KR100866660B1 - 밸런스 훈련장치 - Google Patents

Abstract

피험자가 착석한 좌석을 요동시킴으로써, 상기 피험자에게 승마를 모방한 운동 부하를 부여하는 밸런스 훈련장치에 있어서, 변화가 풍부한 요동을 가능하게 한다.　

좌석이 부착되는 받침대(19)를 지지하는 승강레버(17, 18)를, 요동기구(3)에 있어서 편심축(14c, 14d)을 갖는 제 1 구동기어(14)에 의해서 전후상하로 요동 변위시키고, 그 요동기구(3)가 유지 부재(11)에 회전축선(11z) 주위에 요동 자유롭게 지지됨과 동시에, 제 1 구동기어(14)에 의해서 구동되는 제 2 구동기어(15)가 그 편심축(15b) 및 편심로드(21)에 의해서 요동기구(3)를 좌우로 요동 변위시킨다. 그리고, 제 1 구동기어(14)의 기어(14b)와 제 2 구동기어(15)의 기어(15a)의 톱니수비를 x : 2(1< x ≤ 1.2)정수가 아닌 유리수의 비로 설정함으로써, 시간과 함께 맞물림 타이밍이 변화하여, 변화가 풍부한 요동을 실현할 수 있다.　

승마, 밸런스, 훈련장치

Description

밸런스 훈련장치{BALANCE TRAINING APPARATUS}

도 1은 본 실시형태에 대한 밸런스 훈련장치의 전체 구성을 나타내는 측면도.　

도 2는 도 1에서 나타내는 밸런스 훈련장치의 평면도.　

도 3은 도 1의 투시 측면도.　

도 4는 도 3의 절단면선 A-A에서 본 단면도.　

도 5는 도 1의 우측 후방에서 본 분해 사시도.　

도 6은 도 5에서 나타내는 밸런스 훈련장치에 있어서, 좌석 및 커버를 떼어낸 상태를 좌측 후방에서 본 사시도.　

도 7은 요동기구의 분해 사시도.　

도 8은 도 7의 우측면을 나타내는 도면.　

도 9는 본 발명에 의한 상하이동을 포함하는 좌석의 요동 궤적을 나타내는 측면도.　

도 10은 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 톱니수비가 1 : 1이고, 또한 원점의 타이밍이 0°에서 일치하고 있는 경우의 좌석의 요동 궤적을 나타내는 평면도.　

도 11은 도 10의 경우의 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 맞물림의 변화를 나타내는 그래프.　

도 12는 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 톱니수비가 1 : 1이고, 또한 원점의 타이밍이 90° 어긋나 있는 경우의 좌석의 요동 궤적을 나타내는 평면도.　

도 13은 도 12의 경우의 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 맞물림의 변화를 나타내는 그래프.　

도 14는 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 톱니수비가 1 : 2이고, 또한 원점의 타이밍이 0°에서 일치하고 있는 경우의 좌석의 요동궤적을 나타내는 평면도.　

도 15는 도 14의 경우의 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 맞물림의 변화를 나타내는 그래프.　

도 16은 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 톱니수비가 1 : 2이고, 또한 원점의 타이밍이 180° 어긋나 있는 경우의 좌석의 요동 궤적을 나타내는 평면도.　

도 17은 도 16의 경우의 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 맞물림의 변화를 나타내는 그래프.　

도 18은 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 톱니수비가 1 : 2이고, 또한 원점의 타이밍이 90° 어긋나 있는 경우의 좌석의 요동 궤적을 나타내는 평면도.　

도 19는 도 18의 경우의 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 맞물림의 변화를 나타내는 그래프.　

도 20은 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 톱니수비가 1 : 2이고, 또한 원점의 타이밍이 270° 어긋나 있는 경우의 좌석의 요동 궤적을 나타내는 평면도.　

도 21은 도 20의 경우의 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 맞물림의 변화를 나타내는 그래프.　

도 22는 제 1 구동기어와 제 2 구동기어의 톱니수비가 2 : 1이고, 또한 원점의 타이밍이 0°로 일치하고 있는 경우의 좌석의 요동 궤적을 나타내는 평면도.　

도 23은 요동기구를 경사시키는 신축 자유로운 리프트를 신장시킨 경우의 좌석의 요동 궤적을 나타내는 측면도.　

도 24는 도 9의 경우와 도 23의 경우의 좌석의 요동 궤적을 비교하기 위한 측면도.　

도 25는 좌석을 경사시키는 신축 자유로운 리프트를 신장시킨 경우의 좌석의 요동 궤적을 나타내는 측면도.　

도 26은 좌석을 경사시키는 일 없이, 상기 요동기구를 경사시킨 경우의 각 부의 변위를 나타내는 측면도.

도 27은 상기 요동기구의 경사에 수반하는 좌석의 요동 패턴의 변화를 나타내는 평면도.　

도 28은 좌우 요동의 오프셋에 의한 좌석의 요동 패턴의 변화를 나타내는 평면도.　

도 29는 좌우 요동의 오프셋에 의한 좌석의 요동 패턴의 변화를 나타내는 평면도.　

도 30은 밸런스 훈련장치의 전기적구성을 나타내는 블럭도.

도 31은 본체측 회로기판의 전기적구성을 나타내는 블럭도.　

도 32는 제어회로에 의한 요동용의 모터의 제어동작을 설명하기 위한 측면 도.　

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 밸런스 훈련장치 2: 좌석

2a: 시트 2b: 쿠션대

3:　요동기구 3a, 3b: 기어케이스

3c, 3d: 측판(측벽) 3f: 상자체

3q: 핀구멍 4: 다리부

4a: 다리대 4b: 다리기둥

4r: 본체측 회로기판 5: 바닥면

7: 등자 8:말고삐

9a: 조작기 회로기판 11: 유지 부재

11a, 11b: 회전판 11c, 11d: 경사축 지지판

11e:리프트 지지판 11z:회전축선

12: 신축 자유로운 리프트 12d, 20d, 24: 모터

12e, 20e: 높이검지유닛 3: 모터(구동원)

13a, 24a: 출력축 3b, 24b: 웜

13g: 핀 14: 제1 구동기어(제1 구동축)

14a: 웜 휠 14c, 14d, 15b, 22a: 편심축

15: 제2 구동기어(제2 구동축) 16: 규제축(규제부재)

16a, 16b: 연결돌기 17, 18: 승강레버(승강부재)

17a, 18a: 축구멍(오목부) 17d, 18d: 긴 구멍

17e, 18e: 슬라이드 축받이 19: 받침대

20: 신축 자유로운 리프트 21: 편심로드

21a, 21c: 자재(自在) 축받이 22: 축

23: 기어 25: 부착부재

26: 인코더 51: 전원플러그

52: 전원회로 53a: 마이크로컴퓨터

53: 제어회로 54: 조작기 구동회로

55: 센서신호 처리회로 56, 57, 58: 센서구동회로

60: 구동회로

본 발명은 피험자가 착석한 좌석을 요동시킴으로써, 상기 피험자에게 승마를 모방한 운동부하를 부여하여, 밸런스능력을 훈련하는 밸런스 훈련장치에 관한 것이다.

상기와 같이, 피험자가 착석한 좌석을 요동시킴으로써, 상기 피험자에게 승마를 모방한 운동부하를 부여하여, 밸런스능력을 훈련하는 밸런스 훈련장치는 아이에서 노인까지 이용가능한 손쉬운 운동기구로서, 당초의 재활 목적의 의료시설에 서, 일반가정에 보급되어 오고 있다. 그러한 밸런스 훈련장치가 전형적인 종래 기술로서는 예를 들면 본건 출원인이 먼저 제안한 특허문헌 1이 있다.　

[특허문헌 1]

일본국 특허공개공보 제2006-61672호

상술한 종래 기술에는 좌석 아래에 수납된 컴팩트한 구조이고, 전후(x) 방향 및 좌우(z) 방향으로 요동가능한 요동기구가 개시되어 있다. 그러나, 좌석이 전후(x) 방향으로 소정의 위치일 때에는 좌우(z) 방향으로도 소정의 위치에 도달하도록, 좌석의 전후(x) 방향의 위치와 좌우(z) 방향의 위치가 한가지로 정해져 있다. 이 때문에, 움직임이 단조롭고, 피험자가 싫증내 버린다고 하는 문제가 있다.　

본 발명의 목적은 변화가 풍부한 요동을 실행할 수 있는 밸런스 훈련장치를 제공하는 것이다.　

본 발명의 밸런스 훈련장치는 피험자가 착석한 좌석을 요동기구가 요동함으로써, 상기 피험자에게 운동부하를 부여하는 밸런스 훈련장치에 있어서, 상기 요동기구는 적어도 전후방향 및 좌우방향을 포함하는 복수의 요동 성분을 발생할 수 있고, 상기 전후방향과 좌우방향의 요동 주기가 x : 2, 단 1< x <2로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.　

상기의 구성에 따르면, 피험자가 착석한 좌석을 요동기구가 요동함으로써, 상기 피험자에게 승마를 모방한 운동부하를 부여하여, 피험자의 밸런스능력을 훈련 하는 밸런스 훈련장치에 있어서, 상기 요동기구가 전후(x) 방향 및 좌우(z) 방향을 적어도 포함하는 복수의 요동 성분을 발생할 수 있는 경우, 상기 요동기구에 있어서의 기어의 톱니수비의 설정 등에 의해서, 요동 주기가 정수가 아닌 유리수의 비로 되도록 설정한다.　

따라서, 일정한 궤적이 아닌, 시간과 함께 요동방향의 조합이 변화하고, 변화가 풍부한 요동을 실행할 수 있게 되어, 피험자가 싫증나지 않는 계속 사용성이 우수한 밸런스 훈련장치를 실현할 수 있다.　

또한, 본 발명의 밸런스 훈련장치에서는 x≤ 1.2인 것을 특징으로 한다.　

상기의 구성에 따르면, 상기 전후방향과 좌우방향의 요동 주기가 1 : 2에 근접할수록, 좌석에 가로 8의 글자의 궤적을 그리게 할 수 있어, 피험자의 다리부의 내측 및 외측의 근력을 높이고, 1 : 1에 근접할수록, V 및 역V의 궤적을 그리게 할 수 있어, 피험자의 허리주위의 근력을 높이고, 이렇게 해서 피험자의 근력을 밸런스좋게 단련시킬 수 있다.　

