(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右または前後に傾動自在にシートが固定筐体に枢支された乗物運転ゲーム機または乗物運転模擬装置のシート傾動装置において、
シートを鉛直起立状態に復帰保持させる弾性鉛直復元手段を備え、
前記弾性鉛直復元手段は、前記傾動軸にその中心部が嵌合されたナイトハルトゴムユニットと、アーム部材の基部が該ナイトハルトゴムユニットの外部ケースを抱持してその先端部が前記固定筐体に係止されるアーム部材とよりなることを特徴とするシート傾動装置。
【請求項２】
前記シートを左右に傾動自在に枢支する傾動軸は、前後方向に指向しかつ前部が下方に後部が上方へ傾斜するとともに、前記シートの巾方向中央でかつその下部に隣接して配設されたことを特徴とする請求項１記載のシート傾動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願発明は、プレイヤーがシートに腰掛けて乗物の運転を楽しむ乗物運転ゲーム機、または訓練者がシートに腰掛けて車両運転の訓練を受ける乗物運転模擬装置において、左右または前後に傾動しうるシートが自動的に鉛直に起立状態に復元するシート傾動装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
プレイヤーが乗物運転ゲーム機のシートに腰掛けて、ステアリングハンドルやコントロールステックを操作すると、これらの操縦部材の操作に対応して、ゲーム機のシートが左右にローリングする乗物運転ゲーム機が従来からあった（実公平６−５８３２号公報参照）。
【０００３】
このシートをローリングさせるために、従来の乗物運転ゲーム機では、モータの回転力、エアシリンダーの伸縮力等を利用し、シートローリング後に、コイルバネ、エアスプリング等の弾性鉛直復元手段や、重力によってシートを自動的に鉛直に復元させていた。
【０００４】
またシートは、シートの付近を通る前後水平方向軸を中心に左右にローリングするようになっていた（前記公報参照）。
【０００５】
【解決しようとする課題】
従来の乗物運転ゲーム機の弾性鉛直復元手段では、図８に図示されるように、鉛直状態での復元モーメントは０であり、ローリング角が増加すると、復元力は比例的に増大し、またはローリング角の増加分よりも大きく非線型的に増大するようになっていたため、プレイヤーが車体に乗ろうとする時や、車体から降りようとする時には、車体が左右に揺れ易く、本物の乗物に対する乗降時の感覚と異なっていた。
【０００６】
また、操縦部材を操作してシートを傾ける場合も、中立付近では、その操縦反力が極めて小さいため、本物の乗物を操縦する場合と異なった操縦感覚をプレイヤーに与えていた。
【０００７】
さらに、シートは、シートの付近を通る前後水平方向軸を中心として左右にローリングしていたため、ローリングに伴なう左右方向の慣性力が小さく、本物の乗物と異なった運転感覚をプレイヤーに与えていた。
【０００８】
本出願発明は、このような難点を克服した乗物運転ゲーム機または乗物運転模擬装置のシート傾動装置の改良に係り、左右または前後に傾動自在にシートが固定筐体に枢支された乗物運転ゲーム機または乗物運転模擬装置のシート傾動装置において、シートを鉛直起立状態に復帰保持させる弾性鉛直復元手段を備え、前記弾性鉛直復元手段は、前記傾動軸にその中心部が嵌合されたナイトハルトゴムユニットと、アーム部材の基部が該ナイトハルトゴムユニットの外部ケースを抱持してその先端部が前記固定筐体に係止されるアーム部材とよりなることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１記載の発明は、前記したように構成されているので、人がシートに腰掛けようとした際や、このシートから降りようとして、シートを左右または前後に傾動させるモーメントが該シートに加わった際に、そのモーメントが小さい場合には、前記弾性鉛直復元手段の初期反力でもって、そのモーメントに対抗してシートが鉛直に保持され、人は安定感を持ってシートに腰掛けまたはシートから降りることができる。
また、操縦部材に連動してシートが左右または前後に傾動できるように、乗物ゲーム機または乗物運転模擬装置が構成された場合には、前記操縦部材を中立状態から左右または前後に操縦する際の操縦反力もある程度の大きさを有しているため、実物の乗物を操縦する場合と同様な操縦感覚を持つことができる。
【００１４】
また、請求項１記載のように発明を構成することにより、コンパクトで騒音発生の惧れのないシート傾動装置を得ることができる。
【００１５】
