TW200936199A - Rocking type exercising apparatus - Google Patents

Description

200936199 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種搖擺式運動裝置，用於通過使一使用 者乘坐的座椅磘擺而向使用者提供與騎馬類似的運動效果 以及用於通過使該使用者跨騎的踏板搖擺而迫使該使用者 保持平衡。 【先前技術】 用於向使用者提供與騎馬類似的運動效果的搖擺式運 動裝置是在從兒童到成年人的多代使用者中廣泛采用幷被 普及到一般家庭以及恢復用醫療設備中的易於使用的運動 裝置。在例如日本專利No.3394890和日本專利待審公開申 請No.2001-286578中公開了傳統搖擺式運動裝置的實例。 曰本專利No.3394890中公開了 一種用於腰背痛的預 防性鍛煉裝置’其采用在六個不同方向上具有移動餘地的 平行機構或類似機構來實現有節奏的搖擺運動。日本專利 待審公開申請Νο.2〇01·286578中公開了一種平衡鍛煉裝 ❹ 置，其采用電動機和連杆(link)來實現向前/向後的搖擺運 動以及向左/向右的搖擺運動。 曰本專利待審公開申請N〇 2〇〇1_286578中公開的平 衡鍛煉裝置使得可移動單元僅進行向前/向後搖擺運動以 及向左/向右搖擺運動的組合，而不能滿足使用者進行更有 效鍛煉（被動鍛煉）的需求。 相比較而言’日本專利No.3394890中公開的預防性鍛 煉農置能使可移動單元在六個不同方向上進行一種順應 200936199 二裝置足上述需求。但是’該預防性锻 動。該預卩_煉裝置允許可移動單元 擺運動以及向左/向右搖擺運動的組合。丁向則/向後搖 【發明内容】 基於以上描述，本發明提供一種搖擺式運動裝置，盆 月，有效且方便地進行除向前/向後和向左/向右運動 & ❹ 橫搖⑽㈣運動）之外的偏搖㈣運動。 根據本發明，提供一種搖 用者騎乘的可移動單元；以及包括·供使 擺運動的㈣一 ϋ 用促使可移動單元完成搖 動早70 ’其中所述驅動單元包括用於使可移動 動單元搖擺的俯仰驅動部分、用於使可移 使可移向上搖擺的橫搖驅動部分、以及用於 中=旋轉的偏搖(，)驅動部分，且其 動邛八而！Ϊί 動部分向前移動幷藉由横搖驅 在與;:==斜時’偏搖驅動部分使可移動單元 、移動早疋的傾斜方向相同的方向上旋轉。 分和Si上述的搖擺式運動裝置，藉由包括除俯仰驅動部 巧動增加到向前/向後俯仰運動搖2 運動S ’在使用者享受更有效的被動锻煉的同時，偏搖 s加到由於俯仰運動和橫搖運動的组合而產生的a 域擺縣和向左/向右搖擺運動的組而產生的向 駆動早7G的橫搖驅動部分可以藉由使可移動單元繞相 6 200936199 對=可移動單元傾斜的向前/向後轴綫旋轉而你 疋進行向左/向右搖擺運動 而使可移動單 動單元的前11别向後軸綫和可移 的後端之間轴殘與可移動J 優選地被增加到可移動單元=作用的偏搖分量可以 與其横搖驅動部分_搖驅動部分，這 這還消除了樺搖分的情况相比更使成本有效， 能性。、冑和偏接運動的操作時間彼此偏離的可 綫後端，具有傾斜度’使軸騎端低於軸 以大=向'^ 殘與可移動單補端之間的距離可 利=::==，的輯。 右擺的偏搖運動^X侍使可移動皁π前端向左和向 ❿ 騎乘在可移動單元:的有效地將偏搖運動施加到 感受到，輪：者上，同時允許使用者真實地 電動:輸::驅:部分和橫搖驅動部分可以由單個 易地獲得戶ϋ起驅動。利用這種構造，可以很容 搖運動的組:f序(tlmmg)上的俯仰運動、横搖運動以及偏 分之外t發明的實施例，除俯仰驅動部分和橫搖驅動部 偏搖驅有所述用於使可移動單元繞竪直軸綫旋轉的 這4κ就可以將偏搖運動增加到向前/向後俯仰運動和 7 c 200936199 向左/向右横搖運動之中。