專利名稱：平衡訓練裝置的制作方法
技術領域：
本發明關于一種平衡訓練裝置，其用于在人就座的狀態使其搖動而訓練身體的平衡機能或運動機能。
背景技術：
現有技術的一種平衡訓練裝置提出了具備六個驅動裝置并以六個自由度驅動馬形的乘坐物(例如，參照專利文獻1)。此種構造可以使乘坐物組合前后方向、左右方向、上下方向的直線往復移動，以及繞前后軸、左右軸、上下軸的各軸的轉動往復移動等六個動作而進行搖動，而且，可以單獨控制六個動作。
另一現有技術例，如圖7～圖9所示，該現有技術的一種平衡訓練裝置具備供人就座的座位2與使座位2搖動的驅動裝置3，并分別將電機10a的主轉軸30朝A、B兩方向突出，由各輸出轉軸12a、12b進行座位2的前后方向X的往復直線移動、繞左右軸7的轉動往復移動與繞前后軸9的轉動往復移動等三種動作(例如，參照專利文獻2)。首先，朝圖7所示的電機10a一方向突出的輸出轉軸12a的轉動力由齒輪31傳遞至齒輪32，使連接于轉軸33一端的第一曲柄34轉動。一旦第一曲柄34轉動，由于通過第一拉桿35，第一連桿36和第二連桿38將分別繞軸銷37和軸銷39相互連動而前后轉動，座臺4(亦即座位2)便可進行前后移動，使座位2的頂面傾斜。還有，第二連桿38的上端通過球關節71與座臺4軸接，第二連桿38的下端通過支撐板70以可轉動方式被基底8支撐。另外，朝電機10a另一方向突出的輸出轉軸12b的轉動力從圖8的齒輪40傳遞至齒輪41，連接在圖9的轉軸42一端的第二曲柄43轉動。一旦第二曲柄43轉動，通過第二拉桿44座臺4(亦即座位2)繞前后軸9而進行轉動往復移動。
日本公開專利公報平6-65350號[專利文獻2]
日本公開專利公報第2001-286578號發明內容發明要解決的問題然而，在專利文獻1介紹的平衡訓練裝置，在具備六個驅動裝置的同時由于單獨控制各驅動裝置，故需單獨控制各驅動裝置動作的時刻、速度、動作范圍等，必須要進行非常復雜的控制。另外，因裝設有六個驅動裝置，存在著體積大且成本高的問題。
另外，在專利文獻2介紹的平衡訓練裝置，由于必須使電機10a的輸出轉軸12朝兩方向突出，電機10a變為橫向放置，使輸出轉軸12朝兩方向突出，使設置空間朝橫向擴大，存在驅動裝置3體積增大的問題。
本發明鑒于該現有技術的問題點，其目的在于提供一種平衡訓練裝置，其利用朝驅動裝置一方向突出的輸出轉軸，能進行座位的前后方向的往復直線移動、繞前后軸的轉動往復移動、繞左右軸的轉動往復移動等三種動作，期望實現控制簡單化及低成本化的同時達到縮小驅動裝置的設置空間而緊湊的目的。
為了解決所述課題，本發明提出一種的平衡訓練裝置具備坐人的座位2；使座位2搖動的驅動裝置3。
固定在座位2的座臺4通過連接連桿5以繞著裝設在可動架臺6的左右軸7可轉動往復移動方式被支撐，同時可動架臺6以繞著裝設于基座8的前后軸9可轉動往復移動方式被支撐；所述驅動裝置3具備朝驅動裝置10的一方向突出的輸出轉軸12；使輸出轉軸12的轉動力變換成座臺4的前后方向X的往復直線移動、繞左右軸7的轉動往復移動、繞前后軸9的轉動往復移動等三種動作而可以驅動座位2的驅動部13。
由此構造，座位2可以組合前后方向X的往復直線移動、繞左右軸7的轉動往復移動、繞前后軸9的轉動往復移動等三種動作而被驅動，由座位2的前后、左右、上下的移動及搖動而能夠訓練身體的平衡機能或運動機能。而且，因為用一個驅動裝置10即可完成，則可以減少驅動裝置10的數目，此外，因為僅利用朝驅動裝置10一方向突出的輸出轉軸12，與現有技術相比，可以縮減驅動裝置3的設置空間而實現緊湊化。
