(57)【要約】      （修正有）【課題】周囲環境や機器の状態に左右されずに安定してユーザのパンチ力を測定できるパンチ力測定装置を提供する。【解決手段】パンチ力測定装置は、ユーザのパンチを受けるクッション３を板２に設置し、板２の固定端側に前ひずみゲージＧ１と、後ひずみゲージとを設置する。ユーザがクッション３にパンチ力を加えると、板２がたわみ、各ひずみゲージの抵抗は変化する。各ひずみゲージをホイートストンブリッジ回路内に含ませることにより、回路から出力された電圧を基にして、ユーザのパンチ力を測定できる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
パンチ力測定装置であって、
所定方向に延び、前記所定方向の一端は固定端であり、他端は自由端である、可撓性を有する板と、
前記板の一面に配置されるクッションと、
前記板における前記クッションよりも固定端側に設置され、前記板のたわみ量を感知し、前記たわみ量に対応する電圧を出力するセンサと、
前記センサから出力された電圧に基づいて、前記クッションに加えられた力の大きさを求める処理部と、
を備えるパンチ力測定装置。
【請求項２】
前記センサはホイートストンブリッジ回路を備え、
前記ホイートストンブリッジ回路は、各辺に、引っ張り力及び圧縮力に応じて抵抗力が変化するひずみゲージを備え、
前記ひずみゲージは前記板に接着される
請求項１に記載のパンチ力測定装置。
【請求項３】
複数の前記ひずみゲージを備え、
一部の前記ひずみゲージは前記一面に接着され、
他の前記ひずみゲージは前記一面に対向する後面に接着される
請求項２に記載のパンチ力測定装置。
【請求項４】
前記センサは、前記所定方向における前記板の中心よりも前記固定端側に配置され、
前記クッションは、前記所定方向における前記板の中心よりも自由端側に配置される
請求項１から３のいずれか一つに記載のパンチ力測定装置。
【請求項５】
前記板における、少なくとも前記センサが設けられた部分が、防湿コーティング材で覆われる
請求項１から４のいずれか一つに記載のパンチ力測定装置。
【請求項６】
土台を備え、
前記板の前記固定端は前記土台に支持され、
前記板は、前記土台の上面から上方向に延びる
請求項１から５のいずれか一つに記載のパンチ力測定装置。
【請求項７】
前記板は、前記一面に交差する方向における前記固定端側の厚みが、前記自由端側よりも長くなるように、前記厚みが漸次減少する形状を有する
請求項１から６のいずれかに記載のパンチ力測定装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、格闘技の練習などに用いられる、パンチ力測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユーザのパンチ力を測定する装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、内部に気体が送り込まれたエアバック状の部材を、パンチを受ける標的とし、パンチを受けるとエアバック状の部材の排気口から流出した気体の流出量からパンチ力を測定するパンチ力測定装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６５９１９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されているパンチ力測定装置は、パンチ力測定に状態が変化しやすい空気を用いており、例えば気温が低いとエアバック状の部材の内部の圧力も低くなり、同じ力でパンチしても気温が高い場合と比べて排気口から流出する気体の量が少なくなるなど、実際のパンチ力を一定に測定できないという問題があった。また、一回パンチを受けるごとに内部に空気を入れなおし、状態を回復させる必要があったため、短時間に複数パンチを受けても測定できないという問題も生じていた。
【０００６】
本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、パンチ力を精度よく測定し、また、短時間に連続でパンチを受けた場合も、それぞれのパンチのパンチ力を測定できるパンチ力測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一実施形態に係るパンチ力測定装置は、所定方向に延び、前記所定方向の一端は固定端であり、他端は自由端である、可撓性を有する板と、前記板の一面に配置されるクッションと、前記板における前記クッションよりも固定端側に設置され、前記板のたわみ量を感知し、前記たわみ量に対応する電圧を出力するセンサと、前記センサから出力された電圧に基づいて、前記クッションに加えられた力の大きさを求める処理部と、を備える。
【０００８】
本開示によれば、板は加えられたパンチ力に対して一定量たわむので、パンチ力と板のたわみ量を対応させて、精度よくパンチ力を測定することが出来る。また、板はパンチ力を加えられたのち、すぐにたわみを解消するので、短時間に連続でパンチを受けた場合も、それぞれのパンチのパンチ力を測定できる。
【０００９】
本開示の一実施形態に係るパンチ力測定装置は、前記センサはホイートストンブリッジ回路を備え、前記ホイートストンブリッジ回路は、各辺に、引っ張り力及び圧縮力に応じて抵抗力が変化するひずみゲージを備え、前記ひずみゲージは前記板に接着される。
