JP6389427B2 - 着座型運動装置 - Google Patents

Description

本発明は、座部に座った使用者に対し、腰捻りなどの運動を付与する着座型運動装置に関する。

従来より、ダイエットや腰痛予防などのために、使用者が座部に着座した状態で座席を揺動させ、揺動する座部に対して使用者がバランスを保とうとして腰を捻るなどの運動を行うことで使用者に腰捻りなどの運動を付与する着座型運動装置（バランス訓練装置）が開発されている。その一例として特許文献１に開示された装置がある。
特許文献１に開示された着座型運動装置は、使用者が着座する座部の下方に、この座部を左右方向に揺動させる揺動機構を備えている。この揺動機構は、駆動機構の駆動力で回転する回転軸と、この回転軸の回転を左右方向の揺動運動に変換して座部に伝える支持アーム部材と、を有している。

特開２０１３−１２３４４１号公報

特許文献１の着座型運動装置では、上述した回転軸は左右方向を向くように装置の中央部に配備されている。そして、この回転軸に対して、上述した支持アーム部材が左右一対、すなわち左側と右側とに１つずつ、合わせて２つ設けられている。
このような特許文献１の座部の支持構造は、座部を複数の支持点で安定して支持できるという効果をもたらすが、座部の揺動範囲を制限する結果ともなりやすい。つまり、複数の支持アーム部材同士が互いに干渉し合ったり、支持アーム部材が載置台に干渉するなどして、左右方向や上下方向に沿った座部の揺動範囲が大きく限定されてしまうからである。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、左右方向や上下方向に沿った座部の揺動範囲を大きくとることができ、使用者に対して効果的な揺動運動を行わせることを可能とする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、使用者が着座可能な座部と、前記座部を少なくとも左右方向に揺動させる揺動機構と、前記揺動機構を駆動する駆動機構と、前記揺動機構と駆動機構とが設置された載置台と、を備えた着座型運動装置であって、前記揺動機構は、左右方向に伸びると共に駆動機構の駆動力で回転する回転軸と、前記回転軸の回転を左右方向の揺動運動に変換する単一の変換部と、を有していることを特徴とする。

好ましくは、前記変換部は、前記回転軸における左右方向の中央部に配備されているとよい。
好ましくは、前記変換部は、前記回転軸に一体回転可能に取り付けられると共に、外周面に前記回転軸の軸心に対して傾斜する傾斜面を有する回転ボス部と、前記回転ボス部の傾斜面に対して回転自在に外嵌すると共に前記座部を下方から支持する環状嵌合部と、前記回転軸の回転に伴って前記環状嵌合部が一体回動することを規制する回動規制部と、を有するとよい。

好ましくは、前記載置台には、前記回動規制部の一部を差し込み可能とすると共に、前記回動規制部を左右方向に沿って案内可能な長溝が、左右方向に沿って形成されているとよい。
好ましくは、前記座部の少なくとも周縁部が弾性体で形成されているとよい。
また、本発明に係る着座型運動装置の最も好ましい形態は、使用者が着座可能な座部と、前記座部を少なくとも左右方向に揺動させる揺動機構と、前記揺動機構を駆動する駆動機構と、前記揺動機構と駆動機構とが設置された載置台と、を備えた着座型運動装置であって、前記揺動機構は、左右方向に伸びると共に駆動機構の駆動力で回転する回転軸と、前記回転軸の回転を左右方向の揺動運動に変換する単一の変換部と、を有しており、前記座部は、当該座部の上面から床面までの距離が、座部の左右方向の幅よりも短くなる位置に配置されており、前記座部の少なくとも周縁部が弾性体で形成されていることを特徴とする。

本発明に係る着座型運動装置は、左右方向や上下方向に沿った座部の揺動範囲を大きく
とることができ、使用者に対して効果的な捻り運動を行わせることを可能とする。

着座型運動装置の動作を示す全体斜視図である。 着座型運動装置の内部構造を示す斜視図である。 着座型運動装置の揺動機構の構成を示した斜視図である。 着座型運動装置の揺動機構を左右方向に沿って切断した断面図である。 着座型運動装置の揺動機構を底面側から見た底面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１〜図５に示すように、本発明の着座型運動装置１は、例えば、椅子の座面のようなほぼ平らで安定した面上に設置され、使用者の腰部や腹部に対して捻り動作を付与するものである。着座型運動装置１により加えられた捻り動作によって姿勢を崩された使用者が、自らの姿勢を保持しようとしたり復元しようとしたりすることで、腰周りの筋肉やインナーマッスルが鍛えられ、ダイエット効果や腰痛予防の効果などを得ることができる。

