JP7088059B2

JP7088059B2 - 制御盤に固定されている固定構造

Info

Publication number: JP7088059B2
Application number: JP2019020999A
Authority: JP
Inventors: 大輝福永
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2019-02-07
Publication date: 2022-06-21
Anticipated expiration: 2039-02-07
Also published as: JP2020127585A

Description

本開示は、制御盤の固定構造に関し、例えば、トレッドミルの制御盤の固定構造に関する。

一般的なトレッドミルは、特許文献１に開示されているように、無端ベルトを回転させるモータや歩行訓練情報などを表示する表示部などを制御するための制御盤がフレームに固定されている。

例えば、図１０に示すように、制御盤１０１の下面には、予め下方に突出する突出部１０２が設けられている。そして、図１１に示すように、突出部１０２をフレーム１０３の梁材１０３ａに接触させて制御盤１０１の前後方向の位置決めを行い、制御盤１０１に設けられた固定部の貫通孔にボルトを通して、当該ボルトをフレーム１０３に形成されたネジ孔にねじ込むことで、制御盤１０１をフレーム１０３に固定している。

特許第６４２８５８１号公報

本出願人は、以下の課題を見出した。一般的な制御盤１０１は、突出部１０２をフレーム１０３の梁材１０３ａに接触させて制御盤１０１の前後方向の位置決めを行うことができる構成とされているが、制御盤１０１の左右方向の位置決めを行うことができる構成ではない。

そのため、制御盤１０１をフレーム１０３にボルト接合する際に、制御盤１０１の固定部の貫通孔とフレーム１０３のネジ孔との位置合わせが難しく、制御盤１０１をフレーム１０３に固定する負担が大きい課題を有する。

本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、制御盤をフレームに固定する際の負担を軽減することができる制御盤の固定構造を実現する。

本開示の一態様に係る制御盤の固定構造は、トレッドミルの制御盤の固定構造であって、
前記制御盤から側方に突出する固定部と、
前記固定部に形成される貫通孔と、
前記トレッドミルのフレームに設けられ、前記貫通孔に挿入される位置決めピンと、
前記フレームに設けられ、前記制御盤における前記位置決めピンを中心とする少なくとも一方の回転を規制する規制部と、
を備える。

本開示によれば、制御盤をフレームに固定する際の負担を軽減することができる。

実施の形態のトレッドミルを用いて歩行訓練者が歩行訓練を行う様子を示す図である。実施の形態の制御盤を第１のフレームに固定する前の状態を示す斜視図である。実施の形態の制御盤のＹ軸＋側であって、且つＺ軸－側の角部を拡大して示す斜視図である。実施の形態の制御盤のＹ軸－側であって、且つＺ軸－側の角部を拡大して示す斜視図である。実施の形態の第１のフレームのＹ軸＋側の部分を拡大して示す斜視図である。実施の形態の第１のフレームのＹ軸－側の部分を拡大して示す斜視図である。実施の形態の制御盤の固定構造を示す斜視図である。実施の形態の制御盤の固定構造のＹ軸＋側の部分を拡大して示す斜視図である。実施の形態の制御盤の固定構造のＹ軸－側の部分を拡大して示す斜視図である。一般的な制御盤を示す斜視図である。一般的な制御盤をフレームに固定した状態を示す斜視図である。

以下、本開示を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

本実施の形態の制御盤の固定構造を採用したトレッドミルの構成を説明する。先ず、本実施の形態のトレッドミルの基本構成を簡単に説明する。図１は、本実施の形態のトレッドミルを用いて歩行訓練者が歩行訓練を行う様子を示す図である。

なお、以下の説明では、説明を明確にするために、三次元（ＸＹＺ）座標系を用いて説明する。ここで、Ｘ軸－側は、歩行訓練者が歩行訓練を実施する際の当該歩行訓練者の前側であり、Ｘ軸＋側は、歩行訓練者が歩行訓練を実施する際の歩行訓練者の後側である。

