專利名稱：：平衡訓練機的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種平衡訓練機，其用于訓練受訓者的平衡能力，通過使受訓者以類似于騎馬的方式坐在座椅上且擺動座椅，將訓練負載施加給受訓者。
背景技術：
：近來，作為一種老幼皆宜的方便的訓練器械，平衡訓練機開始流行，其不僅擴展了到普通家用，甚至被用作了康復訓練的醫療設備。例如，公開號為2006-61672的日本早期公開專利揭示了一種具有緊湊構造的傳統平衡訓練機，其中，座椅的擺動機構設置在座椅下面。然而，具有緊湊構造的該傳統平衡訓練機具有下述缺點擺動運動的運動模式相對單一，并且擺動運動的方向僅限于前后方向和豎直方向。因此，有必要改變擺動運動的模式和方向，以強化平衡訓練的效果。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種改進的平衡訓練機，其能夠通過使擺動運動復雜化而強化平衡訓練的效果。根據本實用新型的一方面的平衡訓練機包括座椅，受訓者坐在該座椅上；擺動機構，其通過沿前后方向的擺動運動和沿寬度方向的擺動運動的合成，來擺動該座椅；以及控制器，其控制該擺動機構，其中該座椅的沿前后方向的擺動運動的運動速度大于沿寬度方向的擺動運動的運動速度；且該座椅的沿寬度方向的擺動運動的起點與該座椅沿前后方向的擺動運動的起點相差半個周期以內。根據此構造，由于該座椅的沿前后方向的擺動運動的運動速度大于沿寬度方向的擺動運動的運動速度，且該座椅的沿寬度方向的擺動運動的起點與該座椅的沿前后方向的擺動運動的起點相差半個周期以內，因而該座椅中心的軌跡變得復雜。例如，當該座椅沿前后方向的擺動運動的運動速度是沿寬4度方向的擺動運動的運動速度的兩倍，并且該座椅的沿寬度方向的擺動運動的起點與該座椅的沿前后方向的擺動運動的起點重合時，該座椅中心的軌跡形成為類似于無窮大符號形或側置的8字形。或者，當該座椅的沿前后方向的擺動運動的運動速度是沿寬度方向的擺動運動的運動速度的兩倍，并且該座椅的沿寬度方向的擺動運動的起點與沿前后方向的擺動運動的起點相差例如±90°時，該座椅中心的軌跡形成為V形或倒V形。或者，當該座椅的沿前后方向的擺動運動的運動速度是沿寬度方向的擺動運動的運動速度的兩倍，并且該座椅沿寬度方向的擺動運動的起點與沿前后方向的擺動運動的起點相差例如180°時，該座椅中心的軌跡形成為類似于無窮大符號形或側置的8字形，其中，該座椅中心所形成的軌跡的方向與當該座椅的沿寬度方向的擺動運動的起點與該座椅的沿前后方向的擺動運動的起點重合時的方向相反。當該座椅中心的軌跡形成為沿諸如無窮大符號形、側置的8字形、V形或倒V形時，由于圍繞豎直軸線的扭動運動而產生的偏轉分量添加到該座椅的沿寬度方向的轉圈運動的分量上，同時該座椅沿前后方向運動下降。因此，該座椅中心的軌跡包括仰俯分量、轉圈分量和偏轉分量，從而使得該座椅的運動變得復雜，因此可以強化平衡訓練的效果。在上述平衡訓練機中，優選地，該座椅的沿前后方向的擺動運動的運動速度是沿寬度方向的擺動運動的運動速度的兩倍。根據此構造，該控制器對座椅的擺動運動的控制變得簡單。在上述平衡訓練機中，優選還包括可延伸收縮的機構，其通過延伸或收縮而改變該座椅和該擺動機構之間的距離，以改變該座椅的擺動運動的行程；以及其中控制器進一步控制該可延伸收縮的機構。根據此構造，當可延伸收縮的機構被驅動時，擺動機構和座椅之間的距離可以延長或縮短。例如，當可延伸收縮的機構延伸時，可以延長座椅的擺動運動的行程，從而可以獲得能夠增加運動模式且擴大座椅的運動行程的平衡訓練機。此外，當與擺動機構關聯驅動可延伸收縮的機構時，可以增加更多的座椅的運動模式。在上述的平衡訓練機中，優選還包括支撐單元，其支撐該擺動機構，該擺動結構能夠圍繞預定轉動軸線轉動；支撐架，其安置在地面上，并且支5撐該支撐單元，該支撐單元能夠圍繞第一水平軸線轉動。該可延伸收縮的機構包括第一傾斜機構，其設置在該支撐架和該支撐單元之間，并且在豎直平面內改變該擺動機構的轉動軸線的傾斜角；以及第二傾斜機構，其設置在該擺動機構和該座椅之間，并且改變該座椅的傾斜角。根據此構造，擺動機構由于其本身的驅動力，可以圍繞轉動軸線轉動。因此，座椅可以沿平衡訓練機的寬度方向擺動。此外，因為該支撐單元可圍繞第一水平軸線轉動，并且第一傾斜機構設置在支撐架和支撐單元之間，所以擺動機構的轉動軸線相對于水平線的角度可以改變，換句話說，擺動機構的轉動軸線可以豎起或放下。此外，由于第二傾斜機構設置在擺動機構和座椅之間，可以獨立于第一傾斜機構的運動，改變座椅的姿勢。在上述構造中，優選是該控制器控制驅動彼此關聯的該第一傾斜機構和第二傾斜機構，以通過該第二傾斜機構的延伸或收縮，補償由于該第一傾斜機構的延伸或收縮產生的座椅的傾斜的至少一部分。根據此構造，例如，當第二傾斜機構與第一傾斜機構關聯驅動時，座椅可以在保持其姿勢的情況下，被提升或下降。在上述構造中，優選是該控制器控制驅動該第一傾斜機構，使該擺動機構的轉動軸線的傾斜角在近似水平到近似豎直的范圍內變化。或者，優選是該控制器控制驅動彼此關聯的該第一傾斜機構和該第二傾斜機構，以改變該擺動機構的轉動軸線的傾斜角，以使該座椅的擺動運動在圍繞水平軸線的擺動運動和圍繞豎直軸線的擺動運動之間變化，同時通過該第二傾斜機構的延伸或收縮，補償由于該第一傾斜機構的延伸或收縮產生的座椅的傾斜的至少一部分。在上述構造中，優選是該擺動機構包括電機、以及分別通過該電機的驅動力驅動的第一驅動齒輪和第二驅動齒輪；該第一驅動齒輪具有偏心軸，所述偏心軸在包括該平衡訓練機的前后方向和豎直方向的第一豎直平面內產生位移，由此，該座椅在該第一豎直平面內擺動；該第二驅動齒輪具有偏心軸，該偏心軸在包含該平衡訓練機的寬度方向和豎直方向的第二豎直平面內產生位移，從而，該座椅在該第二豎直平面內擺動。根據此構造，可以通過單個電機的驅動力，產生座椅的沿寬度方向和前后方向的擺動運動。因此，可以簡化擺動機構并使縮減其尺寸，因此，可以縮減采用了該擺動機構的平衡訓練機的尺寸，且可以降低平衡訓練機的成本。在上述構造中，優選是第一驅動齒輪和第二驅動齒輪的齒數比設定為1:2，并且第二驅動齒輪的偏心軸的0°相位與第一驅動齒輪的偏心軸的0°相位相差半個周期以內。根據此構造，不僅能使座椅沿復雜軌跡擺動，還能簡化擺動機構。此外，優選是該擺動機構具有一機構，以將該第一豎直平面內的移動轉換成該座椅的形成橢圓形軌跡的運動。根據此構造，當與第一傾斜機構的運動和/或第二傾斜機構的運動關聯，驅動擺動機構時，可以優化地改變該橢圓形軌跡的形狀。此外，優選是相對于該座椅以連續擺動運動被提升時電機的轉速，在該座椅被提升的同時，該控制器使該電機的轉速變慢。