なハンドプレッシャ感知警告装置１７がゴルフクラブに取り付けられている。ゴルフプレーヤの親指２７、２８が、ハウジング要素のうち、膜スイッチの薄膜層と密接する部分に配置され、それにより、電源（図示せず）及び内蔵音声装置（図示せず）を備えたインジケータが、親指２７と親指２８との間、ハウジングカバー２６に形成された膨らみ部２３の中に位置している。ゴルフクラブに加わる指の圧力がしきい値を超えると、膜スイッチが閉じ、警報信号がゴルフプレーヤに与えられる。

図８、９及び１０に見てとれるもう一つの実施態様では、膜スイッチ１８の細長く薄い第二の膜層１８ｂは、プラスチック又は金属のドーム状部２４を有する異なる構造であり、手の圧力しきい値だけでなく手の圧力感度がそのドーム状部の数、サイズ及び剛性によって決まるようになっている。第一の膜層１８ａはまた、警告装置をゴルフクラブのグリップの外面に取り付けるため、接着ストリップを含む。図８には、膜スイッチ１８が、接続ストリップ３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂからなる接触区域１４ａ及び１４ｂを有する第一の膜層１８ａならびに膜層から形成されたドーム状部２４のパターンを設けられ、そのドーム状部の内側に接触区域３６を有する第二の膜層１８ｂを含むということが見てとれる。図８に見てとれるように、ドーム状部２４は、手又は指の圧力がドーム状部２４に加えられたとき、平行するサイドストリップ３０ｂ及び３１ｂを接触区域３６によって接続することができるような方法で配置されている。手の圧力しきい値だけでなく手の圧力感度がそのドーム状部２４の数、サイズ及び剛性によって決まる。サイドストリップ３０ｂ及び３１ｂは開口５７によって分けられて、隣接する２枚のサイドストリップの間に規則的な相互距離を形成している。隣接する導電性サイドストリップ３０ｂ及び３１ｂの間の接触は、ドーム状部２４の少なくとも１個が、その接触区域３６とともに、ユーザ、運転者などの指（ここでは図示せず）によって加えられる手の圧力により、導電性サイドストリップ３０ｂ及び３１ｂとで同時接触を達成するのに十分なほど変形したときに実現される。図９は、相互距離５７だけ離れた両接触区域のサイドストリップ３０ｂ及び３１ｂを含む第一の膜層１８ａを有する膜スイッチ１８の断面を示す。絶縁層２５が第一の膜層１８ａと第二の膜層１８ｂとの間に配置され、好ましくは、第二の膜層１８ｂのドームパターンに合致する穿孔パターンを有している。第二の膜層１８ｂは、外に延びるドーム状部２４をその内面の接触区域３６とともに有している。ドーム状部２４が手又は指の圧力によって変形すると、接触区域３６が２枚以上のサイドストリップ３０ｂ及び３１ｂと接触し、それによって電気回路を閉じ、その結果、インジケータ１９が警報信号を発する。

図１０には、第二の膜層１８ａの代替態様が示されている。第二の膜層１８ｂは、導電性接触区域３６を内面に含むドーム状部２４を設けられている。第二の膜層１８ｂはさらに、膜層１８ｂの上を縦方向に延びる切り込み又は溝３７を含み、それにより、図７に見てとれるように、膜スイッチ１８をその縦軸に対して垂直な幅方向に曲げやすくして、円形の断面を有するスポーツ用具２に装着させやすくしている。

図１１には、図８の膜スイッチ１８の代替態様が示されている。ドーム状部２４には、ドーム状部２４の可撓性を増すための切り込みパターン又は他の彫り込み３８が設けられて、これらのドーム状部を変形させやすくし、それにより、感圧度を高め、圧力しきい値を下げている。

第二の膜層１８ｂ及びドーム状部は、一定の厚さ及び材料組成を有することができるが、厚さ及び材料組成は、指又は手の圧力が加えられる表面上の位置に依存して第二の膜層及びドーム状部の弾性及び／又は膜スイッチの感圧度の差が求められる場合、たとえば膜層及び／又はドーム状部の長さ方向で線形に変化することもできる。図１２には、ハンドプレッシャ感知警告装置を組み立てる方法が示されている。

