JP3885819B2 - Balance training equipment - Google Patents

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Description

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。   The present invention relates to a balance training apparatus used for training a balance function for the purpose of activating the body, training or recovery of a motor function, and the like.

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。   In general, it is known that maintaining a balance so as not to fall while riding on a horse is a balance maintenance exercise, and also promotes activation of the back and back muscles group and also a exercise for preventing back pain. However, the places where you can ride a horse are limited. Therefore, it is considered to use a mechanical device that can realize the same operation as that on a horse so that balance training can be easily performed without being restricted by a place or weather.

この種の機械装置(バランス訓練装置)には、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(たとえば、特許文献1参照)。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。   As this type of mechanical device (balance training device), there has been proposed a device that includes six driving sources and drives a horse-shaped vehicle with six degrees of freedom (see, for example, Patent Document 1). In this configuration, it is possible to swing the vehicle by combining six operations of the linear reciprocating movement in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction and the rotational reciprocating movement about the front-rear axis, the left-right axis, and the vertical axis. In addition, six operations can be individually controlled. Therefore, swinging that is close to the state of riding on a horse is possible.

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。   However, what is described in the above publication includes six drive sources and controls each drive source individually, and therefore individually controls the operation timing, speed, operation range, etc. of each drive source. Need very complex control. Further, since six drive sources are provided, there is a problem that the size is easily increased and the cost is increased. This problem is not limited to the so-called 6-degree-of-freedom serial robot used in the above publication, but also applies to a 6-degree-of-freedom parallel robot having a relatively simple structure. Although the structure is simple, the cost of the component parts is high, resulting in a further increase in cost.

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。
特公平6−65350号公報
Therefore, the inventors used one drive source for driving the linear reciprocating movement in the front-rear direction and the rotational reciprocating movement about the left-right axis, and using another driving source for driving the rotational reciprocating movement about the front-rear axis. A balance training device was proposed earlier. In other words, a balance training apparatus that can swing the seat with three degrees of freedom and that uses two drive sources has been proposed.
Japanese Patent Publication No. 6-65350

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。   By the way, in the balance function training, it is only necessary to simulate the normal walking degree of the horse's gait, and it is not necessary to simulate the fast walking and the running. That is, in the above-described conventional configuration, by adopting a configuration using two drive sources, it is possible to cope with gaits other than normal walking, but this function is not necessarily required in balance training.

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。   The present invention has been made in view of the above reasons, and an object thereof is to provide a balance training apparatus that can be used for balance training with a relatively simple configuration using only one drive source. is there.

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、座席は前後に離間した部位がそれぞれベースの前後方向の異なる位置に設けた各軸を中心とする円弧上を移動するように規制され、駆動装置は、定位置に固定されるベースに対して少なくとも前後方向の直進往復移動および前後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を備えるとともに、1個の駆動源を備え、駆動源の主回転軸の回転力を台座の上下方向および前後方向の往復移動に変換することにより台座が前方に移動する際には台座の前端部が下降方向に移動するとともに後端部が上昇方向に移動し、台座が後方に移動する際には台座の前端部が上昇方向に移動するとともに後端部が下降方向に移動するように往復揺動させることを特徴とする。 The invention of claim 1 includes a seat on which a person is seated and a drive device that swings the seat, and the seat is centered on each axis provided at different positions in the front-rear direction of the base. The drive device is regulated so as to move on an arc, and the drive device includes a pedestal on which the seat is fixed, which is capable of at least a linear reciprocating movement in the front-rear direction and a reciprocating rotational movement in the front-rear direction with respect to a base fixed at a fixed position. in together when provided, comprising a single driving source, the front end of the pedestal when moving pedestal forward by converting the rotational force of the main rotating shaft of a drive source into a reciprocating movement in the vertical direction and the longitudinal direction of the base When the pedestal moves in the downward direction and the rear end moves in the upward direction, and the pedestal moves backward, the front end of the pedestal moves in the upward direction and reciprocates so that the rear end moves in the downward direction. Features swinging That.

この構成によれば、台座を前後に移動させるとともに台座の上面を前後に傾斜させる揺動が可能になり、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。   According to this configuration, it is possible to swing the pedestal forward and backward and tilt the upper surface of the pedestal forward and backward, and such swinging can be realized with only one drive source.