根據此構造，可以采用具有小功率的緊湊型電機作為該驅動機構的電機，從而可以降低平衡訓練機的功率消耗和成本。此外，優選是該平衡訓練機還包括偏移機構，以使圍繞該轉動軸線的擺動機構偏移。因此，可以提供該擺動機構圍繞轉動軸線相對于支撐單元的角位置的偏移，從而擺動機構，即座椅可以相對于基點，圍繞轉動軸線擺動，該基點相對于轉動軸線以預定角度傾斜。盡管在所附的權利要求書中提出了本實用新型的新特征，從以下結合附圖的詳細描述中，可以更好地理解本實用新型。下面將參考附圖描述本實用新型。應當注意的是，示出的所有附圖用于說明本實用新型或其實施例的技術構思，其中-圖1是側視圖，其示出了根據本實用新型的實施例的平衡訓練機的整體構造；圖2是圖1所示的平衡訓練機的平面圖；圖3是側視圖，其示出了平衡訓練機的驅動機構的構造；圖4是沿圖3中A-A線的剖視前視圖；圖5是從圖1中右后側看去的分解立體圖，其示出了平衡訓練機的構造;圖6是立體圖，其示出了去除座椅和蓋子的平衡訓練機的構造；圖7是分解立體圖，其示出了座椅的擺動機構的構造；圖8是右視圖，其示出了擺動機構的構造；圖9是側視圖，其示出了座椅中心、偏心軸中心和導軸中心之間關系，以及座椅中心的擺動運動軌跡；圖10是平面圖，其示出了當第一驅動齒輪和第二驅動齒輪的齒數比是1:1時、并且當沿前后方向的擺動運動的起點設定與沿寬度方向的擺動運動的起點一致都在0度時，座椅中心的擺動運動軌跡；圖ll是曲線圖，其示出了在圖IO所示的情況下、沿前后方向的擺動運動的相位和沿寬度方向的擺動運動的相位之間的關系；圖12是平面圖，其示出了當第一驅動齒輪和第二驅動齒輪的齒數比是1:1時、并且當沿前后方向的擺動運動的起點設定與沿寬度方向的擺動運動的起點相差90度時，座椅中心的擺動運動軌跡；圖13是曲線圖，其示出了在圖12所示的情況下、沿前后方向的擺動運動的相位和沿寬度方向的擺動運動的相位之間的關系；圖14是平面圖，其示出了當第一驅動齒輪和第二驅動齒輪的齒數比是1:2時、并且當沿前后方向的擺動運動的起點設定與沿寬度方向的擺動運動的起點一致都在O度時，座椅中心的擺動運動軌跡；圖15是示出在圖14所示的情況下、沿前后方向的擺動運動的相位和沿寬度方向的擺動運動的相位之間的關系的曲線圖；圖16是平面圖，其示出了當第一驅動齒輪和第二驅動齒輪的齒輪比是1:2時、并且當沿前后方向的擺動運動的起點設定與沿寬度方向的擺動運動的起點相差180度時，座椅中心的擺動運動軌跡；圖17是曲線圖，其示出了在圖16所示的情況下、沿前后方向的擺動運動的相位和沿寬度方向的擺動運動的相位之間的關系；圖18是平面圖，其示出了當第一驅動齒輪和第二驅動齒輪的齒數比是1:2時、并且當沿前后方向的擺動運動的起點設定與沿寬度方向的擺動運動的起點相差90度時，座椅中心的擺動運動軌跡；圖19是曲線圖，其示出了在圖18所示的情況下、沿前后方向的擺動運動的相位和沿寬度方向的擺動運動的相位之間的關系；圖20是平面圖，其示出了當第一驅動齒輪和第二驅動齒輪的齒數比是1:2時、并且當沿前后方向的擺動運動的起點設定與沿寬度方向的擺動運動的起點相差270度時，座椅中心的擺動運動軌跡；圖21是曲線圖，其示出了在圖20所示的情況下、沿前后方向的擺動運動的相位和沿寬度方向的擺動運動的相位之間的關系；圖22是平面圖，其示出了當第一驅動齒輪和第二驅動齒輪的齒數比是2:1時、并且當沿前后方向的擺動運動的起點設定與沿寬度方向的擺動運動的起點一致都在0度時，座椅中心的擺動運動軌跡；圖23是側視圖，其示出了當用于使擺動機構傾斜的第一傾斜機構延伸時，座椅中心、和偏心軸中心及導軸中心之間關系、以及座椅中心的擺動運動的軌跡；圖24是示意圖，其示出了用于對比的圖9所示情況下和圖23所示情況下的座椅中心軌跡；圖25是側視圖，其示出了當用于傾斜座椅的第二傾斜機構延伸時，座椅中心、和偏心軸中心及導軸中心之間關系、以及座椅中心在延伸第二傾斜機構之前及之后的擺動運動的軌跡；圖26是側視圖，其示出了當通過延伸第一和第二傾斜機構使擺動機構傾斜而座椅不傾斜時、驅動機構各部分的位移；圖27是平面圖，其示出了與圖14相比，相應于擺動機構的傾斜，座椅中心的軌跡變化；圖28是平面圖，其示出了由于擺動機構向左偏移而使座椅中心的擺動運動的基礎點產生的轉移；圖29是平面圖，其示出了由于擺動機構向右偏移而使座椅中心的擺動運動的基礎點產生的轉移的平面圖；圖30是方框圖，其示出了平衡訓練機的電構造；圖31是方框圖，其示出了平衡訓練機的主控制電路的電構造；圖32是示意圖，用于描述通過平衡訓練機的控制器、對用于擺動座椅的電機的控制變化；圖33是曲線圖，其示出了當第一驅動齒輪和第二驅動齒輪的齒數比是1:2時、并且當沿前后方向的擺動運動的起點設定與沿寬度方向的擺動運動的起點重合以及相差一90度時，沿前后方向的擺動運動的相位和沿寬度方向的擺動運動的相位之間的關系；以及圖34是平面圖，其示出了在圖33所示情況下，座椅中心的擺動運動的軌跡。具體實施方式參考附圖描述根據本實用新型的實施例的平衡訓練機。圖1示出了根據第一實施例的平衡訓練機1的整體構造。圖2是平衡訓練機1的平面圖。圖3示出了平衡訓練機1的驅動機構的構造。圖4是沿圖3的A-A線的剖視前視圖。圖5是從右后側看去的圖1的平衡訓練機1的分解立體圖。平衡訓練機1包括座椅2和支撐架4等，該座椅大致呈馬背形或馬鞍形，用于使受訓者坐于其上；該支撐架設置在地面5上，支撐著座椅2。座椅2構造成具有座椅基座2a和安裝到座椅基座2a上的墊子2b。從座椅2的兩前側垂下一對腳鐙7(為了簡化說明，在圖2至圖5中將其省略)。每一腳鐙7包括用于使受訓者放置他或她的腳尖的踏腳板7a、通過諸如螺釘等固定在座椅基座2a的勾掛件7b、以及將踏腳板7a和勾掛件7b相連接的連接件7c。當形成在連接件7c上端的勾掛孔7e與設置在勾掛件7b下端的銷7d相配合時，連接件7c可以擺動。踏腳板7a具有多個排成一排的調節孔7g，從而，可通過將設置在連接件下端的銷7f與其中一個調節孔7g相配合，調節腳鐙7的長度(或踏腳板7a的高度)。座椅2還包括設置在靠近座椅前端的支撐基座2c。扶手8設置在支撐基座2c上的靠近座椅2前端的部分。扶手8具有半圓形的把手8a。把手8a的兩端8b和8c向內彎曲，以便可轉動地支持在支撐基座2c上。因此，受訓者可以通過將把手8a從座椅上豎起，而握住把手8a的遠離受訓者自己的一側。在支撐基座2c的上表面形成相應于把手8a形狀的存放槽，以使得可以通過放平把手8a，而將把手8a放入座椅2的支撐基座2c內。在支撐基座2c上安裝有操作電路板9a，并且支撐基座2c上還安裝有用以封裝電路板9a的前面板9b，由此構造為操作單元9。