揺動型運動装置
【課題】検出手段による膝の圧力の検出が正確に行えて、使用者に的確な運動姿勢を促せるようにする。
【解決手段】使用者100が着座した座部2を揺動させることで、使用者100に運動負荷を付与する揺動型運動装置である。座部2は、座部ベース35と、座部ベース35の上部の着座部36と、座部ベース35の左右前側部のあおり部43とで構成されている。左右前側部のあおり部43の少なくとも一方の内部に、使用者100の膝の挟み力を検出する検出手段(スイッチ板48、ヒンジアーム49、圧力センサ51)が設けられている。
【解決手段】使用者100が着座した座部2を揺動させることで、使用者100に運動負荷を付与する揺動型運動装置である。座部2は、座部ベース35と、座部ベース35の上部の着座部36と、座部ベース35の左右前側部のあおり部43とで構成されている。左右前側部のあおり部43の少なくとも一方の内部に、使用者100の膝の挟み力を検出する検出手段(スイッチ板48、ヒンジアーム49、圧力センサ51)が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、揺動型運動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
揺動型運動装置は、使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に乗馬を模した運動負荷を付与するものである(特許文献1参照)。
【0003】
このような揺動型運動装置は、主として、使用者の下半身の筋肉を鍛えるものであり、子供から老人まで利用可能な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。
【0004】
ところで、揺動型運動装置では、揺動に応じた乗り方を行っても、その時の姿勢や、腹部、脚部等の力の入れ具合によって、運動効果のバラツキが大きくなることがある。このような運動効果のバラツキを少なくするために、座部に着座した使用者の膝が接触するあおり部分に圧力センサ(検出手段)を設置し、膝の力の入れ具合から運転姿勢を判断して、的確な運転姿勢をとるように促すことが考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−149468号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、座部には着座部とあおり部とが一体に形成されていることから、使用者の着座位置のずれや、揺動時に着座部とともにあおり部が歪んで変形したときに、圧力センサがその影響を受けやすくなる。そのために、膝の圧力の検出が正確でないことがあるという問題があった。
【0007】
本発明は、前記のような問題を解消するためになされたもので、検出手段による膝の圧力の検出が正確に行えて、使用者に的確な運動姿勢を促せるようにした揺動型運動装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するために、本発明は、使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に運動負荷を付与する揺動型運動装置において、前記座部は、座部ベースと、この座部ベースの上部の着座部と、前記座部ベースの左右前側部のあおり部とで構成され、前記左右前側部のあおり部の少なくとも一方の内部に、使用者の膝の挟み力を検出する検出手段が設けられていることを特徴とする揺動型運動装置を提供するものである。
【0009】
請求項2のように、請求項1において、前記あおり部は、側面視で略楕円状に形成されていることが好ましい。
【0010】
請求項3のように、請求項1または2において、前記検出手段は、膝を挟んだ時の圧力を受けるスイッチ板と、このスイッチ板を略平行移動可能に支持する支持部材と、前記スイッチ板の移動で押圧されたときに、押圧力を挟み力として検出する圧力センサとでなる構成とすることができる。
【0011】
請求項4のように、請求項3において、前記圧力センサは、複数個配置されている構成とすることができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、座部ベースの上部に着座部を設け、この座部ベースの左右前側部にあおり部を設けることで、着座部とあおり部とを完全に分離したうえで、あおり部に、使用者の膝の挟み力を検出する検出手段を設けたものである。
【0013】
したがって、揺動時に着座部が歪んで変形しても、あおり部の検出手段はその影響を受けなくなる。また、着座部とあおり部とが完全に分離されているから、目で見てあおり部の位置が分かり易く、膝で挟み易いので、使用者の着座位置のずれも少なくなる。その結果、膝の圧力の検出が正確に行えるようになるので、使用者に的確な運転姿勢をとるように促せるようになる。
【0014】
さらに、座部は、座部ベースと着座部とあおり部とに分割したから、着座部とあおり部とを一体成形する場合と比較して、各パーツが小さくなるので、各パーツの成形金型等も小型で安価となって、製造も容易になる。
【0015】
請求項2によれば、あおり部が略楕円状であるから、目で見てあおり部の位置がより分かり易くなって、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。
【0016】
