JPWO2017115415A1 - 握力検出機構及び該握力検出機構を備える運動具並びに該運動具の使用方法 - Google Patents

Abstract

握力検出機構及びこれを備える運動具並びにその使用方法を提供する。前記運動具としては，円筒状可撓性部材から成るグリップ部１２と，該グリップ部１２の両端を封止して，グリップ部１２により囲まれた変形可能な密閉空間１８を形成する封止部材１３，１６と，封止部材１６に保持されて，密閉空間１８の圧力を検出する圧力センサ２８と，圧力センサ２８により検出される最大握力以下の基準握力を前記グリップ部内の圧力として検出することにより，グリップ部１２を把持するユーザの握力を表示部７で表示する制御部とを備える。

Description

本発明は，運動具に適応可能な握力検出機構及びこの握力検出機構を備える運動具及び該運動具を使用する方法に関する。

従来，握力の計測は，対向するように保持した一対のハンドルを把持して変化するハンドル間の加重をバネばかりの原理により計測して握力を計測する。握力の計測器に関して，特許文献１，２には，密閉空間を備えた把持部を可撓性部材により形成し，この把持部を把持して変化する密閉空間の圧力の計測で握力を計測する構成が開示されている。

ところで握力の管理によるトレーニングにより，血圧の降下あるいは高血圧を予防できるとの報告がなされている。これにより，単に握力の計測だけでなく，このようなトレーニング等に用いる握力を目安とする運動具にも利用できると考えられる。しかしながら従来の握力計は，このようなトレーニング等に用いることに関しては，適応できないという問題点がある。

また，特許文献３には，金属板又は合成樹脂材等を平面視が略楕円形で断面が弓状をなし凹陥部を有する椀状に成形した一対の外殻体のそれぞれの平面視短径方向の片側周縁の中央部に蝶番部を設け，外殻体を凹陥部が対向する状態に重ね，前記蝶番部を蝶番ピンで回動自在に連結させ（従って，本体は，二枚貝や，楽器のカスタネットに近い構造をしている。），一方の外殻体の凹陥部の中心に支柱の一端を固着して支柱を起立させ，支柱の他端に弓状に成形した適長の弾性板の凸面の略中央部を固着し，前記外殻体が蝶番部の反対側周縁で適寸法開口する状態で，弾性板の一端部を他方の外殻体の周縁内側（凹陥部）に固着させる発音式指先機能回復用運動具が開示されている。

この発音式指先機能回復用運動具を掌にて保持し，握り締めたり緩めたりする動作を反復継続すれば，掌や指先はもとより全身の血行を活発とし，高血圧による手先の痺れや握力機能の回復を促進することができ，また，使用中掌を握り締める毎に前記弾性板が押圧されて変形し軽快な音を発し，使用感覚が意識的に自覚でき，長時間飽きずに使用することができるというものである。

しかしながら，前記特許文献３に記載の発音式指先機能回復運動具は，前記弾性板の硬さの調整が難しく，弾性板が硬すぎて変形しないと握りしめる運動ができず，逆に弾性板が過剰に柔らかいと適度な運動にならない問題が有った。また，調整のたびに固着した弾性板を取り替える煩わしさもあった。

また，高血圧の改善には，この発音式指先機能回復用運動具を使用した運動を長時間必要とするという問題点があった。

日本国特開２０００−１９３５３７号公報 日本国実開昭５４−２５３６２号公報 日本国実開平６−５２８２４号公報

本発明は，運動による血圧降下を意図する各種のトレーニング等の運動具に適応可能な握力検出機構及び該握力検出機構を備える運動具並びに該運動具の使用方法を提供することを目的とする。

本発明者らは，円筒状の可撓性部材の両端を封止して密閉空間を形成し，この可撓性部材を把持して変化する密閉空間の圧力の変化を圧力センサにより検出して，これを所定の握力として検出し，記録し，且つ，表示し，各運動の指示を出力することのできる前記握力検出機構及びこれを備える運動具とその使用方法を開発するに至った。

以下に，課題を解決するための手段を，本発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は，特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり，言うまでもなく，本願発明の特許請求の範囲の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。

本発明の握力検出機構１は，円筒状の可撓性部材から成るグリップ部１２と，
前記グリップ部１２の両端を封止して，前記グリップ部１２により囲まれた変形可能な密閉空間を形成する封止部材１３，１６と，
前記封止部材１３に保持されて，前記密閉空間１８の圧力を検出する圧力センサ２８と，前記圧力センサ２８により検出される圧力により，前記グリップ部１２を把持するユーザの握力を表示部７で表示する制御部３１を設けたことを特徴とする（請求項１）。

