二次元運動機構及び旋回台装置
【課題】複数旋回運動の軌跡の合成によって、相対的に運動する台の運動軌跡を好適に可変できる二次元運動機構及び旋回台装置を提供すること。
【解決手段】第１の台２１０と、その第１の台２１０と対面して配される第２の台２２０と、第１の台２１０と第２の台２２０とを連携してその第１の台２１０と第２の台２２０のどちらか一方に対して他方が自転しない旋回運動をするように設けられた複数の連携手段と、第１の台２１０と第２の台２２０とが分離することを防止して分離防止手段とを備える旋回運動機構２００が、実質的に複数段に積層され、各旋回運動機構２００のそれぞれに旋回条件を可変可能な駆動装置２３０とその駆動装置２３０を制御する制御装置２４０を具備する。
【解決手段】第１の台２１０と、その第１の台２１０と対面して配される第２の台２２０と、第１の台２１０と第２の台２２０とを連携してその第１の台２１０と第２の台２２０のどちらか一方に対して他方が自転しない旋回運動をするように設けられた複数の連携手段と、第１の台２１０と第２の台２２０とが分離することを防止して分離防止手段とを備える旋回運動機構２００が、実質的に複数段に積層され、各旋回運動機構２００のそれぞれに旋回条件を可変可能な駆動装置２３０とその駆動装置２３０を制御する制御装置２４０を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次元運動機構及び旋回台装置に関する。より詳細には、第１の台と、その第１の台と対面して配される第２の台とを備え、第１の台と第２の台のどちらか一方に対して他方が自転しない旋回運動をする旋回運動機構によって構成される二次元運動機構及び旋回台装置、さらにそれを利用した運動器具及び椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、旋回台９２を、向きが変わることのない（自転しない）旋回運動させる旋回台装置９１としては、図３６示す原理のものが知られている。これは、複数（４個）のクランク部材９３を構成要素とする。
各クランク部材９３は、旋回台９２に回転可能に軸着された上部軸９３ａと、固定台９１に軸着された下部軸９３ｂと、上部軸９３ａと下部軸９３ｂとの軸線が所定の間隔をおいて平行に位置する状態となるように両者の間に設けられたクランクアーム部９３ｃとから構成されている。また、各クランク部材９３には、各上部軸９３ａにスプロケット９４が固定されている。
【０００３】
９６は駆動モータであり、旋回台９２に設置されている。この駆動モータ９６の出力軸にもスプロケット９４が固定されている。そして、以上の５つのスプロケット９４には、チェーン９５が掛け回されている。
これにより、駆動モータ９６を駆動させると、各上部軸９３ａが同期して回転され、固定台９１に対して旋回台９２が相対的に旋回運動をする。つまり、旋回台９２は向きを一定方向に向けたまま（自転することなく）、円運動をする。すなわち、旋回台９２上の任意の点は、どの点においても固定台９１に対して上部軸９３ａと下部軸９３ｂとの偏位距離（離間距離）を半径とする旋回円運動をする。
【０００４】
このような旋回台装置９０は、様々な用途に使用される。
例えば、旋回台９２上に、回転駆動する複数のかき出し部材を備えたきのこ培基のかき出し装置がある（特許文献１参照）。これによれば、瓶口が下方を向くように倒立状態に保持された複数のきのこ栽培瓶内のそれぞれへ、かき出し部材が挿入される。そのかき出し部材は回転してきのこ培基をかき出す。そして、クランク部材９３によって旋回台９２が旋回運動することで、かき出し部材が水平方向へ一定の距離を移動することができる。これによって、きのこ培基を全体的に好適にかき出すことができる。
【特許文献１】特開２０００−３１６３７８号公報（図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の旋回台装置９０においては、旋回台は単純に旋回円運動をするだけで、旋回軌跡を可変することができなかった。また、所定の平面内で、固定台に対する旋回台の位置決めができる二次元運動機構として利用することができなかった。
そこで、本発明の目的は、自転しない旋回運動を発生させる旋回台装置を構成要素とし、旋回台の旋回軌跡を可変でき、所定の平面内で旋回台の位置決めが可能な二次元運動機構及び旋回動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかる旋回台装置の一形態によれば、第１の台と、該第１の台と対面して配される第２の台と、前記第１の台と前記第２の台とを連携して該第１の台と第２の台のどちらか一方に対して他方が自転しない旋回運動をするように設けられた複数の連携手段と、前記第１の台と前記第２の台とが分離することを防止して前記の連携状態を保持できるように設けられた分離防止手段とを備える旋回運動機構が、実質的に複数段に積層され、該複数段の旋回運動機構によって所望の二次元運動が合成されるべく、各旋回運動機構のそれぞれに旋回条件を可変可能な駆動装置と該駆動装置を制御する制御装置を具備する。
【０００７】
また、本発明にかかる二次元運動機構の一形態によれば、前記旋回運動機構が上下２段に積層され、下段側の下側に位置する前記第１の台又は前記第２の台のどちらか一方の台が固定台として設けられ、上段側の上側に位置する前記第１の台又は前記第２の台のどちらか一方の台が旋回台として設けられ、固定台と旋回台の中間に下段側の他方の台と上段側の他方の台の機能を備えて一体的に設けられた中間台を具備することを特徴とすることができる。
【０００８】
また、本発明にかかる二次元運動機構の一形態によれば、前記連携手段は、前記第１の台の前記第２の台に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられた第１のループ溝と、前記第２の台の前記第１の台に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられ前記第１のループ溝に対応して配された第２のループ溝と、前記第１のループ溝と前記第２のループ溝とが運動軌跡の接点で重なるように該第１のループ溝と第２のループ溝とに転動可能に嵌められた球体とを具備することを特徴とすることができる。
【０００９】
また、本発明にかかる二次元運動機構の一形態によれば、前記分離防止手段は、前記第１の台に架け渡される状態に設けられた第１の架橋部と、前記第２の台に前記第１の架橋部と交差する向きに架け渡される状態に設けられ前記第２の台が対向する前記第１の架橋部の面と反対側の面へ対向する分離防止部を備える第２の架橋部とを具備することを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる二次元運動機構の一形態によれば、前記分離防止手段は、前記第１の台に設けられた第１の開口又は凹部と、該第１の開口又は凹部に架け渡される状態に設けられた第１の架橋部と、前記第２の台に設けられた第２の開口又は凹部と、該第２の開口又は凹部に前記第１の架橋部と交差する向きに架け渡される状態に設けられ前記第２の台が対向する前記第１の架橋部の面と反対側の面へ対向する分離防止部を備える第２の架橋部とを具備することを特徴とすることもできる。
【００１０】
また、本発明にかかる旋回台装置によれば、上記いずれか記載の二次元運動機構の旋回する台が、物が載置される台であることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる運動器具によれば、上記いずれか記載の二次元運動機構の旋回する台が、人が乗る台であることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる椅子によれば、上記運動器具の前記人が乗る台に椅子の座が設けられたことを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の二次元運動機構及び旋回台装置によれば、第１の台と第２の台のどちらか一方に対して他方が自転しない旋回運動をする旋回運動機構が、実質的に複数段に積層され、各旋回運動機構のそれぞれに旋回条件を可変可能な駆動装置と該駆動装置を制御する制御装置を具備する。
このため、相対的に運動する台の運動軌跡は、複数段の旋回運動機構による運動の合成となり、その運動軌跡は好適に可変できる。また、所定の平面内において、運動する台の位置決めをすることが可能となる。
そして、この二次元運動機構及び旋回台装置を利用して、好適な運動器具及び椅子を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の二次元運動機構及び旋回台装置に係る最良の形態の一例を添付図面と共に詳細に説明する。
図１は、本発明の二次元運動機構を適用した旋回台装置の平面図である。また、図２は図１の正面図である。この旋回台装置は椅子の運動機構として利用されるものである。
２００は旋回運動機構であり、第１の台２１０と、その第１の台２１０と対面して配される第２の台２２０と、第１の台２１０と第２の台２２０とを連携してその第１の台２１０と第２の台２２０のどちらか一方に対して他方が自転しない旋回運動をするように設けられた複数の連携手段と、第１の台２１０と第２の台２２０とが分離することを防止して前記の連携状態を保持できるように設けられた分離防止手段とを備える。
なお、連携手段と分離防止手段の構成の詳細については、図６以下の図面に基づいて実施例の説明の欄で詳細に説明する。
ｓは、ある。この旋回運動機構２００が、図１及び２に示すように、実質的に複数段（本形態では２段）に積層され、その複数段の旋回運動機構２００によって合成される平面の運動範囲内で、両端に位置する台（上段の第２の台２２０と下段の第１の台２１０）の相互間について相対的に二次元の位置決め及び運動を可能とすべく、各旋回運動機構２２０のそれぞれに旋回条件を可変可能な駆動装置２３０とその駆動装置２３０を制御する制御装置２４０を具備する。この駆動装置２３０と制御装置２４０によって、駆動手段が構成されている。
【００１３】
本形態にかかる旋回台装置によれば、旋回運動機構２００が上下２段に積層され、下段側の下側に位置する第１の台２１０が固定台として設けられ、上段側の上側に位置する第２の台２２０が旋回台として設けられている。また、その固定台（第１の台２１０）と旋回台（第２の台２２０）の中間に下段側の旋回台（第２の台２２０）と上段側の固定台（第１の台２１０）とが張り合わされた状態に固定されて一体的に設けられた中間台２１５を具備する。つまり、中間台２１５は、下段側の旋回台（第２の台２２０）と上段側の固定台（第１の台２１０）の両方の機能を備えて一体的に設けられている。
駆動装置２３０の動力部としては、減速機付サーボモータ、ステッピングモータ、ブレーキ付モータなどの回転条件を適宜に制御可能な駆動モータ２３１を採用することができる。駆動装置２３０の駆動機構としては、クランク機構や、内歯ギヤとピニオンギヤから成る機構などを採用できる。なお、本形態では図２に示すように、駆動モータ２３１の回転軸２３２に、ピン部２３６が設けられた円板２３５が固定されて、実質的にクランク機構を構成している。
また、制御装置２４０としては、上記駆動モータ２３１に付属するコントローラなどのコンピュータ制御装置を利用できる。本形態では、制御装置２４０の一例である２軸コントローラによって、２つの駆動装置２３０を関連づけて制御している。
【００１４】
以上の構成からなる旋回台装置によれば、各旋回運動機構２００の旋回条件を可変すべく、各駆動装置２３０を制御装置２４０で制御することができる。これにより、旋回台（上段の第２の台２２０）を、固定台（下段の第１の台２１０）に対して所望の軌跡を描いて運動させることができる。つまり、一段目と２段目の旋回運動機構２００の運動軌跡の交点が、運動が合成されて決定される位置の点となる。
旋回条件としては、半径比、角速度比(回転方向、回転速度)、位相差がある。また、可変可能な旋回条件としては、駆動装置２３０の回転条件（角速度比、位相差）がある。
以下に、旋回条件を種々に設定した場合の運動軌跡の例（１）〜（９）について説明する。この運動軌跡の例では、各旋回運動機構２００の描く軌跡が円形の場合であって、その径が同一の場合と、異なる場合について示してある。なお、半径比とは、上下の段の旋回運動機構にかかる旋回半径の比（下段：上段）をいう。角速度比とは、回転方向と角速度の比（下段：上段）であり、マイナスが逆回転を意味する。また、位相差とは、回転開始時の下段に対する上段の旋回運動機構のずれ角度である。
【００１５】
（１）．最大径の円運動の軌跡は、半径比＝１：１、角速度比＝１：１、位相差＝０度、の場合に描かれる。
（２）．最大径の半分の円運動の軌跡は、半径比＝１：１、角速度比＝１：１、位相差＝１２０度、の場合に描かれる。
（３）．楕円運動(例えば、左右方向が長径で長径と短径の比が２：１の場合)の軌跡は、半径比＝３：１、角速度比＝１：−１、位相差＝０度、の場合に描かれる。なお、位相差１８０度の場合は前後方向が長径となる。
（４）．向きの角度が回転変化する楕円運動(例えば、長径と短径の比が２：１の場合) の軌跡は、半径比＝３：１、角速度比＝１：−１．２(例)、位相差＝任意、の場合に描かれる。なお、角速度比を大きくすると速く変化する。
（５）．直線往復運動(例えば、左右方向)の軌跡は、半径比＝１：１、角速度比＝１：−１、位相差＝０度、の場合に描かれる。なお、位相差１８０度の場合は前後方向の直線往復運動となる。
（６）．旋回半径をゼロから最大の間で拡大縮小変化させる渦巻き状の旋回運動の軌跡は、半径比＝１：１、角速度比＝１：１．２(例)、位相差＝任意、の場合に描かれる。なお、角速度比を大きくすると速く変化する。
（７）．図３に示すような三つ葉状の運動の軌跡は、半径比＝１：１、角速度比＝１：−２、位相差＝任意、の場合に描かれる。
（８）．図４に示すような三角形状の運動の軌跡は、半径比＝３：１、角速度比＝１：−２、位相差＝任意、の場合に描かれる。
（９）．図５に示すような星印状の運動の軌跡は、半径比＝２：１、角速度比＝１：−１．５、位相差＝任意、の場合に描かれる。
【００１６】
ステッピングモータなどを採用して各旋回運動機構２００を制御すれば、合成される旋回運動の最大径を限度として所定の平面内の範囲で、所望の位置に位置決めをすることも可能である。このような機能を利用すれば、二次元運動機構として種々の用途に使用することができる。
なお、連携手段は、以下に詳細に説明する薄型化したクランク機構、又はループ溝と球体によって構成される球体連携機構によって構成できる他に、通常のクランク機構によっても構成できる。
また、分離防止手段は、以下に詳細に説明する薄型化などしたクランク機構、又は種々の形態の分離防止部によって構成することができる他に、連携手段を兼ねた通常のクランク機構によっても構成できる。
また、本形態では旋回運動機構を２段に重ねた場合を説明したが、さらに３段以上に重ねても同様に好適な二次元運動を得ることができる。
【実施例１】
【００１７】
以下に本発明の二次元運動機構及び旋回台装置に適用できる旋回運動機構（一段の旋回台装置、駆動装置を構成要素としない旋回台装置など）の実施例を説明する。
図６は旋回台装置１０を示す断面図である。また、図７はその旋回台装置１０を説明する平面図であり、図８はその旋回台装置１０の旋回運動の原理を模式的に説明する平面図である。
２０は固定台であり、第１の台又は第２の台に相当する。３０は旋回台であり、固定台２０と対面して配され、第２の台又は第１の台に相当する。この旋回台３０に人の乗る部位を設ければ、運動器具として利用できる。４０は連携手段であり、固定台２０と旋回台３０とを連携して固定台２０に対して旋回台３０が自転しない旋回運動をするように、複数が設けられている。また、５０は分離防止手段であり、固定台２０と旋回台３０とが分離することを防止して前記連携状態を保持できるように設けられている。
【００１８】
４１は第１のループ溝であり、固定台２０の旋回台３０に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられている。４２は第２のループ溝であり、旋回台３０の固定台２０に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられ第１のループ溝４１に対応して同一の配列状態で配されている。つまり、固定台２０と旋回台３０の部材面上における複数のループ溝４１、４２の配列は、相互に鏡で映した状態の対称性を備えている。また、４５は球体であり、第１のループ溝４１と第２のループ溝４２とが運動軌跡の接点で重なるように、第１のループ溝４１と第２のループ溝４２とに転動可能に嵌められている。
すなわち、旋回台３０の旋回運動をする平面に対して直交する方向から見た場合、固定台２０と旋回台３０の位置関係は、第１のループ溝４１と第２のループ溝４２とがその中心を球体４５の運動する直径分ずらし、球体４５を介して重なりあった状態となっている。
以上の第１のループ溝４１、第２のループ溝４２及び球体４５を構成要素として連携手段４０が構成されている。
なお、本実施例では、第１のループ溝４１及び第２のループ溝４２は、強度を得るために金属材で型形成され、樹脂材で形成された本体部へ圧入して固定されている。
【００１９】
このように連携手段４０が構成されているため、球体４５が第１のループ溝４１と第２のループ溝４２内で両溝４１、４２に沿って、転動しながら旋回円運動をする。その状態を図８と共に説明する。なお、本形態では、第１のループ溝４１と第２のループ溝４２とは同形状に形成されている。
２１は第１のループ溝の中心であり、点で示してある。２２は固定台における球体中心の軌跡であり、一点鎖線で示してある。また、３１は第２のループ溝の中心であり、点で示してある。３２は旋回台における球体中心の軌跡であり、二点鎖線で示してある。また、４３は接点であり、固定台における球体中心の軌跡２２と旋回台における球体中心の軌跡３２とが接する点である。そして、矢印は、旋回台（第２のループ溝の中心３１）の運動軌跡を示している。Ｒは旋回台３０の旋回半径である。また、球体４５が１８０°旋回したときの状態を点線で示してある。
【００２０】
この図から明らかなように、静止している固定台２０に対して、旋回台３０は旋回半径Ｒで旋回することになる。このとき、球体４５は、上記旋回半径Ｒの半分の半径で旋回円運動をすることになる。また、この第１のループ溝４１又は第２のループ溝４２に沿って運動する球体中心の軌跡の直径と比較すると、旋回台３０の旋回直径は倍になる。従って、本構成による連携手段４０によれば、旋回運動を好適に拡大できる効果がある。
また、本実施例では、第１のループ溝４１の直径と、第２のループ溝４２の直径とが同じため、球体４５は好適に転動する。摩擦抵抗が非常に小さくなり、旋回台３０は非常に滑らかな旋回運動をすることができる。
【００２１】
この連携手段４０は、複数であれば良く、３個以上であると安定した旋回運動を得ることができる。なお、本実施例では、後述する分離防止手段に組み込まれたものを含め、５個が設けられている。また、連携手段４０の数が多くなればなるほど、重量物をバランス良く好適に支持できる。
