健康機器
【課題】座部の揺動動作を休止している待機時に座部ができるだけ動かないようにすることのできる健康機器を提供する。
【解決手段】モータ１９の各コイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３に対してそれぞれ設けられている、第１制御用電源回路１０１に接続されたスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５と、グランドに接続されたスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６とについて、通常動作モードから待機モードに移行するときに、前記スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６をオンし、前記スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５をオフするようにして、待機モード中、モータ１９を発電機として動作可能な状態とし、使用者が可動部に乗ったり可動部にもたれかかったりして座部２が微小に動いたところで、ロータの回転を阻止しようとする方向の磁力が発生してロータの回転にブレーキをかけるようにした。
【解決手段】モータ１９の各コイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３に対してそれぞれ設けられている、第１制御用電源回路１０１に接続されたスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５と、グランドに接続されたスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６とについて、通常動作モードから待機モードに移行するときに、前記スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６をオンし、前記スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５をオフするようにして、待機モード中、モータ１９を発電機として動作可能な状態とし、使用者が可動部に乗ったり可動部にもたれかかったりして座部２が微小に動いたところで、ロータの回転を阻止しようとする方向の磁力が発生してロータの回転にブレーキをかけるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を用いた負荷の駆動により使用者に運動負荷などの健康的な作用を付与する健康機器の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、子供から老人まで利用できる手軽な運動器具として、モータを動力源として使用者が着座した座部を揺動させることで、前記使用者に乗馬を模した運動負荷を付与する運動装置が注目されている（例えば下記特許文献１参照）。この運動装置は、子供から老人まで利用できる手軽な運動器具として、当初のリハビリ目的の医療施設から一般家庭へと普及してきている。
【０００３】
一方、下記特許文献２には、停電時や電源遮断後などにモータ軸を停止させるためのダイナミックブレーキ機能を備えたモータ制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４９４６８号公報
【特許文献２】特開２００８−１５４３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の運動装置においては、座部の揺動動作を休止している待機時に、使用者が座部に乗ろうとしたときや、使用者が座部にもたれかかったりしたときに、座部が動いてしまうことがあった。これは、使用者にとっては不意な座部の動きであることが多く、運動装置の安全性を向上する余地があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、座部の揺動動作を休止している待機時に座部ができるだけ動かないようにすることのできる健康機器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】
請求項１に記載の発明は、使用者が乗る可動部と、コイルに交流電流が流れることで生じる誘導磁界によってロータを回転駆動して動力を発生する原理で構成される電動機を備え、該電動機により生成される動力を用いて前記可動部を駆動し該可動部の動作状態を変化させる駆動部と、前記電動機に供給すべき所要の電力を生成する電源回路と、当該健康機器のモードを、前記可動部を駆動するべく前記コイルに予め定められた周波数で間欠的に電力を供給する通常動作モードと、前記可動部の駆動を休止する待機モードとの間で択一的に設定するスイッチング制御部と、前記コイルと前記電源回路との間の電力経路を接断する第１スイッチング素子と、前記コイルとグランドとの間の電力経路を接断する第２スイッチング素子とを備え、前記スイッチング制御部は、前記通常動作モードのときに、前記第１及び第２スイッチング素子を用いて前記コイルに予め定められた周波数で間欠的に電力を供給し、前記待機モードのときに、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせることにより前記電動機が発電機として動作可能な状態とするものである。
【０００８】
この発明によれば、スイッチング制御部により、前記待機モードのときに、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせることにより前記電動機を発電機として動作可能な状態とするようにしたので、使用者が可動部に乗ろうとしたり使用者が可動部にもたれかかったりして該可動部が微小に動いたところで、ロータの回転を阻止しようとする方向の磁力が作用し、ロータの回転にブレーキが働く。これにより、使用者が可動部に乗ったり可動部にもたれかかったりしても、速やかに可動部の動きにブレーキが働くことになり、待機モード中、可動部ができるだけ動かないようにすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の健康機器において、前記スイッチング制御部は、当該健康機器が前記通常動作モードから待機モードに移行するときに、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせ、前記待機モード中、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンした状態を保持する保持部を更に備えるものである。
【００１０】
この発明によれば、前記待機モード中、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンした状態を保持する保持部を備えたので、前記待機モード中のどのタイミングで使用者が可動部に乗ったり可動部にもたれかかったりしても、速やかに可動部の動きが規制される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の健康機器において、当該健康機器の全体的な制御を行うマイコンを更に備えており、前記第１及び第２スイッチング素子は、前記マイコンの各Ｉ／Ｏポートに接続される制御端子を有して前記マイコンによりオンオフの制御を受け、前記マイコンは、当該健康機器が待機モードのときに、前記通常動作モード時より消費電力が少ない省電力モードとなるとともに、前記スイッチング制御部と、前記保持部と、前記第１及び第２スイッチング素子の制御端子がそれぞれ接続される前記各Ｉ／Ｏポートの状態につき前記省電力モードで設定すべき状態を予め記憶する記憶部とを有し、前記スイッチング制御部は、当該マイコンが省電力モードに移行する際に、前記記憶部の記憶内容に基づいて前記各Ｉ／Ｏポートの状態を設定し、前記保持部は、前記省電力モード中、前記各Ｉ／Ｏポートの状態を保持する動作を実施するものである。
【００１２】
この発明によれば、マイコンへの供給電力を極力抑制しつつ、該マイコンによって前記電動機を発電機として動作可能な状態とすることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の健康機器において、使用者の予め定められた動作を検出する人体センサを更に備え、前記スイッチング制御部は、前記人体センサにより使用者が前記予め定められた動作をとったことが検出されると、予め定められた時間、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせるものである。
【００１４】
この発明によれば、人体センサにより使用者が前記予め定められた動作をとったことが検出されると、予め定められた時間、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせるようにしたので、必要なとき（前記ブレーキを働かせなければ可動部が動いてしまうような動作を使用者が行ったとき）だけ、前記電動機を発電機として動作可能な状態とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、待機モード中に使用者が可動部に乗ろうとしたり使用者が可動部にもたれかかったりしたときでも、可動部が殆ど動かないようすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る健康機器の第１の実施形態である運動装置を表す外観斜視図である。
【図２】運動装置の外観側面図である。
【図３】運動装置の内部構成を示す側面図である。
【図４】揺動機構を拡大して示す側面図である。
【図５】揺動機構の平面図である。
【図６】揺動機構の背面図である。
【図７】座部の動きを説明するための図である。
【図８】入力操作部の外観例を示す図である。
【図９】運動装置の電力供給に係る構成を示すブロック図である。
【図１０】モータとして３相モータを想定したときのモータ制御回路の回路図を示す図である。
【図１１】サイリスタと等価な回路を示す回路図である。
【図１２】本発明に係る他の健康機器であり、（ａ）は座部が下降位置の側面図、（ｂ）は座部が上昇位置の側面図である。
【図１３】図１２の平面図である。
【図１４】本発明に係る健康機器の他の実施形態である椅子式マッサージ機の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る健康機器の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る健康機器の第１の実施形態に係る運動装置を表す外観斜視図、図２は、該運動装置の側面図である。
【００１８】
図１、図２に示すように、運動装置１は、馬の背や鞍を模した形状で使用者が跨って着座可能な座部２と、この座部２を揺動運動させる揺動機構３と、電動モータ及びラック・ピニオン等により座部２を上昇位置Ｕと下降位置Ｄとに昇降させて前記座部２の高さを調節する昇降機構４と、前記座部２の左右位置の上ヒンジピン５に前後回動可能に吊下げられ、下端に使用者が足先を掛ける輪部を有するあぶみ６と、座部２の前部に前後揺動可能に設けた手綱７と、前記座部２及び揺動機構３を支える脚部８と、入力操作部３１とを備えて構成されている。