支撐架4包括安裝基座4a，其安置在地面5上；立柱4b，其豎立在安裝基座4a上；覆蓋件4c、4d，其分別覆蓋安裝基座4a的前后頂部；以及覆蓋件4e,其覆蓋立柱4b。安裝基座4a構造成左框架4f和右框架4g通過位于靠近安裝基座4a前端的部分上的連接框架4h和處于安裝基座4a中心部分的連接桿4i彼此連接。調節器4j螺紋連接到左框架4f和右框架4g的位于安裝基座4a的前端和后端的底面上，該調節器使得能夠相對于地面5調節安裝基座4a的高度或水平。在左框架4f和右框架4g的靠近安裝基座4a后端的內表面上還設有一對小腳輪4k。因此，當設置在安裝基座4a后端的調節器4j的突出量降低，并且安裝基座4a的前端部被提起時，可通過在地面5上滾動小腳輪4k移動平衡訓練機l。或者，當設置在安裝基座4a后端的調節器4j的突出量增加，以使小腳輪不與地面5接觸時，平衡訓練機1可以被水平且穩固地保持在地面5上，而不晃動。因此，即使當受訓者在上面，座椅2進行擺動運動時，也可穩固地保持擺動機構3和座椅2。立柱4b包括一對支撐柱4m、4n，所述支撐柱形成為從其側面看呈大致三角形形狀，以便支撐由于擺動機構3、座椅2和受訓者體重產生的載荷。支撐柱4m、4n的下端分別固定在左框架4f和右框架4g的大致中心部分。軸承4p安裝在靠近各支撐柱4m和4n頂端的部分上。在支撐柱4m和4n中至少一個的三角形的大致中心，形成凹進部4q，以使得進行電流供應和對平衡訓練機1進行驅動控制的主電路板4r可容納在其內。構成立柱4b的這些元件由覆蓋件4e覆蓋，并且介于覆蓋件4e頂端和座椅2底端之間的空間由可收縮的覆蓋件2d覆蓋。圖6示出了從左側看去的平衡訓練機1的驅動機構的構造，其中該平衡訓練機1去除了座椅2、覆蓋件4c、4d和4e。圖7是該驅動機構的分解立體圖。圖8是該驅動機構的右視圖。平衡訓練機1的驅動機構包括擺動機構3，其用于沿平衡訓練機1的前后方向(X方向)擺動座椅2;偏移機構6，其用于使擺動機構3圍繞轉動軸線T0偏移；第一傾斜機構12，其設置在支撐架4和支撐單元11之間，用于在豎直平面內改變擺動機構3的轉動軸線T0的角位移9(參見圖26);以及第二傾斜機構20，其設置在擺動機構3和座椅2、或座椅基座19之間，用于改變座椅2的傾斜角。支撐單元11支撐著擺動機構3，該擺動機構可圍繞轉動軸線TO轉動。i支撐架4支撐著支撐單元11，該支撐單元可圍繞第一水平軸線T1轉動。支撐單元ll包括一對轉動板lla、llb，從其側面看去，各轉動板具有彎曲如狗后腿的形狀；第一軸支撐板(shaftbearingplate)llc，其在轉動板lla、1lb的后端部1lm連接轉動板1la、1lb;第二軸支撐板1ld，其在轉動板1la、lib的中心部分lln連接轉動板lla、lib;以及升降器支撐板lle，其在轉動板lla、llb的底部llo連接轉到板lla、llb。這些支撐板llc、lld、lie分別焊接到轉動板lla、llb上。在轉動板lla、llb的前端部llk，一對軸襯llf壓裝到轉動板lla、lib上，所述軸襯的每一個均具有內螺紋。由于穿過設置在支撐柱4m、4n上的兩軸承(bearing)4p的螺栓4s螺紋連接到軸襯llf的內螺紋，所以支撐單元ll圍繞連接兩軸承4p的中心的第一水平軸Tl，可轉動地支持軸承4p。支架llh固定在升降器支撐板lie的中心，以使得諸如延伸和收縮升降器等第一傾斜機構12設置在支架1lh和支撐架4的安裝基座4a的連接桿4i之間。因此，沿平衡訓練機1的前后方向的支撐單元11的傾斜角可相應于第一傾斜機構12的延伸和收縮而改變。第一軸支撐板llc和第二軸支撐板lld設置成以預定距離彼此相對，并且軸承lli、llj分別壓裝在其中心。這些軸承lli、11j支撐著擺動機構3，以使其圍繞轉動軸線TO進行擺動運動，下面將進行詳細描述。第一傾斜機構12包括汽缸12a;活動件12b，其可相對于汽缸12a延伸和收縮；齒輪箱12c，其設置在汽缸12a的上部；電機12d，其驅動齒輪箱12c;以及高度檢測單元12e。汽缸12a的下端通過連接桿4i樞接于支撐基座4a上，以圍繞水平軸線擺動。活動件12b包括例如滾珠螺桿等，并且活動件12b的上端關于支架llh和銷子12k樞轉，以圍繞水平軸線擺動。齒輪箱12c中的齒輪(未示出)的內表面形成有內螺紋，所述內螺紋與活動件12b的滾珠絲杠螺紋相連接，并且該齒輪通過固定在電機12d的輸出軸上的蝸桿驅動，以使得活動件12b可從汽缸12a內伸出或收縮到汽缸12a內。高度檢測單元12e包括狹縫板(slitplate)12g，其通過連接件12f連接到活動件12b的下端；傳感器12h，其檢測狹縫板12g的位移，由此能夠測量升降器支撐板lie的高度，即支撐單元11的傾斜角。連接件12f從狹縫12i插入汽缸12a內，并且通過螺釘12j連接到活動件12b的下端。擺動機構3具有緊湊構造，以便可以容納在由轉動板lla、lib和支撐板llc、lld、lle隔出的空間內。參考圖7和圖8，擺動機構3包括容置在外殼3f內的電機13、第一驅動齒輪14、第二驅動齒輪15、導軸16等。外殼3f構造為由螺釘3e將側板3c、3d固定到前蓋3a和后蓋3b上。第一驅動齒輪14、第二驅動齒輪15和導軸16借助軸承3m、3n、3o圍繞水平軸線樞轉，所述軸承分別裝配到具有軸承孔3g、3h、3i的凹進部3j、3k、31中。第一驅動齒輪14具有與蝸桿13b嚙合的蝸輪14a，該蝸輪具有最大直徑。蝸桿13b壓裝到電機13的輸出軸13a上。支架13c通過悍接或類似方式固定到電機13。支架13c具有形成在其側板Bd、13e上的螺紋孔13f，并且在側板3c、3d上形成與螺紋孔13f相應的插入孔3p。因此，電機以如下方式固定到擺動機構3上，即使得穿過插入孔3p的上述螺釘3e螺紋連接到螺紋孔13f。銷13g設置在每一側板13d、13e上的與電機13的重心G有一定距離的位置。當通過容置第一驅動齒輪14、第二驅動齒輪15、導軸16和電機13而裝配外殼3f時，首先要將這些銷13g安裝到形成在側板3c、3d上的銷孔3q中。在裝配外殼3f后，電機13可以通過處于第一驅動齒輪14和導軸16之間的空間內的銷13g和銷孔3q擺動。如圖8所示，當裝配后的外殼3f通過諸如夾具等定位，且當工人松開對電機13的支撐時，由于相應于電機13的自重F1的力F2，蝸桿13b與蝸輪14a嚙合。在擺動機構3中，蝸桿13b從下面與蝸輪14a接觸。在此狀態下，當工人使螺釘3e配合、以將電機13固定到側板3c、3d上時，可最佳且自動地調節蝸輪13b和蝸桿14a之間的間隙。.裝配時，銷13g和銷孔3q的位置可以基于電機13的重量、力F2和外殼3f的位姿而選擇，其中力F2是降低蝸桿13b和蝸輪14a之間的間隙所必需的。