(57)【要約】【課題】使用者に適度な跳躍運動を行わせることのできる上下運動付与装置を提供する。【解決手段】本発明の上下運動付与装置は、搭乗台２と、この搭乗台２を下降より上昇が速くなる状態で昇降自在に保持する昇降部３と、この昇降部３を繰り返し昇降させる駆動部５と、昇降部３及び駆動部５を支持する設置台６とを有している。また、昇降部３には、昇降部３及び／又は駆動部５に対し搭乗台２が下降する時に加わる衝撃を緩和する保護手段５０が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が搭乗する搭乗台と、該搭乗台を下降より上昇が速くなるように上下動させる昇降部と、該昇降部を駆動する駆動部と、前記昇降部及び駆動部を支持する設置台と、を有していることを特徴とする上下運動付与装置。
【請求項２】
前記昇降部には、当該昇降部及び／又は駆動部に対して搭乗台が下降する時に加わる衝撃を緩和する保護手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の上下運動付与装置。
【請求項３】
前記昇降部は、
前記搭乗台が取り付けられ且つ上下動自在に支持された昇降部材と、
前記駆動部の動力により上下方向の軸回りに回転して前記昇降部材を上下動させる昇降駆動部材と、
前記昇降部材が昇降駆動部材の回転と共に供回りするのを規制する規制部材とを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の上下運動付与装置。
【請求項４】
前記昇降駆動部材は、外周面に摺動溝を有すると共に駆動部の動力により上下方向の軸回りに回転する円柱であって、
前記摺動溝は前記円柱の周方向に沿って上下方向に蛇行する無端縁状の溝とされ、
前記昇降部材は、前記昇降駆動部材に外嵌するリング体と、該リング体から上方に起立して搭乗台の下側に連結する支承部材と、前記リング体の内側に配置され且つ摺動溝に嵌り込む摺動体と、摺動体とリング体とを連結する支持アームとを有していることを特徴とする請求項３に記載の上下運動付与装置。
【請求項５】
前記規制部材は、前記設置台から前記昇降駆動部材の周りの少なくとも２箇所で上方に起立して設けられ且つ前記リング体を上下方向で串刺し状に貫通するガイドバーを有していることを特徴とする請求項４に記載の上下運動付与装置。
【請求項６】
前記設置台には、前記昇降駆動部材の周りの少なくとも２箇所で上方に起立する支脚により昇降駆動部材を超えた高さ位置に中留め板が設けられており、該中留め板により昇降駆動部材の上端が回転自在に保持されていると共に、前記規制部材のガイドバーが設置台と中留め板とによって両端保持されていることを特徴とする請求項５に記載の上下運動付与装置。
【請求項７】
前記保護手段は、前記搭乗台と設置台との上下間に配備されたコイルバネであることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載の上下運動付与装置。
【請求項８】
前記保護手段は、前記昇降駆動部材を当該昇降駆動部材の上下方向の軸回りに取り巻くように配備された単一のコイルバネであることを特徴とする請求項６又は７に記載の上下運動付与装置。
【請求項９】
前記搭乗台の上面に緩衝材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の上下運動付与装置。
【請求項１０】
前記設置台に、搭乗台に乗る使用者が把持可能な把持手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の上下運動付与装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者に適度な跳躍運動を行わすことのできる上下運動付与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、床上に設置されるベースフレームと、ベースフレーム上の運動空間でのジャンピングを可能にするように使用者の足を弾性的に支持する弾発板とを備えたトランポリン式の健康運動器具が知られている（特許文献１）。
このようなトランポリン式の健康運動装置では、使用者が弾発板の上に立って垂直方向にジャンプすることで連続的な跳躍運動が可能となっており、使用者が自発的にジャンプすることにより跳躍運動を継続し続けることが可能となる。
