JPH0843182A - 垂直点荷重検定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 身障者歩行訓練用歩行路面に敷設したロ−ド
セルの検定用重錘であって、その重錘荷重方向を常に重
力加速度の作用する方向に作用させる機器。 【構成】 回転状態にある独楽の性質を利用して、その
回転独楽の全重量が、重力加速度方向に作用する検定用
重錘となり、検定時に、独楽心棒の回転がロ−ドセル板
に傷をつけないように、心棒と独楽本体との間に軸受を
設け、独楽上部の被駆動軸頭部にクラッチを設け、被駆
動軸の外周の軸受を下から支える操作体が独楽を上方に
持ち上げ、上部に固定のモ−タがクラッチを介して独楽
に回転を与えて後、その回転状態の独楽を持ち下げその
独楽を検定用重錘とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リハビリ施設におい
て、歩行訓練の床に設けたロ−ドセルを検定するための
垂直点荷重検定器に関する。

【０００２】

【従来の技術】リハビリ施設における歩行訓練におい
て、リハビリを行う患者は左右の手摺につかまりながら
歩行の訓練を行っている。このような歩行訓練におい
て、患者の両足への体重の載せ方はその病状に応じて必
ずしも対称ではなく、又、その片足ずつの足裏にかかる
体重の力分布もまちまちであり、健常者のそれと異なっ
ている。

【０００３】このようなことから、これらリハビリ施設
においては、その歩行訓練の床上に図４に示すようなロ
−ドセル板５を付設し、その歩行訓練における患者の足
の裏にかかる体重分布を測定し、その測定値を利用して
リハビリ治療の効果を高めている。このロ−ドセル板５
は、平坦路面のみならず坂路面とした形状の歩行路面に
も付設され、リハビリ治療を行っている。

【０００４】図４は、ロ−ドセル板５の４隅の裏側にロ
−ドセル５ａ，５ｂ，５ｃおよび５ｄをそれぞれ固設し
たものである。このようなロ−ドセル板５は、その使用
前において検定しておく必要があり、その検定は、図４
に示すように、ロ−ドセル板５上の各点ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，・・・・・の各点へ基準の荷重をかけ、その荷重に
応じた各ロ−ドセル５ａ等の出力を測定して、その荷重
と各ロ−ドセル５ａ等の出力との関係を記録しておくも
のである。

【０００５】この検定の従来の方式は、下記の図５によ
る方式によって行っている。リハビリ歩行訓練路面が平
坦であるか坂路であるかのいかんを問わず、人間の体重
は常に重力の作用する方向に作用する。したがって、そ
の検定においてロ−ドセル板５にかける荷重方向も、重
力加速度が作用する方向になっていなければならない。

【０００６】このようなことから、従来、その検定にお
いては図５に示すヤジロベ−方式の重錘を使用してい
る。その重錘は、支柱６Ａの上部に弓なり状のア−ム６
Ｂを固着し、そのア−ム６Ｂの両端にそれぞれ錘６ａお
よび６ｂを懸垂させている。

【０００７】このヤジロベ−方式の重錘による検定は、
その検定を行う者が支柱６Ａの先端をロ−ドセル板５上
の検定すべき位置ａ，ｂ等に当て、支柱６Ａを重力方向
に支えながら、その検定位置（点）にヤジロベ−の全重
量を載せ、その全重量に対するロ−ドセル５ａ、５ｂ，
５ｃおよび５ｄにおける各出力値を読み取るものであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような検定にお
いては、下記のような問題が存在する。それは、上記の
ように支柱６Ａを正確に重力加速度の加わる方向に向け
ているか否かの確認が困難である。また、検定する者が
人力によって支柱６Ａを重力加速度方向に向けて保持し
ながら検定を行うことから、人間の体重に匹敵する重い
重錘の扱いが非常に困難になってしまう。従来、その扱
える重量は３０ｋｇ程度が限界となっている。本発明
は、上記のような問題点を解消し、正確に且つ手軽にロ
−ドセル板５の検定が可能となる垂直点荷重検定器を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】検定用の重錘となってい
る独楽は、支え軸（３Ｂ）に軸支したフライホ−ル
（３）とその回転中心軸上に被駆動軸（３Ａ）を固着さ
せた構成となっている。独楽は、その被駆動軸の軸回り
に軸受（３ｃ）を設けている。

