CN101091829B - 平衡训练装置 - Google Patents

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Abstract

一种平衡训练装置,通过摇动训练者骑坐的座椅,向训练者赋予模仿了骑马的运动负荷,能进行富于变化的摇动。摇动机构(3)中,通过具有偏心轴(14c,14d)的第一驱动齿轮,使支承安装有座椅的台座(19)的升降杆(17,18)在前后上下摇动移位,该摇动机构(3)被支承构件(11)支承为绕旋转轴线(11z)摇动自如,并且,被第1驱动齿轮(14)驱动的第2驱动齿轮(15)通过其偏心轴(15b)及偏心杆(21)使摇动机构(3)左右摇动移位。并且,通过将第1驱动齿轮(14)的齿轮(14b)和第2驱动齿轮(15)的齿轮(15a)的齿数比设定为x:2(1<x≤1.2),能够随时间改变啮合定时,实现富于变化的摇动。

Description

平衡训练装置
技术领域
本发明涉及通过摇动训练者骑坐的座椅向上述训练者施加模仿骑马的运动负荷,来训练平衡能力的平衡训练装置。
背景技术
如上所述,通过摇动训练者骑坐的座椅向上述训练者施加模仿骑马的运动负荷,来训练平衡能力的平衡训练装置,作为从小孩到老人都能够利用的轻便运动器具,从当初的以康复为目的的医疗设施,正在向一般家庭普及。作为这样的平衡训练装置的典型的现有技术,例如有本案申请人早先提出的专利文献1。
专利文献1:(日本)特开2006-61672号公报
上述现有技术公开了利用被收容在座椅下的紧凑结构,能够在前后(x)方向和左右(z)方向上摇动的摇动机构。然而,座椅的前后(x)方向的位置和左右(z)方向的位置唯一地被确定,以便在座椅在前后(x)方向位于规定位置时,在左右(z)方向上也到达规定位置。因此,存在动作单调、训练者容易厌倦的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够进行富有变化的摇动的平衡训练装置。
本发明的平衡训练装置,摇动机构摇动训练者骑坐的座椅,向上述训练者赋予运动负载,其中,上述摇动机构可发生至少包含前后方向和左右方向的多个摇动成分,上述前后方向和左右方向的摇动周期设定为x:2,其中1<x<2;上述摇动机构在设置于地面上的支脚部上通过支承部件被安装支承为,可绕前后延伸的旋转轴线摇动自如,上述摇动机构包括:第1驱动源;箱体,用于收容上述第1驱动源;第1驱动轴,由上述第1驱动源进行旋转驱动,被上述箱体的侧壁支承为绕左右轴线旋转自如,在其一部分具有偏心轴;升降部件,具有旋转自如地嵌入上述偏心轴的凹处;台座,被上述升降部件支承,并且安装上述座椅;限制部件,在离开上述第1驱动轴的位置将上述升降部件支承在上述箱体上,防止上述升降部件绕上述偏心轴逆转;第2驱动轴,通过上述第1驱动轴联动地被旋转驱动,并且,被上述箱体的侧壁支承为绕左右轴线旋转自如,在其一个端部具有偏心轴;以及偏心杆,在两端具有自位轴承,一端与上述第2驱动轴的偏心轴连接,另一端与在上述支承部件上直立设置的轴连接。
根据上述结构,在通过用摇动机构摇动训练者骑坐的座椅,向上述训练者赋予模仿了骑马的运动负荷,训练平衡能力的平衡训练装置中,在上述摇动机构能够产生至少包含上述前后(x)方向和左右(z)方向的多个摇动成分的情况下,通过上述摇动机构中的齿轮的齿数比的设定等,能够将摇动周期设定成不是整数倍的小数比。
所以,不是固定的轨迹,摇动方向的组合随时间变化,能够进行富有变化的摇动,能够实现训练者不会厌倦的、连续使用性优良的平衡训练装置。
同时,根据上述结构,首先,上述摇动机构通过支承部件在设置于地面上的支脚部上被安装支承为可绕前后延伸的旋转轴线摇动自如,由此能左右摇动。并且,上述摇动机构具有:马达等第1驱动源;箱体,用于收容上述第1驱动源;第1驱动轴,由上述第1驱动源进行旋转驱动,被上述箱体的侧壁支承为绕左右轴线旋转自如,在其一部分例如两端具有偏心轴;升降部件,具有旋转自如地嵌入上述偏心轴的凹处;台座,被上述升降部件支承,并且安装上述座椅;限制部件,在离开上述第1驱动轴的位置将上述升降部件支承在上述箱体上,防止上述升降部件绕上述偏心轴逆转。从而,能够以紧凑的结构,在前后摇动(往复移动)上增加上下摇动(往复移动),描绘出从侧面看为从圆到椭圆的轨迹。再者,上述摇动机构还具有:第2驱动轴,通过上述第1驱动轴联动地被旋转驱动,并且,被上述箱体的侧壁支承为绕左右轴线旋转自如,在其一个端部具有偏心轴;以及偏心杆,在两端具有自位轴承,一端与上述第2驱动轴的偏心轴连接,另一端与在上述支承部件上直立设置的轴连接。这样,利用上述支承部件的支承,产生上述左右摇动。
因此,除了利用第1驱动轴进行上述前后摇动(往复移动)和上下摇动(往复移动),还能够利用第2驱动轴的偏心轴和偏心杆进行左右的摇动(往复移动),能够扩展移动图形,并且,能够使摇动对身体的负荷平滑地连续变化,既能够减小对人体的损伤,又能够提高运动效果。而且,通过施加上下摇动(往复移动),能够激活训练者的自律神经,同时增强腿周围的肌肉力量。
此外,本发明的平衡训练装置中,希望是x≤1.2。
根据上述结构,上述前后方向和左右方向的摇动周期越接近于1∶2,则越能够使座椅描绘出横8字状的轨迹,能够增强训练者的腿部内侧和外侧的肌肉力量,摇动周期越接近1∶1,越能形成V字形和倒V字形的轨迹,能够增强训练者腰部周围的肌肉力量,这样,能使训练者的肌肉力量得到平衡性良好的锻炼。
此外,本发明的平衡训练装置中,上述限制部件具有:限制轴,被上述箱体的侧壁支承为绕左右轴线旋转自如,在至少一个端部具有在一直径线方向上延伸的连结突起;以及长孔,在上述升降部件上形成,嵌合上述连结突起。
根据上述结构,为了使升降部件、进而座椅不会随偏心轴的旋转而倒入设置的限制部件包括:限制轴,被上述箱体的侧壁支承为绕左右轴线旋转自如,在该限制轴的至少一个端部具有在一直径线方向上延伸的连结突起;以及长孔,在上述升降部件上形成,由滑动轴承等构成,嵌合上述连结突起。
所以,例如用上下延伸的直线来形成上述长孔,限制水平方向的移动并允许上下方向移动的情况下,能够使水平方向的行程(摇动幅度)大于上下方向的行程,由于这样采用上述长孔和限制轴,所以,能够使上述座椅进行从侧面看是椭圆状的移动。