【００１９】
図３は、運動装置１の内部構成を示す側面図、図４は、前記揺動機構３を拡大して示す側面図であり、図５はその平面図であり、図６はその背面図である。図３、図４及び図６において、該揺動機構３が揺動した状態を仮想線で示す。
【００２０】
座部２が取付けられる台座９は、左右を一対とする連結リンク１０を介して可動架台１１に前後に揺動可能に支持され、可動架台１１はベース１２に左右に揺動可能に支持されているとともに、台座９と可動架台１１との間には駆動部１３が収納されている。前記連結リンク１０は、前リンク１０ａと、後リンク１０ｂとから成る。前リンク１０ａの上端部は、台座９の前端部に設けた上軸ピン９ａに軸着され、前リンク１０ａの下端部は可動架台１１の側板１４の前端部に設けた下軸ピン１５ａに軸着されている。また、後リンク１０ｂの上端部は台座９の後端部に設けた上軸ピン９ｂに軸着され、後リンク１０ｂの下端部は可動架台１１の側板１４の後端部に設けた下軸ピン１５ｂに軸着されている。前後の各下軸ピン１５ａ，１５ｂは、連結リンク１０を左右方向Ｙの軸線回りに回動可能に支持する左右軸１５を構成しており、これによって、台座９は左右軸１５回りに図４の矢印Ｍで示す前後方向に往復回転移動可能となっている。
【００２１】
前記ベース１２の前後方向Ｘの両端部には、図４及び図６に示すように、軸支板１６がそれぞれ立設され、可動架台１１の前後方向Ｘの両端部には前記軸支板１６と対向する連結板１７がそれぞれ垂設され、軸支板１６に対して連結板１７が前後軸１８によって回動可能に連結されている。前後軸１８はベース１２の中央部の前後２箇所に配置されて可動架台１１を前後軸１８回りに回動可能に支持するものであり、これによって台座９は前後軸１８回りに図６の矢印Ｎで示す左右方向に回転往復移動可能となっている。
【００２２】
一方、駆動部１３は、単体のモータ１９と、モータ１９の出力回転軸２０の回転力を台座９の前後方向Ｘの往復直進移動、左右軸１５回りの回転往復移動、前後軸１８回りの回転往復移動にそれぞれ変換して、これら３動作を組み合わせて座部２を駆動可能とする２つの駆動部１３ａ，１３ｂとを備えている。本例のモータ１９はベース１２上に縦据え置きされ、出力回転軸２０の突出方向は上向きとされる。
【００２３】
前記第１駆動部１３ａは、前後方向Ｘの往復直進移動および左右軸１５回りの回転往復移動用であり、前記第２駆動部１３ｂは、前後軸１８回りの回転往復移動用である。第１駆動部１３ａは、図４及び図５で示すように、前記出力回転軸２０にモータギア２１及び第１ギア２２を介して連結される第１シャフト２３と、第１シャフト２３の一端部に偏心して連結される偏心クランク２４（図５参照）と、一端部が偏心クランク２４に連結され、他端部が前リンク１０ａに設けた軸ピン１０ｃに軸着されるアームリンク２５とから成る。第１シャフト２３の両端部は台座９側にそれぞれ回動可能に支持されており、偏心クランク２４が第１シャフト２３に対して偏心円運動を行うことによって、アームリンク２５を介して前リンク１０ａが前後方向Ｘに往復移動し、これによって連結リンク１０に連結されている台座９、すなわち座部２が図３及び図４の矢印Ｍで示す方向に揺動可能となっている。
【００２４】
また、図５及び図６で示すように、第２駆動部１３ｂは、前記第１シャフト２３の連動ギア２６と第２ギア２７を介して連結された第２シャフト２８と、一端部が第２シャフト２８の一端部に偏心して連結され、他端部がベース１２に回動可能に連結される偏心ロッド２９とを備えて構成される。第２シャフト２８の両端部は台座９側に回動可能に支持されている。偏心ロッド２９は、台座９の左側或いは右側のいずれか一方に配置され（図５及び図６では右側）、偏心ロッド２９の上端部２９ａが図６に示す軸ピン６０により第２シャフト２８の一端部に対して偏心して連結され、偏心ロッド２９の下端部２９ｂはベース１２に固定したＬ形連結金具３０に対して軸ピン３１により回動可能に連結されている。したがって、第２シャフト２８の回転によって、偏心ロッド２９の上端部が偏心円運動を行うことで、台座９、すなわち座部２が図６の矢印Ｎで示すように、前後軸１８回りの回転往復移動可能となっている。
【００２５】
上記構成によれば、モータ１９の一方向に突出する出力回転軸２０が回転すると、モータギア２１と第１ギア２２との噛み合いによって第１シャフト２３が回転すると同時に、第１シャフト２３の連動ギア２６と第２ギア２７との噛み合いによって第２シャフト２８が回転する。第１シャフト２３が回転すると該第１シャフト２３の一端部に連結された偏心クランク２４が偏心円運動を行い、アームリンク２５を介して前リンク１０ａが前側の左右軸１５を中心に前後方向Ｘに回動する。このとき後リンク１０ｂが協働して後側の左右軸１５回りに回動することから、台座９、すなわち座部２は前後方向Ｘに往復移動および揺動する。一方、第２シャフト２８の回転によって、偏心ロッド２９の上端部が偏心円運動を行い、台座９、すなわち座部２は前後軸１８回りに回転往復移動する。
【００２６】
このようにして、使用者が座部２に着座した状態で、座部２は図７に示す前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、上下方向Ｚへの運動、およびθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の揺動を行うことから、身体のバランス機能や運動機能を訓練することができる。しかも、１個のモータ１９を用いて３動作を行うことができるので、モータ１９の数が減り、モータの制御が簡単になるとともに、低コスト化およびコンパクトを図ることができる。さらに、モータ１９の出力回転軸２０は一方向に突出していればよく、２方向に突出させる場合には横置きとなるのに対して、縦置きが可能となり、これによって該モータ１９を含む揺動機構３全体の設置スペースを狭めてコンパクト化を図ることができ、揺動機構３を座部２内部に格納して、乗馬を模した狙い通りの動作を忠実に再現することが可能になる。
【００２７】
入力操作部３１の外観例を示す図である。図８に示すように、入力操作部３１は、幼児・小児等のいたずらや誤動作を防止するべく入力操作部３１をロックする指示する入力を行うためのチャイルドロックボタン３１１、揺動機構３による揺動動作を開始する指示を入力したり停止する指示を入力したりするための切／入ボタン３１２、初心者や使い始めの使用者や体力に自身のない使用者が使用する初心者モードで動作する指示を入力するための初心者ボタン３１３を備える。
【００２８】
また、入力操作部３１は、自動コースボタン群３１４、お好みボタン３１５、速度調節ボタン３１６、シート傾き調節ボタン３１７、シート高さ調節ボタン３１８、使用者情報入力ボタン群３１９及び表示部３２０を備える。
【００２９】
自動コースボタン群３１４は、「ソフト」ボタン、「ハード」ボタン、「パワフル」ボタン、「ウエスト」ボタン、「ヒップ」ボタン、「脚力」ボタン、「ストレッチ」ボタンを備えて構成されている。詳細には説明しないが、各ボタンには、揺動機構３の揺動態様（揺動速度やシートの角度等）が予め設定されたコースが対応付けられており、何れかのボタンが操作されると、運動装置１は、そのボタンに対応付けられたコースにおける揺動機構３の揺動態様で動作する。
【００３０】
お好みボタン３１５は、揺動機構３による揺動速度、シート前傾・後傾の角度を手動で設定するためのボタン、速度調節ボタン３１６は、揺動機構３による揺動速度を調節するためボタン、シート傾き調節ボタン３１７は、シートの前傾・後傾の角度を調節するためのボタン、シート高さ調節ボタン３１８は、座面の高さを調節するためのボタンである。使用者情報入力ボタン群３１９は、使用者の性別や身長等を入力するためのボタン群であり、そのうち「身体入力」ボタンを操作するたびに、入力項目の種別の切替え（例えば性別から身長への切替え）が行われ、また、「＋」ボタン及び「−」ボタンにより、その切り替えられた入力項目についての値が増減される又は切替られる。
【００３１】
表示部３２０は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を備え、映像や使用者へのメッセージ（例えば揺動速度レベル、シート傾きレベル、残り時間、消費カロリー等）を表示する。なお、表示部３２０は、ＬＣＤに代えて例えばプラズマの表示装置でもよく、また、発光体としてのＬＥＤや７セグメントＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を備えてもよい。
【００３２】
図９は、運動装置１の電力供給に係る構成を示すブロック図である。なお、図１〜図８に示す構成と同一の構成については同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
図９に示すように、運動装置１は、第１制御用電源回路１０１と、遮断回路１０２と、第２制御用電源回路１０３と、負荷１０４と、第３制御用電源回路１０５と、マイコン１０６と、モータ制御回路１０７と、モータ１９とを備える。
【００３４】
運動装置１は、詳細には図示しないが、商用電源（ＡＣ電源）Ｅからの電力供給を受けるためのプラグを備え、所定の位置に設置されたコンセントに該プラグが差し込まれることで、商用電源（ＡＣ電源）Ｅからの電力供給を受ける。以下、運動装置１に設けられたプラグが前記コンセントに差し込まれていることを前提として説明する。
【００３５】
第１制御用電源回路１０１は、商用電源Ｅから供給される電力を基に、前記モータ１９の動作に要する電力や負荷１０４の動作に要する電力等を生成するものである。
【００３６】
遮断回路１０２は、第１制御用電源回路１０１と第２制御用電源回路１０３との間の電力供給経路の接断を行うものであり、マイコン１０６によりその接断動作が制御される。すなわち、本実施形態に係る運動装置１は、前記座部２を可動（前記モータ１９を稼動）する通常動作モードと、前記入力操作部３１の操作が受付可能な状態で前記座部２の可動（前記モータ１９の稼動）を停止（休止）する待機モードとを備えており、前記遮断回路１０２は、前記通常動作モードのときには、第１制御用電源回路１０１と第２制御用電源回路１０３との間の電力供給経路を接続する一方、前記待機モードのときには、該電力供給経路を遮断する。
【００３７】
これにより、前記待機モードのときには、負荷１０４には電力が供給されなくなるから、運動装置１が使用されていないときにも負荷１０４への電力供給が行われる場合に比して消費電力を低減することができる。
【００３８】
前記通常動作モードから前記待機モードへの移行は、例えば、揺動機構３の揺動動作（プレイ）を終了すべきタイミングに達したり、前記切／入ボタン３１２により、揺動機構３による揺動動作を停止する指示が入力されたりしたときに行われる。
【００３９】
負荷１０４は、例えば前記表示部３２０など前記モータ１９以外の電力負荷である。
【００４０】
第３制御用電源回路１０５は、商用電源Ｅから供給される電力を基に、マイコン１０６の動作に要する電力等を生成するものである。
【００４１】