另 當可 T分向前移動幷藉由橫搖驅動部分向左或= 由俯仰驢 偏搖驅動部分使可移動單元在與其傾斜方向斜時， =:因此，在使用者享受更有效的被動鍛煉2 :方向上 二增加到藉由俯仰運動和橫搖運動的組合而二偏搖？ 搖擺運動和向左/向右搖擺運動的組合之中。的向前 ❹ 此外，還可以對可移動單元施加—種 部和腰部幷增强平衡感方面極有 在=使:者腿 =部分'橫_分以及編二二 =俯 峨運動裝置可以成本有效以: 統褒置相比其操作更容易得到控制。好仃機構的傳 易懂為其他㈣、魏和優點能更明顯 明如下。 實施例，並配合所關式，作詳細說 【實施方式】 明的示例性實施g本發8月4分的圖1_12來描述本發 者乘所示的搖擺式運動裝置被設計成使供使用 向後以及向左/向右龍勒，使得乘 搖摞二t的使用者可以在運動過程中實現平衡鍛煉。 括在形狀上模仿馬背或鞍幷具有上座椅 3\ Α。2、祕錢鱗2進行錢運動的驅動單元 3、以及主體I，其用於雜動單元3容納在其上部内。大 ❹ ❹ 200936199 體上半圓弧形的手柄6以手柄6在向前/向後方向上樞轉秒 動的方式而在手柄6的相反端部連接在座椅2的前嘴^ 上。還在座椅2的前端侧上設置操作面板8。蹬形元件， 和7從座椅2的前端附近的相反側面上懸出。 在圖5中可以看到，主體丨包括：在其四個拐角戽 接地支脚15的底座框n ;從底座框n大體上的中心部八 向上和向後延伸的支柱12 ;以如下方式連接在支柱12刀 的支承架13,即，支承架13可以在支柱12的縱向上滑動^ 以及用於藉由電力來實現支承架13滑動的電滑動單」 14。主體1還包括用於封蓋底座框u上表面的底蓋“π 用於封盍支柱12附近區域的蓋π、以及用於封蓋支承加 13的外周的主蓋18。 水 參照圖6，座椅2包括座椅架20、連接在座椅架2〇 的上，面上的座椅表面元件2卜接合在座椅架2()的下側 j的蓋22、連接在座椅架20的左側和右側上的一對防護 盍23、以及用於封蓋操作面板8的附近區域的面板蓋μ。 燈形元件7每個都包括固定在形成於座椅架2〇每個側 面上的蹬形連接部分200上的固定件71、從固定件71上 懸出的連接件72、以及從連接件72上懸出的脚踏板7〇。 防護蓋23每個都封蓋使連接件72與固定件71連接的接入 銷部分的外端，由此防止可能發生的乘坐在座椅2上的^ 用者的膝蓋部分與接合銷部分形成接觸。 現在描述驅動單元3。參照圖7至圖1〇，驅動單元3 包括形成爲盒獅狀的可祕框架如、布置在可移動框架 c ❿ ❹ 200936199 32和、布置在可移她架3G㈣於向輸出軸 32和33的耦合體傳遞電動機 η輸出軸 可移動框架30上方的可移動轉矩的W輪組34、位於 4〇和可移動框架3〇的兩種連接板^^接可移動板 爲使電動機轉速降低的减速梦 矛42。齒輪組34作 後端表面具有轴承部分3〇〇。^框夕竿動在其前和 藉由各別的轴130 (在圖5中干^ E架30的軸承部分300 的支承架13上，使得可移動^出）而旋轉連接在主體】 和向右方向上擺動 動的框架3〇繞轴130而在向左 轴3〇ΤΪ命與可移動板4G的後端側相連的連接板41夢由 =】而與可移動框架3〇 := 30支承著。連接板 f 〇2而在一端由可移動框架 承著。二2 轉板39的另一端藉由轴303支 叮狡如卜’連接板42通過可伸長/收縮的致動哭45而歲 可移動板40的前端相連。 ㈣致動抑45而與 具可被樞轉_，其中輸出㈣ 二==r表面上的偏心部分。該偏心部 動部分。 /、 ，、13相連，從而形成一個橫搖驅 偏心的外表面上的兩個 ^連時具有增大的偏心率的偏心部分视 相ί=:連，該連杆36的另-端與連接板41 和連成-個俯仰驅動部分。 