【００１０】支持台（１）に固設したモ−タ（１Ａ）の
下方には下方へ突き出した駆動軸（１ａ）を設け、その
駆動軸の下端と前記被駆動軸の上端との間にはその独楽
全体の上下行程操作によって結合離脱をするクラッチ
（１ｂ，３ｂ）を設けている。又、前記軸受を下方から
支える操作体（２）のテ−パ面（２ａ）と前記支持台と
の間には、その操作体を上記駆動軸の軸心と一致する方
向に上下させるアクチュエ−タを設けている。

【００１１】上記構成によって下記の操作が可能になっ
ている。そのアクチュエ−タが前記操作体のテ−パ面に
よって前記軸受を支えながら前記独楽を上昇させて前記
クラッチを結合させ且つ前記モ−タを駆動することによ
って、前記フライホイ−ルを回転させ、そのアクチュエ
−タが前記テ−パ面および前記軸受を介してその回転し
た状態にある独楽を降下させると、前記クラッチが離脱
し、且つその独楽の前記支え軸がロ−ドセル板上に着地
し、その独楽の全重量がロ−ドセル板上の一点に作用す
るようになってる。

【００１２】その独楽がロ−ドセル板上に着地した後
も、更に、アクチュエ−タによってそのテ−パ面を降下
させれば、独楽のみが完全に独立し且つその回転独楽の
性質からその支え軸が重力加速度方向と一致する。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明における垂直点荷重検定器を
側断面図によって示したものである。支え軸３Ｂと、支
え軸３Ｂに軸支したフライホイ−ル３と、フライホイ−
ル３の回転軸上上方に固着した被駆動軸３Ａは独楽を形
成している。独楽を選択的に駆動する電動のモ−タ１Ａ
は支持台１に固設し、モ−タ１の駆動軸１ａに嵌着した
クラッチ歯１ｂと被駆動軸３Ａの先端に固着したクラッ
チ歯３ｂによってクラッチを構成している。

【００１４】支持台１に固設したシリンダ１Ｄには、上
下方向への摺動を可能に筒体２Ａが嵌合し、筒体２Ａは
操作体２に固着している。操作体２の左右にそれぞれ固
着した雌ねじ２ｃおよび２ｄは、それぞれ雄ねじ１Ｂお
よび１Ｃに螺合しており、雄ねじ１Ｂは支持台１に固着
のステ−１ｈと軸受１ｇに軸支し、雄ねじ１Ｃは支持台
１に固着のステ−１ｊと軸受１ｉに軸支している。

【００１５】雄ねじ１Ｂには操作ハンドル１ｆを設け、
雄ねじ１Ｂに嵌着のスプロケット１ｃと雄ねじ１Ｃに嵌
着のスプロケット１ｄにはチェイン１ｅが巻き掛けられ
ている。支持体１には、リハビリ用の歩行路面４上にお
いて本垂直点荷重検定器を走行させるキャスタ１ｋ，１
ｍを設けている。

【００１６】筒体２Ａに固設のテ−パ面２ａは、被駆動
軸３Ａに固着の軸受３ｃを離脱可能に下から支える状態
に保持し、同じく操作体２に固着のテ−パ体２ｂも支え
軸３Ｂに固着のフランジ３ｉの外周を離脱可能に下から
支える構造になっている。なお、歩行路面４に埋め込ま
れているロ−ドセル板５は図５における従来のものと同
じである。また、そのロ−ドセル板５は。図５における
ように歩行路面４上に敷設したものでもよい。

【００１７】以上の本発明における実施例において、以
下その作用を説明する。図１は、本垂直点荷重検定器を
ロ−ドセル板５上の検定すべき定点に、支え軸３Ｂの先
端３ｆを位置させた検定準備段階の態勢を示している。
すなわち、その位置において、ハンドル１ｆによって雄
ねじ１Ｂおよびスプロケット１ｃを正回転させると、チ
ェイン１ｅおよびスプロケット１ｄを介して雄ねじ１Ｃ
も同じ方向に回転する。

