CN101091830A - 平衡训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明的可向使用对象施加运动负荷的平衡训练装置，包括，使用对象就座的座椅、摇动座椅的摇动机构、相位变化单元。摇动机构，包括，多个变换单元，接收来自共同驱动源的驱动力以相互联动地运作，并将来自驱动源的驱动力变换为方向相互交叉的摇动。相位变化单元，选择性地对驱动力向由多个变换单元中的部分变换单元构成的第1变换单元的传送进行断接，以改变第1变换单元和由其余的多个变换单元构成的第2变换单元之间的摇动的相位关系。采用本发明，使用对象就座的座椅可根据多变的相位关系以多种摇动模式进行摇动。

Description

平衡训练装置

技术领域

本发明涉及一种通过摇动使用对象就座的座椅，向该使用对象施加模拟骑马的运动负荷，以方便训练平衡能力的平衡训练装置。

背景技术

平衡训练装置是一种通过摇动使用对象就座的座椅，向该使用对象施加模拟骑马的运动负荷，以方便训练平衡能力的装置。平衡训练装置，正从最初以康复为目的的医疗设施，日益向一般家庭普及。作为传统平衡训练装置的典型示例，已知有本发明申请人在先前提出的日本专利公开公报特开2006-61672号(专利文献1)中公开的技术。专利文献1公开了一种收纳于座椅下的小型结构的摇动机构。

虽然专利文献1公开的摇动机构，采用有助于削减装置成本的小型结构，但该摇动机构的座椅摇动模式仅限于座椅从俯视方向看在呈横8字形的轨迹上摇动的单一运动。因此，当使用对象逐渐熟练时，可能会对这样一种单调的摇动模式感到不太满足。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种能够进行多样化的摇动的平衡训练装置。

本发明的可向使用对象施加运动负荷的平衡训练装置，包括，使用对象就座的座椅；摇动上述座椅的摇动机构，包括，多个变换单元，接收来自共同驱动源的驱动力以相互联动地运作，并将来自驱动源的驱动力变换为方向相互交叉的摇动；相位变化单元，选择性地对驱动力向由多个变换单元中的部分变换单元构成的第1变换单元的传送进行断接，以改变第1变换单元和由其余的上述多个变换单元构成的第2变换单元之间的摇动的相位关系。

采用本发明，使用对象就座的座椅即可根据多变的相位关系以多种摇动模式进行摇动。即，可使第1变换单元的相位发生变化，以充分调整座椅的摇动轨迹和运动分配(取决于目标肌肉和期望的训练程度或练习强度的摇动的分配)，提供多样化的摇动。由此，使用对象不会产生厌倦，且持续使用性能较好。

附图说明

图1是表示本发明第1实施例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所示的平衡训练装置的透视侧视图。

图4是图3的IV-IV线方向的剖视图。

图5是从右后方观测图1所示的平衡训练装置的分解立体图。

图6是从左后方观测图5所示的平衡训练装置处于取下座椅和盖体的状态的立体图。

图7是图5所示的平衡训练装置中的摇动机构的分解立体图。

图8是图7所示的摇动机构的右视图。

图9是表示本发明的平衡训练装置中可上下运动的座椅的摇动轨迹的侧视图。

图10是表示在第1和第2驱动齿轮的传动比(gear ratio)为1∶1，且原点的相位一致，即相位差为0°时的座椅的摇动轨迹的俯视图。

图11是表示在图10的情况下第1和第2驱动齿轮的啮合变化的示意图。

图12是表示在第1和第2驱动齿轮的传动比为1∶1，且原点的相位差为90°时的座椅的摇动轨迹的俯视图。

图13是表示在图12的情况下第1和第2驱动齿轮的啮合变化的示意图。

图14是表示在第1和第2驱动齿轮的传动比为1∶2，且原点的相位一致，即相位差为0°时的座椅的摇动轨迹的俯视图。

图15是表示在图14的情况下第1和第2驱动齿轮的啮合变化的示意图。

图16是表示在第1和第2驱动齿轮的传动比为1∶2，且原点的相位差为180°时的座椅的摇动轨迹的俯视图。

图17是表示在图16的情况下第1和第2驱动齿轮的啮合变化的示意图。

图18是表示在第1和第2驱动齿轮的传动比为1∶2，且原点的相位差为90°时的座椅的摇动轨迹的俯视图。

图19是表示在图18的情况下第1和第2驱动齿轮的啮合变化的示意图。

图20是表示在第1和第2驱动齿轮的传动比为1∶2，且原点的相位差为270°时的座椅的摇动轨迹的俯视图。

图21是表示在图20的情况下第1和第2驱动齿轮的啮合变化的示意图。

图22是表示在第1和第2驱动齿轮的传动比为2∶1，且原点的相位一致，即相位差为0°时的座椅的摇动轨迹的俯视图。

图23是表示座椅仅在使摇动机构倾斜的第1可伸缩升降机(telescopiclift)处于伸长状态时的摇动轨迹的侧视图。

图24是比较座椅在图9和图23的情况下的摇动轨迹的示意图。

图25是表示座椅仅在使座椅倾斜的第2可伸缩升降机处于伸长状态时的摇动轨迹的侧视图。

图26是表示在座椅处于不倾斜状态，上述摇动机构处于倾斜状态时的各部分的位移的侧视图。

图27是表示座椅因摇动机构的倾斜运动而产生的摇动模式的变化的俯视图。

图28是表示左右摇动的偏移量(offset)所引起的座椅的摇动模式的变化的俯视图。

图29是表示左右摇动的偏移量所引起的座椅的摇动模式的变化的俯视图。

图30是表示平衡训练装置的电气配置的方框图。

图31是表示主体侧电路板(circuitboard)的电气配置的方框图。

图32是说明切换上述第2驱动齿轮的传动比的机构的示意图。

具体实施方式

以下参照附图，基于实施例对本发明进行详细说明。

图1是表示本发明第1实施例的平衡训练装置1的整体结构的侧视图。图2和图3分别是平衡训练装置1的俯视图和透视侧视图。图4是图3的IV-IV线方向的剖视图，图5是平衡训练装置1的分解立体图。该平衡训练装置1，大致包括，模拟马背或马鞍的形状并让使用对象(即用户)就座的座椅2，座椅2内设置的使座椅2进行摇动的摇动机构3，支撑座椅2和摇动机构3的脚部4。座椅2，是将坐垫2b叠加在摇动机构3上安装的就座部2a上而构成的。

