JP2018091673A - Load detector and load detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はビーム形ロードセルを含む荷重検出器、及び該荷重検出器を含む荷重検出システムに関する。 The present invention relates to a load detector including a beam-type load cell and a load detection system including the load detector.
病院や介護施設等において患者や入所者を管理する方法として、ベッドに加えられる荷重を検出し、これに基づきベッド上に患者や入所者が存在しているか否かを判断したりベッド上の患者や入所者の呼吸数や脈拍数を計測する方法が知られている。 As a method of managing patients and residents in hospitals and nursing homes, etc., the load applied to the bed is detected, and based on this, it is determined whether there are patients and residents on the bed, and patients on the bed And methods for measuring the respiratory rate and pulse rate of residents are known.
特許文献1は、ベッドの脚の下に配置した荷重測定手段によって測定された荷重の変動状態に基づいて被験者の呼吸数や脈拍数を求める生体生理検出装置を開示している。特許文献2は、ベッドの脚の下に配置し得る荷重検出器として、ひずみゲージが取り付けられた片持ち梁部と、当該片持ち梁部の基端部に取り付けられた載置板部とを有する荷重検出器を開示している。 Patent Document 1 discloses a biological physiology detection device that obtains a subject's respiratory rate and pulse rate based on a load fluctuation state measured by a load measuring means disposed under a leg of a bed. In Patent Document 2, as a load detector that can be arranged under a leg of a bed, a cantilever portion to which a strain gauge is attached and a mounting plate portion attached to a base end portion of the cantilever portion. A load detector is disclosed.
病院や介護施設で用いられるベッドの脚部には、一般的に、移動を容易とするためのキャスターが設けられており、キャスター幅(キャスターの回転軸方向の寸法)はベッドごとに異なる。したがって、様々なベッドと共に使用し得る汎用性の高い荷重検出器を提供しようとすると計量皿の寸法を大きくせざるを得ず、結果的に荷重検出器自体も大型化するという問題があった。 A caster for facilitating movement is generally provided on a leg portion of a bed used in a hospital or a care facility, and a caster width (a dimension of the caster in the rotation axis direction) is different for each bed. Therefore, if it is intended to provide a load detector with high versatility that can be used with various beds, the size of the weighing pan has to be increased, and as a result, the load detector itself is increased in size.
そこで本発明は、様々な寸法の被験体に対して使用可能であり、且つコンパクトな荷重検出器を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a compact load detector that can be used for subjects having various dimensions.
本発明の第1の態様に従えば、
第1支持台上で片持ち支持されることによって自由端を有する第1のビーム形起歪体と、
第1のビーム形起歪体と対向して配置され、第2支持台上で片持ち支持されることによって自由端を有する第2のビーム形起歪体と、
被験体が載置される載置部であって、第1のビーム形起歪体に連結される第1連結部と第2のビーム形起歪体に連結される第2連結部とを有し、第1のビーム形起歪体と第2のビーム形起歪体との間に設けられた載置部と
第1のビーム形起歪体及び第2のビーム形起歪体の少なくとも一方に取り付けられたひずみゲージとを備える荷重検出器であって、
第1のビーム形起歪体が延在する方向において、第2のビーム形起歪体の前記自由端は、第1のビーム形起歪体の前記自由端とは反対側に位置しており、
前記載置部の第1連結部は、第1のビーム形起歪体と第1のビーム形起歪体の前記自由端側で連結され、前記載置部の第2連結部は第2のビーム形起歪体と第2のビーム形起歪体の前記自由端側で連結されており、
前記載置部は、第1連結部を有し且つ前記被験体の少なくとも一部が載置される第1載置部と第2連結部を有し且つ前記被験体の他の少なくとも一部が載置される第2載置部とを有し、
第1載置部と第2載置部とは、第1のビーム形起歪体と第2のビーム形起歪体とが対向する方向に相対移動可能に連結されている荷重検出器が提供される。
According to the first aspect of the present invention,
A first beam-shaped strain body having a free end by being cantilevered on a first support;
A second beam-shaped straining body disposed opposite to the first beam-shaped straining body and having a free end by being cantilevered on a second support;
A mounting unit on which a subject is mounted, the first connecting unit connected to the first beam-shaped strain body and the second connecting unit connected to the second beam-shaped strain body. And at least one of the mounting portion provided between the first beam-shaped strain generator and the second beam-shaped strain body, and the first beam-shaped strain body and the second beam-shaped strain body. A load detector comprising a strain gauge attached to the
In the direction in which the first beam-shaped strain body extends, the free end of the second beam-shaped strain body is located on the opposite side of the free end of the first beam-shaped strain body. ,
The first connecting part of the mounting part is connected to the first beam-shaped straining body on the free end side of the first beam-shaped straining body, and the second connecting part of the mounting part is a second connecting part. The beam-type strain body is connected to the free end side of the second beam-shape strain body,
The placement unit has a first connection part and a first placement part and a second connection part on which at least a part of the subject is placed, and at least another part of the subject is placed A second placement portion to be placed;
The first mounting portion and the second mounting portion are provided with a load detector in which the first beam-shaped strain body and the second beam-shaped strain body are connected so as to be movable relative to each other. Is done.
第1の態様の荷重検出器において、第1載置部は、前記被験体の少なくとも一部が載置される第1載置板と、第1載置板に前記少なくとも一部を導く第1スロープとを有してもよく、第2載置部は、前記被験体の他の少なくとも一部が載置される第2載置板と、第2載置板に前記他の少なくとも一部を導く第2スロープとを有しても良い。 In the load detector according to the first aspect, the first placement unit includes a first placement plate on which at least a part of the subject is placed, and a first guide for guiding the at least part to the first placement plate. A second placement unit, the second placement plate on which at least another part of the subject is placed, and the at least another part on the second placement plate. You may have the 2nd slope to guide.
第1の態様の荷重検出器において、第1スロープ及び第2スロープの少なくとも一方は、所定の搖動軸を中心として、先端部が前記荷重検出器が設置される設置面に接触する第1位置と前記先端部が前記設置面から離間した第2位置との間で搖動可能であってもよい。 In the load detector according to the first aspect, at least one of the first slope and the second slope has a first position in which a tip portion is in contact with an installation surface on which the load detector is installed with a predetermined peristaltic axis as a center. The tip may be swingable between a second position spaced from the installation surface.
第1の態様の荷重検出器において、前記載置部は、前記搖動可能である第1スロープ及び第2スロープの少なくとも一方から、前記搖動軸に対して前記先端部とは反対側に延在するレバーを更に含んでもよい。 In the load detector according to the first aspect, the mounting portion extends from at least one of the first slope and the second slope that can be swung to the side opposite to the tip portion with respect to the peristaltic shaft. A lever may be further included.
