JPH0739550A - インパルスハンマー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所望の箇所に正確に一定衝撃力を加えること
ができるインパルスハンマーの提供。 【構成】 ハンマーは、ペンシル形ホルダー10と、この
ホルダー10の長手軸方向に移動自在に設置された移動体
12とから概略構成されている。ホルダー10は、本体10ａ
と、当接片10ｂと、端板10ｃとを有していて、当接片10
ｂには、ガイド孔10ｄが穿設されている。移動体12は、
衝突片12ａと、衝突片12ａの衝突力を検出するセンサー
12ｂと、ガイドロッド12ｃとを備えている。ロッド12ｂ
には、係止溝12ｆが設けられている。本体10ａの中心位
置には、係止溝12f と開放可能に係合するトリガ−20が
設けられている。ロッド12b の外周には圧縮状態で衝突
片12ａがガイド孔10ｄから突出するように付勢するコイ
ルバネ24が設けられている。バネ24の自由位置は、衝突
片12a の先端が、当接片10b の先端よりも内方に位置す
るように設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、インパルスハンマー
に関し、特に、骨診断用に好適なインパルスハンマーに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近時、骨生体の診断装置として、レント
ゲンによる撮影手段に代えて、骨生体に振動を印加し
て、その応答振動を検出し、印加および応答振動の周波
数解析により、骨生体の状態を診断する装置が提案され
ており、例えば、その一例が、特開平４−２０４２４９
号公報に開示されている。

【０００３】この公報に示されている骨診断装置は、フ
ォースセンサーを内蔵したインパルスハンマーと、圧力
および加速度センサーを内蔵した骨振動検出器と、圧力
センサーの圧力値を表示する圧力表示装置と、振動解析
処理装置とを備えている。そして、振動解析処理装置
は、前記インパルスハンマーにより骨生体に加振された
衝撃振動のパワースペクトルを作成する手段と、前記骨
振動検出器の加速度センサーで検出された応答振動のパ
ワースペクトルを作成する手段と、これらの２つのパワ
ースペクトルから骨の応答関数を作成する手段および各
作成データを記憶する手段とを有している。

【０００４】このように構成された骨診断装置では、骨
の曲げ振動から骨の定量的な評価を行うものであって、
骨生体の外部から衝撃振動を印加したときの、骨の固有
振動数が骨の状態によって異なることに着目し、骨の固
有振動数を応答関数のスペクトラムからピーク値として
検出することにより、健常者のものと比較することや、
治療過程において前回のものと比較することなどにより
骨の診断を行う。

【０００５】ところで、このような骨診断装置に用いら
れるインパルスハンマーとしては、例えば、図５に示す
ような、いわゆる金槌状のものが想定されていた。同図
に示すインパルスハンマーは、骨生体に衝撃を加える衝
突片１と、この衝突片１に接続され、衝突片１が加える
衝撃力を検出するフォースセンサー２と、このセンサー
２の後部側に設けられた慣性質量部３と、握り部４とか
ら構成され、振動解析装置側に接続されるリード線５が
握り部４の端部に接続されている。

【０００６】しかしながら、このような構成の従来のイ
ンパルスハンマーには、特に、骨診断用に用いる場合
に、以下に説明する問題点が指摘されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、骨診断装置
では、上述したように健常者のものとの比較や、治療過
程において前回のものとの比較において診断が行われる
ので、インパルスハンマーの衝撃は、骨生体の特定の箇
所に正確に衝撃を加え、かつ、その衝撃力が一定でしか
も再現性があることが要請される。

【０００８】ところが、図５に示したインパルスハンマ
ーでは、握り部４を握持して衝撃を加えるので、衝撃点
を正確に打つことが非常に難しい。また、衝撃力は、例
えば、衝撃片１と骨生体との間の距離の長さや、振り下
ろすときに加える力を加減することにより調整していた
が、常時一定の衝撃力を加えることが困難な状況にある
上に、再現することも非常に難しいという問題があっ
た。

