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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023112676
(43)【公開日】2023-08-14
(54)【発明の名称】着座部を備える揺動装置
(51)【国際特許分類】
G09B 9/04 20060101AFI20230804BHJP
G09B 9/048 20060101ALI20230804BHJP
【ＦＩ】
G09B9/04 Z
G09B9/048
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023009468
(22)【出願日】2023-01-25
(31)【優先権主張番号】P 2022014251
(32)【優先日】2022-02-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】513121513
【氏名又は名称】角 和樹
(74)【代理人】
【識別番号】100145713
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 竜太
(74)【代理人】
【識別番号】100165157
【弁理士】
【氏名又は名称】芝 哲央
(72)【発明者】
【氏名】角 和樹
(57)【要約】
【課題】着座部を適正な高さに維持できる構造を有する着座部を備える揺動装置を提供する。
【解決手段】揺動装置１０は、着座部９を揺動自在に支持できる。揺動装置１０は、第１基台１と第１基台１の四隅に配置された第１モータ２を備える。揺動装置１０は、着座部９を上面に固定した第１可動テーブル３と第１モータ２の出力軸の回転運動を従動側の揺動運動に変換する第１てこクランク機構４を備える。第１てこクランク機構４の原動端を第１モータ２の出力軸に連結し、第１てこクランク機構４の従動端を第１可動テーブル３の下面に連結して、第１可動テーブル３を支持し、一対一組の第１モータ２を互いに独立又は同期して駆動することで、着座部９を揺動させる。
【選択図】図１
【解決手段】揺動装置１０は、着座部９を揺動自在に支持できる。揺動装置１０は、第１基台１と第１基台１の四隅に配置された第１モータ２を備える。揺動装置１０は、着座部９を上面に固定した第１可動テーブル３と第１モータ２の出力軸の回転運動を従動側の揺動運動に変換する第１てこクランク機構４を備える。第１てこクランク機構４の原動端を第１モータ２の出力軸に連結し、第１てこクランク機構４の従動端を第１可動テーブル３の下面に連結して、第１可動テーブル３を支持し、一対一組の第１モータ２を互いに独立又は同期して駆動することで、着座部９を揺動させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
人体が座る着座部を揺動自在に支持する着座部を備える揺動装置であって、
矩形の第１基台と、
前記第１基台の四隅に配置され、出力軸の延びる方向が前記第１基台の上面と略平行であって、かつ、出力軸が同じ方向に延びる一対一組の第１モータと、
前記第１基台の上方に配置され、前記着座部を上面に固定した第１可動テーブルと、
前記第１モータの出力軸の回転運動を従動側の揺動運動に変換する、前記第１モータと同数の第１てこクランク機構と、を備え、
前記第１てこクランク機構の原動端を前記第１モータの出力軸に連結し、前記第１てこクランク機構の従動端を前記第１可動テーブルの下面に連結して、前記第１可動テーブルを支持し、
一対一組の前記第１モータを互いに独立又は同期して駆動することで、前記着座部を揺動させる、着座部を備える揺動装置。
矩形の第１基台と、
前記第１基台の四隅に配置され、出力軸の延びる方向が前記第１基台の上面と略平行であって、かつ、出力軸が同じ方向に延びる一対一組の第１モータと、
前記第１基台の上方に配置され、前記着座部を上面に固定した第１可動テーブルと、
前記第１モータの出力軸の回転運動を従動側の揺動運動に変換する、前記第１モータと同数の第１てこクランク機構と、を備え、
前記第１てこクランク機構の原動端を前記第１モータの出力軸に連結し、前記第１てこクランク機構の従動端を前記第１可動テーブルの下面に連結して、前記第１可動テーブルを支持し、
一対一組の前記第１モータを互いに独立又は同期して駆動することで、前記着座部を揺動させる、着座部を備える揺動装置。
【請求項2】
前記第１基台の略中央部に支持された円筒状のホルダ部、このホルダ部の中心部から突出し、前記ホルダ部と螺合したロッド部、及び、このロッド部の先端部に設けた第１球面滑り軸受で構成した第１サポート部材を更に備え、
前記第１球面滑り軸受は、前記第１可動テーブルの下面の中央部と連結している、請求項１記載の着座部を備える揺動装置。
前記第１球面滑り軸受は、前記第１可動テーブルの下面の中央部と連結している、請求項１記載の着座部を備える揺動装置。
【請求項3】
前記第１てこクランク機構は、
基端部を前記第１モータの出力軸と同軸上に固定した回動腕と、
一端部を前記回動腕の先端部と回転自在に連結し、他端部に第３球面滑り軸受を有するリンク棒と、を備え、
前記第３球面滑り軸受は、前記第１可動テーブルの下面の四隅に配置した支持部材と回転自在に連結している、請求項１又は２記載の着座部を備える揺動装置。
基端部を前記第１モータの出力軸と同軸上に固定した回動腕と、
一端部を前記回動腕の先端部と回転自在に連結し、他端部に第３球面滑り軸受を有するリンク棒と、を備え、
前記第３球面滑り軸受は、前記第１可動テーブルの下面の四隅に配置した支持部材と回転自在に連結している、請求項１又は２記載の着座部を備える揺動装置。
【請求項4】