警告装置を組み立てる際、ホルダを使用すると、組み立てがより簡単で低廉になる。ハンドプレッシャ感知警告装置は、ピン６２を備えた組み立てホルダ６０を援用して組み立てられる。ホルダ６０は、ハウジング要素２６と同じ形の凹部６３を有している。まず、ハウジング要素２６を、その２個の組み立て孔６５にピン６２を嵌めて押しながら、逆さまにしてホルダの中に配置する。組み立て孔６５は、図１０の第二の膜層１８ｂで見てとることができる。また、ハウジング要素２６及び第一の膜層１８ａには、位置決めを簡単にするための対応する組み立て孔（図示せず）が設けられている。次に、インジケータ１９及び接着ストリップ６４をすでに組み付けている膜スイッチ１８を取り付けるため、取り付け層６１を加える。組み立て孔６５にホルダ６０のピン６２を嵌めて押すことにより、インジケータ及び接着ストリップを備えた膜スイッチを、プレス手段６６によって断面を円形にしながらハウジング要素に押し込む。膜スイッチを簡単に曲げるため、第二の膜層１８ｂには、図１０に示すような切り込み又は溝３７を設けることができる。組み立てた警告装置は、まずプレス手段６６を外し、次に組み立てた警告装置をピン６２から抜くことにより、ホルダ６０から取り出される。

図１３を参照すると、新規なハンドプレッシャ感知警告装置１７がテニスラケット４７のグリップ部に取り付けられ、テニスプレーヤの手５０の指５１によって包囲されている。指５１によってテニスラケット４７のグリップ面４８に加えられる把握力がハンドプレッシャ感知警告装置１７の設定上限しきい値を超えると、流線形ハウジング要素２６に形成された膨らみ部２３に収容された電気式インジケータ１９によって可聴警告が発される。

コンパクトな人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置１７の代替態様が、図１４、１５及び１６に示すように、野球バット４９のグリップ面４８に取り付けられている。野球プレーヤは野球バットを把握する特異な方法を有するため（両手で二重に巻く）、このハンドプレッシャ感知警告装置１７の膜スイッチ１８は二つの部分を有している。これらは、相互接続されている第一の部分１８′及び第二の部分１８″である。電子インジケータ１９が、野球バット４９のグリップ面４８の自由端（下端）近くに位置する流線形ハウジング要素２６の膨らみ部２３に収容されている。

さらに詳細には、図１５に示すように、ハンドプレッシャ感知警告装置１７は、膜スイッチ１８、電子インジケータ１９及び流線形ハウジング要素２６から構成されている。膜スイッチ１８は、第一の膜層１８ａ′及び第二の膜層１８ｂ′ならびにその間の絶縁層２５′からなる第一の部分１８′と、第一の膜層１８ａ″及び第二の膜層１８ｂ″ならびにその間の絶縁層２５″からなる第二の部分１８′とからなる。第一及び第二の膜層１８ａ′、１８ａ″、１８ｂ′、１８ｂ″には、銅、特殊金属製品もしくは炭素導電性材料又はそれらの組み合わせから製造された接触区域が設けられている。絶縁層２５′及び２５″は細長い開口２９を有している。この実施態様では、第一の膜層１８ａ′及び１８ａ″はハウジング要素２６と直に接触し、第二の膜層１８ｂ′及び１８ｂ″は、野球バット４９に取り付けられる警告装置の内側に配置される。膜スイッチ１８は、２個の部品から構成されるが、１個以上の部品から構成されることもできる。

図１６を参照すると、新規なハンドプレッシャ感知警告装置１７が野球バット４９のグリップ面４８に取り付けられている。使用中、警告装置は、野球プレーヤの右手５０ａ及び左手５０ｂぞれぞれの指５１ａ（見えない）及び５１ｂによって多少なりとも包囲されている。上側の右手２０ａの指５１ａ（見えない）及び／又は下側の左手５０ｂの指５１ｂ（又はその逆も可）によって野球バット４９のグリップ面４８に加えられる把握力がハンドプレッシャ感知警告装置１７の設定上限しきい値を超えると、流線形ハウジング要素２６に形成された膨らみ部２３に収容された電気式インジケータ１９によって警報信号が発される。

コンパクトな人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置１７のもう一つの態様が、図１７に示すように、車のハンドル４６に取り付けられている。指５１によって車のハンドル４６のグリップ面４８に加えられる把握力がハンドプレッシャ感知警告装置１７の設定上限又は下限しきい値、すなわちゼロ圧を超えると、電気式インジケータ１９によって可聴又は可視警告が発されて車の運転者に警告を与える。

