專利名稱：擺動型運動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過使使用者就座的座位擺動、賦予上述使用者模仿騎馬的運動負荷的擺動型運動裝置。
背景技術：
如上所述，通過使使用者就座的座位擺動、賦予上述使用者模仿騎馬的運動負荷的擺動型運動裝置，作為從小孩到老人都可利用的方便的運動器具，從起初以康復為目的的醫(yī)療設施逐漸普及到普通家庭。作為這種擺動型運動裝置的典型的現(xiàn)有技術，有專利文獻例如，日本專利第3394890號說明書、日本特開2001-286578號專利公開公報、日本特開平11-155836號專利公開公報所公開的技術。
日本專利第3394890號說明書公開了一種用6軸平行機構(parallel mechanism)來實現(xiàn)一系列平滑擺動方式的預防腰痛訓練裝置。
而日本特開2001-286578號專利公開公報則公開了一種用1個馬達和連桿來實現(xiàn)前后旋轉往復、左右旋轉動作的平衡訓練裝置。
另外，日本特開平11-155836號專利公開公報還公開了一種通過利用肌電圖(electromyogram)、動作俘獲(motion capturing)技術對運動進行分析以實現(xiàn)適合于運動目的的擺動的運動分析方法和運動輔助裝置。
上述各現(xiàn)有技術，雖然公開了產(chǎn)生擺動的機構、或對擺動所產(chǎn)生的運動狀態(tài)進行檢測的技術，但沒有闡明針對身體的特別指定部位而有選擇地獲得運動效果的方法。一般來說，可通過使擺動的速度、擺動的行程增大，而使運動量也增大。但即使這樣，也僅是增加身體整體的肌肉活動量，仍不能有選擇地提高特別指定部位的運動效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種可以針對身體的特別指定部位而有選擇地獲得運動效果的擺動型運動裝置。
本發(fā)明所提供的擺動型運動裝置，包括使用者就座的座位、擺動所述座位的擺動機構，其特征在于，所述擺動機構，上部具有臺座；所述臺座和所述座位之間，設置有使所述座位向規(guī)定方向傾斜的傾斜構件；所述擺動機構，至少向所述規(guī)定方向擺動所述座位。
本發(fā)明所提供的擺動型運動裝置，通過擺動機構擺動使用者就座的座位，來賦予所述使用者運動負荷，所述規(guī)定方向包括前后方向和左右方向，所述傾斜構件，最好是設置在所述臺座和所述座位之間且與所述臺座一體地安裝于所述座位的傾斜賦予構件。
根據(jù)上述結構，通過擺動機構搖擺使用者就座的座位來賦予上述使用者模仿騎馬的運動負荷的擺動型運動裝置中，所述傾斜賦予構件，用來給上述座位的就座面提供一個從水平等基準狀態(tài)(使用者的腹肌與背肌、其兩側肌肉的肌肉活動量分別相等、處于較為輕松姿勢的基準姿勢的狀態(tài))起在初始狀態(tài)下預先規(guī)定的傾斜。上述傾斜賦予機構，可通過將傾斜賦予構件插入座位下，或使用齒輪、凸輪等傾斜調整構件來實現(xiàn)?；蛘撸诰哂凶杂啥容^高的擺動機構時，也可以讓其擺動機構來使上述初期狀態(tài)下的傾斜發(fā)生。
在膝關節(jié)、或股關節(jié)的角度固定不變的情況下，通過這樣在初始狀態(tài)下使座位傾斜，而使給上述使用者施加運動負荷的部位發(fā)生變化。例如，通過形成前傾姿勢，可以有選擇地對腹肌進行強化。而通過形成后傾姿勢，可以有選擇地對背肌進行強化。另外，通過形成側傾姿勢，即可以有選擇地對腹斜肌·中臀肌·內轉肌等體側肌肉進行強化，而與非傾斜時(可取上述基準姿勢的水平狀態(tài))相比，又可以進行難度更高的平衡訓練。這樣，便可以針對身體的特別指定部位有選擇地獲得更高的運動效果。


圖1是本發(fā)明實施方式1的擺動型運動裝置的總體結構的側視圖。
圖2是放大的圖1所示的擺動型運動裝置的擺動裝置的側視圖。
圖3是圖2的俯視圖。
圖4是圖2的后視圖。
圖5是座位動作的說明圖。
圖6是本發(fā)明實施方式1的傾斜賦予構件的側視圖。
圖7是用來說明圖6所示傾斜賦予構件的功能的側視圖。
圖8是本案發(fā)明者的試驗結果的直線圖表，表示腹直肌(腹肌)的肌肉活動量。
圖9是本案發(fā)明者的試驗結果的直線圖表，表示傍脊柱肌(背肌)的肌肉活動量。
圖10是本發(fā)明實施方式2的傾斜調整構件的側視圖。
圖11是圖10所示傾斜調整構件將座位卸下后的狀態(tài)的俯視圖。
圖12是本發(fā)明實施方式3的傾斜調整構件的側視圖。
圖13是圖12所示傾斜調整構件將座位卸下后的狀態(tài)的俯視圖。
圖14是本發(fā)明實施方式4的傾斜調整構件的側視圖。
圖15是圖14所示傾斜調整構件的升降結構的放大示意圖。
圖16是用來說明圖14所示傾斜調整構件的功能的側視圖。
圖17是圖14所示傾斜調整構件的馬達控制電路的框圖。
圖18是圖14所示傾斜調整構件隨時間的經(jīng)過所產(chǎn)生的座位的姿勢變化的說明圖。
圖19是本發(fā)明實施方式5的傾斜調整構件的側視圖。
圖20是圖19所示傾斜調整構件的馬達控制電路的框圖。
圖21是圖19所示傾斜調整構件所產(chǎn)生的座位的姿勢變化的說明圖。
圖22是本發(fā)明實施方式5中另一例傾斜調整構件所產(chǎn)生的座位的姿勢變化的說明圖。
圖23是本發(fā)明實施方式6的傾斜調整構件的側視圖。
圖24是本發(fā)明實施方式6的另一例傾斜調整構件的側視圖。
圖25是本發(fā)明實施方式7的擺動型運動裝置總體結構的分解立體圖。
圖26是本發(fā)明實施方式8的擺動型運動裝置總體結構的側視圖。
圖27是圖26的后視圖。
圖28是圖26的分解立體圖。
圖29是本發(fā)明實施方式8的擺動型運動裝置的擺動裝置具體結構的分解立體圖。
圖30是圖29所示擺動裝置組裝狀態(tài)的側視圖。
圖31是從圖30上面看到的局部剖視圖。
圖32是從圖30正面看到的局部剖視圖。
圖33是使座位前后傾斜的升降結構的齒輪箱部分的透視立體圖。
圖34是以圖30所示狀態(tài)為座位水平狀態(tài)而處于座位后傾狀態(tài)下的擺動裝置的側視圖。
圖35是本發(fā)明實施方式8的擺動型運動裝置的電結構的框圖。
圖36是本發(fā)明實施方式8的擺動型運動裝置的操作單元的主視圖。
圖37是本發(fā)明實施方式8的擺動型運動裝置的主體側電路基板的電結構的框圖。
圖38是本發(fā)明實施方式8的擺動型運動裝置的一例自動操作項目中座位傾斜角變化情況的示意圖。
圖39是本發(fā)明實施方式8的擺動型運動裝置的自動操作項目中座位擺動速度的增減變化范圍的示意圖。
圖40是本發(fā)明實施方式8的擺動型運動裝置的一例自動操作項目中擺動速度等級的增減變化和傾斜角變化的方式兩者關系的示意圖。
圖41是本發(fā)明實施方式8的擺動型運動裝置中存儲在存儲器中的對一例自動操作項目進行控制的控制表的示意圖。
圖42是基于上述控制表的一例自動操作項目中的控制情況的示意圖。
圖43是本案發(fā)明者的試驗結果的柱狀統(tǒng)計圖，表示腹肌的強化情況。
圖44是本案發(fā)明者的試驗結果的柱狀統(tǒng)計圖，表示背肌的強化情況。