キャスターを保持し、前記第１基台の外周に固定したＬ字状の支持ブラケットを更に備え、
前記支持ブラケットは、前記第１基台を低背に支持している、請求項１記載の着座部を備える揺動装置。
前記支持ブラケットは、前記第１基台を低背に支持している、請求項１記載の着座部を備える揺動装置。
【請求項5】
人体が座る着座部を揺動自在に支持する着座部を備える揺動装置であって、
矩形の第２基台と、
前記第２基台の上方に配置され、前記着座部を上面に固定した第２可動テーブルと、
前記第２基台の中央部から立設した第１支持部材と前記第２可動テーブルの中央部から下設した第２支持部材を自在継手で連結すると共に、前記第２可動テーブルを揺動自在に支持する第２サポート部材と、
前記第２サポート部材を間に前記第２基台の上面に配置され、出力軸の延びる方向が前記第２基台の上面と略平行であって、かつ、出力軸が同じ方向に延びる一対の第２モータと、
前記第２モータの出力軸の回転が伝動される入力軸、及び、この入力軸の軸心と軸心が直交し、前記入力軸の回転が伝動される出力軸を有し、一対の前記出力軸が相反する向きに前記第２基台の上面に配置した一組の二軸食違い歯車装置と、
前記２軸食違い歯車装置の出力軸の回転運動を従動側の揺動運動に変換する、一対の第２てこクランク機構と、を備え、
前記第２てこクランク機構の原動端を前記二軸食違い歯車装置の出力軸に連結し、前記第２てこクランク機構の従動端を前記第２可動テーブルの下面の片隅に連結して、前記第２可動テーブルを支持し、
一対の前記第２モータを互いに独立又は同期して駆動することで、前記着座部を揺動させる、着座部を備える揺動装置。
矩形の第２基台と、
前記第２基台の上方に配置され、前記着座部を上面に固定した第２可動テーブルと、
前記第２基台の中央部から立設した第１支持部材と前記第２可動テーブルの中央部から下設した第２支持部材を自在継手で連結すると共に、前記第２可動テーブルを揺動自在に支持する第２サポート部材と、
前記第２サポート部材を間に前記第２基台の上面に配置され、出力軸の延びる方向が前記第２基台の上面と略平行であって、かつ、出力軸が同じ方向に延びる一対の第２モータと、
前記第２モータの出力軸の回転が伝動される入力軸、及び、この入力軸の軸心と軸心が直交し、前記入力軸の回転が伝動される出力軸を有し、一対の前記出力軸が相反する向きに前記第２基台の上面に配置した一組の二軸食違い歯車装置と、
前記２軸食違い歯車装置の出力軸の回転運動を従動側の揺動運動に変換する、一対の第２てこクランク機構と、を備え、
前記第２てこクランク機構の原動端を前記二軸食違い歯車装置の出力軸に連結し、前記第２てこクランク機構の従動端を前記第２可動テーブルの下面の片隅に連結して、前記第２可動テーブルを支持し、
一対の前記第２モータを互いに独立又は同期して駆動することで、前記着座部を揺動させる、着座部を備える揺動装置。
【請求項6】
前記第２てこクランク機構は、
基端部を前記二軸食違い歯車装置の出力軸に固定した揺り腕と、
一端部を前記揺り腕の先端部と回転自在に連結し、他端部に第３球面滑り軸受を有するリンク棒と、を備え、
前記第３球面滑り軸受は、前記第２可動テーブルの下面の二隅に配置した支持部材と回転自在に連結している、請求項５記載の着座部を備える揺動装置。
基端部を前記二軸食違い歯車装置の出力軸に固定した揺り腕と、
一端部を前記揺り腕の先端部と回転自在に連結し、他端部に第３球面滑り軸受を有するリンク棒と、を備え、
前記第３球面滑り軸受は、前記第２可動テーブルの下面の二隅に配置した支持部材と回転自在に連結している、請求項５記載の着座部を備える揺動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、着座部を備える揺動装置に関する。特に、人体が座る着座部を揺動自在に支持する揺動装置の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
模擬車両、模擬船舶、模擬航空機、宇宙船など乗り物を操縦可能にシミュレーションする場合には、着座部を備える揺動装置を利用して、乗り物の操縦を訓練している。又、遠隔操縦装置により重機などの操縦を訓練する場合には、訓練者が座る着座部が揺動することで、重機の動作に連動した操縦を訓練している。
【0003】
人体が座る着座部を揺動自在に支持する揺動装置としては、最大揺動角度が比較的大きい場合でもアクチュエータの出力を低くできる着座部を備える揺動装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００４－２４２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１による着座部を備える揺動装置は、床面などに設置される設置基板、着座部を底面から支持する可動枠体、及び、設置基板の中央部から立設し、ユニバーサルジョイントで可動枠体と連結した支柱部材を備えている。
【0006】
又、特許文献１による着座部を備える揺動装置は、設置基板と可動枠体を連結し、設置基板に対して可動枠体をｘ軸回りに揺動させる第１の電動シリンダと、設置基板と可動枠体を連結し、設置基板に対して可動枠体をｙ軸回りに揺動させる第２の電動シリンダを備えている。
【0007】
特許文献１による着座部を備える揺動装置は、第１の電動シリンダと第２の電動シリンダを制御可能に駆動することで、着座部を前後方向及び左右方向に揺動できる、としている。
【0008】
しかしながら、従来の着座部を備える揺動装置は、電動シリンダを垂直方向に配置しているので、人体の座る位置が高くなるという問題がある。
【0009】
又、従来の着座部を備える揺動装置は、設置基板を施設の床面又は模擬乗り物の床面に固定しているので、装置の移動が容易でないという問題がある。遠隔操縦装置により重機などの操縦を訓練する場合には、移動容易なモニターを見ながら訓練するので、施設などに固定しておくことは、好ましくなく、装置の移動容易性が求められている。
