JPS58138439A - 歩行解析用フオ−スプレ−ト - Google Patents
歩行解析用フオ−スプレ−トInfo
- Publication number
- JPS58138439A JPS58138439A JP57022483A JP2248382A JPS58138439A JP S58138439 A JPS58138439 A JP S58138439A JP 57022483 A JP57022483 A JP 57022483A JP 2248382 A JP2248382 A JP 2248382A JP S58138439 A JPS58138439 A JP S58138439A
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- Japan
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- axis direction
- force
- component force
- walking platform
- strain
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- Granted
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、リハビリテーション等の分野において歩行解
析のため歩行時の床反力を欄定するのに用いる歩行解析
用フォースプレートに関するものである。
析のため歩行時の床反力を欄定するのに用いる歩行解析
用フォースプレートに関するものである。
リハビリテーションの分野では、歩行障害の１度の診断
、歩行障害者用補装具の設計と評価、および整形外科的
手術前後における改善の程度判定勢のためにフォースプ
レートを用いた歩行解析が広く行われている。
、歩行障害者用補装具の設計と評価、および整形外科的
手術前後における改善の程度判定勢のためにフォースプ
レートを用いた歩行解析が広く行われている。
従来のこの種のフォースプレートは、例えば歩行台の左
右、前後、上下方向く以下これらの方向を便宜上Ｘ ｔ
ｙ ｔ ’、軸方向とする。）の互いに直交する３軸
方向の力を検出する３個１組のロードセルを４組使用し
、歩行台の四隅をこの４組のロードセルを介して支持す
るものであるが、更に具体的には、各ロードセルの一端
は、歩行舎外側近傍の固定台部分に固定され、他端は伝
達棒を介して歩行台に連結された構成となっている。こ
のように構成された従来のフォースプレートは、各軸方
向に独立したロードセルと伝達棒を用いて荷重軸と直交
する軸方向力には不感となし、且つ歩行台の肉厚を大き
くし剛性を高めて干渉特性を改善しており、現状におい
て、最も精度が高い古ものとされている。
右、前後、上下方向く以下これらの方向を便宜上Ｘ ｔ
ｙ ｔ ’、軸方向とする。）の互いに直交する３軸
方向の力を検出する３個１組のロードセルを４組使用し
、歩行台の四隅をこの４組のロードセルを介して支持す
るものであるが、更に具体的には、各ロードセルの一端
は、歩行舎外側近傍の固定台部分に固定され、他端は伝
達棒を介して歩行台に連結された構成となっている。こ
のように構成された従来のフォースプレートは、各軸方
向に独立したロードセルと伝達棒を用いて荷重軸と直交
する軸方向力には不感となし、且つ歩行台の肉厚を大き
くし剛性を高めて干渉特性を改善しており、現状におい
て、最も精度が高い古ものとされている。
しかしながら、この従来のフォースプレートは、合計１
２ｆｌｆｆｉのロードセルを各別に歩行台および固定ｌ
Ｉ−↑間に装着するため、構造が複雑で組立調整にも多
くの時間を要し、またロードセルを支持する固定給の構
造も複雑となり従って、高価であり、更には、大重量（
２００ｋｇを超える）のため固有振動数が低くまた簡哨
に設置できないという難点があった。
２ｆｌｆｆｉのロードセルを各別に歩行台および固定ｌ
Ｉ−↑間に装着するため、構造が複雑で組立調整にも多
くの時間を要し、またロードセルを支持する固定給の構
造も複雑となり従って、高価であり、更には、大重量（
２００ｋｇを超える）のため固有振動数が低くまた簡哨
に設置できないという難点があった。
また、従来のフォースプレートの他の例として、固定給
の四隅に設けられた柱に三分力を検出し得るようにひず
みゲージを装着しこの柱の上に歩行台を載置したものが
ある。
の四隅に設けられた柱に三分力を検出し得るようにひず
みゲージを装着しこの柱の上に歩行台を載置したものが
ある。
しかしながら、この後者のフォースプレートは、ひずみ
ケージのミスアライメン１〜その他の理由で干渉が大き
くまた、比較的大きな重量をもつ歩行台を支えた場合、
柱と歩行台および歩行者の体重により形成される振動系
の固有振動数が低下し、従って応答周波数帯が狭い、な
ど実用上の難点があり、現在殆んど採用されなくなって
いる。
ケージのミスアライメン１〜その他の理由で干渉が大き
くまた、比較的大きな重量をもつ歩行台を支えた場合、
柱と歩行台および歩行者の体重により形成される振動系
