JPH0355073A - 移動可能な任意の傾斜面を得る装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、平面を人為的に傾斜および移動させて傾斜面
を得るための装置に係り、特に、傾斜方向が制約されな
い移動可能な任意な傾斜面を得る装置に関する。

［従来の技術］ 限定された比較的小さな面を人為的に傾斜させて、該傾
斜面を利用したスポーツトレーニング装置や特殊環境／
ミュレーション装置等が使用されている．特に近年、健
康に対する関心が高まり、科学的あるいはスポーツ医学
的立場からトレーニングが行われるようになってきてお
り、前記傾斜面についても、より複雑な傾斜面、傾斜方
向が限定されない任意な傾斜面が容易に得られる装置が
求められていた。

［発明が解決しようとする課題］ 前記のような目的に使用される装置としては、従来は、
傾斜が特定の方向に限定されたものがほとんどで、一部
に広範囲な機能を有した、特殊環境を造り出す高価なン
ミュレーション装置があった。いずれも、機能的に制約
されていて汎用性に乏しいものであって複合的な機能を
得るには複数台設置しなければならなかったり、大がか
りなンステムとして極めて高価でかつ広大な設置スペー
スを要するなど、限定された用途における使用に止まっ
ていた。

そこで本発明では、機能的に制約されない任意な傾斜面
と該傾斜面を水平移動させる機構を安価な装置で得るこ
とによって、より効果的なトレーニングを可能にしよう
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために本発明では次のような構成を
戊している。すなわち、一の回転軸を中心に回転可能に
支持された第一の面を構成する部材と、前記第一の面の
回転軸の支点を面内に含み前記第一の面の回転軸と直交
する回転軸を中心に回転可能に支持された第二の面を構
成する部材と、前記第二の面の回転軸を支持して成る固
定部材とで構成したジンバル機構と、固定部材を水平方
向に移動可能に支承する枠部材と、該枠部材に対して固
定部材を水平方向１．：′移動させる駆動手段と、一端
を前記ジンバル機構の第一の面を構成する部材に係止し
他端を前記固定部材に係止した一対の伸縮手段とからな
り、前記伸縮手段は前記第一の面に係止される位置は前
記ジンバル機構の直交する二つの回転軸で分割された隣
接する領域に配置され、前記第一の面を構成する部材と
前記固定部材とに係止される両端はそれぞれ係止点を中
心にして係止面に対して傾倒可能に係止してなるもので
ある。

［作用］ 前記のように構成した装置において、ジンバル機構の荷
重面が水平に保持された状態では伸縮手段は伸長と収縮
の中間に保持される。この状態を初期状態とする。前記
初期状態から、一対の伸縮手段を適宜選択的に伸縮駆動
すれば前記ジンバル機構の荷重面の傾斜を得ることがで
きる。

まず、伸縮手段を両方同時に伸長、収縮することによっ
て、伸縮手段が係止された領域とそれ以外の領域との中
心線を回転中心として、伸縮手段を伸長させると伸縮手
段が係止された領域が上昇しそれ以外の領域が下降して
荷重面の傾斜を得ることができる。逆に、伸縮手段を収
縮させると各領域の上昇と下降とが逆になり、前記とは
逆の荷重面の傾斜を得ることができる。

伸縮手段の伸縮を互いに逆になるようにすると、伸長さ
れた伸縮手段が係止された領域と該領域に隣接する伸縮
手段が係止されていない領域とが上昇し、収縮された伸
縮手段が係止された領域と該領域に隣接する伸縮手段が
係止されていない領域とが下降して荷重面の傾斜を得る
ことができる。

伸縮手段の伸長と収縮とを逆にすると荷重面の逆の傾斜
を得ることができる。

一対の伸縮手段のうちの一方を伸縮駆動し、他方を伸長
と収縮との中間位置に固定すると、一方の伸縮駆動によ
って一方の伸縮手段が係止された領域が上昇あるいは下
降し、該領域とは対角関係の位置にある領域が下降ある
いは上昇するものである。

次に、水平方向の移動については、前記ジンバル機構と
一体に固定部材を駆動手段によって枠部材に沿って往復
勤させると、前記ンンバル機構の傾斜動作と複合的に、
あるいは単独に選択して動作させることができるもので
ある。