【0010】
着座部を適正な高さに維持できる構造を有し、かつ、移動が容易な、着座部を備える揺動装置が求められている。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。
【0011】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、人体が座る着座部を揺動自在に支持する揺動装置であって、着座部を適正な高さに維持できる構造を有し、かつ、移動が容易な、着座部を備える揺動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者は、基台、基台の四隅に配置したモータ、及び、着座部を固定した可動テーブルで、着座部を備える揺動装置を構成し、モータの出力軸と可動テーブルをてこクランク機構で連結することで、着座部を適正な高さに維持できると考え、これに基づいて、以下のような新たな着座部を備える揺動装置を発明するに至った。
【0013】
（１）人体が座る着座部を揺動自在に支持する着座部を備える揺動装置であって、矩形の第１基台と、前記第１基台の四隅に配置され、出力軸の延びる方向が前記第１基台の上面と略平行であって、かつ、出力軸が同じ方向に延びる一対一組の第１モータと、前記第１基台の上方に配置され、前記着座部を上面に固定した第１可動テーブルと、前記第１モータの出力軸の回転運動を従動側の揺動運動に変換する、前記第１モータと同数の第１てこクランク機構と、を備え、前記第１てこクランク機構の原動端を前記第１モータの出力軸に連結し、前記第１てこクランク機構の従動端を前記第１可動テーブルの下面に連結して、前記第１可動テーブルを支持し、一対一組の前記第１モータを互いに独立又は同期して駆動することで、前記着座部を揺動させる、着座部を備える揺動装置。
【0014】
（２）前記第１基台の略中央部に支持された円筒状のホルダ部、このホルダ部の中心部から突出し、前記ホルダ部と螺合したロッド部、及び、このロッド部の先端部に設けた第１球面滑り軸受で構成した第１サポート部材を更に備え、前記第１球面滑り軸受は、前記第１可動テーブルの下面の中央部と連結している、（１）記載の着座部を備える揺動装置。
【0015】
（３）前記てこクランク機構は、基端部を前記モータの出力軸と同軸上に固定した回動腕と、一端部を前記回動腕の先端部と回転自在に連結し、他端部に第２球面滑り軸受を有するリンク棒と、を備え、前記第２球面滑り軸受は、前記可動テーブルの下面の四隅に配置した支持部材と回転自在に連結している、（１）又は（２）記載の着座部を備える揺動装置。
【0016】
（４）キャスターを保持し、前記第１基台の外周に固定したＬ字状の支持ブラケットを更に備え、前記支持ブラケットは、前記第１基台を低背に支持している、（１）記載の着座部を備える揺動装置。
【0017】
（５）人体が座る着座部を揺動自在に支持する着座部を備える揺動装置であって、矩形の第２基台と、前記第２基台の上方に配置され、前記着座部を上面に固定した第２可動テーブルと、前記第２基台の中央部から立設した第１支持部材と前記第２可動テーブルの中央部から下設した第２支持部材を自在継手で連結すると共に、前記第２可動テーブルを揺動自在に支持する第２サポート部材と、前記第２サポート部材を間に前記第２基台の上面に配置され、出力軸の延びる方向が前記第２基台の上面と略平行であって、かつ、出力軸が同じ方向に延びる一対の第２モータと、前記第２モータの出力軸の回転が伝動される入力軸、及び、この入力軸の軸心と軸心が直交し、前記入力軸の回転が伝動される出力軸を有し、一対の前記出力軸が相反する向きに前記第２基台の上面に配置した一組の二軸食違い歯車装置と、前記２軸食違い歯車装置の出力軸の回転運動を従動側の揺動運動に変換する、一対の第２てこクランク機構と、を備え、前記第２てこクランク機構の原動端を前記二軸食違い歯車装置の出力軸に連結し、前記第２てこクランク機構の従動端を前記第２可動テーブルの下面の片隅に連結して、前記第２可動テーブルを支持し、一対の前記第２モータを互いに独立又は同期して駆動することで、前記着座部を揺動させる、着座部を備える揺動装置。
【0018】
（６）前記第２てこクランク機構は、基端部を前記二軸食違い歯車装置の出力軸に固定した揺り腕と、一端部を前記揺り腕の先端部と回転自在に連結し、他端部に第３球面滑り軸受を有するリンク棒と、を備え、前記第３球面滑り軸受は、前記第２可動テーブルの下面の二隅に配置した支持部材と回転自在に連結している、（５）記載の着座部を備える揺動装置。
【発明の効果】
【0019】
本発明による着座部を備える揺動装置は、基台、基台の四隅に配置したモータ、及び、着座部を固定した可動テーブルで、着座部を備える揺動装置を構成し、モータの出力軸と可動テーブルをてこクランク機構で連結しているので、着座部を適正な高さに維持できる。
【0020】
又、本発明による着座部を備える揺動装置は、基台、基台に配置した一対のモータ、これらのモータの回転が伝動される一組の二軸食違い歯車装置、及び、着座部を固定した可動テーブルで、着座部を備える揺動装置を構成し、二軸食違い歯車装置の出力軸と可動テーブルをてこクランク機構で連結しているので、簡易な構成で可動テーブルを揺動可能に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の第１実施形態による着座部を備える揺動装置の全体構成を示す斜視図である。
【図2】第１実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す斜視図であり、着座を取り外した状態図である。
