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JP4944692B2 - Motion control device and motor function training device for movable member - Google Patents
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JP4944692B2 - Motion control device and motor function training device for movable member - Google Patents

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JP4944692B2 JP2007184538A JP2007184538A JP4944692B2 JP 4944692 B2 JP4944692 B2 JP 4944692B2 JP 2007184538 A JP2007184538 A JP 2007184538A JP 2007184538 A JP2007184538 A JP 2007184538A JP 4944692 B2 JP4944692 B2 JP 4944692B2
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Description

本発明は、電場の印加により粘弾性を変化する電気粘性流体又は磁場の印加により粘弾性を変化する磁気粘性流体である機能性流体を用いて可動部材に連結される第1及び第2の回転軸の回転抵抗を変化させることにより可動部材の動きを制御する可動部材用の動き制御装置及び運動機能トレーニング装置に関するものである。   The present invention provides first and second rotations coupled to a movable member using a functional fluid that is an electrorheological fluid that changes viscoelasticity by application of an electric field or a magnetorheological fluid that changes viscoelasticity by application of a magnetic field. The present invention relates to a motion control device and a motor function training device for a movable member that controls the motion of the movable member by changing the rotational resistance of a shaft.

従来、例えば画像の形で与えられた環境への、トレーニング者の行動に応じて、力学的感覚をトレーニング者に提示するテレイグジスタンスシステムが提案されており(特許文献1)、このテレイグジスタンスシステムにおける力学的感覚呈示装置として、次のようなものが開示されている。すなわち、可動部材としての平行リンクを支持した同心な2つの回転軸と、機能性流体としての電気粘性流体を充填した流体充填室を有する部材(ケーシング)を備えた2つの電気粘性流体部とを、夫々、プーリを介して連結するとともに、平行リンクの隣接する2本のフレーム(リンク)を連結した可動部材用の動き制御装置を備える。また、平行リンクは、4本のフレームを相互に回転自在に連結するとともに、端部にレバーを設けている。この状態で、電気粘性流体部に電圧を印加して、駆動手段としてのモータから回転力が2つの回転軸夫々にプーリを介して伝達されると、上記回転軸を介してフレームが回転し、レバーを回転軸の回転によってXY平面上を案内移動させることができる(実施例5、図14、図15参考)。   Conventionally, there has been proposed a tele-distance system that presents a mechanical sensation to the trainee according to the behavior of the trainee in the environment given in the form of an image (Patent Document 1). The following is disclosed as a mechanical sensation presentation device in the system. That is, two concentric rotating shafts that support parallel links as movable members, and two electrorheological fluid parts including a member (casing) having a fluid filling chamber filled with an electrorheological fluid as a functional fluid. , Each of which is connected via a pulley, and includes a motion control device for a movable member in which two adjacent frames (links) of parallel links are connected. The parallel link connects the four frames so as to be rotatable with each other, and is provided with a lever at the end. In this state, when a voltage is applied to the electrorheological fluid portion and the rotational force is transmitted from the motor as the driving means to each of the two rotating shafts via the pulleys, the frame rotates via the rotating shafts, The lever can be guided and moved on the XY plane by the rotation of the rotation shaft (see Example 5, FIG. 14 and FIG. 15).

又、この装置において、例えばプーリからの回転力が伝達されない状態で、電気粘性流体部に電場を印加すれば、電場の強さに応じて電気粘性流体の粘弾性が増減して流動抵抗が変化する。これにより、各電気粘性流体部内に回転自在に配置して回転軸夫々に連結した回転部材の回転抵抗が変化し、その結果、回転軸の回転抵抗を変化させレバーに負荷をかけてブレーキをかけることもできる。   In this device, for example, if an electric field is applied to the electrorheological fluid part in a state where the rotational force from the pulley is not transmitted, the viscoelasticity of the electrorheological fluid increases or decreases according to the strength of the electric field, and the flow resistance changes. To do. As a result, the rotational resistance of the rotating member that is rotatably arranged in each electrorheological fluid portion and connected to each of the rotating shafts changes, and as a result, the rotational resistance of the rotating shaft is changed and a load is applied to the lever to apply a brake. You can also.

従って、このような可動部材用の動き制御装置を用いて、例えば運動機能の回復、あるいは、運動機能の向上を図るための運動機能トレーニング装置を製作することも考えられる。
国際公開第96/02887号パンフレット
Therefore, using such a motion control device for a movable member, for example, it is conceivable to manufacture a motor function training device for recovery of motor function or improvement of motor function.
International Publication No. 96/02887 Pamphlet

しかしながら、上記装置においては、電気粘性流体を充填した流体充填室を有するケーシングを備えたブレーキ部を2つ、設ける必要がある。そのため、大きな設置場所を要するとともに、コスト高になってしまう。   However, in the above apparatus, it is necessary to provide two brake parts including a casing having a fluid filling chamber filled with an electrorheological fluid. Therefore, a large installation place is required and the cost is increased.

また、同心に設置した2つの回転軸と2つのブレーキ部とを連結するためのプーリを必要とするため、更に、装置が嵩高いものになってしまうとともに、コスト高になるという問題点がある。   Moreover, since the pulley for connecting the two rotating shafts and the two brake portions installed concentrically is necessary, there is a problem that the device becomes bulky and the cost is increased. .

本発明は、機能性流体を充填した2つの流体充填室を1つのケーシングに形成し、コンパクトで、しかも低コストで製作できる可動部材用の動き制御装置及び運動機能トレーニング装置の提供を目的とする。   It is an object of the present invention to provide a motion control device for a movable member and a motor function training device that can be manufactured at a low cost by forming two fluid filling chambers filled with a functional fluid in one casing. .

また、本発明は、2つの回転軸とブレーキ部とを連結するためのプーリを不要にした可動部材用の動き制御装置及び運動機能トレーニング装置の提供を目的とする。   Another object of the present invention is to provide a motion control device and a motor function training device for a movable member that do not require a pulley for connecting two rotating shafts and a brake unit.

本願発明は、次の特徴を有する可動部材用の動き制御装置を提供することにより、上記課題を解決する。本願の請求項1記載の可動部材用の動き制御装置は、電場又は磁場の印加に応じて粘弾性が変化する機能性流体を用いて可動部材に連結される第1及び第2の回転軸の回転抵抗を変化させることにより可動部材の動きを制御する可動部材用の動き制御装置であって、上記機能性流体が充填された流体充填室を有するケーシングと、ケーシングに対して回転可能に配設された第1及び第2の回転軸とを備え、上記流体充填室は、上記ケーシング内に、区画壁によって上記ケーシングの軸方向に区画されその軸方向の一方側に配置された第1の流体充填室とその軸方向の他方側に配置された第2の流体充填室との2つを備え、上記第1の流体充填室には、内部に第1の回転部材が回転可能に配置され、上記第2の流体充填室には、内部に第2の回転部材が回転可能に配置され、上記第1の回転軸は、筒状に形成されているとともに、上記ケーシングの軸方向の一方側に穿設された回転軸導入孔を介して、上記一方側から上記第1の回転部材と回転不能に連結され、上記第2の回転軸は、上記第1の回転軸の内部に通されるとともに、上記第1の回転部材及び区画壁を貫くようにして、上記一方側から上記第2の回転部材と回転不能に連結され、上記第1及び第2の回転部材は、夫々、上記流体充填室夫々の機能性流体の粘弾性が増すに伴い上記ケーシングと回転軸との機能性流体による回転抵抗が増すように構成されていることを特徴とするものである。 This invention solves the said subject by providing the motion control apparatus for movable members which has the following characteristics. The movement control device for a movable member according to claim 1 of the present application is characterized in that the first and second rotating shafts connected to the movable member using a functional fluid whose viscoelasticity changes in response to application of an electric field or a magnetic field. A movement control device for a movable member that controls the movement of the movable member by changing the rotation resistance, the casing having a fluid filling chamber filled with the functional fluid, and disposed rotatably with respect to the casing. The fluid filling chamber is partitioned in the casing in the axial direction of the casing by the partition wall, and is disposed on one side in the axial direction. The first fluid filling chamber includes a filling chamber and a second fluid filling chamber disposed on the other side in the axial direction, and a first rotating member is rotatably disposed therein. The second fluid filling chamber has a second circuit inside. A member is rotatably arranged, and the first rotation shaft is formed in a cylindrical shape, and from the one side through a rotation shaft introduction hole formed on one side in the axial direction of the casing. The second rotary shaft is non-rotatably connected to the first rotary member, and the second rotary shaft is passed through the first rotary shaft and penetrates the first rotary member and the partition wall, The first and second rotating members are non-rotatably connected to the second rotating member from the one side, and the first and second rotating members rotate with the casing as the functional fluid viscoelasticity of each of the fluid filling chambers increases. The rotation resistance by the functional fluid with respect to the shaft is configured to increase.

