JP4270298B2

JP4270298B2 - 運動器具

Info

Publication number: JP4270298B2
Application number: JP2007079637A
Authority: JP
Inventors: 善紀油; 実河本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP2007167692A

Description

本発明は、乗馬形態の運動を行う運動器具であって揺動を行う機構を簡素化した運動器具に関するものである。

従来、図２９に示すように、人が座る鞍１′を揺動させる乗馬形態の運動器具が提供されている。この運動器具は、鞍１′を上部に載せている下部箱体部分イの内部に駆動モータを備え、駆動モータの回転力を鞍１′の揺動に変換する機構を介して鞍１′を揺動させている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００１−２８６５７８号公報特開２０００−５０５３２０号公報

ところで、駆動モータの回転力を鞍１′の揺動に変換する機構は、縦形リンク、平行リンク、回転のための回転支点などを備えており、この機構の上下寸法が大きく、また構成も複雑になっている。

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、駆動モータの回転力を鞍の揺動に変換する機構の構成を簡素化するとともに上下寸法を抑えた運動器具を提供することにある。

請求項１の発明は、位置固定されたベースと、ベースに揺動自在に搭載され人が座る鞍と、駆動モータを備えベースに規定された水平面に平行な基準面に沿って鞍を往復移動させる駆動部と、鞍をベースに対して前端部と後端部とで支持する支持部とを備え、支持部は、鞍の四隅に設けられ駆動部による鞍の往復移動に伴って回転する玉軸受と、前記基準面に対する高さが場所により異なるようにベースに形成されるとともに鞍の往復移動の範囲内で玉軸受を支持し玉軸受の回転に伴って前記基準面から玉軸受が鞍の荷重を受ける支持点までの高さ位置を変化させることにより鞍の上面の前端部と後端部との相対高さを変化させる揺動摺動面とを備えることを特徴とする。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記駆動部は、前記駆動モータの回転力を前記鞍の前後の往復移動に変換する第１の駆動機構と、駆動モータの回転力を鞍の左右の往復移動に変換する第２の駆動機構とを備えることを特徴とする。

請求項１の発明の構成によれば、鞍の四隅に玉軸受を設け、駆動部に設けた駆動モータの回転力を用いて鞍を水平面に平行な基準面に沿って往復移動させるとともに鞍の往復移動の範囲において玉軸受を支持する揺動摺動面をベースに形成し、揺動摺動面を基準面に対する高さ位置が場所により異なるように形成し、鞍の往復移動に伴って鞍の前端部と後端部との相対高さを変化させるから、鞍の往復移動に伴って鞍の上面の傾斜角度が変化し、鞍の往復移動に伴って鞍の前端部と後端部とが上下に揺動することになる。鞍を上下に揺動させる機構は、玉軸受と揺動摺動面とにより構成されているから、縦形リンク、平行リンクなどを用いずに駆動モータの回転力を鞍の揺動に変換する機構を実現することができ、結果的に構成を簡素化し上下寸法を抑えることができる。

請求項２の発明の構成によれば、鞍を前後と左右とにそれぞれ往復移動させる第１および第２の駆動機構を設けているから、鞍を前後および上下に揺動させるだけではなく、左右にも揺動させることができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１（ａ）は概略側面図、同図（ｂ）は底面図である。図２（ａ）は脚の別仕様のものの概略側面図、同図（ｂ）は正面図である。図３は駆動系を示し、同図（ａ）は概略平面図、同図（ｂ）は概略側面図である。

運動器具Ｅは、接地して自立する脚２に鞍１が支持されて鞍１を前後方向Ｘと左右方向Ｙと上下方向Ｚとに揺動させることが可能であり、人が鞍１に座って鞍１を揺動させることにより乗馬運動を行うものである。

本発明においては、鞍１に内蔵する駆動部の厚さを抑えて鞍１の高さを低くし、鞍１に座った人が両足の締め付け動作（運動）ができるようにし、かつ、前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、上下方向Ｚの揺動を行う機構を簡素化し、それでいて、本当の馬に乗ったような運動を行えるようにするものである。以下、詳述する。