［実施例］ 以下に図示の実施例に基づいて更に詳細に説明する。

図において、１は第一の面を構成する部材乃至は第一の
面、２は第二の面を構成する部材乃至は第二の面、３は
固定部材、４は第一の面の回転軸、５は第二の面の回転
軸、６及び７は伸縮手段、８は伸縮手段６，７を第一の
面ｌ及び固定部材３に係止スるユニバーサル機構である
。１０１は第一の枠部材、１０２は第二の枠部材１０３
、１０４は駆動手段である。

第１図は本願発明を模式的に示した図であり、第２図は
第１図の縦断側面図である。第３図は伸縮手段６，７の
一例を示した縦断側面図、第４図は伸縮手段６．７を第
一の面ｌ及び固定部材３に係止するユニバーサル機構を
示す分解斜視図である。

さて、具体的に説明するために、第ｌ図、第２図、第３
図並びに第４図の組み合わせで構成される装置を基に説
明する。図において、初期状態においては第１の面１及
び第２の面２が水平状態に保持される。すなわち、第３
図の検出片２２が検出器２６と係合するように、好まし
くはサーボモー夕で構成された原動機ｌ８が駆動されて
伸縮手段６、７が中間位置に保持される。傾斜面を得る
には、伸縮手段６、７が遺択的に伸縮されればよい。ま
ず、回転軸５を中心に領域Ａ％Ｂが同時に上下動し、領
域Ａ，Ｂとは逆に領域Ｃ，Ｄが同時に上下動させるには
、伸縮手段６、７を同時に伸長、収縮させる。伸縮手段
６、７に連結された各々の原動機ｌ８を同時に駆動する
。原動機１８の駆動によってベルト車１７、ペルト１６
、ベルト車１５を介して回転筒ｌ３に固定したナソト１
２を回転させるとネジ軸Ｉ１がナノトｌ２の回転方向に
応じて上昇あるいは下降する。不ジ軸１１が上昇すると
回転軸５を中心にして第２の面２と第１の面が一体とな
って領域Ａ．Ｂが上昇し、領域Ｃ，Ｄが下降する。同様
に、ネジ軸１ｌが下降すると回転軸５を中心にして第２
の面２と第１の面１が一体となって領域Ａ，Ｂが下降し
、領域Ｃ，Ｄが上昇する。次に、伸縮手段６、７のいず
れか一方のネジ軸１１が上昇し他方のネジ軸１１゜が下
降する場合は、回転軸４を中心として第１の面１が第２
の面を構戒する部材２内で傾斜運動を行ない、伸縮手段
６のネジ軸１１が上昇し伸縮手段７のネジ軸１１’　が
下降すると回転軸４を中心にして領域Ａ％Ｄが上昇、領
域Ｂ，Ｃが下降する。

また、伸縮手段６、７のいずれか一方が中立位置で保持
され他方が伸縮動作を行なうと、伸縮動作をする伸縮手
段が係止された領域とその対角の位置にある領域とが上
昇、下降動作を行なう。例えば、伸縮手段６が伸縮動作
を行ない伸縮手段７が中立位置に保持されると、領域Ａ
と領域Ｃとが上下運動をおこなう。厳密に言うと、伸縮
手段６の伸縮運動によって、回転軸４の軸線Ｙと回転軸
５の軸線Ｘとの交点Ｐと伸縮手段７が第一の面１に係止
される点とを結ぶ線Ｗを中心にして、第一の面ｌと第二
の面２とが共動して領域Ａと領域Ｃを上下動させ得るも
のである。このとき、領域Ｂと？域Ｄとは線Ｗを中心に
して回転運動をする。すなわち、全体としては、線Ｗを
固定軸として該軸線Ｗを中心に領域Ａ側と領域Ｃ側が上
下動するものである。同様に、伸縮手段７が伸縮動作を
行ない伸縮手段６が停止している場合、線Ｖを中心にし
て領域Ｂ側と領域Ｄ側が上下動するものである。