前記グリップ部１２内に，両端にフランジ１１Ａ，１１Ａを有するバッテリーケースを備えると共に，
前記封止部材１３，１６により前記グリップ部の両端を前記両フランジ１１Ａ，１１Ａにそれぞれ押圧して，前記グリップ部１２を前記封止部材により封止することができる（請求項２）。

また，前記制御部３１は，前記グリップ部１２を把持するユーザの最大握力による前記圧力センサにより検出された圧力に基づいて，当該検出された圧力以下の所定の圧力を基準握力として設定し，
前記グリップ部を把持するユーザの握力が前記基準握力に達したことを検出したことを前記表示部に表示するよう設けることが出来る（請求項３）。

前記基準握力が，前記基準握力に対応する圧力に対して一定の高低幅の範囲内に設定され，かつ，該基準握力を前記表示部に表示するものとしても良い（請求項４）。

さらに，本発明には，上述の本発明の握力検出機構１を有する運動具１０を含むものである（請求項５）。

また，前記握力検出機構１（請求項１〜４）を備える運動具１０の使用方法として，前記グリップ部１２を，前記基準握力で一定時間把持し，握り締めた後，一定時間休憩すなわち，把持を解除することを繰り返すことによって血圧を下げる運動を行うことができる（請求項６）。

また，前記制御部３１が，
前記圧力センサ２８により検出された圧力に基づいて，当該検出された圧力以下の圧力による基準握力を設定し，記録し，
前記密閉空間で検出される圧力により前記基準握力として表示するものとした前記握力検出機構１（請求項３，４）を備える運動具１０の使用方法としては，
前記基準握力をユーザの最大握力の略３０％に設定し，
前記グリップ部１２を，ユーザの最大握力の３０％程度の力を一定に保って２分間把持して握り続けた後，１分間把持を解除し，これを左右の手で２回ずつ計４回繰り返すことによって血圧を下げることができる（請求項７）。

本発明の握力検出機構１によれば，各種のトレーニング等に用いる運動具に利用して好適である。

また，本発明の握力検出機構１によれば，バネばかりの原理により握力を検出，計測する場合に比して格段に可動部を低減できることにより，構成を簡略化して小型軽量化することができる。また，圧力センサ２８等を封止部材１６に保持することにより，全体を略棒状の円筒形状として小型化，簡略化することができ，これらにより格段に使い勝手を向上することができる。

また，携帯して種々の場所で使用することができ，加えて全体を携帯可能な小型，軽量な構成とすることができる。

また，本発明の握力検出機構１を備えた運動具１０のグリップ部１２を一定時間把持して，握り締めた後，一定時間把持を解除して休憩することを繰り返すことによって，グリップ部１２を握りしめることで把持に供する筋肉に緊張を強いた後，把持の解除により筋肉が弛緩することになり，その結果，血管が一気に拡張する。このトレーニングの繰り返しにより血管の弾力性が格段に向上し，その結果，血圧を下げ，高血圧が改善される。

また，本発明の握力検出機構１を備えた運動具１０によれば，最大握力の略３０％である基準握力の近傍の握力に，一定時間，保持することにより，その後，安全に，把持する筋肉を弛緩させることができ，これにより血圧を下げ，高血圧の予防，改善に役立てることができる。

特に，前記基準握力をユーザの最大握力の略３０％にすることで，血管内の血行を活発化して血管の内側の細胞を刺激し，この刺激によって血管の内壁から，血圧を安定させる働きがあるＮＯ（一酸化窒素）がより効率よく分泌される。

本発明の第１実施形態に係る握力検出機構１を備える運動具１０を示すもので，同図（Ｂ）は，平面図，同図（Ａ），（Ｃ）は，側面図， 図１の握力検出機構１を備える運動具１０の使用状態を示す斜視図， （Ａ）は，図１の握力検出機構１を備える運動具１０の断面図，（Ｂ）は，圧力センサ２８の配置を示す部分拡大断面図， 図１の握力検出機構１のブロック図， 図１の握力検出機構１を備える運動具の操作及び前記握力検出機構１の制御部による処理のプロセスを示すフローチャート， 表示部７の平面図， 本発明運動具の使用方法及び運動時間の経過による表示部の変化を示す平面図であり，同図（Ａ）及び（Ｂ）は，それぞれ，表示部の異なる点滅方向を示す， 図１の握力検出機構１を備える運動具１０の分解斜視図である。