トレッドミル１は、図１に示すように、トレッドミル本体２の無端ベルト２ａのＺ軸＋側の面で歩行訓練者Ｕが歩行訓練を実施する。このとき、例えば、歩行訓練者Ｕが片麻痺患者である場合、歩行訓練者Ｕの患脚に歩行補助装置３が装着されているとよい。歩行補助装置３は、歩行訓練者Ｕの患脚の膝関節の動作を補助する。

このようなトレッドミル１は、トレッドミル本体２の他に、フレーム４、制御盤５及び表示部６を備えている。フレーム４は、制御盤５及び表示部６を支持する。例えば、フレーム４は、第１のアーチ部４１、第２のアーチ部４２及び梁材４３を備えている。

第１のアーチ部４１は、Ｘ軸方向に延在し、トレッドミル本体２のＹ軸＋側の側部に固定されたベース部４１ａ、ベース部４１ａのＸ軸－側の部分から立設された第１の柱材４１ｂ、ベース部４１ａのＸ軸＋側の部分から立設された第２の柱材４１ｃ、及びＸ軸方向に延在し、第１の柱材４１ｂの上端部と第２の柱材４１ｃの上端部とを連結する連結部材４１ｄを備えている。

第２のアーチ部４２は、第１のアーチ部４１と略等しい構成とされているため、説明を省略するが、ベース部４２ａ、第１の柱材４２ｂ、第２の柱材４２ｃ及び連結部材４２ｄを備えている。梁材４３は、Ｙ軸方向に延在し、第１のアーチ部４１の連結部材４１ｄと第２のアーチ部４２の連結部材４２ｄとを連結する。

このようなフレーム４は、図１に示すように、第１のフレーム４４を第２のフレーム４５と接合することで一体化されている。なお、第１のフレーム４４の詳細な構成は、後述する。

制御盤５は、無端ベルト２ａを回転させるモータや表示部６などを制御する。制御盤５は、第１のフレーム４４に固定されている。なお、制御盤５の詳細な構成は、後述する。表示部６は、歩行訓練情報などを表示する。表示部６は、制御盤５のＸ軸＋側の面に固定されている。

次に、本実施の形態の制御盤５の構成を説明する。図２は、本実施の形態の制御盤を第１のフレームに固定する前の状態を示す斜視図である。図３は、本実施の形態の制御盤のＹ軸＋側であって、且つＺ軸－側の角部を拡大して示す斜視図である。図４は、本実施の形態の制御盤のＹ軸－側であって、且つＺ軸－側の角部を拡大して示す斜視図である。

制御盤５は、筐体５１、第１の固定部５２及び第２の固定部５３を備えている。このような制御盤５は、例えば、１００ｋｇ程度の重量物である。筐体５１には、Ｘ軸方向の厚さに対してＹ軸方向の幅寸法が長い矩形状の箱部５１ａ、箱部５１ａのＺ軸－側の面のＹ軸＋側の辺に沿って配置された第１のベース部５１ｂ、及び箱部５１ａのＺ軸－側の面のＹ軸－側の辺に沿って配置された第２のベース部５１ｃを備えている。

箱部５１ａの内部には、無端ベルト２ａを回転させるモータや表示部６などを制御するための基板などが格納されている。第１のベース部５１ｂ及び第２のベース部５１ｃは、Ｘ軸方向に延在しており、第１のベース部５１ｂ及び第２のベース部５１ｃのＹＺ断面形状が略矩形状である。

第１の固定部５２は、Ｘ軸方向に延在しており、図３に示すように、第１の固定部５２のＹＺ断面形状が略Ｌ字形状である。第１の固定部５２は、例えば、板体を折り曲げて形成されたプレス品であり、第１の部分５２ａ及び第２の部分５２ｂを備えている。

第１の部分５２ａは、Ｚ軸方向に配置されており、筐体５１の第１のベース部５１ｂのＹ軸－側の面に略面接触するように固定されている。第２の部分５２ｂは、第１の部分５２ａのＺ軸－側の端部からＹ軸＋側に突出している。

このとき、第２の部分５２ｂは、筐体５１の第１のベース部５１ｂに対してＺ軸－側に配置され、当該第１のベース部５１ｂのＺ軸－側の面と略面接触している。そして、第２の部分５２ｂは、筐体５１の第１のベース部５１ｂに対してＹ軸＋側に突出している。

