(57)【要約】  競技者のトレーニング用の筋肉強化杖としても、歩行者の補助用杖としても利用可能な弾性伸縮杖を提供する。  伸縮自在な弾性伸縮杖（１）であって、弾性機構を有するとともに伸縮が可能な杖本体（１０）と、杖本体（１０）の上端部に取り付けられる把持部（９１）と、杖本体（１０）の下端部に取り付けられる石突部（９２）とを備え、杖本体（１０）は、外管（１１）内に内管（１２）が挿入されて伸縮可能に形成されるとともに、弾性機構として密閉可能な空気室（６０）が形成されている。そして、杖本体（１０）は、空気室（６０）に通じるバルブ（５０）を備え、バルブ（５０）を開閉することによって空気室（６０）を大気開放状態又は密閉状態とすることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮自在な弾性伸縮杖であって、
弾性機構を有するとともに伸縮可能な杖本体と、前記杖本体の上端部に取り付けられる把持部と、前記杖本体の下端部に取り付けられる石突部とを備え、
前記杖本体は、外管内に内管が挿入されて伸縮可能に形成されるとともに、前記弾性機構として密閉可能な空気室が形成されていることを特徴とする弾性伸縮杖。 
【請求項２】
前記杖本体は、前記空気室に通じるバルブを備え、前記バルブを開閉することによって前記空気室を大気開放状態又は密閉状態とすることを特徴とする請求項１に記載の弾性伸縮杖。
【請求項３】
前記杖本体の長さを調整可能な調整部材を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の弾性伸縮杖。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性を備えて伸縮することにより、歩行が不自由な人の補助用杖としても、使用者の上腕に負荷を掛ける筋肉強化杖としても使用できる弾性伸縮杖に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、足腰が弱ったり身体に故障があったりした場合に、歩行を補助する補助用杖が用いられている。特許文献１には、地面からの衝撃を吸収するために弾性を備えて伸縮する補助用杖が紹介されている。【０００３】
また、ダウンヒル・スキー・ストック、クロスカントリー・スキー・ストック及びノルディック・ウォーキング・ポール等の、多くの運動用の杖が使用されている。
そして、特許文献２には、スキーの競技者等が、地面を押す上腕の筋力を強化するために使用する、弾力性を備えて伸縮する筋肉強化杖が紹介されている。【０００４】
この筋肉強化杖は、外管内に内管が挿入されて伸縮するとともに、外管と内管との間にゴム等の弾性体が設けられている。使用者がこの杖で地面を強く押すと、弾性体によって押し返す力が作用するので、上腕の筋肉を強化することができる。【０００５】
この筋肉強化杖では、弾性機構としてゴムなどの弾性体を使用しているので、弾性体の反力が弾性体の伸び率に比例する。すなわち、圧縮する長さに比例した反力が得られる。そして、伸縮可能な長さを長くすると、使用者が圧縮するストロークが長くなり、得られる反力の最大値を大きくすることができる。
ストロークは、杖に調整環を取付けることにより調整可能であり、利用者がストロークを変えて、反力を調整することができる。【０００６】
しかしながら、反力の強さとストロークとは、もし可能であるならば、それぞれ別個に調整できることが好ましい。
すなわち、弾性体からの反力は、利用者の体力等に応じて調整できることが好ましく、弾性体の断面積などによって調整されるべきである。また、ストロークは、利用者の体型や使用内容に応じて、反力とは無関係に調整できることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２１１９１５号公報
【特許文献２】特許第５８９０５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、ダウンヒル・スキーやノルディック・ウォーキングを行う競技者などが、筋肉強化杖としてトレーニングに使用するための弾性伸縮杖を提供することにある。そして、必要とする反力が得られるとともに、ストロークを自由に調整できて、実用性に優れた弾性伸縮杖を提供することにある。
