(57)【要約】【課題】簡便な機構で座席を上下・左右に往復移動させ、使用者に対して効果的なバランス運動を行うことが可能な着座型運動装置を提供する。【解決手段】着座型運動装置１は、座席２を上下方向に往復移動させる上下運動機構５０と、左右方向に往復移動させる左右運動機構５１と、両機構５０，５１を駆動する駆動機構５２とを有し、駆動機構５２は、前後方向を向く回転軸５４を有する１個の駆動モータ２３と、該駆動モータ２３の前後方向一方側に配備され且つ回転軸５４の回転を２つに分岐する分岐機構５５を有し、分岐機構５５により分岐された一方の回転が上下運動機構５０を駆動し、他方の回転が左右運動機構５１を駆動するものとなっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面上に設置される支持台と、該支持台の上方に配備された座席と、前記支持台と座席との間に設けられ且つ前記座席の前部又は後部を上下方向に往復移動させる上下運動機構と、前記支持台と座席との間に設けられ且つ前記座席を左右方向に往復移動させる左右運動機構と、前記上下運動機構及び左右運動機構を駆動する駆動機構とを有しており、
前記駆動機構は、前後方向を向く回転軸を有する１個の駆動モータと、該駆動モータの前後方向一方側に配備され且つ前記回転軸の回転を２つに分岐する分岐機構を有し、
前記分岐機構により分岐された一方の回転が上下運動機構を駆動し、他方の回転が左右運動機構を駆動するものとなっていることを特徴とする着座型運動装置。
【請求項２】
前記分岐機構は、駆動モータの回転軸の上下に配備された一対のギアと、該一対のギアの一方に連結され且つ上下運動機構へ回転を伝達する第１駆動軸と、該一対のギアの他方に連結され且つ左右運動機構へ回転を伝達する第２駆動軸と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の着座型運動装置。
【請求項３】
前記一対のギアの一方は、駆動モータの回転軸の上方に配備された上ギアであり、前記一対のギアの他方は、駆動モータの回転軸の下方に配備された下ギアであって、
前記第１駆動軸は左右方向を向き且つ前記上ギアに連結し、前記第２駆動軸は左右方向を向き且つ前記下ギアに連結していて、第１駆動軸の下方に第２駆動軸が配備される構成となっていることを特徴とする請求項２に記載の着座型運動装置。
【請求項４】
前記左右運動機構の運動周期が上下運動機構の運動周期の２倍より大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の着座型運動装置。
【請求項５】
前記左右運動機構の運動周期が上下運動機構の運動周期の２倍より大きく且つ整数倍とならないように設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の着座型運動装置。
【請求項６】
前記左右運動機構は、座席を左右方向に直線状に往復移動させるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の着座型運動装置。
【請求項７】
前記上下運動機構は、左右方向を向き且つ前記第１駆動軸の軸心に対し径方向偏心状態に設定された第１支軸と、該第１支軸と平行に設けられた第２支軸と、下部に前記第１支軸が嵌り込む第１取付孔が形成されると共に上部に座席が取り付けられた第１取付部と、下部に前記第２支軸が嵌り込む第２取付孔が形成されると共に上部に座席が取り付けられた第２取付部とを有し、
前記第１支軸が第１駆動軸まわりの偏心円運動をした際に座席が上下揺動をするように、第１取付部の上部は、座席に設けられた左右方向を向く枢支軸廻りに回動自在となっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の着座型運動装置。
【請求項８】
前記左右運動機構は、左右方向を向く軸心周りに回転自在に配置され且つ外周面に沿って蛇行するエンドレスのカム溝が形成された円筒カムと、
左右方向にスライド自在に保持されると共に前記カム溝に係合する摺動子を具備しているスライダと、