또한, 본 발명의 밸런스 훈련장치에서는 상기 요동기구는 바닥면에 설치되는 다리부에 대해, 유지 부재에 의해서, 전후로 연장하는 회전축선 주위에 요동 자유롭게 탑재 지지되고, 제 1 구동원과, 상기 제 1 구동원을 수용하는 상자체와, 상기 제 1 구동원에 의해서 회전구동됨과 동시에, 상기 상자체의 측벽에 의해서 좌우축선 주위에 회전 자유롭게 지지되고, 그 일부에 편심축을 갖는 제 1 구동축과, 상기 편심축이 회전 자유롭게 끼워 넣어지는 오목부를 갖는 승강부재와, 상기 승강부재에 의해서 지지됨과 동시에, 상기 좌석을 탑재하는 받침대와, 상기 제 1 구동축으 로부터 이격된 위치에서 상기 승강부재를 상기 상자체에 지지하고, 상기 승강부재의 상기 편심축 주위의 전도(轉倒)를 방지하는 규제부재와, 상기 제 1 구동축에 의해서 연동하여 회전구동됨과 동시에, 상기 상자체의 측벽에 의해서 좌우축선 주위에 회전 자유롭게 지지되고, 그 일단부에 편심축을 갖는 제 2 구동축과, 양단에 자재(自在) 축받이를 갖고, 일단이 상기 제 2 구동축의 편심축에 연결되고, 타단이 상기 유지 부재에 세워 마련된 축에 연결되는 편심로드를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.　

상기의 구성에 따르면, 우선, 상기 요동기구를, 유지 부재에 의해서 바닥면에 설치되는 다리부에 대해 전후로 연장하는 회전축선 주위에 요동 자유롭게 탑재 지지함으로써, 좌우 요동이 가능하게 된다. 그리고, 상기 요동기구를, 모터 등의 제 1 구동원과, 상기 제 1 구동원을 수용하는 상자체와, 상기 제 1 구동원에 의해서 회전 구동됨과 동시에, 상기 상자체의 측벽에 의해서 좌우축선 주위에 회전 자유롭게 지지되고, 그 일부, 예를 들면 양단에 편심축을 갖는 제 1 구동축과, 상기 편심축이 회전 자유롭게 끼워 넣어지는 오목부를 갖는 승강부재와, 상기 승강부재에 의해서 지지됨과 동시에 상기 좌석을 탑재하는 받침대와, 상기 제 1 구동축으로부터 이격된 위치에서 상기 승강부재를 상기 상자체에 대해 지지하고, 상기 승강부재의 상기 편심축 주위의 전도를 방지하는 규제부재를 구비하여 구성함으로써, 컴팩트한 구성이고, 전후의 요동(왕복운동)에 상하의 요동(왕복운동)을 가하고, 측면에서 보아 원으로부터 타원의 궤도를 그리게 한다. 또한, 상기 요동기구에, 상기 제 1 구동축에 의해서 연동하여 회전 구동됨과 동시에, 상기 상자체의 측벽에 의해 서 좌우축선 주위에 회전 자유롭게 지지되고, 그 일단부에 편심축을 갖는 제 2 구동축과, 양단에 자재(自在) 축받이를 갖고, 일단이 상기 제 2 구동축의 편심축에 연결되고, 타단이 상기 유지 부재에 세워 마련된 축에 연결되는 편심로드를 구비하여 구성함으로써, 상기 유지 부재에 의한 지지에 의해서, 상기 좌우요동을 발생시킨다.　

따라서, 제 1 구동축에 의한 상기 전후의 요동(왕복운동) 및 상하의 요동(왕복운동)에 가하여, 제 2 구동축의 편심축 및 편심로드에서 좌우의 요동(왕복운동)을 실행할 수 있어, 움직임의 패턴을 넓힐 수 있음과 동시에, 요동에 의한 인체에의 부하를 원활하게 연속적으로 변화시킬 수 있어, 인체에의 손상을 작게 하면서, 운동효과를 높일 수 있다. 또한, 상하의 요동(왕복운동)을 가함으로써, 피험자의 자율신경을 활성화시킴과 동시에, 다리 주위의 근력 상승을 도모할 수 있다.　

또한, 본 발명의 밸런스 훈련장치에서는 상기 규제부재는 상기 상자체의 측벽에 의해서 좌우축선 주위에 회전 자유롭게 지지되고, 적어도 그 한쪽의 단부에 1직경선 방향으로 연장하는 연결돌기를 갖는 규제축과, 상기 승강부재에 형성되고, 상기 연결돌기가 끼워 맞춰지는 긴 구멍을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.　

상기의 구성에 따르면, 편심축의 회전에 대해, 승강부재, 따라서 좌석이 넘어지지 않도록 마련되어 있는 규제부재를, 상기 상자체의 측벽에 의해서 좌우축선 주위에 회전 자유롭게 지지되고, 적어도 그 한쪽의 단부에 1직경선 방향으로 연장하는 연결돌기를 갖는 규제축과, 상기 승강부재에 형성되고, 슬라이드 축받이 등으 로 이루어지며, 상기 연결돌기가 끼워 맞춰지는 긴 구멍에 의해서 구성한다.　

따라서, 예를 들면 상기 긴 구멍을 상하로 연장하는 직선으로 형성하며, 수평방향의 움직임을 규제하고, 상하방향의 움직임을 허용한 경우, 수평방향의 스트로크(요동의 폭)를 상하방향의 스트로크보다 크게 할 수 있으며, 이와 같이 상기 긴 구멍 및 규제축을 이용함으로써, 상기 좌석의 측면에서 보아 타원형상의 움직임을 실행시킬 수 있다.　

또한, 본 발명의 밸런스 훈련장치에서는 상기 편심로드의 타단이 연결되는 축은 변위기구에 의해서 미리 정하는 기점을 중심으로 승강변위 가능하게 상기 유지 부재에 부착되는 것을 특징으로 한다.　

상기의 구성에 따르면, 변위기구를 마련하여, 상기 유지 부재에 있어서의 축의 부착 위치, 따라서 상기 제 2 구동축의 편심축에 의해서 요동되는 편심로드의 요동 기점을 승강 변위할 수 있다. 이것에 의해서, 유지 부재에 대한 요동기구의 상기 회전축선 주위의 위치에 오프셋을 갖게 할 수 있고, 상기 회전축선 주위에 소정의 각도만큼 기운 위치를 기준으로 해서, 상기 회전축선 주위에 요동기구, 따라서 좌석을 요동할 수 있다.　

따라서, 피험자의 좌우의 근육을 선택적으로 단련시킬 수 있음과 동시에, 피험자의 밸런스 감각을 키우는 것도 가능하다.　

또한, 본 발명의 밸런스 훈련장치에서는 상기 변위기구는 상기 유지 부재의 측벽에 회전 자유롭게 부착되고, 상기 축이 편심위치에 세워 마련되는 회전판과, 상기 회전판을 회전 구동하는 제 2 구동원을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한 다.　

상기의 구성에 따르면, 제 2 구동원이 회전판을 회전 구동하는 것만으로, 상기 편심로드의 타단이 연결되는 축, 따라서 상기 편심로드의 요동 기점을 승강 변위할 수 있다.　

이것에 의해서, 요동기구의 상기 회전축선 주위의 기울기를 연속적으로 변화시킬 수 있고, 운동패턴을 다양화하여, 피험자가 싫증나지 않는 계속 사용성이 우수한 밸런스 훈련장치를 실현할 수 있다.　

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 밸런스 훈련장치(1)의 전체 구성을 나타내는 측면도이고, 도 2는 그 평면도이며, 도 3은 그 투시측면도이고, 도 4는 도 3의 절단면선 A-A에서 본 단면도이며, 도 5는 그 분해사시도이다. 이 밸런스 훈련장치(1)는 대략적으로, 말의 배나 안장을 모방한 형상이고 피험자가 착석하는 좌석(2)과, 상기 좌석(2)내에 마련되고 좌석(2)을 요동시키는 요동기구(3)와, 이들을 지지하는 다리부(4)를 구비하여 구성된다. 상기 좌석(2)은 상기 요동기구(3)에 부착되는 시트(2a)상에 쿠션대(2b)가 적층되어 이루어진다.　

상기 좌석(2)의 전방 양측에는 등자(橙子; stirrup)(7)가 늘어뜨려져 부착되어 있다(도 2∼도 5에서는 도면의 간략화를 위해 생략하고 있다). 등자(7)는 피험자가 발을 거는 발걺부(7a)와, 상기 시트(2a)에 나사 고정되는 부착편(7b)과, 그들을 연결하는 연결편(7c)을 구비하여 구성되어 있고, 부착편(7b)의 하단에 세워 마 련된 핀(7d)에 연결편(7c)의 상단에 형성된 구멍(7e)이 끼워 넣어짐으로써 해당 연결편(7c)이 요동 자유로워지고, 그 연결편(7c)의 하단에 세워 마련된 핀(7f)에, 발걺부(7a)의 상단에 복수 형성된 구멍(7g)의 어느 하나가 끼워 넣어짐으로써, 해당 등자(7)의 길이{발걺부(7a)의 높이} 조정이 가능하게 되어 있다.　

상기 좌석(2)의 전방에는 말고삐(8)가 마련되어 있다. 이 말고삐(8)는 반원의 호형상의 손잡이(8a)의 양단(8b, 8c)이 안쪽으로(직경선방향으로) 되꺾이고, 그 양단(8b, 8c)이 좌석(2)의 앞부분에 선회가능하게 지지됨으로써, 상기 손잡이(8a)가 피험자로부터 먼 측의 상기 좌석(2)으로부터 일으켜서 사용가능하게 되고, 쓰러뜨림으로써 수납 가능하게 구성되어 있다.　

또한, 상기 좌석(2)의 전방에 있어서, 상기 말고삐(8)의 수납상태에서 내주측 부분에는 함몰된 지지대가 형성되어 있고, 해당 지지대상에는 조작기 케이스로 덮인 조작기 회로기판(9a)이 탑재된 후, 또한 전면패널(9b)로 덮인 조작부가 마련되어 있다.　

