Human hand, the stress to the joints and muscles of the wrist and forearm and equipment to train these |
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| 申请号 | JP2010544831 | 申请日 | 2009-01-27 | 公开(公告)号 | JP5419896B2 | 公开(公告)日 | 2014-02-19 |
| 申请人 | ティツィアーノ・ポリ; | 发明人 | ティツィアーノ・ポリ; | ||||
| 摘要 | |||||||
| 权利要求 | 手の各指の動きに関係した各単一の筋肉群を発達させるため、人間が使用可能である、手、手首及び前腕の関節及び筋肉に応力を加え且つこれらを鍛える装置（１０）であって、 （ａ）水平な支持面又は基部（１１）と、 （ｂ）同時に又は交番的な仕方にて且つ少なくとも１つの抵抗に抗して水平面及び垂直面の双方に従って、手（１４）の何れかの指（１５）が動くのを許容するのに適した手段 （２０）と、 （ｃ）前記面（１１）と関係し且つ前記面（１１）に対して実質的に垂直方向に伸び 、且つ装置を使用する間、人間の中手骨を支持するため使用することができる 支持要素又はブロック（１２）であって、前記支持要素（１２）は前記面（１１）に平行に伸びることにより、手首及び前腕を前記面（１１）上に支持するのに十分な空間を形成する前記支持要素又はブロック（１２）と、 （ｄ）前記水平な支持面又は基部（１１）と関係し 且つ前記面又は基部（１１）に対して実質的に垂直な方向に立ち上がった垂直コラム（１６）であって、該垂直コラム（１６）は、少なくともコード又はワイヤ（２０）の摺動を許容するに適したプーリー（１８）を有し、前記装置が使用されている間、 前記支持面又は基部（１１）に直立的に固定配置される 前記垂直コラム（１６）とを備え、 （ｅ）手（１４）の一つ以上の指（１５）が動くことを許容するのに適した前記手段（２０）は、少なくともコード（２０）により規定され、該コードの両端には、ばね（２４´）と、手の指（１５）、手首（１３）又は中手骨がそれぞれ挿入される少なくとも1つのアイレット又はリング（２２、２２´）とがそれぞれ固定され、 （ｆ）前記支持要素（１２） は、更に、 （ｉ）前記要素（１２）を前記面（１１）に対して除去可能に固定し且つ前記支持要素（１２）を長手方向及び横方向に双方に向けて、また、前記コラム（１６）から便宜な距離にて前記面（１１）上に随意に配置することを許容する係合手段（２７）と、 （ｉｉ）前記支持要素（１２）が前記係合手段（２７）により前記支持面又は基部（１１）に固定されたとき、 前記少なくとも1本のコード（２０）が通過し得るように、前記支持要素（１２）には、前記面（１１）に対してアーチ形のブリッジ形状体が形成されるようにする中央開口部（２８）と、が設けられ、 前記コラム（１６）は、前記支持要素（１２）に対して反対側部に及び同一の側部に、前記ばね（２４´）及び相応するコード（２０）をそれぞれ固定する第一のフック（２５）と、第二のフック（２９）とを備え、 （ｇ）前記第一のフック（２５）は、実質的に垂直面上にてコード（２０）を配置することを可能にする鍛練を実施し得るように設けられ、前記第二のフック（２９）は、実質的に水平面上にてコード（２０）を配置することを可能にする鍛練を実施し得るように設けられることを特徴とする、前記装置。 請求項１に記載の装置において、 前記支持要素（１２）を前記面（１１）の上に配置する前記係合手段（２７）は、前記支持要素（１２）に設けられた相応するプラグ（２７） であって、該プラグ（２７）を受け入れるのに適した前記支持面（１１）上の２列の平行な穴（２６）を備え、 前記穴（２６）の間のピッチは、長手方向及び横方向の双方に等しく、 このため、前記支持要素（１２）は、前記プラグ（２７）により、長手方向及び横方向の双方に、且つ前記コラム（１６）から便宜な距離にて前記面（１１）上に随意に配置することができるようにした、装置。 