さらに、本実施例では、第１のループ溝４１と第２のループ溝４２とが、同形で円形のリング状に形成されているが、これに限定されるものではない。第１のループ溝４１と第２のループ溝４２とが、楕円形の閉ループ状に形成されていても同様の効果を得ることができる。この場合でも、直線的な揺動運動（往復運動）の場合に生じる衝撃的な方向転換がなされない。すなわち、閉ループ状の場合であれば、スムーズな一種の揺動運動を得ることができる。
【００２２】
次に、図６及び図７に基づいて、分離防止手段５０について説明する。
この分離防止手段５０は、固定台２０又は旋回台３０の少なくともいずれか一方の台に、その一方の台が対向する他方の台の面と反対側の面へ対向する分離防止部を備える形態となっている。
２５は第１の凹部であり、固定台２０に設けられる第１の開口又は凹部の一例である。５１は第１の架橋部であり、第１の凹部２５に架け渡される状態に設けられている。３５は第２の凹部であり、旋回台３０に設けられる第２の開口又は凹部の一例である。また、５２は第２の架橋部であり、第２の凹部３５に第１の架橋部５１と交差する向きに架け渡される状態に設けられている。また、この第２の架橋部５２は、旋回台３０が対向する第１の架橋部５１の面と反対側の面へ対向する分離防止部５４を備える。反対に同様の部位（分離防止部５３）が第１の架橋部５１に存在している。
なお、５５はビスであり、第１の架橋部５１を固定台２０へ、及び第２の架橋部５２を旋回台３０へそれぞれ固定する。７７は透孔であり、ビス５５をねじ込む際に利用される。
【００２３】
本実施例では、分離防止手段５０（分離防止部５３、５４）が、旋回台装置１０の略中央部に設けられている。このため、バランスが良く、旋回台３０が滑らかに運動できる。これは、分離防止手段５０が中央にあることで、種々の力が全方向に好適に分散し易いためである。また、中央部にあることで、分離防止手段５０を好適に内蔵して薄型化できる。
また、本実施例では、分離防止手段５０にも、前述した連携手段４０が組み込まれている。その連携手段４０については、前述した符号と同一の符号を付して説明を省略する。これによっても、旋回台３０が滑らかに運動できる。なお、本実施例では、分離防止手段５０に設けられた連携手段４０も含めて全ての連携手段４０が、同一平面内に配された形態となっている。このため、好適に荷重を受けることができると共に、旋回台装置１０を好適に薄型化できる。また、薄型化のため安定性が高く、攪拌器、研磨装置等の用途にも好適である。
なお、分離防止手段５０は、一つに限定されるものではなく、複数を適宜配設してもよいのは勿論である。
さらに、第１の架橋部５１及び第２の架橋部５２を棒状に形成して、棒と棒の点接触で分離を防止する構成とすることも可能である。両架橋部５１、５２の形状は、板状と板状、棒状と板状など適宜選択可能であり、特に限定されるものではない。
【実施例２】
【００２４】
また、図９に示すように、固定台２０又は旋回台３０のどちらか一方のみに開口又は凹部を設け、二つの架橋部が、その開口又は凹部内で交差して分離を防止するように形成されても良い。図９は、分離防止手段の実施の一形態を示す断面図であり、前記実施の形態の構成と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。２５ａは開口であり、固定台２０に設けられている。この開口２５ａに架け渡された状態で、第１の架橋部５１が両端で固定台２０に固定されている。なお、第１の架橋部５１は、固定台２０を構成する材料の一部として、固定台２０と一体的に形作られても良い。また、第２の架橋部５２は、その両端で旋回台３０の下面の平坦部に固定されている。
さらに、球体４５の径が大きい場合などで固定台２０と旋回台３０の間が十分にある場合には、上記のような開口や凹部を設けることなく、第１の架橋部を固定台２０の平坦面などに固定して形成してもよい。
【実施例３】
【００２５】
次に、図１０に基づいて分離防止手段にかかる他の実施の形態について説明する。
図１０は、分離防止手段１５０が、装置の中央部に配設された旋回台装置１１０を示す断面図である。以上に説明した実施の形態の構成と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
１５１は回転軸である。１５２は円板部であって、回転軸１５１の下端に径の大きい円板状に設けられている。この回転軸１５１及び円板部１５２は、旋回台３０に設けられた構成要素である。このうち円板部１５２は、旋回台３０に対向する固定台２０の面と反対側の面２０ａへ対向する分離防止部となっている。
また、回転軸１５１は、旋回台３０にベアリング１５４を介して回転（自転）自在に装着されている。１５５はストッパ部であり、回転軸１５１の上端部で径の大きいフランジ状に形成されている。これにより、回転軸１５１及び円板部１５２が脱落することを防止できる。
【００２６】
１６０は開口であり、回転軸１５１が挿通されている。この開口１６０は、旋回台３０の運動に伴う回転軸１５１の旋回運動が阻害されない程度の大きさに形成されている。この開口１６０により、円板部１５２が分離防止部として位置できる。
１６１は凹部であり、固定台２０の旋回台３０に対向する面とは反対の面に設けられている。この凹部１６１は、円板部１５２を収納することができ、装置を薄型且つコンパクトに構成できる。
【００２７】
これによれば、円板部１５２によって、固定台２０と旋回台３０とが分離することを防止できる。回転軸１５１が回転できるため、旋回台３０の旋回運動に対して抵抗とならない。また、旋回台３０上に荷重が加わった際には、中央部が撓む。このため、凹部１６１の内底面と円板部１５２の上面との接触部が離れるように作用し、旋回台３０の旋回運動に対してより抵抗とならない。
また、以上の分離防止手段１５０によれば、比較的構成が簡単で好適な機能を有する。また、本実施例では、分離防止手段１５０を装置の中央部に設けたが、これに限定されるものではない。また、複数を適宜設けることも可能である。
【実施例４】
【００２８】
次に、分離防止手段と、駆動手段とを一体化した実施例について説明する。
図１１は、図１０の実施例と上下を逆にする（固定台２０と旋回台３０が反対になる）と共に、下側に駆動モータ６５を装着した状態の断面図である。以上に説明した実施例の構成と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
１５１は回転軸であり、駆動モータ６５の回転軸となっている。円板部１５２の下面と凹部１６１の内底面とが接触している。このため、駆動モータ６５の駆動により回転軸１５１を介して円板部１５２が回転駆動されると、その駆動力が旋回台３０に伝達される。
【００２９】
旋回台３０は連携手段４０により一定の自転しない旋回運動のみができるように規制されている。このため、その駆動力の伝達により、旋回台３０が自転しない旋回運動をする。
円板部１５２の下面と凹部１６１の内底面の連結度により、動力の伝達に差異が生じる。
両面にかかる圧接力が大きいほど、各面の滑り抵抗が大きいほど、摩擦抵抗が大きくなり、動力が伝達されやすい。両面にかかる圧接力を大きくするには、回転軸１５１の自重を含む重り、弾性部材、コイルスプリング、板バネ等の付勢手段を用いることができる。また、磁石（磁力）を利用することもできる。
【００３０】
この構成によれば、駆動モータ６５に過負荷が加えられた際には、円板部１５２の下面と凹部１６１の内底面がスリップし、その連結が分離される。従って、過負荷時の逃げとなり、装置の安全性を向上できる。
また、本実施例によれば、分離防止手段と駆動手段とを一体化できるため、装置の構成を簡略化及びコンパクト化できる効果がある。
【００３１】
分離防止手段としては、以上に説明した構成の他に、固定台２０に設けられた第１の磁力手段と、その第１の磁力手段に対応して旋回台３０に設けられた第２の磁力手段とを具備するものを好適に用いることも可能である。
【実施例５】
【００３２】
以上の実施例では、連携手段４０において、第１のループ溝４１と第２のループ溝４２が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。旋回台３０または固定台２０のいずれか一方のみにループ溝を設ける構成とすることも可能である。
例えば、図１２に示すような構成の連携手段とすることができる。２４は突起状部であり、固定台２０の旋回台３０に対面する面に突起状に設けられている。４４はループ溝であり、旋回台３０の固定台２０に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられている。このループ溝４４は、突起状部２４が嵌ってその突起状部２４の運動を案内するように構成されている。なお、突起状部２４を旋回台３０に、ループ溝４４を固定台２０に設けることも可能である。
【００３３】
本実施例では、収容部２６に収容された球体（ボール４５ａ）によって、突起状部２４が設けられている。収容部２６は、内球面が断面１８０°以上となるように上面を開口して設けられ、固定台２０に装着されている。収容部２６には、ボール４５ａが転動可能且つ離脱しないように収容されている。ボール４５ａは、上部の球面部が収容部２６から露出し、その上部の球面部が旋回台３０のループ溝４４に嵌っている。このように突起状部２４の構成要素にボール４５ａを用いることで、摩擦をより低減できる。なお、ボール４５ａが収容部２６内でより滑らかに転動するためには、ベアリング構造を採用することも可能である。
以上のように構成された連携手段によっても、旋回台３０は自転しない旋回運動をすることができる。但し、旋回台３０の旋回半径は、ループ溝４４の大きさに依存することになり、突起状部２４のボール中心の旋回半径と同じくなる。つまり、旋回台３０の旋回半径は図１の形態に比べて小さくなる。
【００３４】
次に、以上の実施例にかかる旋回台装置１０を利用した運動器具について説明する。
図６及び図１２の実施例の旋回台３０を、人が乗る台として利用すれば、運動器具になる。特に図６の実施例では、球体４５が好適に転動するため、旋回台３０は、非常に滑らかに旋回することができる。従って、例えば、人が旋回台３０の上に腰を掛けて腰を振ると、容易に向きを変えない（自転しない）旋回運動を得ることができる。これにより、腹筋などの筋肉を優しく鍛えることができる。
【実施例６】
【００３５】
また、図１３には、旋回台装置を多段にして運動器具に利用する実施例を示す。
この運動器具は、以上に説明した旋回台装置１０が二段に積層された状態に設けられている。２０は固定台であり、最下段の旋回台装置１１を構成する二つの台のうちの下段側の台に相当する。３０は旋回台であり、最上段の旋回台装置１２を構成する二つの台のうちの上段側の台に相当する。そして、この旋回台３０の上面は、人の乗る部位として設けられている。２９は中間台であり、最下段の旋回台装置１１としては旋回台として機能し、最上段の旋回台装置１２としては固定台として機能する。つまり、その二つの台としての機能が、一つの中間台２９に一体的に設けられている。
【００３６】
このように旋回台装置１０を二段にした状態の旋回台装置によれば、旋回台３０の振れ幅を大きくできる。一段の場合と比較して最大の旋回半径が倍になる。
また、二段にしたことで運動の自由度が拡大し、静止摩擦抵抗がほとんどないような感覚で始動できる。動き出しのきっかけとなる力が極めて軽くても、旋回台３０を動かすことができる。例えば、人が旋回台３０の上に腰掛けた場合、人の重心移動だけで、極めて簡単に旋回台３０が運動を開始する。
【００３７】
また、このように二段にした状態の旋回台装置でも、最上段の旋回台３０はその向きを変えることなく旋回運動をする。これは、一段目と二段目の旋回台装置１１、１２のどちらの運動も向きを変えない旋回運動であり、旋回台３０の運動が、その一段目と二段目の運動の合成になるためである。そして、旋回台３０は、最大で一段目と二段目の旋回台装置１１、１２の旋回半径の和に相当する最大旋回半径で運動できる。
【００３８】
また、旋回台３０の運動が一段目と二段目の旋回台装置１１、１２の合成運動であり、力のかけかた次第では、旋回台３０に複雑な運動をさせることができる。単純な自転しない旋回運動だけではなく、場合によっては直線的な運動も可能である。すなわち、旋回台３０は、最大旋回半径という外縁の定まった面内の範囲において、自由に運動をすることができる。しかし、そのような運動の場合も、旋回台３０は向きを変えることはない。
この向きを変えない運動（自転しない運動）は、人間（生物）にとって、好適な振動（波動）となる。従って、本実施の形態の運動器具は、健康増進用具としても好適である。座った姿勢でも立ち姿勢でも利用できる。
なお、図１３の実施例は運動器具だけでなく、他の旋回動を必要とする装置にも好適に利用できるのは勿論である。例えば、多段式の旋回台装置として攪拌器等にも応用できる。また、本実施の形態では二段であるが、三段以上にしてもよい。一段の旋回台装置の基本形態が薄型化されており、多段にしても高さ方向の寸法が小さく、安定性のある装置を提供できる。
【実施例７】
【００３９】
次に、図１４に基づいて他の実施例の旋回台装置１３を説明する。図１４（ａ）は旋回台装置１３の平面図であり、１４（ｂ）は断面図である。なお、以上の実施例と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例では、連携手段及び分離防止手段が、クランク装置（クランク連携機構４９）によって構成されている。
６０はクランク部材であり、軸心同士が所定の距離を離して平行に位置する円柱状の第１の軸６１と第２の軸６２とを備え、第１の軸６１が第１の台（固定台２０）に回転自在且つ離脱不能に軸着され、第２の軸６２が第２の台（旋回台３０）に回転自在且つ離脱不能に軸着されている。
【００４０】
また、このクランク部材６０は、図１５に示すように、端面６４が軸心に対して直角に設けられる円柱同士を端面同士６４で合わせた場合に形作られる形状と外観において同等である。また、第１の軸６１と第２の軸６２の直径が同一又は両者の半径の差が軸心同士の距離よりも小さい関係にあって、第１の軸６１と第２の軸６２とがクランクアーム部を兼ねている。このように、独立したクランクアーム部がないため、装置の薄型化ができる。
なお、クランク部材６０は削り出し（切削加工）で一体的に成形できる。第１の軸６１と第２の軸６２の直径が同一であると、力を好適に分散でき、バランスが良い。また、同径のベアリングが利用できるなど、部品の共用化ができる。
【００４１】
また、６５は駆動モータであり、第１の台と第２の台とを相対的に旋回運動させる動力源となる。本実施例では、固定台２０に対して旋回台３０が旋回運動をするように動力を発生する駆動手段として機能する。
この駆動モータ６５は、回転軸６６がクランク部材６０に固定されている。その回転軸６６の回転駆動によって、クランク部材６０が旋回することで、他のクランク部材６０も従動して旋回台３０が旋回する。
【００４２】
また、このクランク部材６０を構成要素とするクランク装置では、分離防止手段としての機能を好適に得ることができる。図１６にその構成の一例を示してある。なお、図１４に基づいて説明した構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
６３は鍔部であり、６７は蓋板、６８はベアリング、６８ａはベアリング用固定板、６９はビスである。第１の軸６１及び第２の軸６２は共に、鍔部６３と蓋板６７とに挟まれて、ベアリング６８を介して固定台２０又は旋回台３０に軸着されている。ベアリング６８はベアリング用固定板６８ａとビス６９を介して固定台２０及び旋回台３０に固定されている。また、第１の軸６１及び第２の軸６２の中央（軸心）に蓋板６７を挟む状態で固定されたビス６９によって、両軸６１、６２が固定台２０及び旋回台３０から離脱しないように構成されている。
これにより、第１の軸６１は蓋板６７と共に固定台２０に対して自転でき、第２の軸６２は蓋板６７と共に旋回台３０に対して自転できると共に、分離することを防止できる。
【実施例８】
【００４３】
次に、図１７に基づいて他の実施例の旋回台装置１４を説明する。図１７（ａ）は旋回台装置１４の平面図であり、１７（ｂ）は断面図である。なお、以上の実施例と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例では、連携手段及び分離防止手段が、球体連携機構４０ａとクランク連携機構４９によって構成されている。すなわち、図６の実施の形態と図１４の実施の形態の連携機構４０（球体連携機構４０ａ）及びクランク連携機構４９を足し合わせた形態となっている。クランク連携機構４９は、分離防止手段として機能すると共に、連携手段としても機能する。クランク部材６０が、薄型に形成されているため、球体連携機構４０ａと混合して同時に構成できる。
【００４４】
本実施例では、球体連携機構４０ａとクランク連携機構４９をそれぞれ５個ずつ設けたが、その数については限定されるものではない。総計で２個以上であれば、旋回台３０についての自転しない旋回運動を得ることができる。総計３個以上であれば、安定的な運動を得ることができる。球体連携機構４０ａの数を増やせば、高荷重に対応することができる。また、クランク連携機構４９を主に分離防止手段として用いるのであれば、本実施例に限らず、強度的に劣るものを使用しても差し支えない。また、球体連携機構４０ａとクランク連携機構４９の配置についても、適宜選択的に設計できるのは勿論である。
また、この形態においても人の乗る部位を設けることで運動器具として利用できる。
【実施例９】
【００４５】
次に、上記運動器具（旋回台装置）の人の乗る部位が椅子の座であることを特徴とする椅子７０について、図１８に基づいて説明する。
図１８は、以上に説明した旋回台装置を用いた椅子を説明する斜視図である。
固定台２０が脚部７３の上部に固定されている。この固定台２０に手すり７１と背もたれ７２を配設し、旋回台３０を座として一般的な事務用の椅子の形態にしたものである。固定台２０の下面に駆動モータ７５が配設され、旋回台３０を旋回駆動する。
また、背もたれ７２や手すり７１は、旋回台３０の旋回運動を妨げないよう固定台２０に固定され配設されている。脚部７３は図に示す高さ調整機構７４を有している。なお、この高さ調整機構７４に限らず、他の周知の機構を利用できるのは勿論である。
【００４６】
使用者は、通常の椅子と同様、座である旋回台３０の上に腰掛ける。そして、旋回台３０を旋回運動させて運動器具として使用する。この際、使用者は、旋回台３０の旋回運動に抵抗して姿勢を保とうとするので、筋肉を使い運動をすることができる。使用の際には、手すり７１や背もたれ７２に凭れかかることもでき、身体の負担を減らすことができる。背もたれ７２や手すり７１は、旋回台３０に固定されて配設されても良いが、この場合、背もたれ７２の旋回運動に伴って使用者の頭部が揺動され、なかには酔ってしまう人がいる。この点、固定台２０に背もたれ７２や手すり７１を固定すると、頭部の揺動が抑えられるので、酔いを防止することができる。
【００４７】
このような構成による運動器具は、通常は事務用の椅子として使用し、必要に応じて運動器具をして使用する事ができるので、利便性がある。