本発明の第2の態様に従えば、
第1支持台上で片持ち支持されることによって自由端を有する第1のビーム形起歪体と、
第1のビーム形起歪体に対して傾斜して延在し、第2支持台上で片持ち支持されることによって自由端を有する第2のビーム形起歪体と、
被験体が載置される載置部であって、第1のビーム形起歪体に連結される第1連結部と第2のビーム形起歪体に連結される第2連結部とを有し、第1のビーム形起歪体と第2のビーム形起歪体の間に設けられた載置部と、
第1のビーム形起歪体及び第2のビーム形起歪体の少なくとも一方に取り付けられたひずみゲージとを備える荷重検出器であって、
第1のビーム形起歪体の延在方向と第2のビーム形起歪体の延在方向との間に画成される角の二等分線の方向において、第1のビーム形起歪体の前記自由端は第2のビーム形起歪体の前記自由端側にあり、且つ第1のビーム形起歪体の固定端は第2のビーム形起歪体の固定端側にあり、
第1のビーム形起歪体の前記自由端と第2のビーム形起歪体の前記自由端との間の距離は、第1のビーム形起歪体の前記固定端と第2のビーム形起歪体の前記固定端との間の距離よりも大きく、
第1載置部の第1連結部は、第1のビーム形起歪体と第1のビーム形起歪体の前記自由端側で連結され、第2載置部の第2連結部は第2のビーム形起歪体と第2のビーム形起歪体の前記自由端側で連結されており、
前記載置部は、第1連結部を有し且つ前記被験体の少なくとも一部が載置される第1載置部と第2連結部を有し且つ前記被験体の他の少なくとも一部が載置される第2載置部とを有し、
第1載置部と第2載置部とは、第1のビーム形起歪体の延在方向と第2のビーム形起歪体の延在方向との間に画成される前記角の大きさが変化する方向に相対移動可能に連結されている荷重検出器が提供される。
According to the second aspect of the present invention,
A first beam-shaped strain body having a free end by being cantilevered on a first support;
A second beam-shaped strain body extending at an angle with respect to the first beam-shaped strain body and having a free end by being cantilevered on a second support base;
A mounting unit on which a subject is mounted, the first connecting unit connected to the first beam-shaped strain body and the second connecting unit connected to the second beam-shaped strain body. A placing portion provided between the first beam-shaped strain body and the second beam-shaped strain body,
A load detector comprising a strain gauge attached to at least one of the first beam-shaped strain body and the second beam-shaped strain body,
In the direction of the bisector of the angle defined between the extending direction of the first beam-shaped strained body and the extending direction of the second beam-shaped strained body, the first beam-shaped strained body The free end of the body is on the free end side of the second beam-shaped strain body, and the fixed end of the first beam-shaped strain body is on the fixed end side of the second beam-shaped strain body,
The distance between the free end of the first beam-type strainer and the free end of the second beam-type strainer is such that the fixed end of the first beam-type strainer and the second beam shape Greater than the distance between the fixed end of the strain body,
The first connecting portion of the first mounting portion is connected to the first beam-shaped strain generating body on the free end side of the first beam-shaped strain generating body, and the second connecting portion of the second mounting portion is the first connecting portion. Connected to the free end side of the second beam-shaped strain body and the second beam-shaped strain body,
The placement unit has a first connection part and a first placement part and a second connection part on which at least a part of the subject is placed, and at least another part of the subject is placed A second placement portion to be placed;
The first mounting portion and the second mounting portion are formed with the angle defined between the extending direction of the first beam-shaped strained body and the extending direction of the second beam-shaped strained body. A load detector is provided that is coupled to be movable relative to the direction of magnitude change.
第2の態様の荷重検出器において、第1載置部は、前記被験体の少なくとも一部が載置される第1載置板と、第1載置板に前記少なくとも一部を導く第1スロープとを有してもよく、第2載置部は、前記被験体の他の少なくとも一部が載置される第2載置板と、第2載置板に前記他の少なくとも一部を導く第2スロープとを有してもよい。 In the load detector according to the second aspect, the first placement unit includes a first placement plate on which at least a part of the subject is placed, and a first guide for guiding the at least part to the first placement plate. A second placement unit, the second placement plate on which at least another part of the subject is placed, and the at least another part on the second placement plate. You may have the 2nd slope to guide.
第1、第2の態様の荷重検出器において、第1載置部は、第1のビーム形起歪体に隣接し且つ第1のビーム形起歪体に沿って延びる第1側壁を有してもよく、第2載置部は、第2のビーム形起歪体に隣接し且つ第2のビーム形起歪体に沿って延びる第2側壁を有してもよい。 In the load detector according to the first and second aspects, the first mounting portion has a first side wall that is adjacent to the first beam-shaped strained body and extends along the first beam-shaped strained body. Alternatively, the second placement unit may have a second side wall that is adjacent to the second beam-shaped strain body and extends along the second beam-shaped strain body.
