JP2001286578A - バランス訓練装置 - Google Patents
バランス訓練装置Info
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- JP2001286578A JP2001286578A JP2000106514A JP2000106514A JP2001286578A JP 2001286578 A JP2001286578 A JP 2001286578A JP 2000106514 A JP2000106514 A JP 2000106514A JP 2000106514 A JP2000106514 A JP 2000106514A JP 2001286578 A JP2001286578 A JP 2001286578A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】１個の駆動源のみでバランス訓練を可能する。
【解決手段】駆動装置２は、ベース４に対して前後方向
の回動軸６を介して軸着された可動架台８を備える。座
席１が載置される台座３は、可動架台８に第１リンク９
を介して連結され、ベース４に第２リンク１４を介して
連結される。第１リンク９と第２リンク１４とにより、
台座３はベース４に対して前後方向の直進移動と左右軸
回りの回転移動とに移動が規制される。可動架台８はモ
ータ１６を備え、モータ１６により第１クランク２７お
よび第２クランク２８が回転駆動される。第１クランク
２７は第１ロッド３０を介して台座３に連結され、第２
クランク２８は第２ロッド３１を介してベース４に連結
される。台座３は、第１クランク２７の回転により前後
方向の直進往復移動と左右軸回りの回転往復移動とを行
い、第２クランク２８の回転により前後軸回りの回転往
復移動を行う。
の回動軸６を介して軸着された可動架台８を備える。座
席１が載置される台座３は、可動架台８に第１リンク９
を介して連結され、ベース４に第２リンク１４を介して
連結される。第１リンク９と第２リンク１４とにより、
台座３はベース４に対して前後方向の直進移動と左右軸
回りの回転移動とに移動が規制される。可動架台８はモ
ータ１６を備え、モータ１６により第１クランク２７お
よび第２クランク２８が回転駆動される。第１クランク
２７は第１ロッド３０を介して台座３に連結され、第２
クランク２８は第２ロッド３１を介してベース４に連結
される。台座３は、第１クランク２７の回転により前後
方向の直進往復移動と左右軸回りの回転往復移動とを行
い、第２クランク２８の回転により前後軸回りの回転往
復移動を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、身体の賦活、運動
機能の訓練や回復などの目的でバランス機能を訓練する
ために用いられるバランス訓練装置に関するものであ
る。
機能の訓練や回復などの目的でバランス機能を訓練する
ために用いられるバランス訓練装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、馬に乗った状態で落ちないよう
にバランスをとることはバランス保持の訓練になり、し
かも腰背筋群の活性化を促して腰痛予防の訓練にもなる
ことが知られている。しかしながら、馬に乗ることがで
きる場所は限られている。そこで、場所や天候の制約を
受けることなくバランス訓練を手軽に行うことができる
ように、馬に乗った状態と同様の動作を実現できる機械
装置を用いることが考えられている。
にバランスをとることはバランス保持の訓練になり、し
かも腰背筋群の活性化を促して腰痛予防の訓練にもなる
ことが知られている。しかしながら、馬に乗ることがで
きる場所は限られている。そこで、場所や天候の制約を
受けることなくバランス訓練を手軽に行うことができる
ように、馬に乗った状態と同様の動作を実現できる機械
装置を用いることが考えられている。
【０００３】この種の機械装置（バランス訓練装置）に
は、たとえば特公平６−６５３５０号公報に記載されて
いるように、６個の駆動源を備え、馬形の乗り物を６自
由度で駆動するものが提案されている。この構成では、
乗り物を前後方向、左右方向、上下方向の直進往復移動
と、前後軸、左右軸、上下軸の各軸回りの回転往復移動
との６動作を組み合わせて揺動させることが可能であっ
て、しかも６動作を個別に制御することができる。した
がって、馬に乗った状態に近い揺動が可能である。
は、たとえば特公平６−６５３５０号公報に記載されて
いるように、６個の駆動源を備え、馬形の乗り物を６自
由度で駆動するものが提案されている。この構成では、
乗り物を前後方向、左右方向、上下方向の直進往復移動
と、前後軸、左右軸、上下軸の各軸回りの回転往復移動
との６動作を組み合わせて揺動させることが可能であっ
て、しかも６動作を個別に制御することができる。した
がって、馬に乗った状態に近い揺動が可能である。
【０００４】しかしながら、上記公報に記載されたもの
は、６個の駆動源を備えるとともに各駆動源を個別に制
御するから、各駆動源の動作のタイミング、速度、動作
範囲などを個別に制御することになり、非常に複雑な制
御が必要である。また、６個の駆動源が設けられている
から、大型化しやすくかつコスト高になるという問題が
ある。この問題は上記公報に用いられている、いわゆる
６自由度型シリアルロボットに限らず、構造が比較的簡
単な６自由度型パラレルロボットを用いる場合も同様で
あって、６自由度型パラレルロボットでは構造が簡単で
はあるものの構成部品が高コストであるから一層のコス
ト高を招くことになる。
は、６個の駆動源を備えるとともに各駆動源を個別に制
御するから、各駆動源の動作のタイミング、速度、動作
範囲などを個別に制御することになり、非常に複雑な制
御が必要である。また、６個の駆動源が設けられている
から、大型化しやすくかつコスト高になるという問題が
ある。この問題は上記公報に用いられている、いわゆる
６自由度型シリアルロボットに限らず、構造が比較的簡
単な６自由度型パラレルロボットを用いる場合も同様で
あって、６自由度型パラレルロボットでは構造が簡単で
はあるものの構成部品が高コストであるから一層のコス
ト高を招くことになる。
【０００５】そこで、本件発明者らは、前後方向の直進
往復移動と左右軸回りの回転往復移動との駆動に１つの
駆動源を用い、前後軸回りの回転往復移動の駆動に別の
駆動源を用いたバランス訓練装置を先に提案した。つま
