CN101164640A - 平衡运动装置 - Google Patents

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CN101164640A CNA2007101811901A CN200710181190A CN101164640A CN 101164640 A CN101164640 A CN 101164640A CN A2007101811901 A CNA2007101811901 A CN A2007101811901A CN 200710181190 A CN200710181190 A CN 200710181190A CN 101164640 A CN101164640 A CN 101164640A
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exercising apparatus
swing mechanism
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凤政
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Daito Electric Machine Industry Co Ltd
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Abstract

提供一种虽然是简单的机构、但是对于坐在或站在搭乘部上的使用者施加复杂的平衡运动的平衡运动装置。具有：设置部(2)，设置在地面(F)上；搭乘部(3)，设在设置部(2)的上方，使用者(M)能够搭乘；起伏摆动机构(11)，设在设置部(2)与搭乘部(3)之间，对搭乘部(3)施加左右方向的起伏运动；前后摆动机构(12)，设在设置部(2)与搭乘部(3)之间，并且使搭乘部(3)前后地摆动；驱动机构(13)，同时驱动起伏摆动机构(11)和前后摆动机构(12)。

Description

平衡运动装置
技术领域
本发明涉及对坐在或站在搭乘部上的使用者施加平衡运动的平衡运动装置。
背景技术
以往，作为在使用者就座在座席中的状态下使座席(搭乘部)摆动、对使用者施加平衡运动的就座型的平衡运动装置，有在专利文献1中公开的装置。
该装置是将固定于座席的下表面上的台座经由一对连结连杆可前后摆动地支撑在可动架台上、将该可动架台可左右摆动地支撑在基座上、通过由驱动装置驱动连结连杆、使座席进行绕左右轴即前后方向的旋转摆动、绕前后轴即左右方向的旋转摆动的构造。
专利文献1：特开2004-344684号公报
发明内容
在专利文献1中公开的平衡运动装置是具有左右一对的连结连杆、座席经由该连结连杆可前后摆动地支撑在可动架台上、并且将可动架台可左右摆动地支撑在基座上的构造。因而，该平衡训练装置具有非常复杂的结构，必然成本会高涨。尽管如此，对使用者施加的平衡运动是前后摆动加上左右摆动，是比较简单的运动，不能得到使用者不厌倦而长期持续使用的装置是现状。
所以，本发明的目的是提供一种能够通过简单的机构对坐在或站在搭乘部上的使用者施加复杂的平衡运动的平衡运动装置。
为了达到上述目的，在本发明中采用以下的技术手段。
