JP6235534B2 - 揺動装置及び遊戯設備 - Google Patents

Description

本発明は、揺動装置及び遊戯設備に関する。

アミューズメントパーク等に設置される遊戯設備には、観客の座席を揺動させる揺動装置を備えるものがある。下記の特許文献１では、座席が取り付けられる上側のプレートが下側のプレートに枢動可能に連結されており、上側のプレートに設けられたリニアアクチュエータが下側のプレートに向かって伸縮することで、上側のプレートを下側のプレートに対して揺動させる揺動装置が開示されている。

特表２０１４−５１６６７５号公報

ただし、特許文献１に記載の揺動装置では、リニアアクチュエータが上側のプレートよりも上方に突出してしまうことから、上側のプレートに取り付けられる座席の形状や配置が制限されるおそれがある。本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、揺動装置を備える設備の設計自由度を向上させることを目的とする。

本発明の一態様に係る揺動装置は、土台部と、前記土台部の上方に位置する連結部と、前記連結部の上方に位置する可動部と、前記連結部を前記土台部に対して第１回動軸周りに回動して傾斜させる第１駆動部と、前記可動部を前記連結部に対して第２回動軸周りに回動して傾斜させる第２駆動部と、を備え、前記第１回動軸と前記第２回動軸は平面視において互いに交差している。

この揺動装置によれば、第１回動軸及び第２回動軸が略水平方向に延びるように構成でき、第１駆動部及び第２駆動部に含まれるモータやアクチュエータなどの駆動源となる機器を横置きに配置することができる。よって、第１駆動部及び第２駆動部が可動部よりも上方に突出するのを防ぐことができ、又は、突出量を抑えることができる。したがって、この揺動装置によれば、揺動装置を備える設備の設計自由度を向上させることができる。

また、上記の揺動装置において、前記連結部は、前記第１回動軸に沿って延びる第１軸部と、前記第２回転軸に沿って延びる第２軸部と、を有し、当該揺動装置は、前記土台部に固定され前記第１軸部を回動可能に支持する第１軸受部と、前記可動部に固定され前記第２軸部を回動可能に支持する第２軸受部と、をさらに備えていてもよい。

かかる構成によれば、連結部の構造及び連結部を回動させる機構の構造が単純になるため、揺動装置の厚み（上下方向寸法）を抑えることができ、揺動装置を備える設備の設計自由度をさらに向上させることができる。

また、上記の揺動装置において、前記第１回動軸と前記第２回動軸は同一平面内において直交していてもよい。

かかる構成によれば、第１回動軸に沿って延びる第１軸部と第２回動軸に沿って延びる第２軸部を同じ高さ位置に配置することができるため、連結部の上下方向寸法を抑えることができ、ひいては揺動装置の厚みを抑えて、揺動装置を備える設備の設計自由度をさらに向上させることができる。

また、上記の揺動装置において、前記第１駆動部は、前記第１軸部に取り付けられ、前記第１軸部から前記第１軸部の径方向外側に向かって延びて先端部分に歯が形成された第１アームと、前記第１アームの先端部分に形成された歯に噛合う第１歯車と、前記第１歯車を回転させる第１回転動力機構と、を有し、前記第１回転動力機構によって前記第１歯車を回転させることで前記第１アームを介して前記第１軸部を回動させ、前記第２駆動部は、前記第２軸部に取り付けられ、前記第２軸部から前記第２軸部の径方向外側に向かって延びて先端部分に歯が形成された第２アームと、前記第２アームの先端部分に形成された歯に噛合う第２歯車と、前記第２歯車を回転させる第２回転動力機構と、を有し、前記第２回転動力機構によって前記第２歯車を回転させることで前記第２アームを介して前記第２軸部を回動させてもよい。

かかる構成によれば、第１アーム及び第２アームが、大きな歯車の一部として機能するため、第１アームと第１歯車の噛合い及び第２アームと第２歯車の噛合いにより十分な減速比を確保することができる。これにより、第１回転動力機構及び第２回転動力機構の回転速度を大幅に小さくする必要がなくなる。そのため、第１回転動力機構及び第２回転動力機構において減速機を省略するか又は減速比を小さくすることができ、第１回転動力機構及び第２回転動力機構の外径寸法を抑えることができる。その結果、揺動装置の厚みを抑えて、揺動装置を備える設備の設計自由度をさらに向上させることができる。