り、座席を３自由度で揺動させることを可能とするバラ
ンス訓練装置であって、２個の駆動源を用いたものを提
案した。
往復移動と左右軸回りの回転往復移動との駆動に１つの
駆動源を用い、前後軸回りの回転往復移動の駆動に別の
駆動源を用いたバランス訓練装置を先に提案した。つま
り、座席を３自由度で揺動させることを可能とするバラ
ンス訓練装置であって、２個の駆動源を用いたものを提
案した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、バランス機
能の訓練においては、馬の歩様のうち常歩程度を模擬で
きればよく、速歩や駆歩までは模擬しなくてもよい場合
が多い。つまり、上述した従来構成では２個の駆動源を
用いた構成を採用することによって、常歩以外の歩様に
も対応可能ではあるが、この機能はバランス訓練におい
ては必ずしも必要とは言えない。
能の訓練においては、馬の歩様のうち常歩程度を模擬で
きればよく、速歩や駆歩までは模擬しなくてもよい場合
が多い。つまり、上述した従来構成では２個の駆動源を
用いた構成を採用することによって、常歩以外の歩様に
も対応可能ではあるが、この機能はバランス訓練におい
ては必ずしも必要とは言えない。
【０００７】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、１個の駆動源のみを用いた比較的簡
単な構成ながらもバランス訓練に用いることができるバ
ランス訓練装置を提供することにある。
あり、その目的は、１個の駆動源のみを用いた比較的簡
単な構成ながらもバランス訓練に用いることができるバ
ランス訓練装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、人が
着座する座席と、座席を揺動させる駆動装置とを備え、
前記駆動装置が、ベースと、ベースに対して前後方向の
回動軸の回りで回転往復移動が可能となるようにベース
に軸着された可動架台と、前記回動軸に直交する面内に
含まれる第１の軸ピンにより一端部が前記可動架台に回
動自在に連結された第１リンクと、前記第１リンクに平
行な第２の軸ピンにより第１リンクの他端部に回動自在
に連結され前記可動架台とともに前記回動軸の回りでの
回転往復移動が可能であって前記座席が固定される台座
と、左右方向に沿った第３の軸ピンにより一端部が前記
ベースと前記台座との一方に回動自在に連結されるとと
もに前記回動軸を含み左右方向に直交した面内に配置さ
れる第１の自在継手を介して他端部が前記ベースと前記
台座との他方に連結され第１リンクと協働して前記台座
の移動を前後方向の直進往復移動および左右軸の回りの
回転往復移動に限定する第２リンクと、一端部が前記台
座に対して第１リンクに沿った面内で回動自在に連結さ
れた第１ロッドと、前記可動架台に設けられ第１ロッド
の他端部が回動自在に連結された第１クランクと、一端
部が前記ベースに第２の自在継手を介して連結された第
２ロッドと、前記可動架台に設けられ第２ロッドの他端
部が回動自在に連結された第２クランクと、第１クラン
クおよび第２クランクを一括して回動させる１個の駆動
源とを備えることを特徴とする。この構成によれば、座
席を前後方向の直進往復移動と前後軸の回りの回転往復
移動と左右軸の回りの回転往復移動との３自由度で揺動
可能とし、しかもこのような揺動を１個の駆動源のみで
実現することができる。すなわち、第２クランクと第２
ロッドとが可動架台とベースとの間に介在し、かつ可動
架台が前後方向の回動軸によりベースに軸支されている
から、第２クランクが回動すれば回動軸の回りでの可動
架台の回転往復移動が行われ、台座が可動架台とともに
回動軸の回りで回転往復移動を行うことになる。また、
第１リンクと第２リンクとにより可動架台に対する台座
の移動方向が前後方向の直進往復移動と左右軸の回りの
回転往復移動とに制限され、しかも可動架台と台座との
間に第１クランクと第１ロッドとが介在しているから、
第１クランクが回動すると第１リンクと第２リンクとに
より上述のように移動方向が規制された状態で可動架台
に対して台座が移動することになる。つまり、可動架台
に対して台座が前後方向の直進往復移動と左右軸の回り
の回転往復移動とを行い、かつ可動架台がベースに対し
て回動軸（前後軸）の回りで回転往復移動を行うから、
結果的に台座はベースに対して前後方向の直進往復移動
と前後軸の回りの回転往復移動と左右軸の回りの回転往
復移動との組み合わせで揺動することになる。座席は台
座に結合されているから、座席も台座と同様に３自由度
で揺動することになる。加えて、このような３自由度の
揺動を実現するために２個のクランクを回転させればよ
く、両クランクを１個の駆動源で回転駆動するから、結
果的に１個の駆動源のみで３自由度の揺動が可能になる
のである。
着座する座席と、座席を揺動させる駆動装置とを備え、
前記駆動装置が、ベースと、ベースに対して前後方向の
回動軸の回りで回転往復移動が可能となるようにベース
に軸着された可動架台と、前記回動軸に直交する面内に
含まれる第１の軸ピンにより一端部が前記可動架台に回
動自在に連結された第１リンクと、前記第１リンクに平
行な第２の軸ピンにより第１リンクの他端部に回動自在
に連結され前記可動架台とともに前記回動軸の回りでの
回転往復移動が可能であって前記座席が固定される台座
と、左右方向に沿った第３の軸ピンにより一端部が前記
ベースと前記台座との一方に回動自在に連結されるとと
もに前記回動軸を含み左右方向に直交した面内に配置さ
れる第１の自在継手を介して他端部が前記ベースと前記
台座との他方に連結され第１リンクと協働して前記台座
の移動を前後方向の直進往復移動および左右軸の回りの
回転往復移動に限定する第２リンクと、一端部が前記台
座に対して第１リンクに沿った面内で回動自在に連結さ
れた第１ロッドと、前記可動架台に設けられ第１ロッド
の他端部が回動自在に連結された第１クランクと、一端
部が前記ベースに第２の自在継手を介して連結された第
２ロッドと、前記可動架台に設けられ第２ロッドの他端
部が回動自在に連結された第２クランクと、第１クラン
クおよび第２クランクを一括して回動させる１個の駆動
源とを備えることを特徴とする。この構成によれば、座
席を前後方向の直進往復移動と前後軸の回りの回転往復
移動と左右軸の回りの回転往復移動との３自由度で揺動
可能とし、しかもこのような揺動を１個の駆動源のみで