請求項3によれば、あおり部のスイッチ板は、支持部材で略平行移動可能に支持しているから、スイッチ板のどの位置で膝を挟んだ時の圧力を受けても、スイッチ板は、略平行移動して圧力センサを押圧できるので、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。
【0017】
請求項4によれば、複数個の圧力センサを用いることで、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明に係る揺動型運動装置の全体構成を示す側面図である。
【図2】図1の駆動装置を拡大して示す側面図である。
【図3】図2の平面図である。
【図4】図2の背面図である。
【図5】(a)(b)は座部の動きを説明するための図である。
【図6】本発明に係る座部の分解斜視図である。
【図7】図6の座部の横断面図である。
【図8】あおり部の表側の分解斜視図である。
【図9】あおり部の裏側の分解斜視図である。
【図10】あおり部であり、(a)は背面図、(b)は(a)のI−I線の略画的断面図である。
【図11】あおり部の要部断面斜視図である。
【図12】(a)(b)は、それぞれ圧力センサの変形例の背面図である。
【図13】あおり部の変形例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る揺動型運動装置1の全体構成を示す側面図である。
【0020】
この揺動型運動装置1は、馬の鞍を模した形状で使用者が着座(騎乗)する座部2を備えている。また、座部2を揺動させる駆動手段である駆動装置3と、座部2および駆動装置3を支える脚部30を備えている。
【0021】
図2は、駆動装置3を拡大して示す側面図であり、図3はその平面図であり、図4はその背面図である。図2および図4において、駆動装置3が揺動した状態を二点鎖線で示している。
【0022】
座部2が取付けられる台座4は、左右を一対とする連結リンク5を介して可動架台6に前後に揺動可能に支持され、可動架台6はベース8で左右に揺動可能に支持されているとともに、台座4と可動架台6との間には駆動部13が収納されている。
【0023】
前記連結リンク5は、前リンク5aと、後リンク5bとから成る。前リンク5aの上端部は、台座4の前端部に設けた上軸ピン4aに嵌合され、前リンク5aの下端部は可動架台6の側板16の前端部に設けた下軸ピン7aに嵌合されている。また、後リンク5bの上端部は台座4の後端部に設けた上軸ピン4bに嵌合され、後リンク5bの下端部は可動架台6の側板16の後端部に設けた下軸ピン7bに嵌合されている。
【0024】
前後の各下軸ピン7a,7bは、連結リンク5を左右方向Yの軸線回りに回動可能に支持する左右軸7を構成しており、これによって、台座4は左右軸7回りに図2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。
【0025】
前記ベース8の前後方向Xの両端部には、図2および図4に示すように、軸支板24がそれぞれ上向きに設けられている。可動架台6の前後方向Xの両端部には前記軸支板24と対向する連結板25がそれぞれ下向きに設けられ、軸支板24に対して連結板25が前後軸9によって回動可能に連結されている。
【0026】
前後軸9は、ベース8の中央部の前後2箇所に配置されて可動架台6を前後軸9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4は前後軸9回りに図4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。
【0027】
一方、駆動部13は、単体のモータ10を備えている。また、モータ10の出力回転軸12の回転力を台座4の前後方向Xの往復直進移動、左右軸7回りの回転往復移動、前後軸9回りの回転往復移動にそれぞれ変換して、これら3動作を組合わせて座部2を駆動可能とする2つの駆動部13a,13bを備えている。本例のモータ10はベース8上に縦据え置きされ、出力回転軸12の突出方向は上向きとされる。
【0028】
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7回りの回転往復移動用であり、第2駆動部13bは、前後軸9回りの回転往復移動用である。
【0029】
第1駆動部13aは、図2および図3で示すように、出力回転軸12にモータギア11および第1ギア14を介して連結される第1シャフト17を備えている。また、第1シャフト17の一端部に偏心して連結される偏心クランク19と、一端部が偏心クランク19に連結され、他端部が前リンク5aに設けた軸ピン5cに嵌合されるアームリンク20とを備えている。
【0030】
第1シャフト17の両端部は台座4側にそれぞれ回動可能に支持されており、偏心クランク19が第1シャフト17に対して偏心円運動を行う。これによってアームリンク20を介して前リンク5aが前後方向Xに往復移動し、連結リンク5に連結されている台座4、すなわち座部2が図1および図2の矢印Mで示す方向に揺動可能となっている。
【0031】
また、第2駆動部13bは、図3および図4で示すように、第1シャフト17の連動ギア22と第2ギア15を介して連結された第2シャフト18を備えている。また、一端部が第2シャフト18の一端部に偏心して連結され、他端部がベース8に回動可能に連結される偏心ロッド21を備えている。第2シャフト18の両端部は台座4側に回動可能に支持されている。