【特許文献１】特開２００６−１３６６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のトランポリン式の健康運動装置では、使用者が自らジャンプし続けなければ跳躍運動を継続することができない構造となっている。それゆえ、体力増進のためのエクササイズやダイエットのように運動を継続し続けようとすると、使用者にはある程度の体力が必要とされる。それゆえ、例えば女性や老人のように体力に劣る使用者がエクササイズやダイエットのような目的で利用することが困難な場合があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、万人に対して跳躍運動を継続して行わすことができ、手軽に体力増進やダイエットが可能となる上下運動付与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に、本発明は次の手段を講じた。
すなわち、本発明に係る上下運動付与装置は、使用者が搭乗する搭乗台と、該搭乗台を下降より上昇が速くなるように上下動させる昇降部と、該昇降部を駆動する駆動部と、前記昇降部及び駆動部を支持する設置台と、を有している。
前記昇降部は、
前記搭乗台が取り付けられ且つ上下動自在に支持された昇降部材と、前記駆動部の動力により上下方向の軸回りに回転して前記昇降部材を上下動させる昇降駆動部材と、前記昇降部材が昇降駆動部材の回転と共に供回りするのを規制する規制部材とを有していることが好ましい。
【０００５】
前記昇降駆動部材は、外周面に摺動溝を有すると共に駆動部の動力により上下方向の軸回りに回転する円柱であって、
前記摺動溝は前記円柱の周方向に沿って上下方向に蛇行する無端縁状の溝とされ、
前記昇降部材は、前記昇降駆動部材に外嵌するリング体と、該リング体から上方に起立して搭乗台の下側に連結する支承部材と、前記リング体の内側に配置され且つ摺動溝に嵌り込む摺動体と、摺動体とリング体とを連結する支持アームとを有していることが好ましい。
【０００６】
前記規制部材は、前記設置台から前記昇降駆動部材の周りの少なくとも２箇所で上方に起立して設けられ且つ前記リング体を上下方向で串刺し状に貫通するガイドバーを有していても良い。
前記設置台には、前記昇降駆動部材の周りの少なくとも２箇所で上方に起立する支脚により昇降駆動部材を超えた高さ位置に中留め板が設けられており、該中留め板により昇降駆動部材の上端が回転自在に保持されていると共に、前記規制部材のガイドバーが設置台と中留め板とによって両端保持されているものとするのが好ましい。
【０００７】
前記昇降部には、当該昇降部及び／又は駆動部に対して搭乗台が下降する時に加わる衝撃を緩和する保護手段が設けられているのが好ましい。そして、前記保護手段は、前記搭乗台と設置台との上下間に配備されたコイルバネであるのが好ましく、また前記昇降駆動部材を当該昇降駆動部材の上下方向の軸回りに取り巻くように配備された単一のコイルバネであっても良い。
前記搭乗台には上面に緩衝材が設けられているのが好ましく、また前記設置台に搭乗台に乗る使用者が把持可能な把持部を有する把持手段が設けられているのが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、万人に対して跳躍運動を継続して行わすことができ、手軽に体力増進やダイエットが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の上下運動付与装置を図面に基づき説明する。
図１〜図８には、本発明の一実施形態における上下運動付与装置１が示されている。図１に示すように、上下運動付与装置１は、使用者Ｕが立位のまま搭乗台２に乗った状態で使用するものである。
なお、以降の説明においては、図３における左側を前方向と呼び、図３における右側を後方向と呼ぶ。図３の紙面貫通方向で手前側を左方向、図３の紙面貫通方向で向こう側を右方向と呼ぶ。図３における上側を上方向と呼び、図３における下側を下方向と呼ぶ。これは、図１に示すように使用状態（装置上へ乗った状態）の使用者Ｕから見た上下運動付与装置１の前後方向、左右方向、上下方向と一致する。
【００１０】
図２乃至図５に示すように、上下運動付与装置１は、搭乗台２と、搭乗台２の下側に設けられて当該搭乗台２を下降より上昇が速くなる状態で昇降自在に保持する昇降部３と、搭乗台２の下側に設けられて上記昇降部３を繰り返し昇降させる駆動部５と、昇降部３及び駆動部５を支持する設置台６とを有している。