第1、第2の態様の荷重検出器において、前記ひずみゲージが、第1のビーム形起歪体及び第2のビーム形起歪体の両方に取り付けられていてもよい。また、第1載置部に、前記被験体の少なくとも一部の移動を規制する第1移動規制部が設けられていてもよく、第2載置部に前記被験体の他の少なくとも一部の移動を規制する第2移動規制部が設けられていてもよい。 In the load detector according to the first and second aspects, the strain gauge may be attached to both the first beam-shaped strain body and the second beam-shaped strain body. In addition, the first placement unit may be provided with a first movement restriction unit that restricts movement of at least a part of the subject, and the second placement unit includes at least another part of the subject. A second movement restriction unit that restricts movement may be provided.
本発明の第3の態様に従えば、
ベッドの上の被験者の荷重を検出する荷重検出システムであって、
ベッドの脚のキャスターの下に配置された第1且つ/又は第2の態様の複数の荷重検出器と、
前記複数の荷重検出器に接続され、前記荷重検出器の出力に基づいて前記被験者の荷重を算出する制御部とを有する荷重検出システムが提供される。
According to a third aspect of the invention,
A load detection system for detecting the load of a subject on a bed,
A plurality of load detectors of the first and / or second aspects disposed under a bed leg caster;
There is provided a load detection system having a control unit connected to the plurality of load detectors and calculating a load of the subject based on an output of the load detectors.
本発明の荷重検出器は、様々な寸法の被験体に対して使用可能であり、且つコンパクトである。 The load detector of the present invention can be used for subjects of various sizes and is compact.
<第1実施形態>
図1〜図6を参照して、本発明の第1実施形態の荷重検出器100を説明する。なお、以下では、ベッド上の被験者の荷重値の大きさ及び荷重値の変動を検出すべくベッド(不図示)の4本の脚の下端に取り付けられたキャスター(不図示)を載置部3(後述)の上に載置して検出を行う場合を例として説明するが、被験体はキャスターには限られず、他の任意の転動体、摺動体等であってもよい。
<First Embodiment>
With reference to FIGS. 1-6, the
第1実施形態の荷重検出器100は、図1、図2に示す通り、第1、第2基部11、12と、第1、第2基部11、12によって平行に片持ち支持される第1、第2ビーム形ロードセル21、22と、第1、第2ビーム形ロードセル21、22により上下に微小移動可能に支持され且つスロープ33を有する載置部3とを含む。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
以下の説明においては、第1、第2ビーム形ロードセル21、22の延在する方向を荷重検出器100の前後方向とし、スロープ33が位置する側を前側、その反対側を後側とする。また第1、第2ビーム形ロードセル21、22が対向する方向を荷重検出器100の幅方向とする。
In the following description, the extending direction of the first and second beam-
第1、第2基部11、12はそれぞれ、前後方向に延在する長尺平板である平板部11a、12aと、平板部11a、12aの上面に設けられた箱形の支持台部11b、12bとを有する。支持台部11bは平板部11aの後端に設けられており、支持台部12bは平板部12aの前端に設けられている。
The first and
第1、第2ビーム形ロードセル21、22は、それぞれ、互いに同一の形状を有する起歪体21s、22s(第1のビーム形起歪体、第2のビーム形起歪体)と、起歪体21s、22sに貼り付けられたひずみゲージ21g、22gとを有する。
The first and second beam-
起歪体21s、22sはそれぞれ、アルミニウム、鉄等の金属で形成されたロバーバル型の起歪体であり、幅方向に貫通する貫通孔(不図示)を有する角柱形状である。ひずみゲージ21gは起歪体21sの貫通孔近傍の上面及び下面にそれぞれ1つずつ貼り付けられており、同様に、ひずみゲージ22gは起歪体22sの貫通孔近傍の上面及び下面にそれぞれ1つずつ貼り付けられている。
Each of the
起歪体21sは、その後端近傍の下面が第1基部11の支持台部11bに固定されており、これにより後端を固定端21s1、前端を自由端21s2として第1基部11(支持台部11b)に片持ち支持されている。一方、起歪体22sは、その前端近傍の下面が、第2基部12の支持台部12bに固定されており、これにより前端を固定端22s1、後端を自由端22s2として第2基部12(支持台部12b)に片持ち支持されている。すなわち、起歪体21sの自由端21s2と起歪体22sの自由端22s2とは前後方向において互いに反対側を向いている。
The lower surface in the vicinity of the rear end of the
また、起歪体21sの固定端21s1、自由端21s2は、前後方向において起歪体22sの自由端22s2、固定端22s1とそれぞれ略同じ位置にある。したがって、第1基部11の支持台部11bは、前後方向において起歪体22sの自由端22s2と略同じ位置にあり、第2基部12の支持台部12bは起歪体21sの自由端21s2と略同じ位置にある。
In addition, the fixed end 21s1 and the free end 21s2 of the
載置部3は、ベッドの脚に取り付けられたキャスター(被験体)が載置される計量皿であり、図3、図4(a)及び図4(b)に示すように、摺動可能に接続された第1部分3iと第2部分3iiとを含む。
The
第1部分3iは、矩形平板状の第1載置板31iと、第1載置板31iから直立する第1側壁321i及び第1制止壁部323iと、第1載置板31iから傾斜して延びる第1スロープ部33iを主に含む。また、第1側壁321iには第1部分3i(載置部3)を第1ビーム形ロードセル21に連結するための第1連結部34iが、第1載置板31iには、第1部分3iと第2部分3iiとを接続(連結)するための接続板35iが固定されている。なお図3においては、第1載置板31iと接続板35iとが厚さ方向にずれている様子を図中に明示するため、第1スロープ部33iを破線で描き、これを透視している。
The first portion 3 i includes the first mounting
第1側壁321iは、第1載置板31iの一方の長辺に沿って、当該長辺の全域に設けられており、第1制止壁部323iは、第1載置板31iの一方の短辺に沿って、当該短辺の全域に設けられている。
The
第1スロープ部33iは、第1載置板31iの、第1制止壁部323iが設けられた短辺とは反対側の短辺に設けられている。第1スロープ部33iは、載置部3上に被験体が載置された状態(すなわち、被験体の荷重検出中の状態)においても、第1スロープ部33iの下端(先端)が荷重検出器100が設置された設置面(床面)に接触しないように構成されている。
The
第1連結部34iは、第1側壁321iの、第1スロープ部33iと近接する端部の外面(第1載置板31i側とは反対側を向く面)に固定された、第1載置板31iと平行な平板である。
The first connecting
接続板35iは矩形平板であり、その長辺方向の長さは第1載置板31iの長辺方向の長さに等しく、その短辺方向の長さは第1載置板31iの短辺方向の長さよりも大きい。接続板35iには、短辺方向に延びるスリットsが、長辺方向に離間して2つ設けられている。なおスリットsの数は1つでもよく、3つ以上でもよい。
The
接続板35iは、その長辺方向を第1載置板31iの長辺方向に一致させ、且つその上面を第1載置板31iの下面と面一とした状態で、第1載置板31iの、第1側壁321iが設けられていない長辺に固定されている。
The
第2部分3iiは、矩形平板状の第2載置板31iiと、第2載置板31iiから直立する第2側壁322ii及び第2制止壁部323iiと、第2載置板31iiから傾斜して延びる第2スロープ部33iiを主に含む。また、第2側壁322iiには第2部分3ii(載置部3)を第2ビーム形ロードセル22に連結するための第2連結部34iiが固定されている。
The second portion 3 ii includes a second mounting plate 31 ii flat rectangular, and the side wall 322 ii and second restraining wall portion 323 ii upstanding from the second mounting plate 31 ii, the second loading plate It mainly includes a
第2載置板31iiの長辺方向の寸法は、第1載置板31i及び接続板35iの長辺方向の寸法に等しい。一方で、第2載置板31iiの短辺方向の寸法は、第1載置板31i及び接続板35iiの短辺方向の寸法よりも大きい。また、第2載置板31iiの厚さは第1載置板31iの厚さに等しい。第2載置板31iiの一方の長辺近傍の下面には、ねじ孔hが2つ設けられている。なお、ねじ孔hの数はスリットsの数に対応しており、1つでもよく、3つ以上でもよい。
The dimension in the long side direction of the second mounting
第2側壁322iiは、第2載置板31iiの、ねじ孔hが近傍に設けられた長辺とは反対側の長辺に沿って、当該長辺の全域に設けられている。第2制止壁部323iiは、第2載置板31iiの一方の短辺に沿って、当該短辺の全域に設けられている。
The
第2スロープ部33iiは、第2載置板31iiの、第2制止壁部323iiが設けられた短辺とは反対側の短辺に設けられており、第1スロープ部33iと同様に、載置部3上に被験体が載置された状態においても、第2スロープ部33iiの下端が荷重検出器100が設置された設置面に接触しないように構成されている。