実現することができる。すなわち、第２クランクと第２
ロッドとが可動架台とベースとの間に介在し、かつ可動
架台が前後方向の回動軸によりベースに軸支されている
から、第２クランクが回動すれば回動軸の回りでの可動
架台の回転往復移動が行われ、台座が可動架台とともに
回動軸の回りで回転往復移動を行うことになる。また、
第１リンクと第２リンクとにより可動架台に対する台座
の移動方向が前後方向の直進往復移動と左右軸の回りの
回転往復移動とに制限され、しかも可動架台と台座との
間に第１クランクと第１ロッドとが介在しているから、
第１クランクが回動すると第１リンクと第２リンクとに
より上述のように移動方向が規制された状態で可動架台
に対して台座が移動することになる。つまり、可動架台
に対して台座が前後方向の直進往復移動と左右軸の回り
の回転往復移動とを行い、かつ可動架台がベースに対し
て回動軸（前後軸）の回りで回転往復移動を行うから、
結果的に台座はベースに対して前後方向の直進往復移動
と前後軸の回りの回転往復移動と左右軸の回りの回転往
復移動との組み合わせで揺動することになる。座席は台
座に結合されているから、座席も台座と同様に３自由度
で揺動することになる。加えて、このような３自由度の
揺動を実現するために２個のクランクを回転させればよ
く、両クランクを１個の駆動源で回転駆動するから、結
果的に１個の駆動源のみで３自由度の揺動が可能になる
のである。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記第１クランクの回転数と前記第２クランクの回
転数との比率を２対１に設定したことを特徴とする。一
般に馬の歩様のうち常歩（並足）は、馬が四肢を別々に
右後ろ、右前、左後ろ、左前というように動かすから、
前後方向の直進往復移動と前後軸の回りの回転往復移動
と左右軸の回りの回転往復移動との３自由度の揺動によ
ってほぼ類似した動きを実現することができる。また、
前後軸回りの回転往復移動は左右軸回りの回転往復移動
や前後方向の直進往復移動の周期に対して２倍の周期に
なることが知られている（上述した四肢の動きからも推
測できる）。したがって、前後方向の直進往復移動およ
び左右軸回りの回転往復移動を行う第１クランクの回転
数を、前後軸回りの回転往復移動を行う第２クランクの
回転数に対して２倍に設定することで、台座の動きを馬
の常歩に似せて揺動させることが可能になる。
て、前記第１クランクの回転数と前記第２クランクの回
転数との比率を２対１に設定したことを特徴とする。一
般に馬の歩様のうち常歩（並足）は、馬が四肢を別々に
右後ろ、右前、左後ろ、左前というように動かすから、
前後方向の直進往復移動と前後軸の回りの回転往復移動
と左右軸の回りの回転往復移動との３自由度の揺動によ
ってほぼ類似した動きを実現することができる。また、
前後軸回りの回転往復移動は左右軸回りの回転往復移動
や前後方向の直進往復移動の周期に対して２倍の周期に
なることが知られている（上述した四肢の動きからも推
測できる）。したがって、前後方向の直進往復移動およ
び左右軸回りの回転往復移動を行う第１クランクの回転
数を、前後軸回りの回転往復移動を行う第２クランクの
回転数に対して２倍に設定することで、台座の動きを馬
の常歩に似せて揺動させることが可能になる。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記駆動源により回転駆動される主
回転軸と、主回転軸の各一端部に設けた第１および第２
のウォームと、各ウォームに噛合する第１および第２の
ウォームホイールとを有し、前記第１および第２クラン
クにはそれぞれ第１および第２のウォームホイールの回
転力が伝達されることを特徴とする。この構成によれ
ば、駆動源により回転駆動される２個のウォームと、各
ウォームにそれぞれ噛合する２個のウォームホイールを
用いているから、１個の駆動源の回転力を２系統に分離
することができ、各系統ごとに設けたクランクを介して
台座を揺動させることができる。
２の発明において、前記駆動源により回転駆動される主
回転軸と、主回転軸の各一端部に設けた第１および第２
のウォームと、各ウォームに噛合する第１および第２の
ウォームホイールとを有し、前記第１および第２クラン
クにはそれぞれ第１および第２のウォームホイールの回
転力が伝達されることを特徴とする。この構成によれ
ば、駆動源により回転駆動される２個のウォームと、各
ウォームにそれぞれ噛合する２個のウォームホイールを
用いているから、１個の駆動源の回転力を２系統に分離
することができ、各系統ごとに設けたクランクを介して
台座を揺動させることができる。
【００１１】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明において、前記第１のリンクにおける可動架台
との連結部と第２のリンクにおけるベースとの連結部と
の距離が、第１および第２のリンクにおける台座との連
結部間の距離よりも小さいことを特徴とする。この構成
によれば、第１および第２のクランクを回転させるだけ
で台座は前後に揺れるとともに、前端部と後端部との上
下が交互に入れ替わるように上下動することになり、馬
の歩様に似せた揺動が可能になる。
３の発明において、前記第１のリンクにおける可動架台
との連結部と第２のリンクにおけるベースとの連結部と
の距離が、第１および第２のリンクにおける台座との連
結部間の距離よりも小さいことを特徴とする。この構成
によれば、第１および第２のクランクを回転させるだけ
で台座は前後に揺れるとともに、前端部と後端部との上
下が交互に入れ替わるように上下動することになり、馬
の歩様に似せた揺動が可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本実施形態を図１ないし図６に基
づいて説明する。人が着席する座席１は鞍状に形成さ
れ、この座席１に跨る形で人が着座することになる。座
席１は駆動装置２に設けた台座３の上に載置された形で
固着される。
づいて説明する。人が着席する座席１は鞍状に形成さ
れ、この座席１に跨る形で人が着座することになる。座
席１は駆動装置２に設けた台座３の上に載置された形で
固着される。
【００１３】駆動装置２は床上の定位置に固定されるベ
ース４を備え、ベース４には前後に離間した一対の脚片
５ａを備える断面コ字状の取付板５が固定され、取付板
５の両脚片５ａを貫く形で前後方向に走る回動軸６が固