さらに、請求項２記載のように発明を構成することにより、シートを左右に傾動させた場合に、このシートに腰掛けた人が左右に大きく揺らされて、実際に左右に方向変更して大きな遠心力を受ける感覚を持つことができ、迫真性を持って操縦することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図６に図示された請求項１および請求項２記載の発明の一実施形態について説明する。
【００１９】
自動車運転ゲーム機０は、固定筐体１と、該固定筐体１に前後の軸受２，３を介して左右にローリング自在に枢支された車体４と、該車体４に一体に装着されたシート５と、車体４の前部に設けられたステアリング装置６と、固定筐体１の前方に立設された大型のパネル状表示装置（図示されず）と、前記車体４およびシート５を鉛直に復元させる弾性鉛直復元手段７とよりなっており、軸受３，車体４を結ぶシート枢支軸線８は、ステアリング装置６の車巾中央に位置し、シート５の下部を通って前下方に傾斜している。
【００２０】
また、ステアリング装置６では、シート枢支軸線８と平行してステアリング装置６に回転自在にステアリングシャフト９が枢着され、該ステアリングシャフト９の後端にステアリングホイール10が一体に取り付けられ、前記ステアリングシャフト９の前部にステアリングプーリ11が一体に嵌着され、図４ないし図５に図示されるように、固定筐体１の左右両側部１ａ，１ｂにアイドラプーリ12，13が回転自在に枢支され、これらステアリングプーリ11，アイドラプーリ12，13に無端ベルト14が架渡され、右方のアイドラプーリ13は、サーボモータ15に連結されており、該サーボモータ15によりアイドラプーリ13に制動トルクが働いた状態で、図５に図示するように、ステアリングホイール10を時計方向へ回転させると、ステアリングプーリ11が左方へ移動して、車体４およびシート５はシート枢支軸線８を中心に反時計方向へローリングされるようになっている。
【００２１】
さらに、弾性鉛直復元手段７は、図６に図示されるように、上下のスプリング受け16，17と、スプリング受け16に一体に固着されてスプリング受け17を貫通した調整ボルト18と、該スプリング受け16，17に介装された圧縮コイルスプリング19と、調整ボルト18の先端に螺合されるナット20と、さらにその先に螺着されたロックナット21とよりなっており、弾性鉛直復元手段７は、図７に図示されるような特性を有し、弾性鉛直復元手段７の下端は固定筐体１に連結されている。
【００２２】
図１ないし図６に図示された実施形態は、前記したように構成されているので、自動車運転ゲーム機０のシート５に腰掛けようとして、プレイヤーが車体４の左側に足を載せて体重を掛け、車体４に反時計方向のモーメントＭが働いても、弾性鉛直復元手段７の弾性鉛直復元特性は、図７に図示されるように、車体４が鉛直に保持された場合では、前記モーメントＭより大きなＭ0 なる初期反力モーメントが存在する結果、車体４およびシート５は反時計方向にローリングすることはなく、鉛直起立状態を維持することができる。
【００２３】
また、図示されないコインの投入で自動車運転ゲーム機０が稼動状態となり、図示されないパネル状表示装置に道路の映像が写し出される。そしてシート５に腰掛けたプレイヤーは、その道路の右方への弯曲に対応させてステアリングホイール10を時計方向に回転させると、自動車運転ゲーム機０に内蔵されている図示されないコンピュータは、走行速度、道路の弯曲の程度を計算して、サーボモータ15に制御信号を発信し、サーボモータ15には所要の制御トルクが発生するため、ステアリングホイール10の時計方向のステアリングトルクにより、図５に図示されるように、ステアリングプーリ11が左方へ移動し、その結果、車体４およびシート５はシート枢支軸線８を中心に反時計方向へローリングする。
【００２４】
そしてステアリングホイール10のステアリング角が図示されない検出器に検出されて前記コンピュータに入力され、画面上の自動車像が右方へ旋回することができる。
【００２５】
さらに、ステアリングホイール10を操舵した時に、弾性鉛直復元手段７の初期反力トルクを上回る操舵トルクをステアリングホイール10に加えないと、車体４およびシート５はローリングできないため、実物の自動車と同様な操舵感覚を得ることができる。
【００２６】
さらにまた、ロックナット21を緩め、ナット20をいずれか一方へ螺着緊締することにより、弾性鉛直復元手段７の初期反力モーメントを増減調整することができる。
【００２７】
次に、図９ないし図１９に図示された請求項１および請求項２記載の発明の他の実施形態について説明する。
【００２８】
