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【発明の名称】 揺動型運動装置
【発明者】 【氏名】中野 紀夫
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地 松下電工株式会社内

【氏名】三原 泉
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地 松下電工株式会社内

【氏名】佐々木 秀樹
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地 松下電工株式会社内

【氏名】白澤 直人
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地 松下電工株式会社内

【氏名】河本 実
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地 松下電工株式会社内

【氏名】豊海 百合貢
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地 松下電工株式会社内

【氏名】石野 幸一
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地 松下電工株式会社内

【氏名】中西 隆介
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地 松下電工株式会社内

【氏名】北条 弘幸
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地 松下電工株式会社内

【氏名】辻 佳子
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地 松下電工株式会社内
【要約】 【課題】使用者が着座した座席を揺動させることで、前記使用者に乗馬を模した運動負荷を付与する揺動型運動装置において、身体の特定部位に選択的に運動効果が得られるようにする。

【解決手段】座席２の裏面と、駆動装置３の台座４の上面との間に、前記座席２に基準姿勢から初期偏倚分の傾斜を与えるくさび形の傾斜付与部材３１を介挿する。したがって、図６（ａ）で示す座席２の座部（座面）が水平状態にある状態から、図６（ｂ）で示す前傾姿勢とした場合、使用者３３の腹直筋（腹筋）の筋活動量を増大させることができる。また、図６（ｃ）で示すような後傾姿勢とした場合、傍脊柱筋などの背筋群の筋活動量を増大させることができる。こうして、簡単な構造で、簡便に、前記座席２の基準姿勢を一定の角度だけ変化させ、身体の特定部位に選択的に運動効果が得られるようになる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が着座した座席を揺動手段が揺動することで、前記使用者に運動負荷を付与する揺動型運動装置において、
前記座席を基準状態から傾斜させ、その傾斜状態を揺動中心として前記揺動手段に座席を揺動させる傾斜付与手段を含むことを特徴とする揺動型運動装置。
【請求項２】
前記基準状態は、座席の着座面が水平な状態であることを特徴とする請求項１記載の揺動型運動装置。
【請求項３】
傾斜角変化のパターンを記憶している記憶手段を備え、
前記傾斜付与手段は、前記記憶手段からの出力に応答して、施療中に時間経過に伴って傾斜角を変化することを特徴とする請求項１記載の揺動型運動装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記時間経過に伴う傾斜角変化のパターンを複数種類格納しており、
前記記憶手段へ選択信号を出力し、前記傾斜角変化のパターンを選択する選択手段をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の揺動型運動装置。
【請求項５】
前記記憶手段に記憶される傾斜角変化のパターンは、前記傾斜角が変化するにあたって、前記座席の着座面が水平な状態となると、その状態を予め定める時間だけ保持することを特徴とする請求項３記載の揺動型運動装置。
【請求項６】
前記傾斜付与手段は、施療動作の終了時には、前記着座面を水平な状態に復帰させて停止することを特徴とする請求項３記載の揺動型運動装置。
【請求項７】
前記記憶手段には、前記傾斜角変化のパターンとともに、時間経過に伴う揺動速度の変化パターンが記憶されていることを特徴とする請求項３記載の揺動型運動装置。
【請求項８】
前記揺動手段および傾斜付与手段は、前記座席と脚部との間に設けられる駆動装置として実現され、
前記脚部の上部に設けられる台座に対して前後方向の軸線回りに揺動自在であり、前後方向の揺動を発生する揺動機構と、
前記揺動機構上で前後方向に揺動可能に支持される前リンクおよび後リンクと、
前記前リンクおよび後リンク間に設けられ、前記座席を支持する台座とを備えて構成され、
前記後リンクの伸縮によって前記座席の前後方向の傾斜角を変化することを特徴とする請求項１記載の揺動型運動装置。
【請求項９】
前記揺動機構は、
前記脚部の上部に設けられる台座上に立設される前後一対の軸支板と、
前記軸支板に前記前後方向に延びるピンによって左右方向に揺動可能に支持される前板および後板ならびにそれらの前板および後板に左右両側から固定される側板を備えて成る筐体と、
前記筐体内に縦据え置きされるモータと、
前記両側板に枢支され、前記モータで駆動される第１および第２のシャフトと、
前記第１のシャフトの両端部に相互に同位相となる角度でそれぞれ取付けられる偏心クランクと、
前記偏心クランクに一端が取付けられるアームリンクと、
前記第２のシャフトの少なくとも一端に偏心して立設されるピンと前記台座との間に設けられる偏心ロッドとを備えて構成され、
前記前リンクは、前記前板の下部側で前後に揺動自在に支持されるとともに前記アームリンクの他端が取付けられることで前記前後方向に揺動可能となり、かつ前記偏心ロッドの駆動によって前記揺動機構が前記左右方向に揺動することを特徴とする請求項８記載の揺動型運動装置。
【請求項１０】
脚台に伸縮自在の脚柱を備えて成る脚部と、
前記座席と脚部との間に設けられ、前記揺動手段および傾斜付与手段となる駆動装置と、
前記座席の両側部から垂下して取付けられる左右の鐙と、
前記座席の前方側に設けられるたずなとを備えて構成されることを特徴とする請求項１記載の揺動型運動装置。
【請求項１１】
前記たずなは、使用者側に倒れた状態で収納され、起立状態よりも前方への変位が阻止されていることを特徴とする請求項１０記載の揺動型運動装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者が着座した座席を揺動させることで、前記使用者に乗馬を模した運動負荷を付与する揺動型運動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように、使用者が着座した座席を揺動させることで、前記使用者に乗馬を模した運動負荷を付与する揺動型運動装置は、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。そのような揺動型運動装置の典型的な従来技術としては、たとえば特許文献１〜３がある。
【０００３】
特許文献１は、６軸パラレルメカニズムなどを用いて、一連の滑らかな揺動パターンを実現するようにした腰痛予防訓練装置である。
【０００４】
また、特許文献２は、１モータとリンクとで、前後回転往復、左右回転動作を実現するようにしたバランス訓練装置である。
【０００５】
さらにまた、特許文献３は、筋電図やモーションキャプチャ技術によって運動を分析し、運動目的に適した揺動を実現するようにした運動分析方法および運動補助装置である。
【特許文献１】特許第３３９４８９０号明細書
【特許文献２】特開２００１−２８６５７８号公報
【特許文献３】特開平１１−１５５８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の各従来技術には、揺動を作り出す機構や、揺動による運動状態を検出する技術については開示されているが、身体の特定部位を狙って選択的に運動効果を得る手法については明らかではない。一般に、揺動のスピードやストロークを大きくすることで、運動量も大きくすることができる。しかしながら、そのようにしても、身体全体の筋活動量を増加するだけで、やはり特定部位の運動効果を選択的に高めることはできない。
【０００７】
本発明の目的は、身体の特定部位に選択的に運動効果を得ることができる揺動型運動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の揺動型運動装置は、使用者が着座した座席を揺動手段が揺動することで、前記使用者に運動負荷を付与する揺動型運動装置において、前記座席を基準状態から傾斜させ、その傾斜状態を揺動中心として前記揺動手段に座席を揺動させる傾斜付与手段を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、好ましくは、前記基準状態は、座席の着座面が水平な状態であることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、使用者が着座した座席を揺動手段が揺動することで、前記使用者に乗馬を模した運動負荷を付与する揺動型運動装置において、前記座席の着座面が水平などの基準状態（使用者の腹筋と背筋、両側筋の筋活動量がそれぞれ等しく、楽な姿勢である基準姿勢にある状態）から、初期状態で予め定める傾斜を与える傾斜付与手段を設ける。前記傾斜付与手段は、座席の下に傾斜付与部材を挟み込んだり、ギアやカム等の傾斜調整部材を用いることによって実現することができる。或いは、自由度の高い揺動手段を有する場合には、その駆動手段に前記初期状態での傾斜を発生させるようにしてもよい。
【００１１】
膝や股関節の角度が一定の状態で、このように初期状態で座席を傾斜させておくことで、前記使用者に運動負荷が加わる部位が変化する。たとえば、前傾姿勢とすることで、腹筋を選択的に強化することができる。また、後傾姿勢とすることで、背筋を選択的に強化することができる。さらにまた、側傾姿勢とすることで、腹斜筋・中臀筋・内転筋など、体側の筋を選択的に強化できるとともに、非傾斜時（前記基準姿勢をとり得る水平状態）に比べて、より難易度の高いバランス訓練を行うことができる。このようにして、身体の特定部位に、選択的により高い運動効果を得ることができる。
【００１２】
さらにまた、本発明の揺動型運動装置では、傾斜角変化のパターンを記憶している記憶手段を備え、前記傾斜付与手段は、前記記憶手段からの出力に応答して、施療中に時間経過に伴って傾斜角を変化することを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、施療中の時間経過に伴って座席の傾斜角が変化することで、多様な運動メニューを実現でき、慣れの防止にもなる。
