JP2010136982A - 揺動型運動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所要の機能を確保しつつ構成をより簡素化することが可能な揺動型運動装置を得る。
【解決手段】検知センサ２００は、所定の反力を発生する圧縮スプリング２０１と、この圧縮スプリング２０１に入力される荷重が前記反力以上になると検知信号を出力するマイクロスイッチ２０２と、を有する。ベース板２０３の一端部に、荷重が入力される作動竿２０５の基端部２０５ａを回動自在に枢支し、ベース板２０３のほぼ中央部にマイクロスイッチ２０２を設置し、かつ、ベース板２０３の他端部と作動竿２０５との間に圧縮スプリング２０１を配置する。これにより、検知センサ２００をより簡素に構成することができる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、使用者が着座した座部を乗馬に模して揺動させる揺動型運動装置に関する。

従来の揺動型運動装置では、力学センサを用いて使用者の運動姿勢を検出し、その検出結果に応じて各部を制御することで、使用者が一定の力を入れる運動状態に誘導したり、適切な揺動模擬を提供したりすることで、より高い効果が得られるようにしてある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１４９４６８号公報

しかしながら、上記特許文献１の装置では、圧力センサは、圧力分布をアナログ方式で検出するものとなっている。このため、センサのオン・オフ時点の調整が必要になったり、センサの構造が複雑になったりして、センサ自体が高価になり、ひいては、揺動型運動装置のコストアップが余儀なくされてしまう。

そこで、本発明は、所要の機能を確保しつつ構成をより簡素化することが可能な揺動型運動装置を得ることを目的とする。

請求項１の発明にあっては、使用者が着座する座部と、前記座部を揺動駆動する駆動機構と、前記座部に着座した使用者の身体の所定部位に入力する荷重を検出して運動状態を検出する検知センサと、を備え、前記検知センサで検出した情報に基づいて前記使用者に好適な着座姿勢とするように姿勢変更を促す報知ならびに前記駆動機構の制御を行う揺動型運動装置において、前記検知センサは、入力に対して所定の反力を発生する付勢機構を有し、当該付勢機構に入力される荷重が前記反力以上になると検知信号を出力するオン・オフスイッチであることを特徴とする。

請求項２の発明にあっては、前記検知センサを、使用者の足を載せる部分、使用者の内腿が接触する部分、使用者が着座する部分、および使用者の手で把持する部分のうち少なくとも一箇所に設けたことを特徴とする。

請求項３の発明にあっては、前記検知センサは、前記付勢機構による反力を可変設定可能な反力調整機構を有することを特徴とする。

請求項４の発明にあっては、前記検知センサは、前記オン・オフスイッチのオン・オフ時にクリック感を付与する節度機構を有することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、使用者の運動状態を検出する検知センサを、入力される荷重が付勢機構の反力以上になると検知信号を出力するオン・オフスイッチとしたことにより、検知センサに入力される所定以上の荷重をより確実に検出しつつ、検知センサの構造を簡素化することができる。

請求項２の発明によれば、検知センサを、使用者の足を載せる部分、使用者の内腿が接触する部分、使用者が着座する部分、および使用者の手で把持する部分のうち少なくとも一箇所に設けたので、より効果的な検知位置で効率良く姿勢検知、ひいては報知あるいは駆動制御を行うことが可能となる。

請求項３の発明によれば、付勢機構の反力調整によって検知センサが検知信号を出力する入力荷重を比較的容易に可変設定することができる。

請求項４の発明によれば、オン・オフスイッチのオン・オフ時にクリック感を付与する節度機構を設けたので、オン・オフの境界をクリック感として体感できるようになる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。なお、以下の複数の実施形態には同様の構成要素が含まれている。よって、以下ではそれら同様の構成要素については共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）図１〜図１２は、本発明の第１実施形態にかかる揺動型運動装置を示しており、図１は、揺動型運動装置の側面図、図２は、揺動型運動装置の駆動機構を拡大して示す側面図、図３は、揺動型運動装置の駆動機構を拡大して示す平面図、図４は、揺動型運動装置の駆動機構を拡大して示す背面図である。

また、図５は、揺動型運動装置の使用状態を示す説明図、図６は、揺動型運動装置の手綱やチューブの配置例を（ａ）〜（ｄ）に示す説明図、図７は、揺動型運動装置の騎乗姿勢の悪い例を模式的に示す説明図、図８は、揺動型運動装置の騎乗姿勢の良い例を模式的に示す説明図である。

