JP5564126B1

JP5564126B1 - 重心動揺計の重心位置特性の精度検定方法及び装置

Info

Publication number: JP5564126B1
Application number: JP2013038110A
Authority: JP
Inventors: 敏仁奥田
Original assignee: アニマ株式会社
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2033-02-28
Also published as: JP2014163915A

Abstract

【課題】
重心動揺計の実際の用い方とより整合性があり、かつ、より精度の高い精度検定手法方法を提供する。
【解決手段】
重心動揺計の足載せ台上の複数点に作用させた荷重の重心位置が規定重心位置と一致するような当該複数点に点接触で試験用荷重を作用させるステップと、前記複数点に試験用荷重を作用させた時の重心位置を前記重心座標取得手段によって取得するステップと、を備えており、規定重心位置と取得した重心位置を比較する。
【選択図】図１

Description

本発明は、重心動揺計の重心位置特性の精度検定方法及び装置に関するものである。

重心動揺計は、被験者を足載せ台上に直立させ、直立姿勢に現れる重心動揺を記録する装置であり、平行機能検査等に用いられる。重心動揺計の性能における重心位置特性は、重心動揺計 JIS T 1190-¹⁹⁸⁷に規定されている。当該規格は、患者の直立姿勢時における足底圧の垂直作用力を変換器で検出し、足圧中心動揺を電気信号変化として出力する重心動揺計について規定するものであり、重心位置特性において、以下に述べる所定の性能試験を行ったとき、規定重心位置からのずれは、±１ｍｍ以内とする、と規定されている。

重心位置特性の性能試験については、「まず試験用重りを足圧検出装置の中心に置き、出力信号が原点位置に対応する値となるように電気回路を調整する。次に各規定重心位置ごとに試験用重りの荷重中心点を設置し、出力信号を計測する。この計測値から重心位置を換算し、規定重心位置からのずれを求める。試験用重りは、１０±０．１ｋｇ、５０±０．５ｋｇ、及び１００±１ｋｇの３種類とし、それぞれについて上記の計測を行う。また、試験用重りは、足圧検出装置上での重りの荷重中心位置が確認できる構造とする。」と規定されている。上記規格において、規定重心位置は、「足圧検出装置の足底に接する板の中心位置を原点とし、その原点を中心とした半径５０ｍｍの円周を３等分した各点。」と定義されている。

すなわち、重心動揺計に要求される位置特性精度は、予め設定された規定重心位置に試験用錘を１０ｋｇ、５０ｋｇ、１００ｋｇと順次載せて、出力信号を都度計測する。この計測値から重心位置を換算し、規定重心位置からのずれを求めるものであって、要求される規定重心位置からのずれは１±ｍｍ以内である。なお、この位置特性精度は絶対的なものではなく、規格の変更によって、例えば、位置特性の規格位置（寸法、個数）や検定荷重量は変更し得るものである点に留意されたい。

上記のような規格があるものの、重心動揺計の重心位置特性の具体的な検証の手法は定められていない。従来方式の１つの態様では、重心動揺計の足載せ台上で位置決めした規定重心位置に一致させて錘ガイドを設置し、当該錘ガイド上に所定の重さの試験用錘（円板状の分銅）を載置することで重心動揺計に荷重を作用させて重心位置を測定している。円板状の試験用錘は重心位置を一致させて上下に積層可能であって、例えば、１枚２０ｋｇの試験用錘を上下に５枚重ねることで１００ｋｇの荷重を規定重心位置に作用させることができる。このように、従来の態様では、規格の「各規定重心位置ごとに試験用重りの荷重中心点を設置し」という文言に忠実に、規定重心位置として設定した位置に１点集中で直接荷重を作用させている。

ここで、１０ｋｇ、２０ｋｇといった所定の大きさ・重量の試験用錘を安定的に載せるためには、重心動揺計の足載せ台の面に当接する錘ガイドの底面は所定の面積が必要となり、例えば、円形の錘ガイドの底面（当接面）の半径を１ｃｍとすれば、３．１４ｃｍ^２の面積で重心動揺計の足載せ台に面接触することになる。

しかしながら、このような当接面の面積は、規格で要求される位置特性精度（１±ｍｍ以内）に比べて格段に大きく、錘ガイドの底面の中心を規定重心位置に一致させて設置したとしても、試験用錘の荷重が加圧面（当接面）の中心に作用しているという保証は必ずしもない。