の固有振動数が低下し、従って応答周波数帯が狭い、な
ど実用上の難点があり、現在殆んど採用されなくなって
いる。
更にまた、従来、歩行時の床反力を簡易に測定すべく、
各種の試みがなされ、例えば、靴の底に小型のロードセ
ルを取付けたり、また加速度計を身体の一部に固定し加
速度の大きさにより身体各部の動きを検出し歩行解析同
様の有意なデータを得ようとする試みもなされているが
、この例の場合、歩行時に長いコードをひきずらなけれ
ばならず、またコードレスにするにはテレメータ装置を
使用しなければならない、という難点がある。
各種の試みがなされ、例えば、靴の底に小型のロードセ
ルを取付けたり、また加速度計を身体の一部に固定し加
速度の大きさにより身体各部の動きを検出し歩行解析同
様の有意なデータを得ようとする試みもなされているが
、この例の場合、歩行時に長いコードをひきずらなけれ
ばならず、またコードレスにするにはテレメータ装置を
使用しなければならない、という難点がある。
上述したフォースプレートによる歩行解析法は歴史も長
く、現在ではコンピュータの普及で歩行による反力等の
評価法も確立され定着されてきているので、フォースプ
レートの改良によって前記の欠点を解消できれば、より
普及し医療分野において大いに寄与するであろうことは
明白である。
く、現在ではコンピュータの普及で歩行による反力等の
評価法も確立され定着されてきているので、フォースプ
レートの改良によって前記の欠点を解消できれば、より
普及し医療分野において大いに寄与するであろうことは
明白である。
本発明は、上述した従来の難点に鑑みなされたもので、
本出願人が既に特願昭５６−７６６７７号として出願し
ている三分カ検出器を有効に利用して、構成を簡単化し
、設置調整の工数を削減化し、コストを低減化し、小型
群酸化し得ると共に干渉特性と応答性を向上させ得る歩
行解析用フォースプレートを提供子ることを目的として
いる。
本出願人が既に特願昭５６−７６６７７号として出願し
ている三分カ検出器を有効に利用して、構成を簡単化し
、設置調整の工数を削減化し、コストを低減化し、小型
群酸化し得ると共に干渉特性と応答性を向上させ得る歩
行解析用フォースプレートを提供子ることを目的として
いる。
以下添付図面に示す実施例に基づいて本発明を詳述する
。
。
第１′図は、本発明の概略的構成例を示す斜視図である
。
。
第１図において、１はフォース、プレートであり、歩行
台２の四隅が三分力検出器３を介して、固定台４上に載
置固定された構成となっている。この実施例の場合歩行
台２と固定台４とは、はぼ同−構直にすることができ、
構成も極めて簡単で、大幅なロス１−ダウンが実現でき
、また重量も軽減でき、また、後述するように本質的に
干渉特性の優れた三分力検出器を用いることによりある
程度干渉特性の優れたフォースプレートを得ることがで
きる、 ・ ［二記五分力検出器３は、歩行台２上を被測定対象
者が歩行するとき、歩行台２に生ずる左右、前後および
上下の各方向の力Ｆｘ、ＦｙおよびＦｚ をそれぞれ検
出して測定するものである。この三分力検出器３につい
ては、上記したように既に特願昭５６−７６６７７号に
て提案済であるのでここではその基本的構成について、
説明する。
台２の四隅が三分力検出器３を介して、固定台４上に載
置固定された構成となっている。この実施例の場合歩行
台２と固定台４とは、はぼ同−構直にすることができ、
構成も極めて簡単で、大幅なロス１−ダウンが実現でき
、また重量も軽減でき、また、後述するように本質的に
干渉特性の優れた三分力検出器を用いることによりある
程度干渉特性の優れたフォースプレートを得ることがで
きる、 ・ ［二記五分力検出器３は、歩行台２上を被測定対象
者が歩行するとき、歩行台２に生ずる左右、前後および
上下の各方向の力Ｆｘ、ＦｙおよびＦｚ をそれぞれ検
出して測定するものである。この三分力検出器３につい
ては、上記したように既に特願昭５６−７６６７７号に
て提案済であるのでここではその基本的構成について、
説明する。
第２図は、本発明に係るフォースプレートに用いられる
三分力検出器３および取付部の一実施例の構成を示す正
面図である。
三分力検出器３および取付部の一実施例の構成を示す正
面図である。
第２図において三分力検出器３は力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを
それぞれ検出する左翌−組の分力検出部５ＸＡおよびｓ
ＸＢ 、 ５ＹＡおよび５ＹＢ、５ＺＡおよびｓＺＢを
有している。これら３つの分力検出部は歩行台２と固定
台４に連結される上下の連結端部６，７の間に一体に連
設された３組の四角柱状の検出脚部８ＸＮ３よびｓＸＢ
、ｇＹＡおよびｓＹＢ、ｓＺＡおよび！３ＺＢに設けら
れている。
それぞれ検出する左翌−組の分力検出部５ＸＡおよびｓ
ＸＢ 、 ５ＹＡおよび５ＹＢ、５ＺＡおよびｓＺＢを
有している。これら３つの分力検出部は歩行台２と固定
台４に連結される上下の連結端部６，７の間に一体に連
設された３組の四角柱状の検出脚部８ＸＮ３よびｓＸＢ
、ｇＹＡおよびｓＹＢ、ｓＺＡおよび！３ＺＢに設けら