さらに、旋回台３０の上面略中央に、圧力スイッチなどからなる人体感知スイッチ７８を配設してもよい。旋回台３０上に使用者が座ると人体感知スイッチが作動し、駆動モータ７５が始動して旋回台３０が旋回運動をするように構成してもよい。
【００４８】
このような椅子７０において、使用者は、駆動モータ７５の始動、停止用スイッチや、回転スピードを調整するコントロールスイッチを用いて、旋回台３０の旋回運動を直接制御するようにしてもよい。これらのスイッチは、使用者が操作しやすいように、適宜付設すればよい。
また、制御装置８０を設けても良い。本実施例では、制御装置８０が駆動モータ７５の外側面に付設され、モータ回転軸の回転が制御される。制御装置８０は、モータ回転軸の回転スピード、回転時間、回転方向等の異なるプログラムを複数備え、これに応じて駆動モータ７５のモータ回転軸の回転を制御するものとすることができる。
駆動モータ７５の始動、停止用のスイッチ、コントロールスイッチ或いは使用者がプログラムを選択するための操作パネル等は、椅子（旋回台装置）に付設して固定しても良いが、使用者が手元で操作可能なように、配線でつながったリモコン型に形成してもよい。勿論、コードレスのリモコンも好適である。
【００４９】
このような構成からなる椅子７０は、その座に座って一種の運動器具として使用する。使用者は、旋回運動に対して座った状態の姿勢を保とうと身体に力を入れ、反射的に運動をすることになる。この運動は、反射的であるが筋肉を使うので、筋肉の衰えを防止することができる。このような運動は、歩行や立つことの困難な人の歩行訓練の前段階としても有効である。また、リラックスした状態で血流を良くする軽い運動をすることになり、疲労回復にも効果がある。また、体内脂肪を燃焼させるための全身的な運動をすることになり、シェープアップ効果がある。さらに、この運動は、腸の働きを活発化する助けともなり、ダイエット効果もある。また、特に、便秘解消のためにも有効である。
【００５０】
実際に、この椅子を、パーキンソン氏病の患者が用いたところ病状に改善が見られた。
また、身体の不自由な人は高齢者が使用したところ、全く歩行できなかった人が何回か使用するうちに、伝い歩きができるようになった。
さらに、４〜５人が一緒に乗って使用できる椅子（ベンチ）の場合、会話をしながら楽しく運動ができるので、寝たきりの状態の人や身体の不自由な高齢者などに好評であった。
【実施例１０】
【００５１】
次に、以上に説明した運動器具（旋回台装置）の人の乗る部位がベッドの一部であることを特徴とするベッドについて、図１９に基づいて説明する。
図１９は、旋回台装置１０を用いた運動器具を兼ねるベッド８１の側面図である。旋回台装置１０は、以上に説明した実施例と同等のものであり、説明を省略する。
ベッド８１は、旋回台装置１０の固定台２０を固定フレーム８２上に固定し、旋回台３０上にカバー台８３を載せて形成されたものである。使用者は、カバー台８３の上に位置して使用する。
【００５２】
これは、人の乗る部分がベッド状であるが、自転しない旋回運動をするので、運動器具の一種として利用できる。
カバー台８３は、その上で人が仰臥姿勢をとることができる十分な大きさに形成されている。使用者２８はカバー台８３の上で仰臥、横臥或いは伏臥姿勢になり、旋回台３０を旋回運動させて運動器具を使用する。このとき使用者２８は、カバー台８３の旋回運動に対して姿勢を保とうとして反射的に身体に力を入れるので、筋肉の衰えを防止することができる。特に立つことの困難な人にとって好適な運動となる。また、床擦れ防止にも有効である。勿論、カバー台８３を用いず、旋回台３０を人が仰臥姿勢をとれる十分な大きさに形成し、旋回台３０上に人が直接乗り込む構成にしてもよい。
【実施例１１】
【００５３】
さらに、仰臥姿勢で使用する運動器具兼用のベッドとしては、図２０に示すようなものも好適である。これは、図１９に示したものと同様の構成からなる旋回台装置の固定台２０が、カバー台８３の両側方（図１５の左右方向）へ延長されている。その延長部分８４の高さがカバー台８３の高さと略同一か或いはカバー台８３の高さより若干高く形成されているものである。
【００５４】
使用者２８は、頭部と脚を延長部分８４に、胴体部分をカバー台８３の上に載せて仰臥或いは横臥姿勢で運動器具として使用する。
このようにベッドを使用すれば、頭部と脚が揺動されないので、機械による運動に酔いやすい使用者であっても酔いを防ぐことができる。また、腰部を中心に部分的に揺動させることができるので、腰痛等の治療にも効果的である。また、床擦れ防止にも有効である。
なお、カバー台８３と、延長部８４の大きさ及び高さは、運動の目的に合わせて適宜設定すれば良い。また、手すりを設けて使用者がベッドから転落することを防止しても良いのは勿論である。
【実施例１２】
【００５５】
以下、本発明に提供できる旋回台装置及び運動器具等に係る実施例（第１２実施例）を添付図面と共に詳細に説明する。
図２１は、旋回台装置５１０の断面図である。図２２は、図２１に示した旋回台装置の平面図である。固定台５１４を実線で表し、旋回台５１１を点線で表している。
この旋回台装置５１０は、旋回台５１１に対して固定台５１４が平行に、対向するように配設され、両者の間に４つの球体（ボール５１２）を介在させて形成されている。また、旋回台５１１と固定台５１４は、分離防止のため、２つの連結手段により連結されている。
そして、静止している固定台５１４に対して、その上方に位置する旋回台５１１が、駆動手段の駆動によって相対的に旋回運動をする。旋回台装置５１０は、旋回台５１１の上面が載置面５２６となっており、その上に物が載せられる。或いはその上に物が固定されて使用される。
【００５６】
旋回台５１１と固定台５１４は、金属、木或いはプラスチック等から成り、略同一形状の板状に形成されている。
旋回台５１１の下面及び固定台５１４の上面の、互いに対応する位置には閉ループ溝（ボール溝５１１ａ、５１４ａ）が、それぞれ４個ずつ配設されている。
略同一形状からなるボール溝５１１ａとボール溝５１４ａは、円環状に、つまり断面円弧状の溝が一周して円状に（図２２参照）形成されているものである。
【００５７】
そして、旋回台５１１のボール溝５１１ａと固定台５１４のボール溝５１４ａとを対向させ、この間にボール５１２を１個ずつ介在させて旋回台５１１と固定台５１４が連携（連結）されている。このとき、図２３に示すようにボール溝５１１ａ、５１４ａの深さは、ボール５１２の高さ（直径）ｈの１０分の３程度に形成されるとよい。このため、ボール５１２がボール溝５１１ａ、５１４ａにそれぞれ嵌め入れられた際、ボール５１２の高さｈの１０分の４程度が、旋回台５１１と固定台５１４の間で露出するように形成するとよい。
【００５８】
上記のように、旋回台５１１と固定台５１４とは、各ボール溝５１１ａとボール溝５１４ａを対向させて配置され、各対向するボール溝５１１ａとボール溝５１４ａの各組内にそれぞれ１個ずつボール５１２が配置されている。このため、旋回台５１１は、固定台５１４に対して一定の向きを保ったまま円を描く旋回運動をすることが可能になる。すなわち、自転しない円運動をすることが可能となるのである。
ボール溝５１１ａ、ボール溝５１４ａ及びボール５１２の断面円の円弧の大きさを略同じ大きさにすることによって、旋回台５１１は、ボール溝５１１ａ、５１４ａ、ボール５１２に規制されてほとんどガタつくことなく、固定台５１４に対して旋回運動する。
なお、旋回台５１１と固定台５１４とは、相対的に旋回動可能である。
【００５９】
旋回台５１１上に載置された駆動モータ５１９のモータ回転軸５１９ａは、旋回台５１１を貫通して下方に突出している。つまり、旋回台５１１には透孔があって、モータ回転軸５１９ａがその透孔から下方へ突き出ている。そして、そのモータ回転軸５１９ａの先端部には外側に歯を有する駆動ギヤ５１９ｂが固定されている。
これに対して、固定台５１４には円形状の凹部が設けられ、その凹部内周に駆動ギヤ５１９ｂと噛合する歯を有した内歯ギヤ５１９ｃが形成されている。
そして、旋回台５１１が固定台５１４に対して上記の旋回運動をする際、駆動ギヤ５１９ｂが内歯ギヤ５１９ｃに沿って転動する関係に形成されている。すなわち、駆動モータ５１９による回転駆動によって、駆動ギヤ５１９ｂが内歯ギヤ５１９ｃの内周に沿って公転しつつ自転する。すると、静止状態である固定台５１４に対して旋回台５１１が相対的に旋回運動し、４つのボール５１２は旋回台５１１の回転に伴ってボール溝５１１ａ、５１４ａ内で転動する。
このとき、内歯ギヤ５１９ｃの軸線と、モータ回転軸５１９ａの軸線は、偏心距離ｇを有して偏心する状態に配設する（両者の軸線は、距離ｇを有して平行になっている）。また、前述のボール溝５１１ａ、５１４ａにおける円弧の中心同士の距離（ピッチ距離ｄ）は、偏心距離ｇと同一に設定する。
【００６０】
上記構成により、静止状態の固定台５１４に対して旋回台５１１が相対的に旋回運動をするように配設された旋回台装置５１０は、２つの分離防止手段（連結手段）によって旋回台５１１と固定台５１４との分離が防止されている。
２つの連結手段のうちの１つは、ケース５２１である。ケース５２１は、図２１に示されるように旋回台５１１の上面を覆って旋回台５１１と一体化され、固定台５１４の下面にまわり込んで固定台５１４と旋回台５１１を挟み込む。そして、ケース５２１は、旋回台５１１の旋回運動を阻止することなく、旋回台５１１と一体化して固定台５１４に対して相対的に旋回運動をする。なお、旋回台５１１と固定台５１４とが分離するように力が作用するとき、ケース５２１の外縁のまわり込み部５２１ａは、固定台５１４を旋回台５１１側へ押しつけ、両者の分離を防止するように作用する。ケース５２１が、固定台５１４に対する旋回台５１１の相対的な旋回運動を許容する大きさに設けられるのは勿論である。
なお、ケース５２１のまわり込み部５２１ａと固定台５１４との間に前述した連携手段４０を配し、滑りを良くしても良い。
【００６１】
他の連結手段は、互いに引き合う磁石装置を利用して形成されている。つまり、固定台５１４の上面に永久磁石５２２を配設し、これに対向する位置の旋回台５１１の下面に鉄板５２３を配設する。
これにより、旋回台５１１と固定台５１４を対向させて組み合わせた際には、永久磁石５２２と鉄板５２３とが引き合い、旋回台５１１の固定台５１４に対する旋回運動を阻止することなく、旋回台５１１と固定台５１４を連結する。
なお、図２２では、複数（５個）の永久磁石５２２を固定台５１４の中央付近に配置している。
【００６２】
また、駆動手段については、図２４に示すような構成も利用できる。図２４（ａ）は駆動手段の断面図、図２４（ｂ）はクランク部品（駆動軸５１３）の斜視図である。
旋回台５１１に固定された駆動モータ５１９のモータ回転軸５１９ａは旋回台５１１の透孔を通って下方へ延出されている。そして、そして、ボール溝のピッチ距離ｄと等しい偏心距離でモータ回転軸５１９ａと駆動軸５１３を偏心して（モータ回転軸と駆動軸の両者の軸線が距離ｄ隔てて平行になるように配設する）一体化させ、固定台５１４側にこの駆動軸５１３をその軸線を中心に回転可能に軸支させる。駆動軸５１３にはモータ回転軸５１９ａが挿入される貫通孔が設けられ、キー溝が設けられている。図示しないキーによって駆動軸５１３とモータ回転軸５１９ａが連結されている。
なお、駆動軸５１３は、固定台５１４に設けられたベアリング５２５によって軸受されている。これにより、駆動モータ５１９による回転駆動によって旋回台５１１が旋回運動するようになる。また、モータ回転軸５１９ａと駆動軸５１３は共に円柱状であり、両者によって一種のクランク部材が構成されている。
【００６３】
また、上記構成とは反対に、駆動モータ５１９を固定台５１４の下面に固定させて旋回台装置の下方に配設してもよい。この場合、固定台５１４を貫通して上方へと延出されるモータ回転軸５１９ａを上記と同様に駆動軸５１３と偏心して連結する。そして、駆動軸５１３を旋回台５１１に配設されたベアリング５２５内に挿入し、軸線を中心として回転可能に配設する。これによると、駆動モータ５１９は、固定台５１４に固定された状態となって旋回運動をしないので、固定台５１４の下方に空間がある場合はこの構成を採用すると有利である。
前述のギヤ構成による駆動手段においても、駆動モータ５１９を固定台５１４の下面に固定し、内歯ギヤ５１９ｃを旋回台５１１側に設けることができる。
【００６４】
また、モータ回転軸５１９ａと駆動軸５１３の連結は、直接連結してもよいし、クランクアーム等を介して連結してもよい。
そして、旋回台５１１の旋回運動は、モータ回転軸の回転方向、スピード等を図示しない制御手段で制御することにより逆方向に回転させたり、回転速度を減速したり加速させたりして調整できる。
【実施例１３】
【００６５】
次に旋回台装置に係る実施例（第１３実施例）について、図２５〜２７に基づいて説明する。
図２５（ａ）は、旋回台装置５２７の底面図であり、図２５（ｂ）はその断面図である。図２６（ａ）は分離防止手段（連結手段）に用いられる連結部の平面図であり、図２６（ｂ）はその断面図である。そして、図２６（ｃ）は、連結部を２つ組み合わせることで構成される連結手段の断面図である。また、図２７（ａ）は、略同一形状に形成される旋回台５２４と固定台５２５の平面図であり、図２７（ｂ）は旋回台と固定台を組み合わせた際の底面図である。
【００６６】
金属板からなる旋回台５２４と固定台５２５は、略同一の形状に形成されており（図２７（ａ）参照）、中央に略長方形の開口部５２８が設けられている。開口部５２８は、その長辺の中央で幅の広がる拡幅部５２８ａが形成されている。ここで、長辺の長さをＭ、拡幅部５２８の幅をＷとすると、幅Ｗよりも長辺の長さＭは大きく設定される。
また、旋回台５２４と固定台５２５の開口部５２８の周囲には、複数（図２５では１２個）の透孔（貫通穴５２９）が配設されている。そして、複数の貫通穴５２９には、図２５（ｂ）に示されるようにそれぞれ円盤型のボール支持部（ボール受け部５３０）がそれぞれ嵌入されて固定されている。ボール受け部５３０は、その一端面５３０ｂ側が鍔状に外方に延出し、フランジ部５３０ａが形成されている。このフランジ部５３０ａが貫通穴５２９の縁に係止されて固定されている。
【００６７】
また、ボール受け部５３０の一端面５３０ｂには、第１２実施例で説明したものと同様の円環状のボール溝５１１ａ、５１４ａが配設されている。
こうして、複数のボール溝５１１ａ、５１４ａが配設された旋回台５２４と固定台５２５が形成され、固定台５２５は、旋回台５２４の下方でその旋回台５２４に対して平行に対向するよう配設される。
そして、旋回台５２４側のボール溝各々に、固定台５２５側のボール溝を対向させ、この間にそれぞれボール５１２を１個ずつ介在させて旋回台５２４と固定台５２５とが連携され、旋回台装置が形成される。このとき、旋回台５２４及び固定台５２５は、両者それぞれに配設された開口部５２８が重なるよう連結される。また、その開口部５２８同士は、平面的には図２７に示されるように、互いに相手側に対して交差して配置される。つまり、両者の向き（矢印Ａ、Ｂ）は、直交する（９０°異なる）方向となっている。
【００６８】
旋回台５２４と固定台５２５の連携（連結）は、同一形状の２枚の連結部材５３３（第１の連結部材、第２の連結部材）を有した分離防止手段（連結手段５３２）によってなされる。
連結部材５３３は、旋回台５２４及び固定台５２５と同一の厚さを有した金属板からなり、略直角に曲折された両端側の起立片部５３３ｊ及び連結片部５３３ｄで構成され、全体に断面コの字状に形成されている（図２６（ａ）、（ｂ）参照）。
また、連結片５３３ｄの中央には、貫通穴５３３ｂが形成されている。この貫通穴５３３ｂには、前述したものと同様のボール受け部５３４が、ボール溝５３４ａをコの字の凹部内底面に設けて固定される。
【００６９】
さらに、連結部材の長さＬは、旋回台５２４及び固定台５２５の開口部２８の長辺の長さＭより若干小さく、拡幅部の幅Ｗよりも大きく設定される。
また、連結片５３３ｄの長さＮは、拡幅部の幅Ｗより若干小さく設定されている。
【００７０】
２枚の連結部材５３３ｇ（第２の連結部材）、５３３ｈ（第１の連結部材）は、互いのボール溝５１１ａ、５１４ａを対向させてボール５１２をその間に介在させ、平面形状が十字型になるよう組み合わされる（図２５、図２６（ｃ）参照）。つまり、２つの連結部材の、コの字の凹部内底面を対向させるようにして、且つ十字状をなすように互いに相手側に対して交差して組み合わされる。
こうして組み合わされた２枚の連結部材５３３ｇ、５３３ｈは、両者の間に介在するボール５１２によって、平行となるように（図２５（ｂ）参照）配設される。つまり、２枚の連結部材は、連結部材５３３ｇ（第２の連結部）の連結片部５３３ｄが旋回台５２４と平行に揃い、連結部材５３３ｈ（第１の連結部）の連結片部５３３ｄが固定台５２５と平行に揃うように、それぞれ、旋回台５２４及び固定台５２５の開口部５２８内に配置される。このとき、第２の連結部材５３３ｇの両起立片部５３３ｊの端部５３３ａが、固定台５２５の開口部５２８の開口縁部に、その固定台５２５の外側面に当接して掛止され、第１の連結部材５３３ｈの両起立片部５３３ｊの端部５３３ａが、旋回台５２４の開口部５２８の開口縁部に、その旋回台５２４の外側面に当接して掛止される。
【００７１】
ボールが介在されて、２枚の連結部材５３３ｇ、５３３ｈが、互いに相対的に旋回運動可能に設けられた連結手段５３２は、旋回台５２４及び固定台５２５を、中央部に配設した開口部５２８において挟み込み、両者の分離を防止すると共に、旋回台５２４の固定台５２５に対する相対的な旋回運動に連動して一方の連結部材が旋回運動可能となっている。
【００７２】
具体的な連結部材５３３ｇ、５３３ｈの旋回台５２４と固定台５２５への組み込み方法は、縦横別方向に向いた状態で組み合わされた旋回台５２４と固定台５２５（図２７（ｂ）参照）に対して、２枚の連結部材５３３ｇ、５３３ｈを、それぞれ外側から連結部材５３３ｇ、５３３ｈの長さ方向を開口部５２８の長辺方向に合わせて、開口部５２８へ嵌め込む。そして、２枚の連結部材５３３ｇ、５３３ｈを十字状にして対向させ、両者のボール溝５１１ａ、５１４ａの間にボール５１２を介在させた状態で両者を同時に９０°回転させる。このとき、２枚の連結部材５３３ｇ、５３３ｈの、それぞれの両端部５３３ａを、旋回台５２４と固定台５２５の外側面に当接させて掛止させる。拡幅部５２８ａは切り欠き部５２８ｂが形成されて徐々に拡幅されているので、連結部材５３３ｇ、５３３ｈの回転を円滑に行うことができる。
【００７３】
この旋回台装置も、第１２実施例で述べたように、駆動モータを設けて自動的に旋回台５２４が旋回運動をするように形成できる。
例えば、第１２実施例のように、旋回台５２４上に駆動モータを配設し、モータの回転軸の先端に固定された駆動ギヤを固定台５２５側の内歯ギヤ内で公転しながら自転するよう設けてもよい。
また、第１２実施例について図２４で説明した駆動手段を利用することも可能である。
【００７４】
以上の実施例で説明した旋回台装置５１０、５２７によると、ボールが旋回台の旋回運動に連動して転動しながら旋回台を支持するので、旋回台上に重量の重いものを載せても良好に旋回運動をすることができる。また、ボールは簡単な構成でありながら強度があり、旋回台を良好に旋回運動させることができる。