The
第2連結部34iiは、第2側壁322iiの、第2制止壁部323iiと近接する端部の外面(第2載置板31ii側とは反対側を向く面)に固定された、第1載置板31iiと平行な平板である。
The second connecting
第1部分3iと第2部分3iiとは、摺動可能に一体に接続(連結)されて載置部3を構成する。具体的には例えば、第1部分3iの接続板35iの上に第2部分3iiの第2載置板31iiを重ねて、接続板35iの下方から、接続ピンcpを、スリットsを介してねじ孔hにねじ込む。これにより、第1部分3iと第2部分3iiとは、スリットsの延びる方向(即ち、第1載置板31i、第2載置板31iiの短辺方向)に摺動可能に接続される。
The
第1部分3iと第2部分3iiとを接続した状態において、第1載置板31iの上面と第2載置板31iiの上面とは面一となり、第1制止壁323iの内面(第1載置板31i側を向く面)と第2制止壁323iiの内面(第2載置板31ii側を向く面)とは面一となり、第1スロープ部33iの上面と第2スロープ部33iiの上面とは面一となる。
In a state where the
載置部3の第1、第2連結部34i、34iiはそれぞれ、第1、第2ビーム形ロードセル21、22の起歪体21s、22sの自由端21s2、22s2近傍の下面に連結されている。載置部3が第1、第2ビーム形ロードセル21、22に連結された状態において、載置部3の第1、第2側壁321i、322iiは、それぞれ、第1、第2ビーム形ロードセル21、22に隣接し、第1、第2ビーム形ロードセル21、22に沿って前後方向に延びる。第1、第2載置板31i、31iiの短辺方向、即ち第1部分3iと第2部分3iiとが摺動する方向は荷重検出器100の幅方向に一致する。
The first and second connecting
荷重検出器100及び載置部3は、次の通り変形して幅方向の寸法を変化させる。
The
載置部3の第2部分3iiに取り付けられた接続ピンcpが、第1部分3iに設けられたスリットsの第1載置板31i側の端部に接触している状態(図4(a))においては、第1載置板31iと第2載置板31iiとは互いに接触して矩形状の載置板31を画成しており、第1制止壁323iと第2制止壁323iiとは互いに接触して連続した制止壁323を画成しており、第1スロープ部33iと第2スロープ部33iiとは互いに接触して連続したスロープ33を画成している。以下では、この状態を荷重検出器100、載置部3の閉状態と呼ぶ。荷重検出器100、載置部3が閉状態にあるとき、載置板31の幅(第1側壁321iと第2側壁322iiとの間の幅方向の寸法)は最小となる。
The connection pin cp attached to the
一方で、接続ピンcpがスリットsの第1載置板31i側とは反対側の端部に接触している状態(図4(b))においては、第1載置板31iと第2載置板31iiとは互いに幅方向に離間した載置板31を画成しており、第1制止壁323iと第2制止壁323iiとは互いに幅方向に離間した制止壁323を画成しており、第1スロープ部33iと第2スロープ部33iiとは互いに幅方向に離間したスロープ33を画成している。以下では、この状態を荷重検出器100、載置部3の全開状態と呼ぶ。荷重検出器100、載置部3が全開状態にあるとき、載置板31の幅は最大となる。
On the other hand, in a state where the connection pin cp is in contact with the end of the slit s opposite to the first mounting plate 31 i (FIG. 4B), the first mounting
次に、本実施形態の荷重検出器100の使用方法を説明する。
Next, the usage method of the
本実施形態の荷重検出器100を用いてベッド上の被験者の荷重検出を行う場合には、まず、ベッドの4つの脚部の下端に設けられた4つのキャスターを、それぞれ荷重検出器100の載置部3に載置する。具体的には次の手順による。
When detecting the load of the subject on the bed using the
まず、キャスターの幅に応じて載置部3の幅を調整した上で、4つのキャスターの各々の近傍に、荷重検出器100を配置する。一例として、ベッドに取り付けられたキャスターが図4(a)に示すような単輪のキャスターCT1である場合には、載置部3が閉状態とされた荷重検出器100を配置する。一方、ベッドに取り付けられたキャスターが図4(b)に示すような双輪のキャスターCT2である場合には、載置部3が全開状態とされた荷重検出器100を配置する。その他、キャスターの幅に応じて、載置部3を閉状態の全開状態との間の任意の状態(以下、「開状態」と呼ぶ)としてもよい。
First, after adjusting the width of the mounting
単輪のキャスターCT1及び双輪のキャスターCT2のいずれも、載置部3のスロープ33によって導かれて、載置板31の上に至り、制止壁323に接触して載置板31上で停止する(図中に破線で示されたキャスターCT1、CT2)。
Both the single-wheel caster CT1 and the twin-wheel caster CT2 are guided by the
載置板31上に載置されたキャスターCT1、CT2の幅方向の両側には、キャスターCT1、CT2の側面との間にわずかな隙間を有して、第1、第2側壁321i、322iiが位置している。したがって、キャスターCT1、CT2にわずかな姿勢の変化(換言すれば、進行方向の変化。または、キャスターCT1、CT2の垂直軸周りの回動)が生じただけで、キャスターCT1、CT2は、第1、第2側壁321i、322iiの少なくとも一方に接触する。この接触によりキャスターCT1、CT2の姿勢の変化が抑制される。載置板31上に載置されたキャスターCT1、CT2の姿勢の変化を抑制することは、荷重検出における誤差抑制につながる。
The first and
なお、全開状態及び開状態にある載置部3においては、載置板31、制止壁323及びスロープ33は、いずれも幅方向に離間した2つの部分により構成されており、幅方向の中央部には、載置板31、制止壁323及びスロープ33が存在しないが、双輪のキャスターCT2も幅方向に離間した2つのキャスター部(車輪)により構成されており、幅方向の中央部にはキャスター部が存在しない。したがって、幅方向の中央部に載置板31、制止壁323及びスロープ33が存在しないことは、載置部3上に双輪キャスターを載置して使用する上で、載置し易さや検出結果、検出精度に影響を及ぼすものではない。また、キャスターが単輪である場合に載置部3を全開状態又は開状態としてもよいが、この場合は、載置部3の幅方向中央部の載置板31等が存在しない部分にキャスターが嵌入する恐れがないことが望ましい。これにより、載置し易さや検出結果等への影響が回避されるためである。
In addition, in the mounting
ここで、本実施形態の荷重検出器100において、第1ビーム形ロードセル21と第2ビーム形ロードセル22とを用いて載置部3を2点支持する理由を説明する。
Here, the reason why the
本実施形態の荷重検出器100においては、図4(a)及び図4(b)に示す通り、載置部3は、閉状態、開状態及び全開状態のいずれの状態においても載置板31の対角位置にある第1、第2連結部34i、34iiを介して第1、第2ビーム形ロードセル21、22の起歪体21s、22sに連結されている。
In the
ここで、第1連結部34iの起歪体21sへの取り付けの中心点を取付中心C1とし、第2連結部34iiの起歪体22sへの取り付けの中心点を取付中心C2とすると、載置部3の載置板31は、取付中心C1と取付中心C2とを最短距離で結ぶ線分L上において最もたわみにくい。したがって、線分L上にキャスターCT1、CT2を配置することで、載置部3のたわみの影響を受けることなく、ベッド上の被験者の荷重を検出することができる。なお、本実施形態の荷重検出器100においては、制止壁323に接触したキャスターCT1、CT2が線分L上に位置するよう、制止壁323が配置されている。また、制止壁323に接触したキャスターCT1、CT2の重心が線分L上に位置するよう、制止壁323を配置してもよい。
Here, assuming that the center point of attachment of the first connecting
ここで、本実施形態の荷重検出器100のように、自由端が反対側を向いた第1、第2ビーム形ロードセル21、22により載置部3を2点支持することにより、いわゆる偏置誤差の発生を抑制することができる。その理由を説明する。
Here, as in the
図5に示すように、ビーム形ロードセルLCの端部に載置板PTを取り付けた荷重検出器900においては、偏置誤差は、被験体の載置位置pがビーム形ロードセルLCと載置板PTとの連結位置C0の近傍である場合は比較的小さいが、載置位置pが連結位置C0から離れるにしたがって大きくなる。これは、載置位置pがビーム形ロードセルLCの長手方向において連結位置C0から離間するに従って、ビーム形ロードセルLCの幅方向に延びる軸を中心とした、離間距離に応じた大きさの曲げモーメントがビーム形ロードセルLCの起歪体に作用し、この曲げモーメントによるひずみによってビーム形ロードセルLCのひずみゲージに偏置誤差が生じるためである。また載置位置pがビーム形ロードセルLCの幅方向において連結位置C0から離間するに従って、ビーム形ロードセルLCの長手方向に延びる軸まわりの、離間距離に応じた大きさのねじりモーメントがビーム形ロードセルLCの起歪体に作用し、このねじりモーメントによるひずみによってビーム形ロードセルLCのひずみゲージに偏置誤差が生じるためである。
As shown in FIG. 5, in the