【０００９】さらに、インパルスハンマーによる衝撃振
動を加える場合には、周波数が連続した状態での加振が
望ましいが、かなり熟練をしないと、いわゆる二度打ち
（ダブルハンマリングとも呼ばれており、物理的な二度
打ち以外に、ハンマーを押し付けて打つ状態も含んで総
称されている）が発生して、必要な周波数での衝撃が欠
落するという問題があった。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、二
度打ちを防止しつつ、所望の箇所に一定の衝撃力を加え
ることができ、しかも、再現性が確保できるインパルス
ハンマーを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、中空筒状のホルダーと、このホルダーの
長手軸方向に沿って移動自在に設置された移動体とを備
えたインパルスハンマーであって、前記ホルダーは、本
体部と、この本体部の先端に装着され、被測定対象物で
ある骨生体に押圧される当接片とを有し、前記移動体
は、前記当接片の開口部に臨んで設けられた衝突片と、
この衝突片に接続され、当該衝突片の衝突力を検出する
フォースセンサーと、このフォースセンサーに結合され
たガイドロッドとを備え、前記ホルダー内に設けられ、
前記移動体の衝突片を圧縮状態で前記開口部から突出す
るように付勢する付勢手段と、この付勢手段の付勢位置
で前記移動体を解除可能に係止するトリガーとを備え、
前記付勢手段の自由位置を、前記衝突片が前記当接片の
開口部端から外方に突出しない状態に設定することを特
徴とする。

【００１２】前記付勢手段を、前記ガイドロッドの外周
に設けられたコイルバネから構成し、このコイルバネの
一端側に前記ガイドロッドに螺着された付勢力調整ネジ
を設けることができる。

【００１３】

【作用】上記構成のインパルスハンマーによれば、中空
筒状のホルダーと、このホルダーの長手軸方向に沿って
移動自在に設置された移動体とを備えたインパルスハン
マーであって、前記ホルダーは、本体部と、この本体部
の先端に装着され、被測定対象物である骨生体に押圧さ
れる当接片とを有し、前記移動体は、前記当接片の開口
部に臨んで設けられた衝突片と、この衝突片に接続さ
れ、当該衝突片の衝突力を検出するフォースセンサー
と、このフォースセンサーに結合されたガイドロッドと
を備え、前記ホルダー内に設けられ、前記移動体の衝突
片を圧縮状態で前記開口部から突出するように付勢する
付勢手段と、この付勢手段の付勢位置で前記移動体を解
除可能に係止するトリガーとを備えているので、ホルダ
ーの先端側の当接片を骨生体に押しつけて、トリガーを
開放すると、付勢手段により衝突片を衝突させることが
でき、フォースセンサーでこの時の衝突力を検出する。

【００１４】このときの衝突片の衝突力は、付勢手段の
付勢力によって一義的に決定される。また、この場合、
付勢手段の自由位置が、衝突片が前記当接片の開口部端
から外方に突出しない状態に設定されているので、衝突
片が骨生体に衝突することにより、その力の一部が骨生
体側に伝達され、付勢手段により付与されたエネルギー
がその分だけ減少するので、２度目以降の付勢により、
衝撃片が骨生体に衝突することが防止される。

【００１５】

【実施例】以下本発明の好適な実施例について添附図面
を参照して詳細に説明する。図１から図４は、本発明に
かかるインパルスハンマーの一実施例を示している。同
図に示すインパルスハンマーは、中空筒状のペンシル形
ホルダー１０と、このホルダーの長手軸方向に沿って移
動自在に設置された移動体１２とから概略構成されてい
る。

【００１６】ホルダー１０は、両端が開口した円筒状の
本体１０ａと、この本体１０ａの先端側に装着された先
端側が先細状に形成された当接片１０ｂと、本体１０ａ
の後端側に固着された端板１０ｃとを有していて、当接
片１０ｂには、その軸方向に貫通するガイド孔１０ｄが
穿設されている。なお、各図において符号１０ｅで示し
た部材は、本体１０ａに当接片１０ｂを固定するための
金属バンドである。

【００１７】移動体１２は、当接片１０ｂに設けられた
開口部（ガイド孔１０ｄ）に臨んで設けられた衝突片１
２ａと、この衝突片１２ａに接続され、当該衝突片１２
ａの衝突力を検出するフォースセンサー１２ｂと、この
フォースセンサー１２ｂに結合されたガイドロッド１２
ｃとを備えている。なお、このフォースセンサー１２ｂ
は、衝突片１２ａが測定対象物、例えば、骨生体に衝突
した際の衝撃力を電気信号に変換するものである。

【００１８】ガイドロット１２ｃは、この実施例では、
絶縁ジョイント１２ｄを介してフォースセンサー１２ｂ
の後端側に結合されていて、その外周面には、一端がフ
ォースセンサ１２ｂに電気的に接続されたリード線１４
を収容する凹状溝１２ｅが軸方向に沿って設けられてい
る。また、ガイドロッド１２ｂの軸方向の中間位置に
は、後述するトリガーと係合する凹状の係止溝１２ｆ
が、その外周に設けられている。

