JP4012788B2 - 握圧装置及びゴム袋式握力トレーニング計 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型軽量で携帯性並びに操作性に優れ、握力を測定すると共に握力をトレーニングする機構を備えたゴム袋式握力トレーニング計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
握力計は、従来から広く使用されているスメドレー式握力計を始め各種のタイプのものがある。スメドレー式握力計は、外側フレーム内にあって引っ張りバネによりフレームから離れるように付勢されている把持部を有しており、この把持部が片手で強く握り込まれた際に、把持部に連結された可動部が握り込まれた距離の程度を連動する指針により読み取るものである。このような本格的な握力計は形状が大きく重く、日常生活上、手軽に握力測定を行う用途には適していなかった。また、把持部の形状は、握り締める行程のはじめにおいてフィットするように調整されているので、握り締める行程の終わり近くなるとフィットしなくなり、正しく測定できないという欠点もあった。
【０００３】
そこで、把持部について注目すると、握り締める過程中掌にフィットするようにした把持部として、空気袋を用いるもの（例えば、特許文献１参照）、ラグビーボール状のゴム球を用いるもの（例えば、特許文献２参照）がある。これらの空気袋及びゴム球は柔軟性を有しているので、空気袋等を握り締めたときの反発力は、空気袋等内の空気を介して空気袋全体にほぼ均等に分散され、空気袋等に接触する掌全体で受け止められるので、把持部は常に掌にフィットするようになる。これにより、握力の弱い老人や握力を殆ど失ったリューマチ患者等の握力も測定できるようになる。
【０００４】
一方、中高年の健康作りに、抵抗性運動も有効であることが明らかになったため、ダンベルや弾性チューブ等の補助具を用いた運動が推奨されている。このような運動を続けると、体重や体脂肪を低下させることができ、さらに握力の強化にも有効であるとされている。このため、運動成果を確認するためにも、また、やる気を起こさせるためにも、簡単で容易に握力を測定すると共に握力をトレーニングする機構が要望されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１９３５３７号公報
【０００６】
【特許文献２】
実開昭５８−９１１３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１の握力計は、空気袋を長いゴム製の管体を介して標示器に連結する構成をとる。使われる空気袋は合成ゴム製の内袋とその外面側を布製の外袋で覆って構成してある。また、標示器は水銀式血圧計やアネロイド形指示血圧計の構造を援用したものとなっている。この握力計では、長いゴム製の管体を用いるため、装置全体の形状が大きなものとなり、また、空気袋の形状が不明瞭であり、即ち、どこを握ればよいのか、また、握りしめたとき、すぐに潰れきってしまい、最後まで握力が作用するような空間が確保されているのか不明瞭である。さらにまた、前記血圧計の構造を援用しているため、形状がかさばると共にその調整がむずかしいものとなっている。また、この血圧計をトレーニングに使用することは示されていない。
【０００８】
前記特許文献２の握力計は、ラグビーボール状のゴム球を用い、このゴム球とブルドン管を備えた圧力計本体とを逆止弁とエアー抜き弁を介して一体に連結した構成をとる。
【０００９】
この圧力計は握力の測定とトレーニングを目的とした点で現在の問題点に対する課題をある程度提供するものであるが、適切な握り位置が特定されて無く、また、ブルドン管を調整する手間がかかる等の問題点がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、ゴム袋体および調整の不要な表示部を備え、小型で簡単な構造で、操作容易なゴム袋式握力トレーニング計を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の解決手段を採用する。
（１） 握圧装置において、ゴム状弾性体から成り、長さ方向にＣ字状の断面を有するゴム袋体と、前記ゴム袋装置の開口側に当接する略平板状の台板と、前記台板を貫通してプローブ先端が露出するように配置した圧力センサと、少なくとも前記圧力センサを覆うように前記台板上に設けた掌当部とからなり、前記ゴム袋体の外側面には指掛け用の凹部を設けたことを特徴とする。
（２） 上記（１）記載の握圧装置において、前記凹部を前記Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置に設けたことを特徴とする。
（３） 上記（１）記載の握圧装置において、前記凹部を前記Ｃ字状の湾曲部に均等に４指分設けたことを特徴とする。
（４） 上記（１）記載の握圧装置において、前記凹部を前記Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの人差し指の位置に設けたことを特徴とする。
（５） 上記（１）乃至（４）のいずれか１項記載の握圧装置において、前記掌当部の外側面を掌にフィットするようにアーチ状に形成したことを特徴とする。
（６） ゴム袋式握力トレーニング計において、上記（１）乃至（５）のいずれか１項記載の握圧装置にマウントを介して一体に計測装置を設けたことを特徴とする。
（７） ゴム袋式握力トレーニング計において、上記（１）乃至（５）のいずれか１項記載の握圧装置にケーブルを介して計測装置を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
【第１実施例】
図１は本発明のゴム袋式握力トレーニング計における握圧装置の第１実施例を示す図である。図１（ａ）は図１（ｂ）のＤ−Ｄ’線の断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図であり、図１（ｄ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【００１４】