なお、本実施形態を説明するにあたって、図１〜図５に示される左右方向を、装置１を説明する際の左右方向と呼び、図１〜図５に示される前後方向を、装置１を説明する際の前後方向と呼ぶ。また、図１〜図５に示される上下方向を装置１を説明する際の上下方向と呼ぶ。装置１の説明に用いるこれらの方向は、いずれも着座型運動装置１に着座した使用者から見た前後・左右・上下方向と一致する。

図１に示すように、本発明の着座型運動装置１は、ケーシング部２と、このケーシング部２の上方に配備される座部３とを有している。図２、図３に示すように、このケーシング部２の内部には、座部３を揺動させる揺動機構４と、揺動機構４を駆動させる駆動機構５が収納されている。着座型運動装置１は、駆動機構５と揺動機構４との動作により座部３が左右方向や上下方向に沿って揺動することで座部３に着座した使用者に対して捻り運動を付与する構成となっている。

図１に示すように、ケーシング部２は、上方に向かって開口した背の低い箱状の部材であり、平面視で角が丸まった長方形状に形成されている。このケーシング部２は、平板状の下部ケーシング部６と、この下部ケーシング部６の外縁に沿うように設けられる堤状の上部ケーシング部７と、で構成されている。この下部ケーシング部６に上部ケーシング部７を上方から嵌合することで、ケーシング部２の内部に揺動機構４（詳細は後述）を収容可能な空間（上方に向かって開口した空間）が形成されるようになっている。

下部ケーシング部６の内部中央には、凹部８（収納凹部）が形成されており、この凹部８に揺動機構４を載せた載置台９が上方から嵌り込むようになっている。また、下部ケーシング部６の下面側には、円板状の脚部１０が下方に向かって突出するように取り付けられている。
座部３は、平面視で角が丸まった長方形状となるように形成された板部材であり、使用者が着座可能な大きさに形成されている。また、座部３は、左端側や右端側に比べて中央側が下方に位置するように湾曲した形状に形成されていて、凹んだ中央側に使用者が自らの腰を差し入れることで使用者の臀部に座部３がぴったりフィットするようになっている。

また、座部３の下面には、座部３の縁に沿って座部３よりも小さな環状に形成された裾部１１が設けられている。この裾部１１は、ゴムやエラストマなどの弾性材料を用いて下方に向かって垂下するスカート状に形成されており、ケーシング部２の内部に設けられる駆動部分（駆動機構５）を外側から覆う（保護する）ようになっていて、座部３が揺動している最中に使用者が誤って指先や足先などを駆動部分に挿し込むことがないようになっている。

さらに、座部３は複合体構造とされている。すなわち、矩形状とされた座部３（座部下部体）の上側には、座部３に着座する使用者の臀部に直接接触する座部上部体３Ａが設けられている。この座部上部体３Ａは、座部３よりも広い面積を備えており、座部３の上面に重ね合わされている。つまり、この座部上部体３Ａは、座部３の外縁からさらに外周側
（径外側）に向かって突出するようになっている。そして、座部上部体３Ａは、着座する使用者にソフトな座り心地を提供できるように、上述した裾部１１と同様に、ゴムやエラストマなどの弾性材料を用いて形成されている。このような座部上部体３Ａを設けておけば、座部３が揺動している最中に使用者が誤って指先や足先などを座部３の下側に挿し込んでも、座部上部体３Ａが撓んで変形するため、座部３と床面との間、または座部３と載置台９との間に挟み込まれた指先や足先などを傷めることがない。

なお、座部３は複合体構造である必要はなく、座部３が一体物であってもよい。その場合であっても、座部３の少なくとも周縁部が弾性体で形成されているとよい。
さらに、図２、図３に示すように、座部３の右側の上面には、座部３を上下方向に貫通する貫通孔１２が形成されている。この貫通孔１２は、座部３の下面において、後述する回転軸１３に取り付けられたギヤ１４に対応する箇所に形成されており、座部３が右方向に傾いて座部３の右端側が下降した際に、ギヤ１４と座部３とが接触しないようになっている。