れている。
分力検出部５ＹＡおよび５．ＹＢはそれぞれ、ｋ軸方向
に延長する第３の検出脚部ｓＹＡおよび８ＹＢ＠ｘ軸方
向に両面側から座ぐりによって円穴を穿設しそのほぼ中
央部にｙ−ｚ平面内を延長する十分に厚味の薄い仕１；
ＩＪり板部でなる起歪部９ＹＡおよびｑＹＩ３を残す深
さまで両面側から削り取られ、それぞれの−面（又は両
面）にひずみゲージｌ０ＹＡおよびＩ ０ＹＩ３を接着
し、かくして第３の検出脚部８ＹＡおよびｓＹＢの下端
部を固定した状態で上部連結端部６がｙ−ｚ平面内をｙ
軸方向に押しやられたときに起歪部９ＹＡおよび９ＹＢ
にその板面方向に沿った１５向（ｙ軸方向）の剪断応力
が生じ、この剪断応力をひずみゲージｌ０ＹＡおよびｌ
０ＹＢにより検出可能としたものである。
に延長する第３の検出脚部ｓＹＡおよび８ＹＢ＠ｘ軸方
向に両面側から座ぐりによって円穴を穿設しそのほぼ中
央部にｙ−ｚ平面内を延長する十分に厚味の薄い仕１；
ＩＪり板部でなる起歪部９ＹＡおよびｑＹＩ３を残す深
さまで両面側から削り取られ、それぞれの−面（又は両
面）にひずみゲージｌ０ＹＡおよびＩ ０ＹＩ３を接着
し、かくして第３の検出脚部８ＹＡおよびｓＹＢの下端
部を固定した状態で上部連結端部６がｙ−ｚ平面内をｙ
軸方向に押しやられたときに起歪部９ＹＡおよび９ＹＢ
にその板面方向に沿った１５向（ｙ軸方向）の剪断応力
が生じ、この剪断応力をひずみゲージｌ０ＹＡおよびｌ
０ＹＢにより検出可能としたものである。
ひずみケージｌ０ＹＡおよび１ＯＹＢは互いに９０°の
角度で交差するように重ね合された４つの検出素子でな
り、これらの素子でブリッジ回路を構成したものであり
、各検出素子がｙ軸方向に対して４５゜だけ傾いた方向
に向くよう起歪部９ＹＡおよび９ＹＢに接着されている
。
角度で交差するように重ね合された４つの検出素子でな
り、これらの素子でブリッジ回路を構成したものであり
、各検出素子がｙ軸方向に対して４５゜だけ傾いた方向
に向くよう起歪部９ＹＡおよび９ＹＢに接着されている
。
分力検出部５７．Ａおよび５ＺＢはそれぞれ分力検出部
５ＹＡおよび５ Ｙ［３につき述べたと同様にＸ軸方向
に延Ｉ４する第２の検出脚部ｓＺＡおよびｓＺＢのｙ軸
、ｂ同厚みの′、３王ぼ中央部にＺ −Ｘ平面内を延長
する起歪部９ハおよび９ＺＢを形成し、それぞれの−面
（又は両面）にひずみゲージ１ムおよびｌ０ＺＢを接着
し、かくして第２の検出脚部８ＺＡおよびｓＺＢの一端
を固定した状態で他端がｔ軸方向に押しやられたときに
起歪部１法および９ＺＢにその板面方向に沿った方向（
を方向）の剪断応力が生じ、この剪断応力をひずみゲー
ジ面ｖおよび１０ＺＢＪＰ−よって検出可能としたもの
である。ひずみゲージＩＱＺＡおよびＩＱｚＢはひずみ
ゲージｌ０ＹＡおよびｌ０ＹＢにつき述べたと同様に４
つの検出素子からなり、これらの検出素子によってブリ
ッジ回路を構成したものであり各検出素子がＶ、軸方向
に対し工４５°だけ傾いた方向に向くよう起歪部９ＺＡ
およびｓＺＢに接着されている。
５ＹＡおよび５ Ｙ［３につき述べたと同様にＸ軸方向
に延Ｉ４する第２の検出脚部ｓＺＡおよびｓＺＢのｙ軸
、ｂ同厚みの′、３王ぼ中央部にＺ −Ｘ平面内を延長
する起歪部９ハおよび９ＺＢを形成し、それぞれの−面
（又は両面）にひずみゲージ１ムおよびｌ０ＺＢを接着
し、かくして第２の検出脚部８ＺＡおよびｓＺＢの一端
を固定した状態で他端がｔ軸方向に押しやられたときに
起歪部１法および９ＺＢにその板面方向に沿った方向（
を方向）の剪断応力が生じ、この剪断応力をひずみゲー
ジ面ｖおよび１０ＺＢＪＰ−よって検出可能としたもの
である。ひずみゲージＩＱＺＡおよびＩＱｚＢはひずみ
ゲージｌ０ＹＡおよびｌ０ＹＢにつき述べたと同様に４
つの検出素子からなり、これらの検出素子によってブリ
ッジ回路を構成したものであり各検出素子がＶ、軸方向
に対し工４５°だけ傾いた方向に向くよう起歪部９ＺＡ
およびｓＺＢに接着されている。
分力検出部５ＸＡおよび９田は量れそれ分力検出部ｓＹ
ＡおよびｓＹＢにつき述べたと同様に、ｉ′、軸方向に
延長する第１の検出脚部ｓＸＡおよびＶ■のｙ軸方向厚
みのほぼ中央部にｚ−ｘ平面内を延長する起歪部９ＸＡ
および０」を形成し、それぞれの−面（又は両面）にひ
ずみゲージＩＱＸＡおよびｌω田を接着し、かくして第
１の検出脚部ｓＸＡの下端を固定した状態で上端がＸ軸
方向に押しやられたときに起歪部９ＸＡおよび９ＸＢに
その板面方向に沿ったＪｊ向（Ｘ方向）の剪断応力が生
じ、この剪断応力をひずみゲージｌ０ＸＡおよび１０Ｘ
Ｌ３によって検出可能としたものである。ひずみゲージ
ｌ０ＸＡおよび１０ＸＢはひずみゲージｌ０ＹＡおよび
］０ＹＩ３につき述べたと同様に１つの検出素子からな
り、これらの検出素子によってブリッジ回路を構成した
ものであり各検出素子が２軸方向に対して４５°だけ傾
いた方向に向くよう起歪部ＯＡおよび９ＸＢに接着され
ている。
ＡおよびｓＹＢにつき述べたと同様に、ｉ′、軸方向に
延長する第１の検出脚部ｓＸＡおよびＶ■のｙ軸方向厚
みのほぼ中央部にｚ−ｘ平面内を延長する起歪部９ＸＡ