即，有关本发明的平衡运动装置具有设置在地面上的设置部、和设在上述设置部的上方且使用者能够搭乘的搭乘部。其特征在于，在上述设置部与搭乘部之间，具备：起伏摆动机构，相对于上述搭乘部产生左右的往复摆动，并且施加在该搭乘部的前部向左方振动时搭乘部的上表面变为左下倾斜或右上倾斜、在搭乘部的前部向右方振动时搭乘部的上表面变为右下倾斜或右上倾斜的起伏运动；前后摆动机构，使上述搭乘部前后地摆动；驱动机构，同时驱动上述起伏摆动机构和前后摆动机构。
由此，能够通过简单的机构对坐在或站在搭乘部上的使用者施加“波浪起伏”那样的起伏运动与前后运动组合的复杂的平衡运动。
优选地构成为，在上述搭乘部的下方配备有起伏摆动机构，在上述起伏摆动机构的下方配备前后摆动机构，在上述起伏摆动机构及前后摆动机构的侧方配备有上述驱动机构。
通过做成该结构，能够使有关本发明的平衡运动装置变得非常紧凑。
更优选地构成为，上述起伏摆动机构具有：第1旋转轴，以朝向左右方向的状态架设，并且由上述驱动机构驱动旋转；圆筒凸轮面，固定在上述第1旋转轴的轴心方向中途部上，并且相对于该第1旋转轴倾斜；第1轮毂部，滑动自如地嵌入上述圆筒凸轮面；防摆机构，设在上述第1轮毂部的下部，限制该第1轮毂部随着第1旋转轴而联动旋转；在上述第1轮毂部的上部设有上述搭乘部。
此外，上述圆筒凸轮面可以形成在固定于第1旋转轴的轴心方向中途部上的第1凸轮部件的外周部上。
优选地构成为，上述前后摆动机构具有：第2旋转轴，朝向左右方向架设，并且由上述驱动机构驱动旋转；曲柄机构，将该第2旋转轴的旋转运动变换为前后往复运动；变换机构，将该曲柄机构的前后往复运动变换为第1轮毂部的往复转动运动。
也可以是，上述曲柄机构具有：第2凸轮部件，固定在配备于比上述第1旋转轴低的位置上的第2旋转轴的轴心方向中途部上，并且以相对于该第2旋转轴偏心的状态设置；第2轮毂部，滑动自如地嵌入在该第2凸轮部件的外周上；曲柄轴，连结在该第2轮毂部上，并且在前后方向上延伸；上述变换机构具有将上述曲柄轴的前端部与第1轮毂部的下端部连结的自由接头部。
可以构成为，上述防摆机构具有：上述曲柄轴；自由接头部，将该曲柄轴的前端部与第1轮毂部的下端部连结；枢轴支撑部，将上述曲柄轴的后端部枢轴支撑在上述第2轮毂部上，以使在左右方向上摆动自如且在前后方向上不移动。
上述自由接头部可以具有突设在第1轮毂部的下部的球部、和形成在该曲柄轴的前端部上并且上述球部滑动自如地嵌入的球承接部。
有关本发明的就座型平衡运动装置虽然是简单的机构，但是对坐在或站在搭乘部上的使用者能够施加复杂的平衡运动，使用者能够进行有效的平衡运动。
附图说明
图1是平衡运动装置(就座型)的整体立体图。
图2是平衡运动装置的内部的前方立体图。
图3是平衡运动装置的内部的左后方立体图。
图4是平衡运动装置的内部的右后方的立体图。
图5是平衡运动装置的内部的正视图。
图6是起伏摆动机构的剖视图。
图7A是表示前后摆动机构的动作的第1左侧面的示意图。
图7B是表示前后摆动机构的动作的第2左侧面的示意图。
图7C是表示前后摆动机构的动作的第3左侧面的示意图。
图8是有关另一实施方式的平衡运动装置的整体立体图。
图9是有关另一实施方式的平衡运动装置的整体立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(整体结构)
图1～图7C表示有关本发明的平衡运动装置1。该平衡运动装置1是使用者M在骑跨的状态下使用的就座型。
如图1所示，就座型的平衡运动装置1具有设置在地面F上的设置部2、和支撑在该设置部2的上方并且使用者M骑跨而就座的座席3(搭乘部)。
设置部2具有设置在地面F上的基座体4，在基座体4的左右两侧向前方及后方突设有脚部5。在基座体4上以前方倾斜状立设有支撑脚6，在支撑脚6的上部设有用来存放使座席3摆动的摆动装置7的收纳部8。