本願の請求項2記載の可動部材用の動き制御装置は、請求項1に係るケーシングが、被固定部材に固定され、上記第1及び第2の回転軸は、上記流体充填室夫々の機能性流体の粘弾性が増すに伴って、上記ケーシングに対する回転にブレーキがかけられるように構成されているものである。   In the motion control device for a movable member according to claim 2 of the present application, the casing according to claim 1 is fixed to the member to be fixed, and the first and second rotating shafts are functionalities of the fluid filling chambers, respectively. As the viscoelasticity of the fluid increases, the rotation with respect to the casing is braked.

本願の請求項3記載の可動部材用の動き制御装置は、請求項1に係るケーシングが、駆動手段によって回転し、上記第1及び第2の回転軸は、上記流体充填室夫々の機能性流体の粘弾性が増すに伴って、上記ケーシングと共に回転するように構成されているものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a motion control apparatus for a movable member, wherein the casing according to the first aspect is rotated by driving means, and the first and second rotating shafts are functional fluids in the fluid filling chambers. As the viscoelasticity increases, it rotates with the casing.

本願の請求項4記載の可動部材用の動き制御装置は、請求項1〜3のいずれかに係る区画壁が、上記第1の流体充填室と上記第2の流体充填室とを連通する連通孔を備えることにより、上記機能性流体が第1の流体充填室と第2の流体充填室とのいずれか一方から他方に流れ得るように構成されたものである。   In the motion control device for a movable member according to claim 4 of the present application, the partition wall according to any one of claims 1 to 3 communicates with the first fluid filling chamber and the second fluid filling chamber. By providing the holes, the functional fluid can flow from one of the first fluid filling chamber and the second fluid filling chamber to the other.

本願の請求項5記載の可動部材用の動き制御装置は、請求項1〜4のいずれかに係る第1の回転軸は、筒状に形成され、上記流体充填室は、ケーシング内に、上記区画壁によってケーシングの軸方向に区画されその軸方向の一方側に配置された第1の流体充填室とその軸方向の他方側に配置された第2の流体充填室との2つを備え、上記第1の流体充填室には、内部に第1の回転部材が配置されるとともに、ケーシングの軸方向の一方側に穿設された回転軸導入孔を介して、この第1の回転部材と上記第1の回転軸とが連結され、上記第2の流体充填室には、内部に第2の回転部材が配置されるとともに、この第2の回転部材と、第1の回転軸の内部から、第1の回転部材の略中心部に設けられた挿通孔及び区画壁の連通孔に通された第2の回転軸とが連結され、上記第2の回転部材は、ケーシングの軸方向の他方側に突設された導電性の筒状接続部を備え、この筒状接続部とケーシングの軸方向の他方側に設けられた第2の給電用端子とが通電可能に接続されることにより、上記他方側から第2の回転部材に電圧を印加できるように構成され、上記第1の回転部材は、通電部材を介してケーシングの軸方向の他方側に設けられた第1の給電用端子と通電可能に接続されることにより、上記他方側から第1の回転部材に電圧を印加できるように構成され、この通電部材は、上記筒状接続部の内部から第2の回転軸の軸方向にあけられた軸孔にかけての部分に形成された収納孔に入れられることにより、その一端側が上記第1の回転部材の挿通孔の内側に配位されるとともに、その収納孔から第2の回転軸の外周側に出されて第1の回転部材の挿通孔の内周面に接続され、その他端側が第1の給電用端子に接続されたものである。   In the motion control device for a movable member according to claim 5 of the present application, the first rotating shaft according to any one of claims 1 to 4 is formed in a cylindrical shape, and the fluid filling chamber is formed in the casing, The first fluid filling chamber is partitioned by the partition wall in the axial direction of the casing and disposed on one side in the axial direction, and the second fluid filling chamber is disposed on the other side in the axial direction, and In the first fluid filling chamber, a first rotating member is disposed inside, and the first rotating member and the first rotating member are disposed through a rotating shaft introduction hole formed on one side in the axial direction of the casing. The second rotating member is connected to the first rotating shaft, and a second rotating member is disposed in the second fluid filling chamber. The second rotating member and the first rotating shaft are arranged from the inside of the first rotating shaft. The second through the insertion hole provided in the substantially central portion of the first rotating member and the communication hole in the partition wall The second rotating member is provided with a conductive cylindrical connecting portion protruding on the other side in the axial direction of the casing, and the cylindrical connecting portion and the other side in the axial direction of the casing. The second power supply terminal provided on the second power supply terminal is connected to be energized so that a voltage can be applied to the second rotary member from the other side. Is connected to the first power supply terminal provided on the other side in the axial direction of the casing through the power supply, so that a voltage can be applied to the first rotating member from the other side. The current-carrying member is put into a storage hole formed in a portion extending from the inside of the cylindrical connecting portion to the shaft hole formed in the axial direction of the second rotation shaft, so that one end side thereof is the first rotation member. It is positioned inside the insertion hole of the It is connected through the holes to the inner peripheral surface of the insertion hole of the second issued on the outer peripheral side of the rotating shaft first rotary member, in which the other end is connected to the first power supply terminal.

又、本願発明は、次の特徴を有する運動機能トレーニング装置を提供することにより、上記課題を解決する。本願の請求項6記載の運動機能トレーニング装置は、請求項1〜5のいずれかに記載の可動部材用の動き制御装置と、トレーニング者に運動機能のトレーニングを行わせるための可動部材とを備えた運動機能トレーニング装置であって、上記可動部材は、上記可動部材用の動き制御装置の第1及び第2の回転軸の他端側に連結されることにより、第1及び第2の回転軸と連動するように構成されているものである。   Moreover, this invention solves the said subject by providing the motor function training apparatus which has the following characteristics. A motor function training device according to claim 6 of the present application includes the motion control device for a movable member according to any one of claims 1 to 5 and a movable member for causing a trainee to perform training of the motor function. The exercise function training apparatus, wherein the movable member is connected to the other end side of the first and second rotation shafts of the movement control device for the movable member, whereby the first and second rotation shafts are connected. It is configured to work with.

