JP2011087946A - Device for generating walking thrust - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人間の歩行に必要な推進力を発生する技術、特に登山のように傾斜を登るのに必要な推進力を発生する技術に関する。 The present invention relates to a technique for generating a propulsive force necessary for human walking, and particularly to a technique for generating a propulsive force necessary for climbing an inclination like mountain climbing.
人間が歩行する場合、足の裏で地面を蹴って左右の足を交互に前方へ送ることによって前進する。すなわち、足の裏で地面を蹴った反作用が推進力になって前進する。 When a human walks, he moves forward by kicking the ground with his soles and alternately sending his left and right feet forward. In other words, the reaction that kicks the ground with the sole of the foot moves forward as a driving force.
足の裏で地面を蹴ると体力を消費することになるが、特に傾斜を登る場合は重力に逆らう分だけ余計に地面を強く蹴らなければならないので体力の消費は多くなり、体には大きな負担がかかる。したがって、登山のように傾斜を登ることは多くの人間にとって苦痛である。 Kicking the ground with the sole of your foot consumes physical strength, but especially when climbing a slope, you have to kick the ground more strongly against the gravity, so the consumption of physical strength increases, and the body is a heavy burden It takes. Therefore, climbing a slope like climbing is painful for many humans.
そこで、本発明は、このような課題の解決、すなわち、登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくすることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to solve such a problem, that is, to reduce the consumption of physical strength when climbing a slope like climbing.
上述した課題を解決するため、本発明は、第1の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第1の板と、前記第1の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第1の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第1の板の先端に先端を連結された第2の板と、前記第2の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第1の板の上面に一端を連結されるとともに前記第2の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第1の板の後端に設けられたスプール逆回転防止機構及び電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第2の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採っている。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides, as a first configuration, a shoe sole or crampon, a first plate provided so as to overlap an upper surface of the shoe sole or crampon, and the first plate. A second plate whose tip is connected to the tip of the first plate so as to be rotatable about a straight line that is perpendicular to the straight line passing through the tip and rear end of the first plate and parallel to the first plate; Fixing means for fixing a shoe to the upper surface of the second plate, a compression coil spring having one end connected to the upper surface of the first plate and the other end connected to the lower surface of the second plate, and the first An electric reel having a spool reverse rotation prevention mechanism and an electric clutch mechanism provided at the rear end of the plate, and one end connected to the lower surface of the second plate and the other end connected to the electric reel so as to be wound up And a control means for controlling the operation of the electric reel, It adopts a configuration comprising a power supply for supplying power to the serial controller.
この構成により、次のように上述した課題が解決される。まず、前記圧縮コイルばねの長さが自然長の状態で、人間が履いた靴を前記第2の板の上面に前記固定手段によって固定する。前記制御手段による制御によって前記電動リールの電動クラッチ機構がON状態(前記電動リールのスプールが駆動系と連結された状態)になるとともに前記電動リールが前記ワイヤーの巻取りを開始すると、前記第2の板は人間の体重及び前記電動リールによる前記ワイヤーの巻取りによって前記圧縮コイルばねを圧縮しながら前記第1の板との連結部分にある回転軸を中心として回転移動する。 With this configuration, the above-described problem is solved as follows. First, a shoe worn by a human is fixed to the upper surface of the second plate by the fixing means with the compression coil spring having a natural length. When the electric clutch mechanism of the electric reel is turned on (a state where the spool of the electric reel is connected to the drive system) by the control by the control means and the electric reel starts winding the wire, the second reel The plate rotates and moves around a rotation axis at a connecting portion with the first plate while compressing the compression coil spring by the weight of the human and the winding of the wire by the electric reel.
前記圧縮コイルばねが最も圧縮された状態に達すると、前記制御手段による制御によって前記電動リールは前記ワイヤーの巻取りを停止し、前記第2の板は前記圧縮コイルばねの復元力によって元の位置に戻ろうとするのを前記電動リールのスプール逆回転防止機構(一方向クラッチ又はロック型の逆入力遮断クラッチ等)によって止められた状態になる。 When the compression coil spring reaches the most compressed state, the electric reel stops winding of the wire by the control by the control means, and the second plate is returned to the original position by the restoring force of the compression coil spring. Returning to the state is stopped by a spool reverse rotation prevention mechanism (such as a one-way clutch or a lock-type reverse input cutoff clutch) of the electric reel.
その後に前記制御手段による制御によって前記電動リールの電動クラッチ機構がOFF状態(前記電動リールのスプールが駆動系と分離された状態)になると、前記第2の板は前記電動リールのスプール逆回転防止機構によって止められた状態から解放されて前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第1の板との連結部分にある回転軸を中心として元の位置に戻るように回転移動して前記第2の板の上面に靴を固定した人間の足の裏を前方斜め上方に押すことになり、この力が足の裏で地面を蹴った反作用に代わって歩行に必要な推進力となる。 Thereafter, when the electric clutch mechanism of the electric reel is turned off by the control of the control means (the spool of the electric reel is separated from the drive system), the second plate prevents the reverse rotation of the spool of the electric reel. The second plate is released from the state stopped by the mechanism and rotated to return to the original position around the rotation axis at the connecting portion with the first plate by the restoring force of the compression coil spring. The foot of the human foot with the shoe fixed on the upper surface is pushed forward and obliquely upward, and this force becomes the propulsive force necessary for walking instead of the reaction of kicking the ground with the sole of the foot.