実施形態
図１は，本発明の実施形態に係る握力検出機構１を備える運動具１０を示すものである。握力検出機構１を備える運動具１０は，全体が略円筒状に形成され，この円筒状の中心軸方向の中央部で把持部２とし，この把持部２の両端に，円筒状の終端部３，４がそれぞれ設けられる。ここで把持部２は，中央部が最も直径の太いバレル形状に形成されるものの，これに代えて中心軸方向に一定の直径に作製してもよく，中央部で最も直径が小さくなるように形成しても良く，さらには中心軸に沿った方向の外周側面の断面形状を波型形状として手に馴染む形状としても良い。

握力検出機構１は，一方の終端部４の端面のほぼ中央にスイッチ部５が配置され，このスイッチ部５を時計方向に回動させて電源を立ち上げることができるように，スイッチ部５により電源スイッチの操作子が構成される。またこのスイッチ部５を反時計方向に回動させて，スイッチ部５を取り外して電池を交換できるように構成される。また握力検出機構１は，他方の終端部３の端面に，表示部７が設けられる。表示部７は，周壁の高さが低い有底筒状の透明あるいは半透明部材で，後述する配線基板２３を覆うようにトップキャップ１６の内側に嵌め合わされるものである。ここでこの表示部７は，図８に示すように，配線基板２３の中央に設置された発光ダイオード８Ａに対応する円形状の表示部７Ａが中央に形成され，さらに，この中央の表示部７Ａを中心にしてその周りを同心円状に一定の等角度（約３０度）の間隔で発光ダイオード８Ｂ〜８Ｍに対応する円形状及び三角形状の表示部７Ｂ〜７Ｍが形成される。ここでこの一定の等角間隔による表示部７Ｂ〜７Ｍにあっては，これらの表示部７Ｂ〜７Ｍの１つの表示部７Ｂのみを中央の表示部７Ａ側に先端を配置した三角形状に形成され，他の表示部７Ｃ〜７Ｍが円形状に形成され，これにより表示部７Ｂを他の表示部７Ｃ〜７Ｍと容易に識別できるように構成されている。

また，本実施形態では，他の表示部７Ｃ〜７Ｍの形状を円形状としたが，他の表示部７Ｃ〜７Ｍの形状は円形状に限定されるものではなく，表示部７Ｂと容易に識別できるもの，例えば，矩形など他の形状としても良い。

以上の構成の握力検出機構１は，図２に示すように，表示部７を目視により確認できるように表示部７を上側にした状態で，把持部２を把持して押圧することにより握力を検出，計測することができ，さらにはこの握力の検出結果を利用してトレーニングを実行できるように構成される。

図３は，図１のＡ−Ａ’線断面図である。握力検出機構１は，両端にフランジ１１Ａ，１１Ａを有する円筒状のバッテリーケース１１を備える。また，中央部の径が最も大きくなるように，シリコン樹脂等の可撓性材料によってグリップ部１２が円筒状に形成され，該グリップ部１２の内部に前記バッテリーケース１１を軸方向に配置し，このグリップ部１２の終端部４側の端部が，バッテリーケース１１のフランジ１１Ａに，終端部４に位置する円筒状の封止部材であるエンドキャップ１３によりネジ１４を使用して押圧されて封止され，またグリップ部１２の終端部３側の端部が，バッテリーケース１１のフランジ１１Ａに，終端部３に位置する円筒状の封止部材であるトップキャップ１６によりネジ１７を使用して押圧されて封止される。これにより握力検出機構１は，バッテリーケース１１とグリップ部１２により，内部が円筒状の変形可能な密閉空間１８として形成される。

なお握力検出機構１は，バッテリーケース１１のフランジ１１Ａとトップキャップ１６との間，バッテリーケース１１のフランジ１１Ａとエンドキャップ１３との間，ネジ１４とエンドキャップ１３との間，ネジ１７とトップキャップ１６との間等に，適宜，合成ゴム，例えばシリコン樹脂による可撓性を有するシール材であるＯリング１９が配置され，これにより密閉空間１８からの空気漏れを防止する。またエンドキャップ１３側のバッテリーケース１１のフランジ１１Ａには，貫通孔１１Ｂが設けられ，この貫通孔１１Ｂの密閉空間１８側に逆止弁２１，例えば，アンブレラ弁２１が設けられ，これにより密閉空間１８における急激な大気の流出入を防止しつつ，長期の放置における空気抜け等を防止できるように構成される〔図３（Ａ）〕。なおこれらのＯリング１９，アンブレラ弁２１にあっては，実用上十分に密閉空間１８を維持できる場合には，省略してもよい。