【００１８】その回転によって、上下方向の動きが固定
している雄ねじ１Ｂおよび１Ｃに対して、雌ねじ２ｃお
よび２ｄが上方へ引き上げられる。その引き上げは、操
作体２、テ−パ面２ａおよび軸受３ｃを介してクラッチ
歯３ｂをクラッチ歯１ｂと係合するまで上昇させ、その
係合位置において上記ハンドル１ｆの操作を停止させ
る。

【００１９】このクラッチ歯３ｂがクラッチ歯１ｂと係
合した状態において、モ−タ１Ａを駆動すると、駆動軸
１ａ，クラッチ歯１ｂ，クラッチ歯３ｂおよび被駆動軸
３Ａを介してフライホイ−ル３が回転する。この状態
は、独楽が回転させられている状態である。なお、この
状態において、支え軸３Ｂとフライホイ−ル３とは、軸
受３ｄおよび３ｅによってその軸回り回転が切り離され
ているから、支え軸３Ｂはつれ回り回転程度であって、
積極的な回転力を有してはいない。

【００２０】上記のように独楽に回転が与えられた後、
上記とは逆方向にハンドル１ｆを回転させると、雄ねじ
１Ｂが逆回転すると共に、スプロケット１ｃ、チェイン
１ｅおよびスプロケット１ｄを介して雄ねじ１Ｃも逆回
転させられる。その結果、雌ねじ２ｃおよび２ｄが降下
してゆき、その降下は操作体２およびテ−パ面２ａを降
下させてゆく。

【００２１】このように、独楽の全重量が軸受３ｃを介
してテ−パ面２ａによって支えられながら、操作体２と
共に独楽全体が図１の状態から図２に示す状態に降下し
てゆく。すなわち、その降下によってクラッチ歯３ｂが
クラッチ歯１ｂから離脱し、モ−タ１Ａと独楽は切り離
された状態になる。なお、この独楽とモ−タ１Ａとの間
のクラッチが切り離された状態においても、独楽はフラ
イホイ−ル３の回転慣性モ−メントによって回転し続け
ている。

【００２２】このように、フライホイ−ル３を回転させ
ながら、そのハンドル１ｆの逆回転操作を続行すると、
やがて、独楽における支え軸３Ｂの先端３ｆがロ−ドセ
ル板５の定位置に着地する。なお、その着地状態におい
て、仮に上記のように支え軸３Ｂがつれ回り状態にあっ
ても、そのつれ回り回転速度は先端３ｆと歩行路面４と
の間の摩擦によって、フライホイ−ル３の回転速度より
遅い回転になっている。また、その先端３ｆがロ−ドセ
ル板５上においてつれ回りしていたとしても、その先端
３ｆを球面状にしておけば、先端３ｆのつれ回りがロ−
ドセル板５上に傷をつけることはない。

【００２３】この状態から更にハンドル１ｆの上記逆回
転操作を続けると、独楽は既に支え軸３Ｂが着地してい
るから、それ以上の独楽の降下はない。それに対して、
そのハンドル１ｆの操作続行は、テ−パ面２ａとテ−パ
体２ｂを更に図３のように降下させ、その結果、独楽は
モ−タ１Ａから独立するばかりか、操作体２からも完全
に独立した状態で回転し続けることになる。

【００２４】周知のように、このようにフライホイ−ル
３が回転状態にある状態、すなわち独楽が回転している
状態にあっては、その独楽の支え軸３Ｂは重力加速度の
作用する方向と一致することになる。このことは、独楽
全体の重量のみが独立してロ−ドセル板５の定位置の一
点に且つ重力加速度方向と一致して加えられることにな
る。

【００２５】この状態において、その独楽全体の重量に
対して、ロ−ドセル板５における各ロ−ドセル５ａ，５
ｂ，５ｃおよび５ｄにおける出力値を読み取れば、その
ロ−ドセル板５のその測定位置について、重力加速度方
向の作用力と各ロ−ドセル５ａ，５ｂ，５ｃあるいは５
ｄの出力値との関係を検定することができる。

