JP3786961B2 - 携帯用個人呼吸装置 - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は、肺の効率を増すために吸息及び呼息時に抵抗及び気管内気管支衝撃をもたらすとともに、肺内の気管支内粘液又は分泌液の流動化を助ける繊毛運動を改善する携帯用呼吸訓練装置に関する。
研究が示すところによれば、肺の深呼吸を訓練することによって、腹筋圧力及び温度が高められ、食物の消化及び吸収が改善され、肺の効率が高められる。加えて、小さい物理的運動を行いながら深呼吸をすることにより、余分の量の酸素を利用させる。大きな筋肉組織は酸素を消費しないから、脳や心臓のような多くの他の身体系統には高い酸素供給を利用させる。
強力で長い吸息及び呼息は気胞（肺胞）、特に肺組織内の深い気泡のより大きい膨張及び収縮を引き起こす。吸息及び呼息に対する抵抗をもたらすことによって、肺筋が強化され且つ発達し、それにより、酸素と二酸化炭素との交換をより自由に且つ大きくさせる。肺病に病んでいる人、健康な人、及び運動家は皆、抵抗に抗して強力で長い吸息及び呼息によって肺の効率を改善することができる。
或る人は、喘息、肺気腫、慢性の気管支炎、慢性の閉塞性肺病、或いは三目／ＣＯ₂交換を減ずる他の病気のような肺の病気に病んでいるので、浅い呼吸しかすることができない。しばしば、腹部の手術経験から回復した患者は深呼吸中痛く、従って、かられ自身の呼吸を浅い呼吸に制限するかもしれない。上の状況の両方とも、患者が組織内の酸素と二酸化炭素の小さい交換に苦しむので、回復が遅くなる。更に、患者は、肺が完全に拡張されていないから、肺拡張不全になる危険の状態にある。肺拡張不全は肺の部分的な潰れであり、恐らく、肺胞の壊死に至る。これは、肺での酸素交換を悪くすることによって、そして恐らく肺炎になることによって、患者が病んでいる病気を悪化させる。
肺気腫の患者は肺内の粘液障害に苦しむ。肺の繊毛、即ち小さい毛状構造は粘液によって平らになり、動きが妨げられる。吸息又は呼息中空気の振動は患者の肺、肺通路（気管支）、及び繊毛の振動を引き起こすことがある。この振動は時々、繊毛を直立位置にし、そして粘液を流動化させ、粘液の期待を容易にすることによって患者に安心を与える。
周知の呼吸訓練具は大きな管の内部にボールを利用する。使用者は小さい取付け管を介して息を吸い込み或いは息を吐きだし、ボールを空気流量に比例して上昇させる。しかしながら、これらの周知の呼吸訓練具は吸息又は呼息に対して抵抗をもたらすに過ぎず、その両方に対して抵抗をもたらさない。更に、呼吸訓練具が正しく作動するためには、大きい管を垂直位置に維持しなければならない。これは、ベットに閉じ込められた肺病に病んでいる人や訓練中呼吸容積流量を制限したい運動家には不便である。更に、この呼吸訓練具は使用者に衝撃作用、即ち、吸息又は呼息時に空気の振動を与えない。
他の周知の呼吸訓練具は、空気を自由に吸い込ませ、且つ空気の吐きだしに対する抵抗をもたらすマスクを提供する。マスクは吸息に対する抵抗をもたらさず且つ振動をもたらさない。更に、マスクは大き過ぎて都合よく携帯できない。
他の呼吸訓練具は呼息時に振動作用をもたらす。患者はボールを暖く支持する円錐要素に接続された管に息を吸い込む。患者が管を通して息を吸い込むとき、ボールは円錐要素から移動してボールの振動運動を引き起こし、それによって、呼息に対抗する可変圧力を発生させる。この装置には幾つかの欠点がある。それは吸息中空気の振動をもたらさない。その装置は或る患者にとっては不便である、何故ならば、装置を使用中水平位置に維持しなければならないからである。更に、その装置は、空気通路の完全な開閉からの空気圧力の急速な破裂によって、空気の鋭い衝撃ではなく、空気圧力の変化する振動だけをもたらす。
他の呼吸訓練具は各々リードを収容する一対の隣接した空気通路を使用することによって吸息又は呼息時に振動作用をもたらす。各空気通路は吸息か呼息のいずれかを許すために、コイルばねを利用する弁を収容する。各ばねの圧縮を調整して吸息及び呼息に対する抵抗を独立に変えることができる。患者が一方の空気通路を通して息を吸い込み、他方の空気通路を通して息を吐きだすと、各リード通り越して流れる空気により、リードを急速に振動させ、患者の肺に振動作用を生じさせる。しかしながら、吸息及び呼息中のコイルばねの圧縮調整は不便である。更に、空気振動は、空気通路の急速且つ完全な開閉による空気の鋭い衝撃程効果的ではない。
発明の概要
本発明は携帯でき、非位置的であり、吸息及び呼息中衝撃及び抵抗をもたらす呼吸訓練装置を提供する。使用者はマウスピース内に配置されたレバーに作用するあごの筋肉を開閉することによって抵抗を調整することができる。吸息及び呼息中あごの筋肉を開閉することによって、呼吸訓練装置は肺の中の深い気胞を拡張し、肺の中の粘液妨害を緩める強い衝撃作用をもたらす。本発明は衝撃中使用者の肺の流入、流出の空気流の急速な間欠的な完全な閉鎖をもたらすから、空気圧力を単に振動させることによるよりももっと効果的な衝撃作用が得られる。
開示した実施形態では、呼吸訓練装置は少なくとも１つの主孔を有するほぼ円筒形の主本体を含む。円筒形として開示したけれども、或る実施形態では、主本体は非円筒形であってもよい。内側シリンダが主本体内に配置され、そして主本体内で回転できる。内側シリンダの回転の際、少なくとも１つの主孔が開閉れる。