再者,本发明的平衡训练装置中,连结上述偏心杆的另一端的轴被安装在上述支承部件上,通过位移机构能够以预定的基点为中心进行升降位移。
根据上述结构,设置位移机构,能够使上述支承部件上的轴的安装位置,进而使由上述第2驱动轴的偏心轴进行摇动的偏心杆的摇动基点进行升降位移。这样,能够相对于支承部件的摇动机构绕上述旋转轴线的位置具有偏移,能够把绕上述旋转轴线倾斜了规定角度的位置作为基准,使摇动机构、进而座椅绕上述旋转轴线进行摇动。
所以,能够有选择地锻炼训练者的左右的肌肉力量,同时也能够培养训练者的平衡感觉。
并且,本发明的平衡训练装置中,上述位移机构具有:旋转板,旋转自如地安装在上述支承部件的侧壁上,在偏心位置直立设置有上述轴;以及第2驱动源,对上述旋转板进行旋转驱动。
根据上述结构,第2驱动源对旋转板进行旋转驱动,就可以使连结上述偏心杆的另一端的轴、进而使上述偏心杆的摇动基点进行升降位移。
这样,能够使摇动机构绕上述旋转轴线的倾斜度连续变化,使运动图形多样化,能够实现训练者不会厌倦的、连续使用性良好的平衡训练装置。
本发明平衡训练装置如以上那样,在通过用摇动机构摇动训练者骑坐的座椅,向上述训练者赋予模仿了骑马的运动负荷,训练平衡能力的平衡训练装置中,在上述摇动机构能够产生至少包含上述前后(x)方向和左右(z)方向的多个摇动成分的情况下,通过上述摇动机构中的齿轮的齿数比的设定等,能够将摇动周期设定成不是整数倍的小数比。
所以,不是固定的轨迹,摇动方向的组合随时间变化,能够进行富有变化的摇动,能够实现训练者不会厌倦的、连续使用性优良的平衡训练装置。
此外,本发明的平衡训练装置中,如上所述,希望是x≤1.2。
因此,上述前后方向和左右方向的摇动周期越接近于1∶2,则越能够使座椅描绘出横8字状的轨迹,能够增强训练者的腿部内侧和外侧的肌肉力量,摇动周期越接近1∶1,越能形成V字形和倒V字形的轨迹,能够增强训练者腰部周围的肌肉力量,这样,能使训练者的肌肉力量得到平衡性良好的锻炼。
再者,本发明的平衡训练装置如以上那样,首先,上述摇动机构通过支承部件在设置于地面上的支脚部上被安装支承为可绕前后延伸的旋转轴线摇动自如,由此能左右摇动。并且,上述摇动机构具有:马达等第1驱动源;箱体,用于收容上述第1驱动源;第1驱动轴,由上述第1驱动源进行旋转驱动,被上述箱体的侧壁支承为绕左右轴线旋转自如,在其一部分例如两端具有偏心轴;升降部件,具有旋转自如地嵌入上述偏心轴的凹处;台座,被上述升降部件支承,并且安装上述座椅;限制部件,在离开上述第1驱动轴的位置将上述升降部件支承在上述箱体上,防止上述升降部件绕上述偏心轴逆转;第2驱动轴,通过上述第1驱动轴联动地被旋转驱动,并且,被上述箱体的侧壁支承为绕左右轴线旋转自如,在其一个端部具有偏心轴;以及偏心杆,在两端具有自位轴承,一端与上述第2驱动轴的偏心轴连接,另一端与在上述支承部件上直立设置的轴连接。这样,利用上述支承部件的支承,产生上述左右摇动。
所以,利用小型紧凑的结构,能利用第1驱动轴进行上述前后摇动(往复移动)和上下摇动(往复移动)以外,还能够利用第2驱动轴的偏心轴和偏心杆进行左右的摇动(往复移动),能够扩展移动的图形,并且,能够使摇动对身体的负荷平滑地连续变化,既能够减小对人体的损伤,又能够提高运动效果。并且,通过施加上下摇动(往复移动),能够激活训练者的自律神经,同时增强腿周围的肌肉力量。
而且,本发明的平衡训练装置如以上那样,为了使升降部件、进而座椅不会随偏心轴的旋转而倒入设置的限制部件包括:限制轴,被上述箱体的侧壁支承为绕左右轴线旋转自如,在至少一个端部具有在一直径线方向上延伸的连结突起;以及长孔,在上述升降部件上形成,由滑动轴承等构成,嵌合上述连结突起。
所以,例如用上下延伸的直线来形成上述长孔,限制水平方向的移动并允许上下方向移动的情况下,能够使水平方向的行程(摇动幅度)大于上下方向的行程,由于这样采用上述长孔和限制轴,所以,能够使上述座椅进行从侧面看是椭圆状的移动。
再者,本发明的平衡训练装置如以上那样,设置位移机构,能够使上述支承部件上的轴的安装位置、进而使通过上述第2驱动轴的偏心轴进行摇动的偏心杆的摇动基点进行升降位移。
所以,能够相对于支承部件的摇动机构绕上述旋转轴线的位置具有偏移,能够把绕上述旋转轴线倾斜了规定角度的位置作为基准,使摇动机构、进而座椅绕上述旋转轴线进行摇动。所以,能够有选择地锻炼训练者的左右的肌肉力量,同时也能够培养训练者的平衡感觉。
而且,本发明的平衡训练装置如以上那样,第2驱动源对旋转板进行旋转驱动,就可使连结上述偏心杆的另一端的轴、进而使上述偏心杆的摇动基点进行升降位移。
所以,能够使摇动机构绕上述旋转轴线的倾斜连续变化,使运动图形多样化,能够实现训练者不会厌倦的、连续使用性良好的平衡训练装置。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的平衡训练装置的整体结构的侧视图。
图2是图1所示的平衡训练装置的俯视图。
图3是图1的透视侧面图。
图4是从图3的剖面线A-A看的剖面图。
图5是从图1的右后方看的分解立体图。
图6是在图5所示的平衡训练装置中,从左后方看拆下了座椅和罩子的状态的立体图。
图7是摇动机构的分解立体图。
图8是图7的右侧面。
图9是表示包含本发明的上下运动的座椅摇动轨迹的侧视图。
图10是表示第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的齿数比为1:1、且原点的定时在0°一致时的座椅的摇动轨迹的俯视图。
图11是表示图10所示情况下的第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的咬合变化的图表。
图12是表示第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的齿数比为1:1、且原点的定时偏移90°时的座椅摇动轨迹的俯视图。
图13是表示图19所示情况下的第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的咬合变化的图表。
