JP5426635B2 - 着座型運動装置 - Google Patents

Description

本発明は、座席に座った使用者に対し運動を付与する着座型運動装置に関する。

従来、利用者が座席に着座した状態で座席を揺動させ、使用者に対しバランス運動を付与する着座型運動装置（バランス訓練装置）として、特許文献１に開示されたものがある。
この装置は、座席の下面に固定された台座を左右一対の連結リンクを介して可動架台に前後揺動可能に支持し、この可動架台をベースに左右揺動可能に支持して、駆動装置により連結リンクを駆動することで、座席に左右軸回りすなわち前後方向の回転揺動、前後軸回りすなわち左右方向の回転揺動をさせる構造となっている。

特開２００４−３４４６８４号公報

特許文献１に開示された従来のバランス訓練装置を、例えばダイエット等の健康維持のために使用した場合、座席の揺動が大きく使用者への負荷が大きくなる虞がある。また、座席の揺動により、使用者は車酔いのような不快感を感じたりして、気分を害することにも繋がりかねず、高齢者又はダイエット実行者（多くは若い女性）には、推奨できない運動と考えられる。

一方、ダイエットや腰痛予防などのためには、身体揺動よりも腰部や腹部を捻るような運動を使用者に付与することが効果的であることはよく知られている。加えて、この運動と同時に、腰部や腹部を前後に揺するような運動をも付与すると、なお一層、ダイエットや腰痛予防などに効果的であろうことも予測される。
そこで、本発明は、座席を簡便な機構で左右に捻り往復移動させることで、座席に座った使用者に対し腰部や腹部を捻るような運動を付与することで、ダイエットや腰痛予防などを図れるようにした着座型運動装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明における着座型運動装置は、床面上に設置される設置台と、該設置台の上方に設けられた座席と、該設置台と座席との間に設けられる左右方向の軸心を境として、該座席の前方側を左右方向の一方に揺動させると同時に後方側を前方側とは反対方向に揺動させて該座席を回転往復運動させるツイスト機構と、前記ツイスト機構を駆動する駆動機構と、を備えていることを特徴とする。

このような構成であれば、座席を簡便な機構で左右に捻り往復移動させ、ダイエットや腰痛予防などを図ることが可能となる。
また、前記ツイスト機構は、前後方向を向くように配備され且つ前記座席を下方から支持する左右一対の支持アームと、前記軸心を中心軸とすると共に、前記左右一対の支持アームを左右方向に貫通した状態で架設され、且つ、前記駆動機構により回転駆動自在とされている第１回転軸と、該第１回転軸の回転に伴い左右一対の支持アームを揺動させる揺動手段とを備えていることが好ましい。

また、前記ツイスト機構は、左右一対の支持アームに係合可能な係止部材を備えていることが好ましい。
前記駆動機構は、前記第１回転軸を回転させる第１出力部を具備するモータを有しているとよい。
前記ツイスト機構は、前記左右一対の支持アーム間に架け渡される支持軸と、前記支持軸を支持アームの揺動に連動して動かす連動手段と、前記支持軸と座席とを連結する連結手段と、を備えていることを特徴とするとよい。

好ましくは、前記左の支持アームは、その一端部及び他端部に第１ボス部及び第２ボス部を有し、前記右の支持アームは、その一端部及び他端部に第３ボス部及び第４ボス部を有し、前記支持軸は、第１ボス部と第３ボス部との間に架け渡された第１支持軸と、第２ボス部と第４ボス部との間に架け渡された第２支持軸とを有し、前記揺動手段は、前記第１ボス部及び第３ボス部が左側に移動した際に第２ボス部及び第４ボス部が右側に移動し、第１ボス部び第３ボス部が右側に移動した際に第２ボス部及び第４ボス部が左側に移動するように、前記左右一対の支持アームを第１回転軸に連結するものであって、前記連動手段は、前記第１支持軸と第２支持軸とを左右一対の支持アームと同期して左右に動かすものであり、前記連結手段は、第１支持軸と座席の前部とを上下軸心周りに回動自在に連結すると共に、第２支持軸と座席の後部とを上下軸心周りに回動自在に連結するものであるとよい。

このような機構を備えることで、１つの支持アームに着目すれば、第１回転軸の回転に伴って一端部及び他端部が左右方向で互いに逆向き（逆位相）に揺動するようになる。左右一対の支持アームに同時に着目すれば、一端部同士は常に左右同方向（同位相）で動き、他端部同士も常に左右方向に同位相で動くようになる。そのため、第１支持軸や第２支持軸を介して、第１〜第４ボス部に連結された座席は、平面視で座席中央を中心として左右方向に回転往復運動するようになる。

さらに、前記揺動手段は、前記第１回転軸の軸心方向中途部に固定され且つ当該第１回転軸に対して同じ向きに傾斜したカム面を有する左右一対のカム部材と、前記左右一対の支持アームの中途部に設けられ且つ左右一対のカム部材のカム面に摺動自在に嵌り込む左右一対のボス部と、前記左右一対のボス部の下部に設けられて左右一対の支持アームが第１回転軸に伴って連れ回りすることを規制する振れ止め手段と、を有する構成であるとよい。

また、前記振れ止め手段は、左右一対のボス部の下部に突設された振れ止めピンと、前記振れ止めピンが摺動自在に嵌り込み且つ左右方向を向くように形成された振れ止め溝とを有するとよい。
また、前記連動手段は、第１支持軸の一端部に設けられて第１ボス部に嵌り込む第１カム部材と、第１支持軸の他端部に設けられて第３ボス部に嵌り込む第３カム部材と、前記第２支持軸の一端部に設けられて第２ボス部に嵌り込む第２カム部材と、第２支持軸の他端部に設けられて第４ボス部に嵌り込む第４カム部材とを有し、前記第１カム部材及び第３カム部材は、同カム部材に形成されたカム面と前記左右一対のカム部材のカム面とが同じ向きに傾斜するように、第１支持軸に取り付けられ、前記第２カム部材及び第４カム部材は、同カム部材に形成されたカム面と前記左右一対のカム部材のカム面とが同じ向きに傾斜するように、第２支持軸に取り付けられているとよい。