接地して自立している脚２にベース３を固定し、鞍１を揺動させる駆動部をベース３に搭載している。駆動部は、駆動モータ４と平面状駆動ユニット５と鞍駆動ユニット６とを備える。具体的には、ベース３に揺動摺動面（カム面）１５を形成し、この揺動摺動面１５に鞍駆動ユニット６の前端部と後端部との四隅に設けている玉軸受（転動部）１６…を転動自在に搭載して支持部を構成している。鞍駆動ユニット６は、ベース３に固定した駆動モータ４からの出力が後述する駆動機構を介して前後方向Ｘおよび左右方向Ｙに伝達され、鞍駆動ユニット６が前後方向Ｘおよび左右方向Ｙに水平駆動するのに伴って揺動摺動面１５に倣って上下方向Ｚに移動するものである。つまり、鞍駆動ユニット６が前後方向Ｘおよび左右方向Ｙに水平移動すると、ベース３に規定した基準面から玉軸受１６が鞍１の荷重を受ける支持点までの高さ位置が変化し、鞍１の上面の前端部と後端部との相対高さを変化させることにより、鞍１が上下方向Ｚに移動する。揺動摺動面１５と玉軸受１６とにより水平移動を上下移動に変換するカム機構部が構成されている。

駆動機構は平面状に形成して平面状駆動ユニット５としている。以下、平面状駆動ユニット５を詳述する。

図３に示すように、駆動モータ４の出力軸７の軸芯を平面視において前後方向Ｘに対して略４５°に交差させてベース３に駆動モータ４を固定している。駆動モータ４は正逆に回転駆動される。駆動モータ４の両側に出力軸７を突出させている。出力軸７の両端部には、ウォームギア３１を取り付けている。ベース３にはウォームホイール３２を回転自在に支持していてウォームギア３１をウォームホイール３２に噛合させて駆動モータ４の回転を大きく減速してウォームホイール３２を回転させるようにしている。

ウォームホイール３２にはその回転軸３６から偏芯した位置に偏芯縦軸９を立設している。鞍駆動ユニット６側のベース板３４に被動長孔１３、１３を形成し、偏芯縦軸９、９を被動長孔１３、１３に係合しているものである。しかして、一対の偏芯縦軸９、９が被動長孔１３、１３に係合して鞍駆動ユニット６を略水平面において前後方向Ｘおよび左右方向Ｙに駆動させることができるのであり、平面状駆動ユニット５の構成を簡素化できる。

すなわち、駆動モータ４の回転力が伝達されるウォームホイール３２に設けた偏心縦軸９が、ベース板３４に設けた左右方向の被動長孔１３に挿入されて構成されている第１の駆動機構により、駆動モータ４の回転力が鞍１の前後方向Ｘの往復移動に変換される。また、駆動モータ４の回転力が伝達されるウォームホイール３２に設けた偏心縦軸９が、ベース板３４に設けた前後方向の被動長孔１３に挿入されて構成される第２の駆動機構により、駆動モータ４の回転力が鞍１の左右方向Ｙの往復移動に変換される。

鞍駆動ユニット６が前後方向Ｘおよび左右方向Ｙに駆動されると、図４のようにベース３側の揺動摺動面１５に搭載されている鞍駆動ユニット６が、揺動摺動面１５にガイドされて上下方向Ｚの揺動が行われるのである。この場合、鞍１の形を鞍１に座る人の両足が回る胴形に形成しているのである。