請求項１ 又は２に記載の装置において、前記支持要素（１２）は、手の中手骨を快適に支持することを 許容し得る人間工学的構造を備えることを特徴とする、装置。 請求項１から ３の何れかの項に記載の装置において、 前記面（１１）に対して固定可能であり且つ除去可能である、板形状をした要素（５２）により規定されると共に、前記コラム（１６）と前記要素（１２）との間に配置された第二の支持体（５０）を備え、 該第二の支持体（５０）は、上方部分に、手の指を収容し又は支持して、単一の指関節（ｐｈａｌａｎｘ）が動くのを許容するのに適した基本的に曲線状の輪郭外形を有する少なくとも１つの溝（５４）を更に備えることを特徴とする、装置。 請求項 ４に記載の装置において、 前記第二の支持体（５０）は、前記コラム（１６）に対して水平方向に調節可能であり、 前記溝（５４）は、人間の手の指に適応し得るように垂直方向に調節可能であることを特徴とする、装置。 請求項 ５に記載の装置において、 前記可能な支持体（５０）の前記溝（５４）は、手の指（１５）の位置を安定化させ得るように、フックアンドループバンド又は弾性バンドを備えることを特徴とする、装置。 請求項１から ６の何れかの項に記載の装置において、 前記面（１１）は、互いにヒンジ止めした２つの部分（１１ａ、１１ｂ）を備え、 一方、前記コラム（１６）は、前記基部にヒンジ止めされ、全体として、前記装置は、折り畳んだ休止位置と、前記コラム（１６）が前記面（１１）に対して直立の位置とされる作用位置とを取ることができることを特徴とする、装置。 請求項１から ７の何れかの項に記載の装置において、 前記支持要素（１２）には、 該支持要素（１２）の一面に弾性手段（１２ｂ）を介して追加的な支持板（１２ａ）が 該一面と平行に設けられ、 前記板（１２ａ）と前記支持要素（１２）との間には、１対の電気接点（１２ｃ）が設けられ、該電気接点は、該接点が接続されたとき、起動される発光性又は音響学的警報装置（３２）を備える電気回路（３０）と関係している、装置。 |
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| 说明书全文 | 本発明は、人間の手、手首及び前腕の関節及び筋肉に応力を加え且つこれらを鍛える装置に関する。 手、手首及び前腕の関節及び筋肉に応力を加え且つこれらを鍛えることが有益である多数の人間の活動がある。 例えば、音楽家、例えば、ピアニスト、バイオリン二スト等、外科医、タイピスト、ジョグラー又は外傷を受け又は神経が損傷した人間の手の指によって行われる動きが考えられる。 活動に依存して、かかる動きは、迅速で且つ精密でなければならず、また、人間の指は、刺激に対して十分な筋肉の感性及び弛緩の迅速性を有しなければならない。 特定のピアノの技術の場合、手の解剖学的機能に大きな注意を払わなければならない。 その理由は、人間の手の各１本の指の動きを精密に且つ鋭敏に制御することは、高レベルのピアノ及び芸術家の実演のため、このため、妥当で且つ精緻な共鳴を得るための基本条件であるからである。 手の指及び（又は）手首の筋肉及び関節を鍛えるため使用される既知の方法は、変形可能な材料にて出来た小さいボールを使用することから成っている。 掌に握った該小さいボールは、手の指自体の運動により鍛練された力によって変形する。 しかし、かかる種類の運動は、手の指に属する筋肉群と、発生した力を増大させる働きをする付属的筋肉群及び支援筋肉群との双方を使用する。 変形可能な材料で出来た小さいボールを使用することは、指の屈筋及び掌の屈筋、すなわち支援筋の双方を同時に動作させ、大きい力を発生させることができるが、このことは、指自体の動きの機敏さ及び迅速性を制限し、特に、手の指を形成する各単一の関節の動きの機敏さ及び迅速性を鍛えるために必要な条件である、各単一の筋肉群を独立的に制御することを許容しないという短所がある。 手の筋肉組織を鍛えるための特定の装置も当該技術にて既知である。 米国特許第３，７８２，７１９号明細書には、手の指の動きを鍛練するため、特に、外傷を負った指及び手の部分の筋肉組織を強化するための装置が開示されている。 