【図3】第１実施形態による着座部を備える揺動装置に備わる機構部の構成を示す平面図である。
【図4】第１実施形態による着座部を備える揺動装置に備わる機構部の構成を示す斜視図である。
【図5】第１実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す右側面図であり、着座を取り外した状態図である。
【図6】第１実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す下面図である。
【図7】第１実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す斜視図であり、着座を取り外した状態図である。
【図8】第１実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す平面図であり、着座を取り外した状態図である。
【図9】第１実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す背面図であり、着座を取り外した状態図である。
【図10】本発明の第２実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す斜視図であり、着座を取り外した状態図である。
【図11】第２実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す平面図であり、着座を取り外した状態図である。
【図12】第２実施形態による着座部を備える揺動装置に備わる機構部の構成を示す平面図である。
【図13】第２実施形態による着座部を備える揺動装置に備わる機構部の構成を示す斜視図であり、機構部を前方側から観た状態図である。
【図14】第２実施形態による着座部を備える揺動装置に備わる機構部の構成を示す斜視図であり、機構部を後方側から観た状態図である。
【図15】第２実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す右側面図であり、着座部を取り外した状態図である。
【図16】第２実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す左側面図であり、着座部を取り外した状態図である。
【図17】第２実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す正面図であり、着座部を取り外した状態図である。
【図18】第１実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す背面図であり、着座部を取り外した状態図である。
【図19】第２実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す正面図であり、着座部を備える揺動装置の動作を説明する図である。
【図20】第２実施形態による着座部を備える揺動装置の構成を示す右側面図であり、着座部を備える揺動装置の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
【0023】
［第１実施形態］
（着座部を備える揺動装置の構成）
（全体構成）
最初に、本発明の第１実施形態による着座部を備える揺動装置の全体構成を説明する。
（着座部を備える揺動装置の構成）
（全体構成）
最初に、本発明の第１実施形態による着座部を備える揺動装置の全体構成を説明する。
【0024】
図１を参照すると、本発明の第１実施形態による揺動装置１０は、着座部９を備えている。着座部９には、人体が座ることができる。揺動装置１０は、着座部９を揺動自在に支持している。
【0025】
（着座部の構成）
次に、実施形態による着座部９の構成を説明する。図１を参照すると、着座部９は、座面部９１、背もたれ部９２、及び一対の肘掛け部９３・９３を有している。一対の肘掛け部９３・９３の延長上には、一組の操作レバー９４・９５を配置している。又、一組の操作レバー９４・９５には、スイッチパネル９４ｓ・９５ｓを配置している。
次に、実施形態による着座部９の構成を説明する。図１を参照すると、着座部９は、座面部９１、背もたれ部９２、及び一対の肘掛け部９３・９３を有している。一対の肘掛け部９３・９３の延長上には、一組の操作レバー９４・９５を配置している。又、一組の操作レバー９４・９５には、スイッチパネル９４ｓ・９５ｓを配置している。
【0026】
図１を参照して、座面部９１に座った状態で、一組の操作レバー９４・９５を操作することで、重機などを遠隔操縦できる。スイッチパネル９４ｓ・９５ｓを操作することで、重機などを遠隔操作できる。一組の操作レバー９４・９５で遠隔操縦された重機などの動作（重機の着座部の傾きに関する情報）が電気信号を介して、揺動装置１０にフィードバックされて、着座部９を揺動できる。これにより、着座部９に座って重機を遠隔操作する場合に、実際の重機の着座部と同じ姿勢を再現できる。
【0027】
（揺動装置の構成）
次に、第１実施形態による揺動装置１０の構成を説明する。図１から図９を参照すると、揺動装置１０は、矩形の第１基台１、と一対一組の第１モータ２を備えている。又、揺動装置１０は、第１可動テーブル３と、第１モータ２と同数の第１てこクランク機構４を備えている。更に、揺動装置１０は、第１サポート部材５を備えている。
次に、第１実施形態による揺動装置１０の構成を説明する。図１から図９を参照すると、揺動装置１０は、矩形の第１基台１、と一対一組の第１モータ２を備えている。又、揺動装置１０は、第１可動テーブル３と、第１モータ２と同数の第１てこクランク機構４を備えている。更に、揺動装置１０は、第１サポート部材５を備えている。