マイコン１０６は、図略のＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理部）と、そのＣＰＵの動作を規定するプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）やデータを一時的に保管する機能や作業領域としての機能を有するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成されたマイクロコンピュータを有してなり、第３制御用電源回路１０５から電力の供給を受けて、当該運動装置１の全体制御を司るものである。
【００４２】
また、本実施形態に係るマイコン１０６は、遮断回路１０２の接断動作を制御する遮断制御部１０６１と、モータ制御回路１０７の動作を制御するスイッチング制御部１０６２とを有する。なお、マイコン１０６は、省電力モードを有し、運動装置１が前記待機モードのときに該マイコン１０６は省電力モードに設定される。省電力モードでは、マイコン１０６が発揮する複数の機能のうちスイッチング制御部１０６２及び後述する保持部１０６４としての機能を含む一部の機能を除き大部分の機能が停止するように設計されている。
【００４３】
モータ制御回路１０７は、マイコン１０６の指示に基づき、前記第１制御用電源回路１０１から供給される電力をモータ１９に供給するものである。モータ１９は、例えばコイルＬ１〜Ｌ３（図１０参照）を有する３相モータであり、各コイルＬ１〜Ｌ３にそれぞれ交流電流が流れることで生じる誘導磁界によってロータを回転駆動する原理で構成されるものである。図１０は、前記モータ１９として３相モータを想定したときのモータ制御回路１０７の回路図を示したものである。
【００４４】
図１０に示すように、モータ制御回路１０７は、入力端子（例えばエミッタ端子）、出力端子（例えばコレクタ端子）及び制御端子（例えばベース端子）の３端子をそれぞれ備えたトランジスタ等からなるスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６を備えて構成されている。
【００４５】
これらのスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６は、モータ１９に備えられる各相のコイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３の各々に対して２つずつ対応付けられている。すなわち、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２はコイルＬ１に対応付けられ、スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４はコイルＬ２に対応付けられ、スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６はコイルＬ３に対応付けられている。
【００４６】
そして、スイッチング素子ＳＷ１の出力端子とスイッチング素子ＳＷ２の入力端子とが接続されており、この接続点にコイルＬ１の一方端子が接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ１の入力端子は前記第１制御用電源回路１０１に接続されており、スイッチング素子ＳＷ２の出力端子はグランドに接続されており、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の各制御端子は、マイコン１０６にそれぞれ接続されている。
【００４７】
同様に、スイッチング素子ＳＷ３の出力端子とスイッチング素子ＳＷ４の入力端子とが接続されており、この接続点にコイルＬ２の一方端子が接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ３の入力端子は前記第１制御用電源回路１０１に接続されており、スイッチング素子ＳＷ４の出力端子はグランドに接続されており、スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の各制御端子は、マイコン１０６にそれぞれ接続されている。
【００４８】
同様に、スイッチング素子ＳＷ５の出力端子とスイッチング素子ＳＷ６の入力端子とが接続されており、この接続点にコイルＬ３の一方端子が接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ５の入力端子は前記第１制御用電源回路１０１に接続されており、スイッチング素子ＳＷ６の出力端子はグランドに接続されており、スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６の各制御端子は、マイコン１０６にそれぞれ接続されている。
【００４９】
前記各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフ動作はマイコン１０６により制御される。すなわち、前記通常動作モードのときには、グランドに接続されているスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６が前記マイコン１０６によりそれぞれ常時オフにされ、且つ、前記第１制御用電源回路１０１に接続されているスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５が、前記マイコン１０６により所定の周波数でオンオフされる。このスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５のオンオフ動作は、互いに、各コイルＬ１〜Ｌ３に供給すべき交流電流の予め定められた位相差φを設けて行われる。
【００５０】
これにより、図略のロータが回転駆動され、該ロータに接続された前記出力回転軸２０の回転力が前記駆動部１３ａ，１３ｂにより台座９の前後方向Ｘの往復直進移動、左右軸１５回りの回転往復移動及び前後軸１８回りの回転往復移動にそれぞれ変換され、これら３動作が組み合わされて座部２が揺動されることとなる。
【００５１】
一方、前記待機モードのときには、前記第１制御用電源回路１０１に接続されているスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５がそれぞれ常時オフされる。これにより、各コイルＬ１〜Ｌ３には前記第１制御用電源回路１０１から電力が供給されない。
【００５２】
また、グランドに接続されているスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６はそれぞれ常時オンされる。これにより、コイルＬ１は、導通状態となったスイッチング素子ＳＷ２を介してグランドに接続され、コイルＬ２は、導通状態となったスイッチング素子ＳＷ４を介してグランドに接続され、コイルＬ３は、導通状態となったスイッチング素子ＳＷ６を介してグランドに接続されることとなる。なお、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５は前記第１スイッチング素子の一例であり、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６は前記第２スイッチング素子の一例である。
【００５３】
ここで、その状態で使用者が座部２に乗ったり座部２にもたれかかったりして座部２が僅かに動いたところで、該座部２の動きが前記駆動部１３ａ，１３ｂを介して前記ロータに回転動作となって伝達し、前記各コイルＬ１〜Ｌ３には、前記通常動作モードでコイルＬ１〜Ｌ３に発生する起電力とは逆の起電力（逆起電力）がそれぞれ発生する。すなわち、モータ１９は電動機として機能することとなる。
【００５４】
そして、前記逆起電力に起因して発生する誘導磁界により、前記ロータには各相のコイルＬ１〜Ｌ３から該ロータの回転を阻止（規制）しようとする方向の磁力が作用する。これにより、ロータの回転にブレーキが働く。その結果、待機モード中に使用者が座部２に乗ろうとしたり座部２にもたれかかったりしても、速やかに座部２の動きが規制される。
【００５５】
ところで、何時、使用者が座部２に乗ったり座部２にもたれかかったりするかは不定であるため、前述のようなブレーキ機能を待機モード中常に発揮できるようにしておく必要がある。ブレーキ機能を待機モード中常に発揮できるようにしておくためには、第１制御用電源回路１０１に接続されているスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５を常時オフ状態に維持し、且つ、グランドに接続されているスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６を常時オン状態に維持しておく必要がある。
【００５６】
ここで、本実施形態に係る運動装置１のマイコン１０６は、前述したように、運動装置１が待機モード中は省電力モードに設定され、該省電力モードでは大部分の機能は停止するが、各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフ状態を維持する機能については、前記省電力モード中でも常に発揮できるようになっている。
【００５７】
マイコン１０６は、前記スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６の制御端子がそれぞれ接続される各Ｉ／Ｏポートの前記省電力モードにおける状態（Ｈ（ハイ）又はＬ（ロー））を予め記憶する記憶部１０６３と、前記Ｉ／Ｏポートの状態（Ｈ（ハイ）又はＬ（ロー））を保持する保持部１０６４とを有している。
【００５８】
そして、保持部１０６４は、当該運動装置１のモードが通常動作モードから待機モードに移行する際に、前記記憶部１０６３の記憶内容に基づいて前記各Ｉ／Ｏポートの状態を設定し、待機モードにおいてマイコン１０６が省電力モードに設定されている期間、前記第３制御用電源回路１０５からの電力を受けつつ前記各Ｉ／Ｏポートの状態を保持する動作を実施する。
【００５９】
なお、前記記憶部１０６３及び保持部１０６４としての機能を有するマイコンとしては、パナソニック株式会社製の型番「ＭＮ１０１Ｃ３０９Ａ」のマイコンが採用可能であり、このマイコンがもつ省電力モード（ＳＴＯＰモード）において前記記憶部１０６３及び保持部１０６４としての機能が発揮されるようになっている。
【００６０】
これにより、マイコン１０６への供給電力を極力抑制しつつ、該マイコン１０６によって前記モータ１９を発電機として動作可能な状態とすることができる。
【００６１】
以上のように、本実施形態では、モータ１９の各コイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３に対してそれぞれ設けられている、第１制御用電源回路１０１に接続されたスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５と、グランドに接続されたスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６とについて、運動装置１が通常動作モードから待機モードに移行するときには、グランドに接続されている方のスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６をオンし、且つ、第１制御用電源回路１０１に接続されている方のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５をオフするようにして、待機モード中、モータ１９を発電機として動作可能な状態とした。