定される。回動軸６の両端部は取付板５の両脚片５ａの
外側に突出しており、この突出した部分において回動軸
６の両端部には軸受７を介して可動架台８が取り付けら
れる。したがって、可動架台８は回動軸６を回動中心と
して左右方向に回動可能になる。可動架台８には第１リ
ンク９の一端部が軸着され、第１リンク９の他端部は上
述した座席１を載置する台座３が軸着される。つまり、
第１リンク９の両端部には可動架台８と台座３とが回動
自在に連結される。第１リンク９と可動架台８および台
座３とを連結する軸ピン１０，１１はそれぞれ回動軸６
に直交する面内で互いに平行になるように配置される
（図３、図４参照）。第１リンク９は左右一対設けられ
ている。
ース４を備え、ベース４には前後に離間した一対の脚片
５ａを備える断面コ字状の取付板５が固定され、取付板
５の両脚片５ａを貫く形で前後方向に走る回動軸６が固
定される。回動軸６の両端部は取付板５の両脚片５ａの
外側に突出しており、この突出した部分において回動軸
６の両端部には軸受７を介して可動架台８が取り付けら
れる。したがって、可動架台８は回動軸６を回動中心と
して左右方向に回動可能になる。可動架台８には第１リ
ンク９の一端部が軸着され、第１リンク９の他端部は上
述した座席１を載置する台座３が軸着される。つまり、
第１リンク９の両端部には可動架台８と台座３とが回動
自在に連結される。第１リンク９と可動架台８および台
座３とを連結する軸ピン１０，１１はそれぞれ回動軸６
に直交する面内で互いに平行になるように配置される
（図３、図４参照）。第１リンク９は左右一対設けられ
ている。
【００１４】一方、ベース４において可動架台８の前方
（図１の左方）には、図６に示すように、左右一対の支
持板１２が立設され、両支持板１２の間には左右方向に
走る軸ピン１３が架設される。この軸ピン１３には下向
きに開放されたコ字状の第２リンク１４の両脚片１４ａ
の先端部が軸着される。つまり、第２リンク１４は軸ピ
ン１３の回りで前後に回動可能になっている。第２リン
ク１４の中央片１４ｂの左右の中央部には自在接手とし
てのボールジョイント１５を介して台座３が連結され
る。つまり、図５に示すように、ボールジョイント１５
は回動軸６を含みかつ左右方向に直交する面内に配置さ
れることになる。ここで、第１リンク９を可動架台８に
連結する軸ピン１０と第２リンク１４をベース４に連結
する軸ピン１３との距離は、第１リンク９を台座３に連
結する軸ピン１１と第２リンク１４と台座３との間のボ
ールジョイント１５との距離よりも小さく設定されてい
る。
（図１の左方）には、図６に示すように、左右一対の支
持板１２が立設され、両支持板１２の間には左右方向に
走る軸ピン１３が架設される。この軸ピン１３には下向
きに開放されたコ字状の第２リンク１４の両脚片１４ａ
の先端部が軸着される。つまり、第２リンク１４は軸ピ
ン１３の回りで前後に回動可能になっている。第２リン
ク１４の中央片１４ｂの左右の中央部には自在接手とし
てのボールジョイント１５を介して台座３が連結され
る。つまり、図５に示すように、ボールジョイント１５
は回動軸６を含みかつ左右方向に直交する面内に配置さ
れることになる。ここで、第１リンク９を可動架台８に
連結する軸ピン１０と第２リンク１４をベース４に連結
する軸ピン１３との距離は、第１リンク９を台座３に連
結する軸ピン１１と第２リンク１４と台座３との間のボ
ールジョイント１５との距離よりも小さく設定されてい
る。
【００１５】しかして、図１に示す位置では台座３の上
面がベース４の上面に平行であるものとし、この位置か
ら軸ピン１０の回りで第１リンク９を前方（図１の左
方）に倒すようにすれば、第１リンク９は台座３の後部
（図１の右部）を押し上げ、第２リンク１４が倒れるこ
とによって台座３の前部が下がることになる。つまり、
台座３は前方に移動しながら前端部を後端部よりも下げ
ることになる。また、逆に図１の位置から第１リンク９
を軸ピン１０の回りで後方に倒すようにすれば、台座３
は後方に移動しながら後端部を前端部よりも下げること
になる。このように第１リンク９と第２リンク１４との
協働により、前後方向の直進と左右軸回りの回動とが可
能になる。また、可動架台８は回動軸６の回りで左右に
回動可能であって、第２リンク１４の一端部（上端部）
に設けたボールジョイント１５によって台座３の左右の
揺動範囲が制限されているから、台座３は可動架台８と
ともに前後軸（回動軸６）の回りで回動が可能になる。
面がベース４の上面に平行であるものとし、この位置か
ら軸ピン１０の回りで第１リンク９を前方（図１の左
方）に倒すようにすれば、第１リンク９は台座３の後部
（図１の右部）を押し上げ、第２リンク１４が倒れるこ
とによって台座３の前部が下がることになる。つまり、
台座３は前方に移動しながら前端部を後端部よりも下げ
ることになる。また、逆に図１の位置から第１リンク９
を軸ピン１０の回りで後方に倒すようにすれば、台座３
は後方に移動しながら後端部を前端部よりも下げること
になる。このように第１リンク９と第２リンク１４との
協働により、前後方向の直進と左右軸回りの回動とが可
能になる。また、可動架台８は回動軸６の回りで左右に
回動可能であって、第２リンク１４の一端部（上端部）
に設けたボールジョイント１５によって台座３の左右の
揺動範囲が制限されているから、台座３は可動架台８と
ともに前後軸（回動軸６）の回りで回動が可能になる。
【００１６】上述のような構成によってベース４に対す
る移動方向が規制されている台座３を駆動するために、
本実施形態では駆動源として１個のモータ１６を用い
る。可動架台８の上面には前後一対のモータ取付台１７
が固着され、前後のモータ取付台１７の間にモータ１６
が配置されるとともに、ボルト１８ａおよびナット１８
ｂを用いてモータ１６が固定される。また、モータ１６
の出力軸である主回転軸１９はモータ１６の両側に突出
しており、各モータ取付台１７にそれぞれ保持された軸
受２０により主回転軸１９が回転自在に保持される。ま
た、主回転軸１９の各一端部にはそれぞれウォーム２
１，２２が設けられ、各ウォーム２１，２２にはウォー
ムホイール２３，２４が噛合する。ウォームホイール２
３，２４は軸ピン１０，１１と平行なシャフト２５，２
６に取り付けられており、シャフト２５の一端部には第
１クランク２７が連結され、シャフト２６の一端部には
第２クランク２８が連結される。各シャフト２６はモー
タ取付台１７に固着された軸受２９により回動自在に保