一对镫(stirrup)7，以下垂的方式安装在座椅2的前部两侧(在图2至图5中，为简化附图而省略了镫7)。每个镫7，包括，用于使用对象挂脚的挂脚部7a、通过螺钉紧固在就座部2a上的安装片7b、连接挂脚部7a与安装片7b的连接片7c。连接片7c的上端形成有孔7e，安装片7b的下端立设有销7d。销7d嵌入孔7e中，使连接片7c摇动可能地连接在安装片7b上。此外，连接片7c的下端立设有销7f，挂脚部7a的上端形成有多个孔7g。销7f嵌入多个孔7g中的任意一个，以便在将挂脚部7a连接到连接片7c上时可以调整镫7的长度(即挂脚部7a的高度)。

座椅2的前部设有缰8。缰8，包括半圆弧状的把手8a，其左右两端8b、8c各向内侧(即其直径线方向)弯折并轴支撑在座椅2的前部，以便使用对象可抓住把手8a中离自己较远的部分使其从座椅2立起而处于使用状态，随后放倒则恢复到收纳状态。

座椅2的前部形成有操作单元，包括，当缰8处于收纳状态时在缰8的内侧区域所形成的凹陷的支撑台、该支撑台所搭载的被操作器壳包围的操作器电路板9a、以及覆盖操作器壳的上表面的面板9b。

脚部4，包括，设置在地面5上的脚座4a、竖立设置在该脚座4a上的脚柱4b、分别覆盖脚座4a的前后区域的前后盖体4c、4d和覆盖脚柱4b的柱盖4e。脚座4a，大致包括左右框架4f、4g，左右框架4f、4g的前端通过连接框架4h连接，左右框架4f、4g的纵向中央部位通过连接棒4i连接。螺旋式的基座4j分别安装在左右框架4f、4g的前后两端，以便根据地面5的情况适当地调整高度。此外，小脚轮(caster)4k分别安装在左右框架4f、4g的后端部规定的高度位置上。

因此，降低左右框架4f、4g后端的两个基座4j的突出高度，即可通过升高左右框架4f、4g位于前端的连接框架4h，使该平衡训练装置1在地面5上滑行移动。此外，调整左右框架4f、4g后端的两个基座4j的突出高度，使之大于小脚轮4k的突出高度，则该平衡训练装置1可保持在相对于地面5没有位移的水平位置上，即使在座椅2载有使用对象进行摇动时也可以稳定地支撑摇动机构3和座椅2。

为了支撑摇动机构3、座椅2和使用对象产生的负荷，脚柱4b由从侧视方向看大致呈三角状的左右一对的支柱4m、4n构成。左右支柱4m、4n各自的底部固定在相应的左右框架4f、4g的大致中央部位，且顶部配设有轴承4p。此外，左右支柱4m、4n的至少一方，在其三角状的中央区域形成有凹部4q。在该凹部4q内，收纳有该平衡训练装置1进行从电源供给控制到驱动控制的主体侧电路板4r。该脚柱4b的构件，受柱盖4e覆盖，该柱盖4e的上端和就座部2a的底面之间，受可伸展的盖体6覆盖。

图6是平衡训练装置1处于取下座椅2、盖体4c、4d、4e后的状态的立体图。图6表示从左后方观测平衡训练装置1，图5表示从右后方观测平衡训练装置1。图7和图8分别是摇动机构3的分解立体图和右视图。参照图5至图8，对摇动机构3的结构及相关构件进行详细说明。

摇动机构3，通过保持部件11支撑在脚部4上。保持部件11，包括，从中央部分以微小角度向前上方和后上方延伸形成的左右一对转动板11a、11b，连接转动板11a、11b后端的倾斜轴后部支撑板11c，连接转动板11a、11b的大致中央部位的倾斜轴中央支撑板11d，连接转动板11a、11b的后端下部的升降机支撑板11e。支撑板11c、11d、11e焊接固定在转动板11a、11b上。具有内螺纹的衬套(bush)11f，压装固定在转动板11a、11b的前端，插入固定于左右支柱4m、4n顶部的轴承4p中的螺栓4s与上述衬套11螺合，由此该保持部件11围绕横轴转动可能地支撑在轴承4p上。此外，托架11h安装在升降机支撑板11e的大致中央部位，第1可伸缩升降机12位于托架11h和脚座4a的连接棒4i之间。通过该第1可伸缩升降机12的伸缩，可介由保持部件11，使摇动机构3的纵向(即X轴或前后方向)倾角发生变化。倾斜轴支撑板11c、11d，以规定的间隔而相对配置。该倾斜轴支撑板11c、11d的横向中央部位，分别压装固定有后部轴承11i和中央轴承11j。摇动机构3，如后所述可摇动位移地支撑在该轴承11i、11j上。

第1可伸缩升降机12，包括筒体12a、可相对该筒体12a伸缩的活动片12b、安装在筒体12a上部的齿轮箱(gearbox)12c、驱动齿轮箱12c的电动机12d和高度检知单元12e。筒体12a的下端，通过连接棒4i围绕横轴摇动可能地轴支撑在脚座4a上。活动片12b，由滚珠丝杠(ballscrew)构成，且活动片12b的上端围绕横轴摇动可能地轴支撑在保持部件11的托架11h和销12k上。滚珠丝杠与齿轮箱12c中的齿轮(未图示)的内周面上所形成的内螺纹(internalthread)啮合，且具有该内螺纹的齿轮受到固定在电动机12d的输出轴上的蜗轮(wormgear)驱动，使活动片12b可以在筒体12a内伸长/缩短，以介由保持部件11，使摇动机构3的纵向(即X轴或前后方向)倾角发生变化。

如图6所示，高度检知单元12e，包括，传感器12h，可读取通过连接片12f连接在活动片12b的下端部7d上的狭缝板(slitplate)12g的位移，以检知升降机支撑板11e的高度，进而检知保持部件11的倾角。连接片12f，从筒体12a上形成的狭缝(slit)12i进入筒体12a的内部，通过螺钉12j与活动片12b的下端部7d连接。

摇动机构3，在图7所示的状态下，呈围绕纵轴(X轴)摇动位移可能地收纳于保持部件11的转动板11a、11b和支撑板11c、11d、11e所包围的空间内的小型结构。下面参照图7和图8，说明摇动机构3。摇动机构3，包括，电动机13、第1驱动齿轮14、第2驱动齿轮15和限制轴16，它们收纳在分别从左右两侧将左右侧板3c、3d通过螺钉3e固定在前齿轮箱3a和后齿轮箱3b上而形成的箱体3f内。

上述第1驱动齿轮14、第2驱动齿轮15和限制轴16，围绕横向轴线(Y轴)转动可能地轴支撑在嵌入左右的侧板3c、3d上所分别形成的、中央部位具有轴孔3g，3h，3i的凹部3j，3k，3l的轴承3m，3n，3o上。