【００１４】
たとえば、前記傾斜角変化のパターンが、予め定める基準角度、たとえば前記着座面が水平な状態を挟んで対峙する（基準角度が中間になるように規定される）２つの傾斜角を往復するパターンの場合、トレーニング効果の均等性を高めることができる（たとえば腹筋側と背筋側とのどちらかに効果が偏よってしまうようなことが生じにくくなる）。
【００１５】
また、前記傾斜角変化のパターンが、前記基準角度を挟んで対峙する２つの傾斜角を往復するパターンであり、かつ、前記基準角度で傾斜角変化が一旦停止するパターンの場合、使用者は、傾斜方向の切換わり（たとえば、前方傾斜から後方傾斜への切換わり）に気付き易くなり、傾斜なしの場合に比べて、運動強度を高めながら、かつトレーニングの安全性を高めることができる。
【００１６】
さらにまた、前記傾斜角変化のパターンが、前記基準角度に対して、少なくとも２つの傾斜方向、たとえばＡ，Ｂを有し、かつ、傾斜方向Ａでの滞在時間と、傾斜方向Ｂでの滞在時間とが異なるパターンの場合、滞在時間が長い角度方向では、滞在時間が短い角度方向に比べ、関係する部位のトレーニング効果を高めることができる。すなわち、運動効果の制御が可能になる。たとえば、前傾すると腹筋活動量が増加し、後傾すると臀部活動量が増加する。したがって、腹筋側をより鍛えたいなら、前傾方向の滞在時間を延ばせばよく、腰痛などで前傾姿勢がつらい使用者には、後傾方向の滞在時間を延ばすという使い方もできる。
【００１７】
また、前記傾斜角変化のパターンが、前記基準角度から予め定める傾斜角までの間を往復するパターンの場合、一定方向に運動強度を高めることができる。
【００１８】
また、本発明の揺動型運動装置では、前記記憶手段は、前記時間経過に伴う傾斜角変化のパターンを複数種類格納しており、前記記憶手段へ選択信号を出力し、前記傾斜角変化のパターンを選択する選択手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、使用者毎、使用回数毎に、運動種類や運動強度を選択でき、運動効果の適正化と持続とを支援することができる。
【００２０】
さらにまた、本発明の揺動型運動装置では、前記記憶手段に記憶される傾斜角変化のパターンは、前記傾斜角が変化するにあたって、前記座席の着座面が水平な状態となると、その状態を予め定める時間だけ保持することを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、たとえば、前記傾斜角変化のパターンが、前記着座面が水平な状態を挟んで対峙する２つの傾斜角を往復するパターンや、前記水平な状態から予め定める傾斜角までの間を往復するパターンなどで、前記傾斜角が変化するにあたって、座席の着座面が水平な状態を経由する場合、前記傾斜角変化のパターンは、その水平な状態となると、その状態を予め定める時間だけ保持する。
【００２２】
したがって、使用者に姿勢の切換え点を認識させることができ、トレーニング効果をより高めることができる。
【００２３】
また、本発明の揺動型運動装置では、前記傾斜付与手段は、施療動作の終了時には、前記着座面を水平な状態に復帰させて停止することを特徴とする。
【００２４】
上記の構成によれば、施療動作の終了にあたって、着座面を水平に復帰させておくことで、使用者が次に騎乗するときに姿勢が崩れず、正しい騎乗姿勢を取らせ、期待通りのトレーニング効果を得ることができる。
【００２５】
さらにまた、本発明の揺動型運動装置では、前記記憶手段には、前記傾斜角変化のパターンとともに、時間経過に伴う揺動速度の変化パターンが記憶されていることを特徴とする。
【００２６】
上記の構成によれば、傾斜角変化に連動して揺動速度を変化させるので、使用者に動きの変化感を与え、飽きさせず、モチベーションを維持するのに役立てることができる。また、乗り始めは徐々に速くすることでウォームアップ効果を期待でき、コースの最後に徐々に遅くすることでクールダウンに利用することもできる。
【００２７】
また、本発明の揺動型運動装置では、前記傾斜付与手段は、前記座席と揺動機構との間に介在され、前記揺動機構の上面に設置される基台と、前記基台の前後方向の一端側に立設される架台と、前記架台上で、前記座席の裏面側の一端を水平軸線回りに揺動自在に枢支する連結部材と、円柱または円筒の外周面の下端側には軸線方向に延びる突条または凹溝の一方が形成されて前記基台に形成された孔の内周面に形成された前記突条または凹溝の他方と噛合することで、軸線回りの回転が阻止されて前記孔から出没自在となり、かつ上端側には螺旋状の突条または凹溝の一方が形成され、上端面で前記座席の裏面側の他端を支持する昇降部材と、内周面に前記昇降部材の上端側の外周面に形成された前記螺旋状の突条または凹溝の一方と噛合する突条または凹溝の他方が形成される歯車と、前記基台に水平軸線回りに枢支され、前記歯車を回転駆動するスクリューと、前記スクリューに着脱自在のハンドルとを備えて構成されることを特徴とする。
【００２８】
上記の構成によれば、前記座席と揺動機構との間に介在されて、前記座席に前後方向の傾斜を与える前記傾斜付与手段において、大略的に、前記座席は、前記揺動機構の上面に設置される基台の前後方向の一端側に立設される架台と、他端側で出没自在の昇降部材とによって支持され、かつ前記昇降部材の基台からの突出量で、前後方向の傾斜角が変化する。具体的には、前記座席は、その前後方向の一端側がヒンジなどの連結部材によって基台から立設された架台に揺動自在に枢支されている。一方、前後方向の他端側は、昇降部材と、歯車と、スクリューとを備えて構成される昇降機構によって、前記架台に対する高さ、すなわち前記座席の前後方向の傾斜量が調整可能となっている。
【００２９】
前記昇降機構において、前記昇降部材は、円柱または円筒状の部材から成り、大略的に、上端側と下端側との２つに分割されている。そして、前記下端側では、外周面に軸線方向に延びる突条または凹溝の一方が形成されており、これに対応して前記下端側が嵌り込む基台には、内周面に前記突条または凹溝の他方が形成された孔が形成されており、前記下端側を前記孔に嵌め込むことで、前記突条と凹溝とは噛合し、軸線回りの回転が阻止されて前記孔から出没自在となる。一方、昇降部材の上端側には、その外周面に螺旋状の突条または凹溝の一方が形成されており、この上端側は、歯車の内周面に形成された前記螺旋状の突条または凹溝の他方と噛合する。この歯車は、スクリューにハンドルを装着することで回転駆動される。
【００３０】
したがって、前記スクリューが回転駆動されると、大きな減速比で歯車が回転駆動され、螺旋状の突条と凹溝とが噛合することで、昇降部材が基台から出没し、その上面で支持する前記座席の他端側の高さが変わり、座席の傾きが変化することになる。このようにして、座席に前後方向の傾斜を与える手動式の傾斜付与手段を具体的に実現することができる。
【００３１】
さらにまた、本発明の揺動型運動装置では、前記揺動手段および傾斜付与手段は、前記座席と脚部との間に設けられる駆動装置として実現され、前記脚部の上部に設けられる台座に対して前後方向の軸線回りに揺動自在であり、前後方向の揺動を発生する揺動機構と、前記揺動機構上で前後方向に揺動可能に支持される前リンクおよび後リンクと、前記前リンクおよび後リンク間に設けられ、前記座席を支持する台座とを備えて構成され、前記後リンクの伸縮によって前記座席の前後方向の傾斜角を変化することを特徴とする。
【００３２】
上記の構成によれば、上記の構成から成る駆動装置によって、前後方向および左右方向の揺動を発生する前記揺動手段および座席を基準状態から傾斜させる傾斜付与手段を実現することができる。
【００３３】
また、本発明の揺動型運動装置では、前記揺動機構は、前記脚部の上部に設けられる台座上に立設される前後一対の軸支板と、前記軸支板に前記前後方向に延びるピンによって左右方向に揺動可能に支持される前板および後板ならびにそれらの前板および後板に左右両側から固定される側板を備えて成る筐体と、前記筐体内に縦据え置きされるモータと、前記両側板に枢支され、前記モータで駆動される第１および第２のシャフトと、前記第１のシャフトの両端部に相互に同位相となる角度でそれぞれ取付けられる偏心クランクと、前記偏心クランクに一端が取付けられるアームリンクと、前記第２のシャフトの少なくとも一端に偏心して立設されるピンと前記台座との間に設けられる偏心ロッドとを備えて構成され、前記前リンクは、前記前板の下部側で前後に揺動自在に支持されるとともに前記アームリンクの他端が取付けられることで前記前後方向に揺動可能となり、かつ前記偏心ロッドの駆動によって前記揺動機構が前記左右方向に揺動することを特徴とする。
【００３４】
上記の構成によれば、モータが駆動すると、第１のシャフト、偏心クランク、アームリンクおよび前リンクによって座席を支持する台座は前後方向に揺動し、第２のシャフトおよび偏心ロッドによって前記座席を支持する台座は左右方向に揺動する。さらに、昇降機構から成る後リンクが伸縮することで、前記座席を支持する台座の揺動基準を前傾／後傾させることができる。こうして、揺動機構で、前記座席を支持する台座を揺動させながら、揺動基準を前傾／後傾させることもできる。
【００３５】
さらにまた、本発明の揺動型運動装置は、脚台に伸縮自在の脚柱を備えて成る脚部と、前記座席と脚部との間に設けられ、前記揺動手段および傾斜付与手段となる駆動装置と、前記座席の両側部から垂下して取付けられる左右の鐙と、前記座席の前方側に設けられるたずなとを備えて構成されることを特徴とする。
【００３６】
上記の構成によれば、使用者に実際の乗馬に近い体感を与えることができる。
【００３７】
また、本発明の揺動型運動装置では、前記たずなは、使用者側に倒れた状態で収納され、起立状態よりも前方への変位が阻止されていることを特徴とする。
【００３８】
上記の構成によれば、傾斜付与手段によって座席を基準状態よりも前傾させると、使用者は前のめり気味になるので、たずなの起立状態よりも前方への変位が阻止されていることで、体が支え易くなる。
【００３９】
さらにまた、本発明の揺動型運動装置は、使用者が着座した座席を予め定める方向に揺動させることで、前記使用者に運動負荷を付与する揺動型運動装置において、前記座席に鉛直軸線回りの回転を与え、その回転状態を揺動の初期状態として前記揺動手段に座席を揺動させる回転付与手段を含むことを特徴とする。
【００４０】
上記の構成によれば、使用者が着座した座席を予め定める方向に揺動させることで、前記使用者に乗馬を模した運動負荷を付与する揺動型運動装置において、前記座席に、ニュートラル状態（使用者が正面を向いた基準姿勢にある状態）から、鉛直軸線回りに回転を与え、その回転状態を揺動の初期状態とする回転付与手段を設ける。前記回転付与手段は、揺動機構の台座上に回転盤を設け、その回転盤上に座席を搭載することなどによって実現することができる。或いは、自由度の高い揺動機構を有する場合には、その駆動機構にその所期状態での回転を発生させるようにしてもよい。
【００４１】