この座部３の下方には、当該座部３を下方側から支持すると共に、座部３を左右方向に揺動させる揺動機構４が設けられている。この揺動機構４は、ケーシング部２の内部に収納された載置台９の上に載置されており、上述した裾部１１で覆われた下部ケーシング部６の中央側に配備されている。
図２、図３に示すように、揺動機構４は、左右方向を向くように架設され且つ駆動機構５により回転駆動される回転軸１３と、この回転軸１３の回転を左右方向の揺動運動に変換する変換部１５と、を有している。

次に、本発明の着座型運動装置１を構成する載置台９、回転軸１３、変換部１５、及び駆動機構５について、図を用いて説明する。
載置台９は、平面視が角が丸まった角形状のプレート（板体）であって、下部ケーシング部６の収納凹部８に上方から嵌め込まれて取り付けられている。この載置台９の上面における左右両側には、上述した回転軸１３を下方から支持するため支持台１６Ｌ、１６Ｒがそれぞれ上方突出状に設けられている。また、それぞれの支持台１６Ｌ、１６Ｒの上面には、回転軸１３を回転自在に軸支するベアリング１７を収容する凹部８が形成されている。

載置台９における左側の支持台１６Ｌと右側の支持台１６Ｒとの間には、後述する環状嵌合部１８の回動規制部１９の一部を差し込み可能とする長溝２０が形成されている。この長溝２０は、載置台９を上下方向に貫通する溝（孔）であり、左右方向に沿って形成されている。つまり、この長溝２０内に回動規制部１９の一部を差し込めば、前後方向の移動を規制しつつ回動規制部１９を左右方向に沿って案内することが可能となる。

なお、この長溝２０については、後ほど回動規制部１９を説明する際に、回動規制部１９の説明と合わせて再び詳しく説明する。
回転軸１３は、上述した座部３の下方に、左右方向を向いて架設された長尺丸棒状の部材であり、上述した支持台１６の凹部８に収容されたベアリング１７を用いて軸支されている。このベアリング１７は、回転軸１３の左右方向の両端側に設けられており、これらのベアリング１７を用いることで回転軸１３は左右方向を向く軸回りに回転自在となっている。

また、回転軸１３における中央（回転ボス部２３）の右側には、駆動機構５（駆動モータ２１）で発生した回転駆動力を伝達可能なギヤ１４が設けられており、後述する駆動機構５により回転軸１３を左右方向を向く軸回りに回転駆動できるようになっている。
駆動機構５は、左右方向に駆動軸を向けるようにして配備された駆動モータ２１と、駆動モータ２１の軸心に対して直交する向きに配備されると共に駆動モータ２１の回転駆動力が伝達される動力伝達軸２２と、を備えている。この動力伝達軸２２は、左右方向に軸心を向けた回転軸１３に対しても直交するように配備されており、駆動軸、動力伝達軸２２、回転軸１３のそれぞれに設けられたギヤを噛み合わせることで、駆動軸から動力伝達軸２２を介して回転軸１３に駆動モータ２１の回転駆動力を伝達可能となっている。

上述した変換部１５は、回転ボス部２３、環状嵌合部１８、及び回動規制部１９を組み
合わせることで、回転軸１３の回転駆動力を、左右方向に沿って揺動する力に変換するものである。そして、本発明の着座型運動装置１は、上述した変換部１５が回転軸１３に単一（単数）設けられている点、及び回転軸１３における左右方向の中央部に配備されている点を特徴としている。

次に、本発明の着座型運動装置１の特徴である変換部１５について詳しく説明する。
変換部１５は、回転軸１３の回転駆動力を左右方向に沿った力に変換することで、座部３を左右方向に沿って揺動させるものである。具体的には、変換部１５は、回転軸１３に一体回転可能に取り付けられると共に外周面に回転軸１３の軸心に対して傾斜する傾斜面２４を有する回転ボス部２３と、回転ボス部２３の傾斜面２４に対して回転自在に外嵌すると共に座部３を下方から支持する環状嵌合部１８と、回転軸１３の回転に伴って環状嵌合部１８が一体回動することを規制する回動規制部１９と、を備えている。