一方、重心動揺計は人が載ることを前提としており、被験者の体重は重心動揺計の足載せ台に面接触した足底を介して作用するものであり、実際の計測で１点に１００ｋｇが集中して作用することはない。したがって、狭小面（例えば、３．１４ｃｍ^２）に一点集中荷重を載荷する精度検定方式は、面圧中心を扱う足圧検出装置の機能実態に整合しない検定方法であると言える。

日本工業規格重心動揺計 JIS T 1190-1987

本発明は、重心動揺計の重心位置特性の規格はＪＩＳにあるが、具体的な精度検定方法までは規定されていないことを踏まえ、重心動揺計の実際の用い方とより整合性があり、かつ、より精度の高い精度検定方法及び装置を提供することを目的とするものである。

本発明が採用した第１の技術手段は、重心動揺計の重心位置特性の精度検定方法であって、
重心動揺計は、足載せ台と、足載せ台に設けた複数の荷重センサと、前記荷重センサにより取得された荷重データを用いて前記足載せ台に作用した力の重心座標を取得する重心座標取得手段と、を備え、
前記精度検定は、前記足載せ台上に設定した規定重心位置に試験用荷重を作用させて前記重心座標取得手段によって重心位置を取得して、取得した重心位置と前記規定重心位置と比較するものであり、
前記足載せ台上の複数点に作用させた荷重の重心位置が規定重心位置と一致するような当該複数点に点接触で試験用荷重を作用させるステップと、
前記複数点に試験用荷重を作用させた時の重心位置を前記重心座標取得手段によって取得するステップと、
を備えている、重心動揺計の重心位置特性の精度検定方法、である。

本発明が採用した第２の技術手段は、重心動揺計の重心位置特性の精度検定装置であって、
重心動揺計は、足載せ台と、足載せ台に設けた複数の荷重センサと、前記荷重センサにより取得された荷重データを用いて前記足載せ台に作用した力の重心座標を取得する重心座標取得手段と、を備え、
前記精度検定は、前記足載せ台上に設定した規定重心位置に試験用荷重を作用させて前記重心座標取得手段によって重心位置を取得して、取得した重心位置と前記規定重心位置と比較するものであり、
前記足載せ台上の複数点に作用させた荷重の重心位置が規定重心位置と一致するような当該複数点に点接触で試験用荷重を作用させる荷重手段を備え、
前記重心座標取得手段は、前記荷重手段により前記複数点に試験用荷重を作用させた時の重心位置を取得する、
重心動揺計の重心位置特性の精度検定装置、である。

本明細書において、規定重心位置は、重心動揺計の重心位置特性の精度検定において荷重を作用させる点であり、JIS T 1190-¹⁹⁸⁷における定義には限定されない。より具体的に定義するならば、例えば、「原点を中心とした所定半径の円周上の複数点」を含む複数の位置ということができる。規格（例えば、原点からの距離や規定重心位置の数）は変更され得る。例えば、足載せ台上の原点を中心とした半径５０ｍｍの円周を４等分した各点も、規定重心位置である。この場合、「足載せ台の原点を中心とした半径５０ｍｍの円周を３等分した各点」よりも厳格な要件が課されることになる。また、原点を中心とした半径５０ｍｍの円周の外側にさらに規定重心位置を設定してもよい。

本発明において、所定の規定重心位置に荷重されるように、試験用荷重を、重心動揺計の足載せ台上に設定した複数点の各点に点接触して作用させるものであり、複数点に荷重を作用させることを特徴としている。
このような複数点は、当該複数点に作用した荷重の重心位置が規定重心位置に一致するように設定することができる。例えば、３つの点に荷重を作用させる場合には、規定重心位置を中心とする所定半径の円周を３等分した３つの点を選択することで、当該３つの点の重心と規定重心位置を一致させることができる。一般化すると、N（N≧２）個の点に荷重を作用させる場合には、規定重心位置を中心とする所定半径の円周をN等分したN個の点を選択することで、当該N個の点の重心と規定重心位置を一致させることができる。
点接触の手段は限定されず、当業者により適宜採用され得るが、点接触の手段としては、鋼球、先端狭小点に加工した圧子が例示される。