以上のことを繰り返すことにより、足の裏で地面を蹴らなくても歩行に必要な推進力を継続的に得ることができるので、登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくすることができる。 By repeating the above, it is possible to continuously obtain the propulsive force necessary for walking without kicking the ground with the sole of the foot, so reducing the consumption of physical strength when climbing the slope like climbing Can do.
本発明は、また、第2の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第1の板と、前記第1の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第1の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第1の板の先端に先端を連結された第2の板と、前記第2の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第1の板の上面に一端を連結されるとともに前記第2の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第1の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第2の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第2の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第2の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第2の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第2の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第1の板の後端に設けられた電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第2の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。 In the present invention, as a second configuration, a shoe sole or crampon, a first plate provided so as to overlap an upper surface of the shoe sole or crampon, and a front end and a rear end of the first plate are provided. A second plate whose tip is connected to the tip of the first plate so as to be rotatable about a straight line that is perpendicular to the passing straight line and parallel to the first plate; and an upper surface of the second plate Fixing means for fixing a shoe; a compression coil spring having one end connected to the upper surface of the first plate and the other end connected to the lower surface of the second plate; and a rear end of the first plate A direction above which the second plate is moved by the restoring force of the compression coil spring provided at a position higher than the position of the rear end of the second plate when the compression coil spring is most compressed. Only the locking means for stopping the movement of the second plate, and the locking means with the second plate An electric slider that moves to an untouched position; an elastic means that generates a restoring force that returns the locking means moved to a position that does not contact the second plate by the electric slider; and the first plate An electric reel having an electric clutch mechanism provided at a rear end thereof; a wire having one end connected to the lower surface of the second plate and the other end connected to be wound around the electric reel; and the electric slider Also, it is possible to adopt a configuration comprising control means for controlling the operation of the electric reel and a power source for supplying power to the control means.
この構成により、次のように上述した課題が解決される。まず、前記圧縮コイルばねの長さが自然長の状態で、人間が履いた靴を前記第2の板の上面に前記固定手段によって固定する。前記制御手段による制御によって前記電動リールの電動クラッチ機構がON状態(前記電動リールのスプールが駆動系と連結された状態)になるとともに前記電動リールが前記ワイヤーの巻取りを開始すると、前記第2の板は人間の体重及び前記電動リールによる前記ワイヤーの巻取りによって前記圧縮コイルばねを圧縮しながら前記第1の板との連結部分にある回転軸を中心として回転移動する。前記第2の板の後端が前記係止手段を通過する際は、前記係止手段は前記第2の板の移動を妨げない。 With this configuration, the above-described problem is solved as follows. First, a shoe worn by a human is fixed to the upper surface of the second plate by the fixing means with the compression coil spring having a natural length. When the electric clutch mechanism of the electric reel is turned on (a state where the spool of the electric reel is connected to the drive system) by the control by the control means and the electric reel starts winding the wire, the second reel The plate rotates and moves around a rotation axis at a connecting portion with the first plate while compressing the compression coil spring by the weight of the human and the winding of the wire by the electric reel. When the rear end of the second plate passes through the locking means, the locking means does not hinder the movement of the second plate.
前記圧縮コイルばねが最も圧縮された状態に達すると、前記制御手段による制御によって前記電動リールは前記ワイヤーの巻取りを停止し、前記第2の板は前記圧縮コイルばねの復元力によって元の位置に戻ろうとするのを前記係止手段によって止められた状態になる。 When the compression coil spring reaches the most compressed state, the electric reel stops winding of the wire by the control by the control means, and the second plate is returned to the original position by the restoring force of the compression coil spring. Attempts to return to the position are stopped by the locking means.
その後に前記制御手段による制御によって前記電動リールの電動クラッチ機構がOFF状態(前記電動リールのスプールが駆動系と分離された状態)になるとともに前記電動スライダが前記係止手段を前記第2の板と接触しない位置に移動させると、前記第2の板は前記係止手段によって止められた状態から解放されて前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第1の板との連結部分にある回転軸を中心として元の位置に戻るように回転移動して前記第2の板の上面に靴を固定した人間の足の裏を前方斜め上方に押すことになり、この力が足の裏で地面を蹴った反作用に代わって歩行に必要な推進力となる。前記電動スライダによって前記第2の板と接触しない位置に移動した前記係止手段は、前記弾性手段の復元力によって元の位置に戻る。 Thereafter, the electric clutch mechanism of the electric reel is turned off (a state where the spool of the electric reel is separated from the drive system) by the control by the control means, and the electric slider causes the locking means to move to the second plate. When the second plate is moved to a position where it does not come into contact with the first plate, the second plate is released from the state stopped by the locking means, and the rotating shaft located at the connection portion with the first plate is restored by the restoring force of the compression coil spring. It will rotate and move back to its original position as the center, and the sole of the human foot with the shoe fixed on the upper surface of the second plate will be pushed forward diagonally upward, and this force will kick the ground with the sole of the foot. It becomes the driving force necessary for walking instead of the reaction. The locking means moved to a position not in contact with the second plate by the electric slider returns to the original position by the restoring force of the elastic means.