および０」を形成し、それぞれの−面（又は両面）にひ
ずみゲージＩＱＸＡおよびｌω田を接着し、かくして第
１の検出脚部ｓＸＡの下端を固定した状態で上端がＸ軸
方向に押しやられたときに起歪部９ＸＡおよび９ＸＢに
その板面方向に沿ったＪｊ向（Ｘ方向）の剪断応力が生
じ、この剪断応力をひずみゲージｌ０ＸＡおよび１０Ｘ
Ｌ３によって検出可能としたものである。ひずみゲージ
ｌ０ＸＡおよび１０ＸＢはひずみゲージｌ０ＹＡおよび
］０ＹＩ３につき述べたと同様に１つの検出素子からな
り、これらの検出素子によってブリッジ回路を構成した
ものであり各検出素子が２軸方向に対して４５°だけ傾
いた方向に向くよう起歪部ＯＡおよび９ＸＢに接着され
ている。
この三分力検出器３は第１の検出脚部ｓＸＡおよび５Ｘ
ｔ３をＸ軸方向に沿う四角柱状の結合部１１によって連
結し、この結合部１１の上側面から上方に延長する上部
連結端部６を中心として左右対称となっており、第３の
検出脚部ｓＹＡおよびｓＹＢの下端が丁部垂結端部７と
され、ボルトにより固定台４１、而に固定されると共に
第２の検出脚部ｓＺＡ。
ｔ３をＸ軸方向に沿う四角柱状の結合部１１によって連
結し、この結合部１１の上側面から上方に延長する上部
連結端部６を中心として左右対称となっており、第３の
検出脚部ｓＹＡおよびｓＹＢの下端が丁部垂結端部７と
され、ボルトにより固定台４１、而に固定されると共に
第２の検出脚部ｓＺＡ。
８７、Ｈは、その両端部においてそれぞれ第１の検出脚
部ｓＸＡ 、 ５ＸＩｌｔ−＋よび第３の検出脚部ｓＹ
Ａ、５ＹＢＨこ一体に連接されている。
部ｓＸＡ 、 ５ＸＩｌｔ−＋よび第３の検出脚部ｓＹ
Ａ、５ＹＢＨこ一体に連接されている。
この第２図におけるフォースプレートは、連結端部６の
上端を除く部分全体が防湿ケース１２内に納められてい
る。この場合、歩行台２から三分力検出器３に力Ｆｘ、
Ｆｙ、Ｆｚが伝達される際、その力の伝達をこの防湿ケ
ースが阻止しないように防湿ケース１２の一部を第２図
に示す如くベロー状にしておくことが好ましい。防湿ケ
ース１２はひずみゲージ１０ｘＡ、１０ＸＢ、１０ＹＡ
、１０ＹＢ、１０ＺＡ、１０ＺＢヲ信頼性確保（吸湿に
よる性能劣化の防止）のため外気から遮断するためのも
のである。尚、各ひずみゲージの゛防湿処理は防湿ケー
ス１２内に収納することで完全となるがフォースプレー
トは室内で使用されるので各１■υンえゲーッ毎、３行
２う５系、７）ヨーヶイング等によるだけでも充分であ
る。
上端を除く部分全体が防湿ケース１２内に納められてい
る。この場合、歩行台２から三分力検出器３に力Ｆｘ、
Ｆｙ、Ｆｚが伝達される際、その力の伝達をこの防湿ケ
ースが阻止しないように防湿ケース１２の一部を第２図
に示す如くベロー状にしておくことが好ましい。防湿ケ
ース１２はひずみゲージ１０ｘＡ、１０ＸＢ、１０ＹＡ
、１０ＹＢ、１０ＺＡ、１０ＺＢヲ信頼性確保（吸湿に
よる性能劣化の防止）のため外気から遮断するためのも
のである。尚、各ひずみゲージの゛防湿処理は防湿ケー
ス１２内に収納することで完全となるがフォースプレー
トは室内で使用されるので各１■υンえゲーッ毎、３行
２う５系、７）ヨーヶイング等によるだけでも充分であ
る。
第３図は本発明のフォースプレートの要部構成を一部断
面にて示す拡大側面図、第４図は第３図のＡ−Ａ線矢視
断面図である。図において歩行台２の四隅下部にはそれ
ぞれｘ−ｙ面、ｙ −ｚ面Ｚ−Ｘ面に沿う直交した３壁
１３ａ 、 １３ｂ 、 １３ｃからなる取は部（！’
＋３が、ｘ−ｙ面に沿う取付壁＋３ａと歩行台２のポル
ｌ−締結により装着されている。そして、Ｘ −−”／
血、ｙ−ｚ面、ｚ −ｙ面に沿う取付壁１３ａ 。
面にて示す拡大側面図、第４図は第３図のＡ−Ａ線矢視
断面図である。図において歩行台２の四隅下部にはそれ
ぞれｘ−ｙ面、ｙ −ｚ面Ｚ−Ｘ面に沿う直交した３壁
１３ａ 、 １３ｂ 、 １３ｃからなる取は部（！’
＋３が、ｘ−ｙ面に沿う取付壁＋３ａと歩行台２のポル
ｌ−締結により装着されている。そして、Ｘ −−”／
血、ｙ−ｚ面、ｚ −ｙ面に沿う取付壁１３ａ 。
１３ｂ 、 １３ｃにはそれぞれ、弾りを有し、かつ互
いに一点で直交するＸ軸方向、Ｘ軸方向、ｙ軸方向にｒ
ｆｌう伝達棒１６ 、１１ 、１５が取付けられており
、これら３本の伝達棒１６ 、’１４ 、１５は前記三
分力検出器３の上部連結端部６上端に連結されている。
いに一点で直交するＸ軸方向、Ｘ軸方向、ｙ軸方向にｒ
ｆｌう伝達棒１６ 、１１ 、１５が取付けられており
、これら３本の伝達棒１６ 、’１４ 、１５は前記三
分力検出器３の上部連結端部６上端に連結されている。
以上のようなフォースプレートの上つまり歩行台２上を
Ｘ軸方向に人が歩くとき歩行台２に作用する力ＦのＸ軸
方向、ｙ軸方向、Ｘ軸方向の分力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚによ
り、歩行台２を四隅で伝達棒１４゜１５ 、１６を介し
て支持する各三分力検出器３の第１゜第２および第３の
検出脚部に設けた起歪部にそれぞれＸ、ｙ、Ｘ軸方向の
剪断応力を顕著に発生させ、それぞれのひずみゲージが