また、図９は、検知センサを（ａ）の非作動状態と（ｂ）の作動状態とで示す拡大側面図、図１０は、検知センサを鐙に適用した場合を（ａ）の非作動状態と（ｂ）の作動状態とで示す断面図、図１１は、検知センサをあふり部に適用した場合を（ａ）の非作動状態と（ｂ）の作動状態とで示す断面図、図１２は、検知センサをチューブに適用した場合を（ａ）の非作動状態と（ｂ）の作動状態とで示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態の揺動型運動装置１は、馬の背や鞍を模した形状で使用者が着座する座部２と、この座部２内に設けられて座部２を揺動させる駆動機構３と、座部２および駆動機構３を支える脚部５０と、を備えて概ね構成されている。

図２〜図４に示すように、座部２を取り付ける台座４は、左右を一対とする連結リンク５を介して可動架台６に前後に揺動可能に支持されている。可動架台６はベース８に左右に揺動可能に支持され、台座４と可動架台６との間に駆動部１３が収納されている。

連結リンク５は、前リンク５ａと、後リンク５ｂとを有している。前リンク５ａの上端部は、台座４の前端部に設けた上軸ピン４ａに軸着され、前リンク５ａの下端部は可動架台６の側板１６の前端部に設けた下軸ピン７ａに軸着されている。他方、後リンク５ｂの上端部は、台座４の後端部に設けた上軸ピン４ｂに軸着され、後リンク５ｂの下端部は可動架台６の側板１６の後端部に設けた下軸ピン７ｂに軸着されている。

前後の下軸ピン７ａ，７ｂは、連結リンク５を左右方向Ｙの軸線回りに回動可能に支持する左右軸７を構成しており、これにより台座４は左右軸７回りに図２の矢印Ｍで示す前後方向に往復回動可能となっている。なお、図２および図４中、駆動機構３が揺動した状態を仮想線で示してある。

図２および図４に示すように、ベース８の前後方向Ｘの両端部にはそれぞれ軸支板２４が立設されている。また、可動架台６の前後方向Ｘの両端部には軸支板２４と対向する連結板２５がそれぞれ垂設されている。そして、軸支板２４に対して連結板２５が前後軸９によって回動可能に連結されている。

前後軸９は、ベース８の中央部の前後二箇所に配置されて可動架台６を前後軸９回りに回動可能に支持するものであり、これによって、図４中に矢印Ｎで示すように、台座４は前後軸９回りに左右方向に往復回動可能となっている。

駆動部１３は、単体のモータ１０と、２つの駆動部１３ａ，１３ｂとを備えて構成されている。駆動部１３ａ，１３ｂは、モータ１０の出力回転軸１２の回転力を台座４の前後方向Ｘの往復直進移動、左右軸７回りの往復回動、前後軸９回りの往復回動にそれぞれ変換して、これら三つの動作を組合わせて座部２を駆動する。モータ１０はベース８上に設置され、出力回転軸１２の突出方向は上向きとなっている。

第１駆動部１３ａは、前後方向Ｘの往復直進移動および左右軸７回りの往復回動用であり、第２駆動部１３ｂは、前後軸９回りの往復回動用である。第１駆動部１３ａは、図２および図３に示すように、出力回転軸１２にモータギア１１および第１ギア１４を介して連結される第１シャフト１７と、第１シャフト１７の一端部に偏心して連結される偏心クランク１９と、一端部が偏心クランク１９に連結されかつ他端部が前リンク５ａに設けた軸ピン５ｃに軸着されるアームリンク２０と、を有している。

第１シャフト１７の両端部はそれぞれ台座４側に回動可能に支持されており、偏心クランク１９が第１シャフト１７に対して偏心円運動を行うことによって、アームリンク２０を介して前リンク５ａが前後方向Ｘに往復移動する。これによって連結リンク５に連結されている台座４、すなわち座部２が、図１および図２の矢印Ｍで示す方向に揺動可能となっている。

また、第２駆動部１３ｂは、図３および図４で示すように、第１シャフト１７の連動ギア２２と第２ギア１５を介して連結された第２シャフト１８と、一端部が第２シャフト１８の一端部に偏心して連結され、他端部がベース８に回動可能に連結される偏心ロッド２１と、を備えている。