【００１９】さらに、ガイドロッド１２ｃの後端側に
は、操作ハンドル１２ｇが固設され、この操作ハンドル
１２ｇは、ホルダー１０の本体１０ａの側面に、その長
手方向に沿って穿設された長孔１０ｆからその一部が外
方に突出している。一方、本体１０ａの先端側に装着さ
れた当接片１０ｂの端部には、ガイドロッド１２ｂの長
手方向に沿って平行に延びる複数のスライドガイド１６
が、ガイドロッド１２ｂを中心にして固設されている。

【００２０】そして、これらのスライドガイド１６に
は、付勢力調整ネジ１８がスライド移動自在に装着さ
れ、調整ネジ１８は、その中心に設けられた雌ねじ部が
ガイドロッド１２ｂの外周に設けられた雄ねじ部に螺着
されている。また、ホルダー１０の本体１０ａの軸方向
のほぼ中心位置には、トリガ−２０が設けられている。
このトリガー２０は、ホルダー１０野本体１０ａ内に固
設された一対の挟持片２３間にスライド移動自在に支持
されていて、係止溝１２ｆの厚みよりも小さい厚みの板
状のものであって、ガイドロッド１２ｂの直径よりも大
きい透孔２０ａが設けられている。

【００２１】さらに、調整ネジ１８と支持部２２との間
には、移動体１２の衝突片１２ａを圧縮状態で、ガイド
孔１０ｄの先端開口縁から外方に向かって突出するよう
に付勢するコイルバネ（付勢手段）２４が設けられてい
る。コイルバネ２４の自由位置は、この実施例では、ガ
イドロツド１２ｂなどを含む移動体１２と調整ネジ１８
の重力をかけた時の状態において、衝突片１２ａの先端
が、当接片１０ｂの先端よりも内方に位置するように設
定されている。

【００２２】なお、上記トリガー２０は、コイルバネ２
４を圧縮した状態で、その透孔２０ａの一部をガイドロ
ッド１２ｃの係止溝１２ｆ内に嵌合させて、コイルバネ
２４の付勢位置で移動体１２を係止保持するロック手段
を構成するとともに、トリガー２０を本体１０ａの径方
向に移動させると、係止溝１２ｆと透孔２０ａとの嵌合
状態が外れて、前述したロック状態が解除されるように
なっている。

【００２３】また、図１〜４において、符号２６で示し
た部材は、リード線１４の一端に接続された内部コネク
タであり、また、同２８は、一端がこの内部コネクタ２
６に接続され、端板１０ｃに取り付けられた外部接続用
コネクタである。次に、上記構成のインパルスハンマー
の作動について説明する。インパルスハンマーの作動で
は、まず、図２ないしは図４に仮想線で示すように、操
作ハンドル１２ｇを長孔１０ｆに沿って引き上げ、トリ
ガー２０の透孔２０ａをガイドロッド１２ｂの係止溝１
２ｆに嵌合させる。この操作により、コイルバネ２４が
調整ネジ２４と支持部２２との間で圧縮され、移動体１
２の衝突片１２ａをガイド孔１０ｄの開口部から外方に
向けて突出させるエネルギーが蓄えられる。

【００２４】このとき、付勢力調整用ネジ１８をガイド
ロッド１２ｂの軸方向に沿って移動させると、コイルバ
ネ２４の圧縮ストロークが変化し、これにより衝突片１
２ａの付勢力が調整できる。なお、この場合の調整状態
としては、例えば、コイルバネ２４が最も伸びきった状
態の近傍で、衝突片１２ａが骨生体に衝突するようにす
る。そして、この状態で、ホルダー１０の本体１０ａを
握って、当接片１０ｂの先端を測定対象物、例えば、骨
生体の所定の位置に押しつけるようにして当接させる。

【００２５】このようにして当接片１０ｂを骨生体に当
接させると、骨生体の軟部組織を押しつけて、骨に直接
的に衝突力を加えることができるので、望ましい使用状
態になる。そして、トリガー２０を操作して、係止溝１
２ｆと透孔２０ａとの嵌合状態を外すと、コイルバネ２
４が弾性力で元の位置に復帰するので、この弾性力によ
り衝突片１２ａを骨生体に衝突させることができ、この
時の衝突衝撃力がフォースセンサー１２ｂで検出され、
検出された衝撃力は、その後電気信号に変換されて、リ
ード線１４を介して振動解析処理装置に入力され、骨診
断に利用される。