【0032】
偏心ロッド21は、台座4の左側或いは右側のいずれか一方に配置され(図3および図4では右側)、偏心ロッド21の上端部21aが図4に示す軸ピン29により第2シャフト18の一端部に対して偏心して連結されている。偏心ロッド21の下端部21bはベース8に固定したL形連結金具27に対して軸ピン28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18の回転によって、偏心ロッド21の上端部が偏心円運動を行うことで、台座4、すなわち座部2が図4の矢印Nで示すように、前後軸9回りの回転往復移動可能となっている。
【0033】
前記構成において、モータ10の出力回転軸12が回転すると、モータギア11と第1ギア14との噛み合いによって第1シャフト17が回転すると同時に、第1シャフト17の連動ギア22と第2ギア15との噛み合いによって第2シャフト18が回転する。
【0034】
第1シャフト17が回転すると、第1シャフト17の一端部に連結された偏心クランク19が偏心円運動を行ない、アームリンク20を介して前リンク5aが前側の左右軸ピン7aを中心に前後方向Xに回動する。このとき、後リンク5bが協働して後側の左右軸ピン7b回りに回動することから、台座4、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。
【0035】
また、第2シャフト18の回転によって、偏心ロッド21の上端部が偏心円運動を行い、台座4、すなわち座部2は前後軸9回りに回転往復移動する。
【0036】
このようにして、使用者100が座部2に着座(騎乗)した状態で、座部2は図5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。したがって、使用者100に乗馬を模した運動負荷が付与されることで、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。
【0037】
前記揺動型運動装置1では、座部2の前下部の両側に、使用者が脚を乗せる鐙(あぶみ)が設けられていないとともに、座部2の前上部に、使用者が手で握る手綱(たずな)が設けられていないが、鐙(後述)や手綱を設けることもできる。
【0038】
図6は座部2の分解斜視図である。座部2は、座部ベース35と、この座部ベース35の上部の着座部36と、座部ベース35の左右前側部のあおり部43とで構成されている。
【0039】
合成樹脂製の座部ベース35は、使用者が跨って着座する着座部36を固定する上面部35aと、着座部36に跨った使用者の膝の内側に接触する左右のあおり部43を固定する両側面部35bとを備えている。
【0040】
着座部36は、図7に横断面を示すように、基台37を備え、この基台37の上面にウレタンフォーム(クッション)38が設けられ、このウレタンフォーム38の上面が表皮39で覆われている。そして、着座部36の基台37が座部筐体40にねじ41で固定されている。
【0041】
座部筐体40の下面には、図6に示したように、複数の位置決めボス40aが設けられ、各位置決めボス40aが座部ベース35の上面部35aに形成された同数の位置決め穴35cにそれぞれ嵌め込まれて、ボルト等により固定されるようになる。
【0042】
あおり部43は、図8および図9に示すように、側面視で前後方向に長い大型の略楕円状に形成されている。あおり部43は、基台44を備え、この基台44の上面にウレタンフォーム(クッション)45が設けられ、このウレタンフォーム45の上面が表皮46で覆われている。
【0043】
基台44の下面には、複数の位置決めボス44aが設けられ、図6に示したように、各位置決めボス44aが座部ベース35の両側面部35bに形成された同数の位置決め穴35dにそれぞれ嵌め込まれて、ボルト等により固定されるようになる。
【0044】
なお、図6では、座部ベース35の両側面部35bの内面部に鐙(あぶみ)47を吊り支持している。
【0045】
図8〜図11に示すように、あおり部43の基台44自体は、上面が略楕円状に開口したリング形状であり、この開口44b内には、隙間tを隔てて嵌り合うスイッチ板48が配置されている。
【0046】
そして、隙間t内には、4本の円弧状ヒンジアーム(ばね板)49が円周上略等角度間隔で配置され、各ヒンジアーム49の一端がスイッチ板48の外周縁に係止され、各ヒンジアーム49の他端が基台44の開口44bの内周縁に係止されている。これにより、スイッチ板48は、基台44の開口44b内でばね支持されることになり、通常は、基台44の上面とほぼ面一となるようにばね付勢されている。このスイッチ板48は、膝を挟んだ時の圧力を受けると、ばね力に抗して基台44の内方に移動するようになる。また、4本のヒンジアーム49は、スイッチ板48を略平行移動可能に支持するようになる。
【0047】
基台44の長軸方向のほぼ中央位置の複数のフレームボス44cには、センサフレーム50がねじで固定され、このセンサフレーム50の中央部には、スイッチ板48に対向する圧力センサ51がねじで固定されている。
【0048】
したがって、スイッチ板48が膝を挟んだ時の圧力を受け、ばね力に抗して基台44の内方に移動した時に、スイッチ板48で圧力センサ51を押圧するようになる。この圧力センサ51は、スイッチ板48を介して使用者の膝の挟み力を検出するものである。
【0049】