【００２６】この一点における検定が終了して、次にロ
−ドセル板５の他の測定点の検定を行うには、図３の状
態から、図１において説明したと同じにハンドル１ｆを
正転方向に回転操作して、図１の状態に再セットし、上
記図１〜図３の操作を繰り返せばよい。すなわち、その
図１の再セット状態において、そのロ−ドセル板５上に
おいて先端３ｆが次の検定位置と一致する位置まで支持
台１を移動させて後、上記図１から図３までの操作を繰
り返せばよい。

【００２７】上記一点における検定が終了し、再度、次
の位置の検定をするために上記のようにハンドル１ｆの
正転方向への操作をして独楽を持ち上げる際において、
テ−パ面２ａは下記の作用を行っている。図３の状態の
ままにおいて、上記検定後、比較的長い時間を経過させ
てしまったような場合にフライホイ−ル３の回転速度が
低下してくると、独楽における被駆動軸３Ａは先端３ｆ
を中心にして首振り回転をし易くなる。このように、も
し、被駆動軸３Ａが首振り回転を生じた場合、その首振
りはテ−パ面２ａの存在によってそのテ−パの範囲内に
抑制される。すなわち、独立状態にある独楽にあってフ
ライホイ−ル３の回転が低下しても、独楽が倒れてしま
うことのないようになっている、

【００２８】また、そのような首振り状態において、上
記のように図３の態勢から図１の状態に独楽を持ち上げ
てゆくとき、テ−パ面２ａは、そのテ−パ面２ａの上昇
によって軸受３ｃをそのテ−パ面２ａのテ−パに沿って
その軸心へ自然に導いてゆく。

【００２９】また、歩行路面４が傾斜面であった場合、
被駆動軸３Ａの軸心方向は、上記のように歩行路面４に
対して垂直となるのではなく重力加速度方向と一致して
いるので、その被駆動軸３Ａの軸心は、駆動軸１ａの軸
心から傾斜した関係にある。この状態から独楽を図１の
状態へ再セットしてゆく場合、テ−パ面２ａはそのテ−
パ面自身が軸受３ｃを持ちあげてゆく過程において、そ
のテ−パが軸受３ｃの外周を案内することによって被駆
動軸３Ａを駆動軸１ａの軸心と一致させてゆく。

【００３０】更に、上記のようにテ−パ面２ａが被駆動
軸３Ａを持ち上げてゆく最終の段階において、被駆動軸
３Ａにおける先端のテ−パ軸３ａが駆動軸１ａにおける
テ−パ孔１ｎにテ−パ同士の嵌合をして、駆動軸１ａと
被駆動軸３Ａとの更に精度の高い軸心合わせを行う。し
かし、モ−タ１Ａがフライホイ−ル３に回転を与える際
の回転速度がそれ程、高速でなければ、テ−パ孔１ｎと
テ−パ軸３ａは必要ない。

【００３１】テ−パ体２ｂは下記の作用を行っている。
上記のように図３の状態から図１の状態に再セットされ
る場合、テ−パ面２ａが被駆動軸３Ａ側において独楽を
駆動軸１ａの軸心と一致させる役目を果たしていること
に対して、テ−パ体２ｂのテ−パは、支え軸３Ｂ側にお
いて独楽を駆動軸１ａの軸心と一致させている。すなわ
ち、テ−パ体２ｂの上昇によって、テ−パ体２ｂのテ−
パが、支え軸３Ｂに固着したフランジ３ｉをテ−パ体２
ｂの軸心（すなわち駆動軸１ａの軸心）と一致させる役
目を有している。

【００３２】なお、上記実施例において、操作体２の上
下方向への操作は、雄ねじ１Ｂおよび１Ｃと雌ねじ２ｃ
および２ｄによって行っているが、この上下方向への操
作は他の方式の如何なるアクチュエ−タによってもよ
い。それは例えば、周知の油圧あるいは空気のアクチュ
エ−タを支持体１と操作体２との間に設け、そのアクチ
ュエ−タによって操作体２を駆動軸１ａの軸心と一致す
る方向に上下操作させるものであればよい。