請求項2の発明では、請求項1の発明において、前記駆動源の主回転軸は前後方向に沿って配置され、前記駆動装置は、主回転軸に直交し主回転軸に設けたウォームに噛合するウォームホイールを取り付けたシャフトと、シャフトを介して駆動源の回転が伝達され台座を前後に移動させるとともに台座の上面を傾斜させる往復移動させるクランクとを備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the main rotation shaft of the drive source is disposed along the front-rear direction, and the drive device meshes with a worm provided on the main rotation shaft that is orthogonal to the main rotation shaft. A shaft having a worm wheel attached thereto, and a crank that reciprocally moves the pedestal back and forth while tilting the upper surface of the pedestal by transmitting the rotation of the drive source through the shaft.

この構成によれば、駆動源の主回転軸が前後方向に沿って配置されているから、主回転軸が左右方向に沿って配置される場合よりも駆動源の占有する左右方向の寸法を小さくすることができる。この場合、主回転軸は前後軸回りに回転しているが、台座を前後に移動させるとともに台座の上面を前後に傾斜させる揺動を可能とするには左右軸回りの回転が必要であり、そのためウォームとウォームホイールとにより主回転軸とは直交するシャフトに回転力を伝達している。このシャフトの回転でクランクを回転させ、シャフトを介して駆動源の回転が伝達されるクランクを用いて台座を揺動させる構成を採用しているから、簡単かつ省スペースの機構で台座を揺動させることができる。   According to this configuration, since the main rotation axis of the drive source is arranged along the front-rear direction, the horizontal dimension occupied by the drive source is smaller than when the main rotation axis is arranged along the left-right direction. can do. In this case, the main rotating shaft is rotating around the front and rear axes, but rotation around the left and right axes is necessary to enable swinging that moves the base back and forth and tilts the upper surface of the base back and forth. Therefore, the rotational force is transmitted to the shaft orthogonal to the main rotation axis by the worm and the worm wheel. Since the crank is rotated by the rotation of the shaft and the pedestal is oscillated using the crank to which the rotation of the drive source is transmitted via the shaft, the pedestal is oscillated with a simple and space-saving mechanism. Can be made.

請求項3の発明では、請求項1の発明において、前記駆動源の主回転軸は前後方向に沿って配置され、前記駆動装置は、主回転軸に直交し主回転軸に設けたウォームに噛合するウォームホイールを取り付けたシャフトと、シャフトに連結されたクランクと、クランクと台座とを連結しクランクの回転により台座を前後に移動させるとともに台座の上面を傾斜させるように往復移動させるロッドとを備えることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the main rotation shaft of the drive source is disposed along the front-rear direction, and the drive device meshes with a worm provided on the main rotation shaft perpendicular to the main rotation shaft. A shaft having a worm wheel attached thereto, a crank connected to the shaft, and a rod that connects the crank and the pedestal and moves the pedestal back and forth by rotating the crank and reciprocates so that the upper surface of the pedestal is inclined. It is characterized by that.

この構成によれば、駆動源の主回転軸が前後方向に沿って配置されているから、主回転軸が左右方向に沿って配置される場合よりも駆動源の占有する左右方向の寸法を小さくすることができる。この場合、主回転軸は前後軸回りに回転しているが、台座を前後に移動させるとともに台座の上面を前後に傾斜させる揺動を可能とするには左右軸回りの回転が必要であり、そのためウォームとウォームホイールとにより主回転軸とは直交するシャフトに回転力を伝達している。このシャフトの回転でクランクを回転させ、クランクにロッドを介して連結された台座をを揺動させる構成を採用しているから、簡単かつ省スペースの機構で台座を揺動させることができる。   According to this configuration, since the main rotation axis of the drive source is arranged along the front-rear direction, the dimension in the left-right direction occupied by the drive source is smaller than when the main rotation axis is arranged along the left-right direction. can do. In this case, the main rotating shaft rotates around the front and rear axes, but rotation around the left and right axes is necessary to enable swinging that moves the base back and forth and tilts the top surface of the base back and forth. Therefore, the rotational force is transmitted to the shaft orthogonal to the main rotation axis by the worm and the worm wheel. Since the crank is rotated by the rotation of the shaft and the pedestal connected to the crank via a rod is swung, the pedestal can be swung with a simple and space-saving mechanism.

請求項4の発明では、請求項1ないし請求項3のいずれかの発明において、前記ベースと前記台座とに各一端部がそれぞれ回動可能に結合され台座の上面をベースに対して傾斜可能に支持するリンクを備えることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, each end is rotatably coupled to the base and the pedestal so that the upper surface of the pedestal can be inclined with respect to the base. A supporting link is provided.