상기 다리부(4)는 바닥면(5)에 설치되는 다리대(4a)와, 그 다리대(4a)로부터 세워 마련되는 다리기둥(4b)과, 상기 다리대(4a)의 전후를 덮는 커버(4c, 4d)와, 상기 다리기둥(4b)을 덮는 커버(4e)를 구비하여 구성된다. 다리대(4a)는 대략적으로 좌우의 프레임(4f, 4g)이 전단측에서 연결프레임(4h)에 의해서 연결됨과 동시에, 중앙부가 연결봉(4i)에 의해서 연결됨으로써 구성되어 있다. 프레임(4f, 4g)의 각 단부에는 상기 바닥면(5)에 맞춘 높이 조정이 가능한 하는 나사식의 베이스 받침대(4j)가 각각 부착되어 있고, 또한 프레임(4f, 4g)의 후단부에는 소정 높이에 캐스터(caster)(4k)가 각각 부착되어 있다.　

따라서, 후단측의 베이스 받침대(4j)의 돌출높이를 낮게 하고, 전단측의 연결프레임(4h)을 들어 올림으로써, 해당 밸런스 훈련장치(1)를 바닥면(5)상에 활주시키는 이동이 가능하게 되고, 베이스 받침대(4j)를 캐스터(4k)보다도 돌출시킴으로써, 해당 밸런스 훈련장치(1)를 바닥면(5)에 대해 어긋나지 않고, 또한 수평으로 유지함과 동시에, 피험자를 실은 요동에 의해서도, 상기 요동기구(3)로부터 좌석(2)을 안정하게 지지할 수 있다.　

상기 다리기둥(4b)은 상기 요동기구(3)로부터 좌석(2) 및 피험자에 의한 하중을 지지하기 위해, 측면에서 보아 대략 삼각형상으로 형성되는 좌우 한쌍의 지지기둥(4m, 4n)으로 이루어지고, 그 바닥부는 상기 좌우의 프레임(4f, 4g)의 대략 중앙부에 고정되며, 꼭대기부에는 축받이(4p)가 끼워 넣어져 있다. 또한, 지지기둥(4m, 4n)의 적어도 한쪽에 있어서, 상기 삼각형의 중앙부에는 오목부(4q)가 형성되어 있고, 이 오목부(4q) 내에는 해당 밸런스 훈련장치(1)의 전원공급을 받고 구동제어를 실행하는 본체측 회로기판(4r)이 수납된다. 이 다리기둥(4b) 부분의 구성은 상기 커버(4e)에 의해서 덮이고, 그 커버(4e)의 상단과 상기 시트(2a)의 저면의 사이는 신축성 있는 커버(6)에 의해서 덮여 있다.　

도 6은 상술한 바와 같이 구성되는 밸런스 훈련장치(1)에 있어서, 좌석(2)과 커버(4c, 4d, 4e)를 떼어낸 상태를 나타내는 사시도이다. 이 도 6은 밸런스 훈련장치(1)를 좌측 후방에서 본 도면이며, 전술한 도 5는 우측 후방에서 본 도면이다. 또한, 도 7은 상기 요동기구(3)의 분해사시도이고, 도 8은 그 우측면이다. 이들 도 5∼도 8을 참조하여, 요동기구(3) 부근의 구성에 대해 상세하게 기술한다.　

상기 요동기구(3)는 유지 부재(11)를 거쳐서 상기 다리부(4)에 지지되어 있다. 상기 유지 부재(11)는 측면에서 보아 대략 ‘ㄴ’자형상으로 형성되는 좌우 한쌍의 회전판(11a, 11b)과, 상기 회전판(11a, 11b)의 후단측을 연결하는 경사축 지지판(11c)과, 대략 중앙부를 연결하는 경사축 지지판(11d)과, 바닥부를 연결하는 리프트 지지판(11e)을 구비하여 구성되고, 상기 각 지지판(11c, 11d, 11e)이 각 회전판(11a, 11b)에 용접 고정되어 구성된다. 상기 회전판(11a, 11b)의 전단측에는 암나사가 새겨진 부시(bush)(11f)가 압입 고정되어 있고, 이 부시(11f)에는 상기 좌우의 지지기둥(4m, 4n)의 꼭대기부에 마련된 축받이(4p)를 삽입 통과한 볼트(4s)가 나사부착됨으로써, 해당 유지 부재(11)는 상기 축받이(4p)에 의해서 좌우의 축선 주위에 선회가능하게 지지된다. 또한, 상기 리프트 지지판(11e)의 대략 중앙부에는 브래킷(11h)이 부착되어 있고, 이 브래킷(11h)과 상기 다리대(4a)의 연결봉(4i)의 사이에는 신축 자유로운 리프트(12)가 삽입되고, 그 신축 자유로운 리프트(12)의 신축에 의해서 유지 부재(11), 따라서 요동기구(3)의 전후(x) 방향에서의 경사각이 변화 가능하게 되어 있다. 한편, 상기 경사축 지지판(11c, 11d)은 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되고, 그 중앙부에는 축받이(11i, 11j)가 각각 압입 고정되어 있으며, 이 축받이(11i, 11j)에 의해서, 후술하는 바와 같이 상기 요동기구(3)가 요동변위 자유롭게 지지된다.　

상기 신축 자유로운 리프트(12)는 바디(12a)와, 그 바디(12a)로부터 신축 자유로운 작동편(12b)과, 바디(12a)의 상부에 부착되는 기어박스(12c)와, 상기 기어 박스(12c)를 구동하는 모터(12d)와, 높이검지유닛(12e)을 구비하여 구성된다. 상기 바디(12a)의 하단은 상기 연결봉(4i)에 의해서 다리대(4a)에 좌우의 축선주위에 요동 자유롭게 선회가능하게 지지된다. 상기 작동편(12b)은 볼나사 등으로 이루어지고, 그 상단이 상기 유지 부재(11)의 브래킷(11h)과 핀(12k)에 의해서 좌우의 축선 주위에 요동 자유롭게 선회가능하게 지지되어 있다. 상기 볼나사에는 기어박스(12c) 내의 도시하지 않은 기어의 내주면에 형성된 내부나사가 맞물리고, 그 기어가 모터(12d)의 출력축에 고착된 웜기어로 구동됨으로써 상기 작동편(12b)이 바디(12a) 내부로부터 신장하거나 내부로 축소하고, 상기 유지 부재(11), 따라서 요동기구(3)의 전후(x) 방향에서의 경사각이 변화 가능하게 된다.　

상기 높이검지유닛(12e)은 도 6에서 나타내는 바와 같이, 연결편(12f)에 의해서 작동편(12b)의 하단부(7d)에 연결된 슬릿판(12g)의 변위를 센서(12h)로 판독함으로써, 상기 리프트 지지판(11e)의 높이, 따라서 상기 유지 부재(11)의 경사각을 검지한다. 상기 연결편(12f)은 바디(12a)에 형성된 슬릿(12i)을 통해 그 내부에 들어가고, 나사(12j)에 의해서 작동편(12b)의 하단부(7d)와 연결된다.　

상기 요동기구(3)는 유지 부재(11)의 회전판(11a, 11b) 및 지지판(11c, 11d, 11e)에 의해서 구획된 공간내에, 도 7의 상태에서는 좌우 요동 자유롭게 수납되는 컴팩트한 구조로 되어 있다. 도 7 및 도 8을 참조하여, 이 요동기구(3)는 전면 기어케이스(3a) 및 후면 기어케이스(3b)에, 좌우 양측으로부터 측판(3c, 3d)이 나사(3e)에 의해서 나사 고정됨으로써 형성되는 상자체(3f) 내에, 모터(13), 제 1 구동기어(14), 제 2 구동기어(15) 및 규제축(16)이 수납되어 구성되어 있다.　

상기 제 1 구동기어(14), 제 2 구동기어(15) 및 규제축(16)은 좌우의 측판(3c, 3d)에 각각 형성되고, 중앙에 축구멍(3g, 3h, 3i)을 갖는 오목부(3j, 3k, 3l)에 끼워 넣어지는 축받이(3m, 3n, 3o)에 의해서, 좌우(y) 방향의 회전축 주위에 회전 자유롭게 선회가능하게 지지된다.　

상기 제 1 구동기어(14)의 대직경의 웜 휠(14a)에는 상기 모터(13)의 출력축(13a)에 압입된 웜(13b)이 맞물린다. 이 모터(13)에는 브래킷(13c)이 용접 등으로 고정되어 있고, 이 브래킷(13c)의 좌우 양측판(13d, 13e)에 형성된 나사 구멍(13f)에, 상기 측판(3c, 3d)에 대응하여 형성된 삽입통과구멍(3p)을 삽입 통과한 상기 나사(3e)가 나사부착되는 것에 의해, 모터(13)가 요동기구(3)에 고정된다.　

이 때, 모터(13)의 측면에 있어서, 중심(重心) G로부터 먼 위치에 핀(13g)이 세워 마련되어 있고, 상기 상자체(3f)가 상기 제 1 구동기어(14), 제 2 구동기어(15), 규제축(16) 및 모터(13)를 수납하여 조립될 때에, 우선 이 핀(13g)이 상기 측판(3c, 3d)에 대응하여 형성된 핀구멍(3q)에 끼워 넣어진다. 상자체(3f)가 나사(3e)에 의해서 조립된 후, 모터(13)는 상기 핀(13g) 및 핀구멍(3q)에 의해서, 제 1 구동기어(14)와 규제축(16) 사이의 범위에서 요동 자유롭고, 도 8에 나타내는 바와 같이 제 1 구동기어(14)의 아래쪽에 규제축(16)이 위치하도록, 그 조립된 상자체(3f)가 지그 등으로 위치 결정되고, 작업자가 모터(13)의 지지를 해제하면, 그 자중 F1에 대응한 힘 F2에 의해서, 웜(13b)이 웜 휠(14a)에 맞물린다(이 요동기구(3)에서는 웜 휠(14a)의 아래로부터 웜(13b)이 닿는다). 이 상태에서, 작업자가 나사(3e)를 나사부착하고, 모터(13)를 측판(3c, 3d)에 고정시키는 것에 의해서, 백 래쉬(backlash)가 자동적으로 최적으로 조정되도록 되어 있다.　