また、歩行の補助用杖として使用する弾性伸縮杖を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の弾性伸縮杖は、伸縮自在な弾性伸縮杖であって、弾性機構を有するとともに伸縮可能な杖本体と、前記杖本体の上端部に取り付けられる把持部と、前記杖本体の下端部に取り付けられる石突部とを備え、前記杖本体は、外管内に内管が挿入されて伸縮可能に形成されるとともに、前記弾性機構として密閉可能な空気室が形成されていることを特徴としている。【００１０】
そして、前記杖本体は、前記空気室に通じるバルブを備え、前記バルブを開閉することによって前記空気室を大気開放状態又は密閉状態とする構成とすることができる。
また、前記杖本体の長さを調整可能な調整部材を備えている構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上の構成により、スキー等の競技者は、本発明の弾性伸縮杖を使用して歩行することにより、地面を押す上腕の筋肉を強化するトレーニングを行うことができる。
また、弾性機構として空気室を使用しているので、バルブを開閉して大気圧における空気室の容積を変えることによって、圧縮するストロークを自由に変更することができる。ストロークを変更しても、各使用者の腕力に応じた最大の反力を得ることができる。【００１２】
また、空気室を小さくしてストロークを短くすることにより、補助用杖としても最適な弾性伸縮杖とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の弾性伸縮杖の一例を示す概略外形図である。
【図２】杖本体を構成する各部材を示す一部断面概略外形図である。
【図３】空気室を示す一部断面概略外形図である。
【図４】バルブ、栓部材及び空気室の関係を示す説明図である。
【図５】外管と内管を接続する接続部材の概略図である。
【図６】杖本体の長さを調節する調節部材の概略図である。
【図７】空気室の基本長に関する説明図である。
【図８】空気室の容積と反力の関係を示す説明図である。
【図９】空気室の他の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の一例である弾性伸縮杖１の概略外形図である。
弾性伸縮杖１は、杖本体１０、把持部９１及び石突部９２で構成されている。
【００１５】
杖本体１０は、上部パイプ２０、中間パイプ３０及び下部パイプ４０によって構成されている。
上部パイプ２０には、接続部材７０を介して中間パイプ３０の上側が挿入され、図３により後に説明する空気室６０が形成される。
中間パイプ３０には、下側から下部パイプ４０の上側が挿入され、図６で後に説明する調節部材８０によって、杖本体１０の長さを調節することができる。
【００１６】
図２は、杖本体１０を分解した状態であり、上部パイプ２０、中間パイプ３０及び下部パイプ４０をそれぞれ示している。
【００１７】
上部パイプ２０は、中間パイプ３０のピストン部材３１を受け入れるシリンダーとして機能する部材である。内部には栓部材２１を備え、外部にはバルブ５０を備えている。
栓部材２１は、上部パイプ２０の上端部を閉塞するための部材である。
バルブ５０は、管部材５１及び栓部材２１とともに空気の流路を形成して、上部パイプ２０の内部を大気解放状態、又は密閉状態とする。
【００１８】
上部パイプ２０は接続部材７０の内環部７１を備え、中間パイプ３０は接続部材７０の外環部７２を備えている。接続部材７０によって、上部パイプ２０と中間パイプ３０を、伸縮可能に接続することができる。
【００１９】
中間パイプ３０は、上端にピストン部材３１を備えており、上部パイプ２０に挿入されて密閉可能な空気室６０（図３参照）を形成する。
ストッパー７３は、外環部７２とともに接続部材７０を構成している。
なお、中間パイプ３０の下端部には、摘み９３を備えている。
【００２０】