伸縮手段６、７の面ｌへの係止位置を、それぞれ、回転
軸４、５の軸線Ｙ，Ｘで画定される領域Ａ、Ｂにおいて
、直交する軸線Ｘと同Ｙとの戊す角度を２等分する線Ｖ
ＳＷ上に配置したため、一方の伸縮手段の伸縮に対して
他方の伸縮手段は中立■置に保持されることによって効
果的に軸線■または同Ｗを中心とした傾斜動作を行うこ
とを可能にしたものであり、また軸線Ｘ１Ｙのうちいづ
れの軸線を中心にした運動においても伸縮手段の伸縮量
と面の傾斜量とが一対一で対応するため制御が容易であ
る。

いずれの動作においても、回転軸４、５並びに線ｖ１Ｗ
が共に第一の面１の同一面上に配置されていることと相
まって、点Ｐは常に固定された点として移動しないよう
になっている。

伸縮手段６、７は、中立位置において第一の面１及び固
定部材３に垂直に設置されているとすると、伸長あるい
は収縮して第一の面を構成する部材１が傾斜した場合、
幾何学的に第一の面１に対してはもちろん固定部材３に
対しても垂直状態を維持できなくなるが、伸縮手段６、
７の両端はユニハーサル機構によって係止されているの
で、面１の傾斜に対しても効果的に追従し得るものであ
る。伸縮手段６、７が面ｌの傾斜によって固定部材３に
対して傾斜するが、その傾斜角度は微小であり、伸縮手
段６、７をベルト１６を介して原動機ｌ８で駆動するよ
うにすれば、前記伸縮手段６、７と固定部材３との微小
傾斜をベルト１６が効果的に吸収して良好に動作し得る
ものである。

前記説明では、回転軸４、同５、軸線ｖ１同Ｗを基準と
した動作について記載したが、伸縮手段６、７の伸縮量
を適宜制御することによって前記動作を複合した任意方
向の傾斜面を得ることができると共に、伸縮手段６、７
のそれぞれに連結した原動機ｌ８、１８゜の回転方向と
回転速度を制御することによって面１の傾斜速度と傾斜
角度を任意に設定することができるものである。

ユニバーサル機構８については、第４図に実施例を示す
。改めて説明するまでもなく、伸縮手段を構成するネジ
軸ｌエないしは筒部材ｌ４の延設部２８、２９には伸縮
手段６、７の軸線に直交する回転軸３０が係止されると
共に該回転軸３０を支承する支承部材３１には伸縮手段
６、７の軸線及び回転軸３０に共に直交する回転軸３２
を延設し、該回転軸３２を係止部材３３で第一の面を構
成する部材１及び固定部材３に係止してなるものである
。

水平移動機構について述べる。固定部材３上には、前記
のようにジンパル機構とその駆動手段が載置され、固定
部材３が移動すれば該固定部材３と一体に前記ジンバル
機構並びに駆動手段１０３が移動する構成を威している
。さて、固定部材３は所定方向に移動可能に枠部材１０
１に支承されている。枠部材１０１には駆動手段１０３
が配設されている。該駆動手段１０３は好ましくは電動
機などの原動機１１０で構成され、原動機１１０の回転
軸にはネジ軸１１２が延設されている。

方、固定部材３には前記ネジ軸１１２に係合するナソト
１１３が固設されている。第一の枠部材１０１には支持
部材１１４に支持された案内棒ｌ１６及び支持部材１１
７に支持された案内棒１１９が配設されると共に、固定
部材３には前記案内棒１１６，１１９にそれぞれ摺勤可
能に係合する摺動部材１１５，１１８が配設されている
。従って、原動機１１０を作動させることによってネジ
軸１１２が回転し、該ネジ軸１１２に係合するナフト１
１３がネジ軸１１２の回転方向によって所定方向に移動
して固定部材３を第２図示右または左方向に移動させる
ものである。該固定部材３の移動動作は、前記ジンバル
機構の傾斜動作とは別個に動作し得るものであるから、
前記ジンバル機構と独立して単独に、あるいは前記ジン
バル機構の傾斜動作と共動して、より効果的な動作を行
わせることができるものである。