図４に示すように、回転ボス部２３は、上述した回転軸１３に対して取り付けられた円盤状の部材であり、ネジ等を用いて回転軸１３にネジ止めされていて、回転軸１３と一体に左右方向を向く軸回りに回転自在となっている。この回転ボス部２３の外周面には、回転軸１３の軸心と交差する方向に伸びる軸回りに周回する傾斜面２４（傾斜カム面）が形成されている。この傾斜面２４の外側には軸受２６を介して環状嵌合部１８が外嵌している。

環状嵌合部１８は、座部３の下側に設けられて、座部３を下方から支持する部材である。具体的には、この環状嵌合部１８は、左方（右方）から見た場合に略Ｕ字状となるに形成された板状の部材であり、座部３の下面に固定されている。また、環状嵌合部１８の先端（座部３から遠い側）であってその中央には回転ボス部２３を挿入可能な円形の開口部２５が、左右方向に沿って環状嵌合部１８を貫通するように形成されている。この開口部２５の内周面には、上述した軸受２６が嵌め込み状に固定されている。

回動規制部１９は、環状嵌合部１８の下部から下方に向かって突出するように形成された部分である。この回動規制部１９の先端側は上述した長溝２０に差し込み可能とされており、左右方向に沿って形成された長溝２０に案内されて、左右方向に沿った揺動を許容しつつ前後方向に沿った移動を規制可能となっている。
具体的には、図５に示すように、上述した長溝２０は、前後方向の開口幅に比べて、左右方向の開口幅の方が２倍程度長くなるような長円状に開口する溝である。また、長溝２０の左右両端側の開口縁は、この長溝２０に差し込まれる回動規制部１９の外径よりやや大きな曲率半径を備えた円弧状に形成されており、回動規制部１９の外周面と長溝２０の開口縁とが半周という広い範囲に亘って面接触することで、回動規制部１９や長溝２０に加わる面圧を軽減し、摺動による回動規制部１９や長溝２０の摩耗を防ぐものとなっている。

ところで、本発明の着座型運動装置１は、上述した変換部１５が回転軸１３に単一（単数）設けられている点、及び上述した変換部１５が回転軸１３における左右方向の中央部に配備されている点を特徴としている。
つまり、本発明の着座型運動装置１は、回転軸１３が１本しか設けられておらず、この１本の回転軸１３上に変換部１５（回転ボス部２３及びこの回転ボス部２３に外嵌する環状嵌合部１８）が１つしか配備されておらず、座部３の左右方向や上下方向に沿った揺動を１箇所の変換部１５で全て支持する構成となっている。

このような本発明の着座型運動装置１に対し、従来の運動装置は、環状嵌合部（変換部）を複数備えたものとなっている。このように回転軸上に環状嵌合部を複数設けると、座部を揺動させる際に環状嵌合部同士が干渉し合ったり、環状嵌合部が他の部材と干渉し合ったりする可能性も高くなり、干渉を避けるために座部の揺動範囲を小さく限定せざるを得なくなる。

そこで、本発明の着座型運動装置１では、変換部１５を構成する回転ボス部２３やこの回転ボス部２３に外嵌する環状嵌合部１８を回転軸１３の中央側に単数だけ配備し、この中央側に設けられた単数の変換部１５で座部３を支持するようにしている。
このようにすれば、中央側に設けられた単数の変換部１５を中心に座部３を大きく左右
方向や上下方向に揺動させても、環状嵌合部１８が他の部材と干渉し合うといった不具合が発生しにくくなり、座部３を大きく揺動させることで使用者により効果的な運動を付与することができるようになる。

なお、変換部１５を単数にしたり中央側に設けたりするだけでは、十分な干渉抑制効果が得られない場合は、上述した座部３に設けられた貫通孔１２のように、ギヤ１４などのような干渉しやすい部材と接触する部分の厚みを薄くしたり孔を設けるなどして、干渉を回避することも可能である。こうすることで、座部３を揺動機構４に対して上下方向に近接配置でき、着座型運動装置１を薄くコンパクトなものとすることが可能となる。