或る実施形態では、主本体は複数の孔を有する。内側シリンダの回転の際、より多くの或いはより少ない数の内孔が主孔と整合し、それによって、吸息及び呼息に対する抵抗を調整するための手段を提供する。この実施形態では、呼吸訓練装置は抵抗呼吸装置として又あごの位置を変えることによって衝撃呼吸装置として機能することができる。あごを僅かに閉じ、あごを適所に保持することによって、吸息及び呼息に対する抵抗を変えることができる。主本体の孔を開き、閉じ、或いは部分的に閉じすることによって、息の吸い込み及び吐きだし抵抗の変化を達成することができる。加えて、使用者が呼吸するときあごを急速に開閉することによって、肺の襲撃を得ることができる。衝撃中空気流に対する抵抗も主本体の１つ又はそれ以上の孔を開き、塞ぎ或いは部分的に塞ぐことによって変えることができる。
本発明は、マウスピースに作用するあごの筋肉を開閉することによって、内側シリンダを回転させる能力、それによって抵抗を調整する能力を使用者に与える。マウスピース内に配置されたレバーは内側シリンダの内面に係合する。レバーが押し下げられるとき、レバーの他端は内側シリンダを主本体に対して回転させる。
本発明は又吸息及び呼息時に衝撃作用をもたらすのに効果的である。吸息及び呼息中内側シリンダを回転させることによって、内孔は主孔と順次整合される。孔の整合の間に、内側シリンダは主孔を閉じる。主孔のこの開閉は肺の中の深い気胞を開きそして拡張する強い衝撃作用をもたらし、肺の効率を改善する。更に、粘液妨害に苦しむ患者は肺及び繊毛を衝撃することによってそして粘液障害を緩和することによって安全を得ることができる。
本発明の他の実施形態では、呼吸装置は肺の衝撃に関する。この実施形態では、内側シリンダは、マウスピースを噛んだり解放したりすることによって開閉させることができる賦勢された弁で置き換えられる。再び、開閉は衝撃作用を最大にするために、肺に空気の破裂を与える。
本発明の更に他の実施形態では、シリンダのセクターを回転させて細長いスロットを開閉する。この実施形態はマウスピースの操作によって肺を衝撃することに関する。
本発明の他の実施形態では、空気流の容積制御は手動操作スライドの使用によって達成される。この実施形態は吸息及び呼息での使用のために、或いは衝撃のために、空気流の制限の調整を容易且つ正確に行うことができる。スライドは使用者の医師によって調整され、医師は、使用者の肺筋が強くなると、呼吸に対する抵抗を徐々に増大させる。
幾つかの他の実施形態を示す。他の実施形態を使用して同様な結果及び目的をうることができ、この実施形態が発明の範囲内に依然としてあることは当業者に明らかあろう。図面の以下の簡単な説明を参照して、本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
本発明の上記の利点並びに他の利点は添付図面に照らして考慮されたとき、好ましい実施形態の以下の詳細な説明から当業者に容易に明らかになろう。
図１は本発明による呼吸訓練装置の斜視図である。
図２は図１の呼吸訓練装置の一部切除した分解斜視図である。
図３は衝撃空気デフレクタを取り除いた図１に示す装置の平面図である。
図４は図３の呼吸訓練装置の線４−４における断面図である。
図５は内側シリンダを完全に回転させた図４の呼吸訓練装置を示す。
図６は本発明の他の実施形態による呼吸訓練装置の斜視図である。
図７は図６の呼吸訓練装置の分解斜視図である。
図８は本発明の更なる実施形態の斜視図である。
図９は図８の装置の分解斜視図である。
図１０は本発明の更なる実施形態の斜視図である。
図１１は本発明のなお更なる実施形態の平面図である。
図１２は弁を閉じ、マウスピースが開いた図１０の断面側面図である。
図１３は弁が開き、マウスピースを部分的に閉じた図１０の断面側面図である。
図１４は弁を閉じ、マウスピースを部分的に閉じた図１０の断面側面図である。
図１５は本発明の更なる実施形態の斜視図である。
図１６は図１４の装置に使用される中断体の斜視図である。
図１７は図１４の装置の端キャップを示す。
好ましい実施形態の説明
本発明の好ましい実施形態による呼吸訓練装置１０が図１に示される。
図２でわかるように、呼吸訓練装置１０は、左側部分１４と、中央部分１５と、右側部分１６とを備えたほぼ円筒形の主本体１２を有する。主本体１２は更に、軸線方向端１７と、円筒形キャビティ１８とを有する。主本体１２の中央部分１５に配置された主本体マウス２０が、円筒形キャビティ１８に連通しているオリフィス２２を有する。主本体マウス２０は２つの側壁２４を有し、これらの側壁２４は、各々、孔２６を備える。主本体マウス２０は更に、上壁２８と、下壁３０と、下壁３０から突出する舌状部３２とを有する。
図２及び図３でわかるように、主本体１２は、左側部分１４に、円筒形キャビティ１８に連通している主左側孔３４を有する。同様な右側主孔３６が、左側主孔３４と整合して主本体１２の右側部分１６に配置される。左側主孔３４及び右側主孔３６から円周方向に間隔を隔てられた主衝撃孔３８が、主本体１２の中央部分１５から右側部分１６まで延びる。主孔３４、３６、３８は細長い幅狭のスロットであるのが好ましい。図２には示されているが図３では取り除かれている衝撃空気デフレクター４０が、主衝撃孔３８の上で主本体１２に配置される。