本願の請求項7記載の運動機能トレーニング装置は、請求項6に係る可動部材が、リンク機構部と、トレーニング者が把持する把持部とを備え、上記リンク機構部は、互いに所定間隔を隔ててほぼ平行に配置された長尺状の第1及び第2のリンクと、互いに所定間隔を隔ててほぼ平行に配置された長尺状の第3及び第4のリンクとを備え、上記第1のリンクは、その一端が、上記第1の回転軸と第2の回転軸とのいずれか一方に回転不能に支持され、その他端が、第4のリンクの一端に回転自在に連結され、上記第3のリンクは、その一端が、上記第1の回転軸と第2の回転軸とのいずれか他方に回転不能に支持され、その他端が、第2のリンクの一端に回転自在に連結され、上記第2のリンクと第4のリンクとの他端同士が、回転自在に連結され、上記把持部は、第2のリンクの他端側、又は、第4のリンクの他端側に支持されたものである。   In the motor function training device according to claim 7 of the present application, the movable member according to claim 6 includes a link mechanism part and a grip part gripped by a trainee, and the link mechanism part is spaced apart from each other by a predetermined interval. The first and second long links arranged substantially parallel to each other, and the third and fourth long links arranged substantially parallel to each other at a predetermined interval. One end of the link is non-rotatably supported by one of the first rotation shaft and the second rotation shaft, and the other end is rotatably connected to one end of the fourth link. 3 links, one end of which is non-rotatably supported by one of the first rotating shaft and the second rotating shaft, and the other end is rotatably connected to one end of the second link, The other ends of the second link and the fourth link are rotatably connected. Is, the gripper, the other end of the second link, or those supported on the other end of the fourth link.

本願の請求項1記載の可動部材用の動き制御装置の発明においては、流体充填室を、区画壁によって2つに区画形成し、区画形成した夫々の内部に配置した回転部材を、第1の回転軸と第2の回転軸との夫々に連結することにより、回転部材を介して機能性流体に電場あるいは、磁場が印加されると、流体充填室夫々の機能性流体の粘弾性が増して夫々の回転部材に対する回転抵抗が増し、ケーシングに対する第1及び第2の回転軸の回転抵抗を増すように構成する。   In the invention of the motion control device for a movable member according to claim 1 of the present application, the fluid filling chamber is divided into two by the partition wall, and the rotating member disposed inside each of the partitioned members is provided with the first member. By connecting to the rotating shaft and the second rotating shaft, when an electric field or a magnetic field is applied to the functional fluid via the rotating member, the viscoelasticity of the functional fluid in each fluid filling chamber increases. The rotational resistance of each rotating member is increased, and the rotational resistance of the first and second rotating shafts with respect to the casing is increased.

こうすることにより、例えば従来の1つの流体充填室を、2つの流体充填室に分けて形成することができる。これにより、装置全体を、部品点数の少ないコンパクトなものにでき、狭い設置場所でも使用できるとともに、低コストで製作できる。   By doing so, for example, one conventional fluid filling chamber can be divided into two fluid filling chambers. As a result, the entire apparatus can be made compact with a small number of parts, can be used in a small installation place, and can be manufactured at low cost.

本願の請求項2記載の可動部材用の動き制御装置の発明においては、被固定部材に固定したケーシングに対して第1及び第2の回転軸の回転抵抗を増すことにより、可動部材を被固定部材に対する動きにブレーキをかけることができる。   In the motion control device for a movable member according to claim 2 of the present application, the movable member is fixed by increasing the rotational resistance of the first and second rotary shafts relative to the casing fixed to the fixed member. The movement with respect to the member can be braked.

本願の請求項3記載の可動部材用の動き制御装置の発明においては、駆動手段によって回転するケーシングに対する第1及び第2の回転軸の回転抵抗を増すことにより、第1及び第2の回転軸をケーシングの回転に伴って共に回転させることができる。これにより、第1及び第2の回転軸に連結した可動部材を可動させることができる。   In the motion control device for a movable member according to claim 3 of the present application, the first and second rotating shafts are increased by increasing the rotational resistance of the first and second rotating shafts with respect to the casing rotated by the driving means. Can be rotated together with the rotation of the casing. Thereby, the movable member connected with the 1st and 2nd rotating shaft can be moved.

本願の請求項4記載の可動部材用の動き制御装置の発明においては、第1の流体充填室と第2の流体充填室とを連通するため、例えば機能性流体を充填する場合は、第1の流体充填室と第2の流体充填室との一方に設けた流入口から入れれば良く、作業を容易なものにできる。   In the invention of the motion control device for a movable member according to claim 4 of the present application, the first fluid filling chamber and the second fluid filling chamber communicate with each other. It is only necessary to enter from the inlet provided in one of the fluid filling chamber and the second fluid filling chamber, and the operation can be facilitated.

また、例えば機能性流体は温度変化に伴い膨張・縮小するため、流体充填室の容積を制御する容積制御手段を設けておく必要があるが、本発明においては上述のように第1の流体充填室と第2の流体充填室とが連通しているため、第1の流体充填室と第2の流体充填室とのいずれか一方に容積制御手段を設けておけば良いものにできる。これにより、装置を簡素化できるとともに、製作コストを抑えることができる。   Further, for example, since the functional fluid expands and contracts as the temperature changes, it is necessary to provide a volume control means for controlling the volume of the fluid filling chamber. In the present invention, as described above, the first fluid filling is performed. Since the chamber and the second fluid filling chamber communicate with each other, it is only necessary to provide a volume control means in either the first fluid filling chamber or the second fluid filling chamber. Thereby, the apparatus can be simplified and the manufacturing cost can be suppressed.

本願の請求項5記載の可動部材用の動き制御装置の発明においては、流体充填室を、ケーシング内に、区画壁によってケーシングの軸方向に区画するため、例えば同心に配置した第1及び第2の回転軸を、区画した流体充填室夫々に配置した回転部材と直接的に連結できる。これにより、従来のようにプーリ等の伝道部材を不要できる。従って、装置全体を、より一層、部品点数の少ないコンパクトなものにでき、狭い設置場所でも使用できるとともに、低コストで製作できる。   In the invention of the movement control device for a movable member according to claim 5 of the present application, the fluid filling chamber is partitioned in the casing in the axial direction of the casing by the partition wall, and therefore, for example, the first and second concentrically disposed. Can be directly connected to a rotating member disposed in each of the partitioned fluid filling chambers. This eliminates the need for a transmission member such as a pulley as in the prior art. Therefore, the entire apparatus can be made even more compact with a small number of parts, can be used in a small installation place, and can be manufactured at low cost.

又、ケーシングの軸方向の一方側でケーシング内の第1及び第2の回転部材と第1及び第2の回転軸とを連結し、ケーシングの軸方向の他方側で第1及び第2の回転部材と第1及び第2の給電用端子とを夫々接続できるため、ケーシングの軸方向の一方側に給電用の配線を行う必要のないものにできる。これにより、例えばケーシングの軸方向の一方側を机の裏面に取り付けて給電用の配線を行うスペースが少ないような場合でも、ケーシングの軸方向の他方側で給電用の配線を行うことができ、作業を容易なものにできる。   The first and second rotating members in the casing are connected to the first and second rotating shafts on one side in the axial direction of the casing, and the first and second rotations are connected on the other side in the axial direction of the casing. Since the member and the first and second power supply terminals can be connected to each other, it is not necessary to provide power supply wiring on one side in the axial direction of the casing. Thereby, for example, even when there is little space for attaching the power supply wiring by attaching one side of the casing in the axial direction to the back of the desk, the power supply wiring can be performed on the other side of the casing in the axial direction. Work can be made easy.