図５に示すように、ベース３にステー３５が支持されてベース３とステー３５によってウォームホイール３２が支持され、ウォームホイール３２の回転軸３６に偏芯板３７が取り付けられ、偏芯板３７に偏芯縦軸９を取り付けている。被動長孔１３に係合する偏芯縦軸９の部分を球面状にしていて鞍駆動ユニット６が傾いた場合にもこじれを発生することなく円滑な駆動力の伝達を行うことができる。偏芯縦軸９は、偏芯板３７に形成した複数の取り付け孔において取り付け位置を変更可能に構成していて、偏芯縦軸９の取り付け位置を変更することで、偏芯量の変更を容易に行うことができる。

また、被動長孔１３の係合された偏芯縦軸９が抜止めされる抜止め縁１４を被動長孔１３の下縁全周に形成していて、偏芯縦軸９が抜け止め縁１４に当たることで鞍駆動ユニット６が抜けることがない。

また、ベース３と鞍駆動ユニット６との間に前後方向Ｘおよび左右方向Ｙの移動を許す略十字状となった自在継ぎ手２２を設けていて、自在継ぎ手２２によって鞍駆動ユニット６の一定以上の大きな回転を防止して安全を図っている。
図６および図７は、ベース３に形成した揺動摺動面１５の具体例を示すものである。
鞍駆動ユニット６をベース３に揺動自在に載置するのに際して、上述したように、ベース３に揺動摺動面１５を形成しているのであり、平面状駆動ユニット５にて前後方向Ｘおよび左右方向Ｙに駆動される鞍駆動ユニット６はベース３に形成した揺動摺動面１５に載置されていて、前後方向Ｘおよび左右方向Ｙの駆動に伴って揺動摺動面１５に倣って揺動させることができ、前後方向Ｘ、左右方向Ｙおよび上下方向Ｚに揺動させる構成を簡素化させることができ、薄形化を達成でき、かつ、揺動量の設定が容易となり、本当の馬の乗った動きの実現が容易となる。

ところで、図６および図７の構成においては、鞍駆動ユニット６の四隅より垂下した垂下脚３８に玉軸受１６を取り付け、ベース３の四隅に前後方向Ｘの中心部に向けて傾斜し、かつ、左右方向Ｙの中心部に向けて傾斜するフラット傾斜面１５ａ、１５ａが形成されている。

しかして、四隅において玉軸受１６をフラット傾斜面１５ａに載置することで、鞍駆動ユニット６は中心部を指向してベース３に載置されるようにしていて、ベース３の四隅で鞍駆動ユニット６を安定的に支持できながら、四隅に必要な揺動摺動面１５を確保でき、不要な揺動摺動面１５がなくて生産面およびコスト面で有利となる。

本構成においては、四隅のフラット傾斜面１５ａ…で対向するフラット傾斜面１５ａ、１５ａを中央部が低くなる谷形にしたが、中央部が高くなる山形にしてもよく、このように山形にすると、馬の歩行の波足に近い動きにすることができる。

図８（ａ）は四隅の揺動摺動面１５としてフラット傾斜面１５ａを示し、同図（ｂ）は階段状面１５ｃを示し、同図（ｃ）は円弧面１５ｂを示している。このように、揺動摺動面１５を曲率を持った面にしていると、前後方向Ｘおよび左右方向Ｙに揺動される鞍駆動ユニット６を曲率を持った揺動摺動面１５に倣って揺動させることがき、望む揺動量を簡単確実に確保できる。また、四隅の揺動摺動面１５は、前後方向および左右方向において対向して互いに逆勾配の傾斜を備えていて、鞍駆動ユニット６を前後方向Ｘおよび左右方向Ｙに駆動することで、逆勾配の傾斜によって揺動を抑えることができ、望む揺動量を簡単確実に得ることができる。また、フラット傾斜面１５ａ、円弧面１５ｂおよび階段状面１５ｃより選ばれた複数のものを備えることで、単調になりがちな揺動運動に変化を持たせることができ、長時間の運動を飽きないで行うことができる。

図８（ｄ）および図９は他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施の形態においては、揺動摺動面１５は、前下がり面１５ｄと後下がり面１５ｄ’を形成していて、上述のように、対向する前下がり面１５ｄ、後下がり面１５ｄ’が中央部が高くなる山形となっていて、前下がり面１５ｄに倣う前下がりの揺動および後下がりの揺動ができて、例えば、若者等において望まれる強い揺動が可能になる。

