JP7014405B2

JP7014405B2 - 握力鍛錬装置

Info

Publication number: JP7014405B2
Application number: JP2017229117A
Authority: JP
Inventors: 隆男小泉; 春幸芦田
Original assignee: 株式会社テクノメイト
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2037-11-29
Also published as: JP2019097668A

Description

本発明は、握力、即ち指で物を把持する力を鍛錬する握力鍛錬装置に関するものである。

一般的に人間は、老いてくると指で物を把持する力、即ち握力が衰えてくる。また、病気や事故等により握力が弱くなる場合もある。このように握力が衰え、又は弱くなった場合、手の親指と他の指の間に弾性を有する物を把持し、該把持を繰り返すことにより、握力の衰えの防止又は回復を図るための握力鍛錬具が多く開発され、市販されてもいる。

特開２００１－２９５０８号公報特開２００５－１３６７９号公報

上記特許文献１に開示された「握力トレーニング器」や特許文献２に開示された「人体関連圧力測定装置」は、いずれもその構成が複雑で、一個の握力鍛錬装置を簡単に手で把持するだけで、各種データを測定できるように構成したものではなかった。そのため操作者が手軽に手で把持するだけで、握力を含む各種データを測定し、該データを長期間に亘って記録部に記録し、そのデータを次の握力鍛錬や握力回復のリハビリに活用することはできなかった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、一個の握力鍛錬装置を手の大きい人（手の指の長い人）でも手の小さい人（手の指の短い人）でも、操作者に合った把持状態で適正な握力で操作することができ、且つ操作している状態を確認でき、操作した各種データを長期間に亘って記録しておき、握力鍛錬やリハビリの効果確認、次の握力鍛錬やリハビリの計画に利用できる握力鍛錬装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明は、親指と他の指との間で把持する筒状本体部と、筒状本体部の親指又は他の指が当接する位置に設けた指当接部と、指当接部に加わる親指又は他の指による圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段で検出された圧力値が所定値を超えた場合それを表示する表示手段とを備え、筒状本体部の底部は該筒状本体部を親指と他の指との間で把持して底部を平坦面に摺接させて安定して摺接移動できる構成となっており、筒状本体部を平坦面に形成された所定経路に沿って移動させた場合、筒状本体部の底部の中心部が所定経路に沿って移動しているか否を検出する移動経路検出手段を設けていることを特徴とする。

また、本発明は、親指と他の指との間で把持する筒状本体部と、筒状本体部の親指又は他の指が当接する位置に設けた指当接部と、指当接部に加わる親指又は他の指による圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段で検出された圧力値が所定値を超えた場合それを表示する表示手段とを備え、筒状本体部の底部を平坦面に摺接させて安定して摺接移動できる構成は、筒状本体部の下端に取り付けた環状体を備え、該環状体の下方表面が下方に突出する半円弧状であることを特徴とする。

また、本発明は上記握力鍛錬装置において、筒状本体部の下端に取り付けた環状体の内部に移動自在に複数の金属球を挿入したことを特徴とする。

また、本発明は、親指と他の指との間で把持する筒状本体部と、筒状本体部の親指又は他の指が当接する位置に設けた指当接部と、指当接部に加わる親指又は他の指による圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段で検出された圧力値が所定値を超えた場合それを表示する表示手段とを備え、表示手段の表示回数、圧力検出手段の検出圧力値、表示手段の表示日や時刻や時間、圧力検出手段の検出日や時刻や時間、移動経路検出手段の検出結果や検出日や時刻や時間のいずれか又は複数又は全部をデータとして記録するデータ記録部を設け、データ記録部に記録されたデータをデータラインを経由してコンピュータで読み出すことができるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、指当接部に加わる親指又は他の指による圧力を検出する圧力検出手段で検出された圧力値が所定値を超えた場合、それを表示する表示手段を備えているので、該所定値を適正に設定しておけば、表示手段の表示を確認するだけで、指当接部を適正圧力、即ち適正握力で筒状本体部を把持していることを確認できるから、該把持を適正回数、適正時間続けることにより、適正な握力鍛錬ができる。