以上のことを繰り返すことにより、足の裏で地面を蹴らなくても歩行に必要な推進力を継続的に得ることができるので、登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくすることができる。また、前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第2の板が移動しようとするのを第1の構成のように前記電動リールにスプール逆回転防止機構を設けることによって止めるのではなく前記係止手段を設けることによって止めているので、前記電動リールの駆動系には負荷がかかっておらず、前記電動クラッチ機構を負荷による抵抗なしにスムースにOFF状態にすることができる。 By repeating the above, it is possible to continuously obtain the propulsive force necessary for walking without kicking the ground with the sole of the foot, so reducing the consumption of physical strength when climbing the slope like climbing Can do. Further, the locking means does not stop the movement of the second plate due to the restoring force of the compression coil spring by providing a spool reverse rotation prevention mechanism on the electric reel as in the first configuration. Therefore, no load is applied to the drive system of the electric reel, and the electric clutch mechanism can be smoothly turned off without resistance due to the load.
本発明は、また、第3の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第1の板と、前記第1の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第1の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第1の板の先端に先端を連結された第2の板と、前記第2の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第1の板の上面に一端を連結されるとともに前記第2の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第1の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第2の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第2の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第2の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第2の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第2の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第1の板の後端に設けられたフリー型の逆入力遮断クラッチを有する電動リールと、前記第2の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a shoe sole or crampon, a first plate provided so as to overlap an upper surface of the shoe sole or crampon, and a front end and a rear end of the first plate. A second plate whose tip is connected to the tip of the first plate so as to be rotatable about a straight line that is perpendicular to the passing straight line and parallel to the first plate; and an upper surface of the second plate Fixing means for fixing a shoe; a compression coil spring having one end connected to the upper surface of the first plate and the other end connected to the lower surface of the second plate; and a rear end of the first plate A direction above which the second plate is moved by the restoring force of the compression coil spring provided at a position higher than the position of the rear end of the second plate when the compression coil spring is most compressed. Only the locking means for stopping the movement of the second plate, and the locking means with the second plate An electric slider that moves to an untouched position; an elastic means that generates a restoring force that returns the locking means moved to a position that does not contact the second plate by the electric slider; and the first plate An electric reel having a free-type reverse input cutoff clutch provided at the rear end thereof, a wire having one end connected to the lower surface of the second plate and the other end connected to the electric reel so as to be wound around Also, it is possible to adopt a configuration comprising control means for controlling the operation of the electric slider and the electric reel, and a power source for supplying power to the control means.
この構成により、次のように上述した課題が解決される。まず、前記圧縮コイルばねの長さが自然長の状態で、人間が履いた靴を前記第2の板の上面に前記固定手段によって固定する。前記制御手段による制御によって前記電動リールが前記ワイヤーの巻取りを開始すると、前記第2の板は人間の体重及び前記電動リールによる前記ワイヤーの巻取りによって前記圧縮コイルばねを圧縮しながら前記第1の板との連結部分にある回転軸を中心として回転移動する。前記第2の板の後端が前記係止手段を通過する際は、前記係止手段は前記第2の板の移動を妨げない。 With this configuration, the above-described problem is solved as follows. First, a shoe worn by a human is fixed to the upper surface of the second plate by the fixing means with the compression coil spring having a natural length. When the electric reel starts winding of the wire by the control by the control means, the second plate compresses the compression coil spring by compressing the compression coil spring by human weight and winding of the wire by the electric reel. It rotates about the axis of rotation at the connection with the plate. When the rear end of the second plate passes through the locking means, the locking means does not hinder the movement of the second plate.
前記圧縮コイルばねが最も圧縮された状態に達すると、前記制御手段による制御によって前記電動リールは前記ワイヤーの巻取りを停止し、前記第2の板は前記圧縮コイルばねの復元力によって元の位置に戻ろうとするのを前記係止手段によって止められた状態になる。 When the compression coil spring reaches the most compressed state, the electric reel stops winding of the wire by the control by the control means, and the second plate is returned to the original position by the restoring force of the compression coil spring. Attempts to return to the position are stopped by the locking means.
その後に前記制御手段による制御によって前記電動スライダが前記係止手段を前記第2の板と接触しない位置に移動させると、前記第2の板は前記係止手段によって止められた状態から解放されて前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第1の板との連結部分にある回転軸を中心として元の位置へ戻るように回転移動して前記第2の板の上面に靴を固定した人間の足の裏を前方斜め上方へと押すことになり、この力が足の裏で地面を蹴った反作用に代わって歩行に必要な推進力となる。前記電動スライダによって前記第2の板と接触しない位置に移動した前記係止手段は、前記弾性手段によって元の位置に戻る。 Thereafter, when the electric slider moves the locking means to a position not in contact with the second plate under the control of the control means, the second plate is released from the state stopped by the locking means. A human foot in which a shoe is fixed on the upper surface of the second plate by rotating and moving back to the original position around a rotation axis at a connecting portion with the first plate by a restoring force of the compression coil spring. Will be pushed forward diagonally upward, and this force will be the driving force required for walking instead of the reaction of kicking the ground with the sole of the foot. The locking means moved to a position where it does not come into contact with the second plate by the electric slider is returned to the original position by the elastic means.