図１０および図１１は上記玉軸受１６の詳細を示し、玉軸受１６は、鋼球１７と、鋼球１７を上方より保持する上保持部材１８と、上保持部材１８に連結されて鋼球１７の下部を露出させながら落下防止を図って保持する下保持部材１９と、上下保持部材１８、１９間の鋼球１７を複数の点で支持する突起２０を備えている。しかして、玉軸受１６は上下保持部材１８、１９で構成され、両部材１８、１９の少なくとも一方に形成された突起２０によって円滑な回転が可能となりながら、構成を簡素化できる。この場合、上下保持部材１８、１９のうち、板厚の薄い下保持部材１９に開口１９ａを形成しておき、上保持部材１８をパンチのような工具にて開口１９ａに圧入気味に打ち出して上下保持部材１８、１９の仮固定を行う。上下保持部材１８、１９は取り付け孔３９において本取り付けを行う。

図１２乃至図１４は鞍駆動ユニット６の駆動パターンの例を示し、図１２乃至図１４の各図の（ａ）は偏芯縦軸９、９の始端位置を示し、同各図の（ｂ）は揺動水平リンク１２の枢支連結箇所Ｐにおける駆動軸３３の軌跡Ｇを示している。これらの駆動パターンを得るには、基本的に前後方向Ｘの揺動を行う偏芯縦軸９と左右方向Ｙの揺動を行う偏芯縦軸９の回転数を異ならせて回転比を１：１以外にするのである。

図１２の駆動パターンは、回転比を１：２とした場合で、主として前後方向Ｘに移動される偏芯縦軸９ｘと主として左右方向Ｙに移動される偏芯縦軸９ｙの原点（始端位置）を略９０°（揺動水平リンク１２の開き角度θおよび揺動水平リンク１２を使用しない場合にはその相当位置）の位置で駆動するものであり、同図（ｂ）に示すように略Ｖ字状の運動パターン（軌跡Ｇ）になる。

図１３の駆動パターンは、回転比を１：２とした場合で、主として前後方向Ｘに移動される偏芯縦軸９ｘと主として左右方向Ｙに移動される偏芯縦軸９ｙの原点（始端位置）を略１８０°（０°）（揺動水平リンク１２の開き角度θおよび揺動水平リンク１２を使用しない場合にはその相当位置）の位置で駆動するものであり、同図（ｂ）に示すような運動パターン（軌跡Ｇ）になる。

図１４の駆動パターンは、図１２および図１３の仕様以外で、同図（ａ）に示す偏芯縦軸９ｘ、９ｙの原点位置における駆動パターンを示し、同図（ｂ）に示すような運動パターン（軌跡Ｇ）になる。

図１２乃至図１４の駆動パターンの選択によって、乗馬時の常足、速足および駆足などに変化させるのであり、基本パターンになる。

このような構成によれば、鞍駆動ユニット６の駆動パターンを種々に設定することができ、多様な運動パターンを容易に得ることができる。

このように、前後方向Ｘの揺動を行う偏芯縦軸９と左右方向Ｙの揺動を行う偏芯縦軸９の回転比を１：１以外に設定し、且つ、上記二つの偏芯縦軸９、９の原点位置の組み合わせによって前後方向Ｘおよび左右方向Ｙの駆動パターンを設定可能に構成していることから、鞍駆動ユニット６の駆動パターンを種々に設定することができ、多様な運動パターンを容易に得ることができる。

図１５および図１６は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施の形態においては、揺動摺動面１５に、鞍駆動ユニット６の移動軌跡（駆動パターン）に沿ったガイド溝２３を形成している。