圖45是本案發(fā)明者的試驗結果的柱狀統(tǒng)計圖，表示體重的變化情況。
圖46是本案發(fā)明者的試驗結果的柱狀統(tǒng)計圖，表示腰圍尺寸的變化情況。
圖47是本案發(fā)明者的試驗結果的柱狀統(tǒng)計圖，表示臀圍尺寸的變化情況。
圖48是本案發(fā)明者的試驗結果的柱狀統(tǒng)計圖，表示臀部提高的效果。
具體實施例方式
(實施方式1)圖1是示出本發(fā)明實施方式1的擺動型運動裝置的總體結構的側視圖。該擺動型運動裝置1包括以大致模仿馬背或馬鞍的形狀讓使用者就座的座位2、設置于上述座位2內而使座位2擺動的擺動裝置3、以及支撐所述座位2和擺動裝置3的腳部50。
圖2是放大的上述擺動裝置3的側視圖，圖3是其俯視圖，圖4是其后視圖。安裝有座位2的臺座4，介于左右一對連接桿5可以前后擺動地被支撐于可動架臺6上，而可動架臺6則可以左右擺動地被支撐于基座8上，并在臺座4和可動架臺6之間收納驅動單元13。上述連接桿5由前連桿5a和后連桿5b所構成。前連桿5a的上端部被軸安裝于在臺座4的前端部設置的上軸銷4a，而前連桿5a的下端部則被軸安裝于在可動架臺6的側板16的前端部設置的下軸銷7a。而且，后連桿5b的上端部被軸安裝于在臺座4的后端部設置的上軸銷4b，而后連桿5b的下端部則被軸安裝于在可動架臺6的側板16的后端部設置的下軸銷7b。前后的各下軸銷7a、7b構成可圍繞左右方向Y的軸線轉動地支撐連接桿5的左右軸7，由此，臺座4便可圍繞左右軸7、在圖2中箭頭M所示的前后方向上旋轉往復移動。
上述基座8的前后方向X的兩端部，如圖2和圖4所示，分別豎立設置有軸支撐板24，可動架臺6在前后方向X的兩端部分別垂直設置有與上述軸支撐板24相對的連接板25，連接板25相對軸支撐板24而由前后軸9可轉動地連接。前后軸9配置于基座8的中央部的前后2個部位，支撐著可動架臺6可圍繞前后軸9轉動，由此臺座4便可圍繞前后軸9在圖4中箭頭N所示的左右方向上旋轉往復移動。
另一方面，驅動單元13包括單個馬達10，以及將馬達10的輸出旋轉軸12的旋轉力分別變換成臺座4的前后方向X的往復直進移動、圍繞左右軸7的旋轉往復移動、圍繞前后軸9的旋轉往復移動，并組合上述3種動作而使擺動座位2成為可能的2個驅動單元13a、13b。本例的馬達10縱向設置在基座8上，使輸出旋轉軸12的伸出方向朝上。
上述第1驅動單元13a，用于前后方向X的往復直進移動和圍繞左右軸7的旋轉往復移動，而上述第2驅動單元13b則用于圍繞前后軸9的旋轉往復移動。第1驅動單元13a，如圖2和圖3所示，包括介于馬達齒輪11和第1齒輪14而與上述輸出旋轉軸12連接的第1軸17、偏心于第1軸17的一端部而被連接的偏心曲柄19、以及其一端部與偏心曲柄19連接、另一端部則被安裝在前連桿5a設置的軸銷5c上的搖臂連桿20。第1軸17的兩端分別可轉動地被支撐在臺座4一側，通過偏心曲柄19相對于第1軸17進行偏心圓運動，而使前連桿5a介于搖臂連桿20在前后方向X上往復移動，由此與連接桿5連接的臺座4、即座位2便可在圖1和圖2中的箭頭M所示方向上擺動。
而第2驅動單元13b，如圖3和圖4所示，包括介于上述第1軸17的連動齒輪22和第2齒輪15而被連接的第2軸18、以及其一端部與第2軸18的一端部偏心連接、而另一端部則可轉動地與基座8連接的偏心桿21。第2軸18的兩端部可轉動地被支撐在臺座4一側。偏心桿21被配置在臺座4的左側和右側的其中任何一側(圖3和圖4中為右側)，偏心桿21的上端21a用圖4所示的軸銷29而與第2軸18的一端部偏心連接，偏心桿21的下端部21b則通過軸銷28可轉動地被連接在固定于基座8的L型連接配件27上。因此，通過第2軸18的旋轉，偏心桿21的上端部進行偏心圓運動，從而使臺座4即座位2如圖4中的箭頭N所示圍繞前后軸9進行旋轉往復移動成為可能。
根據(jù)上述結構，當從馬達10的其中一方向伸出的輸出旋轉軸12旋轉時，通過馬達齒輪11和第1齒輪14兩者的嚙合而使第1軸17旋轉，同時，通過第1軸17的連動齒輪22和第2齒輪15兩者的嚙合而使第2軸18旋轉。當?shù)?軸17旋轉時，與該第1軸17的一端連接的偏心曲柄19進行偏心圓運動，前連桿5a則通過搖臂連桿20而以前側的左右軸7a為中心在前后方向X上轉動。此時，由于后連桿5b也協(xié)調地圍繞后側的左右軸7b轉動，因而，臺座4即座位2在前后方向X上往復移動和擺動。另一方面，通過第2軸18的旋轉，偏心桿21的上端部進行偏心圓運動，而臺座4即座位2則圍繞前后軸9進行旋轉往復移動。
這樣，在使用者就座于座位2上的狀態(tài)下，因座位2進行在圖5所示的前后方向X、左右方向Y、上下方向Z上的運動和在θX方向、θY方向、θZ方向上的擺動，因而可以對身體的平衡機能、運動機能進行訓練。而且，由于可以利用1個馬達10來進行3種動作，所以，即可以減少馬達10的數(shù)目，使得控制變得簡單，又可以實現(xiàn)低成本和小型化。而且，馬達10的輸出旋轉軸12只在一個方向伸出即可，相對于向2個方向伸出時橫向設置的情況，可以縱向設置，由此可以使包含該馬達10的擺動裝置3的整體的設置空間變窄，從而來實現(xiàn)小型化，并將擺動裝置3存放于座位2的內部，來忠實再現(xiàn)模仿騎馬的如同所期待的動作。
對于如上述所構成的擺動型運動裝置1，應關注的是，在本發(fā)明實施方式1中，如圖6所示，在上述座位2的背面和擺動裝置3的臺座4的上面之間，插入楔形的傾斜賦予構件31，用于以上述座位2的就座面處于水平的中立(neutral)狀態(tài)作為基準而賦予該座位2預先規(guī)定的傾斜。雖然每位使用者33存在個人差異，但如圖6(a)所示，在上述就座面處于水平狀態(tài)下，多數(shù)情況使用者33處于基準姿勢，而該使用者33的腹肌和背肌其兩側的肌肉活動量分別相等，是一種較輕松的姿勢。
上述傾斜賦予構件31，具有與所述臺座4的上面大致相等的面積，以例如，約10度的角度給所插入的部分施加傾斜。作為插入方法，可以通過例如，在如圖7(a)所示暫時取下將座位2安裝到臺座4上的螺栓32，并如圖7(b)所示插入該傾斜賦予構件31之后，再將螺栓32緊固而實現(xiàn)。這樣，則能夠以簡單結構使座位2的擺動中心只以一個固定的角度發(fā)生變化。
同樣，若插入左右方向有傾斜的傾斜賦予構件，則可以使座位2的就座面向該左右方向傾斜而成為擺動中心。在此，當臺座4的前后方向和左右方向的長度大致相等，且螺栓孔對稱形成時，通過將共同的傾斜賦予構件旋轉90度進行安裝，則可以在前后方向和左右方向的其中任何一個方向上施加傾斜。而且，傾斜賦予構件也可以在前后方向和左右方向的兩個方向上傾斜。
圖8和圖9是本案發(fā)明者的試驗結果的柱狀統(tǒng)計圖，分別表示的是，座位2的就座面從處于如上述圖6(a)所示的水平狀態(tài)的基準姿勢開始，通過插入傾斜賦予構件31而成為圖6(b)所示的前傾姿勢時、和成為圖6(c)所示的后傾姿勢時的腹直肌(腹肌)和傍脊柱肌(背肌)的肌肉活動量。上述肌肉活動量可以通過例如表面肌電圖法進行測定。上述圖8和圖9，是用上述10度的傾斜角對9個取樣進行測定，用粗線表示平均值，用細線表示標準偏差。