この構成によれば、ベースと台座とにリンクの各一端部が回動可能に結合されているから、台座の上面が前後に傾斜できるように台座がベースに対して支持される。   According to this configuration, since each end of the link is rotatably coupled to the base and the pedestal, the pedestal is supported with respect to the base so that the upper surface of the pedestal can be tilted back and forth.

本発明の構成によれば、台座を前後に移動させるとともに台座の上面を前後に傾斜させる揺動が可能になり、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。   According to the configuration of the present invention, it is possible to perform rocking by moving the base back and forth and tilting the top surface of the base back and forth, and such rocking can be realized with only one drive source. There are advantages.

また、駆動源の主回転軸を前後方向に沿って配置したものでは、主回転軸が左右方向に沿って配置される場合よりも駆動源の占有する左右方向の寸法を小さくすることができるという利点がある。   Further, in the case where the main rotation axis of the drive source is arranged along the front-rear direction, the dimension in the left-right direction occupied by the drive source can be made smaller than when the main rotation axis is arranged along the left-right direction. There are advantages.

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。   This embodiment will be described with reference to FIGS. A seat 1 on which a person sits is formed in a bowl shape, and a person sits in a form straddling the seat 1. The seat 1 is fixed in the form of being placed on a pedestal 3 provided in the drive device 2.

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。   The drive device 2 includes a base 4 fixed at a fixed position on the floor, and a mounting plate 5 having a U-shaped cross section including a pair of leg pieces 5 a spaced apart from each other is fixed to the base 4. A rotating shaft 6 that runs in the front-rear direction so as to penetrate 5a is fixed. Both ends of the rotating shaft 6 protrude outside the both leg pieces 5 a of the mounting plate 5, and the movable frame 8 is attached to both ends of the rotating shaft 6 via bearings 7 at the protruding portion. Therefore, the movable frame 8 can be rotated in the left-right direction with the rotation shaft 6 as the rotation center. One end of the first link 9 is pivotally attached to the movable base 8, and the pedestal 3 on which the seat 1 is placed is pivotally attached to the other end of the first link 9. That is, the movable base 8 and the base 3 are rotatably connected to both ends of the first link 9. The shaft pins 10 and 11 that connect the first link 9 to the movable frame 8 and the pedestal 3 are arranged so as to be parallel to each other in a plane orthogonal to the rotation shaft 6 (see FIGS. 3 and 4). A pair of left and right first links 9 are provided.

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。   On the other hand, as shown in FIG. 6, a pair of left and right support plates 12 are erected in front of the movable mount 8 in the base 4 (leftward in FIG. 1), and run in the left-right direction between the support plates 12. A shaft pin 13 is installed. The front end portions of both leg pieces 14a of the U-shaped second link 14 opened downward are pivotally attached to the shaft pin 13. That is, the second link 14 can be rotated back and forth around the shaft pin 13. The base 3 is connected to the left and right central portions of the central piece 14b of the second link 14 via a ball joint 15 as a universal joint. That is, as shown in FIG. 5, the ball joint 15 is disposed in a plane that includes the rotation shaft 6 and is orthogonal to the left-right direction. Here, the distance between the shaft pin 10 that connects the first link 9 to the movable mount 8 and the shaft pin 13 that connects the second link 14 to the base 4 is the same as that of the shaft pin 11 that connects the first link 9 to the base 3. The distance is set smaller than the distance between the second link 14 and the pedestal 3 and the ball joint 15.

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。   Accordingly, the upper surface of the base 3 is assumed to be parallel to the upper surface of the base 4 at the position shown in FIG. 1, and the first link 9 is tilted forward (leftward in FIG. 1) around the shaft pin 10 from this position. If it does, the 1st link 9 will push up the rear part (right part of FIG. 1) of the base 3, and when the 2nd link 14 falls down, the front part of the base 3 will fall. That is, the pedestal 3 moves forward and lowers the front end portion below the rear end portion. On the other hand, if the first link 9 is tilted backward around the shaft pin 10 from the position of FIG. 1, the pedestal 3 moves rearward while lowering the rear end portion from the front end portion. In this way, the first link 9 and the second link 14 cooperate to enable straight forward movement in the front-rear direction and rotation around the left-right axis. Further, the movable base 8 can be turned left and right around the turning shaft 6, and the swinging range of the left and right of the base 3 is limited by the ball joint 15 provided at one end (upper end) of the second link 14. Therefore, the pedestal 3 can be rotated around the front and rear axis (the rotation axis 6) together with the movable frame 8.