また，トップキャップ１６側の端部に，配線基板２３が配置される。さらに，円筒状のバッテリーケース１１の内側に，スイッチ部５を取り外して乾電池２４を収納できるように，またこのようにして収納した乾電池２４のスイッチ部５側電極を，スイッチ部５を介して配線基板２３に接続可能に，また配線基板２３側の乾電池２４の電極を配線基板２３に接続するように，電池端子２５，２６が設けられる。これにより握力検出機構１は，スイッチ部５を取り外して乾電池２４を収納し，この乾電池２４で配線基板２３に設けられた電子回路を駆動する。

図３（Ｂ）に示すように，バッテリーケース１１の配線基板２３側のフランジ１１Ａに貫通孔２７が設けられ，配線基板２３には，この貫通孔２７を塞ぐように圧力センサ２８が設けられる。ここで圧力センサ２８は，フランジ１１Ａ側の端部が円筒状の外周から延出するように形成され，この円筒状部分が貫通孔２７に嵌合するように配置され，この円筒形状の部位と貫通孔２７との間にはシール材であるＯリング２９が配置される。これにより握力検出機構１は，空気漏れを有効に回避して，密閉空間１８の圧力を圧力センサ２８により検出する。ここでは，圧力センサ２８は，いわゆる半導体圧力センサ２８であるが，必要に応じて種々の圧力センサを広く適用することができる。

本発明に使用される前記圧力センサ２８としては，例えば，ピエゾ抵抗効果を利用したピエゾ抵抗型半導体圧力センサが好適である。

ピエゾ抵抗型半導体圧力センサに使用されるセンサチップは，ガラス台座の上にエッチングで小さな空洞（この空洞がダイアフラム（受圧部）としての役割を担う。）を設けた断面下向き略凹状のシリコン層を重ね，前記空洞の屋根部にあたる薄いシリコン面にピエゾ抵抗部（歪みゲージ）を形成したものである。

本発明において前記ピエゾ抵抗型半導体圧力センサは，ユーザによって握られたグリップ部１２が窪み，前記密封空間１８内の体積が減少するに伴い増加した前記密封空間１８内の圧力により，前記空洞部（ダイアフラム）上の薄い前記シリコン面がたわむと前記ピエゾ抵抗部（歪みゲージ）の電気抵抗値が変化し，この変化を電気信号に変換する（電子回路で処理・増幅する）ものである。

また握力検出機構１は，圧力センサ２８を駆動する駆動回路，圧力センサ２８の検出結果を処理するコンピュータによる制御回路，表示部７Ａ〜７Ｍに対応する発光ダイオード８Ａ〜８Ｍ等が配線基板２３に設けられる。

握力検出機構１は，この配線基板２３を覆うように取り付けられた表示部７を介した発光ダイオード８Ａ〜８Ｍの発光を外部より視認が可能となるように，透明あるいは半透明樹脂材による周壁の高さが高い有底筒状のアウターキャップ３５を，表示部７を覆うようにトップキャップ１６の外側に嵌め合わせて終端部３が形成される。

このように円筒状の可撓性部材から成るグリップ部１２の両端を，封止部材であるエンドキャップ１３，トップキャップ１６により封止して，グリップ部１２により囲まれた変形可能な密閉空間１８を形成し，この密閉空間１８の圧力の変化を封止部材に保持された圧力センサ２８で検出して表示する。

また両端にフランジ１１Ａ，１１Ａを有する円筒状のバッテリーケース１１により，グリップ部１２の各端部を，このバッテリーケース１１のフランジ１１Ａに押圧して封止し，かつ，このバッテリーケース１１の内側に乾電池２４を保持することにより，携帯して利用可能に構成し，さらに全体を携帯可能な小型，軽量な構成とすることができる。また全体を円筒状とすることにより，意匠的にも優れた形状とすることができる。

図４は，握力検出機構１の構成を示すブロック図である。握力検出機構１は，スイッチ部５による電源スイッチの操作で電源の供給が開始され，各部が動作を立ち上げ，配線基板２３に設けられたコンピュータである制御部３１により全体の動作を制御して握力を検出・計測すると共に，この検出・計測結果を基にしてユーザにトレーニングを実行させるよう，表示部７の表示を切り替え，さらには信号出力部３２を駆動して信号音を発生させる。