以上のことを繰り返すことにより、足の裏で地面を蹴らなくとも歩行に必要な推進力を継続的に得ることができるので、登山のように傾斜を登る際の体力の消費を少なくすることができる。また、前記第2の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって前記第1の板との連結部分にある回転軸を中心として元の位置へ戻るように回転移動する際の前記電動リールのスプールの回転の駆動系への不伝達を電動クラッチ機構によるスプールと駆動系の分離ではなくフリー型の逆入力遮断クラッチによる空転によって実現しているので、容易に且つ電力を消費することなく実現することができる。 By repeating the above, it is possible to continuously obtain the propulsive force necessary for walking without kicking the ground with the sole of the foot, so it is possible to reduce the consumption of physical strength when climbing a slope like climbing it can. In addition, the spool of the electric reel when the second plate rotates and returns to the original position around the rotation shaft at the connecting portion with the first plate by the restoring force of the compression coil spring. Non-transmission of rotation to the drive system is realized not by separation of the spool and drive system by the electric clutch mechanism but by idling by a free type reverse input cutoff clutch, so that it can be realized easily and without consuming electric power. it can.
本発明は、また、第4の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第1の板と、前記第1の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第1の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第1の板の先端に先端を連結された第2の板と、前記第2の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第2の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第2の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第2の板の下面に先端を連結された第3の板と、前記第1の板の上面に一端を連結されるとともに前記第3の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第1の板の後端に設けられたスプール逆回転防止機構及び電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第2の板又は前記第3の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a shoe sole or crampon, a first plate provided so as to overlap an upper surface of the shoe sole or crampon, and a front end and a rear end of the first plate. A second plate whose tip is connected to the tip of the first plate so as to be rotatable about a straight line that is perpendicular to the passing straight line and parallel to the first plate; and an upper surface of the second plate Fixing means for fixing the shoe, and a lower surface of the second plate that is rotatable about a straight line that is perpendicular to and parallel to the straight line passing through the front and rear ends of the second plate. A third plate having a tip connected thereto, a compression coil spring having one end connected to the upper surface of the first plate and the other end connected to the lower surface of the third plate, and An electric reel having a spool reverse rotation prevention mechanism and an electric clutch mechanism provided at a rear end; and the second plate or the front A wire having one end connected to the lower surface of the third plate and the other end connected to be wound around the electric reel, control means for controlling the operation of the electric reel, and supplying power to the control means A configuration including a power source can also be adopted.
この構成により、第1の構成と同様に上述した課題が解決されるとともに、前記圧縮コイルばねが自然長の状態でたわむのを防ぐことができる。 With this configuration, the above-described problems can be solved as in the first configuration, and the compression coil spring can be prevented from being bent in a natural length state.
本発明は、また、第5の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第1の板と、前記第1の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第1の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第1の板の先端に先端を連結された第2の板と、前記第2の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第2の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第2の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第2の板の下面に先端を連結された第3の板と、前記第1の板の上面に一端を連結されるとともに前記第3の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第1の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第2の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第2の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第2の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第2の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第2の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第1の板の後端に設けられた電動クラッチ機構を有する電動リールと、前記第2の板又は前記第3の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。 The present invention also provides, as a fifth configuration, a shoe sole or crampon, a first plate provided so as to overlap an upper surface of the shoe sole or crucible, and a front end and a rear end of the first plate. A second plate whose tip is connected to the tip of the first plate so as to be rotatable about a straight line that is perpendicular to the passing straight line and parallel to the first plate; and an upper surface of the second plate Fixing means for fixing the shoe, and a lower surface of the second plate that is rotatable about a straight line that is perpendicular to and parallel to the straight line passing through the front and rear ends of the second plate. A third plate having a tip connected thereto, a compression coil spring having one end connected to the upper surface of the first plate and the other end connected to the lower surface of the third plate, and A position above the rear end and higher than the position of the rear end of the second plate when the compression coil spring is most compressed. And a locking means for stopping the movement of the second plate only in a direction in which the second plate is moved by the restoring force of the compression coil spring, and the locking means is in a position not in contact with the second plate. An electric slider to be moved; an elastic means for generating a restoring force for returning the locking means moved to a position not in contact with the second plate by the electric slider; and a rear end of the first plate. An electric reel having an electric clutch mechanism provided; a wire having one end connected to the lower surface of the second plate or the third plate and the other end connected to be wound around the electric reel; It is also possible to adopt a configuration comprising control means for controlling the operation of the electric slider and the electric reel, and a power source for supplying power to the control means.
この構成により、第2の構成と同様に上述した課題が解決されるとともに、前記圧縮コイルばねが自然長の状態でたわむのを防ぐことができる。 According to this configuration, the above-described problem can be solved similarly to the second configuration, and the compression coil spring can be prevented from being bent in a natural length state.