ら、ｘ、ｙ、ｚ軸）ｊ向の三分力険出出力をほとんど干
渉させずに測定できる、３このことを次に説明する。
Ｘ軸方向に人が歩くとき歩行台２に作用する力ＦのＸ軸
方向、ｙ軸方向、Ｘ軸方向の分力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚによ
り、歩行台２を四隅で伝達棒１４゜１５ 、１６を介し
て支持する各三分力検出器３の第１゜第２および第３の
検出脚部に設けた起歪部にそれぞれＸ、ｙ、Ｘ軸方向の
剪断応力を顕著に発生させ、それぞれのひずみゲージが
ら、ｘ、ｙ、ｚ軸）ｊ向の三分力険出出力をほとんど干
渉させずに測定できる、３このことを次に説明する。
＋ ＋ ；−；−’、分力検出器３の機能（応答性と干
渉特性）１列えばｚ１４１１．ｌｊｊ向の力Ｆｚ に対
し−ては同方向にｆｅ−’）第１ 、 ｍ ３ ノ検出
脚部ｓＸＡおヨヒ８Ｘ１３ 、８ ＹＡおよび８ＹＢが
十分な剛性を有し、力Ｆｚ で生じる曲げに対しては結
合部１１と第１の検出脚部ｓＸＡおよびｓＸＢ間及び各
検出脚部間の連結部とＸ軸方向に沿う第２の検出脚部ｓ
ＺＡおよびｓＺＢとが十分な剛性を有する。この第２の
検出脚部ｓＺＡおよびｓＺＢにはひずみゲージｌ０ＺＡ
および１０ＺＢが接着された起歪部９ＺＡおよび９ＺＢ
を断面Ｉ状となした分力検出部５ＺＡおよび５ＺＢが設
けられている。
渉特性）１列えばｚ１４１１．ｌｊｊ向の力Ｆｚ に対
し−ては同方向にｆｅ−’）第１ 、 ｍ ３ ノ検出
脚部ｓＸＡおヨヒ８Ｘ１３ 、８ ＹＡおよび８ＹＢが
十分な剛性を有し、力Ｆｚ で生じる曲げに対しては結
合部１１と第１の検出脚部ｓＸＡおよびｓＸＢ間及び各
検出脚部間の連結部とＸ軸方向に沿う第２の検出脚部ｓ
ＺＡおよびｓＺＢとが十分な剛性を有する。この第２の
検出脚部ｓＺＡおよびｓＺＢにはひずみゲージｌ０ＺＡ
および１０ＺＢが接着された起歪部９ＺＡおよび９ＺＢ
を断面Ｉ状となした分力検出部５ＺＡおよび５ＺＢが設
けられている。
従って、起歪部９ＺＡおよび９ＺＢに力Ｆｚ により剪
断応力を集中的に生じさせることができ、最大剪断応力
が発生しかつ曲げ応力が生じない起歪部９ＺＡおよび９
ＺＢのＸ軸方向中心位置にひずみゲージ１０ＺＡおよび
ｌ０ＺＢを配設しておけば、曲げモーメントの影響を無
視できるから、剪断応力だけに基き力Ｆｚ に応じた検
出出力をひずみゲージｌ０ＺＡおよびｌ０ＺＢから得る
ことができる。
断応力を集中的に生じさせることができ、最大剪断応力
が発生しかつ曲げ応力が生じない起歪部９ＺＡおよび９
ＺＢのＸ軸方向中心位置にひずみゲージ１０ＺＡおよび
ｌ０ＺＢを配設しておけば、曲げモーメントの影響を無
視できるから、剪断応力だけに基き力Ｆｚ に応じた検
出出力をひずみゲージｌ０ＺＡおよびｌ０ＺＢから得る
ことができる。
分力検出部５ＺＡおよび５ＺＢにはＸ軸方向の力Ｆｘに
よって曲げ、引張り又は圧縮が働き、またＸ軸方向の力
Ｆｙ によってねじり、曲げが働くが、前述した通り分
力検出部５ＺＡおよび５ＺＢは断面Ｉ状をなしており、
その形状効果即ち上部のフランジ部による補強効果によ
り、起歪部９ＺＡおよび９ＺＢに前記市げ、ねじり、引
張り又は圧縮によって変形歪が発生することが防止軽減
されている。
よって曲げ、引張り又は圧縮が働き、またＸ軸方向の力
Ｆｙ によってねじり、曲げが働くが、前述した通り分
力検出部５ＺＡおよび５ＺＢは断面Ｉ状をなしており、
その形状効果即ち上部のフランジ部による補強効果によ
り、起歪部９ＺＡおよび９ＺＢに前記市げ、ねじり、引
張り又は圧縮によって変形歪が発生することが防止軽減
されている。
従って、ひじみゲージｌ０ＺＡおよびｌ０ＺＢの検出出
力に力ＦＸ、ＦＹがそれほど影響せず干渉特性を１％程
度に抑えることができる。
力に力ＦＸ、ＦＹがそれほど影響せず干渉特性を１％程
度に抑えることができる。
以上分力検出部ｓＺＡおよび５ＺＢにつき代表させて説
明したように、この三分力検出器３は作用力Ｆの分力Ｆ
ｘ 、 Ｆｙ 、 Ｆｚに対応してそれぞれ起Φ部９Ｘ
Ａおよび９ＸＢ、９ＹＡおよび９ＹＢ、９ＺＡおよび９
ＺＢに剪断応力を顕著に生じさせると共に、細分カシこ
よる変形歪の発生は抑制するようにしＩじから、比較的
小さい作用力でかつ小さい変形：（ニーで応動して、ひ
ずみゲージｌ０ＸＡおよびｌ０ＸＢ。
明したように、この三分力検出器３は作用力Ｆの分力Ｆ
ｘ 、 Ｆｙ 、 Ｆｚに対応してそれぞれ起Φ部９Ｘ
Ａおよび９ＸＢ、９ＹＡおよび９ＹＢ、９ＺＡおよび９
ＺＢに剪断応力を顕著に生じさせると共に、細分カシこ
よる変形歪の発生は抑制するようにしＩじから、比較的
小さい作用力でかつ小さい変形：（ニーで応動して、ひ
ずみゲージｌ０ＸＡおよびｌ０ＸＢ。
＋１１’ｌ’、〜およびｌ０Ｙ１３ 、ｌ０ＺＡおよび
ｔｏＺＢにより検出出力を積度良く得ることができ固有
振動数が高く干渉特性も非常に良好である。また干渉特
性は各分力検出部の小型化により即ち起歪部の中心位置
に、より小型のひずみゲージを配することによりさらに
改善できそれだけ補正が不要となる点で演算器の負担を
軽減できる。また防湿処理（防湿ケース１２等による全