例如，假定電機13沿水平方向裝配到外殼上，從銷孔3q到電機13的重心G的距離用符號Dl表示，從銷孔3q到相應于蝸桿13b與輸出軸13a上的蝸輪14a嚙合位置的點的距離用符號D2表示，建立等式FlXD1=F2XD2。根據此構造，可以避免對蝸桿13b和蝸輪14a之間的間隙的繁瑣調節。此外，也不需要使用用于調節間隙的諸如調節螺釘等特殊元件以及用于施加壓力的螺旋彈簧，從而可以降低平衡訓練機1的制造成本。再者，即使當由于驅動載荷增加或由于螺釘3e變松或途中震動，而產生使蝸桿13b和蝸輪14a之間的間隙擴大的力時，力F2作用在蝸桿13b上，以縮減間隙，從而可以降低由于間隙產生的噪聲。或者，銷13g可以設置在側板3c、3d上，銷孔3q可形成在支架13c的側板13d、13e上。此外，在蝸桿13b從上面與蝸輪14a嚙合的情況下，銷13g應當設置在與電機13的重心G相對于輸出軸13a相對的位置，從而可以無需調節該間隙。電機13的驅動力通過蝸桿13b傳遞到第一驅動齒輪14。如圖7所示，在第一驅動齒輪14的兩端形成有一對偏心軸14c、14d。偏心軸14c、14d分別與形成在提升桿17、18的中心部17j、18j的軸承孔17a、18a配合。因此，電機13的驅動力通過偏心軸14c、14d傳遞到提升桿17、18。提升桿17、18設置在外殼3f的外側。如圖7和圖8所示，從其側面觀看，提升桿17、18分別曲折形成。提升桿17、18的底端部17b、18b具有大致L形狀，并且軸承孔17a、18a分別設置在相應于L形狀的端部的位置。提升桿17、18的自由端17c、18c從底端部17b、18b的L形狀的端部傾斜延伸。在提升桿17、18的L形狀的拐角部，分別形成長導槽17d、18d。另一方面，導軸16具有形成在其兩端的連接凸起16a、16b，并且連接凸起16a、16b分別與長支撐件17e、18e配合，長支撐件17e、18e進一步插入長導槽17d、18d。因此，提升桿17、18可以相對于導軸16沿豎直方向運動，而不能沿水平方向運動。因此，由導軸16限制了提升桿17、18相對于第一驅動齒輪14的轉動。這里，如圖9所示，假定座椅2的中心P1和導軸16的中心P3之間的距離由符號Hl表示，第一驅動齒輪14的中心P2和導軸16的中心P3之間的距離由符號H2表示，偏心軸14c、14d的偏心量或偏心行程由符號H3表示。由于座椅2的中心Pl設置在連接第一驅動齒輪14的中心P2和導軸16的中心P3的線T10上，即使當偏心軸14c、14d圍繞第一驅動齒輪14的中心P2轉動時，座椅2的中心Pl沿豎直方向的位移也是偏心量H3的大致兩倍。相比之下，座椅2的中心P1沿水平方向的位移擴展到H3XH1/H2。當距離Hl大于距離H2的兩倍時，相應于第一驅動齒輪14的偏心軸14c、14d的轉動，座椅2的中心運動，畫出橢圓形軌跡Rl,該橢圓軌跡具有從其側面觀看的沿水平方向的長軸。當連接中心的線T10傾斜時，座椅2的中心位移沿水平方向和豎直方向的分配延伸或縮減，從而橢圓形軌跡的長軸和短軸的比例可以變化。此外，在偏心軸14c、14d的兩端形成外螺紋14e，所述偏心軸穿過軸承3m和提升桿17、18的軸承孔17a、18a，并且螺母3r螺紋連接到外螺紋14e，從而保持第一驅動齒輪14的偏心軸14c、14d與提升桿17、18的軸承孔17a、18a相配合。導軸16具有與軸承3o內徑相對應的外徑，從而導軸16可以沿其水平中心軸線滑動。然而，導軸16的兩端，即連接凸起16a、16b分別通過長支撐件17e、18e與長導槽17d、18d配合，由此，導軸16沿水平方向的運動受到了限制。可以采用公知的扭折機構(kinkmechanism)取代導軸16和長導槽17d、18d，以反復移動提升桿17、18。此外，導槽17d、18d的形狀也不僅局限于長直形，其可以被修改，例如相應于座椅2所需軌跡的圓弧形或具有不同半徑的圓弧的組合。此外，導槽17d、18d可以沿水平方向形成或沿預定方向傾斜。于是，如圖25所示，當座椅2的中心P1和導軸16的中心P3之間的距離由符號Hl表示，第一驅動齒輪14的中心P2和導軸16的中心P3之間的距離由符號H2表示時，并且偏心軸14c、14d的偏心量或偏心行程由符號H3表示，如圖25所示，偏心量H3擴展到H3XH1/H2。當連接這些中心的線T10傾斜時，行程沿水平方向和豎直方向的分配可以變化，從而偏心量H3可以被延伸或縮減。具有內螺紋的各軸襯17f、18f壓裝到提升桿17、18的自由端部17c、18c。另一方面，供安裝座椅2的座椅基座19具有一對支架19a、19b，并且軸承19c、19d壓裝到支架19a、19b的靠近后端的部分上。分別穿過軸承19c、19d的螺栓19e、19f螺紋連接到軸襯17f和18f的內螺紋上。因此，座椅基座19的后端19h可圍繞第二水平軸線T2樞轉。另一方面，支架19g固定在座椅15基座19的前端部19j上。支架19g和提升桿17、18的自由端部17c和18c鏈接到諸如可延伸和收縮升降器等第二傾斜機構20。第二傾斜機構20與上述第一傾斜機構12的構造類似，并且包括汽缸20a，活動件20b，其可相對于汽缸20a延伸和收縮；齒輪箱20c，其設置在汽缸20a的上部；電機20d，其驅動齒輪箱20c;以及高度檢測單元20e。均具有內螺紋的一對軸襯20f壓裝到汽缸20a的靠近兩側面底端的部分上。另一方面，一對軸承17g、18g分別壓裝在提升桿17、18的靠近前端部分。穿過軸承17g、18g的螺栓17h、18h螺紋連接到軸襯20f，從而第二傾斜機構20的下端可圍繞連接軸承17g、18g的第三水平軸線T3樞轉。活動件20b包括諸如滾珠螺杠等，支架20g固定在活動件20b的上端。支架20g可通過銷20h，圍繞水平軸線相對于座椅基座19的支架19g樞轉。活動件20b的滾珠絲杠螺紋連接到形成于設置在齒輪箱20c內的齒輪(未示出)的內表面上的內螺紋。當通過固定在電機20d的輸出軸的蝸桿驅動該齒輪時，活動件20b可從汽缸20a伸出或收縮到汽缸20a內，因此，座椅基座19圍繞上述第二水平軸線T2轉動。換句話說，安裝在座椅基座19上的座椅2的傾斜角在包括平衡訓練機1前后方向的豎直平面內變化。高度檢測單元20e測量與支架20g連接的狹縫板20i的位移，以便檢測座椅基座19前端的高度，即，座椅基座19的傾斜角。在上述擺動機構3中，通過蝸桿13b傳遞到第一驅動齒輪14的電機13的驅動力，通過具有較小直徑的齒輪14b進一步傳遞到第二驅動齒輪15。在第二驅動齒輪15的端部形成有偏心軸15b。穿過設置在側板3c的軸承3m的偏心軸15b安裝到設置在偏心桿21—端部的旋轉軸承21a上。