また、変換部１５を単数にすると、座部３に加わる荷重が一つの変換部１５に集中するため、変換部１５に補強リブ２７（図４参照）のような補強部材を設けても良い。
次に、上述した揺動機構４を用いて座部３を左右方向に揺動させる方法、言い換えれば本発明の着座型運動装置１を用いた運動方法について説明する。
すなわち、上述した駆動機構５を用いて発生した回転駆動力を用いて回転軸１３を左右方向を向く軸回りに回転させると、回転軸１３と一体回転可能に取り付けられた回転ボス部２３も回転する。このとき、回転ボス部２３の外周面に形成された傾斜面２４は、回転軸１３の軸心と交差する方向を向く軸回りに周回する軌道に沿うように形成されているため、この傾斜面２４に沿って摺動する環状嵌合部１８も回転軸１３の軸心回りに蛇行するような軌道を描きながら回転軸１３の回りを周回しようとする。

ところが、環状嵌合部１８の下部には上述した回動規制部１９が下方突出状に形成されており、この回動規制部１９の下端が載置台９の長溝２０に挿し込まれているので、環状嵌合部１８は回転ボス部２３と一体に前後方向に回転することはない。しかし、その一方で、回動規制部１９は長溝２０に沿って左右方向には移動可能となっているため、環状嵌合部１８の左右方向に沿った揺動は回動規制部１９により規制されることはない。それゆえ、回転軸１３が回転すると、前後方向に沿った回動が規制された状態で、環状嵌合部１８が左右方向に揺動し、環状嵌合部１８の上部に設けられた座部３が左右方向に沿って揺動する。

このように変換部１５（環状嵌合部１８）を回転軸１３の中央側に単数備えた構造では、変換部１５を中心に座部３を大きく左右方向や上下方向に揺動させても、環状嵌合部１８が他の部材と干渉し合うといった不具合が発生しにくくなり、座部３を大きく揺動させることで使用者により効果的な捻り運動を行わせることができる。
なお、本発明の着座型運動装置１に関しては、上記実施の形態に限定されるものではない。また、今回開示された実施形態において、明示されていない事項、例えば、作動条件や操作条件、構成物の寸法、重量などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。

１ 着座型運動装置
２ ケーシング部
３ 座部
３Ａ 座部上部体
４ 揺動機構
５ 駆動機構
６ 下部ケーシング部
７ 上部ケーシング部
８ 凹部（収納凹部）
９ 載置台
１０ 脚部
１１ 裾部
１２ 貫通孔
１３ 回転軸
１４ ギヤ
１５ 変換部
１６Ｌ 左側の支持台
１６Ｒ 右側の支持台
１７ ベアリング
１８ 環状嵌合部
１９ 回動規制部
２０ 長溝
２１ 駆動モータ
２２ 動力伝達軸
２３ 回転ボス部
２４ 傾斜面
２５ 開口部
２６ 軸受
２７ 補強リブ

Claims (4)

1. 使用者が着座可能な座部と、前記座部を少なくとも左右方向に揺動させる揺動機構と、前記揺動機構を駆動する駆動機構と、前記揺動機構と駆動機構とが設置された載置台と、を備えた着座型運動装置であって、
   前記揺動機構は、左右方向に伸びると共に駆動機構の駆動力で回転する回転軸と、前記回転軸の回転を左右方向の揺動運動に変換する単一の変換部と、を有しており、
   前記座部は、当該座部の上面から床面までの距離が、座部の左右方向の幅よりも短くなる位置に配置されており、
   前記座部の少なくとも周縁部が弾性体で形成されている
   ことを特徴とする着座型運動装置。
2. 前記変換部は、前記回転軸における左右方向の中央部に配備され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. 前記変換部は、
   前記回転軸に一体回転可能に取り付けられると共に、外周面に前記回転軸の軸心に対して傾斜する傾斜面を有する回転ボス部と、
   前記回転ボス部の傾斜面に対して回転自在に外嵌すると共に前記座部を下方から支持する環状嵌合部と、
   前記回転軸の回転に伴って前記環状嵌合部が一体回動することを規制する回動規制部と、
   を有することを特徴とする請求項１または２に記載の着座型運動装置。
4. 前記載置台には、前記回動規制部の一部を差し込み可能とすると共に、前記回動規制部を左右方向に沿って案内可能な長溝が、左右方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項３に記載の着座型運動装置。

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