前記スライダに係合すると共に座席に連結されている連結軸と、を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の着座型運動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座席に座った使用者に対しバランス運動を付与する着座型運動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、利用者が座席に着座した状態で座席を揺動させ、使用者に対しバランス訓練を行うバランス訓練装置として、特許文献１に開示された装置がある。
この装置は、座席の下面に固定された台座を左右一対の連結リンクを介して可動架台に前後揺動可能に支持し、この可動架台をベースに左右揺動可能に支持して、駆動装置により連結リンクを駆動することで、座席に前後方向の回転揺動、左右方向の回転揺動をさせるものとなっている。
【特許文献１】特開２００４−３４４６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のバランス訓練装置を、例えばダイエット等の健康維持のために使用したい場合がある。この場合、座席を前後揺動させると利用者の身体への負荷が大きく、特に女性や高齢者が使用する場合等には、座席を前後方向の揺動させるよりも上下方向へ往復運動させる方が好まれ、ダイエット効果も期待できる。
そこで、本発明は、座席を簡便な機構で上下・左右に往復移動させるようにした着座型運動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】
【０００４】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係る着座型運動装置は、床面上に設置される支持台と、該支持台の上方に配備された座席と、前記支持台と座席との間に設けられ且つ前記座席の前部又は後部を上下方向に往復移動させる上下運動機構と、前記支持台と座席との間に設けられ且つ前記座席を左右方向に往復移動させる左右運動機構と、前記上下運動機構及び左右運動機構を駆動する駆動機構とを有しており、前記駆動機構は、前後方向を向く回転軸を有する１個の駆動モータと、該駆動モータの前後方向一方側に配備され且つ前記回転軸の回転を２つに分岐する分岐機構を有し、前記分岐機構により分岐された一方の回転が上下運動機構を駆動し、他方の回転が左右運動機構を駆動するものとなっていることを特徴とする。
【０００５】
なお、好ましくは、前記分岐機構は、駆動モータの回転軸の上下に配備された一対のギアと、該一対のギアの一方に連結され且つ上下運動機構へ回転を伝達する第１駆動軸と、該一対のギアの他方に連結され且つ左右運動機構へ回転を伝達する第２駆動軸と、を備えているとよい。
さらに好ましくは、前記一対のギアの一方は、駆動モータの回転軸の上方に配備された上ギアであり、前記一対のギアの他方は、駆動モータの回転軸の下方に配備された下ギアであって、前記第１駆動軸は左右方向を向き且つ前記上ギアに連結し、前記第２駆動軸は左右方向を向き且つ前記下ギアに連結していて、第１駆動軸の下方に第２駆動軸が配備される構成となっているとよい。
【０００６】
また、前記左右運動機構の運動周期が上下運動機構の運動周期の２倍より大きくなるように設定することは非常に好ましい。
また、前記左右運動機構の運動周期が上下運動機構の運動周期の２倍より大きく且つ整数倍とならないように設定されていると非常に好適である。
また、前記左右運動機構は、座席を左右方向に直線状に往復移動させるものであるとよい。
前記前記上下運動機構は、左右方向を向き且つ前記第１駆動軸の軸心に対し径方向偏心状態に設定された第１支軸と、該第１支軸と平行に設けられた第２支軸と、下部に前記第１支軸が嵌り込む第１取付孔が形成されると共に上部に座席が取り付けられた第１取付部と、下部に前記第２支軸が嵌り込む第２取付孔が形成されると共に上部に座席が取り付けられた第２取付部とを有し、前記第１支軸が第１駆動軸まわりの偏心円運動をした際に座席が上下揺動をするように、第１取付部の上部は、座席に設けられた左右方向を向く枢支軸廻りに回動自在となっているとよい。
【０００７】