体カバー又はゴムコーティング等による部分シール）に
より長期に亘る性能の安定性が容易に確保でき、その信
頼性は極めて高い。さらに三分力検出器３を小型化して
軽量化することができ、その設置調整を容易化できる。
ｔｏＺＢにより検出出力を積度良く得ることができ固有
振動数が高く干渉特性も非常に良好である。また干渉特
性は各分力検出部の小型化により即ち起歪部の中心位置
に、より小型のひずみゲージを配することによりさらに
改善できそれだけ補正が不要となる点で演算器の負担を
軽減できる。また防湿処理（防湿ケース１２等による全
体カバー又はゴムコーティング等による部分シール）に
より長期に亘る性能の安定性が容易に確保でき、その信
頼性は極めて高い。さらに三分力検出器３を小型化して
軽量化することができ、その設置調整を容易化できる。
（２）伝達棒１４ 、１５ 、１６ 、の機能ところで
、第１図に示す実施例について上述したように三分力検
出器３の上部連結端部６を歩行台２に直結し、歩行台２
と固定台４とで三分力検出器３をサンドイッチにした場
合には最も簡易なフォースプレートが得られる。しかし
ながらこのフォースプレートでは若干、干渉特性が悪化
する。即ち、歩行台２は現実的には完全剛体に製作する
ことはできず必ず撓みが生じ、この撓みが正分力検出器
３の上部連結端部６に曲げモーメントを生ぜしめ、その
干渉特性を悪化させるのである。そこで正分力検出器３
の干渉特性を十分に発揮させるため歩行台２と正分力検
出器３の上部連結端部６との連結にヒンジを使用するこ
とも考えられるが、ヒンジは必ず摩擦部分をもつもので
あり、この部分が干渉特性に及ぼす影響を無視すること
はできない。このことを考慮して、本発明では弾性を有
する伝達ｉｌｌ・Ｉ 、 １５ 、１６を使用したもの
である。
、第１図に示す実施例について上述したように三分力検
出器３の上部連結端部６を歩行台２に直結し、歩行台２
と固定台４とで三分力検出器３をサンドイッチにした場
合には最も簡易なフォースプレートが得られる。しかし
ながらこのフォースプレートでは若干、干渉特性が悪化
する。即ち、歩行台２は現実的には完全剛体に製作する
ことはできず必ず撓みが生じ、この撓みが正分力検出器
３の上部連結端部６に曲げモーメントを生ぜしめ、その
干渉特性を悪化させるのである。そこで正分力検出器３
の干渉特性を十分に発揮させるため歩行台２と正分力検
出器３の上部連結端部６との連結にヒンジを使用するこ
とも考えられるが、ヒンジは必ず摩擦部分をもつもので
あり、この部分が干渉特性に及ぼす影響を無視すること
はできない。このことを考慮して、本発明では弾性を有
する伝達ｉｌｌ・Ｉ 、 １５ 、１６を使用したもの
である。
従って歩行台２に撓みが生じてもＸＩＹＩＺ軸方向に沿
う伝達棒１４ 、１５ 、１６がそれぞれ曲がって正分
力検出器３の上部連結端部６に曲げモーメントを与えず
、同方向の力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚのみを有効に伝達できる
。換言すれば、弾性を有する伝達棒１・Ｉ 、 １５
、１６の使用により歩行台２が撓んでも正分力検出器３
の干渉特性を損わずに済み、このため歩行台２を薄肉に
して軽量化し同角振動数を高め、これにより応答性を改
ｉすることが口丁能となる。
う伝達棒１４ 、１５ 、１６がそれぞれ曲がって正分
力検出器３の上部連結端部６に曲げモーメントを与えず
、同方向の力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚのみを有効に伝達できる
。換言すれば、弾性を有する伝達棒１・Ｉ 、 １５
、１６の使用により歩行台２が撓んでも正分力検出器３
の干渉特性を損わずに済み、このため歩行台２を薄肉に
して軽量化し同角振動数を高め、これにより応答性を改
ｉすることが口丁能となる。
尚、正分力検出器３は上部連結端部６と下部連結端部７
どの間に第１．第２．第３の検出脚部８ｘＡオヨヒ８Ｘ
Ｂ、８ＺＡオヨヒ８ＺＢ、８ＹＡオヨびｓＹＢを力伝達
方向に順次連設したが、その一体連続性がある限りそれ
ぞれの分力検出部は機能するから、検出脚部の順位を変
更した形の種々の正分力検出器を上記した正分力検出器
３に代え用いてもよい。例えば第５図に示される正分力
検出器３′は力伝達方向に順次第１．第３゜第２の検出
脚部８ＸＡとｓＸＢ、ｓＹＡとｇＹＢ、ｓＺＡとｓＺＢ
を力伝達方向に順次連接したものであり、このような構
成にすれば、上、下の連結端部６゜７を上下相対応した
位置に配して前記三分カ検出器３よりコンパクトにでき
る利点がある。この他、本発明の要旨を変更しない範囲
で種々の変形が可能であることは勿論である。例えば前
記実施例ではＸ軸方向は歩行台２の左右方向であったが
、前後方向であってもよい。この場合三分力検出器３（
又は３′）の向きが歩行台２に対して９０°変るだけで
機能的には、はぼ同様である、。
どの間に第１．第２．第３の検出脚部８ｘＡオヨヒ８Ｘ
Ｂ、８ＺＡオヨヒ８ＺＢ、８ＹＡオヨびｓＹＢを力伝達
方向に順次連設したが、その一体連続性がある限りそれ