１つの態様では、試験用荷重を作用させる荷重手段は、
荷重部と、
上面に前記荷重部の荷重が作用し、下面に前記足載せ台に点接触する複数の点接触部を備えた荷重台と、
からなり、
前記複数の点接触部は、前記荷重台を当該荷重台の重心位置を規定重心位置に一致させて足載せ台上に置いた時に、当該点接触部により作用する荷重の重心位置が前記規定重心位置に一致するような位置に形成されている。
荷重台の重心位置が既知である必要があるが、例えば、荷重台が円盤状部材であれば、中心に重心が位置することは周知である。例えば、荷重台の中心から所定半径の円周を３等分した３つの点に点接触部を形成することができる。

１つの態様では、前記荷重部は、錘である。
典型的な例では、錘は中心（重心）同士を一致させて上下に重ね合わせ可能な円板である。
１つの態様では、錘は、荷重台の上面に設置された錘載せガイドを介して荷重台に荷重を作用させる。

１つの態様では、前記荷重部は、加圧駆動手段である。
加圧駆動手段としては、油圧、空気圧、直動機構等を用いて押圧子を荷重台の上面に当接させるものが例示される。

１つの態様では、前記荷重台は、中心に重心がある円盤状部材であり、前記中心から所定半径の円周を等分する複数の点（典型的には三等分する点であるが、四等分以上の点でもよい）に前記点接触部が形成されており、前記中心が規定重心位置に一致するように足載せ台上に置かれる。荷重台が複数の点接触部を介して重心動揺計の足載せ台上に置かれた状態では、荷重台は足載せ台の面と平行して水平姿勢となっている。

１つの態様では、前記荷重部は、前記荷重台の各点接触部に対応する複数の荷重部であり、各荷重部が各点接触部の直上に均等な荷重を作用させる。
１つの態様では、設定した複数点は３つの点であり、典型的には、前記３点は、正三角形の頂点である。この場合、３つの荷重部が用意される。
荷重部が錘の場合には、３セットの錘を用意し、錘を当該錘の重心を各点接触部の直上に一致させて荷重台上に載せる。
荷重部が加圧駆動手段の場合には、３つの押圧子を用意し、各押圧子が各点接触部の直上を押圧する。

１つの態様では、前記荷重部は、重心位置を規定重心位置に一致させて足載せ台上に置いた荷重台の当該重心位置に荷重を作用させる。
荷重部が錘の場合には、錘を当該錘の重心を荷重台の重心位置に一致させて荷重台上に載せる。
荷重部が加圧駆動手段の場合には、１つの押圧子が荷重台の重心位置を押圧する。

１つの態様では、試験用荷重を作用させる荷重手段は加圧駆動手段により上下動可能な押圧手段であり、前記押圧手段は、前記複数点に対応する数の押圧部を備えており、各押圧部が前記複数点の各点に点接触して当該各点を均等の力で押圧するようになっている。

本発明は、規定重心位置に１点で荷重を作用させるのではなく、複数点に荷重を点接触で作用させることを特徴とした精度検定手法を提供する。本発明は、複数点に荷重を作用し、荷重が複数点の重心（この重心が規定重心位置に対応する）に作用しているとみなすことで、実際の計測（荷重が面ないし多点で作用する）に合致する精度検定手法を提供する。従来の１点集中支持では、例えば１００ｋｇの錘を支えるためにある程度の面積が必要で（実行例３．１４ｃｍ^２）、安定が得られたとしても、加わる重心位置が当該面積のうちの何処にあるのか不明である。本発明は複数点で荷重を支持するいわゆる多点方式であり、点接触であっても安定して荷重を支持することができ、特に３点支持の場合は、錘の載荷位置精度が良く、水平が採れていれば、中心位置に精度良く重心点が落ちる。

本発明、重心動揺計が足圧重心点（面内の重心点）を計測する装置であることに着目し、面として多点を設定し、設定した位置と荷重（インプット）が精度良く明確であるので、精度の良いアウトプットが検証できる。

第１実施形態を説明する図である。第１実施形態を説明する図であり、荷重台の底面図を示す。第２実施形態を説明する図である。第３実施形態を説明する図である。第４実施形態を説明する図である。第５実施形態を説明する図である。第６実施形態を説明する図である。本実施形態に係る規定重心位置を説明する図である。選択された規定重心位置と荷重台との位置関係を示す図である。