このように初期状態で回転を与えておくことで、前記予め定める方向の揺動に対して、使用者の身体への負荷のパターンを変化することができる。たとえば、前後方向の揺動に対して、座席を回転させておくことで、体側の筋を選択的に強化することができる。また、時間経過に伴って回転させることで、たとえば座席の向きをすばやく変化させれば、使用者に対して体幹のひねり動作を実現させ、ゆっくり変化させれば、揺れの強さ方向が変化して運動効果の得られる筋群を変化させることができる。このようにして、特異的な運動効果をもたらすことができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の揺動型運動装置は、以上のように、使用者が着座した座席を揺動させることで、前記使用者に乗馬を模した運動負荷を付与する揺動型運動装置において、前記座席に水平などの基準状態から予め定める傾斜を与える傾斜付与手段を設け、揺動手段は、その傾斜状態を揺動中心として座席を揺動させる。
【００４３】
それゆえ、前記使用者に運動負荷が加わる部位が変化し、身体の特定部位に選択的に運動効果が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の第１の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、大略的に、馬の背や鞍を模した形状で使用者が着座する座席２と、前記座席２内に設けられ、座席２を揺動させる揺動機構である駆動装置３と、前記座席２および駆動装置３を支える脚部５０とを備えて構成される。
【００４５】
図２は前記駆動装置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１、図２および図４において、該駆動装置３が揺動した状態を仮想線で示す。座席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に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に軸着され、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に軸着されている。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に軸着され、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に軸着されている。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。
【００４６】
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がそれぞれ立設され、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がそれぞれ垂設され、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。
【００４７】
一方、駆動部１３は、単体のモータ１０と、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席２を駆動可能とする２つの駆動部１３ａ，１３ｂとを備えている。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。
【００４８】
前記第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、前記第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、前記出力回転軸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と、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に軸着されるアームリンク２０とから成る。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なうことによって、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、これにより連結リンク５に連結されている台座４、すなわち座席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。
【００４９】
また、第２駆動部１３ｂは、図３および図４で示すように、前記第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と、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とを備えて構成される。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、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の回転により、偏心ロッド２１の上端部が偏心円運動を行なうことによって、台座４、すなわち座席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。
【００５０】
上記構成によれば、モータ１０の一方向に突出する出力回転軸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が回転すると該第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７ｂ回りに回動することから、台座４、すなわち座席２は前後方向Ｘに往復移動および揺動する。一方、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ない、台座４、すなわち座席２は前後軸９回りに回転往復移動する。
【００５１】
このようにして、使用者が座席２に着座した状態で、座席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方向の揺動を行なうことから、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。しかも、１個のモータ１０を用いて３動作を行なうことができるので、モータ１０の数が減り、制御が簡単になるとともに、低コスト化およびコンパクト化を図ることができる。しかもモータ１０の出力回転軸１２は一方向に突出していればよく、２方向に突出させる場合には横置きとなるのに対して、縦置きが可能となり、これによって該モータ１０を含む駆動装置３全体の設置スペースを狭めてコンパクト化を図ることができ、駆動装置３を座席２内部に格納して、乗馬を模した狙い通りの動作を忠実に再現することが可能になる。
【００５２】
上述のように構成される揺動型運動装置１において、注目すべきは、本発明の実施の第１の形態では、図６で示すように、前記座席２の裏面と、駆動装置３の台座４の上面との間には、前記座席２の着座面が水平なニュートラル状態を基準として、該座席２に予め定める傾斜を与えるくさび形の傾斜付与部材３１が介挿されることである。使用者３３毎に個人差はあるが、図６（ａ）で示すように前記着座面が水平な状態では、多くの場合、使用者３３は基準姿勢にあり、該使用者３３の腹筋と背筋、両側筋の筋活動量がそれぞれ等しく、楽な姿勢である。
【００５３】
前記傾斜付与部材３１は、前記台座４の上面に略等しい面積を有し、たとえば約１０度の角度で、介挿された部分に傾斜を与えることができる。介挿方法としては、たとえば図７（ａ）で示されるように座席２を台座４に取付けているボルト３２を一旦取外し、図７（ｂ）で示すように該傾斜付与部材３１を介挿した後、再びボルト３２を締着することで実現することができる。こうして、簡単な構造で、座席２の揺動中心を一定の角度だけ変化させることができる。
【００５４】
同様に、左右方向に傾斜を有する傾斜付与部材を介挿すれば、該左右方向へ座席２の着座面を傾斜させ、揺動中心とすることができる。ここで、台座４の前後方向と左右方向との長さが略等しく、ボルト孔が対称に形成されている場合は、共通の傾斜付与部材を９０度回転して取付けることで、前後方向と左右方向との何れか一方に傾斜を与えておくことができる。また、傾斜付与部材は、前後方向および左右方向の両方に傾斜していてもよい。
【００５５】
図８および図９は、本件発明者の実験結果を示す棒グラフであり、座席２の着座面が、前記図６（ａ）で示すような水平状態にある基準姿勢から、傾斜付与部材３１を介挿して、図６（ｂ）で示すような前傾姿勢とした場合と、図６（ｃ）で示すような後傾姿勢とした場合との腹直筋（腹筋）および傍脊柱筋（背筋）の筋活動量をそれぞれ示す。前記筋活動量は、たとえば表面筋電図法によって測定することができる。これらの図８および図９では、前記１０度の傾斜角で９サンプルを測定し、平均値を太線で示し、標準偏差を細線で示す。
【００５６】
これらの図８および図９から明らかなように、座席２を前傾した状態で揺動すると、他の姿勢に比較して、使用者３３の腹直筋の筋活動量を増大させることができる。また、座席２を後傾した状態で揺動すると、他の姿勢に比較して、傍脊柱筋などの背筋群の筋活動量を増大させることができる。増加度合いは、座席２の傾斜角によって調整することができる。たとえば、腹筋と背筋とでは、加齢とともに腹筋の方が落ち易く、年齢が高い程、腹筋を重視して強化してもよい。このように、使用者の状況に応じて、身体の特定部位に選択的に運動効果を得ることができる。
【００５７】
以上のように、本発明の揺動型運動装置１は、膝や股関節の角度が一定の状態で、座席２の着座面が水平な状態を基準として該座席２に予め定める傾斜を与え、その傾斜状態を揺動中心として座席２を揺動させることで、使用者３３に運動負荷が加わる部位を変化することができ、前傾姿勢とすることで腹筋を選択的に強化することができ、後傾姿勢とすることで背筋を選択的に強化することができる。さらに、側傾姿勢とすることで、腹斜筋・中臀筋・内転筋など、体側の筋を選択的に強化できるとともに、非傾斜時（前記基準姿勢）に比べて、より難易度の高いバランス訓練を行うこともできる。
【００５８】
このようにして、既存の揺動型運動装置の構成において、座席２の裏面と台座４の上面との間にくさび形の傾斜付与部材３１を介挿するだけの簡単な構成で、身体の特定部位に選択的に運動効果を付与することができる。
【００５９】
［実施の形態２］
図１０は本発明の実施の第２の形態に係る傾斜調整部材４１の側面図であり、図１１はその傾斜調整部材４１の座席２を取外した状態を示す平面図である。この傾斜調整部材４１は、前述の図１〜図５で示す揺動型運動装置１に用いられ、前記図６および図７で示す傾斜付与部材３１と同様に、前記揺動型運動装置１の座席２の裏面と、駆動装置３の台座４の上面との間に介挿される。注目すべきは、この傾斜調整部材４１では、ハンドル４２によって、前記傾斜角を調整可能なことである。
