着座型運動装置

本発明は、座部に座った使用者に対し、腰捻りなどの運動を付与する着座型運動装置に関する。

従来より、ダイエットや腰痛予防などのために、使用者が座部に着座した状態で座席を揺動させ、揺動する座部に対して使用者がバランスを保とうとして腰を捻るなどの運動を行うことで使用者に腰捻りなどの運動を付与する着座型運動装置(バランス訓練装置)が開発されている。その一例として特許文献1に開示された装置がある。 特許文献1に開示された着座型運動装置は、使用者が着座する座部の下方に、この座部を左右方向に揺動させる揺動機構を備えている。この揺動機構は、駆動機構の駆動力で回転する回転軸と、この回転軸の回転を左右方向の揺動運動に変換して座部に伝える支持アーム部材と、を有している。

特開2013−123441号公報

特許文献1の着座型運動装置では、上述した回転軸は左右方向を向くように装置の中央部に配備されている。そして、この回転軸に対して、上述した支持アーム部材が左右一対、すなわち左側と右側とに1つずつ、合わせて2つ設けられている。 このような特許文献1の座部の支持構造は、座部を複数の支持点で安定して支持できるという効果をもたらすが、座部の揺動範囲を制限する結果ともなりやすい。つまり、複数の支持アーム部材同士が互いに干渉し合ったり、支持アーム部材が載置台に干渉するなどして、左右方向や上下方向に沿った座部の揺動範囲が大きく限定されてしまうからである。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、左右方向や上下方向に沿った座部の揺動範囲を大きくとることができ、使用者に対して効果的な揺動運動を行わせることを可能とする着座型運動装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。 すなわち、本発明における着座型運動装置は、使用者が着座可能な座部と、前記座部を少なくとも左右方向に揺動させる揺動機構と、前記揺動機構を駆動する駆動機構と、前記揺動機構と駆動機構とが設置された載置台と、を備えた着座型運動装置であって、前記揺動機構は、左右方向に伸びると共に駆動機構の駆動力で回転する回転軸と、前記回転軸の回転を左右方向の揺動運動に変換する単一の変換部と、を有していることを特徴とする。

好ましくは、前記変換部は、前記回転軸における左右方向の中央部に配備されているとよい。 好ましくは、前記変換部は、前記回転軸に一体回転可能に取り付けられると共に、外周面に前記回転軸の軸心に対して傾斜する傾斜面を有する回転ボス部と、前記回転ボス部の傾斜面に対して回転自在に外嵌すると共に前記座部を下方から支持する環状嵌合部と、前記回転軸の回転に伴って前記環状嵌合部が一体回動することを規制する回動規制部と、を有するとよい。

好ましくは、前記載置台には、前記回動規制部の一部を差し込み可能とすると共に、前記回動規制部を左右方向に沿って案内可能な長溝が、左右方向に沿って形成されているとよい。 好ましくは、前記座部の少なくとも周縁部が弾性体で形成されているとよい。

本発明に係る着座型運動装置は、左右方向や上下方向に沿った座部の揺動範囲を大きく とることができ、使用者に対して効果的な捻り運動を行わせることを可能とする。

着座型運動装置の動作を示す全体斜視図である。

着座型運動装置の内部構造を示す斜視図である。

着座型運動装置の揺動機構の構成を示した斜視図である。

着座型運動装置の揺動機構を左右方向に沿って切断した断面図である。

着座型運動装置の揺動機構を底面側から見た底面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 図1〜図5に示すように、本発明の着座型運動装置1は、例えば、椅子の座面のようなほぼ平らで安定した面上に設置され、使用者の腰部や腹部に対して捻り動作を付与するものである。着座型運動装置1により加えられた捻り動作によって姿勢を崩された使用者が、自らの姿勢を保持しようとしたり復元しようとしたりすることで、腰周りの筋肉やインナーマッスルが鍛えられ、ダイエット効果や腰痛予防の効果などを得ることができる。

なお、本実施形態を説明するにあたって、図1〜図5に示される左右方向を、装置1を説明する際の左右方向と呼び、図1〜図5に示される前後方向を、装置1を説明する際の前後方向と呼ぶ。また、図1〜図5に示される上下方向を装置1を説明する際の上下方向と呼ぶ。装置1の説明に用いるこれらの方向は、いずれも着座型運動装置1に着座した使用者から見た前後・左右・上下方向と一致する。