［Ａ］重心動揺計の構成
まず、本発明に係る精度検定の対象である重心動揺計について説明する。重心動揺計は、被験者が載る足載せ台と、足載せ台の所定の複数箇所に作用する荷重を検出する荷重検出手段と、を備えるフォースプレートと、前記荷重データを用いてＸＹ平面上の重心座標（ＣＯＰ）の時系列データを取得する重心座標取得手段と、を備えている。重心座標取得手段、重心移動速度取得手段は、コンピュータの演算手段によって構成することができる。重心座標（ＣＯＰ）の時系列データから重心図（ＸＹ平面上にＣＯＰの移動軌跡を表示した図：重心動揺Ｘ−Ｙ記録）を取得することができる。

１つの実施形態では、フォースプレートは、平面視二等辺三角形状の足載せ台（踏み台）と、足載せ台の３つの頂点近傍の下方に位置して配置された３つのロードセル（荷重検知センサ）と、を備えている。ロードセルは３分力センサで、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の荷重出力を検出する。フォースプレートの形状や荷重センサの個数は限定されず、例えば、略四角形状の足載せ台と、足載せ台の四隅部に配置した４つのロードセルと、からなるフォースプレートを用いてもよい。

３つの荷重センサで取得された値から荷重の作用中心点（ＣＯＰ：Center of Pressure）が取得され、ＣＯＰをＸＹ座標上での重心位置とみなす。ＣＯＰの座標は、踏み台（床面）の面方向のＸＹ平面として、ＸＹ座標で取得される。各ロードセルで取得される荷重情報（ｚ、ｙ、ｚ方向）は、逐次コンピュータに送信され、コンピュータの演算手段でＣＯＰを逐次（０.０１秒、０．００５秒、０．００１秒等の単位時間毎）求めることで、ＣＯＰ（ＸＹ座標値）の時系列データを取得することができる。重心位置の計算に用いた荷重情報及び得られた重心位置のデータ（ＸＹ座標値）は、取得時間と共に記憶手段に記憶され、測定開始時から測定終了時までの重心位置の経時的な移動軌跡が得られる。得られた移動軌跡は、表示手段に重心図として表示され、移動軌跡の形状は平衡機能検査に用いられる。

［Ｂ］重心位置特性の精度検定手法
本発明は、重心動揺計の足載せ台の複数点に荷重を作用し、荷重が複数点の重心に作用しているとみなすことで、実際の計測（荷重が面ないし多点で作用する）に合致する検定手法を提供するものである。具体的には、足載せ台上の複数点に作用させた荷重の重心位置が規定重心位置と一致するような当該複数点に点接触で試験用荷重を作用させる。図９で説明すると、足載せ台１上で選択された規定重心位置Ｐ３を中心とした所定半径の円周を三等分する点に点接触部３で荷重を作用させることで、荷重の重心位置が規定重心位置Ｐ３と一致する。

試験用荷重を作用させる載荷装置の荷重部の態様としては、幾つかの態様が考えられる。１つは、従来のように、校正検定済の試験用錘（分銅）を用いて、試験用錘の自重を荷重として作用させるものである。もう１つは、加圧駆動手段により上下動可能な押圧手段であり、垂直方向に上下動可能な押圧子によって機械的に加圧するものである。加圧駆動手段としては、油圧、空気圧、直動機構等が例示される。

足載せ台上の複数点に点接触で試験用荷重を作用させる態様としては、複数の押圧点を備えた荷重台を用い、荷重台上に荷重を作用させるもの（間接方式）、複数の押圧子が直接足載せ台に接触して荷重するもの（直接方式）、が考えられる。間接方式の荷重部としては、錘、加圧駆動手段の両方が採用し得る。直接方式の荷重部は、加圧駆動手段が用いられる。

足載せ台上の複数点に作用させた荷重の重心位置は、当該複数点を所定の幾何学的な位置関係に配置することで取得することができる。例えば、中心点から所定半径の円周を三等分した３つの点に作用する荷重の重心位置は、当該中心点にあることが理解される。したがって、例えば、円盤状の荷重台の下面に、当該荷重台の中心（重心）に対して、中心点から所定半径の円周を三等分した３つの点に位置して同一の点接触部を設け、荷重台の中心（重心）を足載せ台上の規定重心位置に一致させるように、荷重台を足載せ台上に配置することで、３つの点接触部（規定重心位置を中心とする正三角形の頂点）を介して作用する荷重の重心が規定重心位置に作用するとみなすことができる。以下に載荷装置の具体的な構成態様について説明する。

