JP3211063B2 - 3次元空間内運動装置 - Google Patents

3次元空間内運動装置

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JP3211063B2
JP3211063B2 JP08663691A JP8663691A JP3211063B2 JP 3211063 B2 JP3211063 B2 JP 3211063B2 JP 08663691 A JP08663691 A JP 08663691A JP 8663691 A JP8663691 A JP 8663691A JP 3211063 B2 JP3211063 B2 JP 3211063B2
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武 平
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、3次元空間内での自由
な運動が可能で遊園地の遊戯施設、宇宙飛行士訓練施設
等に応用できる3次元空間内運動装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、遊園地に設置されているジェッ
トコースター等は、軌道を3次元的に配設し、この軌道
上のレールにカートのガイドローラを噛み合わせてカー
トがレールから離脱しないようにしている。カート自体
は駆動力を有していないため、カートを軌道の最高部ま
でチェーン等で吊り上げ移動させ、最高部から重力を利
用して走行させている。一方、NASA(米国航空宇宙
局)、NASDA(宇宙開発事業団)には、宇宙飛行士
に打ち上げや着陸の際の高加速度に耐えるための体力訓
練を行う宇宙飛行士訓練施設があり、このような訓練を
行なう直接的な装置として遠心力発生装置がある。この
装置は、人が搭乗するキャビンをアームの先端に取り付
け、アームを回転させることによりキャビンに遠心力を
発生させるように構成されている。また、アメリカのマ
ーシャル・スペースフライトセンターのビジターセンタ
ーや日本のスペースワールドにも宇宙飛行士の訓練を一
般の人に体験させる教育・体験学習施設があるが、性能
が宇宙飛行士訓練施設以上のものは存在しない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述のような従来のジ
ェットコースター等の遊戯施設は、遊園客の興味を引く
ために、非常に大型で、また複雑なループを有するもの
等が登場しているが、軌道自体が定まっているため、カ
ートの動きに限りがあり、遊園客はよりスリリングなも
の、面白い動きをするものを求めている。また、従来の
宇宙飛行士訓練施設等に用いられている装置は、キャビ
ンの回転面が水平面であり、遠心力はキャビンの外側に
向く一方向だけのため、充分なトレーニングを行なうこ
とができない。訓練装置としては、遠心力の方向や大き
さが自由に変えられることが望まれる。
【0004】本発明は、前述のような事情に鑑みてなさ
れたもので、その目的は3次元空間内で軌道に制限され
ない自由な運動が得られると共に、遠心力の方向と大き
さを自由に制御することのできる3次元空間内運動装置
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1リングの
内周面に連続して配設された固定子と、カートの底部中
央に突設された移動子とからなるリニアモータにより、
このカートを前記第1リングの内周に円周方向に移動可
となるように設け、この第1リングを第2リング内に
それぞれの回転中心軸が交叉するように挿入すると共に
リニアモータにより第2リングの内周に沿って移動可能
に設け、この第2リングを第3リング内にそれぞれの回
転中心軸が交叉するように挿入すると共にリニアモータ
により第3リングの内周に沿って移動可能に設け、前記
第1リング及び第2リングを回転させることで、前記第
1リングにより形成される架空の回転体の表面に沿って
前記カートが運動することを特徴とする3次元空間内運
動装置である。
【0006】
【作用】第3リングに対して第2リングがリニアモータ
により回転し、この回転する第2リングに対して第1リ
ングがリニアモータにより回転し、第1リングにより架
空の回転体が形成され、この架空の回転体の表面に沿っ
てカートが運動し、3次元空間内で軌道に制限されない
自由な運動が得られる。3台のリニアモータの速度を組
合せ、さらに各リニアモータの速度を運動中に変化させ
ることにより種々の運動パターンを得ることができる。
カートに作用する遠心力は、カート、第1リング、第2
リングの遠心力の合ベクトルであり、3台のリニアモー
タの速度を変えたり、停止、逆転させることにより前記
合ベクトルの方向と大きさを変化させることができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明を図示する一実施例に基づいて
説明する。図1、図2に示すように、本発明の3次元空
間内運動装置は、主としてカート1、第1リング2−
1、第2リング2−2、第3リング2−3から構成し、
カート1がリニアモータ3−1により第1リング2−1
の内周を回り、第1リング2−1がリニアモータ3−2
により第2リング2−2の内周を回り、第2リング2−
2がリニアモータ3−3により第3リング2−3の内周
を回るようにする。
【0008】カート1は、図3に示すように、人が載る
ための搬器であり、案内支持機構4−1により第1リン
グ2−1の内周に沿って円周方向に移動自在に案内支持
し、リニアモータ3−1により推進させる。リニアモー
タ3−1は、その移動子(例えば一次コイル)5をカー
ト1の底部中央に突設し、固定子(例えば永久磁石)6
を第1リング2−1の内周面に円周方向に連続して配設
し、カート1を電磁気力で走行させる。案内支持機構4
−1は、2条のレール7と、このレール上を転動する3
個1組のガイドローラ8から構成する。レール7は、例
えばフランジが外方に向かって突出する断面L字状と
し、固定子6の外側に配設する。ガイドローラ8は、カ
ート1の底面に支持ブラケット9を介して取付け、二つ
のローラでレール7のフランジを挾持することにより、
移動子5と固定子6の間隙を適宜に設定すると共にカー
ト1のリングからの離脱を阻止し、残りのローラをフラ
ンジ端面に外方から当接させることにより横振れを防止
する。また、カート1の側部には集電子10を設けると
共に、第1リング2−1の対応する箇所には給電用架線
11を集電子10が摺動して集電可能に配設し、第1リ
ング2−1側からカート1へ給電できるようにする。