図１（ａ）において、図の左側のゴム袋体１は、人間の掌による握力に十分に耐えられる程度の耐圧特性を有すると共に化学薬品等に対する耐性を有するシリコンゴム等のゴム状弾性体から構成される。また、本発明のゴム袋式握力トレーニング計は左右いずれの手によっても使用可能なように左右対称に形成されている。
【００１５】
図１のゴム袋体１の形状は、
図１（ａ）に示す断面方向では、両端の取付部１ａ、１ａ’と中指用凹部１ｃを除いて略一様な厚さを有し、長さ方向（図１（ａ）の断面方向）に略Ｃ字状の断面を有し、両端の取付部１ａと１ａ’では台板１６に接する側からみて外側では略垂直に立ち上がり内側では湾曲して肉厚が薄くなるように立ち上がり、上下の湾曲部１ｂと１ｂ’はヒンジ動作を行うと共に復帰力を発生するように取付部１ａと１ａ’に連結され、Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置に中指用凹部１ｃが設けられ、図１（ｃ）に示すように、両端の取付部１ａ’’と１ａ’’’は、外側では緩やかに湾曲して立ち上がり内側では外側より急に湾曲して肉厚が薄くなるように立ち上がり、図１（ｃ）に示すように、前記両端の取付部１ａ’’と１ａ’’’を除いて図１（ｃ）の断面方向に略一様な厚さでラグビーボール状の形状に構成されている。
【００１６】
ゴム袋体１は、
（ａ）指の当たる部分が緩やかなアーチ状に形成されているので、力の入り方が自然になり、指にフィットし、
（ｂ）Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置に中指用の凹部を設けたので、一番力の入る中指を基準にして力の加わり方を一定に保つことができると共に、測定方法が定まり力が分散することがなくなり、
（ｃ）Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置を中指と決めるだけなので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく測定又はトレーニングできるように構成されている。
【００１７】
指掛け用の凹部の形状は、少なくとも指が掛かれば良く、湾曲面の連続で形成されていてもよい。
【００１８】
台板１６は、剛性を有する樹脂等からなり、図１（ａ）に示すように平板部１６ａ上に２個所の支持台部１６ｂ及び１６ｂ’と、図１（ｃ）に示すようにブッシング１２を支持するための凸部１６ｃが設けられ、平板部１６ａの略中央部分に空気圧伝達孔８が設けられている。また、図１（ｃ）に示すように平板部１６ａの長さ方向両側に、掌当部１１の係止凸部１１ｃと１１ｃ’を摺動案内する係止溝１６ｄと１６ｄ’が設けられ、図１（ｂ）における掌当部１１の外側形状に略等しい平面形状を有する。凸部１６ｃの先端は、図１（ｄ）に示すように、ブッシング１２の外形に合わせた丸溝が形成されている。
【００１９】
センサ保持基板１８は、剛性を有する樹脂等からなり、全体は図１（ｂ）に示すように平板状で、図１（ａ）に示すように圧力センサ２を実装し、その両端で結合ビス５及び６により支持台１６ｂ及び１６ｂ’に固着されている。センサ保持基板１８はプリント基板で構成してもよい。
【００２０】
圧力センサ２は、穴に挿入される棒状のプローブ部３と圧力を電気信号に変換するための箱形の変換部とから構成される。
ケーブル９は、握圧装置５０の上側から導出することも可能である。
圧力センサ２のプローブ部３は台板１６の空気圧伝達孔８に挿通される。
圧力センサ２の端子には、ケーブルクランプ１０に取り付けられたケーブル９の芯線が半田付けされる。
【００２１】
ブッシング１２は、ゴムや樹脂からなり、ケーブル９を挿通保持し、台板１６の凸部１６ｃと掌当部１１の凹部１１ｄによって図１（ｄ）に示すように装着される。ケーブル９は、図１の実施例の場合、握圧装置５０の下側から導出しているが、逆に握圧装置５０の上側から導出することも可能である。
【００２２】
掌当部１１は、従来の握力測定方法（指の第２関節に握圧体が位置するように）に準拠し、握ったときの握力に耐えられる程度の剛性を有する硬質樹脂等で作られ、台板１６から略垂直に立ち上がる両端の立ち上がり部１１ａと１１ａ’とアーチ状部１１ｂからなり、アーチ状部１１ｂは立ち上がり部１１ａと１１ａ’の端から略直角に近い角度で伸び、全体的にアーチ状（弧状）を呈する。このアーチ状部１１ｂのアーチ形状は、掌の親指の付け根にフィットする形状に合わせて作られている。また、凹部１１ｄは、図１（ｄ）に示されるように、ブッシング１２の外形に合わせた凹溝に形成されている。この凹溝は、前記台板１６の突部１６ｃの凹溝と組み合わさって、ブッシング１２を外形に合わせて締め付け固定する。図１（ｃ）及び図１（ｄ）に示すように、掌当部１１の開口端には、台板１６の係止溝１６ｄと１６ｄ’に摺動案内される掌当部１１の係止凸部１１ｃと１１ｃ’が設けられている。
【００２３】
組立時、ゴム袋体１と台板１６とは接着剤により固着し、台板１６と掌当部１１は係止溝１６ｄと１６ｄ’に掌当部１１の係止凸部１１ｃと１１ｃ’を摺動案内した後両者を接着剤で固着する。
【００２４】
（第１実施例の効果）
ゴム袋体は、指の当たる部分が緩やかなアーチ状に形成されているので、力の入り方が自然になり、指にフィットし、Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置に中指用の凹部を設けたので、一番力の入る中指を基準にして力の加わり方を一定に保つことができると共に、測定方法が定まり力が分散することがなくなり、Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置を中指と決めるだけなので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく測定又はトレーニングできるように構成されている。
【００２５】
掌当部１１のアーチ状部のアーチ形状は、掌の親指の付け根にフィットする形状に合わせて作られているので、力が適切にはいるようになる。
【００２６】
中指の位置のみが決められているので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく、正しく握力を測定することができる。
【００２７】