設置台６と搭乗台２との上下間には、上下運動付与装置１の内部を外側から覆う外装体９が設けられている。外装体９は、搭乗台２の昇降動に追従して上下方向に伸縮しつつ、設置台６と搭乗台２との上下間を常に覆っている。外装体９には、例えば材質的に伸縮するカバー状のもの、又は機構的に伸縮するケーシング状のものが採用される。
【００１１】
搭乗台２は、上部に設けられた緩衝材２ｂを搭乗台ベース２ａが下方から支持する構造としてある。緩衝材２ｂは発泡性の樹脂やゴムなどにより形成されている。緩衝材２ｂに用いられる樹脂やゴムなどは、使用者Ｕが搭乗台２上で軽く飛び跳ねるような動きをしたときに、適度な沈み込みを生じて使用者Ｕを受け止めることができる硬さや衝撃吸収性を有したものとされる。
設置台６は、平面視で長方形の板状とされたベースプレート１０と、このベースプレート１０の下側に設けられた薄箱状のベースボックス１１とを有している。
【００１２】
駆動部５は、設置台６のベースプレート１０上に設けられた減速機１２付きの電動モータ１３と、設置台６のベースボックス１１内に収納されて電動モータ１３の回転出力を昇降部３へ伝える伝動手段１４とを有している。本実施形態において伝動手段１４は、平ギヤの組み合わせにより形成された歯車列１５としてある。
図７に示すように、歯車列１５は、電動モータ１３の減速機１２からベースプレート１０を下方へ貫通する出力軸１７に対して連結された第１ギヤ１８と、この第１ギヤ１８に噛合する第２ギヤ１９と、この第２ギヤ１９に噛合する第３ギヤ２０とを有している。第３ギヤ２０にはベースプレート１０を上方へ貫通する主軸２１を介して昇降部３が連結されている。電動モータ１３の回転出力は、減速機１２から出力軸１７を介して第１ギヤ１８に伝達され、次に第１ギヤ１８と第２ギヤ１９を通じて第３ギヤ２０に伝達され、最後に主軸２１を介して昇降部３へ伝えられる。
【００１３】
昇降部３は、搭乗台２が取り付けられ且つ昇降自在に支持された昇降部材３０と、昇降部材３０を昇降させる昇降駆動部材３１と、昇降部材３０が昇降駆動部材３１と一緒に供回りするのを規制する規制部材３２とを有している。
昇降駆動部材３１は、設置台６上に配置された円柱状の部材であって、上下に沿った回転軸心回りに回転可能となっている。昇降駆動部材３１の中心には上下に延びる主軸孔３４が形成され、この主軸孔３４に主軸２１が一体回転可能に挿通されている。
昇降駆動部材３１（円柱）の外周面には、この昇降駆動部材３１のまわりを一周する摺動溝３５が形成されている。摺動溝３５は、昇降駆動部材３１の周方向に沿って上下方向に蛇行する無端縁状の溝とされている。
【００１４】
図８は、昇降駆動部材３１の外周面を周方向に展開した場合の摺動溝３５の軌道を示したものである。摺動溝３５は、昇降駆動部材３１の回転方向（図８の白抜き矢符で示した方向）とは反対方向に向かって以下のような軌道を通る。すなわち、昇降駆動部材３１の最も上側に位置するポイントＡ（最上位置）から徐々に下側に移動し、ポイントＢ（最低位置）では昇降駆動部材３１の最も下側に位置するようになる。更に、ポイントＢから徐々に上側へ向かい、ポイントＡと同じ高さを示すポイントＣに至る。
摺動溝３５の軌道は、ポイントＡ及びＣでは上側に向かって凸の円弧状に形成されており、ポイントＢでは下側に向かって凸の円弧状に形成されている。そして、隣接し合う円弧状の部分の間では直線状とされている。
【００１５】
ポイントＡからポイントＣまでの摺動溝３５の軌道は、昇降駆動部材３１の回転軸心に対して１８０°の円弧部分（４／８回転の範囲）に設けられており、またポイントＡからポイントＢまでの軌道は１３５°の円弧部分（３／８回転の範囲）に設けられている。すなわち、昇降駆動部材３１を一定の角速度で回転させると、ポイントＡからポイントＢに達するのに３／８回転を必要とし、またポイントＢからポイントＣに達するのに１／８回転を必要とする。
また昇降駆動部材３１の回転方向に沿ってポイントＣからポイントＡまでは、上記したポイントＡからＣと同じ溝パターンの繰り返しとされている。すなわち、昇降駆動部材３１が１回転するとき、ポイントＡ→Ｂ→Ｃという溝パターンが２回繰り返されることになる。
【００１６】