図２でわかるように、呼吸訓練装置１０は更に流れ遮断器を有し、この流れ遮断器は、この実施形態では、前記主本体１２内に配置され、主本体１２に対して回転できる内側シリンダ４４である。内側シリンダ４４は、内面４６と、左側部分４８と、中央部分４９と、右側部分５０とを有する。内側シリンダ４４は中央部分４９に中央孔５２を有する。開示された実施形態では、中央孔５２は矩形である。内吸息孔５４が、中央オリフィス５２に隣接して内側シリンダ４４の左側部分４８に配置される。円周方向に間隔を隔てられた３つの内孔５６が、内側シリンダ４４の左側部分４８において内吸息孔５４から円周方向に間隔を隔てられる。３つの内孔５６の各々は、内側シリンダ４４の右側部分５０に配置された整合内側孔５８を有する。更に、内孔５６から円周方向に間隔を隔てられた僅かに小さな内呼息孔６０が、内側シリンダ４４の左側部分４８に配置される。第１内衝撃孔６２が、内側シリンダ４４の中央部分４９を通って右側部分５０まで延び、内呼息孔６０と整合される。２つの同じ内衝撃孔６４が、第１内衝撃孔６２から円周方向に間隔を隔てられる。
円筒形キャビティ１８を通る空気流の急で早い開閉を避けるため、内孔及び主孔は全て、主本体１２及び内側シリンダ４４に対して軸線方向に細長い全体的に幅狭のスロットである。好ましい実施形態では、主孔３４、３６、３８は細長い幅狭のスロットである。これらのスロットは幅狭であり、空気圧はすぐに降下する。外側本体の僅かに幅広いスロット３８は、最大圧力降下を得るのに十分なほど幅広い。主本体のスロット３８の幅は最大圧力降下を得るのに十分なほど幅広であるべきである。内側シリンダのスロット間の領域は、圧力を最大値まで高めることができるのに十分なほど幅広であるべきである。
ヨーク６８が、中央オリフィス５２の反対側で、中央部分４９において、内側シリンダ４４の内面４６に取付けられる。ヨーク６８は、円周方向に間隔を隔てた２対の軸線方向に間隔を隔てたガイド７０を有する。
レバー７６が、内端７８と、外端８０と、これらの端７８、８０間に配置された中央孔８２とを有する。内端７８は、主本体１２の主本体マウス２０内に配置される。ピボットピン８４が、主本体マウス２０の側壁２４の孔２６及びレバー７６の中央孔８２に挿入される。レバー７６の内端７８の孔８６が、ピン８８をヨーク６８と係合状態に保つ。ピボットピン８４を中心に巻かれた一対のばね９０のような付勢手段が、レバー７６の端８０を主本体マウス２０の舌状部３２から遠ざかるように付勢する。
一体付勢手段９０ａを有する変形レバー７６ａが図２Ａに示されている。レバー７６ａは、内端７８ａと、外端８０ａとを有する。レバー７６ａは、該レバーから突出し、外端８０ａに対して鋭角を形成する付勢部材９０ａと一体的に形成される。付勢部材９０ａを有するレバー７６ａの中央孔８２ａが、内端７８ａと外端８０ａとの間に配置される。付勢部材９０ａはレバー７６ａの外端８０ａを主本体１２の舌状部３２から遠ざけるように付勢する。
横断面がほぼ長方形である管状のゴム製マウスピース９２が、内端９４と、外端９６とを有する。外フランジ９８が外端９６に配置される。複数のリブ１００が、マウスピース９２の上面１０２及び下面１０４から突出する。軸線方向に間隔を隔てた一対の内フランジ１０６が内端９４の周囲に配置される。主本体１２の主本体マウス２０がマウスピース９２の内端９４に挿入される。バンド、或いは、その他の取り出し可能な取付け手段が、内フランジ１０６間でマウスピース９２の内端９４に締められる。レバー７６の外端８０はマウスピース９２内に配置される。接着剤（図示せず）又はマウスピース９２の上方内面１０９に形成されたポケット（図示せず）でレバー７６の外端８０をマウスピース９２の上方内面１０９に取付けることによって、ばね９０に対する変形例として、レバー７６の外端８０を付勢するのにマウスピース９２を用いることができる。
図２Ｂに図示される変形バンド１１０が、上方Ｕ形部材１１２と、下方Ｕ形部材１１３とを有する。上方Ｕ形部材１１２は、ヘッド部分１１６を備えた上方右側アームと、上方左側アーム１１８とを有する。下方Ｕ形部材１１３は、ポケット１２１を備えた下方右側アーム１２０と、下方左側アーム１２２とを有する。上方左側アーム１２２及び下方左側アーム１１８はヒンジ連結される。バンド１１０をマウスピース９２に取付けるため、上方右側アームのヘッド部分１１６を下方右側アーム１２０のポケット１２１に挿入すると、相補的留め部分１２４、１２５が互いに係止する。
一対の端キャップ１２７が主本体１２の軸線方向端１７に取り外し可能に取付けられる。各端キャップ１２７と軸線方向端１７との間のゴムリング１２８が、端キャップ１２７と主本体１２との間に実質的に気密シールを提供する。アイレット１２９が、主本体マウス２０の反対側で主本体１２に配置される。アイレット１２９によりチェーン又はコードを取付けることができるので、便利なように装置１０を使用者の首に吊るすことができる。
作動中、使用者は、口をマウスピース９２の外フランジ９８にあてて呼吸訓練装置１０を保持する。使用者はマウスピース９２上であごの筋肉を開閉して、レバー７６の外端８０を主本体１２の舌状部３２に向けて移動させる。レバー７６はピン８４で回動し、これにより、レバー７６の内端７８は、ヨーク６８を上昇させ、主本体１２の円筒形キャビティ１８に対して内側シリンダ４４を回転させる。
この方法では、使用者は主本体１２に対する内側シリンダ４４の回転を制御することができる。図４及び図５でわかるように、使用者は内側シリンダ４４の異なる孔を左側の主孔３４、右側の主孔３６及び主衝撃孔３８と整列させることができる。本発明は水平な位置に維持しなくて済むことは明白である。