상기 핀(13g) 및 핀구멍(3q)의 위치는 모터(13)의 자중 F1에, 백래쉬를 저감하기 위해 필요한 힘 F2 및 조립시의 상자체(3f)의 자세 등에 대응하여 설정된다. 예를 들면, 모터(13)가 수평의 상태에서 조립되는 경우, 핀구멍(3q)에서 중심 G까지의 거리를 D1로 하고, 출력축(13a)에 있어서 웜(13b)이 웜 휠(14a)에 맞물리는 위치에 대응한 지점까지의 거리를 D2로 하면, F1 × D1= F2 × D2이다.　

이것에 의해서, 번잡한 백래쉬 조정을 불필요하게 할 수 있음과 동시에, 백래쉬 조정을 위한 조정나사나 압력을 부가하기 위한 코일스프링 등의 특별한 부품도 불필요하게 되어, 저비용화를 도모할 수도 있다. 또한, 상기 나사(3e)의 헐거워짐이나 수송중의 진동 등에 의해서, 또한 구동해야 할 부하가 증대하여 맞물림을 여는 방향으로 힘이 발생해도, 모터(13)의 자중 F1에 의해서, 항상 백래쉬를 저감하는 방향으로 힘 F2가 가해지므로, 백래쉬 음의 발생을 억제할 수 있다.　

상기 핀(13g)과 핀구멍(3q)은 서로 교체해서 마련되어도 좋고, 즉 좌우 양측판(13d, 13e)에 핀(13g)이 세워 마련되고, 모터(13)에 핀구멍(3q)이 형성되어도 좋으며, 핀구멍(3q)은 핀(13g)을 그 축선 주위에 회전운동 가능하게 지지하면 좋다. 또한, 상기 핀(13g)은 중심 G보다도 출력축(13a)측에 마련되었지만, 웜(13b)이 웜 휠(14a)의 위쪽으로부터 맞물리는 경우, 중심 G로부터 출력축(13a)과는 반대측에 마련되면, 마찬가지로 백래쉬 조정을 불필요하게 할 수 있다.　

그리고, 웜(13b)에 의해서 상기 제 1 구동기어(14)에 전달된 모터(13)의 회전력은 그 양단부에 형성된 편심축(14c, 14d)으로부터, 상자체(3f)의 외측에 배치 되는 승강레버(17, 18)의 중앙부 부근에 형성된 축구멍(17a, 18a)으로 전달된다. 이 승강레버(17, 18)는 도 8에서 나타내는 바와 같이, 하단측의 대략 「ㄴ」자형상의 부분(17b, 18b)의 위쪽에, 나사듬히 바깥쪽으로 연장하는 자유단 측의 부분(17c, 18c)이 연속되는 대략「ㄴ」자형상으로 형성되고, 상기 편심축(14c, 14d)은 하단측의 부분(17b, 18b)을 지지한다.　

상기 승강레버(17, 18)의 하단측의 부분(17b, 18b)은 또, 제 1 구동기어(14)의 아래쪽에 위치하는 규제축(16)에 의해서, 후술하는 바와 같이 해서 상기 편심축(14c, 14d) 주위의 회전(전도)이 제한되어 있고, 이것에 의해서 해당 승강레버(17, 18)는 상기 제 1 구동기어(14)에 의해서, 측면에서 보아 타원운동을 실행하게 된다. 상기 축받이(3m)로부터 승강레버(17, 18)의 축 구멍(17a, 18a)을 삽입통과한 상기 제 1 구동기어(14)의 양단부에는 거기에 형성되는 외부나사(14e)에 너트(3r)가 나사부착되어 빠짐 방지가 실행된다.　

한편, 상기 규제축(16)은 상기 축받이(3o)에 대응한 외경으로 형성되어 있고, 이 축받이(3o) 내에서, 즉 좌우(y) 방향의 축선 주위로 각변위가 가능하다. 이 규제축(16)의 양단부에는 1직경선 방향으로 연장하는 연결돌기(16a, 16b)가 형성되어 있다. 이 연결돌기(16a, 16b)는 상기 승강레버(17, 18)의 기단측의 대략 「ㄴ」자형상의 부분(17b, 18b)에 있어서, 축구멍(17a, 18a)의 아래쪽이고, 상하방향으로 연장하여 형성된 긴 구멍(17d, 18d)에 끼워 넣어지는 슬라이드 축받이(17e, 18e) 내에 끼워 넣어져, 빠짐 방지되어 있다. 따라서, 편심축(14c, 14d)에 의한 상기 승강레버(17, 18)의 수평방향의 움직임이 제한되고, 상하방향의 움직임이 허용되어, 수평방향의 스트로크(요동의 폭)를 상하방향의 스트로크보다 크게 할 수 있어, 좌석(2)에, 상술한 바와 같은 측면에서 보아 타원형상의 움직임을 실행시킬 수 있다.　

제한수단으로서는 규제축(16)과 같이, 상기 승강레버(17, 18)를 왕복이동시키는 구성이면 좋고, 왕복의 링크 구조 등이 이용되어도 좋다. 또한, 좌석(2)에 요구되는 요동의 궤적에 의해서, 상기 긴 구멍(17d, 18d)의 형상이나 형성방향이 변화되면 좋다.　 즉, 긴 구멍(17d, 18d)은 직선형상에 한정되지 않고, 원호형상이나, 복수의 반경(곡률)이 조합된 원호형상 등이어도 좋으며, 또한 수평방향이나 경사진 방향에 형성되어도 좋다.　

또한, 후술하는 도 25에서 나타내는 바와 같이, 상기 규제축(16)에 대한 좌석(2) 및 제 1 구동기어(14)의 거리를 각각 H1, H2로 하고, 편심축(14c, 14d)의 편심량(스트로크)을 H3으로 하면, 상기 편심량 H3은 H1/H2배로 확대되고, 그들 배열라인 H4가 기울면, 후술하는 바와 같이, 수평방향의 스트로크와 상하방향의 스트로크의 배분이 변화하여, 상기 스트로크를 확대 또는 축소할 수 있다.　

상기 「ㄴ」자형상의 승강레버(17, 18)의 자유단에는 내부나사가 새겨진 부시(17f, 18f)가 압입되어 있고, 그 부시(17f, 18f)에는 상기 좌석(2)을 탑재하는 받침대(19)의 후단부에 확장되어 형성되어 있는 브래킷(19a, 19b)에 압입된 축받이(19c, 19d)를 삽입 통과한 볼트(19e, 19f)가 나사부착되고, 이렇게 해서 받침대(19)의 후단부가 좌우(y) 방향의 축선 주위에 선회가능하게 지지된다. 이에 대해, 받침대(19)의 전단부에는 브래킷(19g)이 부착되어 있고, 그 브래킷(19g)과 상 기 「ㄴ」자형상의 승강레버(17, 18)의 전단의 사이는 신축 자유로운 리프트(20)에 의해서 연결되어 있다.　

상기 신축 자유로운 리프트(20)는 전술한 신축 자유로운 리프트(12)와 마찬가지로 구성되고, 바디(20a)와, 그 바디(20a)로부터 신축이 자유로운 작동편(20b)과, 바디(20a)의 상부에 부착되는 기어박스(20c)와, 상기 기어박스(20c)를 구동하는 모터(20d)와, 높이검지유닛(20e)을 구비하여 구성된다. 상기 바디(20a)의 하단에는 좌우 양측에 내부나사가 새겨진 부시(20f)가 압입되어 있고, 그 부시(20f)에는 상기 「ㄴ」자형상의 승강레버(17, 18)의 전단에 압입되어 있는 축받이(17g, 18g)를 삽입 통과한 볼트(17h, 18h)가 나사부착됨으로써, 신축 자유로운 리프트(20)의 하단부가 좌우(y) 방향의 축선 주위에 선회가능하게 지지된다.　

상기 작동편(20b)은 볼나사 등으로 이루어지고, 그 상단에는 브래킷(20g)이 고착되어 있다. 이 브래킷(20g)은 핀(20h)에 의해서 상기 받침대(19)의 브래킷(19g)에 좌우의 축선 주위에 요동 자유롭게 선회가능하게 지지되어 있다. 상기 볼나사에는 기어박스(20c) 내의 도시하지 않은 기어의 내주면에 형성된 내부나사가 맞물리고, 그 기어가 모터(20d)의 출력축에 고착된 웜기어로 구동됨으로써 상기 작동편(20b)이 바디(20a) 내로부터 신장하거나 내부로 축소하고, 상기 받침대(19), 따라서 좌석(2)의 전후(x) 방향에서의 경사각이 변화가능하게 된다. 상기 높이검지유닛(20e)은 상기 브래킷(20g)에 연결된 슬릿판(20i)의 변위를 센서(20j)로 판독함으로써, 상기 받침대(19)의 전단의 높이, 따라서 해당 받침대(19)의 경사각을 검지한다.　

상기 요동기구(3)에 있어서, 웜(13b)에 의해서 상기 제 1 구동기어(14)에 전달된 모터(13)의 회전력은 또, 소직경의 기어(14b)에서 제 2 구동기어(15)의 기어(15a)에 전달된다. 제 2 구동기어(15)의 일단측에는 편심축(15b)이 형성되어 있고, 이 편심축(15b)은 상기 측판(3c)에 마련된 축받이(3n)를 삽입통과한 후, 편심로드(21)의 일단에 마련된 자재 축받이(21a)에 끼워 넣어지고, 그 선단에 형성된 외부나사(15c)에 너트(21b)가 나사부착됨으로써 빠짐 방지가 실행된다. 제 2 구동기어(15)의 타단측은 상기 측판(3d)에 마련된 축받이(3n)를 삽입 통과한 후, 그 선단에 형성된 외부나사(15d)에 너트(3s)가 나사부착됨으로써 빠짐 방지가 실행된다.　

상기 자재 축받이(21a)는 축받이면이 구면으로 형성되어 있고, 동일한 자재 축받이(21c)가 편심로드(21)의 타단에도 마련된다. 그 자재 축받이(21c)에는 축(22)의 일단측에 형성된 편심축(22a)이 삽입 통과되고, E링(22b)에 의해서 빠짐방지가 실행되어 있다. 축(22)의 중앙부(22c)는 상기 유지 부재(11)를 구성하는 한쪽의 회전판(11a)의 후단측에 형성된 구멍(11m)에 압입된 축받이(11n)에 의해서 회전 자유롭게 지지되고, 그 타단측에는 기어(22d)가 새겨진이다.　