前記左右運動機構は、左右方向を向く軸心周りに回転自在に配置され且つ外周面に沿って蛇行するエンドレスのカム溝が形成された円筒カムと、左右方向にスライド自在に保持されると共に前記カム溝に係合する摺動子を具備しているスライダと、前記スライダに係合すると共に座席に連結されている連結軸とを備えているとよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の着座型運動装置を用いることで、簡便な機構で座席を上下・左右に往復移動させ、使用者に対して効果的なバランス運動を付与することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る着座型運動装置を、図を参照しつつ説明する。
［全体構成］
図１に示すように、本実施形態に係る着座型運動装置１は、利用者が跨って着座可能な座席２と、座席２を支持する支持台３とを有している。
なお、以下、座席２に跨って着座した利用者からみた左右方向を単に「左右方向」といい、利用者からみた前後方向を単に「前後方向」、利用者からみた上下方向を単に「上下方向」と呼ぶこととする。座席２と支持台３の間には、座席２に着座した利用者の姿勢を崩すように座席２を揺動させる揺動機構４が設けられている。この揺動機構４は、上下運動機構５０、左右運動機構５１、駆動機構５２から構成される。
【００１０】
座席２は、クッションシート５と、クッションシート５を載せる台座部１６を有している。クッションシート５の上面前部には、座席２の揺動を調節する操作部１１が設けられており、この操作部１１の操作によって着座型運動装置１のＯＮ／ＯＦＦや、座席２の揺動動作の強弱をコントロールできるようになっている。
支持台３の中途部には前後一対の脚部３ａ、３ｂが設けられ、その下部に平面視四角形状の台座３ｃが設けられている。前脚部３ａの後面には、利用者の足を載せる円柱状の保持部材１２が設けられている。
［上下運動機構］
図２〜図５に示される着座型運動装置１においては、上下運動機構５０、左右運動機構５１、駆動機構５２は、支持基板２４上に載せられてユニット化されており、これによって座席２よりも下側の部分の小型化が図られている。
【００１１】
上下運動機構５０は、座席２を支持する第１支軸８および第２支軸９と、各支軸８、９を支持する支持部材２５を有している。
第１支軸８は、後述する第１駆動軸５３に対して半径方向に偏心状態を維持するように設けられていて、円柱状の本体部８ａを有している。第１支軸８の直径は第１駆動軸５３の直径より大きく、本体部８ａは、後述する第１取付部１７の第１取付孔２０に挿通され、本体部８ａの円周方向および軸心方向に対して摺動可能となっている。
第２支軸９は、円柱状の本体部９ａを有している。この本体部９ａは、後述する第２取付部１８の下部に形成された第２取付孔２１に挿通されており、これによって、第２取付部１８は本体部９ａの円周方向および軸心方向に対して摺動可能となっている。
【００１２】
支持部材２５は、支持基板２４の左右両側に前後方向を向くように立設され、その間であって上方に座席２が位置するようになっている。支持部材２５の前部には、第１支軸８を左右方向を向くように支持する第１支持部２５ａが設けられ、支持部材２５の後部には、第２支軸８が左右方向を向き且つ回転不能に支持する第２支持部２５ｂが設けられている。第１支持部２５ａは、ベアリング２５ｃを介して第１駆動軸５３を回転自在に支持している。第２支持部２５ｂは、第２支軸９の両端部に突出するように設けられた軸部９ｂを支持している。
【００１３】
一方、座席２を構成する台座部１６は、下側が開放状の箱形状とされている。また、台座部１６は、平面視で長方形状となっている。
第１取付部１７は、樹脂製または金属製の板形状とされており、座席２と第１支軸８とを連結するリンク部材とされている。このリンク部材１７は、台座部１６の下部に形成された支持部４２に設けられた枢支軸４３に、回動自在に支持されている。
支持部４２は、左右一対とされていて座席本体６の下部から下方に突出して設けられている。枢支軸４３は、この一対の支持部４２に左右方向に貫通して設けられている。この枢支軸４３の先端部には、リンク部材１７の上部（先端部）が取り付けられている。
【００１４】
リンク部材１７の下部（基端部）には、第１支軸８が取付けられる第１取付孔２０が形成されている。この第１取付孔２０は、第１支軸８の本体部８ａが挿通できるような円形状に形成されている。