吸息中、あごの筋肉は自然に弛緩され、レバー７６を上げて、装置を初期位置に到達させる。レバー７６が上がると、内吸息孔５４及び左側の主孔３４だけが整列される。これにより、吸息中の空気流容積に最大の制限を与える。
マウスピース９２上のあごの筋肉を引き続いて閉じ、或いは、ある程度閉じることによって、使用者は吸息中の空気流の制限を減らすことができる。使用者がレバー７６を下方へ押し、内側シリンダ４４が主本体１２に対して回転を始めるとき、右側部分５０の３つの内孔５８の各々と右側の主孔３６との整列と同時に、そして、３つの内衝撃孔６２、６４の各々と主衝撃孔３８との整列と同時に、左側部分４８の３つの内孔５６は左側の主孔３４と順次整列される。３つの内孔が主孔と順次整列されるとき、空気流の最少の制限が呼息に加えられる。最後に、レバー７６が舌状部３２に押し付けられると、内呼息孔６０は左側の主孔３４と整列され、第１内衝撃孔６２の右側部分は右側主孔３６と整列される。この位置では、主衝撃孔３８の閉鎖と、左側主孔３４及び右側主孔３６の開放とによって、呼息には中間量の抵抗がもたらされる。
使用者があごの筋肉を弛緩させ、ばね９０がレバー７６の外端８０を上昇させるとき、内側シリンダ４４はもとの初期位置まで回転される。
内側シリンダ４４の異なる回転位置で、大きい方の寸法又は小さい方の寸法をもった多数の孔又は少数の孔が整列し、単にあごの筋肉を開閉させることによって選択できる吸息及び呼息に対する広範囲の抵抗を示す。使用者は吸息中、一方の位置をたやすく選択し、呼息中、内側シリンダ４４を他方の位置に回転させることができる。さらに、使用者は、抵抗の付加的な調整のために、左側主孔３４及び右側主孔３６のどちらか又は両方をふさぐことができる。呼息中、衝撃空気デフレクター４０から使用者の顔に静かに吹き付ける空気の形態で使用者に積極的なフィードバックが与えられる。更に、訓練装置は、空気が吸い込まれるとき、及び吐き出されるときに、独特な音を生じさせる。これにより、費やされる努力の聴覚によるインジケーターを使用者にもたらす。これらのインジケーターの両方が、使用者に刺激を与える。これらのインジケーターは又、使用中、肺が完全に空になると、肺を満たすように指示及び刺激を与える。この指示能力は開示した実施の形態の各々の属性である。
変形例として、呼息と同様に吸息に対する抵抗を調節するのに本発明を用いることができること、及び、異なる寸法の孔及び異なる数の孔を有する内側シリンダを、使用者の個々の要求に合わせて作ることができることは明らかである。
衝撃作用のために、使用者は吸息及び呼息中、あごの筋肉を急速にかつ繰り返し開閉させる。図４及び図５でわかるように、大きい内衝撃孔６２、６４は回転中、主衝撃孔３８と順次整列され、空気圧力変化の間欠的な破裂を生じさせる。衝撃孔３８の間で、内側シリンダ４４は孔３４、３６及び３８を閉じる。これにより、吸息及び呼息の両方の間、使用者の肺に強い衝撃作用を与え、これは肺の中の深い気胞を完全に拡張させるのを助け、それによって、肺の効率を増大させる。肺の粘液障害をもった使用者においては、呼吸訓練装置１０の孔の間欠的な閉鎖は、肺の繊毛障害を除きかつ粘液を流動させる強い衝撃作用を生じさせる。再び、使用者は抵抗及び衝撃の調整のために、左側主孔３４及び右側主孔３６のどちらか又は両方をふさぐことができる。変形例として、使用者は呼息及び吸息中、あごの筋肉をゆっくり開閉させることができ、それによって、内側シリンダ４４が主本体１２の孔３４、３６、３８を閉じる毎に、肺の中で空気圧力を強めさせる。
空気の流れ又は持続時間とともに、所定肺活量であごの開閉の速度又は急速性は、衝撃量を決定する。あごの筋肉を開くか閉じるかして、わずかな躊躇によって衝撃を高めることができる。また、あごの筋肉の開閉の躊躇か急速性のいずれかによってでも、患者が吸息及び呼息の長さを自由意思で制御することができる。
呼吸訓練装置１０は小型であり、便利に持ち運びでき、ポケット又はハンドバッグの中に携えることができる。呼吸訓練装置１０は主本体１２のアイレット１２９を貫通した鎖によって身に着けることができる。使用者は洗浄を容易にするために、マウスピース９２及び内側シリンダ４４を取り外すことができる。加えて、使用者は内側シリンダ４４の代わりに、異なる配列の孔を有する内側シリンダを用いることができる。使用者は徐々に増大する抵抗の内側シリンダに取り換えることもできるし、或いは、医者によって勧められた内側シリンダに取り換えることもできる。
図６及び図７に示す本発明の他の実施の形態では、呼吸訓練装置１３０は、単一の細長い主衝撃孔１３４を有する主本体１３２を備える。内側シリンダ１３８は円周方向に間隔を隔てた複数の細長い内衝撃孔１４０を有し、この内衝撃孔１４０は、主本体１３２に対する内側シリンダ１３８の回転の際に、主衝撃孔１３４と順次整列される。
この実施の形態では、調節スライド１４２が主衝撃孔１３４の上で主本体１３２に配置される。この調節スライド１４２は湾曲しており、テーパ付前縁１４４を有する。各々が主本体１３２の直径より大きい直径を有する２つの端キャップ１４６が、主本体１３２の軸線方向端に取外し可能に固着される。各端キャップ１４６は、主本体１３２及び端キャップ１４６の周囲の約半分のまわりに周囲溝１４８を設ける。調節スライド１４２の２つの軸線方向端１３９が、端キャップ１４６の溝１４８内に摺動可能に受け入れられる。