［第１実施形態］
図１、図２に示す態様では、重心動揺計の足載せ台１上に荷重を作用させる載荷装置は、円盤状の荷重台（錘載せ台）２と、荷重台２上の所定位置に載せる試験用錘Ｗと、を備えている。荷重台２の下面には、荷重台２の中心（重心）から所定半径の円周を三等分した位置に３つの点接触部３が備わっている。１つの態様では、点接触部３は鋼球から形成される。荷重台２の下面には、中心から所定半径の円周を三等分した位置に鋼球の嵌め込み用の半球状の凹部（図示せず）が形成されており、荷重台２は、３つの凹部に嵌めこまれた同寸・同形の３つの鋼球によって足載せ台の上面に点接触する。なお、点接触部は荷重台に一体形成された接触子でもよい。３つの点接触部３が平面視において正三角形の頂点に位置しており、３つの点接触部３の中心（重心）は円盤状の荷重台２の中心（重心）にある。したがって、荷重台２を、その中心（重心）を足載せ台上の規定重心位置に一致させて置けば、３つの点接触部３によって作用した荷重の中心（重心）は当該規定重心位置に作用するものとみなすことができる。図１、図２に示す態様では、円盤状の荷重台２の中心に位置決め用孔２０が形成されている。例えば、重心動揺計の足載せ台１の所定の規定重心位置に高精度で設置された円柱状のガイドを位置決め用孔２０が受け入れるようにして荷重台２を設置することができる。

試験用錘Ｗは、円板状の錘であって中心に重心があり、複数の錘を、中心同士を一致させて上下に重ね合わせ可能となっている。例えば、試験用錘の対向面（上側の錘の下面と下側の錘の上面）に互いに嵌り合う凸部と凹部を設けることで、複数の錘を上下に積層することができる。また、錘は重さの異なる複数種類が用意され、検定試験で用いる荷重に応じて適宜組み合わせて用いる。このような試験用錘（分銅）は既知であり、校正証明済のものが用いられる。第１実施形態では、３つの点接触部３の接触点の直上に位置する３つの点に、均等の荷重を作用させるものである。図１に示すように、第１の接触点に対応する錘セットＷ１、第２の接触点に対応する錘セットＷ２、第３の接触点に対応する錘セットＷ３が用いられ、重さはＷ１＝Ｗ２＝Ｗ３である。錘１個の重量は例えば、６．６ｋｇである。図１では、３個の錘からなる３つの錘セットＷ１、Ｗ２、Ｗ３が例示されているが、各セットを構成する錘の個数は、検定試験の荷重に対応して適宜選択される。図２に示すように、錘セットＷ１、Ｗ２、Ｗ３の円板状の試験用錘の重心は、対応する点接触部３の座標に一致している。第１実施形態は後述する第５実施形態に比べて有利な点を備えている。第５の実施形態において、１００ｋｇまで２０ｋｇの荷重を繰り返し載荷する作業は大変な仕事量である。これに対して、全体の物理的仕事量は同じであるものの、６．６ｋｇの錘なら比較的楽に上げ下ろしを行うことができる。また、独立した３セットの錘の荷重を荷重台の３か所にそれぞれ独立して作用させることによって、荷重台２に載せた錘Ｗの荷重が３つの接触点に均等に荷重されているかを事前に検証しておく必要がない。

［第２実施形態］
第２実施形態を図３に示す。荷重台２の構成は、第１実施形態と同様であり、上記記載を援用することができる。第２実施形態では、試験用錘に代えて、加圧駆動手段が用いられる。載荷装置は、加圧駆動手段によって垂直状に上下動可能な３本の押圧部４を有しており、押圧部４の下端には接触子５が形成されている。載荷装置の各押圧部４の各接触子５が荷重台２の点接触部３の接触点の直上の部位を均等な力で押圧するものである。加圧駆動手段としては、油圧、空気圧、螺子を用いた直動機構等が例示される。加圧駆動手段による加圧力は制御部によって設定し得ることが当業者に理解される。押圧部４は例えば円柱ないし円筒状の軸部であり、図示しない円筒状の軸受に対して垂直方向に滑動自在にガイドされるようにしてもよいことが当業者に理解される。

［第３実施形態］
第３実施形態を図４に示す。第３実施形態では、荷重台２を用いず、加圧駆動手段によって、各押圧部４の各接触子５が重心動揺計の足載せ台１上の所定の３点を均等の力で直接押圧して荷重を作用させるようにしている。所定の３点は、足載せ台１上の規定重心位置を中心とした所定半径の円周を三等分した点である。