【００６２】
これにより、待機モード中に使用者が座部２に乗ったり可動部にもたれかかったりしても、速やかに座部２の動きにブレーキをかけることができ、座部２ができるだけ動かないようにすることができる。その結果、運動装置１の安全性を向上することができる。
【００６３】
なお、本件は、前記実施形態に代えて又は前記実施形態に加えて、次の様な形態も含むものである。
【００６４】
（１）前記第１の実施形態では、前記待機モード中の各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６の状態を維持する機能（保持部１０６４）をマイコン１０６に搭載したが、この形態に代えて、マイコン１０６のＩ／Ｏポートと各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６の制御端子との間に、例えばサイリスタなどのラッチ回路素子を設置することで、前記機能を実現することもできる。図１１に示す回路素子は、サイリスタと等価な回路を示す回路図である。
【００６５】
図１１に示すように、サイリスタ１１０は、ＰＮＰトランジスタＴｒ１とＮＰＮトランジスタＴｒ２とを組み合わせた回路と等価な回路素子である。この等価回路においては、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のゲートとＮＰＮトランジスタＴｒ２のアノードとが接続点Ｐ１で接続されており、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のカソードとＮＰＮトランジスタＴｒ２のゲートとが接続点Ｐ２で接続されている。ＮＰＮトランジスタＴｒ２のカソードはグランドに接続されている。
【００６６】
また、該等価回路は、端子Ｔ１〜Ｔ３を有しており、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のアノードが端子Ｔ２を介して前記第１制御用電源回路１０１に接続されている。また、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のゲートとＮＰＮトランジスタＴｒ２のアノードとの接続点Ｐ１は、端子Ｔ１を介してマイコン１０６に接続されている。ＰＮＰトランジスタＴｒ１のカソードとＮＰＮトランジスタＴｒ２のゲートとの接続点Ｐ２は、前記端子Ｔ３を介して対応するスイッチング素子に接続されている。
【００６７】
このような構成を有する回路においては、マイコン１０６がＩ／ＯポートをＨ（ハイ）とすると、ＰＮＰトランジスタＴｒ１及びＮＰＮトランジスタＴｒ２がそれぞれオン（導通状態）となる。ここで、前記第１制御用電源回路１０１には商用電源Ｅから電力が供給されるため、ＰＮＰトランジスタＴｒ１及びＮＰＮトランジスタＴｒ２には、該第１制御用電源回路１０１から供給される電流が流れ続ける。これにより、各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６の状態が維持される。また、マイコン１０６がＩ／Ｏポートの状態をＬ（ロー）とすることで、ＰＮＰトランジスタＴｒ１及びＮＰＮトランジスタＴｒ２がそれぞれオフ（非導通状態）となる。
【００６８】
これを用い、前記通常動作モードから待機モードに移行するときには、マイコン１０６が、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５にそれぞれ接続された各サイリスタの制御端子と接続されたＩ／Ｏポートの状態をＬ（ロー）とするとともに、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６にそれぞれ接続された各サイリスタの制御端子と接続されたＩ／Ｏポートの状態をＨ（ハイ）とすることで、前記各Ｉ／Ｏポートの状態を変化させる必要が生じる（待機モードから通常動作モードに切り替えるべきときがくる）まで、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５にそれぞれ接続されたサイリスタが非導通状態を維持するとともに、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６にそれぞれ接続されたサイリスタが導通状態を維持する。
【００６９】
これにより、待機モード中、各相において前述のブレーキ作用を働かせることができる。その結果、待機モード中、ロータの回転にブレーキをかけることができ、待機モード中に使用者が座部２に乗ったり座部２にもたれかかったりしても、速やかに座部２の動きが規制される。
【００７０】
（２）前記第１の実施形態や前記変形形態（１）では、何時、使用者が座部２に乗ったり座部２にもたれかかったりするかは不定であり、前記ブレーキ機能を待機モード中常に発揮できるようにしておく必要があるとの観点から、前記マイコン１０６に前記保持部１０６４を搭載したり前記サイリスタ等を備えたりしたが、次のような構成を採用することで、一時的に前記ブレーキ機能を働かせるようにすることもできる。
【００７１】
すなわち、本実施形態の運動装置１は、座部２が動く可能性のある使用者の予め定められた動作を検出する人体センサ１０８（図９参照）を備え、座部２が動く可能性のある予め定められた動作を使用者がとったことが前記人体センサ１０８により検出されると、予め定められた時間、前記スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５をオフし前記スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６をオンさせるようにしてもよい。
【００７２】
前記人体センサ１０８としては、前記座面又はその近傍に設置され、前記使用者が前記座部２に乗ったときにオンされるプッシュスイッチや、前記手綱７にそれぞれ設置された一対の電極であって、使用者が前記手綱７を把持する動作を行ったときに前記両電極同士が該使用者の人体を介して電気的に導通する電極を備えて構成されるものが一例として想定される。
【００７３】
そして、座部２が動く可能性のある使用者の予め定められた動作として、座部２に乗るべく座面に足などを載せる動作を想定した場合には前記プッシュスイッチが採用可能であり、座部２に乗ったり該座部２から降りたりするべく手綱７を把持したり離したりする動作を想定した場合には前記一対の電極が採用可能である。
【００７４】
このような構成を備えることにより、必要なとき（前記ブレーキを働かせなければ座部２が動いてしまうような動作を使用者が行ったとき）だけ、前記モータ１９を発電機として動作可能な状態として座部２が殆ど動かないようにすることができる。
【００７５】
（３）本件は、前記の形態に限定されるものではなく、使用者が起立する基台を揺動させることで、例えばサーフィンを模した運動を使用者に行わせるものなどの運動装置や、図１２，図１３に示すような運動装置も想定範囲である。
【００７６】
図１２（ａ）は、他の実施形態に係る運動装置５００の側面図、図６は平面図である。
【００７７】
この運動装置５００は、使用者が腰を掛ける座部５０１と、この座部５０１を揺動運動させる運動機構５０２と、座部５０１を昇降させる昇降機構５０３と、使用者が膝を所定の角度θで曲げた状態で左右の足をそれぞれ乗せる足置き部５０４とを備えている。
【００７８】
運動機構５０２は、具体的に図示しないが、内蔵された電動モータ、クランクアーム等によって、座部５０１を前後方向、左右方向、上下方向に３次元的に揺動運動させるものである。昇降機構５０３は、具体的に図示しないが、内蔵された電動モータ、ラック・ピニオン（若しくはねじ軸）等によって、座部５０１を上昇位置Ｕと下降位置Ｄとに昇降させて、座部５０１の高さを調節するものである。これにより、使用者の膝角度θは、効果的な運動を行うことができる所定の角度に調整することができる。
【００７９】
ベース部（基台）５０５の前部には支柱５０６が取付けられ、この支柱５０６の上端には、使用者が握るためのハンドル５０７が設けられている。
【００８０】
そして、使用者が座部５０１に腰を掛けた状態で、座部５０１を揺動することで使用者の脚部に体重が変化して加わるので、主として使用者の太ももが鍛えられるようになる。
【００８１】
本件は、このような運動装置の他、図１４に示すようなマッサージ機にも採用可能である。図１４に示すマッサージ機６００は、使用者が腰を掛ける座部６０１と、使用者が背中を凭れる背もたれ部６０２と、使用者をマッサージする施療子やエアーバッグ等のマッサージ部６０３とを備えて構成されている。
【符号の説明】
【００８２】
１ 運度装置
２ 座部
３ 揺動機構
１０１ 第１制御用電源回路
１０２ 遮断回路
１０３ 第２制御用電源回路
１０４ 負荷
１０５ 第３制御用電源回路
１０６ マイコン
１０６１ 遮断制御部
１０６２ スイッチング制御部
１０６３ 記憶部
１０６４ 保持部
１０７ モータ制御回路
１９ モータ
３１ 入力操作部
Ｌ１〜Ｌ３ コイル
ＳＷ１〜ＳＷ６ スイッチング素子
１１０ サイリスタ
Ｔｒ１ ＰＮＰトランジスタ
Ｔｒ２ ＮＰＮトランジスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を用いた負荷の駆動により使用者に運動負荷などの健康的な作用を付与する健康機器の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、子供から老人まで利用できる手軽な運動器具として、モータを動力源として使用者が着座した座部を揺動させることで、前記使用者に乗馬を模した運動負荷を付与する運動装置が注目されている（例えば下記特許文献１参照）。この運動装置は、子供から老人まで利用できる手軽な運動器具として、当初のリハビリ目的の医療施設から一般家庭へと普及してきている。
【０００３】
一方、下記特許文献２には、停電時や電源遮断後などにモータ軸を停止させるためのダイナミックブレーキ機能を備えたモータ制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４９４６８号公報
【特許文献２】特開２００８−１５４３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の運動装置においては、座部の揺動動作を休止している待機時に、使用者が座部に乗ろうとしたときや、使用者が座部にもたれかかったりしたときに、座部が動いてしまうことがあった。これは、使用者にとっては不意な座部の動きであることが多く、運動装置の安全性を向上する余地があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、座部の揺動動作を休止している待機時に座部ができるだけ動かないようにすることのできる健康機器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】