さらに、前記連結手段は、第１支持軸に対して上方を向くように設けられた一対の第１支持ピンと、第２支持軸に対して上方を向くように設けられた一対の第２支持ピンと、前記一対の第１支持ピンが下方から嵌り込み且つ当該一対の第１支持ピン間で座席の前部下面に対して上下軸心回りに回動自在に連結されている第１連結部材と、前記一対の第２支持ピンが下方から嵌り込み且つ当該一対の第２支持ピン間で座席の後部下面に対して上下軸心回りに回動自在に連結されている第２連結部材と、を有しているとよい。
なお、本発明に係る着座型運動装置の最も好ましいものとしては、床面上に設置される設置台と、該設置台の上方に設けられた座席と、該設置台と座席との間に設けられる左右方向の軸心を境として、該座席の前方側を左右方向の一方に揺動させると同時に後方側を前方側とは反対方向に揺動させて該座席を回転往復運動させるツイスト機構と、前記ツイスト機構を駆動する駆動機構と、を備え、前記ツイスト機構は、前後方向を向くように配備され且つ前記座席を下方から支持する左右一対の支持アームと、前記軸心を中心軸とすると共に、前記左右一対の支持アームを左右方向に貫通した状態で架設され、且つ、前記駆動機構により回転駆動自在とされている第１回転軸と、該第１回転軸の回転に伴い左右一対の支持アームを揺動させる揺動手段とを備えていることを特徴とする。

以上の構成を備えることで、座席は非常にスムーズに左右方向に回転往復運動するようになる。

本発明に係る着座型運動装置は、座席を簡便な機構で左右に捻り往復移動させることができ、これによって使用者に対し腰部や腹部を捻るような運動を付与することで、ダイエットや腰痛予防などを図ることが可能となる。

着座型運動装置の全体斜視図である。 ツイスト機構に座席が取り付けられる様子を示した斜視図である。 揺動装置の斜視図である。 図８のＡ−Ａ線断面図である。 図８のＢ−Ｂ線断面図である。 図８のＣ−Ｃ線断面図である。 図８のＤ−Ｄ線断面図である。 メカ部の平面図である。 図８のＥ−Ｅ線矢視図である。 図５のＦ−Ｆ線断面図である。 ツイスト機構が具備する係合部（スライダー）の斜視図である。 駆動機構の第２実施形態を具備したメカ部の平面図である。 図１２のＧ−Ｇ線断面図である。 駆動機構の第３実施形態を具備したメカ部の平面図である。 ツイスト機構が具備する左右の支持アームとスイング機構が具備するリンク部材との連結部分にボールジョイントを採用可能なことを説明した側断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
［全体構成］
図１〜図１１には、本発明に係る着座型運動装置１の実施形態が示されている。なお、説明においては、着座した使用者から見た着座型運動装置１の前後方向、左右方向、上下方向を、本実施形態での前後方向、左右方向（幅方向）、上下方向とする。

図１に示すように、着座型運動装置１は、床面Ｆ上に設置される設置台２と、この設置台２の上方に支持される座席３とを有している。使用者は、例えば、座席３上に跨り乗馬姿勢で着座する。
設置台２は、床面Ｆ上に配置されたベース体４を有し、このベース体４上に前支持脚５と後支持脚６とが前後方向に所定間隔をおいて立設され、これら前支持脚５と後支持脚６とのそれぞれの上部が上部連結部７によって連結された構造となっている。ベース体４の左右両側には前方及び後方へ脚部８が突設され、これら脚部８の突端部下面に防振部材９が設けられている。

座席３は平面視楕円形状に形成され、その上面や外周面はシート材によって覆われている。座席３の前部側上面はやや小高く隆起され、この部分の頂上に操作パネル部１０が設けられている。この操作パネル部１０には、スタートやストップ、或いはモード切替等を行うスイッチが設けられている。
図１，図２に示すように、設置台２の上部連結部７には収納凹部１１が設けられ、この収納凹部１１内に座席３を動作させるためのメカ部１２が配備されている。

図２〜図８に示すように、メカ部１２は、ツイスト機構１６及びスイング機構１４と、これら両機構１６，１４を駆動する駆動機構１７とを有しており、これらツイスト機構１６、スイング機構１４及び駆動機構１７は、長方形状のプレート状に形成された基板１５の上に設けられている。
この基板１５は収納凹部１１内に直接固定されている。またツイスト機構１６が実質的に座席３を支持する状態となっているので、このメカ部１２は、設置台２と座席３とを連結する役目をも有していることになる。即ち、メカ部１２の下部側が設置台２側と連結され、メカ部１２の上部側が座席３側と連結されている。

なお、ツイスト機構１６及びスイング機構１４の説明においては、図８における左右を左右方向又は幅方向、図８の上下を前後方向と呼ぶ。これは、着座した使用者から見た前後方向、左右方向と一致する。
［ツイスト機構］
ツイスト機構１６は、座席３に対し、設置台２と座席３との間に設けられる左右方向の軸心Ｘを境として、該座席３の前方側を左右方向の一方に揺動させると同時に後方側を前方側とは反対方向に揺動させて該座席３を回転往復運動を行わせるものであり、これによって座席３上に座った使用者の着座バランスを適度に崩させつつ、使用者に対して腰部や腹部を捻るような運動を付与する。

ツイスト機構１６は、前後方向を向くように配備され且つ座席３を下方から支持する左右一対の支持アーム１９Ａ，１９Ｂと、軸心Ｘを中心軸とすると共に、左右一対の支持アーム１９Ａ，１９Ｂを左右方向に貫通した状態で架設され、且つ、駆動機構１７により回転駆動自在とされている第１回転軸１８と、該第１回転軸１８の回転に伴い左右一対の支持アーム１９Ａ，１９Ｂを揺動させる揺動手段２０と、左右一対の支持アーム１９Ａ，１９Ｂ間に架け渡される一対の支持軸２１，２２と、一対の支持軸２１，２２を支持アーム１９Ａ，１９Ｂの揺動に連動して動かす連動手段２３と、一対の支持軸２１，２２と座席３とを連結する連結手段２４とを備えて構成されている。