掌を固定し、指を動かして握る動作をするので、加圧力は１方向にのみ加わり、正確に握力を測定することができる。
【００２８】
（第２実施例）
図２は本発明の第２実施例と第３実施例を示す。
【００２９】
図２（ａ）は本発明の第２実施例を示す図である。
【００３０】
第１実施例と異なる点は、ゴム袋体１の指掛け形状を親指を除く他の４指用とした点、即ち、人差し指用凹部１ｅ、中指用凹部１ｆ、薬指用凹部１ｇ及び小指用凹部１ｈとした点にある。その他は第１実施例の場合と同じ構成になっている。この図２（ａ）の例では、前記４指用の凹部は、ゴム袋体１のアーチ部、即ち指掛け領域に均等に配置されている。この図２（ａ）の中指用凹部１ｆの位置は、第１実施例の場合の中指用凹部１ｃの位置と同じになる。
【００３１】
（第２実施例の効果）
前記第１実施例と同じ構成による効果は前記第１実施例の効果を援用する。前記第１実施例と異なる効果は以下のようになる。
【００３２】
４指が適切に配置されているので、力のかかり具合をいつも同じにすることが可能になる。
【００３３】
（第３実施例）
図２（ｂ）は本発明の第３実施例を示す図である。
【００３４】
第１実施例と異なる点は、ゴム袋体１の指掛け形状を人差し指用凹部１ｄとした点にある。図２（ｂ）の人差し指用凹部１ｄの位置は、図２（ａ）の人差し指用凹部１ｅの位置と同じとする。その他は第１実施例の場合と同じ構成になっている。
【００３５】
（第３実施例の効果）
前記第１実施例と同じ構成による効果は前記第１実施例の効果を援用する。前記第１実施例と異なる効果は以下のようになる。
【００３６】
人差し指の位置のみが決められているので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく、正しく握力を測定することができる。
【００３７】
（第４実施例）
図３は、本発明の第４実施例の握圧装置５０と計測装置３０を一体化したゴム袋式握力トレーニング計を示す。図３(ａ)は正面図を示し、図３（ｂ）は左側面図を示す。
【００３８】
図３の場合、握圧装置５０は図１の第１実施例に示した構成をとる。但し、握圧装置５０として図２の第２及び第３実施例を採用することも可能である。
【００３９】
計測装置３０は、本発明の圧力センサの出力信号を取り込んで、所期の処理を行ってその出力を表示等を行うと共に外部へ出力する機能を有する。
【００４０】
計測装置３０の前面には、例えば、握力値表示部３１、回数表示部３２、時間表示部３３、スタートボタン３４、メニュー選択ボタン３５、終了処理ボタン３６、電源スイッチ３７、外部出力用コネクタ３８等を備えている。これら表示部やスイッチ類は適宜採用できる。
【００４１】
握圧装置５０と計測装置３０は、マウント３９により連結されている。
【００４２】
（第４実施例の効果）
第４実施例は握圧装置５０と計測装置３０とマウント３９により接続したので、かさばらず小型で容易に計測することが可能となる。
【００４３】
このように全体を小型簡便に形成できるので、使い勝手がよくなり、家庭での使用にも適し、また、リハビリ用のトレーニング装置としても好ましい
（第５実施例）
図４は第５実施例と第６実施例を示す。
【００４４】
図４（ａ）に示す第５実施例の握圧装置５０と計測装置３０を一体化したゴム袋式握力トレーニング計を示す。
【００４５】
図４（ａ）の第５実施例は、図３のゴム袋式握力トレーニング計とは計測装置３０の構造が異なる点に特徴がある。計測装置３０は表示画面を大画面４１としてある。処理機能も大画面に表示する態様を備える。
【００４６】
（第５実施例の効果）
表示画面が大画面になっているので、各種表示が容易に行えるようになる。
第４実施例同様、家庭での使用にも適し、また、リハビリ用のトレーニング装置としても好ましい。
（第６実施例）
図４（ｂ）は第６実施例の他の計測装置３０を示す。図４（ｂ）の計測装置６０は大画面４１と必要数のスイッチ、例えばスタートボタン３４，メニュー選択ボタン３５，終了処理ボタン３６等を設けてある。この計測装置６０はケーブルを介して第１〜第３実施例の握圧装置５０に接続される。計測装置６０の構成や機能は必要に応じて適宜設計できる。
【００４７】
（第６実施例の効果）
握圧装置５０と計測装置６０はケーブルを介して接続するので、ケーブルの長さを分離して設置でき、それぞれの構造を互に関係なく設計することができる。従って、システムへの組み込みがし易くなる
（第７実施例）
図５は本発明の第７実施例となるゴム袋式握力トレーニング計の回路例を示す
。
【００４８】
図５は、大きく分けて、握圧装置５０内に設けた圧力センサ２と、計測装置３０又は６０との２回路群からなり、その他に必要に応じて外部出力用の回路装置、例えば、コンピュータ８３やプリンタ８４等が接続可能となっている。
【００４９】
圧力センサ２は、圧電素子等で構成する。
【００５０】
計測装置３０又は６０は、以下のように構成されている。
（１）増幅器７１、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）７２、及びＡＤ（アナログ／デジタル）変換器７３を直列接続してＣＰＵ（中央演算装置）７４へ圧力センサ２の検出信号を入力し、
（２）ＣＰＵ（中央演算装置）７４は、
（２−１）圧力センサ２の検出信号に必要な処理、例えば、握力値演算処理、イヴェント係数演算処理、計時演算処理等を施し、
（２−２）その処理結果を、
外部インターフェース回路７５を介して外部出力用コネクタ３８から、外部機器（例えば、コンピュータ８３、プリンタ８４等）に出力し、
画像用インターフェース回路７６を介して表示器７７、例えば、握力値表示部３１、回数表示部３２、時間表示部３３、大画面４１等に画像表示し、
内部記憶装置７８に対しデータの読み取り、書き込みを行い、
必要に応じて音声用インターフェース回路８０を介してスピーカ８１へ音声表示出力し
（２−３）キーボード及びスイッチ等の入力装置７９により必要なデータの設定、処理メニューの選択、処理の開始及び終了処理等の入力を行う。
【００５１】
ＬＰＦ７２は、実際の握力を加える動作に伴う圧電素子の出力の周波数より高いノイズ信号を除去する特性を備える。
【００５２】