図５は，本願運動具の操作及び制御部３１の制御に係る処理プロセスを示すフローチャートである。制御部３１は，電源の供給により動作を立ち上げると，ステップＳＰ２において，先ず，利き手（本実施形態においては，右手を利き手とする。以下，同じ。）の握力で，最大値の検出・計測処理を実行する。ここでこの検出・計測処理においては，始めに信号出力部３２の駆動により検出・計測の開始を通知する信号音を発声させた後，圧力センサ２８により密閉空間１８の圧力を繰り返し検出・計測する。この検出・計測結果により，制御部３１は，密閉空間１８の圧力の増大が検出されると，ユーザにより把持部２が強く把持されて握力の計測をユーザが開始したと判断する。またこの判断の後，ユーザが全力で握りその手を緩める直前の最大圧力を検出し，この検出した圧力をトレーニングに係る利き手（右手）の最大握力として記録する。

以下は，本願発明の一実施形態である。

制御部３１は，このようにして握力を検出・計測すると，表示部７で検出・計測結果を表示する（ステップＳＰ３）ものとしてもよい。ここで図６に示すように，制御部３１は，一定の角間隔による表示部７Ｂ〜７Ｍのうちで，形状の異なる表示部７Ｂを基準に，この表示部７Ｂから例えば時計回りの方向に，計測値が一定値だけ増大する毎に，発光する表示部の数を増大させる。この実施形態では，この一定値が５ｋｇに設定され，検出された圧力に対応する握力が，０ｋｇ以上５ｋｇ未満の場合，形状の異なる表示部７Ｂのみ点灯させる。また検出・計測された握力が５ｋｇ以上１０ｋｇ未満の場合，形状の異なる表示部７Ｂと続く時計回りに隣接する表示部７Ｃとを点灯させ，さらに検出・計測された握力が１０ｋｇ以上１５ｋｇ未満の場合，形状の異なる表示部７Ｂと続く時計回りに隣接する２つの表示部７Ｃ，７Ｄとを点灯させる。なお，上記ステップＳＰ３は，適宜省略可能である。

これにより握力検出機構１は，段階的な表示により握力計測・検出結果を表示する。なおこの握力計測・検出結果の表示（ステップＳＰ３）にあっては，数字を表示可能な表示部を設けて数字により表示してもよく，併せて音声により通知してもよい。制御部３１は，このようにして握力を表示すると，信号出力部３２を駆動して信号音を発生し，ユーザの注意を喚起するものとしてもよい。

続いて制御部３１は，このようにして握力の検出・計測結果を表示した状態で，一定のインターバル時間（例えば１分）の経過を待機し，その後，この握力の検出・計測に供した手（この場合，右手）でのトレーニングを開始する（ステップＳＰ４）。ここで制御部３１は，信号出力部３２を駆動して信号音を発生させることによりトレーニングの開始をユーザに通知する。なお，前記インターバル時間は，適宜省略可能であり，前記１分のインターバル時間を入れずに直ちにトレーニングを開始してもよい。その後，圧力センサ２８により繰り返し握力を検出・計測する。制御部３１は，ステップＳＰ２で検出・計測した握力の一定割合の力（すなわちステップＳＰ２で検出・計測した最大握力以下の圧力である）を基準握力に設定し，この基準握力により繰り返し取得される検出・計測結果を判定することにより，連続して検出・計測される握力が基準握力の一定範囲に存在するか否か判定し，この判定結果を表示する（ステップＳＰ５）。

ここでこの基準握力は，例えばステップＳＰ２で検出・計測した握力の略３０％に設定される。制御部３１は，この基準握力に対して一定の高低幅の範囲内，例えば，±５ｋｇの圧力を上限値及び下限値の圧力に設定し，この上限値及び下限値により順次判定する。ここで図７（Ａ）に示すように，この検出・計測結果が上限値以上である場合，制御部３１は，表示部７の中央の表示部７Ａにおいて，この表示部７Ａを赤色により表示する。これに対して検出・計測結果が下限値以下の場合，中央の表示部７Ａを黄色により表示する。また検出・計測結果が上限値と下限値との間である場合，中央の表示部７Ａを青色により表示する。なお，表示部７Ａが発光する色については上述に限定されず，例えば，測定結果が上限値以上の場合は青色，測定結果が上限値と下限値との間である場合は緑色，測定結果が下限値以下の場合は赤色としても良く，適宜変更可能である。