상기 기어(22d)는 회전판(11a)의 외측에 배치되는 기어(23)의 내주면에 새겨진 내부 기어(23a)와 맞물리고, 또한 그 기어(22d)의 선단에 새겨진 외부나사(22e)에 빠짐 방지용의 너트(22f)가 나사부착됨으로써, 상기 축(22)은 기어(23)와 일체로 되어 연동하고 회전한다. 상기 기어(23)의 외주면에 새겨진 외부톱니(23b)에는 모터(24)의 출력축(24a)에 압입된 웜 기어(24b)가 맞물린다. 모터(24)는 상기 회전 판(11a)의 외측으로부터 형성된 수납오목부에, 부착부재(25)에 의해서 부착된다. 상기 축(22)과 일체로 된 기어(23)의 회전각은 인코더(26)에 의해서 검출된다. 인코더(26)는 도 6에서 나타내는 바와 같이, 기어(23)의 단면에 형성된 기준피트(23c)를 검출하고, 기어(23)의 회전에 수반해서 등간격으로 형성된 피트(23d)를 카운트함으로써, 상기 기어의 회전각, 따라서 편심로드(21)의 요동 기점의 위치를 검출할 수 있다.　

한편, 상기 요동기구(3)에 있어서, 전면 기어케이스(3a) 및 후면 기어케이스(3b)의 하단측은 서로 평행하게 형성되고, 그 중앙부에는 내부나사가 새겨진 부시(3x, 3y)가 압입되어 있으며, 그 부시(3x, 3y)에는 상기 경사축 지지판(11d, 11c)에 부착된 축받이(11j, 11i)를 삽입 통과한 볼트(11x, 11y)가 나사부착된다. 이것에 의해서, 상기 요동기구(3)가, 상기 축받이(11j, 11i)를 연결하는 선(11z)을 회전축선으로 해서 회전가능하게 된다. 따라서, 상기 제 2 구동기어(15)가 회전하면, 그 편심축(15b)으로부터 편심로드(21)의 작용에 의해서, 요동기구(3)가 회전축선(11z) 주위로 요동한다. 이 때, 편심로드(21)는 측판(3c)에 대해 근접·이반(離反) 변위하게 되지만, 상기 자재 축받이(21a, 21c)에 의해서, 제 2 구동기어(15) 및 축(22)으로부터 각각 빠지는 일 없이, 구동력이 전달가능하게 되어 있다.　

또한, 상기 모터(24)가 기어(23)를 회전 구동하면, 상기 편심로드(21)의 타단이 연결되는 편심축(22a), 따라서 상기 편심로드(21)의 요동 기점을 승강변위할 수 있다. 이것에 의해서, 후에 상세하게 기술하는 바와 같이, 유지 부재(11)에 대한 요동기구(3)의 상기 회전축선(11z) 주위의 위치에 오프셋을 갖게 할 수 있어, 상기 회전축선(11z) 주위에 소정의 각도만큼 기운 위치를 기준으로 해서, 상기 회전축선(11z) 주위에 요동기구(3), 따라서 좌석(2)을 요동할 수 있다. 또한, 편심축(22a)을 웜 기어(24b) 및 기어(23)에 의해서 구동 함으로써, 부하에 의해서 기울기 각도가 변화해 버리는 것을 방지할 수 있다.　

상술한 바와 같이 구성되는 밸런스 훈련장치(1)에 있어서, 모터(13)가 회전하면, 제 1 구동기어(14)의 편심축(14c, 14d), 승강레버(17, 18) 및 규제축(16)에 의해서, 좌석(2)은 전후(x) 방향 및 상하(z) 방향으로 왕복운동하고, 측면에서 보아, 도 9에서 나타내는 바와 같이, 타원의 궤적 R1을 그리게 된다. 이와 같이, 좌석(2)을 탑재하는 받침대(19)를 지지하는 승강레버(17, 18)를 1개의 제 1 구동기어(14)에 의해서 구동함으로써, 컴팩트한 구성이고, 전후(x) 방향의 요동(왕복운동)에 상하(z) 방향의 요동(왕복운동)을 가해서 상기 타원의 궤적 R1을 그리게 할 수 있어, 움직임의 패턴을 넓힐 수 있다. 또한, 종래의 전후(x) 방향의 요동에, 새로이 상하(z) 방향의 요동(왕복운동)을 가함으로써, 피험자의 자율신경을 활성화시킴과 동시에, 다리 주위의 근력 상승을 도모할 수 있다. 또한, 측면에서 보아 원으로부터 타원의 궤도를 그리게 함으로써, 요동에 의한 인체에의 부하를 원활하게 연속적으로 변화시킬 수 있어, 인체에의 손상을 작게 하면서, 운동 효과를 높일 수 있다.　

여기서, 주목해야 할 점은 본 실시형태에서는 제 1 구동기어(14)의 기어(14b)와 제 2 구동기어(15)의 기어(15a)의 톱니수비, 따라서 전후(x) 방향과 좌우(y) 방향의 요동 주기가 x : 2, 단 1< x <2, 바람직하게는 1< x ≤ 1.2의 정수가 아닌 유리수의 비로 설정되어 있는 것이다. 예를 들면 1.2 : 2로 설정되면, 회전수비는 2 : 1.2로 된다.　

도 10에는 상기 톱니수비가 1 : 1이고, 또한 원점의 타이밍이 0°에서 일치하고 있는 경우의 평면에서 본 좌석(2)의 궤적을 나타낸다. 이 경우, 상기 편심로드(21)에 의한 요동에 의해서, 좌석(2)은 평면에서 보아 비스듬히 전방에서 후방으로의 직선의 궤적 L11을 그리게 된다. 이 때의 제 1 구동기어(14)(x축 방향)와 제 2 구동기어(15)(y축 방향)의 맞물림의 변화, 즉 좌석(2)의 각 축 방향에서의 위치의 변화를 도 11에 나타낸다. 그리고, 제 1 구동기어(14)에 대해, 제 2 구동기어(15)의 위상이 180° 지연되어 있는 경우에는 요동의 방향이 변화할 뿐, 마찬가지의 직선의 궤적으로 된다.　

이에 대해, 상기 제 1 구동기어(14)(x축 방향)와 제 2 구동기어(15)(y축 방향)의 맞물림 타이밍이 1/4주기, 즉 90° 어긋나 있으면, 상기 편심로드(21)에 의한 요동에 의해서, 좌석(2)은 도 12에서 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 원의 궤적 L12를 그리게 된다. 이 때의 제 1 구동기어(14)와 제 2 구동기어(15)의 맞물림의 변화를 도 13에 나타낸다. 도 12 및 도 13은 제 1 구동기어(14)에 대해, 제 2 구동기어(15)의 위상이 90° 지연되어 있는 경우의 예를 나타내고 있다. 90° 진행하고, 즉 270도 지연된 경우에도 마찬가지의 원의 궤적으로 되며, 시작하는 지점이 다를 뿐이다. 다른 위상의 어긋남의 경우에는 상기 변위를 그 어긋남의 비율로 합성한 궤적으로 된다.　

한편, 제 1 구동기어(14)의 기어(14b)와 제 2 구동기어(15)의 기어(15a)의 톱니수비가 1 : 2로 설정되면, 회전수비는 2 : 1로 되고, 원점의 타이밍이 0°에서 일치하고 있으면, 상기 편심로드(21)에 의한 요동에 의해서, 좌석(2)은 도 14에서 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 가로 8의 글자(내주로부터 그려진다)의 궤적 L21을 그리게 된다. 이 때의 제 1 구동기어(14)와 제 2 구동기어(15)의 맞물림의 변화를 도 15에 나타낸다.　

또한, 원점의 타이밍이 180° 어긋나 있으면, 좌석(2)은 도 16에서 나타내는 바와 같이, 가로 8의 글자(외주로부터 그려진다)의 궤적 L22를 그리게 된다. 이 때의 제 1 구동기어(14)와 제 2 구동기어(15)의 맞물림의 변화를 도 17에 나타낸다.　

또한, 제 1 구동기어(14)에 대해, 제 2 구동기어(15)의 위상이 90° 지연되어 있으면, 좌석(2)은 도 18에서 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 역V자의 궤적 L23을 그리게 된다. 이 때의 제 1 구동기어(14)와 제 2 구동기어(15)의 맞물림의 변화를 도 19에 나타낸다. 또한, 제 1 구동기어(14)에 대해, 제 2 구동기어(15)의 위상이 90° 진행하고 있으면(270°의 지연), 좌석(2)은 도 20에서 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 V자의 궤적 L24를 그리게 된다. 이 때의 제 1 구동기어(14)와 제 2 구동기어(15)의 맞물림의 변화를 도 21에 나타낸다.　

또한, 제 1 구동기어(14)의 기어(14b)와 제 2 구동기어(15)의 기어(15a)의 톱니수비가 2 : 1로 설정되면, 회전수비는 1 : 2로 되고, 원점의 타이밍이 0°에서 일치하고 있으면, 상기 편심로드(21)에 의한 요동에 의해서, 좌석(2)은 도 22에서 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 세로 8의 글자의 궤적 L3을 그리게 된다.　

단, 편심로드(21)의 요동 기점인 편심축(22a)은 요동기구(3)에 회전축 선(11z) 주위의 오프셋을 생기게 하지 않는 위치에 있는 것으로 한다. 상기 오프셋이 발생해 있으면, 후술하는 바와 같이, 상기 각 궤적 L1, L21, L22, L23, L3은 그 오프셋 방향으로 어긋나서 나타내어진다. 또한, 회전축선(11z)은 수평인 것으로 한다. 해당 회전축선(11z)이 경사진 경우의 궤적에 대해서도 후술한다.　