本発明は、また、第6の構成として、靴底又はアイゼンと、前記靴底又は前記アイゼンの上面に重なるように設けられた第1の板と、前記第1の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第1の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第1の板の先端に先端を連結された第2の板と、前記第2の板の上面に靴を固定する固定手段と、前記第2の板の先端及び後端を通る直線に垂直であって前記第2の板に平行な直線を回転軸として回転可能に前記第2の板の下面に先端を連結された第3の板と、前記第1の板の上面に一端を連結されるとともに前記第3の板の下面に他端を連結された圧縮コイルばねと、前記第1の板の後端の上方であって前記圧縮コイルばねが最も圧縮された場合の前記第2の板の後端の位置より高い位置に設けられて前記第2の板が前記圧縮コイルばねの復元力によって移動する方向についてのみ前記第2の板の移動を止める係止手段と、前記係止手段を前記第2の板と接触しない位置に移動させる電動スライダと、前記電動スライダによって前記第2の板と接触しない位置に移動した前記係止手段を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段と、前記第1の板の後端に設けられたフリー型の逆入力遮断クラッチを有する電動リールと、前記第2の板又は前記第3の板の下面に一端を連結されるとともに前記電動リールに巻取り可能に他端を連結されたワイヤーと、前記電動スライダ及び前記電動リールの動作を制御する制御手段と、前記制御手段に電力を供給する電源とからなる構成を採ることもできる。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a shoe sole or crampon, a first plate provided so as to overlap an upper surface of the shoe sole or crampon, and a front end and a rear end of the first plate. A second plate whose tip is connected to the tip of the first plate so as to be rotatable about a straight line that is perpendicular to the passing straight line and parallel to the first plate; and an upper surface of the second plate Fixing means for fixing the shoe, and a lower surface of the second plate that is rotatable about a straight line that is perpendicular to and parallel to the straight line passing through the front and rear ends of the second plate. A third plate having a tip connected thereto, a compression coil spring having one end connected to the upper surface of the first plate and the other end connected to the lower surface of the third plate, and A position above the rear end and higher than the position of the rear end of the second plate when the compression coil spring is most compressed. And a locking means for stopping the movement of the second plate only in a direction in which the second plate is moved by the restoring force of the compression coil spring, and the locking means is in a position not in contact with the second plate. An electric slider to be moved; an elastic means for generating a restoring force for returning the locking means moved to a position not in contact with the second plate by the electric slider; and a rear end of the first plate. An electric reel having a free-type reverse input cutoff clutch provided, and one end connected to the lower surface of the second plate or the third plate and the other end connected to the electric reel so as to be wound up A configuration including a wire, a control unit that controls operations of the electric slider and the electric reel, and a power source that supplies electric power to the control unit may be employed.
この構成により、第3の構成と同様に上述した課題が解決されるとともに、前記圧縮コイルばねが自然長の状態でたわむのを防ぐことができる。 With this configuration, the above-described problem can be solved similarly to the third configuration, and the compression coil spring can be prevented from being bent in a natural length state.
本発明は、また、第1乃至6のいずれかの構成において、前記圧縮コイルばねの各コイルの同一箇所に前記コイルよりも小さなリングを設け、前記ワイヤーを前記各リングの中に通す構成を採ることもできる。 According to the present invention, in any one of the first to sixth configurations, a ring smaller than the coil is provided at the same position of each coil of the compression coil spring, and the wire is passed through each ring. You can also.
この構成により、第1乃至6のいずれかの構成と同様に上述した課題が解決されるとともに、前記圧縮コイルばねが人間の体重及び前記電動リールによる前記ワイヤーの巻取りによって圧縮される際にたわむのを防ぐことができる。 This configuration solves the above-described problem as in any of the first to sixth configurations, and bends when the compression coil spring is compressed by human weight and winding of the wire by the electric reel. Can be prevented.
本発明は、また、第1乃至3のいずれかの構成において、前記圧縮コイルばねに代えてねじりコイルばねを前記第2の板の回転方向にねじれるように前記第2の板の回転軸に設けて前記第1の板に一端を連結するとともに前記第2の板に他端を連結する構成を採ることもできる。 According to the present invention, in any one of the first to third configurations, instead of the compression coil spring, a torsion coil spring is provided on the rotation shaft of the second plate so as to be twisted in the rotation direction of the second plate. It is also possible to adopt a configuration in which one end is connected to the first plate and the other end is connected to the second plate.
この構成により、前記第2の板は圧縮コイルばねを用いた場合と同様に回転移動するので、第1乃至3のいずれかの構成と同様に上述した課題が解決される。 With this configuration, the second plate rotates and moves in the same manner as in the case where the compression coil spring is used, so that the above-described problem is solved as in any of the first to third configurations.
以下、本発明に係る第1及び第2の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, first and second embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る第1の実施形態の側面図である。靴底1の上面には第1の板2が重なるように設けられている。嵌合又はねじ止め等のように任意に着脱可能に設けるのが望ましく、それによって靴底1を別の靴底又はアイゼンに容易に交換することができる。第1の板2は平板の他に網状板又は格子状板等でもよい。 FIG. 1 is a side view of a first embodiment according to the present invention. A
第1の板2の先端には第1の板2の先端及び後端を通る直線に垂直であって第1の板2に平行な直線である回転軸3を中心として回転可能に第2の板4が先端を連結されている。第2の板4は平板の他に網状板又は格子状板等でもよい。第2の板4には靴を固定する固定手段であるバンド5が設けられている。 The
第2の板4の下面には第2の板4の先端及び後端を通る直線に垂直であって第2の板4に平行な直線である回転軸6を中心として回転可能に第3の板7が先端を連結されている。第3の板7は平板の他に網状板又は格子状板等でもよい。 The second plate 4 has a lower surface that is rotatable about an axis 6 that is perpendicular to the straight line passing through the front and rear ends of the second plate 4 and parallel to the second plate 4. A plate 7 is connected at the tip. The third plate 7 may be a net plate or a lattice plate in addition to a flat plate.