第1驱动齿轮14，具有与压装在电动机13的输出轴13a上的蜗杆(worm)13b相啮合的大径蜗轮(large-diameterwormwheel)14a。在电动机13上以焊接等方式固定有托架13c。托架13c，具有各自形成有多个螺孔13f的左右两侧板13d、13e，且左右侧板3c、3d分别在与上述螺孔13f相对应的位置上形成有多个插孔3p。上述螺钉3e插入对应的插孔3p中，再螺入对应的螺孔13f中，由此将电动机13固定安装在摇动机构3上。

在电动机13的托架13c的左右侧板13d、13e上，远离电动机13的重心G的位置处立设有销13g。在将第1驱动齿轮14、第2驱动齿轮15、限制轴16和电动机13装配到箱体3f中的操作中，首先将各销13g嵌入左右侧板3c、3d上对应于销13g而形成的销孔3q内。通过螺钉3e装配好箱体3f后，电动机13受销13g和销孔3q支撑，在第1驱动齿轮14和限制轴16之间的范围内可以自由摇动。该装配好的箱体3f，如图8所示，通过夹具等予以定位，使限制轴16位于第1驱动齿轮14的下方。操作者一旦放开电动机13，蜗杆13b就在与其自重F1对应的力F2的作用下与蜗轮14a啮合(在该摇动机构3中，蜗杆13b从蜗轮14a的下方与之啮合)。在该状态下，操作者再安装螺钉3e，将电动机13固定到左右侧板3c、3d上。通过这种方式，可自动实现最优化的齿隙(backlash)调整。

销13g或销孔3q的位置，在设定时考虑了电动机13的自重F1、降低齿隙所需的力F2和装配操作的过程中箱体3f的姿势。例如，电动机13在水平状态下装配时，满足以下公式：F1×D1＝F2×D2，其中D1是销孔3q与重心G之间的距离，D2是销孔3q与输出轴13a中与蜗杆13b啮合蜗轮14a的位置相对应的点的距离。

由此，可以免去齿隙调整的烦杂操作，同时也不需要诸如齿隙调整螺丝和/或施压的螺旋弹簧等专用元件，有助于降低成本。此外，即使由于螺钉3e的松弛、运输途中的震动或需驱动的负荷增大，在使蜗杆13b与相啮合的蜗轮14a分开的方向上产生了作用力，电动机13的自重F1还是可以持续在降低齿隙的方向上施加力F2，以抑制齿隙噪音的产生。

销13g和销孔3q，可以互换位置。即将销13g分别设置在左右两侧板3c、3d上，销孔3q形成在电动机13上。此时形成的各销孔3q可以支撑销13g，使其围绕轴线转动。此外，在本实施例中，各销13g相对于重心G设置在靠近输出轴13a的一侧。与此相对，在蜗杆13b从蜗轮14a的上方与之啮合时，销13g只要相对于重心G设置在与输出轴13a相反的一侧，就同样可以获得无需调整齿隙的优点。

电动机13的转矩从蜗杆13b向第1驱动齿轮14传送，然后从形成于第1驱动齿轮14左右两端的左右第1偏心轴14c、14d，传送至配置在箱体3f外侧的左右升降杠杆17、18的中央部位附近形成的左右轴孔17a、18a中。如图8所示，升降杠杆17、18具有大致呈L状的底端部17b、18b，和从该底端部17b、18b向斜后上方延伸的自由端部17c、18c。底端部17b、18b分别受第1偏心轴14c、14d的支撑。

位于第1驱动齿轮14下方的限制轴16，如后所述，用于防止升降杠杆17、18的底端部17b、18b围绕第1偏心轴14c、14d转动(逆转)。由此，在第1驱动齿轮14的作用下，升降杠杆17、18进行从侧视方向看呈椭圆状的运动。贯穿对应的轴承3m和对应的升降杠杆17、18的轴孔17a、18a的第1驱动齿轮14的两端部具有外螺纹部14e，螺母3r螺旋固定在该外螺纹部14e上，以防止第1驱动齿轮14脱落。

限制轴16，形成有与各轴承3o的内径相对应的外径。由此，限制轴16可在该轴承3o内，即围绕横轴(Y轴)产生角位移。该限制轴16的左右两端部，形成为在一条直径线上延伸的左右连接突起16a、16b。该左右连接突起16a、16b，分别适当地插入在升降杠杆17、18的近似L状的底端部17b、18b中位于轴孔17a、18a下方的部位垂直延伸形成的左右长孔17d、18d内所嵌设的左右滑动轴承17e、18e内，并装有防止限制轴16脱落的单元。由此，限制轴16限制了第1偏心轴14c、14d引起的升降杠杆17、18的下部的水平运动，但可允许升降杠杆17、18的下部的上下运动。如此可使水平行程(stroke：摇动的范围或幅度)大于垂直行程，以使座椅2进行从侧视方向看呈椭圆状的运动。

在本实施例中，使用限制轴16作为限制单元。与此相对，也可以采用任何其它能使升降杠杆17、18进行往复移动的限制单元，例如采用往复的连杆(link)结构。此外，长孔17d、18d的形状和/或长度方向，也可根据座椅2所要求的摇动轨迹加以变化。即，长孔17d、18d的形状不限于直线形，也可为圆弧形或多种半径(曲率)组合而成的圆弧形等。此外，长孔17d、18d也可在水平方向或倾斜的方向上延伸形成。

如后述图25所示，设定座椅2和第1驱动齿轮14和限制轴16之间的距离分别为H1、H2，偏心轴14c、14d的偏心量(行程)为H3，偏心量放大了H1/H2倍。此外，当限制轴16和第1偏心轴14c，14d的各自的中心的排列线H4倾斜时，如后所述，可以变化水平行程和垂直行程的配比，以增大或缩小行程。

升降杠杆17、18的自由端部17c、18c上，压装有具有内螺纹的衬套17f、18f。搭载座椅2的底座部件19的后端部，垂下形成有左右托架19a、19b，该左右托架19a、19b分别压装固定有轴承19c、19d。两根螺栓19e、19f分别插入轴承19c、19d中，并螺旋固定于具有内螺纹的上述衬套17f、18f。通过这种方式，底座部件19的后端部围绕横轴(Y轴)转动可能地支撑在升降杠杆17、18上。对应于此，底座部件19的前端部安装有前托架19g，该前托架19g通过第2可伸缩升降机20与升降杠杆17、18的前端相连。