従って、昇降駆動部材３１の回転速度が一定とされている場合は、昇降駆動部材３１の外周上のある点において、ポイントＡが通過してからポイントＢが来るまでに要する回転時間ｔ１と、ポイントＢが通過してからポイントＣが来るまでに要する回転時間ｔ２とを比較すれば、ｔ１：ｔ２＝３：１となっている。
図６に示すように、昇降部材３０は、昇降駆動部材３１に外嵌されたリング体３６と、リング体３６の内側に配置され且つ摺動溝３５に嵌り込む摺動体３７と、摺動体３７とリング体３６とを連結する支持アーム３８と、リング体３６と搭乗台２とを上下に連結する支承部材３９とを有している。
【００１７】
リング体３６は、昇降駆動部材３１の回転軸心に対して同軸のリング状に形成されており、昇降駆動部材３１（円柱）に上下移動自在な状態で外嵌されている。
摺動体３７は、リング体３６の内側に配置され且つ摺動溝３５に嵌め込み可能に形成されており、摺動溝３５にガイドされて摺動溝３５内を移動自在となっている。本実施形態では、ベアリングにより回転自在に形成された摺動体３７がリング体３６の周方向に等しい間隔をあけて２箇所設けられた（即ち、摺動体３７は１８０°の位置関係を有して２個ある）ものを例示している。
【００１８】
支持アーム３８は、摺動体３７とリング体３６とを連結するもので、一端部が摺動体３７に連結され、他端部がリング体３６の内周面に固定されている。本実施形態では支持アーム３８と摺動体３７との連結部分はベアリングにより相対回転自在な状態になっている。
支承部材３９は、リング体３６の上側から搭乗台２に向かって起立したもので、上側が搭乗台２の下側が連結されている。本実施形態においては、丸棒状の支承部材３９がリング体３６における周方向の四等配位置で設けられた（即ち、支承部材３９は４本ある）ものを例示している。
【００１９】
規制部材３２は、昇降駆動部材３１回りの少なくとも２箇所で設置台６から上方に起立して設けられ且つリング体３６を上下方向で串刺し状に貫通するガイドバー４２を有している。本実施形態においては丸棒状のガイドバー４２がリング体３６に対して支承部材３９と４５°の位相で周方向に四等配位置で設けられた（即ち、ガイドバー４２は４本ある）ものを例示している。
なお、本実施形態では、規制部材３２としての剛性を高めるために次の構成を採用してある。すなわち、設置台６に対して昇降駆動部材３１（円柱）回りの少なくとも２箇所で上方に起立する支脚４５（図例では４本）を設けると共に、この支脚４５により昇降駆動部材３１を超えた高さ位置に中留め板４６を支持させ、ガイドバー４２が設置台６と中留め板４６とによって両端保持されるようにしている。
【００２０】
この中留め板４６では、昇降駆動部材３１（円柱）の上端を回転自在に保持させるようにしてあり、昇降駆動部材３１としての回転安定性（芯ブレ防止）等をも高めてある。
また昇降部３では、搭乗台２の下降時に昇降部３及び／又は駆動部５に対して加わる衝撃を緩和するために、保護手段５０を採用している。
この保護手段５０は、圧縮コイルバネにより形成されている。リング体３６の下面にはリング体３６より径小で下方に突設したリング状の段部５１が形成されている。保護手段５０は、段部５１にバネ上輪部を外嵌させて、設置台６の上面にバネ下輪を当接させるようにして装填してある。
【００２１】
そのため、保護手段５０は搭乗台２が下降するとリング体３６を介して押し下げ方向の力を受けて縮み、縮み状態からの復元力により搭乗台２は上方に向かって付勢される。
このような構成の昇降部３によれば、主軸２１を介して昇降駆動部材３１を回転させたとき、回転中の昇降駆動部材３１を横から見れば摺動溝３５は上下に蛇行を繰り返すようになっている。
そのため、摺動溝３５に沿うようにして摺動体３７が上下に移動するようになる。摺動体３７は２個あるが、これらはリング体３６の内側で互いに１８０°の位置関係とされているために、摺動溝３５が有する２つの同じ溝パターン（ポイントＡ→Ｂ→Ｃ）に対して、それぞれ同じ位置関係に配されていることになる。
【００２２】
すなわち、２つの摺動体３７は同じパターンで上下に移動することになる。そして、この摺動体３７の上下移動に伴い、摺動体３７と支持アーム３８を介して連結されているリング体３６が昇降するようになる。リング体３６には支承部材３９を介して搭乗台２が連結されているため、リング体３６の昇降により搭乗台２が昇降することになる。