また、旋回台と固定台のボール溝の数を増やして、その間に配設されるボールの数を増やすことで、より強度を増すことができ、旋回台の載置面の面積も増やすことができる。
さらに、ボールの径を小さくすることで旋回台と固定台の間を狭くして、旋回台装置をより薄く形成することができる。
【００７５】
また、介在するボールの配設される位置を変えることでも、旋回台上にかけられる荷重に対応することができる。
さらに、連結手段が旋回運動を妨げることなく旋回台と固定台を連結させているので、旋回台と固定台が簡単に分離されることがない。従って、旋回台を持ち上げることより、固定台が落下し、破損することを防止できる。
また、円環状のボール溝は、旋回台或いは固定台のどちらか一方側に設けられれば良い。つまり、他方には、旋回台の旋回運動に伴う一方側のボール溝内でのボールの転動を妨げることなく、ボールを収容する形状のもの（ボール収納部）を配設すればよい。例えば、ボール収容部は、ボールが転動可能に収容される球面状に窪んだ形状でもよい。
また、円環状のボール溝は断面円弧状としたが、これに限定されない。断面Ｖ字状としてもよい。
以上の実施例による旋回台装置は、比較的広い載置面に重い物を載せて旋回運動をする装置として有効である。この好適な用途の例として、運動器具、健康増進用器具、攪拌器等がある。
【００７６】
また、以下に説明する運動器具の旋回台として、以上の実施例で述べた旋回台５１１、５２４を直接利用しても良いが、この旋回台５１１、５２４上にカバー板を一体化させて形成したものを旋回台としてもよい。また、第１実施例の連結用のケース５２１を用いる場合も、ケース５２１と一体化したものを旋回台として使用してもよい。
さらに、以上の実施例で説明した旋回台装置を小型に形成するなどしてユニット化し、これを複数平面的に並べて組み付け、一つの旋回台を旋回運動させる一つの旋回台装置としてもよいのは勿論である。
【実施例１４】
【００７７】
次に、図２８に基づいて運動器具に係る実施例（第１４実施例）を説明する。
図２８に示す運動器具１１４は、駆動モータが配設されていない旋回運動装置を、小型にユニット化して旋回台装置ユニット１０２を形成し、これを複数利用して形成した椅子（ベンチ）形の運動器具である。
１１３は、板上の座席部３１４（固定台）と４本の脚１０３とから成るベンチであり、旋回台装置ユニット１０２が２つベンチ１１３上に設けられている。
さらに、カバー台（旋回台３１１）の一端面には、手すり１０１が固定されている。
【００７８】
運動器具１１４を使って使用者２８は、手すり１０１によって旋回台３１１を揺動させるという運動をすることができる。この運動は、旋回台３１１の旋回運動範囲が限定されているので、キャスター付の押し車を押すような運動よりも使用者２８の負担を軽くすることができる。従って、立つことはできるが、歩くことが困難な人等に有効である。
さらに、旋回台３１１上に１人或いは複数人が腰掛けた状態で、運動器具を使用しても良い。積極的に運動をすることなく単に腰掛けている人も、旋回台３１１の旋回運動に対して座った姿勢を保持しようと身体に力を入れるので、筋肉の衰えを防止することができる。
【００７９】
また、旋回台装置ユニット１０２を多数並べて配設することで、大きな面積の旋回台３１１を有した多人数用のベンチ形の運動器具を簡単に形成することができる。
また、運動器具１１４の、複数の旋回台装置ユニット１０２のうちの少なくとも一つに駆動モータを設け、旋回台が自動的に旋回運動するようにしても良いのは勿論である。
【実施例１５】
【００８０】
次に、図２９に基づいて車椅子に係る実施例（第１５実施例）を説明する。
図２９は、駆動モータを用いない旋回台装置を、車椅子に組み込んで形成した運動器具の側面図である。この運動器具１１５は、手動で２つの車輪１０４を回転させることにより移動する通常の車椅子の、座席部１０５上に、旋回台装置ユニット１０２が固定されているものである。
つまり、車椅子の座席部１０５に旋回台装置ユニット１０２の固定台２０が固定され、旋回台３０が車椅子の座となっている。
【００８１】
さらに、１つの車輪１０４の回転運動を旋回台装置ユニット１０２に伝達する伝達手段が配設されている。これにより、車輪１０４が回転すると、旋回台装置ユニット１０２の旋回台３０が車椅子上で旋回運動する。
なお、伝達手段は、車輪に接触するローラ１０６と、プーリーとベルト又はスプロケットとチェーン等で構成できる。
【実施例１６】
【００８２】
次に、図３０に基づいて運動器具８５にかかる実施例（第１６実施例）を説明する。
図３０は運動器具の一実施例である。本発明にかかる旋回台装置１０の旋回台３０上に補助棒２７が垂直に立設されている。使用者は、その補助棒２７につかまった状態で、旋回運動する旋回台３０の載置面３６上に乗る。旋回台３０は、駆動モータ６５の動力によって、固定台２０に対して自転しない旋回運動をする。使用者２８は、この旋回台３０の動きに対応して反射的に筋肉を使うことになり、結果的に運動をすることになる。
【００８３】
従来の室内ランニング又は歩行用等の運動用具は、ある程度自由に運動ができる人を対象としている。従って、そのような運動用具を、立つことが難しい人や、立つことが限度で足の上げ下げが難しい人が利用することは支障がある。
そして、従来、自由に運動することが難しい人が、適度に身体を動かして筋肉の衰えを防止し、歩行訓練の前段階において無理なく利用できる運動器具は好適なものがなかったと考えられる。
【００８４】
これに対し、本発明による運動器具８５は、自由に運動することが難しい人を含めて好適に利用できる。使用者は自転しない旋回運動をする旋回台３０の上に乗って、足に力を入れて踏みこたえたりすることで、筋肉の衰えを防止したり、バランス感覚を鍛えることができる。旋回台装置は薄く、小型に形成できるので、家庭で手軽に運動をすることができる。特に、歩行訓練の前段階における機能回復にも有効である。
【００８５】
補助棒２７に、駆動モータ６５の回転開始、停止用のスイッチや、回転スピードを調整するコントロールスイッチを配設すると、使用者２８が手元で簡単に運動器具８５の動作を制御できる。
また、使用者の運動能力に応じた旋回台３０の旋回運動が自動的になされるように、制御装置を設けても良い。制御装置は、駆動モータの、モータ回転軸の回転方向、回転スピード、回転時間等の異なるプログラムを複数備え、これに応じてモータ回転軸の回転を制御するものである。
使用者２８は、補助棒２７に配設され、制御装置に信号を送る操作パネルによって自身の運動能力に応じた訓練メニューを選択する。すると、これに対応したプログラムによってモータ回転軸の回転スピードや時間等が制御され、旋回台３０がモータ回転軸の回転に応じて旋回運動をする。
【００８６】
また、補助棒２７が必要のない使用者に対しては、旋回台装置１０そのものを運動器具として有効に利用できる。使用者は旋回運動する旋回台３０に乗ることにより、バランス感覚を養うことができる。
さらに、旋回台装置は、駆動モータ６５の配設されていないものであっても良い。この場合は、旋回台３０に乗り込んだ使用者が、壁等に手をついて押した反動を利用するなどして旋回台３０を旋回運動させる。これによると、身体全体を使用して前述の運動器具８５よりもより激しい運動をすることができる。勿論、補助者が、使用者の乗り込んだ旋回台３０を揺らして旋回運動させて使用する方法でもよい。
【００８７】
また、前記実施例において、駆動モータを設けない場合は、図３１に示すように固定台２０に補助棒２９ａを取り付け、使用者が、補助棒２９ａを動かすことによって旋回台３０を旋回運動させる構成にしてもよい。補助棒２９ａの下端にはボール部２９ｂが設けられており、ボール部２９ｂは固定台２０に配設された軸受８６内に回動自在に嵌入されている。そして、補助棒２９ａは、固定台２０から旋回台３０の貫通孔を通過して上方に延出されている。貫通孔は補助棒２９ａに対してある程度余裕を持って設けられる。
【００８８】
このような構成の運動器具は、旋回台３０上に乗り込んだ使用者が旋回台３０を抉るように補助棒２９ａを回動させると、旋回台３０がその方向へ押されて移動し、旋回運動をするようになる。これにより、使用者は脚ばかりでなく、腕の筋肉の衰えも防止することができる。
また、駆動モータを用いないこれらの運動器具によると、機械的な回転が苦手で、旋回する台に乗ると酔ってしまうような人であっても、障害の程度にあった運動をすることができる。
【実施例１７】
【００８９】
次に、図３２に基づいて第１７実施例を説明する。
図３２は、運動器具として、旋回台装置１０と補助器８７を組み合わせた構成としたものを示す。補助器８７は、人の起立を補助するものであり、鉄製等のパイプを所定の形状に曲折させたり結合させたりして、上部に手すり８８を設けてフレーム状に形成したものである。フレームの中央に設けられた空間内に入った使用者２８は、手すり８８に体重をかけることができる。このため、歩行機能に障害のある人等の補助となることができる。
なお、補助器８７の下部にはそれぞれキャスター８９が配設されている。補助器８７を傾けることで移動可能となる。
【実施例１８】
【００９０】
次に、図３３に基づいて第１８実施例を説明する。以上に説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施例は、駆動手段を手動としたものである。水平面内でハンドル４６を回転させることによって、クランク部材６０を旋回させるものである。４８は回転軸であり、ハンドル４６とクランク部材６０との間に連結され、ハンドル４６の回転力をクランク部材６０に伝達する。これにより、旋回台３０の自転しない旋回運動を得ることができる。
【実施例１９】
【００９１】
次に、図３４に基づいて第１９実施例を説明する。以上に説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施例も、駆動手段を手動としたものである。垂直面内でハンドル４６ａを回転させることによって、クランク部材６０を旋回させるものである。４７はベベルギヤを組み合わせた歯車機構である。これは、垂直面内の回転を起立する回転軸４８ａの回転に変換して駆動を伝達する。これによっても、旋回台３０の自転しない旋回運動を得ることができる。
【実施例２０】
【００９２】
次に、図３５に基づいて第２０実施例を説明する。以上に説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施例は、差し込み式の運動器具である。自転しない旋回運動を発生させる旋回台装置１０を設け、その旋回台装置１０の固定台２０から固定薄板部５７を延設し、旋回台３０から旋回薄板部５８を延設してある。この固定薄板部５７と旋回薄板部５８とによって、差し込み部５９が構成されている。固定薄板部５７と旋回薄板部５８は摩擦抵抗が少ない表面を有し、適宜な剛性を有するものを利用すればよい。
ベッド７６に寝ている人に用いるときは、その人とベッド７６の間に差し込み部５９を差し込み、旋回台装置１０を駆動させる。これにより、前述したベッドと同等の効果を得ることができる。
【００９３】
以上、本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明にかかる二次元運動機構及び旋回台装置は、以上に説明したもの、及び健康の維持・増進を目的とする運動用具、リハビリテーション用器具、身体訓練用運動用具等の運動器具の他に、攪拌装置、多軸回転動発生装置、研磨装置、巻線装置、振動発生装置、きのこ培基のかき出し装置、その他の装置の運動機構に適用できる。
特に研磨装置については、通常の回転研磨盤では内周と外周とで速度差があるのに対し、本発明の二次元運動機構及び旋回台装置を用いた研磨盤ではどの点においても同一の旋回運動を得ることができる。このため、大型平面を均一に研磨するための研磨装置の運動機構として好適である。
なお、以上の装置の運動機構として使用される場合、本発明の二次元運動機構及び旋回台装置の第１の台と第２の台の位置関係は上下を逆にしても良いのは勿論である。すなわち、旋回台が、上側に位置する場合もあるし、下側に位置する場合もある。
また、以上の装置に適用する場合は、二次元運動機構及び旋回台装置が、本発明のごとく複数段の旋回運動機構によって構成される場合も勿論であるが、一段の場合も好適に適用できる。さらにまた、二次元運動機構及び旋回台装置を、鉛直に立てる形態で使用しても良いし、所定の角度に配置して使用しても良いのは勿論である。
【００９５】
上記の技術分野の中で上下に台が重なる場合であって、各台の重量が大きい場合、その台の重量自体が前記の分離防止手段となる。従って、分離防止手段については、特別に構成される機構が設けられない場合がある。特に、球体連携機構を用いる場合、高荷重に耐え得る形態であり、例えば重量のある研磨装置などの工作機械の場合、特別な分離防止の機構を要しない場合もある。これによれば、台の重量が分離防止手段であり、簡易に構成できる。
なお、上記の技術分野においても場合によっては、分離防止手段（特別に構成される分離防止機構）を複数適宜に配列してもよい。これによれば、傾きを防止できるなど、よりバランスのとれた好適な運動を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係る旋回台装置の一形態を示す平面図である。
【図２】図１の旋回台装置の正面図である。
【図３】本発明に係る運動軌跡の例を示す平面図である。
【図４】本発明に係る運動軌跡の例を示す平面図である。
【図５】本発明に係る運動軌跡の例を示す平面図である。
【図６】第１実施例の一段の旋回台装置の断面図である。
【図７】第１実施例の旋回台装置を説明する平面図である。
【図８】第１実施例の旋回台装置の旋回運動を模式的に説明する平面図である。
【図９】第２実施例の分離防止手段の断面図である。
【図１０】第３実施例の旋回台装置の側面図である。
【図１１】第４実施例の旋回台装置の側面図である。
【図１２】第５実施例の旋回台装置の断面図である。
【図１３】第６実施例の旋回台装置の一部断面を含む側面図である。
【図１４】第７実施例の旋回台装置の平面及び断面図である。
【図１５】第７実施例のクランク部材の一形態を示す斜視図である。
【図１６】第７実施例のクランク連携機構の一形態を示す断面図である。
【図１７】第８実施例の旋回台装置の平面及び断面図である。
【図１８】第９実施例の椅子の斜視図である。
【図１９】第１０実施例のベッドの側面図である。
【図２０】第１１実施例のベッドの側面図である。
【図２１】第１２実施例の断面図である。
【図２２】第１２実施例の平面図である。
【図２３】ボール受け部の実施例を示す断面を含む側面図である。
【図２４】駆動手段の実施例を示す断面図及び斜視図である。
【図２５】第１３実施例の底面図及び断面図である。
【図２６】第１３実施例に係る連結手段の実施例を説明する説明図である。
【図２７】第１３実施例に係る各台の実施例を説明する説明図である。
【図２８】第１４実施例の平面図及び側面図である。
【図２９】第１５実施例の側面図である。
【図３０】第１６実施例の側面図である。
【図３１】補助棒の実施例を示す断面図である。
【図３２】第１７実施例の側面図である。
【図３３】第１８実施例の側面図である。
【図３４】第１９実施例の一部断面を含む側面図である。
【図３５】第２０実施例の一部断面を含む側面図である。
【図３６】従来技術を説明する斜視図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０ 旋回台装置
２０ 固定台
２４ 突起状部
２５ 第１の凹部
２６ 収容部
２９ 中間台
３０ 旋回台
３５ 第２の凹部
４０ 連携手段
４０ａ 球体連携機構
４１ 第１のループ溝
４２ 第２のループ溝
４３ 接点
４４ ループ溝
４５ 球体
４９ クランク連携機構
５０ 分離防止手段
５１ 第１の架橋部
５２ 第２の架橋部
５４ 分離防止部
６０ クランク部材
６１ 第１の軸
６２ 第２の軸
６３ 鍔部
６４ 端面
６５ 駆動モータ
６６ 回転軸
６８ ベアリング
６９ ビス
７０ 椅子
７５ 駆動モータ
８０ 制御装置
８１ ベッド
２００ 旋回運動機構
２１０ 第１の台
２１５ 中間台
２２０ 第２の台
２３０ 駆動装置
２４０ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次元運動機構及び旋回台装置に関する。より詳細には、第１の台と、その第１の台と対面して配される第２の台とを備え、第１の台と第２の台のどちらか一方に対して他方が自転しない旋回運動をする旋回運動機構によって構成される二次元運動機構及び旋回台装置、さらにそれを利用した運動器具及び椅子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、旋回台９２を、向きが変わることのない（自転しない）旋回運動させる旋回台装置９１としては、図３６示す原理のものが知られている。これは、複数（４個）のクランク部材９３を構成要素とする。
各クランク部材９３は、旋回台９２に回転可能に軸着された上部軸９３ａと、固定台９１に軸着された下部軸９３ｂと、上部軸９３ａと下部軸９３ｂとの軸線が所定の間隔をおいて平行に位置する状態となるように両者の間に設けられたクランクアーム部９３ｃとから構成されている。また、各クランク部材９３には、各上部軸９３ａにスプロケット９４が固定されている。
【０００３】
９６は駆動モータであり、旋回台９２に設置されている。この駆動モータ９６の出力軸にもスプロケット９４が固定されている。そして、以上の５つのスプロケット９４には、チェーン９５が掛け回されている。
これにより、駆動モータ９６を駆動させると、各上部軸９３ａが同期して回転され、固定台９１に対して旋回台９２が相対的に旋回運動をする。つまり、旋回台９２は向きを一定方向に向けたまま（自転することなく）、円運動をする。すなわち、旋回台９２上の任意の点は、どの点においても固定台９１に対して上部軸９３ａと下部軸９３ｂとの偏位距離（離間距離）を半径とする旋回円運動をする。
【０００４】
このような旋回台装置９０は、様々な用途に使用される。
例えば、旋回台９２上に、回転駆動する複数のかき出し部材を備えたきのこ培基のかき出し装置がある（特許文献１参照）。これによれば、瓶口が下方を向くように倒立状態に保持された複数のきのこ栽培瓶内のそれぞれへ、かき出し部材が挿入される。そのかき出し部材は回転してきのこ培基をかき出す。そして、クランク部材９３によって旋回台９２が旋回運動することで、かき出し部材が水平方向へ一定の距離を移動することができる。これによって、きのこ培基を全体的に好適にかき出すことができる。
【特許文献１】特開２０００−３１６３７８号公報（図１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の旋回台装置９０においては、旋回台は単純に旋回円運動をするだけで、旋回軌跡を可変することができなかった。また、所定の平面内で、固定台に対する旋回台の位置決めができる二次元運動機構として利用することができなかった。