另外，最好該驅動部13的構造由第一驅動部13a與第二驅動部13b所構成，其中，用于前后方向X的往復直線移動和繞左右軸7的轉動往復移動的第一驅動部13a包括第一軸17，其通過第一齒輪14而連接在輸出轉軸12上，同時以可轉動方式被座臺4所支撐；偏心曲柄19，其偏心連接在第一軸17的一端；臂連桿20，其一端連接在偏心曲柄19，另一端連接在連接連桿5上；用于繞前后軸9的轉動往復移動的第二驅動部13b包括第二軸18，其通過第二齒輪15而連接在第一軸17上，同時以可轉動方式被座臺4所支撐；偏心拉桿21，其一端偏心連接在第二軸18的一端，另一端可轉動地連接在基座8上。
在此情形下，能夠以少的零件分別構成第一及第二驅動部13a、13b，構造及組裝分別變得簡易，期望能夠更進一步緊湊化。
圖1是表示本發明一實施例的示意側面圖；圖2是說明同上的座位進行前后方向的往復直線移動及繞左右軸的轉動往復移動的情形的側面圖；圖3是同上的驅動裝置的平面圖；圖4是說明同上的座位進行繞前后軸的轉動往復移動的情形的正面圖；圖5(a)是說明同上的平衡訓練裝置的使用狀態的立體圖；圖5(b)是座臺的直線移動方向及搖動方向的說明圖；圖6是同上的驅動裝置的方塊圖；圖7是從右側看現有技術平衡訓練裝置的縱剖面圖；圖8是從左側看現有技術平衡訓練裝置的縱剖面圖；圖9是縱正面看現有技術平衡訓練裝置的橫剖面圖。
元件編號說明1～平衡訓練裝置2～座位
3～驅動裝置 4～座臺5～連接連桿 6～可動架臺7～左右軸 8～基座9～前后軸 10～驅動裝置12～輸出轉軸13～驅動部13a～第一驅動部 13b～第二驅動部14～第一齒輪15～第二齒輪17～第一軸 18～第二軸19～偏心曲柄20～臂連桿21～偏心拉桿X～前后方向具體實施方式
以下，按照附圖所示的實施例說明本發明。
如圖1～4所示，按照本實施例的平衡訓練裝置1具備坐人的座位2，支撐座位2的腳座50及使座位2搖動的驅動裝置3。
如圖2所示，固定于座位2底面的座臺4通過左右一對的連接連桿5，可前后搖動地被可動架臺6所支撐，可動架臺6可左右搖動地被基座8所支撐，同時，驅動部13放置在座位2與可動架臺6之間。左右一對的連接連桿5，分別由前連接連桿5a與后連接連桿5b構成。前連接連桿5a的上端樞接設置于座位2前端的上軸銷2a，前連接連桿5a的下端樞接設置于可動架臺6側板16前端的下軸銷7a。另外，后連接連桿5b的上端樞接設置于座位2后端的上軸銷2b，后連接連桿5b的下端樞接設置于可動架臺6的側板16前端的下軸銷7b。各前后下軸銷7a、7b構成可繞左右方向Y的軸線轉動而支撐連接連桿5的左右軸7，這樣，座位2可以繞左右軸7在圖2的箭頭符號M所示的方向進行轉動往復移動。
如圖2、圖4所示，在該基座8的前后方向X的兩端，分別直立裝設軸支撐板24，在可動架臺6的前后方向X的兩端，分別下垂裝設面向該軸支撐板24的連接板25，由前后軸9連接板25以可轉動方式連接于軸支撐板24。前后軸9設置于基座8中央部分的前后的兩個地方繞前后軸9以可轉動方式支撐可動架臺6。由此，座位2可繞前后軸9，在圖4箭頭符號N所示的方向進行轉動往復移動。
另一方面，驅動裝置3具備構成驅動裝置10的一個電機10a，朝電機10a的一方向突出的輸出轉軸12以及驅動部13。該驅動部13使輸出轉軸12的轉動力分別變換成座臺4的前后方向X的往復直線移動、繞左右軸7的轉動往復移動、繞前后軸9的轉動往復移動，并使這三種動作相配合而可以驅動座位2。本例的電機10a縱向放置在基座8上，輸出轉軸12的突出方向為向上。