在收纳部8的上方配置有座席3。座席3形成为俯视椭圆形状，其上表面及外周面被片材覆盖。在座席3的前部侧设有操作面板部9。在该操作面板部9上，设有进行开始或停止、或者模式切换等的开关。
存放在收纳部8中的摆动装置7是对座席3施加平衡运动的装置，还具有将设置部2与座席3连结的作用，摆动装置7的下部侧与设置部2侧连结，摆动装置7的上部侧与座席3侧连结。
另外，在说明中，设从就座的使用者M观察的平衡运动装置1的前后方向、左右方向、上下方向为本实施方式中的前后方向、左右方向(宽度方向)、上下方向。这与图1、图2所示的前后左右方向一致。
如图2～图5所示，摆动装置7由设在形成为长方形状的板状的基板10上的起伏摆动机构11、前后摆动机构12、和使起伏摆动机构11及前后摆动机构12运动的驱动机构13构成。基板10固定在收纳部8内。
(起伏摆动机构)
起伏摆动机构11具有朝向左右方向架设并且被驱动机构13驱动旋转的第1旋转轴20、固定在第1旋转轴20的轴心方向中途部并且相对于第1旋转轴20倾斜的圆筒凸轮面20A、滑动自如地嵌入在圆筒凸轮面20A中的第1轮毂部21、和设在第1轮毂部21的下部而限制第1轮毂部21随着第1旋转轴20而联动旋转的防摆机构22。在第1轮毂部21的上部设有座席3。
详细地讲，起伏摆动机构11具有设在基板10的左侧且前侧的第1支撑框架23。在该第1支撑框架23的上部设有具备轴承30的支撑托架24。在基板10的右侧沿着前后方向设有一对第2支撑框架25、25。从第1支撑框架23到一对第2支撑框架25、25，经由轴承30旋转自如地支承着朝向左右方向的第1旋转轴20。即，第1旋转轴20的左端部旋转自如地支承在第1支撑框架23上，第1旋转轴20的右端部旋转自如地支承在一对第2支撑框架25、25上。在位于一对第2支撑框架25、25之间的第1旋转轴20上一体地设有第1齿轮32。
在一对第2支撑框架25、25的外侧，设有使第1旋转轴20旋转的驱动机构13。
驱动机构13具有配备在第2支撑框架25、25的外侧(右侧)的减速器26。减速器26具有齿轮箱27、沿左右方向贯通齿轮箱27而配备的驱动轴28、在齿轮箱27内旋转自如地支撑驱动轴28的轴承30、和由固定在驱动轴28上的蜗轮及与其啮合的蜗杆构成的齿轮机构(未图示)。在减速器26的前方安装有电动马达29，在其输出轴的前端上安装有上述蜗杆。
从上述齿轮箱27的左侧突出的驱动轴28被一对第2支撑框架25、25旋转自如地支撑，在一对第2支撑框架25、25之间，在该驱动轴28上安装有驱动齿轮31。该驱动齿轮31与一体安装在第1旋转轴20上的第1齿轮32啮合。因而，通过驱动电动马达29，其旋转力向驱动齿轮31→第1齿轮32→第1旋转轴20传递。
在第1旋转轴20的轴心方向中途部上，设有在外周部具有相对于第1旋转轴20倾斜的圆筒凸轮面20A的第1凸轮部件33。第1凸轮部件33呈圆柱形状，以同轴状安装在第1旋转轴20上。
详细地讲，如图6所示，第1凸轮部件33由圆柱形状而端面倾斜地形成的内凸轮部件34、和圆柱形状而具有与内凸轮部件34的端面对接的端面的外凸轮部件35构成。此外，两者34、35对接以使各端面接触，被螺纹件固定而成为一体，不可相对旋转地固定在第1旋转轴20上。在与外凸轮部件35的端面相邻的外周面上形成有圆筒凸轮面20A。