【００６０】
具体的には、駆動装置３の上面に設置される基台である前記台座４の前端側には、架台４３が立設されており、前記架台４３上では、ヒンジ４４によって、前記座席２の裏面側の前端が水平軸線回りに揺動自在に枢支される。
【００６１】
また、前記座席２の裏面の後端側には、昇降部材４５と、歯車４６と、スクリュー４７とを備えて構成される昇降機構４８が設けられる。前記昇降部材４５は、円柱または円筒状の部材から成り、大略的に、上端部４５ａと下端部４５ｂとの２つに分割されている。そして、前記下端部４５ｂには、外周面に軸線方向に延びる突条４５ｃが形成されており、これに対応して該下端部４５ｂが嵌り込む台座４には、内周面に前記昇降部材４５の軸線方向に延びる凹溝４ｃが形成された孔４ｂが形成されており、前記下端部４５ｂを前記孔４ｂに嵌め込むことで、前記突条４５ｃと凹溝４ｃとは噛合し、軸線回りの回転が阻止されて前記孔４ｂから出没自在となる。一方、昇降部材４５の上端部４５ａには、その外周面に螺旋状の突条４５ｄが形成されており、この上端部４５ａは、歯車４６の内周面に形成された図示しない螺旋状の凹溝と噛合する。また、昇降部材４５の上端面４５ｅは、前記座席２の裏面の後端側で、該座席２を裏面から持上げて支持する。スクリュー４７は、台座４上に、前後方向の軸線回りに回転自在に枢支され、前記歯車４６に噛合している。
【００６２】
したがって、前記ハンドル４２をスクリュー４７に装着し、回転することで、大きな減速比で歯車４６は回転し、昇降部材４５は台座４から出没し、前記座席２の前後方向の傾斜量を手動で調整することができる。たとえば、図１０（ｂ）で示すように、昇降部材４５を下降することで、座席２を後傾することができる。
【００６３】
図１０および図１１の例では、台座４の左右の中心線上にスクリュー４７が設けられ、その左右両側の対称な位置に昇降部材４５および歯車４６の組が２つ配置されたけれども、スクリュー４７を前記左右の中心線からずれて設け、１組の昇降部材４５および歯車４６を前記中心線上に配置するようにしてもよい。また、上述の例では、昇降部材４５側に突条４５ｃ，４５ｄが形成されており、台座４および歯車４６に凹溝４ｃ等が設けられているけれども、これらの突条と凹溝とを相互に逆の部材に形成してもよい。すなわち、昇降部材４５側に凹溝を形成し、台座４および歯車４側に突条を形成するようにしてもよい。
【００６４】
［実施の形態３］
図１２は本発明の実施の第３の形態に係る傾斜調整部材４１，５１の側面図であり、図１３はその傾斜調整部材４１，５１の座席２を取外した状態を示す平面図である。傾斜調整部材４１は、上述の図１０および図１１で示す傾斜調整部材４１と同一であり、注目すべきは、本実施の形態では、前記傾斜調整部材４１と同一構成のもう１つの傾斜調整部材５１が、前記傾斜調整部材４１に積み重ねて用いられることである。座席２の前後方向の傾斜角を調整可能な前記傾斜調整部材４１は相対的に上方に配置され、左右方向の傾斜角を調整可能な新たに設けられる傾斜調整部材５１は相対的に下方に配置される。したがって、前記台座４上には傾斜調整部材５１が搭載され、それによって支持される台座４’に前記傾斜調整部材４１が搭載されて座席２を支持する。
【００６５】
図１２および図１３において、図１０および図１１と同一の構成には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。傾斜調整部材５１も、前述の傾斜調整部材４１と同様に構成され、取付け角度が９０度異なるだけである。したがって、傾斜調整部材５１では、駆動装置３の上面に設置される基台である前記台座４上において、左端側には、架台５３が立設されており、前記架台５３上では、ヒンジ５４によって、前記台座４’の裏面側の左端が水平軸線回りに揺動自在に枢支される。
【００６６】
また、前記台座４’の裏面の右端側には、昇降部材５５と、歯車５６と、スクリュー５７とを備えて構成される昇降機構５８が設けられる。前記昇降部材５５も、円柱または円筒状の部材から成り、大略的に、上端部５５ａと下端部５５ｂとの２つに分割されている。そして、前記下端部５５ｂには、外周面に軸線方向に延びる突条５５ｃが形成されており、これに対応して該下端部５５ｂが嵌り込む台座４には、内周面に前記昇降部材５５の軸線方向に延びる凹溝４ｃが形成された孔４ｂが形成されており、前記下端部５５ｂを前記孔４ｂに嵌め込むことで、前記突条５５ｃと凹溝４ｃとは噛合し、軸線回りの回転が阻止されて前記孔４ｂから出没自在となる。一方、昇降部材５５の上端部５５ａには、その外周面に螺旋状の突条５５ｄが形成されており、この上端部５５ａは、歯車５６の内周面に形成された図示しない螺旋状の凹溝と噛合する。また、昇降部材５５の上端面５５ｅは、前記台座４’の裏面の右端側で、該台座４’を裏面から持上げて支持する。スクリュー５７は、台座４上に、左右方向の軸線回りに回転自在に枢支され、前記歯車５６に噛合している。
【００６７】
台座４’上には、前記傾斜調整部材４１が設けられ、前記昇降部材４５の下端部４５ｂをこの台座４’に形成された孔４ｂ’に嵌め込むことで、前記突条５５ｃと凹溝４ｃ’とは噛合し、軸線回りの回転が阻止されて前記孔４ｂ’から出没自在となる。
【００６８】
したがって、前記ハンドル４２をスクリュー４７，５７に装着し、回転することで、大きな減速比で歯車４６，５６は回転し、昇降部材４５，５５は台座４’，４からそれぞれ出没し、前記座席２の前後方向および左右方向の傾斜量を手動で調整することができる。このように前後方向および左右方向の２組の傾斜調整部材４１，５１を用意し、直交して組合わせることによって、前後、左右２方向の傾斜生成が可能となる。
【００６９】
［実施の形態４］
図１４は、本発明の実施の第４の形態に係る傾斜調整部材６１の側面図である。この傾斜調整部材６１も、前述の図１〜図５で示す揺動型運動装置１に用いられ、図１と同様の部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、この傾斜調整部材４１は、電動制御によって前記座席２の前後方向の傾斜角を調整可能なことである。このため、座席２の前後方向の略中央部において、前記座席２を、その裏面から揺動自在に支持する架台６５およびユニバーサルジョイント６４が設けられるとともに、その架台６５およびユニバーサルジョイント６４から前後方向の相互に対称な位置に、昇降機構６２，６３が設けられている。
【００７０】
前記昇降機構６２，６３は、図１５にも示すように、左右方向に出力軸６２ｃ，６３ｃを有するモータ６２ａ，６３ａと、前記出力軸６２ｃ，６３ｃに固着され、周方向の位置によって径が異なる偏心回転板６２ｂ，６３ｂとを備えて構成される。図１５では、モータ６２ａ，６３ａが左右方向の中心に配置され、それから左右両側に突出された出力軸６２ｃ，６３ｃによって、左右一対の偏心回転板６２ｂ，６３ｂが座席２を左右対称な位置の下面から支持するようになっているけれども、モータが左右方向の中心からずれて配置され、それから左または右の一端側に突出された出力軸によって、１枚の偏心回転板が座席を左右方向の中心位置の下面から支持するようにしてもよい。また、図１４および図１５で示されるモータ６２ａ，６３ａ内に、必要に応じて適宜減速機構などが内蔵されてもよい。
【００７１】
モータ６２ａ，６３ａは、後述するように相互に連動して制御され、図１６（ａ）で示すように偏心回転板６２ｂ，６３ｂの周方向の同じ位置で座席２の裏面を支持している状態から、たとえば後方側の偏心回転板６２ｂが大径側に回転するようにモータ６２ａが回転すると、これに連動して、前方側の偏心回転板６３ｂが小径側に回転するようにモータ６３ａが回転し、図１６（ｂ）で示すように前傾姿勢となる。こうして、２つのモータ６２ａ，６３ａの連動回転によって、座席２の前後方向の傾斜角を任意に調整することができる。
【００７２】
図１７は、前記モータ６２ａ，６３ａの制御回路を示すブロック図である。使用者が図示しない入力操作手段から前傾または後傾の選択およびその傾斜角を入力すると、入力信号が記憶手段である記憶部６５に与えられ、対応した駆動電流のパターンなどのデータが読出され、制御部６６に入力される。制御部６６は、読出されたデータに基づいてモータ６２ａ，６３ａを駆動制御する。モータ６２ａ，６３ａがステップモータである場合には、入力パルス数によって、前記偏心回転板６２ｂ，６３ｂが所望の回転角度位置になるように制御することができ、他のモータでは、所望の回転角度位置に到達したか否かを検知するために、エンコーダなどを設けて前記制御部６６にフィードバック制御を行うようにしてもよい。
【００７３】
また、前記記憶部６５には、時間的な制御パターンが記憶されており、使用者の入力操作による入力信号をトリガーにして、記憶部６５に記憶されている時間的な制御パターンが順次制御部６６に読出され、制御部６６がその制御パターンに応答して、前記座席２の前後方向の傾斜角を時間経過に伴って変化する。その時間変化の一例を、図１８に示す。この図１８は、モータ６２ａ，６３ａに入力される信号と、水平に対する座席２の角度変化を示す。
【００７４】
この図１８で示すように、施療中に時間経過に伴って制御信号を変化させることで、座席２の姿勢を、水平−前傾−水平−後傾−水平−前傾−・・・と連続的に変化させることができる。これによって、多様な運動メニューを実現でき、慣れの防止にもなる。この図１８で示すように、座席２の姿勢を周期的に変化させた場合は、その姿勢変化に合わせたリズム運動ができ、楽しさ感が増し、運動継続努力を支援することができる。一方、非周期的な変化では、繰返しのない新鮮な運動感が得られ、運動継続努力を支援することができる。
【００７５】
さらにまた、前記記憶部６５には、前記のような時間経過に伴う傾斜角変化のパターンを複数種類格納しておき、選択手段である前記図示しない入力操作手段からその傾斜角変化のパターンを選択するようにしてもよい。これによって、使用者毎、使用回数毎に、運動種類や運動強度を選択でき、運動効果の適正化と持続とを支援することができる。たとえば、腰痛のある使用者には、前記傾斜角の変化量や最大変化量を徐々に大きくしてゆくことなども可能である。
【００７６】
また、前記記憶部６５に代えて、外部入力信号に応答して制御部６６に制御信号を出力する演算手段などを設けるようにしてもよい。このような構成では、前記制御部６６は、施療中に前記外部入力信号に応答して、座席２の傾斜角を変化することができる。これによって、施療中の座席２の傾斜角の変化を、前記外部入力信号による音楽や画像と連動でき（たとえば、音楽の音圧レベルやピーク周波数など時間的に変動するパラメータに連動させる）、体感を向上することができる。さらにまた、各種のセンサの検出結果を前記外部入力信号で制御部６６に取込むことで、フィードバック制御も可能になる。
【００７７】
［実施の形態５］