また、本発明によれば、筒状本体部を平坦面に形成された所定経路に沿って移動させた場合、筒状本体部の底部の中心部が所定経路に沿って移動しているか否かを検出する移動経路検出手段を設けているので、筒状本体部を親指と他の指との間で把持して底部を平坦面に形成された所定経路に沿って移動させるリハビリ等の鍛錬に優れた効果を発揮する。

また、本発明によれば、筒状本体部の底部を平坦面に摺接させて安定して摺接移動できる構成は、筒状本体部の下端内周に密接して取り付けた環状体を備え、該環状体の環状方向に直交する断面は下方表面が下方に突出する半円弧状であるので、簡単な構成で筒状本体部を平坦面に沿って安定して摺接移動できる。

また、本発明によれば、上記握力鍛錬装置において、筒状本体部の下端内周に密接して取り付けた環状体の内部に移動自在に複数の金属球を挿入したので、筒状本体部を移動させた場合、複数の金属球の衝突音で、筒状本体部が移動していることを操作者に知らせることができる。

また、本発明は、上記握力鍛錬装置において、表示手段の表示回数、圧力検出手段の検出圧力値、表示手段の表示日や時刻や時間、圧力検出手段の検出日や時刻や時間、移動経路検出手段の検出結果や検出日や時刻や時間のいずれか又は複数又は全部をデータとして記録するデータ記録部を設けている。この記録データを解説することにより、握力鍛錬やリハビリの効果確認や、この握力鍛錬やリハビリの今後の計画において、極めて有効に利用できる。

また、データ記録部に記録されたデータをデータラインを経由してコンピュータで読み出すことができるように構成されているので、例えば定期的にコンピュータで読み出し、それを解析することにより、上記と同様、握力鍛錬やリハビリの効果確認、リハビリの今後の計画において、極めて有効に利用できる。

本発明に係る握力鍛錬装置の外観構成を示す正面図である。本発明に係る握力鍛錬装置の右側面図である。本発明に係る握力鍛錬装置の平面図である。本発明に係る握力鍛錬装置の中央縦断面図（図１のＣ－Ｃ矢視断面図）である。本発明に係る握力鍛錬装置の水平断面図（図１のＡ－Ａ矢視断面図）である。本発明に係る握力鍛錬装置の水平断面図（図１のＢ－Ｂ矢視断面図）である。本発明に係る握力鍛錬装置を手で握ったときの外観例を示す図である。本発明に係る握力鍛錬装置の底面を示す図である。本発明に係る握力鍛錬装置のデータ記憶部の回路構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１乃至図３は本発明に係る握力鍛錬装置の外観構成例を示す図であり、図１は正面図、図２は右側面図、図３は平面図である。図に示すように、本握力鍛錬装置１は筒状の本体部１１を具備している。該本体部１１は弾力性を有する樹脂材からなり、内部が空洞の円錐状の筒体であり、上端は後に詳述する内部が空洞の半球状の表示用グローブ（光を透過する材料からなる内部が空洞の半球体）１２で覆われている。また、下端は後に詳述する環状部を有する底部材１３で覆われている。本体部１１の正面略中央部の上下方向には、後に詳述するように長尺の指当接部１４が配設され、その左右両面の上下方向の略中央部には半球状の突起部１５，１６が固定されている。