图14是表示第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的齿数比为1:1、且原点的定时在0°一致时的座椅的摇动轨迹的俯视图。
图15是表示图14所示情况下的第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的咬合变化的图表。
图16是表示第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的齿数比为1:2、且原点的定时偏移180°时的座椅的摇动轨迹的俯视图。
图17是表示图16所示情况下的第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的咬合变化的图表。
图18是表示第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的齿数比为1:2、且原点的定时偏移90°时的座椅的摇动轨迹的俯视图。
图19是表示图18所示情况下的第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的咬合变化的图表。
图20是表示第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的齿数比为1:2、且原点的定时偏移270°时的座椅的摇动轨迹的俯视图。
图21是表示图20所示情况下的第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的咬合变化的图表。
图22是表示第1驱动齿轮和第2驱动齿轮的齿数比为2:1、且原点的定时在0°一致时的座椅的摇动轨迹的俯视图。
图23是表示在使摇动机构倾斜的伸缩自如升降器伸长时的座椅的摇动轨迹的侧视面图。
图24是用于对图9和图23的座椅的摇动轨迹进行比较的侧视图。
图25是表示使座椅倾斜的伸缩自如升降器伸长时的座椅的摇动轨迹的侧视图。
图26是表示在不使座椅倾斜的情况下使上述摇动机构倾斜时的各部分的位移的侧视图。
图27是表示伴随上述摇动机构的倾斜而产生的座椅的摇动图案的变化的俯视图。
图28是表示左右摇动的偏差引起的座椅的摇动图案的变化的俯视图。
图29是表示左右摇动的偏差引起的座椅的摇动图案的变化的俯视图。
图30是表示平衡训练装置的电气结构的方框图。
图31是表示主体侧电路板的电气结构的方框图。
图32是说明由控制电路进行的摇动用马达的控制动作的侧视图。
具体实施方式
(第一实施方式)
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的平衡训练装置1的整体结构的侧视图,图2是其俯视图,图3是其透视侧视图,图4是从图3的剖面线A-A看的剖面图,图5是其分解立体图。该平衡训练装置1大致包括:具有模仿了马背或马鞍的形状、用于训练者骑坐的座椅2,设置在上述座椅2内且用于摇动座椅2的摇动机构3,以及支承它们的支脚4。
上述座椅2是在安装于上述摇动机构3的座板2a上层叠减震座2b而形成。
在上述座椅2的前方两侧,下垂地安装有脚镫7(在图2~图5中,为简化附图而省略),脚镫7具有训练者放置脚的脚踏部7a、用螺钉固定在上述座板2a上的安装片7b、以及连结它们的连结片7c。直立设置在安装片7b下端的销子7d插入到形成在连结片7c上端的孔7e内,这样该连结片7c摇动自如,直立设置在该连结片7c下端的销子7f,插入到形成在脚踏部7a上端的孔7g的某一个内,这样能够调节该脚镫7的长度(脚踏部7a的高度)。
在上述座椅2的前方设有缰绳8。该缰绳8的结构是,半圆弧状的手柄8a的两端8b、8c向内侧(直径线方向)折回,其两端8b、8c在座椅2的前部被轴支承,这样上述手柄8a能够在离训练者较远的一侧从上述座椅2上竖起来使用,放倒后可以收藏起来。
并且,在上述座椅2的前方,在上述缰绳8的收容状态下成为内周侧的部分,形成有下陷的支承台座,在该支承台座上安装了被操作器外壳覆盖的操作器电路板9a之后,再用前面板9b覆盖,这样设置了操作部。
上述支脚部4具有:设置在地面5上的支脚座4a,从该支脚座4a上直立设置的支柱4b、覆盖支脚座4a前后的罩子4c、4d,以及覆盖上述支脚柱4b的罩子4e。支脚座4a的大致结构是,左右的框4f、4g在前端侧通过连结框4h连结,并且,中央部通过连结棒4i连结着。在框4f、4g的各端部分别安装了能够进行基于上述地面5的高度调节的螺钉嵌入式的基座4j,此外在框4f、4g的后端部,在规定高度分别安装有小脚轮4k。
所以,通过降低后端侧的基座4j的突出高度来提升前端侧的连结框4h,可使该平衡训练装置1在地面5上滑行移动,通过使基座4j比小脚轮4k突出,既可使该平衡训练装置1相对于地面5不偏移且保持水平,同时在承载训练者进行摇动的情况下,也能够从上述摇动机构3稳定地支承座椅2。
上述支脚柱4b为了从上述摇动机构3支承座椅2和训练者的载重,所以由在侧面看大致形成三角形状的左右一对支承柱4m、4n构成,其底部被固定在上述左右框4f、4g的大致中央部,在顶部嵌入有轴承4p。而且,在支承柱4m、4n的至少一个的上述三角形中央部形成有凹处4q,在该凹处4q内收容主体侧电路板4r,该主体侧电路板4r用于通过该平衡训练装置1的电源供给进行驱动控制。该支脚柱4b部分的结构由上述罩子4c覆盖,该罩子4e的上端和上述座板2a的底面之间由伸缩自如的罩子6覆盖。
图6是表示在上述结构的平衡训练装置1中拆下了座椅2、罩子4c、4d、4e的状态的立体图。
该图6是从左后方观看平衡训练装置1的图,上述图5是从右后方观看的图。并且,图7是上述摇动机构3的分解立体图,图8是其右侧面。参照这些图5~图8,详细说明摇动机构3附近的结构。