図1に示すように、本発明の着座型運動装置1は、ケーシング部2と、このケーシング部2の上方に配備される座部3とを有している。図2、図3に示すように、このケーシング部2の内部には、座部3を揺動させる揺動機構4と、揺動機構4を駆動させる駆動機構5が収納されている。着座型運動装置1は、駆動機構5と揺動機構4との動作により座部3が左右方向や上下方向に沿って揺動することで座部3に着座した使用者に対して捻り運動を付与する構成となっている。

図1に示すように、ケーシング部2は、上方に向かって開口した背の低い箱状の部材であり、平面視で角が丸まった長方形状に形成されている。このケーシング部2は、平板状の下部ケーシング部6と、この下部ケーシング部6の外縁に沿うように設けられる堤状の上部ケーシング部7と、で構成されている。この下部ケーシング部6に上部ケーシング部7を上方から嵌合することで、ケーシング部2の内部に揺動機構4(詳細は後述)を収容可能な空間(上方に向かって開口した空間)が形成されるようになっている。

下部ケーシング部6の内部中央には、凹部8(収納凹部)が形成されており、この凹部8に揺動機構4を載せた載置台9が上方から嵌り込むようになっている。また、下部ケーシング部6の下面側には、円板状の脚部10が下方に向かって突出するように取り付けられている。 座部3は、平面視で角が丸まった長方形状となるように形成された板部材であり、使用者が着座可能な大きさに形成されている。また、座部3は、左端側や右端側に比べて中央側が下方に位置するように湾曲した形状に形成されていて、凹んだ中央側に使用者が自らの腰を差し入れることで使用者の臀部に座部3がぴったりフィットするようになっている。

また、座部3の下面には、座部3の縁に沿って座部3よりも小さな環状に形成された裾部11が設けられている。この裾部11は、ゴムやエラストマなどの弾性材料を用いて下方に向かって垂下するスカート状に形成されており、ケーシング部2の内部に設けられる駆動部分(駆動機構5)を外側から覆う(保護する)ようになっていて、座部3が揺動している最中に使用者が誤って指先や足先などを駆動部分に挿し込むことがないようになっている。

さらに、座部3は複合体構造とされている。すなわち、矩形状とされた座部3(座部下部体)の上側には、座部3に着座する使用者の臀部に直接接触する座部上部体3Aが設けられている。この座部上部体3Aは、座部3よりも広い面積を備えており、座部3の上面に重ね合わされている。つまり、この座部上部体3Aは、座部3の外縁からさらに外周側 (径外側)に向かって突出するようになっている。そして、座部上部体3Aは、着座する使用者にソフトな座り心地を提供できるように、上述した裾部11と同様に、ゴムやエラストマなどの弾性材料を用いて形成されている。このような座部上部体3Aを設けておけば、座部3が揺動している最中に使用者が誤って指先や足先などを座部3の下側に挿し込んでも、座部上部体3Aが撓んで変形するため、座部3と床面との間、または座部3と載置台9との間に挟み込まれた指先や足先などを傷めることがない。

なお、座部3は複合体構造である必要はなく、座部3が一体物であってもよい。その場合であっても、座部3の少なくとも周縁部が弾性体で形成されているとよい。 さらに、図2、図3に示すように、座部3の右側の上面には、座部3を上下方向に貫通する貫通孔12が形成されている。この貫通孔12は、座部3の下面において、後述する回転軸13に取り付けられたギヤ14に対応する箇所に形成されており、座部3が右方向に傾いて座部3の右端側が下降した際に、ギヤ14と座部3とが接触しないようになっている。

この座部3の下方には、当該座部3を下方側から支持すると共に、座部3を左右方向に揺動させる揺動機構4が設けられている。この揺動機構4は、ケーシング部2の内部に収納された載置台9の上に載置されており、上述した裾部11で覆われた下部ケーシング部6の中央側に配備されている。 図2、図3に示すように、揺動機構4は、左右方向を向くように架設され且つ駆動機構5により回転駆動される回転軸13と、この回転軸13の回転を左右方向の揺動運動に変換する変換部15と、を有している。

次に、本発明の着座型運動装置1を構成する載置台9、回転軸13、変換部15、及び駆動機構5について、図を用いて説明する。 載置台9は、平面視が角が丸まった角形状のプレート(板体)であって、下部ケーシング部6の収納凹部8に上方から嵌め込まれて取り付けられている。この載置台9の上面における左右両側には、上述した回転軸13を下方から支持するため支持台16L、16Rがそれぞれ上方突出状に設けられている。また、それぞれの支持台16L、16Rの上面には、回転軸13を回転自在に軸支するベアリング17を収容する凹部8が形成されている。

