JP2010227252A

JP2010227252A - 揺動型運動装置

Info

Publication number: JP2010227252A
Application number: JP2009077554A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Kanetsuna; 良壽金綱
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: JP5128530B2

Abstract

【課題】検出手段による膝の圧力の検出が正確に行えて、使用者に的確な運動姿勢を促せるようにする。
【解決手段】使用者１００が着座した座部２を揺動させることで、使用者１００に運動負荷を付与する揺動型運動装置である。座部２は、座部ベース３５と、座部ベース３５の上部の着座部３６と、座部ベース３５の左右前側部のあおり部４３とで構成されている。左右前側部のあおり部４３の少なくとも一方の内部に、使用者１００の膝の挟み力を検出する検出手段（スイッチ板４８、ヒンジアーム４９、圧力センサ５１）が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、揺動型運動装置に関する。

揺動型運動装置は、使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に乗馬を模した運動負荷を付与するものである（特許文献１参照）。

このような揺動型運動装置は、主として、使用者の下半身の筋肉を鍛えるものであり、子供から老人まで利用可能な手軽な運動器具として、当初のリハビリ目的の医療施設から、一般家庭へと普及してきている。

ところで、揺動型運動装置では、揺動に応じた乗り方を行っても、その時の姿勢や、腹部、脚部等の力の入れ具合によって、運動効果のバラツキが大きくなることがある。このような運動効果のバラツキを少なくするために、座部に着座した使用者の膝が接触するあおり部分に圧力センサ（検出手段）を設置し、膝の力の入れ具合から運転姿勢を判断して、的確な運転姿勢をとるように促すことが考えられている。

特開２００６−１４９４６８号公報

しかしながら、座部には着座部とあおり部とが一体に形成されていることから、使用者の着座位置のずれや、揺動時に着座部とともにあおり部が歪んで変形したときに、圧力センサがその影響を受けやすくなる。そのために、膝の圧力の検出が正確でないことがあるという問題があった。

本発明は、前記のような問題を解消するためになされたもので、検出手段による膝の圧力の検出が正確に行えて、使用者に的確な運動姿勢を促せるようにした揺動型運動装置を提供するものである。

前記課題を解決するために、本発明は、使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に運動負荷を付与する揺動型運動装置において、前記座部は、座部ベースと、この座部ベースの上部の着座部と、前記座部ベースの左右前側部のあおり部とで構成され、前記左右前側部のあおり部の少なくとも一方の内部に、使用者の膝の挟み力を検出する検出手段が設けられていることを特徴とする揺動型運動装置を提供するものである。

請求項２のように、請求項１において、前記あおり部は、側面視で略楕円状に形成されていることが好ましい。

請求項３のように、請求項１または２において、前記検出手段は、膝を挟んだ時の圧力を受けるスイッチ板と、このスイッチ板を略平行移動可能に支持する支持部材と、前記スイッチ板の移動で押圧されたときに、押圧力を挟み力として検出する圧力センサとでなる構成とすることができる。

請求項４のように、請求項３において、前記圧力センサは、複数個配置されている構成とすることができる。

本発明によれば、座部ベースの上部に着座部を設け、この座部ベースの左右前側部にあおり部を設けることで、着座部とあおり部とを完全に分離したうえで、あおり部に、使用者の膝の挟み力を検出する検出手段を設けたものである。

したがって、揺動時に着座部が歪んで変形しても、あおり部の検出手段はその影響を受けなくなる。また、着座部とあおり部とが完全に分離されているから、目で見てあおり部の位置が分かり易く、膝で挟み易いので、使用者の着座位置のずれも少なくなる。その結果、膝の圧力の検出が正確に行えるようになるので、使用者に的確な運転姿勢をとるように促せるようになる。

さらに、座部は、座部ベースと着座部とあおり部とに分割したから、着座部とあおり部とを一体成形する場合と比較して、各パーツが小さくなるので、各パーツの成形金型等も小型で安価となって、製造も容易になる。