また、その際、通電部材を、上記筒状接続部の内部から第2の回転軸の軸方向にあけられた軸孔にかけて部分に形成された収納孔に入れることにより行っているため、可動部材用の動き制御装置をコンパクトなものにでき、使用し易いものにできる。   Further, at that time, since the energizing member is inserted into the housing hole formed in the portion extending from the inside of the cylindrical connecting portion to the axial hole formed in the axial direction of the second rotating shaft, the movable member Therefore, the motion control device can be made compact and easy to use.

本願の請求項6記載の運動機能トレーニング装置の発明においては、トレーニング者の運動機能の向上を図るためのトレーニングを行うことができる。その際、運動機能トレーニング装置全体を、部品点数の少ないコンパクトなものにでき、狭い設置場所でも使用できるとともに、低コストで製作できる。   In the invention of the motor function training device according to claim 6 of the present application, it is possible to perform training for improving the motor function of the trainee. At that time, the whole motor function training apparatus can be made compact with a small number of parts, can be used in a small installation place, and can be manufactured at low cost.

本願の請求項7記載の運動機能トレーニング装置の発明においては、可動部材は、リンク機構部と、把持部とを備えるため、リンク機構部によって、例えばトレーニング者が自ら把持部を把持して自在に移動させ、あるいは、把持部を把持したトレーニング者に対して、強制的に移動させることも可能になり、運動機能の回復や向上を図るための運動機能トレーニング装置として好ましいものにできる。   In the invention of the motor function training device according to claim 7 of the present application, since the movable member includes the link mechanism portion and the grip portion, for example, the trainee can freely grip the grip portion by the link mechanism portion. It is also possible to move or forcibly move the trainee who holds the grip portion, and it can be preferable as a motor function training device for recovery and improvement of motor function.

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。図1は、本発明の第1実施形態の運動機能トレーニング装置における可動部材の一実施形態の斜視図、図2は、本発明の第1実施形態の運動機能トレーニング装置における可動部材用の動き制御装置の一実施形態の断面図である。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a movable member in the motor function training apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a motion control for the movable member in the motor function training apparatus of the first embodiment of the present invention. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of an apparatus.

第1実施形態の運動機能トレーニング装置は、図1に示す可動部材1と、図2に示す可動部材1と連結した可動部材用の動き制御装置2とを備えている。   The motor function training device of the first embodiment includes a movable member 1 shown in FIG. 1 and a motion control device 2 for the movable member connected to the movable member 1 shown in FIG.

可動部材1は、図1に示すようにリンク機構部30と、そのリンク機構部30の先端側に設けられた操作部13とを備えている。   As shown in FIG. 1, the movable member 1 includes a link mechanism unit 30 and an operation unit 13 provided on the distal end side of the link mechanism unit 30.

操作部13は、この実施形態では、球状の把持部11と、摺動部12とを備えている。摺動部12は、この運動機能トレーニング装置を取り付けた後述の机9の表面に沿って摺動させるためのものであり、下面が机9の表面に沿って摺動するようになっている。   In this embodiment, the operation unit 13 includes a spherical gripping part 11 and a sliding part 12. The sliding portion 12 is for sliding along the surface of a desk 9 described later, to which the motor function training device is attached, and the lower surface slides along the surface of the desk 9.

リンク機構部30は、この実施形態では、摺動部12を、X軸方向及びY軸方向のXY平面に自在に移動させるためのもので、この実施形態では、摺動部12が机9の表面に沿って机9の表面を図1の左右前後方向に自在に摺動できるよう構成されている。   In this embodiment, the link mechanism portion 30 is for freely moving the sliding portion 12 to the XY planes in the X-axis direction and the Y-axis direction. In this embodiment, the sliding portion 12 is provided on the desk 9. It is comprised so that the surface of the desk 9 can slide freely in the left-right front-back direction of FIG. 1 along the surface.

詳しくは、この実施形態のリンク機構部30は、互いに平行な第1及び第2のリンク31、32と、互いに平行な第3及び第4のリンク33、34との4つの棒状のリンクを備えている。   Specifically, the link mechanism unit 30 of this embodiment includes four rod-shaped links including first and second links 31 and 32 that are parallel to each other and third and fourth links 33 and 34 that are parallel to each other. ing.

第4のリンク34は、第1及び第2のリンク31、32の先端側(他端側)に回転自在に連結されている。また、第4のリンク34は、第2のリンク32から突出するように延設された延設部34aを有し、この延設部34aの先端に、上記操作部13が支持されている。   The fourth link 34 is rotatably connected to the distal end side (the other end side) of the first and second links 31 and 32. The fourth link 34 has an extending portion 34a extending so as to protrude from the second link 32, and the operation portion 13 is supported at the tip of the extending portion 34a.

第3のリンク33は、第2のリンク32の基端側(一端側)に回転自在に連結されている。また、この第3のリンク33には、第1のリンク31から突出するように延設された延設部33aが設けられている。そして、この延設部33aに回転自在に連結された連結片35と、第1のリンク31に設けられた延設部31aに回転自在に連結された連結片36とを介してバランサー37が取り付けられており、このバランサー37によって、上記操作部13のバランスをとることができるようになっている。   The third link 33 is rotatably connected to the base end side (one end side) of the second link 32. Further, the third link 33 is provided with an extending portion 33 a extending so as to protrude from the first link 31. A balancer 37 is attached via a connecting piece 35 rotatably connected to the extended portion 33a and a connecting piece 36 rotatably connected to the extended portion 31a provided to the first link 31. The balancer 37 can balance the operation unit 13.

また、このバランサー37の下方側に、摺動部12の移動を規制するための移動規制部38a、39が設けられている。この移動規制部38a、39は、板状部材38に穿設された穿設孔38aと、上記連結片36の下面に、下方に突出するように設けられたストッパー39とから構成されている。   Further, on the lower side of the balancer 37, movement restricting portions 38a and 39 for restricting the movement of the sliding portion 12 are provided. The movement restricting portions 38 a and 39 are configured by a drilling hole 38 a drilled in the plate-like member 38 and a stopper 39 provided on the lower surface of the connecting piece 36 so as to protrude downward.

この実施形態における穿設孔38aは、摺動部12が机9の表面における端縁部に沿って移動した際にそれに伴って移動するストッパー39の軌跡にほぼ合致するように形成されている。   The drilling hole 38a in this embodiment is formed so as to substantially match the locus of the stopper 39 that moves with the sliding portion 12 along the end edge portion on the surface of the desk 9.

そして、ストッパー39の下端の先端側は、その穿設孔38aに入れられており、例えば摺動部12が机9の表面を図1の左方向に移動していき、机9の左端縁部にくると、ストッパー39が穿設孔38aの内壁面に当接し、それ以上、同方向に移動できないようになっている。これにより、摺動部12が机9の表面から脱落するのが防止される。   The tip end side of the lower end of the stopper 39 is inserted into the drilling hole 38a. For example, the sliding portion 12 moves on the surface of the desk 9 in the left direction in FIG. The stopper 39 comes into contact with the inner wall surface of the drilling hole 38a and cannot move further in the same direction. This prevents the sliding portion 12 from falling off the surface of the desk 9.