これに対して、本実施形態の荷重検出器100では、図6に示す通り、載置部3の載置板31上に載置される被験体の載置位置Pと取付中心C1との前後方向の距離をxP1、載置位置Pと取付中心C2との前後方向の距離をxP2とすると、xP1とxP2との合計は、載置部3の載置板31上の略全域において一定となる。したがって本実施形態の荷重検出器100においては、載置位置Pが前後方向に移動しても、第1ビーム形ロードセル21に生じる曲げモーメントによる偏置誤差と第2ビーム形ロードセル22に生じる曲げモーメントによる偏置誤差との合計は常に略一定となる。また、この関係は、載置板31の幅が変化しても成り立つ。したがって、例えば制御部(不図示)において第1ビーム形ロードセル21と第2ビーム形ロードセル22の検出値を加算し、且つ検出値に対して一定の割合を有する値を偏置誤差として減算する等の処理を施すことで、曲げモーメントに起因する偏置誤差の影響を実質的に取り除いた状態で、検出対象の荷重を安定的に検出することができる。
On the other hand, in the
また、図6に示す通り、載置部3の載置板31上に載置される検出対象の載置位置Pと取付中心C1との幅方向の距離をyP1、載置位置Pと取付中心C2との幅方向の距離をyP2とすると、yP1とyP2との合計は、載置部3の載置板31上の略全域において一定となる。したがって本実施形態の荷重検出器100においては、載置位置Pが幅方向に移動しても、第1ビーム形ロードセル21に生じるねじりモーメントによる偏置誤差と第2ビーム形ロードセル22に生じるねじりモーメントによる偏置誤差との合計は常に略一定となる。また、この関係は、載置板31の幅が変化しても成り立つ。したがって、曲げモーメントの場合と同様の処理により、ねじりモーメントに起因する偏置誤差の影響を実質的に取り除いた状態で、計測対象の荷重を安定的に検出することができる。
In addition, as shown in FIG. 6, the distance in the width direction between the mounting position P of the detection target mounted on the mounting
本実施形態の荷重検出器100の効果を以下にまとめる。
The effects of the
本実施形態の荷重検出器100は、全開状態と閉状態との間で変形可能な載置部3を有しており、載置部3を変形させることで、キャスター等の被験体が載置される載置板31の幅、ひいては荷重検出器100の幅を変更することができる。したがって、載置板31の幅を調整して単輪キャスターや双輪キャスター等の様々な幅のキャスター(被験体)に使用できると共に、未使用時には載置部3及び荷重検出器100を閉状態として荷重検出器100をコンパクトにすることができる。
The
本実施形態の荷重検出器100の有する載置部3においては、載置板31の幅方向の両側に第1、第2側壁321i、322iiが設けられている。そのため、被験体であるキャスターの幅に応じて載置板31の幅を変更し、載置板31上に載置されたキャスターの両側近傍に第1、第2側壁321i、322iiが位置するように調整すれば、第1、第2側壁321i、322iiによりキャスターCTの姿勢変化を抑制できる。すなわち、本実施形態の荷重検出器100によれば、載置板31の幅をキャスターの幅に応じて調整するだけで、様々な幅のキャスターの荷重を、姿勢変化の抑制された状態、ひいては計測誤差の抑制された状態で検出することができる。
In the
<第2実施形態> Second Embodiment
第2実施形態の荷重検出器200は、第1、第2基部11、12と、第1、第2基部11、12によって片持ち支持される第1、第2ビーム形ロードセル21、22とを有する点は第1実施形態の荷重検出器100と同様であるが、第1ビーム形ロードセル21と第2ビーム形ロードセル22の相対的な配置関係が第1実施形態の荷重検出器100における第1、第2ビーム形ロードセル21、22の配置関係とは異なり、且つ載置部3に代えて平面視扇形の載置部4を含んでいる。
The
以下、図7(a)及び図7(b)を参照し、第1実施形態の荷重検出器100との相違点を中心に第2実施形態の荷重検出器200を説明する。
Hereinafter, with reference to FIG. 7A and FIG. 7B, the
第2実施形態の荷重検出器200が有する載置部4は、実質的に、第1実施形態の載置部3を扇形に湾曲させた形状を有し、図7(a)及び図7(b)に示すように、摺動可能に接続された第1部分4iと第2部分4iiとを含む。
The mounting
第1部分4iは、中心O41iを有する扇形平板状の第1載置板41iと、第1載置板41iから直立する第1側壁421iと、第1載置板41iから延びる第1スロープ部43iを主に含む。また、第1側壁421iには第1部分4i(載置部4)を第1ビーム形ロードセル21に連結するための第1連結部44iが、第1載置板41iには、第1部分4iと第2部分4iiとを接続するための接続板45iが固定されている。
The first portion 4 i is a
第1側壁421iは、第1載置板41iの、径方向に延びる一対の辺の一方に沿って、当該辺の全域に設けられており、第1スロープ部43iは、第1載置板41iの外周側の弧状辺に沿って、当該弧状辺の全域に設けられている。
The
第1連結部44iは、第1側壁421iの、中央部より外周側の外面(第1載置板41i側とは反対側を向く面)に固定された、第1載置板41iと平行な平板である。
The first connecting
接続板45iは、周方向の長さが第1載置板41iの周方向の長さより長い点を除いて第1載置板41iと同様の形状を有する扇形平板である。接続板45iには、周方向に延びるスリットsが、径方向に離間して2つ設けられている。なおスリットsの数は1つでもよく、3つ以上でもよい。
Connecting
接続板45iは、その中心O45iが第1載置板41iの中心O41iに一致し、且つその上面を第1載置板41iの下面と面一とした状態で、第1載置板41iの、第1側壁421iが設けられた辺とは反対側の辺に固定されている。
Connecting
第2部分4iiは、中心O41iiを有する扇形平板状の第2載置板41iiと、第2載置板41iiから直立する第2側壁422iiと、第2載置板41iiから延びる第2スロープ部43iiを主に含む。また、第2側壁422iiには第2部分4ii(載置部4)を第2ビーム形ロードセル22に連結するための第2連結部44iiが固定されている。
The second part 4 ii is a second mounting plate 41 ii fan tabular having a center O 41Ii, a second sidewall 422 ii upstanding from the second mounting plate 41 ii, the second mounting plate 41 ii It mainly includes a
第2載置板41iiは、周方向の長さが第1載置板41i及び接続板45iの周方向の長さより長い点を除いて第1載置板41i及び接続板45iと同様の形状を有する。また、第2載置板41iiの厚さは第1載置板41iの厚さに等しい。第2載置板41iiの、径方向に延びる一対の辺の一方の近傍の下面には、ねじ孔hが2つ設けられている。なお、ねじ孔hの数はスリットsの数に対応しており、1つでもよく、3つ以上でもよい。
The
第2側壁422iiは、第2載置板41iiの、ねじ孔hが近傍に設けられた辺とは反対側の辺に沿って、当該辺の全域に設けられており、第2スロープ部43iiは、第2載置板41iiの外周側の弧状辺に沿って、当該弧状辺の全域に設けられている。
The
第2連結部44iiは、第2側壁422iiの、中央部よりも外周側の外面(第2載置板41ii側とは反対側を向く面)に固定された、第2載置板41iiに平行な平板である。
The second connecting
第1部分4iと第2部分4iiとは、第1載置板41iの中心O41iと第2載置板41iiの中心O41iiとを一致させた状態で摺動可能に接続されて載置部4を構成する。第1部分4iと第2部分4iiとの接続は、例えば、第1実施形態の荷重検出器100における第1部分3iと第2部分3iiとの接続と同様に、接続ピンcpを用いてなし得る。
The first part 4 i and the second part 4 ii, slidably connected with the center O 41i and a state of being matched with the center O 41Ii the second mounting plate 41 ii of the first mounting
第1部分4iと第2部分4iiとを接続した状態において、第1載置板41iの上面と第2載置板41iiの上面とは面一となる。また、第1スロープ部43iの上面と第2スロープ部43iiの上面とは面一となる。
In a state where the
第1基部11に片持ち支持された第1ビーム形ロードセル21は、第1ビーム形ロードセル21の延在方向が載置部4の第1部分4iの第1側壁421iの延在方向と一致するように、載置部4に隣接して配置されている。載置部4の第1連結部44iは、第1ビーム形ロードセル21の起歪体21sの自由端21s2近傍の下面に連結されている。
The first beam
第2基部12に片持ち支持された第2ビーム形ロードセル22は、第2ビーム形ロードセル22の延在方向が、載置部4の第2部分4iiの第2側壁422iiの延在方向と一致するように、載置部4に隣接して配置されている。載置部4の第2連結部44iiは、第2ビーム形ロードセル22の起歪体22sの自由端22s2近傍の下面に連結されている。
The second beam
荷重検出器200及び載置部4は、中心O41i、O41ii、O45i周りに次の通り変形して周方向の寸法を変化させる。
The
載置部4の第2部分4iiに取り付けられた接続ピンcpが、第1部分4iに設けられたスリットsの第1載置板41i側の端部に接触している状態(図7(a))においては、第1載置板41iと第2載置板41iiとは互いに接触して扇形の載置板41を画成しており、第1スロープ部43iと第2スロープ部43iiとは互いに接触して連続したスロープ43を画成している。以下では、この状態を荷重検出器200、載置部4の閉状態と呼ぶ。荷重検出器200、載置部4が閉状態にあるとき、載置板41の周方向の寸法(第1側壁421iの延在方向と第2側壁422iiの延在方向との間に画成される角の大きさ)は最小となる。
The connection pin cp attached to the
一方で、接続ピンcpがスリットsの第1載置板41i側とは反対側の端部に接触している状態(図7(b))においては、第1載置板41iと第2載置板41iiとは互いに周方向に離間した載置板41を画成しており、第1スロープ部43iと第2スロープ部43iiとは互いに周方向に離間したスロープ43を画成している。以下では、この状態を荷重検出器200、載置部4の全開状態と呼ぶ。荷重検出器200、載置部4が全開状態にあるとき、載置板41の周方向の寸法は最大となる。