在偏心軸15b的端部形成有外螺紋15c，并且螺母21b螺紋連接到外螺紋15c，從而偏心軸15b不會從旋轉軸承21a拔出。第二驅動齒輪15的另一端也形成有外螺紋15d，并且螺母3s螺紋連接到外螺紋15d,從而第二驅動齒輪15的另一端不會從擺動機構3的外殼3f上脫落。旋轉軸承21a具有球面軸承面，并且在偏心桿21的另一端設置有類似的旋轉軸承21c。形成在驅動軸22的端部的偏心軸22a插入旋轉軸承21c，并且E形環22b與偏心軸22a的端部配合，從而偏心軸22a不會從旋轉軸承21c中拔出。驅動軸22的中心部22c借助軸承llp樞轉，該軸承壓裝到形成16在轉動板lla的后端部的孔llm中。在驅動軸22的另一端形成有外齒22d。外齒22d與形成在齒輪23內表面的內齒23a嚙合。齒輪23設置在轉動板11的外側。在驅動軸22的與偏心軸22a相對的端部形成有外螺紋22e，并且螺母22f螺紋連接到外螺紋22e，從而齒輪23與驅動軸22—體連接并隨其一起轉動。齒輪23與壓裝到電機24的輸出軸24a上的蝸桿24b嚙合。電機24通過固定件25固定在轉動板lla外側形成的凹部中。通過編碼器26檢測齒輪23的轉動角。如圖6所示，編碼器26檢測以均勻間隔形成在齒輪23—端面上的參考穴23c，并且相應于對每一參考穴23c的檢測，輸出信號。通過計算在齒輪23的轉動過程中從編碼器26輸出的信號的數量，可以檢測偏心桿21的擺動運動的基點，下面將進行詳細描述。上述偏心桿21、驅動軸22、齒輪23、電機24等構成偏移機構6。偏移機構6設置在支撐單元11上。前蓋3a和后蓋3b的下端形成為彼此平行。均具有內螺紋的軸襯3x、3y分別壓裝在前蓋3a和后蓋3b的靠近下端的部分的中心。穿過軸承llj、lli的螺栓llx、11y螺紋連接到軸襯3x、3y，從而連接到外殼3f上，g卩，擺動機構3可以圍繞連接軸承llj、lli的轉動軸線T0可轉動地保持。當第二驅動齒輪15轉動時，由于偏心軸15b和偏心桿21的作用，擺動機構3圍繞轉動軸線T0擺動。在擺動機構3的擺動運動過程中，即使偏移機構6的電機24未被驅動，偏心桿21也會移動，以靠近和遠離側板3c。然而，由于旋轉軸承21a、21c，偏心桿21不會從第二驅動齒輪15和驅動軸22上脫離。當偏移機構6的電機24被驅動時，齒輪23和一體固定到齒輪23上的驅動軸22通過電機24的驅動力轉動。由于偏心桿21的下端通過旋轉軸承21c與驅動軸22的偏心軸22a配合，偏心桿21的擺動運動的基點沿箭頭Z示出的豎直方向(Z方向)上下移動。因此，可以提供擺動機構3圍繞轉動軸線TO相對于支撐單元11的角位置的偏移，從而擺動機構3，g卩，座椅2可以相對于基點(basicpoint)圍繞轉動軸線TO擺動，該基點相對于轉動軸線傾斜預定角度。下面將對此進行詳細描述。此外，由于偏心軸22a通過蝸桿24b和齒輪23驅動，因而可以防止由于載荷而產生的傾斜角的改變。在如上述構造的平衡訓練機1中，當電機13被驅動時，由于第一驅動齒輪14的偏心軸14c、14d、提升桿17、18以及導軸16的作用，座椅2沿前后方向(方向X)和豎直方向(方向Z)往復運動，從而當從其側面觀看時，座椅2的運動變成橢圓形軌跡R1，如圖9所示。由于支撐供安裝座椅2的座椅基座19的提升桿17、18通過單個的第一驅動齒輪14驅動，因而可以通過將沿豎直方向(Z方向)的上下往復運動添加到沿前后方向(X方向)的前后往復運動，使座椅2運動畫出橢圓形軌跡Rl，因而能增加訓練的運動模式。此外，可以使用于執行座椅2的擺動運動的擺動機構3簡化并使其尺寸減小。再者，由于上下往復運動進一步添加到傳統的前后往復運動中，可以刺激受訓者的自主神經，并增強受訓者的腿部肌肉。另外，由于從側面觀看座椅2運動畫出圓形軌跡或橢圓形軌跡，所以由于擺動運動而對人體造成的負擔可以平穩變化，由此能在減少對人體造成的損害的同時，增強訓練的效果。于是，當假定第一驅動齒輪14的齒輪14b與第二驅動齒輪15的齒輪15a的齒數比設置為1:1時，第一驅動齒輪14與第二驅動齒輪15的轉動速度比也是1:1。此外，如圖11所示，假定由于第一驅動齒輪14的驅動力產生的沿前后方向(X方向)擺動運動的起點設定(timing)與由于第二驅動齒輪15的驅動力產生的沿箭頭Y示出的寬度方向(下文中縮寫為Y方向)擺動運動的起點在0度一致，換句話說，第一驅動齒輪14的偏心軸14c、14d的相位與第二驅動齒輪15的偏心軸15b的相位一致，座椅2的中心的運動軌跡變成直線Lll，如圖IO所示。在圖10和圖11中的點"a"至"e"示出了擺動運動中的座椅2的中心P1的位置。當由于第二驅動齒輪15的驅動力產生的擺動運動的相位比由于第一驅動齒輪14的驅動力產生的擺動運動的相位延遲180度時，僅座椅2的擺動運動的方向不同，而座椅2的中心的運動軌跡變成直線。或者，如圖12所示，假定第一驅動齒輪14的偏心軸14c、14d的相位與第二驅動齒輪15的偏心軸15b的相位相差l/4周期，即90度，由于偏心桿21的擺動運動，從上面觀看座椅2的中心的軌跡變成了橢圓形軌跡U2。圖13示出了在圖12所示的例子中，由于第一驅動齒輪14和第二驅動齒輪15產生的擺動運動的波形。圖12和圖13分別示出了由于第二驅動齒輪15的驅動力產生的擺動運動的相位比由于第一驅動齒輪14的驅動力產生的擺動運動延遲90度的情況。即使當由于第二驅動齒輪15的驅動力產生的擺動運動的相位比由于第一驅動齒輪14的驅動力產生的擺動運動的相位提前90度，即，延遲270度時，座椅2的中心的軌跡變成起點不同的橢圓形軌跡。當由于第一驅動齒輪14的驅動力產生的擺動運動的相位和由于第二驅動齒輪15的驅動力產生的擺動運動的相位之間的差不是上述提到的情況時，座椅2的中心的軌跡是由于第一驅動齒輪14產生的沿前后方向的位移和由于第二驅動齒輪15產生的沿寬度方向的位移、以該相位差的比例計算的合成。另一方面，當假定第一驅動齒輪14的齒輪14b與第二驅動齒輪15的齒輪15a的齒數比設定為1:2，第一驅動齒輪14與第二驅動齒輪15的轉動速度比變成2:1。此外，假定由于第一驅動齒輪14的驅動力產生的擺動運動的起點設定與由于第二驅動齒輪15的驅動力產生的擺動運動的起點在0度一致，如圖14所示，座椅2的中心形成軌跡L21，該軌跡類似于無窮大符號形或側置的8字形。圖15示出了在圖14所示的例子中，由于第一驅動齒輪14和第二驅動齒輪15產生的擺動運動的波形。當假定由于第一驅動齒輪14的驅動力產生的擺動運動起點設定與由于第二驅動齒輪15的驅動力產生的擺動運動相差180度，如圖16所示，座椅2的中心形成軌跡L22,該軌跡類似于無窮大符號圖形或側置的8字圖形。