次に、可動部材用の動き制御装置2について説明する。この第1実施形態の可動部材用の動き制御装置2は、可動部材1の動きにブレーキをかけるブレーキ装置として実施されている。この第1実施形態の可動部材用の動き制御装置2は、図2に示すように、ケーシング6を有する制御装置本体5と、ケーシング6に対して回転自在に配設された第1及び第2の回転軸3、4とを備えている。   Next, the movement control device 2 for the movable member will be described. The movement control device 2 for the movable member according to the first embodiment is implemented as a brake device that brakes the movement of the movable member 1. As shown in FIG. 2, the movement control device 2 for the movable member according to the first embodiment includes a control device main body 5 having a casing 6, and first and second members disposed rotatably with respect to the casing 6. Rotating shafts 3 and 4.

第1の回転軸3は、円筒状のものから構成されている。そして、この第1の回転軸3の軸方向の図2の上端側(他端側)は、上記可動部材1の第1のリンク31に回転不能に連結されている。これにより、第1のリンク31は、第1の回転軸3に支持され、第1の回転軸3を軸にして第1の回転軸3と共に回転する。   The 1st rotating shaft 3 is comprised from the cylindrical thing. 2 is connected to the first link 31 of the movable member 1 in a non-rotatable manner in the axial direction of the first rotating shaft 3 in FIG. As a result, the first link 31 is supported by the first rotating shaft 3 and rotates together with the first rotating shaft 3 about the first rotating shaft 3.

第2の回転軸4は、軸方向の図2の上端側(他端側)の一部を除いて第1の回転軸3の内部に、ほぼ同心になるように配置されている。そして、この第2の回転軸4の上端側は、上記可動部材1の第3のリンク33に回転不能に連結されている。これにより、第3のリンク33は、第2の回転軸4に支持され、第2の回転軸4を軸にして第2の回転軸4と共に回転する。   The second rotating shaft 4 is disposed so as to be substantially concentric inside the first rotating shaft 3 except for a part on the upper end side (the other end side) in FIG. 2 in the axial direction. And the upper end side of this 2nd rotating shaft 4 is connected with the 3rd link 33 of the said movable member 1 so that rotation is impossible. As a result, the third link 33 is supported by the second rotation shaft 4 and rotates together with the second rotation shaft 4 about the second rotation shaft 4.

制御装置本体5は、導電体から構成された円筒状のケーシング6を備えている。このケーシング6の軸方向の一方側(図2の上端側)の上面には、後述するケーシング6内の第1の流体充填室7aから外部に連通するようにあけられた回転軸導入孔61を備えている。   The control device body 5 includes a cylindrical casing 6 made of a conductor. On the upper surface of one side of the casing 6 in the axial direction (the upper end side in FIG. 2), there is a rotary shaft introduction hole 61 opened so as to communicate with the outside from a first fluid filling chamber 7a in the casing 6 described later. I have.

また、ケーシング6の軸方向の他方側(図2の下端側)には、第1の給電用端子62と、第2の給電用端子63との2つの給電用端子が備えられている。   In addition, on the other side (the lower end side in FIG. 2) of the casing 6 in the axial direction, two power feeding terminals, a first power feeding terminal 62 and a second power feeding terminal 63 are provided.

ケーシング6の内部には、機能性流体としての電気粘性流体7を充填した流体充填室7a、7bが備えられている。この電気粘性流体7は、ER流体(エレクトロ・レオロジー流体)ともいわれるもので、電場の印加によって粘弾性(レオロジー)特性が変化し、その変化が瞬間的で且つ可逆的である流体である。そして、この電気粘性流体7が粘弾性を増すことにより第1及び第2の回転軸3、4の回転にブレーキをかける。   Inside the casing 6, fluid filling chambers 7a and 7b filled with an electrorheological fluid 7 as a functional fluid are provided. The electrorheological fluid 7 is also referred to as an ER fluid (electrorheological fluid), and is a fluid whose viscoelasticity (rheological) characteristics are changed by application of an electric field, and the change is instantaneous and reversible. The electrorheological fluid 7 increases viscoelasticity to brake the rotation of the first and second rotating shafts 3 and 4.

また、流体充填室7a、7bは、円板状の区画壁71によって、ケーシング6の軸方向に2つに区画されており、上部側の第1の流体充填室7aと、下部側の第2の流体充填室7bとから構成されている。   The fluid filling chambers 7a and 7b are divided into two in the axial direction of the casing 6 by a disc-shaped partition wall 71. The first fluid filling chamber 7a on the upper side and the second fluid on the lower side. The fluid filling chamber 7b.

また、区画壁71は、第1の流体充填室7aと第2の流体充填室7bとを連通する連通孔72、73を備えており、これらの連通孔72、73によって、電気粘性流体7が第1の流体充填室7aと第2の流体充填室7bとの一方から他方に相互に流れ得るようになっている。   The partition wall 71 includes communication holes 72 and 73 that allow the first fluid filling chamber 7a and the second fluid filling chamber 7b to communicate with each other, and the electrorheological fluid 7 is allowed to pass through these communication holes 72 and 73. The first fluid filling chamber 7a and the second fluid filling chamber 7b can mutually flow from one to the other.

この実施形態では、連通孔72、73は、区画壁71の中心部に、第2の回転軸4の径よりも大きい径で円形状に穿設された中心部連通孔72と、区画壁71の外周部に穿設された外周部連通孔73とから構成されている。   In this embodiment, the communication holes 72 and 73 are formed in the center part of the partition wall 71 in a circular shape with a diameter larger than the diameter of the second rotating shaft 4, and the partition wall 71. It is comprised from the outer peripheral part communication hole 73 drilled in the outer peripheral part.

第1の流体充填室7aには、第1の回転部材81が回転可能に配置されている。この実施形態の第1の回転部材81は、回転部材本体81aと、回転部材本体81aの中心部に設けられた連結用筒部81bとを備えている。   A first rotating member 81 is rotatably disposed in the first fluid filling chamber 7a. The first rotating member 81 of this embodiment includes a rotating member main body 81a and a connecting cylinder portion 81b provided at the center of the rotating member main body 81a.

回転部材本体81aは、厚さが1mm程度で、外径が150mm程度の大きさの金属等の導電体から構成されている。又、この回転部材本体81aは、中心部に、上記第1の回転軸3の内径とほぼ同じ大きさで穿設された中心孔81cを有する円板状のものからなる。   The rotating member main body 81a is made of a conductor such as metal having a thickness of about 1 mm and an outer diameter of about 150 mm. The rotating member main body 81a is formed in a disc shape having a central hole 81c formed in the center portion with the same size as the inner diameter of the first rotating shaft 3.

連結用筒部81bは、回転部材本体81aと一体的に、第1の回転部材81の上面から上方側に突設されている。又、連結用筒部81bの内径は、回転部材本体81aの中心孔81cの内径と同径に形成されており、連結用筒部81bの内部と中心孔81cとで挿通用孔81eを構成している。   The connecting cylinder portion 81b is provided integrally with the rotating member main body 81a so as to protrude upward from the upper surface of the first rotating member 81. Further, the inner diameter of the connecting cylinder portion 81b is formed to be the same as the inner diameter of the center hole 81c of the rotating member main body 81a, and the inside of the connecting cylinder portion 81b and the center hole 81c constitute an insertion hole 81e. ing.

そして、この連結用筒部81bの上先端部と、上記第1の回転軸3の他端側(図2の下端側)とが、ケーシング6の回転軸導入孔61を介して互いに回転不能に連結されている。   The upper end portion of the connecting cylinder portion 81b and the other end side (the lower end side in FIG. 2) of the first rotating shaft 3 cannot be rotated with each other via the rotating shaft introduction hole 61 of the casing 6. It is connected.