在第1凸轮部件33的圆筒凸轮面20A上，经由轴承30滑动自如地嵌入有具有环形状的第1轮毂部21。即，轴承30的内圈不可相对旋转地嵌入到圆筒凸轮面20A上，轴承30的外圈不可相对旋转地嵌入到第1轮毂部21的内壁中。因此，第1轮毂部21经由轴承30与第1凸轮部件33相对旋转自如。
进而，在第1轮毂部21的上端安装有大致圆柱状的连接部件36，在该连接部件36上安装有座席板37。在该座席板37之上配备有垫子等，构成座席3(搭乘部)。因而，座席板37或座席3的大致中心部位于第1旋转轴20的上方。由此，即使在使用者M坐在该座席3上的情况下，由于其负荷不偏心地施加在第1旋转轴20及第1支撑框架23上，所以也能够做成高强度的构造。
在第1轮毂部21的下部，朝向下方突设有防摆销38，在该防摆销38的前端上形成有球部39。
另一方面，在装备于后述的前后摆动机构12中的曲柄轴40的前端部上，形成有上述的球部39以枢轴状滑动自如地嵌入的球承接部41。此外，上述球部39从上方嵌入到该球承接部41中而构成自由接头部42。该曲柄轴40的后端部枢轴支撑在装备于前后摆动机构12中的第2轮毂部43上，以使其前端部在左右方向上摆动自如而在前后方向上不移动。因此，防摆销38及球部39能够向左右方向以规定宽度反复摆动，但向前后方向，只要后述的第2轮毂部43不运动就不移动。
通过以上所述的曲柄轴40和自由接头部42，构成限制第1轮毂部21随着第1旋转轴20而旋转的防摆机构22。
(前后摆动机构)
前后摆动机构12具有朝向左右方向架设并且受驱动机构13驱动旋转的第2旋转轴45、将第2旋转轴45的旋转运动变换为前后往复运动的曲柄机构46、和将曲柄机构46的前后往复运动变换为第1轮毂部21的往复旋转运动的变换机构47。
详细地讲，前后摆动机构12具有设在基板10的左侧且后侧(第1支撑框架23的后侧)的第3支撑框架48。在第3支撑框架48的上部设有具有轴承30的支撑托架24。在该第3支撑框架48与上述一对第2支撑框架25、25之间，经由轴承旋转自如地支承有朝向左右方向的第2旋转轴45。第2旋转轴45的轴心的高度在侧视图中比第1旋转轴20低。
在第2旋转轴45的轴心方向中途部设有在外周部具有相对于第2旋转轴45成直角的(不倾斜的)圆筒凸轮面45A的第2凸轮部件49(偏心部件)。第2凸轮部件49呈圆板形状，在其偏心位置上贯通有第2旋转轴45。
在第2凸轮部件49的圆筒凸轮面45A上，经由轴承30滑动自如地嵌入有具有环形状的第2轮毂部43。即，轴承30的内圈不可相对旋转地嵌入圆筒凸轮面45A，轴承30的外圈不可相对旋转地嵌入在第2轮毂部43的内壁中。因此，第2轮毂部43经由轴承30与第2凸轮部件49相对旋转自如。
进而，在第2轮毂部43的前部，设有上下一对向前方突出的突出片51、51。在该突出片51、51之间，夹着呈棒状的曲柄轴40的后端。该曲柄轴40的后端部经由朝向上下方向的支撑销52被突出片51、51枢轴支撑。通过这些曲柄轴40、突出片51、51及支撑销52，在第2轮毂部43的前部构成枢轴支撑部。
在该曲柄轴40的前端部形成有上述球承接部41。通过设在第1轮毂部21的下端部上的球39以枢轴状嵌入而构成自由接头部42。另外，在本实施方式的情况下，为了防止自由接头部42与基板10干涉，在面对自由接头部42的(位于下方的)基板10的部位上设有开口部50。
在位于一对第2支撑框架25、25之间的第2旋转轴45上设有第2齿轮53，该第2齿轮53与驱动齿轮31啮合。因而，通过驱动电动马达29，其旋转力传递给驱动齿轮31→第2齿轮53→第2旋转轴45。成为在驱动齿轮31的前侧配备有第1齿轮32、在驱动齿轮31的后侧配备有第2齿轮53的结构。另外，第2齿轮53与第1齿轮32的齿数比优选为1∶4，其他的齿数比例如也可以是1∶2。