ＡＤ変換器７３は、例えば、１０ｂｉｔ（分解能１０２４（０．１％精度））程度か又はそれ以上の特性とする。
【００５３】
ＣＰＵ７４は、例えば、以下の演算処理を行う。
・握力値演算処理
（１）圧力センサ２の出力を測定し、所定の演算を行い最大（又は最小、平均等）の握力値を求め、その値（ｋｇ）を出力する。
人的な握力値の平均を求めるために、例えば、最初の５回分の握力値を平均して個人の握力平均値を求め、これを基準としてその後の計測値と比較する。
・トレーニング計として処理
１回分の握力測定信号（電圧Ｖ）の時間変化波形における、立ち上がり特性部分のΔＶ／Δｔを演算し、ΔＶ／Δｔ＝ｄｖ（ｔ）／ｄｔの関係から握る早さ（速度振幅）を求める。
【００５４】
または、設定値（出力電圧値）を設定し、握り始めてからその設定値に達するまでの時間（例えば、前記設定電圧値の１０％から９０％に達するまでの時間）を測定するライズタイム所定時間（範囲００分００秒〜９９分９９秒の間で適宜設定）内の圧力センサ２の出力信号数をカウントして表示する（イヴェント計数演算処理）。
スタート信号を光や音によって発生し、そのスタート信号から所定回数の握り動作が完了するまでの遅延時間を求める（計時演算処理）。
パルス状の音又は光の発生タイミングを、等間隔、漸次短くなる間隔、その反対に漸次遅くなる間隔、その間隔をランダムに変化させる間隔等を適宜選択し、そのタイミングに合わせるように握圧装置５０を握ったり離したりする。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、特許請求の範囲記載の事項により、以下の効果を奏する。
【００５６】
ゴム袋体は、（ａ）指の当たる部分が緩やかなアーチ状に形成されているので、力の入り方が自然になり、指にフィットし、（ｂ）Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置に中指用の凹部を設けたので、一番力の入る中指を基準にして力の加わり方を一定に保つことができると共に、測定方法が定まり力が分散することがなくなり、（ｃ）Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置を中指と決めるだけなので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく測定又はトレーニングすることができる。
【００５７】
掌を固定し、指を動かして握る動作をするので、加圧力は１方向にのみ加わり、正確に握力を測定することができる。
【００５８】
掌当部のアーチ部のアーチ形状は、掌の親指の付け根にフィットする形状に合わせて作られているので、力が適切にはいるようになる。
【００５９】
中指の位置のみが決められているので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく、正しく握力を測定することができる。
【００６０】
４指が適切に配置されているので、力のかかり具合をいつも同じにすることが可能になる。
【００６１】
人差し指の位置のみが決められているので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく、正しく握力を測定することができる。
【００６２】
計測装置を握圧装置と一体に設けたので、コンパクトで使い勝手がよいものとなる。
【００６３】
ゴム袋式握力トレーニング計は、握力の測定の他に、各種のメニューによって握力のトレーニングを行うことができる。
【００６４】
全体を小型簡便に形成できるので、使い勝手がよくなり、家庭での使用にも適し、また、リハビリ用のトレーニング装置としても好ましい
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴム袋式握力トレーニング計における握圧装置の第１実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２実施例と第３実施例を示す。図２（ａ）は第２実施例を示し、図２（ｂ）は第３実施例を示す。
【図３】本発明の第４実施例の握圧装置５０と計測装置３０を一体化したゴム袋式握力トレーニング計を示す。
【図４】本発明の第５実施例と第６実施例を示す。図４（ａ）は第５実施例を示し、図４（ｂ）は第６実施例を示す。
【図５】本発明の第７実施例となるゴム袋式握力トレーニング計の回路例を示す。
【符号の説明】
１ ゴム袋体
１ａ、１ａ’、１ａ’’、１ａ’’’ 取付部
１ｂ、１ｂ’ 湾曲部
１ｃ、１ｆ 中指用凹部
１ｄ，１ｅ 人差し指用凹部
１ｇ 薬指用凹部
１ｈ 小指用凹部
２ 圧力センサ
３ プローブ部
５、６ 結合ビス
８ 空気圧伝達孔
９ ケーブル
１０ ケーブルクランプ
１１ 掌当部
１１ａ 、１１ａ’ 立ち上がり部
１１ｂ アーチ状部
１１ｃ、１１ｃ’ 係止凸部
１１ｄ 凹部
１２ ブッシング
１６ 台板
１６ａ 平板部
１６ｂ、１６ｂ’ 支持台
１６ｃ 凸部
１６ｄ、１６ｄ’ 係止溝
１８ センサ保持基板
３０、６０ 計測装置
３１ 握力値表示部
３２ 回数表示部
３３ 時間表示部
３４ スタートボタン
３５ メニュー選択ボタン
３６ 終了処理ボタン
３７ 電源スイッチ
３８ 外部出力用コネクタ
３９ マウント
４１ 大画面
５０ 握圧装置
７１ 増幅器
７２ ＬＰＦ
７３ ＡＤ変換器
７４ ＣＰＵ
７５ 外部インターフェース回路
７６ 画像用インターフェース回路
７７ 表示器
７８ 内部記憶装置
７９ 入力装置
８０ 音声用インターフェース回路
８１ スピーカ
８３ コンピュータ
８４ プリンタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型軽量で携帯性並びに操作性に優れ、握力を測定すると共に握力をトレーニングする機構を備えたゴム袋式握力トレーニング計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