また、連結用筒部81bと第1の回転軸3との連結は、両者間に円筒状の絶縁部材81dを介在させるようにして行われている。又、このようにして連結された連結用筒部81bと第1の回転軸3とは、ほぼ同心になり、第1の回転軸3の回転に伴って、第1の回転部材81が、第1の回転部材81及び第1の回転軸3の軸心Oを回転の軸にして回転する。   Further, the connection between the connecting cylinder portion 81b and the first rotating shaft 3 is performed by interposing a cylindrical insulating member 81d therebetween. Further, the connecting cylinder portion 81b and the first rotating shaft 3 connected in this manner are substantially concentric, and the first rotating member 81 is moved in the first rotating shaft 3 as the first rotating shaft 3 rotates. The rotation center 81 rotates about the axis O of the first rotation member 81 and the first rotation shaft 3.

第2の流体充填室7bには、第2の流体充填室7bの電気粘性流体7に電場を印加するための第2の回転部材82が回転可能に配置されている。この第2の回転部材82は、回転部材本体82aと、回転部材本体82aの中心部に設けられた筒状接続部82bとを備えている。   A second rotating member 82 for applying an electric field to the electrorheological fluid 7 of the second fluid filling chamber 7b is rotatably arranged in the second fluid filling chamber 7b. The second rotating member 82 includes a rotating member main body 82a and a cylindrical connecting portion 82b provided at the center of the rotating member main body 82a.

この第2の回転部材82の回転部材本体82aは、上記第1の回転部材81の回転部材本体81aとほぼ同じ厚さ及びほぼ同じ外径のものから構成されている。そして、この回転部材本体82aの上面の中心部に、上記第2の回転軸4の他端側(図2の下端側)が回転不能に連結されている。   The rotating member main body 82a of the second rotating member 82 is composed of substantially the same thickness and the same outer diameter as the rotating member main body 81a of the first rotating member 81. And the other end side (the lower end side of FIG. 2) of the said 2nd rotating shaft 4 is connected with the center part of the upper surface of this rotation member main body 82a so that rotation is impossible.

詳しくは、第2の回転軸4は、第1の回転軸3の内部に通されるとともに、第1の回転部材81の挿通用孔81e及び区画壁71の中心部連通孔72に通されるようにして第2の回転部材82の回転部材本体82aの上方位置まで延ばされている。そして、この第2の回転軸4の下端側と回転部材本体82aの中心部とが、円筒状の絶縁部材82dを介在するようにして互いに回転不能に連結されている。   Specifically, the second rotating shaft 4 is passed through the first rotating shaft 3 and also through the insertion hole 81 e of the first rotating member 81 and the central communication hole 72 of the partition wall 71. In this way, the second rotating member 82 is extended to a position above the rotating member main body 82a. And the lower end side of this 2nd rotating shaft 4 and the center part of the rotating member main body 82a are mutually connected so that the cylindrical insulating member 82d may be interposed.

このようにして連結された第2の回転軸4の回転に伴って、第2の回転部材82が、第2の回転軸4の軸心(第1の回転軸3の軸心O)を回転の軸にして回転する。   The second rotating member 82 rotates the axis of the second rotating shaft 4 (the axis O of the first rotating shaft 3) with the rotation of the second rotating shaft 4 thus connected. Rotate around the axis.

又、第2の流体充填室7bには、容積制御部74が設けられている。この容積制御部74は、電気粘性流体7が温度変化に伴い体積膨張及び体積縮小した際に、第2の流体充填室7bの容積を制御するためのもので、第2の流体充填室7bと連通した空間部74aと、空間部74aを仕切るように配置され空間部74aの領域を制御する弾性を有する制御壁74bとを備えている。   Further, a volume control unit 74 is provided in the second fluid filling chamber 7b. The volume control unit 74 is for controlling the volume of the second fluid filling chamber 7b when the electrorheological fluid 7 expands and contracts as the temperature changes. The space part 74a which connected was provided, and the control wall 74b which is arrange | positioned so that the space part 74a may be partitioned off, and has the elasticity which controls the area | region of the space part 74a is provided.

この実施形態では、制御壁74bは、合成ゴム製のものから構成されている。そして、電気粘性流体7が温度変化に伴い体積膨張すると、空間部74aに入り込んできた電気粘性流体7によって制御壁74bが第2の流体充填室7bと退行する方向(図2の下方側)に移動し(図2中の二点鎖線で示す状態)、空間部74aの容積を拡大する。   In this embodiment, the control wall 74b is made of synthetic rubber. Then, when the electrorheological fluid 7 expands in volume as the temperature changes, the control wall 74b retreats from the second fluid filling chamber 7b (lower side in FIG. 2) by the electrorheological fluid 7 that has entered the space 74a. It moves (state shown by a two-dot chain line in FIG. 2), and expands the volume of the space 74a.

一方、電気粘性流体7が温度変化に伴い体積縮小すると、制御壁74bが第2の流体充填室7bと接近する方向に移動し(図2中の二点鎖線で示す状態)、空間部74aの容積を縮小する。このようにして、制御壁74bが電気粘性流体7の体積膨張及び体積縮小に応じて空間部74aの容積を拡大・縮小することにより、第2の流体充填室7bの容積の大きさを制御する。   On the other hand, when the volume of the electrorheological fluid 7 is reduced as the temperature changes, the control wall 74b moves in a direction approaching the second fluid filling chamber 7b (a state indicated by a two-dot chain line in FIG. 2), and the space 74a Reduce the volume. In this way, the control wall 74b controls the size of the volume of the second fluid filling chamber 7b by enlarging / reducing the volume of the space 74a in accordance with the volume expansion and volume reduction of the electrorheological fluid 7. .

尚、第1の流体充填室7aの電気粘性流体7も温度変化に伴い体積膨張及び体積縮小するため、第1の流体充填室7aにも、上記と同様な容積制御部74を設けておく必要がある。しかしながら、この実施形態では、第1の流体充填室7aと第2の流体充填室7bとが、連通孔72、73によって連通しているため、第1の流体充填室7aと第2の流体充填室7bとの両方に容積制御部74を設けておいても良いが、いずれか一方に容積制御部74を設けておけば良く、構成を簡素化できる。   Since the electrorheological fluid 7 in the first fluid filling chamber 7a also expands and contracts as the temperature changes, it is necessary to provide a volume control unit 74 similar to the above in the first fluid filling chamber 7a. There is. However, in this embodiment, since the first fluid filling chamber 7a and the second fluid filling chamber 7b communicate with each other through the communication holes 72 and 73, the first fluid filling chamber 7a and the second fluid filling chamber 7b are communicated. The volume control unit 74 may be provided in both the chamber 7b, but the volume control unit 74 may be provided in either one, and the configuration can be simplified.

又、制御装置本体5は、第1の流体充填室7aに充填された電気粘性流体7に電場を印加する第1の流体充填室用の電場印加手段と、第2の流体充填室7bに充填された電気粘性流体7に電場を印加する第2の流体充填室用の電場印加手段とを備えている。   Further, the control device main body 5 has an electric field applying means for the first fluid filling chamber for applying an electric field to the electrorheological fluid 7 filled in the first fluid filling chamber 7a, and a filling in the second fluid filling chamber 7b. Electric field applying means for a second fluid filling chamber for applying an electric field to the electrorheological fluid 7 formed.