請求項２によれば、あおり部が略楕円状であるから、目で見てあおり部の位置がより分かり易くなって、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。

請求項３によれば、あおり部のスイッチ板は、支持部材で略平行移動可能に支持しているから、スイッチ板のどの位置で膝を挟んだ時の圧力を受けても、スイッチ板は、略平行移動して圧力センサを押圧できるので、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。

請求項４によれば、複数個の圧力センサを用いることで、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。

本発明に係る揺動型運動装置の全体構成を示す側面図である。図１の駆動装置を拡大して示す側面図である。図２の平面図である。図２の背面図である。（ａ）（ｂ）は座部の動きを説明するための図である。本発明に係る座部の分解斜視図である。図６の座部の横断面図である。あおり部の表側の分解斜視図である。あおり部の裏側の分解斜視図である。あおり部であり、（ａ）は背面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線の略画的断面図である。あおり部の要部断面斜視図である。（ａ）（ｂ）は、それぞれ圧力センサの変形例の背面図である。あおり部の変形例の斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る揺動型運動装置１の全体構成を示す側面図である。

この揺動型運動装置１は、馬の鞍を模した形状で使用者が着座（騎乗）する座部２を備えている。また、座部２を揺動させる駆動手段である駆動装置３と、座部２および駆動装置３を支える脚部３０を備えている。

図２は、駆動装置３を拡大して示す側面図であり、図３はその平面図であり、図４はその背面図である。図２および図４において、駆動装置３が揺動した状態を二点鎖線で示している。

座部２が取付けられる台座４は、左右を一対とする連結リンク５を介して可動架台６に前後に揺動可能に支持され、可動架台６はベース８で左右に揺動可能に支持されているとともに、台座４と可動架台６との間には駆動部１３が収納されている。

前記連結リンク５は、前リンク５ａと、後リンク５ｂとから成る。前リンク５ａの上端部は、台座４の前端部に設けた上軸ピン４ａに嵌合され、前リンク５ａの下端部は可動架台６の側板１６の前端部に設けた下軸ピン７ａに嵌合されている。また、後リンク５ｂの上端部は台座４の後端部に設けた上軸ピン４ｂに嵌合され、後リンク５ｂの下端部は可動架台６の側板１６の後端部に設けた下軸ピン７ｂに嵌合されている。

前後の各下軸ピン７ａ，７ｂは、連結リンク５を左右方向Ｙの軸線回りに回動可能に支持する左右軸７を構成しており、これによって、台座４は左右軸７回りに図２の矢印Ｍで示す前後方向に往復回転移動可能となっている。

前記ベース８の前後方向Ｘの両端部には、図２および図４に示すように、軸支板２４がそれぞれ上向きに設けられている。可動架台６の前後方向Ｘの両端部には前記軸支板２４と対向する連結板２５がそれぞれ下向きに設けられ、軸支板２４に対して連結板２５が前後軸９によって回動可能に連結されている。

前後軸９は、ベース８の中央部の前後２箇所に配置されて可動架台６を前後軸９回りに回動可能に支持するものであり、これによって台座４は前後軸９回りに図４の矢印Ｎで示す左右方向に回転往復移動可能となっている。

一方、駆動部１３は、単体のモータ１０を備えている。また、モータ１０の出力回転軸１２の回転力を台座４の前後方向Ｘの往復直進移動、左右軸７回りの回転往復移動、前後軸９回りの回転往復移動にそれぞれ変換して、これら３動作を組合わせて座部２を駆動可能とする２つの駆動部１３ａ，１３ｂを備えている。本例のモータ１０はベース８上に縦据え置きされ、出力回転軸１２の突出方向は上向きとされる。

