JP7494797B2 - 検出装置 - Google Patents
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Description
上記構成によれば、配線において、上方及び下方のすくなくとも一方に隙間Sが位置して変位の自由度が高くなっている部分と、上方及び下方に隙間が位置せず、基部により変位が制限されている部分との境界を避けた位置に接続部が位置する。隙間内における接続部の変位は、配線における上記境界に位置する部分を支点とする。そのため、接続部の位置を支点から遠ざけることにより、隙間内における接続部の変位の自由度が更に高くなる。
基部が圧縮変形した場合、基部における圧縮された部分は、下側が凸となる湾曲形状になりやすい。そのため、配線も、基部の変形に追従して下側が凸となる湾曲形状になりやすい。下側が凸となる湾曲形状となった配線には、下側に向かう力が作用しているため、接続部の下方への変位を許容する隙間とすることによって、隙間内にて接続部がスムーズに変位する。これにより、接続部に作用する力を分散させる効果がより顕著に得られる。
図1に示すように、検出装置10は、履物のインソールとして用いられる基部20と、基部20に取り付けられる検出ユニット30とを備えている。なお、柔軟性を有するとは、歩行、跳躍、着地などの際の足裏の動きに伴って、部分的に厚さ方向に圧縮させることができる程度に柔らかいことを意味する。
基部20は、基部20の上部を構成する上筐体21と、基部20の下部を構成する下筐体22とを備えている。検出ユニット30は、上筐体21と下筐体22との間に挟持される態様にて基部20の内部に取り付けられている。
図1に示すように、検出ユニット30は、三つのつま先センサ31a~31cと、一つの踵センサ31dとを備えている。つま先センサ31a~31cは、足裏における母指球から小指球に連なる肉が厚くなっている範囲にかかる荷重を検出するためのつま先用の検出素子である。踵センサ31dは、足裏の踵にかかる荷重を検出するための踵用の検出素子である。
スペーサ32aの硬さは、センサ収容部24の側壁を構成する部分の硬さ、即ち、下筐体22の硬さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。下筐体22の硬さに対するスペーサ32aの相対的な硬さを調整することにより、つま先センサ31aの検出感度を調節できる。
図3に示すように、センサ収容部24は、接続端子33と配線36との接続部Aを収容する収容部である。センサ収容部24の底面と接続部Aとの間には、応力緩和部として機能する隙間Sが設けられている。配線36の長さ方向において、隙間Sは、接続部Aの下方に加えて、接続端子33の下方、及び配線36における接続部Aよりも基端側の部分の下方にも広がるように形成されている。配線36の幅方向において、隙間Sは、接続端子33、接続部A、及び配線36よりも幅広に形成されている。したがって、接続部Aは、その全体が隙間Sの上方に位置している。
履物を装着した状態のユーザが歩行、跳躍、着地などの足裏の動きを伴う動作を行った際に、履物の底部及びインソールには、足裏から伝わる荷重に基づいて、厚さ方向における局所的な圧縮が生じる。例えば、大きな荷重がかかる部分である、踵や母指球に接する部分は、局所的な圧縮が生じやすい。以下、局所的な圧縮を伴う基部20の変形を圧縮変形と記載する。
(1)検出装置10は、足裏に配置される基部20と、基部20に取り付けられる検出素子31と、配線36とを備える。検出素子31は、荷重を検出する本体部32と、配線36に接続される接続端子33とを備える。基部20は、接続端子33と配線36との接続部Aを収容するセンサ収容部24を備える。センサ収容部24には、接続部Aの下方への変位を許容する隙間Sが設けられている。
上記構成によれば、配線36において、下方に隙間Sが位置して変位の自由度が高くなっている部分と、下方に隙間Sが位置せず、基部20により変位が制限されている部分との境界を避けた位置に接続部Aが位置する。隙間S内における接続部Aの変位は、配線36における上記境界に位置する部分を支点とする。そのため、接続部Aの位置を支点から遠ざけることにより、隙間S内における接続部Aの変位の自由度が更に高くなる。
基部20が圧縮変形した場合、基部20の圧縮された部分は、下側が凸となる湾曲形状になりやすい。そのため、配線36も、基部20の圧縮変形に追従して下側が凸となる湾曲形状になりやすい。下側が凸となる湾曲形状となった配線36には、下側に向かう力が作用しているため、接続部Aの下方への変位を許容する隙間Sとすることによって、隙間S内にて接続部Aがスムーズに変位する。これにより、接続部Aに作用する力を分散させる効果がより顕著に得られる。
・接続部Aは接着層を有している必要はない。コネクタ等によって電気的に接続されていてもよい。または、配線36と接続端子33をスクリーン印刷によって連続形成することで、一様の配線にて本実施形態の配線36から本体部32までが形成された検出ユニットでもよい。この場合、本体部32に接続される配線36の全体を接続部Aとみなす。
・一部又は全部のスペーサ32aを省略してもよい。例えば、大きな荷重がかかる部分に設けられる検出素子31が収容されるセンサ収容部24にのみ、スペーサ32aを設けてもよい。
・検出装置10に設けられるつま先センサの数及び配置は、上記実施形態の構成に限定されない。例えば、つま先センサの数は、2個であってもよいし、4個以上であってもよい。
・検出装置10に設けられる電子モジュール35の数及び配置は、上記実施形態の構成に限定されない。例えば、電子モジュール35を複数の部材に分割して設けてもよいし、電子モジュール35を基部20の外側に設けてもよい。
S…隙間
10…検出装置
20…基部
21…上筐体
22…下筐体
24…センサ収容部
31…検出素子
31a~31c…つま先センサ
31d…踵センサ
32…本体部
32a…スペーサ
33…接続端子
36…配線
Claims (5)
- 足裏から得られる身体情報を検出する検出素子を備える検出装置であって、
足裏に配置される柔軟性を有する基部と、
前記基部に追従して変形可能な配線とを備え、
前記検出素子は、前記身体情報を検出する本体部と、前記本体部から突出するとともに前記配線に接続される接続端子とを備え、
前記基部は、前記検出素子、及び前記検出素子の前記接続端子と前記配線との接続部を収容する収容部を備え、
前記検出素子の前記本体部は、弾性体により構成されるスペーサを間に挟んで前記収容部の上面及び下面の一方の面に配置され、
前記収容部における前記一方の面と前記接続部との間には、前記接続部の前記一方の面側への変位を許容する隙間が設けられていることを特徴とする検出装置。 - 前記隙間は、前記接続部の全体の前記一方の面側に設けられている請求項1に記載の検出装置。
- 前記検出素子の前記本体部は、前記スペーサを間に挟んで前記収容部の下面に配置され、
前記隙間は、前記接続部の下方への変位を許容する隙間である請求項1又は請求項2に記載の検出装置。 - 前記検出素子は、圧力センサであり、
前記スペーサの硬さは、前記基部における前記収容部の側壁を構成する部分の硬さよりも硬い又は柔らかい請求項1~3のいずれか一項に記載の検出装置。 - 前記基部は、上筐体及び下筐体を備え、
前記配線及び前記検出素子は、前記上筐体と前記下筐体との間に配置され、
前記収容部は、前記上筐体の下面及び前記下筐体の上面の少なくとも一方に設けられる凹部である請求項1~4のいずれか一項に記載の検出装置。
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