自動車運転ゲーム機100 は、図１４に図示されるように構成された固定筐体101 と、図１５に図示されるように構成された車体102 と、前記固定筐体101 の前方に配設されたパネル状表示装置103 とよりなり、該パネル状表示装置103 には図示されないゲーム制御装置が内蔵され、該制御装置は、プレー開始後、時間の経過に伴ない刻々と変化する地形、建物、等の背景や車体102 に設けられたステアリング装置138 の操舵信号や、アクセル149 の加減速信号等に対応して道路上の自車の映像、道路上の他車の映像、等の仮想画面を生成するとともに音声を生成するに必要な入出力インターフェース、ＲＯＭ、ＲＡＭ、中央処理装置、補助演算処理装置、画像合成装置等を備えている。
【００２９】
また、固定筐体101 の前部には、車体102 の左右ローリングにより、プレイヤー以外の傍観者や通行人が車体102 に接触しないように保護する保護枠104 が設けられるとともに、左側で保護枠104 の後方にメダル収受体105 （図１２では画かれていない）が配設され、固定筐体101 の底部には、移動のためのキャスタ106 と固定のための固定具107 が複数個設けられている。
【００３０】
さらに、図１２および図１４に図示されるように、固定筐体101 の前部にハウジング108 が形成され、該ハウジング108 内には、ＡＣサーボモータ109 が配設され、該ＡＣサーボモータ109 の回転軸に制動プーリ110 が一体に嵌着され、ハウジング108 の上方にアイドラプーリ111 が枢支され、両制動プーリ110 とアイドラプーリ111 とに無端ベルト112 が架渡され、該アイドラプーリ111 の延長後方に制動アイドラプーリ113 が一体に設けられている。
【００３１】
さらにまた、図１４に図示されるように、固定筐体101 の前後中央部には、側面視で頂辺が前下方へ傾斜した直角三角形状のシート支持枠114 が構成され、該シート支持枠114 の頂辺前後に、軸受115 ，116 が配設され、該軸受115 ，116 にロール軸117 が回転自在に枢着され、該ロール軸117 の先端にロール角検出用ディスク118 が一体に嵌着され、該ロール角検出用ディスク118 に隣接してシート支持枠114 にロール角検出センサ119 が設けられており、ロール軸117 のロール角がロール角検出センサ119 により検出されるようになっている。
【００３２】
しかも、ロール軸117 の前後部にシート取り付けブラケット120 ，121 がスプライン嵌合されるとともに、図１７に図示されるように、シート取り付けブラケット120 ，121 の間で、ナイトハルトゴムユニット122 ，123 の中心ボス122 ａ，123 ａがスプライン嵌合され、該ナイトハルトゴムユニット122 ，123 の中心ボス122 ａ，123 ａの四隅と外周角筒部122 ｂ，123 ｂの四隅とにゴム片122 ｃ，123 ｃが介装され、該外周角筒部122 ｂ，123 ｂにそれぞれ反力受けアーム124 ，125 の基部124 ａ，125 ａが嵌合され、ナイトハルトゴムユニット122 ，123 の外周角筒部122 ｂ，123 ｂを反力受けアーム124 ，125 の基部124 ａ，125 ａと当接プレート126 ，127 で挟むように、反力受けアーム124 ，125 にそれぞれ当接プレート126 ，127 がボルト128 でもって一体に取り付けられ、アーム拘束部材146 ，147 は、それぞれ反力受けアーム124 ，125 および当接プレート126 ，127 に遊嵌されている。
【００３３】
そして、図１９の左側に図示するように、ナイトハルトゴムユニット123 ，反力受けアーム125 ，当接プレート127 ，アーム拘束部材147 は、水平線１５２に対して反時計方向へ約６°傾斜し、ナイトハルトゴムユニット122 ，反力受けアーム124 ，当接プレート126 ，アーム拘束部材146 （ナイトハルトゴムユニット122 は図示されず）は、水平線１５２に対し時計方向へ約６°傾斜して、ロール軸117 に対しナイトハルトゴムユニット122 ，123 の中心ボス122 ａ，123 ａがスプライン嵌合されており、このアーム拘束部材146 ，147 をシート基板131 に取り付けた状態では、当接プレート126 ，127 の下面が一水平面１５２に沿うように保持されて、右方の反力受けアーム124 ，当接プレート126 および左方の反力受けアーム125 ，当接プレート127 には、ナイトハルトゴムユニット122 ，123 のゴム片122 ｃ，123 ｃのプリセット弾性変形でもって初期反力が与えられる。
【００３４】