【００２６】この場合、本実施例のインパルスハンマー
によると、ホルダー１０と、このホルダー１０の長手軸
方向に沿って移動自在に設置された移動体１２とを基本
構成とし、移動体１２は、ホルダー１０の一端に設けら
れた開口部に臨んで設けられた衝突片１２ａと、この衝
突片１２ａに接続され、当該衝突片１２ａの衝突力を検
出するフォースセンサー１２ｂと、このフォースセンサ
ー１２ｂに結合されたガイドロッド１２ｄとを備えてい
て、ホルダー１０は、ペンシル形で持ち易く、衝突片１
２ａが設けられた開口部を所望の箇所に簡単にかつ確実
に当接することができる。

【００２７】また、ホルダー１０内には、移動体１２を
圧縮状態で衝突片１２ａが開口部から突出するように付
勢するコイルバネ２４と、このコイルバネ２４の付勢位
置で移動体１２を係止するロック手段（トリガー２０と
係止溝１２ｆ）と、このロック手段を解除するトリガー
２０とを設けており、衝突片１２ａが衝突する衝撃力
は、コイルバネ２４の付勢力によって一義的に決定さ
れ、トリガー２０によりロック手段の係止状態を解除す
ると、決定された衝撃力で衝突片１２ａが測定対象物に
衝突し、例えば、調整ネジ１８の位置の目安となる目盛
りなどを設けておけば、衝撃力の大きさの再現性が確保
できる。

【００２８】さらに、本実施例では、コイルバネ２４に
よる付勢力を調整する調整ネジ１８を設けているので、
骨生体の測定対象部位などにより衝突片１２ａの衝撃力
を任意に設定することができる。さらにまた、また、本
実施例では、コイルバネ２４（付勢手段）の自由位置
が、衝突片１２ａの先端が当接片１０ｂの開口部端から
外方に突出しない状態に設定されているので、衝突片１
２ａが骨生体に衝突することにより、その力が骨生体側
に伝達され、コイルバネ２４により付与されたエネルギ
ーがその分だけ減少するので、コイルバネ２４による２
度目以降の付勢により、衝撃片１２ｂが骨生体に衝突す
ることが防止され、特別な訓練をしなくてもインパルス
ハンマーによる二度打ちが確実に回避される。

【００２９】なお、上記実施例では付勢手段としてコイ
ルバネ２４を用いたものを例示したが、本発明の実施は
これに限られることはなく、例えば、ゴムなどの弾性体
やエアシリンダ等を用いることもできる。また、ガイド
ロッド１２ｃを引き上げる手段としては、上記実施例で
示した操作ハンドル１２ｇ以外に、例えば、エアーやモ
ータ等の駆動力を利用することも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかるインパルスハンマーによれば、二度打ち
が確実に防止されるとともに、所望の箇所に正確に一定
の衝撃力を加えることができ、しかも、事後に同じ衝撃
力を再現することも簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるインパルスハンマーの一実施例
を示す正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１の平面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】従来のインパルスハンマーの一例を示す説明図
である。

【符号の説明】

１０ ホルダー １０ａ 本体 １０ｂ 当接片 １０ｃ 端板 １０ｄ ガイド孔 １０ｅ 長孔 １２ 移動体 １２ａ 衝突片 １２ｂ フォースセンサー １２ｃ ガイドロッド １２ｆ 係止溝 １２ｇ 操作ハンドル １６ スライドガイド １８ 付勢力調整ネジ ２０ トリガー ２０ａ 透孔 ２２ 支持部 ２４ コイルバネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空筒状のホルダーと、このホルダーの
   長手軸方向に沿って移動自在に設置された移動体とを備
   えたインパルスハンマーであって、 前記ホルダーは、本体部と、この本体部の先端に装着さ
   れ、被測定対象物である骨生体に押圧される当接片とを
   有し、 前記移動体は、前記当接片の開口部に臨んで設けられた
   衝突片と、この衝突片に接続され、当該衝突片の衝突力
   を検出するフォースセンサーと、このフォースセンサー
   に結合されたガイドロッドとを備え、 前記ホルダー内に設けられ、前記移動体の衝突片を圧縮
   状態で前記開口部から突出するように付勢する付勢手段
   と、 この付勢手段の付勢位置で前記移動体を解除可能に係止
   するトリガーとを備え、 前記付勢手段の自由位置を、前記衝突片が前記当接片の
   開口部端から外方に突出しない状態に設定することを特
   徴とするインパルスハンマー。
2. 【請求項２】 前記付勢手段は、前記ガイドロッドの外
   周に設けられたコイルバネから構成され、このコイルバ
   ネの一端側に前記ガイドロッドに螺着された付勢力調整
   ネジを設けたことを特徴とする請求項１記載のインパル
   スハンマー。