【0028】
図１から図９を参照すると、第１基台１は、その外周に固定したＬ字状の支持ブラケット１ｂを介して、五つのキャスター１ｃを保持している。第１モータ２は、第１基台１の四隅に配置されている。四つの第１モータ２は、それらの出力軸の延びる方向が第１基台１の上面と略平行である。また、それらの出力軸が同じ方向に延びている。
【0029】
図２及び図７から図９を参照すると、第１可動テーブル３は、第１基台１の上方に配置されている。第１可動テーブル３は、その中央部に設けたボルト穴を利用して（図２又は図８参照）、座面部９１を底面側から締結部材で固定している。又、第１可動テーブル３は、リング部材３ｒを上面に固定している。
【0030】
図４又は図５を参照すると、第１てこクランク機構４は、第１モータ２の出力軸の回転運動を従動側の揺動運動に変換できる。図２から図９を参照すると、揺動装置１０は、第１てこクランク機構４の原動端を第１モータ２の出力軸に連結している。又、揺動装置１０は、第１てこクランク機構４の従動端を第１可動テーブル３の下面に連結して、第１可動テーブル３を支持している。
【0031】
【0032】
（キャスターの構成）
次に、キャスター１ｃの構成を説明する。図２から図９を参照すると、キャスター１ｃは、比較的大径の車輪１ｗを回転自在に支持している。又、キャスター１ｃは、レベルフット１ｆを備えている。レベルフット１ｆの高さを調整して床面に着地することで、揺動装置１０の移動を抑制できる。レベルフット１ｆの高さを調整して床面から離すことで、揺動装置１０を容易に移動できる。揺動装置１０は、移動式の椅子として機能できる。
次に、キャスター１ｃの構成を説明する。図２から図９を参照すると、キャスター１ｃは、比較的大径の車輪１ｗを回転自在に支持している。又、キャスター１ｃは、レベルフット１ｆを備えている。レベルフット１ｆの高さを調整して床面に着地することで、揺動装置１０の移動を抑制できる。レベルフット１ｆの高さを調整して床面から離すことで、揺動装置１０を容易に移動できる。揺動装置１０は、移動式の椅子として機能できる。
【0033】
図２から図９を参照すると、キャスター１ｃは、支持ブラケット１ｂを介して、第１基台１の外周に固定されている。支持ブラケット１ｂが第１基台１を低背に支持することで、着座部９を適正な高さに維持できる（図１参照）。
【0034】
（第１モータの構成）
次に、第１モータ２の構成を説明する。図２から図５を参照すると、第１モータ２は、その本体が支持具を介して、第１基台１の上面に固定されている。又、第１モータ２は、その出力軸が自在継手を介して、端末まで延びている。第１モータ２の出力軸の端末には、回動腕４１の基端部が固定されている（図４参照）。
次に、第１モータ２の構成を説明する。図２から図５を参照すると、第１モータ２は、その本体が支持具を介して、第１基台１の上面に固定されている。又、第１モータ２は、その出力軸が自在継手を介して、端末まで延びている。第１モータ２の出力軸の端末には、回動腕４１の基端部が固定されている（図４参照）。
【0035】
図３を参照すると、第１モータｍ１は、その出力軸がｘ軸方向に延びている。又、第１モータｍ２は、その出力軸がｘ軸方向に延びている。第１モータｍ１と第１モータｍ２は、それらの出力軸が同軸上に配置されると共に、対向している。
【0036】
同様に、図３を参照すると、第１モータｍ３は、その出力軸がｘ軸方向に延びている。又、第１モータｍ４は、その出力軸がｘ軸方向に延びている。第１モータｍ３と第１モータｍ４は、それらの出力軸が同軸上に配置されると共に、対向している。
【0037】
又、図３を参照すると、第１モータｍ１と第１モータｍ３は、それらの本体及び出力軸がｙ軸方向に同列に配置されている。同様に、第１モータｍ２と第１モータｍ４は、それらの本体及び出力軸がｙ軸方向に同列に配置されている。
【0038】
図２から図４を参照すると、揺動装置１０は、第１基台１の背面側に梯子状の立設架を起立している。立設架は、制御盤１０ｃを上部に固定している。制御盤１０ｃの内部に配置されたドライバ回路により、第１モータｍ１・ｍ２・ｍ３・ｍ４を制御可能に駆動できる。
【0039】
図２から図７及び図９を参照すると、リンク棒４２は、その一端部を回動腕４１の先端部と回転自在に連結している。又、リンク棒４２は、その他端部に第２球面滑り軸受４ｓを有している（図７参照）。第２球面滑り軸受４ｓは、第１可動テーブル３の下面の四隅に配置した支持部材３ｓと回転自在に連結している（図７参照）。
【0040】
図３又は図４を参照して、例えば、モータｍ１とモータｍ２を駆動することで、第１てこクランク機構４は、第１可動テーブル３の一片側をｚ軸方向に下げることができる。モータｍ３とモータｍ４を駆動することで、第１てこクランク機構４は、第１可動テーブル３の他片側をｚ軸方向に上げることができる。このように、第１てこクランク機構４は、一対一組の第１モータ２を互いに独立又は同期して駆動することで、着座部９を揺動させることができる。揺動装置１０は、着座部９を前後方向に揺動でき、左右方向にも揺動できる。
【0041】
（第１サポート部材の構成）
次に、第１サポート部材５の構成を説明する。図３又は図４及び図９を参照すると、第１サポート部材５は、円筒状のホルダ部５１、ロッド部５２、及び、第１球面滑り軸受５ｂで構成している。
次に、第１サポート部材５の構成を説明する。図３又は図４及び図９を参照すると、第１サポート部材５は、円筒状のホルダ部５１、ロッド部５２、及び、第１球面滑り軸受５ｂで構成している。
【0042】
図３又は図４及び図９を参照すると、ホルダ部５１は、図示しないブラケットを介して、第１基台１の略中央部に支持されている。ロッド部５２は、ホルダ部５１の中心部から突出している。又、ロッド部５２は、ホルダ部５１と螺合している。ホルダ部５１に対して、ロッド部５２を回転することで、ロッド部５２の突出長さを調整できる。