第１駆動部１３ａは、前後方向Ｘの往復直進移動および左右軸７回りの回転往復移動用であり、第２駆動部１３ｂは、前後軸９回りの回転往復移動用である。

第１駆動部１３ａは、図２および図３で示すように、出力回転軸１２にモータギア１１および第１ギア１４を介して連結される第１シャフト１７を備えている。また、第１シャフト１７の一端部に偏心して連結される偏心クランク１９と、一端部が偏心クランク１９に連結され、他端部が前リンク５ａに設けた軸ピン５ｃに嵌合されるアームリンク２０とを備えている。

第１シャフト１７の両端部は台座４側にそれぞれ回動可能に支持されており、偏心クランク１９が第１シャフト１７に対して偏心円運動を行う。これによってアームリンク２０を介して前リンク５ａが前後方向Ｘに往復移動し、連結リンク５に連結されている台座４、すなわち座部２が図１および図２の矢印Ｍで示す方向に揺動可能となっている。

また、第２駆動部１３ｂは、図３および図４で示すように、第１シャフト１７の連動ギア２２と第２ギア１５を介して連結された第２シャフト１８を備えている。また、一端部が第２シャフト１８の一端部に偏心して連結され、他端部がベース８に回動可能に連結される偏心ロッド２１を備えている。第２シャフト１８の両端部は台座４側に回動可能に支持されている。

偏心ロッド２１は、台座４の左側或いは右側のいずれか一方に配置され（図３および図４では右側）、偏心ロッド２１の上端部２１ａが図４に示す軸ピン２９により第２シャフト１８の一端部に対して偏心して連結されている。偏心ロッド２１の下端部２１ｂはベース８に固定したＬ形連結金具２７に対して軸ピン２８により回動可能に連結されている。したがって、第２シャフト１８の回転によって、偏心ロッド２１の上端部が偏心円運動を行うことで、台座４、すなわち座部２が図４の矢印Ｎで示すように、前後軸９回りの回転往復移動可能となっている。

前記構成において、モータ１０の出力回転軸１２が回転すると、モータギア１１と第１ギア１４との噛み合いによって第１シャフト１７が回転すると同時に、第１シャフト１７の連動ギア２２と第２ギア１５との噛み合いによって第２シャフト１８が回転する。

第１シャフト１７が回転すると、第１シャフト１７の一端部に連結された偏心クランク１９が偏心円運動を行ない、アームリンク２０を介して前リンク５ａが前側の左右軸ピン７ａを中心に前後方向Ｘに回動する。このとき、後リンク５ｂが協働して後側の左右軸ピン７ｂ回りに回動することから、台座４、すなわち座部２は前後方向Ｘに往復移動および揺動する。

また、第２シャフト１８の回転によって、偏心ロッド２１の上端部が偏心円運動を行い、台座４、すなわち座部２は前後軸９回りに回転往復移動する。

このようにして、使用者１００が座部２に着座（騎乗）した状態で、座部２は図５に示す前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、上下方向Ｚへの運動、およびθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の揺動を行う。したがって、使用者１００に乗馬を模した運動負荷が付与されることで、身体のバランス機能や運動機能を訓練することができる。

前記揺動型運動装置１では、座部２の前下部の両側に、使用者が脚を乗せる鐙（あぶみ）が設けられていないとともに、座部２の前上部に、使用者が手で握る手綱（たずな）が設けられていないが、鐙（後述）や手綱を設けることもできる。

図６は座部２の分解斜視図である。座部２は、座部ベース３５と、この座部ベース３５の上部の着座部３６と、座部ベース３５の左右前側部のあおり部４３とで構成されている。

合成樹脂製の座部ベース３５は、使用者が跨って着座する着座部３６を固定する上面部３５ａと、着座部３６に跨った使用者の膝の内側に接触する左右のあおり部４３を固定する両側面部３５ｂとを備えている。

着座部３６は、図７に横断面を示すように、基台３７を備え、この基台３７の上面にウレタンフォーム（クッション）３８が設けられ、このウレタンフォーム３８の上面が表皮３９で覆われている。そして、着座部３６の基台３７が座部筐体４０にねじ４１で固定されている。