從上述圖8和圖9可知，若以前傾的狀態(tài)擺動座位2，與其它姿勢比較，可以使使用者33的腹直肌的肌肉活動量增大。而若以后傾的狀態(tài)來擺動座位2，與其它姿勢比較，可以使傍脊柱肌等背肌群的肌肉活動量增大。增加程度可以用座位2的傾斜角來進行調整。例如，在腹肌和背肌兩者當中，隨著年齡的增加，腹肌更易退化，因此，可以是年齡越高越重視腹肌來進行強化。這樣，則可以根據(jù)使用者的狀況針對身體的特別指定部位有選擇地獲得運動效果。
如上所述，本發(fā)明的擺動型運動裝置1，通過在膝、股關節(jié)的角度固定不變的狀態(tài)下，以座位2的就座面處于水平的狀態(tài)為基準而對該座位2提供預先規(guī)定的傾斜，以其傾斜狀態(tài)為擺動中心使座位2擺動，則可以改變對使用者33施加運動負荷的部位，從而可以通過形成前傾姿勢而有選擇地強化腹肌，且可以通過形成后傾姿勢而有選擇地強化背肌。另外，還可以通過形成側傾姿勢而有選擇地強化腹斜肌·中臀肌·內轉肌等體側肌肉，并且與非傾斜時(上述基準姿勢)相比，還可以進行難度更高的平衡訓練。
這樣，在現(xiàn)有的擺動型運動裝置的結構上，以在座位2的背面和臺座4的上面兩者之間僅插入楔形的傾斜賦予構件31的簡單結構，就可以實現(xiàn)針對身體的特別指定部位而有選擇地賦予運動效果。
(實施方式2)圖10是本發(fā)明實施方式2的傾斜調整構件41的側視圖，圖11是示出其傾斜調整構件41將座位2卸下后的狀態(tài)的俯視圖。該傾斜調整構件41用于上述圖1至圖5所示的擺動型運動裝置1，與上述圖6和圖7所示的傾斜賦予構件31相同，被插入上述擺動型運動裝置1的座位2的背面和擺動裝置3的臺座4的上面之間。應關注的是，該傾斜調整構件41，可通過手柄42對上述傾斜角進行調整。
具體地來說，在設置于擺動裝置3上面的基臺即上述臺座4的前端側，架臺43被豎立設置，并通過鉸鏈44而使上述座位2的背面?zhèn)鹊那岸丝蓢@水平軸線擺動自如地樞支撐于上述架臺43上。
而且，在上述座位2的背面的后端側，設有包括升降構件45、齒輪46、螺桿47的升降機構48。上述升降構件45由圓柱或圓筒狀構件所構成，大體上被分為上端部45a和下端部45b2個部分。而且，對于上述下端部45b，在外周面上形成有在軸線方向上延伸的突條45c，與此對應，在該下端部45b所嵌入的臺座4上，形成有孔4b，其內周面形成一條在上述升降構件45的軸線方向上延伸的凹槽4c，通過將上述下端部45b嵌入上述孔4b中，上述突條45c和凹槽4c兩者嚙合，從而可阻止圍繞軸線的旋轉，而從上述孔4b中自由出入。另一方面，升降構件45的上端部45a在其外周面形成有螺旋狀的突條45d，該上端部45a與齒輪46的內周面所形成的未圖示的螺旋狀的凹槽嚙合。而且，升降構件45的上端面45e，在上述座位2的背面的后端側從背面上舉而支撐該座位2。螺桿47可圍繞前后方向的軸線旋轉自如地被樞支撐于臺座4上，并與上述齒輪46嚙合。
因此，通過在螺桿47上安裝并轉動上述手柄42，齒輪46以較大的減速比進行旋轉，升降構件45從臺座4中出入，從而可以手動來調整上述座位2的前后方向的傾斜量。例如，如圖10(b)所示，可以通過使升降構件45下降而使座位2后傾。
在圖10和圖11的例子中，雖然在臺座4左右的中心線上設置螺桿47，并在其左右兩側的對稱位置上配置了2組升降構件45和齒輪46，但也可以偏離上述左右的中心線來設置螺桿47，而將1組升降構件45和齒輪46配置于上述中心線上。而且，上述例子中，雖然是在升降構件45側形成有突條45c、45d，在臺座4和齒輪46上設有凹槽4c等，但也可以相互在相反的構件上形成上述突條和凹槽。也就是說，也可以在升降構件45側形成凹槽，而在臺座4和齒輪46側形成突條。
(實施方式3)圖12是本發(fā)明實施方式3的傾斜調整構件41、51的側視圖，圖13是示意該傾斜調整構件41、51將座位2卸下后的狀態(tài)的俯視圖。傾斜調整構件41與上述圖10和圖11中所示的傾斜調整構件41相同，應關注的是，本實施方式中，與上述傾斜調整構件41有相同結構的另一個傾斜調整構件51，與上述傾斜調整構件41層疊設置在一起使用?？烧{整座位2的前后方向的傾斜角的上述傾斜調整構件41被相對配置于上方，而可調整左右方向的傾斜角的新設置的傾斜調整構件51被相對配置于下方。因此，在上述臺座4上裝置傾斜調整構件51，而在由此支撐的臺座4’上裝載上述傾斜調整構件41，并由此來支撐座位2。
圖12和圖13中，對于與圖10和圖11相同的結構標注相同的參照符號，并省略其說明。傾斜調整構件51的結構也與上述傾斜調整構件41相同，僅是其安裝角度相差90度。因此，傾斜調整構件51中，在設置于擺動裝置3上面的基臺即上述臺座4上左端一側豎立設置有架臺53，上述架臺53上，上述臺座4’的背面?zhèn)鹊淖蠖送ㄟ^鉸鏈54而圍繞水平軸線擺動自如地被支撐。
而且，上述臺座4’的背面的右端側設置有包括升降構件55、齒輪56、以及螺桿57的升降機構58。上述升降構件55也由圓柱或圓筒狀的構件所構成，大體上分為上端部55a和下端部55b這2個部分。而且，對于上述下端部55b，在外周面上形成有在軸線方向上延伸的突條55c，與此對應，在該下端部55b所嵌入的臺座4上形成有孔4b，其內周面形成一條在上述升降構件55的軸線方向上延伸的凹槽4c，通過將上述下端部55b嵌入于上述孔4b中，上述突條55c和凹槽4c兩者嚙合，從而可阻止圍繞軸線的旋轉，而從上述孔4b中自由出入。另一方面，升降構件55的上端部55a在其外周面形成有螺旋狀的突條55d，其上端部55a與齒輪56的內周面所形成的未圖示的螺旋狀的凹槽嚙合。而且，升降構件55的上端面55e在上述臺座4’的背面的右端側從背面上舉而支撐該臺座4’。螺桿57可圍繞左右方向的軸線旋轉自如地被樞支撐于臺座4上，并與上述齒輪56嚙合。
臺座4’上設有上述傾斜調整構件41，通過將上述升降構件45的下端部45b嵌入該臺座4’所形成的孔4b’中，上述突條45c與凹槽4c’嚙合，從而可阻止圍繞軸線的旋轉，而從上述4b’中自由出入。
因此，通過將上述手柄42安裝到螺桿47、57上旋轉，齒輪46、56以較大的減速比進行旋轉，升降構件45、55則分別從臺座4’、4中出入，可以手動來調整上述座位2的前后方向和左右方向的傾斜量。這樣，通過準備前后方向和左右方向的2組傾斜調整構件41、51并進行垂直組合，則可產(chǎn)生前后、左右2個方向的傾斜。
(實施方式4)圖14是本發(fā)明實施方式4的傾斜調整構件61的側視圖。該傾斜調整構件61也可用于上述圖1至圖5所示的擺動型運動裝置1，對與圖1相同的部分標注相同的參照符號，并省略其說明。應關注的是，該傾斜調整構件61可以通過電動控制對上述座位2的前后方向的傾斜角進行調整。因此，在座位2前后方向的大致中央部位設有擺動自如地從其背面支撐上述座位2的架臺65和萬能接頭(universal joint)64，并且在該架臺65和萬能接頭64的前后方向相互對稱的位置上設置有升降機構62、63。