そこで、本発明の目的は、自転しない旋回運動を発生させる旋回台装置を構成要素とし、旋回台の旋回軌跡を可変でき、所定の平面内で旋回台の位置決めが可能な二次元運動機構及び旋回動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかる旋回台装置の一形態によれば、第１の台と、該第１の台と対面して配される第２の台と、前記第１の台と前記第２の台とを連携して該第１の台と第２の台のどちらか一方に対して他方が自転しない旋回運動をするように設けられた複数の連携手段と、前記第１の台と前記第２の台とが分離することを防止して前記の連携状態を保持できるように設けられた分離防止手段とを備える旋回運動機構が、実質的に複数段に積層され、該複数段の旋回運動機構によって所望の二次元運動が合成されるべく、各旋回運動機構のそれぞれに旋回条件を可変可能な駆動装置と該駆動装置を制御する制御装置を具備する。
【０００７】
また、本発明にかかる二次元運動機構の一形態によれば、前記旋回運動機構が上下２段に積層され、下段側の下側に位置する前記第１の台又は前記第２の台のどちらか一方の台が固定台として設けられ、上段側の上側に位置する前記第１の台又は前記第２の台のどちらか一方の台が旋回台として設けられ、固定台と旋回台の中間に下段側の他方の台と上段側の他方の台の機能を備えて一体的に設けられた中間台を具備することを特徴とすることができる。
【０００８】
また、本発明にかかる二次元運動機構の一形態によれば、前記連携手段は、前記第１の台の前記第２の台に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられた第１のループ溝と、前記第２の台の前記第１の台に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられ前記第１のループ溝に対応して配された第２のループ溝と、前記第１のループ溝と前記第２のループ溝とが運動軌跡の接点で重なるように該第１のループ溝と第２のループ溝とに転動可能に嵌められた球体とを具備することを特徴とすることができる。
【０００９】
また、本発明にかかる二次元運動機構の一形態によれば、前記分離防止手段は、前記第１の台に架け渡される状態に設けられた第１の架橋部と、前記第２の台に前記第１の架橋部と交差する向きに架け渡される状態に設けられ前記第２の台が対向する前記第１の架橋部の面と反対側の面へ対向する分離防止部を備える第２の架橋部とを具備することを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる二次元運動機構の一形態によれば、前記分離防止手段は、前記第１の台に設けられた第１の開口又は凹部と、該第１の開口又は凹部に架け渡される状態に設けられた第１の架橋部と、前記第２の台に設けられた第２の開口又は凹部と、該第２の開口又は凹部に前記第１の架橋部と交差する向きに架け渡される状態に設けられ前記第２の台が対向する前記第１の架橋部の面と反対側の面へ対向する分離防止部を備える第２の架橋部とを具備することを特徴とすることもできる。
【００１０】
また、本発明にかかる旋回台装置によれば、上記いずれか記載の二次元運動機構の旋回する台が、物が載置される台であることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる運動器具によれば、上記いずれか記載の二次元運動機構の旋回する台が、人が乗る台であることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる椅子によれば、上記運動器具の前記人が乗る台に椅子の座が設けられたことを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の二次元運動機構及び旋回台装置によれば、第１の台と第２の台のどちらか一方に対して他方が自転しない旋回運動をする旋回運動機構が、実質的に複数段に積層され、各旋回運動機構のそれぞれに旋回条件を可変可能な駆動装置と該駆動装置を制御する制御装置を具備する。
このため、相対的に運動する台の運動軌跡は、複数段の旋回運動機構による運動の合成となり、その運動軌跡は好適に可変できる。また、所定の平面内において、運動する台の位置決めをすることが可能となる。
そして、この二次元運動機構及び旋回台装置を利用して、好適な運動器具及び椅子を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の二次元運動機構及び旋回台装置に係る最良の形態の一例を添付図面と共に詳細に説明する。
図１は、本発明の二次元運動機構を適用した旋回台装置の平面図である。また、図２は図１の正面図である。この旋回台装置は椅子の運動機構として利用されるものである。
２００は旋回運動機構であり、第１の台２１０と、その第１の台２１０と対面して配される第２の台２２０と、第１の台２１０と第２の台２２０とを連携してその第１の台２１０と第２の台２２０のどちらか一方に対して他方が自転しない旋回運動をするように設けられた複数の連携手段と、第１の台２１０と第２の台２２０とが分離することを防止して前記の連携状態を保持できるように設けられた分離防止手段とを備える。
なお、連携手段と分離防止手段の構成の詳細については、図６以下の図面に基づいて実施例の説明の欄で詳細に説明する。
ｓは、ある。この旋回運動機構２００が、図１及び２に示すように、実質的に複数段（本形態では２段）に積層され、その複数段の旋回運動機構２００によって合成される平面の運動範囲内で、両端に位置する台（上段の第２の台２２０と下段の第１の台２１０）の相互間について相対的に二次元の位置決め及び運動を可能とすべく、各旋回運動機構２２０のそれぞれに旋回条件を可変可能な駆動装置２３０とその駆動装置２３０を制御する制御装置２４０を具備する。この駆動装置２３０と制御装置２４０によって、駆動手段が構成されている。
【００１３】
本形態にかかる旋回台装置によれば、旋回運動機構２００が上下２段に積層され、下段側の下側に位置する第１の台２１０が固定台として設けられ、上段側の上側に位置する第２の台２２０が旋回台として設けられている。また、その固定台（第１の台２１０）と旋回台（第２の台２２０）の中間に下段側の旋回台（第２の台２２０）と上段側の固定台（第１の台２１０）とが張り合わされた状態に固定されて一体的に設けられた中間台２１５を具備する。つまり、中間台２１５は、下段側の旋回台（第２の台２２０）と上段側の固定台（第１の台２１０）の両方の機能を備えて一体的に設けられている。
駆動装置２３０の動力部としては、減速機付サーボモータ、ステッピングモータ、ブレーキ付モータなどの回転条件を適宜に制御可能な駆動モータ２３１を採用することができる。駆動装置２３０の駆動機構としては、クランク機構や、内歯ギヤとピニオンギヤから成る機構などを採用できる。なお、本形態では図２に示すように、駆動モータ２３１の回転軸２３２に、ピン部２３６が設けられた円板２３５が固定されて、実質的にクランク機構を構成している。
また、制御装置２４０としては、上記駆動モータ２３１に付属するコントローラなどのコンピュータ制御装置を利用できる。本形態では、制御装置２４０の一例である２軸コントローラによって、２つの駆動装置２３０を関連づけて制御している。
【００１４】
以上の構成からなる旋回台装置によれば、各旋回運動機構２００の旋回条件を可変すべく、各駆動装置２３０を制御装置２４０で制御することができる。これにより、旋回台（上段の第２の台２２０）を、固定台（下段の第１の台２１０）に対して所望の軌跡を描いて運動させることができる。つまり、一段目と２段目の旋回運動機構２００の運動軌跡の交点が、運動が合成されて決定される位置の点となる。
旋回条件としては、半径比、角速度比(回転方向、回転速度)、位相差がある。また、可変可能な旋回条件としては、駆動装置２３０の回転条件（角速度比、位相差）がある。
以下に、旋回条件を種々に設定した場合の運動軌跡の例（１）〜（９）について説明する。この運動軌跡の例では、各旋回運動機構２００の描く軌跡が円形の場合であって、その径が同一の場合と、異なる場合について示してある。なお、半径比とは、上下の段の旋回運動機構にかかる旋回半径の比（下段：上段）をいう。角速度比とは、回転方向と角速度の比（下段：上段）であり、マイナスが逆回転を意味する。また、位相差とは、回転開始時の下段に対する上段の旋回運動機構のずれ角度である。
【００１５】
（１）．最大径の円運動の軌跡は、半径比＝１：１、角速度比＝１：１、位相差＝０度、の場合に描かれる。
（２）．最大径の半分の円運動の軌跡は、半径比＝１：１、角速度比＝１：１、位相差＝１２０度、の場合に描かれる。
（３）．楕円運動(例えば、左右方向が長径で長径と短径の比が２：１の場合)の軌跡は、半径比＝３：１、角速度比＝１：−１、位相差＝０度、の場合に描かれる。なお、位相差１８０度の場合は前後方向が長径となる。
（４）．向きの角度が回転変化する楕円運動(例えば、長径と短径の比が２：１の場合) の軌跡は、半径比＝３：１、角速度比＝１：−１．２(例)、位相差＝任意、の場合に描かれる。なお、角速度比を大きくすると速く変化する。
（５）．直線往復運動(例えば、左右方向)の軌跡は、半径比＝１：１、角速度比＝１：−１、位相差＝０度、の場合に描かれる。なお、位相差１８０度の場合は前後方向の直線往復運動となる。
（６）．旋回半径をゼロから最大の間で拡大縮小変化させる渦巻き状の旋回運動の軌跡は、半径比＝１：１、角速度比＝１：１．２(例)、位相差＝任意、の場合に描かれる。なお、角速度比を大きくすると速く変化する。
（７）．図３に示すような三つ葉状の運動の軌跡は、半径比＝１：１、角速度比＝１：−２、位相差＝任意、の場合に描かれる。
（８）．図４に示すような三角形状の運動の軌跡は、半径比＝３：１、角速度比＝１：−２、位相差＝任意、の場合に描かれる。
（９）．図５に示すような星印状の運動の軌跡は、半径比＝２：１、角速度比＝１：−１．５、位相差＝任意、の場合に描かれる。
【００１６】
ステッピングモータなどを採用して各旋回運動機構２００を制御すれば、合成される旋回運動の最大径を限度として所定の平面内の範囲で、所望の位置に位置決めをすることも可能である。このような機能を利用すれば、二次元運動機構として種々の用途に使用することができる。
なお、連携手段は、以下に詳細に説明する薄型化したクランク機構、又はループ溝と球体によって構成される球体連携機構によって構成できる他に、通常のクランク機構によっても構成できる。
また、分離防止手段は、以下に詳細に説明する薄型化などしたクランク機構、又は種々の形態の分離防止部によって構成することができる他に、連携手段を兼ねた通常のクランク機構によっても構成できる。
また、本形態では旋回運動機構を２段に重ねた場合を説明したが、さらに３段以上に重ねても同様に好適な二次元運動を得ることができる。
【実施例１】
【００１７】
以下に本発明の二次元運動機構及び旋回台装置に適用できる旋回運動機構（一段の旋回台装置、駆動装置を構成要素としない旋回台装置など）の実施例を説明する。
図６は旋回台装置１０を示す断面図である。また、図７はその旋回台装置１０を説明する平面図であり、図８はその旋回台装置１０の旋回運動の原理を模式的に説明する平面図である。
２０は固定台であり、第１の台又は第２の台に相当する。３０は旋回台であり、固定台２０と対面して配され、第２の台又は第１の台に相当する。この旋回台３０に人の乗る部位を設ければ、運動器具として利用できる。４０は連携手段であり、固定台２０と旋回台３０とを連携して固定台２０に対して旋回台３０が自転しない旋回運動をするように、複数が設けられている。また、５０は分離防止手段であり、固定台２０と旋回台３０とが分離することを防止して前記連携状態を保持できるように設けられている。
【００１８】
４１は第１のループ溝であり、固定台２０の旋回台３０に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられている。４２は第２のループ溝であり、旋回台３０の固定台２０に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられ第１のループ溝４１に対応して同一の配列状態で配されている。つまり、固定台２０と旋回台３０の部材面上における複数のループ溝４１、４２の配列は、相互に鏡で映した状態の対称性を備えている。また、４５は球体であり、第１のループ溝４１と第２のループ溝４２とが運動軌跡の接点で重なるように、第１のループ溝４１と第２のループ溝４２とに転動可能に嵌められている。
すなわち、旋回台３０の旋回運動をする平面に対して直交する方向から見た場合、固定台２０と旋回台３０の位置関係は、第１のループ溝４１と第２のループ溝４２とがその中心を球体４５の運動する直径分ずらし、球体４５を介して重なりあった状態となっている。
以上の第１のループ溝４１、第２のループ溝４２及び球体４５を構成要素として連携手段４０が構成されている。
なお、本実施例では、第１のループ溝４１及び第２のループ溝４２は、強度を得るために金属材で型形成され、樹脂材で形成された本体部へ圧入して固定されている。
【００１９】
このように連携手段４０が構成されているため、球体４５が第１のループ溝４１と第２のループ溝４２内で両溝４１、４２に沿って、転動しながら旋回円運動をする。その状態を図８と共に説明する。なお、本形態では、第１のループ溝４１と第２のループ溝４２とは同形状に形成されている。
２１は第１のループ溝の中心であり、点で示してある。２２は固定台における球体中心の軌跡であり、一点鎖線で示してある。また、３１は第２のループ溝の中心であり、点で示してある。３２は旋回台における球体中心の軌跡であり、二点鎖線で示してある。また、４３は接点であり、固定台における球体中心の軌跡２２と旋回台における球体中心の軌跡３２とが接する点である。そして、矢印は、旋回台（第２のループ溝の中心３１）の運動軌跡を示している。Ｒは旋回台３０の旋回半径である。また、球体４５が１８０°旋回したときの状態を点線で示してある。
【００２０】
この図から明らかなように、静止している固定台２０に対して、旋回台３０は旋回半径Ｒで旋回することになる。このとき、球体４５は、上記旋回半径Ｒの半分の半径で旋回円運動をすることになる。また、この第１のループ溝４１又は第２のループ溝４２に沿って運動する球体中心の軌跡の直径と比較すると、旋回台３０の旋回直径は倍になる。従って、本構成による連携手段４０によれば、旋回運動を好適に拡大できる効果がある。
また、本実施例では、第１のループ溝４１の直径と、第２のループ溝４２の直径とが同じため、球体４５は好適に転動する。摩擦抵抗が非常に小さくなり、旋回台３０は非常に滑らかな旋回運動をすることができる。
【００２１】
この連携手段４０は、複数であれば良く、３個以上であると安定した旋回運動を得ることができる。なお、本実施例では、後述する分離防止手段に組み込まれたものを含め、５個が設けられている。また、連携手段４０の数が多くなればなるほど、重量物をバランス良く好適に支持できる。
さらに、本実施例では、第１のループ溝４１と第２のループ溝４２とが、同形で円形のリング状に形成されているが、これに限定されるものではない。第１のループ溝４１と第２のループ溝４２とが、楕円形の閉ループ状に形成されていても同様の効果を得ることができる。この場合でも、直線的な揺動運動（往復運動）の場合に生じる衝撃的な方向転換がなされない。すなわち、閉ループ状の場合であれば、スムーズな一種の揺動運動を得ることができる。
【００２２】
次に、図６及び図７に基づいて、分離防止手段５０について説明する。
この分離防止手段５０は、固定台２０又は旋回台３０の少なくともいずれか一方の台に、その一方の台が対向する他方の台の面と反対側の面へ対向する分離防止部を備える形態となっている。
２５は第１の凹部であり、固定台２０に設けられる第１の開口又は凹部の一例である。５１は第１の架橋部であり、第１の凹部２５に架け渡される状態に設けられている。３５は第２の凹部であり、旋回台３０に設けられる第２の開口又は凹部の一例である。また、５２は第２の架橋部であり、第２の凹部３５に第１の架橋部５１と交差する向きに架け渡される状態に設けられている。また、この第２の架橋部５２は、旋回台３０が対向する第１の架橋部５１の面と反対側の面へ対向する分離防止部５４を備える。反対に同様の部位（分離防止部５３）が第１の架橋部５１に存在している。
なお、５５はビスであり、第１の架橋部５１を固定台２０へ、及び第２の架橋部５２を旋回台３０へそれぞれ固定する。７７は透孔であり、ビス５５をねじ込む際に利用される。
【００２３】
本実施例では、分離防止手段５０（分離防止部５３、５４）が、旋回台装置１０の略中央部に設けられている。このため、バランスが良く、旋回台３０が滑らかに運動できる。これは、分離防止手段５０が中央にあることで、種々の力が全方向に好適に分散し易いためである。また、中央部にあることで、分離防止手段５０を好適に内蔵して薄型化できる。
また、本実施例では、分離防止手段５０にも、前述した連携手段４０が組み込まれている。その連携手段４０については、前述した符号と同一の符号を付して説明を省略する。これによっても、旋回台３０が滑らかに運動できる。なお、本実施例では、分離防止手段５０に設けられた連携手段４０も含めて全ての連携手段４０が、同一平面内に配された形態となっている。このため、好適に荷重を受けることができると共に、旋回台装置１０を好適に薄型化できる。また、薄型化のため安定性が高く、攪拌器、研磨装置等の用途にも好適である。
なお、分離防止手段５０は、一つに限定されるものではなく、複数を適宜配設してもよいのは勿論である。
さらに、第１の架橋部５１及び第２の架橋部５２を棒状に形成して、棒と棒の点接触で分離を防止する構成とすることも可能である。両架橋部５１、５２の形状は、板状と板状、棒状と板状など適宜選択可能であり、特に限定されるものではない。
【実施例２】
【００２４】
また、図９に示すように、固定台２０又は旋回台３０のどちらか一方のみに開口又は凹部を設け、二つの架橋部が、その開口又は凹部内で交差して分離を防止するように形成されても良い。図９は、分離防止手段の実施の一形態を示す断面図であり、前記実施の形態の構成と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。２５ａは開口であり、固定台２０に設けられている。この開口２５ａに架け渡された状態で、第１の架橋部５１が両端で固定台２０に固定されている。なお、第１の架橋部５１は、固定台２０を構成する材料の一部として、固定台２０と一体的に形作られても良い。また、第２の架橋部５２は、その両端で旋回台３０の下面の平坦部に固定されている。
さらに、球体４５の径が大きい場合などで固定台２０と旋回台３０の間が十分にある場合には、上記のような開口や凹部を設けることなく、第１の架橋部を固定台２０の平坦面などに固定して形成してもよい。
【実施例３】
【００２５】
次に、図１０に基づいて分離防止手段にかかる他の実施の形態について説明する。