第2可伸缩升降机20，与第1可伸缩升降机12结构类似。即第2可伸缩升降机20包括筒体20a、可相对该筒体20a伸缩的活动片20b、安装在筒体20a上部的齿轮箱20c、驱动上述齿轮箱20c的电动机20d和高度检知单元20e。筒体20a的下端的左右两侧，分别压装固定有具有内螺纹的左右衬套20f。左右轴承17g、18g分别压装固定在升降杠杆17、18的前端。两根螺栓17h、18h分别插入左右轴承18g、17g中，并螺旋固定于上述左右衬套20f。通过这种方式，第2可伸缩升降机20的下端部围绕横轴(Y轴)转动可能地支撑在升降杠杆17、18上。

活动片20b，由滚珠丝杠构成，且在活动片20b的上端固定有托架20g。托架20g通过销20h围绕横轴摇动可能地轴支撑在底座部件19的托架19g上。滚珠丝杠与齿轮箱20c内的齿轮(未图示)的内周面上所形成的内螺纹啮合，且该具有内螺纹的齿轮受到固定在电动机20d的输出轴上的蜗轮驱动，使活动片20b可以在筒体20a内伸缩，以使底座部件19，即座椅2的纵向(即X轴或前后方向)倾角发生变化。高度检知单元20e，包括传感器20j，用于读取连接在托架20g上的狭缝板20i的位移，以检知底座部件19前端的高度，进而检知该底座部件19的倾角。

在摇动机构3中，从蜗杆13b向第1驱动齿轮14传送的电动机13的转矩，还从左右小径齿轮14b2或14b1向第2驱动齿轮15相应的左右齿轮15a2或15a1传送。图32是该第2驱动齿轮及相关构件的详细示意图。第2驱动齿轮15的大致中央区域具有形成为花键轴(splineshaft)的轴部15x，且在该轴部15x上装有切换部件71。第2驱动齿轮15的轴部15x的两端形成为轴承，左右齿轮15a2、15a1能在该轴承的轴线方向上无位移地转动可能地受到支撑。

第2驱动齿轮15的左端侧嵌设有帽状偏心块15y。该偏心块15y的底端15z，转动可能地支撑在固定于左侧板3c的轴承3n上，且在该底端15z上立设有第2偏心轴15b。第2偏心轴15b装入设置在偏心杆21一端(即上端)的自由轴承(swivel)21a中。第2偏心轴15b的末端15c形成有外螺纹，螺母21b螺旋固定在末端15c上以免第2驱动齿轮15脱落。第2驱动齿轮15的右端，插入固定于右侧板3d的轴承3m中，然后螺母3s与该第2驱动齿轮15的右端的末端部15d所形成的外螺纹螺合，以免第2驱动齿轮15脱落。

自由轴承21a，轴承面呈球面，相同类型的自由轴承21b设置在偏心杆21的另一端(即低端)。偏心杆21与右端侧形成有插入偏心杆21中的第3偏心轴22a的轴22相连，且右端固定有E环22b以免轴22脱落。保持部件11的左方转动板11a的后端所形成的孔11m中嵌设有轴承11n，轴22的中央部位22c转动可能地支撑在该该轴承11n中。轴22在中央部位22c的左侧形成有齿轮22d。

齿轮22d，与配置在左方转动板11a外侧的齿轮23的内周面上形成的内齿23a啮合，且轴22的具有外螺纹的左端22e螺旋固定有防脱螺母22f。由此，轴22与齿轮23构成一体而联动地转动。齿轮23在外周面上形成有外齿23b，与压装在电动机24的输出轴24a上的蜗杆24b相啮合。电动机24，收纳于在左方转动板11a的外面部上形成的凹部，并通过安装部件25安装到左方转动板11a上。与轴22构成一体的齿轮23的转角，由编码器26检知。如图6所示，编码器26检知形成于齿轮23端面的基准凹坑(referencepit)23c，对伴随齿轮23的转动，等间隔形成的凹坑23d进行计数，从而检知齿轮23的转角，进而检知后述偏心杆21的摇动支点位置。

在摇动机构3中，前后齿轮箱3a、3b的下部相互平行，且下部分别压装固定有具有内螺纹的前后衬套3x、3y。两根螺栓11x、11y分别插入固定于后部倾斜轴支撑板11c和中央倾斜轴支撑板11d的后部轴承11i和中央轴承11j中，并螺旋固定于衬套3x、3y中。通过这种方式，摇动机构3，围绕由轴承11j、11i的连线11z定义的摇动轴摇动(即转动)可能地支撑在转动板11b、11a上。因此，一旦第2驱动齿轮15开始转动，摇动机构3就在第1偏心轴15b和偏心杆21的作用下围绕摇动轴11z摇动。此时，即使偏心杆21相对于左侧板3c接近/离开，也可通过自由轴承21a、21c防止偏心杆21脱离第2驱动齿轮15和轴22，以保持驱动力的传送。

一旦电动机24对齿轮23进行转动驱动，就可使与偏心杆21的下端即偏心杆21的摇动支点相连的第3偏心轴22a升降位移。由此，如后所述，可使摇动机构3围绕上述摇动轴11z的位置相对于保持部件11发生偏移，以使摇动机构3围绕摇动轴11z摇动，或基于摇动机构3围绕摇动轴11z倾斜规定角度的位置摇动座椅2。此外，第3偏心轴22a受蜗杆24b和齿轮23驱动。这种结构可以防止倾角在负荷的影响下发生变化。

再次参照图32和图7，切换部件71，包括可在轴线方向上沿花键轴的轴部15x移动的筒部71a和分别形成于筒部71a的左右两端的左右凸缘部71b、71c。凸缘部71b、71c的端面，形成为齿面71d。第2驱动齿轮15的齿轮15a1、15a2，轴线方向上的剖面呈带角的C状。带角的C状齿轮的凹部15h的底部的外周侧形成有与齿面71d对应的齿面15i，内周侧安装有磁铁15j。齿轮15a1、15a2由非磁性材料构成，切换部件71由磁性材料构成。

偏心凸轮(eccentriccam)72设置在轴线方向的剖面呈I状的切换部件71的凹部71e内。该偏心凸轮72，可围绕后齿轮箱3b的上端所形成的孔3z，即围绕与第2驱动齿轮15的轴线正交的轴线转动。具体而言，当偏心凸轮72转动时，偏心凸轮72的长径部72a按压凸缘部71b、71c中位于凹部71e一侧的表面，由此切换部件71向第2驱动齿轮15的轴线方向滑动，使齿面71d与齿轮15a1、15a2的齿面15i啮合。

由此，如前所述，从第1驱动齿轮14向第2驱动齿轮15传送的转矩，通过从齿轮14b1到齿轮15a1或从齿轮14b2到齿轮15a2，即以两个不同的转数比(rotation number ratios)予以传送。考虑到随后的振动及其它消极因素，切换部件71通过磁铁15j予以吸附。这样，即使偏心凸轮72仅稍微转动，驱动力也可以稳定地传送。