しかし、上述した既知の装置にて採用された、人間の手、手首及び前腕の関節及び筋肉に応力を加え且つこれらを鍛える従来の技術は、付属筋肉又は拮抗筋に応力を加えることを含み、このため、これらは、手の指、手首及び前腕の動きの基本となる解剖学的（筋肉の解離）及び物理的な法則に従った緊張状態及び原動力活動を発生させることが無く、自然の動作を実現することを許容しないという欠点がある。 この欠点は、動きの機敏さ及び容易さ発達させなければならないピアニストの場合に、また、これら２つの特徴を発達させることが特に重要である、全ての状況にて、特に感得されることが判明している。 上述した従来の技術の更なる短所は、必要とされる以上に大きい筋肉の緊張状態を生じさせることに関係する。 特定のピアニストの場合、この過剰な筋肉の緊張状態の結果、高質な「ピアノ技術」の特徴である、動きの精密さ及び迅速性を発達させることができるよう長時間の練習時間が必要となる。 本発明の第一の目的は、既知の技術の短所の無い、手、手首及び前腕の関節及び筋肉に最適の応力を加え且つこれらを鍛える方法という課題を解決することを許容する装置を提供することである。 本発明の別の目的は、音楽家、特に、ピアニストがピアノ技術を発達させるため、効果的に使用することのできる上述した型式の装置を提供することである。 上記及びその他の目的は、添付した請求の範囲に記載したように、手、手首及び前腕の関節及び筋肉に応力を加え且つこれらを鍛える装置により実現される。 本発明の装置は、必要な筋肉束のみを含み、発生される力を増大させると同時に、肢体の自然の生理学に対する筋肉の収縮速度及び（又は）動きの精密さを減少させるその他の筋肉を含まずに、正確な筋肉の動作を覚えさせ且つ（又は）再教育することを許容するから、望ましいように手、手首及び前腕の関節の最適な可動性を発達させることができる。 望ましいことに、本発明に従い、手の指を形成する各単一の関節の動きの機敏さを獲得するのに必要な状態である、各単一の筋肉群の自律的な制御を実現することができる。 本発明の手、手首及び前腕の関節及び筋肉に応力を加え且つこれらを鍛える構造上及び機能上の特徴は、幾つかの非限定的な好ましい実施の形態を表わす添付図面に関する以下の詳細な説明から一層良く理解されよう。 図１から図５を参照すると、全体として参照番号１０で示した、手の関節及び筋肉に応力を加え且つこれらを鍛える装置は、支持面又は基部１１上に配置された支持体又は補強要素又はブロック１２を備えており、該支持要素又はブロックは、上記面に対して垂直に伸び、また、以下に説明するモードに従って、人間の手１４に対する支持体を規定する機能を果たす。 上記要素１２は、図面に従った好ましい実施の形態において、例えば、２−５ｃｍだけ面１１に対して垂直に伸び、また、基本的に楔の形状とされた側部断面の輪郭外形を有し且つ、プラスチック材料、木又はその他の既知の種類のものにて出来ている。 本発明によれば、要素１２の楔の形態は、手の中手骨を支持することを許容し、このため、手首及び前腕が水平面１１上にて自然に支持された状態に止まることを許容する。 上記要素１２は、かなりのｃｍ、例えば、２−８ｃｍだけ面１１に対し平行に伸びており、手首及び前腕を面１１上に支持するのに十分な空間を残す。 これに反して、この空隙は、数１０ｃｍ、例えば、３０−５０ｃｍの進展程度を有する。 更に、上記要素１２は、可動であることが好ましく、また、異なるユーザ及び（又は）該装置により行うべき運動に順応させ得るような装置とすることができるよう、異なる高さ及び（又は）形状を有する同様の要素にて置換することができる。 更に、上記要素１２は、該要素１２を面１１に対して除去可能に固定することを許容する係合手段のため、好ましいように上記面１１に対し異なる形態にて配置することができる。 当該支持要素１２は、右手及び左手の双方の外形に対して最適な仕方にて適応し得るようにする人間工学的構造を有することができる。 該支持ブロックは、載せた手及び（又は）前腕に一層の快適性を与え得るよう、柔軟な材料にて被覆することができる。 