図１０は、分離防止手段１５０が、装置の中央部に配設された旋回台装置１１０を示す断面図である。以上に説明した実施の形態の構成と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
１５１は回転軸である。１５２は円板部であって、回転軸１５１の下端に径の大きい円板状に設けられている。この回転軸１５１及び円板部１５２は、旋回台３０に設けられた構成要素である。このうち円板部１５２は、旋回台３０に対向する固定台２０の面と反対側の面２０ａへ対向する分離防止部となっている。
また、回転軸１５１は、旋回台３０にベアリング１５４を介して回転（自転）自在に装着されている。１５５はストッパ部であり、回転軸１５１の上端部で径の大きいフランジ状に形成されている。これにより、回転軸１５１及び円板部１５２が脱落することを防止できる。
【００２６】
１６０は開口であり、回転軸１５１が挿通されている。この開口１６０は、旋回台３０の運動に伴う回転軸１５１の旋回運動が阻害されない程度の大きさに形成されている。この開口１６０により、円板部１５２が分離防止部として位置できる。
１６１は凹部であり、固定台２０の旋回台３０に対向する面とは反対の面に設けられている。この凹部１６１は、円板部１５２を収納することができ、装置を薄型且つコンパクトに構成できる。
【００２７】
これによれば、円板部１５２によって、固定台２０と旋回台３０とが分離することを防止できる。回転軸１５１が回転できるため、旋回台３０の旋回運動に対して抵抗とならない。また、旋回台３０上に荷重が加わった際には、中央部が撓む。このため、凹部１６１の内底面と円板部１５２の上面との接触部が離れるように作用し、旋回台３０の旋回運動に対してより抵抗とならない。
また、以上の分離防止手段１５０によれば、比較的構成が簡単で好適な機能を有する。また、本実施例では、分離防止手段１５０を装置の中央部に設けたが、これに限定されるものではない。また、複数を適宜設けることも可能である。
【実施例４】
【００２８】
次に、分離防止手段と、駆動手段とを一体化した実施例について説明する。
図１１は、図１０の実施例と上下を逆にする（固定台２０と旋回台３０が反対になる）と共に、下側に駆動モータ６５を装着した状態の断面図である。以上に説明した実施例の構成と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
１５１は回転軸であり、駆動モータ６５の回転軸となっている。円板部１５２の下面と凹部１６１の内底面とが接触している。このため、駆動モータ６５の駆動により回転軸１５１を介して円板部１５２が回転駆動されると、その駆動力が旋回台３０に伝達される。
【００２９】
旋回台３０は連携手段４０により一定の自転しない旋回運動のみができるように規制されている。このため、その駆動力の伝達により、旋回台３０が自転しない旋回運動をする。
円板部１５２の下面と凹部１６１の内底面の連結度により、動力の伝達に差異が生じる。
両面にかかる圧接力が大きいほど、各面の滑り抵抗が大きいほど、摩擦抵抗が大きくなり、動力が伝達されやすい。両面にかかる圧接力を大きくするには、回転軸１５１の自重を含む重り、弾性部材、コイルスプリング、板バネ等の付勢手段を用いることができる。また、磁石（磁力）を利用することもできる。
【００３０】
この構成によれば、駆動モータ６５に過負荷が加えられた際には、円板部１５２の下面と凹部１６１の内底面がスリップし、その連結が分離される。従って、過負荷時の逃げとなり、装置の安全性を向上できる。
また、本実施例によれば、分離防止手段と駆動手段とを一体化できるため、装置の構成を簡略化及びコンパクト化できる効果がある。
【００３１】
分離防止手段としては、以上に説明した構成の他に、固定台２０に設けられた第１の磁力手段と、その第１の磁力手段に対応して旋回台３０に設けられた第２の磁力手段とを具備するものを好適に用いることも可能である。
【実施例５】
【００３２】
以上の実施例では、連携手段４０において、第１のループ溝４１と第２のループ溝４２が設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。旋回台３０または固定台２０のいずれか一方のみにループ溝を設ける構成とすることも可能である。
例えば、図１２に示すような構成の連携手段とすることができる。２４は突起状部であり、固定台２０の旋回台３０に対面する面に突起状に設けられている。４４はループ溝であり、旋回台３０の固定台２０に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられている。このループ溝４４は、突起状部２４が嵌ってその突起状部２４の運動を案内するように構成されている。なお、突起状部２４を旋回台３０に、ループ溝４４を固定台２０に設けることも可能である。
【００３３】
本実施例では、収容部２６に収容された球体（ボール４５ａ）によって、突起状部２４が設けられている。収容部２６は、内球面が断面１８０°以上となるように上面を開口して設けられ、固定台２０に装着されている。収容部２６には、ボール４５ａが転動可能且つ離脱しないように収容されている。ボール４５ａは、上部の球面部が収容部２６から露出し、その上部の球面部が旋回台３０のループ溝４４に嵌っている。このように突起状部２４の構成要素にボール４５ａを用いることで、摩擦をより低減できる。なお、ボール４５ａが収容部２６内でより滑らかに転動するためには、ベアリング構造を採用することも可能である。
以上のように構成された連携手段によっても、旋回台３０は自転しない旋回運動をすることができる。但し、旋回台３０の旋回半径は、ループ溝４４の大きさに依存することになり、突起状部２４のボール中心の旋回半径と同じくなる。つまり、旋回台３０の旋回半径は図１の形態に比べて小さくなる。
【００３４】
次に、以上の実施例にかかる旋回台装置１０を利用した運動器具について説明する。
図６及び図１２の実施例の旋回台３０を、人が乗る台として利用すれば、運動器具になる。特に図６の実施例では、球体４５が好適に転動するため、旋回台３０は、非常に滑らかに旋回することができる。従って、例えば、人が旋回台３０の上に腰を掛けて腰を振ると、容易に向きを変えない（自転しない）旋回運動を得ることができる。これにより、腹筋などの筋肉を優しく鍛えることができる。
【実施例６】
【００３５】
また、図１３には、旋回台装置を多段にして運動器具に利用する実施例を示す。
この運動器具は、以上に説明した旋回台装置１０が二段に積層された状態に設けられている。２０は固定台であり、最下段の旋回台装置１１を構成する二つの台のうちの下段側の台に相当する。３０は旋回台であり、最上段の旋回台装置１２を構成する二つの台のうちの上段側の台に相当する。そして、この旋回台３０の上面は、人の乗る部位として設けられている。２９は中間台であり、最下段の旋回台装置１１としては旋回台として機能し、最上段の旋回台装置１２としては固定台として機能する。つまり、その二つの台としての機能が、一つの中間台２９に一体的に設けられている。
【００３６】
このように旋回台装置１０を二段にした状態の旋回台装置によれば、旋回台３０の振れ幅を大きくできる。一段の場合と比較して最大の旋回半径が倍になる。
また、二段にしたことで運動の自由度が拡大し、静止摩擦抵抗がほとんどないような感覚で始動できる。動き出しのきっかけとなる力が極めて軽くても、旋回台３０を動かすことができる。例えば、人が旋回台３０の上に腰掛けた場合、人の重心移動だけで、極めて簡単に旋回台３０が運動を開始する。
【００３７】
また、このように二段にした状態の旋回台装置でも、最上段の旋回台３０はその向きを変えることなく旋回運動をする。これは、一段目と二段目の旋回台装置１１、１２のどちらの運動も向きを変えない旋回運動であり、旋回台３０の運動が、その一段目と二段目の運動の合成になるためである。そして、旋回台３０は、最大で一段目と二段目の旋回台装置１１、１２の旋回半径の和に相当する最大旋回半径で運動できる。
【００３８】
また、旋回台３０の運動が一段目と二段目の旋回台装置１１、１２の合成運動であり、力のかけかた次第では、旋回台３０に複雑な運動をさせることができる。単純な自転しない旋回運動だけではなく、場合によっては直線的な運動も可能である。すなわち、旋回台３０は、最大旋回半径という外縁の定まった面内の範囲において、自由に運動をすることができる。しかし、そのような運動の場合も、旋回台３０は向きを変えることはない。
この向きを変えない運動（自転しない運動）は、人間（生物）にとって、好適な振動（波動）となる。従って、本実施の形態の運動器具は、健康増進用具としても好適である。座った姿勢でも立ち姿勢でも利用できる。
なお、図１３の実施例は運動器具だけでなく、他の旋回動を必要とする装置にも好適に利用できるのは勿論である。例えば、多段式の旋回台装置として攪拌器等にも応用できる。また、本実施の形態では二段であるが、三段以上にしてもよい。一段の旋回台装置の基本形態が薄型化されており、多段にしても高さ方向の寸法が小さく、安定性のある装置を提供できる。
【実施例７】
【００３９】
次に、図１４に基づいて他の実施例の旋回台装置１３を説明する。図１４（ａ）は旋回台装置１３の平面図であり、１４（ｂ）は断面図である。なお、以上の実施例と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例では、連携手段及び分離防止手段が、クランク装置（クランク連携機構４９）によって構成されている。
６０はクランク部材であり、軸心同士が所定の距離を離して平行に位置する円柱状の第１の軸６１と第２の軸６２とを備え、第１の軸６１が第１の台（固定台２０）に回転自在且つ離脱不能に軸着され、第２の軸６２が第２の台（旋回台３０）に回転自在且つ離脱不能に軸着されている。
【００４０】
また、このクランク部材６０は、図１５に示すように、端面６４が軸心に対して直角に設けられる円柱同士を端面同士６４で合わせた場合に形作られる形状と外観において同等である。また、第１の軸６１と第２の軸６２の直径が同一又は両者の半径の差が軸心同士の距離よりも小さい関係にあって、第１の軸６１と第２の軸６２とがクランクアーム部を兼ねている。このように、独立したクランクアーム部がないため、装置の薄型化ができる。
なお、クランク部材６０は削り出し（切削加工）で一体的に成形できる。第１の軸６１と第２の軸６２の直径が同一であると、力を好適に分散でき、バランスが良い。また、同径のベアリングが利用できるなど、部品の共用化ができる。
【００４１】
また、６５は駆動モータであり、第１の台と第２の台とを相対的に旋回運動させる動力源となる。本実施例では、固定台２０に対して旋回台３０が旋回運動をするように動力を発生する駆動手段として機能する。
この駆動モータ６５は、回転軸６６がクランク部材６０に固定されている。その回転軸６６の回転駆動によって、クランク部材６０が旋回することで、他のクランク部材６０も従動して旋回台３０が旋回する。
【００４２】
また、このクランク部材６０を構成要素とするクランク装置では、分離防止手段としての機能を好適に得ることができる。図１６にその構成の一例を示してある。なお、図１４に基づいて説明した構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
６３は鍔部であり、６７は蓋板、６８はベアリング、６８ａはベアリング用固定板、６９はビスである。第１の軸６１及び第２の軸６２は共に、鍔部６３と蓋板６７とに挟まれて、ベアリング６８を介して固定台２０又は旋回台３０に軸着されている。ベアリング６８はベアリング用固定板６８ａとビス６９を介して固定台２０及び旋回台３０に固定されている。また、第１の軸６１及び第２の軸６２の中央（軸心）に蓋板６７を挟む状態で固定されたビス６９によって、両軸６１、６２が固定台２０及び旋回台３０から離脱しないように構成されている。
これにより、第１の軸６１は蓋板６７と共に固定台２０に対して自転でき、第２の軸６２は蓋板６７と共に旋回台３０に対して自転できると共に、分離することを防止できる。
【実施例８】
【００４３】
次に、図１７に基づいて他の実施例の旋回台装置１４を説明する。図１７（ａ）は旋回台装置１４の平面図であり、１７（ｂ）は断面図である。なお、以上の実施例と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例では、連携手段及び分離防止手段が、球体連携機構４０ａとクランク連携機構４９によって構成されている。すなわち、図６の実施の形態と図１４の実施の形態の連携機構４０（球体連携機構４０ａ）及びクランク連携機構４９を足し合わせた形態となっている。クランク連携機構４９は、分離防止手段として機能すると共に、連携手段としても機能する。クランク部材６０が、薄型に形成されているため、球体連携機構４０ａと混合して同時に構成できる。
【００４４】
本実施例では、球体連携機構４０ａとクランク連携機構４９をそれぞれ５個ずつ設けたが、その数については限定されるものではない。総計で２個以上であれば、旋回台３０についての自転しない旋回運動を得ることができる。総計３個以上であれば、安定的な運動を得ることができる。球体連携機構４０ａの数を増やせば、高荷重に対応することができる。また、クランク連携機構４９を主に分離防止手段として用いるのであれば、本実施例に限らず、強度的に劣るものを使用しても差し支えない。また、球体連携機構４０ａとクランク連携機構４９の配置についても、適宜選択的に設計できるのは勿論である。
また、この形態においても人の乗る部位を設けることで運動器具として利用できる。
【実施例９】
【００４５】
次に、上記運動器具（旋回台装置）の人の乗る部位が椅子の座であることを特徴とする椅子７０について、図１８に基づいて説明する。
図１８は、以上に説明した旋回台装置を用いた椅子を説明する斜視図である。
固定台２０が脚部７３の上部に固定されている。この固定台２０に手すり７１と背もたれ７２を配設し、旋回台３０を座として一般的な事務用の椅子の形態にしたものである。固定台２０の下面に駆動モータ７５が配設され、旋回台３０を旋回駆動する。
また、背もたれ７２や手すり７１は、旋回台３０の旋回運動を妨げないよう固定台２０に固定され配設されている。脚部７３は図に示す高さ調整機構７４を有している。なお、この高さ調整機構７４に限らず、他の周知の機構を利用できるのは勿論である。
【００４６】
使用者は、通常の椅子と同様、座である旋回台３０の上に腰掛ける。そして、旋回台３０を旋回運動させて運動器具として使用する。この際、使用者は、旋回台３０の旋回運動に抵抗して姿勢を保とうとするので、筋肉を使い運動をすることができる。使用の際には、手すり７１や背もたれ７２に凭れかかることもでき、身体の負担を減らすことができる。背もたれ７２や手すり７１は、旋回台３０に固定されて配設されても良いが、この場合、背もたれ７２の旋回運動に伴って使用者の頭部が揺動され、なかには酔ってしまう人がいる。この点、固定台２０に背もたれ７２や手すり７１を固定すると、頭部の揺動が抑えられるので、酔いを防止することができる。
【００４７】
このような構成による運動器具は、通常は事務用の椅子として使用し、必要に応じて運動器具をして使用する事ができるので、利便性がある。
さらに、旋回台３０の上面略中央に、圧力スイッチなどからなる人体感知スイッチ７８を配設してもよい。旋回台３０上に使用者が座ると人体感知スイッチが作動し、駆動モータ７５が始動して旋回台３０が旋回運動をするように構成してもよい。
【００４８】
このような椅子７０において、使用者は、駆動モータ７５の始動、停止用スイッチや、回転スピードを調整するコントロールスイッチを用いて、旋回台３０の旋回運動を直接制御するようにしてもよい。これらのスイッチは、使用者が操作しやすいように、適宜付設すればよい。
また、制御装置８０を設けても良い。本実施例では、制御装置８０が駆動モータ７５の外側面に付設され、モータ回転軸の回転が制御される。制御装置８０は、モータ回転軸の回転スピード、回転時間、回転方向等の異なるプログラムを複数備え、これに応じて駆動モータ７５のモータ回転軸の回転を制御するものとすることができる。
駆動モータ７５の始動、停止用のスイッチ、コントロールスイッチ或いは使用者がプログラムを選択するための操作パネル等は、椅子（旋回台装置）に付設して固定しても良いが、使用者が手元で操作可能なように、配線でつながったリモコン型に形成してもよい。勿論、コードレスのリモコンも好適である。
【００４９】
このような構成からなる椅子７０は、その座に座って一種の運動器具として使用する。使用者は、旋回運動に対して座った状態の姿勢を保とうと身体に力を入れ、反射的に運動をすることになる。この運動は、反射的であるが筋肉を使うので、筋肉の衰えを防止することができる。このような運動は、歩行や立つことの困難な人の歩行訓練の前段階としても有効である。また、リラックスした状態で血流を良くする軽い運動をすることになり、疲労回復にも効果がある。また、体内脂肪を燃焼させるための全身的な運動をすることになり、シェープアップ効果がある。さらに、この運動は、腸の働きを活発化する助けともなり、ダイエット効果もある。また、特に、便秘解消のためにも有効である。
【００５０】
実際に、この椅子を、パーキンソン氏病の患者が用いたところ病状に改善が見られた。
また、身体の不自由な人は高齢者が使用したところ、全く歩行できなかった人が何回か使用するうちに、伝い歩きができるようになった。
さらに、４〜５人が一緒に乗って使用できる椅子（ベンチ）の場合、会話をしながら楽しく運動ができるので、寝たきりの状態の人や身体の不自由な高齢者などに好評であった。
【実施例１０】
【００５１】
次に、以上に説明した運動器具（旋回台装置）の人の乗る部位がベッドの一部であることを特徴とするベッドについて、図１９に基づいて説明する。
図１９は、旋回台装置１０を用いた運動器具を兼ねるベッド８１の側面図である。旋回台装置１０は、以上に説明した実施例と同等のものであり、説明を省略する。
ベッド８１は、旋回台装置１０の固定台２０を固定フレーム８２上に固定し、旋回台３０上にカバー台８３を載せて形成されたものである。使用者は、カバー台８３の上に位置して使用する。
【００５２】
これは、人の乗る部分がベッド状であるが、自転しない旋回運動をするので、運動器具の一種として利用できる。
カバー台８３は、その上で人が仰臥姿勢をとることができる十分な大きさに形成されている。使用者２８はカバー台８３の上で仰臥、横臥或いは伏臥姿勢になり、旋回台３０を旋回運動させて運動器具を使用する。このとき使用者２８は、カバー台８３の旋回運動に対して姿勢を保とうとして反射的に身体に力を入れるので、筋肉の衰えを防止することができる。特に立つことの困難な人にとって好適な運動となる。また、床擦れ防止にも有効である。勿論、カバー台８３を用いず、旋回台３０を人が仰臥姿勢をとれる十分な大きさに形成し、旋回台３０上に人が直接乗り込む構成にしてもよい。
【実施例１１】
【００５３】
さらに、仰臥姿勢で使用する運動器具兼用のベッドとしては、図２０に示すようなものも好適である。これは、図１９に示したものと同様の構成からなる旋回台装置の固定台２０が、カバー台８３の両側方（図１５の左右方向）へ延長されている。その延長部分８４の高さがカバー台８３の高さと略同一か或いはカバー台８３の高さより若干高く形成されているものである。