図１８を参照すると、車の操作者が使用するためのハンドプレッシャ感知警告１０６のもう一つの実施態様は、丸い膜スイッチ１１６、内蔵較正ユニット１１５を備えた信号処理ユニット１１３及びインジケータ１１４を含む。比較的薄くて丸い膜スイッチ１１６は、ハンドル４６に取り付けられるか、その中に内蔵され、ステアリングコラム中の有線コネクタ（破線で示す）によって信号処理ユニット１１３に接続されている。信号処理ユニットは、車のダッシュボードの中に配置することができる。正しい手の圧力の上限しきい値の調節は、たとえば運転者の身長に依存して、処理ユニット１１３によって実現される。このような較正ユニットの作動原理は周知であり、ここでさらに詳述することはしない。運転者の手又は指（ここでは図示せず）によって車のハンドル４６のグリップ面１０８に加えられる把握力が較正ユニット１１５の設定上限又は下限しきい値を超えるか、ゼロ圧力を記録すると、電気式インジケータ１１４によって可聴又は可視警告が車の運転者に発される。この警報信号は、車のダッシュボードの中のシグナルランプ又はＬＥＤ１１５による視覚警報信号と可聴警報との組み合わせであってもよい。

図１９を参照すると、新規なハンドプレッシャ感知警告装置１７のもう一つの実施態様がたとえばテニスラケットのグリップ４８に取り付けられている。このハンドプレッシャ感知警告装置１７は、４個の膜スイッチ部品又はユニット１８′、１８″、１８″′及び１８″″ならびに集積回路板２０、電源２１及び警報発信装置２２を備えたインジケータ１９からなる。類似した設計態様の新規なハンドプレッシャ感知警告装置１７が、特定のグリップ（たとえばテニスラケットの）なしで、図２０に示されている。各膜スイッチは、同じインジケータに接続することができるが、それ自体のインジケータに接続することもできるし、必要な場合には、スイッチとインジケータとの組み合わせを適用することもできる。

図２１を参照すると、コンパクトな人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置１７のもう一つの実施態様が、ペン先５３を有する筆記用のペン又は鉛筆５２に取り付けられている。指５１によって筆記用ペン又は鉛筆５２の膜スイッチ１８′のグリップ面に加えられる指の把握力がハンドプレッシャ感知警告装置１７の設定上限しきい値を超えると、電気式インジケータ１９によって可聴又は可視警報が発されて書き手に警告を与える。電気式インジケータは、流線形ハウジング要素２６に形成された膨らみ部２３に収容され、内蔵コネタク５４によって膜スイッチ１８′に接続されている。

図２２を参照すると、コンパクトな人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置１７のもう一つの実施態様が、グリップハンドル５６を有する産業機械、ヘリコプタ又は航空機５５の操縦桿に取り付けられている。指５１によって産業機械、ヘリコプタ又は航空機５５の操縦桿に取り付けられた高感度膜スイッチのグリップ面１８′に加えられる指の把握力がハンドプレッシャ感知警告装置１７の設定上限しきい値を超えると、電気式インジケータ１９によって可聴又は可視警告が乗り物の運転者に発される。電気式インジケータ１９は、流線形ハウジング要素２６に形成された膨らみ部２３に収容され、高感度膜スイッチ１８′に接続されている。

ハウジング要素２６又はその一部は、一定の厚さ及び材料組成を有することができるが、厚さ及び材料組成は、表面上の位置に依存してハウジング要素部品の弾性もしくは剛性及び／又は警告装置の感圧度の差が求められる場合、たとえば膜層の長さ方向又は幅方向又はその両方で線形又は非線形に変化することもできる。ハウジング要素又はその一部は、たとえば手持ち装置上で警告装置を曲げるため、たとえば溝もしくは切り込み又は材料の厚さもしくは組成の変更によって形成される強度の低いスポットを有することができる。

例示のために本明細書で詳細に記載したハンドプレッシャ感知警告装置の実施態様は当然ながら構造において多くの異なる変形が可能であるということが留意されよう。多くの変形が本発明警告装置の範囲内で成されることができるため、本明細書の詳細は、例示的なものとして解釈され、限定的な意味で解釈されてはならないということが理解されよう。

本発明のもう一つの重要な側面は、警報装置（２２）が、標準の圧電ブザー部品（２２′）をブザーカバー２２″と組み合わせたものからなるということである。圧電ブザーは、薄型（０．２mm）で高出力のものが市販されている。これらの薄型圧電ブザーの欠点はその脆弱さである。したがって、たいていは厚め（０．６mm）で低出力型の圧電ブザーが使用される。