圖17示出了在圖16所示的例子中，由于第一驅動齒輪14和第二驅動齒輪15產生的擺動運動的波形。將圖14和圖16對比，座椅2的中心形成的軌跡L21、L22的方向彼此相反。當假定由于第二驅動齒輪15產生的驅動力的擺動運動的相位比由于第一驅動齒輪14產生的驅動力的擺動運動的相位延遲90度時，如圖18所示，座椅2的中心的軌跡L23變成大致倒V形。圖19示出了在圖18所示的例子中，由于第一驅動齒輪14和第二驅動齒輪15產生的擺動運動的波形。當假定由于第二驅動齒輪15的驅動力產生的擺動運動的相位比由于第一驅動齒輪14的驅動力產生的擺動運動的相位提前卯度時，g卩，延遲270度，如圖20所示，座椅2的中心的軌跡L24變成大致V形。圖21示出了在圖20所示的例子中，由于第一驅動齒輪14和第二驅動齒輪15產生的擺動運動的波形。此外，當假定第一驅動齒輪14的齒輪14b與第二驅動齒輪15的齒輪15a的齒數比設定為2:1，第一驅動齒輪14與第二驅動齒輪15的轉動速度比變成1:2。此外，假定由于第一驅動齒輪14的驅動力產生的擺動運動的起點設定與由于第二驅動齒輪15的驅動力產生的擺動運動的起點在0度一致，如圖22所示，座椅2的中心形成軌跡L3，類似于8字圖形。應當注意的是，這里假定偏心軸22a設置于不產生擺動機構3圍繞轉動軸線TO的角位置的偏移的位置，其中該偏心軸是偏心桿21的擺動運動的基點。如果產生了擺動機構3的角位置發生偏移，軌跡L1、L21、L22、L23、L3出現在沿偏移方向轉移的位置，下面將對此進行詳細描述。此外，應當注意的是，假定轉動軸線TO為水平的。下面將描述當轉動軸線TO傾斜時，座椅2的中心軌跡。當提升桿17、18的導槽17d、18d沿豎直方向定向時，對座椅2的中心軌跡進行了上述考量。那么，當假定僅第一傾斜機構12延伸，第二傾斜機構20不延伸也不收縮，座椅2相對于支撐單元11前傾，并且因此，由于第一驅動齒輪14的偏心軸14c、14d、提升桿17、18和導軸16的作用，如圖23所示，從側面看座椅2的中心P1的軌跡變成前傾的橢圓形軌跡R2。在這種情況下，擺動運動的沿前后方向的分量和擺動運動的沿豎直方向的分量來回地轉換。當座椅2傾斜至大于預定角度時，與圖9所示的軌跡Rl相比，雖然圖24中示出的座椅2的中心的水平方向的位移行程從W1降低到Wl'，但是座椅2的中心的沿豎直方向的位移行程從W2增加到W2'。因此，座椅2的中心的軌跡的尺寸或形狀可以變化。或者，可以通過延伸或收縮第二傾斜機構20，改變座椅2的傾斜角。當第二傾斜機構20延伸時，如圖25所示，座椅2的中心和導軸16的中心之間的距離H1延伸到距離H1',其中，座椅2的中心是座椅基座19的擺動運動的中心，導軸16的中心是由于擺動機構3產生的擺動運動的基點。在導槽17d、18d沿豎直方向定向時，座椅2的沿豎直方向的運動行程W2固定，與第二傾斜機構20的延伸或收縮無關。相比之下，座椅2的沿水平方向或沿前后方向的運動行程Wl變化，S卩，延伸到行程W1"。至于座椅2的沿寬度方向的運動行程，轉動軸線T0和座椅2的中心之間的距離變化，從而沿寬度方向的行程變化，其中，轉動軸線TO是擺動運動的基點，座椅2的中心是座椅基座19的擺動運動的中心。根據第一傾斜機構12和/或第二傾斜機構20的延伸或收縮，可以改變座椅2的擺動運動的行程。此外，第二傾斜機構20延伸得越長，座椅2的前端離轉動軸線TO越遠，由此，可以增大座椅2圍繞轉動軸線T0的擺動運動(轉圈和偏轉)的行程。雖然年老或體弱的受訓者通過降低擺動運動的運動速度使用傳統的平衡訓練機，但是根據本實用新型的平衡訓練機1可以相應于年老或體弱的受訓者而改變擺動運動的行程，因此用戶可以輕松地使用平衡訓練機l。或者，根據本實用新型的平衡訓練機1可以相應于體質增強后的受訓者，延伸擺動運動的行程。這樣，根據本實用新型的平衡訓練機1可以根據受訓者的體形、身體條件、年齡、性別、體力等提供適合受訓者的訓練，從而可以使該平衡訓練機的訓練效果優化。此外，當第一傾斜機構12和第二傾斜機構20彼此聯合反復延伸和收縮時，座椅2可以根據隨著其擺動運動的軌跡和/或行程的變化而上下運動，從而可以增加平衡訓練的變化，且增強平衡訓練的真實感覺，由此可以獲得能使受訓者保持興趣的運動選項。此外，如圖26所示，通過使第一傾斜機構12和第二傾斜機構20彼此聯合反復延伸和收縮，可以改變處于包括沿前后方向(X方向)和豎直方向(Z方向)的平面中的轉動軸線TO的傾斜角，而不改變座椅2或座椅基座19的角度。在圖26中，實線表示支撐單元ll、擺動機構3、提升桿17、18和座椅基座19的基礎狀態，其中，轉動軸線TO具有相對于地面5的傾斜角e，e=45度；雙點劃線表示由標號虛線所示的上述部件的移動狀態，其中，轉動軸線TO大致豎直地豎立。當第一傾斜機構12從基礎狀態收縮時，轉動軸線TO朝向水平線傾斜。或者，當第一傾斜機構12從基礎狀態延伸時，轉動軸線TO朝向豎直線傾斜。當轉動軸線TO從前后方向(X方向)靠近豎直方向(Z方向)時，換句話說，當傾斜角e變大時，由于第二驅動齒輪15和偏心桿21造成的座椅2的擺動運動，在沿寬度方向(Y方向)的擺動運動(轉圈)和圍繞豎直軸線的擺動運動之間變化(當座椅2的中心位于轉動軸線TO時，其變成偏轉)。因此，擺動機構3的往復運動的沿前后方向的分量可以轉換為沿豎直方向的分量。因此，平衡訓練機l可以在更廣泛地改變擺動運動的模式，且可隨著擺動運動模式的改變而改變擺動運動的行程，從而可以獲得適于受訓者鍛煉身體部位的擺動運動的模式。平衡訓練機l能夠保持用戶興趣，其具有良好的可用性。這里，表l中給出了隨著傾斜角e變化的擺動運動的角度變化的例子。擺動運動的角度由于第二驅動齒輪15的偏心軸15b的偏心量、偏心桿21的長度、轉動軸線T0和驅動軸22的中心之間的距離等而變化。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>轉動軸線TO從水平方向(e=0°)向豎直方向(e=90°)靠得越近，座椅2的擺動運動從沿寬度方向的轉圈變化為圍繞豎直軸線的偏轉。例如，當第一驅動齒輪14的齒輪14b與第二驅動齒輪15的齒輪15a的齒數比設定為1:2時，類似于無窮大符號或側置的8字形的座椅2的中心的軌跡L21變小，如圖27的標號L21'所示。然而，作為變化，由標號V1和V2表示的扭動運動添加到了座椅2的運動中。此扭動運動相應于第一驅動齒輪14的偏心軸14c、14d的相位和第二驅動齒輪15的偏心軸15b的相位之間的差而變化。于是，假定第一驅動齒輪14的偏心軸14c、14d的0°相位與第二驅動齒輪15的偏心軸15b的0°相位在基點PO—致，其中，在該基點處座椅2的中心位移為0。