第1の板2と第3の板7の間には圧縮コイルばね8が第1の板2の上面に一端を連結されるとともに第3の板7の下面に他端を連結されて設けられている。圧縮コイルばね8の各コイルの同一箇所にはコイルよりも小さなリング9が設けられている。 A compression coil spring 8 is connected between the
第1の板2の後端の上方であって圧縮コイルばね8が最も圧縮された場合の第2の板4の後端の位置より高い位置には係止手段である係止棒10が設けられている。係止棒10は上方へは移動できないが下方へは係止棒10の後端に設けられた回転軸を中心として回転移動できるようになっており、回転移動した後は回転軸に設けられたねじりコイルばねの復元力によって元の位置に戻るようになっている。 A locking
係止棒10の後端には係止棒10を第2の板4と接触しない位置に移動させる後述の電動スライダ11が連結されており、電動スライダ11によって第2の板4と接触しない位置に移動した係止棒10を元の位置に戻す復元力を発生させる弾性手段である後述の圧縮コイルばね12も設けられている。 An
第1の板2の後端には後述の電動リール13が設けられている。電動スライダ11、圧縮コイルばね12及び電動リール13はカバー14で覆われている。カバー14の内部には後述の制御手段15(操作部を除く)も設けられており、制御手段15にはカバー14の外部に存在する電源であるバッテリー(図示せず)が接続されている。 An
第2の板4の下面にはワイヤー16の一端が連結されている。ワイヤー16は第2の板4の下面から第3の板7を貫通して各リング9の中を通り、そして滑車17及び18に導かれて電動リール13に巻取り可能に連結されている。ワイヤー16の所定の箇所には制御手段15が検知可能な第1及び第2の磁石がそれぞれ設けられている。第1の磁石は圧縮コイルばね8が最も圧縮された状態に達したことを制御手段15に認識させるためのものであり、第2の磁石は圧縮コイルばね8が自然長の状態に戻ったことを制御手段15に認識させるためのものである。 One end of a
図2は、電動スライダ11及び電動リール13のブロック図である。電動スライダ11及び電動リール13は駆動源として両軸型のモータ19を共有しており、別々に駆動源を有するよりもスペース、重量及び製造コストを削減することができる。実線の矢印はモータ19の正回転(ワイヤー16を巻き取る方向の回転)の伝達を表しており、破線の矢印はモータ19の逆回転の伝達を表している。これらの回転の伝達には、横方向の矢印にあっては軸、縦方向の矢印にあっては歯車又はベルト等を用いる。 FIG. 2 is a block diagram of the
モータ19の回転軸の一端から減速機構20及び一方向クラッチ21を経て電動クラッチ機構22へのモータ19の正回転の伝達はスプール23を回転させてワイヤー16を巻き取るためのものであり、モータ19の回転軸の他端から一方向クラッチ24及び減速機構25を経て電動クラッチ機構22へのモータ19の正回転の伝達は後述するように電動クラッチ機構22をON状態にするためのものである。 Transmission of the normal rotation of the
モータ19の回転軸の一端から減速機構20及び一方向クラッチ26を経て電動クラッチ機構22へのモータ19の逆回転の伝達は後述するように電動クラッチ機構22をOFF状態にするためのものであり、同じくモータ19の回転軸の一端から減速機構20及び一方向クラッチ26を経た後に電動クラッチ機構22の方向から分岐して減速機構27を経てスライド機構28へのモータ19の逆回転の伝達は後述するように係止棒10を第2の板4と接触しない位置に移動させるためのものである。減速機構27はモータ19の逆回転の伝達が電動クラッチ機構22をOFF状態にするよりも遅くに係止棒10を第2の板4と接触しない位置に移動させるために設けられている。 Transmission of reverse rotation of the
図3は、電動リール13の電動クラッチ機構22及び電動スライダ11のスライド機構28の側面図である。この図においては、電動クラッチ機構22はON状態になっている。 FIG. 3 is a side view of the electric
まず、電動リール13の電動クラッチ機構22について説明する。電動クラッチ機構22のON状態においてモータ19が逆回転すると、モータ19の逆回転は減速機構20及び一方向クラッチ26を経てキャリア29に伝達されて、キャリア29は矢印Aの方向に回転する。キャリア29が矢印Aの方向に回転すると、キャリア29に設けられた突起30が一緒に矢印Aの方向に回転してスライドプレート31に当接して押す。 First, the electric
スライドプレート31は一対のガイドレール32及び長孔33によって矢印B又はCの方向にのみ移動可能になっているため、突起30に押されたスライドプレート31は矢印Bの方向に移動し、スライドプレート31に設けられた一対の突起34が傾斜部(×印の部分)からクラッチプレート35の下に潜り込んでクラッチプレート35を押し上げたところで突起30との当接が終わって移動は終わる。 Since the
クラッチプレート35はスプール回転軸(スプール23の回転軸)36に平行な一対のガイド棒37によってスプール回転軸36に平行な方向にのみ移動可能になっているとともに一対の圧縮コイルばね38によってスライドプレート31の方向に押圧されているため、突起34に押し上げられたクラッチプレート35は圧縮コイルばね38の復元力に逆らって突起34の高さの分だけスプール回転軸36に平行な方向に移動する。 The
クラッチプレート35は、また、スプール回転軸36を回転軸とするピニオン39(断面は円形であるが、後述するようにモータ19の正回転をスプール23に伝達するための部分の断面は正方形である)の外周に形成された円周溝40に嵌合されているため、クラッチプレート35が突起34の高さの分だけスプール回転軸36に平行な方向に移動するとピニオン39もそれに従って突起34の高さの分だけスプール回転軸36に平行な方向に移動し、後述するように電動クラッチ機構22はOFF状態になる。 The