図４乃至図６は上記握力鍛錬装置１の内部構成を示す図で、図４は中央縦断面図（図１のＣ－Ｃ矢視断面図）、図５は水平断面図（図１のＡ－Ａ矢視断面図）、図６は水平断面図（図１のＢ－Ｂ矢視断面図）である。図４に示すように、本体部１１の上端には、内側に水平に延びる鍔部１１ａが形成され、該鍔部１１ａの上面外周には表示用グローブ１２の下端が当接し、固定されている。表示用グローブ１２の下端中心部には、後に詳述する支持収納部材２５の上端に取り付けたＬＥＤ２２が配置されている。鍔部１１ａの上面外周部と表示用グローブ１２の下端面とが接する外周には凹状溝が形成され、該凹状溝内にＯリング等のパッキン２３を介在させることにより、表示用グローブ１２と鍔部１１ａの間に形成される隙間をシールし、該隙間を通って本体部１１内部に湿気等の異物が侵入しないようにしている。

本体部１１の正面の中央部上下方向には、指当接部１４を取り付けるための穴１１ｃが形成され（図１参照）、下端は内側に水平に延びる鍔部１１ｂが形成されている。指当接部１４の外周には本体部１１に形成された穴１１ｃの内周縁部が係合する溝１４ａが形成されており、該溝１４ａ内に穴１１ｃの内周縁部を嵌入固着させることにより、指当接部１４は本体部１１に一体的に取り付けられる。指当接部１４をシリコーン等の柔軟性を有する樹脂材で構成している場合は、本体部１１を手で把持し、指当接部１４を指で押すと、その外周部が押圧力に応じて撓み、指を離すと復元する。また、本体部１１を弾力性（柔軟性）を有する樹脂材で構成する場合は、指当接部１４を指で押すと、特に指当接部１４の外周近傍の本体部１１がその押圧力に応じて撓み、指を離すと復元する。これにより、指当接部１４は本体部１１に突出没自在に取り付けられることになる。

本体部１１の内部には、バッテリー２６や握力鍛錬装置１を構成する各種部品等を搭載した基板２７等を収納支持する支持収納部材２５が配置されている。該支持収納部材２５は樹脂等から構成され剛性を有する。支持収納部材２５の下端には円板状の取付部２５ａが支持収納部材２５と一体に形成されている。取付部２５ａは、直径の寸法が筒状の本体部１１の下端の鍔部１１ｂの内周で形成された穴の直径より小さくなっている。従って、支持収納部材２５は鍔部１１ｂの内周側に形成された穴を通して、取付部２５ａを含む支持収納部材２５全体を本体部１１の内部に容易に収容できる。支持収納部材２５の詳細な形状構成の説明は省略するが、上端が平坦な閉塞部で閉塞され、閉塞部の上面中心部には上記のようにＬＥＤ２２が配置されている。また、支持収納部材２５の指当接部１４と対向する部分は、圧力センサとなる複数の圧電素子３０，３０が配設できるように垂直平坦部２５ｂとなっている。

また、支持収納部材２５の上記指当接部１４と対向する垂直平坦部の両側部も、該指当接部１４とは反対側に延びる垂直平坦部となっており、指当接部１４の反対側は開放されている。この支持収納部材２５の上端の閉塞部と、指当接部１４と対向する垂直平坦部２５ｂと、その両側の垂直平坦部と、取付部２５ａで囲まれた空間は、バッテリー２６や電子部品等が塔載された基板２７が配置する空間となっている。なお、支持収納部材２５の構成は上記例に限定されるものではなく、バッテリー２６や基板２７が無理なく収容できる構成であればよい。

指当接部１４は、シリコーン等の剛性を有する樹脂材で構成されている。また、指当接部１４は本体部１１に取り付けた状態で、支持収納部材２５の圧力センサとなる複数の圧電素子３０，３０を取り付けた垂直平坦部２５ｂに対向する面が該垂直平坦部２５ｂに対して平行になるように、その厚さ寸法は下方が大きく上方向に向かうに従って徐々に小さくなるように構成された傾斜面となっている。