上述升降機構62、63，如圖15所示，包括在左右方向具有輸出軸62c、63c的馬達62a、63a，以及固定于上述輸出軸62c、63c、其半徑隨圓周方向位置而有所不同的偏心旋轉板62b、63b。圖15中，雖然是馬達62a、63a配置于左右方向的中心，通過其向左右兩側伸出的輸出軸62c、63c，左右一對的偏心旋轉板62b、63b可從左右對稱位置的底面支撐座位2，但也可以是將馬達配置在偏離左右方向中心的位置上，通過其向左或右的其中之一端側伸出的輸出軸，一片偏心旋轉板可從左右方向的中心位置的底面來支撐座位。而且，圖14和圖15所示的馬達62a、63a內，也可以根據(jù)需要內置合適的減速機構等。
馬達62a、63a，如后面所述可相互連動控制，如圖16(a)所示，從在偏心旋轉板62b、63b的圓周方向相同位置支撐座位2背面的狀態(tài)起，當馬達62a旋轉而使得后方側的偏心旋轉板62b旋轉到較大半徑一側時，與此連動，馬達63a旋轉而使得前方側的偏心旋轉板63b旋轉到較小半徑一側，從而成為如圖16(b)所示的前傾姿勢。這樣，便可以通過2個馬達62a、63a的連動旋轉，來任意調整座位2的前后方向的傾斜角。
圖17是上述馬達62a、63a的控制電路的框圖。當使用者從未圖示的輸入操作單元輸入對前傾或后傾的選擇及其傾斜角時，輸入信號則被提供給作為存儲單元的存儲單元66，讀出對應的驅動電流模式等數(shù)據(jù)，并輸入控制單元67?？刂茊卧?7根據(jù)所讀出的數(shù)據(jù)對馬達62a、63a進行驅動控制。在馬達62a、63a為步進式馬達(stepping motors)的情況下，可以利用輸入脈沖數(shù)進行控制，以便使得上述偏心旋轉板62b、63b處于所希望的旋轉角度位置，而其它馬達為了檢測是否到達所希望的旋轉角度位置，也可以設置編碼器等對上述控制單元37進行反饋控制。
而且，上述存儲單元66存儲有時間控制模式，以使用者通過輸入操作而輸入的輸入信號為觸發(fā)信號，將存儲單元66存儲的時間的控制模式依次讀出到控制單元67，控制單元67響應該控制模式，使上述座位2的前后方向的傾斜角隨時間的經(jīng)過而變化。圖18示出其時間變化的一個例子。該圖18表示輸入到馬達62a、63a的信號和座位2相對于水平的角度變化。
如圖18所示，可以通過在治療過程中隨時間的經(jīng)過而使控制信號改變，而使座位2的姿勢按水平—前傾—水平—后傾—前傾—…的順序連續(xù)變化。由此，可以實現(xiàn)多種運動菜單，也可防止單調。如圖18所示，在使座位2的姿勢周期性變化時，可以進行與其姿勢變化相符合的韻律運動，以增加輕松感，有助于堅持運動的努力。另一方面，非周期性變化可獲得沒有重復的新鮮運動感，也可以有助于堅持運動的努力。
另外，上述存儲單元66還預先存儲多種如上所述的傾斜角隨時間的經(jīng)過變化的模式，也可以從作為選擇單元的上述未圖示的輸入操作單元來選擇其傾斜角變化的方式(pattern)。由此，每位使用者在每次使用時都可以選擇運動種類、或運動強度，從而有助于運動效果的恰當性和持續(xù)性。例如，對于有腰痛的使用者，也能夠逐漸加大上述傾斜角的變化量、或最大變化量等。
而且，也可以設置響應外部輸入信號而將控制信號輸出給控制單元67的運算單元，來替代上述存儲單元66。在這種結構中，上述控制單元67可以在治療過程中響應上述外部輸入信號使座位2的傾斜角變化。由此，可以使治療過程中座位2的傾斜角變化與上述外部輸入信號的音樂、圖像相連動(例如與音樂的音壓電平、峰值頻率等隨時間變動的參數(shù)相連動)，從而可以改善身體所受的感覺。另外，通過用上述外部輸入信號將各種傳感器的檢測結果讀進控制單元67，還能夠進行反饋控制。
(實施方式5)圖19是本發(fā)明實施方式5的傾斜調整構件61、71的側視圖。本實施方式，與上述圖10和圖11所示的實施方式、及圖12和圖13所示的實施方式的關系相類似，應關注的是，即包括上述圖14至圖16所示的傾斜調整構件61用于前后方向的傾斜角的調整，也有與該傾斜調整構件61有相同結構的另一個傾斜調整構件71，被置于上述傾斜調整構件61的下部，用于左右方向的傾斜角的調整。而且，可調整座位2的前后方向的傾斜角的上述傾斜調整構件61相對配置于上方，可調整左右方向的傾斜角、新設置的傾斜調整構件71相對配置于下方。因此，在上述臺座4上裝置傾斜調整構件71，而在由其支撐的臺座4’上裝載上述傾斜調整構件61來支撐座位2。
圖19中，對與圖14至圖16相同的結構標注相同的參照符號，并省略其說明。傾斜調整構件71也與上述傾斜調整構件61有相同的結構，僅是安裝角度相差90度。所以，傾斜調整構件71在設置于擺動裝置3上面的基臺即上述臺座4的大致中央部位設有從背面支撐臺座4’的架臺75和萬能接頭74，并且在該架臺75和萬能接頭74的左右方向相互對稱的位置上設置有升降機構72、73。上述升降機構72、73包括在前后方向具有輸出軸72c、73c的馬達72a、73a，以及固定于上述輸出軸72c、73c、其半徑隨圓周方向位置有所不同的偏心旋轉板72b、73b。
而且，上述傾斜調整構件61、71的控制電路如圖20所示。具體來說，包括存儲各馬達62a、63a，72a、73a控制數(shù)據(jù)的存儲單元66、以及由上述控制單元67構成的、用來驅動馬達62a、63a的前后控制單元67a、新設置的用來驅動馬達72a、73a的左右控制單元67b。
使用了上述傾斜調整構件61、71的控制模式如圖21所示。該圖21中，0表示中立位置，表示成對的升降機構62和63以及72和73的高度分別相等。這樣，在前后方向和左右方向上均可以設定任意的傾斜角。通過使各升降機構62、63、72、73的高度變化(上下動作)的時間相位以一固定比例錯開，則也能夠使座位2的傾斜方向改變?yōu)閳A周運動。而且，若使座位2的傾斜按前→后→前、前→右→后→左→前等周期性變化的話，使用者便容易感覺到身體所受的感覺所產(chǎn)生的韻律感，從而可以支持與座位2姿勢的變化相符合的韻律運動，增加輕松感，可以有助于堅持運動。
這里，當伴隨時間的經(jīng)過的前后方向的傾斜角和左右方向的傾斜角彼此相等時，如圖21所示，也可以不對讀出數(shù)據(jù)為0的馬達進行控制數(shù)據(jù)的讀出，而是從共同的存儲單元讀出讓發(fā)生變化的馬達的控制數(shù)據(jù)。也就是說，可以將共同的存儲單元用于前后方向的控制和左右方向的控制，由2組升降機構62、63和72、73中所需要的一組的控制單元67a或67b讀出控制數(shù)據(jù)。
這里，即使在相同的臺座4上設置3個升降機構，也可以設定前后方向和左右方向的傾斜角。例如，在前方設置了升降機構A、左后方設置了升降機構B、右后方設置了升降機構C時的控制模式如圖22所示。這樣還是可以對前后方向和左右方向設定任意的傾斜角。
(實施方式6)圖23是本發(fā)明實施方式6的傾斜調整構件81的側視圖。本實施方式與上述圖10所示的實施方式和圖14所示的實施方式相類似。具體來說，在臺座4上座位2的前后方向的大致中央部位，設有從其背面擺動自如地支撐上述座位2的架臺85和萬能接頭84，并且在該架臺85和萬能接頭84的前后方向相互對稱的位置設有升降機構82、83。