請求項１に記載の発明は、使用者が乗る可動部と、コイルに交流電流が流れることで生じる誘導磁界によってロータを回転駆動して動力を発生する原理で構成される電動機を備え、該電動機により生成される動力を用いて前記可動部を駆動し該可動部の動作状態を変化させる駆動部と、前記電動機に供給すべき所要の電力を生成する電源回路と、当該健康機器のモードを、前記可動部を駆動するべく前記コイルに予め定められた周波数で間欠的に電力を供給する通常動作モードと、前記可動部の駆動を休止する待機モードとの間で択一的に設定するスイッチング制御部と、前記コイルと前記電源回路との間の電力経路を接断する第１スイッチング素子と、前記コイルとグランドとの間の電力経路を接断する第２スイッチング素子とを備え、前記スイッチング制御部は、前記通常動作モードのときに、前記第１及び第２スイッチング素子を用いて前記コイルに予め定められた周波数で間欠的に電力を供給し、前記待機モードのときに、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせることにより前記電動機が発電機として動作可能な状態とするものである。
【０００８】
この発明によれば、スイッチング制御部により、前記待機モードのときに、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせることにより前記電動機を発電機として動作可能な状態とするようにしたので、使用者が可動部に乗ろうとしたり使用者が可動部にもたれかかったりして該可動部が微小に動いたところで、ロータの回転を阻止しようとする方向の磁力が作用し、ロータの回転にブレーキが働く。これにより、使用者が可動部に乗ったり可動部にもたれかかったりしても、速やかに可動部の動きにブレーキが働くことになり、待機モード中、可動部ができるだけ動かないようにすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の健康機器において、前記スイッチング制御部は、当該健康機器が前記通常動作モードから待機モードに移行するときに、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせ、前記待機モード中、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンした状態を保持する保持部を更に備えるものである。
【００１０】
この発明によれば、前記待機モード中、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンした状態を保持する保持部を備えたので、前記待機モード中のどのタイミングで使用者が可動部に乗ったり可動部にもたれかかったりしても、速やかに可動部の動きが規制される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の健康機器において、当該健康機器の全体的な制御を行うマイコンを更に備えており、前記第１及び第２スイッチング素子は、前記マイコンの各Ｉ／Ｏポートに接続される制御端子を有して前記マイコンによりオンオフの制御を受け、前記マイコンは、当該健康機器が待機モードのときに、前記通常動作モード時より消費電力が少ない省電力モードとなるとともに、前記スイッチング制御部と、前記保持部と、前記第１及び第２スイッチング素子の制御端子がそれぞれ接続される前記各Ｉ／Ｏポートの状態につき前記省電力モードで設定すべき状態を予め記憶する記憶部とを有し、前記スイッチング制御部は、当該マイコンが省電力モードに移行する際に、前記記憶部の記憶内容に基づいて前記各Ｉ／Ｏポートの状態を設定し、前記保持部は、前記省電力モード中、前記各Ｉ／Ｏポートの状態を保持する動作を実施するものである。
【００１２】
この発明によれば、マイコンへの供給電力を極力抑制しつつ、該マイコンによって前記電動機を発電機として動作可能な状態とすることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の健康機器において、使用者の予め定められた動作を検出する人体センサを更に備え、前記スイッチング制御部は、前記人体センサにより使用者が前記予め定められた動作をとったことが検出されると、予め定められた時間、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせるものである。
【００１４】
この発明によれば、人体センサにより使用者が前記予め定められた動作をとったことが検出されると、予め定められた時間、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせるようにしたので、必要なとき（前記ブレーキを働かせなければ可動部が動いてしまうような動作を使用者が行ったとき）だけ、前記電動機を発電機として動作可能な状態とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、待機モード中に使用者が可動部に乗ろうとしたり使用者が可動部にもたれかかったりしたときでも、可動部が殆ど動かないようすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る健康機器の第１の実施形態である運動装置を表す外観斜視図である。
【図２】運動装置の外観側面図である。
【図３】運動装置の内部構成を示す側面図である。
【図４】揺動機構を拡大して示す側面図である。
【図５】揺動機構の平面図である。
【図６】揺動機構の背面図である。
【図７】座部の動きを説明するための図である。
【図８】入力操作部の外観例を示す図である。
【図９】運動装置の電力供給に係る構成を示すブロック図である。
【図１０】モータとして３相モータを想定したときのモータ制御回路の回路図を示す図である。
【図１１】サイリスタと等価な回路を示す回路図である。
【図１２】本発明に係る他の健康機器であり、（ａ）は座部が下降位置の側面図、（ｂ）は座部が上昇位置の側面図である。
【図１３】図１２の平面図である。
【図１４】本発明に係る健康機器の他の実施形態である椅子式マッサージ機の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る健康機器の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る健康機器の第１の実施形態に係る運動装置を表す外観斜視図、図２は、該運動装置の側面図である。
【００１８】
図１、図２に示すように、運動装置１は、馬の背や鞍を模した形状で使用者が跨って着座可能な座部２と、この座部２を揺動運動させる揺動機構３と、電動モータ及びラック・ピニオン等により座部２を上昇位置Ｕと下降位置Ｄとに昇降させて前記座部２の高さを調節する昇降機構４と、前記座部２の左右位置の上ヒンジピン５に前後回動可能に吊下げられ、下端に使用者が足先を掛ける輪部を有するあぶみ６と、座部２の前部に前後揺動可能に設けた手綱７と、前記座部２及び揺動機構３を支える脚部８と、入力操作部３１とを備えて構成されている。
【００１９】
図３は、運動装置１の内部構成を示す側面図、図４は、前記揺動機構３を拡大して示す側面図であり、図５はその平面図であり、図６はその背面図である。図３、図４及び図６において、該揺動機構３が揺動した状態を仮想線で示す。
【００２０】
座部２が取付けられる台座９は、左右を一対とする連結リンク１０を介して可動架台１１に前後に揺動可能に支持され、可動架台１１はベース１２に左右に揺動可能に支持されているとともに、台座９と可動架台１１との間には駆動部１３が収納されている。前記連結リンク１０は、前リンク１０ａと、後リンク１０ｂとから成る。前リンク１０ａの上端部は、台座９の前端部に設けた上軸ピン９ａに軸着され、前リンク１０ａの下端部は可動架台１１の側板１４の前端部に設けた下軸ピン１５ａに軸着されている。また、後リンク１０ｂの上端部は台座９の後端部に設けた上軸ピン９ｂに軸着され、後リンク１０ｂの下端部は可動架台１１の側板１４の後端部に設けた下軸ピン１５ｂに軸着されている。前後の各下軸ピン１５ａ，１５ｂは、連結リンク１０を左右方向Ｙの軸線回りに回動可能に支持する左右軸１５を構成しており、これによって、台座９は左右軸１５回りに図４の矢印Ｍで示す前後方向に往復回転移動可能となっている。
【００２１】
前記ベース１２の前後方向Ｘの両端部には、図４及び図６に示すように、軸支板１６がそれぞれ立設され、可動架台１１の前後方向Ｘの両端部には前記軸支板１６と対向する連結板１７がそれぞれ垂設され、軸支板１６に対して連結板１７が前後軸１８によって回動可能に連結されている。前後軸１８はベース１２の中央部の前後２箇所に配置されて可動架台１１を前後軸１８回りに回動可能に支持するものであり、これによって台座９は前後軸１８回りに図６の矢印Ｎで示す左右方向に回転往復移動可能となっている。
【００２２】
一方、駆動部１３は、単体のモータ１９と、モータ１９の出力回転軸２０の回転力を台座９の前後方向Ｘの往復直進移動、左右軸１５回りの回転往復移動、前後軸１８回りの回転往復移動にそれぞれ変換して、これら３動作を組み合わせて座部２を駆動可能とする２つの駆動部１３ａ，１３ｂとを備えている。本例のモータ１９はベース１２上に縦据え置きされ、出力回転軸２０の突出方向は上向きとされる。
【００２３】
前記第１駆動部１３ａは、前後方向Ｘの往復直進移動および左右軸１５回りの回転往復移動用であり、前記第２駆動部１３ｂは、前後軸１８回りの回転往復移動用である。第１駆動部１３ａは、図４及び図５で示すように、前記出力回転軸２０にモータギア２１及び第１ギア２２を介して連結される第１シャフト２３と、第１シャフト２３の一端部に偏心して連結される偏心クランク２４（図５参照）と、一端部が偏心クランク２４に連結され、他端部が前リンク１０ａに設けた軸ピン１０ｃに軸着されるアームリンク２５とから成る。第１シャフト２３の両端部は台座９側にそれぞれ回動可能に支持されており、偏心クランク２４が第１シャフト２３に対して偏心円運動を行うことによって、アームリンク２５を介して前リンク１０ａが前後方向Ｘに往復移動し、これによって連結リンク１０に連結されている台座９、すなわち座部２が図３及び図４の矢印Ｍで示す方向に揺動可能となっている。
【００２４】
また、図５及び図６で示すように、第２駆動部１３ｂは、前記第１シャフト２３の連動ギア２６と第２ギア２７を介して連結された第２シャフト２８と、一端部が第２シャフト２８の一端部に偏心して連結され、他端部がベース１２に回動可能に連結される偏心ロッド２９とを備えて構成される。第２シャフト２８の両端部は台座９側に回動可能に支持されている。偏心ロッド２９は、台座９の左側或いは右側のいずれか一方に配置され（図５及び図６では右側）、偏心ロッド２９の上端部２９ａが図６に示す軸ピン６０により第２シャフト２８の一端部に対して偏心して連結され、偏心ロッド２９の下端部２９ｂはベース１２に固定したＬ形連結金具３０に対して軸ピン３１により回動可能に連結されている。したがって、第２シャフト２８の回転によって、偏心ロッド２９の上端部が偏心円運動を行うことで、台座９、すなわち座部２が図６の矢印Ｎで示すように、前後軸１８回りの回転往復移動可能となっている。
【００２５】