詳しくは、ツイスト機構１６は、基板１５の左右両側に、所定の間隔をおいて突設された一対の支持フレーム２５，２５を有している。この支持フレーム２５，２５の上部には支持ブラケット２６が設けられている。左右一対の支持ブラケット２６，２６間には、左右方向を向く第１回転軸１８がその両端が軸受け２７を介して回転自在に支承されている。

第１回転軸１８の中央部であって基板１５上には、当該第１回転軸１８を回転させる駆動機構１７が設けられている。
第１回転軸１８の軸心方向中途部であって駆動手段１７を挟む両側には、第１回転軸１８に対して傾斜したカム面３２Ａを有する右カム部材３３及び左カム部材３４（一対のカム部材）が設けられている。各カム部材３３，３４は円柱形状を呈しており同軸状に第１回転軸１８に取り付けられている。

図８〜図１０に示すように、右カム部材３３及び左カム部材３４は、円柱形状で端面が斜めに形成されている内カム部材３５と、円柱形状であって内カム部材３５の端面に突き合わさるような端面を有する外カム部材３６となら成り、両者３５，３６は各端面が接した状態で付き合わされネジ止めされ一体となって、第１回転軸１８に相対回転不能に固定されている。

外カム部材３６の端面に隣接する外周面にはカム面３２Ａが形成され、左カム部材３４及び右カム部材３３はカム面３２Ａを有するものとなっている。カム面３２Ａが第１回転軸１８に対して同じ向きに傾斜するように、左カム部材３４及び右カム部材３３が第１回転軸１８に配備されるものとなっている。
左カム部材３４のカム面３２Ａには、リング形状を有する左ボス部３７の内壁がベアリング３８を介して摺動自在に嵌り込んでいる。そのため、左ボス部３７は左カム部材３４に相対回転自在に外嵌するようになっている。さらに、左ボス部３７の前後から上方向きに一対の支持片４０，４０が延びていて、左支持アーム１９Ａを形成している。

一対の支持片４０，４０のそれぞれ先端部、すなわち左支持アーム１９Ａの一端部、他端部には、軸心が左右方向を向く略円柱形を有する第１ボス部４１、第２ボス部４２がボルト等で取り付けられている。
左ボス部３７の下部には、振れ止めピン４３が下方を向くように突設されている。一方、基板１５上であって左ボス部３７の下方には、左右方向を向くように形成された振れ止め溝４４を有する係止部材４５（図１１参照）が取り付けられている。振れ止めピン４３は、振れ止め溝４４に左右方向へ摺動自在に嵌り込んでいる。これら振れ止めピン４３と振れ止め溝４４を有する係止部材４５とで、左支持アーム１９Ａが第１回転軸１８に伴って回ることを規制する振れ止め手段４６が構成されている。

図１０に示すように、右カム部材３３のカム面３２Ａには、リング形状を有する右ボス部４８の内壁がベアリング３８を介して摺動自在に嵌り込んでいる。そのため、右ボス部４８は右カム部材３３に相対回転自在に外嵌するようになっている。また、図２や図３に示すように、右ボス部４８の前後から上方向きに一対の支持片４０，４０が延びていて、右支持アーム１９Ｂを形成している。

一対の支持片４０，４０のそれぞれ先端部、すなわち右支持アーム１９Ｂの一端部、他端部には、軸心が左右方向を向く略円柱形を有する第３ボス部４９、第４ボス部５０がボルト等で取り付けられている。
また、図１０に示すように、右ボス部４８の下部には、振れ止めピン４３が下方を向く
ように突設されている。一方、基板１５上であって右ボス部４８の下方には、左右方向を向くように形成された振れ止め溝４４を有する係止部材４５が取り付けられている。振れ止めピン４３は、該振れ止め溝４４に左右方向へ摺動自在に嵌り込んでいる。これら振れ止めピン４３と振れ止め溝４４を有する係止部材４５とで、右支持アーム１９Ｂが第１回転軸１８に伴って回ることを規制する振れ止め手段４６が構成されている。

以上述べた左・右ボス部３７，４８と、左・右カム部材３３，３４と、振れ止め手段４６とにより、左・右支持アーム１９Ａ，１９Ｂを揺動させる揺動手段２０が構成されている。
また、図２，図３，図８〜図１０に示す如く、前述した第１ボス部４１と第３ボス部４９には、左右方向を向き略水平状態とされた第１支持軸２１が架け渡されている。

詳しくは、第１支持軸２１の左端部（一端部）には、軸心が水平方向を向く円柱状の第１カム部材５１が取り付けられている。第１カム部材５１の幅方向外端部は傾斜面状となっており、該外端部に隣接する外周面には、左カム部材３４に形成されたカム面３２Ａと同じ傾きを持ったカム面３２Ｂが形成されている。このカム面３２Ｂにはベアリング３８のインナー部が嵌り込んでおり、このベアリング３８のアウター部が前記第１ボス部４１に形成された内壁に嵌り込むことで、第１カム部材５１が第１ボス部４１に回動自在に嵌り込む構成となっている。

図１０に示すように、第１支持軸２１の右端部（他端部）には、軸心が水平方向を向く円柱状の第３カム部材５２が取り付けられている。第３カム部材５２の幅方向外端部も傾斜面状となっており、該外端部に隣接する外周面には、右カム部材３３に形成されたカム面３２Ａと同じ傾きを持ったカム面３２Ｂが形成されている。このカム面３２Ｂにはベアリング３８のインナー部が嵌り込んでおり、このベアリング３８のアウター部が前記第３ボス部４９に形成された内壁に嵌り込むことで、第３カム部材５２が第３ボス部４９に回動自在に嵌り込む構成となっている。