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18b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21,22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23,24は軸ピン10,11と平行なシャフト25,26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。   In order to drive the pedestal 3 whose movement direction with respect to the base 4 is restricted by the above-described configuration, one motor 16 is used as a drive source in the present embodiment. A pair of front and rear motor mounting bases 17 are fixed to the upper surface of the movable mount 8, and the motor 16 is disposed between the front and rear motor mounting bases 17, and the motor 16 is fixed using bolts 18a and nuts 18b. Further, the main rotating shaft 19 that is an output shaft of the motor 16 protrudes on both sides of the motor 16, and the main rotating shaft 19 is rotatably held by bearings 20 respectively held on the motor mounting bases 17. Also, worms 21 and 22 are provided at the respective one end portions of the main rotating shaft 19, and the worm wheels 23 and 24 mesh with the worms 21 and 22. The worm wheels 23 and 24 are attached to shafts 25 and 26 parallel to the shaft pins 10 and 11. A first crank 27 is connected to one end of the shaft 25, and a second crank 28 is connected to one end of the shaft 26. Are concatenated. Each shaft 26 is rotatably held by a bearing 29 fixed to the motor mount 17. Here, the first crank 27 to which the rotation of the motor 16 is transmitted via the worm wheel 23 meshing with the worm 21 provided at the rear portion of the main rotating shaft 19 is arranged on the left side of the movable mount 8, and A second crank 28 to which the rotation of the motor 16 is transmitted via a worm wheel 24 meshing with a worm 22 provided at the front part is disposed on the right side of the movable frame 8. However, such an arrangement relationship is not essential.

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。   One end of the first rod 30 is rotatably connected to the first crank 27, and the other end of the first rod 30 is connected to the base 3 at the same site as the first link 9 by the shaft pin 11. That is, when the first crank 27 rotates, the first link 9 rotates back and forth around the shaft pin 10, so that the base 3 can move back and forth and the upper surface of the base 3 can be inclined. Here, in this embodiment, the rotation range of the first link 9 is a range indicated by φ1 in FIG. At this time, the second link 14 rotates within a range indicated by φ2 in FIG.

一方、第2クランク28には第2ロッド31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。   On the other hand, one end of a second rod 31 is rotatably connected to the second crank 28, and the other end of the second rod 31 is connected to the base 4 via a ball joint 32 as a universal joint. That is, when the second crank 28 rotates, the distance from the rotation center of the second crank 28 to the base 4 changes, and the movable frame 8 rotates about the rotation shaft 6. In other words, the rotation of the second crank 28 causes the pedestal 3 to reciprocate around the front-rear axis (rotating shaft 6). Here, since one end portion of the second crank 28 is connected to the base 4 via the ball joint 32, the swing of the movable gantry 8 around the rotation shaft 6 is allowed.

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。   As described above, according to the configuration of the present embodiment described above, by using only one motor 16 as a drive source, the linearly reciprocating movement in the front-rear direction, the rotational reciprocating movement (roll) around the front-rear axis, The pedestal 3 can be swung with three degrees of freedom of rotation and reciprocation (pitch) around the axis.

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。これは、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である。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。   By the way, this embodiment is configured to simulate normal walking among horses. Although the actual swinging of the kite in normal walking is not strictly three degrees of freedom, the components of the above-mentioned linear movement in the front-rear direction, rotational movement about the front-rear axis, and rotational movement about the left-right axis are the largest. It is known from the experimental results, and the knowledge that normal walking can be simulated to a considerable extent by the above-described three-degree-of-freedom reciprocation is obtained. Especially for the purpose of balance training, a sufficient effect can be obtained by such swinging. On the other hand, in the actual normal walking, as shown in FIG. 7, with respect to the period of each component of the linear movement in the front-rear direction, the rotational movement about the front-rear axis, and the rotational movement about the left-right axis, as shown in FIG. Further, it has been found that the cycle of the rotational reciprocation (3) around the front-rear axis is twice that of the rotational reciprocation (2) around the left and right axes. This is because, in general, normal walking (normal walking) of the horse's gait causes the horse to move the limbs separately to the right rear, right front, left rear, and left front. Therefore, in the present embodiment, the number of rotations of the first crank 27 that determines the period of the linear reciprocating movement in the front-rear direction and the rotational reciprocating movement about the left-right axis is the same as that of the second crank 28 that determines the period of the rotational reciprocating movement about the front-rear axis. It is set to twice the number of rotations, and this setting makes it possible to swing the pedestal 3 in the same relationship as normal walking. In the configuration of this embodiment, the phase relationship of each component is mechanically adjusted in advance. That is, it is adjusted so that the center of the reciprocating movement is the same for all three components.