作動中、調節スライド１４２を手で移動させて、主衝撃孔１３４の選ばれた部分をテーパ付前縁１４４で覆うことによって、使用者は抵抗及び衝撃を調節することができる。使用者は、あごの筋肉を開閉することによって、主本体１３２内の内側シリンダ１３８を回転させる。各内側衝撃孔１４０が主衝撃孔１３４と整列されるとき、空気が肺に流入し、或いは、肺から流出することができる。内側シリンダ１３８は内側衝撃孔１４０の間で主衝撃孔１３４を覆い、空気の流れを遮断する。吸息及び呼息中、あごの筋肉を開閉させ、内側シリンダ１３８を回転させることによって、使用者は、内側衝撃孔１４０の各々が主衝撃孔１３４と順次整列されるときに、衝撃作用を達成することができる。
第８図および第９図に示された本発明のもう１つの実施の形態では、呼吸訓練装置１５０が、上壁１５４と、下壁１５６と、前壁１５８と、後壁１６０と、２つの側壁１６２とを有し、内キャビティ１６４を構成する主本体１５２を含む。前壁１５８に設けられたオリフィス１６６が、内キャビティ１６４と連通している。主本体マウス１６８が、オリフィス１６６の周縁のまわりで主本体１５２から外方に突出している。上壁１５４に設けられた呼吸孔１７０が、下方および後方に延び、上壁１５４および下壁１５６と垂直で上壁１５４に設けられた矩形オリフィス１７６の下方にある内端１７４に終端する通路１７２を経て内キャビティ１６４と連通している。矩形オリフィス１７６の両側にあるガイドレール１７８が、上壁１５４と下壁１５６との間に延び、それによって、チャンネル１８０を構成している。
インサート１８８をスナップ嵌めさせるようになった開口１８６を有する滑りプレート１８４が、チャンネル１８０内に摺動自在に配置されている。好ましくは異なる大きさをもつ水平方向に細長く垂直方向に間隔を隔てて配置された複数の孔を有するインサート１８８が、滑りプレート１８４の開口１８６内に受け入れられている。垂直方向に間隔を隔てて配置された１対の水平な孔１９２、１９４が、インサート１８８の背後で滑りプレート１８４に配置されている。下リミットストップ１９６が、上孔１９２を通して挿入されている。上リミットストップ１９８が、下孔１９４を通して挿入されている。下リミットストップ１９６は、主本体１５２の左側の方に上リミットストップ１９４よりも遠くに延びており、対照的に、上リミットストップ１９４は、主本体の右側の方に下リミットストップ１９６よりも遠くに延びている。上ねじ２００が、主本体１５２の上壁１５４の矩形オリフィス１７６の右側に設けられた孔２０２を通してねじ込まれており、下ねじ２０４が、主本体１５２の下壁１５６のチャンネル１８０の左側に設けられた孔２０６を通してねじ込まれている。
垂直方向に間隔を隔てて配置された一連のデテント２０８が、滑りプレート１８４の後面２１０の右側に配置されている。ばね２１２およびプランジャ２１４が、主本体１５２の後壁１６０に設けられた孔２１６を通して延びている。ばね２１２は、デテント２０８を滑りプレート１８４に係合させるようにプランジャ２１４を付勢する。
レバー２２２が、内端２２２および外端２２６を有する。内端２２４は、左側アーム２２８と、右側アーム２３０とを有する。左側アーム２２８は、滑りプレート１８４の左側で上リミットストップ１９８と下リミットストップ１９６との間に配置されている。右側アーム２３０は、滑りプレート１８４の右側で上リミットストップ１９８と下リミットストップ１９６との間に配置されている。レバー２２２は、内端２２４と外端２２６との間に中央孔２３２をさらに含む。ピボットピン２３４が、側壁１６２に設けられた１対の孔２３６およびレバー２２２の中央孔２３２を通して挿入されている。ピボットピン２３４上には、上述したようにレバー２２２の外端２２６を付勢するばね２３８或いはその他の付勢手段が配置されている。
ゴム製マウスピース２４２が、内端２４４および外端２４６を有する。内端２４４は、主本体マウス１６８のまわりに配置されている。外端２４６の周囲のまわりには外フランジ２４８が配置されている。
操作中、使用者は、マウスピース２４２の外フランジ２４８に口をかぶせて呼吸訓練装置１５０を保持する。使用者は、マウスピース２４２上であごの筋肉を開いたり閉じたりしてレバー２４６の外端２２６を下方に移動させるのがよい。レバー２２２はピボットピン２３４を中心にして回動し、それにより、レバーの内端が、下リミットストップ１９６に係合することによって滑りプレート１８４を持ち上げる。滑りプレート１８４が持ち上げられるとき、ばね２１２はプランジャ２１４を付勢してデテント２０８を滑りプレート１８４の後面２１０に係合させ、それによって、とびとびの増分で滑りプレート２８４を移動させ、孔１９０の各々を通路１７２の内端と順次整合させる。使用者があごの筋肉を弛めると、ばね２３８がレバー２２２の外端２２６を付勢し、レバー２２２の外端２２６を上方に、そして、滑りプレート１８４を下方に移動させる。
このようにして、使用者は、通路１７２の内端１７４に対して滑りプレート１８４の位置を制御することができる。使用者は、滑りプレート１８４の異なる孔を通路１７４の内端１７４に整合させることができる。これ又、本発明は水平位置に維持される必要がないことは明らかである。
吸息中、あごの筋肉を自然に弛め、装置を、レバーが２２２が上になる初期位置に到達させる。図面に示したインサート１８８を用いると、レバー２２２は上になり、インサート１８８の最も上の孔１９０だけが通路に整合される。図示したインサート１８８は、吸息中空気流れ容積に最も大きな制限を与えることになる。