この実施形態の第1の流体充填室用の電場印加手段は、金属等の導電体から構成された第1の回転部材81と、この第1の回転部材81と通電可能に接続された上記第1の給電用端子62とから構成されており、第2の流体充填室用の電場印加手段は、金属等の導電体から構成された第2の回転部材82と、この第2の回転部材82と通電可能に接続された上記第2の給電用端子63とから構成されている。   The electric field applying means for the first fluid filling chamber of this embodiment includes a first rotating member 81 made of a conductor such as metal, and the first rotating member 81 connected to the first rotating member 81 so as to be energized. The electric field applying means for the second fluid filling chamber includes a second rotating member 82 made of a conductor such as a metal, and the second rotating member 82. And the second power feeding terminal 63 connected to be energized.

この第2の流体充填室用の電場印加手段を構成する第2の回転部材82と第2の給電用端子63とは、第2の回転部材82の筒状接続部82bを介して接続されている。詳しくは、筒状接続部82bは、回転部材本体82aと一体的に形成され、回転部材本体82aの下面から第2の給電用端子63の下方位置まで延ばされている。   The second rotating member 82 and the second power feeding terminal 63 constituting the electric field applying means for the second fluid filling chamber are connected via the cylindrical connecting portion 82b of the second rotating member 82. Yes. Specifically, the cylindrical connecting portion 82 b is formed integrally with the rotating member main body 82 a and extends from the lower surface of the rotating member main body 82 a to a position below the second power supply terminal 63.

そして、この筒状接続部82bの外周面に、第2の給電用端子63の先端が当接している。これにより、この第2の給電用端子63から筒状接続部82bを介して回転部材本体82aに電圧が印加できるようになっている。   And the front-end | tip of the 2nd terminal 63 for electric power feeding is contact | abutted to the outer peripheral surface of this cylindrical connection part 82b. As a result, a voltage can be applied from the second power feeding terminal 63 to the rotating member main body 82a via the cylindrical connecting portion 82b.

又、第1の流体充填室用の電場印加手段を構成する第1の回転部材81と第1の給電用端子62とは、導電性の給電部材10を介して通電可能に接続されている。   Further, the first rotating member 81 and the first power supply terminal 62 constituting the electric field applying means for the first fluid filling chamber are connected via the conductive power supply member 10 so as to be energized.

より詳しくは、給電部材10は、ほぼまっすぐな丸棒状の本体部10aと、本体部10aの一端側(図2の上端側)に本体部10aとほぼ直交するように設けられた腕部10bとから構成されている。又、上記筒状接続部82bの内部と、第2の回転部材82に設けられた中心孔82cと、第2の回転軸4に軸方向に沿って第1の回転部材81の挿通用孔81eの内側の位置まであけられた軸孔41とで、給電部材用の収納孔42が形成されている。   More specifically, the power supply member 10 includes a substantially straight round bar-shaped main body portion 10a, and an arm portion 10b provided on one end side (the upper end side in FIG. 2) of the main body portion 10a so as to be substantially orthogonal to the main body portion 10a. It is composed of Further, the inside of the cylindrical connecting portion 82b, a center hole 82c provided in the second rotating member 82, and an insertion hole 81e for the first rotating member 81 along the second rotating shaft 4 along the axial direction. A housing hole 42 for a power feeding member is formed by a shaft hole 41 opened to the inner position.

そして、この収納孔42に、給電部材10の本体部10aがその他端側(図2の下端側)を収納孔42の下方側に突出するとともに、第2の回転部材82と共に回転するように固定的に収納されている。又、このようにして収納孔42に入れられた本体部10aの上端側は、第1の回転部材81の挿通用孔81eの内側の位置まで延ばされている。又、収納孔42の下方側から出された本体部10aの下端側の外周面には、第1の給電用端子62が当接されている。   The main body 10a of the power supply member 10 is fixed to the housing hole 42 so that the other end side (the lower end side in FIG. 2) protrudes below the housing hole 42 and rotates together with the second rotating member 82. Is stored. Further, the upper end side of the main body 10 a inserted into the storage hole 42 in this way is extended to a position inside the insertion hole 81 e of the first rotating member 81. The first power supply terminal 62 is in contact with the outer peripheral surface on the lower end side of the main body 10 a that is extended from the lower side of the storage hole 42.

腕部10bは、第2の回転軸4に穿設された腕部案内孔43を介して、収納孔42から第2の回転軸4の外周側に出されるとともに、その出された腕部10bの先端が第1の回転部材81の挿通用孔81eの内周面に当接している。これにより、給電部材10を介して、第1の回転部材81と第1の給電用端子62とが通電可能に接続されている。   The arm portion 10b is ejected from the storage hole 42 to the outer peripheral side of the second rotation shaft 4 through the arm portion guide hole 43 formed in the second rotation shaft 4, and the arm portion 10b that has been ejected is provided. Is in contact with the inner peripheral surface of the insertion hole 81 e of the first rotating member 81. Thereby, the 1st rotation member 81 and the 1st terminal 62 for electric power feeding are connected via the electric power feeding member 10 so that electricity supply is possible.

このように構成された第1実施形態の運動機能トレーニング装置は、例えば机9に、次のようにして取り付けられて使用される。図2に示すように、運動機能トレーニング装置の可動部材用の動き制御装置2の第1及び第2の回転軸3、4を、被固定部材としての机9に穿設された取り付け用孔91に、机9の裏面側から通して表面側に出すと共に、制御装置本体5のケーシング6の上面を机9の裏面に当接させる。   The motor function training device according to the first embodiment configured as described above is used by being attached to the desk 9 as follows, for example. As shown in FIG. 2, the first and second rotary shafts 3 and 4 of the movement control device 2 for the movable member of the motor function training device are attached to a mounting hole 91 formed in a desk 9 as a fixed member. The top surface of the casing 6 of the control device main body 5 is brought into contact with the back surface of the desk 9.

そして、この状態で、制御装置本体5を机9に固定手段(図示せず)によって固定するとともに、第1の回転軸3に、可動部材1のリンク機構部30の第1のリンク31を、第2の回転軸4に、リンク機構部30の第3のリンク33を、夫々、回転不能に連結させる。   And in this state, while fixing the control apparatus main body 5 to the desk 9 with a fixing means (not shown), the 1st link 31 of the link mechanism part 30 of the movable member 1 is attached to the 1st rotating shaft 3, The third links 33 of the link mechanism 30 are connected to the second rotating shaft 4 so as not to rotate.

これにより、第1及び第2の回転軸3、4は、机9に対して回転可能とされている。又、第1及び第2の回転軸3、4に支持された可動部材1は、机9に対して移動可能とされている。尚、この机9は、この実施形態では、机9の面が前後方向に回転自在とされており、この机9の面の前後方向への回転により、可動部材用の動き制御装置2及び可動部材1も机9と共に回転する。   Thus, the first and second rotating shafts 3 and 4 are rotatable with respect to the desk 9. The movable member 1 supported by the first and second rotating shafts 3 and 4 is movable with respect to the desk 9. In this embodiment, in this embodiment, the surface of the desk 9 is rotatable in the front-rear direction, and the movement control device 2 for the movable member and the movable member are movable by the rotation of the surface of the desk 9 in the front-rear direction. The member 1 also rotates with the desk 9.

尚、図2中、符号15で示すものは、電気粘性流体7の漏れを防止するシーリング部材である。又、符号16で示すものは、電気粘性流体のオーバーフロー口および注入口を塞いだボルトである。   In FIG. 2, reference numeral 15 denotes a sealing member that prevents leakage of the electrorheological fluid 7. Reference numeral 16 denotes a bolt that closes the overflow port and the injection port of the electrorheological fluid.