上述摇动机构3通过支承部件11被上述支脚部4支承。上述支承部件11具有:从侧面看形成为大致“<”形的左右一对旋转板11a、11b,连结上述旋转板11a、11b后端侧的倾斜轴支承板11c,连结大致中央部的倾斜轴支承板11d,以及连结底部的升降支承板11e。上述各支承板11c、11d、11e通过焊接固定在各旋转板11a、11b上。在上述旋转板11a、11b的前端侧,压入固定有刻有内螺纹的衬套11f,在该衬套11f内螺纹结合着螺栓4s,该螺栓4s插入在上述左右支承柱4m、4n的顶部设置的轴承4p中,因此,该支承部件11利用上述轴承4p被轴支承为绕左右的轴线旋转。而且,在上述升降支承板11e的大致中央部安装有托架11h,在该托架11h和上述支脚座4a的连结棒4i之间,插入伸缩自如升降器12,利用该伸缩自如升降器12的伸缩,能够使支承部件11、随之摇动机构3的前后(x)方向的倾斜角变化。另一方面,上述倾斜轴支承板11c、11d隔着规定间隔互相相对配置,在其中央部分别压入固定了轴承11i、11j,利用该轴承11i、11j,如后所述地,上述摇动机构3被支承为以摇动位移自如。
上述伸缩自如升降器12具有:筒体12a、从该筒体12伸缩自如的工作片12b、安装在筒体12a上部的齿轮箱12c、对上述齿轮箱12c进行驱动的马达12d、以及高度检测单元12e。上述筒体12a的下端通过上述连结棒4i被支脚座4a轴支承为可绕左右的轴线摇动自如。上述工作片12b由滚珠丝杠等构成,其上端被上述支承部件11的托架11h和销子12k轴支承为可绕左右的轴线摇动自如。上述滚珠丝杠与在齿轮箱12c内的未图示的齿轮的内周面形成的内螺纹啮合,该齿轮由固定安装在马达12d的输出轴上的蜗轮驱动,能够使上述工作片12b从筒体12a内伸长/缩小,使上述支承部件11、进而使摇动机构3的前后(x)方向的倾斜角变化。
如图6所示,上述高度检测单元12e利用传感器12h读取通过连结片12f被连结在工作片12b的下端部7d的狭缝板12g的位移,检测上述升降支承板11e的高度、从而检测上述支承部件11的倾斜角。上述连结片12f从形成在筒体12a上的狭缝12i中进入到其内部,通过小螺钉12j同工作片12b的下端部7d连接。
上述摇动机构3成为在由支承部件11的旋转板11a、11b和支承板11c、11d、11e划分的空间内,以图7的状态左右摇动自如地被收容的紧凑结构。参见图7和图8,该摇动机构3的结构是,在前面齿轮箱3a和后面齿轮箱3b上从左右两侧用小螺钉3e固定侧板3c、3d而形成箱体3f,在该箱体3f内收容了马达13、第1驱动齿轮14、第2驱动齿轮15和限制轴16。
上述第1驱动齿轮14、第2驱动齿轮15和限制轴16分别形成在左右侧板3c、3d上,利用嵌入在中央具有轴孔3g、3h、3i的凹处3j、3k、31内的轴承3m、3n、3o,被轴支承为,可绕左右(z)方向的旋转轴旋转自如。
上述第1驱动齿轮14的大直径蜗轮14a与被压入在上述马达13的输出轴13a内的螺杆3b啮合。在该马达13上用熔焊等固定了托架13c,在该托架13c的左右两侧板13d、13e上形成的螺纹孔13f内螺纹连接着上述小螺钉3e,上述小螺钉3e插入通过与上述侧板3c、3d相对应形成的插入孔3p,这样马达13被固定在摇动机构3上。
这时,在马达13的侧面,在离重心G较远的位置直立设置了销子13g,上述箱体3f收容上述第1驱动齿轮14、第2驱动齿轮15、限制轴16和马达13进行装配时,首先把该销子13g嵌入到与上述侧板3c、3d相对应形成的销孔3q内。在利用小螺钉3e装配了箱体3f之后,马达13通过上述销子13g和销孔3q在第1驱动齿轮14和限制轴16之间的范围内摇动自如,如图8所示,为了使限制轴16位于第1驱动齿轮14的下方,利用夹具等对该已装配的箱体3f进行定位,若由作业人员来解除了马达13的支承,则通过与其自重F1对应的力F2,使蜗杆13b与螺轮14a啮合(在该摇动机构3中,从蜗轮14a的下部与蜗杆13b接触)。在此状态下,作业人员拧紧小螺钉3e,把马达13固定在侧板3c、3d上,这样把齿隙自动地调整为最佳值。
上述销子13g和销孔3q的位置,对应于马达13的自重,减小齿隙所需的力F2和装配时的箱体3f的姿势等而设定。例如,马达13在水平状态进行装配的情况下,若把从销孔3q到重心G的距离设为D1,把从销孔3q到在输出轴13a上蜗杆13b与蜗轮14a啮合的位置所对应的地点的距离设为D2,则F1×D1=F2×D2。
这样,可以不必进行烦杂的齿隙调整,并且也不需要齿隙调整用的调整螺钉和加压用的螺旋弹簧等特别部件,还能够降低成本。再者,即使由于上述小螺钉3e的松动和运输中的振动等,使得要驱动的负载增大而在打开啮合的方向上产生力,也能够利用马达13的自重F1始终在减小齿隙的方向上施加力F2,所以能够抑制齿隙音的发生。
上述销子13g和销孔3q也可以互相更换设置位置,即可以在左右两侧板13d、13e上直立设置销子13g,在马达13上形成销孔3q,销孔3q支承销子13g使其能够围绕其轴线旋转即可。并且,上述销子13g设置在比重心G更靠近输出轴13a一侧,但是,在蜗杆13b从蜗轮14a的上方啮合的情况下,如果相对于重心G设置在与输出轴13a相反的一侧,则可以同样不需要齿隙调整。
并且,通过蜗杆13b传递给上述第1驱动齿轮14的马达13的旋转力,从形成于其两端部的偏心轴14c、14d传递给在箱体3f外侧配置的升降杆17、18的中央部附近形成的轴孔17a、18a。如图8所示,该升降杆17、18在基端侧的大致“L”形的部分17b、18b的上方,向斜外侧延伸的空端侧的部分17c、18c形成为相连的大致钩子形状,上述偏心轴14c、14d支承基端侧的部分17b、18b。
上述升降杆17、18的基端侧的部分17b、18b还通过位于第1驱动齿轮14下方的限制轴16如后所述地被阻止了绕上述偏心轴14c、14d的旋转(倒转),这样,该升降杆17、18通过上述第1驱动齿轮14进行从侧面看为椭圆的运动。在从上述轴承3m插入通过了升降杆17、18的轴孔17a、18a的上述第1驱动齿轮14的两端部,在形成于此处的外螺纹14e上螺纹结合着螺母3r而防止脱落。
另一方面,上述限制轴16形成为与上述轴承3o相对应的外径,在该轴承3o内、即绕着左右(y)方向的轴线能够实现角位移。在该限制轴16的两端部形成了沿一直径线方向延伸的连结突起16a、16b。在上述升降杆17、18的基端侧的大致“L”形的部分17b、18b上,该连结突起16a、16b在轴孔17a、18a的下方嵌入到滑动轴承17e、18e内,防止脱落,该滑动轴承17e、18e嵌入在上下方向延伸而形成的长孔17d、18d内。所以,能够限制偏心轴14c、14d引起的上述升降杆17、18的水平方向移动,允许上下方向的移动,能够使水平方向的行程(摇动幅度)大于上下方向的行程,能够在座椅2上进行上述那样的从侧面看为椭圆状的移动。