図１９は、本発明の実施の第５の形態に係る傾斜調整部材６１，７１の側面図である。本実施の形態は、前述の図１０および図１１で示す実施の形態と、図１２および図１３で示す実施の形態との関係に類似しており、注目すべきは、上述の図１４〜図１６で示す傾斜調整部材６１を前後方向の傾斜角の調整用に備えるとともに、その傾斜調整部材６１と同一構成のもう１つの傾斜調整部材７１が、左右方向の傾斜角の調整用に、前記傾斜調整部材６１に積み重ねて用いられることである。そして、座席２の前後方向の傾斜角を調整可能な前記傾斜調整部材６１は相対的に上方に配置され、左右方向の傾斜角を調整可能な新たに設けられる傾斜調整部材７１は相対的に下方に配置される。したがって、前記台座４上には傾斜調整部材７１が搭載され、それによって支持される台座４’に前記傾斜調整部材６１が搭載されて座席２を支持する。
【００７８】
図１９において、図１４〜図１６と同一の構成には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。傾斜調整部材７１も、前述の傾斜調整部材６１と同様に構成され、取付け角度が９０度異なるだけである。したがって、傾斜調整部材７１では、駆動装置３の上面に設置される基台である前記台座４上において、略中央部には、台座４’を裏面から支持する架台７５およびユニバーサルジョイント７４が設けられるとともに、その架台７５およびユニバーサルジョイント７４から左右方向の相互に対称な位置に、昇降機構７２，７３が設けられている。前記昇降機構７２，７３は、前後方向に出力軸７２ｃ，７３ｃを有するモータ７２ａ，７３ａと、前記出力軸７２ｃ，７３ｃに固着され、周方向の位置によって径が異なる偏心回転板７２ｂ，７３ｂとを備えて構成される。
【００７９】
また、これらの傾斜調整部材６１，７１の制御回路は、図２０で示すようになる。すなわち、各モータ６２ａ，６３ａ；７２ａ，７３ａへの制御データを記憶している記憶部６５’と前記制御部６６から成り、モータ６２ａ，６３ａを駆動する前後制御部６６と、新たに設けられ、モータ７２ａ，７３ａを駆動する左右制御部７６とを備えて構成される。
【００８０】
前記傾斜調整部材６１，７１を用いた制御パターンは、たとえば図２１で示すようになる。この図２１において、０はニュートラル位置を表し、対を成す昇降機構６２と６３および７２と７３の高さがそれぞれ等しいことを表す。このようにして、前後方向および左右方向にも任意の傾斜角を設定することができる。各昇降機構６２，６３；７２，７３の高さ変化（上下動作）の時間的位相を一定の割合でずらすことで、座席２の傾き方向を円運動のように変化させることも可能である。また、座席２の傾きを前→後→前、前→右→後→左→前などのように周期的に変化すれば、使用者は体感によるリズム感を想起し易くなり、座席２の姿勢の変化に合わせたリズム運動をサポートでき、楽しさ感が増し、運動継続を支援できる。
【００８１】
ここで、時間経過に伴う前後方向の傾斜角と左右方向の傾斜角とが相互に等しい場合、図２１で示すように、読出しデータが０のモータに対する制御データの読出しを行わず、変化させるモータに対する制御データを共通の記憶部から読出すようにしてもよい。すなわち、前後方向の制御用と左右方向の制御用とに共通の記憶部を用いて、２組の昇降機構６２，６３および７２，７３の内、必要な組の制御部６６または７６が制御データを読出すようにしてもよい。
【００８２】
ここで、同じ台座４上に３つの昇降機構を設けても、前後方向および左右方向の傾斜角を設定することができる。たとえば、前方に昇降機構Ａ、左後方に昇降機構Ｂ、右後方に昇降機構Ｃを設けた場合の制御パターンは、図２２で示すようになる。このようにしてもまた、前後方向および左右方向に任意の傾斜角を設定することができる。
【００８３】
［実施の形態６］
図２３は、本発明の実施の第６の形態に係る傾斜調整部材８１の側面図である。本実施の形態は、前述の図１０で示す実施の形態と、図１４で示す実施の形態とに類似している。すなわち、台座４上には、座席２の前後方向の略中央部において、前記座席２を、その裏面から揺動自在に支持する架台８５およびユニバーサルジョイント８４が設けられるとともに、その架台８５およびユニバーサルジョイント８４から前後方向の相互に対称な位置に、昇降機構８２，８３が設けられている。
【００８４】
前記昇降機構８２，８３は、前記昇降部材４５と同一の昇降部材８２ｂ，８３ｂと、鉛直軸線回りに台座４に枢支され、前記昇降部材８２ｂ，８３ｂの上端部の突条８２ｃ，８３ｃに噛合するスクリュー８２ｄ，８３ｄと、前記スクリュー８２ｄ，８３ｄを回転駆動するモータ８２ａ，８３ａとを備えて構成される。すなわち、前記ハンドル４２に代えてモータ８２ａ，８３ａが用いられ、電動駆動となっている。
【００８５】
これ以外にも、昇降機構としては、図２４で示すように、ポンプ９１とエアジャッキ９２とで構成されてもよい。この場合、図２４（ａ）で示す縮小状態と、図２４（ｂ）で示す膨張状態とに切換えることで、座席２の傾斜角を変化することができる。
【００８６】
また、傾斜角を調整するにあたって、上述のような歯車やカム等を用いた専用の傾斜調整部材を別途設けるのではなく、駆動装置３として自由度の高い揺動機構を有する場合には、その駆動装置３に傾斜を発生させるようにしてもよい。
【００８７】
［実施の形態７］
図２５は、本発明の実施の第７の形態に係る揺動型運動装置１０１の全体構成を示す分解斜視図である。この揺動型運動装置１０１で注目すべきは、前述の揺動型運動装置１の構成に、座席２に、所期状態で鉛直軸線回りの回転を与えておく回転機構１０２を設けていることである。この揺動型運動装置１０１において、前述の揺動型運動装置１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。回転付与手段である前記回転機構１０２は、前記駆動機構３の台座４上に設けられる回転盤から成り、その回転盤上に座席２を搭載することによって、該座席２が回転可能となっている。駆動機構３の自由度が高い場合には、その駆動機構３に所期状態における回転を発生させておくようにしてもよい。
【００８８】
したがって、参照符号１０３で示す予め定める方向に座席２を揺動させることで使用者に運動負荷を付与するにあたって、このように初期状態で回転を与えておくことで、前記予め定める方向の揺動に対して、使用者の身体への負荷のパターンを変化することができる。たとえば、前後方向の揺動に対して、座席２を回転させておくことで、体側の筋を選択的に強化できる。また、時間経過に伴って回転させることで、たとえば座席２の向きをすばやく変化させれば、使用者に対して体幹のひねり動作を実現でき、ゆっくり変化させれば、揺れの強さ方向が変化して運動効果の得られる筋群を変化させられる。このようにして、特異的な運動効果をもたらすことができる。
【００８９】
［実施の形態８］
図２６は本発明の実施の第８の形態に係る揺動型運動装置１１１の全体構成を示す側面図であり、図２７はその背面図であり、図２８はその分解斜視図である。この揺動型運動装置１１１も、馬の背や鞍を模した形状で使用者が着座する座席１１２を、前記座席１１２内に設けられる駆動装置１１３で駆動する。前記駆動装置１１３は、脚部１１４によって、床面から支持される。
【００９０】
前記座席１１２は、前記駆動装置１１３に取付けられるシート１１５上に、クッション台１１６およびエアバッグ１１７が積層されて成り、エアバッグ１１７を膨縮させることで、股関節のストレッチを行うことができる。前記座席１１２の前方両側には（図２８では、図面の簡略化のために、左側しか示していない）、鐙１１８が垂下して取付けられている。
【００９１】
鐙１１８は、使用者が足を掛ける足掛け部１１８ａと、前記シート１１５にねじ止め固定される取付け片１１８ｂと、それらを連結する連結片１１８ｃとを備えて構成されており、取付け片１１８ｂの下端に立設されたピン１１８ｄに連結片１１８ｃの上端に形成された孔１１８ｅが嵌め込まれることで該連結片１１８ｃが揺動自在となり、その連結片１１８ｃの下端に立設されたピン１１８ｆに、足掛け部１１８ａの上端に複数形成された孔１１８ｇの何れかが嵌め込まれることで、該鐙１１８の長さ（足掛け部１１８ａの高さ）調整が可能となっている。
【００９２】
前記座席１１２の前方には、たずな１１９が設けられている。このたずな１１９は、半円弧状の持ち手１１９ａの両端１１９ｂ，１１９ｃが内方に（直径線方向に）折り返され、その両端１１９ｂ，１１９ｃが座席１１２の前端で枢支されることで、前記持ち手１１９ａが使用者の側で前記座席１１２から起こして使用可能になり、倒すことで収納可能に構成されている。そしてこのたずな１１９は、座席１１２内で、前記両端１１９ｂ，１１９ｃに設けた当り片が座席１１２側に設けた当り片と当接するなどして、起立状態よりも前方への変位が阻止されている。これによって、後述するように座席１１２を基準状態よりも前傾させ、使用者が前のめり気味になっても、体が支え易くなる。
【００９３】
また、前記座席１１２の前方には、支持台１２０が形成されており、該支持台１２０上には、操作器回路基板１２１が搭載された後、操作器ケース１２２で覆われ、さらにフロントパネル１２３で覆われることで、操作部が設けられている。
【００９４】
一方、上述のように構成される座席１１２が上部に取付けられる駆動装置１１３は、昇降ベース１２４上に搭載され、その昇降ベース１２４は前記脚部１１４の脚柱１２５内を摺動可能に構成されており、その摺動によって、前記座席１１２の床面からの高さが変化可能となっている。このため、前記脚部１１４の脚台１２６には、昇降機構１２７の下端１２７ａが取付けられ、上端１２７ｂが昇降ベース１２４の台座１２４ａの裏面から取付けられるとともに、前記昇降ベース１２４の外周面に設けられた案内ローラ１２４ｂが前記脚柱１２５内に形成された案内軌条１２５ａ上を走行し、該昇降機構１２７が、伸長することで前記座席１１２の床面からの高さが高くなり、縮小することで低くなる。
【００９５】
前記昇降機構１２７は、一対の柱片１２７ｃと、それらの間に収納される作動片１２７ｄと、柱片１２７ｃの上部に取付けられるギアボックス１２７ｅと、前記ギアボックス１２７ｅを駆動するモータ１２７ｆと、高さ検知ユニット１２７ｇとを備えて構成される。前記柱片１２７ｃの下端１２７ａが前記脚台１２６に取付けられ、上端には前記ギアボックス１２７ｅが取付けられる。前記作動片１２７ｄは、ボールねじなどから成り、その上端１２７ｂが昇降ベース１２４の台座１２４ａの取付け片１２４ｘ（後述の図３０参照）に取付けられ、それよりも下方の部分が前記ギアボックス１２７ｅ内を通過可能になっており、前記ボールねじにはギアボックス１２７ｅ内の図示しない歯車の内周面に形成された内ねじが噛合し、その歯車がモータ１２７ｆの出力軸に固着されたウォームギアで駆動されることで前記作動片１２７ｄが柱片１２７ｃ間から伸長／縮小し、座席１１２の昇降が可能となる。
【００９６】
前記高さ検知ユニット１２７ｇは、連結片１２７ｈによって作動片１２７ｄに連結されたスリット板１２７ｉの変位を、センサ１２７ｊで読取ることで、前記座席１１２の高さを検知する。
【００９７】