図７は本握力鍛錬装置１の本体部１１を右手の親指１０１と、その他の指（人差指１０２、中指１０３、薬指１０４及び小指１０５）の間で把持した状態を示す外観斜視図である。図示するように、本体部１１を親指とその他の指の間で把持すると、突起部１６に親指１０１が当接し、指当接部１４に他の指（人差指１０２、中指１０３、薬指１０４及び小指１０５）が当接することになる。それぞれの指に力を入れると、指当接部１４が主に人差指１０２、中指１０３及び薬指１０４に押圧され、本体部１１の内部方向に後退する。図７は本握力鍛錬装置１の本体部１１を右手で把持した状態を示しているが、左手で把持した場合も親指１０１が当接する突起部が１５に変わるだけで、他は略同様となる。

指当接部１４は上記のように、本体部１１に取り付けた状態で、支持収納部材２５の圧電素子３０，３０を取り付けた垂直平坦部２５ｂと指当接部１４の傾斜を設けた面１４ｂが平行になるので、指当接部１４が主に人差指１０２、中指１０３及び薬指１０４で押圧されると、指当接部１４の面１４ｂと垂直平坦部２５ｂとは平行を保ったまま接近し、当接することになり、複数の圧電素子３０，３０を略平等の力で押圧することになる。なお、ここでは支持収納部材２５の垂直平坦部２５ｂに２個の圧電素子３０，３０を配置した例を示すが、垂直平坦部２５ｂに配置する圧電素子３０の数はこれに限定されるものではなく、１個又は３個以上の複数個でもよいことは当然である。

本体部１１の下端の内側に水平に延びる鍔部１１ｂの下面には、底部材１３が取り付けられている。該底部材１３は、その外周部に下方表面が下方に突出する断面が半円弧状の環状部１３ａが一体に形成されている。そして底部材１３は、図４の本握力鍛錬装置１の断面図、及び図８の底面図に示すように、ビス３６，３６で鍔部１１ｂの下面に締め付けることにより、取り付けることができる。このように本体部１１の下端部に底部材１３を取り付けることにより、後に詳述するように、本握力鍛錬装置１の本体部１１を親指と他の指の間で把持し、テーブル等の平坦面に載置して摺接移動させる場合、本握力鍛錬装置１をスムーズに移動させることが可能になる。

また、底部材１３をビス３６，３６で鍔部１１ｂの下面に取り付けることにより、鍔部１１ｂと底部材１３の環状部１３ａとの間には、断面が半円状の空間３１が形成される。この空間３１に、例えば複数の金属球３７を挿入することにより、本握力鍛錬装置１を動かすと、金属球３７が互いに衝突し、その衝突音を聞けば本握力鍛錬装置１が動いていることが判るから、例えば視力に障害のある操作者にとって効果的である。なお、支持収納部材２５の取付部２５ａを底部材１３の上面に取り付けるには、取付部２５ａを底部材１３の上面に載置した後、図示しないビスを底部材１３の上面から底部材１３の内部に達するか貫通するまで捩じ込むことにより行う。

また、本握力鍛錬装置１には、各種データを記録するデータ記録部を備えることにより、外部コンピュータとの間でデータの送受が可能になる。このように外部コンピュータとの間でデータの送受ができるようにすると、データ記録部に記録しているデータを定期的に呼び出して、処理することにより、例えば障害等で握力が衰え、その回復に本握力鍛錬装置１を用いる人の鍛錬効果の確認や今後の握力鍛錬方法に有効に利用することができる。

図９は、上記の握力鍛錬装置のデータ記憶部の回路構成例を示すブロック図である。図示するように、データ記憶部は、分圧抵抗器４１、マイクロＵＳＢ小基板４２、ＣＰＵボード４３、Ｌｉ－Ｐｏバッテリー（ここでは電圧３．７Ｖ）４４、バッテリー充放電管理回路４５、昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ４６、スイッチ付きボリューム４７、データ記録回路５０、圧電ブザー５４、マイコン内蔵フルカラーＬＥＤ５６を具備する。また、データ記録回路５０は時刻制御回路５１、ＳＤカード回路５２、マイクロＳＤカード５３を備えている。