握力計は、従来から広く使用されているスメドレー式握力計を始め各種のタイプのものがある。スメドレー式握力計は、外側フレーム内にあって引っ張りバネによりフレームから離れるように付勢されている把持部を有しており、この把持部が片手で強く握り込まれた際に、把持部に連結された可動部が握り込まれた距離の程度を連動する指針により読み取るものである。このような本格的な握力計は形状が大きく重く、日常生活上、手軽に握力測定を行う用途には適していなかった。また、把持部の形状は、握り締める行程のはじめにおいてフィットするように調整されているので、握り締める行程の終わり近くなるとフィットしなくなり、正しく測定できないという欠点もあった。
【０００３】
そこで、把持部について注目すると、握り締める過程中掌にフィットするようにした把持部として、空気袋を用いるもの（例えば、特許文献１参照）、ラグビーボール状のゴム球を用いるもの（例えば、特許文献２参照）がある。これらの空気袋及びゴム球は柔軟性を有しているので、空気袋等を握り締めたときの反発力は、空気袋等内の空気を介して空気袋全体にほぼ均等に分散され、空気袋等に接触する掌全体で受け止められるので、把持部は常に掌にフィットするようになる。これにより、握力の弱い老人や握力を殆ど失ったリューマチ患者等の握力も測定できるようになる。
【０００４】
一方、中高年の健康作りに、抵抗性運動も有効であることが明らかになったため、ダンベルや弾性チューブ等の補助具を用いた運動が推奨されている。このような運動を続けると、体重や体脂肪を低下させることができ、さらに握力の強化にも有効であるとされている。このため、運動成果を確認するためにも、また、やる気を起こさせるためにも、簡単で容易に握力を測定すると共に握力をトレーニングする機構が要望されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１９３５３７号公報
【０００６】
【特許文献２】
実開昭５８−９１１３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１の握力計は、空気袋を長いゴム製の管体を介して標示器に連結する構成をとる。使われる空気袋は合成ゴム製の内袋とその外面側を布製の外袋で覆って構成してある。また、標示器は水銀式血圧計やアネロイド形指示血圧計の構造を援用したものとなっている。この握力計では、長いゴム製の管体を用いるため、装置全体の形状が大きなものとなり、また、空気袋の形状が不明瞭であり、即ち、どこを握ればよいのか、また、握りしめたとき、すぐに潰れきってしまい、最後まで握力が作用するような空間が確保されているのか不明瞭である。さらにまた、前記血圧計の構造を援用しているため、形状がかさばると共にその調整がむずかしいものとなっている。また、この血圧計をトレーニングに使用することは示されていない。
【０００８】
前記特許文献２の握力計は、ラグビーボール状のゴム球を用い、このゴム球とブルドン管を備えた圧力計本体とを逆止弁とエアー抜き弁を介して一体に連結した構成をとる。
【０００９】
この圧力計は握力の測定とトレーニングを目的とした点で現在の問題点に対する課題をある程度提供するものであるが、適切な握り位置が特定されて無く、また、ブルドン管を調整する手間がかかる等の問題点がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、ゴム袋体および調整の不要な表示部を備え、小型で簡単な構造で、操作容易なゴム袋式握力トレーニング計を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の解決手段を採用する。
（１） 握圧装置において、ゴム状弾性体から成り、長さ方向にＣ字状の断面を有するゴム袋体と、前記ゴム袋装置の開口側に当接する略平板状の台板と、前記台板を貫通してプローブ先端が露出するように配置した圧力センサと、少なくとも前記圧力センサを覆うように前記台板上に設けた掌当部とからなり、前記ゴム袋体の外側面には指掛け用の凹部を設けたことを特徴とする。
（２） 上記（１）記載の握圧装置において、前記凹部を前記Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置に設けたことを特徴とする。
（３） 上記（１）記載の握圧装置において、前記凹部を前記Ｃ字状の湾曲部に均等に４指分設けたことを特徴とする。
（４） 上記（１）記載の握圧装置において、前記凹部を前記Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの人差し指の位置に設けたことを特徴とする。
（５） 上記（１）乃至（４）のいずれか１項記載の握圧装置において、前記掌当部の外側面を掌にフィットするようにアーチ状に形成したことを特徴とする。
（６） ゴム袋式握力トレーニング計において、上記（１）乃至（５）のいずれか１項記載の握圧装置にマウントを介して一体に計測装置を設けたことを特徴とする。
（７） ゴム袋式握力トレーニング計において、上記（１）乃至（５）のいずれか１項記載の握圧装置にケーブルを介して計測装置を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
【第１実施例】
図１は本発明のゴム袋式握力トレーニング計における握圧装置の第１実施例を示す図である。図１（ａ）は図１（ｂ）のＤ−Ｄ’線の断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図であり、図１（ｄ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【００１４】
図１（ａ）において、図の左側のゴム袋体１は、人間の掌による握力に十分に耐えられる程度の耐圧特性を有すると共に化学薬品等に対する耐性を有するシリコンゴム等のゴム状弾性体から構成される。また、本発明のゴム袋式握力トレーニング計は左右いずれの手によっても使用可能なように左右対称に形成されている。
【００１５】
図１のゴム袋体１の形状は、