このような第２の部分５２ｂには、図３に示すように、切り欠き部５２ｃが形成されており、切り欠き部５２ｃを挟んでＸ軸＋側の部分に第１の貫通孔５２ｄが形成されている。一方、切り欠き部５２ｃを挟んでＸ軸－側の部分には、第２の貫通孔５２ｅ及び第３の貫通孔５２ｆが形成されている。このとき、第３の貫通孔５２ｆは、第２の貫通孔５２ｅに対してＹ軸＋側に配置されている。

第２の固定部５３は、Ｘ軸方向に延在しており、図４に示すように、第２の固定部５３のＹＺ断面形状が略Ｌ字形状である。第２の固定部５３は、例えば、板体を折り曲げて形成されたプレス品であり、第１の部分５３ａ及び第２の部分５３ｂを備えている。

第１の部分５３ａは、Ｚ軸方向に配置されており、筐体５１の第２のベース部５１ｃのＹ軸＋側の面に略面接触するように固定されている。第２の部分５３ｂは、第１の部分５３ａのＺ軸－側の端部からＹ軸－側に突出している。

このとき、第２の部分５３ｂは、筐体５１の第２のベース部５１ｃに対してＺ軸－側に配置され、当該第２のベース部５１ｃのＺ軸－側の面と略面接触している。そして、第２の部分５３ｂは、筐体５１の第２のベース部５１ｃに対してＹ軸－側に突出している。

このような第２の部分５３ｂには、図４に示すように、切り欠き部５３ｃが形成されており、切り欠き部５３ｃを挟んでＸ軸＋側の部分に第１の貫通孔５３ｄが形成されている。一方、切り欠き部５３ｃを挟んでＸ軸－側の部分には、第２の貫通孔５３ｅが形成されている。

次に、本実施の形態の第１のフレーム４４の構成を説明する。図５は、本実施の形態の第１のフレームのＹ軸＋側の部分を拡大して示す斜視図である。図６は、本実施の形態の第１のフレームのＹ軸－側の部分を拡大して示す斜視図である。

第１のフレーム４４は、図２及び図５に示すように、第１の柱材４４ａ、第２の柱材４４ｂ、第１の梁材４４ｃ、第１の突出部４４ｄ、第２の突出部４４ｅ、第２の梁材４４ｆ及び規制部４４ｇを備えている。

第１の柱材４４ａは、Ｚ軸方向に延在している。第２の柱材４４ｂは、第１の柱材４４ａとＹ軸方向に間隔を開けて配置されており、Ｚ軸方向に延在している。第１の梁材４４ｃは、Ｙ軸方向に延在しており、第１の柱材４４ａと第２の柱材４４ｂとを連結する。第１の梁材４４ｃは、例えば、ＸＺ断面形状が略矩形状の筒状体である。

第１の梁材４４ｃのＺ軸＋側の面には、第１の載置プレート４４ｈ及び第２の載置プレート４４ｉが固定されている。第１の載置プレート４４ｈは、図５に示すように、第１の梁材４４ｃのＹ軸＋側に配置されており、Ｚ軸＋側の面が略平坦である。このような第１の載置プレート４４ｈには、位置決めピン４４ｊ及びネジ孔４４ｋが形成されている。

位置決めピン４４ｊは、第１の載置プレート４４ｈからＺ軸＋側に突出しており、制御盤５における第１の固定部５２の第３の貫通孔５２ｆが通される。ここで、詳細な機能は後述するが、位置決めピン４４ｊは、Ｚ軸＋側に向かうに従って縮径する円錐部を備えているとよい。ネジ孔４４ｋは、位置決めピン４４ｊに対してＹ軸－側に配置されており、ネジ孔４４ｋの周面にネジ山が形成されている。

第２の載置プレート４４ｉは、図６に示すように、第１の梁材４４ｃのＹ軸－側に配置されており、Ｚ軸＋側の面が略平坦である。このような第２の載置プレート４４ｉには、ネジ孔４４ｌが形成されている。ネジ孔４４ｌの周面にはネジ山が形成されている。