次いで、マウスピース２４２上であごの筋肉を閉じるか或いは部分的に閉じることによって、使用者は、呼息中空気流に対する制限を小さくすることができる。使用者がレバー２２２を押し下げるときに、孔１９０の各々は通路１７２の内端１７４と順次整合されるので、滑りプレート１８４はとびとびの増分で持ち上げられる。図示したインサート１８８を用いると、レバー２２２の外端２２６は完全に押し下げられてインサート１８８の最も下の孔１９０を通路１７２に整合させ、最小の呼息の制限がもたらされる。
使用者があごの筋肉を弛め、ばね２３８がレバー２２２の外端２２６を持ち上げることができるようにすると、滑りプレート１８４は初期位置に戻される。
別の例として、本発明を使用して吸息および呼息の抵抗を調節することもできることは明らかである。さらに、インサート１８８は滑りプレート１８４にスナップ嵌めされるので、個々の使用者のニーズに応じて、大きい又は小さい寸法の孔を有する種々のインサートを選択することもできよう。
衝撃作用のために、使用者は吸息および呼息中あごの筋肉を急速に開閉する。孔１９０は通路１７２の内端１７４と順次整合し空気圧変化の間欠的なバーストを生じさせる。孔１９０と孔１９０との間では、滑りプレート１８４は通路１７２を閉じる。これによって、吸息中および呼息中のいずれにおいても使用者の肺に衝撃作用を生じさせ、肺の奥深くの肺胞を完全に膨張させ、それによって、肺の効率を高める。肺に粘液閉塞をもつ使用者では、呼吸訓練装置１５０内で孔が間欠的に閉じることによって強い衝撃作用が生じ、この強い衝撃作用が、肺の中で邪魔をしている繊毛を除き、粘液を流動化させる。別の例として、使用者は呼息および吸息中あごの筋肉をゆっくりと開閉し、それによって、滑りプレート１８４の孔１９０が通路を閉じる度に肺の内部で空気圧を高めることができる。
次に、図１０には、本発明の他の実施形態の全体が符号４０２として示されている。この実施形態において、呼吸装置は円筒形として示す本体部分４０４を備えている。しかし、この本体部分４０４は矩形、三角形、多角形を含む他の形状であってもよい。マウスピース４０６がこの本体部分４０４と相互接続され、さらに、本体部分４０４内のキャビテイ４０８と連通している。この開示された実施形態では、マウスピースの片側部を支持するようにマウスピース４０６内に延びる細長い支持部４１０が設けられている（図１２参照）。この好適な実施形態では、マウスピース４０６は柔軟なゴム材料で作られる。この開示された実施形態では、本体部分４０４は、この本体部分４０４にマウスピース４０６を取り付けるための取付用フランジ４１２を備えている。支持部４１０は、この取付用フランジ４１２の延長部分として描かれている。
制御レバー４１４が本体部分４０４内に回動可能に取り付けられ、さらに、マウスピース４０６とキャビテイ４０８との間に延びている。この制御レバー４１４は、図１２乃至図１４に示す位置の間を回動できるようにピボットピン４１６に取り付けられている。この開示された制御レバー４１４は、アーム４１８とアーム４２０を持つ関節部材である。これらの２つのアーム４１８、４２０は、４２２で回動可能に取り付けられ、アーム４２０はアーム４１８に関して一方向に回動するがアーム４１８に関しては反対方向に回動しないようになっている。図１１乃至図１３から理解可能なように、制御レバー４１４は、本体部分４０４内の孔４２６を開閉する弁４２４と係合するように設けられている。この開示された実施形態では、４つの孔４２６が設けられているが、これは１つでもそれ以上でも良い。
レバー４１４は、キャビテイ４０８とマウスピース４０６に空気が侵入できるようにするために図１３に示すように弁４２４に係合して弁４２４を持ち上げるようになっている。レバーは、マウスピース４０６を使用者が噛むことにより回動する。使用者がマウスピース４０６を噛み続けると、制御レバー４１４は図１３に示すように、弁４２４を通り越し、弁４２４が孔４２６を急速に閉じる。孔４２６が急速に閉じられることにより、肺への空気の流れが急に停止する。使用者がマウスピース４０６に作用する力を解放すると、アーム４２０がアーム４１８に関して回動し、それにより、レバー４１４が図１２に示す位置に復帰する。このようにして、使用者は、マウスピース４０６上で口を素早く開いたり閉じたりし、これにより、空気の破裂が使用者の肺を衝撃させることができる。なお、図１２乃至図１４に示す特定な順序が、必ずしも使用者によって使用される順序ではないことを理解すべきである。例えば、使用者は、肺に及ぼす衝撃作用を得るために、マウスピース４０６を開閉して図１２と１３に示す位置の間で制御レバー４１４を回動させても良い。
図示した弁４２４は上フランジ４２８、ステム４３０及びベース４３２を有する。フランジ４２８は、マウスピース４０６に作用する圧力により、孔４２６を閉じたり孔４２６を開いたりするようになっている。ステム４３０は本体部分４０４の開口４３４内に受け入れられている。この開口４３４は図１１に示されている。弁４２４は閉位置に向けて付勢されている。この開示された実施形態では、ばね好ましくはコイルばねがベース４３２と本体部分４０４の内壁との間に配置されている。ばねは通常はバルブを閉位置に向けて付勢しているが、孔４２６を開くためにばねの付勢力がレバー４１４の力より弱くなっている。