第２シャフト１８の両端部は台座４側に回動可能に支持されている。偏心ロッド２１は、台座４の左側あるいは右側のいずれか一方に配置され（図３および図４では右側）、その偏心ロッド２１の上端部２１ａが、図４に示す軸ピン２９により第２シャフト１８の一端部に対して偏心して連結されている。偏心ロッド２１の下端部２１ｂは、ベース８に固定されたＬ形連結金具２７に対して、軸ピン２８によって回動可能に連結されている。

したがって、第２シャフト１８の回転によって偏心ロッド２１の上端部が偏心円運動を行うことで、台座４、すなわち座部２が、図４の矢印Ｎで示すように、前後軸９回りに往復回動可能となっている。

上記構成によれば、モータ１０の一方向に突出する出力回転軸１２が回転すると、モータギア１１と第１ギア１４との噛み合いによって第１シャフト１７が回転するとともに、第１シャフト１７の連動ギア２２と第２ギア１５との噛合によって第２シャフト１８が回転する。第１シャフト１７が回転すると、この第１シャフト１７の一端部に連結された偏心クランク１９が偏心円運動を行い、アームリンク２０を介して前リンク５ａが前側の左右軸７を中心に前後方向Ｘに回動する。このとき後リンク５ｂが協働して後側の左右軸７回りに回動することから、台座４、すなわち座部２は前後方向Ｘに往復移動するとともに揺動する。他方、第２シャフト１８の回転によって、偏心ロッド２１の上端部が偏心円運動を行い、台座４、すなわち座部２は前後軸９回りに往復回動する。

このようにして、図５に示すように、使用者１００が座部２に着座した状態で、座部２は、前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、上下方向Ｚへの往復動、およびθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の揺動を行う。よって、かかる動作により、身体のバランス機能や運動機能を訓練することができる。

ここで、揺動型運動装置１には、図５に示すように、座部２の前側下部の左右両側に使用者１００の足１０１を載せる鐙４０が設けられており、さらには、座部２の前側上部には使用者１００が手１０２で把持する手綱４１が設けられている。よって、使用者１００は、これら鐙４０や手綱４１を、身体のバランスを取るための補助に利用することができる。

また、図６（ａ）に示すように、先端に使用者１００の手１０２で把持するグリップ４２ａを取り付けたチューブ４２を左右一対設け、これを身体のバランスを取るための補助に利用することができる。図６（ｂ）は、手綱４１を除去してチューブ４２を設けた場合を示している。チューブ４２は、図６（ｃ）に示すように、座部２の前部から上方に持ち上げて、そのグリップ４２ａを使用者１００が把持できるようになっている。また、チューブ４２は、図６（ｄ）に示すように、座部２の後部両側に設けたフック４２ｂに引っ掛けて用いることもできる。

そして、図７および図８に示すように、鐙４０や手綱４１が設けられた揺動型運動装置１では、座部２に着座（騎乗）している使用者１００の姿勢によって期待される運動効果の種類や質に違いが生ずる。

すなわち、図７は運動姿勢の典型的な悪い例を示し、（イ）顔１０３が肩１０４の前方にあって下を向いており、（ロ）背中１０５が丸まっており、（ハ）手綱４１に力が入り過ぎており、（ニ）内腿１０６に力が入っておらず、（ホ）膝１０７が曲がり過ぎており、そして、（ヘ）身体重心Ｇが使用者１００の前方に位置している。

また、図８は運動姿勢の典型的な良い例を示し、（イ）顔１０３が肩１０４の上にあって前を向いており、（ロ）背中１０５が伸びており、（ハ）手綱４１に頼らず手１０２を胴体１０８に近づけており、（ニ）内腿１０６であふり部２Ｓを挟んでおり、（ホ）膝１０７が伸びて鐙４０に適切な荷重がかかっており、そして、（ヘ）身体重心Ｇが使用者１００の後に位置している。なお、あふり部２Ｓとは、座部（鞍）２の左右両側部分である。

揺動型運動装置１に着座（騎乗）した使用者１００の運動姿勢の良し悪しは、次の（ａ）〜（ｄ）に示す力学的変数によって決定することができる。
（ａ）鐙４０に作用する荷重および左右の鐙４０の荷重差。
（ｂ）膝１０７の伸展角度。
（ｃ）内腿１０６によるあふり部２Ｓの締付け力。
（ｄ）身体重心Ｇの使用者１００に対する位置。