由上述第2凸轮部件49、滑动自如地嵌入在该第2凸轮部件49的外周上的第2轮毂部43、和连结在第2轮毂部43上并且在前后方向上延伸的曲柄轴40，构成将第2旋转轴45的旋转运动变换为前后往复运动的曲柄机构46。自由接头部42构成将曲柄机构46的前后往复运动变换为第1轮毂部21的往复旋转运动的变换机构47。
由以上所述的第2旋转轴45、曲柄机构46、和变换机构47构成上述前后摆动机构12。
(动作形态)
具有以上那样的结构的就座型平衡运动装置1的动作形态如下。
使用者M首先以骑跨座席3的姿势坐下，使用操作面板部9将开始开关开启。
于是，驱动机构13的电动马达29旋转，蜗轮经由蜗杆旋转，驱动轴28旋转。驱动轴28的旋转从驱动齿轮31向第1齿轮32传递，随之，安装在第1旋转轴20上的第1凸轮部件33及圆筒凸轮面20A旋转，第1轮毂部21要向相同的方向旋转。但是，由于设在第1轮毂部21的下端部上的球部39枢轴摆动自如地嵌入在设于曲柄轴40的前端部上的球承接部41中，所以该联动旋转被限制。
由于形成在第1凸轮部件33上的圆筒凸轮面20A相对于第1旋转轴20倾斜，并且嵌入有球部39的球承接部41能够在左右方向上移动，所以随着第1旋转轴20的旋转，第1轮毂部21左右运动。此外，伴随着倾斜状的圆筒凸轮面20A的旋转，第1轮毂部21进行在其前部向左方振动时其上表面变为向左下倾斜、在其前部向右方振动时其上表面变为向右下倾斜那样的“如波浪起伏那样的运动”。
该运动被传递给安装在第1轮毂部21的上部的座席板37或座席3。结果，座席3进行左右方向的往复摆动，并且进行在座席3的前部向左方振动时上表面变为向左下倾斜、在座席3的前部向右方振动时上表面变为向右下倾斜那样的运动。
另一方面，如果驱动机构13的电动马达29旋转而驱动轴28旋转，则驱动轴28的旋转被从驱动齿轮31向第2齿轮53传递。随之，第2旋转轴45旋转，不可相对旋转地设在该第2旋转轴45上的第2凸轮部件49偏心旋转。
于是，外嵌在第2凸轮部件49上的第2轮毂部43及连结在第2轮毂部43的前部上的曲柄轴40在前后方向上往复运动。并且，经由设在曲柄轴40的前部的球承接部41及嵌入在其中的球部39(自由接头部42)，使第1轮毂部21绕第1旋转轴20的轴心反复转动。
该反复转动被传递给安装在第1轮毂部21的上部上的座席板37或座席3，座席3以座席3的前后方向大致中央为中心前后地摆动。
特别是，在本实施方式的情况下，如图7A所示，决定曲柄轴40的长度，以使得在使第2凸轮部件49成为向后方突出的状态时，使安装在第1轮毂部21的下端部上的防摆销38朝向下方、并且使球部39位于最下部。此外，座席3以前方倾斜角α安装在处于该位置上的第1轮毂部21的上部。
如图7B所示，如果第2旋转轴45旋转，第2凸轮部件49成为向上方突出的状态，则曲柄轴40向前方移动。随之，第1轮毂部21绕第1旋转轴20向顺时针方向转动，座席3成为大致水平。
如果第2旋转轴45进一步旋转，则如图7C所示，第2凸轮部件49成为向前方突出的状态。此时，安装在第1轮毂部21上的防摆销38向最前侧移动。随之，第1轮毂部21进一步顺时针转动，座席3向后方以倾斜角β倾斜。
随着第2旋转轴45旋转，座席3依次经过图7A～图7C的状态，座席3在向前方为倾斜角α、向后方为倾斜角β的角度范围往复摆动。另外，另外，座部的前方倾斜角α和后方倾斜角β既可以是相同的值，也可以不同。