また、上記の揺動装置において、前記第１回転動力機構は、前記第１歯車よりも前記連結部側に配置されており、前記第２回転動力機構は、前記第２歯車よりも前記連結部側に配置されていてもよい。

かかる構成によれば、連結部を囲むようにして第１駆動部及び第２駆動部を配置することになる。そのため、揺動装置全体の大きさを抑えることができる。

また、上記の揺動装置において、前記第１駆動部は、前記第１軸部に取り付けられた第１ピニオンと、前記第１ピニオンと噛合う第１ラックと、前記第１ラックを軸方向に駆動する第１直線動力機構と、を有し、前記第１直線動力機構によって前記第１ラックを駆動させることで前記第１ピニオンを介して前記第１軸部を回動させ、前記第２駆動部は、前記第２軸部に取り付けられた第２ピニオンと、前記第２ピニオンと噛合う第２ラックと、前記第２ラックを軸方向に駆動する第２直線動力機構と、を有し、前記第２直線動力機構によって前記第２ラックを駆動させることで前記第２ピニオンを介して前記第２軸部を回動させてもよい。

かかる構成によれば、連結部及び可動部の駆動にそれぞれ第１直線動力機構及び第２直線動力機構を用いるため、回転動力機構で用いる減速機が不要となる。そのため、第１駆動部及び第２駆動部の上下方向寸法を抑えることができ、揺動装置の厚みを抑えて、揺動装置を備える設備の設計自由度をさらに向上させることができる。

また、本発明の一態様に係る遊戯設備は、上記のうちいずれかの揺動装置を備えている。

上記の揺動装置によれば、揺動装置を備える設備の設計自由度を向上させることができる。

図１は、第１実施形態に係る揺動装置の斜視図である。 図２は、第２実施形態に係る揺動装置の斜視図である。 図３は、第３実施形態に係る揺動装置の斜視図である。

以下、実施形態について図を参照しながら説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
はじめに、第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る揺動装置１００の斜視図である。揺動装置１００は、遊戯設備１０１の一部を構成する装置である。図１に示すように、揺動装置１００は、土台部１０と、連結部２０と、第１軸受部３０と、第１駆動部４０と、可動部５０（図中の破線で示す部分）と、第２軸受部６０と、第２駆動部７０と、を備えている。以下、これらの各構成要素について順に説明する。

土台部１０は、揺動装置１００の下方部分に位置する部材である。土台部１０は平板状の形状を有しており、遊戯設備１０１の構成に応じて建物の床面又は走行する台車に直接又は所定のフレームを介して取り付けられる。なお、土台部１０は床面又は台車に対して鉛直方向に延びる回動軸周りに回動可能であってもよい。

連結部２０は、土台部１０の上方に位置しており、土台部１０に対して第１回動軸Ｘ周りに回動し、これにより土台部１０に対して傾斜する。連結部２０は、十字継手であり、連結部本体２１と、連結部本体２１から第１回動軸Ｘに沿って外方に延びる一対の第１軸部２２と、連結部本体２１から第１回動軸Ｘに直交する第２回動軸Ｙに沿って外方に延びる一対の第２軸部２３と、を有している。

第１軸受部３０は、土台部１０の２箇所に固定されており、それぞれ連結部２０の第１軸部２２を回動可能に支持している。なお、連結部２０が土台部１０に対してある程度傾斜しても連結部２０が土台部１０に接触しないように、第１軸受部３０は連結部２０を土台部１０から上方に離した状態で第１軸部２２を支持している。

第１駆動部４０は、連結部２０を土台部１０に対して第１回動軸Ｘ周りに任意の回動位置に回動させる部分である。本実施形態の第１駆動部４０は、第１アーム４１と、第１歯車４２と、第１回転動力機構４３と、を有している。第１アーム４１は、基端部分が一方の第１軸部２２の先端部分に取り付けられており、第１軸部２２から略水平に第１軸部２２の径方向外側に向かって延びている。第１アーム４１の先端部分には、第１回動軸Ｘを中心とする歯車の一部に相当する歯が形成されている。第１歯車４２は、第１アーム４１の先端部分に形成された歯と噛合うように形成されており、第１回転動力機構４３によって回転駆動される。