当偏心凸轮72的长径部72a处在从凸缘部71b、71c的一方向另一方移动的中立位置上时，齿面71d、15i之间的啮合被解除，没有任何驱动力传送给第2驱动齿轮15，且仅有第1驱动齿轮14随上述电动机13的转动而转动。由此，可使第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的相位关系任意变化。

偏心凸轮72，在由螺钉74固定于后齿轮箱3b上端的驱动机构73的驱动下转动。驱动机构73，包括，贯穿孔3z并驱动偏心凸轮72转动的切换齿轮73a、电动机73c、安装在电动机73c的输出轴上并驱动切换齿轮73a转动的蜗杆73d。

在上述实施例中，第2驱动齿轮15和偏心杆21构成多个变换单元中的一部分，即第1变换单元。第1驱动齿轮14、限制轴16和升降杠杆17、18构成其余的多个变换单元，即第2变换单元。齿轮15a1、15a2、切换部件71、偏心凸轮72和驱动机构73构成离合器装置。此外，齿轮15a1、15a2和齿轮14b1、14b2构成齿轮变速单元。

在上述实施例的平衡训练装置1中，一旦电动机13开始转动，座椅2就在第1驱动齿轮14的第1偏心轴14c、14d、升降杠杆17、18和限制轴16的作用下，在前后(X轴或纵向)方向和上下(Z轴或垂直)方向上往复运动，以沿着图9所示的从侧视方向看呈椭圆形的轨迹R1摇动。这样，通过第1驱动齿轮14驱动支撑搭载座椅2的底座部件19的升降杠杆17、18，可形成小型结构，并可在前后(X轴)方向的摇动(往复运动)上叠加上下(Z轴)方向的摇动(往复运动)，以使座椅2沿着椭圆轨迹R1运动。这样可以扩大摇动模式的种类。此外，通过组合传统的前后(X轴向)摇动(往复运动)和新增的上下(Z轴向)摇动(往复运动)，可以激活使用对象的自律神经，并可增强腿部力量。此外，从侧视方向看沿着圆形或椭圆形轨迹的摇动，可以流畅连续地变化对人体的负荷，由此减小对人体的损害，同时提高运动效果。

在上述平衡训练装置中，当第1驱动齿轮14的齿轮14b1、14b2相对于第2驱动齿轮15的齿轮15a1、15a2的周期比，即传动比，设定为1∶1时，转数比也为1∶1。此时，若两齿轮的原点的相位一致，即相位差为0°，座椅2就如图10所示，沿着从俯视方向看向左后方倾斜延伸的直线轨迹L11摇动。图11表示此时第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在X轴和Y轴方向上的位置变化。若第2驱动齿轮15相对于第1驱动齿轮14，相位滞后180°，则得到仅摇动方向(即从俯视方向看向右后方倾斜延伸的直线轨迹)有所不同的直线轨迹。

在上述情况下，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)的啮合相位相差1/4周期即90°，则随着偏心杆21的摇动，座椅2将如图12所示，沿着从俯视方向看为圆形的轨迹L12摇动。图13表示此时第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合变化。图12和图13，表示第2驱动齿轮15相对于第1驱动齿轮14相位滞后90°时的例子。若第2驱动齿轮15的相位再前进90°，即滞后270度，则得到仅起点不同的圆形轨迹。在其它相位差角度的情况下，得到基于各相位差角度之间的比例修正上述轨迹后形成的轨迹。

当第1驱动齿轮14的齿轮14b1、14b2对第2驱动齿轮15的齿轮15a1、15a2的传动比设定为1∶2，则转数比为2∶1。此时，若两齿轮的原点的相位一致，即相位差为0°，则随着偏心杆21的摇动，座椅2就如图14所示，沿着从俯视方向看为横8字形(从内侧向横向外侧延伸)的轨迹L21摇动。图15表示此时第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合变化。

此时，若原点的相位相差180°，则座椅2将如图6所示，沿着从俯视方向看呈横8字形(从外侧向横向内侧延伸)的轨迹L22摇动。图17表示此时第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合变化。

此外，若第2驱动齿轮15相对于第1驱动齿轮14，相位滞后90°，则座椅2如图18所示，沿着从俯视方向看呈倒V状的轨迹L23摇动。图19表示此时第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合变化。若第2驱动齿轮15相对于第1驱动齿轮14，相位再前进90°(滞后270°)，则座椅2如图20所示，沿着从俯视方向看呈V状的轨迹L24摇动。图21表示此时第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合变化。

当第1驱动齿轮14的齿轮14b1对第2驱动齿轮15的齿轮15a1的传动比设定为2∶1时，转数比为1∶2。此时，若两齿轮的原点的相位一致，即相位差为0°，则随着偏心杆21的摇动，座椅2如图22所示，沿着从俯视方向看呈纵8字形的轨迹L3摇动。

在上述情况下，作为偏心杆21的摇动支点的第3偏心轴22a，设在不使摇动机构3围绕摇动轴11z产生摇动偏移量的位置上。若产生上述偏移量，则如后所述，上述各轨迹L1、L21、L22、L23、L3会在该偏移量方向上出现偏移。此外，在上述情况下，摇动轴11z设在水平位置上。该摇动轴11z倾斜时的轨迹，稍后再说明。

上述轨迹，是在使长孔17b、18b的长度方向为垂直方向的情况下获得的。以下说明在第1和第2可伸缩升降机12、20中的任一方处于伸长或缩短状态而另一方不处于伸长和缩短状态的情况下进行上述摇动操作的另一个例子。例如，当第1可伸缩升降机12处于伸长状态时，座椅2随着保持部件11的向上摇动而前倾。因此，在第1驱动齿轮14的第1偏心轴14c、14d、升降杠杆17、18和限制轴16的作用下，座椅2如图23所示，沿着从侧视方向看呈前倾椭圆形的轨迹R2摇动。此时，随着座椅2倾角的增大，纵向(X轴向)成分和垂直(Z轴向)成分逐渐互换。如图24所示，当座椅2以一定的角度或更大的角度倾斜时，与图9所示的轨迹R1相比，椭圆轨迹的垂直行程W2增加到W2’，同时水平行程W1减少为W1’。如此，可使轨迹(R1、R2)的振幅发生变化。

如图25所示，还可通过伸长或缩短第2可伸缩升降机20，使座椅2的倾角发生变化。此时，摇动机构3(即作为摇动支点的限制轴16的轴心)和座椅2(底座部件19摇动运动的中心(摇动中心))之间的距离H1，变为H1’。因此，如图25所示，当长孔17d、18d的长度方向为垂直方向时，水平行程W1变为W1”，而垂直行程W2保持不变。此外，作为摇动支点的摇动轴11z和座椅2(底座部件19的摇动中心)之间的距离，进而横向(Y轴向)行程也发生了变化。