On the other hand, when the connection pin cp is in contact with the end of the slit s opposite to the first mounting
第1、第2ビーム形ロードセル21、22が載置部4に連結された状態においては、載置部4が閉状態及び全開状態のいずれの状態にある場合も、第1、第2ビーム形ロードセル21、22(起歪体21s、22s)は、互いに対して傾斜して延在している。なお、本明細書及び本発明において、「ある要素が他の要素に対して傾斜して延在している」とは、ある要素の延在方向と他の要素の延在方向との間に0°より大きく180°より小さい角度が存在していることを意味する。
In the state where the first and second beam
また、第1ビーム形ロードセル21の延在方向と第2ビーム形ロードセル22の延在方向との間に画成される角の二等分線の方向(荷重検出器200の前後方向)において、第1、第2ビーム形ロードセル21、22の起歪体21s、22sの自由端21s1、22s2は、同じ側を向いている。起歪体21sの自由端21s2と起歪体22sの自由端22s2との間の距離は、起歪体21sの固定端21s1と起歪体22sの固定端22s1との間の距離よりも大きい。
Further, in the direction of the angle bisector defined between the extending direction of the first beam-
第2実施形態の荷重検出器200も、第1実施形態の荷重検出器100と同様に使用することができる。具体的には例えば、単輪のキャスター等の幅の狭いキャスターに対して用いる場合には、載置部4を図7(a)に示すような閉状態として用い、双輪のキャスター等の幅の広いキャスターに対して用いる場合には、載置部4を図7(b)に示すような全開状態として用いる。
The
いずれの場合においても、キャスターは、スロープ43を介して載置板41上に至り、第1、第2側壁421i、422iiに接触して、載置板41上の適切な位置に配置される。適切な位置とは、具体的には例えば、第1、第2連結部44i、44iiと起歪体21s、22sとの連結中心C1、C2を結ぶ線分L上の位置である。使用時には、載置板41上において第1、第2側壁421i、422iiに接触したキャスター(望ましくはその重心)が線分L上に位置するよう、キャスターの幅に応じて、予め載置板31の周方向の寸法を調整する。
In any case, the caster reaches the mounting
第2実施形態の荷重検出器200によっても、第1実施形態の荷重検出器100と同様の効果を奏することができる。
Even with the
また、第2実施形態の荷重検出器200が有する載置部4は、載置板41が扇形であり、第1、第2側壁421i、422iiの前端部間の間隔(即ち、キャスターを載置板41上に導入するための開口部)が広い。したがって、キャスターの進行方向が荷重検出器200の前後方向に対してずれている場合、例えば、第1、第2ビーム形ロードセル21、22の延在方向に一致しているような場合にも、キャスターを容易に載置板41上に導くことができる。
In addition, in the mounting
<変形例>
上記実施形態の荷重検出器100、荷重検出器200において、次の変形態様を採用することもできる。
<Modification>
In the
第1、第2実施形態の荷重検出器100、200においては、載置部3、4に代えて様々な構造の載置部を用いることができる。一例として、第1実施形態の荷重検出器100の載置部3に代えて、図8(a)、図8(b)に示す載置部5を用いることができる。
In the
載置部5は、第1部分5iと第2部分5iiを有する。第1部分5iは凸字(T字)状の平板である第1載置板51iと、第1載置板51iから直立する第1側壁521i及び第1制止壁部523iiを有する。第2部分5iiは凹部(U字)状の平板である第2載置板51iiと、第2載置板51iiから直立する第2側壁522ii及び第2制止壁部523iiを有する。
The
変形例の載置部5では、第2部分5iiの第2載置板51iiの凹部を画成する一対の辺に、それぞれ、第1、第2側壁521i、522iiが対向する方向に延在するスリットssが設けられており、第1部分5iの第1載置板51iの凸部の対向する一対の辺に、それぞれ、平板状の突出片ppが設けられている。第1載置板51iの突出片ppは、第2載置板51iiのスリットss内にスライド可能に嵌入されており、これにより、第1、第2部分5i、5iiは、第1、第2側壁521i、522iiが対向する方向に摺動可能に接続されている。
In the mounting
変形例の載置部5において、第1載置板51iの凸部以外の部分の形状、及び凸部の形状をそれぞれ扇形とし、第2載置板51iiを扇形の凹部が画成された扇形の平板とすれば、第2実施形態の荷重検出器200において、載置部4に代えて載置部5を使用することができる。
In the mounting
その他の例として、第1実施形態の荷重検出器100、200の載置部3、4に代えて、被験体の一部が載置される第1の載置板と被験体の他の部分が載置される第2の載置板とを伸縮可能な入れ子状の筒部材によって連結して得られる載置部を使用し得る。載置部3、4の変形例として、閉状態において第1載置板と第2載置板の間に隙間が生じる態様も除外されない。
As another example, instead of the
第1、第2実施形態の載置部3、4において、閉状態から全開状態に至るまでの変位量は任意に設定し得る。第2実施形態の載置部4は、閉状態にある場合も、載置部4に連結された第1、第2ビーム形ロードセル21、22が平行とならないよう構成し得る。
In the
第1、第2実施形態の荷重検出器100、200においては、載置部3、4に設けられたスロープ33、43に代えて、第1基部11且つ/又は第2基部12に固定されたスロープを有してもよい。このようなスロープは、載置部3、4の載置板31、41の前縁に隙間を有して対向する。
In the
第1実施形態の荷重検出器100において、載置部3の有するスロープ33は載置板31に固定されていたが、これには限られない。スロープ33は、載置板31に対して搖動可能であってもよい。
In the
具体的には例えば、図9に示す通り、載置部3の第2部分3iiは、第2スロープ部33iiを有さず、これに代えて第2部分3iiにガイド部Gが取り付けられていてもよい。この場合、第2載置板31iiには凹部R及び軸支持部Sが設けられていてもよい。凹部Rは第2載置板31iiの上面に設けられた略コ字(U字)状の凹部である。軸支持部Sは、第2載置板31iiの第2制止壁部323iiが設けられていない短辺に設けらた略直方体の部分であり、その側面に、第2載置板31iiの短辺方向両側に突出するボス(不図示)が設けられている。なお、図9においては、第2部分3iiの形状を明示するためガイド部Gを透視している。
Specifically, for example, as shown in FIG. 9, the
ガイド部Gは、スロープ部SLと、スロープ部SLに一体に接続されたレバー部LVとを有する板状部材である。 The guide part G is a plate-like member having a slope part SL and a lever part LV integrally connected to the slope part SL.
スロープ部SLは、平面視で略矩形状であり、レバー部LVが接続された長辺(一端)の中央部には、平面視が略矩形状の切欠部nが画成されており、切欠部nの短辺を画成する一対の対向面には、それぞれ凹孔(不図示)が設けられている。スロープ部SLの厚みはレバー部LVの厚みより厚く(図10参照)、スロープ部SLはその先端(前端、下端)SLTが細くなるように先細り状に形成されている。 The slope portion SL has a substantially rectangular shape in plan view, and a notch n having a substantially rectangular shape in plan view is defined at the center of the long side (one end) to which the lever portion LV is connected. A pair of opposing surfaces that define the short side of the portion n are each provided with a recess (not shown). The slope portion SL is thicker than the lever portion LV (see FIG. 10), and the slope portion SL is tapered so that the tip (front end, lower end) SLT is thin.
レバー部LVは、矩形状のスロープ部SLの長辺にその両端部において接続された第1腕部AM1及び第2腕部AM2と、スロープ部SLとは反対側において第1腕部AM1及び第2腕部AM2に接続された矩形部(接触部)RCとを有し、平面視が略コ字形(略U字形)である。 The lever portion LV includes a first arm portion AM1 and a second arm portion AM2 connected to the long sides of the rectangular slope portion SL at both ends thereof, and a first arm portion AM1 and a first arm portion on the opposite side of the slope portion SL. It has a rectangular part (contact part) RC connected to the two-arm part AM2, and is substantially U-shaped (substantially U-shaped) in plan view.