本実施の形態においては、鞍駆動ユニット６を揺動摺動面１５に形成したガイド溝２３によって所定の移動軌跡（駆動パターン）のとおりに揺動させることができ、鞍駆動ユニット６の揺動を安定して正確に行うことができる。図１７はタイミングチャートである。

図１８乃至図２０は更に他の実施の形態を示し、但し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。

本実施の形態においては、鞍駆動ユニット６の四隅の垂下脚３８に球面摺動体２１を設けてベース３の四隅の揺動摺動面１５に載置していて玉軸受１６の構成に比べて構成を簡素化できる。この場合、四隅の揺動摺動面１５は、ポリアセタール等の摩擦抵抗の少ない合成樹脂製としてあって、各揺動摺動面１５における摺動抵抗を軽減し、かつ、騒音を低減できる。

図２１および図２２は更に他の実施の形態を示していて、但し、本実施の形態の基本構成は上記実施の形態と共通であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。

本発明の実施の一形態を示し、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は底面図である。（ａ）は脚の別仕様のものの概略側面図、（ｂ）は正面図である。同上の駆動系を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面図である。（ａ）（ｂ）は同上の概略側面図である。同上の概略拡大側面図である。同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面図である。（ａ）は同上の概略側面図、（ｂ）は部分側面図である。（ａ）乃至（ｄ）は各々揺動摺動面の他の実施の形態を示す側面図である。同上の更に他の実施の形態を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面図である。同上の玉軸受を示し、（ａ）は概略側断面図、（ｂ）は概略底面図、（ｃ）は部分拡大側断面図である。同上の部分拡大側断面図である。（ａ）は同上の偏芯縦軸の原点位置を示す説明図、（ｂ）は軌跡を示す説明図である。（ａ）は同上の偏芯縦軸の他の原点位置を示す説明図、（ｂ）は軌跡を示す説明図である。（ａ）は同上の偏芯縦軸の更に他の原点位置を示す説明図、（ｂ）は軌跡を示す説明図である。同上の揺動摺動面の他の実施の形態を示す平面図である。（ａ）は図１６のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１６のＢ−Ｂ線断面図である。タイミングチャートである。同上の他の実施の形態を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は一部破断した概略側面図である。（ａ）は同上の概略側面図、（ｂ）は部分拡大平面図、（ｃ）は拡大側断面図である。（ａ）は同上の他の実施の形態の球面摺動体の側断面図、（ｂ）は揺動摺動面の側断面図である。同上の鞍の他の実施の形態の作用を示す正面からの説明図である。（ａ）は同上の全体側面図、（ｂ）は底面図である。従来例を示し、（ａ）（ｂ）は斜視図である。

符号の説明

１鞍
２脚
３ベース
４駆動モータ
５平面状駆動ユニット
６鞍駆動ユニット
７出力軸
８減速ギア機構
９偏芯縦軸
１０減速ギア
１１水平リンク
１２揺動水平リンク
１３被動長孔
１５揺動摺動面
１６玉軸受
３２ウォームホイール
３４ベース板

Claims

位置固定されたベースと、ベースに揺動自在に搭載され人が座る鞍と、駆動モータを備えベースに規定された水平面に平行な基準面に沿って鞍を往復移動させる駆動部と、鞍をベースに対して前端部と後端部とで支持する支持部とを備え、支持部は、鞍の四隅に設けられ駆動部による鞍の往復移動に伴って回転する玉軸受と、前記基準面に対する高さが場所により異なるようにベースに形成されるとともに鞍の往復移動の範囲内で玉軸受を支持し玉軸受の回転に伴って前記基準面から玉軸受が鞍の荷重を受ける支持点までの高さ位置を変化させることにより鞍の上面の前端部と後端部との相対高さを変化させる揺動摺動面とを備えることを特徴とする運動器具。
前記駆動部は、前記駆動モータの回転力を前記鞍の前後の往復移動に変換する第１の駆動機構と、駆動モータの回転力を鞍の左右の往復移動に変換する第２の駆動機構とを備えることを特徴とする請求項１記載の運動器具。