前記昇降ベース１２４の台座１２４ａには、昇降カバー１２８が取付けられて、前記昇降機構１２７が伸長しても、昇降ベース１２４が脚柱１２５から露出しないようになっており、また前記台座１２４ａには、機構部カバー１２９が取付けられることで前記駆動装置１１３が露出しないように保護されている。これらのカバー１２８，１２９が取付けられた後、機構部カバー１２９の上部とシート１１５の下部との間には、伸縮自在の布地などによるカバー１３０が被せられている。
【００９８】
さらにまた、前記昇降ベース１２４の台座１２４ａ上には、本体側回路基板１１０が搭載されており、脚柱１２５内で脚台１２６上には、重量物の電源トランス１３２などが収納されている。
【００９９】
図２９は前記駆動装置１１３の詳細な構成を示す分解斜視図であり、図３０はその駆動装置１１３を組立てた状態での側面図であり、図３１は図３０の上面から見た部分断面図であり、図３２は図３０の正面から見た部分断面図である。なお、図３０〜図３２では、理解し易くするために、一部の部品を省略したりしている。この駆動装置１１３では、前記昇降ベース１２４の台座１２４ａは、後傾斜しているものの、前記昇降機構１２７による変位以外では動かず、揺動の基台となる。
【０１００】
前記図２８も参照して、この台座１２４ａ上に前後一対の軸支板１３１，１３２が立設されており、その軸支板１３１，１３２の軸受け１３１ａ，１３２ａに挿通されるピン１３３，１３４によって揺動機構１３５が前記参照符号Ｎで示す左右方向に揺動可能になり、さらにその揺動機構１３５によって支持される前リンク１３６および後リンクとなる昇降機構１３７を介して、前記座席１１２を搭載する台座１４０が前記参照符号Ｘで示す前後方向に揺動可能となる。そして、それらの台座１２４ａ、前リンク１３６、台座１４０および昇降機構１３７で囲まれた空間内に、駆動部１３８が収納されている。
【０１０１】
先ず、前側の軸支板１３１の軸受け１３１ａには、ピン１３３によって前板１４１が左右方向に揺動可能に支持され、同様に後側の軸支板１３２の軸受け１３２ａには、ピン１３４によって後板１４２が左右方向に揺動可能に支持される。それらの板１４１，１４２には、左右両側から側板１４３，１４４が、ビス１４５，１４６によってねじ止め固定される。こうして、可動架台となる前記揺動機構１３５の筐体が構成されている。
【０１０２】
前記両側板１４３，１４４には、ビス１４７によって、モータ１４８がねじ止め固定される。前記モータ１４８は揺動機構１３５内に縦据え置きされ、出力回転軸の突出方向は上向きとされる。そのモータ１４８の出力回転軸に固着された歯車１４９は、第１シャフト１５０に設けられた第１ギア１５１に噛合し、その第１シャフト１５０に設けられた第２ギア１５２は、第２シャフト１５３に設けられたギア１５４に噛合している。前記シャフト１５０，１５３は、前記両側板１４３，１４４の軸受け１４３ａ，１４４ａ；１４３ｂ，１４４ｂに枢支されている。
【０１０３】
前記第１シャフト１５０の両端部は、角柱状に形成されており、相互に同位相となる角度で、偏心クランク１５５，１５６がそれぞれ取付けられている。前記偏心クランク１５５，１５６には、それぞれアームリンク１５７，１５８の一端が取付けられている。前記アームリンク１５７，１５８の他端は、前記前リンク１３６の上部側で、左右に設けられる軸ピン１５９，１６０にそれぞれ連結されている。一方、前記前リンク１３６の下部側で、左右に設けられる軸ピン１６１，１６２は、前記両側板１４３，１４４の前方下部側に設けられる軸受け１４３ｃ，１４４ｃにそれぞれ軸着されている。また、前記前リンク１３６の上部側で左右に設けられる軸受け１６３，１６４は、前記台座１４０の前端側で左右に設けられる軸受け１６５，１６６と、シャフト１６７によって軸着される。したがって、前記モータ１４８が回転すると、第１シャフト１５０の回転力が偏心クランク１５５，１５６およびアームリンク１５７，１５８によって直線往復運動に変換され、台座１４０が前記参照符号Ｘで示す前後方向に揺動可能となる。
【０１０４】
これに対して、前記第２シャフト１５３の一方の端部には、偏心してピン１５３ａが立設されており、このピン１５３ａには偏心ロッド１６８の一端が連結されている。この偏心ロッド１６８の他端は、前記台座１２４ａに取付けられた連結金具１６９に揺動自在に連結されている。前記ピン１５３ａおよび偏心ロッド１６８は、図２９〜図３２では、揺動機構１３５の左側に設けられているけれども、右側に設けられてもよく、あるいはピン１５３ａが第２シャフト１５３の両端で相互に位相が１８０°異なる位置に設けられ、揺動機構１３５の両側に設けられてもよい。したがって、前記モータ１４８が回転すると、第２シャフト１５３の回転力がピン１５３ａおよび偏心ロッド１６８によって直線往復運動に変換され、台座１４０を搭載した揺動機構１３５が、前記参照符号Ｎで示す左右方向に揺動する。
【０１０５】
また注目すべきは、本実施の形態の駆動装置１１３では、後リンクとして前記昇降機構１３７が設けられていることである。前記台座１４０の後部裏面には、Ｕ字状の連結片１７０が固着されており、その連結片１７０の両側の垂下部１７１，１７２に設けられた軸受け１７１ａ，１７２ａと、昇降機構１３７の作動片１７３の上端に取付けられたＵ字状の連結片１７４の両側の立上げ部１７５，１７６に設けられた軸受け１７５ａ，１７６ａとが、ピン１７７によって軸着される。また、前記両側板１４３，１４４の下部後端側には、それぞれ軸受け１４３ｄ，１４４ｄが設けられており、昇降機構１３７の左右一対の取付け片１８１，１８２の下端に設けられた軸受け１８１ａ，１８２ａとが、ピン１８２によって軸着される。こうして、昇降機構１３７は、台座１４０の後端側で、両側板１４３，１４４とのリンクとなる。
【０１０６】
前記昇降機構１３７は、左右一対の取付け片１８１，１８２と、それらの間に収納される作動片１７３と、前記取付け片１８１，１８２の上部に取付けられるギアボックス１８３と、前記ギアボックス１８３を駆動するモータ１８４と、高さ検知ユニット１８５とを備えて構成される。
【０１０７】
前記作動片１７３は、ボールねじなどから成り、その上端１７３ａに前記連結片１７４が取付けられ、それよりも下方の部分が前記ギアボックス１８３内を通過可能になっており、図３３で示すように、前記ボールねじにはギアボックス１８３内のウォームホイール１８６に嵌合されたナット１８７の内周面に形成された内ねじが噛合し、そのウォームホイール１８６がモータ１８４の出力軸１８４ａに固着されたウォームギア１８８で駆動されることで前記作動片１７３が取付け片１８１，１８２間から伸長／縮小し、前記図２８，図３０および図３４において参照符号Ｍで示すように、座席１１２の前傾／後傾が可能となる。前記ウォームホイール１８６は、ベアリング１８９，１９０によって、前記ギアボックス１８３内で上下から回転可能に支持されている。
【０１０８】
前記高さ検知ユニット１８５は、連結片１９１によって作動片１７３に連結されたスリット板１９２の変位を、センサ１９３で読取ることで、前記座席１１２の傾きを検知する。その検知レベルは、たとえば最前傾、前傾、水平、後傾、最後傾である。前述の座席１１２の高さ調整を行う昇降機構１２７の構造は、この昇降機構１３７と基本的に同様であり、耐荷重やセンサ１９３，１２７ｊの分解能などが異なる程度である。
【０１０９】
図３５は、この揺動型運動装置１１１の電気的構成を示すブロック図である。前記操作回路基板１２１からの操作に応答して、前記本体側回路基板１１０は、直流ブラシレスモータなどから成る揺動用のモータ１４８、直流モータなどから成る傾斜用のモータ１８４および直流モータなどから成る昇降用のモータ１２７ｆを駆動するとともに、エアバッグ１１７を膨縮するためのポンプ１９５および排気弁１９６を駆動する。前記傾斜用のモータ１４８による座席１１２の傾斜量はセンサ１９３によって検知されており、前記昇降用のモータ１２７ｆによる座席１１２の高さはセンサ１２７ｊによって検知されており、それらの検知結果は前記本体側回路基板１１０に入力される。
【０１１０】
図３６は、前記操作部の正面図である。電源スイッチＳ０がオン操作されると、ランプＬ０が点灯して動作可能となり、さらにアップスイッチＳ１またはダウンスイッチＳ２が操作されると、前記本体側回路基板１１０は、昇降用のモータ１２７ｆを駆動して座席１１２を昇降変位する。また、股関節ストレッチスイッチＳ３が操作されると、前記本体側回路基板１１０は、ポンプ１９５および排気弁１９６を駆動して、エアバッグ１１７を膨縮駆動する。この操作回路基板１２１における他のスイッチおよびランプの説明は、後述する。
【０１１１】
図３７は、前記本体側回路基板１１０の電気的構成を示すブロック図である。先ず電源プラグから入力された商用交流は、電源回路２０２において、たとえば１４０Ｖ、１００Ｖ、１５Ｖ、１２Ｖおよび５Ｖの各直流に変換されて、該本体側回路基板１１０内の各回路へ供給される。この本体側回路基板１１０では、マイクロコンピュータ２０３ａおよび揺動動作のパターンを記憶しているメモリ２０３ｂを備える制御回路２０４が動作を制御しており、操作器駆動回路２０５を介して、前記操作器回路基板１２１に表示出力を行わせるとともに、操作器回路基板１２１からの入力を受付ける。その入力や、センサ信号処理回路２０６を介して入力される揺動用のモータ１４８の回転速度、センサ駆動回路２０７，２０８を介して入力されるセンサ１９３，１２７ｊの検知結果に応答して、前記制御回路２０４は、駆動回路２０９を介して揺動用のモータ１４８を駆動し、駆動回路２１０を介して傾斜用のモータ１４８および昇降用のモータ１２７ｆを駆動するとともに、駆動回路２１１，２１２を介してポンプ１９５および排気弁１９６を駆動する。前記メモリ２０３ｂは記憶手段を構成し、前記マイクロコンピュータ２０３ａ、駆動回路２１０および昇降機構１３７は傾斜付与手段を構成する。
【０１１２】
上述のように構成される揺動型運動装置１１１において、本実施の形態で注目すべきは、本体側回路基板１１０は、前記揺動機構１３５を駆動して座席１１２を揺動変化させながら、さらに前記昇降機構１３７を駆動して座席１１２の傾斜も変化させることである。すなわち、図３８（ｂ）で示すように、使用者３３が前記基準姿勢を取ることができる座席１１２の着座面が水平な状態を基準として、揺動の中心を、図３８（ａ）で示す前傾位置から、図３８（ｃ）で示す後傾位置の間で変化する。
【０１１３】
前記図３６で示す操作器回路基板１２１において、手動スイッチＳ４が操作されると、対応するランプＬ４が点灯して、手動での座席１１２の傾斜角変化が可能となり、前傾スイッチＳ５または後傾スイッチＳ６が操作されると、前記本体側回路基板１１０は、傾斜用のモータ１８４を駆動して、座席１１２の傾斜角を変化する。前記センサ１９３によって、最前傾位置に達したことが検知されるとランプＬ１が点灯し、水平位置に達したことが検知されるとランプＬ２が点灯し、最後傾位置に達したことが検知されるとランプＬ３が点灯して使用者３３に報知する。