ガイド部Gは、第2部分3iiに対して、回動可能に取り付けられている。具体的には、第2載置板31iiの軸支持部Sのボスがスロープ部SLの切欠部nの凹孔に嵌合されることで、ガイド部Gは、第2部分3iiに対して、ボスと凹孔を結ぶ回動軸X(図10(a)、(b))の周りに回動可能に連結される。ガイド部Gは、前述のようにスロープ部SLとレバー部LVの厚みや構造が前後方向に異なることにより、凹孔より前側(スロープ部SLの先端SLT側)の重量が後側(レバー部LV側)の重量よりも重くなるように構成されている。それゆえ、レバー部LVに荷重がかからない限りは、ガイド部Gは、回動軸Xを中心として先端SLTが下方に下がる方向に回転して、先端SLTは設置面に接している。なお、スロープ部SLの先端SLT側の重量がレバー部LV側の重量よりも重くなるよう構成することに代えて、バネやマグネット等により先端SLTを設置面方向へ付勢する機構を設けても良い。
The guide part G is rotatably attached to the second part 3ii . Specifically, the boss of the shaft support portion S of the second mounting
第2載置板31iiに設けられた凹部Rの平面視形状と、ガイド部Gのレバー部LVの平面視形状とは略等しく、ガイド部Gが第2載置板31iiに対して回動し、ガイド部Gのレバー部LVが第2載置板31iiに接触するとき、レバー部LVは凹部R内に配置される(図10(b))。またこの時、レバー部LVの上面が第2載置板31iiの上面と面一となってもよい。
The planar view shape of the recess R provided in the second mounting
ガイド部Gは、キャスターCTが第2載置板31iiの手前の設置面(床面)上にある時は、スロープ部SLの先端SLTが設置面に接触した状態にある(図10(a))。したがって、キャスターCTは段差なく容易にスロープ部SLに乗り上げることができる。一方で、ガイド部Gは、キャスターCTが第2載置板31ii上に至った状態では、キャスターCTがレバー部LVを押し下げるため、スロープ部SLの先端SLTが設置面から離間した状態にある(図10(b))。したがって、荷重検出時には、ガイド部Gと設置面の接触による計測誤差は生じない。
When the caster CT is on the installation surface (floor surface) in front of the second mounting
同様のガイド部Gを第2部分3iiに加えて、又は第2部分3iiに代えて、第1部分3iにおいて採用してもよい。また、ガイド部Gはレバー部を有さなくてもよく、この場合はスロープ部SLの先端SLTを設置面から離間する方向に付勢するねじりバネ等の付勢部材を、ガイド部Gと載置板との連結部に設けても良い。キャスターの乗り上げ時には、キャスターがスロープ部SLを押し下げ、付勢部材の付勢力に抗して先端SLTを設置面に接触させる。 Similar guide portion G in addition to the second portion 3 ii, or in place of the second part 3 ii, it may be employed in the first portion 3 i. Moreover, the guide part G does not need to have a lever part. In this case, a biasing member such as a torsion spring that biases the tip SLT of the slope part SL in a direction away from the installation surface is mounted on the guide part G. You may provide in a connection part with a mounting plate. When the caster rides up, the caster pushes down the slope portion SL and brings the tip SLT into contact with the installation surface against the biasing force of the biasing member.
第1実施形態の荷重検出器100において、載置部3の第1部分3iが有する第1載置板31iの寸法、および第2部分3iiが有する第2載置板31iiの寸法は任意であり、第1実施形態のように、第1載置板31iの寸法と第2載置板31iiの寸法とを異ならせることは必須ではない。第2実施形態の第1、第2載置板41i、41iiについても同様である。
In the
第1実施形態の載置部3において、第1制止壁部323iと第2制止壁部323iiを入れ子状に構成し、載置部3が開状態にある場合も連続した制止壁323が画成されるようにしてもよい。第1、第2スロープ部33i、33iiについても同様であり、第2実施形態の載置部4についても同様である。
In the mounting
第1実施形態の載置部3は制止壁323を有さなくても良く、一方第2実施形態の載置部4は、第1、第2側壁421i、422iiを繋ぐ制止壁を有しても良い。また、載置部3、4は、載置板31、41の上面に、被験体を所望の場所に拘束するための規制凹部を有してもよい。制止壁や規制凹部等の、被験体の移動を拘束するために載置部3、4に設けられた構造を移動規制部と呼ぶ。移動規制部は第1部分3i、4i、第2部分3ii、4iiに、第1移動規制部、第2移動規制部としてそれぞれ設けられているのが望ましい。
The
第1実施形態の荷重検出器100においては、第1、第2ロードセル21、22は互いに平行に配置されていたが、第1、第2ロードセル21、22は互いに対して5°程度傾斜して延在していてもよい。
In the
第2実施形態の荷重検出器200においては、第1基部11から後方(第1ビーム形ロードセルの固定端21s1側)に突出する第1接続部と、第2基部12から後方(第2ビーム形ロードセルの固定端22s1側)に突出する第2接続部とを幅方向の中央部で回動可能に接続して、当該接続点を中心に第1、第2ビーム形ロードセル21、22を回動させ、載置部4の周方向の寸法を変更する構成としてもよい。この場合は、載置部4のスリットsを、第1接続部と第2接続部との接続点を中心とした周方向に延びる形状とする。
In the
第1、第2実施形態の荷重検出器100、200において、第1、第2ビーム形ロードセル21、22のひずみゲージ21g、22gのいずれか一方を省略してもよい。この場合、ひずみゲージが省略されたロードセルは、実質的にはロードセルではなく、起歪体からなる梁部材として機能する。この場合でも、荷重検出器100、200は荷重検出を行うことができる。
In the
例えば、起歪体21s、22sの構造が同一であり、両者のばね定数が等しい場合において、キャスターが連結中心C1と連結中心C2との中点に載置された場合には、起歪体21s、22sに生じるたわみの量は等しくなる。したがって、ロードセルとして機能している第1、第2ビーム形ロードセル21、22のいずれか一方による検出値を2倍することにより被験体の荷重を検出できる。また、荷重検出器100、200を、被験体の荷重の絶対値ではなく、被験体の荷重の変動の様子のみを検出する荷重検出器とする場合には、キャスターの載置板31、41上での載置位置は、特に限定されない。
For example, in the case where the structures of the
<第3実施形態>
第3実施形態の荷重検出システム1000について、図11を参照して説明する。
<Third Embodiment>
A
荷重検出システム1000は、4つの荷重検出器100と、制御器CONTを主に有する。4つの荷重検出器100と制御器CONTとは配線で接続されている。
The
荷重検出システム1000を使用する際には、4つの荷重検出器100の載置部3の上に、ベッドBDの4本の脚に取り付けられたキャスターCTをそれぞれ載置する。これにより、4つの荷重検出器100の各々は、ベッドBDの脚を介して加えられるベッドBD上の被験者の荷重の一部を検出する。
When using the
4つの荷重検出器100に接続された制御器CONTは、各荷重検出器100の第1ビーム形ロードセル21からの出力と第2ビーム形ロードセル22からの出力とに基づいて被験者の荷重値を求める。
The controller CONT connected to the four
本実施形態の荷重検出システム1000は、第1実施形態の荷重検出器100を使用しているため、第1実施形態の荷重検出器100と同様の効果を得ることができる。
Since the
なお、本実施形態の荷重検出システム1000において、荷重検出器100の数は4つには限られず、3つ以下でもよく、5つ以上でもよい。また荷重検出器100に代えて、又は加えて、第2実施形態の荷重検出器200や各変形例の荷重検出器を用いてもよい。
In the
なお、本実施形態の荷重検出システムにおいて、荷重検出器100からの出力を、配線ではなく無線により制御器CONTに送信してもよい。また制御器CONTには、制御器CONTによって求められた荷重を表示するための表示器や、求められた荷重に基づいて所定の報知を行うための報知機が接続されていてもよい。
In the load detection system of the present embodiment, the output from the
本発明の特徴を維持する限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。 As long as the characteristics of the present invention are maintained, the present invention is not limited to the above embodiments, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention. .