持される。ここで、主回転軸１９の後部に設けたウォー
ム２１に噛合するウォームホイール２３を介してモータ
１６の回転が伝達される第１クランク２７は可動架台８
の左側に配置され、主回転軸１９の前部に設けたウォー
ム２２に噛合するウォームホイール２４を介してモータ
１６の回転が伝達される第２クランク２８は可動架台８
の右側に配置されている。ただし、このような配置関係
は必須というわけではない。
る移動方向が規制されている台座３を駆動するために、
本実施形態では駆動源として１個のモータ１６を用い
る。可動架台８の上面には前後一対のモータ取付台１７
が固着され、前後のモータ取付台１７の間にモータ１６
が配置されるとともに、ボルト１８ａおよびナット１８
ｂを用いてモータ１６が固定される。また、モータ１６
の出力軸である主回転軸１９はモータ１６の両側に突出
しており、各モータ取付台１７にそれぞれ保持された軸
受２０により主回転軸１９が回転自在に保持される。ま
た、主回転軸１９の各一端部にはそれぞれウォーム２
１，２２が設けられ、各ウォーム２１，２２にはウォー
ムホイール２３，２４が噛合する。ウォームホイール２
３，２４は軸ピン１０，１１と平行なシャフト２５，２
６に取り付けられており、シャフト２５の一端部には第
１クランク２７が連結され、シャフト２６の一端部には
第２クランク２８が連結される。各シャフト２６はモー
タ取付台１７に固着された軸受２９により回動自在に保
持される。ここで、主回転軸１９の後部に設けたウォー
ム２１に噛合するウォームホイール２３を介してモータ
１６の回転が伝達される第１クランク２７は可動架台８
の左側に配置され、主回転軸１９の前部に設けたウォー
ム２２に噛合するウォームホイール２４を介してモータ
１６の回転が伝達される第２クランク２８は可動架台８
の右側に配置されている。ただし、このような配置関係
は必須というわけではない。
【００１７】第１クランク２７には第１ロッド３０の一
端部が回動自在に連結され、第１ロッド３０の他端部は
軸ピン１１によって第１リンク９と同じ部位で台座３に
連結される。つまり、第１クランク２７が回転すると第
１リンク９は軸ピン１０の回りで前後に回動するから、
台座３が前後に移動するとともに台座３の上面を傾斜さ
せることが可能になる。ここにおいて、本実施形態で
は、第１リンク９の回動範囲を図１にφ１で示す範囲と
してある。このとき第２リンク１４は図１にφ２で示す
範囲で回動する。
端部が回動自在に連結され、第１ロッド３０の他端部は
軸ピン１１によって第１リンク９と同じ部位で台座３に
連結される。つまり、第１クランク２７が回転すると第
１リンク９は軸ピン１０の回りで前後に回動するから、
台座３が前後に移動するとともに台座３の上面を傾斜さ
せることが可能になる。ここにおいて、本実施形態で
は、第１リンク９の回動範囲を図１にφ１で示す範囲と
してある。このとき第２リンク１４は図１にφ２で示す
範囲で回動する。
【００１８】一方、第２クランク２８には第２ロッド３
１の一端部が回動自在に連結され、第２ロッド３１の他
端部は自在接手としてのボールジョイント３２を介して
ベース４に連結される。つまり、第２クランク２８が回
転すれば第２クランク２８の回転中心からベース４まで
の距離が変化し、可動架台８が回動軸６の回りに回動す
ることになる。言い換えると、第２クランク２８の回転
により台座３が前後軸（回動軸６）の回りで回転往復移
動することになる。ここにおいて、第２クランク２８の
一端部はボールジョイント３２を介してベース４に連結
されているから、可動架台８の回動軸６の回りでの揺動
が許容されることになる。
１の一端部が回動自在に連結され、第２ロッド３１の他
端部は自在接手としてのボールジョイント３２を介して
ベース４に連結される。つまり、第２クランク２８が回
転すれば第２クランク２８の回転中心からベース４まで
の距離が変化し、可動架台８が回動軸６の回りに回動す
ることになる。言い換えると、第２クランク２８の回転
により台座３が前後軸（回動軸６）の回りで回転往復移
動することになる。ここにおいて、第２クランク２８の
一端部はボールジョイント３２を介してベース４に連結
されているから、可動架台８の回動軸６の回りでの揺動
が許容されることになる。
【００１９】以上説明したように、上述した本実施形態
の構成によって、駆動源として１個のモータ１６を用い
るだけで、前後方向の直進往復移動と、前後軸回りでの
回転往復移動（ロール）と、左右軸回りでの回転往復移
動（ピッチ）との３自由度で台座３を揺動させることが
できるのである。
の構成によって、駆動源として１個のモータ１６を用い
るだけで、前後方向の直進往復移動と、前後軸回りでの
回転往復移動（ロール）と、左右軸回りでの回転往復移
動（ピッチ）との３自由度で台座３を揺動させることが
できるのである。
【００２０】ところで、本実施形態は馬の歩様のうち常
歩を模擬するように構成されている。実際の常歩での鞍
の揺動は厳密には３自由度ではないが、上述した前後方
向の直進移動と前後軸回りの回転移動と左右軸回りの回
転移動との成分がもっとも大きいことが実験結果からわ
かっており、上述した３自由度の往復移動によって常歩
をかなりの程度まで模擬できるという知見が得られてい
る。とくにバランス訓練を目的とする場合には、このよ
うな揺動で十分な効果が得られる。一方、実際の常歩で
は前後方向の直進移動と前後軸回りの回転移動と左右軸
回りの回転移動との各成分の周期について、図７に示す
ように、前後方向の直進往復移動（１）および左右軸回
りの回転往復移動（２）の周期に対して、前後軸回りの
回転往復移動（３）の周期が２倍になるという知見が得
られている。そこで、本実施形態では、前後方向の直進
往復移動および左右軸回りの回転往復移動の周期を決め
る第１クランク２７の回転数を、前後軸回りの回転往復
移動の周期を決める第２クランク２８の回転数の２倍に
設定してあり、この設定により常歩と同様の関係で台座
３を揺動させることが可能になっている。なお、本実施
形態の構成では各成分の位相関係はあらかじめ機械的に
調整される。つまり、３つの成分のいずれについても往
復移動の中心が一致するように調整される。
歩を模擬するように構成されている。実際の常歩での鞍
の揺動は厳密には３自由度ではないが、上述した前後方
向の直進移動と前後軸回りの回転移動と左右軸回りの回
転移動との成分がもっとも大きいことが実験結果からわ
かっており、上述した３自由度の往復移動によって常歩