図８に示すように、第２ボス部４２と第４ボス部５０には、左右方向を向き略水平状態とされた第２支持軸２２が架け渡されている。詳しくは、第２支持軸２２の左端部（一端部）には、軸心が水平方向を向く円柱状の第２カム部材５３が取り付けられている。第２カム部材５３の幅方向外端部は傾斜面状となっており、該外端部に隣接する外周面には、左カム部材３４に形成されたカム面３２Ａと同じ傾きを持ったカム面３２Ｂが形成されている。このカム面３２Ｂにはベアリング３８のインナー部が嵌り込んでおり、このベアリング３８のアウター部が前記第２ボス部４２に形成された内壁に嵌り込むことで、第２カム部材５３が第２ボス部４２に回動自在に嵌り込む構成となっている。

第２支持軸２２の右端部（他端部）には、軸心が水平方向を向く円柱状の第４カム部材５４が取り付けられている。第４カム部材５４の幅方向外端部も傾斜面状となっており、該外端部に隣接する外周面には、右カム部材３３に形成されたカム面３２Ａと同じ傾きを持ったカム面３２Ｂが形成されている。このカム面３２Ｂにはベアリング３８のインナー部が嵌り込んでおり、このベアリング３８のアウター部が前記第４ボス部５０に形成された内壁に嵌り込むことで、第４カム部材５４が第４ボス部５０に回動自在に嵌り込む構成となっている。

言い換えれば、第１カム部材５１及び第３カム部材５２に形成されたカム面３２Ｂと左カム部材３４に形成されたカム面３２Ａとが同じ向きに傾斜する、即ち、これらカム面３２Ｂとカム面３２Ａとが互いに平行となるように、第１カム部材５１及び第３カム部材５２は第１支持軸２１に取り付けられている。
同じく、第２カム部材５３及び第４カム部材５４に形成されたカム面３２Ｂと右カム部材３３に形成されたカム面３２Ａとが同じ向きに傾斜、即ち、これらカム面３２Ｂとカム面３２Ａとが互いに平行となるように、第２カム部材５３及び第４カム部材５４は第２支持軸２２に取り付けられている。

これら第１〜第４カム部材５１，５３，５２，５４とそれらが嵌り込む第１〜第４ボス部４１，４２，４９，５０により連動手段２３が構成され、第１，第２支持軸２１，２２を左右一対の支持アーム１９Ａ，１９Ｂの揺動に連動して左右方向に動かすことができる
。第１，第２支持軸２１，２２の動きは、互いに平行状態を保ちつつ、第１支持軸２１が右に移動する際には第２支持軸２２は左に移動し、第１支持軸２１が左に移動する際には第２支持軸２２は右に移動する（逆位相移動）。

図２、図８及び図９に示すように、前述した第１支持軸２１と第２支持軸２２とには、座席３とツイスト機構１６とを連結する連結手段２４が設けられている。
連結手段２４は、第１支持軸２１に対して上方を向くように設けられた左右一対の第１支持ピン６０，６０と、第２支持軸２２に対して上方を向くように設けられた左右一対の第２支持ピン６１，６１を有している。

さらに、左右一対の第１支持ピン６０，６０が下方から嵌り込み、且つ左右一対の第１支持ピン６０，６０間で座席３の前部下面に対して上下軸心回りに回動自在に連結されている第１連結部材６２と、左右一対の第２支持ピン６１，６１が下方から嵌り込み、且つ左右一対の第２支持ピン６１，６１間で座席３の後部下面に対して上下軸心回りに回動自在に連結されている第２連結部材６３とを有している。

詳しくは、第１支持軸２１の左右方向中途部には、当該第１支持軸２１廻りに回動自在に嵌り込んでいる左右一対の第１支持部材６４，６４が設けられている。この第１支持部材６４，６４は略立方体形状をしている。それぞれの第１支持部材６４，６４の上面には、上方を向くように設けられた第１支持ピン６０，６０が設けられている。
第２支持軸２２の左右方向中途部には、当該第２支持軸２２周りに回動自在に嵌り込んでいる左右一対の第２支持部材６５，６５が設けられている。この第２支持部材６５，６５は略立方体形状をしている。それぞれの第２支持部材６５，６５の上面には、上方を向くように設けられた第２支持ピン６１，６１が設けられている。

一方、図２，図９に示すように、座席３の下面であって前部側には、第１取り付け部材６６が垂下するように設けられ、この第１取り付け部材６６の下部に対し上下軸心回りに回動自在に第１連結部材６２が連結されている。具体的には、第１取り付け部材６６の下部には、上下方向を向く連結ピン６７の一方が嵌め込まれ、連結ピン６７の他方が第１連結部材６２の上面であって幅方向中央部に回動自在に嵌り込んでいる。なお、本実施形態の場合、第１取り付け部材６６と第１連結部材６２との間には、摺動リング６８が挟み込まれている。第１連結部材６２の下面であって幅方向両側部には、上下方向を向く一対の挿入孔６９，６９が設けられている。この挿入孔６９，６９には前述した第１支持ピン６０，６０がそれぞれ回動自在に嵌り込んでいる。

同様に、座席３の下面であって後部側には、第２取り付け部材７０が垂下するように設けられ、この第２取り付け部材７０の下部に対し上下軸心回りに回動自在に第２連結部材６３が連結されている。具体的には、第２取り付け部材７０の下部には、上下方向を向く連結ピン６７の一方が嵌め込まれ、連結ピン６７の他方が第２連結部材６３の上面であって幅方向中央部に回動自在に嵌り込んでいる。なお、本実施形態の場合、第２取り付け部材７０と第２連結部材６３との間には、摺動リング６８が挟み込まれている。第２連結部材６３の下面であって幅方向両側部には、上下方向を向く一対の挿入孔６９，６９が設けられている。この挿入孔６９，６９には前述した第２支持ピン６１，６１がそれぞれ回動自在に嵌り込んでいる。