本発明の荷重検出器は、汎用性が高く様々なベッドに対して好適に使用できるため、病院や介護施設等における荷重検出に基づく状態管理の普及に寄与できる。 Since the load detector of the present invention is highly versatile and can be suitably used for various beds, it can contribute to the spread of state management based on load detection in hospitals, care facilities, and the like.
11 第1基部、12 第2基部、21 第1ビーム形ロードセル、22 第2ビーム形ロードセル、3,4,5 載置部、31,41 載置板、33,43 スロープ、100,200 荷重検出器
DESCRIPTION OF
Claims (10)
第1のビーム形起歪体と対向して配置され、第2支持台上で片持ち支持されることによって自由端を有する第2のビーム形起歪体と、
被験体が載置される載置部であって、第1のビーム形起歪体に連結される第1連結部と第2のビーム形起歪体に連結される第2連結部とを有し、第1のビーム形起歪体と第2のビーム形起歪体との間に設けられた載置部と
第1のビーム形起歪体及び第2のビーム形起歪体の少なくとも一方に取り付けられたひずみゲージとを備える荷重検出器であって、
第1のビーム形起歪体が延在する方向において、第2のビーム形起歪体の前記自由端は、第1のビーム形起歪体の前記自由端とは反対側に位置しており、
前記載置部の第1連結部は、第1のビーム形起歪体と第1のビーム形起歪体の前記自由端側で連結され、前記載置部の第2連結部は第2のビーム形起歪体と第2のビーム形起歪体の前記自由端側で連結されており、
前記載置部は、第1連結部を有し且つ前記被験体の少なくとも一部が載置される第1載置部と第2連結部を有し且つ前記被験体の他の少なくとも一部が載置される第2載置部とを有し、
第1載置部と第2載置部とは、第1のビーム形起歪体と第2のビーム形起歪体とが対向する方向に相対移動可能に連結されている荷重検出器。 A first beam-shaped strain body having a free end by being cantilevered on a first support;
A second beam-shaped straining body disposed opposite to the first beam-shaped straining body and having a free end by being cantilevered on a second support;
A mounting unit on which a subject is mounted, the first connecting unit connected to the first beam-shaped strain body and the second connecting unit connected to the second beam-shaped strain body. And at least one of the mounting portion provided between the first beam-shaped strain generator and the second beam-shaped strain body, and the first beam-shaped strain body and the second beam-shaped strain body. A load detector comprising a strain gauge attached to the
In the direction in which the first beam-shaped strain body extends, the free end of the second beam-shaped strain body is located on the opposite side of the free end of the first beam-shaped strain body. ,
The first connecting part of the mounting part is connected to the first beam-shaped straining body on the free end side of the first beam-shaped straining body, and the second connecting part of the mounting part is a second connecting part. The beam-type strain body is connected to the free end side of the second beam-shape strain body,
The placement unit has a first connection part and a first placement part and a second connection part on which at least a part of the subject is placed, and at least another part of the subject is placed A second placement portion to be placed;
The first mounting portion and the second mounting portion are load detectors that are connected so as to be relatively movable in a direction in which the first beam-shaped strained body and the second beam-shaped strained body face each other.
第1のビーム形起歪体に対して傾斜して延在し、第2支持台上で片持ち支持されることによって自由端を有する第2のビーム形起歪体と、
被験体が載置される載置部であって、第1のビーム形起歪体に連結される第1連結部と第2のビーム形起歪体に連結される第2連結部とを有し、第1のビーム形起歪体と第2のビーム形起歪体の間に設けられた載置部と、
第1のビーム形起歪体及び第2のビーム形起歪体の少なくとも一方に取り付けられたひずみゲージとを備える荷重検出器であって、
第1のビーム形起歪体の延在方向と第2のビーム形起歪体の延在方向との間に画成される角の二等分線の方向において、第1のビーム形起歪体の前記自由端は第2のビーム形起歪体の前記自由端側にあり、且つ第1のビーム形起歪体の固定端は第2のビーム形起歪体の固定端側にあり、
第1のビーム形起歪体の前記自由端と第2のビーム形起歪体の前記自由端との間の距離は、第1のビーム形起歪体の前記固定端と第2のビーム形起歪体の前記固定端との間の距離よりも大きく、
第1載置部の第1連結部は、第1のビーム形起歪体と第1のビーム形起歪体の前記自由端側で連結され、第2載置部の第2連結部は第2のビーム形起歪体と第2のビーム形起歪体の前記自由端側で連結されており、
前記載置部は、第1連結部を有し且つ前記被験体の少なくとも一部が載置される第1載置部と第2連結部を有し且つ前記被験体の他の少なくとも一部が載置される第2載置部とを有し、
第1載置部と第2載置部とは、第1のビーム形起歪体の延在方向と第2のビーム形起歪体の延在方向との間に画成される前記角の大きさが変化する方向に相対移動可能に連結されている荷重検出器。 A first beam-shaped strain body having a free end by being cantilevered on a first support;
A second beam-shaped strain body extending at an angle with respect to the first beam-shaped strain body and having a free end by being cantilevered on a second support base;
A mounting unit on which a subject is mounted, the first connecting unit connected to the first beam-shaped strain body and the second connecting unit connected to the second beam-shaped strain body. A placing portion provided between the first beam-shaped strain body and the second beam-shaped strain body,
A load detector comprising a strain gauge attached to at least one of the first beam-shaped strain body and the second beam-shaped strain body,
In the direction of the bisector of the angle defined between the extending direction of the first beam-shaped strained body and the extending direction of the second beam-shaped strained body, the first beam-shaped strained body The free end of the body is on the free end side of the second beam-shaped strain body, and the fixed end of the first beam-shaped strain body is on the fixed end side of the second beam-shaped strain body,
The distance between the free end of the first beam-type strainer and the free end of the second beam-type strainer is such that the fixed end of the first beam-type strainer and the second beam shape Greater than the distance between the fixed end of the strain body,
The first connecting portion of the first mounting portion is connected to the first beam-shaped strain generating body on the free end side of the first beam-shaped strain generating body, and the second connecting portion of the second mounting portion is the first connecting portion. Connected to the free end side of the second beam-shaped strain body and the second beam-shaped strain body,
The placement unit has a first connection part and a first placement part and a second connection part on which at least a part of the subject is placed, and at least another part of the subject is placed A second placement portion to be placed;
The first mounting portion and the second mounting portion are formed with the angle defined between the extending direction of the first beam-shaped strained body and the extending direction of the second beam-shaped strained body. A load detector connected so as to be relatively movable in the direction in which the size changes.
ベッドの脚のキャスターの下に配置された請求項1〜7のいずれか一項に記載された複数の荷重検出器と、
前記複数の荷重検出器に接続され、前記荷重検出器の出力に基づいて前記被験者の荷重を算出する制御部とを有する荷重検出システム。 A load detection system for detecting the load of a subject on a bed,
A plurality of load detectors according to any one of claims 1 to 7 disposed under a caster on a bed leg;
A load detection system having a control unit connected to the plurality of load detectors and calculating the load of the subject based on the output of the load detectors.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016233803A JP2018091673A (en) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | Load detector and load detection system |
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---|---|---|---|---|
CN111103084A (en) * | 2019-12-18 | 2020-05-05 | 上海交通大学 | Integrated six-dimensional force sensor with double-cross beam structure |
-
2016
- 2016-12-01 JP JP2016233803A patent/JP2018091673A/en active Pending
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CN111103084A (en) * | 2019-12-18 | 2020-05-05 | 上海交通大学 | Integrated six-dimensional force sensor with double-cross beam structure |
CN111103084B (en) * | 2019-12-18 | 2022-04-26 | 上海交通大学 | Integrated six-dimensional force sensor with double-cross beam structure |
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