これにより制御部３１は，基準握力に対する現状の握力の大小をユーザに通知する。制御部３１は，このトレーニングを一定の時間（例えば２分）継続し，この一定時間が経過すると，信号出力部３２を駆動して信号音を発生させ，グリップ部に対する把持の解除指示を通知する（ステップＳＰ６）。なおこのトレーニングの時間（２分）の経過にあっては，表示部７Ａの周囲に，一定の間隔に配置した表示部７Ｂ〜７Ｍを選択的に表示して，ユーザに通知する。より具体的には，例えば図７（Ａ）において矢印Ａにより示すように，表示部７Ｂ〜７Ｍを選択的に点灯又は消灯させるようにして，この点滅に供する部位を順次時計回り方向に可変して，トレーニング時間によりこの選択的な点滅を１周させてユーザに通知する。

なおこのような基準握力を基準にした圧力検出結果の表示にあっては，このような赤色，青色，黄色による３段階による色分け表示に代えて，これとは異なる色による色分け表示により実行してもよく，４段階以上の色分けの表示により実行してもよい。また円周状に配置した表示部７Ｂ〜７Ｍの選択的な表示により実行してもよく，さらに握力の表示部を別途設けて検出・計測した握力を併せて表示するようにしてもよい。

このように基準握力により表示部７Ａの表示を切り替えることにより，握力検出機構１では，握力を基準握力に一定時間維持した後，手指の筋肉を弛緩させるようにトレーニングすることができ，このようなトレーニングによって，後述のように高血圧の緩和に効果があることが報告されている。すなわち基準握力に一定時間維持する場合には，高血圧に係る疾病の発生と悪化を有効に回避しつつ，安全に，把持に供する筋肉に緊張を強いることになり，また把持の解除により筋肉が一気に弛緩することになり，その結果，血管が拡張することになる。このトレーニングの繰り返しにより血管の弾力性が格段に向上し，その結果，高血圧が改善されるとされている。これによりこの実施形態では，握力検出機構を利用したトレーニングにより，高血圧を予防し，さらには改善することができ，握力検出機構は，上記効果を意図したトレーニングに利用することができる。

このようにして把持を解除すると，制御部３１は，一定のインターバル時間（例えば１分）待機し（ステップＳＰ７），これによりユーザに把持を解除し，休憩時間をとるべく信号を与える。前記１分のインターバル時間の間，例えば，全て点灯した状態の表示部７Ｂ〜Ｍが，一定時間経過毎に半時計周りに順次消灯していき，１分経過すると表示部７Ｂ〜Ｍが全て消灯し，１分経過したことをユーザに知らせるものとしてもよい。さらに一定時間経過すると，利き手と反対の手（本実施形態では，利き手と反対の手を左手とする。以下，同じ。）によるグリップ部の把持の握力の検出・計測を開始し（ステップＳＰ８），ステップＳＰ２について上述したと同様にして握力を検出し，またこの検出圧力に対応する握力を表示する（ステップＳＰ９）。

なお，ステップＳＰ８，ステップＳＰ９については，適宜省略することができる。

また，利き手と反対の手で，トレーニングを開始し（ステップＳＰ１０），右手の場合と同様に，この検出・計測した握力より基準握力を計算すると共に，検出・計測した圧力を基準圧力により判定して表示する（ステップＳＰ１１，ＳＰ１２）。なお，この場合，適宜，図７（Ａ）との対比により図７（Ｂ）に示すように，反時計方向に表示部７Ｃ〜７Ｍの表示を切り替えて時間経過を表示することにより，左手側のトレーニングであることをユーザに認識させるものとしてもよい。

このようにして一定時間の経過によりトレーニングを終了すると，トレーニングの繰り返し回数を判定し，繰り返しが２回未満の場合，インターバルを挟んで，右手の握力の検出・計測に戻って一連の処理を繰り返し（ステップＳＰ１３−ＳＰ１４），既に２回繰り返している場合には，全体の処理を終了する（ステップＳＰ１５）。

なお，本発明の運動具の操作につき，上述したとおり，ステップＳＰ３，ステップＳＰ８，ステップＳＰ９については，適宜省略することが可能である。

また，上記基準握力を最初にステップＳＰ２で検出・計測した利き手の握力最大値から計算した数値に設定し，これに統一することが可能で，これにより再度，握力最大値を検出・計測する手間を省くことが可能である。つまり，この場合，ステップＳＰ８，ステップＳＰ９，さらに，利き手及び反対の手でトレーニング（ステップＳＰ１〜ＳＰ１４）を１回行った後の２回目のトレーニングのステップＳＰ２，ステップＳＰ８，ステップＳＰ９を省略することができる。

次に，本発明の握力検出機構１を備える運動具を使用したトレーニングの効果について説明する。

トレーニング内容は，上述の第１実施形態において説明したとおりで，本発明運動具の操作のみを改めて簡潔に説明すると，本体のスイッチを入れた後に以下の操作１〜４を実行するものである。