該驅動部13由用于前后方向X的往復直線移動及繞左右軸7的轉動往復移動的第一驅動部13a以及繞前后軸9的轉動往復移動的第二驅動部13b構成。如圖2、圖3、圖6所示，第一驅動部13a，其包括第一軸17，其通過第一齒輪14連接在輸出轉軸12上；偏心曲柄19，其一端偏心連接在第一軸17的一端；臂連桿20，其一端連接在偏心曲柄19，另一端樞接在裝設于連接連桿5a的軸銷5c上。第一軸17的兩端分別以可轉動方式被座臺4側所支撐，由偏心曲柄19相對第一軸17進行偏心圓運動，通過臂連桿20前連接連桿5a于前后方向X往復移動，這樣，連接在連接連桿5的座臺4(即座位2)可以在圖1、圖2的箭頭符號M所示的方向進行搖動。
另外，如圖3、圖4、圖6所示，第二驅動部13b包括第二軸18，其通過第二齒輪15連接在第一軸17；偏心拉桿21，其一端偏心連接在第二軸18的一端，另一端以可轉動方式連接在基座8。第二軸18的兩端以可轉動方式被座臺4側支撐。此時，偏心拉桿21配置于座臺4的左側或右側的任意一側，借助圖4所示的軸銷62偏心拉桿21的上端21a偏心連接在第二軸18的一端；借助軸銷61，偏心拉桿21的下端21b以可轉動方式連接在固定在基座8的L形連接頭60；由第二軸18的轉動而造成偏心拉桿21的上端進行的偏心圓運動，座臺4(亦即座位2)可以在圖4的箭頭符號N所示的方向進行搖動。
根據該構造，朝電機10a一方向突出的輸出轉軸12進行轉動時，由電機齒輪11與第一齒輪14的嚙合，第一軸17轉動；同時，由第一軸17的連動齒輪22與第二齒輪15的嚙合，第二軸18轉動。一旦第一軸17轉動，連接在第一軸17一端的偏心曲柄19將進行偏心圓運動，通過臂連桿20前連接連桿5a以前側的左右軸7為中心在前后方向X轉動。其后，因為后連接連桿5b產生連動，繞后側的下軸銷7b轉動，使座臺4(即座位2)于前后方向X進行往復移動及搖動。另一方面，由第二軸18的轉動，偏心拉桿21的上端進行偏心圓運動，座臺4(即座位2)繞前后軸9進行轉動往復移動。
這樣，在人坐在座位2的狀態，由于座位2能夠進行如圖5所示的朝前后方向X、左右方向Y、上下方向Z的運動以及θX方向、θY方向、θZ方向的搖動，故能夠訓練身體的平衡機能或運動機能。并且，因為使用一個電機10a便能夠進行三種動作，所以減少電機10a的數目，控制容易，因而實現低成本化及緊湊化。而且，由于電機10a的輸出轉軸12朝一方向突出，所以電機10a可設置在縱向。即，如現有技術裝置，將輸出轉軸12a、12b朝二方向突出時(圖7)，電機10a成橫向放置，但是由于本發明的輸出轉軸12僅朝一方向突出，電機10a便可能縱向放置，因此如圖1所示，可縮減包含電機10a的整個驅動裝置3的設置空間而實現緊湊化，同時，因為能夠將驅動裝置3放置于座位2內部，可以比現有技術裝置更真實地實現所要的動作。
另外，在本實施例，因為能夠利用第一軸17、偏心曲柄19與臂連桿20而構成第一驅動部13a，另外，利用第二軸18與偏心拉桿21而構成第二驅動部13b，故能夠減少零件數。而且，僅通過將偏心曲柄19連接在可自由轉動且支撐在座臺4上的第一轉軸17，通過臂連桿20將偏心曲柄19連接在連接連桿5上，故能夠簡單地安裝第一驅動部13a，另外，對于可自由轉動且被座臺4支撐的第二轉軸18通過將偏心拉桿21的上端21a以偏心方式連接，并將偏心拉桿21的下端21b樞接于基座8，所以能夠簡單地安裝第二驅動部13b，安裝性好又能夠防止成本的提高，因而可實現驅動裝置3的更緊湊化。
發明的效果如本發明第一方面提出一種平衡訓練裝置具備坐人的座位；使座位搖動的驅動裝置。固定在座位的座臺通過連接連桿以繞著裝設在可動架臺的左右軸，以可轉動方式往復移動而被支撐，同時可動架臺以繞著裝設于座臺的前后軸可轉動往復移動方式被支撐；該驅動裝置具備朝驅動裝置的一方向突出的輸出轉軸；使輸出轉軸的轉動力變換成座臺的前后方向的往復直線移動、繞左右軸的轉動往復移動、繞前后軸的轉動往復移動等三種動作而可以驅動座位的驅動部。