スイッチ板48には、長軸方向の両側に複数のガイドスリーブ52が形成され、各ガイドスリーブ52は、座部ベース35の両側面部35bに形成された同数のガイドボス(不図示)にそれぞれ嵌め込まれるようになる。これにより、スイッチ板48は、ガイドスリーブ52とガイドボスのガイドで、より正確に略平行移動可能に支持されるようになる。
【0050】
スイッチ板48と、スイッチ板48を略平行移動可能に支持する支持部材(必要に応じてガイドスリーブ52とガイドボスも含まれる。)であるヒンジアーム49と、スイッチ板48の移動で押圧されたときに、押圧力を挟み力として検出する圧力センサ51とは、検出手段を構成する。なお、検出手段は、左右前側部のあおり部43の少なくとも一方に設けられていればよい。
【0051】
前記のような揺動型運動装置1の座部2であれば、座部ベース35の上部に着座部36を設け、この座部ベース35の左右前側部にあおり部43を設けたものである。このように、着座部36とあおり部43とを完全に分離したうえで、あおり部43に、使用者の膝の挟み力を検出する圧力センサ51を設けたものである。
【0052】
したがって、揺動時に着座部36が歪んで変形しても、あおり部43の圧力センサ51はその影響を受けなくなる。また、着座部36とあおり部43とが完全に分離されているから、目で見てあおり部43の位置が分かり易く、膝で挟み易いので、使用者の着座位置のずれも少なくなる。その結果、膝の圧力の検出が正確に行えるようになるので、使用者に的確な運転姿勢をとるように促せるようになる。
【0053】
さらに、座部2は、座部ベース35と着座部36とあおり部43とに分割したから、着座部36とあおり部43とを一体成形する場合と比較して、各パーツが小さくなるので、各パーツの成形金型等も小型で安価となって、製造も容易になる。
【0054】
また、あおり部43が略楕円状であるから、目で見てあおり部43の位置がより分かり易くなって、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。
【0055】
さらに、あおり部43のスイッチ板48は、4本のヒンジアーム49で略平行移動可能に支持している。したがって、スイッチ板48のどの位置で膝を挟んだ時の圧力を受けても、スイッチ板48は、略平行移動して圧力センサ51を押圧できるので、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。特に、ガイドスリーブ52とガイドボス(不図示)を設けると、スイッチ板48は、より正確に略平行移動可能に支持できるようになる。
【0056】
前記実施形態のように、スイッチ板48に対して1個の圧力センサ51を設ける代わりに、図12(a)に示すように、スイッチ板48に対して、2個の圧力センサ51を設けることができる。あるいは、図12(b)のように、スイッチ板48に対して、4個の圧力センサ51を設けることができる。
【0057】
このように、複数個の圧力センサ51を用いることで、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。
【0058】
すなわち、図12(a)のように、圧力センサ51を長軸方向の2隅に配置することにより、長軸方向の圧力ポイントのずれが生じても、2個の圧力センサ51でそれぞれの圧力を受けることができる。
【0059】
また、図12(b)のように、圧力センサ51を長軸方向と短軸方向の4隅に配置することにより、あらゆる方向の圧力ポイントのずれに対応することができる。この場合には、スイッチ板48を略平行移動可能に支持するガイドスリーブ52とガイドボス(不図示)も不要となる。
【0060】
図13は変形例であり、前記実施形態のような4本のヒンジアーム49を設ける代わりに、基台44の開口44bの内周縁とスイッチ板48の外周縁との間をヒンジ53で連結して、基台44でスイッチ板48を略平行移動可能に支持することもできる。この場合、スイッチ板48は、圧力センサ51に軽く接触している状態として、スイッチ板48の移動で圧力センサ51が押圧されたときに、押圧力を挟み力として検出するようになる。
【符号の説明】
【0061】
1 揺動型運動装置
2 座部
3 駆動装置
35 座部ベース
36 着座部
43 あおり部
44 基台
48 スイッチ板(検出手段)
49 ヒンジアーム(支持部材、検出手段)
51 圧力センサ(検出手段)
52 ガイドスリーブ(支持部材、検出手段)
53 ヒンジ(支持部材、検出手段)
100 使用者
【技術分野】
【0001】
本発明は、揺動型運動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
揺動型運動装置は、使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に乗馬を模した運動負荷を付与するものである(特許文献1参照)。
【0003】
このような揺動型運動装置は、主として、使用者の下半身の筋肉を鍛えるものであり、子供から老人まで利用可能な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。
【0004】