第２取付部１８は樹脂製とされており、その上部が台座部１６の後部に一体に固定されている。この第２取付部１８の下部には、第２支軸９が取り付けられる第２取付孔２１が左右方向に貫通して形成されている。
［駆動機構］
図２〜図５に示される駆動機構５２は、回転力を出力する１本の回転軸５４が前方を向くように配備された１個の駆動モータ２３を有しており、この駆動モータ２３は、台座部１６の左側方で支持基板２４上に設けられている。駆動機構５２は、回転軸５４の回転を直ぐに２つに分離する分岐機構５５を有し、分岐機構５５により分岐された一方の回転力が上下運動機構５０を駆動し、分岐された他方の回転力が左右運動機構５１を駆動するものとなっている。
【００１５】
具体的には、分岐機構５５は、駆動モータの回転軸５４の先端部に設けられたウォームギア５６と、該ウォームギア５６に螺号し且つ駆動モータの回転軸５４の上下に配備された一対のギア５７，５８（上ギア、下ギア）を有している。
上ギア５７には、左右方向を向くように配備された第１駆動軸５３の一方端が連結されている。下ギア５８には左右方向を向くように配備された第２駆動軸５９の一方端が連結されている。第２駆動軸５９の他方端には、左右運動機構５１へ回転力を伝達するための駆動ギア３７が設けられている。ゆえに、第１駆動軸５３の下方側に第２駆動軸５９が位置するようになる。上ギア５７と下ギア５８とは、同じ歯数を備えていてウォームギア５６を上下から挟み込むように配備されているため、駆動モータ２３を作動させると、第１駆動軸５３（第１支軸８）と第２駆動軸５９とは、互いに逆方向に同回転数で回転する。
【００１６】
このように、回転軸５４のウォームギア５６を押しつけるように上下から一対のギアを配備することで、駆動モータ２３の出力が大きくなったとしても、上ギア５７とウォームギア５６、又は下ギア５８とウォームギア５６とが歯飛びすることを防げ、確実な回転力伝達が可能となる。
駆動モータ２３によって第１駆動軸５３を回転させ、第１支軸８を偏心円運動をさせると、それに伴い、第１取付部１７はクランク運動をし、台座部１６すなわち座席２の前部が第１支軸８に対して上下に往復運動をする。
［左右運動機構］
図６，図７に示される左右運動機構５１は、座席２を左右に直進往復運動させる揺動部材２８と、この揺動部材２８を左右方向にスライド自在に支持するスライド支軸２９と、揺動部材２８をスライド支軸２９の軸心方向に沿ってスライドさせる円柱状のガイド部材３０を有している。
【００１７】
揺動部材２８は、スライド支軸２９に取付けられる本体部２８ａと、本体部２８ａから上方に突出された突起部２８ｂを有している。本体部２８ａは、平面視四角形の板状また
は箱形状とされている。この本体部２８ａには、スライド支軸２９を挿通する挿通孔２８ｃが左右方向に貫通して形成されている。挿通孔２８ｃは本体部２８ａの前後２箇所に形成されている。
前記突起部２８ｂは、左右対とされており、各突起部２８ｂは左右方向に所定間隔離間されている。
【００１８】
一方、前記台座部１６の内側には、一対の突起部２８ｂの間に入る連結軸３２が設けられている。この連結軸３２は、スライド支軸２９に直交する方向（前後方向）を向いており、その両端部が台座部１６の前後壁部に固定されている。このように連結軸３２が対の突起部２８ｂ間に入ることで、台座部１６（座席２）は揺動部材２８の揺動に連動するようになっている。このようにすることで、座席２の揺動部材２８の取付・取り外しが容易にできるようになっている。
前記揺動部材２８は、前後に離間された２本でスライド支軸２９によって支持されている。各スライド支軸２９は、第１支軸８、第２支軸９と平行に設けられており、前記揺動部材２８の挿通孔２８ｃに挿通されている。スライド支軸２９の両端部は前記各支持部材２５の上面に設けられた支持ブラケット３１に支持されている。
【００１９】
前記本体部２８ａの下面には前記ガイド部材３０に嵌合するガイドピン３４が下方に突出して設けられている。このガイド部材３０の外周面には前記ガイドピン３４が嵌る螺旋状でかつ無端状のカム溝３５が形成されている。