上記構成によれば、モータ１９の一方向に突出する出力回転軸２０が回転すると、モータギア２１と第１ギア２２との噛み合いによって第１シャフト２３が回転すると同時に、第１シャフト２３の連動ギア２６と第２ギア２７との噛み合いによって第２シャフト２８が回転する。第１シャフト２３が回転すると該第１シャフト２３の一端部に連結された偏心クランク２４が偏心円運動を行い、アームリンク２５を介して前リンク１０ａが前側の左右軸１５を中心に前後方向Ｘに回動する。このとき後リンク１０ｂが協働して後側の左右軸１５回りに回動することから、台座９、すなわち座部２は前後方向Ｘに往復移動および揺動する。一方、第２シャフト２８の回転によって、偏心ロッド２９の上端部が偏心円運動を行い、台座９、すなわち座部２は前後軸１８回りに回転往復移動する。
【００２６】
このようにして、使用者が座部２に着座した状態で、座部２は図７に示す前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、上下方向Ｚへの運動、およびθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の揺動を行うことから、身体のバランス機能や運動機能を訓練することができる。しかも、１個のモータ１９を用いて３動作を行うことができるので、モータ１９の数が減り、モータの制御が簡単になるとともに、低コスト化およびコンパクトを図ることができる。さらに、モータ１９の出力回転軸２０は一方向に突出していればよく、２方向に突出させる場合には横置きとなるのに対して、縦置きが可能となり、これによって該モータ１９を含む揺動機構３全体の設置スペースを狭めてコンパクト化を図ることができ、揺動機構３を座部２内部に格納して、乗馬を模した狙い通りの動作を忠実に再現することが可能になる。
【００２７】
入力操作部３１の外観例を示す図である。図８に示すように、入力操作部３１は、幼児・小児等のいたずらや誤動作を防止するべく入力操作部３１をロックする指示する入力を行うためのチャイルドロックボタン３１１、揺動機構３による揺動動作を開始する指示を入力したり停止する指示を入力したりするための切／入ボタン３１２、初心者や使い始めの使用者や体力に自身のない使用者が使用する初心者モードで動作する指示を入力するための初心者ボタン３１３を備える。
【００２８】
また、入力操作部３１は、自動コースボタン群３１４、お好みボタン３１５、速度調節ボタン３１６、シート傾き調節ボタン３１７、シート高さ調節ボタン３１８、使用者情報入力ボタン群３１９及び表示部３２０を備える。
【００２９】
自動コースボタン群３１４は、「ソフト」ボタン、「ハード」ボタン、「パワフル」ボタン、「ウエスト」ボタン、「ヒップ」ボタン、「脚力」ボタン、「ストレッチ」ボタンを備えて構成されている。詳細には説明しないが、各ボタンには、揺動機構３の揺動態様（揺動速度やシートの角度等）が予め設定されたコースが対応付けられており、何れかのボタンが操作されると、運動装置１は、そのボタンに対応付けられたコースにおける揺動機構３の揺動態様で動作する。
【００３０】
お好みボタン３１５は、揺動機構３による揺動速度、シート前傾・後傾の角度を手動で設定するためのボタン、速度調節ボタン３１６は、揺動機構３による揺動速度を調節するためボタン、シート傾き調節ボタン３１７は、シートの前傾・後傾の角度を調節するためのボタン、シート高さ調節ボタン３１８は、座面の高さを調節するためのボタンである。使用者情報入力ボタン群３１９は、使用者の性別や身長等を入力するためのボタン群であり、そのうち「身体入力」ボタンを操作するたびに、入力項目の種別の切替え（例えば性別から身長への切替え）が行われ、また、「＋」ボタン及び「−」ボタンにより、その切り替えられた入力項目についての値が増減される又は切替られる。
【００３１】
表示部３２０は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を備え、映像や使用者へのメッセージ（例えば揺動速度レベル、シート傾きレベル、残り時間、消費カロリー等）を表示する。なお、表示部３２０は、ＬＣＤに代えて例えばプラズマの表示装置でもよく、また、発光体としてのＬＥＤや７セグメントＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を備えてもよい。
【００３２】
図９は、運動装置１の電力供給に係る構成を示すブロック図である。なお、図１〜図８に示す構成と同一の構成については同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
図９に示すように、運動装置１は、第１制御用電源回路１０１と、遮断回路１０２と、第２制御用電源回路１０３と、負荷１０４と、第３制御用電源回路１０５と、マイコン１０６と、モータ制御回路１０７と、モータ１９とを備える。
【００３４】
運動装置１は、詳細には図示しないが、商用電源（ＡＣ電源）Ｅからの電力供給を受けるためのプラグを備え、所定の位置に設置されたコンセントに該プラグが差し込まれることで、商用電源（ＡＣ電源）Ｅからの電力供給を受ける。以下、運動装置１に設けられたプラグが前記コンセントに差し込まれていることを前提として説明する。
【００３５】
第１制御用電源回路１０１は、商用電源Ｅから供給される電力を基に、前記モータ１９の動作に要する電力や負荷１０４の動作に要する電力等を生成するものである。
【００３６】
遮断回路１０２は、第１制御用電源回路１０１と第２制御用電源回路１０３との間の電力供給経路の接断を行うものであり、マイコン１０６によりその接断動作が制御される。すなわち、本実施形態に係る運動装置１は、前記座部２を可動（前記モータ１９を稼動）する通常動作モードと、前記入力操作部３１の操作が受付可能な状態で前記座部２の可動（前記モータ１９の稼動）を停止（休止）する待機モードとを備えており、前記遮断回路１０２は、前記通常動作モードのときには、第１制御用電源回路１０１と第２制御用電源回路１０３との間の電力供給経路を接続する一方、前記待機モードのときには、該電力供給経路を遮断する。
【００３７】
これにより、前記待機モードのときには、負荷１０４には電力が供給されなくなるから、運動装置１が使用されていないときにも負荷１０４への電力供給が行われる場合に比して消費電力を低減することができる。
【００３８】
前記通常動作モードから前記待機モードへの移行は、例えば、揺動機構３の揺動動作（プレイ）を終了すべきタイミングに達したり、前記切／入ボタン３１２により、揺動機構３による揺動動作を停止する指示が入力されたりしたときに行われる。
【００３９】
負荷１０４は、例えば前記表示部３２０など前記モータ１９以外の電力負荷である。
【００４０】
第３制御用電源回路１０５は、商用電源Ｅから供給される電力を基に、マイコン１０６の動作に要する電力等を生成するものである。
【００４１】
マイコン１０６は、図略のＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理部）と、そのＣＰＵの動作を規定するプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）やデータを一時的に保管する機能や作業領域としての機能を有するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成されたマイクロコンピュータを有してなり、第３制御用電源回路１０５から電力の供給を受けて、当該運動装置１の全体制御を司るものである。
【００４２】
また、本実施形態に係るマイコン１０６は、遮断回路１０２の接断動作を制御する遮断制御部１０６１と、モータ制御回路１０７の動作を制御するスイッチング制御部１０６２とを有する。なお、マイコン１０６は、省電力モードを有し、運動装置１が前記待機モードのときに該マイコン１０６は省電力モードに設定される。省電力モードでは、マイコン１０６が発揮する複数の機能のうちスイッチング制御部１０６２及び後述する保持部１０６４としての機能を含む一部の機能を除き大部分の機能が停止するように設計されている。
【００４３】
モータ制御回路１０７は、マイコン１０６の指示に基づき、前記第１制御用電源回路１０１から供給される電力をモータ１９に供給するものである。モータ１９は、例えばコイルＬ１〜Ｌ３（図１０参照）を有する３相モータであり、各コイルＬ１〜Ｌ３にそれぞれ交流電流が流れることで生じる誘導磁界によってロータを回転駆動する原理で構成されるものである。図１０は、前記モータ１９として３相モータを想定したときのモータ制御回路１０７の回路図を示したものである。
【００４４】
図１０に示すように、モータ制御回路１０７は、入力端子（例えばエミッタ端子）、出力端子（例えばコレクタ端子）及び制御端子（例えばベース端子）の３端子をそれぞれ備えたトランジスタ等からなるスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６を備えて構成されている。
【００４５】
これらのスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６は、モータ１９に備えられる各相のコイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３の各々に対して２つずつ対応付けられている。すなわち、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２はコイルＬ１に対応付けられ、スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４はコイルＬ２に対応付けられ、スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６はコイルＬ３に対応付けられている。
【００４６】
そして、スイッチング素子ＳＷ１の出力端子とスイッチング素子ＳＷ２の入力端子とが接続されており、この接続点にコイルＬ１の一方端子が接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ１の入力端子は前記第１制御用電源回路１０１に接続されており、スイッチング素子ＳＷ２の出力端子はグランドに接続されており、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の各制御端子は、マイコン１０６にそれぞれ接続されている。
【００４７】
同様に、スイッチング素子ＳＷ３の出力端子とスイッチング素子ＳＷ４の入力端子とが接続されており、この接続点にコイルＬ２の一方端子が接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ３の入力端子は前記第１制御用電源回路１０１に接続されており、スイッチング素子ＳＷ４の出力端子はグランドに接続されており、スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の各制御端子は、マイコン１０６にそれぞれ接続されている。
【００４８】
同様に、スイッチング素子ＳＷ５の出力端子とスイッチング素子ＳＷ６の入力端子とが接続されており、この接続点にコイルＬ３の一方端子が接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ５の入力端子は前記第１制御用電源回路１０１に接続されており、スイッチング素子ＳＷ６の出力端子はグランドに接続されており、スイッチング素子ＳＷ５，ＳＷ６の各制御端子は、マイコン１０６にそれぞれ接続されている。