［第４実施形態］
第４実施形態を図５に示す。第４実施形態では、荷重台２を用いない点において第３実施形態と類似するが、加圧駆動手段に代えて、試験用錘Ｗを用いている。押圧部４は例えば円柱ないし円筒状の軸部であり、図示しない支持機構の円筒状の軸受内を挿通することで、下端の接触子５が重心動揺計の足載せ台１の所定の３点（足載せ台１上の規定重心位置を中心とした所定半径の円周を三等分した点）に接触した状態で垂直姿勢が保持される。各押圧部４の上面は、試験用錘Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の載置面となっており、錘Ｗは、各錘Ｗの中心（重心）を各押圧部４の上面の中心に一致させるように設けられる。

［第５実施形態］
第５実施形態を図６に示す。第５実施形態は、荷重台２及び試験用錘Ｗを用いるものであり、必要に応じて第１実施形態の記載を援用することができる。第１実施形態と異なる点は、第１実施形態が接触点に対応する数の錘セットを用いるのに対して、第５実施形態では１つの錘セットを用い、円板状の試験用錘Ｗを、その重心を荷重台２の中心（重心）に一致させて載せるものである。第５実施形態では、荷重台２に載せた錘Ｗの荷重が３つの接触点に均等に荷重されているかを事前に検証しておく。この検証は、例えば、重心動揺計の足載せ台２に代えて、３つのロードセルを用意し、荷重台２の下面の各点接触部３によって各ロードセルに荷重を与えて、荷重台２に所定の錘Ｗを載せて各ロードセルから出力される信号を取得することで検証することができる。

［第６実施形態］
第６実施形態を図７に示す。第６実施形態は、荷重台２及び機械的加圧手段を用いるものである。第６実施形態では、荷重台２の中心（重心）に荷重を作用させる点において第５実施形態と同様であるが、機械的加圧手段の押圧部の接触子が荷重台の中心（重心）を押圧する点において第５実施例と異なる。第６実施形態では、荷重台２の中心に作用させた荷重が３つの接触点に均等に荷重されているかを事前に検証しておく。この検証は、例えば、重心動揺計の足載せ台２に代えて、３つのロードセルを用意し、荷重台２の下面の各点接触部３によって各ロードセルに荷重を与えて、荷重台２の中心を接触子で押圧した時に各ロードセルから出力される信号を取得することで検証することができる。

［規定重心位置］
本発明を理解する上で重要な要素である規定重心位置について説明する。現行の規格では、規定重心位置は、「足圧検出装置の足底に接する板の中心位置を原点とし、その原点を中心とした半径５０ｍｍの円周を３等分した各点。」と定義されている。本実施形態では、原点Ｐ１と、８個の規定重心位置Ｐ２〜Ｐ９を設定する（図８参照）。Ｐ２〜Ｐ５は、原点を中心とし、座標軸上を±５０ｍｍ移動した４点（すなわち、原点を中心とした半径５０ｍｍの円周を４等分した各点）、Ｐ６〜Ｐ９は、原点座標軸を±５０ｍｍ移動した時のＸＹ軸の４つの交点である。この検定基準は、現行のＪＩＳ規格の基準よりも厳しい要件である。すなわち、各点の座標（ｘ，ｙ）は、Ｐ１（０，０）、Ｐ２（５０，０）、Ｐ３（−５０，０）、Ｐ４（０，５０）、Ｐ５（０，−５０）、Ｐ６（５０，５０）、Ｐ７（−５０，５０）、Ｐ８（５０，−５０）、Ｐ９（−５０，−５０）である。例えば、規定重心位置Ｐ４（０，５０）について、計測結果が（０．１，４９．８）であれば、規定重心位置Ｐ４についてのずれは１±ｍｍ以内である（実際には複数回計測する）。

検定試験においては、規定重心位置を正確に決める必要がある。重心動揺計の足載せ台１の上面には、通常、ＸＹ軸および原点が表示されており、原点Ｐ１の位置は予め得られている。したがって、既知の原点Ｐ１から５０ｍｍ離れた点（規定重心位置）をどのように高精度に決定するかという問題となる。規定重心位置を定める手段は、当業者において適宜設計し得る事項であり、本発明において、規定重心位置を高精度に定める手段は限定されないが、以下に幾つかの態様を例示する。