操作１：グリップ部１２を全力で握ったところで，力を緩めて手を離す。この際，使用者の握力１００％における密閉空間１８の圧力を検出する。
操作２：再びグリップ部１２を握るが，今度は使用者の最大握力の３０％程度の力で握り，中央の表示部７Ａが青色に発光するところで握力を一定に保って２分間握り続ける。なお，グリップ部１２を握った状態で表示部７Ａが青く発光する場合は，使用者がグリップ部を握る握力が３０％前後であることを表示しており，黄色く発光する場合は握りが弱い（握力が３０％前後に到達していない）ことを，赤色に発光する場合は握りが強い（握力が３０％前後を超えている）ことを表示している。
操作３：で最大握力の３０％程度の力で２分間把持して握り続けた後，１分間休む。なお，この１分間の把持を解除しての休憩は必ず取ることが大切である。
操作４：操作１〜４を１回分とし，これを左右の手で２回ずつ計４回繰り返す（１セット）の運動を行う。

なお，本発明の運動具を使用する時は，心臓よりも低い位置での使用が効果的であり，例えば，椅子に座った状態で太ももに本発明の運動具を置いてグリップ部１２を握るとより効果的である。

上述のトレーニングによってもたらされる効果を確認するため，実際に１０人の被験者に，本発明の運動具を用いて上述の一連の運動（操作１〜４）を左右の手で２回ずつ計４回繰り返す（１セット）を週５日のペースで４週間実施してもらい，日本体育大学健康学科運動生理学研究室の監修のもと，各被験者の最高血圧の数値を測定した。

表１には，各被験者の性別及び年齢，また，各被験者の実施１週目と４週目の最高血圧の測定結果の数値が掲載されている。検査においては，これまでの生活習慣を変えずに，上述したとおり，本発明の運動具を週５日ペースで１日１回（８分＋３分）１セット，４週間実施する。そして，１週目と４週目に日体大運動生理学研究室にて計測する。１日１回（８分＋３分）１セットとは，上述したとおり，３０％の握力で本発明の運動具を「２分握って１分休む」を左右の掌で２回ずつ計４回繰り返す。

表１から明らかなように，４週間で１０人全員の最高血圧の低下が確認された。また，降圧剤服用者にも，最高血圧の低下があることが確認された。

最高血圧が低下した理由については，未だ研究途上ではあるが，３０％程度の握力で本発明の運動具を２分間握り続けることで腕の筋肉が血管を圧縮し，血行（血液の流れ）が少し下がるが，次の１分間，力を抜いて休むと，とたんに筋肉はゆるみ，血管内の血行も活発化して血管の内側の細胞を刺激し，この刺激によって，血管の内壁からＮＯ（一酸化窒素）が活発に分泌されることがその原因と合理的に推測される。

すなわち，ＮＯ（一酸化窒素）は，血管の内壁の薄い血管内皮細胞でつくられており，血管をひろげて血行をよくし，血管を柔らかく保ち，血圧を安定させる働きがある。

また，ＮＯ（一酸化窒素）は，加齢や生活習慣の乱れ，ストレスなどによって前記薄い血管内皮細胞の働きが衰えると，分泌が少なくなり，その結果，血圧が上昇しやすくなる。そこで，本発明の運動具を３０％程度の握力で，両手で交互に休みを挟みながら握ることで両腕の血管からＮＯが分泌して全身の血管に回っていき，血圧をさげるという知見が得られた。

また，表１に見られるように，降圧剤を服用している者にも効果が見られた。ＮＯには血管を柔らかく保つ働き，そして，血管を詰まらせる恐れのあるプラークを分解する働きがあることによるものと思われる。

以上，本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが，本発明は，本発明の趣旨を逸脱しない範囲で，上述の実施形態の構成を種々に変更し，さらには従来構成と組み合わせることができる。

すなわち上述の実施形態では，検出・計測した最大握力の略３０％を基準握力に設定する場合について述べたが，本発明はこれに限らず，基準握力にあっては，一定時間の継続による把持が人体の負担とならない範囲で，種々に変更することができる。また判定に係る上限値，下限値にあっても，同様にして種々に設定することができる。

また上述の実施形態では，トレーニングの都度，握力を検出・計測して基準握力を設定・記録する場合について述べたが，本発明はこれに限らず，実用上十分な場合には，トレーニングごとに基準握力の設定を省略するようにしてもよい。