【0043】
図９を参照すると、ロッド部５２は、その先端部に第１球面滑り軸受５ｂを設けている。第１サポート部材５は、いわゆる、ロッドエンドである。第１球面滑り軸受５ｂは、二山クレビス形の支持部材３１ｓと球面結合している。支持部材３１ｓは、第１可動テーブル３の下面の中央部に取り付けられている（図７参照）。
【0044】
図３又は図４及び図９を参照すると、第１可動テーブル３は、複数の第１てこクランク機構４で揺動可能に支持されているが、第１可動テーブル３の中央部を第１サポート部材５が支持することで、第１可動テーブル３は、揺動運動が許容されるが、第１可動テーブル３の揺動中心から逸脱することが抑制される。
【0045】
（着座部を備える揺動装置の作用）
次に、揺動装置１０の作用及び効果を説明する。図１から図９を参照すると、揺動装置１０は、複数のキャスター１ｃを設けた第１基台１、第１基台１の四隅に配置した第１モータ２、及び、着座部９を固定した第１可動テーブル３で、着座部を備える揺動装置を構成し、第１モータ２の出力軸と可動テーブル３を第１てこクランク機構４で連結しているので、着座部９を適正な高さに維持できる。特に、第１モータ２を、出力軸が基台の上面と略平行となるように配置して着座部９を揺動させることで、着座部９の高さを低く構成することができる。
次に、揺動装置１０の作用及び効果を説明する。図１から図９を参照すると、揺動装置１０は、複数のキャスター１ｃを設けた第１基台１、第１基台１の四隅に配置した第１モータ２、及び、着座部９を固定した第１可動テーブル３で、着座部を備える揺動装置を構成し、第１モータ２の出力軸と可動テーブル３を第１てこクランク機構４で連結しているので、着座部９を適正な高さに維持できる。特に、第１モータ２を、出力軸が基台の上面と略平行となるように配置して着座部９を揺動させることで、着座部９の高さを低く構成することができる。
【0046】
【0047】
【0048】
【0049】
図３又は図４及び図９を参照すると、第１可動テーブル３の中央部を第１サポート部材５が支持することで、第１可動テーブル３は、揺動運動が許容されるが、第１可動テーブル３の揺動中心から逸脱することが抑制される。いわゆる、第１可動テーブル３の横ずれが抑制される。
【0050】
揺動装置１０は、第１てこクランク機構４の原動端を第１モータ２の出力軸に連結し、第１てこクランク機構４の従動端を第１可動テーブル３の下面に連結して第１可動テーブル３を支持し、一対一組の第１モータ２を互いに独立又は同期して駆動することで、着座部９を揺動できる。
【0051】
［第２実施形態］
（着座部を備える揺動装置の構成）
（揺動装置の構成）
次に、第２実施形態による揺動装置１００の構成を説明する。図１０から図２０を参照すると、揺動装置１００は、矩形の第２基台１１、一対の第２モータ２１・２１、及び、一対の・２２を備えている。又、揺動装置１００は、第２可動テーブル３１と、第２モータ２１と同数の第２てこクランク機構６を備えている。更に、揺動装置１００は、第２サポート部材７を備えている。
（着座部を備える揺動装置の構成）
（揺動装置の構成）
次に、第２実施形態による揺動装置１００の構成を説明する。図１０から図２０を参照すると、揺動装置１００は、矩形の第２基台１１、一対の第２モータ２１・２１、及び、一対の・２２を備えている。又、揺動装置１００は、第２可動テーブル３１と、第２モータ２１と同数の第２てこクランク機構６を備えている。更に、揺動装置１００は、第２サポート部材７を備えている。
【0052】
図１０及び図１１を参照して、第２可動テーブル３１には、図１に示した着座部９が固定されているが、着座部９の図示を省略している。又、図１０及び図１１を参照して、第２基台１１は、その外周の後方に固定したＬ字状の支持ブラケット１１ｂを介して、図２から図４に示した制御盤１０ｃを備えているが、制御盤１０ｃの図示を省略している。
【0053】
図１０から図２０を参照すると、第２基台１１は、その四隅に四つのキャスター１１ｃを保持している。又、第２基台１１は、その外周の後方に固定した支持ブラケット１１ｂにキャスター１１ｃを保持している。更に、第２基台１１は、第２サポート部材７の直下にキャスター１１ｃを保持している（図１３又は図１７参照）。
【0054】
（キャスターの構成）
次に、キャスター１１ｃの構成を説明する。図１０から図２０を参照すると、キャスター１１ｃは、車輪１１ｗを回転自在に支持している。又、キャスター１１ｃは、レベルフット１１ｆを備えている。レベルフット１１ｆの高さを調整して床面に着地することで、揺動装置１００の移動を抑制できる。レベルフット１１ｆの高さを調整して床面から離すことで、揺動装置１００を容易に移動できる。揺動装置１００は、移動式の椅子として機能できる。
次に、キャスター１１ｃの構成を説明する。図１０から図２０を参照すると、キャスター１１ｃは、車輪１１ｗを回転自在に支持している。又、キャスター１１ｃは、レベルフット１１ｆを備えている。レベルフット１１ｆの高さを調整して床面に着地することで、揺動装置１００の移動を抑制できる。レベルフット１１ｆの高さを調整して床面から離すことで、揺動装置１００を容易に移動できる。揺動装置１００は、移動式の椅子として機能できる。
【0055】
（第２モータの構成）
次に、第２モータ２１の構成を説明する。図１２から図１４を参照すると、一対の第２モータ２１・２１は、第２基台１１の前方に配置されている。一対の第２モータ２１・２１は、第２サポート部材７を間に第２基台１１の上面に配置されている（図１３参照）。一対の第２モータ２１・２１は、それらの出力軸の延びる方向が第２基台１１の上面と略平行である。又、一対の第２モータ２１・２１の出力軸が同じ方向に平行に延びている。