をかなりの程度まで模擬できるという知見が得られてい
る。とくにバランス訓練を目的とする場合には、このよ
うな揺動で十分な効果が得られる。一方、実際の常歩で
は前後方向の直進移動と前後軸回りの回転移動と左右軸
回りの回転移動との各成分の周期について、図７に示す
ように、前後方向の直進往復移動（１）および左右軸回
りの回転往復移動（２）の周期に対して、前後軸回りの
回転往復移動（３）の周期が２倍になるという知見が得
られている。そこで、本実施形態では、前後方向の直進
往復移動および左右軸回りの回転往復移動の周期を決め
る第１クランク２７の回転数を、前後軸回りの回転往復
移動の周期を決める第２クランク２８の回転数の２倍に
設定してあり、この設定により常歩と同様の関係で台座
３を揺動させることが可能になっている。なお、本実施
形態の構成では各成分の位相関係はあらかじめ機械的に
調整される。つまり、３つの成分のいずれについても往
復移動の中心が一致するように調整される。
【００２１】
【発明の効果】請求項１の発明は、人が着座する座席
と、座席を揺動させる駆動装置とを備え、前記駆動装置
が、ベースと、ベースに対して前後方向の回動軸の回り
で回転往復移動が可能となるようにベースに軸着された
可動架台と、前記回動軸に直交する面内に含まれる第１
の軸ピンにより一端部が前記可動架台に回動自在に連結
された第１リンクと、前記第１リンクに平行な第２の軸
ピンにより第１リンクの他端部に回動自在に連結され前
記可動架台とともに前記回動軸の回りでの回転往復移動
が可能であって前記座席が固定される台座と、左右方向
に沿った第３の軸ピンにより一端部が前記ベースと前記
台座との一方に回動自在に連結されるとともに前記回動
軸を含み左右方向に直交した面内に配置される第１の自
在継手を介して他端部が前記ベースと前記台座との他方
に連結され第１リンクと協働して前記台座の移動を前後
方向の直進往復移動および左右軸の回りの回転往復移動
に限定する第２リンクと、一端部が前記台座に対して第
１リンクに沿った面内で回動自在に連結された第１ロッ
ドと、前記可動架台に設けられ第１ロッドの他端部が回
動自在に連結された第１クランクと、一端部が前記ベー
スに第２の自在継手を介して連結された第２ロッドと、
前記可動架台に設けられ第２ロッドの他端部が回動自在
に連結された第２クランクと、第１クランクおよび第２
クランクを一括して回動させる１個の駆動源とを備える
ものであり、座席を前後方向の直進往復移動と前後軸の
回りの回転往復移動と左右軸の回りの回転往復移動との
３自由度で揺動可能とし、しかもこのような揺動を１個
の駆動源のみで実現することができるという利点があ
る。
と、座席を揺動させる駆動装置とを備え、前記駆動装置
が、ベースと、ベースに対して前後方向の回動軸の回り
で回転往復移動が可能となるようにベースに軸着された
可動架台と、前記回動軸に直交する面内に含まれる第１
の軸ピンにより一端部が前記可動架台に回動自在に連結
された第１リンクと、前記第１リンクに平行な第２の軸
ピンにより第１リンクの他端部に回動自在に連結され前
記可動架台とともに前記回動軸の回りでの回転往復移動
が可能であって前記座席が固定される台座と、左右方向
に沿った第３の軸ピンにより一端部が前記ベースと前記
台座との一方に回動自在に連結されるとともに前記回動
軸を含み左右方向に直交した面内に配置される第１の自
在継手を介して他端部が前記ベースと前記台座との他方
に連結され第１リンクと協働して前記台座の移動を前後
方向の直進往復移動および左右軸の回りの回転往復移動
に限定する第２リンクと、一端部が前記台座に対して第
１リンクに沿った面内で回動自在に連結された第１ロッ
ドと、前記可動架台に設けられ第１ロッドの他端部が回
動自在に連結された第１クランクと、一端部が前記ベー
スに第２の自在継手を介して連結された第２ロッドと、
前記可動架台に設けられ第２ロッドの他端部が回動自在
に連結された第２クランクと、第１クランクおよび第２
クランクを一括して回動させる１個の駆動源とを備える
ものであり、座席を前後方向の直進往復移動と前後軸の
回りの回転往復移動と左右軸の回りの回転往復移動との
３自由度で揺動可能とし、しかもこのような揺動を１個
の駆動源のみで実現することができるという利点があ
る。
【００２２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記第１クランクの回転数と前記第２クランクの回
転数との比率を２対１に設定したものであり、一般に馬
の歩様のうち常歩（並足）は、馬が四肢を別々に右後
ろ、右前、左後ろ、左前というように動かすから、前後
方向の直進往復移動と前後軸の回りの回転往復移動と左
右軸の回りの回転往復移動との３自由度の揺動によって
ほぼ類似した動きを実現することができる。また、前後
軸回りの回転往復移動は左右軸回りの回転往復移動や前
後方向の直進往復移動の周期に対して２倍の周期になる
ことが知られている。したがって、前後方向の直進往復
移動および左右軸回りの回転往復移動を行う第１クラン
クの回転数を、前後軸回りの回転往復移動を行う第２ク
ランクの回転数に対して２倍に設定することで、台座の
動きを馬の常歩に似せて揺動させることが可能になる。
て、前記第１クランクの回転数と前記第２クランクの回
転数との比率を２対１に設定したものであり、一般に馬
の歩様のうち常歩（並足）は、馬が四肢を別々に右後
ろ、右前、左後ろ、左前というように動かすから、前後
方向の直進往復移動と前後軸の回りの回転往復移動と左
右軸の回りの回転往復移動との３自由度の揺動によって
ほぼ類似した動きを実現することができる。また、前後
軸回りの回転往復移動は左右軸回りの回転往復移動や前
後方向の直進往復移動の周期に対して２倍の周期になる
ことが知られている。したがって、前後方向の直進往復
移動および左右軸回りの回転往復移動を行う第１クラン
クの回転数を、前後軸回りの回転往復移動を行う第２ク
ランクの回転数に対して２倍に設定することで、台座の
動きを馬の常歩に似せて揺動させることが可能になる。
【００２３】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記駆動源により回転駆動される主
回転軸と、主回転軸の各一端部に設けた第１および第２
のウォームと、各ウォームに噛合する第１および第２の
ウォームホイールとを有し、前記第１および第２クラン
クにはそれぞれ第１および第２のウォームホイールの回