座部筐体４０の下面には、図６に示したように、複数の位置決めボス４０ａが設けられ、各位置決めボス４０ａが座部ベース３５の上面部３５ａに形成された同数の位置決め穴３５ｃにそれぞれ嵌め込まれて、ボルト等により固定されるようになる。

あおり部４３は、図８および図９に示すように、側面視で前後方向に長い大型の略楕円状に形成されている。あおり部４３は、基台４４を備え、この基台４４の上面にウレタンフォーム（クッション）４５が設けられ、このウレタンフォーム４５の上面が表皮４６で覆われている。

基台４４の下面には、複数の位置決めボス４４ａが設けられ、図６に示したように、各位置決めボス４４ａが座部ベース３５の両側面部３５ｂに形成された同数の位置決め穴３５ｄにそれぞれ嵌め込まれて、ボルト等により固定されるようになる。

なお、図６では、座部ベース３５の両側面部３５ｂの内面部に鐙（あぶみ）４７を吊り支持している。

図８〜図１１に示すように、あおり部４３の基台４４自体は、上面が略楕円状に開口したリング形状であり、この開口４４ｂ内には、隙間ｔを隔てて嵌り合うスイッチ板４８が配置されている。

そして、隙間ｔ内には、４本の円弧状ヒンジアーム（ばね板）４９が円周上略等角度間隔で配置され、各ヒンジアーム４９の一端がスイッチ板４８の外周縁に係止され、各ヒンジアーム４９の他端が基台４４の開口４４ｂの内周縁に係止されている。これにより、スイッチ板４８は、基台４４の開口４４ｂ内でばね支持されることになり、通常は、基台４４の上面とほぼ面一となるようにばね付勢されている。このスイッチ板４８は、膝を挟んだ時の圧力を受けると、ばね力に抗して基台４４の内方に移動するようになる。また、４本のヒンジアーム４９は、スイッチ板４８を略平行移動可能に支持するようになる。

基台４４の長軸方向のほぼ中央位置の複数のフレームボス４４ｃには、センサフレーム５０がねじで固定され、このセンサフレーム５０の中央部には、スイッチ板４８に対向する圧力センサ５１がねじで固定されている。

したがって、スイッチ板４８が膝を挟んだ時の圧力を受け、ばね力に抗して基台４４の内方に移動した時に、スイッチ板４８で圧力センサ５１を押圧するようになる。この圧力センサ５１は、スイッチ板４８を介して使用者の膝の挟み力を検出するものである。

スイッチ板４８には、長軸方向の両側に複数のガイドスリーブ５２が形成され、各ガイドスリーブ５２は、座部ベース３５の両側面部３５ｂに形成された同数のガイドボス（不図示）にそれぞれ嵌め込まれるようになる。これにより、スイッチ板４８は、ガイドスリーブ５２とガイドボスのガイドで、より正確に略平行移動可能に支持されるようになる。

スイッチ板４８と、スイッチ板４８を略平行移動可能に支持する支持部材（必要に応じてガイドスリーブ５２とガイドボスも含まれる。）であるヒンジアーム４９と、スイッチ板４８の移動で押圧されたときに、押圧力を挟み力として検出する圧力センサ５１とは、検出手段を構成する。なお、検出手段は、左右前側部のあおり部４３の少なくとも一方に設けられていればよい。

前記のような揺動型運動装置１の座部２であれば、座部ベース３５の上部に着座部３６を設け、この座部ベース３５の左右前側部にあおり部４３を設けたものである。このように、着座部３６とあおり部４３とを完全に分離したうえで、あおり部４３に、使用者の膝の挟み力を検出する圧力センサ５１を設けたものである。