１つの態様では、規定重心位置の決定手段は、規定重心位置ガイドと、規定重心位置ガイドを位置決めするためのテンプレートと、からなる。規定重心位置ガイドは、上下左右対称の十字状の部材であり、中心（重心）及び中心から５０ｍｍ離れた４点に垂直状のガイドピンが立ち上がり状に設けてある。規定重心ガイドの中心を足載せ台のＸＹ座標の原点に一致させて、規定重心ガイドを足載せ台上に置くことで、中心のガイドピンが原点Ｐ１、４本のガイドピンが規定重心位置Ｐ２（５０，０）、Ｐ３（−５０，０）、Ｐ４（０，５０）、Ｐ５（０，−５０）となる。

位置決めテンプレートは、重心動揺計の足載せ台に一意の位置で被着可能なカバープレートであり、中央付近に、規定重心位置ガイドの位置決めスリットが形成されている。位置決めテンプレートを重心動揺計の足載せ台にセットし、位置決めスリットに、規定重心位置ガイドをセットすることで、規定重心位置ガイドの中心を原点に一致させる。位置決めした規定重心位置ガイドを残し、位置決めテンプレートを取り外すことで、足載せ台上にＰ１（０，０）、Ｐ２（５０，０）、Ｐ３（−５０，０）、Ｐ４（０，５０）、Ｐ５（０，−５０）に一致する５本のガイドピンが設置される。

なお、位置決めテンプレートを用いずに、重心動揺計の足載せ台の上面に予め位置決め要素を設けておき、規定重心位置ガイドを直接足載せ台上にセットしてもよい。例えば、重心動揺計の足載せ台に、例えば、Ｐ１（０，０）、Ｐ２（５０，０）、Ｐ３（−５０，０）、Ｐ４（０，５０）、Ｐ５（０，−５０）に対応する位置決め孔（位置決め要素）を形成しておき、規定重心位置ガイドの下面にも、例えば、中心（重心）及び中心から５０ｍｍ離れた４点に位置決めガイドピンを垂下状に設け、位置決めガイドピンを位置決め孔に差し込むことで、規定重心位置ガイドを足載せ台上に位置決めしてセットしてもよい。

１つの態様では、円盤状の荷重台を、その中心（重心）が選択されたガイドピン（選択された規定重心位置に対応する）に位置するように、足載せ台上に配置する。例えば、中心にガイドピンの挿通孔が形成された円筒ないし円柱状の荷重台ガイドを選択されたガイドピンに装着し、荷重台の中央に形成された開口を荷重台ガイドの外周面に密着させることで、荷重台を、その重心を選択されたガイドピン（規定重心位置）に一致させて足載せ台上に配置する。

あるいは、規定重心位置ガイド及び位置決めテンプレートを用いずに、重心動揺計の足載せ台に、Ｐ１（０，０）、Ｐ２（５０，０）、Ｐ３（−５０，０）、Ｐ４（０，５０）、Ｐ５（０，−５０）に対応する孔を形成しておき、ガイドピンを選択した孔に差し込むことで、所定の規定重心位置の位置出しを行ってもよい。

また、高精度に位置決めされた荷重台に対して試験用錘を高精度に位置決めして載せる必要がある。１つの態様では、円板状の試験用錘の中心（重心）を位置させる点を規定する要素を荷重台に形成しておく。このような要素としては、孔部（ガイドピンの差し込み孔、円筒ないし円柱状の錘ガイドや試験用錘の受け孔等）や突成部（円筒ないし円柱状の錘ガイドあるいは試験用錘が装着されるガイドピンやガイド凸部等）が例示される。

加圧駆動手段によって垂直状に上下動可能な３本の押圧部の下端の接触子によって直接荷重するものにおいては、押圧手段、あるいは／および、重心動揺計を、ＸＹ面で位置調整可能に可動とすることで、規定重心位置を決定することができる。重心動揺計の足載せ台上の中心位置、及び、各規定重心位置の座標を記憶しておく。３つの接触子によって荷重する場合、各規定重心位置の各座標に対応する３つの接触子の３つのＸＹ座標値（規定重心位置を中心とする所定半径の円周を３等分する点）が予め決まっており、ある規定重心位置が選択された場合には、３つの接触子を、当該規定重心位置に対応するＸＹ座標値までＸＹ平面内で水平移動させ、ＸＹ座標値に位置した後に、所定の加圧力で垂直方向に下降して３つのＸＹ座標値に点接触して荷重を作用させる。機械的押圧手段を重心動揺計の足載せ台に平行にＸＹ面で高精度で移動させる機構、あるいは、重心動揺計をＸＹ面で高精度に移動させる機構は、公知の手段（ＸＹテーブル等）を用いて設計し得ることが当業者に理解される。