座椅2沿寬度方向轉圈轉得越大，座椅2朝向要轉圈的方向扭動得越大，如標號V1所示。或者，座椅2的中心返回到基點P0越近，座椅2的扭動運動量越小，如標號nn所示。因此，可以增強平衡訓練機l的訓練效果。相比之下，假定在第一驅動齒輪14的齒輪14b與第二驅動齒輪15的齒輪15a的齒輪比設定為1:2的條件下，第一驅動齒輪14的偏心軸14c、14d的180°相位與第二驅動齒輪15的偏心軸15b的0°相位一致。座椅2的中心的軌跡為圖16示出的無窮大符號形或8字形的軌跡L22。座椅2沿寬度方向轉圈轉得越大，座椅2沿與標號na所示的轉圈相反的方向扭動得就越大。或者，座椅2的中心返回到基點PO越近，座椅2的扭動運動量越小，如標號V1所示。在這種情況下，可以柔和地進行訓練。在圖20所示的座椅2的中心的V形軌跡L24的情況中，座椅2沿寬度方向轉圈轉得越大，座椅2朝向轉圈方向扭動得就越大，如標號V1所示。為了強化平衡訓練的效果，第一驅動齒輪和第二驅動齒輪的齒數比應設定為1:2，并且第二驅動齒輪15的偏心軸15b的0°相位與第一驅動齒輪14的偏心軸14c、14d的0。相位應相差半個周期以內(在從±180°到0°的區域內)。換句話說，由于偏心桿21而產生的沿寬度方向(Y方向)的擺動運動的起點與沿前后方向(X方向)的擺動運動的起點相差半個周期以內。優選地，第二驅動齒輪15的偏心軸15b的0°相位與第一驅動齒輪14的偏心軸14c、14d的0。相位相差四分之一周期以內(在從±90°到0°的區域內)；由于偏心桿21而產生的沿寬度方向(Y方向)的擺動運動的起點與沿前后方向(X方向)的擺動運動的起點相差四分之一周期以內。圖33示出了沿前后方向的擺動運動的相位與沿寬度方向的擺動運動的相位的關系。例如，在圖33中，附圖標記ci1所指且以實線表示的正弦曲線示出了當沿前后方向(X方向)的擺動運動的起點設定與沿寬度方向(Y方向)的擺動運動的起點重合時，第二驅動齒輪15的相位；附圖標記a2所指且以虛線表示的正弦曲線示出了當沿前后方向(X方向)的擺動運動的起點設定與沿寬度方向(Y方向)的擺動運動的起點相差一90。(負四分之一周期)時，第二驅動齒輪15的相位。圖34示出了在圖33所示情況下，座椅2的中心的擺動運動的軌跡a1禾卩a2。此外，附圖標記a3所指且以單點劃線表示的軌跡示出了當沿前后方向(X方向)的擺動運動的起點設定與沿寬度方向(Y方向)的擺動運動的起點相差-45°時的軌跡。當座椅2的中心沿寬度方向(Y方向)的擺動運動的起點與沿前后方向(X方向)的擺動運動的起點重合時，如圖14所示，座椅2的中心形成軌跡L21，該軌跡類似于無窮大符號形或側置的8字形。當座椅2的中心沿寬度方向(Y方向)的擺動運動的起點與沿前后方向(X方向)的擺動運動的起點相差180°時，如圖16所示，座椅2的中心形成軌跡L22，該軌跡類似于無窮大符號形或側置的8字形。當座椅2的中心沿寬度方向(Y方向)的擺動運動的起點與沿前后方向(X方向)的擺動運動的起點相差90。時，如圖18所示，座椅2的中心形成倒V形軌跡L23。當座椅2的中心沿寬度方向(Y方向)的擺動運動的起點與沿前后方向(X方向)的擺動運動的起點相差一90°時，如圖20所示，座椅2的中心形成V形軌跡L24。當座椅2的中心沿無窮大符號形、側置的8字形，V形或倒V形的軌跡運動時，由于圍繞豎直軸線的扭動運動而產生的偏轉分量添加到座椅2沿寬度方向(Y方向)的轉圈運動的分量，同時該座椅沿前后方向(X方向)以擺動運動下降。因此，座椅的中心軌跡包括仰俯分量、轉圈分量和偏轉分量，從而使得座椅的運動變得復雜，因此可以強化平衡訓練的效果。此外，座椅2離地面5的高度可以通過傾斜彼此聯合的第一傾斜機構12和第二傾斜機構20進行改變，以便消除由于所述傾斜機構延伸或收縮造成的座椅2的傾斜。因此，可以為了適應受訓者的身高或便于受訓者上下座椅2而調節座椅2的高度，而不需要設置任何提升或降低座椅2的附加機構。例如，當通過傾斜座椅2的訓練，增加受訓者身體的局部部位的訓練效果時，由于第一傾斜機構12的延伸或收縮產生的座椅2的傾斜角的變化不必要通過第二傾斜機構20的延伸或收縮消除。座椅2可以在傾斜至預定角度的條件下擺動。當在將被轉動90度的狀態下、座椅2安裝在座椅基座19上時，座椅2的通過擺動機構3的擺動運動變成沿寬度方向的往復擺動運動和沿豎直方向的上下往復運動的合成。從平衡訓練機1的前或后表面觀看，座椅2的中心的軌跡變成橢圓形軌跡。由于第二驅動齒輪15和偏心桿21產生的座椅2的擺動運動變成沿寬度方向的仰俯運動。或者，座椅2可以從后到前安裝在座椅基座19上。這樣，座椅2到擺動機構3的方向可以根據訓練目的任意選擇。另一方面，雖然齒輪23通過電機24的驅動力而轉動，當一體連接到齒輪23上的驅動軸22的偏心軸22a朝向其最低位置運動時，即，偏心桿21的擺動運動的基點位于下死點時，以及當偏心軸22a運動到其最高位置，艮卩，偏心桿21的擺動運動的基點位于上死點時，擺動機構3產生圍繞轉動軸線TO的最大偏移。當轉動軸線TO的傾斜角9近似等于0度(9"0)，并且座椅2的擺動24運動具有扭動運動(偏轉)的分量，如圖28或圖29所示，座椅2的擺動運動的基點從點P0轉移到點P0'。圖28示出了偏心軸22a向下拉偏心桿21，擺動機構3向左偏移的情況。圖29示出了偏心軸22a向上拉偏心桿21，擺動機構3向右偏移的情況。此外，當轉動軸線T0的傾斜角e等于0度(e=0),并且座椅2的擺動運動不具有扭動運動(偏轉)的分量時，沿前后方向的擺動運動的中心軸線Vll向左或向右轉移,如圖27的標號V11，所示。因此，座椅2的中心的軌跡可以圍繞轉動軸線TO傾斜，從而轉動軸線右側的轉圈角度、偏轉角度和沿前后方向的位移可以與左側的不同。因此，可以局部增強受訓者身體的側肌或內收肌，從而可以有效地增強體能，并且可以訓練受訓者的平衡感。當電機24連續驅動時，擺動機構3圍繞轉動軸線T0的傾斜連續變化，從而訓練模式可以多樣化，由此可以實現能夠保持用戶興趣且具有良好可用性的平衡訓練機。此外，可以相應于電機13、第一驅動齒輪14和第二驅動齒輪15的轉動方向，沿順時針方向和逆時針方向切割蝸桿13b的齒形。在本實施例中，蝸桿13b的齒形沿如下方向切割以使得沿將蝸桿13b壓裝到電機13的輸出軸13a的方向，從蝸輪14a將力施加到蝸桿13b。因此，可以防止由于受訓者的重量使得座椅向下時，蝸桿13b從電機13的輸出軸13a脫離，由此可以防止座椅的突然下落。圖30示出了平衡訓練機1的電構造的方框圖。