音声出力ボリュームを増すための開口部２２″′を設けられることもできる、細長いハウジング要素２６上の外に延びる膨らみ部２３は、インジケータ１９及び取り付けられた警報装置２２を受け、収容するのに十分な大きさであるが、ユーザの自然な把握を損なうことを防ぐため、寸法を最小限にされるべきである。そのため、最小限の音声レベルしか発しないきわめて小さなブザーしか使用することができない。

ブザーから十分な可聴音を得るため、ブザーカバーを使用して標準のブザーからの音声レベルを増す。ブザーカバーは、圧電ブザーの周囲に小さな「スピーカ」ハウジングを形成し、音波を外に出すための物理的な穴を有している。これらのブザーカバーは、プラスチック又は金属でできている非常に多様な既存の標準部品として存在する。通常、金属製のカバーがより多くの出力をよりクリアでより高い音調で生成する。

金属ブザーカバー２２″をブザー２２に組み付けるためには、通常、図２３のアセンブリホルダ（７０）を使用して、ブザー２２′が金属ブザーカバー２２″の中に配置されている間に金属ブザーカバー２２″を嵌め、配置する。

プレス手段（２２）がブザー２２′の周縁を図２４の状態２９に変形させる。その後、図２５のプレス手段（７１）がさらにブザーカバー２２′の縁を図２６の状態２９′に変形させる。この組み立て方法は、薄くて高出力のブザーはその工程で破損するため、厚くて低出力の圧電ブザーにしか適さない。

本発明は、薄くて高出力の圧電ブザーを金属ブザーカバーと組み合わせて、圧電ブザーを破損することなく使用する安全で一貫した方法を提供し、より高い音声ボリューム出力を得、製造法における工程を除くことを主張する。

非常に小さく薄いブザーを使用することにより、正しい組み立て方法を使用して警報装置２２を形成することによって音声出力をさらに有意に高めることができる。本発明は、状態２９へ変形させたのち、ブザーカバー２２″′に対してさらなる変形が加えられることがなく、したがって、非常に脆弱な圧電ブザー２２′の破損を減らし、警報装置２２からの音声出力を高め、２個の主要部品２２′及び２２″から警報装置２２を形成するための製造活動を減らす利点を有することを主張する。ブザーカバー２２″とブザーとの間の固着が少なめであるおかげで、ブザー２２′の共鳴は、より多くの音声ボリュームを生成することができ、したがって、結果的にきわめて小さく廉価な高出力警報装置２２が得られる。

さらには、ブザー２２′及び金属製ブザーカバー２２″の直径との比較におけるブザーカバー２２″のサウンドホール２２″″に最適な寸法は、図２７のブザーカバーで通常に使用される大きめのサウンドホールではなく、約１．５mmである。

従来技術のゴルフクラブ用ハンドプレッシャセンサの正面図である。 もう一つの従来技術ゴルフクラブ用ハンドプレッシャセンサの正面図である。 ＷＯ９９／２７８５３にしたがって公知のハンドプレッシャ装置の分解斜視図である。 本発明の人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置（人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置）の斜視図である。 本発明の人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置の分解斜視図である。 本発明のハンドプレッシャ感知装置の代替態様の分解斜視図である。 ゴルフクラブに装着された本発明のハンドプレッシャ感知装置の斜視図である。 本発明の膜スイッチの代替態様の拡大詳細図である。 ドーム状部を有する第二の膜層を有する膜スイッチの断面図である。 第二の膜層の代替態様の詳細図である。 第二の膜層のドーム状部に切り込みを有する膜スイッチの代替態様の拡大詳細図である。 ホルダ及びプレス手段を使用することによるハンドプレッシャ感知装置の組み立ての断面図である。 本発明の人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置の使用中の図である。 本発明の人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置のもう一つの実施態様を示す図である。 図１４に示す人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置の代替態様の分解斜視図である。 本発明の人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置の、図１４及び図１５に示す代替態様の、使用中の図である。 本発明の人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置の代替態様の使用中の図である。 本発明の人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置の代替態様の略図である。 本発明の人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置の代替態様の斜視図である。 図１９に示すものと同様な本発明の人間工学的軽量ハンドプレッシャ感知警告装置の斜視図である。 鉛筆に取り付けられたハンドプレッシャ感知警告装置のもう一つの実施態様を示す図である。 産業機械の操縦桿に取り付けられたハンドプレッシャ警告装置のもう一つの実施態様を示す図である。 警報装置としての本発明のもう一つの実施態様をアセンブリホルダとともに開放状態で示す略図である。 図２３の警報装置をアセンブリホルダの中に閉じた状態で示す図である。 同じ警報装置及び開放状態にあるもう一つの設計のアセンブリホルダを示す図である。 図２５の警報装置をアセンブリホルダの中に閉じた状態で示す図である。 警報装置及びブザーカバーの中のサウンドホールの詳細図である。