【００４９】
前記各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフ動作はマイコン１０６により制御される。すなわち、前記通常動作モードのときには、グランドに接続されているスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６が前記マイコン１０６によりそれぞれ常時オフにされ、且つ、前記第１制御用電源回路１０１に接続されているスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５が、前記マイコン１０６により所定の周波数でオンオフされる。このスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５のオンオフ動作は、互いに、各コイルＬ１〜Ｌ３に供給すべき交流電流の予め定められた位相差φを設けて行われる。
【００５０】
これにより、図略のロータが回転駆動され、該ロータに接続された前記出力回転軸２０の回転力が前記駆動部１３ａ，１３ｂにより台座９の前後方向Ｘの往復直進移動、左右軸１５回りの回転往復移動及び前後軸１８回りの回転往復移動にそれぞれ変換され、これら３動作が組み合わされて座部２が揺動されることとなる。
【００５１】
一方、前記待機モードのときには、前記第１制御用電源回路１０１に接続されているスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５がそれぞれ常時オフされる。これにより、各コイルＬ１〜Ｌ３には前記第１制御用電源回路１０１から電力が供給されない。
【００５２】
また、グランドに接続されているスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６はそれぞれ常時オンされる。これにより、コイルＬ１は、導通状態となったスイッチング素子ＳＷ２を介してグランドに接続され、コイルＬ２は、導通状態となったスイッチング素子ＳＷ４を介してグランドに接続され、コイルＬ３は、導通状態となったスイッチング素子ＳＷ６を介してグランドに接続されることとなる。なお、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５は前記第１スイッチング素子の一例であり、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６は前記第２スイッチング素子の一例である。
【００５３】
ここで、その状態で使用者が座部２に乗ったり座部２にもたれかかったりして座部２が僅かに動いたところで、該座部２の動きが前記駆動部１３ａ，１３ｂを介して前記ロータに回転動作となって伝達し、前記各コイルＬ１〜Ｌ３には、前記通常動作モードでコイルＬ１〜Ｌ３に発生する起電力とは逆の起電力（逆起電力）がそれぞれ発生する。すなわち、モータ１９は電動機として機能することとなる。
【００５４】
そして、前記逆起電力に起因して発生する誘導磁界により、前記ロータには各相のコイルＬ１〜Ｌ３から該ロータの回転を阻止（規制）しようとする方向の磁力が作用する。これにより、ロータの回転にブレーキが働く。その結果、待機モード中に使用者が座部２に乗ろうとしたり座部２にもたれかかったりしても、速やかに座部２の動きが規制される。
【００５５】
ところで、何時、使用者が座部２に乗ったり座部２にもたれかかったりするかは不定であるため、前述のようなブレーキ機能を待機モード中常に発揮できるようにしておく必要がある。ブレーキ機能を待機モード中常に発揮できるようにしておくためには、第１制御用電源回路１０１に接続されているスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５を常時オフ状態に維持し、且つ、グランドに接続されているスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６を常時オン状態に維持しておく必要がある。
【００５６】
ここで、本実施形態に係る運動装置１のマイコン１０６は、前述したように、運動装置１が待機モード中は省電力モードに設定され、該省電力モードでは大部分の機能は停止するが、各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフ状態を維持する機能については、前記省電力モード中でも常に発揮できるようになっている。
【００５７】
マイコン１０６は、前記スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６の制御端子がそれぞれ接続される各Ｉ／Ｏポートの前記省電力モードにおける状態（Ｈ（ハイ）又はＬ（ロー））を予め記憶する記憶部１０６３と、前記Ｉ／Ｏポートの状態（Ｈ（ハイ）又はＬ（ロー））を保持する保持部１０６４とを有している。
【００５８】
そして、保持部１０６４は、当該運動装置１のモードが通常動作モードから待機モードに移行する際に、前記記憶部１０６３の記憶内容に基づいて前記各Ｉ／Ｏポートの状態を設定し、待機モードにおいてマイコン１０６が省電力モードに設定されている期間、前記第３制御用電源回路１０５からの電力を受けつつ前記各Ｉ／Ｏポートの状態を保持する動作を実施する。
【００５９】
なお、前記記憶部１０６３及び保持部１０６４としての機能を有するマイコンとしては、パナソニック株式会社製の型番「ＭＮ１０１Ｃ３０９Ａ」のマイコンが採用可能であり、このマイコンがもつ省電力モード（ＳＴＯＰモード）において前記記憶部１０６３及び保持部１０６４としての機能が発揮されるようになっている。
【００６０】
これにより、マイコン１０６への供給電力を極力抑制しつつ、該マイコン１０６によって前記モータ１９を発電機として動作可能な状態とすることができる。
【００６１】
以上のように、本実施形態では、モータ１９の各コイルＬ１，Ｌ２，Ｌ３に対してそれぞれ設けられている、第１制御用電源回路１０１に接続されたスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５と、グランドに接続されたスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６とについて、運動装置１が通常動作モードから待機モードに移行するときには、グランドに接続されている方のスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６をオンし、且つ、第１制御用電源回路１０１に接続されている方のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５をオフするようにして、待機モード中、モータ１９を発電機として動作可能な状態とした。
【００６２】
これにより、待機モード中に使用者が座部２に乗ったり可動部にもたれかかったりしても、速やかに座部２の動きにブレーキをかけることができ、座部２ができるだけ動かないようにすることができる。その結果、運動装置１の安全性を向上することができる。
【００６３】
なお、本件は、前記実施形態に代えて又は前記実施形態に加えて、次の様な形態も含むものである。
【００６４】
（１）前記第１の実施形態では、前記待機モード中の各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６の状態を維持する機能（保持部１０６４）をマイコン１０６に搭載したが、この形態に代えて、マイコン１０６のＩ／Ｏポートと各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６の制御端子との間に、例えばサイリスタなどのラッチ回路素子を設置することで、前記機能を実現することもできる。図１１に示す回路素子は、サイリスタと等価な回路を示す回路図である。
【００６５】
図１１に示すように、サイリスタ１１０は、ＰＮＰトランジスタＴｒ１とＮＰＮトランジスタＴｒ２とを組み合わせた回路と等価な回路素子である。この等価回路においては、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のゲートとＮＰＮトランジスタＴｒ２のアノードとが接続点Ｐ１で接続されており、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のカソードとＮＰＮトランジスタＴｒ２のゲートとが接続点Ｐ２で接続されている。ＮＰＮトランジスタＴｒ２のカソードはグランドに接続されている。
【００６６】
また、該等価回路は、端子Ｔ１〜Ｔ３を有しており、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のアノードが端子Ｔ２を介して前記第１制御用電源回路１０１に接続されている。また、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のゲートとＮＰＮトランジスタＴｒ２のアノードとの接続点Ｐ１は、端子Ｔ１を介してマイコン１０６に接続されている。ＰＮＰトランジスタＴｒ１のカソードとＮＰＮトランジスタＴｒ２のゲートとの接続点Ｐ２は、前記端子Ｔ３を介して対応するスイッチング素子に接続されている。
【００６７】
このような構成を有する回路においては、マイコン１０６がＩ／ＯポートをＨ（ハイ）とすると、ＰＮＰトランジスタＴｒ１及びＮＰＮトランジスタＴｒ２がそれぞれオン（導通状態）となる。ここで、前記第１制御用電源回路１０１には商用電源Ｅから電力が供給されるため、ＰＮＰトランジスタＴｒ１及びＮＰＮトランジスタＴｒ２には、該第１制御用電源回路１０１から供給される電流が流れ続ける。これにより、各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６の状態が維持される。また、マイコン１０６がＩ／Ｏポートの状態をＬ（ロー）とすることで、ＰＮＰトランジスタＴｒ１及びＮＰＮトランジスタＴｒ２がそれぞれオフ（非導通状態）となる。
【００６８】
これを用い、前記通常動作モードから待機モードに移行するときには、マイコン１０６が、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５にそれぞれ接続された各サイリスタの制御端子と接続されたＩ／Ｏポートの状態をＬ（ロー）とするとともに、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６にそれぞれ接続された各サイリスタの制御端子と接続されたＩ／Ｏポートの状態をＨ（ハイ）とすることで、前記各Ｉ／Ｏポートの状態を変化させる必要が生じる（待機モードから通常動作モードに切り替えるべきときがくる）まで、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５にそれぞれ接続されたサイリスタが非導通状態を維持するとともに、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６にそれぞれ接続されたサイリスタが導通状態を維持する。