更に、支持要素１２は、手の掌及び甲の双方の支持体に適応し、以下に説明する動きを実行することができるようにする。 本発明の装置は、該装置が使用されているとき、要素１２、従って手１４の前方に配置されるコラム１６を更に備えている。 該コラム１６は、好ましくは、脱着可能な仕方にて水平方向支持基部又は面１１に固定され、また、該水平方向支持基部又は面に対し実質的に垂直に上昇し、好ましくは、その頂部に、少なくとも１つのコード又はワイヤー２０が摺動することを許容するのに適したプーリー１８を有するものとする。 手１４、従って支持要素１２の方向を向いた各コード２０の端部には、少なくとも１つのリング又はアイレット２２、２２´´が固定されており、該リング又はアイレットの内部には、それぞれ人間の手の指１５又は手首１３が挿入されて、以下に説明する目的及び動きを実現する。 手１４と反対の方向を向いたコード２０の第二の端部には、好ましくは、互換可能であり、必要とされる緊張及び実行すべき訓練の類型に依存して質量を変化させることができる錘２４が固定されている。 コラム１６に対する水平面１１上の要素１２の位置は、要素をコラムの近くに又はコラムから離れるように動かすことにより調節し、装置を使用する異なる人間の手の特徴に順応し得るようにすることができる。 リング２２、２２´´は、弾性的なプラスチック材料にて出来たものであることが好ましく、又はこれらは、手操作にて調節して、単一の個々の人間の指又は手首の異なる直径寸法に容易に適応することができるようにすることが可能である。 該リング又はアイレットは、実行すべき訓練の類型に依存して指、又は手首又は中手骨に巻かれるフックアンドループストリップによって規定することもできる。 １つの代替例として、錘２４は、ばね、例えば、ヘリカルばねにて置換してもよく、この場合、該ヘリカルばねは、可変抵抗を有し、コード２０自体に且つ本発明の装置の支持面１１又はそのコラム１６の何れかに接続されるようにし、又は、錘自体を気体ばね又は同等の型式のアクチュエータにより置換してもよく、該アクチュエータは、手の指又は手首の規則的で且つ急激でない動きを許容するような形態とされることが好ましい。 本発明によれば、コード２０がプーリー１８の回りに部分的に巻かれるようにすることも可能である。 一方、この場合、該プーリーには、以下に説明するモードに従って、指又は手首の動きが鍛えることのできる緊張状態の変化を許容するのに適した可調節型のクラッチ機構が設けられるものとする。 コード２０は、１つの代替的な実施の形態において、機械式レバーにて置換することができる。 図６及び図７を参照すると、本発明の装置に設けられ、以下に説明する目的を実行するのに適したアクセサリを規定する、可能な支持体５０が示されている。 板形状の要素５２の上方部分は、手の指を受容し又は支持するのに適した基本的に曲線状の輪郭外形を有する少なくとも１つの溝５４を備えており、単一の指骨が動くことを許容する。 指１５の上記部分は、可能なフックアンドループバンドにより又は弾性的な又はその他の既知のバンド（図面に示さず）により可能な支持体５０の溝５４にて安定化される。 溝５４の垂直方向位置は、本発明の装置を採用するユーザの異なる手の類型に対して順応し得るように調節可能である。 次に、図８から図１５を参照すると、本発明に従った装置の第二の実施の形態が示されており、この場合、第一の実施の形態と同一の又は同様の部品を示すため、同一の参照番号が使用されている。 望ましくは、本発明のこの第二の実施の形態によれば、面１１は、部分１１ｃにて互いにヒンジ止めした２つの部分１１ａ、１１ｂを備えており、コラム１６は、部分１１ｄにて面１１の正面部分１１ａにヒンジ止めされ、全体として、装置１０は、折り畳んだ休止位置と、コラム１６が面１１に対して直立の位置に動かされる伸びた作用位置とをとることができる。 また、本発明のこの実施の形態において、支持要素１２は、面１１に沿って調節可能であり、手１４の掌及び甲の双方を支持し得るようにし且つ指の精密で且つ鋭敏な制御を許容し、また、指の僅かな動きを許容するかかる筋肉の解離を実現することを許容する。 