このように、第１，第２支持ピン６０，６１や第１，第２連結部材６２，６３などから構成される連結手段２４を介して、座席３はツイスト機構１６に連結されるものとなっている。
［スイング機構］
スイング機構１４は、軸心Ｘを揺動中心として前後方向に座席３を揺動往復運動させるものであり、これによって座席３上に座った使用者の着座バランスを適度に崩させつつ、使用者に対して腰部や腹部を前後に揺するような運動を付与する。

軸心Ｘは、ツイスト機構１６に具備された第１回転軸１８の中心軸に一致している。すなわち、ツイスト機構１６において、第１回転軸１８は、基板１５上に設けられた一対の支持フレーム２５，２５及び支持ブラケット２６，２６により、軸受け２７，２７を介して回転自在に架設されたものであると共に、この第１回転軸１８によって左右一対の支持
アーム１９Ａ，１９Ｂを左右方向に貫通し、これら左右一対の支持アーム１９Ａ，１９Ｂを介して座席３を支持する構造になっている。そのため、座席３は、この第１回転軸１８のまわりで左右一対の支持アーム１９Ａ，１９Ｂを介して前後方向に揺動往復自在となっているのである。

スイング機構１４は、これら左右一対の支持アーム１９Ａ，１９Ｂを介して座席３を前後方向に揺動往復させるものであり、上記構成とされたツイスト機構１６のなかで、これら左右一対の支持アーム１９Ａ，１９Ｂに振れ止めピン４３を介して係合する係止部材４５を前後方向に摺動させる構成となっている。
該スイング機構１４は、係止部材４５を支持するスライダー８０と、該スライダー８０を前後方向に摺動させる摺動機構８１とを備えている。

図１１に示す如く、スライダー８０は、左右の係止部材４５を枢支する枢軸８２と、該枢軸８２を支持するスライダ部材８３と、該スライダ部材８３どうしを連結する連結具８４とを備えている。
枢軸８２は、左の係止部材４５にその左側面から左方へ突出する枢支軸７５と、右の係止部材４５にその右側面から右方へ突出する枢支軸７５と、これら左右の係止部材４５は互いの間に配備される枢支軸７６とを備えている。これら枢支軸７５，７６は同軸配置となっている。

スライダ部材８３は、左右の係止部材４５，４５に対してその左右両外側の配置関係となっている枢支軸７５，７５の外方に配備されてこれら枢支軸７５，７５を保持する左右の外スライダー７７，７７と、左右の係止部材４５，４５に対してその中間の配置関係になっている枢支軸７６を保持する中央スライダー７８とを備えている。
なお、左右の係止部材４５，４５は、左右の枢支軸７５，７５及び中間の枢支軸７６を中心として回転自在に保持されている。

連結具８４は、長尺な丸棒状に形成されており、枢支軸７５，７６と平行に配備されて左右の外スライダー７７，７７と中央スライダー７８とを連結している。これにより、これら左右の係止部材４５，４５と、左右の外スライダー７７，７７と、中央スライダー７８とが、枢支軸７５，７６及び連結具７９によって枠組み構造を形成したものとなり、その全体としてスライダー８０を構成するようになっている。

この様に、スライダー８０は左右一対の係止部材４５，４５を保持しており、これら左右一対の係止部材４５，４５にはそれぞれ振れ止め溝４４が形成され、この振れ止め溝４４に、左右の支持アーム１９Ａ，１９Ｂの振れ止めピン４３がそれぞれ係合する構造である。従って、このスライダー８０を前後移動させれば、振れ止めピン４３を介して左右の支持アーム１９Ａ，１９Ｂへ前後移動力を伝えることができ、これら左右の支持アーム１９Ａ，１９Ｂを第１回転軸１８廻りで回転させることができる。

なお、スライダー８０は、係止部材４５，４５を枢支軸７５，７６廻り回転自在に保持している。このため、左右の支持アーム１９Ａ，１９Ｂが第１回転軸１８廻りで回転したときも、この回転に合わせて係止部材４５，４５の回転角度も自動調整され、振れ止め溝４４内で振れ止めピン４３が摺動自在となる係合状態は常に維持されるようになる。
図６、図７及び図９に示すように、スライダー８０の左右の外スライダー７７，７７が、左右一対の支持フレーム２５，２５の各内面に水平に形成された外ガイド溝８７に対して摺動自在に保持されていると共に、スライダー８０の中央スライダー７８が、モータ台８８に左右貫通状態で水平に形成された中央ガイド溝８９に対して摺動自在に保持されている。これにより、スライダー８０はガタツキなく前後方向にスライドすることが可能となっている。

図４〜図８に示すように、摺動機構８１は、スライダー８０を介して係止部材４５に一端を連結されると共に他端を前方又は後方へ延出されたリンク部材８５と、該リンク部材８５の他端に左右方向の回転軸心Ｑ廻りに回転自在に枢支された枢支部材９１と、該回転軸心Ｑに平行な軸心Ｐを有すると共に該回転軸心Ｑから偏心した位置で枢支部材９１に連結されてリンク部材８５の他端に前後方向の押し引き力を伝える第２回転軸８６とを備えている。

図１０に示すように、スライダー８０の連結具７９に対してリンク部材８５の一端が枢支連結されている。また、リンク部材８５は左右方向に所定間隔をおいて一対設けられたものとしてあり、その左右相互間に駆動機構１７が収まるような配置としてある。
図３及び図８に示すように、第２回転軸８６は、軸心Ｐを左右方向に向けると共にその（軸断面の）直径方向が前後方向に向く状態で回転自在に保持されている。本実施形態において第２回転軸８６は、その回転軸心Ｐが左右方向に向けられた状態で、基板１５上に固定された一対のブラケット部材９０によって架設されている。

また、該第２回転軸８６の両端部に偏心円盤（枢支部材）９１がそれぞれ取り付けられている。第２回転軸８６に対する左右の偏心円盤９１の偏心角度及び偏心量は同一とされてており、この偏心円盤９１がリンク部材８５の延出端部（スライダー８０と連結された方とは反対側の端部）に枢支されている。または、偏心円盤９１としてベアリング等の回転具を採用することにより、第２回転軸８６とリンク部材８５との連結状態を、偏心円盤９１の中心を回転軸心Ｑとして相対回転自在なリンク接合とすることも可能である。