電動クラッチ機構22のOFF状態においてモータ19が正回転すると、モータ19の正回転は一方向クラッチ24及び減速機構25を経てキャリア41に伝達されて、キャリア41は矢印Dの方向に回転する。キャリア41が矢印Dの方向に回転すると、キャリア41に設けられた突起42が一緒に矢印Dの方向に回転してスライドプレート31に当接して押す。 When the
突起42に押されたスライドプレート31は一対のガイドレール32及び長孔33によって矢印Cの方向に移動し、クラッチプレート35の下に潜り込んでクラッチプレート35を押し上げていた突起34がクラッチプレート35の下から移動したところで突起42との当接が終わって移動は終わる。 The
クラッチプレート35の下から突起34が移動すると、クラッチプレート35は圧縮コイルばね38の復元力によって押し下げられて突起34の高さの分だけスプール回転軸36に平行な方向に移動することになる。クラッチプレート35が突起34の高さの分だけスプール回転軸36に平行な方向に移動すると、ピニオン39もそれに従って突起34の高さの分だけスプール回転軸36に平行な方向に移動し、後述するように電動クラッチ機構22はON状態になる。 When the
次に、電動スライダ11のスライド機構28について説明する。モータ19が逆回転すると、モータ19の逆回転は減速機構20及び一方向クラッチ26を経た後に電動クラッチ機構22の方向から分岐して減速機構27を経てキャリア43に伝達されて、キャリア43は矢印Eの方向に回転する。キャリア43が矢印Eの方向に回転すると、キャリア43に設けられた突起44が一緒に矢印Eの方向に回転して係止棒10の後端に連結されたスライド棒45の下面に設けられた突起46に当接して押す。 Next, the
スライド棒45は矢印F又はGの方向にのみ移動可能になっているため、矢印Eの方向に回転した突起44に突起46を押されたスライド棒45は係止棒10とともに圧縮コイルばね12の復元力に逆らって矢印Fの方向に移動し、係止棒10が第2の板4と接触しない位置に移動したところで突起44と突起46の当接が終わって移動は終わる。矢印Fの方向への移動を終えたスライド棒45及び係止棒10は圧縮コイルばね12の復元力によって矢印Gの方向に移動して元の位置に戻る。 Since the
図4は、電動リール13のスプール23中央部の回転軸方向の断面図である。この図においては、電動クラッチ機構22はON状態になっている。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the central portion of the
電動クラッチ機構22のON状態においてモータ19が正回転すると、モータ19の正回転は減速機構20及び一方向クラッチ21を経てスプール駆動軸47に伝達されて、スプール駆動軸47はスプール回転軸36を回転軸として回転する。 When the
スプール駆動軸47の先端にはピニオン39の先端がスプール回転軸36に垂直な方向の断面が正方形の形で嵌合されている(スプール駆動軸47とピニオン39の径を同一にする場合は両者の先端に爪を設けて噛合させてもよい)ため、スプール駆動軸47がスプール回転軸36を回転軸として回転すると、それに従ってピニオン39もスプール回転軸36を回転軸として同一の方向に回転する。 The tip of the
ピニオン39はスプール23の中央部のスプール回転軸36付近において同様に断面が正方形の形でスプール23に貫通して嵌合されているため、ピニオン39がスプール回転軸36を回転軸として回転すると、それに従ってスプール23もスプール回転軸36を回転軸として同一の方向に回転し、ワイヤー16が巻き取られることになる。 Since the
電動クラッチ機構22のON状態においてモータ19が逆回転すると、図3を用いて説明したようにピニオン39は突起34の高さの分だけスプール回転軸36に平行な方向である矢印Hの方向に移動するので、ピニオン39の先端はスプール駆動軸47の先端との嵌合から離脱して、電動クラッチ機構22はOFF状態になる。 When the
電動クラッチ機構22のOFF状態においてモータ19が正回転すると、図3を用いて説明したようにピニオン39は突起34の高さの分だけスプール回転軸36に平行な方向である矢印Iの方向に移動するので、ピニオン39の先端はスプール駆動軸47の先端に再び嵌合されて、電動クラッチ機構22はON状態に戻る。 When the
図5は、制御手段15のブロック図である。マイクロコントローラ48には、操作部として電源スイッチ49、モード選択スイッチ50、タイミング設定ダイヤル51、スタートボタン52、ストップボタン53及び電動スライダ作動ボタン54が接続されており、ワイヤー16に設けられた第1及び第2の磁石を検知するセンサ55が接続されており、そして、マイクロコントローラ48からの指令に応じてモータ19を駆動するモータドライバ(モータ駆動回路)56が接続されている。操作部は登山の際に使用されるストックのグリップ部分に装着可能にするのが望ましい。 FIG. 5 is a block diagram of the control means 15. A
制御手段15によって電動スライダ11及び電動リール13の動作を制御するためには、まず電源スイッチ49によってバッテリー(図示せず)から電力の供給を受ける。次にモード選択スイッチ50によってオートモード又はマニュアルモードのいずれかを任意に選択する。オートモードとは電動スライダ11及び電動リール13の動作のすべてを自動で制御することであり、マニュアルモードとは電動スライダ11の作動のタイミングのみを手動で制御することである。オートモードを選択した場合は、次にタイミング設定ダイヤル51によって電動リール13によるワイヤー16の巻取り終了後の電動スライダ11の作動のタイミングを設定する。設定したタイミングによって歩行の速さが決まる。 In order to control the operation of the
オートモードを選択してタイミングを設定した後又はマニュアルモードを選択した後は、スタートボタン52を押して電動スライダ11及び電動リール13の動作の制御を開始する。スタートボタン52を押すと、マイクロコントローラ48はモータドライバ55にモータ19を正回転させるよう指令し、モータドライバ55はモータ19を正回転させる。モータ19が正回転すると、図2乃至4を用いて説明したように電動クラッチ機構22がON状態になるとともにスプール23がワイヤー16を巻き取る方向に回転し、ワイヤー16の巻取りによって第2の板4は圧縮コイルばね8を圧縮しながら回転軸3を中心として回転移動する。 After the auto mode is selected and the timing is set or the manual mode is selected, the start button 52 is pressed to start control of the operation of the