図１（ａ）に示す断面方向では、両端の取付部１ａ、１ａ’と中指用凹部１ｃを除いて略一様な厚さを有し、長さ方向（図１（ａ）の断面方向）に略Ｃ字状の断面を有し、両端の取付部１ａと１ａ’では台板１６に接する側からみて外側では略垂直に立ち上がり内側では湾曲して肉厚が薄くなるように立ち上がり、上下の湾曲部１ｂと１ｂ’はヒンジ動作を行うと共に復帰力を発生するように取付部１ａと１ａ’に連結され、Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置に中指用凹部１ｃが設けられ、図１（ｃ）に示すように、両端の取付部１ａ’’と１ａ’’’は、外側では緩やかに湾曲して立ち上がり内側では外側より急に湾曲して肉厚が薄くなるように立ち上がり、図１（ｃ）に示すように、前記両端の取付部１ａ’’と１ａ’’’を除いて図１（ｃ）の断面方向に略一様な厚さでラグビーボール状の形状に構成されている。
【００１６】
ゴム袋体１は、
（ａ）指の当たる部分が緩やかなアーチ状に形成されているので、力の入り方が自然になり、指にフィットし、
（ｂ）Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置に中指用の凹部を設けたので、一番力の入る中指を基準にして力の加わり方を一定に保つことができると共に、測定方法が定まり力が分散することがなくなり、
（ｃ）Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置を中指と決めるだけなので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく測定又はトレーニングできるように構成されている。
【００１７】
指掛け用の凹部の形状は、少なくとも指が掛かれば良く、湾曲面の連続で形成されていてもよい。
【００１８】
台板１６は、剛性を有する樹脂等からなり、図１（ａ）に示すように平板部１６ａ上に２個所の支持台部１６ｂ及び１６ｂ’と、図１（ｃ）に示すようにブッシング１２を支持するための凸部１６ｃが設けられ、平板部１６ａの略中央部分に空気圧伝達孔８が設けられている。また、図１（ｃ）に示すように平板部１６ａの長さ方向両側に、掌当部１１の係止凸部１１ｃと１１ｃ’を摺動案内する係止溝１６ｄと１６ｄ’が設けられ、図１（ｂ）における掌当部１１の外側形状に略等しい平面形状を有する。凸部１６ｃの先端は、図１（ｄ）に示すように、ブッシング１２の外形に合わせた丸溝が形成されている。
【００１９】
センサ保持基板１８は、剛性を有する樹脂等からなり、全体は図１（ｂ）に示すように平板状で、図１（ａ）に示すように圧力センサ２を実装し、その両端で結合ビス５及び６により支持台１６ｂ及び１６ｂ’に固着されている。センサ保持基板１８はプリント基板で構成してもよい。
【００２０】
圧力センサ２は、穴に挿入される棒状のプローブ部３と圧力を電気信号に変換するための箱形の変換部とから構成される。
ケーブル９は、握圧装置５０の上側から導出することも可能である。
圧力センサ２のプローブ部３は台板１６の空気圧伝達孔８に挿通される。
圧力センサ２の端子には、ケーブルクランプ１０に取り付けられたケーブル９の芯線が半田付けされる。
【００２１】
ブッシング１２は、ゴムや樹脂からなり、ケーブル９を挿通保持し、台板１６の凸部１６ｃと掌当部１１の凹部１１ｄによって図１（ｄ）に示すように装着される。ケーブル９は、図１の実施例の場合、握圧装置５０の下側から導出しているが、逆に握圧装置５０の上側から導出することも可能である。
【００２２】
掌当部１１は、従来の握力測定方法（指の第２関節に握圧体が位置するように）に準拠し、握ったときの握力に耐えられる程度の剛性を有する硬質樹脂等で作られ、台板１６から略垂直に立ち上がる両端の立ち上がり部１１ａと１１ａ’とアーチ状部１１ｂからなり、アーチ状部１１ｂは立ち上がり部１１ａと１１ａ’の端から略直角に近い角度で伸び、全体的にアーチ状（弧状）を呈する。このアーチ状部１１ｂのアーチ形状は、掌の親指の付け根にフィットする形状に合わせて作られている。また、凹部１１ｄは、図１（ｄ）に示されるように、ブッシング１２の外形に合わせた凹溝に形成されている。この凹溝は、前記台板１６の突部１６ｃの凹溝と組み合わさって、ブッシング１２を外形に合わせて締め付け固定する。図１（ｃ）及び図１（ｄ）に示すように、掌当部１１の開口端には、台板１６の係止溝１６ｄと１６ｄ’に摺動案内される掌当部１１の係止凸部１１ｃと１１ｃ’が設けられている。
【００２３】
組立時、ゴム袋体１と台板１６とは接着剤により固着し、台板１６と掌当部１１は係止溝１６ｄと１６ｄ’に掌当部１１の係止凸部１１ｃと１１ｃ’を摺動案内した後両者を接着剤で固着する。
【００２４】
（第１実施例の効果）
ゴム袋体は、指の当たる部分が緩やかなアーチ状に形成されているので、力の入り方が自然になり、指にフィットし、Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置に中指用の凹部を設けたので、一番力の入る中指を基準にして力の加わり方を一定に保つことができると共に、測定方法が定まり力が分散することがなくなり、Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置を中指と決めるだけなので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく測定又はトレーニングできるように構成されている。
【００２５】
掌当部１１のアーチ状部のアーチ形状は、掌の親指の付け根にフィットする形状に合わせて作られているので、力が適切にはいるようになる。
【００２６】
中指の位置のみが決められているので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく、正しく握力を測定することができる。
【００２７】
掌を固定し、指を動かして握る動作をするので、加圧力は１方向にのみ加わり、正確に握力を測定することができる。
【００２８】
（第２実施例）
図２は本発明の第２実施例と第３実施例を示す。
【００２９】
図２（ａ）は本発明の第２実施例を示す図である。
【００３０】
第１実施例と異なる点は、ゴム袋体１の指掛け形状を親指を除く他の４指用とした点、即ち、人差し指用凹部１ｅ、中指用凹部１ｆ、薬指用凹部１ｇ及び小指用凹部１ｈとした点にある。その他は第１実施例の場合と同じ構成になっている。この図２（ａ）の例では、前記４指用の凹部は、ゴム袋体１のアーチ部、即ち指掛け領域に均等に配置されている。この図２（ａ）の中指用凹部１ｆの位置は、第１実施例の場合の中指用凹部１ｃの位置と同じになる。