次に、図１５乃至図１７には、本発明の他の実施形態が示されている。この実施形態では、要するに、主本体５０２は細長く形成され、セグメント５０４が、上述した別の実施形態におけるシリンダの代わりに流れ遮断手段として用いられ（なお、セグメントは、別の実施形態におけるシリンダの代わりに使用することができ、さらに、もし好ましいものであれば、シリンダをこの実施形態に使用することもできる。）、さらに、この流れ遮断手段は、この実施形態では対向したピン５０８により形成された横方向軸線５０６に取り付けられている。
細長い本体５０２は、長手方向に延びた細長いスロット５１０を有する。このスロットは、上述した別の実施形態におけるスロットよりも長く且つ多少狭い。この細長いスロット５１０により、使用者はより大きな衝撃作用を得ることができる。このスロット５１０は、広いスロットよりもより素早く開閉可能であり、しかも、その長さにより、十分な量の空気がキャビテイ５１２内部に出入り可能である。その結果、衝撃作用は、振動作用により近くなる。使用者が空気を吸い込むとき、スロット５１０は極短時間開き、これにより、短い爆発的な空気が破裂を可能にする。使用者が息を吐き出すと、キャビテイ５１２内部からの空気の流れは阻止されて急激に開かれ、再び肺を振動させて肺に有効な衝撃作用を付与する。
図１６には、セグメント５０４の全体が示されている。上述したように、完全なシリンダを用いる代わりに、シリンダのセグメントを流れ遮断手段として使用する。セグメント５０４は、本体部分５１４及び直立端部材５１６を有する。ピン５０８が、端部５１６に取り付けられ、次いで、端部キャップ５２０に形成された軸受面５１８内で軸支される。軸受面５１８は、端部キャップ５２０のほぼ中心に形成された突出カップとして示されている。当業者であれば理解できるように、ピン５０８は、各端部キャップ５２０の軸受面５１８に軸支され、セグメント５０４を本体部分５０２内で自由に回転させる。
上述した別の実施形態と同様に、リンク５２２がセグメント５０４とマウスピース５２３とを相互に接続する。上述したように、リンク５２２は、セグメント５０４から外方に延びるヨーク５２４にピン留めされている。リンク５２２のほぼ中央部分が、ピン５２６で軸支され、リンクをピン５２６を中心に揺動させる。リンクの他端はマウスピース５２３内に配置され、そのため、使用者がマウスピースを噛むと、リンクがピン５２６を中心に揺動し、円筒形本体部分５０２内でセグメント５０４を回転させる。上述した別の実施形態のように、リンク５２２をばねにより付勢してその通常位置に復帰できるようにしてもよいし、また、リンク５２２をマウスピースと相互接続して、マウスピース５２３自体の付勢によりリンク５２２をその通常位置に復帰させるようにしてもよい。
図１５には、別タイプの端部キャップが示されており、この端部キャップは、端部キャップ５２０に一体的に形成されたコネクタ５３０を備えている。このコネクタ５３０は、酸素ラインに相互接続されるようになっているため、肺の衝撃作用に加えて酸素を必要とする使用者が両方の効果を享受することができる。使用時には、酵素ラインはコネクタ５３０に相互接続され、マウスピース５２３を介して本体部分５０２内の酵素を使用者に流すことになる。
図１５乃至図１７に示されたユニットは非円筒形でもよい。例えば、細長い本体部分５０２は矩形形状であり、さらに、端部キャップに形成された溝内に搭載されたピンを持つ平らなセグメントを使用するものであってもよい。この場合には、ユニットが本体部分５０２の壁を上下に滑り、キャビテイ内への空気の出入りを制限するようにすることもできる。さらに、呼吸装置は、相対的に滑る部材を同様に使用するようにすることもできる。内側及び外側部材が、回転する代わりに互いに関して滑るようにすることもできる。
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこれらに限られことなく、特許請求の範囲内において他の形態も実施可能である。

Claims (15)

1. 全体として円筒状の内キャビティと、空気が前記内キャビティに入ったり出たりすることを可能にする主孔と、空気が前記主孔に流入したり前記主孔から流出したりするように、本体から息を吸い込み、前記本体に息を吐き出すための開口とを有する本体と、
   前記本体の前記内キャビティ内に配置され、前記本体に対して回転可能な副シリンダとを備え、該シリンダは、少なくとも一つの副孔を備え、そして前記少なくとも一つの副孔を前記主たる孔と選択的に整合させ、前記本体を通る空気流を選択的に制限するように、前記本体に対して回転でき、
   前記開口に作動的に結合されたマウスピースと、内端および外端を有するレバーとをさらに備え、
   前記マウスピースを操作することにより、前記副シリンダが前記主シリンダに対して回転するように、前記レバーの前記内端が前記副シリンダに係合し、前記レバーの前記外端が前記マウスピース内に配置されている、前記副シリンダを前記主シリンダに対して移動させて、前記主孔の大きさを変え、息の吸い込み及び吐き出しの間、選ばれた整合を維持することによって、使用者が呼吸抵抗を調整できるようにし、あるいは、使用者が、前記副シリンダを前記主シリンダに対して急速に移動させて、息の吸い込み及び吐き出しの間、前記孔の大きさを急速に変化させ、ユーザーの肺に衝撃作用を与えることができるようにした呼吸訓練装置。
2. 前記副シリンダが、円周方向に離間した複数の副孔を有し、前記複数の副孔の各々を、前記主孔と次々に整列させて、整列した前記孔が、種々の抵抗で空気の出入りを選択的に制限するように保持され、あるいは、急速に動かされて、使用者の肺に衝撃作用を生じさせることができるように、前記副シリンダが前記本体に対して回転できる請求の範囲第１項に記載の呼吸訓練装置。