転力が伝達されるものであり、駆動源により回転駆動さ
れる２個のウォームと、各ウォームにそれぞれ噛合する
２個のウォームホイールを用いているから、１個の駆動
源の回転力を２系統に分離することができ、各系統ごと
に設けたクランクを介して台座を揺動させることができ
る。
２の発明において、前記駆動源により回転駆動される主
回転軸と、主回転軸の各一端部に設けた第１および第２
のウォームと、各ウォームに噛合する第１および第２の
ウォームホイールとを有し、前記第１および第２クラン
クにはそれぞれ第１および第２のウォームホイールの回
転力が伝達されるものであり、駆動源により回転駆動さ
れる２個のウォームと、各ウォームにそれぞれ噛合する
２個のウォームホイールを用いているから、１個の駆動
源の回転力を２系統に分離することができ、各系統ごと
に設けたクランクを介して台座を揺動させることができ
る。
【００２４】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３の発明において、前記第１のリンクにおける可動架台
との連結部と第２のリンクにおけるベースとの連結部と
の距離が、第１および第２のリンクにおける台座との連
結部間の距離よりも大きいものであり、の構成によれ
ば、第１および第２のクランクを回転させるだけで台座
は前後に揺れるとともに、前端部と後端部との上下が交
互に入れ替わるように上下動することになり、馬の歩様
に似せた揺動が可能になる。
３の発明において、前記第１のリンクにおける可動架台
との連結部と第２のリンクにおけるベースとの連結部と
の距離が、第１および第２のリンクにおける台座との連
結部間の距離よりも大きいものであり、の構成によれ
ば、第１および第２のクランクを回転させるだけで台座
は前後に揺れるとともに、前端部と後端部との上下が交
互に入れ替わるように上下動することになり、馬の歩様
に似せた揺動が可能になる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す右から見た縦
断面図である。
断面図である。
【図２】同上の左から見た縦断面図である。
【図３】同上の正面側から見た横断面図である。
【図４】同上の後面側から見た横断面図である。
【図５】同上の水平断面図である。
【図６】同上の後面側から見た横断面図である。
【図７】馬の常足における揺動パターンを示す図であ
る。
る。
１ 座席 ２ 駆動装置 ３ 台座 ４ ベース ６ 回動軸 ８ 可動架台 ９ 第１リンク １０ 軸ピン １１ 軸ピン １３ 軸ピン １４ 第２リンク １５ ボールジョイント １６ モータ １９ 主回転軸 ２１ ウォーム ２２ ウォーム ２３ ウォームホイール ２４ ウォームホイール ２７ 第１クランク ２８ 第２クランク ３０ 第１ロッド ３１ 第２ロッド ３２ ボールジョイント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上園 祐介 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 清水 康幸 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 人が着座する座席と、座席を揺動させる
駆動装置とを備え、前記駆動装置が、ベースと、ベース
に対して前後方向の回動軸の回りで回転往復移動が可能
となるようにベースに軸着された可動架台と、前記回動
軸に直交する面内に含まれる第１の軸ピンにより一端部
が前記可動架台に回動自在に連結された第１リンクと、
前記第１リンクに平行な第２の軸ピンにより第１リンク
の他端部に回動自在に連結され前記可動架台とともに前
記回動軸の回りでの回転往復移動が可能であって前記座
席が固定される台座と、左右方向に沿った第３の軸ピン
により一端部が前記ベースと前記台座との一方に回動自
在に連結されるとともに前記回動軸を含み左右方向に直
交した面内に配置される第１の自在継手を介して他端部
が前記ベースと前記台座との他方に連結され第１リンク
と協働して前記台座の移動を前後方向の直進往復移動お
よび左右軸の回りの回転往復移動に限定する第２リンク
と、一端部が前記台座に対して第１リンクに沿った面内
で回動自在に連結された第１ロッドと、前記可動架台に
設けられ第１ロッドの他端部が回動自在に連結された第
１クランクと、一端部が前記ベースに第２の自在継手を
介して連結された第２ロッドと、前記可動架台に設けら
れ第２ロッドの他端部が回動自在に連結された第２クラ
ンクと、第１クランクおよび第２クランクを一括して回
動させる１個の駆動源とを備えることを特徴とするバラ
ンス訓練装置。 - 【請求項２】 前記第１クランクの回転数と前記第２ク
ランクの回転数との比率を２対１に設定したことを特徴
とする請求項１記載のバランス訓練装置。 - 【請求項３】 前記駆動源により回転駆動される主回転
軸と、主回転軸の各一端部に設けた第１および第２のウ
ォームと、各ウォームに噛合する第１および第２のウォ
ームホイールとを有し、前記第１および第２クランクに
はそれぞれ第１および第２のウォームホイールの回転力
が伝達されることを特徴とする請求項１または請求項２
記載のバランス訓練装置。 - 【請求項４】 前記第１のリンクにおける可動架台との
連結部と第２のリンクにおけるベースとの連結部との距
離が、第１および第２のリンクにおける台座との連結部
間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし
請求項３のいずれか１項に記載のバランス訓練装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000106514A JP3885460B2 (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | バランス訓練装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000106514A JP3885460B2 (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | バランス訓練装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005187409A Division JP3885820B2 (ja) | 2005-06-27 | 2005-06-27 | バランス訓練装置 |