上記したように、偏心円盤９１の回転軸心Ｑは第２回転軸８６の軸心Ｐから偏心している。このため、第２回転軸８６を回転させると偏心円盤９１の回転軸心Ｑは円運動を行うこととなり、それに伴って、該偏心円盤９１を枢支しているリンク部材８５は基板１５に対し前後上下動するものとなる。該リンク部材８５の一端は連結具７９に枢支されているため、前記前後上下動のうち、上下動成分はリンク部材８５の回転により吸収されるものの、前後動成分はスライダー８０に伝達され、これにより、スライダー８０はガイド溝８７，８９に沿って前後動するものとなる。

なお、第２回転軸８６には、駆動手段１７を介して回転力が付与される。
［駆動機構］
第１回転軸１８と第２回転軸８６の間であって基板１５上には、当該第１回転軸１８及び第２回転軸８６を回転させる駆動機構１７が設けられている。
駆動機構１７は、スイング機構１４を駆動する第２出力部３０Ａと、ツイスト機構１６を駆動する第１出力部３０Ｂとを具備する２軸モータ３０と、ツイスト機構１６と２軸モータ３０の間に配備される第１減速機２８と、スイング機構１４と２軸モータ３０の間に配備される第２減速機９２とを備えている。

詳しくは、基板１５の略中央部には第１減速機２８が配備されており、この第１減速機２８に第１回転軸１８の軸方向中央部が貫通している。
第１減速機２８は、ギヤケース２９と、該ギヤケース２９内で第１回転軸１８を回転自在に支持するベアリングと、第１回転軸１８に固定されたウォームホイール及びそれに噛合するウォームギアとからなるギヤ機構（図示せず）とを有している。第１減速機２８の後方には、２軸モータ３０が、第１出力部３０Ｂを第１減速機２８側へ向ける状態で取り付けられている。すなわち、第１減速機２８のウォームギアが第１出力部３０Ｂの先端に取り付けられている。

また、２軸モータ３０は、ツイスト機構１６を駆動する第１出力部３０Ｂとは逆向きに第２出力部３０Ａが設けられるようになっており、この第２出力部３０Ａに第２減速機９２が連結され、この第２減速機９２に第２回転軸８６の軸方向中央部が貫通するようになっている。
第２減速機９２は、ギヤケース９３と、該ギヤケース９３内で第２回転軸８６を回転自在に支持するベアリングと、第２回転軸８６に固定されたウォームホイール及びそれに噛合するウォームギアとからなるギヤ機構（図示せず）とを有したもので、このウォームギアが第２出力部３０Ａの先端に取り付けられている。
［作動態様］
以上のような構成を有する着座型運動装置１の作動態様は、以下の通りである。

使用者はまず、座席３を跨ぐような姿勢で座り、操作パネル部１０を使ってスタートスイッチをＯＮにする。
すると、駆動機構１７の２軸モータ３０が回転駆動し、第１出力部３０Ｂから第１減速機２８を介して第１回転軸１８が回転駆動される。
それに伴い、第１回転軸１８に取り付けられた右カム部材３３及び左カム部材３４が回転し、左支持アーム１９Ａ及び右支持アーム１９Ｂは同方向に回転しようとする。しかしながら、ボス部３７，４８の下部に設けられた振れ止めピン４３が係止部材４５の振れ止め溝４４に嵌り込んでいるため、かかる連れ回りは規制される。

右カム部材３３及び左カム部材３４に形成されたカム面３２Ａは、第１回転軸１８に対して同方向に傾斜していると共に、振れ止めピン４３は振れ止め溝４４に沿って左右に摺動可能であるため、第１回転軸１８の回転に伴って、左支持アーム１９Ａと右支持アーム１９Ｂとが左右に同位相で動くようになる。すなわち、第１ボス部４１と第３ボス部４９とが共に左側に移動する時に、第２ボス部４２と第４ボス部５０とが共に右側に移動し、逆に、第１ボス部４１と第３ボス部４９とが共に右側に移動する時に、第２ボス部４２と第４ボス部５０とが共に左側に移動するようになる。

左支持アーム１９Ａと右支持アーム１９Ｂとが、このような動きをするために、図８に示すように、第１支持軸２１と第２支持軸２２とは互いに左右方向を向き平行状態を保ちつつ、一方の支持軸２１，２２が右へ移動すると、他方の支持軸２２，２１が左へ移動するような往復運動をする。
この動きに伴って、第１支持軸２１に対して上方を向くように設けられた左右一対の第１支持ピン６０，６０と、第２支持軸２２に対して上方を向くように設けられた左右一対の第２支持ピン６１，６１とは、左右方向に逆位相で動くようになる。かかる支持ピン６０，６１が遊嵌状態で挿入された第１，第２連結部材６２，６３も左右方向に逆位相で動くようになる。

そのため、第１，第２連結部材６２，６３に対して上下軸心回りに回動自在に連結されている座席３は、第１回転軸１８の軸心を境に前方側を左右方向の一方に揺動させると同時に後方側を前方側とは反対方向に揺動し、左右方向に回転往復運動するようになる。
従って、この座席３に着座する使用者は、腰部や腹部を捻るような運動を与えられると共に、バランスが崩されるような動きを付与されるため、体の各部の筋肉の強化や平衡感覚の強化を行うことができ、ひいては、ダイエット等の健康増進を図ることができるものとなる。

また駆動機構１７の２軸モータ３０が回転駆動することで、第２出力部３０Ａから第２減速機９２を介して第２回転軸８６が回転駆動される。
それに伴い、第２回転軸８６に取り付けられた偏心円盤９１が偏心回転（円周移動）を行うようになる。この動きがリンク部材８５に伝えられると、このリンク部材８５と係合されたツイスト機構１６の係合部（スライダー８０）が前後方向に往復摺動を行うようになる。これにより、ツイスト機構１６は第１回転軸１８を揺動軸心としつつ前後方向に揺動往復運動をすることになり、これと一緒に座席３も前後方向に揺動往復運動することになる。