下部パイプ４０は、上端部に調節部材８０を備え、中間パイプ３０の下側から挿入することができるとともに、任意の位置で固定することができる。これによって、杖本体１０の長さを調節することができる。そして、下端部には石突部９２を備えている。
【００２１】
図３は、上部パイプ２０と中間パイプ３０が接続部材７０によって伸縮可能に接続されている状態を示すとともに、栓部材２１とピストン部材３１によって、密閉可能な空気室６０が形成されている状態を示している。
以下、空気室６０に関する説明を簡単にするために、上部パイプ２０を外管１１とし、中間パイプ３０を内管１２として説明する。
【００２２】
空気室６０は、栓部材２１とピストン部材３１によって密閉状態とすることができる。そして、把持部９１を握って石突部９２で地面を押すと、空気室６０が圧縮されて反力を生じることになる。すなわち、外管１１に内管１２が挿入された伸縮可能に接続されるとともに、空気室６０が弾性機構として機能することになる。
ここで、空気室６０が大気圧であるときに、図３に示す栓部材２１の下端からピストン部材３１の上端までの長さを、空気室６０の基本長Ｌと呼ぶことにする。
【００２３】
図４は、バルブ５０、栓部材２１及び空気室６０の関係を示す説明図である。
栓部材２１は、円柱状の栓本体２２に２個のＯリング２３、２３を設けたものであり、外管１１の上部に接着などによって固定されている。そして、空気室６０に連通する通気孔２５を備えている。
【００２４】
バルブ５０は、弁座５６に対して弁体５７が近接・離間することにより、通気孔５５を開閉するようになっている。すなわち、摘み５２を回すことにより、通気孔５５の端部を開閉することが可能であり、弁体５７を弁座５６に密接させて、通気孔５５の端部を閉塞することができる。
【００２５】
管部材５１は、通気孔５５と通気孔２５とを、気密が保持された状態で連通している。そして、弁体５７が弁座５６に密接することにより、空気室６０を密閉状態とすることができる。一方、弁体５７が弁座５６から離間すると、弁座５６の近傍が大気に開放される構造となっている。
結局、バルブ５０を閉とすれば、空気室６０は密閉状態に保持され、バルブ５０を開とすれば、空気室６０は大気開放状態に保持される。
【００２６】
図５は、内管１２の上端部を示している。
内管１２の上端部にはピストン部材３１が取り付けられている。ピストン部材３１は、円柱状のピストン本体３２に、２個のＯリング３３、３３を設けたものであり、内管１２の上端部に固定されている。
外管１１の下側から内管１２を挿入すると、ピストン部材３１によって密閉可能な空気室６０を形成することができる。
【００２７】
また、図５は、外管１１と内管１２を伸縮可能に接続する接続部材７０を示している。
接続部材７０の内環部７１は、雄ネジ７５を備えて、外管１１の下端部に取り付けられている。
接続部材７０の外環部７２は、雌ネジ７６を備え、ストッパー７３とともに内管１２が挿通された状態となっている。
【００２８】
雄ネジ７５と雌ネジ７６を螺合することによって、外管１１と内管１２が接続される。そして、内管１２は、外環部７２に設けられる軸孔７７に挿通された状態となって、外管１１内に出入することができる。このため、外管１１と内管１２が伸縮可能に接続されることになる。なお、ストッパー７３は、ピストン部材３１が軸孔７７から抜け出すことを防止している。
【００２９】
図６は、中間パイプ３０と下部パイプ４０の接続部分で長さを調節する調節部材８０を示している。特許文献２にも同様の記載があるので、ここでは簡単に説明する。
下部パイプ４０の上端には、傾斜面４２を備える軸部材４１が固定されており、軸部材４１は雄ネジを備えている。一方、スリット８２を備える制動部材８１は、雌ネジを備えて軸部材４１の雄ネジと螺合している。
【００３０】
中間パイプ３０に下部パイプ４０を挿入して相互に回転すると、制動部材８１は中間パイプ３０と一体に回動するようになっており、軸部材４１に対して軸線方向に移動する。