ところで、揺動型運動装置では、揺動に応じた乗り方を行っても、その時の姿勢や、腹部、脚部等の力の入れ具合によって、運動効果のバラツキが大きくなることがある。このような運動効果のバラツキを少なくするために、座部に着座した使用者の膝が接触するあおり部分に圧力センサ(検出手段)を設置し、膝の力の入れ具合から運転姿勢を判断して、的確な運転姿勢をとるように促すことが考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−149468号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、座部には着座部とあおり部とが一体に形成されていることから、使用者の着座位置のずれや、揺動時に着座部とともにあおり部が歪んで変形したときに、圧力センサがその影響を受けやすくなる。そのために、膝の圧力の検出が正確でないことがあるという問題があった。
【0007】
本発明は、前記のような問題を解消するためになされたもので、検出手段による膝の圧力の検出が正確に行えて、使用者に的確な運動姿勢を促せるようにした揺動型運動装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するために、本発明は、使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に運動負荷を付与する揺動型運動装置において、前記座部は、座部ベースと、この座部ベースの上部の着座部と、前記座部ベースの左右前側部のあおり部とで構成され、前記左右前側部のあおり部の少なくとも一方の内部に、使用者の膝の挟み力を検出する検出手段が設けられていることを特徴とする揺動型運動装置を提供するものである。
【0009】
請求項2のように、請求項1において、前記あおり部は、側面視で略楕円状に形成されていることが好ましい。
【0010】
請求項3のように、請求項1または2において、前記検出手段は、膝を挟んだ時の圧力を受けるスイッチ板と、このスイッチ板を略平行移動可能に支持する支持部材と、前記スイッチ板の移動で押圧されたときに、押圧力を挟み力として検出する圧力センサとでなる構成とすることができる。
【0011】
請求項4のように、請求項3において、前記圧力センサは、複数個配置されている構成とすることができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、座部ベースの上部に着座部を設け、この座部ベースの左右前側部にあおり部を設けることで、着座部とあおり部とを完全に分離したうえで、あおり部に、使用者の膝の挟み力を検出する検出手段を設けたものである。
【0013】
したがって、揺動時に着座部が歪んで変形しても、あおり部の検出手段はその影響を受けなくなる。また、着座部とあおり部とが完全に分離されているから、目で見てあおり部の位置が分かり易く、膝で挟み易いので、使用者の着座位置のずれも少なくなる。その結果、膝の圧力の検出が正確に行えるようになるので、使用者に的確な運転姿勢をとるように促せるようになる。
【0014】
さらに、座部は、座部ベースと着座部とあおり部とに分割したから、着座部とあおり部とを一体成形する場合と比較して、各パーツが小さくなるので、各パーツの成形金型等も小型で安価となって、製造も容易になる。
【0015】
請求項2によれば、あおり部が略楕円状であるから、目で見てあおり部の位置がより分かり易くなって、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。
【0016】
請求項3によれば、あおり部のスイッチ板は、支持部材で略平行移動可能に支持しているから、スイッチ板のどの位置で膝を挟んだ時の圧力を受けても、スイッチ板は、略平行移動して圧力センサを押圧できるので、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。
【0017】
請求項4によれば、複数個の圧力センサを用いることで、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明に係る揺動型運動装置の全体構成を示す側面図である。
【図2】図1の駆動装置を拡大して示す側面図である。
【図3】図2の平面図である。
【図4】図2の背面図である。
【図5】(a)(b)は座部の動きを説明するための図である。
【図6】本発明に係る座部の分解斜視図である。
【図7】図6の座部の横断面図である。
【図8】あおり部の表側の分解斜視図である。
【図9】あおり部の裏側の分解斜視図である。
【図10】あおり部であり、(a)は背面図、(b)は(a)のI−I線の略画的断面図である。
【図11】あおり部の要部断面斜視図である。
【図12】(a)(b)は、それぞれ圧力センサの変形例の背面図である。
【図13】あおり部の変形例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る揺動型運動装置1の全体構成を示す側面図である。
【0020】
この揺動型運動装置1は、馬の鞍を模した形状で使用者が着座(騎乗)する座部2を備えている。また、座部2を揺動させる駆動手段である駆動装置3と、座部2および駆動装置3を支える脚部30を備えている。
【0021】
図2は、駆動装置3を拡大して示す側面図であり、図3はその平面図であり、図4はその背面図である。図2および図4において、駆動装置3が揺動した状態を二点鎖線で示している。
【0022】
座部2が取付けられる台座4は、左右を一対とする連結リンク5を介して可動架台6に前後に揺動可能に支持され、可動架台6はベース8で左右に揺動可能に支持されているとともに、台座4と可動架台6との間には駆動部13が収納されている。