そして、座部２の水平、前傾、後傾などの各運動モードにおいて、次の（ｅ）〜（ｇ）に示す効果的な運動姿勢がある。
（ｅ）水平乗りでは、座部２を内腿１０６でしっかりと挟み込むことにより、鐙４０は自然に下方となる。
（ｆ）前傾乗りでは、上半身を後方に倒し、鐙４０を前方に突き出してしっかりと踏み込む。
（ｇ）後傾乗りでは、上半身を前方に倒し、鐙４０を後方にして座部２を内腿１０６でしっかりと挟み込む。

よって、使用者１００がそれぞれの運動モードについて適切な姿勢を取っているかを判別し、適切な姿勢でない場合には、騎乗時の姿勢をより適切な運動姿勢状態に誘導し、若しくは、運動姿勢に応じてより適切な揺動刺激を与えるのが好ましい。

このため、本実施形態では、座部２に着座した使用者１００の身体の所定部位に入力される荷重を検出して運動状態を検出する検知センサ２００を設け、この検知センサ２００で検出した情報に基づいて、使用者１００に、好適な着座姿勢とするように姿勢変更を促す報知ならびに駆動機構３の制御を行うようになっている。

検知センサ２００は、使用者１００の足１０１を載せる部分である鐙４０、使用者１００の内腿１０６が接触する部分であるあふり部２Ｓ、使用者１００が着座する部分である座部２、および使用者１００の手１０２で把持する部分であるチューブ４２（または手綱４１）のうち少なくとも一箇所に設けられる。

検知センサ２００は、図９に示すように、入力に対して所定の反力を発生する付勢機構としての圧縮スプリング２０１と、この圧縮スプリング２０１に入力される荷重が前記反力以上、つまり、圧縮スプリング２０１の圧縮変位量が所定量以上になると検知信号（ＯＮ信号）を出力するオン・オフスイッチとしてのマイクロスイッチ２０２と、を備えている。

すなわち、検知センサ２００のより詳細な構成は、ベース板２０３の一端部（図中右端部）の上面に立設した支持部２０４に、作動竿２０５の基端部２０５ａをピン２０６によって回動自在に枢支して、その作動竿２０５の先端部２０５ｂ側をベース板２０３の他端部（図中左端部）方向に配置してある。そして、ベース板２０３のほぼ中央部にマイクロスイッチ２０２を設置し、かつ、ベース板２０３の他端部（図中左端部）と作動竿２０５との間に圧縮スプリング２０１を配置してある。

また、ベース板２０３の他端上面には作動竿２０５の最終的な回動を規制するストッパー２０７が突設されるとともに、作動竿２０５のマイクロスイッチ２０２への当接部位には板ばね２０８がベース板２０３とほぼ平行に設けられ、その板ばね２０７が実質的にマイクロスイッチ２０２に接触してオン・オフするようになっている。板ばね２０８は、寸法誤差などによりマイクロスイッチ２０２に入力される過負荷を吸収して、マイクロスイッチ２０２を保護できるようになっている。

図９（ａ）に示すように、検知センサ２００が非検知状態にあるときは、作動竿２０５は圧縮スプリング２０１の反力（付勢力）によりマイクロスイッチ２０２から離れる状態にあり、板ばね２０８とマイクロスイッチ２０２との間に隙間Ｓが設けられている。そして、作動竿２０５に荷重Ｆが作用した場合に、その作動竿２０５は、圧縮スプリング２０１の反力に抗してピン２０６を中心としてベース板２０３に近接する方向に回動する。

図９（ｂ）に示すように、荷重Ｆが所定量以上となって圧縮スプリング２０１を大きく圧縮変位させると、板ばね２０８がマイクロスイッチ２０２に接触して検知センサ２００を検知状態とし、マイクロスイッチ２０２をＯＮする。このとき、マイクロスイッチ２０２がＯＮした時点で作動竿２０５がストッパー２０７に当接して、作動竿２０５はそれ以上回動するのが阻止され、マイクロスイッチ２０２の破損を防止できるようになっている。