上述升降機構82、83包括與上述升降構件45相同的升降構件82b、83b、圍繞垂直軸線而支撐于臺座4上并與上述升降構件82b、83b上端部的突條82c、83c相嚙合的螺桿82d、83d、以及旋轉驅動上述螺桿82d、83d的馬達82a、83a。也就是說，替代上述手柄42，使用馬達82a、83a而成為一種電動驅動方式。
除此以外，作為升降機構，也可以如圖24所示，用泵91和空氣千斤頂(air jack)92來構成。此時，可以通過對圖24(a)所示的縮小狀態(tài)與圖24(b)所示的膨脹狀態(tài)進行轉換，來改變座位2的傾斜角。
而且，對于調整傾斜角，不是另外設置如上所述使用了齒輪或凸輪等的專用傾斜調整構件，而是作為擺動裝置，在具有較高自由度的擺動機構時，可以由其擺動裝置3來使傾斜發(fā)生。
(實施方式7)圖25是示出本發(fā)明實施方式7的擺動型運動裝置的總體結構的分解立體圖。該擺動型運動裝置中，應關注的是，在上述擺動型運動裝置1的結構上，設置了給初期狀態(tài)下的座位2提供圍繞垂直軸線的旋轉的旋轉機構102。在該擺動型運動裝置中，對與上述擺動型運動裝置1類似、對應的部分標注相同的參照符號，并省略其說明。作為旋轉賦予單元的上述旋轉機構102，由在上述擺動機構3的臺座4上設置的旋轉盤所構成，通過在該旋轉盤上裝置座位2，該座位2則能夠旋轉。在擺動機構3的自由度較高的情況下，也可以由該擺動機構3來使初期狀態(tài)的旋轉發(fā)生。
因此，當通過讓座位2在參照符號103所示的預先規(guī)定的方向上擺動來賦予使用者運動負荷時，通過這樣在初始狀態(tài)下預先提供旋轉，可以相對上述預先規(guī)定方向的擺動，而改變對使用者身體施加負荷的方式。例如，通過相對前后方向的擺動而使座位2旋轉，從而可以有選擇地強化體側肌肉。而且，通過伴隨時間的經(jīng)過而進行旋轉，例如，若使座位2的方向快速改變，則對使用者可以實現(xiàn)軀干的扭轉動作，而如果緩慢改變，擺動的強度方向則發(fā)生變化，因而可使獲得運動效果的肌肉群發(fā)生變化。這樣，就可以帶來特殊的運動效果。
(實施方式8)圖26是示出本發(fā)明實施方式8的擺動型運動裝置111總體結構的側視圖，圖27是其后視圖，圖28是其分解立體圖。該擺動型運動裝置111，也是用設置在座位112內的擺動裝置113來驅動上述座位112，其中該座位112為模仿馬背、馬鞍的形狀、供使用者就座。上述擺動裝置113從地面起由腳部114所支撐。
上述座位112，是在上述擺動裝置113所安裝的席位115上層疊緩沖座116和氣墊117而成，并可以通過使氣墊117膨脹收縮而對股關節(jié)進行拉伸。上述座位112的前方兩側(圖28中為了簡化附圖，僅示出左側)下垂安裝著鐙118。
鐙118包括讓使用者擱腳的腳蹬118a、用螺釘緊固于上述席位115上的安裝片118b、將它們連接起來的連接片118c，通過將形成于連接片118c上端的孔118e嵌入豎立設于安裝片118b下端的銷118d，可使得該連接片118c擺動自如，而通過在豎立設于該連接片118c下端的銷118f嵌入在腳蹬118a上端形成的多個孔118g的其中任意1個，則能夠對該鐙118的長度(腳蹬118a的高度)進行調整。
上述座位112的前方設有止住件119。該止住件119，其半圓弧狀的把手119a的兩端119b、119c往內(在直徑線方向上)折返，通過其兩端119b、119c支撐于座位112的前端，上述把手119a在使用者一側從上述座位112上豎起就可使用，倒下就可收納。而且，該止住件119，通過在座位112內使設置在上述兩端119b、119c的接觸片(contact pieces)與設在座位112側的接觸片相接觸等，可阻止由起立狀態(tài)向前方的位移。由此，如后面所述，即使座位112相對于基準狀態(tài)前傾、而使得使用者有前沖傾向，身體也容易受到支撐。
而且，在上述座位112的前方還形成有支撐座120，在該支撐座120上裝置了操作器電路基板121之后，用操作器外殼122覆蓋，再用表面板123進行覆蓋，從而構成操作單元120A。
另一方面，在其上部安裝有如上述構成的座位112的擺動裝置113，被裝置于升降基座124上，其升降基座124形成一種可在上述腳部114的腳柱125內滑動的結構，通過這種滑動，上述座位112距離地面的高度則可以改變。由此，在上述腳部114的腳臺126上，可安裝升降機構127的下端127a，而上端127b則從升降基座124的臺座124a的背面安裝，并且設于上述升降基座124的外周面的引導輥(guide rollers)124b，在形成于上述腳柱125內的引導軌條125a上行進，該升降機構127，可通過伸長或縮短而使上述座位112距離地面的高度增高或降低。
上述升降機構127包括一對柱片127c、收容于其之間的活動片127d、安裝在柱片127c的上部的齒輪箱127e、驅動上述齒輪箱127e的馬達127f以及高度檢測單元127g。上述柱片127c的下端127a安裝于上述腳臺126，其上端安裝有上述齒輪箱127e。上述作動片127d由滾珠鏍絲等構成，其上端127b安裝于升降基座124的臺座124a的安裝片124x(參照后面將要說明的圖30)，其下方的部分則可通過上述齒輪箱127e內部，上述滾珠鏍絲與齒輪箱127e內的未圖示的齒輪的內周面所形成的內螺紋嚙合，通過固定于馬達127f的輸出軸上的蝸輪來驅動該齒輪，上述活動片127d則從柱片127c間伸長/縮短，從而使得座位112的升降成為可能。
上述高度檢測單元127g，通過用傳感器127j來讀取槽板127i的位移，對上述座位112的高度進行檢測，其中，上述槽板127i通過連接片127h而與活動片127d連接。
上述升降基座124的臺座124a上安裝有升降罩128，即使上述升降機構127伸長，升降基座124也不會從腳柱125中露出，而且，還可通過在上述臺座124a上安裝機構罩129，來保護上述擺動裝置113以免露出。安裝了上述罩128、129之后，機構罩129的上部和席位115的下部兩者之間則被由伸縮自如的織物等制成的罩130所覆蓋。
另外，在上述升降基座124的臺座124a上裝置了主體側電路基板110，而在腳柱125內的腳臺126上則容納有為重物的電源變壓器132等。
圖29是上述擺動裝置113的具體結構的分解立體圖，圖30是該擺動裝置113組裝狀態(tài)的側視圖，圖31是從圖30上面看到的部分剖視圖，圖32是從圖30正面看到的部分剖視圖。另外，圖30至圖32中，為了便于理解，省略了一部分零件。該擺動裝置113中，上述升降基座124的臺座124a雖然向后傾斜，但除了上述升降機構127所產(chǎn)生的位移以外并不動作，從而成為擺動的基座。
參照上述圖28，在該臺座124a上豎立設置了前后一對軸支撐板131、132，通過插于該軸支撐板131、132的軸承131a、132a中的銷133、134，擺動機構135(橫向擺動機構)則可在上述參照符號N所示的左右方向上擺動，另外，還設有由該擺動機構135(橫向擺動機構)所支撐的由前連桿136和后連桿173構成，而使裝載上述座位112的臺座140可在上述參照符號X所示的前后方向上擺動的縱向擺動機構。所述縱向擺動機構也是升降機構137的構成部件。而且，驅動單元138被收容于由上述臺座124a、前連桿136、臺座140和升降機構137所包圍的空間內。