ぞれの分力検出部は機能するから、検出脚部の順位を変
更した形の種々の正分力検出器を上記した正分力検出器
３に代え用いてもよい。例えば第５図に示される正分力
検出器３′は力伝達方向に順次第１．第３゜第２の検出
脚部８ＸＡとｓＸＢ、ｓＹＡとｇＹＢ、ｓＺＡとｓＺＢ
を力伝達方向に順次連接したものであり、このような構
成にすれば、上、下の連結端部６゜７を上下相対応した
位置に配して前記三分カ検出器３よりコンパクトにでき
る利点がある。この他、本発明の要旨を変更しない範囲
で種々の変形が可能であることは勿論である。例えば前
記実施例ではＸ軸方向は歩行台２の左右方向であったが
、前後方向であってもよい。この場合三分力検出器３（
又は３′）の向きが歩行台２に対して９０°変るだけで
機能的には、はぼ同様である、。
以上詳述した。ように本発明によれば、歩行台に作用す
る力のｙ軸、ｙ軸、２軸方向の３分力を計１個の干渉特
性の優れた正分力検出器により精度よく測定でき、特に
正分力検出器を弾性を有する伝達棒により歩行台に取付
けたので歩行台の撓みによる曲げモーメントが正分力検
出器には伝達されず、正分力検出器の干渉特性を損わず
に歩行台を薄肉、軽量化できる。従って、フォースプレ
ー１−の固有振動数を高めることができ、より微妙な歩
行状態の変化を観測することができる。
る力のｙ軸、ｙ軸、２軸方向の３分力を計１個の干渉特
性の優れた正分力検出器により精度よく測定でき、特に
正分力検出器を弾性を有する伝達棒により歩行台に取付
けたので歩行台の撓みによる曲げモーメントが正分力検
出器には伝達されず、正分力検出器の干渉特性を損わず
に歩行台を薄肉、軽量化できる。従って、フォースプレ
ー１−の固有振動数を高めることができ、より微妙な歩
行状態の変化を観測することができる。
また、三分力検出器自体小型軽量であり、歩行台の軽量
化と相撲って、従来のものに比べ太幅に軽ｌ化が可能と
なるため 、運搬、設置が簡易となる。
化と相撲って、従来のものに比べ太幅に軽ｌ化が可能と
なるため 、運搬、設置が簡易となる。
史にまた、正分力検出器の伝達棒を介しての歩行ｆ−？
への取付けおよび固定台への取付は構造も筒中であるた
め組１″ｒ・調整も簡易で安価なフォースプレー １〜
を提供できる。
への取付けおよび固定台への取付は構造も筒中であるた
め組１″ｒ・調整も簡易で安価なフォースプレー １〜
を提供できる。
第１図は、本発明のフォースプレートの概略的構成を示
す斜視図、第２図は本発明のフォースプレートに使用す
る正分力検出器および取付部の他の実施例の構成を示す
正面図、第３図は、本発明のフォースプじ一部の要部構
成を一部断面にて示す拡大側面図、第４図は第２図のＡ
−Ａ線矢視方向断面図、第５図は、正分力検出器の他の
例を示す正面図である。 １・・・・・・フォースプレート、 ２・・・・・・
・歩行台、３．３″−・・・・・正分力検出器、 ４・
・・・・・固定台、５ＸＡ、５ＸＢ、５ＹＡ、５ＹＢ、
５ＺＡ、５ＺＢ −＝−＝分力検出部、６・・・・・・
上部連結端部、 ７・・・・・・下部連結端部、ｓＸ
Ａ、ｓＸＢ、ｓＹＡ、ｓＹＢ、ｓＺＡ、ｓＺＢ ・・・
・・・検出脚部、９ＸＡ、９ＸＢ、９ＹＡ、９ＹＢ、９
ＺＡ、９ＺＢ 、、０．−９起歪部、１０ＸＡ 、ｌ０
ＸＢ 、ｌ０ＹＡ 、ｌ０ＹＢ 、ｌ０ＺＡ 、ｌ０Ｚ
Ｂ ・−・・・、 ヒずミケージ、 １１・・・・・結
合部、 １２・・・・・・防湿ケース、１３・・・・・
・取付部材、 １４，１５．１６・・・・・・伝達棒。 第 ３ 図 ７ 第 ４ 図 弗 ５ 固 ２
す斜視図、第２図は本発明のフォースプレートに使用す
る正分力検出器および取付部の他の実施例の構成を示す
正面図、第３図は、本発明のフォースプじ一部の要部構
成を一部断面にて示す拡大側面図、第４図は第２図のＡ
−Ａ線矢視方向断面図、第５図は、正分力検出器の他の
例を示す正面図である。 １・・・・・・フォースプレート、 ２・・・・・・
・歩行台、３．３″−・・・・・正分力検出器、 ４・
・・・・・固定台、５ＸＡ、５ＸＢ、５ＹＡ、５ＹＢ、
５ＺＡ、５ＺＢ −＝−＝分力検出部、６・・・・・・
上部連結端部、 ７・・・・・・下部連結端部、ｓＸ
Ａ、ｓＸＢ、ｓＹＡ、ｓＹＢ、ｓＺＡ、ｓＺＢ ・・・
・・・検出脚部、９ＸＡ、９ＸＢ、９ＹＡ、９ＹＢ、９
ＺＡ、９ＺＢ 、、０．−９起歪部、１０ＸＡ 、ｌ０
ＸＢ 、ｌ０ＹＡ 、ｌ０ＹＢ 、ｌ０ＺＡ 、ｌ０Ｚ
Ｂ ・−・・・、 ヒずミケージ、 １１・・・・・結
合部、 １２・・・・・・防湿ケース、１３・・・・・
・取付部材、 １４，１５．１６・・・・・・伝達棒。 第 ３ 図 ７ 第 ４ 図 弗 ５ 固 ２
Claims (1)
- 歩行台の四隅を三分力検出器を介して固定台上に支持し
てなり、前記三分力検出器は、上下の連結端部間にｉ軸
方向（歩行台の上下方向）に沿う第１．第３の検出脚部
と、真軸方向（歩行台の左右又は前後方向）に沿う第２
の検出脚部とを一体に連設し、これら＠ｔｏ第２．第３
の検出脚部にそれぞれｚ−ｘ平面、ｚ−ｘ平面、ｙ−ｘ
平面円を延長するようなＸ軸方向、ｚ軸方向、ｙ軸方向
の各分力検出用の起歪部を形成し、これら第１゜［２？