制動部材８１が下部パイプ４０に接近すると、傾斜面４２によってスリット８２近傍が拡径し、中間パイプ３０と下部パイプ４０が固定されることになる。逆に、制動部材８１が下部パイプ４０から離れると、スリット８２近傍が縮径して固定が解除される。
【００３１】
したがって、中間パイプ３０に挿入した下部パイプ４０を、調節部材８０によって任意の位置で固定することが可能であり、これによって杖本体１０の長さを、自由に調節することができる。
【００３２】
図７により、空気室６０の容積を変えて行うストロークの変更について説明する。
前述のように、バルブ５０を開にすると、空気室６０は大気開放状態となる。ここで、外管１１に対し内管１２を挿入する方向に移動させると、空気室６０内の空気は、通気孔２５、５５を経由してバルブ５０から大気へ放出される。逆に、外管１１に対して内管１２を引き出す方向に移動させると、バルブ５０から通気孔２５、５５を経由して、空気室６０内に空気が侵入する。
このため、外管１１と内管１２を自由に伸縮することができる。
【００３３】
そして、外管１１と内管１２が伸縮可能な範囲において、任意の位置で、バルブ５０を閉にすると、その位置で空気室６０を大気圧で密閉状態とすることができる。
したがって、図３で定義した基本長Ｌは、この範囲で自由に定めることができる。
【００３４】
図７に、空気室６０ａ、６０ｂ、６０ｃとして示すように、空気室６０の容積は、自由に変えることが可能であり、使用者が直接、簡単に選ぶことができる。空気室６０ａは、外管１１に対して内管１２を最下位に位置させた場合であり、使用者は最大のストロークを得ることができる。大きなストロークにすると、筋肉強化杖として大きな効果を得ることができる。また、空気室６０ｃのようにストロークを小さくした場合には、補助用杖として大きな効果を得ることができる。
【００３５】
図８により、使用者が腕に受ける反力について説明する。
先に、図３において、内部が大気圧のときの密閉された空気室６０の長さを基本長Ｌと呼ぶことにした。また、図７において、基本長Ｌが自由に設定できることを示した。
基本長Ｌに対して、使用者の力で縮まった長さをストロークＳとする。そして、これによって空気室６０の圧力が１ａｔｍ（大気圧）から（Ｐ＋１）ａｔｍに変化したとする。
【００３６】
このとき、物理学の法則によって次の関係が成り立つ。
Ｐ＋１＝Ｌ／（Ｌ−Ｓ）
【００３７】
すなわち、Ｐの値は、Ｌの値に関わらず、（Ｓ／Ｌ）の値のみによって定まる。
図８は、Ｓ／Ｌ（％）とＰ（ａｔｍ）の関係を示したグラフである。
例えば、Ｓ／Ｌが０％のときに０ａｔｍであり、４０％のとき０．６７ａｔｍ、５０％のとき１ａｔｍ、６０％のとき１．５ａｔｍとなる。
【００３８】
なお、Ｐの値に、空気室６０の断面積を乗じた値が、使用者の腕に掛かる反力となる。
空気室６０の断面積は、１〜５ｃｍ２  程度とすることができる。
【００３９】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計変更は、本発明に含まれる。
【００４０】
例えば、図９に弾性伸縮杖１と並べて記載している、変形した弾性伸縮杖１ｘも本発明に含まれる。
弾性伸縮杖１では、外管１１内に空気室６０を形成しているが、弾性伸縮杖１ｘでは、外管１１及び内管１２内に空気室６０ｘを形成している。
内管１２内を閉塞する栓部材３５ｘが設けられるとともに、通気孔３６ｘを備えるピストン部材３１ｘが用いられている。通気孔３６ｘにより外管１１と内管１２が連通されている。
【００４１】
また、バルブ５０は、図４に示した形状に限定されず、密閉可能であれば如何なる形式の弁も使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の弾性伸縮杖１は、使用者が地面を押したときのストロークを、自由に選ぶことができる。このため、実用性が高く、競技者が上腕のトレーニングに用いる筋肉強化杖と利用できるとともに、歩行者の補助用杖としても利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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