また上述の実施形態では，右手の握力に係るトレーニングと，左手の握力に係るトレーニングとを連続した制御部の処理により実行する場合について述べたが，本発明はこれに限らず，個別に実行するようにしてもよい。

また上述の実施形態では，握力を検出・計測して高血圧予防に係るトレーニングを実行する場合について述べたが，本発明はこれに限らず，握力の検出・計測と，このようなトレーニングとをモードの切り替えによりそれぞれ実行するように設定しても良く，さらには握力だけを単純に検出・計測する場合にも適用することができる。

１ 握力検出機構
２ 把持部
３，４ 終端部
５ スイッチ部
７，７Ａ〜７Ｍ 表示部
８Ａ〜８Ｍ 発光体(LED)
１０ 運動具
１１ バッテリーケース
１１Ａ フランジ
１１Ｂ 貫通孔
１２ グリップ部
１３ エンドキャップ（封止部材）
１４，１７ ネジ
１６ トップキャップ（封止部材）
１８ 密閉空間
１９，２９ Ｏリング
２１ 逆止弁（アンブレラ弁）
２３ 配線基板
２４ 乾電池
２５，２６ 電池端子
２７ 貫通孔
２８ 圧力センサ
３０ カバー
３１ 制御部
３２ 信号出力部
３５ アウターキャップ

図３（Ｂ）に示すように，バッテリーケース１１の配線基板２３側のトップキャップ１６に貫通孔２７が設けられ，フランジ１１Ａには，貫通孔２７に連通する貫通孔が設けられる。配線基板２３には，貫通孔２７を塞ぐように圧力センサ２８が設けられる。ここで圧力センサ２８は，フランジ１１Ａ側の端部が円筒状の外周から延出するように形成され，この円筒状部分が貫通孔２７に嵌合するように配置され，この円筒形状の部位と貫通孔２７との間にはシール材であるＯリング２９が配置される。これにより握力検出機構１は，空気漏れを有効に回避して，密閉空間１８の圧力を圧力センサ２８により検出する。ここでは，圧力センサ２８は，いわゆる半導体圧力センサ２８であるが，必要に応じて種々の圧力センサを広く適用することができる。

本発明において前記ピエゾ抵抗型半導体圧力センサは，ユーザによって握られたグリップ部１２が窪み，前記密閉空間１８内の体積が減少するに伴い増加した前記密閉空間１８内の圧力により，前記空洞部（ダイアフラム）上の薄い前記シリコン面がたわむと前記ピエゾ抵抗部（歪みゲージ）の電気抵抗値が変化し，この変化を電気信号に変換する（電子回路で処理・増幅する）ものである。

Claims (7)

1. 円筒状の可撓性部材から成るグリップ部と，
   該グリップ部の両端を封止して，前記グリップ部により囲まれた変形可能な密閉空間を形成する封止部材と，
   前記密閉空間内に，前記グリップ部を把持するユーザの握力により変形する前記密閉空間内の圧力の変化を検出する圧力センサと，
   該圧力センサにより検出された所定の圧力を，表示部に表示する制御部を設けたことを特徴とする握力検出機構。
2. 前記グリップ部内に，両端にフランジを有するバッテリーケースを設けると共に，
   前記封止部材により前記グリップ部の両端を前記両フランジにそれぞれ押圧して，前記グリップ部を前記封止部材により封止した請求項１記載の握力検出機構。
3. 前記制御部は，
   前記グリップ部を把持するユーザの最大握力による前記圧力センサにより検出された圧力に基づいて，当該検出された圧力以下の所定の圧力を基準握力として設定し，
   前記グリップ部を把持するユーザの握力が前記基準握力に達したことを検出したことを前記表示部に表示する請求項１又は請求項２記載の握力検出機構。
4. 前記基準握力が，前記基準握力に対応する圧力に対して一定の高低幅の範囲内に設定され，かつ，該基準握力を前記表示部に表示することを特徴とする請求項３記載の握力検出機構。
5. 請求項１〜４いずれか１項記載の握力検出機構を備えることを特徴とする運動具。
6. 前記グリップ部を一定時間基準握力で把持した後，一定時間，前記把持を解除することを繰り返す請求項１〜４いずれか１項記載の握力検出機構を備える運動具の使用方法。
7. 前記基準握力をユーザの最大握力の略３０％に設定し，
   前記グリップ部を，ユーザの最大握力の略３０％の力で一定に保って２分間把持した後，１分間前記把持を解除し，これを左右の手で２回ずつ計４回繰り返す請求項３又は４記載の握力検出機構を備える請求項６記載の運動具の使用方法。
   

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