第１の突出部４４ｄは、第１の柱材４４ａからＸ軸＋側に突出しており、第１突出部４４ｄのＺ軸＋側の面が略平坦である。第２の突出部４４ｅは、第２の柱材４４ｂからＸ軸＋側に突出しており、第２の突出部４４ｅのＺ軸＋側の面が略平坦である。そして、第１の突出部４４ｄのＺ軸＋側の面と、第２の突出部４４ｅのＺ軸＋側の面と、はＺ軸方向で略等しい高さに配置されている。

第２の梁材４４ｆは、Ｙ軸方向に延在しており、第１の突出部４４ｄと第２の突出部４４ｅとを連結する。第２の梁材４４ｆは、例えば、ＸＺ断面形状が略矩形状の筒状体である。そして、第１の梁材４４ｃのＺ軸＋側の面と、第２の梁材４４ｆのＺ軸＋側の面と、はＺ軸方向で略等しい高さに配置されている。

第２の梁材４４ｆのＺ軸＋側の面には、第３の載置プレート４４ｍ及び第４の載置プレート４４ｎが固定されている。第３の載置プレート４４ｍは、図５に示すように、第２の梁材４４ｆのＹ軸＋側に配置されており、Ｚ軸＋側の面が略平坦である。このような第３の載置プレート４４ｍには、ネジ孔４４ｏが形成されている。ネジ孔４４ｏの周面にはネジ山が形成されている。

第４の載置プレート４４ｎは、図６に示すように、第２の梁材４４ｆのＹ軸－側に配置されており、Ｚ軸＋側の面が略平坦である。このような第４の載置プレート４４ｎには、ネジ孔４４ｐが形成されている。ネジ孔４４ｐの周面にはネジ山が形成されている。

規制部４４ｇは、詳細は後述するが、制御盤５における位置決めピン４４ｊを中心とする少なくとも一方の回転を規制する。規制部４４ｇは、例えば、図６に示すように、Ｚ軸方向に長手方向を有する平板であり、Ｘ軸－側の面が略平坦である。このような規制部４４ｇは、第１の梁材４４ｃにおけるＸ軸＋側の面のＹ軸－側の端部に固定されている。そして、規制部４４ｇは、第１の梁材４４ｃからＺ軸＋側に突出している。

次に、本実施の形態の制御盤５の固定構造を説明する。ここで、図７は、本実施の形態の制御盤の固定構造を示す斜視図である。図８は、本実施の形態の制御盤の固定構造のＹ軸＋側の部分を拡大して示す斜視図である。図９は、本実施の形態の制御盤の固定構造のＹ軸－側の部分を拡大して示す斜視図である。

本実施の形態の制御盤５の固定構造は、図７乃至図９に示すように、第１の固定部５２、第２の固定部５３、第１の固定部５２の第３の貫通孔５２ｆ、位置決めピン４４ｊ及び規制部４４ｇを少なくとも備えている。このような制御盤５の固定構造を用いて、以下のように制御盤５が第１のフレーム４４に固定される。

先ず、第１のフレーム４４を台車に載置する。そして、制御盤５をフォークリフトで持ち上げて第１のフレーム４４のＺ軸＋側に配置する。このとき、制御盤５は、図７に示すように、制御盤５のＺ軸－側の面にフォークリフトの爪を挿入する挿入部５４を備えているとよい。

次に、制御盤５をＺ軸－側に下降させて、第１のフレーム４４の位置決めピン４４ｊを制御盤５の第１の固定部５２の第３の貫通孔５２ｆに通すと共に、規制部４４ｇを制御盤５の第２の固定部５３の切り欠き部５３ｃの内部に配置する。これにより、第１のフレーム４４に対する制御盤５のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置が拘束される。

ここで、上述のように第１のフレーム４４の位置決めピン４４ｊがＺ軸＋側に向かうに従って縮径する円錐部を備えている場合、制御盤５をＺ軸－側に下降させた際に、位置決めピン４４ｊの中心軸と制御盤５の第１の固定部５２の第３の貫通孔５２ｆの中心軸とが、若干、ズレていても、位置決めピン４４ｊを第１の固定部５２の第３の貫通孔５２ｆに確実に挿入することができる。