【００６９】
これにより、待機モード中、各相において前述のブレーキ作用を働かせることができる。その結果、待機モード中、ロータの回転にブレーキをかけることができ、待機モード中に使用者が座部２に乗ったり座部２にもたれかかったりしても、速やかに座部２の動きが規制される。
【００７０】
（２）前記第１の実施形態や前記変形形態（１）では、何時、使用者が座部２に乗ったり座部２にもたれかかったりするかは不定であり、前記ブレーキ機能を待機モード中常に発揮できるようにしておく必要があるとの観点から、前記マイコン１０６に前記保持部１０６４を搭載したり前記サイリスタ等を備えたりしたが、次のような構成を採用することで、一時的に前記ブレーキ機能を働かせるようにすることもできる。
【００７１】
すなわち、本実施形態の運動装置１は、座部２が動く可能性のある使用者の予め定められた動作を検出する人体センサ１０８（図９参照）を備え、座部２が動く可能性のある予め定められた動作を使用者がとったことが前記人体センサ１０８により検出されると、予め定められた時間、前記スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ５をオフし前記スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６をオンさせるようにしてもよい。
【００７２】
前記人体センサ１０８としては、前記座面又はその近傍に設置され、前記使用者が前記座部２に乗ったときにオンされるプッシュスイッチや、前記手綱７にそれぞれ設置された一対の電極であって、使用者が前記手綱７を把持する動作を行ったときに前記両電極同士が該使用者の人体を介して電気的に導通する電極を備えて構成されるものが一例として想定される。
【００７３】
そして、座部２が動く可能性のある使用者の予め定められた動作として、座部２に乗るべく座面に足などを載せる動作を想定した場合には前記プッシュスイッチが採用可能であり、座部２に乗ったり該座部２から降りたりするべく手綱７を把持したり離したりする動作を想定した場合には前記一対の電極が採用可能である。
【００７４】
このような構成を備えることにより、必要なとき（前記ブレーキを働かせなければ座部２が動いてしまうような動作を使用者が行ったとき）だけ、前記モータ１９を発電機として動作可能な状態として座部２が殆ど動かないようにすることができる。
【００７５】
（３）本件は、前記の形態に限定されるものではなく、使用者が起立する基台を揺動させることで、例えばサーフィンを模した運動を使用者に行わせるものなどの運動装置や、図１２，図１３に示すような運動装置も想定範囲である。
【００７６】
図１２（ａ）は、他の実施形態に係る運動装置５００の側面図、図６は平面図である。
【００７７】
この運動装置５００は、使用者が腰を掛ける座部５０１と、この座部５０１を揺動運動させる運動機構５０２と、座部５０１を昇降させる昇降機構５０３と、使用者が膝を所定の角度θで曲げた状態で左右の足をそれぞれ乗せる足置き部５０４とを備えている。
【００７８】
運動機構５０２は、具体的に図示しないが、内蔵された電動モータ、クランクアーム等によって、座部５０１を前後方向、左右方向、上下方向に３次元的に揺動運動させるものである。昇降機構５０３は、具体的に図示しないが、内蔵された電動モータ、ラック・ピニオン（若しくはねじ軸）等によって、座部５０１を上昇位置Ｕと下降位置Ｄとに昇降させて、座部５０１の高さを調節するものである。これにより、使用者の膝角度θは、効果的な運動を行うことができる所定の角度に調整することができる。
【００７９】
ベース部（基台）５０５の前部には支柱５０６が取付けられ、この支柱５０６の上端には、使用者が握るためのハンドル５０７が設けられている。
【００８０】
そして、使用者が座部５０１に腰を掛けた状態で、座部５０１を揺動することで使用者の脚部に体重が変化して加わるので、主として使用者の太ももが鍛えられるようになる。
【００８１】
本件は、このような運動装置の他、図１４に示すようなマッサージ機にも採用可能である。図１４に示すマッサージ機６００は、使用者が腰を掛ける座部６０１と、使用者が背中を凭れる背もたれ部６０２と、使用者をマッサージする施療子やエアーバッグ等のマッサージ部６０３とを備えて構成されている。
【符号の説明】
【００８２】
１ 運度装置
２ 座部
３ 揺動機構
１０１ 第１制御用電源回路
１０２ 遮断回路
１０３ 第２制御用電源回路
１０４ 負荷
１０５ 第３制御用電源回路
１０６ マイコン
１０６１ 遮断制御部
１０６２ スイッチング制御部
１０６３ 記憶部
１０６４ 保持部
１０７ モータ制御回路
１９ モータ
３１ 入力操作部
Ｌ１〜Ｌ３ コイル
ＳＷ１〜ＳＷ６ スイッチング素子
１１０ サイリスタ
Ｔｒ１ ＰＮＰトランジスタ
Ｔｒ２ ＮＰＮトランジスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が乗る可動部と、
コイルに交流電流が流れることで生じる誘導磁界によってロータを回転駆動して動力を発生する原理で構成される電動機を備え、該電動機により生成される動力を用いて前記可動部を駆動し該可動部の動作状態を変化させる駆動部と、
前記電動機に供給すべき所要の電力を生成する電源回路と、
当該健康機器のモードを、前記可動部を駆動するべく前記コイルに予め定められた周波数で間欠的に電力を供給する通常動作モードと、前記可動部の駆動を休止する待機モードとの間で択一的に設定するスイッチング制御部と、
前記コイルと前記電源回路との間の電力経路を接断する第１スイッチング素子と、
前記コイルとグランドとの間の電力経路を接断する第２スイッチング素子とを備え、
前記スイッチング制御部は、前記通常動作モードのときに、前記第１及び第２スイッチング素子を用いて前記コイルに予め定められた周波数で間欠的に電力を供給し、前記待機モードのときに、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせることにより前記電動機が発電機として動作可能な状態とする健康機器。
【請求項２】
前記スイッチング制御部は、当該健康機器が前記通常動作モードから待機モードに移行するときに、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせ、
前記待機モード中、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンした状態を保持する保持部を更に備える請求項１に記載の健康機器。
【請求項３】
当該健康機器の全体的な制御を行うマイコンを更に備えており、
前記第１及び第２スイッチング素子は、前記マイコンの各Ｉ／Ｏポートに接続される制御端子を有して前記マイコンによりオンオフの制御を受け、
前記マイコンは、
当該健康機器が待機モードのときに、前記通常動作モード時より消費電力が少ない省電力モードとなるとともに、
前記スイッチング制御部と、前記保持部と、前記第１及び第２スイッチング素子の制御端子がそれぞれ接続される前記各Ｉ／Ｏポートの状態につき前記省電力モードで設定すべき状態を予め記憶する記憶部とを有し、
前記スイッチング制御部は、当該マイコンが省電力モードに移行する際に、前記記憶部の記憶内容に基づいて前記各Ｉ／Ｏポートの状態を設定し、
前記保持部は、前記省電力モード中、前記各Ｉ／Ｏポートの状態を保持する動作を実施する請求項１又は２に記載の健康機器。
【請求項４】
使用者の予め定められた動作を検出する人体センサを更に備え、
前記スイッチング制御部は、前記人体センサにより使用者が前記予め定められた動作をとったことが検出されると、予め定められた時間、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせる請求項１に記載の健康機器。
【請求項１】
使用者が乗る可動部と、
コイルに交流電流が流れることで生じる誘導磁界によってロータを回転駆動して動力を発生する原理で構成される電動機を備え、該電動機により生成される動力を用いて前記可動部を駆動し該可動部の動作状態を変化させる駆動部と、
前記電動機に供給すべき所要の電力を生成する電源回路と、
当該健康機器のモードを、前記可動部を駆動するべく前記コイルに予め定められた周波数で間欠的に電力を供給する通常動作モードと、前記可動部の駆動を休止する待機モードとの間で択一的に設定するスイッチング制御部と、
前記コイルと前記電源回路との間の電力経路を接断する第１スイッチング素子と、
前記コイルとグランドとの間の電力経路を接断する第２スイッチング素子とを備え、
前記スイッチング制御部は、前記通常動作モードのときに、前記第１及び第２スイッチング素子を用いて前記コイルに予め定められた周波数で間欠的に電力を供給し、前記待機モードのときに、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせることにより前記電動機が発電機として動作可能な状態とする健康機器。
【請求項２】
前記スイッチング制御部は、当該健康機器が前記通常動作モードから待機モードに移行するときに、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせ、
前記待機モード中、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンした状態を保持する保持部を更に備える請求項１に記載の健康機器。
【請求項３】
当該健康機器の全体的な制御を行うマイコンを更に備えており、
前記第１及び第２スイッチング素子は、前記マイコンの各Ｉ／Ｏポートに接続される制御端子を有して前記マイコンによりオンオフの制御を受け、
前記マイコンは、
当該健康機器が待機モードのときに、前記通常動作モード時より消費電力が少ない省電力モードとなるとともに、
前記スイッチング制御部と、前記保持部と、前記第１及び第２スイッチング素子の制御端子がそれぞれ接続される前記各Ｉ／Ｏポートの状態につき前記省電力モードで設定すべき状態を予め記憶する記憶部とを有し、
前記スイッチング制御部は、当該マイコンが省電力モードに移行する際に、前記記憶部の記憶内容に基づいて前記各Ｉ／Ｏポートの状態を設定し、
前記保持部は、前記省電力モード中、前記各Ｉ／Ｏポートの状態を保持する動作を実施する請求項１又は２に記載の健康機器。
【請求項４】
使用者の予め定められた動作を検出する人体センサを更に備え、
前記スイッチング制御部は、前記人体センサにより使用者が前記予め定められた動作をとったことが検出されると、予め定められた時間、前記第１スイッチング素子をオフし前記第２スイッチング素子をオンさせる請求項１に記載の健康機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−２２７２７５（Ｐ２０１０−２２７２７５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７７７３６（Ｐ２００９−７７７３６）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
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