【0009】このような第1リング2−1は、これより
大径の第2リング2−2内にそれぞれの中心が一致し、
かつそれぞれの回転中心軸が直交するように(図2参
照)挿入して内接状態とし、図4に示すように、案内支
持機構4−2により第2リング2−2の内周に沿って円
周方向に移動自在に案内支持し、リニアモータ3−2に
より推進させる。リニアモータ3−2の移動子5は、第
1リング2−1の外周面における接点部分に突設し、固
定子6は第2リング2−2の内周面に円周方向に連続し
て配設し、第1リング2−1を移動子5および固定子6
により走行させる。案内支持機構4−2はカート1の案
内支持機構4−1と同じものを用いることができる。ま
た、第2リング2−2の左右両側部には集電子10と給
電用架線11を1組ずつ配設し、第2リング2−2側か
ら第1リング2−1およびカート1へ給電できるように
する。
【0010】第2リング2−2も、同様に第3リング2
−3内にそれぞれの中心が一致し、かつそれぞれの回転
中心軸が直交するように挿入して内接状態とし、図5に
示すように、案内支持機構4−3により第3リング2−
3の内周に沿って円周方向に移動自在に案内支持し、リ
ニアモータ3−3により推進させる。リニアモータ3−
3の移動子5、固定子6も第1リング2−1の場合と同
様に配設し、第2リング2−2を移動子5および固定子
6により走行させる。また、集電子10と給電用架線1
1は3組配設し、第3リング2−3側から第2リング2
−2、第1リング2−1およびカート1へ給電できるよ
うにする。第3リング2−3は、図1に示すように、支
持部材12を介して地上に固定し、また地上に対して垂
直に配置するのが設置スペース等の点から好ましい。
【0011】なお、3つのリング2−1、2−2、2−
3はそれぞれの中心が一致するように配設しているが、
これに限らず図6に示すように各中心をずらして配設し
てもよい。また、各リングは挿入するリングに対してそ
れぞれの回転中心軸が直交するように配設しているが、
それぞれの回転中心軸が鋭角で交叉するように傾斜配設
することも可能である。
【0012】また、図示したものはリニアモータに3台
とも単相のリニアモータを用いると共に、これら3台の
単相リニアモータを個別に制御する例であり、第3リン
グ2−3には3台分の6線の給電用架線を、第2リング
2−2には2台分の4線の給電用架線を、第1リング2
−1には1台分の2線の給電用架線を敷設している。3
台のリニアモータを同時に駆動させることも可能であ
り、この場合、各リングにおいて給電用架設を2本とす
ることができる。さらに、3相のリニアモータを用いる
場合や、その他、カートに必要な電源や信号を送る場合
には、それに必要な給電用架線を増設することになる。
なお、信号に限っては、無線で送ることも可能である。
【0013】リニアモータはリニア同期モータやリニア
誘導モータ等が使用できる。リニア同期モータの場合
は、図示した実施例のように移動子5に1次コイル、固
定子6に永久磁石の組合せが考えられるが、その他にこ
の逆の組合せ、またそれぞれの場合に永久磁石を電磁石
に置き換える方法も考えられる。リニア誘導モータの場
合には、移動子5に1次コイル、固定子6に2次導体を
設けるか、またはこの逆に移動子5に2次導体、固定子
6に1次コイルを設けることになる。これらの組合せに
よって給電方法が若干異なることはいうまでもない。
【0014】以上のような構成において、各リニアモー
タ3−1、3−2、3−3を駆動させると、回転する第
2リング2−2内を回転する第1リング2−1により、
第1リング2−1を直径とする架空の球体が形成され、
カート1がこの球体の表面に沿って運動し、3次元空間
での運動が得られる。各リング2−1、2−2、2−3
の中心が一点に集中している場合には、前述のような架
空の球体が形成されるが、各リングの中心が異なる場合
には、形成される架空の立体は非常に複雑な形となり、
複雑な3次元運動が得られることになる。さらに、いず
れの場合でも3台のリニアモータの速度の組合せ方によ
り、カート1の移動軌跡は無数に変化する。また、3台
のリニアモータの速度を運動中に変化させれば更に多く
の運動パターンが得られる。
【0015】カート1に作用する遠心力は、カート1、
第1リング2−1および第2リング2−2の遠心力の合
ベクトルとなる。3台のリニアモータの速度を変化させ
ることにより、それぞれの遠心力を変化させて合ベクト
ルの大きさと方向を変えることができる。また、1台あ
るいは2台のリニアモータを停止させたり、あるいは途
中でリニアモータの推進方向を逆転させることによっ
て、合ベクトルの方向と大きさを大きく変化させること
ができる。なお、リニアモータを用いることにより、カ
ートを高加減速で発進・停止でき、任意の位置に停止で
きる等の利点がある。
【0016】
【発明の効果】前述の通り、本発明の3次元空間内運動
装置は、カートを第1リングの内周に設け、第1リング
を第2リング内に、第2リングを第3リング内に設け、
カート、第1リング、第2リングをリニアモータにより
回転移動させるようにしたため、次のような効果を奏す
る。 (1)カートを架空の回転体表面上で種々の運動パター
ンで運動させることができ、3次元空間内で軌道に制限
されない自由な運動が得られる。 (2)3台のリニアモータを適宜制御することにより、
カートにかかる遠心力の方向と大きさを自由に制御する
ことができる。 (3)以上から今までにない3次元の動きをする遊戯施
設が可能となり、また遠心力の大きさや方向を制御でき
る宇宙飛行士訓練施設や教育・体験学習施設が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の3次元空間内運動装置の一実施例を示
す概略斜視図である。
【図2】図1の水平面における全体断面図である。
【図3】カートと第1リングの関係を示す部分断面図で
ある。
【図4】第1リングと第2リングの関係を示す部分断面
図である。
【図5】第2リングと第3リングの関係を示す部分断面
図である。
【図6】(イ)、(ロ)は、本発明の3次元空間内運動
装置のリング中心をずらした変形例を示す概略斜視図で
ある。
【符号の説明】 1 カート 2−1 第1リング 2−2 第2リング 2−3 第3リング 3−1、3−2、3−3 リニアモータ 4−1、4−2、4−3 案内支持機構 5 移動子 6 固定子 7 レール 8 ガイドローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A63G 31/02 B64G 7/00 G09B 9/00 A63B 22/14 - 22/16