載置台9における左側の支持台16Lと右側の支持台16Rとの間には、後述する環状嵌合部18の回動規制部19の一部を差し込み可能とする長溝20が形成されている。この長溝20は、載置台9を上下方向に貫通する溝(孔)であり、左右方向に沿って形成されている。つまり、この長溝20内に回動規制部19の一部を差し込めば、前後方向の移動を規制しつつ回動規制部19を左右方向に沿って案内することが可能となる。

なお、この長溝20については、後ほど回動規制部19を説明する際に、回動規制部19の説明と合わせて再び詳しく説明する。 回転軸13は、上述した座部3の下方に、左右方向を向いて架設された長尺丸棒状の部材であり、上述した支持台16の凹部8に収容されたベアリング17を用いて軸支されている。このベアリング17は、回転軸13の左右方向の両端側に設けられており、これらのベアリング17を用いることで回転軸13は左右方向を向く軸回りに回転自在となっている。

また、回転軸13における中央(回転ボス部23)の右側には、駆動機構5(駆動モータ21)で発生した回転駆動力を伝達可能なギヤ14が設けられており、後述する駆動機構5により回転軸13を左右方向を向く軸回りに回転駆動できるようになっている。 駆動機構5は、左右方向に駆動軸を向けるようにして配備された駆動モータ21と、駆動モータ21の軸心に対して直交する向きに配備されると共に駆動モータ21の回転駆動力が伝達される動力伝達軸22と、を備えている。この動力伝達軸22は、左右方向に軸心を向けた回転軸13に対しても直交するように配備されており、駆動軸、動力伝達軸22、回転軸13のそれぞれに設けられたギヤを噛み合わせることで、駆動軸から動力伝達軸22を介して回転軸13に駆動モータ21の回転駆動力を伝達可能となっている。

上述した変換部15は、回転ボス部23、環状嵌合部18、及び回動規制部19を組み 合わせることで、回転軸13の回転駆動力を、左右方向に沿って揺動する力に変換するものである。そして、本発明の着座型運動装置1は、上述した変換部15が回転軸13に単一(単数)設けられている点、及び回転軸13における左右方向の中央部に配備されている点を特徴としている。

次に、本発明の着座型運動装置1の特徴である変換部15について詳しく説明する。 変換部15は、回転軸13の回転駆動力を左右方向に沿った力に変換することで、座部3を左右方向に沿って揺動させるものである。具体的には、変換部15は、回転軸13に一体回転可能に取り付けられると共に外周面に回転軸13の軸心に対して傾斜する傾斜面24を有する回転ボス部23と、回転ボス部23の傾斜面24に対して回転自在に外嵌すると共に座部3を下方から支持する環状嵌合部18と、回転軸13の回転に伴って環状嵌合部18が一体回動することを規制する回動規制部19と、を備えている。

図4に示すように、回転ボス部23は、上述した回転軸13に対して取り付けられた円盤状の部材であり、ネジ等を用いて回転軸13にネジ止めされていて、回転軸13と一体に左右方向を向く軸回りに回転自在となっている。この回転ボス部23の外周面には、回転軸13の軸心と交差する方向に伸びる軸回りに周回する傾斜面24(傾斜カム面)が形成されている。この傾斜面24の外側には軸受26を介して環状嵌合部18が外嵌している。

環状嵌合部18は、座部3の下側に設けられて、座部3を下方から支持する部材である。具体的には、この環状嵌合部18は、左方(右方)から見た場合に略U字状となるに形成された板状の部材であり、座部3の下面に固定されている。また、環状嵌合部18の先端(座部3から遠い側)であってその中央には回転ボス部23を挿入可能な円形の開口部25が、左右方向に沿って環状嵌合部18を貫通するように形成されている。この開口部25の内周面には、上述した軸受26が嵌め込み状に固定されている。

回動規制部19は、環状嵌合部18の下部から下方に向かって突出するように形成された部分である。この回動規制部19の先端側は上述した長溝20に差し込み可能とされており、左右方向に沿って形成された長溝20に案内されて、左右方向に沿った揺動を許容しつつ前後方向に沿った移動を規制可能となっている。 具体的には、図5に示すように、上述した長溝20は、前後方向の開口幅に比べて、左右方向の開口幅の方が2倍程度長くなるような長円状に開口する溝である。また、長溝20の左右両端側の開口縁は、この長溝20に差し込まれる回動規制部19の外径よりやや大きな曲率半径を備えた円弧状に形成されており、回動規制部19の外周面と長溝20の開口縁とが半周という広い範囲に亘って面接触することで、回動規制部19や長溝20に加わる面圧を軽減し、摺動による回動規制部19や長溝20の摩耗を防ぐものとなっている。