例えば、このため、面１１は、コラム１６から所望の距離に配置することのできる支持要素１２上に設けられた相応するプラグ２７を受け入れるのに適した２列の平行な穴２６を提供することができる。 図１４、図１５にて一層良く見ることができるように、穴２６の間のピッチは長手方向及び横方向の双方とも同一であるため、支持要素１２は、プラグ２７により、長手方向及び横方向の双方にて１つの面１１に、また、コラム１６から便宜な距離に配置することができる。 更に、支持要素１２は、人間の手及び実行すべき鍛練に適した高さを有する別のものと置換してもよい。 図８及び図９に示したように、支持要素１２は、コラム１６付近にて部分１１ａの上に配置されている。 この形態において、支持要素１２は、例えば、掌を支持するために使用され、また、該支持要素は、指が面１１に対して垂直面内にて動くことを許容するよう中央開口部２８が設けられることが好ましい。 その代わり、図１０及び図１１において、要素１２は、前腕の支持体として使用し得るように部分１１ｂの上に配置されている。 更に、要素１２には、コード１２が通過するのを許容し且つ例えば、図１２の訓練の場合のように、指の伸筋の動きの実行を許容するよう、中央開口部２８が設けられることが好ましい。 この目的のため、要素１２は、アーチ形のブリッジの形状にて形成されることが有益である。 常に、本発明に従い、図１３の形態にて図示したように、上記要素１２を必要としない鍛練を実行するため、上記要素を面１１から除去することも可能である。 上述した仕組みにおいて、コード２０は、鍛練を実行するためこのように配置されており、コードを実質的に垂直面上に配置することを可能にする。 十分に長いコード２０を提供することにより、ばねが後方フック２５に締結されたとき、コード２０が水平面上にて戻るようにするため、フック２９を使用することも可能である。 本発明によれば、刺激に対する筋肉の感性を増すよう鍛えることは、使用すべき抵抗を増加させることにより行うことができる。 かかる目標は、中手骨の支持要素１２をコラム１６に対して後方に動かし且つ、例えば、ばね２４´をより大きい抵抗を有する別のものと置換することにより、より大きい抵抗を使用することにより実現することができる。 このように鍛えることは、望ましくは、最初に、軽い負荷にて開始し、次に、遅い運動を行い、付属筋の助けを受けることなく、関連した関節の動きが生ずるように制御することができるようにして行われるものとする。 この制御は、支持体が中手骨にあり及び肘が装置の表面上にある状態の位置から開始して、ユーザは、指の動作中、支持体自体を押し付けたり、又は手首を持ち上げたりしないよう注意すればよいから、簡単であることが判明している。 望ましくは、本発明によれば、装置を使用することにより、手が取った位置のため、手の関節の各々の精密な制御のため人間を教えることができる。 常に、本発明に従い、望ましいように、手の単一の筋肉の収縮速度の発達である動く速度、及び筋肉の弛緩に続く弛緩の迅速性を鍛えることが可能である。 本発明の更なる利点は、手の動作に関係した単一の筋肉の各々の刺激に対する筋肉の感性を増大させることを目的として鍛えることが可能であることから得られる。 本発明の装置は、完全に機械式のものとし、ユーザの手操作によって緊張状態の調節が実施されるようにすることができる。 該装置は、動きの適正な実行のみならず、緊張の強さを自律的に調節する電子式制御装置を有することができる。 この実施例の変形例によれば、ばね１２ｂの抵抗に打ち勝つのに十分な力が板１２ａに加えられたとき、回路３０は接続され、警報装置３２は作動する。 ばね１２ｂの弾性抵抗に依存して、上記の状態は、板１２ａ上にて適正な緊張状態（適正な訓練の実行）が実現されているか又は不十分な緊張状態であるかを示す。 更に、上記電気接点１２ｃは、印加された圧力、典型的に、抵抗に依存して電気的パラメータを変化させることのできる圧力センサを内蔵することができ、回路３０と関係した電子式制御システムが要素１２に印加された圧力が十分であるかどうかを示す各種の警報信号を発することができるようにする。 