Claims (15)

1. 手で持つ物体、たとえばスポーツ用具、操舵装置、筆記具、コンピュータインタフェース装置とで使用するための、それに加わる手又は指の圧力がしきい値を超えると警報信号を発するハンドプレッシャ感知警告装置（１７）であって、
   １．１ 導電性材料を含む接触区域をそれぞれが有する第一の膜層（１８ａ）及び第二の膜層（１８ｂ）を含み、電気式インジケータ（１９）に電気的に接続されている電気式膜スイッチ（１８）と、
   １．２ 電源（２１）を設けられた回路板（２０）を主に含み、内蔵警報発信装置（２２）に電気的に接続されている電気式インジケータ（１９）と、
   １．３ 警報信号、たとえば音声もしくは光信号又は振動もしくはブザー信号を発するための内蔵警報発信装置（２２）と、
   １．４ 主要部品１．１〜１．３をコンパクトなユニットに収容し、部分的に膜スイッチ（１８）と密接しているハウジング要素（２６）と
   を含み、
   膜スイッチ（１８）が、ハウジング要素（２６）のうち、膜スイッチ（１８）と接触する部分に加わる手又は指の圧力によって閉じられると、警報発信装置（２２）が警報信号を発するものであるハンドプレッシャ感知警告装置。
2. 第一及び第二の膜層（１８ａ、１８ｂ）が、それら２枚の膜層（１８ａ、１８ｂ）の間に配置された孔あき絶縁層（２５）によって互いに位置決めされ、一定距離で固定されている、請求項１記載のハンドプレッシャ感知警告装置。
3. 孔あき絶縁層（２５）が、少なくとも一方の膜層の接触区域に対応する規則的な開口（２９）を設けられた接着層からなる、請求項２記載のハンドプレッシャ感知警告装置。
4. 第一の膜層（１８ａ）が、電気式インジケータ（１９）に電気的に接続されて、それによって開電気回路を形成する二つの接触区域を含み、第二の膜層（１８ｂ）が、手又は指の圧力が膜スイッチ（１８）に加えられたとき第一の膜層（１８ａ）に対して電気回路を閉じる接触区域を含む、請求項１〜３記載のハンドプレッシャ感知警告装置。
5. 第一の膜層（１８ａ）の第一の接触区域が、
   電気式インジケータ（１９）から縦方向に延びて膜層の端縁（３５）に達する、膜層の第一の縦方向縁（３３）に隣接して延び、それに対して平行である第一の接続ストリップ（３０ａ）、及び
   第一の接続ストリップが接続された状態で、第一の接続ストリップ（３０ａ）に対して垂直又は斜めに第二の縦方向縁（３４）の方向で幅方向に延びる少なくとも２枚の平行するサイドストリップ（３０ｂ）
   からなり、
   第二の接触区域が、
   電気式インジケータ（１９）から縦方向に延びて膜層の端縁（３５）に達する、膜層の第二の縦方向縁（３４）に隣接して延び、それに対して平行である第二の接続ストリップ（３１ａ）、及び
   第二の接続ストリップが接続された状態で、第一の縦方向縁（３３）の方向で幅方向に延びる少なくとも２枚の平行するサイドストリップ（３１ｂ）
   からなり、第二の接触区域のサイドストリップ（３１ｂ）が常に第一の区域のサイドストリップ（３０ｂ）に隣接して配置され、それに対して平行するようになっている、請求項４記載のハンドプレッシャ感知警告装置。
6. 膜スイッチの第二の膜層（１８ｂ）が、平行する接触ストリップ（３２）の形態の接触区域を設けられている、請求項４〜５記載のハンドプレッシャ感知警告装置。
7. 膜スイッチ（１８）の第二の膜層（１８ｂ）が、第二の膜層（１８ｂ）に形成されたドーム状部（２４）の内部に配置された接触区域を設けられている、請求項４〜５記載のハンドプレッシャ感知警告装置。
8. 第二の膜層（１８ｂ）が切り込み又は溝（３７）を含み、この切り込み又は溝が膜層の上を縦方向に延びて、それにより、膜スイッチをその縦軸に対して垂直な幅方向に曲げやすくして、円形の断面を有するスポーツ用具などに装着させやすくする、請求項４〜７記載のハンドプレッシャ感知警告装置。