首先，前板141通過銷133而在左右方向上可擺動地被支撐于前側軸支撐板131的軸承131a中，同樣，后板142則通過銷134而在左右方向上可擺動地被支撐于后側軸支撐板132的軸承132a中。在上述板141、142上，通過小螺釘145、146從左右兩側將側板143、144螺釘固定。這樣，便可構成成為活動架臺的上述擺動機構135(橫向擺動機構)的箱體。
在上述兩側板143、144上，利用小螺釘147而將馬達148螺釘固定。上述馬達148縱向裝置在擺動機構135(橫向擺動機構)內，并使輸出旋轉軸的伸出方向朝上。固定于該馬達148的輸出旋轉軸上的齒輪149與設置于第1軸150的第1齒輪151嚙合，設置于該第1軸150的第2齒輪152與設置于第2軸153的齒輪154嚙合。上述軸150、153支撐于上述兩側板143、144的軸承143a、144a；143b、144b。
上述第1軸150的兩端部為方柱狀，以彼此成相同相位的角度分別安裝有偏心曲柄155、156。上述偏心曲柄155、156分別安裝有搖臂連桿157、158的其中一端。上述搖臂連桿157、158的另一端，分別與在上述前連桿136的上部一側左右設置的軸銷159、160連接。另一方面，在上述前連桿136的下部一側左右設置的軸銷161、162，分別被軸安裝在設于上述兩側板143、144的前方下部一側的軸承143c、144c。而且，在上述前連桿136的上部一側左右設置的軸承163、164，通過軸167而被安裝于在上述臺座140的前端一側左右設置的軸承165、166。因此，當上述馬達148旋轉時，第1軸150的旋轉力則通過偏心曲柄155、156和搖臂連桿157、158而被變換為直線往復運動，這樣，臺座140便可在上述參照符號X所示的前后方向上擺動。
與此相對，在上述第2軸153的其中一端部，偏心而豎立設置有銷153a，該銷153a與偏心桿168的一端連接。該偏心桿168的另一端擺動自如地與安裝在上述臺座124a上的連接配件169連接。上述銷153a和偏心桿168，在圖29至圖32中雖然被設置在擺動機構135(橫向擺動機構)的左側，但也可以設在右側，或者，銷153a被設置于第2軸153的兩端彼此相位相差180°的位置，也可以設置在擺動機構135(橫向擺動機構)的兩側。因此，當上述馬達148旋轉時，第2軸153的旋轉力則通過銷153a和偏心桿168而被變換為直線往復運動，這樣，裝置了臺座140的擺動機構135(橫向擺動機構)便在上述參照符號N所示的左右方向上擺動。
而應關注的是，本實施方式的擺動裝置113設置有上述升降機構137來作為后連桿。上述臺座140的后部背面固定有U字形狀的連接片170，設置在該連接片170兩側的下垂部件171、172的軸承171a、172a，通過銷177而與設置在安裝于升降機構137的活動片173的上端的U字形狀的連接片174的兩側立起部件175、176的軸承175a、176a軸安裝在一起。而且，上述兩側板143、144的下部后端一側分別設有軸承143d、144d，并通過一個未圖示的銷而與設置在升降機構137左右的一對安裝片181、182的下端的軸承181a、182a軸安裝在一起。這樣，升降機構137在臺座140的后端一側成為兩側板143、144的連桿。
上述升降機構137包括左右一對安裝片181、182；收容于其之間的活動片173；安裝在上述安裝片181、182上部的齒輪箱183；驅動上述齒輪箱183的馬達184，以及高度檢測單元185。
上述活動片173由滾珠螺絲等構成，在其上端173a安裝有上述連接片174，其下方的部分則可通過上述齒輪箱183的內部，如圖33所示，在與齒輪箱183內的蝸輪186嵌合的螺母187的內周面所形成的內螺紋，與上述滾珠螺絲嚙合，通過由固定于馬達184的輸出軸184a上的蝸桿188來驅動該蝸輪186，可使得上述活動片173從安裝片181、182之間伸長/縮短，如上述圖28、圖30和圖34中參照符號M所示，座位112的前傾/后傾則成為可能。上述蝸輪186通過軸承189、190可上下旋轉地被支撐在上述齒輪箱183內。
上述高度檢測單元185，通過用位置傳感器193讀取由連接片191連接在活動片173上的槽板192的位移，來對上述座位112的傾斜進行檢測。其檢測級別為，例如，最前傾、前傾、水平、后傾、最后傾。對上述座位112進行高度調整的升降機構127的結構，基本上與該升降機構137相同，但負重承受度、位置傳感器193、127j的分辨率等為不同程度。
圖35是該擺動型運動裝置111的電結構的框圖。上述主體側電路基板110，響應來自上述操作單元120A的操作信號，即驅動包括直流無刷馬達(DC brushless motor)等的擺動用馬達148、包括直流馬達等的傾斜用馬達184、包括直流馬達等的升降用馬達127f，又驅動用來使氣墊117膨脹收縮的泵195和排氣閥196。由上述傾斜用馬達184產(chǎn)生的座位112的傾斜量可通過位置傳感器193來檢測，由上述升降用馬達127f產(chǎn)生的座位112的高度可通過傳感器127j來檢測，其檢測結果被輸入到上述主體側電路基板110。
圖36是上述操單元120A的主視圖。當操作接通電源開關S0，燈L0便點亮，則可進行動作，另外，當操作上升開關S1或下降開關S2時，上述主體側電路基板110則驅動升降用馬達127f而使座位112升降位移。而當操作股關節(jié)拉伸開關S3，上述主體側電路基板110則驅動泵195和排氣閥196，而使氣墊117膨脹收縮。該操作單元120A的其它開關和燈的說明將在后面敘述。
圖37是上述主體側電路基板110的電結構的框圖。首先，從電源插頭輸入的商用交流電在電源電路202中被變換為例如140V、100V、15V、12V和5V的各直流，而被供給該主體側電路基板110內的各電路。該主體側電路基板110中，由具有微機203a和存儲擺動動作方式的存儲器203b的控制電路204對動作進行控制，通過操作器驅動電路205而在上述操作單元120A上進行顯示輸出，并受理來自操作單元120A的輸入。上述控制電路204響應該輸入、通過傳感器信號處理電路206所輸入的擺動用馬達148的旋轉速度、通過傳感器驅動電路207、208所輸入的位置傳感器193、127j的檢測結果，介于驅動電路209來驅動擺動用馬達148，介于驅動電路210來驅動傾斜用馬達184和升降用馬達127f，并且介于驅動電路211、212來驅動泵195和排氣閥196。上述存儲器203b構成存儲單元，上述微機203a、驅動電路210和升降機構137構成傾斜賦予機構。
如上述構成的擺動型運動裝置111中，本實施方式中應關注的是，主體側電路基板110一邊驅動上述擺動機構135(橫向擺動機構)而使座位112進行擺動變化，一邊驅動上述升降機構137而使座位112的傾斜也變化。具體來說，如圖38(b)所示，以使用者33可采取上述基準姿勢的座位112的就座面的水平狀態(tài)為基準，而使擺動的中心在圖38(a)所示的前傾位置至圖38(c)所示的后傾位置之間變化。