따라서, 전술한 바와 같이 제 1 구동기어(14)의 기어(14b)와 제 2 구동기어(15)의 기어(15a)의 톱니수비를 x : 2(1< x <2)의 정수가 아닌 유리수의 비로 설정함으로써, 시간과 함께 맞물림 타이밍이 변화하고, 예를 들면 상기 도 14에서 나타내는 바와 같이 평면에서 보아 한쪽방향 회전의 가로 8의 글자의 궤적 L21로부터, 도 18에서 나타내는 바와 같은 역V의 궤적 L23, 도 16에서 나타내는 바와 같은 다른쪽방향 회전의 가로 8의 글자의 궤적 L22, 및 도 20에서 나타내는 바와 같은 V의 궤적 L24를 경유해서, 재차 도 14에서 나타내는 바와 같은 가로 8의 글자의 궤적 L21로 되돌아가 요동을 반복하게 된다.　

이와 같이 제 1 구동기어(14)의 기어(14b)와 제 2 구동기어(15)의 기어(15a)의 톱니수비를 정수가 아닌 유리수의 비로 설정함으로써, 일정한 궤적이 아닌, 시간과 함께 요동 방향의 조합이 변화하고, 변화가 풍부한 요동을 할 수 있게 되어, 피험자가 싫증나지 않는 계속 사용성이 우수한 밸런스 훈련장치를 실현할 수 있다. 또한, 상기 톱니수비를 x : 2(1< x ≤ 1.2)로 함으로써, 가로 8의 글자의 궤적 L21, L22에 의해서 피험자의 다리부의 내측 및 외측의 근력을 높이고, V의 궤적 L24 및 역V의 궤적 L23에 의한 전후의 움직임에 의해서 피험자의 허리 주위의 근력을 높이고, 근력을 균형있게 단련시킬 수 있다.　

이상의 상태는 긴 구멍(17b, 18b)의 긴직경 방향이 연직방향으로 되도록 한 상태에서의 궤적이다. 그래서, 신축 자유로운 리프트(20)를 신축시키지 않고, 신축 자유로운 리프트(12)를 신축시켜 상술한 바와 같은 요동을 실행시킨 경우, 예를 들면 신축 자유로운 리프트(12)를 신장시키면, 유지 부재(11)로부터 좌석(2)이 앞으로 기울어, 제 1 구동기어(14)의 편심축(14c, 14d), 승강레버(17, 18) 및 규제축(16)에 의해서, 그려지는 좌석(2)의 궤적은 측면에서 보아, 도 23에 나타내는 바와 같이 앞으로 기운 타원의 궤적 R2로 된다. 그리고 이 경우, 전후(x) 방향의 성분과 연직(z) 방향의 성분이 서로 교체되어 가고, 임의의 각도 이상 경사지면, 도 24에서 나타내는 바와 같이, 상기 도 9에서 나타내는 궤적 R1에 비해, 타원의 수평방향의 스트로크 W1은 W1′로 감소하지만, 연직방향의 스트로크 W2는 W2′로 나타내는 바와 같이 증가한다. 이렇게 해서, 궤적 R1, R2의 크기를 변화시킬 수도 있다.　

또한, 신축 자유로운 리프트(20)를 신축하는 것에 의해서도, 도 25에서 나타내는 바와 같이, 좌석(2)의 경사가 변화한다. 이 경우, 요동기구(3)(요동의 기점으로 되는 상기 규제축(16)의 중심)로부터 좌석(2){(받침대(19)의 요동 중심}까지의 거리 H1이 H1′로 변화하고, 도 25에서 나타내는 바와 같이 긴 구멍(17d, 18d)의 긴직경 방향이 연직 방향인 상태에서는 연직 방향의 스트로크 W2는 변하지 않고, 수평방향의 스트로크 W1이 W1″로 변화한다. 또한, 좌우(y) 방향에 대해서도, 요동의 기점으로 되는 회전축선(11z)으로부터 좌석(2){받침대(19)의 요동 중심)까지의 거리도 변화하여, 스트로크가 변화한다.　

이와 같이 해서, 신축 자유로운 리프트(12, 20)를 신축함으로써, 요동의 스트로크를 변화할 수 있다. 또한, 신축 자유로운 리프트(20)를 신장할수록, 좌석(2)의 전측이 상기 회전축선(11z)으로부터 이격되어 가게 되고, 그 회전축선(11z) 주위의 요동(후술하는 롤∼요)의 스트로크를 크게 할 수 있다. 이것에 의해서, 종래에서는 고령자나 체력이 없는 피험자는 요동의 속도를 떨어뜨려 사용하고 있었던 데 반해, 본 실시형태에서는 요동의 스트로크의 변화로 대응할 수 있어, 안심하여 이용할 수 있다. 또한, 스트로크를 크게 할 수도 있다. 이와 같이 해서, 피험자의 체격, 몸상태, 연령, 성별, 체력 등에 맞는 운동을 부여할 수 있어, 운동효과가 우수한 밸런스 훈련장치를 실현할 수 있다.　

또한, 신축 자유로운 리프트(12, 20)를 서로 연동하여 신축시킴으로써, 전술한 바와 같이 좌석(2)의 운동궤적이나 스트로크를 바꾸면서, 좌석(2)을 상하로 승강할 수 있으므로, 밸런스운동의 변화나 실제감이 증가하여, 싫증나지 않는 운동 메뉴를 실현할 수 있다.　

한편, 신축 자유로운 리프트(12, 20)를 서로 연동하여 신축시킴으로써, 도 26에서 나타내는 바와 같이, 좌석(2)(받침대(19))의 각도를 변화하는 일 없이, 상기 회전축선(11z)의 경사각을 전후(x) 방향으로부터 연직(z) 방향의 면내에서 변화시킬 수 있다. 즉, 도 26에 있어서, 상기 회전축선(11z)의 바닥면(5)에 대한 경사각 θ가 45°인 상태를 기준상태로 하고, 그 상태로부터 신축 자유로운 리프트(12)를 축소하면, 회전축선(11z)은 수평상태에 근접하고, 신축 자유로운 리프트(12)를 신장하면, 회전축선(11z)은 연직상태에 근접하도록(기립하도록) 변위한다. 도 26에 서는 상기 기준상태의 유지 부재(11), 요동기구(3), 승강레버(17, 18) 및 받침대(19)를 실선으로 나타내고, 회전축선(11z)이 연직상태로 기운 상태를 가상선으로 나타내며, 각 부의 참조부호에 「′」를 붙여 나타내고 있다.　

상기 회전축선(11z)이 전후(x) 방향으로부터 연직(z) 방향에 근접하도록(기립하도록) 변위될수록(상기 경사각 θ가 커져 갈수록), 상기 제 2 구동기어(15) 및 편심로드(21) 등에 의한 상기 회전축선(11z) 주위의 요동을, 좌우(y) 방향의 요동(롤)으로부터, 대략 연직(z)축선 주위의 요동{비틀림(좌석(2)의 요동 중심이 상기 회전축선(11z) 상에 위치하면 요(yaw))}의 사이에서 변화시킬 수 있음과 동시에, 요동기구(3)에 의한 전후(x) 방향의 왕복운동의 성분을 연직(z) 방향의 왕복운동의 성분으로 전환할 수 있다. 이것에 의해서, 움직임의 패턴을 변화시키고, 또한 그 움직임의 패턴의 변화에 수반해서, 각각의 스트로크의 폭을 변화시켜 갈 수 있어, 피험자가 단련해야 할 부위에 맞춘 운동패턴을 얻을 수 있음과 동시에, 운동패턴을 다양하게 하여, 싫증나지 않는 계속 사용성이 우수한 밸런스 훈련장치를 실현할 수 있다.　

표 1에, 상기 경사각 θ의 변화에 수반하는 요동 각도의 변화의 일예를 나타낸다. 이 요동 각도는 상기 제 2 구동기어(15)에 있어서의 편심축(15b)의 편심량, 편심로드(21)의 길이, 회전축선(11z)으로부터 축(22)까지의 거리 등에 따라서 변화한다.　

바닥면과 전후 경사축이 이루는 각도	(Roll) 좌우 롤 각도	(Yaw) 좌우 요 각도
0˚	9.6˚	0˚
30˚	8.3˚	4.8˚
45˚	6.8˚	6.8˚
60˚	4.8˚	8.3˚
90˚	0˚	9.6˚

또한, 상기 회전축선(11z)이 수평상태(θ=0°)로부터 기립하여 갈수록, 상술한 바와 같이 좌우(y) 방향의 요동(롤)으로부터 연직(z) 축선 주위의 요동으로 전환되어 가므로, 제 1 구동기어(14)의 기어(14b)와 제 2 구동기어(15)의 기어(15a)의 톱니수비가 예를 들면 1 : 2인 경우, 좌석(2)은 평면에서 보아서는 상기 도 14에서 나타내는 바와 같은 가로 8의 글자의 궤적 L21이, 도 27에 있어서 참조부호 L21′로 나타내는 바와 같이 작아지고, 그 대신에, 참조부호 V1, V2로 나타내는 바와 같은 비틀림이 가해진다. 이 비틀림은 제 1 구동기어(14)와 제 2 구동기어(15)의 맞물림 타이밍에 따라서 다르고, 모두 기준위치 P0(변위 0)의 상태에서 타이밍을 맞추고 있으면(제 2 구동기어(15)의 0°의 위치가 제 1 구동기어(14)의 0°의 위치에 일치해 있으면), 좌우로 롤링해 갈수록, 참조부호 V1로 나타내는 바와 같이, 그 롤링해 가는 방향으로 좌석(2)이 비틀리게 되고, 기준위치 P0으로 복귀할수록, 참조부호 V1과는 반대방향으로 좌석(2)의 비틀림이 해소되어 간다. 이 경우, 운동효과를 한층 증진할 수 있게 된다.　

이에 대해, 상기 1 : 2의 톱니수비이고, 제 1 구동기어(14)의 180°의 위치에, 제 2 구동기어(15)의 0°의 위치가 일치해 있으면, 동일한 가로 8의 글자라도, 상기 도 16에서 나타내는 바와 같은 궤적 L22로 되고, 이 경우는 상술한 경우와는 반대로, 좌우로 롤링해 갈수록, 참조부호 V2로 나타내는 바와 같이, 그 롤과는 반대(카운터) 방향으로 좌석(2)이 비틀리게 되고, 기준위치에 복귀할수록, 참조부호 V2와는 반대방향으로 좌석(2)의 비틀림이 해소되어 간다. 이 경우, 소프트한 운동을 실행하게 된다.　