次に、第２モータ２１の構成を説明する。図１２から図１４を参照すると、一対の第２モータ２１・２１は、第２基台１１の前方に配置されている。一対の第２モータ２１・２１は、第２サポート部材７を間に第２基台１１の上面に配置されている（図１３参照）。一対の第２モータ２１・２１は、それらの出力軸の延びる方向が第２基台１１の上面と略平行である。又、一対の第２モータ２１・２１の出力軸が同じ方向に平行に延びている。
【0056】
図１２又は図１３を参照すると、第２モータｍ５は、その出力軸がｘ軸方向に延びている。又、第２モータｍ６は、その出力軸がｘ軸方向に延びている。図１４又は図１５を参照すると、第２モータｍ６は、その出力軸に小歯車２１１を固定している。第２モータｍ５の出力軸にも小歯車２１１を固定しているが、図示を省略している。
【0057】
図１４又は図１６を参照すると、小歯車２１１は、大歯車２１２と噛み合っている。大歯車２１２は、二軸食違い歯車装置２２の入力軸２２ａに固定されている。第２モータｍ５の出力軸に固定した小歯車２１１と噛み合う大歯車２１２は、図示を省略している。第２モータ２１を駆動すると、その回転を小歯車２１１と大歯車２１２で構成した歯車装置で減速して、二軸食違い歯車装置２２の入力軸２２ａに伝動できる。
【0058】
図１０又は図１５から図２０を参照すると、第２可動テーブル３１は、第２基台１１の上方に配置されている。第２可動テーブル３１は、その中央部に設けたボルト穴を利用して（図１０又は図１１参照）、着座部９の座面部９１を底面側から締結部材で固定している。
【0059】
（第２サポート部材の構成）
図１７を参照すると、第２サポート部材７は、二山クレビス型の第１支持部材７１１と二山クレビス型の第２支持部材３１２を自在継手で連結している。第１支持部材７１１は、第２基台１１の中央部から立設している。第２支持部材３１２は、第２可動テーブル３１の中央部から下設している。第１支持部材７１１と第２支持部材３１２を十字棒７１で回動自在に連結することで、第２サポート部材７は、第２基台１１に対して、第２可動テーブル３１を揺動自在に支持する自在継手を構成している。
図１７を参照すると、第２サポート部材７は、二山クレビス型の第１支持部材７１１と二山クレビス型の第２支持部材３１２を自在継手で連結している。第１支持部材７１１は、第２基台１１の中央部から立設している。第２支持部材３１２は、第２可動テーブル３１の中央部から下設している。第１支持部材７１１と第２支持部材３１２を十字棒７１で回動自在に連結することで、第２サポート部材７は、第２基台１１に対して、第２可動テーブル３１を揺動自在に支持する自在継手を構成している。
【0060】
（二軸食違い歯車装置の構成）
次に、二軸食違い歯車装置２２の構成を説明する。図１２又は図１８を参照すると、一組の二軸食違い歯車装置２２・２２は、第２基台１１の上面に固定している。二軸食違い歯車装置２２は、入力軸２２ａと出力軸２２ｂを有している。入力軸２２ａには、小歯車２１１と大歯車２１２で構成した歯車装置を介して、第２モータ２１の出力軸の回転が伝動される。
次に、二軸食違い歯車装置２２の構成を説明する。図１２又は図１８を参照すると、一組の二軸食違い歯車装置２２・２２は、第２基台１１の上面に固定している。二軸食違い歯車装置２２は、入力軸２２ａと出力軸２２ｂを有している。入力軸２２ａには、小歯車２１１と大歯車２１２で構成した歯車装置を介して、第２モータ２１の出力軸の回転が伝動される。
【0061】
図１３から図１８を参照すると、出力軸２２ｂは、その軸心が入力軸２２ａの軸心と直交している。二軸食違い歯車装置２２の本体の内部では、入力軸２２ａの末端部に固定した傘歯車（図示せず）と、出力軸２２ｂの末端部に固定した傘歯車（図示せず）が噛み合っている。そして、入力軸２２ａの回転を出力軸２２ｂに伝動できる。図１４又は図１７に示した実施形態では、一対の出力軸２２ｂ・２２ｂが相反する向きに配置されている。つまり、一対の出力軸２２ｂ・２２ｂは、外側に突出した状態で配置されている。
【0062】
（第２てこクランク機構の構成）
次に、第２てこクランク機構６の構成を説明する。図１４から図１９を参照すると、第２てこランク機構６は、楕円板状の揺り腕６１とリンク棒６２を備えている。揺り腕６１は、その基端部を二軸食違い歯車装置２２の出力軸２２ｂに固定している（図１４から図１６参照）。第２モータ２１を正逆回転することで、二軸食違い歯車装置２２を介して、揺り腕６１の先端部を回動できる。つまり、第２てこクランク機構６の原動端は、二軸食違い歯車装置２２の出力軸２２ｂに連結している。又、揺り腕６１とリンク棒６２は、第３球面滑り軸受６ｓを介して、回転自在に連結している（図１５又は図１６参照）。
次に、第２てこクランク機構６の構成を説明する。図１４から図１９を参照すると、第２てこランク機構６は、楕円板状の揺り腕６１とリンク棒６２を備えている。揺り腕６１は、その基端部を二軸食違い歯車装置２２の出力軸２２ｂに固定している（図１４から図１６参照）。第２モータ２１を正逆回転することで、二軸食違い歯車装置２２を介して、揺り腕６１の先端部を回動できる。つまり、第２てこクランク機構６の原動端は、二軸食違い歯車装置２２の出力軸２２ｂに連結している。又、揺り腕６１とリンク棒６２は、第３球面滑り軸受６ｓを介して、回転自在に連結している（図１５又は図１６参照）。
【0063】
図１４から図１９を参照すると、リンク棒６２は、その一端部を揺り腕６１の先端部と回転自在に連結している。又、リンク棒６２は、その他端部に第３球面滑り軸受６ｓを保持している（図１６から図１８参照）。そして、第３球面滑り軸受６ｓは、第２可動テーブル３１の下面の二隅に配置した二山クレビス型の支持部材３１１と回転自在に連結している（図１７参照）。つまり、第２てこクランク機構６の従動端は、第２可動テーブル３１の下面の片隅に連結して、第２可動テーブル３１を支持している。