従って、この座席３に着座する使用者は、腰部や腹部を前後に揺するような運動を与えられると共に、バランスが崩されるような動きを付与されるため、体の各部の筋肉の強化や平衡感覚の強化を行うことができ、ひいては、ダイエット等の健康増進を図ることができるものとなる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、図１２及び図１３に示すように、駆動手段１７は、伝動機構１００と、この伝動機構を駆動するモータ１０１とを有したものとすることができる。
伝動機構１００は、スイング機構１４の第２回転軸８６を回転させる出力部１００Ａと、ツイスト機構１６を駆動（第１回転軸１８を回転）させる出力部１００Ｂとを具備したもので、例えば、両側の出力部１００Ａ〜１００Ｂ間に、互いに噛合する状態で複数のギヤ１０２〜１０５が並設されて成る歯車機構が形成されている。

このように、伝動機構１００を設ける構造は簡潔であり、製作コストの低廉化に有益である。またモータ１０１の配置を自由に設定できるので、装置全体としてのコンパクト化やメンテナンス性、簡潔構造化など、ニーズに応じた装置構成を簡単に実現できる利点がある。
なお、図例では中間のギヤ１０４に対してモータ１０１を連結したものとしてあるが、端位置のギヤ１０５（又は１０２）に対してモータ１０１を連結してもよい。

図１４に示すように、駆動機構１７は、スイング機構１４の第２回転軸８６を回転させる第１モータ１１０と、ツイスト機構１６を駆動する第２モータ１１１とを有したものとすることもできる。
このように第１モータ１１０と第２モータ１１１とを別々に設ける２モータ方式とすると、各モータ１１０，１１１ごとに回転制御ができることになる。そのため、使用者に対する腰部や腹部を捻るような運動と、使用者に対する腰部や腹部を前後に揺するような運動とを、それぞれ最適な速度又は強度で設定できるようになる。このような最適な速度又は強度の設定は、装置の製作段階で初期設定として実施するものでもよいし、使用者が所望に応じてその都度、実施するものでもよい。

また２モータ方式では、いずれか一方のモータ１１０（又は１１１）を停止させ他方のモータ１１１（又は１１０）だけを作動させるような使用も可能であるから、ツイスト機構１６による左右の捻り往復移動（使用者に対する腰部や腹部を捻るような運動）だけを実施したり、或いはスイング機構１４による前後の揺動往復移動（使用者に対する腰部や腹部を前後に揺するような運動）だけを実施したりすることが可能になる。このように、使用者のニーズに柔軟に応えた使用方法が選択できるものである。

なお、図例においては、左右一対の第２回転軸８６と、該左右一対の第２回転軸８６の間で該第２回転軸８６と平行に配備された軸状の枢支部材９１と備え、該第２回転軸８６に対し枢支部材９１を偏心した状態で連結したクランク型の一体軸が示してあるが、偏心円盤（図８中の符号９１参照）を採用した構造に置換することも勿論可能である。
ツイスト機構１６が具備する左右の支持アーム１９Ａ，１９Ｂと、スイング機構１４が具備するリンク部材８５との連結部分は、ユニバーサルジョイントを採用することも可能である。

例えば、図１５に示すように、ユニバーサルジョイントとしてボールジョイントを採用する場合では、左右の支持アーム１９Ａ，１９Ｂに球状端部１１５を設け、リンク部材８５には、球状端部１１５を嵌合する球面座１１６を形成させることになる。この場合、球状端部１１５がツイスト機構１６の係合部を構成することになる。なお、左右の支持アーム１９Ａ，１９Ｂに球面座１１６を設け、リンク部材８５に球状端部１１５を設けることも可能である。

ツイスト機構１６において、連結手段２４を構成する第１，第２支持ピン６０，６１は一対設けられる必要はなく、それぞれ１本であってもよい。

１ 着座型運動装置
２ 設置台
３ 座席
１４ スイング機構
１６ ツイスト機構
１７ 駆動機構
１８ 第１回転軸
１９Ａ 左支持アーム（支持アーム）
１９Ｂ 右支持アーム（支持アーム）
２０ 揺動手段
２１ 第１支持軸
２２ 第２支持軸
２３ 連動手段
２４ 連結手段
３０ ２軸モータ
３０Ａ 第２出力部
３０Ｂ 第１出力部
３２Ａ カム面
３２Ｂ カム面
３３ 右カム部材（カム部材）
３４ 左カム部材（カム部材）
３７ 左ボス部
４１ 第１ボス部
４２ 第２ボス部
４３ 振れ止めピン
４４ 振れ止め溝
４５ 係止部材
４６ 振れ止め手段
４８ 右ボス部
４９ 第３ボス部
５０ 第４ボス部
５１ 第１カム部材
５２ 第３カム部材
５３ 第２カム部材
５４ 第４カム部材
６０ 第１支持ピン
６１ 第２支持ピン
６２ 第１連結部材
６３ 第２連結部材
８０ スライダー
８５ リンク部材
８６ 第２回転軸
９１ 枢支部材
１００ 伝動機構
１００Ａ 出力部
１００Ｂ 出力部
１０１ モータ
１０２〜１０４ ギヤ
１０５ 歯車機構
１１０ 第１モータ
１１１ 第２モータ
Ｆ 床面
Ｘ 軸心
Ｐ 軸心
Ｑ 回転軸心

Claims (9)