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1リングの内周面に連続して配設され
    た固定子と、カートの底部中央に突設された移動子とか
    らなるリニアモータにより、このカートを前記第1リン
    グの内周に円周方向に移動可能となるように設け、この
    第1リングを第2リング内にそれぞれの回転中心軸が交
    叉するように挿入すると共にリニアモータにより第2リ
    ングの内周に沿って移動可能に設け、この第2リングを
    第3リング内にそれぞれの回転中心軸が交叉するように
    挿入すると共にリニアモータにより第3リングの内周に
    沿って移動可能に設け、前記第1リング及び第2リング
    を回転させることで、前記第1リングにより形成される
    架空の回転体の表面に沿って前記カートが運動すること
    を特徴とする3次元空間内運動装置。
JP08663691A 1991-04-18 1991-04-18 3次元空間内運動装置 Expired - Lifetime JP3211063B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106781830A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 哈尔滨工业大学 一种格栅舵飞行器的二自由度模拟器

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10832490B2 (en) 2016-03-11 2020-11-10 Sangwha Co., Ltd. Virtual reality experience apparatus capable of providing experiencing user with virtual reality image and physical motion
KR101885127B1 (ko) 2016-03-11 2018-08-03 주식회사 상화 가상현실 체험장치
CN106530883B (zh) * 2016-11-24 2019-01-22 桂林理工大学 单动力驱动空间运动人体前庭训练器
CN106924972B (zh) * 2017-03-29 2018-09-18 嘉兴市迅程信息技术有限公司 一种电控高空娱乐设备上的振动触发装置
CN109229427B (zh) * 2018-10-29 2020-05-22 浙江大学 一种皮卫星太阳能帆板双自由度转动模拟装置
CN110251947B (zh) * 2019-07-10 2020-10-09 青岛海科虚拟现实研究院 一种基于vr模拟的伞降体感座椅
CN112999579A (zh) * 2021-03-31 2021-06-22 张丽 一种平衡训练装置及其使用方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106781830A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 哈尔滨工业大学 一种格栅舵飞行器的二自由度模拟器

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