したがって、揺動時に着座部３６が歪んで変形しても、あおり部４３の圧力センサ５１はその影響を受けなくなる。また、着座部３６とあおり部４３とが完全に分離されているから、目で見てあおり部４３の位置が分かり易く、膝で挟み易いので、使用者の着座位置のずれも少なくなる。その結果、膝の圧力の検出が正確に行えるようになるので、使用者に的確な運転姿勢をとるように促せるようになる。

さらに、座部２は、座部ベース３５と着座部３６とあおり部４３とに分割したから、着座部３６とあおり部４３とを一体成形する場合と比較して、各パーツが小さくなるので、各パーツの成形金型等も小型で安価となって、製造も容易になる。

また、あおり部４３が略楕円状であるから、目で見てあおり部４３の位置がより分かり易くなって、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。

さらに、あおり部４３のスイッチ板４８は、４本のヒンジアーム４９で略平行移動可能に支持している。したがって、スイッチ板４８のどの位置で膝を挟んだ時の圧力を受けても、スイッチ板４８は、略平行移動して圧力センサ５１を押圧できるので、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。特に、ガイドスリーブ５２とガイドボス（不図示）を設けると、スイッチ板４８は、より正確に略平行移動可能に支持できるようになる。

前記実施形態のように、スイッチ板４８に対して１個の圧力センサ５１を設ける代わりに、図１２（ａ）に示すように、スイッチ板４８に対して、２個の圧力センサ５１を設けることができる。あるいは、図１２（ｂ）のように、スイッチ板４８に対して、４個の圧力センサ５１を設けることができる。

このように、複数個の圧力センサ５１を用いることで、膝の圧力の検出がより正確に行えるようになる。

すなわち、図１２（ａ）のように、圧力センサ５１を長軸方向の２隅に配置することにより、長軸方向の圧力ポイントのずれが生じても、２個の圧力センサ５１でそれぞれの圧力を受けることができる。

また、図１２（ｂ）のように、圧力センサ５１を長軸方向と短軸方向の４隅に配置することにより、あらゆる方向の圧力ポイントのずれに対応することができる。この場合には、スイッチ板４８を略平行移動可能に支持するガイドスリーブ５２とガイドボス（不図示）も不要となる。

図１３は変形例であり、前記実施形態のような４本のヒンジアーム４９を設ける代わりに、基台４４の開口４４ｂの内周縁とスイッチ板４８の外周縁との間をヒンジ５３で連結して、基台４４でスイッチ板４８を略平行移動可能に支持することもできる。この場合、スイッチ板４８は、圧力センサ５１に軽く接触している状態として、スイッチ板４８の移動で圧力センサ５１が押圧されたときに、押圧力を挟み力として検出するようになる。

１揺動型運動装置
２座部
３駆動装置
３５座部ベース
３６着座部
４３あおり部
４４基台
４８スイッチ板（検出手段）
４９ヒンジアーム（支持部材、検出手段）
５１圧力センサ（検出手段）
５２ガイドスリーブ（支持部材、検出手段）
５３ヒンジ（支持部材、検出手段）
１００使用者

Claims

使用者が着座した座部を揺動させることで、使用者に運動負荷を付与する揺動型運動装置において、
前記座部は、座部ベースと、この座部ベースの上部の着座部と、前記座部ベースの左右前側部のあおり部とで構成され、前記左右前側部のあおり部の少なくとも一方の内部に、使用者の膝の挟み力を検出する検出手段が設けられていることを特徴とする揺動型運動装置。
前記あおり部は、側面視で略楕円状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の揺動型運動装置。
前記検出手段は、膝を挟んだ時の圧力を受けるスイッチ板と、このスイッチ板を略平行移動可能に支持する支持部材と、前記スイッチ板の移動で押圧されたときに、押圧力を挟み力として検出する圧力センサとでなることを特徴とする請求項１または２に記載の揺動型運動装置。
前記圧力センサは、複数個配置されていることを特徴とする請求項３に記載の揺動型運動装置。