なお、作動竿２０５の先端部２０５ｂには、先端に鍔部２０５ｃを設けた縮径部２０５ｄが形成される。

図１０（ａ）、（ｂ）は、検知センサ２００を鐙４０に入力される荷重を検出するために用いた場合を示す。すなわち、この鐙用の検知センサ２００は、揺動型運動装置１の座部２の左右両側に形成したセンサ収納部２１０内に設置される。この場合は、ベース板２０３をセンサ収納部２１０の底面２１１に固定し、作動竿２０５の先端部２０５ｂ側をセンサ収納部２１０の外側開口部２１２に位置させてある。そして、作動竿２０５の先端部２０５ｂの縮径部２０５ｄに鐙４０の吊り紐４０ａを引っ掛けてある。

図１０（ａ）は鐙４０に負荷が掛かっていない状態、若しくは、その負荷が小さい状態を示し、図１０（ｂ）は鐙４０に一定以上の負荷が掛かっている状態を示し、このように、鐙４０に一定以上の負荷が掛かることにより検知センサ２００からＯＮ信号が出力される。

図１１（ａ）、（ｂ）は、検知センサ２００をあふり部２Ｓに入力される挟み力を検出するために用いた場合を示す。すなわち、このあふり部用の検知センサ２００は、揺動型運動装置１の座部２の左右両側に位置するあふり部２Ｓの内方に形成したセンサ収納部２２０内に設置される。この場合は、ベース板２０３をセンサ収納部２２０の内面２２１に固定して、作動竿２０５を横向きに配置するとともに、作動竿２０５の先端部２０５ｂ側をあふり部２Ｓの内側に位置させてある。そして、作動竿２０５の先端部２０５ｂの鍔部２０５ｃにあふり部２Ｓの変形量が入力されるようになっている。

図１１（ａ）はあふり部Ｓに挟み力による負荷が掛かっていない状態、若しくは、その負荷が小さい状態を示し、図１１（ｂ）はあふり部２Ｓに一定以上の負荷が掛かっている状態を示し、このように、あふり部２Ｓに一定以上の負荷が掛かることにより検知センサ２００からＯＮ信号が出力される。

図１２（ａ）、（ｂ）は、検知センサ２００をチューブ４２に入力される引張り力を検出するために用いた場合を示す。すなわち、このチューブ用の検知センサ２００は、揺動型運動装置１の座部２の左右両側に形成したセンサ収納部２３０内に設置される。この場合は、ベース板２０３をセンサ収納部２３０の上面２３１に固定して、作動竿２０５を下向きに配置するとともに、作動竿２０５の先端部２０５ｂ側をセンサ収納部２３０の外側開口部２３２から突出させてある。そして、作動竿２０５の先端部２０５ｂの縮径部２０５ｄにチューブ４２を引っ掛けてある。

図１２（ａ）はチューブ４２Ｓに引張り力による負荷が掛かっていない状態、若しくは、その負荷が小さい状態を示し、図１２（ｂ）はチューブ４２に一定以上の負荷が掛かっている状態を示し、このように、チューブ４２に一定以上の負荷が掛かることにより検知センサ２００からＯＮ信号が出力される。

また、検知センサ２００は、上述した鐙用、あふり部用、チューブ用に限ることなく、その検知センサ２００の配設位置によって使用者１００のその他の部位に作用する負荷を検出でき、たとえば、手綱４１（図５参照）に入力される負荷や座部２に入力される負荷を検出できる。

図１３は、本実施形態にかかる揺動型運動装置の制御ブロック図である。この図１３に示すように、一定以上の負荷が作用した際に出力されるＯＮ信号は、各検知センサ２００から制御部４００に入力される。制御部４００は、記憶部４１０を参照しながら、座部２に着座した使用者１００の運動状態を検出し、音声出力や表示出力等を行う報知手段４２０を制御して、使用者１００に好適な着座姿勢とするように姿勢変更を促す報知を行うとともに、駆動機構３を制御する。報知手段４２０としては、例えば、音声出力を行うスピーカ４２０ａ、警報音出力を行うブザー４２０ｂ、表示出力を行うディスプレイ４２０ｃ、発光出力を行うＬＥＤ４２０ｄ等がある。

具体的には、例えば、水平乗りの状態では、大腿部（内もも）の検知センサ２００からＯＮ信号が出力されないときには、制御部４００は報知手段４２０を制御して、音声出力や表示出力によって、もっと大腿部（内もも）に力を入れることを促す旨の報知を行うことができる。一方、ＯＮ信号が出力されているときには、良い乗り方になっている旨や、継続して力を入れる旨の報知を行うことができる。