這樣，通過組合前后方向的往復直線移動、繞左右軸的轉動往復移動、繞前后軸的轉動往復移動等三種動作而驅動座位，在人坐在座位的狀態藉著座位的前后、左右、上下的移動及搖動能夠訓練身體的平衡機能或運動機能。而且，因為一個驅動裝置即可完成，所以可減少驅動裝置的數目、容易控制，同時可實現低成本化及緊湊化，同時由于利用僅朝驅動裝置一方向突出的輸出轉軸，比現有技術的裝置能夠縮減驅動裝置的設置空間而實現緊湊化，再者，容易將驅動裝置設置于座位的內部，便可能更真實地完成所要的動作。
另外，本發明第二方面除了具有第一方面的效果之外，因為該驅動部的構造是由第一驅動部與第二驅動部所構成；其中，用于前后方向的往復直線移動及繞左右軸的轉動往復移動的該第一驅動部包括第一軸，其通過第一齒輪而連接在輸出轉軸上，同時以可轉動方式被座臺所支撐；偏心曲柄，其偏心連接在第一軸的一端；臂連桿，其一端連接在偏心曲柄，另一端連接在連接連桿上；用于繞前后軸的轉動往復移動的該第二驅動部包括第二軸，其通過第二齒輪而連接在第一軸上，同時以可轉動方式被座臺所支撐；偏心曲柄，其一端偏心連接于第二軸的一端，另一端可轉動地連接在座臺上。
這樣，能夠以少的零件構成第一及第二驅動部，構造及組裝分別變得簡易，故能夠防止成本提高，同時期望能夠更進一步地緊湊化。
權利要求
1.一種平衡訓練裝置，其具備坐人的座位；使該座位搖動的驅動裝置；其特征為在座位固定的座臺通過連接連桿，以可繞著裝設在可動架臺的左右軸而轉動往復移動的方式被支撐，且可動架臺以可繞著裝設于基座的前后軸而轉動往復移動方式被支撐；所述驅動裝置具備朝驅動裝置的一方向突出的輸出轉軸；將輸出轉軸的轉動力變換成座臺的前后方向的往復直線移動、繞左右軸的轉動往復移動、繞前后軸的轉動往復移動等三種動作而驅動該座位的驅動部。
2.如權利要求1所述的平衡訓練裝置，其中，所述驅動部由朝前后方向的往復直線移動及繞該左右軸的轉動往復移動用的第一驅動部與繞前后軸的轉動往復移動用的第二驅動部所構成；所述第一驅動部包括第一軸，通過第一齒輪連接輸出轉軸，并以可轉動方式被該座臺所支撐；偏心曲柄，其以偏心方式連接在第一軸的一端；臂連桿，其一端部連接偏心曲柄，另一端部連接連接連桿；該第二驅動部包括第二軸，其通過第二齒輪連接所述第一軸，同時以可轉動方式被座臺所支撐；偏心拉桿，其一端部以偏心方式連接第二軸的一端，而其另一端以可轉動方式連接在基座。
全文摘要
一種平衡訓練裝置，其利用從驅動裝置朝一方向突出的輸出轉軸可進行座位的前后方向的往復直線移動、繞前后軸的轉動往復移動、繞左右軸的轉動往復移動等三種動作，在實現簡單控制及低成本化的同時還可實現縮減驅動裝置的設置空間而緊湊。其中，座臺(4)通過連接連桿(5)繞著裝設在可動架臺(6)的左右軸(7)以可轉動往復移動方式被支撐，同時可動架臺(6)繞著裝設于基座(8)的前后軸(9)以可轉動往復移動方式被支撐。驅動裝置(3)具有在驅動裝置(10)的一方向突出的輸出轉軸(12)；使輸出轉軸(12)的轉動力變換成座臺(4)的前后方向X的往復直線移動、繞左右軸(7)的轉動往復移動、繞前后軸(9)的轉動往復移動等三種動作而可以驅動座位(2)的驅動部(13)。
文檔編號A63B69/04GK1517132SQ200410001520
公開日2004年8月4日 申請日期2004年1月13日 優先權日2003年1月17日
發明者北條弘幸, 中西隆介, 介 申請人:松下電工股份有限公司