第１回転動力機構４３は、第１回動軸Ｘと平行な軸周りに出力軸が回転するサーボモータ４４と、サーボモータ４４と同軸の減速機４５と、を有している。第１回転動力機構４３は、固定具４６を介して土台部１０に固定されている。第１駆動部４０は、第１回転動力機構４３によって第１歯車４２を回転させることで第１アーム４１を介して第１軸部２２を回動する。これにより、連結部２０は、土台部１０に対して第１回動軸Ｘ周りに回動する。本実施形態では、第１アーム４１が、大きな歯車の一部として機能するため、第１回転動力機構４３の回転速度を大幅に小さくする必要がない。そのため、減速機４５の外径寸法を抑えることができ、ひいては揺動装置１００の厚みを抑えることができる。

可動部５０は、揺動装置１００の上方部分に位置するとともに、連結部２０の上方に位置する部材である。可動部５０は、平板状の形状を有しており、連結部２０に対して第２回動軸Ｙ周りに回動し、これにより連結部２０に対して傾斜する。可動部５０の上面には所定のフレームを介して座席等が設置される。上記のとおり、連結部２０は土台部１０に対して第１回動軸Ｘ周りに回動し、可動部５０は連結部２０に対して第２回動軸Ｙ周りに回動する。そのため、可動部５０は土台部１０に対して第１回動軸Ｘ周りに回動し、かつ、第２回動軸Ｙ周りに回動する。つまり、可動部５０は、土台部１０に対して揺動する。

第２軸受部６０は、可動部５０の２箇所に固定されており、それぞれ連結部２０の第２軸部２３を回動可能に支持している。図１において、斜線で示す面が可動部５０に接触する面である（図２、３も同様）。なお、可動部５０が連結部２０に対してある程度傾斜しても可動部５０が連結部２０に接触しないように、第２軸受部６０は連結部２０を可動部５０から下方に離した状態で第２軸部２３を支持している。

第２駆動部７０は、可動部５０を連結部２０に対して第２回動軸Ｙ周りに任意の回動位置に回動させる部分であり、その構造は第１駆動部４０と基本的に同じである。本実施形態の第２駆動部７０は、第２アーム７１と、第２歯車７２と、第２回転動力機構７３と、を有している。第２アーム７１は、基端部分が一方の第２軸部２３の先端部分に取り付けられており、第２軸部２３から略水平に第２軸部２３の径方向外側に向かって延びている。第２アーム７１の先端部分には、第２回動軸Ｙを中心とする歯車の一部に相当する歯が形成されている。第２歯車７２は、第２アーム７１の先端部分に形成された歯と噛合うように形成されており、第２回転動力機構７３によって回転駆動される。

第２回転動力機構７３は、第２回動軸Ｙと平行な軸周りに出力軸が回転するサーボモータ７４と、サーボモータ７４と同軸の減速機７５と、を有している。第２回転動力機構７３は、固定具７６を介して可動部５０に固定されている。第２駆動部７０は、第２回転動力機構７３によって第２歯車７２を回転させることで第２アーム７１を介して第２軸部２３を回動する。これにより、可動部５０は、連結部２０に対して第２回動軸Ｙ周りに回動する。本実施形態では、第２アーム７１が、大きな歯車の一部として機能するため、第２回転動力機構７３の回転速度を大幅に小さくする必要がない。そのため、減速機７５の外径寸法を抑えることができ、ひいては揺動装置１００の厚みを抑えることができる。

なお、本実施形態の第１駆動部４０では、第１歯車４２の連結部２０側に第１回転動力機構４３が位置しており、全体として平面視Ｌ字状の形状を有している。同様に、第２駆動部７０は、第２歯車７２の連結部２０側に第２回転動力機構７３が位置しており、全体として平面視Ｌ字状の形状を有している。つまり、本実施形態によれば、連結部２０を囲むようにして第１駆動部４０及び第２駆動部７０が配置されているため、揺動装置１００全体の大きさを抑えることができる。

以上のとおり、本実施形態に係る揺動装置１００によれば、第１回転動力機構４３及び第２回転動力機構７３を横置きすることができるため、第１回転動力機構４３及び第２回転動力機構７３が可動部５０よりも上方に突出するのを防ぐことができ、又は、突出量を抑えることができる。そのため、可動部５０の上面に配置する座席等の機器の配置や形状が制限されにくく、遊戯設備１０１の設計自由度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、第１回動軸Ｘと第２回動軸Ｙは略水平面内において直交しているが、必ずしもこのように構成しなくてもよく、第１回動軸Ｘと第２回動軸Ｙは平面視において任意の角度で交差していればよい。ただし、本実施形態のように、第１回動軸Ｘと第２回動軸Ｙが略同一水平面内において交差していれば、連結部２０の厚み（上下方向寸法）を抑えることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態に係る揺動装置２００の斜視図である。本実施形態に係る揺動装置２００は、第１駆動部４０及び第２駆動部７０の構成が、第１実施形態に係る揺動装置１００のものと異なる。それ以外の構成は、基本的に同じである。以下、本実施形態の第１駆動部４０及び第２駆動部７０について説明する。