また、図１５に図示された車体102 では、水平方向に向いた基枠129 の後部にシート支持枠130 が形成され、図１５および図１８に図示されるように、シート支持枠130 の頂部にシート基板131 が一体に取り付けられ、該シート基板131 の両側にシートガイドレール132 が敷設され、該シート基板131 にシートガイドレール132 を介してシート底板133 が前後に移動自在に取り付けられ、該シート底板133 にシート134 が装着されている。
【００３５】
さらに、図１２および図１５に図示されるように、基枠129 の前部にエンジンルームユニット135 が形成されるとともに、エンジンルームユニット135 の右側にシフター枠136 が形成され、該シフター枠136 にシフトレバー137 が前後に移動自在に設けられ、前記エンジンルームユニット135 に斜前下方に指向したステアリング装置138 のステアリングシャフト139 が回転自在に枢着され、該ステアリングシャフト139 の後端にステアリングホイール140 が一体に装着されるとともに、該ステアリングシャフト139 の前端にステアリングプーリ141 が一体に嵌着されている。
【００３６】
さらにまた、図１３に図示されるように、ステアリングプーリ141 の左右外側上方に左右一対のアイドラプーリ142 がエンジンルームユニット135 に枢着されるとともに、該左右一対のアイドラプーリ142 の外側下方に左右一対のアイドラプーリ143 がエンジンルームユニット135 に枢着され、制動アイドラプーリ113 の左右両側に左右一対のアイドラプーリ144 がハウジング108 に枢着され、これら、ステアリングプーリ141 ，アイドラプーリ142 ，143 ，144 ，および制動アイドラプーリ113 に無端ベルト151 が架渡されている。
【００３７】
また、図１７に図示されるように、シート支持枠114 の上部に一体にアーム受け梁145 が架渡され、ロール軸117 にシート取り付けブラケット120 ，121 を介して車体102 が取り付けられた状態では、当接プレート127 の下面が図示されない緩衝ゴムを介して梁145 の上面に当接支持されるようになっている。
【００３８】
図９ないし図１９に図示の実施形態は、前記したように構成されているので、プレイヤーが自動車運転ゲーム機100 の左側から車体102 の基枠129 上の床150 （図１０参照）に足を載せて体重を加え、車体102 に反時計方向（前方に向って）のモーメントが働いた場合でも、図１９に図示されるナイトハルトゴムユニット123 のゴム片123 ｃの初期設定弾性変形による初期反力により、車体102 は反時計方向に傾くことがなく、鉛直起立状態を維持できる。
【００３９】
次に、プレイヤーがメダル収受体105 に所要のメダル、コイン等を投入すると、自動車運転ゲーム機100 は動作を開始し、パネル状表示装置103 に背景、走行しようとする道路、他の自動車等の画像が投影される。
【００４０】
そして、プレイヤーがアクセル149 を踏み、ステアリングホイール140 を左右に回転することにより、パネル状表示装置103 に投影された背景、道路、他の自動車が、プレイヤーの運転操作量に対応して変化する。
【００４１】
また、図１３に図示するように、ステアリングホイール140 ，ステアリングプーリ141 を時計方向に回転させると、アクセル149 の踏み込み量に対応した仮想車速や、画面上の道路凹凸状況等に対応して、制御装置からＡＣサーボモータ109 に制御信号が発信され、該ＡＣサーボモータ109 には制動トルクが発生する。このため、図１３にてアイドラプーリ111 ，制動アイドラプーリ113 が制動される結果、ステアリングプーリ141 と制動アイドラプーリ113 より右側の無端ベルト151 がステアリングプーリ141 に巻き込まれ、制動アイドラプーリ113 と右方のアイドラプーリ143 ａとの距離が短縮するとともに、ステアリングプーリ141 と制動アイドラプーリ113 より左側の無端ベルト151 がステアリングプーリ141 より巻き解ぐされ、制動アイドラプーリ113 と左方のアイドラプーリ143 ｂとの距離が伸長し、車体102 とシート134 とが一体となって、図１１、図１３および図１７に図示されるように、左方へロールし、実際に右方へ弯曲した道路を走行した時に働く遠心力による反時計方向の車体のローリングが再現される。
【００４２】
さらに、ロール軸117 は斜前下方へ傾斜しているため、車体102 のローリングによる車体102 の前部の左方移動量がプレイヤーが腰掛けているシート134 の左方移動量よりも大きくなって、図１０に図示するように、車体102 は、仮想道路上の自己の自動車の進行方向よりも左方へ向き、実際の運転と同様な視界を得ることができる。