200936199 輸出轴32的通過連杆35而與支承架 分的旋轉促使可移動框架3Q繞軸13(κ、目連的偏心部 ⑬ Ο 伸在圖”的向前/向後方向上傾；往 别出轴33的偏心部分33a的偏心 4〇的前端通過連接板42和可伸長/收縮致動哭使4== =在向前/向後以及向上/向下方向上擺動。偏心部分现 的偏心旋轉促使可移動板40的後端藉由連杆％和連接 41的干涉而主要在向前/向後方向上擺動。假定如圖9和 圖11所示’用於將連接板41和可移動板40連接在一起的 接合軸40a向前/向後擺動的軌迹是丁 1幷且用於將可伸長/ 收縮致動器45和可移動板40連接在一起的接合軸4〇b向 Sj/向後擺動的軌迹疋T2，則兩個擺動行程被設定爲彼此 相同，但向上/向下移動分量在軌迹^和T2上被設定爲不 同。 ，’、 另外’儘官軌迹T1主要是在向前/向後方向上移動， 但軌迹T2除了向前/向後的移動分量之外還具有增大的向 上/向下的移動分量。這是因爲連接板42的軸303位於軸 4〇b後面。此外，執迹T2經由在向上/向後方向上偏離的 不同路徑前進和後退，因爲構成用於驅動可移動板40的前 端搖擺運動的組成部件之一的旋轉板39改變了作爲連接 板42在向上/向後方向上的旋轉軸綫的軸303的位置。 在這一點上，座椅2的座椅框架20固定在可移動板 40上，可移動板40隨著輸出軸32和33的旋轉而在向前/ 向後以及向左/向右方向上作搖擺運動，由此使座椅2與可 11 c 200936199 移動板40 —起在向前/向後以及向左/向右方向上搖擺。輪 出軸32和33的轉數被設定爲確保在一個周期的向左/向右 搖擺運動過程中完成兩個周期的向前/向後搖擺運動。座椅 2的座椅表面元件21的中點21a定位在向左/向右方向上的 中心以及向前/向後方向上的最低處。在一個周期的向左/ 向右搖擺運動的過程中完成兩個周期的向前/向後搖擺運 動’使仔中點21a在座椅2如圖ία所示的向前/向後以及 向左/向右搖擺運動過程t作8字形圖案（當從頂部觀察） 的運動。因執迹T1和T2的差异，座椅2的中點2ia如圖 1B所示在向前移動的同時下降，但在後退的同時上升。 此外，如上所述，座椅2的後端的執迹T1表示向前/ 向後的運動具有减小的向上/向下運動分量，另一方面，座 椅2的則端的軌迹T2代表向前/向後的運動具有增大的向 上/向下運動分量。因而，以前端相對於後端向上和向下移 動的方式㈣現麟2的向上/向下軸。在基本上與座椅 相一致的位置乘坐在座椅2上的使用者可以

中點間隔來繪製座椅2的 門且右Μ鬥⑽: 殘圖。在該曲綫圖中，在點之 間隔“更寬二，高速移動幷且在短時間周期内 更乍間丨⑽爲更寬咖的部分 動。圖ία和1B表示向 、有彡曰大的加速度的移 速。乘坐在座椅2上幷减速大於向後運動的加 &又座椅2運動的使用者獲得向前 12 200936199 移動的感覺。因此，使用者的感覺好像他或她享受到實際 的騎馬。 $左/向後搖擺運動不會繞大體上平行於可移動板仙 的水平轴綫而產生，而是繞前端低於後端的縱向轴綫A而 産生。因此’儘管可移動板40在前端和後端在相等角度範 圍内向左/向右搖擺運動，但可移動板4〇在前端向左/向右 的行程大於在後端的行程。這是因爲可移動板4〇的前端與 縱向減A之間_直距離大於可移動板4()的後端與縱 向軸綫A之間的垂直距離。向前/向後搖擺運動（俯仰）與 向左/向右搖擺運動（橫搖）組合。在從頂部觀察到的8字 形圖案的執迹中’前側的向左/向右運動寬度變得比後侧更 大’在®^1A中明顯可見。此外，向前傾斜運動包括使座 ，2、，前端向前偏斜扭轉幷成十字形移㈣偏搖運動分 量，這意味著橫搖驅動部分用作偏搖驅動部分。 