【0023】
前記連結リンク5は、前リンク5aと、後リンク5bとから成る。前リンク5aの上端部は、台座4の前端部に設けた上軸ピン4aに嵌合され、前リンク5aの下端部は可動架台6の側板16の前端部に設けた下軸ピン7aに嵌合されている。また、後リンク5bの上端部は台座4の後端部に設けた上軸ピン4bに嵌合され、後リンク5bの下端部は可動架台6の側板16の後端部に設けた下軸ピン7bに嵌合されている。
【0024】
前後の各下軸ピン7a,7bは、連結リンク5を左右方向Yの軸線回りに回動可能に支持する左右軸7を構成しており、これによって、台座4は左右軸7回りに図2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。
【0025】
前記ベース8の前後方向Xの両端部には、図2および図4に示すように、軸支板24がそれぞれ上向きに設けられている。可動架台6の前後方向Xの両端部には前記軸支板24と対向する連結板25がそれぞれ下向きに設けられ、軸支板24に対して連結板25が前後軸9によって回動可能に連結されている。
【0026】
前後軸9は、ベース8の中央部の前後2箇所に配置されて可動架台6を前後軸9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4は前後軸9回りに図4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。
【0027】
一方、駆動部13は、単体のモータ10を備えている。また、モータ10の出力回転軸12の回転力を台座4の前後方向Xの往復直進移動、左右軸7回りの回転往復移動、前後軸9回りの回転往復移動にそれぞれ変換して、これら3動作を組合わせて座部2を駆動可能とする2つの駆動部13a,13bを備えている。本例のモータ10はベース8上に縦据え置きされ、出力回転軸12の突出方向は上向きとされる。
【0028】
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7回りの回転往復移動用であり、第2駆動部13bは、前後軸9回りの回転往復移動用である。
【0029】
第1駆動部13aは、図2および図3で示すように、出力回転軸12にモータギア11および第1ギア14を介して連結される第1シャフト17を備えている。また、第1シャフト17の一端部に偏心して連結される偏心クランク19と、一端部が偏心クランク19に連結され、他端部が前リンク5aに設けた軸ピン5cに嵌合されるアームリンク20とを備えている。
【0030】
第1シャフト17の両端部は台座4側にそれぞれ回動可能に支持されており、偏心クランク19が第1シャフト17に対して偏心円運動を行う。これによってアームリンク20を介して前リンク5aが前後方向Xに往復移動し、連結リンク5に連結されている台座4、すなわち座部2が図1および図2の矢印Mで示す方向に揺動可能となっている。
【0031】
また、第2駆動部13bは、図3および図4で示すように、第1シャフト17の連動ギア22と第2ギア15を介して連結された第2シャフト18を備えている。また、一端部が第2シャフト18の一端部に偏心して連結され、他端部がベース8に回動可能に連結される偏心ロッド21を備えている。第2シャフト18の両端部は台座4側に回動可能に支持されている。
【0032】
偏心ロッド21は、台座4の左側或いは右側のいずれか一方に配置され(図3および図4では右側)、偏心ロッド21の上端部21aが図4に示す軸ピン29により第2シャフト18の一端部に対して偏心して連結されている。偏心ロッド21の下端部21bはベース8に固定したL形連結金具27に対して軸ピン28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18の回転によって、偏心ロッド21の上端部が偏心円運動を行うことで、台座4、すなわち座部2が図4の矢印Nで示すように、前後軸9回りの回転往復移動可能となっている。
【0033】
前記構成において、モータ10の出力回転軸12が回転すると、モータギア11と第1ギア14との噛み合いによって第1シャフト17が回転すると同時に、第1シャフト17の連動ギア22と第2ギア15との噛み合いによって第2シャフト18が回転する。
【0034】
第1シャフト17が回転すると、第1シャフト17の一端部に連結された偏心クランク19が偏心円運動を行ない、アームリンク20を介して前リンク5aが前側の左右軸ピン7aを中心に前後方向Xに回動する。このとき、後リンク5bが協働して後側の左右軸ピン7b回りに回動することから、台座4、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。
【0035】
また、第2シャフト18の回転によって、偏心ロッド21の上端部が偏心円運動を行い、台座4、すなわち座部2は前後軸9回りに回転往復移動する。
【0036】
このようにして、使用者100が座部2に着座(騎乗)した状態で、座部2は図5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。したがって、使用者100に乗馬を模した運動負荷が付与されることで、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。