【００５４】
使用者２８は、頭部と脚を延長部分８４に、胴体部分をカバー台８３の上に載せて仰臥或いは横臥姿勢で運動器具として使用する。
このようにベッドを使用すれば、頭部と脚が揺動されないので、機械による運動に酔いやすい使用者であっても酔いを防ぐことができる。また、腰部を中心に部分的に揺動させることができるので、腰痛等の治療にも効果的である。また、床擦れ防止にも有効である。
なお、カバー台８３と、延長部８４の大きさ及び高さは、運動の目的に合わせて適宜設定すれば良い。また、手すりを設けて使用者がベッドから転落することを防止しても良いのは勿論である。
【実施例１２】
【００５５】
以下、本発明に提供できる旋回台装置及び運動器具等に係る実施例（第１２実施例）を添付図面と共に詳細に説明する。
図２１は、旋回台装置５１０の断面図である。図２２は、図２１に示した旋回台装置の平面図である。固定台５１４を実線で表し、旋回台５１１を点線で表している。
この旋回台装置５１０は、旋回台５１１に対して固定台５１４が平行に、対向するように配設され、両者の間に４つの球体（ボール５１２）を介在させて形成されている。また、旋回台５１１と固定台５１４は、分離防止のため、２つの連結手段により連結されている。
そして、静止している固定台５１４に対して、その上方に位置する旋回台５１１が、駆動手段の駆動によって相対的に旋回運動をする。旋回台装置５１０は、旋回台５１１の上面が載置面５２６となっており、その上に物が載せられる。或いはその上に物が固定されて使用される。
【００５６】
旋回台５１１と固定台５１４は、金属、木或いはプラスチック等から成り、略同一形状の板状に形成されている。
旋回台５１１の下面及び固定台５１４の上面の、互いに対応する位置には閉ループ溝（ボール溝５１１ａ、５１４ａ）が、それぞれ４個ずつ配設されている。
略同一形状からなるボール溝５１１ａとボール溝５１４ａは、円環状に、つまり断面円弧状の溝が一周して円状に（図２２参照）形成されているものである。
【００５７】
そして、旋回台５１１のボール溝５１１ａと固定台５１４のボール溝５１４ａとを対向させ、この間にボール５１２を１個ずつ介在させて旋回台５１１と固定台５１４が連携（連結）されている。このとき、図２３に示すようにボール溝５１１ａ、５１４ａの深さは、ボール５１２の高さ（直径）ｈの１０分の３程度に形成されるとよい。このため、ボール５１２がボール溝５１１ａ、５１４ａにそれぞれ嵌め入れられた際、ボール５１２の高さｈの１０分の４程度が、旋回台５１１と固定台５１４の間で露出するように形成するとよい。
【００５８】
上記のように、旋回台５１１と固定台５１４とは、各ボール溝５１１ａとボール溝５１４ａを対向させて配置され、各対向するボール溝５１１ａとボール溝５１４ａの各組内にそれぞれ１個ずつボール５１２が配置されている。このため、旋回台５１１は、固定台５１４に対して一定の向きを保ったまま円を描く旋回運動をすることが可能になる。すなわち、自転しない円運動をすることが可能となるのである。
ボール溝５１１ａ、ボール溝５１４ａ及びボール５１２の断面円の円弧の大きさを略同じ大きさにすることによって、旋回台５１１は、ボール溝５１１ａ、５１４ａ、ボール５１２に規制されてほとんどガタつくことなく、固定台５１４に対して旋回運動する。
なお、旋回台５１１と固定台５１４とは、相対的に旋回動可能である。
【００５９】
旋回台５１１上に載置された駆動モータ５１９のモータ回転軸５１９ａは、旋回台５１１を貫通して下方に突出している。つまり、旋回台５１１には透孔があって、モータ回転軸５１９ａがその透孔から下方へ突き出ている。そして、そのモータ回転軸５１９ａの先端部には外側に歯を有する駆動ギヤ５１９ｂが固定されている。
これに対して、固定台５１４には円形状の凹部が設けられ、その凹部内周に駆動ギヤ５１９ｂと噛合する歯を有した内歯ギヤ５１９ｃが形成されている。
そして、旋回台５１１が固定台５１４に対して上記の旋回運動をする際、駆動ギヤ５１９ｂが内歯ギヤ５１９ｃに沿って転動する関係に形成されている。すなわち、駆動モータ５１９による回転駆動によって、駆動ギヤ５１９ｂが内歯ギヤ５１９ｃの内周に沿って公転しつつ自転する。すると、静止状態である固定台５１４に対して旋回台５１１が相対的に旋回運動し、４つのボール５１２は旋回台５１１の回転に伴ってボール溝５１１ａ、５１４ａ内で転動する。
このとき、内歯ギヤ５１９ｃの軸線と、モータ回転軸５１９ａの軸線は、偏心距離ｇを有して偏心する状態に配設する（両者の軸線は、距離ｇを有して平行になっている）。また、前述のボール溝５１１ａ、５１４ａにおける円弧の中心同士の距離（ピッチ距離ｄ）は、偏心距離ｇと同一に設定する。
【００６０】
上記構成により、静止状態の固定台５１４に対して旋回台５１１が相対的に旋回運動をするように配設された旋回台装置５１０は、２つの分離防止手段（連結手段）によって旋回台５１１と固定台５１４との分離が防止されている。
２つの連結手段のうちの１つは、ケース５２１である。ケース５２１は、図２１に示されるように旋回台５１１の上面を覆って旋回台５１１と一体化され、固定台５１４の下面にまわり込んで固定台５１４と旋回台５１１を挟み込む。そして、ケース５２１は、旋回台５１１の旋回運動を阻止することなく、旋回台５１１と一体化して固定台５１４に対して相対的に旋回運動をする。なお、旋回台５１１と固定台５１４とが分離するように力が作用するとき、ケース５２１の外縁のまわり込み部５２１ａは、固定台５１４を旋回台５１１側へ押しつけ、両者の分離を防止するように作用する。ケース５２１が、固定台５１４に対する旋回台５１１の相対的な旋回運動を許容する大きさに設けられるのは勿論である。
なお、ケース５２１のまわり込み部５２１ａと固定台５１４との間に前述した連携手段４０を配し、滑りを良くしても良い。
【００６１】
他の連結手段は、互いに引き合う磁石装置を利用して形成されている。つまり、固定台５１４の上面に永久磁石５２２を配設し、これに対向する位置の旋回台５１１の下面に鉄板５２３を配設する。
これにより、旋回台５１１と固定台５１４を対向させて組み合わせた際には、永久磁石５２２と鉄板５２３とが引き合い、旋回台５１１の固定台５１４に対する旋回運動を阻止することなく、旋回台５１１と固定台５１４を連結する。
なお、図２２では、複数（５個）の永久磁石５２２を固定台５１４の中央付近に配置している。
【００６２】
また、駆動手段については、図２４に示すような構成も利用できる。図２４（ａ）は駆動手段の断面図、図２４（ｂ）はクランク部品（駆動軸５１３）の斜視図である。
旋回台５１１に固定された駆動モータ５１９のモータ回転軸５１９ａは旋回台５１１の透孔を通って下方へ延出されている。そして、そして、ボール溝のピッチ距離ｄと等しい偏心距離でモータ回転軸５１９ａと駆動軸５１３を偏心して（モータ回転軸と駆動軸の両者の軸線が距離ｄ隔てて平行になるように配設する）一体化させ、固定台５１４側にこの駆動軸５１３をその軸線を中心に回転可能に軸支させる。駆動軸５１３にはモータ回転軸５１９ａが挿入される貫通孔が設けられ、キー溝が設けられている。図示しないキーによって駆動軸５１３とモータ回転軸５１９ａが連結されている。
なお、駆動軸５１３は、固定台５１４に設けられたベアリング５２５によって軸受されている。これにより、駆動モータ５１９による回転駆動によって旋回台５１１が旋回運動するようになる。また、モータ回転軸５１９ａと駆動軸５１３は共に円柱状であり、両者によって一種のクランク部材が構成されている。
【００６３】
また、上記構成とは反対に、駆動モータ５１９を固定台５１４の下面に固定させて旋回台装置の下方に配設してもよい。この場合、固定台５１４を貫通して上方へと延出されるモータ回転軸５１９ａを上記と同様に駆動軸５１３と偏心して連結する。そして、駆動軸５１３を旋回台５１１に配設されたベアリング５２５内に挿入し、軸線を中心として回転可能に配設する。これによると、駆動モータ５１９は、固定台５１４に固定された状態となって旋回運動をしないので、固定台５１４の下方に空間がある場合はこの構成を採用すると有利である。
前述のギヤ構成による駆動手段においても、駆動モータ５１９を固定台５１４の下面に固定し、内歯ギヤ５１９ｃを旋回台５１１側に設けることができる。
【００６４】
また、モータ回転軸５１９ａと駆動軸５１３の連結は、直接連結してもよいし、クランクアーム等を介して連結してもよい。
そして、旋回台５１１の旋回運動は、モータ回転軸の回転方向、スピード等を図示しない制御手段で制御することにより逆方向に回転させたり、回転速度を減速したり加速させたりして調整できる。
【実施例１３】
【００６５】
次に旋回台装置に係る実施例（第１３実施例）について、図２５〜２７に基づいて説明する。
図２５（ａ）は、旋回台装置５２７の底面図であり、図２５（ｂ）はその断面図である。図２６（ａ）は分離防止手段（連結手段）に用いられる連結部の平面図であり、図２６（ｂ）はその断面図である。そして、図２６（ｃ）は、連結部を２つ組み合わせることで構成される連結手段の断面図である。また、図２７（ａ）は、略同一形状に形成される旋回台５２４と固定台５２５の平面図であり、図２７（ｂ）は旋回台と固定台を組み合わせた際の底面図である。
【００６６】
金属板からなる旋回台５２４と固定台５２５は、略同一の形状に形成されており（図２７（ａ）参照）、中央に略長方形の開口部５２８が設けられている。開口部５２８は、その長辺の中央で幅の広がる拡幅部５２８ａが形成されている。ここで、長辺の長さをＭ、拡幅部５２８の幅をＷとすると、幅Ｗよりも長辺の長さＭは大きく設定される。
また、旋回台５２４と固定台５２５の開口部５２８の周囲には、複数（図２５では１２個）の透孔（貫通穴５２９）が配設されている。そして、複数の貫通穴５２９には、図２５（ｂ）に示されるようにそれぞれ円盤型のボール支持部（ボール受け部５３０）がそれぞれ嵌入されて固定されている。ボール受け部５３０は、その一端面５３０ｂ側が鍔状に外方に延出し、フランジ部５３０ａが形成されている。このフランジ部５３０ａが貫通穴５２９の縁に係止されて固定されている。
【００６７】
また、ボール受け部５３０の一端面５３０ｂには、第１２実施例で説明したものと同様の円環状のボール溝５１１ａ、５１４ａが配設されている。
こうして、複数のボール溝５１１ａ、５１４ａが配設された旋回台５２４と固定台５２５が形成され、固定台５２５は、旋回台５２４の下方でその旋回台５２４に対して平行に対向するよう配設される。
そして、旋回台５２４側のボール溝各々に、固定台５２５側のボール溝を対向させ、この間にそれぞれボール５１２を１個ずつ介在させて旋回台５２４と固定台５２５とが連携され、旋回台装置が形成される。このとき、旋回台５２４及び固定台５２５は、両者それぞれに配設された開口部５２８が重なるよう連結される。また、その開口部５２８同士は、平面的には図２７に示されるように、互いに相手側に対して交差して配置される。つまり、両者の向き（矢印Ａ、Ｂ）は、直交する（９０°異なる）方向となっている。
【００６８】
旋回台５２４と固定台５２５の連携（連結）は、同一形状の２枚の連結部材５３３（第１の連結部材、第２の連結部材）を有した分離防止手段（連結手段５３２）によってなされる。
連結部材５３３は、旋回台５２４及び固定台５２５と同一の厚さを有した金属板からなり、略直角に曲折された両端側の起立片部５３３ｊ及び連結片部５３３ｄで構成され、全体に断面コの字状に形成されている（図２６（ａ）、（ｂ）参照）。
また、連結片５３３ｄの中央には、貫通穴５３３ｂが形成されている。この貫通穴５３３ｂには、前述したものと同様のボール受け部５３４が、ボール溝５３４ａをコの字の凹部内底面に設けて固定される。
【００６９】
さらに、連結部材の長さＬは、旋回台５２４及び固定台５２５の開口部２８の長辺の長さＭより若干小さく、拡幅部の幅Ｗよりも大きく設定される。
また、連結片５３３ｄの長さＮは、拡幅部の幅Ｗより若干小さく設定されている。
【００７０】
２枚の連結部材５３３ｇ（第２の連結部材）、５３３ｈ（第１の連結部材）は、互いのボール溝５１１ａ、５１４ａを対向させてボール５１２をその間に介在させ、平面形状が十字型になるよう組み合わされる（図２５、図２６（ｃ）参照）。つまり、２つの連結部材の、コの字の凹部内底面を対向させるようにして、且つ十字状をなすように互いに相手側に対して交差して組み合わされる。
こうして組み合わされた２枚の連結部材５３３ｇ、５３３ｈは、両者の間に介在するボール５１２によって、平行となるように（図２５（ｂ）参照）配設される。つまり、２枚の連結部材は、連結部材５３３ｇ（第２の連結部）の連結片部５３３ｄが旋回台５２４と平行に揃い、連結部材５３３ｈ（第１の連結部）の連結片部５３３ｄが固定台５２５と平行に揃うように、それぞれ、旋回台５２４及び固定台５２５の開口部５２８内に配置される。このとき、第２の連結部材５３３ｇの両起立片部５３３ｊの端部５３３ａが、固定台５２５の開口部５２８の開口縁部に、その固定台５２５の外側面に当接して掛止され、第１の連結部材５３３ｈの両起立片部５３３ｊの端部５３３ａが、旋回台５２４の開口部５２８の開口縁部に、その旋回台５２４の外側面に当接して掛止される。
【００７１】
ボールが介在されて、２枚の連結部材５３３ｇ、５３３ｈが、互いに相対的に旋回運動可能に設けられた連結手段５３２は、旋回台５２４及び固定台５２５を、中央部に配設した開口部５２８において挟み込み、両者の分離を防止すると共に、旋回台５２４の固定台５２５に対する相対的な旋回運動に連動して一方の連結部材が旋回運動可能となっている。
【００７２】
具体的な連結部材５３３ｇ、５３３ｈの旋回台５２４と固定台５２５への組み込み方法は、縦横別方向に向いた状態で組み合わされた旋回台５２４と固定台５２５（図２７（ｂ）参照）に対して、２枚の連結部材５３３ｇ、５３３ｈを、それぞれ外側から連結部材５３３ｇ、５３３ｈの長さ方向を開口部５２８の長辺方向に合わせて、開口部５２８へ嵌め込む。そして、２枚の連結部材５３３ｇ、５３３ｈを十字状にして対向させ、両者のボール溝５１１ａ、５１４ａの間にボール５１２を介在させた状態で両者を同時に９０°回転させる。このとき、２枚の連結部材５３３ｇ、５３３ｈの、それぞれの両端部５３３ａを、旋回台５２４と固定台５２５の外側面に当接させて掛止させる。拡幅部５２８ａは切り欠き部５２８ｂが形成されて徐々に拡幅されているので、連結部材５３３ｇ、５３３ｈの回転を円滑に行うことができる。
【００７３】
この旋回台装置も、第１２実施例で述べたように、駆動モータを設けて自動的に旋回台５２４が旋回運動をするように形成できる。
例えば、第１２実施例のように、旋回台５２４上に駆動モータを配設し、モータの回転軸の先端に固定された駆動ギヤを固定台５２５側の内歯ギヤ内で公転しながら自転するよう設けてもよい。
また、第１２実施例について図２４で説明した駆動手段を利用することも可能である。
【００７４】
以上の実施例で説明した旋回台装置５１０、５２７によると、ボールが旋回台の旋回運動に連動して転動しながら旋回台を支持するので、旋回台上に重量の重いものを載せても良好に旋回運動をすることができる。また、ボールは簡単な構成でありながら強度があり、旋回台を良好に旋回運動させることができる。
また、旋回台と固定台のボール溝の数を増やして、その間に配設されるボールの数を増やすことで、より強度を増すことができ、旋回台の載置面の面積も増やすことができる。
さらに、ボールの径を小さくすることで旋回台と固定台の間を狭くして、旋回台装置をより薄く形成することができる。
【００７５】
また、介在するボールの配設される位置を変えることでも、旋回台上にかけられる荷重に対応することができる。
さらに、連結手段が旋回運動を妨げることなく旋回台と固定台を連結させているので、旋回台と固定台が簡単に分離されることがない。従って、旋回台を持ち上げることより、固定台が落下し、破損することを防止できる。
また、円環状のボール溝は、旋回台或いは固定台のどちらか一方側に設けられれば良い。つまり、他方には、旋回台の旋回運動に伴う一方側のボール溝内でのボールの転動を妨げることなく、ボールを収容する形状のもの（ボール収納部）を配設すればよい。例えば、ボール収容部は、ボールが転動可能に収容される球面状に窪んだ形状でもよい。
また、円環状のボール溝は断面円弧状としたが、これに限定されない。断面Ｖ字状としてもよい。
以上の実施例による旋回台装置は、比較的広い載置面に重い物を載せて旋回運動をする装置として有効である。この好適な用途の例として、運動器具、健康増進用器具、攪拌器等がある。
【００７６】
また、以下に説明する運動器具の旋回台として、以上の実施例で述べた旋回台５１１、５２４を直接利用しても良いが、この旋回台５１１、５２４上にカバー板を一体化させて形成したものを旋回台としてもよい。また、第１実施例の連結用のケース５２１を用いる場合も、ケース５２１と一体化したものを旋回台として使用してもよい。
さらに、以上の実施例で説明した旋回台装置を小型に形成するなどしてユニット化し、これを複数平面的に並べて組み付け、一つの旋回台を旋回運動させる一つの旋回台装置としてもよいのは勿論である。
【実施例１４】
【００７７】
次に、図２８に基づいて運動器具に係る実施例（第１４実施例）を説明する。
図２８に示す運動器具１１４は、駆動モータが配設されていない旋回運動装置を、小型にユニット化して旋回台装置ユニット１０２を形成し、これを複数利用して形成した椅子（ベンチ）形の運動器具である。
１１３は、板上の座席部３１４（固定台）と４本の脚１０３とから成るベンチであり、旋回台装置ユニット１０２が２つベンチ１１３上に設けられている。
さらに、カバー台（旋回台３１１）の一端面には、手すり１０１が固定されている。
【００７８】
運動器具１１４を使って使用者２８は、手すり１０１によって旋回台３１１を揺動させるという運動をすることができる。この運動は、旋回台３１１の旋回運動範囲が限定されているので、キャスター付の押し車を押すような運動よりも使用者２８の負担を軽くすることができる。従って、立つことはできるが、歩くことが困難な人等に有効である。
さらに、旋回台３１１上に１人或いは複数人が腰掛けた状態で、運動器具を使用しても良い。積極的に運動をすることなく単に腰掛けている人も、旋回台３１１の旋回運動に対して座った姿勢を保持しようと身体に力を入れるので、筋肉の衰えを防止することができる。
【００７９】
また、旋回台装置ユニット１０２を多数並べて配設することで、大きな面積の旋回台３１１を有した多人数用のベンチ形の運動器具を簡単に形成することができる。
また、運動器具１１４の、複数の旋回台装置ユニット１０２のうちの少なくとも一つに駆動モータを設け、旋回台が自動的に旋回運動するようにしても良いのは勿論である。
【実施例１５】
【００８０】
次に、図２９に基づいて車椅子に係る実施例（第１５実施例）を説明する。
図２９は、駆動モータを用いない旋回台装置を、車椅子に組み込んで形成した運動器具の側面図である。この運動器具１１５は、手動で２つの車輪１０４を回転させることにより移動する通常の車椅子の、座席部１０５上に、旋回台装置ユニット１０２が固定されているものである。