主電路板4r的主控制電路41相應于來自操作電路板9a的操作電路91的信號，控制驅動如下電機-諸如DC無刷電機等電機13，其用于擺動座椅2;諸如DC電機等電機12d，其用于使第一傾斜機構12延伸或收縮，以沿前后方向傾斜擺動機構3;諸如DC電機等電機20d，其用于延伸或收縮第二傾斜機構20，以使座椅2相對擺動機構3傾斜；以及諸如DC電機等電機24，其用于沿寬度方向傾斜擺動機構3。由高度檢測單元20e檢測電機20d使座椅基座19(或座椅2)相對擺動機構3的參考點的傾斜量。高度檢測單元12e檢測電機12d使支撐單元11相對于立柱4b的傾斜量，即，轉動軸線TO的傾斜角9。編碼器26檢測電機24使擺動機構3相對于支撐單元11的傾斜量。高度檢測單元12e、20e和編碼器26的輸出被輸入到控制器53。25圖31示出了主控制電路41的電結構方框圖。例如通過供電電路52，將由插頭51輸入的商用AC電力轉換成140V、IOOV、15V、12V和5V的DC電力。轉換的每一DC電力供應到主控制電路41的每一電路中。在主控制電路41中，包括微處理器53a的控制器53控制平衡訓練機1的全部操作。例如，控制器53在操作單元9的諸如LCD(液晶顯示器)等監視器顯示裝置上，顯示信息等等，并且通過操作單元驅動電路54，接收例如相應于來自操作電路91的用戶的操作的信號。與相應于用戶操作的信號、通過傳感器信號處理電路55輸入的電機的角位置和轉速的信號、通過傳感器驅動電路56、57、58輸入的高度檢測單元12e、20e和編碼器26的檢測結果的信號相對應，控制器53通過驅動電路59驅動用于擺動運動的電機13，并且通過驅動電路60驅動用于傾斜的電機12d、20d、24。應當注意的是，如圖32所示，當通過驅動電機12d改變轉動軸線T0的傾斜角9時，控制器53可以轉換用于產生座椅2的擺動運動的電機13的轉動方向。此外，相對于在座椅2以連續擺動運動被提升時電機13的轉速，在座椅2被提升時控制器53可以使電機13的轉速變慢。通過轉換電機13的轉動方向，可以使座椅2沿相反的軌跡運動，使得受訓者無需反向坐在座椅上，即可以體驗不同于電機13沿正常方向轉動時的訓練。這樣，可以增強受訓者不經常使用的身體部分的肌肉。此外，通過在座椅2提升時使電機13的轉速變慢，并且在座椅2降低時使電機13的速度加快，可以降低電機13所需的最大扭矩，這樣，緊湊型電機可以用作產生座椅2的擺動運動的電機13，由此可以縮小擺動機構3的尺寸。此外，通過在座椅2提升時使電機13的轉速變慢，并且在座椅2降低時使電機13的速度加快，即使座椅2沿豎直方向的擺動運動的行程相同，也可以增加由于在腳鐙7上的腳重量產生的負擔。本申請基于在2006年6月15日在日本遞交的日本專利申請2006-165577，其內容合并于此作為參考。雖然以舉例的方式結合附圖對本實用新型進行了全面描述，應當理解的是，各種明顯的變化和改型對于本領域的技術人員而言都是顯而易見的。因此，除非所述變化和改型脫離了本實用新型的范圍，其應當理解為包括在本實用新型內。權利要求1.一種平衡訓練機，其特征在于座椅，受訓者坐在該座椅上；擺動機構，其通過沿前后方向的擺動運動和沿寬度方向的擺動運動的合成，來擺動該座椅；以及控制器，其控制該擺動機構，其中該座椅的沿前后方向的擺動運動的運動速度大于沿寬度方向的擺動運動的運動速度；以及該座椅的沿寬度方向的擺動運動的起點與該座椅的沿前后方向的擺動運動的起點相差半個周期以內。2.如權利要求1所述的平衡訓練機，其特征在于該座椅的沿前后方向的擺動運動的運動速度是沿寬度方向的擺動運動的運動速度的兩倍。3.如權利要求1所述的平衡訓練機，其特征在于，還包括可延伸收縮的機構，其通過延伸或收縮而改變該座椅和該擺動機構之間的距離，以改變該座椅的擺動運動的行程；以及其中該控制器還控制該可延伸收縮的機構。4.如權利要求3所述的平衡訓練機，其特征在于，還包括-支撐單元，其支撐該擺動機構，該擺動機構能夠圍繞預定轉動軸線轉動；支撐架，其可安置在地面上，并且支撐該支撐單元，該支撐單元能夠圍繞第一水平軸線轉動，并且其中該可延伸收縮的機構包括第一傾斜機構，其設置在該支撐架和該支撐單元之間，并且在豎直平面內改變該擺動機構的轉動軸線的傾斜角；以及第二傾斜機構，其設置在該擺動機構和該座椅之間，并且改變該座椅的傾斜角。5.如權利要求4所述的平衡訓練機，其特征在于該控制器控制驅動彼此關聯的該第一傾斜機構和該第二傾斜機構，以通過該第二傾斜機構的延伸或收縮，補償由于該第一傾斜機構的延伸或收縮而產生的座椅的傾斜的至少一部分。6.如權利要求4所述的平衡訓練機，其特征在于-該控制器控制驅動該第一傾斜機構，使該擺動機構的轉動軸線的傾斜角在近似水平到近似豎直的范圍內變化。7.如權利要求4所述的平衡訓練機，其特征在于該控制器控制驅動彼此關聯的該第一傾斜機構和第二傾斜機構，以改變該擺動機構的轉動軸線的傾斜角，使該座椅的擺動運動在圍繞水平軸線的擺動運動和圍繞豎直軸線的擺動運動之間變化，同時通過該第二傾斜機構的延伸或收縮，補償由于該第一傾斜機構的延伸或收縮產生的座椅的傾斜的至少一部分。8.如權利要求3所述的平衡訓練機，其特征在于該擺動機構包括電機、以及分別通過電機的驅動力驅動的第一驅動齒輪和第二驅動齒輪；該第一驅動齒輪具有偏心軸，所述偏心軸在包含該平衡訓練機的前后方向和豎直方向的第一豎直平面內產生位移，從而，該座椅在該第一豎直平面內擺動；以及該第二驅動齒輪具有偏心軸，該偏心軸在包含該平衡訓練機的寬度方向和豎直方向的第二豎直平面內產生位移，從而，該座椅在該第二豎直平面內擺動。9.如權利要求8所述的平衡訓練機，其特征在于-該第一驅動齒輪與該第二驅動齒輪的齒輪比設置為1:2;以及該第二驅動齒輪的偏心軸的0。相位與該第一驅動齒輪的偏心軸的0°相位相差半個周期以內。10.如權利要求8所述的平衡訓練機，其特征在于-該擺動機構具有一機構，以將該第一豎直平面內的移動轉換成該座椅的形成橢圓形軌跡的運動。11.如權利要求8所述的平衡訓練機，其特征在于相對于在該座椅以連續擺動運動被提升時的該電機的轉速，在該座椅被提升時，該控制器使該電機的轉速變慢。12.如權利要求3所述的平衡訓練機，其特征在于，還包括-偏移機構，其使該擺動機構圍繞該轉動軸線偏移。專利摘要一種平衡訓練機，其擺動機構通過沿前后方向的擺動運動和沿寬度方向的擺動運動的合成，來擺動座椅；其驅動使得該座椅的沿前后方向的擺動運動快于沿寬度方向的擺動運動，優選是沿寬度方向的擺動運動的兩倍；其座椅的沿寬度方向的擺動運動的起點與座椅的沿前后方向的擺動運動的起點相差半個周期以內；其控制器用于控制該擺動機構。文檔編號A63B23/00GK201164704SQ200720152529公開日2008年12月17日申請日期2007年6月15日優先權日2006年6月15日發明者中西隆介申請人:松下電工株式會社