通过上述方式，可以选择性地伸缩第1和第2可伸缩升降机12、20，以使摇动行程发生变化。此外，第2可伸缩升降机20越伸长，座椅2的前部就越远离摇动轴11z，从而使与围绕摇动轴11z的摇动相应的摇动行程(后述的滚翻(rolling)和偏移(yawing))得以增大。高龄者或体力不佳的使用对象，通常以降低摇动速度的方式使用以往的平衡训练装置，而本实施例的装置则可通过变化摇动行程来处理此类需要，以便使用对象可以放心锻炼。此外，根据需要，也可以增大行程。这样，就可以根据使用对象的体格、身体情况、年龄、性别、体力等来施加运动量，实现运动效果优异的平衡训练装置。

此外，以相互联动的方式选择性地伸缩第1和第2可伸缩升降机12、20，可以在如前所述改变座椅2的摇动轨迹或行程的同时，使座椅2上下移动。由此可以丰富平衡运动的变化并增强临场感，实现能让使用对象保持兴趣的多样化运动选择。

以相互联动的方式选择性地伸缩第1和第2可伸缩升降机12、20，还可使摇动轴11z的倾角在纵向(X轴)和垂直(Z轴)方向的面内发生变化，而不改变座椅2(底座部件19)的角度。即，图26中，以摇动轴11z相对于地面5的倾角θ为45°时的状态为基准状态，当从该状态出发缩短第1可伸缩升降机12时，摇动轴11z向水平状态靠近。反之，当伸长可伸缩升降机12时，摇动轴11z向垂直状态靠近(立起)。在图26中，用实线表示基准状态的保持部件11、摇动机构3、升降杠杆17、18和底座部件19。此外，用双点划线表示摇动轴11z向垂直状态倾斜的状态下的各构件，在各构件的参照符号上附加’予以表示。

随着摇动轴11z从水平(X轴向)位置向垂直(Z轴向)位置靠近(立起)的位移(即随着倾角θ的增大)，与基于第2驱动齿轮15和偏心杆21等的围绕摇动轴11z的摇动相对应的摇动，可从横向(Y轴向)的摇动(滚翻)向围绕近似垂直轴线(Z轴)的摇动(偏转(若座椅2的摇动中心位于摇动轴11z上则偏移))变化。此外，基于摇动机构3的纵向(X轴向)往复运动可变为垂直方向(Z轴向)的往复运动。由此，可以变化运动的模式，进而伴随运动模式的变化，变化各行程的范围，以便获得与使用对象希望锻炼的部位相配合的运动模式，并丰富运动模式的变化，实现能让使用对象不会产生厌倦且持续使用性能较好的平衡训练装置。

下述表1表示摇动角度伴随倾角θ的变化而发生变化的例子。该摇动角度的变化，取决于第2驱动齿轮15的第2偏心轴15b的偏心量、偏心杆21的长度、从摇动轴11z到轴22的距离等。

表1

地面和纵向倾斜轴之间的角度θ	横向滚翻角度	横向偏转(偏移)角度
			0°	9.6°	0°
30°	8.3°	4.8°
			45°	6.8°	6.8°
60°	4.8°	8.3°
			90°	0°	9.6°

如上所述，随着摇动轴11z逐渐从水平状态(θ＝0°)立起，横向(Y轴)摇动(滚翻)逐渐向围绕垂直轴线(Z轴)的摇动变化。因此，当在第1驱动齿轮14的齿轮14b1、14b2相对于第2驱动齿轮15的齿轮15a1、15a2的传动比为1∶2时，图14所示的横8字形的轨迹L21，如图27中的参照符号L21’所示，变小了，但附加了参照符号V1、V2所示的偏转运动。该偏转运动的变化，取决于第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合相位。具体而言，当两齿轮的相位在基准位置P0(位移：0)上设为相互一致(即，使第2驱动齿轮15的0°(原点)相位位置与第1驱动齿轮14的0°(原点)相位位置一致)时，随着横向滚翻行程的增加，如参照符号V1所示，座椅2越来越向该滚翻方向偏转。随着滚翻行程向最初的基准位置P0回归，与V1相反方向的偏转运动逐渐减弱，使座椅2停止偏转。由此，可以进一步增强运动效果。

在上述情况下，当传动比为1∶2时，若使第2驱动齿轮15的0°相位位置与第1驱动齿轮14的180°相位位置一致，则轨迹将变为图16所示的轨迹L22，尽管基本保持横8字形。此时，与上述情况相反，随着横向滚翻行程的增加，座椅2如参照符号V2所示，越来越向与该滚翻运动相反(相逆)的方向偏转。随着滚翻行程向最初的基准位置回归，与V2相反方向的偏转运动逐渐减弱，使座椅2停止偏转。由此，可以进行柔和或轻度运动。

当轨迹为图20所示的V字形时，随着横向滚翻行程的增加，座椅2如参照符号V1所示，越来越向该滚翻运动的方向偏转。

此外，第1和第2可伸缩升降机12、20可以联动，以改变座椅2相对于地面5的高度位置，并抵消座椅2因伸缩而引起的倾斜。由此，可根据使用对象的身高来设定座椅2的高度位置，方便使用对象上下座椅2，而无须另外设置座椅2的升降移动单元。

在座椅2保持倾斜以提高局部的运动效果时，第2可伸缩升降机20也可以不抵消因第1可伸缩升降机12的伸缩而引起的座椅2的倾斜，即，可使座椅2按希望的角度保持倾斜。此外，若座椅2相对于底座部件19转动90°安装到底座部件19上，则基于摇动机构3的摇动，包括横向(Y轴向)摇动(往复运动)和垂直方向(Z轴向)的往复运动，从纵向看座椅2的轨迹为上述椭圆形。此外，基于第2驱动齿轮15、偏心杆21及其它相关构件的摇动，包括绕横轴(Y轴线)的纵向(X轴向)摇动(俯仰(pitching)运动)。座椅2也可以相对于底座19转动180°安装到底座部件19上，即以前后倒置的方向。通过这种方式，座椅2相对于摇动机构3的安装方向，可根据该平衡训练装置1预期的用途来适当地加以确定。