因此’乘坐在座椅2上幷感受所有座椅2運動的使用 保持平衡，除非他或她克服偏搖運動以及俯仰和橫 © 搖運動。這-點從平衡輯的肢來說相當有效。 _爲了改變座椅2的向前/向後傾斜角度而設置驅動單 疋3的可伸長/收縮致動！| 45。響應於操作面板8的操控， y伸長/收縮致動◎ 45將伸長和收縮’轉換向前傾斜的 錢和向後傾斜的姿態。另外，可伸長/收縮致動器45可 ^與向前/向後以及向左/向右搖擺運動相__致地完成伸長 和I縮運動，由此增大或减小向上/向下的運動分量。 如果座椅2向前/向後的傾斜角度改變，則在座椅2搖 c 200936199 ^運動過程中作用在使用者各個肌肉（腹肌、背肌、大腿 刚肌以及大腿後肌）上的負荷也改變。搖擺速度的改變還 會導致作用在各個肌肉上的負荷强度和負荷比的改變。使 用+者爲了清楚地意識到這種改變，作用在相應肌肉上的負 何狀態在操作面板8上顯示，這—點將在下文提出。根據 預先獲得的數縣歧貞荷狀g以使相應肌_肌原潜能 隨著向前/向後傾斜角度以及電動機31的速度的不同而改 變。 ❹ ❹ 當使用者乘坐在座椅2上幷感受所有座椅2的運貪 時，使用者可料過將脚壓靠在鄉元件7上幷用手握緊 2二，1更*全的方式享受搖擺運動。_元件7被韻 计成使=連接件72雜魏7G之_接合點可以在垂直 方向上付咖節。這射以將卿元件 足使用者的體形和愛好。 取冷 ，接件72由彈性材料製成幷且可·左和右自由彎 連接趨形轉7相料地相，接合在 μ _ 上的脚路板70具有以傾斜角度α向上 :牧伸的底+藉由使脚踏板7〇向外偏移，使用者 =t在脚踏板7。上。-旦脚*靠在每個燈二 彈性連接件72則f曲《使脚踏板7〇向内 移動，由此使脚踏板7〇的底部處於 從圖4所示的左卿元件U清楚地看到。 置在燈形元件7上時，使用去心产丁」/此田脚放 脚踝或膝蓋上的情况下保持合義姿態。超大力作用在 200936199 圖中， 的别端部的操作面板8。在該

圖12表示布置在座椅2 圖中，附圖標記80表示電源 作電滑動單元14以調節座构 圖標記82表示用於操作可伸 2的傾斜歧的肖度調節 驅動單亓.1从絲、±....... …评遇;刀字嘗的搖擺運動的操 附圖標記86表示用於變換由搖擺運動提 强度的操作模式變換開關，附圖標記87表示用於 ^ if動目標的運動目標變換開關，附圖標記88表示由 =曰曰板構成的顯示器。在操作運動目標變換開關87時，藉 可伸長/收縮致動器45而適當變換座椅2向前/向後的傾 斜角度。 、 =μ顯示器88起到的作用是指出座椅2的傾斜狀態、速度 調節狀態、操作時間、運動强度、計算後的運動量（消^ ❹ 的卡路里）以及藉由可伸長/收縮致動器45的伸長和收縮 引起的座椅2的速度變化和向前/向後傾斜姿態的變化而 作用在腹肌、背肌、大腿前肌肉和大腿後肌肉上的負荷。 較佳是根據針對座椅2的各別向前/向後傾斜姿態和 操作速度、輸入的重量值以及操作時間而預先計算的搖擺 量（與每單位時間的運動量相對應的數據）來計算運動量。 然而，還可以在驅動單元3或座椅2上安裝加速度感測器 幷采用由加速度感測器獲取的加速度數據來計算運動量。 15 200936199 上文所獅實財式涉及 馬一樣的運動純擺式 ^使用者旱又騎 此。備選地，.通過使_#用^但本發明幷不局限於 可以應用在使一使用去，，立的脚踏板搖擺，本發明 置上。通過使㈣受例如衝浪一樣的運動的裝 每只脚的脚踏板各自單搖擺同時使放置使用者 應用行走:二==可以 ❺ 的座椅二運丄::搖分量增加到作爲可移動單元 擺運㈣樣實制’即，使進行向左/向右搖 擺運動的轴A傾斜，幷使轴 ^^ 前端之間的距離與軸A和座椅2後=H板40)的 選地，偏搖分晋的极，/ 傻^之間的距離不同。可 3增加可以這樣實現，即，爲驅動單元 椅2 (可聽叙！