バッテリー充放電管理回路４５はＬｉ－Ｐｏバッテリー４４の充電制御、過電流阻止及びバッテリー保護機能を有している。昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ４６はＬｉ－Ｐｏバッテリー４４からの電圧（ここでは３．７Ｖ）を所定電圧（ここでは５Ｖ）に昇圧して、ＣＰＵボード４３に供給している。時刻制御回路５１にはＬｉ－Ｐｏバッテリー４４から所定電圧（ここでは３．７Ｖ）の電圧が供給されている。また、マイクロＵＳＢ小基板４２とＣＰＵボード４３、ＣＰＵボード４３と圧電ブザー５４、ＣＰＵボード４３とマイコン内蔵フルカラーＬＥＤ５６、ＣＰＵボード４３と時刻制御回路５１、ＣＰＵボード４３とＳＤカード回路５２とはそれぞれデジタル系ラインで接続されている。更に圧電素子３０，３０，３０と分圧抵抗器４１，４１，４１はそれぞれアナログ系ラインで接続され、各分圧抵抗器４１，４１，４１とＣＰＵボード４３とはアナログ系ラインで接続されている。

圧電素子３０，３０，３０は圧力センサであり、図４に示すように（ここでは圧電素子３０は２個示している）、指当接部１４の面１４ｂに対向して支持収納部材２５の垂直平坦部２５ｂに配設されている。指当接部１４を主に人差指１０２、中指１０３及び薬指１０４で押圧することにより、指当接部１４の面１４ｂにより複数の圧電素子３０は均等に押圧され、その出力は分圧抵抗器４１を通って、ＣＰＵボード４３に出力されている。ＣＰＵボード４３は分圧抵抗器４１を通って圧電素子３０，３０，３０からの出力を処理し、該出力値（手の握力値）が所定値を超えている場合は、マイコン内蔵フルカラーＬＥＤ５６にその旨を通知する信号を送る。マイコン内蔵フルカラーＬＥＤ５６は図４のＬＥＤ２２を点灯する。これにより、本握力鍛錬装置１の操作者は自分の握力が所定値を超えていること、即ち適正な握力で本体部１１を把持していることを確認できる。

握力鍛錬装置１は本体部１１を図７に示すように、手の親指１０１と他の指（人差指１０２、中指１０３、薬指１０４及び小指１０５）の間で把持し、テーブル上面等の平坦面に描いた移動経路に沿って該握力鍛錬装置１を移動させることにより、手や腕等の人体の一部分を移動させる機能を回復させるリハビリにも使用できるようになっている。この場合は、握力鍛錬装置１の底部材１３の中心部が、テーブル上面等の平坦面に描いた移動経路を検出することにより、握力鍛錬装置１が該軌道上を正しく移動しているか否かを検出することができる。

そのため図示は省略するが、握力鍛錬装置１の本体部１１の下部に光学的に移動経路を検出する移動経路検出手段を設けている。この移動経路検出手段は、該移動経路検出手段から光を図８に示す握力鍛錬装置１の底部材１３の中心部に設けた穴３８を通して上記移動経路を描いている平坦面に照射し、その反射光の強弱等から握力鍛錬装置１が移動経路検出手段上を適正に移動しているかを判定できるように構成されている。

データ記録回路５０のＳＤカード回路５２のマイクロＳＤカード５３には、ＬＥＤ２２の表示回数、圧電素子３０の検出圧力値、ＬＥＤ２２の点灯日（表示日）や時刻や時間、圧電素子３０の検出日や時刻や時間、移動経路検出手段の検出結果や検出日や時刻や時間として記録されている。そしてマイクロＳＤカード５３に記録された各種データをデータラインを経由してコンピュータ（ＰＣ）で読み出すことができるようになっている。

なお、握力鍛錬装置１は、人差指１０２、中指１０３、薬指１０４及び小指１０５で指当接部１４を押圧する力で握力を検出するようにしているが、例えば右手で本体部１１を把持かる場合は親指１０１が当接する突起部１６、左手で本体部１１を把持かる場合は親指１０１が当接する突起部１５を押圧する力を検出する圧電素子を設けてもよい。