【０１１４】
一方、前記操作器回路基板１２１において、各種の自動コースのスイッチＳ７〜Ｓ１０が操作され、その自動コースが開始されると、対応するランプＬ７〜Ｌ１０が点灯するとともに、ランプＬ５にその自動コースでの残り時間が表示される。
【０１１５】
自動コースでは、傾斜角変化のパターンとともに、時間経過に伴う揺動速度の変化パターンが記憶されており、たとえばウエスト強化のスイッチＳ８が操作されると、図３８で示すように、水平位置を中心として、対峙する（基準角度が中間になるように規定される）前傾と後傾との２つの傾斜角を往復する動作が行われ、水平位置を１５秒保持すると、前傾位置に移って６０秒保持し、再び水平位置に戻って１５秒保持した後、後傾位置に移って３０秒保持する・・・という動作を繰返す。これによって、座席１１２の前傾による腹筋活動量アップと、後傾による背筋活動量アップとが充分に含まれ、かつ斜め方向の加速が少々含まれていることで、腹筋、複斜筋、背筋を適切に刺激することができ、使用者３３のウエスト部分を強化することができる。なお、騎乗姿勢によっては、基準姿勢で後傾の効果が現われる場合がある。このようなときは、前傾の含有率を適切に増やすといったパラメータの修正が望ましい。すなわち基準角度による揺動効果によって、傾斜パターンのパラメータは変更することが望ましい。
【０１１６】
また、ヒップ強化のスイッチＳ９が操作されると、図３８で示すように、水平位置を中心として、対峙する前傾と後傾との２つの傾斜角を往復する動作を行う点は先の動作と同様であるけれども、前傾位置と後傾位置とで、それぞれ保持する時間は逆になる。これによって、背筋や臀部筋を特に強化し、使用者３３のヒップ部分を強化することができる。
【０１１７】
さらにまた、基本エクササイズのスイッチＳ７が操作されると、水平位置のままで保持される。一方、脚力強化のスイッチＳ１０が操作されると、水平位置と前傾位置との間を往復する動作が行われ、水平位置を２０秒保持すると、前傾位置に移って４０秒保持し、再び水平位置に戻って２０秒保持する・・・という動作を繰返す。このとき、前傾姿勢になることで、鐙１１８に掛けた足を突っ張るようになる。これによって、歩行能力の維持や膝痛予防に関係の深い大腿四頭筋を重点的に鍛え、バランスが要求される傾斜角変化を減らすことで、高齢者に適したコースを実現することができる。
【０１１８】
一方、直流ブラシレスモータなどから成る揺動用のモータ１４８は、駆動回路２０９から与えるパルス周波数を変化することでその回転速度が調整可能であり、前記操作器回路基板１２１において、速度調整スイッチＳ１１またはＳ１２が操作されることで、たとえば表１で示すように、９段階に速度調整可能である。表１は、前記９段階の各速度レベルにおけるモータ１４８の回転速度と、座席１１２の揺動速度とを表す。前記速度調整スイッチＳ１１またはＳ１２で選択された速度レベルは、ランプＬ６によって表示され、またモータ１４８に設けられたエンコーダなどからの出力がセンサ信号処理回路２０６で処理されて、速度信号として制御回路２０４にフィードバックされる。
【０１１９】
【表１】


【０１２０】
また、前記自動コースでは、予め定める周期、たとえば４秒毎に前記速度レベルにはゆらぎが与えられており、そのゆらぎの範囲を前記速度調整スイッチＳ１１またはＳ１２の操作によって選択することになる。図３９は、その選択操作を説明するものであり、最も遅い範囲では速度レベルは１〜５の範囲でゆらぎが生じ、アップ側の速度調整スイッチＳ１２が操作される毎に、そのゆらぎの範囲はそれぞれ１つずつ上昇し、最も速い範囲では速度レベルは５〜９の範囲でゆらぎを生じることになる。前記各自動コースにおけるこの速度レベルのゆらぎと、傾斜角変化のパターンとの関係を図４０に示す。図４０では、速度レベルは、最も遅い範囲の一例を示している。このように前記自動コースでは、傾斜角変化に対して、速度レベルは所定の範囲でランダムに変化する。
【０１２１】
図４１は、前記メモリ２０３ｂに記憶される制御テーブルの一例を示す図である。この図４１では、ウエスト強化モードおよびヒップ強化モードにおける自動コースの開始時点からの速度レベルの設定値および傾斜設定値の変化を示している。この図４１の制御テーブルはデフォルト値であり、５段階の速度範囲の最低値を記憶しており、前記速度調整スイッチＳ１１またはＳ１２の操作によって、各時刻での速度レベルは増減される。この図４１において、傾斜設定値の「１」は最前傾位置を表し、「０」は水平位置を表し、「２」は最後傾位置を表す。
【０１２２】
また、図４２には、制御テーブルによるウエスト強化モードでの前記デフォルト値での制御の様子を示す。前述のように、ウエスト強化モードでは、水平位置から始まり、それを１５秒保持すると前傾位置に移り、６０秒保持すると再び水平位置に戻り、１５秒保持すると後傾位置に移り、３０秒保持すると１サイクルを終了し、水平位置に戻る。自動コースの施療時間は、たとえば１５分であり、前記メモリ２０３ｂには、その施療時間の全部に亘って前記制御テーブルが記憶され、サイクル毎に速度設定値を異なるようにしてもよく、或いは１サイクル分を記憶し、マイクロコンピュータ２０３ａは、繰返して読出すようにしてもよい。
【０１２３】
図４３〜図４８は、本件発明者の実験結果を示す棒グラフであり、座席１１２の着座面が自動で傾斜する揺動型運動装置１１１を用いて、１日３０分、週４回、約３ヶ月のトレーニングを行った結果である。実験には、前記図３８で示すパターンを使用し、前傾の割合が多い腹筋重視ソフトの群Ｆと、後傾の割合が多い背筋重視ソフトの群Ｂと、比較用のトレーニング無しの群Ｃとで、それぞれ８人の被験者によって行われた。実験前の筋力の平均値を網掛けの棒グラフで示し、実験後の筋力の平均値を白抜きの棒グラフで示し、標準偏差を細線で示している。
【０１２４】
先ず、図４３は腹筋の強化具合を示し、図４３（ａ）は筋力の増加量を示し、図４３（ｂ）は筋力増強量を示す。既に、前後傾斜無しでの運動を同様に行うことで、腹筋の筋力はアップすることが確かめられている。この実験でも、腹筋重視ソフトの群Ｆおよび背筋重視ソフトの群Ｂ全体で、それぞれの数値が上昇していることが理解される。腹筋重視ソフトの群Ｆだけでなく背筋重視ソフトの群Ｂも上昇しているのは、前述の図３８のように、前傾動作が、１サイクル１２０秒の内、２５％の３０秒含まれていることによるものと思われる。すなわち、目的部位を強化しながらも、バランスの良い筋トレが行われていると推定される。
【０１２５】
同様に、図４４は背筋の強化具合を示し、図４４（ａ）は筋力の増加量を示し、図４４（ｂ）は筋力増強量を示す。既に、前後傾斜無しでの運動を同様に行うことで、背筋の筋力はアップすることが確かめられている。この実験でも、腹筋重視ソフトの群Ｆおよび背筋重視ソフトの群Ｂ全体で、それぞれの数値が上昇していることが理解される。背筋重視ソフトの群Ｂだけでなく腹筋重視ソフトの群Ｆも上昇しているのは、前述の図３８のように、後傾動作が、１サイクル１２０秒の内、２５％の３０秒含まれていることによるものと思われる。すなわち、目的部位を強化しながらも、バランスの良い筋トレが行われていると推定される。
【０１２６】
図４５は、同様の運動を行ったときの体重の変化具合を示し、トレーニング無しの群Ｃでは殆ど変化が無いのに対して、腹筋重視ソフトの群Ｆおよび背筋重視ソフトの群Ｂ共に、減少していることが理解される。
【０１２７】
図４６は、同様の運動を行ったときのウエストサイズ（腹部の最も細い部分での胴周径）の変化具合を示し、トレーニング無しの群Ｃでは殆ど変化が無いのに対して、腹筋重視ソフトの群Ｆおよび背筋重視ソフトの群Ｂ共に、平均２ｃｍ程度減少していることが理解される。
【０１２８】
図４７は同様の運動を行ったときのヒップサイズ（側面から見て、お尻が最も出ている部分での胴周径）の変化具合を示し、トレーニング無しの群Ｃでは殆ど変化が無いのに対して、腹筋重視ソフトの群Ｆおよび背筋重視ソフトの群Ｂ共に、平均２ｃｍ程度減少していることが理解される。
【０１２９】
図４８は、同様の運動を行ったときのヒップアップ（側面から見て、お尻が最も出ている部分の高さ）の効果を示し、トレーニング無しの群Ｃでは殆ど変化が無いのに対して、腹筋重視ソフトの群Ｆおよび背筋重視ソフトの群Ｂ共にヒップアップの効果が得られ、特に背筋重視ソフトの群Ｂで効果が大きく、身長比で０．６％アップしている。
【０１３０】
以上のように、本実施の形態の揺動型運動装置１１１によってもまた、施療中の時間経過に伴って座席１１２の傾斜角が変化することで、多様な運動メニューを実現でき、慣れを防止することができる。また、メモリ２０３ｂに、時間経過に伴う傾斜角変化のパターンを複数種類格納しており、選択手段である前記スイッチＳ８〜Ｓ１０の操作によって選択するので、使用者毎、使用回数毎に、運動種類や運動強度を選択でき、運動効果の適正化と持続とを支援することができる。
【０１３１】
さらにまた、前記ウエスト強化モードおよびヒップ強化モードでは、傾斜角変化のパターンが、前記基準角度の水平位置に対して、互いに対峙する前傾位置と後傾位置との間で切換わり、それぞれの位置での滞在時間が異なるので、上述のように滞在時間が長い位置では、滞在時間が短い位置に比べ、関係する部位のトレーニング効果を高めることができる。一方、傾斜角変化のパターンが、このように基準角度を挟んで対峙する前傾位置と後傾位置との間を往復するパターンであっても、滞在時間を等しくすると、トレーニング効果の均等性を高めることができる（たとえば腹筋側と背筋側とのどちらかに効果が偏よってしまうようなことが生じにくくなる）。また、前記傾斜角変化のパターンが、脚力強化モードのように前記基準角度から前傾位置までの間を往復するパターンの場合、一定方向に運動強度を高めることができる。このようにして、座席１１２の傾斜角を変化することで運動効果の制御が可能になる。
【０１３２】
また、前記ウエスト強化モードおよびヒップ強化モードでは、傾斜角変化のパターンが、前記基準角度の水平位置に対して、互いに対峙する前傾位置と後傾位置との間を往復するパターンであり、かつ、前記基準角度で傾斜角変化が一旦停止するので、使用者３３は、傾斜方向の切換わり（たとえば、前方傾斜から後方傾斜への切換わり）に気付き易くなり、傾斜なしの場合に比べて、運動強度を高めながら、かつトレーニングの安全性を高めることができる。
【０１３３】
さらにまた、メモリ２０３ｂには、前記傾斜設定値とともに、速度設定値が記憶されており、時間経過に伴って揺動速度が変化するので、使用者に動きの変化感を与え、飽きさせず、モチベーションを維持するのに役立てることができる。
【０１３４】
また、前記メモリ２０３ｂに、各自動コースの制御テーブルの開始時および／または終了時に使用される制御テーブルを記憶しておき、乗り始めは徐々に速くすることでウォームアップ効果を得るようにし、コースの最後に徐々に遅くすることでクールダウンに利用するようなことも可能である。さらにまた、前記自動コースに限らず、手動コースでも、終了時に使用される制御テーブルを記憶しておき、終了時には、前記着座面を水平な状態に復帰させて停止することで、使用者が次に騎乗するときに姿勢が崩れず、正しい騎乗姿勢を取らせ、期待通りのトレーニング効果を得るようにすることも可能である。