【００３１】
（第２実施例の効果）
前記第１実施例と同じ構成による効果は前記第１実施例の効果を援用する。前記第１実施例と異なる効果は以下のようになる。
【００３２】
４指が適切に配置されているので、力のかかり具合をいつも同じにすることが可能になる。
【００３３】
（第３実施例）
図２（ｂ）は本発明の第３実施例を示す図である。
【００３４】
第１実施例と異なる点は、ゴム袋体１の指掛け形状を人差し指用凹部１ｄとした点にある。図２（ｂ）の人差し指用凹部１ｄの位置は、図２（ａ）の人差し指用凹部１ｅの位置と同じとする。その他は第１実施例の場合と同じ構成になっている。
【００３５】
（第３実施例の効果）
前記第１実施例と同じ構成による効果は前記第１実施例の効果を援用する。前記第１実施例と異なる効果は以下のようになる。
【００３６】
人差し指の位置のみが決められているので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく、正しく握力を測定することができる。
【００３７】
（第４実施例）
図３は、本発明の第４実施例の握圧装置５０と計測装置３０を一体化したゴム袋式握力トレーニング計を示す。図３(ａ)は正面図を示し、図３（ｂ）は左側面図を示す。
【００３８】
図３の場合、握圧装置５０は図１の第１実施例に示した構成をとる。但し、握圧装置５０として図２の第２及び第３実施例を採用することも可能である。
【００３９】
計測装置３０は、本発明の圧力センサの出力信号を取り込んで、所期の処理を行ってその出力を表示等を行うと共に外部へ出力する機能を有する。
【００４０】
計測装置３０の前面には、例えば、握力値表示部３１、回数表示部３２、時間表示部３３、スタートボタン３４、メニュー選択ボタン３５、終了処理ボタン３６、電源スイッチ３７、外部出力用コネクタ３８等を備えている。これら表示部やスイッチ類は適宜採用できる。
【００４１】
握圧装置５０と計測装置３０は、マウント３９により連結されている。
【００４２】
（第４実施例の効果）
第４実施例は握圧装置５０と計測装置３０とマウント３９により接続したので、かさばらず小型で容易に計測することが可能となる。
【００４３】
このように全体を小型簡便に形成できるので、使い勝手がよくなり、家庭での使用にも適し、また、リハビリ用のトレーニング装置としても好ましい
（第５実施例）
図４は第５実施例と第６実施例を示す。
【００４４】
図４（ａ）に示す第５実施例の握圧装置５０と計測装置３０を一体化したゴム袋式握力トレーニング計を示す。
【００４５】
図４（ａ）の第５実施例は、図３のゴム袋式握力トレーニング計とは計測装置３０の構造が異なる点に特徴がある。計測装置３０は表示画面を大画面４１としてある。処理機能も大画面に表示する態様を備える。
【００４６】
（第５実施例の効果）
表示画面が大画面になっているので、各種表示が容易に行えるようになる。
第４実施例同様、家庭での使用にも適し、また、リハビリ用のトレーニング装置としても好ましい。
（第６実施例）
図４（ｂ）は第６実施例の他の計測装置３０を示す。図４（ｂ）の計測装置６０は大画面４１と必要数のスイッチ、例えばスタートボタン３４，メニュー選択ボタン３５，終了処理ボタン３６等を設けてある。この計測装置６０はケーブルを介して第１〜第３実施例の握圧装置５０に接続される。計測装置６０の構成や機能は必要に応じて適宜設計できる。
【００４７】
（第６実施例の効果）
握圧装置５０と計測装置６０はケーブルを介して接続するので、ケーブルの長さを分離して設置でき、それぞれの構造を互に関係なく設計することができる。従って、システムへの組み込みがし易くなる
（第７実施例）
図５は本発明の第７実施例となるゴム袋式握力トレーニング計の回路例を示す
。
【００４８】
図５は、大きく分けて、握圧装置５０内に設けた圧力センサ２と、計測装置３０又は６０との２回路群からなり、その他に必要に応じて外部出力用の回路装置、例えば、コンピュータ８３やプリンタ８４等が接続可能となっている。
【００４９】
圧力センサ２は、圧電素子等で構成する。
【００５０】
計測装置３０又は６０は、以下のように構成されている。
（１）増幅器７１、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）７２、及びＡＤ（アナログ／デジタル）変換器７３を直列接続してＣＰＵ（中央演算装置）７４へ圧力センサ２の検出信号を入力し、
（２）ＣＰＵ（中央演算装置）７４は、
（２−１）圧力センサ２の検出信号に必要な処理、例えば、握力値演算処理、イヴェント係数演算処理、計時演算処理等を施し、
（２−２）その処理結果を、
外部インターフェース回路７５を介して外部出力用コネクタ３８から、外部機器（例えば、コンピュータ８３、プリンタ８４等）に出力し、
画像用インターフェース回路７６を介して表示器７７、例えば、握力値表示部３１、回数表示部３２、時間表示部３３、大画面４１等に画像表示し、
内部記憶装置７８に対しデータの読み取り、書き込みを行い、
必要に応じて音声用インターフェース回路８０を介してスピーカ８１へ音声表示出力し
（２−３）キーボード及びスイッチ等の入力装置７９により必要なデータの設定、処理メニューの選択、処理の開始及び終了処理等の入力を行う。
【００５１】
ＬＰＦ７２は、実際の握力を加える動作に伴う圧電素子の出力の周波数より高いノイズ信号を除去する特性を備える。
【００５２】
ＡＤ変換器７３は、例えば、１０ｂｉｔ（分解能１０２４（０．１％精度））程度か又はそれ以上の特性とする。
【００５３】
ＣＰＵ７４は、例えば、以下の演算処理を行う。
・握力値演算処理
（１）圧力センサ２の出力を測定し、所定の演算を行い最大（又は最小、平均等）の握力値を求め、その値（ｋｇ）を出力する。
人的な握力値の平均を求めるために、例えば、最初の５回分の握力値を平均して個人の握力平均値を求め、これを基準としてその後の計測値と比較する。
・トレーニング計として処理
１回分の握力測定信号（電圧Ｖ）の時間変化波形における、立ち上がり特性部分のΔＶ／Δｔを演算し、ΔＶ／Δｔ＝ｄｖ（ｔ）／ｄｔの関係から握る早さ（速度振幅）を求める。
【００５４】