上述圖36所示的操作單元120A中，一旦操作手動開關S4，對應的燈L4便點亮，使得手動的座位112的傾斜角度變化成為可能，而一旦操作前傾開關S5或后傾開關S6，上述主體側電路基板110則驅動傾斜用馬達184而使座位112的傾斜角變化。通過上述位置傳感器193，當檢測出達到最前傾位置時，燈L1便點亮，而當檢測出達到水平位置時，燈L2便點亮，而當檢測出達到最后傾位置時，燈L3便點亮，由此來告知使用者33。
另一方面，在上述操作單元120A中操作各種自動操作項目的開關S7至S10，其自動操作項目一旦開始，對應的燈L7至L10便點亮，而同時燈L5顯示其自動操作項目的剩余時間。
自動操作項目中，同時存儲有傾斜角度變化的方式以及擺動速度隨時間的經(jīng)過的變化方式，一旦操作例如腰部強化開關S8，則如圖38所示，以水平位置為中心在所對峙的(基準角度被規(guī)定為處于中間位置)前傾和后傾這2個傾斜角之間進行往復的動作，重復進行保持水平位置15秒、便移動至前傾位置保持60秒、再返回至水平位置保持15秒之后、移動至后傾位置保持30秒…這種動作。由此，通過充分包含座位112前傾所產(chǎn)生的腹肌活動量提高和后傾所產(chǎn)生的背肌活動量提高、并且包含少許的傾斜方向的加速，可以適當刺激腹肌、腹斜肌、以及背肌，從而可以強化使用者33的腰部。另外，也有根據(jù)騎乘姿勢，以基準姿勢來呈現(xiàn)后傾效果的情況。這時，最好是修改適當增加前傾含有率這樣的參數(shù)。具體來說，最好是根據(jù)基于基準角度的擺動效果對傾斜方式的參數(shù)進行修改。
而且，一旦操作臀部強化開關S9，便如圖38所示，以水平位置為中心在所對峙的前傾和后傾這2個傾斜角之間進行往復動作，雖然這一點與前面的動作相同，但在前傾位置和后傾位置各自所保持的時間相反。由此，可以特別強化背肌、臀部肌，并強化使用者33的臀部。
另外，一旦操作基本鍛煉開關S7，便仍保持于水平位置。而一旦操作腳力強化開關S10，便在水平位置和前傾位置之間進行往復動作，重復進行保持水平位置20秒、移動至前傾位置保持40秒、再返回水平位置保持20秒…這種動作。這時，通過成為前傾姿勢，而使擱在鐙118上的腳成為支撐。由此，可以重點鍛煉與維持步行能力、預防膝痛有很大關系的大腿四頭肌，并減少平衡所要求的傾斜角變化，從而可以實現(xiàn)適合于高齡者的操作過程。
另一方面，由直流無刷馬達等構成的擺動用馬達148，通過改變驅動電路209所提供的脈沖頻率，可調整其旋轉速度，在上述操作單元120A上，通過操作速度調整開關S11或S12，例如，如表1所示，可分9級進行速度調整。表1示出上述9級的各速度等級的馬達148的旋轉速度和座位112的擺動速度。用上述速度調整開關S11或S12所選擇的速度等級通過燈L6而被顯示，而且，設置在馬達148上的來自編碼器等的輸出在傳感器信號處理電路206中被處理，并作為速度信號反饋給控制電路204。
表1


而且，在上述自動操作項目中，每一個預先規(guī)定的周期、例如每4秒對上述速度等級提供增減，通過上述速度調整開關S11或S12的操作對其增減范圍進行選擇。圖39是其選擇操作的說明圖，在最慢范圍，速度等級在1至5的范圍中產(chǎn)生增減，每操作一次速度上升側的速度調整開關S12，其增減范圍則各上升1級，而在最快范圍，速度等級則在5至9的范圍中產(chǎn)生增減。圖40示出上述各自動操作項目中該速度等級的增減和傾斜角變化的方式(pattern)兩者的關系。圖40所示的速度等級為最慢范圍的一個例子。這樣，在上述自動操作項目中，速度等級便相對于傾斜角變化而在規(guī)定范圍中隨機變化。
圖41是上述存儲器203b中存儲的一例控制表。該圖41所示的是腰部強化方式和臀部強化方式的自動操作項目開始時刻的速度等級設定值和傾斜設定值的變化。該圖41的控制表是默認值(default values)，存儲著5級速度范圍的最低值，通過操作上述速度調整開關S11或S12，可增減各時刻的速度等級。該圖41中，傾斜設定值“1”表示最前傾位置，“0”表示水平位置，“2”表示最后傾位置。
而且，圖42示出控制表的腰部強化方式中在上述默認值下的控制情況。如上所述，腰部強化方式是從水平位置開始，保持該位置15秒便移動至前傾位置，保持60秒便再度返回至水平位置，保持15秒便移動至后傾位置，保持30秒便結束1個循環(huán)，返回至水平位置。自動操作項目的治療時間例如為15分鐘，上述存儲器203b中可以存儲其整個治療時間的上述控制表，也可以使每一循環(huán)的速度設定值不同，或者也可以存儲1個循環(huán)，由微機203a重復讀出。
圖43至圖48是本案發(fā)明者得到的試驗結果的柱狀統(tǒng)計圖，為使用座位112的就座面自動傾斜的擺動型運動裝置111按1天30分鐘、1周4次進行約3個月的訓練所得的結果。試驗中，用上述圖38所示的方式，按前傾比例多的重視腹肌的訓練組F、后傾比例多的重視背肌訓練組B、對比用的無訓練組C分別由8位受試者進行。以網(wǎng)格線的柱狀統(tǒng)計圖表示試驗前肌肉力量的平均值，以空白的柱狀統(tǒng)計圖表示試驗后肌肉力量的平均值，以細線表示標準偏差。
首先，圖43示出腹肌的強化情況，圖43(a)示出肌肉力量的增加量，圖43(b)示出肌肉力量增強量。通過同樣進行無前后傾斜的運動，腹肌的肌肉力量提高已經(jīng)很清楚。在該試驗中還可了解到，重視腹肌的訓練組F和重視背肌的訓練組B總體上，各自的數(shù)值在上升。可認為，之所以不僅重視腹肌的訓練組F而且重視背肌的訓練組B均上升，是因為如上述圖38所示，前傾動作在1個循環(huán)120秒內包含占25％的30秒的緣故。也就是說，可推定對目標部位進行強化的同時還可進行均衡度良好的肌肉訓練。
同樣，圖44示出背肌的強化情況，圖44(a)示出肌肉力量的增加量，圖44(b)示出肌肉力量增強量。通過同樣進行無前后傾斜的運動，背肌的肌肉力量提高已經(jīng)很清楚。在該試驗還可了解到，重視腹肌的訓練組F和重視背肌的訓練組B總體上，各自的數(shù)值在上升。可認為，之所以不僅重視背肌的訓練組B而且重視腹肌的訓練組F均上升，是因為如上述圖38所示，后傾動作在1個循環(huán)120秒內包含占25％的30秒的緣故。也就是說，可推定對目標部位進行強化的同時還可進行均衡度良好的肌肉訓練。
圖45示出進行同樣運動時的體重變化情況，可了解到，無訓練組C幾乎沒有變化，而與此相反，重視腹肌的訓練組F和重視背肌的訓練組B則均有減少。
圖46示出進行同樣運動時的腰部尺寸(腹部最細部位的腰圍)變化情況，可了解到，無訓練組C幾乎沒有變化，而與此相反，重視腹肌的訓練組F和重視背肌的訓練組B均平均減少2cm左右。
圖47示出進行同樣運動時的臀部尺寸(從側面看臀部最突出部位的臀圍)變化情況，可了解到，無訓練組C幾乎沒有變化，而與此相反，重視腹肌的訓練組F和重視背肌的訓練組B均平均減少2cm左右。