本実施形態の第１駆動部４０は、第１ピニオン４７と、第１ラック４８と、第１直線動力機構４９と、を有している。第１ピニオン４７は、一方の第１軸部２２の先端部分に取り付けられている。第１ラック４８は、第１ピニオン４７の下方に位置して第１ピニオン４７と噛合っており、第１軸部２２に対して垂直な方向に延びている。第１直線動力機構４９は、いわゆるリニアアクチュエータであって土台部１０に固定されており、第１ラック４８をその軸方向に駆動する。第１駆動部４０は、第１直線動力機構４９によって第１ラック４８を駆動させることで第１ピニオン４７を介して第１軸部２２を回動する。これにより、連結部２０は、土台部１０に対して第１回動軸Ｘ周りに回動する。

また、本実施形態の第２駆動部７０は、第２ピニオン７７と、第２ラック７８と、第２直線動力機構７９と、を有している。第２ピニオン７７は、一方の第２軸部２３の先端部分に取り付けられている。第２ラック７８は、第２ピニオン７７の上方に位置して第２ピニオン７７と噛合っており、第２軸部２３に対して垂直な方向に延びている。第２直線動力機構７９は、いわゆるリニアアクチュエータであって可動部５０に固定されており、第２ラック７８をその軸方向に駆動する。第２駆動部７０は、第２直線動力機構７９によって第２ラック７８を駆動させることで第２ピニオン７７を介して第２軸部２３を回動する。これにより、可動部５０は、連結部２０に対して第２回動軸Ｙ周りに回動する。

本実施形態に係る揺動装置２００によれば、第１実施形態に係る揺動装置１００の場合と異なりサーボモータ４４、７４及び外径寸法の大きい減速機４５、７５を用いていないため、第１直線動力機構４９及び第２直線動力機構７９として、上下方向寸法の小さいリニアアクチュエータを用いることができる。この場合、揺動装置２００全体の厚み（上下方向寸法）を抑えることができ、遊戯設備１０１の設計自由度を向上させることができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。図３は、第３実施形態に係る揺動装置３００の斜視図である。本実施形態に係る揺動装置３００は、第１駆動部４０及び第２駆動部７０の構成が、第１実施形態に係る揺動装置１００及び第２実施形態に係る揺動装置２００のものと異なる。それ以外の構成は、基本的に同じである。以下、本実施形態の第１駆動部４０及び第２駆動部７０について説明する。

本実施形態の第１駆動部４０は、第１回転動力機構４３を有しているが、第１実施形態の場合と異なり、第１アーム４１及び第１歯車４２（いずれも図１参照）を有していない。第１回転動力機構４３は、第１軸部２２と同軸となるように、第１軸部２２の先端部分に直接取り付けられている。つまり、第１回転動力機構４３が第１軸部２２を直接回動することで、連結部２０を土台部１０に対して第１回動軸Ｘ周りに回動している。

また、本実施形態の第２駆動部７０は、第２回転動力機構７３を有しているが、第１実施形態の場合と異なり、第２アーム７１及び第２歯車７２（いずれも図１参照）を有していない。第２回転動力機構７３は、第２軸部２３（図１、２参照）と同軸となるように、第２軸部２３の先端部分に直接取り付けられている。つまり、第２回転動力機構７３が第２軸部２３を直接回動することで、可動部５０を連結部２０に対して第２回動軸Ｙ周りに回動している。

本実施形態に係る揺動装置３００では、第１実施形態の場合と異なり、第１回転動力機構４３及び第２回転動力機構７３がそれぞれ第１軸部２２及び第２軸部２３を直接回動するため、減速比を大きくして第１回転動力機構４３及び第２回転動力機構７３の回転速度を小さくする必要がある。そのため、減速機４５、７５の外径寸法が大きくなるおそれがある。しかしながら、本実施形態に係る揺動装置３００は、第１実施形態に係る揺動装置１００に比べて部品点数を減らすことができるため、土台部１０と可動部５０の間の寸法を大きく確保できる場合等は有効である。