【0037】
前記揺動型運動装置1では、座部2の前下部の両側に、使用者が脚を乗せる鐙(あぶみ)が設けられていないとともに、座部2の前上部に、使用者が手で握る手綱(たずな)が設けられていないが、鐙(後述)や手綱を設けることもできる。
【0038】
図6は座部2の分解斜視図である。座部2は、座部ベース35と、この座部ベース35の上部の着座部36と、座部ベース35の左右前側部のあおり部43とで構成されている。
【0039】
合成樹脂製の座部ベース35は、使用者が跨って着座する着座部36を固定する上面部35aと、着座部36に跨った使用者の膝の内側に接触する左右のあおり部43を固定する両側面部35bとを備えている。
【0040】
着座部36は、図7に横断面を示すように、基台37を備え、この基台37の上面にウレタンフォーム(クッション)38が設けられ、このウレタンフォーム38の上面が表皮39で覆われている。そして、着座部36の基台37が座部筐体40にねじ41で固定されている。
【0041】
座部筐体40の下面には、図6に示したように、複数の位置決めボス40aが設けられ、各位置決めボス40aが座部ベース35の上面部35aに形成された同数の位置決め穴35cにそれぞれ嵌め込まれて、ボルト等により固定されるようになる。
【0042】
あおり部43は、図8および図9に示すように、側面視で前後方向に長い大型の略楕円状に形成されている。あおり部43は、基台44を備え、この基台44の上面にウレタンフォーム(クッション)45が設けられ、このウレタンフォーム45の上面が表皮46で覆われている。
【0043】
基台44の下面には、複数の位置決めボス44aが設けられ、図6に示したように、各位置決めボス44aが座部ベース35の両側面部35bに形成された同数の位置決め穴35dにそれぞれ嵌め込まれて、ボルト等により固定されるようになる。
【0044】
なお、図6では、座部ベース35の両側面部35bの内面部に鐙(あぶみ)47を吊り支持している。
【0045】
図8〜図11に示すように、あおり部43の基台44自体は、上面が略楕円状に開口したリング形状であり、この開口44b内には、隙間tを隔てて嵌り合うスイッチ板48が配置されている。
【0046】
そして、隙間t内には、4本の円弧状ヒンジアーム(ばね板)49が円周上略等角度間隔で配置され、各ヒンジアーム49の一端がスイッチ板48の外周縁に係止され、各ヒンジアーム49の他端が基台44の開口44bの内周縁に係止されている。これにより、スイッチ板48は、基台44の開口44b内でばね支持されることになり、通常は、基台44の上面とほぼ面一となるようにばね付勢されている。このスイッチ板48は、膝を挟んだ時の圧力を受けると、ばね力に抗して基台44の内方に移動するようになる。また、4本のヒンジアーム49は、スイッチ板48を略平行移動可能に支持するようになる。
【0047】
基台44の長軸方向のほぼ中央位置の複数のフレームボス44cには、センサフレーム50がねじで固定され、このセンサフレーム50の中央部には、スイッチ板48に対向する圧力センサ51がねじで固定されている。
【0048】
したがって、スイッチ板48が膝を挟んだ時の圧力を受け、ばね力に抗して基台44の内方に移動した時に、スイッチ板48で圧力センサ51を押圧するようになる。この圧力センサ51は、スイッチ板48を介して使用者の膝の挟み力を検出するものである。
【0049】
スイッチ板48には、長軸方向の両側に複数のガイドスリーブ52が形成され、各ガイドスリーブ52は、座部ベース35の両側面部35bに形成された同数のガイドボス(不図示)にそれぞれ嵌め込まれるようになる。これにより、スイッチ板48は、ガイドスリーブ52とガイドボスのガイドで、より正確に略平行移動可能に支持されるようになる。
【0050】
スイッチ板48と、スイッチ板48を略平行移動可能に支持する支持部材(必要に応じてガイドスリーブ52とガイドボスも含まれる。)であるヒンジアーム49と、スイッチ板48の移動で押圧されたときに、押圧力を挟み力として検出する圧力センサ51とは、検出手段を構成する。なお、検出手段は、左右前側部のあおり部43の少なくとも一方に設けられていればよい。
【0051】
前記のような揺動型運動装置1の座部2であれば、座部ベース35の上部に着座部36を設け、この座部ベース35の左右前側部にあおり部43を設けたものである。このように、着座部36とあおり部43とを完全に分離したうえで、あおり部43に、使用者の膝の挟み力を検出する圧力センサ51を設けたものである。
【0052】
したがって、揺動時に着座部36が歪んで変形しても、あおり部43の圧力センサ51はその影響を受けなくなる。また、着座部36とあおり部43とが完全に分離されているから、目で見てあおり部43の位置が分かり易く、膝で挟み易いので、使用者の着座位置のずれも少なくなる。その結果、膝の圧力の検出が正確に行えるようになるので、使用者に的確な運転姿勢をとるように促せるようになる。
【0053】
さらに、座部2は、座部ベース35と着座部36とあおり部43とに分割したから、着座部36とあおり部43とを一体成形する場合と比較して、各パーツが小さくなるので、各パーツの成形金型等も小型で安価となって、製造も容易になる。
【0054】
また、あおり部43が略楕円状であるから、目で見てあおり部43の位置がより分かり易くなって、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。