| JP2005187408A Division JP3885819B2 (ja) | 2005-06-27 | 2005-06-27 | バランス訓練装置 |
| JP2006086670A Division JP4595860B2 (ja) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | バランス訓練装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=18619669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000106514A Expired - Fee Related JP3885460B2 (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | バランス訓練装置 |
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|---|---|
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| EP1621236A1 (en) | 2004-07-27 | 2006-02-01 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Rocking type exercising apparatus |
| US7121831B2 (en) | 2003-01-17 | 2006-10-17 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Balance practicing machine |
| JP2007082612A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 揺動型運動装置 |
| JP2008011897A (ja) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Alinco Inc | 乗馬型身体鍛練機 |
| WO2008018223A1 (fr) * | 2006-08-08 | 2008-02-14 | Daito Electric Machine Industry Company Limited | Dispositif pour exercices de flexion et d'étirement |
| JP2008073289A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Alinco Inc | 乗馬型身体鍛練装置 |
| CN100423801C (zh) * | 2004-07-27 | 2008-10-08 | 松下电工株式会社 | 摆动型运动装置 |
| EP1997540A1 (en) | 2007-05-28 | 2008-12-03 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Oscillation-type exercise device |
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| EP2030655A1 (en) | 2007-08-31 | 2009-03-04 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Rocking type exercising apparatus |
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| EP2036592A1 (en) | 2007-09-13 | 2009-03-18 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Rocking type exercising apparatus |
| JP2009056183A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 揺動型運動装置 |
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| WO2009122547A1 (ja) | 2008-03-31 | 2009-10-08 | パナソニック電工株式会社 | 運動装置 |
| WO2009122545A1 (ja) | 2008-03-31 | 2009-10-08 | パナソニック電工株式会社 | 運動装置 |
| WO2009122549A1 (ja) | 2008-03-31 | 2009-10-08 | パナソニック電工株式会社 | 運動装置 |
| WO2009122550A1 (ja) | 2008-03-31 | 2009-10-08 | パナソニック電工株式会社 | 運動装置 |
| US7682154B2 (en) | 2003-01-17 | 2010-03-23 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Balance practicing machine |
| US7931565B2 (en) | 2006-03-28 | 2011-04-26 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | Swing exercise machine |
| CN109475458A (zh) * | 2016-07-28 | 2019-03-15 | 库卡德国有限公司 | 马术治疗装置 |
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|---|---|---|---|---|
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- 2000-04-07 JP JP2000106514A patent/JP3885460B2/ja not_active Expired - Fee Related
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