또한, 상기 도 20에 나타내는 V자의 경우에는 좌우로 롤링해 갈수록, 상기 참조부호 V1로 나타내는 바와 같이 그 롤링해 가는 방향으로 좌석(2)이 비틀리거나, 참조부호 V2로 나타내는 바와 같이 그 롤링해 가는 방향과는 반대방향으로 좌석(2)이 비틀리게 된다.　

또한, 신축 자유로운 리프트(12, 20)가 서로의 신축에 의한 기울기를 상쇄하도록 연동해서 경사지는 것에 의해, 좌석(2)의 바닥면(5)으로부터의 높이를 변화시킬 수 있어, 좌석을 승강하는 수단을 별도로 마련하지 않아도, 피험자의 신장에 맞추거나, 피험자의 타고 내림을 쉽게 할 수 있다.　

게다가, 좌석(2)을 경사진 채로 함으로써 국소적인 운동효과를 높이는 경우 등에서, 신축 자유로운 리프트(12)의 신축에 의한 좌석(2)의 기울기의 변화의 전부를, 신축 자유로운 리프트(20)가 상쇄하지 않아도 좋고, 좌석(2)을 원하는 각도만큼 경사진 채로 해도 좋다. 또한, 좌석(2)이 받침대(19)에 대해 90° 회전하여 부착되는 경우에는 상기 요동기구(3)의 요동은 좌우(y) 방향의 요동(왕복운동)으로, 연직(z) 방향의 왕복운동으로 되고, 전후에서 본 좌석(2)의 궤적이 상기 타원으로 된다. 그리고, 상기 제 2 구동기어(15) 및 편심로드(21) 등에 의한 요동은 좌우(y) 축선 주위의 전후(x)의 요동(피치)으로 된다. 또한, 좌석(2)은 받침대(19)에 대해 180° 회전해서, 즉 전후 반대로 부착되어도 좋다. 이와 같이, 요동기구(3)에 대한 좌석(2)의 부착 방향은 해당 밸런스 훈련장치(1)에 요구되는 용도에 따라서 적절히 정해지면 좋다.　

한편, 모터(24)에 의해서 기어(23)가 회전되지만, 해당 기어(23)에 일체의 편심축(22a), 따라서 상기 편심로드(21)의 요동 기점이 편심축(22a)으로 가장 끌어당겨질 때, 즉 편심로드(21)가 하사점에 있을 때, 및 편심축(22a)으로 가장 밀어 올려질 때, 즉 편심로드(21)가 상사점에 있을 때에는 상기 요동기구(3)는 상기 회전축선(11z) 주위에 최대의 오프셋을 발생한다. 이것에 의해서, θ≒ 0°이고, 상기 비틀림(요yaw)의 성분을 갖는 경우, 도 28이나 도 29에서 나타내는 바와 같이, 요동의 기준위치가 상기 P0에서 P0′로 변화한다. 도 28은 편심로드(21)의 요동 기점이 편심축(22a)으로 끌어당겨지는 경우이며, 요동기구(3)는 좌측으로 오프셋되어 있다. 이에 대해, 도 29는 편심로드(21)의 요동 기점이 편심축(22a)으로 밀어 올려지는 경우이며, 요동기구(3)는 우측으로 오프셋되어 있다. 또, θ=0°이고, 상기 비틀림(요)의 성분이 없는 경우에는 전후 요동의 축선이 도 27에 있어서 참조부호 V11에서 V11′로 나타내는 바와 같이, 좌우로 시프트된다.　

이것에 의해서, 좌석(2)의 궤적을 상기 회전축선(11z) 주위로 기울게 할 수 있고, 좌우의 롤각, 좌우의 비틀림각, 좌우의 직진 이동량을 좌측과 우측에서 차를 갖게 할 수 있다. 이것에 의해서, 예를 들면 측근육이나 내전근(內轉筋) 등을 부분적으로 강화할 수 있어, 효율 좋은 체력만들기가 가능하게 됨과 동시에, 피험자의 밸런스감각을 키우는 것도 가능하다. 또한, 모터(24)를 연속적으로 회전시키면, 요동기구(3)의 상기 회전축선(11z) 주위의 기울기를 연속적으로 변화시킬 수 있고, 운동패턴을 다양화해서, 피험자가 싫증나지 않는 계속 사용성이 우수한 밸런스 훈련장치를 실현할 수 있다.　

또한, 웜(13b)의 톱니형은 모터(13) 및 구동기어(14, 15)의 회전방향에 대응해서, 우회전 또는 좌회전의 어느 방향으로 새겨 마련하는 것도 가능하지만, 본 실시형태에서는 하중으로 좌석(2)이 가라앉을(역전 구동될) 때에, 웜휠(14a)로부터 해당 웜(13b)에, 상기 출력축(13a)에 압입되는 방향(모터(13)방향)에 힘이 가해지는 방향으로 새겨 마련되어 있다. 이것에 의해서, 피험자의 체중 등에 의해서 좌석(2)이 가라앉을 때에, 웜(13b)이 출력축(13a)으로부터 탈락해 버려, 해당 좌석(2)이 급격히 강하하지 않도록 되어 있다.　

도 30은 이 밸런스 훈련장치(1)의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다. 상기 조작회로기판(9a)으로부터의 조작에 응답하여, 상기 본체측 회로기판(4r)은 직류 브러쉬리스 모터 등으로 이루어지는 요동용의 모터(13), 직류모터 등으로 이루어지는 좌석경사용의 모터(20d), 직류모터 등으로 이루어지는 기구 전후경사(승강)용의 모터(12d) 및 직류모터 등으로 이루어지는 기구 좌우경사용의 모터(24)를 구동한다. 상기 좌석경사용의 모터(20d)에 의한 받침대(19)(좌석(2))의 요동기구(3)에 대한 경사량은 높이검지유닛(20e)에 의해서 검지되어 있고, 상기 기구 전후경사(승강)용의 모터(12d)에 의한 다리기둥(4b)에 대한 유지 부재(11)(요동기구(3))의 경사량, 즉 회전축선(11z)의 상기 경사각 θ는 높이검지유닛(12e)에 의해서 검지되어 있으며, 상기 기구 좌우 경사용의 모터(24)에 의한 유지 부재(11)에 대한 요동기구(3)의 경사량은 인코더(26)에 의해서 검지되어 있고, 그들의 검지결과는 상기 본체측 회로기판(4r)에 입력된다.　

도 31은 상기 본체측 회로기판(4r)의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다. 우선 전원플러그(51)로부터 입력된 상용교류는 전원회로(52)에 있어서, 예를들면 140V, 100V, 15V, 12V 및 5V의 각 직류로 변환되어, 해당 본체측 회로기판(4r) 내의 각 회로에 공급된다. 이 본체측 회로기판(4r)에서는 마이크로컴퓨터(53a)를 구비하는 제어회로(53)가 동작을 제어하고 있고, 조작기구동회로(54)를 거쳐서, 상기 조작기 회로기판(9a)에 표시출력을 실행시킴과 동시에, 조작기 회로기판(9a)으로부터의 입력을 접수한다. 그 입력이나, 센서신호 처리회로(55)를 거쳐서 입력되는 요동용의 모터(13)의 회전각도위치 및 회전속도, 센서구동회로(56, 57, 58)를 거쳐서 입력되는 높이검지유닛(20e, 12e) 및 인코더(26)의 검지결과에 응답하여, 상기 제어회로(53)는 구동회로(59)를 거쳐서 요동용의 모터(13)를 구동하고, 구동회로(60)를 거쳐서 경사용의 모터(20d, 12d, 24)를 구동한다.　

그리고, 구동면에서 주목해야 할 점은 도 32에서 나타내는 바와 같이, 제어회로(53)는 모터(12d)에 의해서 회전축선(11z)의 경사각 θ를 변화하면, 요동용의 모터(13)의 회전방향을 전환하는 것이다. 또한 주목해야 할 점은 도 32에서 나타내는 바와 같이, 제어회로(53)는 센서신호 처리회로(55)를 거쳐서 입력되는 요동용의 모터(13)의 회전각도로부터, 좌석(2)이 상승을 향할 때는 회전속도가 상대적으로 느려지도록 제어하고, 하강을 향할 때는 회전속도가 상대적으로 빨라지도록 제어하는 것이다.　

따라서, 우선 회전축선(11z)의 경사각 θ 변화에 대응하여 모터(13)의 회전방향을 전환함으로써, 피험자가 전후방향을 갈아 타지 않아도, 역궤도에서의 요동을 체험할 수 있어, 평소 사용하지 않고 단련하는 일이 적은 근육을 단련시킬 수 있다.　

또한, 요동용의 모터(13)의 회전속도를, 좌석(2)이 상승을 향할 때에는 느리게 하고, 하강을 향할 때는 빠르게 함으로써, 모터(13)에 요구되는 최대 토크를 억제하고, 해당 모터(13) 따라서 요동기구(3)를 소형화할 수 있다. 또한, 운동효과의 점에서는 동일한 상하의 스트로크라도, 등자(7)에 실은 다리에의 체중부하를 크게 할 수 있어, 피험자의 다리 힘을 향상시킬 수 있다.　

또한, 구동회로(53)는 상기 센서신호 처리회로(55)를 거쳐서 입력되는 모터(13)의 회전각도위치에 응답하고, 상기 제 1 구동기어(14)의 기어(14b)와 제 2 구동기어(15)의 기어(15a)의 톱니수비의 최소 공배수를 단위로 해서 제어를 실행한다. 구체적으로는 상기 톱니수비를, 예를 들면 상기 1.2 : 2로 하면, 제 1 구동기어(14)의 5회전을 1단위로 해서 제어를 실행하고, 제어회로(53)는 모터(13)의 전력 인가를 정지함에 있어서, 그 5회전째의 종료시점에서 정지하도록 모터(13)의 전력 인가를 정지시킨다. 예를 들면, 5회전째의 좌석(2)의 상승위치에 있어서, 전력 인가를 정지시킨다. 한편, 웜(13b)의 톱니형의 경사각은 모터(13)가 전력 인가되어 있지 않은 상태에서, 부하로 되는 받침대(19)측으로부터의 하중의 입력에 대해, 역전가능한 각도로 설정되어 있다.　