更に、電子式制御システムは、実行すべきプログラムー鍛練の型式に依存して、ユーザが信号閾値を選ぶことを許容することができる。 その構成の特徴に関して上記に詳細に説明した、本発明に従った手の関節及び筋肉に応力を加え且つこれらを鍛える装置の機能について以下に詳細に説明する。 手の指の各々は、水平面及び垂直面の双方にて動かすことができる。 垂直面に沿った指の動きは、屈筋の収縮（指骨が掌にアプローチする動き）及び伸筋の収縮（指骨が掌から後退する動き）を通じて行われる。 更に、指の動作は、指の第一の指骨を曲げる機能を有し、その他の２つが伸びた状態に止まることを許容する骨間筋による助けを受ける。 これに反して、水平面に沿った動きは、掌及び手の甲に配置された背筋及び掌の骨間筋の作用を通じて行われる。 特に、親指を除く、指の３つの指骨の全てが垂直面に沿って動き、また、手の指関節の背面に接続された第一の指骨は、同様に、水平面に沿って動くことを認識すべきである。 これに反して、親指の第一の指骨は、水平面及び垂直面の双方に沿って且つ回転して動く。 手首の関節は、水平面及び垂直面の双方に沿って且つ回転して動くことができる。 本発明に従った装置は、手が実行することのできる全ての動きに応力を加えるという驚くべき結果を有する。 実際上、上記装置は、関節の動きを担当する支援筋肉の収縮及び作動と独立的に、手の単一の指の動きを作動させることを許容する。 指の動きを鍛練し且つ、例えば、優れたピアノの演奏のため必要な解離を実現するため、掌、特に、中手骨領域は、要素１２を支持しているが、手首及び肘は、自然に、面１１により規定された水平面と接触している。 指がアイレット２２内に挿入されたこの位置から、ユーザが垂直面に沿った指の曲りを鍛練して、コードの端部に締結した錘に依存し、又は、いずれの場合でも、該コードに印加された抵抗に依存して、可変である緊張状態によりコード２０に引っ張り動作を生じさせる。 このため、中手骨を要素１２の表面と反対の方向に向けて上方に曲げた状態にて（図４）、ユーザは、指の伸筋を鍛練することができよう。 指が上述したようにアイレット２２に掛止された状態にて、骨間筋は、指自体を横方向に変位させることにより鍛練することができる。 更に、該装置は、垂直面及び水平面の双方に沿い且つ内転及び外転の双方にて、手の親指の関節を鍛練し又は鍛えることを許容する。 該アイレット２２´´は、手の中手骨に配置されている場合、手の手首自体の関節を鍛えることを許容する。 更に、アイレット２２を手の親指又は小指に挿入することにより、本発明の装置は、図５に概略図的に示したように、前腕の回内及び回外運動（前腕の軸線に沿った回転）を鍛練することを許容する。 更に、本発明の装置は、何れかの指を同時に又は交番的に鍛練し又は鍛えることを許容する。 可能な支持体５０は、指の先端又は第一の指関節（深い屈筋）を鍛練するために使用され、また、該支持体は、その後、指の第１の指骨に配置される。 このように、本発明による装置は、指の３つの指骨及び（又は）手の親指の２つの指骨の全てを互いに独立的に且つ筋肉の解離に関して精密に応力を加えることを許容する。 手の関節及び筋肉に応力を加え且つこれらを鍛える装置は、付属筋又は拮抗筋群の支援を受けることなく、望ましいように、実際に所定の動きを担当する手の筋肉に応力を加え且つこれらを鍛えることを許容する。 更なる利点は、本発明の機構は、手の指の単一の中手骨の各々に互いに完全に独立的な仕方にて応力を加えることを許容する点である。 更なる利点は、本発明の装置は、「ピアノの潜在能力」を発達させ又は、何れの場合でも、手及び前腕の関節の最適な可動性を発達させる点である。 本発明は、単に非限定的な一例として掲げたその１つの実施の形態について特に説明したが、当業者には、上記の説明に鑑みて、多数の改変例及び変更例が明らかであろう。 このように、本発明は、以下の請求の範囲の思想及び範囲の一部を形成する全ての改変例及び変更例を包含することを意図するものである。 |
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