このとき、リング体３６は規制部材３２（ガイドバー４２）により回り止めされた状態にあるため、昇降駆動部材３１の回転に連れてリング体３６が供回りすることは阻止される。
【００２３】
リング体３６の昇降パターンを司る昇降駆動部材３１の摺動溝３５は、図８で説明したように昇降駆動部材３１の４／８回転（１８０°）のうち、３／８回転（１３５°）を占めるポイントＡ〜Ｂで下降し、残りの１／８回転（４５°）を占めるポイントＢ〜Ｃで同じ高さだけ上昇している。
昇降駆動部材３１の回転速度は一定であるのに対し、ポイントＡ〜Ｂを通過する回転時間ｔ１と、ポイントＢ〜Ｃを通過する回転時間ｔ２とが、３対１の比率となっているので、結果として、摺動溝３５に沿って上下動する摺動体３７、ひいてはリング体３６の昇降パターンは、下降速度より上昇速度の方が３倍速いことになる。
【００２４】
これにより、搭乗台２上に乗る使用者Ｕには、間欠的にしゃくり上げるような運動（上下運動）、更に言えば軽く飛び上がるような運動をすることができる。
図１に示したように、本実施形態の上下運動付与装置１では、設置台６に、搭乗台２に乗る使用者Ｕが把持可能となる把持手段５５を設けてある。この把持手段５５はロープ体５６と、このロープ体５６の先端に設けられた把持部５７とを有したもので、把持部５７の他端側が設置台６に固定されたロープ留め５８に連結されている。
ロープ体５６は伸縮自在となる弾性を有したものとされ、例えば長手方向の一部又は全部がコイルバネで形成されたもの又はゴムロープで形成されたものを採用することができる。
【００２５】
次に、上下運動付与装置１の作動態様を説明する。
上下運動付与装置１を使用するには、使用者Ｕは搭乗台２に立ち乗りし、把持手段５５の把持部５７を把持した状態で、例えばリモコン操作等によって駆動部５を駆動させる。
駆動部５を駆動すると、まず、電動モータ１３の回転動力が減速機１２を介して第１ギヤ１８、第２ギヤ１９、第３ギヤ２０を経て主軸２１に伝達される。これにより主軸２１が回転し、一緒に昇降駆動部材３１が回転されるようになる。この昇降駆動部材３１の回転に伴い、摺動溝３５に嵌り込んだ摺動体３７が当該摺動体３７に沿いながら下降より上昇が速くなる上下動を繰り返すようになり、これと一緒にリング体３６が下降より上昇が速くなる昇降を繰り返すようになる。
【００２６】
このように、本発明に係る上下運動付与装置１によれば、搭乗台２はリング体３６と共に下降より上昇が速くなる昇降を繰り返すようになるため、搭乗台２上に乗る使用者Ｕはトランポリンに乗った如く軽く飛び上がるような運動をすることができる。
また、上下運動付与装置１は、搭乗台２に乗った状態で上下運動をする構成であるため、狭いスペースでも上下運動を行うことができる。
なお、本発明に係る上下運動付与装置１は、搭乗台２に座った状態で上下運動をすることもできる。
【００２７】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば保護手段５０は、個々のガイドバー４２に対して圧縮コイルバネを挿通させるような構造に置換することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る上下運動付与装置の使用状態を示した斜視図である。
【図２】上下運動付与装置の一実施形態を示した斜視図である。
【図３】上下運動付与装置の側断面図である。
【図４】上下運動付与装置の分解斜視図である。
【図５】図４の一部（設置台まわり）を更に分解して示した斜視図である。
【図６】リング体を示した斜視図である。
【図７】設置台を示した平面図である。
【図８】摺動溝の展開図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    上下運動付与装置
２    搭乗台
２ｂ  緩衝材
３    昇降部
５    駆動部
６    設置台
３０  昇降部材
３１  昇降駆動部材
３２  規制部材
３５  摺動溝
３６  リング体
３７  摺動体
３８  支持アーム
３９  支承部材
４２  ガイドバー
４５  支脚
４６  中留め板
５０  保護手段
５５  把持手段
５７  把持部
【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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