ガイド部材３０は、その両端に一体に設けられた枢支軸３６によって枢支されている。枢支軸３６は、ガイド部材３０と同心状とされ、第１支軸８と平行とされており、この枢支軸３６の両端部は、前記左右の支持部材２５に回転自在に支持されている。
図５に示すように、駆動機構５２に備えられる第２駆動軸５９の他方側には、駆動ギヤ３７が設けられており、ガイド部材３０の枢支軸３６の端部には、この駆動ギヤ３７に噛み合う従動ギヤ３８が設けられている。駆動ギヤ３７と従動ギヤ３８の歯数は、例えば、駆動ギヤ３７が２１枚、従動ギヤ３８が５６枚、又は駆動ギヤ３７が２２枚、従動ギヤ３８が５６枚となっている。
【００２０】
駆動機構５２の駆動モータ２３によって第２駆動軸５９を回転させると、この回転が駆動ギヤ３７から従動ギヤ３８に伝わり、これによってガイド部材３０の枢支軸３６がその軸心廻りに回転するようになっている。ガイド部材３０も枢支軸３６廻りに回転し、これによってカム溝３５に嵌められたガイドピン３４の先端部は、ガイド部材３０の回転に伴って、カム溝３５に沿って摺動するようになっている。
ガイド部材３０が回転すると、そのカム溝３５に嵌っている前記ガイドピン３４がカム溝３５に沿って摺動しながら左右に往復運動をする。この着座型運動装置１は、ガイドピン３４の左右方向の往復運動により揺動部材２８が左右に揺動し、これに伴って揺動部材２８に取り付けられた連結軸３２が左右に揺動することで、座席２を左右に直進往復運動させるようになっている。
【００２１】
この際、駆動ギヤ３７と従動ギヤ３８の歯数の比が、２１：５６や２２：５６となっているため、左右運動機構５１の運動周期が上下運動機構５０の運動周期の２倍より大きく、約８／３となり、座席が「右に移動した際に前部が上がる」、「左に移動した際に前部が上がる」といった単調な繰り返し動作を排除することができ、本当に馬に乗ったような臨場感を使用者は感じることができるものとなる。さらに、左右運動機構５１の運動周期が上下運動機構５０の運動周期の整数倍となっていないため、前部が最も上になる左右方向の位置が少しずつ移動するようになり、左右の決まった位置で座部が上下に振れることを排除できるようになる。
【００２２】
上述した如く、本発明に係る着座型運動装置１では、駆動機構５２により、上下運動機構５０，左右運動機構５１が同時に作動するようになるため、使用者が着座する座席２は、上下運動と左右運動とが混合する運動を行い、使用者は今までない効果的なバランス運動を行うことができるようになる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
駆動ギヤ３７と従動ギヤ３８の歯数の比は、２１：５６、すなわち３：８に限定されず、例えば、１：４や１：８であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】着座型運動装置の前方斜視図である。
【図２】揺動機構の前方斜視図である。
【図３】揺動機構の右側面図である。
【図４】揺動機構の断面側面図である。
【図５】揺動機構の左側面図である。
【図６】左右運動機構の上方斜視図である。
【図７】左右運動機構の下方斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１      着座型運動装置
２      座席
３      支持台
４      揺動機構
８      第１支軸
９      第２支軸
１６    台座部
１７    第１取付部
１８    第２取付部
２０    第１取付孔
２１    第２取付孔
２３    駆動モータ
２４    支持基板
２５    支持部材
２９    スライド支軸
３０    ガイド部材
３７    駆動ギヤ
３８    従動ギヤ
５０    上下運動機構
５１    左右運動機構
５２    駆動機構
５３    第１駆動軸
５４    回転軸
５５    分岐機構
５６    ウォームギア
５７    上ギア
５８    下ギア
５９    第２駆動軸
【図１】
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【図２】
2007313118.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007313118.tif 000009