3. 前記副孔および前記主孔が、細長く、狭いスロットである請求の範囲第２項に記載の呼吸訓練装置。
4. 前記本体の前記主孔の上に摺動可能に配置された調整スライドをさらに備え、前記調整スライドが、テーパー付先端をもってほぼ湾曲されている請求の範囲第１項に記載の呼吸訓練装置。
5. 内キャビティと、空気が前記内キャビティに入ったり、前記内キャビティから出たりすることを可能にする主孔と、使用者が、前記内キャビティの中へ空気を吸い込んだり前記内キャビティから空気を吐き出したりできるようにしたオリフィスとを有する本体と、
   前記オリフィスと連通したマウスピースと、
   前記本体の前記主孔を交互に開閉し、前記内キャビティを通る空気流を選択的に制限する手段と、を備え、
   前記主孔を交互に開閉する前記手段が、一連の円周方向に離間した副孔を有する副シリンダを備え、前記副孔の各々を、前記本体内の前記主孔と次々に整列させるために前記副シリンダが前記本体に対して回転でき、
   内端および外端を有するレバーをさらに備え、前記レバーの前記内端が前記副シリンダの内面に係合し、前記レバーの前記外端が前記マウスピース内に配置されている、呼吸訓練装置。
6. 前記可動部材の前記孔および前記主孔が細長く、狭いスロットである請求の範囲第５項に記載の呼吸訓練装置。
7. 前記主孔を交互に開閉する前記手段が、シリンダの部分的なセグメントにより画定された本体部分と端壁とを有する流れ制限器、及び、前記流れ制限器を前記マウスピースに作用的に接続しているレバーである請求の範囲第５項に記載の呼吸訓練装置。
8. 前記主孔を交互に開閉する前記手段がバルブ、及び２つの関節連結されたアームを有するレバーであり、前記アームの一方が他方に対して一方方向に回動可能であり、前記バルブが全閉位置から全開位置に移動するのに対応して、前記レバーが第１の位置から第２の位置に移動するとき、前記アームは互いに固定され、前記バルブが完全に開かれたとき、前記レバーと前記バルブとの係合が解除され、
   前記レバーが前記第２の位置から前記第１の位置に復帰するとき、前記一方のアームが他方に対して回動する、請求の範囲第５項に記載の呼吸訓練装置。
9. 前記バルブが、前記主孔を覆うフランジと、前記フランジから前記本体内に延びるステムと、前記ステム上のベースと、前記ベースと前記本体との間に取り付けられ、常時、前記フランジを前記孔に対して付勢するばねとを備えた請求の範囲第８項に記載の呼吸訓練装置。
10. 使用者の肺を訓練する方法であって、本体部分に内部接続されたマウスピースを有する調整可能な訓練装置を準備する段階を有し、該訓練装置は、前記本体部分に相互連結されたマウスピースを有し、本体部分は、前記本体部分および前記マウスピースを通じて空気を出入りさせる少なくとも１つの孔を有し、前記調整可能な訓練装置は、前記少なくとも１つの孔に隣接して配置され、前記本体部分および前記マウスピースに出入りする空気の容積を選択的に制限する調整可能な空気制限手段を備え、
    前記マウスピースを口の中へ挿入し、前記マウスピースの中に息を吸い込んだり吐き出したりする段階、及び
    同時に、前記空気制限手段を調整して、前記本体部分および前記マウスピースに出入りする空気の容積を増減させる段階、を備え、前記調整可能な訓練装置が口によって調整可能であり、前記段階が、前記マウスピースと前記制限手段との作動的な相互連結を含み、前記マウスピースを前記口の中へ挿入し、前記マウスピースの中に息を吸い込んだり吐き出したり、前記口を開閉して空気制限を調整し、前記本体部分および前記マウスピースに出入りする空気の容積を増減させる、使用者の肺を訓練する方法。
11. 円筒状本体部分と、前記本体部分内に回転可能に受け入れられた円筒状制限手段を準備する段階と、
    前記口を開閉して前記円筒状制限手段を回転させる段階とをさらに備えた請求の範囲第１０項に記載の方法。
12. 前記マウスピースを前記口でより押し潰す段階と、
    前記マウスピースを押し潰された位置に保持する段階と
    押し潰された前記マウスピースを通じて、息を吸い込んだり、吐き出したりする段階を更に備えた請求の範囲第１０項に記載の方法。
13. 前記マウスピースを前記口で押し潰し、前記マウスピースを押し潰された位置に保持して、息を吸い込む段階と、
    前記マウスピース上の圧力を調整し、抵抗を変化させて、息を吐き出す段階と
    これらを繰り返す段階とを更に備えた請求の範囲第１０項に記載の方法。
14. 息の吸い込み吐き出しの間、前記マウスを急速に開閉して、前記制限手段を急速に調整し、
    それによって、前記本体部分および前記マウスピースを通じて、空気の破裂を生じさせ、使用者の肺に衝撃を与える段階を更に備えた請求の範囲第１０項に記載の方法。
15. 前記空気制限手段に、少なくとも１つの細長い、横方向に延びたスロットを形成する段階と
    前記本体部分に、少なくとも１つの細長い、横方向に延びた孔を形成する段階と、
    前記少なくとも１つのスロットを前記少なくとも１つの孔を通過させ、前記本体に出入りする空気の容積を急速に調整する段階とを更に備えた、請求の範囲第１０項に記載の方法。

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