【００４３】
さらにまた、弾性鉛直復元手段は、ナイトハルトゴムユニット122 ，123 であるため、その特性は図２０に図示されるように非線型となり、ステアリングホイール140 およびステアリングプーリ141 の操舵角が増大すると、その反力は大巾に増加する。
【００４４】
前記実施形態では、シートおよび車体を左右に傾動させるシートローリング装置について説明したが、シートおよび車体を前後に傾動させるピッチング装置でもよく、またシートのみを傾動させるものでもよい。
【００４５】
ロール軸117 にかかる初期反力が均一になるよう、車体102 の前後および左右の重量バランスに応じて、傾斜角度を適宜異なった値に設定するようにしてもよい。
【００４６】
さらに、運転ゲーム機のみならず、運転模擬装置にも本出願発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本出願発明のシート傾動装置の一実施形態を図示した自動車運転ゲーム機の側面図である。
【図２】直立状態における図１の斜視図である。
【図３】時計方向へステアリングホイールを回転させた場合の斜視図である。
【図４】直立状態における図１の正面図である。
【図５】時計方向へステアリングホイールを回転させた場合の正面図である。
【図６】圧縮コイルスプリングの縦断正面図である。
【図７】図１ないし図６に図示の実施形態の弾性鉛直復元手段の特性図である。
【図８】従来の復元手段の特性図である。
【図９】本出願発明の他の実施形態の側面図である。
【図１０】図９の平面図である。
【図１１】図９の正面図である。
【図１２】自動運転ゲーム機の要部拡大側面図である。
【図１３】車体のローリング状態を図示した説明図である。
【図１４】固定筐体の側面図である。
【図１５】車体の側面図である。
【図１６】ロール軸の平面図である。
【図１７】図１６のＸVII −ＸVII 線に沿って截断した横断面図である。
【図１８】シートの分解斜視図である。
【図１９】弾性鉛直復元手段の組立前の正面図である。
【図２０】図９ないし図１９に図示の実施形態の弾性鉛直復元手段の特性図である。
【符号の説明】
０…自動車運転ゲーム機、１…固定筐体、２，３…軸受、４…車体、５…シート、６…ステアリング装置、７…弾性鉛直復元手段、８…シート枢支軸線、９…ステアリングシャフト、10…ステアリングホイール、11…ステアリングプーリ、12，13…アイドラプーリ、14…無端ベルト、15…サーボモータ、16，17…スプリング受、18…調整ボルト、19…圧縮コイルスプリング、20…ナット、21…ロックナット、
100 …自動車運転ゲーム機、101 …固定筐体、102 …車体、103 …パネル状表示装置、104 …保護枠、105 …メダル収受体、106 …キャスタ、107 …固定具、108 …ハウジング、109 …ＡＣサーボモータ、110 …制動プーリ、111 …アイドラプーリ、112 …無端ベルト、113 …制動アイドラプーリ、114 …シート支持枠、115 ，116 …軸受、117 …ロール軸、118 …ロール角検出用ディスク、119 …ロール角検出センサ、120 ，121 …シート取り付けブラケット、122 ，123 …ナイトハルトゴムユニット、124 ，125 …反力受けアーム、126 ，127 …当接プレート、128 …ボルト、129 …基枠、130 …シート支持枠、131 …シート基板、132 …シートガイドレール、133 …シート底板、134 …シート、135 …エンジンルームユニット、136 …シフター枠、137 …シフトレバー、138 …ステアリング装置、139 …ステアリングシャフト、140 …ステアリングホイール、141 …ステアリングプーリ、142 ，143 ，144 …アイドラプーリ、145 …アーム受け梁、146 ，147 …アーム拘束部材、148 …ボルト、149 …アクセル、150 …床、151 …無端ベルト、152 水平線。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004151055.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0004151055.tif 000016
【図１６】
0004151055.tif 000017
【図１７】
0004151055.tif 000018
【図１８】
0004151055.tif 000019
【図１９】
0004151055.tif 000020
【図２０】
0004151055.tif 000021