1運動機構以作爲偏搖驅動部分，用於使座 相一致而嘵竪^0)與其向前/向後和向左/向右搖擺運動 相致而繞竪直軸綫旋轉。 利 ㈣Ϊ管^經參照實施方式示出和描述了本發明，但柄 的太ϋ人貝將會認識到在不脫離以下申請專利範圍中限定 的本發明的範圍的前提下可以做出多種變化和=纽疋 限定發明已f較佳實施例揭露如上，然其並非用以 :一 x ，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精袖 二巧内’當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保 耗圍當視伽之巾請專㈣騎界^者鱗。 … 【圖式簡單說明】 圖1八和1B是用於對根據本發明一個實施例 式運動裝置的操作進行說明的視圖。 16 200936199 圖2是搖擺式運動裝置的透視圖。 圖3A和3B是搖擺式運動裝置的頂視圖和右侧視圖。 圖4是搖擺式運動裝置的正視圖。 圖5是表示搖擺式運動裝置的主體單元的分解透視 圖。 圖6是表示搖擺式運動裝置的座椅的分解透視圖。 圖7是表示搖擺式運動裝置的驅動單元的分解透視 圖。 © 圖8是搖擺式運動裝置的驅動單元的透視圖。 圖9是搖擺式運動裝置的驅動單元的側視圖。 圖10是搖擺式運動裝置的驅動單元的分解透視圖。 圖11是對搖擺式運動裝置的驅動單元的向前/向後搖 擺運動進行說明的示圖。 圖12是搖擺式運動裝置的操作面板的正視圖。 【主要元件符號說明】 I :主體 ❹ 2 :座椅 3 :驅動單元 6 :手柄 7:蹬形元件 8 ‘·操作面板 II :底座框 12 :支柱 13 :支承架 17 200936199 14 :電滑動單元 15 :接地支腳 16 :底蓋 17 :蓋 18 :主蓋 20 :座椅架 21 :表面元件 21a :表面元件21的中點 ❹ 22 :蓋 23 :防護蓋 24 .面板盖 30 :可移動框架 31 :電動機 32、33 :輸出軸 33a、33b :偏心部分 34 :齒輪組 Q 35、36:連杆 39 :旋轉板 40 :可移動板 4卜42 :連接板 45 :致動器 70 :脚踏板 71 :固定件 72 :連接件 18 200936199

130 :轴 200 :蹬形連接部分 300 _:轴承部分 301 〜30 轴 ΤΙ、T2 :軌迹 19

Claims (1)

1. 200936199 十、申請專利範圍·· ^一種搖擺式運動裝置，包括： =使用者騎乘的可移動單元；以及 1中單元完成搖擺運動的驅動單元； /、T所*1^驅動單开—^ 後方向上搖擺的俯仰驅二;吏\移動單元在向前/向 向右方 動部分、用於使可移動單元在向左/ ❹ ❹ 繞登直軸綫==^動部^以及Γ使可移動單元 rsr向前移動幷藉動 :相=:吏可移動單元在與可移動單元的傾斜: 2.如申請專利範圍第1項所述之搖 單元的橫搖驅動部分藉由使可移動單元繞相'對於^ 行成傾斜的向前/向後減旋轉而使可移動單元進 ^向左=右搖擺運動，且藉由使向⑽後軸殘和可移動 疋的則端之間的轉與向前/向後軸難可移動單元的 $之間的距離不同’將繞竖直軸殘作用的偏搖 加 到可移動單元的運動中。 曰 3·如申請專利範圍第2項所述之搖擺式運動裝置，其 向前/向後減具錢斜度，使得所述減前端低於轴錢 且向前/向後㈣與可移動單元前端之間的距離大於 向前/向後軸綫與可移動單元後端之間的距離。 4.如申請專利範圍第2或3項所述之搖襬式運動裝 ，其中所述俯仰驅動部分和橫搖驅動部分由單個電動機 20 200936199 c 的旋轉輸:出而一起驅動。

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