作为限制机构,只要是如限制轴16那样能够使上述升降杆17、18往复移动的结构即可,也可采用往复的连杆结构等。并且,利用对座椅2求出的摇动轨迹,能够使上述长孔17d、18d的形状和形成方向发生变化即可。也就是说,长孔17d、18d不仅限于直线状,也可以是圆弧状、或者多种半径(曲率)相组合的圆弧状等,并且,也可以形成于水平方向或倾斜的方向。
再者,如后述的图25所示,当把从上述限制轴16到座椅2和第1驱动齿轮14的距离分别设为H1、H2,把偏心轴14c、14d的偏心量(行程)设为H3时,若上述偏心量H3扩大到H1/H2倍、其排列线H4出现倾斜,则如后所述,水平方向的行程和上下方向的行程的分配发生变化,能够放大或缩小上述行程。
在上述钩形的升降杆17、18的空端,压入形成有内螺纹的衬套17f、18f,在该衬套17f、18f中螺纹结合着螺栓19e、19f,该螺栓19e、19f插入通过被压入到在安装上述座椅2的台座19的后端部垂下形成的托架19a、19b内的轴承19c、19d,这样台座19的后端部被轴支承为绕左右(y)方向的轴线旋转。对此,在台座19的前端部安装了托架19g,该托架19g和上述钩子形的升降杆17、18的前端之间,用伸缩自如升降器20连结。
上述伸缩自如升降器20与上述伸缩自如升降器12的结构相同,其具有:筒体20a,从该筒体20a起伸缩自如的工作片20b,安装在筒体20a上部的齿轮箱20c,对上述齿轮箱20c进行驱动的马达20d,以及高度检测单元20e。在上述筒体20a的下端压入了在左右两侧形成有内螺纹的衬套20f,在该衬套20f内螺纹结合着螺栓17h、18h,该螺栓17h、18h插入通过被压入到上述钩子形的升降杆17、18前端内的轴承17g、18g,因此,伸缩自如升降器20的下端部被轴支承为绕左右(y)方向的轴线旋转。
上述工作片20b由滚球丝杠等构成,在其上端固定了托架20g。该托架20g通过销子20h被轴支承在上述台座19的托架19g上,能够绕左右的轴线摇动自如。上述滚珠丝杠和在齿轮箱20c内的未图示的齿轮内周面上形成的内螺纹啮合,该齿轮由被固定在马达20d的输出轴上的蜗轮驱动,从而上述工作片20b能够从筒体20a内伸长/缩小,从而使上述台座19、进而座椅2的前后(x)方向的倾斜角可变化。上述高度检测单元20e用传感器20j读取与上述托架20g相连接的狭缝板20i的位移,由此检测上述台座19前端的高度,进而检测该台座19的倾斜角。
在上述摇动机构3中,由蜗杆13b向上述第1驱动齿轮14传递的马达13的旋转力,还从小直径的齿轮14b向第2驱动齿轮15的齿轮15a传递。在第2驱动齿轮15的一端侧形成了偏心轴15b,该偏心轴15b插入通过设在上述侧板3c上的轴承3n之后,嵌入到在偏心杆21的一端设置的自位轴承21a内,在其前端形成的外螺纹15c上螺纹能结合着螺母21b,以防止脱落。在第2驱动齿轮15的另一端侧插进了设在上述侧板3d上的轴承3n之后,在其前端形成的外螺纹15d上螺纹结合螺母3s,以防止脱落。
上述自位轴承21a的轴承面形成为球面,同样的自位轴承21c也在偏心杆21的另一端设置。在该自位轴承21c内插入通过形成于轴22的一端侧的偏心轴22a,用E环22b防止脱落。轴22的中央部22c通过被压入到孔11m中的轴承11n被支承为旋转自如,该孔11形成在构成上述支承部件11的一个旋转板11a的后端侧,并且,在轴的另一端侧形成有齿轮22d。
上述齿轮22d和在配置于旋转板11a外侧的齿轮23的内周面上所形成的内齿23a啮合,再者,在该齿轮22d的前端形成的外螺纹22e上螺纹结合防脱落用的螺母22f,这样使上述轴22与齿轮23成为一体,连动地旋转,在上述齿轮23的外周面上形成的外齿23b,与被压入到马达24的输出轴24a内的蜗杆24b啮合。马达24通过安装部件25被安装到从上述旋转板11a的外侧形成的收容凹部。与上述轴22成一体的齿轮23的旋转角,由编码器26进行检测。如图6所示,编码器26对在齿轮23的端面上形成的基准坑23c进行检测,随着齿轮23的旋转,对等间隔形成的坑23d进行计数,这样能够检测出上述齿轮的旋转角,进而检测出偏心杆21的摇动基点的位置。
另一方面,在上述摇动机构3中,前面齿轮箱3a和后面齿轮箱3b的下端侧形成互相平行,在其中央部压入了形成有内螺纹的衬套3x、3y,在该衬套3x、3y内螺纹结合着螺栓11x、11y,该螺拴11x、11y插入通过安装在上述倾斜轴支承板11d、11d上的轴承11j、11i。这样,上述摇动机构3能够以连接上述轴承11j、11i的直线11z作为旋转轴线进行旋转。所以,若上述第2驱动齿轮15旋转,则利用从该偏心轴15b到偏心杆21的作用,使摇动机构3绕旋转轴线11z摇动。这时,偏心杆21相对于侧板3c进行接近/背离位移。但通过上述自位轴承21a、21c,不会分别从第2驱动齿轮15和轴22脱离,能够传递驱动力。
而且,若上述马达24对齿轮23进行旋转驱动,则能够使连接上述偏心杆21另一端的偏心轴22a、进而使上述偏心杆21的摇动基点进行升降位移。由此,如后面的详细说明那样,能够使与支承部件11相对的摇动机构3的绕上述旋转轴线11z的位置具有偏移,将围绕上述旋转轴线11z倾斜规定角度的位置作为基准,能够使摇动机构3、进而使座椅2绕旋转轴线11z进行摇动。而且,由于用蜗轮24b和齿轮23驱动偏心轴22a,所以,能够防止倾斜角度随负载变化。
在如上所述构成的平衡训练装置1中,若马达13旋转,则通过第1驱动齿轮14的偏心轴14c、14e、升降杆17、18和限制轴16,使座椅2在前后(x)方向和上下(z)方向上往复运动,从侧面看如图9所示描绘出椭圆的轨迹R1。如此地,利用一个第1驱动齿轮14对支承安装了座椅2的台座19的升降杆17、18进行驱动,从而用紧凑结构就能够在前后(x)方向的摇动(往复移动)上增加上下(z)方向的摇动(往复移动),描绘出上述椭圆的轨迹R1,能够扩展移动图形。而且,在现有的前后(x)方向的摇动上新增加上下(z)方向的摇动(往复移动),从而能够激活训练者的自律神经,同时增强腿周围的肌肉力量。再者,由于描绘出从侧面看是从圆到椭圆的轨迹,所以,能够使摇动对人体的负载平滑而连续地进行变化,既能够减小对人体的损伤,又能够提高运动的效果。