ところで、本発明の着座型運動装置1は、上述した変換部15が回転軸13に単一(単数)設けられている点、及び上述した変換部15が回転軸13における左右方向の中央部に配備されている点を特徴としている。 つまり、本発明の着座型運動装置1は、回転軸13が1本しか設けられておらず、この1本の回転軸13上に変換部15(回転ボス部23及びこの回転ボス部23に外嵌する環状嵌合部18)が1つしか配備されておらず、座部3の左右方向や上下方向に沿った揺動を1箇所の変換部15で全て支持する構成となっている。

このような本発明の着座型運動装置1に対し、従来の運動装置は、環状嵌合部(変換部)を複数備えたものとなっている。このように回転軸上に環状嵌合部を複数設けると、座部を揺動させる際に環状嵌合部同士が干渉し合ったり、環状嵌合部が他の部材と干渉し合ったりする可能性も高くなり、干渉を避けるために座部の揺動範囲を小さく限定せざるを得なくなる。

そこで、本発明の着座型運動装置1では、変換部15を構成する回転ボス部23やこの回転ボス部23に外嵌する環状嵌合部18を回転軸13の中央側に単数だけ配備し、この中央側に設けられた単数の変換部15で座部3を支持するようにしている。 このようにすれば、中央側に設けられた単数の変換部15を中心に座部3を大きく左右 方向や上下方向に揺動させても、環状嵌合部18が他の部材と干渉し合うといった不具合が発生しにくくなり、座部3を大きく揺動させることで使用者により効果的な運動を付与することができるようになる。

なお、変換部15を単数にしたり中央側に設けたりするだけでは、十分な干渉抑制効果が得られない場合は、上述した座部3に設けられた貫通孔12のように、ギヤ14などのような干渉しやすい部材と接触する部分の厚みを薄くしたり孔を設けるなどして、干渉を回避することも可能である。こうすることで、座部3を揺動機構4に対して上下方向に近接配置でき、着座型運動装置1を薄くコンパクトなものとすることが可能となる。

また、変換部15を単数にすると、座部3に加わる荷重が一つの変換部15に集中するため、変換部15に補強リブ27(図4参照)のような補強部材を設けても良い。 次に、上述した揺動機構4を用いて座部3を左右方向に揺動させる方法、言い換えれば本発明の着座型運動装置1を用いた運動方法について説明する。 すなわち、上述した駆動機構5を用いて発生した回転駆動力を用いて回転軸13を左右方向を向く軸回りに回転させると、回転軸13と一体回転可能に取り付けられた回転ボス部23も回転する。このとき、回転ボス部23の外周面に形成された傾斜面24は、回転軸13の軸心と交差する方向を向く軸回りに周回する軌道に沿うように形成されているため、この傾斜面24に沿って摺動する環状嵌合部18も回転軸13の軸心回りに蛇行するような軌道を描きながら回転軸13の回りを周回しようとする。

ところが、環状嵌合部18の下部には上述した回動規制部19が下方突出状に形成されており、この回動規制部19の下端が載置台9の長溝20に挿し込まれているので、環状嵌合部18は回転ボス部23と一体に前後方向に回転することはない。しかし、その一方で、回動規制部19は長溝20に沿って左右方向には移動可能となっているため、環状嵌合部18の左右方向に沿った揺動は回動規制部19により規制されることはない。それゆえ、回転軸13が回転すると、前後方向に沿った回動が規制された状態で、環状嵌合部18が左右方向に揺動し、環状嵌合部18の上部に設けられた座部3が左右方向に沿って揺動する。

このように変換部15(環状嵌合部18)を回転軸13の中央側に単数備えた構造では、変換部15を中心に座部3を大きく左右方向や上下方向に揺動させても、環状嵌合部18が他の部材と干渉し合うといった不具合が発生しにくくなり、座部3を大きく揺動させることで使用者により効果的な捻り運動を行わせることができる。 なお、本発明の着座型運動装置1に関しては、上記実施の形態に限定されるものではない。また、今回開示された実施形態において、明示されていない事項、例えば、作動条件や操作条件、構成物の寸法、重量などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。

1 着座型運動装置 2 ケーシング部 3 座部 3A 座部上部体 4 揺動機構 5 駆動機構 6 下部ケーシング部 7 上部ケーシング部 8 凹部(収納凹部) 9 載置台 10 脚部 11 裾部 12 貫通孔 13 回転軸 14 ギヤ 15 変換部 16L 左側の支持台 16R 右側の支持台 17 ベアリング 18 環状嵌合部 19 回動規制部 20 長溝 21 駆動モータ 22 動力伝達軸 23 回転ボス部 24 傾斜面 25 開口部 26 軸受 27 補強リブ