圖48示出進行同樣運動時的臀部提高(從側面看臀部最突出部位的高度)效果，可了解到，無訓練組C幾乎沒有變化，而與此相反，重視腹肌的訓練組F和重視背肌的訓練組B均獲得臀部提高效果，尤其是重視背肌的訓練組B效果好，按身長比提高0.6％。
如上所述，即使利用本實施方式的擺動型運動裝置111，而且，還通過隨著治療過程中時間的經(jīng)過而改變座位112的傾斜角，可以實現(xiàn)多種運動菜單，從而可以防止單調。而且，由于存儲器203b中存儲有多種隨時間的經(jīng)過的傾斜角變化的方式，并通過對作為選擇單元的上述開關S8至S10的操作來進行選擇，因而，每位使用者、在每次使用時都可以選擇運動種類、運動強度，從而可以有助運動效果的適當性和持續(xù)性。
另外，上述腰部強化方式和臀部強化方式，其傾斜角變化的方式，在相對上述基準角度的水平位置而相互對峙的前傾位置和后傾位置之間轉換，由于在各位置的停留時間有所不同，因而，如上所述，停留時間長的位置與停留時間短的位置相比，可以提高相關部位的訓練效果。另一方面，傾斜角變化的方式，即使是往復于這樣夾有基準角度而對峙的前傾位置和后傾位置之間的方式，但當使停留時間相等時，便可以提高訓練效果的均衡度(例如不容易產(chǎn)生訓練效果偏向腹肌側和背肌側的其中某一方)。而且，當上述傾斜角變化的方式，如腳力強化方式那樣為往復于從上述基準角度至前傾位置之間的方式時，可以在一個固定方向上提高運動強度。這樣，便可以通過改變座位112的傾斜角度來控制運動效果。
而且，在上述腰部強化方式和臀部強化方式中，傾斜角變化的方式是往復在相對上述基準角度的水平位置而相互對峙的前傾位置和后傾位置兩者之間的方式，并且，由于傾斜角變化一度停止于上述基準角度，因而使用者33容易注意到傾斜方向的轉換(例如從前方傾斜轉換至后方傾斜)，與無傾斜的情況相比，可以即提高運動強度，又提高訓練的安全性。
另外，存儲器203b中還存儲著上述傾斜設定值以及速度設定值，由于擺動速度隨時間的經(jīng)過而變化，因而可以給使用者帶來動作的變化感，而不會感到厭煩，從而起到維持積極性的作用。
而且，上述存儲器203b中，預先存儲有各自動操作項目的控制表開始時和/或結束時所用的控制表，還可通過在開始騎乘時期慢慢加速來獲得熱身效果，而通過在運動過程的最后階段慢慢減慢來用于降溫。另外，并不限于上述自動操作項目，即使是手動操作項目，也能夠通過預先存儲結束時所用的控制表，在結束時使上述就座面回到水平狀態(tài)后停止，這樣使用者下次騎乘時姿勢就不會亂，而采取正確的騎乘姿勢，從而可獲得所期待的訓練效果。
上述的擺動型運動裝置111中，擺動裝置113雖然是通過1個馬達148來實現(xiàn)復雜的∞字型的動作，但也可通過增加馬達數(shù)目、或設置離合器等使動力斷開/接通的裝置，以便可分別進行參照符號X所示的前后方向的動作和參照符號N所示的左右方向的動作，而使除了上述項目以外，例如下面所示的項目也成為可能。
例如，在左右均衡強化項目中，可以通過使座位112左右傾斜，來強化體側肌肉群、腳部內轉肌肉群。對于肌肉力量來說往往產(chǎn)生左右差異，可以通過使座位112左右均衡傾斜，來均衡鍛煉左右肌肉群。作為例子，則是右傾45秒→基準角度15秒→左傾45秒→基準角度15秒→(接下來重復)。
右腳·左體側強化項目中，可以通過增加座位112的右傾斜比例，來強化右腳·左體側肌肉群。作為例子，則是右傾60秒→基準角度15秒→左傾30秒→基準角度15秒→(接下來重復)。
左腳·右體側強化項目中，可以通過增加座位112的左傾斜比例，來強化左腳·右體側肌肉群。作為例子，則是右傾30秒→基準角度15秒→左傾60秒→基準角度15秒→(接下來重復)。
高級項目(左右傾斜+前后傾斜)中，是在左右方向都設置擺動裝置，而使擺動的基準位置可以傾斜，通過使左右傾斜+前后傾斜組合，則可以要求更高程度的平衡感覺和肌力發(fā)揮。具體來說，用到腰部(腹肌、腹斜肌、背肌)的上身平衡響應和肌肉功能提高，可以通過左右傾斜+前傾斜、左右傾斜+后傾斜的組合，而期待更高的效果。
軀干扭轉項目中，通過組合上述圖25中所示的座位112在水平面內的旋轉，可以強化體側肌肉群、或腳部內轉肌肉群。也就是說，通過座位112在水平面內的旋轉來增加對腰部肌肉群(腹斜肌等)和上體的平衡功能的負荷。扭轉角度，考慮對身體的負荷，最大也是在±30度范圍。作為例子，則是右旋轉15度(30秒)→基準角度(30秒)→左旋轉15度(30秒)→基準角度(30秒)→(接下來重復)。
高級項目(軀干扭轉+傾斜)中，不僅是通過座位112傾斜，而且還通過加上座位112在水平面內的旋轉，可以要求更高程度的平衡感覺和肌力發(fā)揮。利用前傾+扭轉，可以期待用到腰部(腹肌、腹斜肌、背肌)的上身的平衡響應和肌肉功能提高，還可期待下肢的內轉肌活動量的提高。后傾+扭轉、左右傾斜+扭轉，除了上身的平衡響應以外還可以期待臀部肌肉群活動量的提高。
權利要求
1.一種擺動型運動裝置，包括使用者就座的座位、擺動所述座位的擺動機構，其特征在于，所述擺動機構，上部具有臺座；所述臺座和所述座位之間，設置有使所述座位向規(guī)定方向傾斜的傾斜構件；所述擺動機構，至少向所述規(guī)定方向擺動所述座位。
2.如權利要求1所述的擺動型運動裝置，其特征在于，所述規(guī)定方向，為前后方向。
3.如權利要求1所述的擺動型運動裝置，其特征在于，所述規(guī)定方向，為左右方向。
4.如權利要求1所述的擺動型運動裝置，其特征在于，所述傾斜構件，是設置在所述臺座和所述座位之間且與所述臺座一體地安裝于所述座位的傾斜賦予構件。
5.如權利要求1所述的擺動型運動裝置，其特征在于，所述傾斜構件，包括架臺，豎立設置在所述臺座的一端；鉸鏈，設置在所述架臺的上端，使所述架臺和所述座位可擺動地相連接；升降裝置，設置在所述臺座的另一端，其上端與所述座位底面相接觸，以所述鉸鏈為中心擺動所述座位，使之向規(guī)定方向傾斜。
6.如權利要求5所述的擺動型運動裝置，其特征在于，所述升降裝置，包括升降構件，沿上下方向配置，外周形成有螺紋條；齒輪，形成有與所述螺紋條嚙合的內齒，且外周形成有外齒，螺桿，與所述外齒嚙合，旋轉驅動所述齒輪。
全文摘要
本發(fā)明提供一種擺動型運動裝置，通過使使用者就座的座位擺動，來賦予所述使用者模仿騎馬的運動負荷，從而可針對身體的特別指定部位而有選擇地獲得運動效果。擺動型運動裝置包括使用者就座的座位、擺動所述座位的擺動機構，所述擺動機構，上部具有臺座；所述臺座和所述座位之間，設置有使所述座位向規(guī)定方向傾斜的傾斜構件；所述擺動機構，至少向所述規(guī)定方向擺動所述座位。這樣，便能夠以簡單的結構、簡便地使上述座位的基準姿勢只改變一個固定角度，就可針對身體的特別指定部位而有選擇地獲得運動效果。
文檔編號A63B69/04GK101053690SQ20071010498
公開日2007年10月17日 申請日期2005年7月27日 優(yōu)先權日2004年7月27日
發(fā)明者中野紀夫, 三原泉, 佐佐木秀樹, 白澤直人, 河本實, 豐海百合貢, 石野幸一, 北條弘幸, 辻佳子, 中西隆介 申請人:松下電工株式會社