这里应当注意,在本实施方式中,第1驱动齿轮14的齿轮14b和第2驱动齿轮15的齿轮15a的齿数比,进而前后(x)方向和左右(z)方向的摇动周期为x:2,其中1<x<2,希望设定为1<x≤1.2的小数比。例如若设定为1.2:2,则转数比为2:1.2。
在图10中,表示上述齿数比为1:1、且原点的定时在0°一致时的从平面看的座椅2的轨迹。在此情况下,由于上述偏心杆21产生的摇动,使座椅2描绘出从平面看从斜前方向后方的直线轨迹L11。这时的第1驱动齿轮14(x轴方向)和第2驱动齿轮15(y轴方向)的啮合变化,即座椅2的各轴方向上的位置变化示于图11。并且,相对于第1驱动齿轮14,第2驱动齿轮15的相位延迟180°的情况下,仅摇动方向发生变化即可变成同样的直线轨迹。
对此,若上述第1驱动齿轮14(x轴方向)和第2驱动齿轮15(y轴方向)的啮合时刻偏移1/4周期、即90°,则由于上述偏心杆21的摇动,使座椅2如图12所示地描绘俯视为圆形的轨迹L12。这时的第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合变化示于图13。图12和图13表示相对于第1驱动齿轮14,第2驱动齿轮15的相位延迟90°时的例子。超前90°即延迟270°时也成为同样的圆形轨迹,只是起点不同。在偏移其他相位的情况下,变成使上述位移按其偏差比例进行合成的轨迹。
另一方面,第1驱动齿轮14的齿轮14b和第2驱动齿轮15的齿轮15a的齿数比若设为1:2,则转数比为2:1,若原点的定时在0°一致,则由于上述偏心杆21的摇动,使座椅2如图14所示地描绘出俯视为横8字(从内周描绘)的轨迹L21。这时的第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合变化示于图15。
而且,若原点的定时偏移180°,则座椅2如图16所示地描绘出横8字(从外周描绘)的轨迹L22。这时第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合变化示于图17。
再者,相对于第1驱动齿轮14,若第2驱动齿轮15的相位延迟90°,则座椅2如图18所示地描绘出俯视为倒V字形的轨迹L23。这时的第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合变化示于图19。相对于第1驱动齿轮14,若第2驱动齿轮15的相位超前90°(延迟270°),则座椅2如图20所示地描绘出俯视为V字形的轨迹L24。这时的第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合变化示于图21。
再者,若把第1驱动齿轮14的齿轮14b和第2驱动齿轮15的齿轮15a的齿数比设为2:1,则转数比为1:2,若原点的定时在0°一致,则由于上述偏心杆21的摇动,使座椅2如图22所示描绘出俯视为纵8字形的轨迹L3。
但是,作为偏心杆21的摇动基点的偏心轴22a,位于在摇动机构3内不产生绕旋转轴线11z的偏差的位置。若产生上述偏差,则如后所述,上述各轨迹L1、L21、L22、L23、L3出现向该偏差方向偏移。并且,旋转轴线11z被看作是水平的。该旋转轴线11z倾斜时的轨迹,也将在后面叙述。
所以,如前所述,由于把第1驱动齿轮14的齿轮14b和第2驱动齿轮15的齿轮15a的齿数比设为x:2(1<x<2)的小数比,所以啮合定时随时间而发生变化,例如如上述图14所示,从俯视为一个方向旋转的横8字形的轨迹L21开始,经过图18所示的倒V字形的轨迹L23、图16所示的另一方向旋转的横8字形的轨迹L22、以及图20所示的V字形的轨迹L24,再次返回到图14所示的横8字形的轨迹L21,反复进行摇动。
由于这样把第1驱动齿轮14的齿轮14b和第2驱动齿轮15的齿轮15a的齿数比设定为小数比,所以,不是固定的轨迹,而是摇动方向的组合随时间发生变化,能够进行富有变化的摇动,能够实现训练者不会厌倦的连续使用性良好的平衡训练装置。而且,通过把上述齿数比设为x:2(1<x≤1.2),所以能够用横8字形轨迹L21、L22增强训练者的腿部的内侧和外侧的肌肉力量,用V字形轨迹L24和倒V字形轨迹L23所产生的前后运动,能够增强训练者腰周围的肌肉力量,能够平衡性良好地锻炼肌肉力量。
以上状态是使长孔17b、18b的长直径方向成为垂直方向的状态下的轨迹。因此,在不使伸缩自如升降器20伸缩、使伸缩自如升降器12伸缩进行上述摇动的情况下,例如若伸长伸缩自如升降器12,则座椅2从支承部件11前倾,通过第1驱动齿轮14的偏心轴14c、14d、升降杆17、18和限制轴16描绘的座椅2的轨迹,从侧面看如图23所示成为前倾的椭圆形轨迹R2。并且,在此情况下,若前后(x)方向的成分和垂直(z)方向的成分互相替换、或者倾斜某个角度以上,则如图24所示,与上述图9所示的轨迹R1相比,虽然椭圆的水平方向的行程W1减少到W1′,但是,垂直方向的行程W2如W2′所示地增加。这样也能够改变轨迹R1、R2的大小。
并且,通过使伸缩自如升降器20进行伸缩,也能如图25所示地使座椅2的倾斜发生变化。在此情况下,从摇动机构3(成为摇动基点的上述限制轴16的中心)到座椅2(台座19的摇动中心)的距离H1向H1′变化,如图25所示,在长孔17d、18d的长直径方向为垂直方向的状态下,垂直方向的行程W2不变化,水平方向的行程W1变化为W″。而且,在左右(y)方向上,从作为摇动基点的旋转轴线11z到座椅2(台座19的摇动中心)的距离也发生变化,行程发生变化。
这样,通过使伸缩自如升降器12、20进行伸缩,能够改变摇动的行程。而且,伸缩自如升降器20伸长的越多,座椅2的前部侧越背离上述旋转轴线11z,能够增大绕该旋转轴线11z的摇动(后述的摇摆扭转)的行程。由此,同过去老年人和体力小的训练者降低摇动速度来使用的情况相比,在本实施方式中能够通过改变摇动行程来适应上述情况,能够使用户安心使用。而且,还能够增大行程。这样,能够提供与训练者的体格、身体状况、年龄、性别、体力等相适应的运动,能够实现运动效果良好的平衡训练装置。