【０１３５】
上述の揺動型運動装置１１１では、駆動装置１１３は、前記図３３において参照符号Ｐ２で示すような複雑な∞字の動きを１つのモータ１４８で実現しているけれども、参照符号Ｘで示す前後方向の動きと参照符号Ｎで示す左右方向の動きとを個別に行うことができるように、モータの数を増やしたり、クラッチ等の動力を断／接する手段を設けることで、上記のコース以外にも、たとえば以下のようなコースが可能となる。
【０１３６】
たとえば、左右バランス強化コースでは、座席１１２を左右に傾斜させることで、体側の筋群や脚の内転筋群を強化できる。筋力には左右差が生じることが多く、座席１１２を左右均等に傾けることで、左右の筋群を均等に鍛えることができる。例として、右傾４５秒→基準角度１５秒→左傾４５秒→基準角度１５秒→（以下繰り返し）である。
【０１３７】
右脚・左体側強化コースでは、座席１１２の右傾斜の割合を増やすことで、右脚・左体側の筋群を強化できる。例として、右傾６０秒→基準角度１５秒→左傾３０秒→基準角度１５秒→（以下繰り返し）である。
【０１３８】
左脚・右体側強化コースでは、座席１１２の左傾斜の割合を増やすことで、左脚・右体側の筋群を強化できる。例として、右３０秒→基準角度１５秒→左傾６０秒→基準角度１５秒→（以下繰り返し）である。
【０１３９】
上級コース（左右傾斜＋前後傾斜）では、左右方向にも駆動装置を設けて揺動の基準位置を傾斜可能にし、左右傾斜＋前後傾斜を組合わせることで、より高度なバランス感覚と筋力発揮とを要求することができる。具体的には、ウエスト部（腹筋、腹斜筋、背筋）を用いた上体のバランス応答と筋機能アップとは、左右傾斜＋前傾斜や、左右傾斜＋後傾斜の組合わせで、より高い効果が期待できる。
【０１４０】
体幹ひねりコースでは、前記図２５で示すような座席１１２の水平面内の回転を組合わせることで、体側の筋群や脚の内転筋群を強化できる。すなわち、座席１１２の水平面内の回転によってウエストの筋群（腹斜筋など）と上体のバランス機能への負荷が増える。ひねり角度は、身体への負荷を考え、最大でも±３０度の範囲とする。例として、右回転１５度（３０秒）→基準角度（３０秒）→左回転１５度（３０秒）→基準角度（３０秒）→（以下繰り返し）である。
【０１４１】
上級コース（体幹ひねり＋傾斜）では、座席１１２の傾斜だけでなく、座席１１２の水平面内の回転を加えることで、より高度なバランス感覚と筋力発揮とを要求することができる。前傾＋ひねりによって、ウエスト部（腹筋、腹斜筋、背筋）を用いた上体のバランス応答と筋機能アップ、さらには下肢の内転筋活動量アップを期待できる。後傾＋ひねりや左右傾斜＋ひねりでは、上体のバランス応答に加え、臀部筋群の活動量アップを期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の実施の第１の形態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２】図１で示す揺動型運動装置における駆動装置を拡大して示す側面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】図２の背面図である。
【図５】座席の動きを説明するための図である。
【図６】本発明の実施の第１の形態に係る傾斜付与部材を示す側面図である。
【図７】図６で示す傾斜付与部材の機能を説明するための側面図である。
【図８】本件発明者の実験結果を示す棒グラフであり、腹直筋（腹筋）の筋活動量を示す。
【図９】本件発明者の実験結果を示す棒グラフであり、傍脊柱筋（背筋）の筋活動量を示す。
【図１０】本発明の実施の第２の形態に係る傾斜調整部材の側面図である。
【図１１】図１０で示す傾斜調整部材の座席を取外した状態を示す平面図である。
【図１２】本発明の実施の第３の形態に係る傾斜調整部材の側面図である。
【図１３】図１２で示す傾斜調整部材の座席を取外した状態を示す平面図である。
【図１４】本発明の実施の第４の形態に係る傾斜調整部材の側面図である。
【図１５】図１４で示す傾斜調整部材における昇降機構を拡大して示す図である。
【図１６】図１４で示す傾斜調整部材の機能を説明するための側面図である。
【図１７】図１４で示す傾斜調整部材におけるモータの制御回路を示すブロック図である。
【図１８】図１４で示す傾斜調整部材による時間経過に伴う座席の姿勢変化を説明するための図である。
【図１９】本発明の実施の第５の形態に係る傾斜調整部材の側面図である。
【図２０】図１９で示す傾斜調整部材におけるモータの制御回路を示すブロック図である。
【図２１】図１９で示す傾斜調整部材による座席の姿勢変化を説明するための図である。
【図２２】本発明の実施の第５の形態における他の例の傾斜調整部材による座席の姿勢変化を説明するための図である。
【図２３】本発明の実施の第６の形態に係る傾斜調整部材の側面図である。
【図２４】本発明の実施の第６の形態に係る傾斜調整部材の他の例を示す側面図である。
【図２５】本発明の実施の第７の形態に係る揺動型運動装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図２６】本発明の実施の第８の形態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２７】図２６の背面図である。
【図２８】図２６の分解斜視図である。
【図２９】本発明の実施の第８の形態に係る揺動型運動装置における駆動装置の詳細な構成を示す分解斜視図である。
【図３０】図２９で示す駆動装置を組立てた状態での側面図である。
【図３１】図３０の上面から見た部分断面図である。
【図３２】図３０の正面から見た部分断面図である。
【図３３】座席を前後に傾斜させる昇降機構のギアボックス部分の透視斜視図である。
【図３４】図３０で示す状態を座席が水平な状態として、座席が後傾した状態での駆動装置の側面図である。
【図３５】本発明の実施の第８の形態の揺動型運動装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３６】本発明の実施の第８の形態の揺動型運動装置における操作部の正面図である。
【図３７】本発明の実施の第８の形態の揺動型運動装置における本体側回路基板の電気的構成を示すブロック図である。
【図３８】本発明の実施の第８の形態の揺動型運動装置において、自動コースの一例における座席の傾斜角の変化の様子を示す図である。
【図３９】本発明の実施の第８の形態の揺動型運動装置において、自動コースにおける座席の揺動速度のゆらぎの範囲を示す図である。
【図４０】本発明の実施の第８の形態の揺動型運動装置において、自動コースの一例における揺動速度レベルのゆらぎと、傾斜角変化のパターンとの関係を示す図である。
【図４１】本発明の実施の第８の形態の揺動型運動装置において、自動コースの一例に対してメモリに記憶される制御テーブルを示す図である。
【図４２】前記制御テーブルによる自動コースの一例での制御の様子を示す図である。
【図４３】本件発明者の実験結果を示す棒グラフであり、腹筋の強化具合を示す。
【図４４】本件発明者の実験結果を示す棒グラフであり、背筋の強化具合を示す。
【図４５】本件発明者の実験結果を示す棒グラフであり、体重の変化具合を示す。
【図４６】本件発明者の実験結果を示す棒グラフであり、ウエストサイズの変化具合を示す。
【図４７】本件発明者の実験結果を示す棒グラフであり、ヒップサイズの変化具合を示す。
【図４８】本件発明者の実験結果を示す棒グラフであり、ヒップアップの効果を示す。
【符号の説明】
【０１４３】
１，１０１ 揺動型運動装置
２ 座席
３ 駆動装置
５０ 脚部
４，４’ 台座
４ｂ，４ｂ’ 孔
４ｃ，４ｃ’ 凹溝
５ 連結リンク
６ 可動架台
７ 左右軸
８ ベース
９ 前後軸
１０ モータ
１３ａ，１３ｂ 駆動部
２０ アームリンク
３１ 傾斜付与部材
３２ ボルト
３３ 使用者
４１，５１，６１，７１，８１ 傾斜調整部材
４２ ハンドル
４３，５３ 架台
４４，５４ ヒンジ
４５，５５；８２ｂ，８３ｂ 昇降部材
４６，５６ 歯車
４７，５７；８２ｄ，８３ｄ スクリュー
４８，５８ 昇降機構
４５ａ，５５ａ 上端部
４５ｂ，５５ｂ 下端部
４５ｃ，５５ｃ；８２ｃ，８３ｃ 突条
４５ｄ，５５ｄ 突条
６２，６３；７２，７３；８２，８３ 昇降機構
６４，７４，８４ ユニバーサルジョイント
６５，７５，８５ 架台
６２ａ，６３ａ；７２ａ，７３ａ；８２ａ，８３ａ モータ
６２ｂ，６３ｂ；７２ｂ，７３ｂ 偏心回転板
６２ｃ，６３ｃ；７２ｃ，７３ｃ 出力軸
６５，６５’ 記憶部
６６ 制御部（前後制御部）
７６ 左右制御部
９１ ポンプ
９２ エアジャッキ
１０２ 回転機構
１１０ 本体側回路基板
１１１ 揺動型運動装置
１１２ 座席
１１３ 駆動装置
１１４ 脚部
１１５ シート
１１６ クッション台
１１７ エアバッグ
１１８ 鐙
１１９ たずな
１２１ 操作器回路基板
１２２ 操作器ケース
１２３ フロントパネル
１２４ 昇降ベース
１２５ 脚柱
１２６ 脚台
１２７ 昇降機構
１２７ｆ モータ
１２４ａ 台座
１３１，１３２ 軸支板
１３５ 揺動機構
１３６ 前リンク
１３７ 昇降機構
１４０ 台座
１３８ 駆動部
１４１ 前板
１４２ 後板
１４３，１４４ 側板
１４８ モータ
１５０ 第１シャフト
１５３ 第２シャフト
１５５，１５６ 偏心クランク
１５７，１５８ アームリンク
１６８ 偏心ロッド
１６９ 連結金具
１８３ ギアボックス
１８４ モータ
１８５ 高さ検知ユニット
１９３ センサ
１９５ ポンプ
１９６ 排気弁
２０３ａ マイクロコンピュータ
２０３ｂ メモリ
２０４ 制御回路
２０５ 操作器制御回路
２０６ センサ信号処理回路
２０７，２０８ センサ駆動回路
２０９〜２１２ 駆動回路
【出願人】 【識別番号】０００００５８３２
【氏名又は名称】松下電工株式会社
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１０４８番地
【出願日】 平成１７年２月２１日（２００５．２．２１）
【代理人】 【識別番号】１０００６７８２８
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 悦司

【識別番号】１０００９６１５０
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 孝夫

【識別番号】１０００９９９５５
【弁理士】
【氏名又は名称】樋口 次郎
【公開番号】 特開２００６−６１６７２（Ｐ２００６−６１６７２Ａ）
【公開日】 平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【出願番号】 特願２００５−４４５７９（Ｐ２００５−４４５７９）