枠部材を第一の枠部材１０１と第二の枠部材ｌ０２の二
層に配置し、それぞれの枠部材を互いに直交する方向に
移動できるように構成し、各々独立して駆動するように
すれば、二つの枠部材１０１，１０２の動作と前記ジン
バル機構の傾斜動作とを共動させて、あるいは独立して
作動させて所望の運動を得ることができ、より複雑な面
運動、正確には、第一の面１上に具現される荷重面に対
して、傾斜と水平移動の動作を単独あるいは複合して行
わせることができるものである。

［発明の効果］ 以上詳説した通り本発明によれば、 一の回転軸を中心に回転可能に支持された第一の面を構
戒する部材と、前記第一の面の回転軸の支点を面内に含
み前記第一の面の回転軸と直交する回転軸を中心に回転
可能に支持された第二の面を構成する部材と、前記第二
の面の回転軸を支持して成る固定部材とで構成したジン
バル機構と、固定部材を水平方向に移動可能に支承する
枠部材と、該枠部材に対して固定部材を水平方向に移動
させる駆動手段と、一端を前記ジンバル機構の第一の面
を構成する部材に係止し他端を前記固定部材に係止した
一対の伸縮手段とからなり、前記伸縮手段は前記第一の
面に係止される位置は前記ジンバル機構の直交する二つ
の回転軸で分割された隣接する領域に配置され、前記第
一の面を構成する部材と前記固定部材とに係止される両
端はそれぞれ係止点を中心にして係止面に対して傾倒可
能に係止してなるものであるから、必要最小限の構成で
効果的にかつ迅速に任意の傾斜面を得ることと、該傾斜
面を移動させることが可能になり、より複雑な面状態を
容易に得ることが可能になったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本要素を模擬的に示した図、第２図
は本発明の実施例を示す縦断側面図、第３図は伸縮手段
の実施例を示す縦断側面図、第４図はユニバーサル機構
の実施例を示す分解斜視図、第５図は別の実施例を示す
斜視図である。 ｌ：第一の面（または第一の面を構成する部材）２：第
二の面（または第二の面を構成する部材）３：固定部材
　　　　　４：回転軸 ５：回転軸　　　　　　６：伸縮手段 ７：伸縮手段　　　　　８：ユニバーサル機構９：第一
の枠部材　　ｌｏ：第二の枠部材１１：ネジ軸　　　　
１２：ナ・ノト １３：回転筒　　　　１４：筒部材 ｌ５：ベルト車　　　１６：ベルト １７：ベルト車　　　１８：原動機 １９：回転軸　　　　２２：検出片 ２５、２６、２７　：検出器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一の回転軸を中心に回転可能に支持された第一の
   面を構成する部材と、前記第一の面の回転軸の支点を面
   内に含み前記第一の面の回転軸と直交する回転軸を中心
   に回転可能に支持された第二の面を構成する部材と、前
   記第二の面の回転軸を支持して成る固定部材とで構成し
   たジンバル機構と、固定部材を水平方向に移動可能に支
   承する枠部材と、該枠部材に対して固定部材を水平方向
   に移動させる駆動手段と、一端を前記ジンバル機構の第
   一の面を構成する部材に係止し他端を前記固定部材に係
   止した一対の伸縮手段とからなり、前記伸縮手段は前記
   第一の面に係止される位置は前記ジンバル機構の直交す
   る二つの回転軸で分割された隣接する領域に配置され、
   前記第一の面を構成する部材と前記固定部材とに係止さ
   れる両端はそれぞれ係止点を中心にして係止面に対して
   傾倒可能に係止されてなることを特徴とする移動可能な
   任意の傾斜面を得る装置。
2. （２）枠部材は、一の方向に固定部材を移動させるため
   の第一の枠部材と、第一の枠部材の移動方向と直交する
   方向に固定部材を移動移動させるための第二の枠部材と
   から成る請求項１に記載の装置。
3. （３）駆動手段は、枠部材に固定された原動機と、原動
   機の回転軸に連設したネジ軸と、固定部材に連設し前記
   ネジ軸に係合するナットとで構成された請求項１に記載
   の装置。
4. （４）駆動手段は、シリンダ後端とピストンロッド前端
   をそれぞれ枠部材と固定部材のいずれかに連設して成る
   請求項１に記載の装置。