圧縮コイルばね8が最も圧縮された状態に達すると、センサ56がワイヤー16の所定の箇所に設けられた第1の磁石を検知し、これに応じてマイクロコントローラ48はモータドライバ55にモータ19の正回転を停止させるよう指令し、モータドライバ55はモータ19の正回転を停止させる。モータ19の正回転が停止するとワイヤー16の巻取りは終了し、第2の板4は圧縮コイルばね8の復元力によって元の位置に戻ろうとするのを係止棒10によって止められた状態になる。 When the compression coil spring 8 reaches the most compressed state, the
ワイヤー16の巻取りが終了した後は、オートモードを選択している場合にあっては設定したタイミングでマイクロコントローラ48はモータドライバ55にモータ19を逆回転させるよう指令し、マニュアルモードを選択している場合にあっては任意のタイミングで電動スライダ作動ボタン54を押すとマイクロコントローラ48はモータドライバ55にモータ19を逆回転させるよう指令し、モータドライバ55はモータ19を逆回転させる。モータ19が逆回転すると、図2乃至4を用いて説明したように電動クラッチ機構22がOFF状態になるとともにスライド機構28が係止棒10を第2の板4と接触しない位置に移動させる。係止棒10が第2の板4と接触しない位置に移動すると、第2の板4は係止棒10によって止められた状態から解放されて圧縮コイルばね8の復元力によって回転軸3を中心として元の位置に戻るように回転移動する。 After the winding of the
圧縮コイルばね8が自然長の状態に戻ると、センサ56がワイヤー16の所定の箇所に設けられた第2の磁石を検知し、これに応じてマイクロコントローラ48はモータドライバ55にモータ19を正回転させるよう指令し、モータドライバ55はモータ19を正回転させる。 When the compression coil spring 8 returns to the natural length state, the
以後はストップボタン53が押されるまで同様にモータ19の正回転、正回転の停止及び逆回転が繰り返されることになる。ストップボタン53を押すと、圧縮コイルばね8が自然長の状態に戻ってセンサ56が第2の磁石を検知したところで電動スライダ11及び電動リール13の動作の制御は終了する。 Thereafter, the forward rotation of the
図6は、本発明に係る第2の実施形態における電動スライダ及び電動リールのブロック図である。第2の実施形態は第1の実施形態とは電動スライダ及び電動リールの構成が異なる以外は同様の構成であり、制御手段による電動スライダ及び電動リールの動作の制御も同様であるので、図6を用いて電動スライダ及び電動リールの構成についてのみ説明する。 FIG. 6 is a block diagram of the electric slider and the electric reel in the second embodiment according to the present invention. The second embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the electric slider and the electric reel is different, and the control of the operation of the electric slider and the electric reel by the control means is also the same. Only the configuration of the electric slider and the electric reel will be described with reference to FIG.
電動スライダ及び電動リールは駆動源として両軸型のモータ57を共有している。実線の矢印はモータ57の正回転(ワイヤーを巻き取る方向の回転)の伝達を表しており、破線の矢印はモータ57の逆回転の伝達を表している。これらの回転の伝達には、横方向の矢印にあっては軸、縦方向の矢印にあっては歯車又はベルト等を用いる。 The electric slider and the electric reel share a double-
モータ57の回転軸の一端から一方向クラッチ58、減速機構59及びフリー型の逆入力遮断クラッチ60を経てスプール61へのモータ57の正回転の伝達はスプール61を回転させてワイヤーを巻き取るためのものであり、モータ57の回転軸の他端から一方向クラッチ62及び減速機構63を経てスライド機構64(第1の実施形態における電動スライダ11のスライド機構28と同様の構成である)へのモータ57の逆回転の伝達は係止棒を第2の板と接触しない位置に移動させるためのものである。 Transmission of forward rotation of the
1 靴底
2 第1の板
3 回転軸
4 第2の板
5 バンド
6 回転軸
7 第3の板
8 圧縮コイルばね
9 リング
10 係止棒
11 電動スライダ
12 圧縮コイルばね
13 電動リール
14 カバー
15 制御手段(操作部を除く)
16 ワイヤー
17 滑車
18 滑車
29 キャリア
30 突起
31 スライドプレート
32 ガイドレール
33 長孔
34 突起
35 クラッチプレート
36 スプール回転軸
37 ガイド棒
38 圧縮コイルばね
39 ピニオン
40 円周溝
41 キャリア
42 突起
43 キャリア
44 突起
45 スライド棒
46 突起
47 スプール駆動軸DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shoe sole 2
16
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