本発明の第1の実施の形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 1st Embodiment of this invention. 同上の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view same as the above. 同上の正面側から見た横断面図である。It is the cross-sectional view seen from the front side same as the above. 同上の後面側から見た横断面図である。It is the cross-sectional view seen from the rear side same as the above. 同上の水平断面図である。It is a horizontal sectional view same as the above. 同上の後面側から見た横断面図である。It is the cross-sectional view seen from the rear side same as the above. 馬の常足における揺動パターンを示す図である。It is a figure which shows the rocking | fluctuation pattern in the regular foot of a horse.

符号の説明Explanation of symbols

1 座席
2 駆動装置
3 台座
4 ベース
16 モータ(駆動源)
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
25 シャフト
26 シャフト
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
1 seat 2 drive device 3 base 4 base 16 motor (drive source)
19 Main Rotating Shaft 21 Worm 22 Worm 23 Worm Wheel 24 Worm Wheel 25 Shaft 26 Shaft 27 First Crank 28 Second Crank 30 First Rod 31 Second Rod 32 Ball Joint

Claims (4)

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、座席は前後に離間した部位がそれぞれベースの前後方向の異なる位置に設けた各軸を中心とする円弧上を移動するように規制され、駆動装置は、定位置に固定されるベースに対して少なくとも前後方向の直進往復移動および前後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を備えるとともに、1個の駆動源を備え、駆動源の主回転軸の回転力を台座の上下方向および前後方向の往復移動に変換することにより台座が前方に移動する際には台座の前端部が下降方向に移動するとともに後端部が上昇方向に移動し、台座が後方に移動する際には台座の前端部が上昇方向に移動するとともに後端部が下降方向に移動するように往復揺動させることを特徴とするバランス訓練装置。 A seat on which a person is seated and a drive device that swings the seat are provided, so that the seat is moved on an arc centered on each axis provided at different positions in the front-rear direction of the base. is restricted, the drive, in together when provided with a pedestal the seat be capable of at least the longitudinal direction linearly reciprocating movement and the longitudinal reciprocating rotational movement of the base to be fixed in position is fixed, one The front end of the pedestal moves in the downward direction when the pedestal moves forward by converting the rotational force of the main rotation shaft of the drive source into the reciprocating movement of the pedestal in the vertical and longitudinal directions. In addition, the rear end portion moves in the upward direction, and when the pedestal moves backward, the front end portion of the pedestal moves in the upward direction and the back end portion is swung back and forth so that it moves in the downward direction. Balance training equipment . 前記駆動源の主回転軸は前後方向に沿って配置され、前記駆動装置は、主回転軸に直交し主回転軸に設けたウォームに噛合するウォームホイールを取り付けたシャフトと、シャフトを介して駆動源の回転が伝達され台座を前後に移動させるとともに台座の上面を傾斜させる往復移動させるクランクとを備えることを特徴とする請求項1記載のバランス訓練装置。   The main rotation shaft of the drive source is arranged along the front-rear direction, and the drive device is driven through the shaft with a shaft attached with a worm wheel that is orthogonal to the main rotation shaft and meshes with a worm provided on the main rotation shaft. The balance training apparatus according to claim 1, further comprising: a reciprocating crank that transmits the rotation of the source and moves the pedestal back and forth and tilts the upper surface of the pedestal. 前記駆動源の主回転軸は前後方向に沿って配置され、前記駆動装置は、主回転軸に直交し主回転軸に設けたウォームに噛合するウォームホイールを取り付けたシャフトと、シャフトに連結されたクランクと、クランクと台座とを連結しクランクの回転により台座を前後に移動させるとともに台座の上面を傾斜させるように往復移動させるロッドとを備えることを特徴とする請求項1記載のバランス訓練装置。   The main rotation shaft of the drive source is disposed along the front-rear direction, and the drive device is coupled to the shaft and a shaft attached with a worm wheel that is orthogonal to the main rotation shaft and meshes with a worm provided on the main rotation shaft. The balance training apparatus according to claim 1, further comprising: a crank, and a rod that connects the crank and the pedestal and moves the pedestal back and forth by rotation of the crank and reciprocates so as to incline the upper surface of the pedestal. 前記ベースと前記台座とに各一端部がそれぞれ回動可能に結合され台座の上面をベースに対して傾斜可能に支持するリンクを備える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。   4. The device according to claim 1, further comprising a link that is pivotally coupled to the base and the pedestal, and that supports the upper surface of the pedestal so as to be tiltable with respect to the base. The balance training apparatus according to item.
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