前傾乗りの状態では、足先部（鐙）の検知センサ２００からＯＮ信号が出力されないときには、もっと足先に力を入れることを促す旨の報知を行うことができる。一方、ＯＮ信号が出力されているときには、良い乗り方になっている旨や、継続して力を入れる旨の報知を行うことができる。

後傾乗りの状態では、大腿部（内もも）の検知センサ２００からＯＮ信号が出力されないときには、もっと大腿部（内もも）に力を入れることを促す旨の報知を行うことができる。一方、ＯＮ信号が出力されているときには、良い乗り方になっている旨や、継続して力を入れる旨の報知を行うことができる。

チューブを支持する部位の力を検知する検知センサ２００を設けた場合には、検知センサ２００からＯＮ信号が出力されないときには、もっとチューブに力を入れることを促す旨の報知を行うことができる。一方、ＯＮ信号が出力されているときには、良い乗り方になっている旨や、継続して力を入れる旨の報知を行うことができる。

体を支える手綱の力を検知する検知センサ２００を設けた場合には、検知センサ２００からＯＮ信号が出力されたときには、手綱に強く捕まっていると運動効果が少なくなるため、手綱に力を入れすぎないことを促す旨の報知を行うことができる。一方、ＯＮ信号が出力されないときには、良い乗り方になっている旨や、継続して力を入れる旨の報知を行うことができる。

このように、使用者１００に対して騎乗姿勢（力の入れ具合）の変更を促す報知を行うことで、効果の高い運動を行わせることができる。

以上説明したように第１実施形態の揺動型運動装置１によれば、使用者１００の運動状態を検出する検知センサ２００を、入力される荷重が圧縮スプリング２０１の反力以上になると検知信号を出力するオン・オフ式のマイクロスイッチとした。このため、検知センサ２００に入力される所定以上の荷重をより確実に検出しつつ、検知センサ２００の構造を簡素化することができる。したがって、所期の検知精度を確保しながら検知センサ２００の単価を低減して、ひいては揺動型運動装置１の製造コストを低減することができる。

また、本実施形態によれば、検知センサ２００を、使用者１００の１０１足を載せる部分（鐙４０）、使用者１００の内腿１０６が接触する部分（あふり部２Ｓ）、使用者１００が着座する部分（座部２）、および使用者１００の手１０２で把持する部分（手綱４１またはチューブ４２）のうち少なくともいずれか一箇所に設けたので、より効果的な検知位置で効率良く姿勢検知、ひいては報知あるいは駆動制御を行うことが可能となる。

（第２実施形態）図１４は本発明の第２実施形態にかかる検知センサを（ａ）の非作動状態と（ｂ）の作動状態と（ｃ）の反力調整機構を作動した状態とで示す拡大側面図である。

図１４に示すように、本実施形態の揺動型運動装置に用いられる検知センサ２００Ａは、基本的に第１実施形態の検知センサ２００と同様に、付勢機構としての圧縮スプリング２０１と、オン・オフスイッチとしてのマイクロスイッチ２０２と、を備えて構成される。

そして、ベース板２０３に支持部２０４を介して作動竿２０５が回動自在に枢支されるとともに、ベース板２０３のほぼ中央部にマイクロスイッチ２０２が設置され、かつ、ベース板２０３のマイクロスイッチ２０２よりも他端部側に圧縮スプリング２０１が配置されている。

ただし、本実施形態の検知センサ２００Ａは、圧縮スプリング２０１による反力を可変とする反力調整機構３００を設けた点で、第１実施形態にかかる検知センサ２００と相違している。

すなわち、図１４（ａ）に示すように、この反力調整機構３００には、圧縮スプリング２０１をベース板２０３に対して作動竿２０５の延在方向（図中左右方向）に移動可能に保持するスプリング保持部３０１が設けられており、このスプリング保持部３０１を移動機構３０２によって移動させて、圧縮スプリング２０１の付勢力が作動竿２０５に作用する反力作用位置を変化させる構成となっている。

スプリング保持部３０１は、ベース板２０３に作動竿２０５の延在方向に沿って形成した図示省略した長穴に摺動自在に取り付けられ、そのスプリング保持部３０１の下部を上記長穴から下方に突出させて可動部３０３としてある。また、ベース板２０３の支持部２０４を配置した端部側の下面には、可動部３０３に対向して固定部３０４を結合してある。