【0055】
さらに、あおり部43のスイッチ板48は、4本のヒンジアーム49で略平行移動可能に支持している。したがって、スイッチ板48のどの位置で膝を挟んだ時の圧力を受けても、スイッチ板48は、略平行移動して圧力センサ51を押圧できるので、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。特に、ガイドスリーブ52とガイドボス(不図示)を設けると、スイッチ板48は、より正確に略平行移動可能に支持できるようになる。
【0056】
前記実施形態のように、スイッチ板48に対して1個の圧力センサ51を設ける代わりに、図12(a)に示すように、スイッチ板48に対して、2個の圧力センサ51を設けることができる。あるいは、図12(b)のように、スイッチ板48に対して、4個の圧力センサ51を設けることができる。
【0057】
このように、複数個の圧力センサ51を用いることで、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。
【0058】
すなわち、図12(a)のように、圧力センサ51を長軸方向の2隅に配置することにより、長軸方向の圧力ポイントのずれが生じても、2個の圧力センサ51でそれぞれの圧力を受けることができる。
【0059】
また、図12(b)のように、圧力センサ51を長軸方向と短軸方向の4隅に配置することにより、あらゆる方向の圧力ポイントのずれに対応することができる。この場合には、スイッチ板48を略平行移動可能に支持するガイドスリーブ52とガイドボス(不図示)も不要となる。
【0060】
図13は変形例であり、前記実施形態のような4本のヒンジアーム49を設ける代わりに、基台44の開口44bの内周縁とスイッチ板48の外周縁との間をヒンジ53で連結して、基台44でスイッチ板48を略平行移動可能に支持することもできる。この場合、スイッチ板48は、圧力センサ51に軽く接触している状態として、スイッチ板48の移動で圧力センサ51が押圧されたときに、押圧力を挟み力として検出するようになる。
【符号の説明】
【0061】
1 揺動型運動装置
2 座部
3 駆動装置
35 座部ベース
36 着座部
43 あおり部
44 基台
48 スイッチ板(検出手段)
49 ヒンジアーム(支持部材、検出手段)
51 圧力センサ(検出手段)
52 ガイドスリーブ(支持部材、検出手段)
53 ヒンジ(支持部材、検出手段)
100 使用者
【特許請求の範囲】
【請求項1】
使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に運動負荷を付与する揺動型運動装置において、
前記座部は、座部ベースと、この座部ベースの上部の着座部と、前記座部ベースの左右前側部のあおり部とで構成され、前記左右前側部のあおり部の少なくとも一方の内部に、使用者の膝の挟み力を検出する検出手段が設けられていることを特徴とする揺動型運動装置。
【請求項2】
前記あおり部は、側面視で略楕円状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の揺動型運動装置。
【請求項3】
前記検出手段は、膝を挟んだ時の圧力を受けるスイッチ板と、このスイッチ板を略平行移動可能に支持する支持部材と、前記スイッチ板の移動で押圧されたときに、押圧力を挟み力として検出する圧力センサとでなることを特徴とする請求項1または2に記載の揺動型運動装置。
【請求項4】
前記圧力センサは、複数個配置されていることを特徴とする請求項3に記載の揺動型運動装置。
【請求項1】
使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に運動負荷を付与する揺動型運動装置において、
前記座部は、座部ベースと、この座部ベースの上部の着座部と、前記座部ベースの左右前側部のあおり部とで構成され、前記左右前側部のあおり部の少なくとも一方の内部に、使用者の膝の挟み力を検出する検出手段が設けられていることを特徴とする揺動型運動装置。
【請求項2】
前記あおり部は、側面視で略楕円状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の揺動型運動装置。
【請求項3】
前記検出手段は、膝を挟んだ時の圧力を受けるスイッチ板と、このスイッチ板を略平行移動可能に支持する支持部材と、前記スイッチ板の移動で押圧されたときに、押圧力を挟み力として検出する圧力センサとでなることを特徴とする請求項1または2に記載の揺動型運動装置。
【請求項4】
前記圧力センサは、複数個配置されていることを特徴とする請求項3に記載の揺動型運動装置。
【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2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2010−227252(P2010−227252A)
【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2009−77554(P2009−77554)
【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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