次に、第１のフレーム４４と制御盤５とを相対的にＺ軸回りに回転させ、規制部４４ｇを制御盤５の第２の固定部５３における切り欠き部５３ｃを挟んでＸ軸－側の部分の側面に接触させる。これにより、Ｚ軸＋側から見て、位置決めピン４４ｊを中心とする反時計回りの制御盤５の回転が拘束される。

ここで、第１のフレーム４４の位置決めピン４４ｊと制御盤５の第１の固定部５２の第３の貫通孔５２ｆとの位置合わせ、及び第１のフレーム４４と制御盤５との相対的なＺ軸回りの回転は、第１のフレーム４４が載置された台車を移動させることで実行するとよい。

このような状態で制御盤５をさらに下降させ、制御盤５の第１の固定部５２の第２の部分５２ｂにおける切り欠き部５２ｃを挟んでＸ軸＋側の部分を第１のフレーム４４の第３の載置プレート４４ｍに載置し、当該第２の部分５２ｂにおける切り欠き部５２ｃを挟んでＸ軸－側の部分を第１のフレーム４４の第１の載置プレート４４ｈに載置する。

それと共に、制御盤５の第２の固定部５３の第２の部分５３ｂにおける切り欠き部５３ｃを挟んでＸ軸＋側の部分を第１のフレーム４４の第４の載置プレート４４ｎに載置し、当該第２の部分５３ｂにおける切り欠き部５３ｃを挟んでＸ軸－側の部分を第１のフレーム４４の第２の載置プレート４４ｉに載置する。

このとき、制御盤５の第１の固定部５２の第１の貫通孔５２ｄと第１のフレーム４４の第３の載置プレート４４ｍのネジ孔４４ｏとは略重ねられ、制御盤５の第１の固定部５２の第２の貫通孔５２ｅと第１のフレーム４４の第１の載置プレート４４ｈのネジ孔４４ｋとは略重ねられる。

また、制御盤５の第２の固定部５３の第１の貫通孔５３ｄと第１のフレーム４４の第４の載置プレート４４ｎのネジ孔４４ｐとが略重ねられ、制御盤５の第２の固定部５３の第２の貫通孔５３ｅと第１のフレーム４４の第２の載置プレート４４ｉのネジ孔４４ｌとが略重ねられる。

次に、各々の貫通孔５２ｄ、５２ｅ、５３ｄ、５３ｅにボルト７を通してネジ孔４４ｏ、４４ｋ、４４ｐ、４４ｌにねじ込むと、第１のフレーム４４に制御盤５を固定することができる。そして、制御盤５が固定された第１のフレーム４４を第２のフレーム４５に接合して一体化するとトレッドミル１を構成することができる。

このような制御盤５の固定構造は、位置決めピン４４ｊによって第１のフレーム４４に対する制御盤５のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置を拘束した状態で、第１のフレーム４４と制御盤５とを相対的に位置決めピン４４ｊ回りに回転させ、規制部４４ｇを制御盤５の第２の固定部５３における切り欠き部５３ｃを挟んでＸ軸－側の部分の側面に接触させると、第１のフレーム４４と制御盤５との位置合わせを行うことができる。そのため、本実施の形態の制御盤５の固定構造は、一般的なトレッドミルの制御盤の固定構造に比べて、第１のフレーム４４と制御盤５との位置合わせが容易で、制御盤５を第１のフレーム４４に固定する際の負担を軽減することができる。

しかも、本実施の形態の位置決めピン４４ｊ及び規制部４４ｇは、第１のフレーム４４の等しい側（即ち、Ｘ軸－側）に配置されているので、制御盤５を第１のフレーム４４に固定する際に位置決めピン４４ｊ及び規制部４４ｇの視認性が高い。そのため、制御盤５を第１のフレーム４４に固定する際の負担をより軽減することができる。