そして、移動機構３０２は、上述の可動部３０３および固定部３０４と、これら可動部３０３と固定部３０４に亘って配置され、基端部３０５ａが可動部３０３に螺合して貫通されるとともに、先端部３０５ｂが固定部３０４に回転自在に支持されるねじ棒３０５と、このねじ棒３０５が可動部３０３から突出した基端部３０５ａに設けたハンドル３０６と、によって構成されている。

したがって、移動機構３０２では、ハンドル３０６を回転することによりねじ棒３０５が回転し、そのねじ棒３０５の回転方向に応じて可動部３０３と共にスプリング保持部３０１が前記長穴に沿って移動して、圧縮スプリング２０１の位置を変化させることができる。

例えば、ねじ棒３０５を左ねじで形成しておくことにより、図１４（ｂ）の状態からハンドル３０６を右回転すると、可動部３０３およびスプリング保持部３０１は、図１４（ｃ）に示すように、固定部３０４方向に移動して圧縮スプリング２０１を同方向に移動させることができる。

したがって、作動竿２０５のピン２０６から荷重Ｆの作用点までの距離をＬ０とし、ピン２０６から圧縮スプリング２０１までの距離をＬ１とした場合、作動竿２０５に作用する圧縮スプリング２０１の反力Ｒと荷重Ｆとの関係は、Ｒ・Ｌ１＝Ｆ・Ｌ０…（１）となり、この（１）式からＦ＝Ｒ・Ｌ１／Ｌ０…（２）が導き出される。

このとき、圧縮スプリング２０１の反力Ｒと、作動竿２０５の長さＬ０は一定であるため、マイクロスイッチ２０２がＯＮとなる荷重Ｆは、圧縮スプリング２０１がピン２０６に近づくにしたがって、つまり、Ｌ１が小さくなるにしたがって小さくなる。また、Ｌ１を大きくすることによりマイクロスイッチ２０２がＯＮする荷重Ｆを大きくできる。これにより、使用者１００の体格、例えば、男性か女性か、または、大人か子供かによって検知センサ２００Ａの作動タイミングを変更することができる。

もちろん、本実施形態の検知センサ２００Ａは、第１実施形態と同様に、鐙４０、あふり部２Ｓ、チューブ４２およびその他の部位（手綱４１や座部２など）の少なくとも１つに入力される荷重検出用として構成することができる。

以上の本実施形態では、検知センサ２００Ａに、圧縮スプリング２０１による反力Ｒを可変とする反力調整機構３００を設けた。このため、その反力調整機構３００によって検知センサ２００Ａが検知信号を出力する荷重Ｆを変化させることができ、使用者１００の体格の違い、例えば、大人と子供や男性と女性などの違いに応じた好適な運動状態を提供でき、利用対象者の範囲を拡大することができる。また、かかる可変設定機構を比較的簡素な構成として得ることができる。

（第３の実施形態）図１５は、本実施形態にかかる検知センサを（ａ）の非作動状態と（ｂ）の作動状態とで示す断面図である。

図１５に示すように、本実施形態の揺動型運動装置に用いられる検知センサ２００Ｂにあっても、基本的に第１実施形態と同様に付勢機構としての圧縮スプリング２０１と、オン・オフスイッチとしてのマイクロスイッチ２０２と、を備えて構成される。

ただし、本実施形態にかかる検知センサ２００Ｂは、マイクロスイッチ２０２のオン・オフ時にクリック感を付与する節度機構３１０を設けた点で、上記第１実施形態にかかる検知センサ２００と相違している。

すなわち、節度機構３１０は、図１５（ａ）に示すように、圧縮スプリング２０１とベース板２０３との間に皿ばね３１１を介在させることにより構成される。皿ばね３１１は、中央部に開口３１１ａが形成された扁平な円錐状に形成され、ベース板２０３に立設したピン３１２に開口３１１ａを挿通して皿ばね３１１が位置決めされ、その皿ばね３１１の周縁部で圧縮スプリング２０１を受けるようになっている。

皿ばね３１１は、初期状態、つまり、図１５（ａ）に示すように無負荷状態で、周縁部が圧縮スプリング２０１の配置方向（図中上方）に持ち上がった状態、つまり、皿ばね３１１の自然状態となっている。そして、作動竿２０５に一定以上の荷重Ｆが作用して圧縮スプリング２０１の圧縮量が大きくなると、図１５（ｂ）に示すように、皿ばね３１１の突出方向が反転し、その反転時にクリック感が得られるようになっている。また、皿ばね３１１は荷重Ｆが一定以下になると（ｂ）の反転状態から（ａ）の自然状態となり、このときにもクリック感が得られる。