이와 같이 구성함으로써, 상술한 바와 같이 제 1 구동기어(14)와 제 2 구동기어(15)의 맞물림 타이밍이 변화해도, 모터(13)에의 전력 인가의 정지에 의해서 제 1 구동기어(14)가 좌석(2)이나 피험자 등의 하중에 의해서 역전하고, 해당 제 1 구동기어(14)는 그 편심축(14c, 14d)이 하사점(0° 또는 180°)에서 정지하게 된다{좌석(2)은 가라앉고, 최하 위치에서 정지}. 이 때, 제 2 구동기어(15)도 0° 또는 180°의 위치에서 정지하고, 좌석(2)은 중간점에서 정지하게 된다.　

이렇게 해서 중간점에서의 정지를 실행함으로써, 피험자의 타고 내림이 쉽게 됨과 동시에, 피험자가 올바른 자세로 기승하게 되어, 밸런스 좋은 운동을 부여할 수 있다.　

본 발명의 밸런스 훈련장치는 이상과 같이, 피험자가 착석한 좌석을 요동기구가 요동함으로써, 상기 피험자에게 승마를 모방한 운동부하를 부여하여, 피험자의 밸런스 능력을 훈련하는 밸런스 훈련장치에 있어서, 상기 요동기구가, 전후(x) 방향 및 좌우(z) 방향을 적어도 포함하는 복수의 요동 성분을 발생할 수 있는 경우, 상기 요동기구에 있어서의 기어의 톱니수비의 설정 등에 의해서, 요동 주기가 정수가 아닌 유리수의 비로 되도록 설정한다.　

그러므로, 일정한 궤적이 아닌, 시간과 함께 요동 방향의 조합이 변화하고, 변화가 풍부한 요동을 실행할 수 있게 되어, 피험자가 싫증나지 않는 계속 사용성이 우수한 밸런스 훈련장치를 실현할 수 있다.　

또한, 본 발명의 밸런스 훈련장치는 이상과 같이, x ≤ 1.2로 한다.　

그러므로, 상기 전후방향과 좌우방향의 요동 주기가 1 : 2에 근접할수록, 좌석에 가로 8의 글자의 궤적을 그리게 할 수 있어, 피험자의 다리부의 내측 및 외측의 근력을 높이고, 1 : 1에 근접할수록, V 및 역V의 궤적을 그리게 할 수 있어, 피험자의 허리주위의 근력을 높이고, 이렇게 해서 피험자의 근력을 균형있게 단련시킬 수 있다.　

또한, 본 발명의 밸런스 훈련장치는 이상과 같이, 우선, 상기 요동기구를, 유지 부재에 의해서 바닥면에 설치되는 다리부에 대해, 전후로 연장하는 회전축선 주위에 요동 자유롭게 탑재 지지함으로써 좌우요동을 가능하게 하고, 상기 요동기구를, 모터 등의 제 1 구동원과, 상기 제 1 구동원을 수용하는 상자체와, 상기 제 1 구동원에 의해서 회전 구동됨과 동시에, 상기 상자체의 측벽에 의해서 좌우축선 주위에 회전 자유롭게 지지되고, 그 일부, 예를 들면 양단에 편심축을 갖는 제 1 구동축과, 상기 편심축이 회전 자유롭게 끼워 넣어지는 오목부를 갖는 승강부재와, 상기 승강부재에 의해서 지지됨과 동시에 상기 좌석을 탑재하는 받침대와, 상기 제 1 구동축으로부터 이격된 위치에서 상기 승강부재를 상기 상자체에 대해 지지하고, 상기 승강부재의 상기 편심축 주위의 전도를 방지하는 규제부재와, 상기 제 1 구동축에 의해서 연동하여 회전 구동됨과 동시에, 상기 상자체의 측벽에 의해서 좌우축선 주위에 회전 자유롭게 지지되고, 그 일단부에 편심축을 갖는 제 2 구동축과, 양단에 자재 축받이를 갖고, 일단이 상기 제 2 구동축의 편심축에 연결되고, 타단이 상기 유지 부재에 세워 마련된 축에 연결되는 편심로드를 구비하여 구성한다.　

그러므로, 컴팩트한 구성이고, 제 1 구동축에 의한 전후의 요동(왕복운동) 및 상하의 요동(왕복운동)에 가하여, 제 2 구동축의 편심축 및 편심로드에서 좌우의 요동(왕복운동)을 실행할 수 있어, 움직임의 패턴을 넓힐 수 있음과 동시에, 요동에 의한 인체에의 부하를 원활하게 연속적으로 변화시킬 수 있어, 인체에의 손상을 작게 하면서, 운동효과를 높일 수 있다. 또한, 상하의 요동(왕복운동)을 가함으로써, 피험자의 자율신경을 활성화시킴과 동시에 다리 주위의 근력상승을 도모할 수 있다.　

또한, 본 발명의 밸런스 훈련장치는 이상과 같이, 편심축의 회전에 대해, 승강부재, 따라서 좌석이 넘어지지 않도록 마련되어 있는 규제부재를, 상기 상자체의 측벽에 의해서 좌우축선 주위에 회전 자유롭게 지지되고, 적어도 그 한쪽의 단부에 1직경선 방향으로 연장하는 연결돌기를 갖는 규제축과, 상기 승강부재에 형성되고, 슬라이드 축받이 등으로 이루어지며, 상기 연결돌기가 끼워 맞춰지는 긴 구멍에 의해서 구성한다.　

그러므로, 예를 들면 상기 긴 구멍을 상하로 연장하는 직선으로 형성하며, 수평방향의 움직임을 규제하고, 상하방향의 움직임을 허용한 경우, 수평방향의 스트로크(요동의 폭)를 상하방향의 스트로크보다 크게 할 수 있으며, 이와 같이 상기 긴 구멍 및 규제축을 이용함으로써, 상기 좌석의 측면에서 보아 타원형상의 움직임을 실행시킬 수 있다.　

또한, 본 발명의 밸런스 훈련장치는 이상과 같이, 변위기구를 마련하여, 상기 유지 부재에 있어서의 축의 부착 위치, 따라서 상기 제 2 구동축의 편심축에 의 해서 요동되는 편심로드의 요동 기점을 승강 변위한다.　

그러므로, 유지 부재에 대한 요동기구의 상기 회전축선 주위의 위치에 오프셋을 갖게 할 수 있어, 상기 회전축선 주위에 소정의 각도만큼 기운 위치를 기준으로 해서, 상기 회전축선 주위에 요동기구, 따라서 좌석을 요동할 수 있어, 피험자의 좌우의 근육을 선택적으로 단련시킬 수 있음과 동시에, 피험자의 밸런스 감각을 키우는 것도 가능하다.　

또한, 본 발명의 밸런스 훈련장치는 이상과 같이, 제 2 구동원이 회전판을 회전 구동함으로써, 상기 편심로드의 타단이 연결되는 축, 따라서 상기 편심로드의 요동 기점을 승강 변위한다.　

그러므로, 요동기구의 상기 회전축선 주위의 기울기를 연속적으로 변화시킬 수 있고, 운동패턴을 다양화하여, 피험자가 싫증나지 않는 계속 사용성이 우수한 밸런스 훈련장치를 실현할 수 있다.　

Claims (6)

1. 피험자가 착석한 좌석을 요동기구가 요동함으로써, 상기 피험자에게 운동부하를 부여하는 밸런스 훈련장치에 있어서,　

   상기 요동기구는 적어도 전후방향 및 좌우방향을 포함하는 복수의 요동성분을 발생할 수 있고, 상기 전후방향과 좌우방향의 요동 주기가 x : 2, 단 1< x <2로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 밸런스 훈련장치.　
2. 제 1 항에 있어서, x≤1.2인 것을 특징으로 하는 밸런스 훈련장치.　
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 요동기구는 바닥면에 설치되는 다리부에 대해, 유지 부재에 의해서, 전후로 연장하는 회전축선 주위에 요동 자유롭게 탑재 지지되고,　

   제 1 구동원과,　

   상기 제 1 구동원을 수용하는 상자체와,　

   상기 제 1 구동원에 의해서 회전구동됨과 동시에, 상기 상자체의 측벽에 의해 좌우축선 주위에 회전 자유롭게 지지되고, 그 일부에 편심축을 갖는 제 1 구동축과,　

   상기 편심축이 회전 자유롭게 끼워 넣어지는 오목부를 갖는 승강부재와,　

   상기 승강부재에 의해서 지지됨과 동시에, 상기 좌석을 탑재하는 받침대와,　

   상기 제 1 구동축으로부터 이격된 위치에서 상기 승강부재를 상기 상자체에 지지하고, 상기 승강부재의 상기 편심축 주위의 전도(轉倒)를 방지하는 규제부재와,　

   상기 제 1 구동축에 의해서 연동하여 회전구동됨과 동시에, 상기 상자체의 측벽에 의해서 좌우축선 주위에 회전 자유롭게 지지되고, 그 일단부에 편심축을 갖는 제 2 구동축과,　

   양단에 자재(自在) 축받이를 갖고, 일단이 상기 제 2 구동축의 편심축에 연결되고, 타단이 상기 유지 부재에 세워 마련된 축에 연결되는 편심로드를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밸런스 훈련장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 규제부재는　

   상기 상자체의 측벽에 의해서 좌우축선 주위에 회전 자유롭게 지지되고, 적어도 그 한쪽의 단부에 1직경선 방향으로 연장하는 연결돌기를 갖는 규제축과,　

   상기 승강부재에 형성되고, 상기 연결돌기가 끼워맞춰지는 긴 구멍을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밸런스 훈련장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 편심로드의 타단이 연결되는 축은 변위기구에 의해서, 미리 정하는 기점을 중심으로 승강변위 가능하게 상기 유지 부재에 부착되는 것을 특징으로 하는 밸런스 훈련장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 변위기구는　

   상기 유지 부재의 측벽에 회전 자유롭게 부착되고, 상기 축이 편심위치에 세워 마련되는 회전판과,　

   상기 회전판을 회전구동하는 제 2 구동원을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밸런스 훈련장치.

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