なお、本実施形態では、連結部２０の第１軸部２２及び第２軸部２３にそれぞれ第１回転動力機構４３及び第２回転動力機構７３が取り付けられる場合について説明したが、連結部２０が第１軸部２２及び第２軸部２３を有しておらず、第１回転動力機構４３及び第２回転動力機構７３が連結部本体２１に直接取り付けられていてもよい。

１０ 土台部
２０ 連結部
２２ 第１軸部
２３ 第２軸部
３０ 第１軸受部
４０ 第１駆動部
４１ 第１アーム
４２ 第１歯車
４３ 第１回転動力機構
４７ 第１ピニオン
４８ 第１ラック
４９ 第１直線動力機構
５０ 可動部
６０ 第２軸受部
７０ 第２駆動部
７１ 第２アーム
７２ 第２歯車
７３ 第２回転動力機構
７７ 第２ピニオン
７８ 第２ラック
７９ 第２直線動力機構
１００ 揺動装置
１０１ 遊戯設備
２００ 揺動装置
３００ 揺動装置
Ｘ 第１回動軸
Ｙ 第２回動軸

Claims (7)

1. 土台部と、
   前記土台部の上方に位置する連結部と、
   前記連結部の上方に位置する可動部と、
   前記土台部と前記連結部をつなぐように設けられ、前記連結部を前記土台部に対して第１回動軸周りに回動して傾斜させる第１駆動部と、
   前記連結部と前記可動部をつなぐように設けられ、前記可動部を前記連結部に対して第２回動軸周りに回動して傾斜させる第２駆動部と、を備え、
   前記第１回動軸と前記第２回動軸は平面視において互いに交差している、揺動装置。
2. 前記連結部は、
   前記第１回動軸に沿って延びる第１軸部と、
   前記第２回転軸に沿って延びる第２軸部と、を有し、
   当該揺動装置は、
   前記土台部に固定され前記第１軸部を回動可能に支持する第１軸受部と、
   前記可動部に固定され前記第２軸部を回動可能に支持する第２軸受部と、をさらに備える請求項１に記載の揺動装置。
3. 前記第１回動軸と前記第２回動軸は同一平面内において直交している、請求項２に記載の揺動装置。
4. 前記第１駆動部は、
   前記第１軸部に取り付けられ、前記第１軸部から前記第１軸部の径方向外側に向かって延びて先端部分に歯が形成された第１アームと、
   前記第１アームの先端部分に形成された歯に噛合う第１歯車と、
   前記第１歯車を回転させる第１回転動力機構と、を有し、
   前記第１回転動力機構によって前記第１歯車を回転させることで前記第１アームを介して前記第１軸部を回動させ、
   前記第２駆動部は、
   前記第２軸部に取り付けられ、前記第２軸部から前記第２軸部の径方向外側に向かって延びて先端部分に歯が形成された第２アームと、
   前記第２アームの先端部分に形成された歯に噛合う第２歯車と、
   前記第２歯車を回転させる第２回転動力機構と、を有し、
   前記第２回転動力機構によって前記第２歯車を回転させることで前記第２アームを介して前記第２軸部を回動させる、請求項２又は３に記載の揺動装置。
5. 前記第１回転動力機構は、平面視で前記第１回動軸が延びる方向において、前記第１歯車よりも前記連結部側に配置されており、
   前記第２回転動力機構は、平面視で前記第２回動軸が延びる方向において、前記第２歯車よりも前記連結部側に配置されている、請求項４に記載の揺動装置。
6. 前記第１駆動部は、
   前記第１軸部に取り付けられた第１ピニオンと、
   前記第１ピニオンと噛合う第１ラックと、
   前記第１ラックを軸方向に駆動する第１直線動力機構と、を有し、
   前記第１直線動力機構によって前記第１ラックを駆動させることで前記第１ピニオンを介して前記第１軸部を回動させ、
   前記第２駆動部は、
   前記第２軸部に取り付けられた第２ピニオンと、
   前記第２ピニオンと噛合う第２ラックと、
   前記第２ラックを軸方向に駆動する第２直線動力機構と、を有し、
   前記第２直線動力機構によって前記第２ラックを駆動させることで前記第２ピニオンを介して前記第２軸部を回動させる、請求項２又は３に記載の揺動装置。
7. 請求項１乃至６のうちいずれか一の項に記載の揺動装置を備えた遊戯設備。

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