【００１０】
本開示によれば、ひずみゲージの抵抗値の比によってたわみ量を計測するので、劣化などによって、センサを作動させる電源から出力される電流または電圧が変化しても、正確にパンチ力を測定できる。
【００１１】
本開示の一実施形態に係るパンチ力測定装置は、複数の前記ひずみゲージを備え、
一部の前記ひずみゲージは前記一面に接着され、他の前記ひずみゲージは前記一面に対向する後面に接着される。
【００１２】
本開示によれば、パンチの方向と同じ方向の引っ張り力及び圧縮力によってパンチ力を測定するので、精度よくパンチ力を測定できる。
【００１３】
本開示の一実施形態に係るパンチ力測定装置は、前記センサは、前記所定方向における前記板の中心よりも前記固定端側に配置され、前記クッションは、前記所定方向における前記板の中心よりも自由端側に配置される。
【００１４】
本開示によれば、パンチ力による衝撃が、パンチを受けた箇所よりも小さくなる箇所にセンサを設けるので、センサが衝撃によって故障するリスクを低減できる。
【００１５】
本開示の一実施形態に係るパンチ力測定装置は、前記板における、少なくとも前記センサが設けられた部分が、防湿コーティング材で覆われる。
【００１６】
本開示によれば、湿度によって板の水分含量及び密度の変化が生じ、パンチ力に対応する板のたわみ特性が変化することを防ぎ、パンチ力の測定に誤差が生じることを防ぐことが出来る。
【００１７】
本開示の一実施形態に係るパンチ力測定装置は、土台を備え、前記板の前記固定端は前記土台に支持され、前記板は、前記土台の上面から上方向に延びる。
【００１８】
本開示によれば、板の固定端を強固に支持することが出来る。
【００１９】
本開示の一実施形態に係るパンチ力測定装置は、前記板は、前記一面に交差する方向における前記固定端側の厚みが、前記自由端側よりも長くなるように、前記厚みが漸次減少する形状を有する。
【００２０】
本開示によれば、板は、直方体の形状に形成されるときよりも、板の前記所定の方向における中心よりも自由端側の部分がたわみやすくなるので、ユーザがクッションをパンチした際に、板のたわみによって力が吸収され、ユーザの手に返ってくる力をさらに軽減することが出来る。
【考案の効果】
【００２１】
本開示の一実施形態に係るパンチ力測定装置にあっては、パンチ力を精度よく測定することができ、短時間に連続でパンチを受けた場合も、それぞれのパンチのパンチ力を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本考案に係るパンチ力測定装置の略示斜視図である。
【図２】本考案に係るパンチ力測定装置の板固定端付近の略示斜視図である。
【図３】本考案に係るパンチ力測定装置のひずみゲージを含むホイートストンブリッジ回路図である。
【図４】処理部４の機能ブロック図である。
【考案を実施するための形態】
【００２３】
以下本考案に係るパンチ力測定装置を、図面を基に説明する。図１は本考案に係るパンチ力測定装置の略示斜視図であり、図２は本考案に係るパンチ力測定装置の板固定端付近の略示斜視図である。以下の説明では、図に示す上下前後左右を適宜使用する。
【００２４】
パンチ力測定装置は、土台１と、板２と、クッション３と、二つの前ひずみゲージＧ１と、二つの後ひずみゲージＧ２を備える。
【００２５】
土台１は、扁平な略直方体であり、前後方向に延び、一番面積が広い面が上下面になるように、例えば床の上に設置される。土台１には、土台１の後端部に、左右方向における略中心に、後述する板２を嵌合させるための孔１ｈが形成される。孔１ｈは上下方向に貫通している。図２に示すように、孔１ｈは、前後側面が略長方形であり、左右側面が、上辺と下辺が略平行であり、上辺よりも下辺の方が長い略台形である、略角錐形にくり抜かれて形成される。
土台１の大きさは、土台１の上面にユーザが乗ることが可能な大きさであればよい。例えば、土台１の左右寸法は１ｍ〜１．５ｍであり、前後寸法は１．５ｍ〜２ｍである。また、土台１の上下方向の厚さは例えば０．１ｍである。
【００２６】
板２は、上下方向に延びる略角錐台の形状であり、前面及び後面が略長方形であり、左右側面が、上辺と下辺が略平行であり、上辺よりも下辺の方が長い略台形である。前面と後面は平行ではなく傾斜がつくように形成されており、板２の前後方向の厚みは、下部よりも上部の方が短い。また、板２の上下方向の長さは、例えば１．４ｍである。
板２の下端部を土台１の前記孔に嵌合させたとき、土台１に嵌合した下端端は固定端となり、上端が自由端となる。また、板２の後面は土台１の上面に対して直交しており板２の前面は土台１の上面に対して傾斜がついている。
【００２７】
クッション３は、板２の前面に設けられており、板２の上端部に配置される。ユーザはクッション３の前面に対して、後ろ方向に向かってパンチをして、使用する。
【００２８】
パンチ力測定装置は、二つの前ひずみゲージＧ１と、二つの後ひずみゲージＧ２とを備える。前ひずみゲージＧ１と後ひずみゲージＧ２はいずれも略矩形のシート状であり、長辺と短辺を有する。
【００２９】