１重心動揺計の足載せ台
２荷重台
３点接触部
４押圧部
５接触子

Claims

重心動揺計の重心位置特性の精度検定方法であって、
重心動揺計は、足載せ台と、足載せ台に設けた複数の荷重センサと、前記荷重センサにより取得された荷重データを用いて前記足載せ台に作用した力の重心座標を取得する重心座標取得手段と、を備え、
前記精度検定は、前記足載せ台上に設定した規定重心位置に試験用荷重を作用させて前記重心座標取得手段によって重心位置を取得して、取得した重心位置と前記規定重心位置と比較するものであり、
前記足載せ台上の複数点に作用させた荷重の重心位置が規定重心位置と一致するような当該複数点に点接触で試験用荷重を作用させるステップと、
前記複数点に試験用荷重を作用させた時の重心位置を前記重心座標取得手段によって取得するステップと、
を備えている、重心動揺計の重心位置特性の精度検定方法。
試験用荷重を作用させる荷重手段は、
荷重部と、
上面に前記荷重部の荷重が作用し、下面に前記足載せ台に点接触する複数の点接触部を備えた荷重台と、
からなり、
前記複数の点接触部は、前記荷重台を当該荷重台の重心位置を規定重心位置に一致させて足載せ台上に置いた時に、当該点接触部により作用する荷重の重心位置が前記規定重心位置に一致するような位置に形成されている、
請求項１に記載の精度検定方法。
前記荷重部は、前記荷重台の各点接触部に対応する複数の荷重部であり、各荷重部が各点接触部の直上に均等な荷重を作用させる、請求項２に記載の精度検定方法。
前記荷重部は、錘である、請求項２、３いずれか１項に記載の精度検定方法。
前記荷重部は、加圧駆動手段である、請求項２、３いずれか１項に記載の精度検定方法。
試験用荷重を作用させる荷重手段は、
加圧駆動手段により上下動可能な押圧手段を備え、前記押圧手段は、前記複数点に対応する数の押圧部を備えており、各押圧部が前記複数点の各点に点接触して当該各点を均等の力で押圧するようになっている、請求項１に記載の精度検定方法。
重心動揺計の重心位置特性の精度検定装置であって、
重心動揺計は、足載せ台と、足載せ台に設けた複数の荷重センサと、前記荷重センサにより取得された荷重データを用いて前記足載せ台に作用した力の重心座標を取得する重心座標取得手段と、を備え、
前記精度検定は、前記足載せ台上に設定した規定重心位置に試験用荷重を作用させて前記重心座標取得手段によって重心位置を取得して、取得した重心位置と前記規定重心位置と比較するものであり、
前記足載せ台上の複数点に作用させた荷重の重心位置が規定重心位置と一致するような当該複数点に点接触で試験用荷重を作用させる荷重手段を備え、
前記重心座標取得手段は、前記荷重手段により前記複数点に試験用荷重を作用させた時の重心位置を取得する、
重心動揺計の重心位置特性の精度検定装置。
前記荷重手段は、
荷重部と、
上面に前記荷重部の荷重が作用し、下面に前記足載せ台に点接触する複数の点接触部を備えた荷重台と、
からなり、
前記複数の点接触部は、前記荷重台を当該荷重台の重心位置を規定重心位置に一致させて足載せ台上に置いた時に、当該点接触部により作用する荷重の重心位置が前記規定重心位置に一致するような位置に形成されている、
請求項７に記載の精度検定装置。
前記荷重部は、前記荷重台の各点接触部に対応する複数の荷重部であり、各荷重部が均等の力で荷重するようになっている、請求項８に記載の精度検定装置。
前記荷重部は、錘である、請求項８、９いずれか１項に記載の精度検定装置。
前記荷重部は、加圧駆動手段である、請求項８、９いずれか１項に記載の精度検定装置。
前記荷重手段は加圧駆動手段により上下動可能な押圧手段であり、前記押圧手段は、前記複数点に対応する数の押圧部を備えており、各押圧部が前記複数点の各点に点接触して当該各点を均等の力で押圧するようになっている、請求項７に記載の精度検定装置。
前記押圧手段、あるいは／および、前記重心動揺計は、ＸＹ面で可動である、請求項１１、１２いずれか１項に記載の精度検定装置。