本発明に係る握力鍛錬装置は、親指と他の指との間で把持する筒状本体部と、筒状本体部の親指又は前記他の指が当接する位置に設けた指当接部と、指当接部に加わる親指又は前記他の指による圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段で検出された圧力値が所定値を超えた場合それを表示する表示手段とを備え、表示手段の表示部はその頂部に配置されているので、表示手段が表示することを確認するだけで、適正握力で筒状本体部を把持していることを確認できる共に、検出した各種データを保存することにより、鍛錬やリハビリの効果を確認できると共に、これから鍛錬やリハビリの有効に活用できる握力鍛錬装置として利用できる。

１握力鍛錬装置
１１本体部
１１ａ鍔部
１１ｂ鍔部
１１ｃ穴
１２表示用グローブ
１３底部材
１４指当接部
１４ａ溝
１４ｂ面
１５突起部
１６突起部
２２ＬＥＤ
２３パッキン
２５支持収納部材
２５ａ取付部
２５ｂ垂直平坦部
２６バッテリー
２７基板
３０圧電素子
３１空間
３２ＵＳＢ接続器
３３ＯＮ－ＯＦＦスイッチ
３６ビス
３７金属球
４１分圧抵抗器
４２マイクロＵＳＢ小基板
４３ＣＰＵボード
４４Ｌｉ－Ｐｏバッテリー
４５バッテリー充放電管理回路
４６昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータ
４７スイッチ付きボリューム
５０データ記録回路
５１時刻制御回路
５２ＳＤカード回路
５３マイクロＳＤカード
５４圧電ブザー
５６マイコン内蔵フルカラーＬＥＤ

Claims

親指と他の指との間で把持する筒状本体部と、
前記筒状本体部の前記親指又は前記他の指が当接する位置に設けた指当接部と、
前記指当接部に加わる前記親指又は前記他の指による圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段で検出された圧力値が所定値を超えた場合それを表示する表示手段とを備え、
前記筒状本体部の底部は該筒状本体部を前記親指と他の指との間で把持して前記底部を平坦面に摺接させて安定して摺接移動できる構成となっており、
前記筒状本体部を前記平坦面に形成された所定経路に沿って移動させた場合、前記筒状本体部の底部の中心部が前記所定経路に沿って移動しているか否を検出する移動経路検出手段を設けていることを特徴とする握力鍛錬装置。
親指と他の指との間で把持する筒状本体部と、
前記筒状本体部の前記親指又は前記他の指が当接する位置に設けた指当接部と、
前記指当接部に加わる前記親指又は前記他の指による圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段で検出された圧力値が所定値を超えた場合それを表示する表示手段とを備え、
前記筒状本体部の底部を平坦面に摺接させて安定して摺接移動できる構成は、前記筒状本体部の下端に取り付けた環状体を備え、該環状体の下方表面が下方に突出する半円弧状であることを特徴とする握力鍛錬装置。
請求項２に記載の握力鍛錬装置において、
前記筒状本体部の下端に取り付けた環状体の内部に移動自在に複数の金属球を挿入したことを特徴とする握力鍛錬装置。
親指と他の指との間で把持する筒状本体部と、
前記筒状本体部の前記親指又は前記他の指が当接する位置に設けた指当接部と、
前記指当接部に加わる前記親指又は前記他の指による圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段で検出された圧力値が所定値を超えた場合それを表示する表示手段とを備え、
前記表示手段の表示回数、前記圧力検出手段の検出圧力値、前記表示手段の表示日や時刻や時間、前記圧力検出手段の検出日や時刻や時間、移動経路検出手段の検出結果や検出日や時刻や時間のいずれか又は複数又は全部をデータとして記録するデータ記録部を設け、
データ記録部に記録されたデータをデータラインを経由してコンピュータで読み出すことができるように構成されていることを特徴とする握力鍛錬装置。