【００３３】また、上記実施例において、垂直点荷重検
定器全体の移動はキャスタ１ｋ．１ｍによって行う構成
になっているが、これは垂直点荷重検定器全体を天井走
行クレ−ンから吊り下げたチェインブロック等によって
吊り下げ移動させてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
における垂直点荷重検定器の効果は下記のとおりであ
る。 １．ロ−ドセル板５上における一点上での検定作業にお
いて、そのロ−ドセル板５を敷設したリハビリ用歩行路
面が平坦であるか坂路面であるかを問わず、確実に人間
の荷重がかかる方向と同じ重力加速度の加わる方向と一
致させてロ−ドセル板５にかかる荷重検定を行うことが
可能となる。

【００３５】２．フライホイ−ル３の重量はその寸法を
大きくすることによって如何様にも重くできるので、大
人あるいは重量級患者用のロ−ドセル板５にもその検定
に使用する独楽の重量範囲を広げ、その高負荷荷重に対
するロ−ドセルの測定精度を高めることが可能になる。

【００３６】３．フライホイ−ル３の重量を必要なまで
十分に重くしても、重量のあるフライホイ−ル３は支持
体１に支えられたまま、その検定操作においてハンドル
１ｆのようなアクチュエ−タの操作によって容易に操作
可能となっている。

【００３７】４．ロ−ドセル板５の検定時においては、
その検定重錘となる独楽全体が確実に独立して、そのロ
−ドセル板５上の一点に作用するから、他のいかなる外
力の影響もなく、非常に精度のよい検定が可能となる。

【００３８】５．独楽における支え軸３Ｂはフライホイ
−ル３との間に軸受３ｄ，３ｅを設けて回転力絶縁を行
っているから、検定中において、支え軸３Ｂが回転して
ロ−ドセル板５を傷つけることがないものとなってい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における垂直点荷重検定器を側断面図に
よって示したものである。

【図２】図１の垂直点荷重検定器による検定開始直前の
作用説明図を示したものである。

【図３】図１の垂直点荷重検定器による検定時の作用説
明図を示したものである。

【図４】従来から使用しているロ−ドセル板の上面図を
示したものである。

【図５】ロ−ドセル板の従来における検定状態を側面図
によって示したものである。

【符号の説明】

１ 支持台、 １Ａ モ−タ、 １Ｂ，１Ｃ 雄ねじ、
１ａ 駆動軸、 １ｂクラッチ歯、 １ｃ，１ｄ ス
プロケット、 １ｅ チェイン、 ２ 操作体、 ２ａ
テ−パ面、 ２ｂ テ−パ体、 ２ｃ，２ｄ 雌ね
じ、 ３ フライホイ−ル、 ３Ａ 被駆動軸、 ３Ｂ
支え軸、 ３ｂ クラッチ歯、 ３ｃ，３ｄ，３ｅ
軸受、 ３ｆ 先端、 ３ｉ フランジ、 ４ 歩行路
面、 ５ロ−ドセル板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支え軸（３Ｂ）へ軸支したフライホイ−
   ル（３）にはその回転中心軸上に被駆動軸（３Ａ）を固
   着させて独楽を構成し、その被駆動軸の軸回りに軸受
   （３ｃ）を設け、支持台（１）に固設したモ−タ（１
   Ａ）の下方へ突き出した駆動軸（１ａ）の下端と前記被
   駆動軸の上端との間にはその独楽の上下行程操作によっ
   て結合離脱をするクラッチ（１ｂ，３ｂ）を設け、前記
   軸受下側には、上方に向けて開き且つ操作体（２）に固
   設したテ−パ面（２ａ）を設け、前記支え軸へ固着のフ
   ランジ（３ｉ）の下側には上方に向けて開いたテ−パ体
   （２ｂ）を設け、前記操作体と前記支持台との間には、
   その操作体を前記駆動軸の軸心と一致させた方向に上下
   させるアクチュエ−タを設けた垂直点荷重検定器。