二つの前ひずみゲージＧ１は板２の前面において、土台１近傍の下部に設置される。図２に示すように、二つの前ひずみゲージＧ１は、略平行であり、長辺が上下方向に延びるように、板２の下部に接着される。
【００３０】
二つの後ひずみゲージＧ２は板２の後面において、土台１近傍の下部に設置される。図２に示すように、二つの後ひずみゲージＧ２は、略平行であり、長辺が上下方向に延びるように、板２の下部に接着される。
【００３１】
パンチ力測定装置は処理部４を備える。処理部４は土台１の上部において、板２の左側に設置される。また、処理部４は画面表示部４４を前面に備える。また、処理部４は図示しない導線によって各前ひずみゲージＧ１及び各後ひずみゲージＧ２と接続されている。
処理部４の設置される場所はこれに限られず、例えば板２の右側でもよい。また、土台から離れた箇所に設けてもよいが、画面表示部４４をユーザが見ることが出来るように、処理部４は設置される。
【００３２】
ユーザがクッション３の前面に対して、後ろ方向に向かってパンチすると、板２の自由端は後ろ方向にたわむ。固定端は固定されているので、板２の前面には引っ張り力がかかり、後面には圧縮力がかかる。すると、前ひずみゲージＧ１は板２の前面の引っ張り力によって伸びる。また、後ひずみゲージＧ２は板２の後面の圧縮力によって短縮する。
【００３３】
図３は本考案に係るパンチ力測定装置のひずみゲージを含むホイートストンブリッ
ジ回路図である。前ひずみゲージＧ１同士、後ひずみゲージＧ２同士はホイートストンブリッジ回路では向かい合う辺として配置されている。
前ひずみゲージＧ１、後ひずみゲージＧ２は、伸びると抵抗値は上昇し、短縮すると抵抗値は低下する。
【００３４】
端子Ｔ１、Ｔ３間には電源Ｅが接続され、端子Ｔ２、Ｔ４間には処理部４が接続される。端子Ｔ１、Ｔ３間に電圧が印加されると、端子Ｔ２とＴ４との間に電圧差が生じ、処理部４は端子Ｔ２、Ｔ４間の電圧差を計測する。
【００３５】
ユーザがクッション３に対してパンチした際の力が大きいほど、板２の前面の伸長、及び後面の短縮は大きくなる。すると、前ひずみゲージＧ１の伸長も大きくなり、前ひずみゲージＧ１の抵抗値は大きくなる。また、後ひずみゲージＧ２の短縮も大きくなり、後ひずみゲージＧ２の抵抗値は低下する。
よって、ユーザがクッション３に対してパンチした際の力が大きいほど、前ひずみゲージＧ１と後ひずみゲージＧ２の抵抗値の差は大きくなり、ホイートストンブリッジ回路内の端子Ｔ２、Ｔ４間の電圧差も大きくなる。
【００３６】
図４は処理部４の機能ブロック図である。処理部は、増幅器４１と、Ａ／Ｄ変換器４２と、ＣＰＵ４３を備える。端子Ｔ２、Ｔ４間の電圧差は増幅器４１によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器４２によってデジタル変換されて数値化され、これを元にＣＰＵ４３は演算して、パンチ力が求められる。画面表示部４４は求められたパンチ力を表示する。
なお、パンチ力の測定結果をユーザに知らせる方法は、画面表示部４４によるものに限られない。例えば、処理部４にスピーカを備え、音声によってユーザに知らせてもよい。また、パンチ力の測定結果を、ユーザが所持するタブレット端末などの携帯機器に送信し、該携帯機器の画面に表示してもよい。
【００３７】
（変形例）
クッション３が板２に設けられる位置は、板２の前面の自由端側に限られない。例えば、板２の前面の上下方向において中心付近にクッション３を設置してもよく、板２の側面に備えてもよい。
クッション３を板２の側面に設置した場合は、ひずみゲージを板２の側面に接着させることで、クッション３に対して横蹴りした際の力等を測定することが出来る。
また、クッション３は、板２の複数箇所に複数個設けられてもよい。
【００３８】
板２において、前ひずみゲージＧ１及び後ひずみゲージＧ２の上部短辺より下側の部分の周囲を、防湿コーティング材で覆ってもよい。これにより、湿度によって板の水分含量及び密度の変化が生じ、パンチ力に対応する板のたわみ特性が変化することを防ぎ、パンチ力の測定に誤差が生じることを防ぐことが出来る。また、防湿コーティング材によって、板２全体を覆ってもよい。
【００３９】
本実施形態では、前ひずみゲージＧ１及び後ひずみゲージＧ２はホイートストンブリッジ回路内に備えられるが、複数のひずみゲージを並列回路に接続し、各ひずみゲージに流れる電流の電流値を基にしてパンチ力を計算してもよい。
【００４０】
本実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本考案の範囲は上述した意味ではなく、実用新案請求の範囲によって示され、実用新案請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４１】
１      土台
２      板
３      クッション
４      処理部
４１    増幅器
４２    Ａ／Ｄ変換器
４３    ＣＰＵ
４４    画面表示部
Ｅ      電源
Ｇ１    前ひずみゲージ
Ｇ２    後ひずみゲージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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