ここで、本実施の形態では、第１の固定部５２及び第２の固定部５３を筐体５１と別部材で構成しているので、例えば、現在、使用しているトレッドミル本体２をＹ軸方向の幅寸法が異なる他のトレッドミル本体に変更する場合、Ｙ軸方向の幅寸法が異なる筐体５１を用意すれば、第１の固定部５２及び第２の固定部５３を流用することができる。そのため、制御盤５の固定構造の汎用性を向上させることができる。

本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

例えば、上記実施の形態の位置決めピン４４ｊは、第１の載置プレート４４ｈに形成しているが、位置決めピン４４ｊの配置は、限定されず、例えば、他の載置プレートに形成されていてもよい。また、位置決めピン４４ｊの形状も限定されない。

例えば、上記実施の形態の規制部４４ｇは、第１の梁材４４ｃにおけるＸ軸＋側の面のＹ軸－側の端部に固定されているが、規制部４４ｇの配置は、制御盤５の位置決めピン４４ｊ回りの一方の回転を規制できれば限定されず、例えば、第２の梁材４４ｆにおけるＸ軸－側の面のＹ軸－側の端部に固定されていてもよい。また、規制部４４ｇの形状も限定されない。

例えば、上記実施の形態の第１の固定部５２及び第２の固定部５３は、筐体５１と別部材で構成したが、一体化された構成でもよい。また、上記実施の形態の第１の固定部５２及び第２の固定部５３は、ＹＺ断面形状が略Ｌ字形状であるが、筐体５１からＹ軸方向に突出する構成であれば、形状は限定されない。

１トレッドミル
２トレッドミル本体、２ａ無端ベルト
３歩行補助装置
４フレーム
５制御盤
６表示部
７ボルト
４１第１のアーチ部、４１ａベース部、４１ｂ第１の柱材、４１ｃ第２の柱材、４１ｄ連結部材
４２第２のアーチ部、４２ａベース部、４２ｂ第１の柱材、４２ｃ第２の柱材、４２ｄ連結部材
４３梁材
４４第１のフレーム、４４ａ第１の柱材、４４ｂ第２の柱材、４４ｃ第１の梁材、４４ｄ第１の突出部、４４ｅ第２の突出部、４４ｆ第２の梁材
４４ｇ規制部
４４ｈ第１の載置プレート、４４ｊ位置決めピン、４４ｋネジ孔
４４ｉ第２の載置プレート、４４ｌネジ孔
４４ｍ第３の載置プレート、４４ｏネジ孔
４４ｎ第４の載置プレート、４４ｐネジ孔
４５第２のフレーム
５１筐体、５１ａ箱部、５１ｂ第１のベース部、５１ｃ第２のベース部
５２第１の固定部、５２ａ第１の部分、５２ｂ第２の部分、５２ｃ切り欠き部、５２ｄ第１の貫通孔、５２ｅ第２の貫通孔、５２ｆ第３の貫通孔
５３第２の固定部、５３ａ第１の部分、５３ｂ第２の部分、５３ｃ切り欠き部、５３ｄ第１の貫通孔、５３ｅ第２の貫通孔
５４挿入部
Ｕ歩行訓練者

Claims

トレッドミルの制御盤に固定されている固定構造であって、
前記制御盤の側方に突出する第１の固定部及び第２の固定部と、
前記第１の固定部に形成される貫通孔と、
前記第２の固定部に形成される切り欠き部と、
前記トレッドミルのフレームに設けられ、前記貫通孔に挿入される位置決めピンと、
前記フレームに設けられ、前記制御盤における前記位置決めピンを中心とする少なくとも一方の回転を規制する規制部と、
を備え、
前記規制部は、前記フレームの前記制御盤が載置される前側又は後側の一方の梁材における左側又は右側の一方の部分であって、且つ他方の梁材と対向する部分から上方に突出し、前記位置決めピンに上方から前記貫通孔が通されつつ、前記切り欠き部の内部に前記規制部が配置された状態で前記制御盤を一方に回転させた場合に前記一方の回転を規制するように前記切り欠き部に接触し、
前記位置決めピンは、前記フレームの前側又は後側の梁材における左側又は右側の他方の部分から上方に突出する、前記トレッドミルの制御盤に固定されている固定構造。