以上の本実施形態では、検知センサ２００Ｂに、マイクロスイッチ２０２のオン・オフ時にクリック感を付与する節度機構３１０を設けた。よって、使用者１００は、オン・オフの境界をクリック感として体感できるようになる。したがって、揺動型運動装置の使用をより面白くすることができる。また、クリック感に慣れれば、音声出力や表示出力が無くても姿勢変更を認識できるようになるという利点がある。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変更が可能であうｒ。

本発明の第１実施形態にかかる揺動型運動装置の側面図である。 本発明の第１実施形態にかかる揺動型運動装置の駆動機構を拡大して示す側面図である。 本発明の第１実施形態にかかる揺動型運動装置の駆動機構を拡大して示す平面図である。 本発明の第１実施形態にかかる揺動型運動装置の駆動機構を拡大して示す背面図である。 本発明の第１実施形態にかかる揺動型運動装置の使用状態を示す説明図である。 本発明の第１実施形態にかかる揺動型運動装置の手綱やチューブの配置例を（ａ）〜（ｄ）に示す説明図である。 本発明の第１実施形態にかかる揺動型運動装置の騎乗姿勢の典型的な悪い例を模式的に示す説明図である。 本発明の第１実施形態にかかる揺動型運動装置の騎乗姿勢の典型的な良い例を模式的に示す説明図である。 本発明の第１実施形態にかかる検知センサを（ａ）の非作動状態と（ｂ）の作動状態とで示す拡大側面図である。 本発明の第１実施形態にかかる検知センサを鐙に適用した場合を（ａ）の非作動状態と（ｂ）の作動状態とで示す断面図である。 本発明の第１実施形態にかかる検知センサをあふり部に適用した場合を（ａ）の非作動状態と（ｂ）の作動状態とで示す断面図である。 本発明の第１実施形態にかかる検知センサをチューブに適用した場合を（ａ）の非作動状態と（ｂ）の作動状態とで示す断面図である。 本発明の実施形態にかかる揺動型運動装置の制御ブロックの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態にかかる検知センサを（ａ）の非作動状態と（ｂ）の作動状態と（ｃ）の反力調整機構を作動した状態とで示す拡大側面図である。 本発明の第３の実施形態にかかる検知センサを（ａ）の非作動状態と（ｂ）の作動状態とで示す断面図である。

符号の説明

１ 揺動型運動装置
２ 座部（使用者が着座する部分）
２Ｓ あふり部（使用者の内腿が接触する部分）
３ 駆動機構
４０ 鐙（使用者の足を載せる部分）
４１ 手綱（使用者の手で把持する部分）
４２ チューブ（使用者の手で把持する部分）
１００ 使用者
２００，２００Ａ，２００Ｂ 検知センサ
２０１ 圧縮スプリング（付勢機構）
２０２ マイクロスイッチ（オン・オフスイッチ）
３００ 反力調整機構
３１０ 節度機構
４２０ 報知手段

Claims (4)

1. 使用者が着座する座部と、前記座部を揺動駆動する駆動機構と、前記座部に着座した使用者の身体の所定部位に入力する荷重を検出して運動状態を検出する検知センサと、を備え、前記検知センサで検出した情報に基づいて前記使用者に好適な着座姿勢とするように姿勢変更を促す報知ならびに前記駆動機構の制御を行う揺動型運動装置において、
   前記検知センサは、入力に対して所定の反力を発生する付勢機構と、当該付勢機構に入力される荷重が前記反力以上になると検知信号を出力するオン・オフスイッチと、を有することを特徴とする揺動型運動装置。
2. 前記検知センサを、使用者の足を載せる部分、使用者の内腿が接触する部分、使用者が着座する部分、および使用者の手で把持する部分のうち少なくとも一箇所に設けたことを特徴とする請求項１に記載の揺動型運動装置。
3. 前記検知センサは、前記付勢機構による反力を可変設定可能な反力調整機構を有することを特徴とする請求項１または２に記載の揺動型運動装置。
4. 前記検知センサは、前記オン・オフスイッチのオン・オフ時にクリック感を付与する節度機構を有することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の揺動型運動装置。

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