在上述实施例中，齿轮23在电动机24的驱动下转动。于是，随着齿轮23的转动，第3偏心轴22a与该齿轮23成一体地转动。当偏心杆21的摇动支点被偏心轴22e移动到最低位置，即偏心杆21位于下死点时，以及当偏心杆21的摇动支点被偏心轴22a移动到最高位置，即偏心杆21位于上死点时，摇动机构3产生围绕摇动轴11z的最大偏移量。因此，当倾角θ0°，摇动中包含一些偏转(偏移)运动的成分时，如图28和图29所示，摇动的基准位置从P0变为P0’。图28表示偏心杆21的摇动支点被偏心轴22a移动到最低位置时到达P0’，摇动的基准位置向左偏移。图29表示偏心杆21的摇动支点被偏心轴22a移动到最高位置时到达P0’，摇动的基准位置向右偏移。当倾角θ＝0°，摇动不含偏转(偏移)运动的成分时，摇动的轴线左右偏移，即如图27所示从轴V11向轴V11’移动。

通过这种方式，可使座椅2的轨迹围绕摇动轴11z(纵轴(X轴))倾斜，以使座椅2左右两侧的横向滚翻角、横向偏转角和/或横向直线移动量存在差别。由此，可以局部地强化某一部分肌肉，例如侧肌(lateralmuscle)或内收肌(adductor)，以矫正使用对象身体的侧面扭曲，改善姿势，并有效增强体力。此外，还可以提高使用对象的平衡能力。此外，电动机24可以连续转动，以使摇动机构3围绕摇动轴11z的倾斜程度连续地发生变化，从而使运动模式多样化，实现能让使用对象不会产生厌倦且持续使用性能较好的平衡训练装置。

蜗杆13b的齿形可以根据电动机13和第1、第2驱动齿轮14、15的转动方向，向顺时针或逆时针方向形成。在上述实施例中，蜗杆13b的齿形方向为，在座椅2在负荷的作用下下沉(即因为负荷第1驱动齿轮14受到逆转驱动)时，使作用力可沿着将蜗杆13b压装到输出轴13a上的方向(即，朝向电动机13的方向)从蜗轮14a向蜗杆13b作用。由此，可在座椅2因诸如使用对象的体重等负荷而下沉时，防止蜗杆13b从输出轴13a上脱落而导致座椅2急剧下降。

图30是表示平衡训练装置1的电气配置的方框图。上述主体侧电路板4r，对来自上述操作电路板9a的操作做出响应，驱动由直流无刷电动机等构成的摇动电动机13、由直流电动机等构成的座椅倾斜电动机20d、由直流电动机等构成的机械机构纵向倾斜(升降)电动机12d、直流电动机等构成的机械机构横向倾斜电动机24和直流电动机等构成的传动比切换电动机73c。

座椅倾斜电动机20d引起的底座部件19(座椅2)相对于摇动机构3的倾角由高度检知单元20e检知。机械机构纵向倾斜(升降)电动机12d引起的保持部件11(摇动机构3)相对于脚柱4b的倾角，即摇动轴11z的倾角θ，由高度检知单元12e检知。机械机构横向倾斜电动机24引起的摇动机构3相对于保持部件11的倾角，由编码器26检知。第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的0°相位，分别由编码器75检知。上述检知结果输入主体侧电路板4r中。

图31是表示主体侧电路板4r的电气配置的方框图。从电源插头51输入的商用交流电，通过电源供给电路，变换为诸如140V、100V、15V、12V和5V的多种直流电，向该主体侧电路板4r内的各电路供给。主体侧电路板4r，在包括微型机53a的控制电路53的控制下进行各种运作。具体而言，控制电路53可通过操作器驱动电路54指示操作器电路板9a显示信息，并接受来自操作器电路板9a的输入。控制电路53，对来自操作器电路板9a的输入、通过传感器信号处理电路55输入的摇动电动机13的转角/位置和转速、通过传感器驱动电路56、57、58输入的高度检知单元20e、12e和编码器26、75的检知结果做出响应，通过驱动电路59驱动摇动电动机13，通过驱动电路60驱动倾斜电动机20d、12d、24。控制电路53还通过驱动电路77驱动传动比切换电动机73c。

驱动控制的一个显著特征是，控制电路53，指示电动机73c来切换第1驱动齿轮14和第2驱动齿轮15的啮合相位及传动比。进行该切换控制时，第1和第2转动板14r、15r分别安装在第1和第2驱动齿轮14、15上。第1和第2转动板14r、15r，对应于第1和第2驱动齿轮14、15的0°相位位置形成有作为标志的第1和第2凹坑14v、15v。通过感知该第1和第2凹坑14v、15v来检知第1和第2驱动齿轮14、15的0°相位及转速。

从而，控制电路53，对第2驱动齿轮15的0°相位的检知做出响应，将偏心凸轮72移动到中立位置上，以中断驱动力从第1驱动齿轮14向第2驱动齿轮15的传送，在将第1驱动齿轮14相对于0°相位转过希望的偏移角度后，转动偏心凸轮72以将齿轮15a1和15a2中与希望的传动比相应的一方啮合到轴部15x上。通过这种方式，第1和第2驱动齿轮14、15可以任意相位关系相互啮合，且传动比可改变。

由此，传动比可在横8字形轨迹的1∶2和纵8字形轨迹的2∶1之间切换。此外，V状或倒V状的轨迹形成于1∶2的传动比。通过这种方式，通过改变座椅2的摇动轨迹和运动分配(取决于目标肌肉和期望的训练程度的摇动的分配)，可以获得多样化的摇动。由此，可以实现能让使用对象不会产生厌倦且持续使用性能较好的平衡训练装置。

如上所述，本发明的平衡训练装置，包括，使用对象就座的座椅；摇动上述座椅的摇动机构，包括，多个变换单元，接收来自共同驱动源的驱动力以相互联动地运作，并将来自上述驱动源的上述驱动力变换为方向相互交叉的摇动；相位变化单元，选择性地对上述驱动力向由上述多个变换单元中的部分变换单元构成的第1变换单元的传送进行断接，以改变上述第1变换单元和由其余的上述多个变换单元构成的第2变换单元之间的摇动的相位关系。

在本发明的上述平衡训练装置中，摇动机构摇动使用对象就座的座椅，向该使用对象施加模拟骑马的运动负荷，以方便训练平衡能力。摇动机构包括多个与驱动源相连的变换单元。具体而言，多个变换单元，接收从公共电动机等驱动源经齿轮、齿条带(rackbelt)等无滑动地传送而来的驱动力，以便相互联动地运作(不产生相位差)，并将来自驱动源的驱动力变换为方向相互交叉的摇动。在以往的平衡训练装置中，第1、第2变换单元之间摇动的相位关系，即啮合相位，一般是固定的。与此相对，本发明的平衡训练装置包括相位变化单元，可选择性地对上述驱动力向第1变换单元的传送进行断接，以改变第1变换单元和第2变换单元之间的摇动的相位关系。