第３の起歪部にひずみゲージを添着して構成し、前記三
分力検出器の上部連結端部と歩行台とは弾性を有するＸ
軸方向、ｙ軸方向、２軸方向に沿う伝達棒により連結し
たことを特徴とする歩行解析用フォースプレート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57022483A JPS58138439A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 歩行解析用フオ−スプレ−ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57022483A JPS58138439A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 歩行解析用フオ−スプレ−ト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58138439A true JPS58138439A (ja) | 1983-08-17 |
| JPS6345218B2 JPS6345218B2 (ja) | 1988-09-08 |
Family
ID=12083962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57022483A Granted JPS58138439A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | 歩行解析用フオ−スプレ−ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58138439A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256024A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-17 | Nikkiso Co Ltd | 歩行解析システム用フオ−スプレ−ト |
| JPH07241282A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-19 | Anima Kk | 床反力計 |
| JPH07241281A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-19 | Anima Kk | 床反力計 |
| JP2006230917A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Kaoru Imaoka | 重心動揺計および重心動揺特性評価方法 |
| JP2010085392A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Gm Global Technology Operations Inc | 指骨接触ロードセル |
| JP2011220908A (ja) * | 2010-04-13 | 2011-11-04 | Anima Corp | 床反力計測システム及び方法 |
-
1982
- 1982-02-15 JP JP57022483A patent/JPS58138439A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256024A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-17 | Nikkiso Co Ltd | 歩行解析システム用フオ−スプレ−ト |
| JPH07241282A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-19 | Anima Kk | 床反力計 |
| JPH07241281A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-19 | Anima Kk | 床反力計 |
| JP2006230917A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Kaoru Imaoka | 重心動揺計および重心動揺特性評価方法 |
| JP2010085392A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Gm Global Technology Operations Inc | 指骨接触ロードセル |
| JP2011220908A (ja) * | 2010-04-13 | 2011-11-04 | Anima Corp | 床反力計測システム及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6345218B2 (ja) | 1988-09-08 |
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