または、設定値（出力電圧値）を設定し、握り始めてからその設定値に達するまでの時間（例えば、前記設定電圧値の１０％から９０％に達するまでの時間）を測定するライズタイム所定時間（範囲００分００秒〜９９分９９秒の間で適宜設定）内の圧力センサ２の出力信号数をカウントして表示する（イヴェント計数演算処理）。
スタート信号を光や音によって発生し、そのスタート信号から所定回数の握り動作が完了するまでの遅延時間を求める（計時演算処理）。
パルス状の音又は光の発生タイミングを、等間隔、漸次短くなる間隔、その反対に漸次遅くなる間隔、その間隔をランダムに変化させる間隔等を適宜選択し、そのタイミングに合わせるように握圧装置５０を握ったり離したりする。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、特許請求の範囲記載の事項により、以下の効果を奏する。
【００５６】
ゴム袋体は、（ａ）指の当たる部分が緩やかなアーチ状に形成されているので、力の入り方が自然になり、指にフィットし、（ｂ）Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置に中指用の凹部を設けたので、一番力の入る中指を基準にして力の加わり方を一定に保つことができると共に、測定方法が定まり力が分散することがなくなり、（ｃ）Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置を中指と決めるだけなので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく測定又はトレーニングすることができる。
【００５７】
掌を固定し、指を動かして握る動作をするので、加圧力は１方向にのみ加わり、正確に握力を測定することができる。
【００５８】
掌当部のアーチ部のアーチ形状は、掌の親指の付け根にフィットする形状に合わせて作られているので、力が適切にはいるようになる。
【００５９】
中指の位置のみが決められているので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく、正しく握力を測定することができる。
【００６０】
４指が適切に配置されているので、力のかかり具合をいつも同じにすることが可能になる。
【００６１】
人差し指の位置のみが決められているので、その他の指は適宜移動でき、手の大きさに左右されることなく、正しく握力を測定することができる。
【００６２】
計測装置を握圧装置と一体に設けたので、コンパクトで使い勝手がよいものとなる。
【００６３】
ゴム袋式握力トレーニング計は、握力の測定の他に、各種のメニューによって握力のトレーニングを行うことができる。
【００６４】
全体を小型簡便に形成できるので、使い勝手がよくなり、家庭での使用にも適し、また、リハビリ用のトレーニング装置としても好ましい
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴム袋式握力トレーニング計における握圧装置の第１実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２実施例と第３実施例を示す。図２（ａ）は第２実施例を示し、図２（ｂ）は第３実施例を示す。
【図３】本発明の第４実施例の握圧装置５０と計測装置３０を一体化したゴム袋式握力トレーニング計を示す。
【図４】本発明の第５実施例と第６実施例を示す。図４（ａ）は第５実施例を示し、図４（ｂ）は第６実施例を示す。
【図５】本発明の第７実施例となるゴム袋式握力トレーニング計の回路例を示す。
【符号の説明】
１ ゴム袋体
１ａ、１ａ’、１ａ’’、１ａ’’’ 取付部
１ｂ、１ｂ’ 湾曲部
１ｃ、１ｆ 中指用凹部
１ｄ，１ｅ 人差し指用凹部
１ｇ 薬指用凹部
１ｈ 小指用凹部
２ 圧力センサ
３ プローブ部
５、６ 結合ビス
８ 空気圧伝達孔
９ ケーブル
１０ ケーブルクランプ
１１ 掌当部
１１ａ 、１１ａ’ 立ち上がり部
１１ｂ アーチ状部
１１ｃ、１１ｃ’ 係止凸部
１１ｄ 凹部
１２ ブッシング
１６ 台板
１６ａ 平板部
１６ｂ、１６ｂ’ 支持台
１６ｃ 凸部
１６ｄ、１６ｄ’ 係止溝
１８ センサ保持基板
３０、６０ 計測装置
３１ 握力値表示部
３２ 回数表示部
３３ 時間表示部
３４ スタートボタン
３５ メニュー選択ボタン
３６ 終了処理ボタン
３７ 電源スイッチ
３８ 外部出力用コネクタ
３９ マウント
４１ 大画面
５０ 握圧装置
７１ 増幅器
７２ ＬＰＦ
７３ ＡＤ変換器
７４ ＣＰＵ
７５ 外部インターフェース回路
７６ 画像用インターフェース回路
７７ 表示器
７８ 内部記憶装置
７９ 入力装置
８０ 音声用インターフェース回路
８１ スピーカ
８３ コンピュータ
８４ プリンタ
Claims (7)
- ゴム状弾性体から成り、長さ方向にＣ字状の断面を有するゴム袋体と、前記ゴム袋体の開口側に当接する略平板状の台板と、前記台板を貫通してプローブ先端が露出するように配置した圧力センサと、少なくとも前記圧力センサを覆うように前記台板上に設けた掌当部とからなり、前記ゴム袋体の外側面には指掛け用の凹部を設けたことを特徴とする握圧装置。
- 前記凹部を前記Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの中指の位置に設けたことを特徴とする請求項１記載の握圧装置。
- 前記凹部を前記Ｃ字状の湾曲部に均等に４指分設けたことを特徴とする請求項１記載の握圧装置。
- 前記凹部を前記Ｃ字状の湾曲部に均等に４指を掛けたときの人差し指の位置に設けたことを特徴とする請求項１記載の握圧装置。
- 前記掌当部の外側面を掌にフィットするようにアーチ状に形成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の握圧装置。
- 請求項１乃至５のいずれか１項記載の握圧装置にマウントを介して一体に計測装置を設けたことを特徴とするゴム袋式握力トレーニング計。
- 請求項１乃至５のいずれか１項記載の握圧装置にケーブルを介して計測装置を設けたことを特徴とするゴム袋式握力トレーニング計。
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