【0064】
図１４から図１９を参照すると、第２てこクランク機構６は、２軸食違い歯車装置２２の出力軸２２ｂの回転運動を従動側の揺動運動に変換している。一対の第２モータ２１・２１を互いに独立又は同期して駆動することで、着座部９を揺動できる。
【0065】
（着座部を備える揺動装置の作用）
次に、揺動装置１００の動作を説明しながら、揺動装置１００の作用及び効果を説明する。図１０から図２０を参照すると、揺動装置１００は、複数のキャスター１１ｃを設けた第２基台１１、第２基台１１の二隅に配置した一対の第２モータ２１・２１、これらの第２モータ２１・２１の出力軸の回転運動が伝動される二軸食違い歯車装置２２・２２、及び、着座部９を固定した第２可動テーブル３１で、着座部を備える揺動装置を構成し、二軸食違い歯車装置２の出力軸と可動テーブル３１の下面の二隅を第２てこクランク機構６で連結しているので、第２サポート部材７を支点に着座部９を揺動できる。特に、第２モータ２１と二軸食違い歯車装置２２を第２基台１１と第２可動テーブル３１の間に配置することで、着座部９の高さを低く構成することができる。
次に、揺動装置１００の動作を説明しながら、揺動装置１００の作用及び効果を説明する。図１０から図２０を参照すると、揺動装置１００は、複数のキャスター１１ｃを設けた第２基台１１、第２基台１１の二隅に配置した一対の第２モータ２１・２１、これらの第２モータ２１・２１の出力軸の回転運動が伝動される二軸食違い歯車装置２２・２２、及び、着座部９を固定した第２可動テーブル３１で、着座部を備える揺動装置を構成し、二軸食違い歯車装置２の出力軸と可動テーブル３１の下面の二隅を第２てこクランク機構６で連結しているので、第２サポート部材７を支点に着座部９を揺動できる。特に、第２モータ２１と二軸食違い歯車装置２２を第２基台１１と第２可動テーブル３１の間に配置することで、着座部９の高さを低く構成することができる。
【0066】
図１５から図２０を参照すると、第２基台１１と第２可動テーブル３１は、通常、水平方向に略平行に配置されている。図２０を参照して、第２モータｍ５・ｍ６を同期して回転することで、揺り腕６１を反時計方向Ｌに回動でき、十字棒７１を回動中心として（図１７参照）、第２可動テーブル３１を前傾できる。図２０を参照して、第２モータｍ５・ｍ６を同期して回転することで、揺り腕６１を時計方向Ｒに回動でき、十字棒７１を回動中心として（図１７参照）、第２可動テーブル３１を後傾できる。図２０では、第２基台１１に対して、第２可動テーブル３１を角度βだけ傾動する様子を示している。
【0067】
図１９を参照して、図２０に示した状態から、第２モータｍ５を独立して一方の方向に回転することで、一方の第２てこクランク機構６が第２可動テーブル３１の右隅を押し上げ、十字棒７１を回動中心として、第２可動テーブル３１を時計方向Ｒに傾動できる。図２０に示した状態から、第２モータｍ５を独立して他方の方向に回転することで、一方の第２てこクランク機構６が第２可動テーブル３１の右隅を引き下げ、十字棒７１を回動中心として、第２可動テーブル３１を反時計方向Ｌに角度αだけ傾動できる。
【0068】
図１９を参照して、図２０に示した状態から、第２モータｍ６を独立して他方の方向に回転することで、他方の第２てこクランク機構６が第２可動テーブル３１の左隅を押し上げ、十字棒７１を回動中心として、第２可動テーブル３１を反時計方向Ｌに傾動できる。図２０に示した状態から、第２モータｍ６を独立して一方の方向に回転することで、他方の第２てこクランク機構６が第２可動テーブル３１の左隅を引き下げ、十字棒７１を回動中心として、第２可動テーブル３１を時計方向に角度αだけ傾動できる。
【0069】
このように、第２モータｍ５・ｍ６を同期して回転することで、第２可動テーブル３１をｘ軸が延びる前後方向に揺動できる。又、第２モータｍ５と第２モータｍ６を独立して回転することで、第２可動テーブル３１をｙ軸が延びる左右方向に揺動できる。又、第２モータｍ５・ｍ６を同期して回転すること、及び、第２モータｍ５と第２モータｍ６を独立して回転することで、第２可動テーブル３１を前後方向と左右方向に合成した揺動運動が可能になる。
【0070】
【0071】
図１３又は図１４及び図１７又は図１８を参照すると、第２可動テーブル３１の中央部を自在継手を有する第２サポート部材７が支持することで、第２可動テーブル３１は、揺動運動が許容されるが、第２可動テーブル３１の揺動中心から逸脱することが抑制される。いわゆる、第２可動テーブル３１の横ずれが抑制される。
【0072】
第１実施形態による揺動装置１０は、四つのモータを用いて、第１可動テーブル３を揺動可能に制御していたが、第２実施形態による揺動装置１００は、一対のモータを用いて、第２可動テーブル３１を揺動可能に制御できるので、構成が簡易になるという、特別な効果がある。
【0073】
本発明による着座部を備える揺動装置は、遠隔操縦装置により重機などの操縦を訓練する場合に好適な実施形態を開示したが、実施形態に限定されない。模擬乗り物を操縦可能にシミュレーションする場合に、応用することが期待できる。
【符号の説明】
【0074】
１ 第１基台
２ 第１モータ
３ 第１可動テーブル
４ 第１てこクランク機構
９ 着座部
１０ 揺動装置（着座部を備える揺動装置）
２ 第１モータ
３ 第１可動テーブル
４ 第１てこクランク機構
９ 着座部
１０ 揺動装置（着座部を備える揺動装置）
【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】