假定第1、第2变换单元各由一个单独的变换装置构成，其中第1、第2变换单元分别产生纵向(X轴方向)的摇动和横向(Y轴方向)的摇动，且该纵向摇动用的第1变换单元和横向摇动用的第2变换单元之间的周期比，即传动比，设定为1∶2。若纵向(X轴向)的摇动和横向(Y轴向)的摇动的各自的原点相互一致，即，纵向摇动用的第1变换单元和横向摇动用的第2变换单元的各自的齿轮的0°相位相一致，则座椅沿着从俯视方向看呈横(Y轴向)8字形的轨迹摇动。此时，若纵向(X轴向)摇动的3/4周期相位与横向(Y轴向)摇动的原点的相位一致，即，横向摇动用的第2变换单元的齿轮的0°相位与纵向摇动用的第1变换单元的齿轮的270°相位相一致，则座椅沿着从俯视方向呈V状的轨迹摇动。

因此，可使第1变换单元的摇动相位如上所述发生变化，以充分调整座椅的摇动轨迹和运动分配(取决于目标肌肉和期望的训练程度或练习强度的摇动的分配)，提供多样化的摇动。由此，可以实现能让使用对象不会产生厌倦且持续使用性能较好的平衡训练装置。

在本发明的平衡训练装置中，从驱动源至多个变换单元的驱动力可以通过齿轮传送，且第1变换单元，可以包括，作为相位变化单元，对驱动力的传送进行选择性断接的离合器装置，以及使传动比发生变化的齿轮变速单元。

在该平衡训练装置中，作为相位变化单元的离合器装置设置在第1变换单元中，以选择性地断接驱动力的传送，使摇动轨迹在如前所述的横8字形和V状轨迹之间变化。此外，齿轮变速单元设置在第1变换单元中，以使传动比发生变化。因此，基于上述假设，当纵向摇动用的第1变换装置和横向摇动用的第2变换装置的各自的齿轮的传动比设定为1∶2时，如后所述，可以获得横8字形和V状的轨迹。此外，当传动比设定为2∶1时，可以获得纵8字形的轨迹(在纵向摇动用的第1变换装置的齿轮的0°相位与横向摇动用的第2变换装置的齿轮的0°或180°相位一致的情况下)。此外，当传动比设定为1∶1时，可以获得直线轨迹(在第1变换装置的齿轮的0°相位与第2变换装置的齿轮的0°相位一致的情况下)或圆形轨迹(在第1变换装置的齿轮的0°相位与横向摇动用的第2变换装置的齿轮的90°或270°相位一致的情况下)。

从而，可使座椅的摇动轨迹、运动分配做出较大变化，以进一步丰富摇动的变化。

在本发明的平衡训练装置中，较为理想的是，摇动机构，包括，驱动源；收容驱动源的箱体；第2变换单元，可以包括，在驱动源的驱动下转动的第1驱动齿轮，其局部形成有第1偏心轴，且该第1驱动齿轮围绕横轴转动可能地支撑在箱体的侧壁上；具有上述第1偏心轴可转动自如地装入其中的凹部的升降部件；受该升降部件支撑，且在与第1驱动齿轮和搭载座椅的底座部件分开的位置上将升降部件支撑在上述箱体上，以防止该升降部件围绕上述第1偏心轴逆转的限制部件；第1变换单元，可以包括，在第1驱动齿轮的驱动下转动的第2驱动齿轮，其局部形成有第2偏心轴，且该第2驱动齿轮围绕横轴转动可能地支撑在箱体的侧壁上；第2偏心轴转动可能地连接在其一端的偏心杆；位于第1驱动齿轮和第2驱动齿轮之间的离合器装置和齿轮变速单元。该平衡训练装置，可以进一步包括，支撑摇动机构使其可围绕规定的纵轴摇动，且与偏心杆的另一端相连的保持部件，由此偏心杆可随第2驱动齿轮的转动而摇动，同时使摇动机构围绕转动轴摇动位移。

在该平衡训练装置中，随着第1驱动齿轮的转动，升降部件使座椅在上下(Z轴)方向和纵向(X轴)方向上摇动。此外，随着第2驱动齿轮的转动，偏心杆使座椅在横向(Y轴)方向上摇动。

从而，离合器装置可以选择性地断接驱动力的传送，使上下(Z轴方向)/纵向(X轴方向)摇动和横向(Y轴方向)摇动之间的相位关系发生变化，且齿轮变速单元可以改变传动比，以切换上下(Z轴方向)/纵向(X轴方向)摇动和横向(Y轴方向)摇动之间的比例，实现多种摇动模式。

Claims (3)

1.一种平衡训练装置，可向使用对象施加运动负荷，其特征在于：

包括，

使用对象就座的座椅；

摇动上述座椅的摇动机构，包括，多个变换单元，接收来自共同驱动源的驱动力以相互联动地运作，并将来自上述驱动源的上述驱动力变换为方向相互交叉的摇动；

相位变化单元，选择性地对上述驱动力向由上述多个变换单元中的部分变换单元构成的第1变换单元的传送进行断接，以改变上述第1变换单元和由其余的上述多个变换单元构成的第2变换单元之间的摇动的相位关系。

2.根据权利要求1所述的平衡训练装置，其特征在于：

从上述驱动源至上述多个变换单元的上述驱动力通过齿轮传送；

上述第1变换单元，包括，作为上述相位变化单元，对上述驱动力的传送进行选择性断接的离合器装置，以及使传动比发生变化的齿轮变速单元。

3.根据权利要求2所述的平衡训练装置，其特征在于：

上述摇动机构，包括，

上述驱动源；

收容上述驱动源的箱体；

上述第2变换单元，包括，在上述驱动源的驱动下转动的第1驱动齿轮，其局部形成有第1偏心轴，且该第1驱动齿轮围绕横轴转动可能地支撑在上述箱体的侧壁上；具有上述第1偏心轴可转动自如地装入其中的凹部的升降部件；受该升降部件支撑，且在与上述第1驱动齿轮和搭载上述座椅的底座部件分开的位置上将上述升降部件支撑在上述箱体上，以防止该升降部件围绕上述第1偏心轴逆转的限制部件；

上述第1变换单元，包括，在上述第1驱动齿轮的驱动下转动的第2驱动齿轮，其局部形成有第2偏心轴，且该第2驱动齿轮围绕横轴转动可能地支撑在上述箱体的侧壁上；上述第2偏心轴转动可能地连接在其一端的偏心杆；位于上述第1驱动齿轮和第2驱动齿轮之间的上述离合器装置和上述齿轮变速单元；

上述平衡训练装置，还包括，支撑上述摇动机构使其可围绕规定的纵轴摇动，且与上述偏心杆的另一端相连的保持部件，由此上述偏心杆可随上述第2驱动齿轮的转动而摇动，同时使上述摇动机构围绕上述转动轴摇动位移。

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