此外,由于使伸缩自如升降器12、20互相联动进行伸缩,所以,能够如上所述地一边改变座椅2的运动轨迹和行程,一边使座椅2上下升降,能够增加平衡运动的变化和临场感,实现不会厌倦的运动菜单。
另一方面,由于使伸缩自如升降器12、20互相联动进行伸缩,所以,如图26所示,不改变座椅2(台座19)的角度,就可以使上述旋转轴线11z的倾斜角从前后(x)方向起在垂直(z)方向的面内变化。也就是说,在图26中,以上述旋转轴线11z相对于地面5的倾斜角θ为45°的状态为基准状态,若从该状态缩小伸缩自如升降器12,则旋转轴线11z接近水平状态;若使伸缩自如升降器12伸长,则旋转轴线11z接近垂直状态(即竖立)。在图26中,用实线表示上述基准状态的支承部件11、摇动机构3、升降杆17、18和台座19,用虚线表示旋转轴线11z向垂直状态倾斜的状态,在各部分的附图标记上附加“’”加以表示。
上述旋转轴线11z从前后(x)方向接近垂直(z)方向(立起来)的位移越大(上述倾斜角θ越大),上述第2驱动齿轮15和偏心杆21等所产生的绕上述旋转轴线11z的摇动,能够在从左右(z)方向的摇动(摇摆)到绕大致垂直(z)轴线的摇动(扭转(若座椅2的摇动中心位于上述旋转轴线11z上,则偏转))之间能够发生的变化越大,并且,能够将摇动机构3所产生的前后(x)方向的往复移动的成分,切换成垂直(z)方向的往复移动的成分。这样一来,使移动图形产生变化,并且,随着该移动图形的变化,能够改变各个行程的幅度,能够得到符合训练者应当锻炼的部位的运动图形,同时,能够使运动图形多样化,能够实现训练者不会厌倦的、连续使用性良好的平衡训练装置。
表1表示摇动角度随上述倾斜角θ的变化而变化的一例。该摇动角度随上述第2驱动齿轮15中的偏心轴15b的偏心量、偏心杆21的长度、从旋转轴线11z到轴22的距离等发生变化。
[表1]
地面与前后倾斜轴         (摇摆)           (偏转)
  的角度θ           左右的摇摆角     左右扭转角度
                       度
  0°                  9.6°             0°
  30°                 8.3°             4.8°
  45°                 6.8°             6.8°
  60°                 4.8°             8.3°
  90°                 0°               9.6°
此外,旋转轴线11z从水平状态(θ=θ°)立起来的越多,如上述那样,就从左右(y)方向的摇动(摇摆)切换到绕垂直(z)轴线的摇动。所以第1驱动齿轮14的齿轮14b和第2驱动齿轮15的齿轮15a的齿数比例如为1:2的情况下,座椅2的轨迹成为俯视如上述图14所示的横8字形的轨迹L21,在图27中,如附图标记L21′所示地减小,代之的是附图标记V1、V2所示的扭转增加。该扭转随第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合时刻的不同而异,若在基准位置P0(位移0)的状态下与定时一致(第2驱动齿轮15的0°位置与第1驱动齿轮14的0°位置一致),则越向左右摇摆,如附图标记V1所示,在其摇摆的方向上座椅2扭转的越多;越向基准位置P0返回,在与附图标记V1相反的方向上座椅2的扭转被消除的越多。在此情况下,能够进一步增加运动效果。
与此相比,若按照上述1:2的齿数比,使第2驱动齿轮15的0°位置与第1驱动齿轮14的180°位置一致,则即使是相同的横8字形,也能够变成上述图16所示的轨迹L22。该情况与上述情况相反,越向左右摇摆,如附图标记V2所示在与其摇摆相反(相对)的方向上座椅2扭转越多,越向基准位置返回,在与附图标记V2相反的方向上,座椅2扭转被消除的越多。在此情况下,能够进行柔软的运动。
而且,如上述图20所示的V字形的情况下,向左右摇摆越大,如上述附图标记V1所示,在其摇摆方向上座椅2扭转越多,如附图标记V2所示,在与其摇摆的方向相反的方向座椅2扭转的越多。
再者,通过伸缩自如升降器12、20进行联动倾斜以抵消相互伸缩所引起的倾斜,能够改变座椅2离地面的高度,即使不另外设置使座椅升降的机构,也能够根据训练者的身高,很容易使训练者上下。
而且,使座椅2保持倾斜状态不变,以提高局部的运动效果等情况下,伸缩自如的升降器20也可以不消除伸缩自如升降器12的伸缩所引起的座椅2的倾斜的所有变化,可以保持倾斜了希望角度的状态。并且,在座椅2相对于台座19旋转90°安装的情况下,上述摇动机构3的摇动,在左右(y)方向的摇动(往复移动)中成为垂直(z)方向的往复移动,从前后看的座椅2的轨迹变成上述椭圆形。并且,上述第2驱动齿轮15和偏心杆21等产生的摇动,变成绕左右(y)轴线的前后(x)的摇动(起伏)。并且,也可以是,座椅2相对于台座19旋转180°,即前后相反进行安装。这样,座椅2在摇动机构3上的安装方向,根据对该平衡训练装置1要求的用途而适当规定即可。
另一方面,马达24使齿轮23旋转,但在与该齿轮23成一体的偏心轴22a、进而上述偏心杆21的摇动基点被拉到最靠近偏心轴22a时、即偏心杆21位于下死点时,以及被偏心轴22a最大程度推高时、即偏心杆21位于上死点时,上述摇动机构3绕上述旋转轴线11z产生最大的偏差。这样,在θ≒0°且具有上述扭转(偏转)成分的情况下,如图28和图29所示,摇动的基准位置从上述P0变化到P0’。图28是偏心杆21的摇动基点被拉向偏心轴22的情况,摇动机构3向左侧偏移。与此相比,图29是偏心杆21的摇动基点被偏心轴22a推起的情况,摇动机构3向右侧偏移。而且,在θ=0°且没有上述扭转(偏转)成分的情况下,前后摇动的轴线在图27中从附图标记V11如V11’所示地向左右位移。
这样,能够使座椅2的轨迹绕上述旋转轴线11z倾斜,能够使左右的摇摆角、左右的扭转角、左右的直进移动量能够在左侧和右侧具有差异。这样,例如能够局部增强侧肌腱和内转肌腱等,能够高效地增强体力,也能够培养训练者的平衡感。而且,若使马达24连续旋转,则能够使摇动机构3绕上述旋转轴线11z的倾斜连续地变化,使运动图形多样化,能够实现训练者不会厌倦的连续使用性良好的平衡训练装置。