9. 第二の膜層（１８ｂ）に形成されたドーム状部（２４）が、膜スイッチ（１８）の手又は指しきい値を下げるための切り込み（３８）を設けられている、請求項７又は８記載のハンドプレッシャ感知警告装置。
10. 第一の膜層（１８ａ）が、警告装置を使用のために他の装置、たとえばスポーツ用具、操舵装置、筆記具又はコンピュータインタフェース装置に取り付けるための取り付け手段を設けられている、請求項１〜６記載のハンドプレッシャ感知警告装置。
11. 取り付け手段が、装置の簡単な着脱を可能にする接着手段を含む、請求項１０記載のハンドプレッシャ感知警告装置。
12. 電気式インジケータ（１９）が第一の膜層（１８ａ）に取り付けられ、第一の膜層の接触区域に接続され、内蔵警報装置（２２）が電気式インジケータ（１９）に取り付けられ、ハウジング要素（２６）が第二の膜層（１８ｂ）の上に取り付けられて、膜スイッチの膜層を覆い、電気式インジケータ（１９）を取り付けられた内蔵警報装置（２２）とともに、音声出力ボリュームを増すための開口を設けられた膨らみ部（１８）の中に収容する、請求項１〜１２記載のハンドプレッシャ感知警告装置。
13. ハンドプレッシャ感知警告装置（１７）を組み立てる方法であって、
    １３．１ ハウジング要素（２６）を、垂直ピン（６２）を含むホルダ（６０）の中に、対応するピンが組み立て孔（６５）に嵌合した状態で押しながら、逆さまに配置する工程と、
    １３．２ 取り付け層（６１）によって膜スイッチ（１８）をインジケータ（１９）及び場合によっては接着層（６４）とともにハウジング要素（２６）に取り付け、スイッチを、ハウジング要素から延びるホルダの垂直ピン（６２）に嵌めて押すことによって配置する工程と、
    １３．３ 場合によっては、接着層（６４）を膜スイッチ（１８）に取り付ける工程と、
    １３．４ 組み立てられたハンドプレッシャ感知警告装置を２本のピン（６２）から抜くことによってホルダから取り出す工程と
    を含む方法。
14. 請求項１〜１２記載のハンドプレッシャ感知警告装置で使用するための膜スイッチであって、
    電気式インジケータ（１９）に電気的に接続されて、それによって開電気回路を形成する二つの接触区域を含む第一の膜層（１８ａ）と、
    手又は指の圧力が膜スイッチ（１８）に加えられたとき第一の膜層（１８ａ）に対して電気回路を閉じる接触区域を含む第二の膜層（１８ｂ）と
    を特徴とする膜スイッチ。
15. 第一の膜層（１８ａ）の第一の接触区域が、
    電気式インジケータ（１９）から縦方向に延びて膜層の端縁（３５）に達する、膜層の第一の縦方向縁（３３）に隣接して延び、それに対して平行である第一の接続ストリップ（３０ａ）、及び
    第一の接続ストリップが接続された状態で、第一の接続ストリップ（３０ａ）に対して垂直又は斜めに第二の縦方向縁（３４）の方向で幅方向に延びる少なくとも２枚の平行するサイドストリップ（３０ｂ）
    を含み、
    第一の膜層の第二の接触区域が、
    電気式インジケータ（１９）から縦方向に延びて膜層の端縁（３５）に達する、膜層の第二の縦方向縁（３４）に隣接して延び、それに対して平行である第二の接続ストリップ（３１ａ）、及び
    第二の接続ストリップが接続された状態で、第一の縦方向縁（３３）の方向で幅方向に延びる少なくとも２枚の平行するサイドストリップ（３１ｂ）
    を含み、第二の接触区域のサイドストリップ（３１ｂ）が常に第一の区域のサイドストリップ（３０ｂ）に隣接して配置され、それに対して平行するようになっていることを特徴とする、請求項１４記載の膜スイッチ。