1. 床面（Ｆ）上に設置される設置台（２）と、該設置台（２）の上方に設けられた座席（３）と、該設置台（２）と座席（３）との間に設けられる左右方向の軸心（Ｘ）を境として、該座席（３）の前方側を左右方向の一方に揺動させると同時に後方側を前方側とは反対方向に揺動させて該座席（３）を回転往復運動させるツイスト機構（１６）と、前記ツイスト機構（１６）を駆動する駆動機構（１７）と、を備え、
   前記ツイスト機構（１６）は、前後方向を向くように配備され且つ前記座席（３）を下方から支持する左右一対の支持アーム（１９Ａ，１９Ｂ）と、前記軸心（Ｘ）を中心軸とすると共に、前記左右一対の支持アーム（１９Ａ，１９Ｂ）を左右方向に貫通した状態で架設され、且つ、前記駆動機構（１７）により回転駆動自在とされている第１回転軸（１８）と、該第１回転軸（１８）の回転に伴い左右一対の支持アーム（１９Ａ，１９Ｂ）を揺動させる揺動手段（２０）とを備えていることを特徴とする着座型運動装置。
2. 前記ツイスト機構（１６）は、左右一対の支持アーム（１９Ａ，１９Ｂ）に係合可能な係止部材（４５）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の着座型運動装置。
3. 前記駆動機構（１７）は、前記第１回転軸（１８）を回転させる第１出力部（３０Ｂ）を具備するモータ（３０）を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の着座型運動装置。
4. 前記ツイスト機構（１６）は、前記左右一対の支持アーム（１９Ａ，１９Ｂ）間に架け渡される支持軸と、前記支持軸を支持アーム（１９Ａ，１９Ｂ）の揺動に連動して動かす連動手段（２３）と、前記支持軸と座席（３）とを連結する連結手段（２４）と、を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の着座型運動装置。
5. 前記左の支持アーム（１９Ａ）は、その一端部及び他端部に第１ボス部（４１）及び第２ボス部（４２）を有し、
   前記右の支持アーム（１９Ｂ）は、その一端部及び他端部に第３ボス部（４９）及び第４ボス部（５０）を有し、
   前記支持軸は、第１ボス部（４１）と第３ボス部（４９）との間に架け渡された第１支
   持軸（２１）と、第２ボス部（４２）と第４ボス部（５０）との間に架け渡された第２支持軸（２２）とを有し、
   前記揺動手段（２０）は、前記第１ボス部（４１）及び第３ボス部（４９）が左側に移動した際に第２ボス部（４２）及び第４ボス部（５０）が右側に移動し、第１ボス部（４１）び第３ボス部（４９）が右側に移動した際に第２ボス部（４２）及び第４ボス部（５０）が左側に移動するように、前記左右一対の支持アーム（１９Ａ，１９Ｂ）を第１回転軸（１８）に連結するものであって、
   前記連動手段（２３）は、前記第１支持軸（２１）と第２支持軸（２２）とを左右一対の支持アーム（１９Ａ，１９Ｂ）と同期して左右に動かすものであり、
   前記連結手段（２４）は、第１支持軸（２１）と座席（３）の前部とを上下軸心周りに回動自在に連結すると共に、第２支持軸（２２）と座席（３）の後部とを上下軸心周りに回動自在に連結するものであることを特徴とする請求項４に記載の着座型運動装置。
6. 前記揺動手段（２０）は、前記第１回転軸（１８）の軸心方向中途部に固定され且つ当該第１回転軸（１８）に対して同じ向きに傾斜したカム面（３２Ａ）を有する左右一対のカム部材（３３，３４）と、前記左右一対の支持アーム（１９Ａ，１９Ｂ）の中途部に設けられ且つ左右一対のカム部材（３３，３４）のカム面（３２Ａ）に摺動自在に嵌り込む左右一対のボス部（３７，４８）と、前記左右一対のボス部（３７，４８）の下部に設けられて左右一対の支持アーム（１９Ａ，１９Ｂ）が第１回転軸（１８）に伴って連れ回りすることを規制する振れ止め手段（４６）と、を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の着座型運動装置。
7. 前記振れ止め手段（４６）は、左右一対のボス部（３７，４８）の下部に突設された振れ止めピン（４３）と、前記振れ止めピン（４３）が摺動自在に嵌り込み且つ左右方向を向くように形成された振れ止め溝（４４）とを有することを特徴とする請求項６に記載の着座型運動装置。
8. 前記連動手段（２３）は、第１支持軸（２１）の一端部に設けられて第１ボス部（４１）に嵌り込む第１カム部材（５１）と、第１支持軸（２１）の他端部に設けられて第３ボス部（４９）に嵌り込む第３カム部材（５２）と、前記第２支持軸（２２）の一端部に設けられて第２ボス部（４２）に嵌り込む第２カム部材（５３）と、第２支持軸（２２）の他端部に設けられて第４ボス部（５０）に嵌り込む第４カム部材（５４）とを有し、
   前記第１カム部材（５１）及び第３カム部材（５２）は、同カム部材（５１，５２）に形成されたカム面（３２Ｂ）と前記左右一対のカム部材（３３，３４）のカム面（３２Ａ）とが同じ向きに傾斜するように、第１支持軸（２１）に取り付けられ、
   前記第２カム部材（５３）及び第４カム部材（５４）は、同カム部材（５３，５４）に形成されたカム面（３２Ｂ）と前記左右一対のカム部材（３３，３４）のカム面（３２Ａ）とが同じ向きに傾斜するように、第２支持軸（２２）に取り付けられていることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の着座型運動装置。
9. 前記連結手段（２４）は、第１支持軸（２１）に対して上方を向くように設けられた一対の第１支持ピン（６０，６０）と、第２支持軸（２２）に対して上方を向くように設けられた一対の第２支持ピン（６１，６１）と、前記一対の第１支持ピン（６０，６０）が下方から嵌り込み且つ当該一対の第１支持ピン（６０，６０）間で座席（３）の前部下面に対して上下軸心回りに回動自在に連結されている第１連結部材（６２）と、前記一対の第２支持ピン（６１，６１）が下方から嵌り込み且つ当該一対の第２支持ピン（６１，６１）間で座席（３）の後部下面に対して上下軸心回りに回動自在に連結されている第２連結部材（６３）と、を有していることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の着座型運動装置。
   

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