这样的前后摆动和向左右方向的起伏摆动被同时传递给座席3，座席3进行复杂的运动。因而，就座在座席3上的使用者M的平衡被破坏，能够进行身体各部分的肌肉的强化及平衡感觉的强化，并且能够实现减肥等的健康增进。
另外，本发明并不限于上述实施方式。
作为本发明的实施方式，例示说明了就座型的平衡运动装置1，但是例如图8所示，也可以是模拟冲浪的立乘型的平衡运动装置1B。此外，如图9所示，也可以是模拟滑雪的立乘型的平衡运动装置1C。如果是滑雪型的平衡运动装置1C，则优选地模拟雪杖而在装置前部或两侧部设置两根把持棒60。
工业实用性
本发明能够作为在使用者就座在座席中的状态下使该座席摆动、对使用者施加平衡运动的平衡运动装置而适当地使用。

Claims (8)

1.一种平衡运动装置，其特征在于，
具有设置在地面上的设置部、和设在上述设置部的上方且使用者能够搭乘的搭乘部；
在上述设置部与搭乘部之间，具备：起伏摆动机构，相对于上述搭乘部产生左右的往复摆动，并且施加在该搭乘部的前部向左方振动时搭乘部的上表面变为左下倾斜或右上倾斜、在搭乘部的前部向右方振动时搭乘部的上表面变为右下倾斜或右上倾斜的起伏运动；前后摆动机构，使上述搭乘部前后地摆动；驱动机构，同时驱动上述起伏摆动机构和前后摆动机构。
2.如权利要求1所述的平衡运动装置，其特征在于，在上述搭乘部的下方配备有起伏摆动机构，在该起伏摆动机构的下方配备有前后摆动机构，在上述起伏摆动机构及前后摆动机构的侧方配备有上述驱动机构。
3.如权利要求2所述的平衡运动装置，其特征在于，
上述起伏摆动机构具有：
第1旋转轴，以朝向左右方向的状态架设，并且由上述驱动机构驱动旋转；
圆筒凸轮面，固定在上述第1旋转轴的轴心方向中途部上，并且相对于该第1旋转轴倾斜；
第1轮毂部，滑动自如地嵌入上述圆筒凸轮面；
防摆机构，设在上述第1轮毂部的下部，限制该第1轮毂部随着第1旋转轴而联动旋转；
在上述第1轮毂部的上部设有上述搭乘部。
4.如权利要求3所述的平衡运动装置，其特征在于，上述圆筒凸轮面形成在固定于第1旋转轴的轴心方向中途部上的第1凸轮部件的外周部上。
5.如权利要求4所述的平衡运动装置，其特征在于，上述前后摆动机构具有：第2旋转轴，朝向左右方向架设，并且由上述驱动机构驱动旋转；曲柄机构，将该第2旋转轴的旋转运动变换为前后往复运动；变换机构，将该曲柄机构的前后往复运动变换为第1轮毂部的往复转动运动。
6.如权利要求5所述的平衡运动装置，其特征在于，上述曲柄机构具有：第2凸轮部件，固定在配备于比上述第1旋转轴低的位置上的第2旋转轴的轴心方向中途部上，并且以相对于该第2旋转轴偏心的状态设置；第2轮毂部，滑动自如地嵌入该第2凸轮部件的外周；曲柄轴，连结在该第2轮毂部上，并且在前后方向上延伸；
上述变换机构具有将上述曲柄轴的前端部与第1轮毂部的下端部连结的自由接头部。
7.如权利要求6所述的平衡运动装置，其特征在于，上述防摆机构具有：上述曲柄轴；自由接头部，将该曲柄轴的前端部与第1轮毂部的下端部连结；枢轴支撑部，将上述曲柄轴的后端部枢轴支撑在上述第2轮毂部上，以使在左右方向上摆动自如且在前后方向上不移动。
8.如权利要求6或7所述的平衡运动装置，其特征在于，上述自由接头部具有突设在第1轮毂部的下部的球部、和形成在该曲柄轴的前端部上并且上述球部滑动自如地嵌入的球承接部。
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