再者,蜗轮13b的齿形也能够与马达13和驱动齿轮14、15的旋转方向相对应地形成在右转或左转的某一方向上,但在本实施方式中,形成在如下方向,即座椅2因荷重沉入(反转驱动)时,从蜗轮14a向该蜗杆13b在被压入上述输出轴13a的方向(马达13方向)施力的方向上刻制齿形。这样,当座椅2因训练者的体重等沉入时,蜗杆13b不会从输出轴13a脱落而使该座椅2急剧下降。
图30是表示平衡训练装置1的电气结构的方框图。响应来自上述操作电路板9a的操作,上述主体侧电路板4r驱动由直流无电刷马达等构成的摇动用马达13、由直流马达等构成的座椅倾斜用马达20d、由直流马达等构成的机械机构前后倾斜(升降)用的马达12d、以及由直流马达等构成的机械左右倾斜用的马达24。通过上述座椅倾斜用的马达20d产生的台座19(座椅2)相对于摇动机构3的倾斜量,由高度检测单元20e进行检测。通过上述机械机构前后倾斜(升降)用的马达12d产生的支承部件11(摇动机构3)相对于支柱4b的倾斜量、即旋转轴线11z的上述倾斜角θ,由高度检测单元12e进行检测。通过上述机械机构左右倾斜用的马达24产生的摇动机构3相对于支承部件11的倾斜量,由编码器26进行检测,其检测结果输入到上述主体侧电路板4r。
图31是表示主体侧电路板4r的电气结构的方框图。首先,从电源插头51输入的商用交流电在电源电路52中例如变换成140V、100V、15V、12V和5V的直流,供给该主体侧电路板4r内的各电路。在该主体侧电路板4r中,由具有微型计算机53a的控制电路53来控制动作,通过操作器驱动电路54向上述操作器电路板9a进行显示输出,同时接收来自操作器电路板9a的输入。对该输入、通过检测信号处理电路55输入的摇动用马达13的旋转角度位置及旋转速度、通过传感器驱动电路56、57、58输入的高度检测单元20e、12e及编码器26的检测结果进行应答,上述控制电路53通过驱动电路59驱动摇动用的马达13,通过驱动电路60驱动倾斜用的马达20d、12d、24。
并且,在驱动方面应当注意的是,如图32所示,若马达12d使旋转轴线11z的倾斜角θ产生变化,则由控制电路53切换摇动用的马达13的旋转方向。而且,应当注意的是,如图32所示,控制电路53根据通过检测信号处理电路55输入的摇动用的马达13的旋转角度,在座椅2上升时控制成旋转速度相对降低;在座椅2下降时,使旋转速度相对加快。
所以,首先,通过与旋转轴线11z的倾斜角θ变化相对应地切换马达13的旋转方向,即使训练者不变换乘坐的前后方向,也能够体验反向轨道下的摇动,能够锻炼一般不使用的、缺少锻炼的肌肉。
而且,摇动用马达13的旋转速度在座椅2上升时减慢,在下降时加快,这样能够抑制对马达13要求的最大转矩,使该马达13、进而摇动机构3小型化。并且,从运动效果方面来看,即使相同的上下行程,也能够增大对登在马蹬7上的脚的体重负载,能够增强训练者的腿力。
再者,驱动电路53响应通过上述传感器信号处理电路55输入的马达13的旋转角度位置,以上述第1驱动齿轮14的齿轮14b和第2驱动齿轮15的齿轮15a的齿数比的最小公倍数为单位进行控制。具体来说,若把上述齿数比例如设为1.2:2,则以第1驱动齿轮14的5转为1个单位进行控制,控制电路53在停止马达13的通电时,要按照在其第5转结束的时刻停止的方法来停止马达13的通电。例如,在第5转的座椅2的上升位置,停止加电。另一方面,蜗杆13b的齿形的倾斜角,设定为在马达不加电的状态下,对于从作为负荷的台座19侧来的荷重输入,能够反转的角度。
由于这样构成,所以如上所述,即使第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合时刻发生变化,也能够通过停止对马达13通电来使第1驱动齿轮14利用座椅2和训练者等的荷重进行反转,第1驱动齿轮14停止在该偏心轴14c、14d位于下死点(0°或180°)时(座椅2沉入,在最下位置上停止)。这里,第2驱动齿轮15也停止在0°或180°的位置上,座椅2停止在中点上。
通过这样停止在中点上,使训练者容易上下,同时使训练者以正确的姿势进行骑乘,能够进行平衡性良好的运动。

Claims (5)

1.一种平衡训练装置,摇动机构摇动训练者骑坐的座椅,向上述训练者赋予运动负载,其特征在于,
上述摇动机构可发生至少包含前后方向和左右方向的多个摇动成分,上述前后方向和左右方向的摇动周期设定为x:2,其中1<x<2;
上述摇动机构在设置于地面上的支脚部上通过支承部件被安装支承为,可绕前后延伸的旋转轴线摇动自如,上述摇动机构包括:
第1驱动源;
箱体,用于收容上述第1驱动源;
第1驱动轴,由上述第1驱动源进行旋转驱动,被上述箱体的侧壁支承为绕左右轴线旋转自如,在其一部分具有偏心轴;
升降部件,具有旋转自如地嵌入上述偏心轴的凹处;
台座,被上述升降部件支承,并且安装上述座椅;
限制部件,在离开上述第1驱动轴的位置将上述升降部件支承在上述箱体上,防止上述升降部件绕上述偏心轴逆转;
第2驱动轴,通过上述第1驱动轴联动地被旋转驱动,并且,被上述箱体的侧壁支承为绕左右轴线旋转自如,在其一个端部具有偏心轴;以及
偏心杆,在两端具有自位轴承,一端与上述第2驱动轴的偏心轴连接,另一端与在上述支承部件上直立设置的轴连接。
2.如权利要求1所述的平衡训练装置,其特征在于,x≤1.2。
3.如权利要求1或2所述的平衡训练装置,其特征在于,
上述限制部件具有:限制轴,被上述箱体的侧壁支承为绕左右轴线旋转自如,在该限制轴的至少一个端部具有在一直径线方向上延伸的连结突起;以及长孔,在上述升降部件上形成,嵌合上述连结突起。
4.如权利要求1或2所述的平衡训练装置,其特征在于,
连结上述偏心杆的另一端的轴被安装在上述支承部件上,通过位移机构能够以预定的基点为中心进行升降位移。
5.如权利要求4所述的平衡训练装置,其特征在于,
上述位移机构具有:旋转板,旋转自如地安装在上述支承部件的侧壁上,在偏心位置直立设置有上述轴;以及第2驱动源,对上述旋转板进行旋转驱动。
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