つまり、車椅子の座席部１０５に旋回台装置ユニット１０２の固定台２０が固定され、旋回台３０が車椅子の座となっている。
【００８１】
さらに、１つの車輪１０４の回転運動を旋回台装置ユニット１０２に伝達する伝達手段が配設されている。これにより、車輪１０４が回転すると、旋回台装置ユニット１０２の旋回台３０が車椅子上で旋回運動する。
なお、伝達手段は、車輪に接触するローラ１０６と、プーリーとベルト又はスプロケットとチェーン等で構成できる。
【実施例１６】
【００８２】
次に、図３０に基づいて運動器具８５にかかる実施例（第１６実施例）を説明する。
図３０は運動器具の一実施例である。本発明にかかる旋回台装置１０の旋回台３０上に補助棒２７が垂直に立設されている。使用者は、その補助棒２７につかまった状態で、旋回運動する旋回台３０の載置面３６上に乗る。旋回台３０は、駆動モータ６５の動力によって、固定台２０に対して自転しない旋回運動をする。使用者２８は、この旋回台３０の動きに対応して反射的に筋肉を使うことになり、結果的に運動をすることになる。
【００８３】
従来の室内ランニング又は歩行用等の運動用具は、ある程度自由に運動ができる人を対象としている。従って、そのような運動用具を、立つことが難しい人や、立つことが限度で足の上げ下げが難しい人が利用することは支障がある。
そして、従来、自由に運動することが難しい人が、適度に身体を動かして筋肉の衰えを防止し、歩行訓練の前段階において無理なく利用できる運動器具は好適なものがなかったと考えられる。
【００８４】
これに対し、本発明による運動器具８５は、自由に運動することが難しい人を含めて好適に利用できる。使用者は自転しない旋回運動をする旋回台３０の上に乗って、足に力を入れて踏みこたえたりすることで、筋肉の衰えを防止したり、バランス感覚を鍛えることができる。旋回台装置は薄く、小型に形成できるので、家庭で手軽に運動をすることができる。特に、歩行訓練の前段階における機能回復にも有効である。
【００８５】
補助棒２７に、駆動モータ６５の回転開始、停止用のスイッチや、回転スピードを調整するコントロールスイッチを配設すると、使用者２８が手元で簡単に運動器具８５の動作を制御できる。
また、使用者の運動能力に応じた旋回台３０の旋回運動が自動的になされるように、制御装置を設けても良い。制御装置は、駆動モータの、モータ回転軸の回転方向、回転スピード、回転時間等の異なるプログラムを複数備え、これに応じてモータ回転軸の回転を制御するものである。
使用者２８は、補助棒２７に配設され、制御装置に信号を送る操作パネルによって自身の運動能力に応じた訓練メニューを選択する。すると、これに対応したプログラムによってモータ回転軸の回転スピードや時間等が制御され、旋回台３０がモータ回転軸の回転に応じて旋回運動をする。
【００８６】
また、補助棒２７が必要のない使用者に対しては、旋回台装置１０そのものを運動器具として有効に利用できる。使用者は旋回運動する旋回台３０に乗ることにより、バランス感覚を養うことができる。
さらに、旋回台装置は、駆動モータ６５の配設されていないものであっても良い。この場合は、旋回台３０に乗り込んだ使用者が、壁等に手をついて押した反動を利用するなどして旋回台３０を旋回運動させる。これによると、身体全体を使用して前述の運動器具８５よりもより激しい運動をすることができる。勿論、補助者が、使用者の乗り込んだ旋回台３０を揺らして旋回運動させて使用する方法でもよい。
【００８７】
また、前記実施例において、駆動モータを設けない場合は、図３１に示すように固定台２０に補助棒２９ａを取り付け、使用者が、補助棒２９ａを動かすことによって旋回台３０を旋回運動させる構成にしてもよい。補助棒２９ａの下端にはボール部２９ｂが設けられており、ボール部２９ｂは固定台２０に配設された軸受８６内に回動自在に嵌入されている。そして、補助棒２９ａは、固定台２０から旋回台３０の貫通孔を通過して上方に延出されている。貫通孔は補助棒２９ａに対してある程度余裕を持って設けられる。
【００８８】
このような構成の運動器具は、旋回台３０上に乗り込んだ使用者が旋回台３０を抉るように補助棒２９ａを回動させると、旋回台３０がその方向へ押されて移動し、旋回運動をするようになる。これにより、使用者は脚ばかりでなく、腕の筋肉の衰えも防止することができる。
また、駆動モータを用いないこれらの運動器具によると、機械的な回転が苦手で、旋回する台に乗ると酔ってしまうような人であっても、障害の程度にあった運動をすることができる。
【実施例１７】
【００８９】
次に、図３２に基づいて第１７実施例を説明する。
図３２は、運動器具として、旋回台装置１０と補助器８７を組み合わせた構成としたものを示す。補助器８７は、人の起立を補助するものであり、鉄製等のパイプを所定の形状に曲折させたり結合させたりして、上部に手すり８８を設けてフレーム状に形成したものである。フレームの中央に設けられた空間内に入った使用者２８は、手すり８８に体重をかけることができる。このため、歩行機能に障害のある人等の補助となることができる。
なお、補助器８７の下部にはそれぞれキャスター８９が配設されている。補助器８７を傾けることで移動可能となる。
【実施例１８】
【００９０】
次に、図３３に基づいて第１８実施例を説明する。以上に説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施例は、駆動手段を手動としたものである。水平面内でハンドル４６を回転させることによって、クランク部材６０を旋回させるものである。４８は回転軸であり、ハンドル４６とクランク部材６０との間に連結され、ハンドル４６の回転力をクランク部材６０に伝達する。これにより、旋回台３０の自転しない旋回運動を得ることができる。
【実施例１９】
【００９１】
次に、図３４に基づいて第１９実施例を説明する。以上に説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施例も、駆動手段を手動としたものである。垂直面内でハンドル４６ａを回転させることによって、クランク部材６０を旋回させるものである。４７はベベルギヤを組み合わせた歯車機構である。これは、垂直面内の回転を起立する回転軸４８ａの回転に変換して駆動を伝達する。これによっても、旋回台３０の自転しない旋回運動を得ることができる。
【実施例２０】
【００９２】
次に、図３５に基づいて第２０実施例を説明する。以上に説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施例は、差し込み式の運動器具である。自転しない旋回運動を発生させる旋回台装置１０を設け、その旋回台装置１０の固定台２０から固定薄板部５７を延設し、旋回台３０から旋回薄板部５８を延設してある。この固定薄板部５７と旋回薄板部５８とによって、差し込み部５９が構成されている。固定薄板部５７と旋回薄板部５８は摩擦抵抗が少ない表面を有し、適宜な剛性を有するものを利用すればよい。
ベッド７６に寝ている人に用いるときは、その人とベッド７６の間に差し込み部５９を差し込み、旋回台装置１０を駆動させる。これにより、前述したベッドと同等の効果を得ることができる。
【００９３】
以上、本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明にかかる二次元運動機構及び旋回台装置は、以上に説明したもの、及び健康の維持・増進を目的とする運動用具、リハビリテーション用器具、身体訓練用運動用具等の運動器具の他に、攪拌装置、多軸回転動発生装置、研磨装置、巻線装置、振動発生装置、きのこ培基のかき出し装置、その他の装置の運動機構に適用できる。
特に研磨装置については、通常の回転研磨盤では内周と外周とで速度差があるのに対し、本発明の二次元運動機構及び旋回台装置を用いた研磨盤ではどの点においても同一の旋回運動を得ることができる。このため、大型平面を均一に研磨するための研磨装置の運動機構として好適である。
なお、以上の装置の運動機構として使用される場合、本発明の二次元運動機構及び旋回台装置の第１の台と第２の台の位置関係は上下を逆にしても良いのは勿論である。すなわち、旋回台が、上側に位置する場合もあるし、下側に位置する場合もある。
また、以上の装置に適用する場合は、二次元運動機構及び旋回台装置が、本発明のごとく複数段の旋回運動機構によって構成される場合も勿論であるが、一段の場合も好適に適用できる。さらにまた、二次元運動機構及び旋回台装置を、鉛直に立てる形態で使用しても良いし、所定の角度に配置して使用しても良いのは勿論である。
【００９５】
上記の技術分野の中で上下に台が重なる場合であって、各台の重量が大きい場合、その台の重量自体が前記の分離防止手段となる。従って、分離防止手段については、特別に構成される機構が設けられない場合がある。特に、球体連携機構を用いる場合、高荷重に耐え得る形態であり、例えば重量のある研磨装置などの工作機械の場合、特別な分離防止の機構を要しない場合もある。これによれば、台の重量が分離防止手段であり、簡易に構成できる。
なお、上記の技術分野においても場合によっては、分離防止手段（特別に構成される分離防止機構）を複数適宜に配列してもよい。これによれば、傾きを防止できるなど、よりバランスのとれた好適な運動を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係る旋回台装置の一形態を示す平面図である。
【図２】図１の旋回台装置の正面図である。
【図３】本発明に係る運動軌跡の例を示す平面図である。
【図４】本発明に係る運動軌跡の例を示す平面図である。
【図５】本発明に係る運動軌跡の例を示す平面図である。
【図６】第１実施例の一段の旋回台装置の断面図である。
【図７】第１実施例の旋回台装置を説明する平面図である。
【図８】第１実施例の旋回台装置の旋回運動を模式的に説明する平面図である。
【図９】第２実施例の分離防止手段の断面図である。
【図１０】第３実施例の旋回台装置の側面図である。
【図１１】第４実施例の旋回台装置の側面図である。
【図１２】第５実施例の旋回台装置の断面図である。
【図１３】第６実施例の旋回台装置の一部断面を含む側面図である。
【図１４】第７実施例の旋回台装置の平面及び断面図である。
【図１５】第７実施例のクランク部材の一形態を示す斜視図である。
【図１６】第７実施例のクランク連携機構の一形態を示す断面図である。
【図１７】第８実施例の旋回台装置の平面及び断面図である。
【図１８】第９実施例の椅子の斜視図である。
【図１９】第１０実施例のベッドの側面図である。
【図２０】第１１実施例のベッドの側面図である。
【図２１】第１２実施例の断面図である。
【図２２】第１２実施例の平面図である。
【図２３】ボール受け部の実施例を示す断面を含む側面図である。
【図２４】駆動手段の実施例を示す断面図及び斜視図である。
【図２５】第１３実施例の底面図及び断面図である。
【図２６】第１３実施例に係る連結手段の実施例を説明する説明図である。
【図２７】第１３実施例に係る各台の実施例を説明する説明図である。
【図２８】第１４実施例の平面図及び側面図である。
【図２９】第１５実施例の側面図である。
【図３０】第１６実施例の側面図である。
【図３１】補助棒の実施例を示す断面図である。
【図３２】第１７実施例の側面図である。
【図３３】第１８実施例の側面図である。
【図３４】第１９実施例の一部断面を含む側面図である。
【図３５】第２０実施例の一部断面を含む側面図である。
【図３６】従来技術を説明する斜視図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０ 旋回台装置
２０ 固定台
２４ 突起状部
２５ 第１の凹部
２６ 収容部
２９ 中間台
３０ 旋回台
３５ 第２の凹部
４０ 連携手段
４０ａ 球体連携機構
４１ 第１のループ溝
４２ 第２のループ溝
４３ 接点
４４ ループ溝
４５ 球体
４９ クランク連携機構
５０ 分離防止手段
５１ 第１の架橋部
５２ 第２の架橋部
５４ 分離防止部
６０ クランク部材
６１ 第１の軸
６２ 第２の軸
６３ 鍔部
６４ 端面
６５ 駆動モータ
６６ 回転軸
６８ ベアリング
６９ ビス
７０ 椅子
７５ 駆動モータ
８０ 制御装置
８１ ベッド
２００ 旋回運動機構
２１０ 第１の台
２１５ 中間台
２２０ 第２の台
２３０ 駆動装置
２４０ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の台と、該第１の台と対面して配される第２の台と、前記第１の台と前記第２の台とを連携して該第１の台と第２の台のどちらか一方に対して他方が自転しない旋回運動をするように設けられた複数の連携手段と、前記第１の台と前記第２の台とが分離することを防止して前記の連携状態を保持できるように設けられた分離防止手段とを備える旋回運動機構が、実質的に複数段に積層され、該複数段の旋回運動機構によって所望の二次元運動が合成されるべく、各旋回運動機構のそれぞれに旋回条件を可変可能な駆動装置と該駆動装置を制御する制御装置を具備することを特徴とする二次元運動機構。
【請求項２】
前記旋回運動機構が上下２段に積層され、下段側の下側に位置する前記第１の台又は前記第２の台のどちらか一方の台が固定台として設けられ、上段側の上側に位置する前記第１の台又は前記第２の台のどちらか一方の台が旋回台として設けられ、固定台と旋回台の中間に下段側の他方の台と上段側の他方の台の機能を備えて一体的に設けられた中間台を具備することを特徴とする請求項１記載の二次元運動機構。
【請求項３】
前記連携手段は、前記第１の台の前記第２の台に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられた第１のループ溝と、前記第２の台の前記第１の台に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられ前記第１のループ溝に対応して配された第２のループ溝と、前記第１のループ溝と前記第２のループ溝とが運動軌跡の接点で重なるように該第１のループ溝と第２のループ溝とに転動可能に嵌められた球体とを具備することを特徴とする請求項１又は２記載の二次元運動機構。
【請求項４】
前記分離防止手段は、前記第１の台に架け渡される状態に設けられた第１の架橋部と、前記第２の台に前記第１の架橋部と交差する向きに架け渡される状態に設けられ前記第２の台が対向する前記第１の架橋部の面と反対側の面へ対向する分離防止部を備える第２の架橋部とを具備することを特徴とする請求項１から３いずれか記載の二次元運動機構。
【請求項５】
前記分離防止手段は、前記第１の台に設けられた第１の開口又は凹部と、該第１の開口又は凹部に架け渡される状態に設けられた第１の架橋部と、前記第２の台に設けられた第２の開口又は凹部と、該第２の開口又は凹部に前記第１の架橋部と交差する向きに架け渡される状態に設けられ前記第２の台が対向する前記第１の架橋部の面と反対側の面へ対向する分離防止部を備える第２の架橋部とを具備することを特徴とする請求項１から３いずれか記載の二次元運動機構。
【請求項６】
請求項１から５いずれか記載の二次元運動機構の旋回する台が、物が載置される台であることを特徴とする旋回台装置。
【請求項７】
請求項１から５いずれか記載の二次元運動機構の旋回する台が、人が乗る台であることを特徴とする運動器具。
【請求項８】
請求項７記載の運動器具の前記人が乗る台に椅子の座が設けられたことを特徴とする椅子。
【請求項１】
第１の台と、該第１の台と対面して配される第２の台と、前記第１の台と前記第２の台とを連携して該第１の台と第２の台のどちらか一方に対して他方が自転しない旋回運動をするように設けられた複数の連携手段と、前記第１の台と前記第２の台とが分離することを防止して前記の連携状態を保持できるように設けられた分離防止手段とを備える旋回運動機構が、実質的に複数段に積層され、該複数段の旋回運動機構によって所望の二次元運動が合成されるべく、各旋回運動機構のそれぞれに旋回条件を可変可能な駆動装置と該駆動装置を制御する制御装置を具備することを特徴とする二次元運動機構。
【請求項２】
前記旋回運動機構が上下２段に積層され、下段側の下側に位置する前記第１の台又は前記第２の台のどちらか一方の台が固定台として設けられ、上段側の上側に位置する前記第１の台又は前記第２の台のどちらか一方の台が旋回台として設けられ、固定台と旋回台の中間に下段側の他方の台と上段側の他方の台の機能を備えて一体的に設けられた中間台を具備することを特徴とする請求項１記載の二次元運動機構。
【請求項３】
前記連携手段は、前記第１の台の前記第２の台に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられた第１のループ溝と、前記第２の台の前記第１の台に対面する面に溝状で閉ループ状に設けられ前記第１のループ溝に対応して配された第２のループ溝と、前記第１のループ溝と前記第２のループ溝とが運動軌跡の接点で重なるように該第１のループ溝と第２のループ溝とに転動可能に嵌められた球体とを具備することを特徴とする請求項１又は２記載の二次元運動機構。
【請求項４】
前記分離防止手段は、前記第１の台に架け渡される状態に設けられた第１の架橋部と、前記第２の台に前記第１の架橋部と交差する向きに架け渡される状態に設けられ前記第２の台が対向する前記第１の架橋部の面と反対側の面へ対向する分離防止部を備える第２の架橋部とを具備することを特徴とする請求項１から３いずれか記載の二次元運動機構。
【請求項５】
前記分離防止手段は、前記第１の台に設けられた第１の開口又は凹部と、該第１の開口又は凹部に架け渡される状態に設けられた第１の架橋部と、前記第２の台に設けられた第２の開口又は凹部と、該第２の開口又は凹部に前記第１の架橋部と交差する向きに架け渡される状態に設けられ前記第２の台が対向する前記第１の架橋部の面と反対側の面へ対向する分離防止部を備える第２の架橋部とを具備することを特徴とする請求項１から３いずれか記載の二次元運動機構。
【請求項６】
請求項１から５いずれか記載の二次元運動機構の旋回する台が、物が載置される台であることを特徴とする旋回台装置。
【請求項７】
請求項１から５いずれか記載の二次元運動機構の旋回する台が、人が乗る台であることを特徴とする運動器具。
【請求項８】
請求項７記載の運動器具の前記人が乗る台に椅子の座が設けられたことを特徴とする椅子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【公開番号】特開２００６−１４４９３８（Ｐ２００６−１４４９３８Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３６８２４（Ｐ２００４−３３６８２４）
【出願日】平成１６年１１月２２日（２００４．１１．２２）
【出願人】（３９１０５２７３６）株式会社カルチアマシーン (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２２日（２００４．１１．２２）
【出願人】（３９１０５２７３６）株式会社カルチアマシーン (1)
【Ｆターム（参考）】
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