以上のように構成された第1実施形態の運動機能トレーニング装置は、例えば以下のような運動機能トレーニングシステムに用いられる。図4は、運動機能トレーニング装置を用いた一実施形態の運動機能トレーニングシステムのブロック図である。   The motor function training apparatus according to the first embodiment configured as described above is used in, for example, the following motor function training system. FIG. 4 is a block diagram of a motor function training system according to an embodiment using the motor function training apparatus.

この運動機能トレーニングシステムは、運動機能の回復、あるいは、運動機能の向上を図るためのトレーニングを行うシステムであり、運動機能トレーニング装置100と、画像表示部104と、位置検出部101と、給電部102と、コンピュータ103とを備えている。   This motor function training system is a system that performs training for recovery of motor function or improvement of motor function, and includes a motor function training device 100, an image display unit 104, a position detection unit 101, and a power feeding unit. 102 and a computer 103.

画像表示部104は、この実施形態では、液晶表示部を備えたものから構成され、コンピュータ103から送信されてくる画像情報を受信し、その受信した画像情報に基づいて画像を液晶表示部に表示する。   In this embodiment, the image display unit 104 includes a liquid crystal display unit, receives image information transmitted from the computer 103, and displays an image on the liquid crystal display unit based on the received image information. To do.

運動機能トレーニング装置100は、上記の第1実施形態のものが用いられる。   The motor function training apparatus 100 is the same as that of the first embodiment.

位置検出部101は、運動機能トレーニング装置100における可動部材13の摺動部12(図1参照)の位置を検出するためのものである。この実施形態では、位置検出部101は、エンコーダ101から構成されている。   The position detector 101 is for detecting the position of the sliding portion 12 (see FIG. 1) of the movable member 13 in the motor function training apparatus 100. In this embodiment, the position detection unit 101 includes an encoder 101.

このエンコーダ101は、運動機能トレーニング装置100の第1の回転軸3及び第2の回転軸4の回転数を検出するとともに、それらの回転数の情報をコンピュータ103に送信する。   The encoder 101 detects the rotation speeds of the first rotation shaft 3 and the second rotation shaft 4 of the motor function training apparatus 100 and transmits information on the rotation speeds to the computer 103.

給電部102は、コンピュータ103の情報に基づいて、第1の回転部材81及び第2の回転部材82に種々の大きさの電圧を印加する。   The power supply unit 102 applies voltages of various magnitudes to the first rotating member 81 and the second rotating member 82 based on information from the computer 103.

コンピュータ103は、記憶装置でありこのシステムのプログラムを記録した記録媒体であるハードディスク、ハードディスクに記録されたプログラムを実行する制御装置であるCPUなどを備えている。   The computer 103 is a storage device, and includes a hard disk that is a recording medium on which a program of this system is recorded, a CPU that is a control device that executes a program recorded on the hard disk, and the like.

又、コンピュータ103のハードディスクは、データベースを備え、このデータベースに、例えば複数のトレーニングプログラムの画像情報と、各画像に対する摺動部12の位置情報とが関連付けて記憶されている。   The hard disk of the computer 103 includes a database, and for example, image information of a plurality of training programs and position information of the sliding portion 12 with respect to each image are stored in association with the database.

そして、コンピュータ103は、回転数の情報に基づいて検出された摺動部12の位置情報及び画像情報に基づいて、画像表示部104に表示される画像における摺動部12の位置を、例えば×印で表示する。   Then, the computer 103 determines the position of the sliding part 12 in the image displayed on the image display part 104 based on the position information and the image information of the sliding part 12 detected based on the information on the rotational speed, for example, x Display with a mark.

次に、本システムの動作について説明する。まず、コンピュータ103は、プログラム選択画面から、トレーニング者によってトレーニングプログラムが選択されると、その選択されたトレーニングプログラムに使用する画像情報を画像表示部104に送信して表示させる。例えば図5に示すように壁202に区画形成された案内路200に沿って、ボール210を転がすトレーニングプログラムが選択された場合、壁202と案内路200とボール210とを表示した画像情報を画像表示部104に送信して表示させるとともに、画像における摺動部12の位置を×印としてボール210の中心部に表示させる。   Next, the operation of this system will be described. First, when a training program is selected by a trainee from the program selection screen, the computer 103 transmits image information used for the selected training program to the image display unit 104 for display. For example, when a training program for rolling the ball 210 is selected along the guide path 200 formed on the wall 202 as shown in FIG. 5, image information indicating the wall 202, the guide path 200, and the ball 210 is displayed as an image. While transmitting and displaying on the display part 104, the position of the sliding part 12 in an image is displayed on the center part of the ball | bowl 210 as x mark.

次に、トレーニング者によって、摺動部12が移動されると、コンピュータ103は、エンコーダ101からの第1の回転軸3及び第2の回転軸4の回転数の情報に基づいて、×印を付けたボール210を移動させる。   Next, when the slide part 12 is moved by the trainee, the computer 103 makes an x mark based on the information on the rotational speeds of the first rotary shaft 3 and the second rotary shaft 4 from the encoder 101. The attached ball 210 is moved.

例えば×印を付けたボール210が図5の上方側に移動されると、エンコーダ101からの第1の回転軸3及び第2の回転軸4の回転数の情報に基づいて、移動後の摺動部12の位置情報を検出するとともに、その検出した位置情報と画像情報に基づいて、画像における現在の位置情報を検出する。そして、その検出した現在の位置情報に基づいて、×印を付けたボール210の表示を上方向に移動させていく。   For example, when the ball 210 marked with “X” is moved upward in FIG. 5, the slider 210 after the movement is moved based on the information about the rotational speeds of the first rotating shaft 3 and the second rotating shaft 4 from the encoder 101. While detecting the positional information of the moving part 12, the present positional information in an image is detected based on the detected positional information and image information. Then, based on the detected current position information, the display of the ball 210 marked with x is moved upward.

そして、×印の位置情報と壁202の位置情報とが一致すると、ボール210が壁202に当たったと判断し、給電部102に、第1の回転部材81及び第2の回転部材82に、予め設定した数値の電圧を印加する旨の情報を送信する。   If the position information of the X mark and the position information of the wall 202 coincide with each other, it is determined that the ball 210 has hit the wall 202, and the first rotating member 81 and the second rotating member 82 are previously connected to the power feeding unit 102. Sends information to apply the set voltage value.

受信した給電部102は、第1の回転部材81及び第2の回転部材82に、受信した値の電圧を印加する。この第1の回転部材81及び第2の回転部材82への電圧の印加により、第1の回転部材81及び第2の回転部材82とグランドされたケーシング6(図2参照)とで、第1の流体充填室7a及び第2の流体充填室7bに電場が印加される。   The received power supply unit 102 applies the received voltage value to the first rotating member 81 and the second rotating member 82. By applying a voltage to the first rotating member 81 and the second rotating member 82, the first rotating member 81 and the second rotating member 82 and the grounded casing 6 (see FIG. 2) An electric field is applied to the fluid filling chamber 7a and the second fluid filling chamber 7b.

これにより、第1の流体充填室7a及び第2の流体充填室7bの電気粘性流体7の粘弾性が増大して第1の回転部材81及び第2の回転部材82の回転抵抗が増大する。その結果、第1の回転部材81及び第2の回転部材82は、回転し難くなり、第1の回転軸3及び第2の回転軸4も回転し難くなる。したがって、把持したトレーニング者は、大きな力を加えても摺動部12をそれ以上、上方側に動かし難くなる。   Thereby, the viscoelasticity of the electrorheological fluid 7 in the first fluid filling chamber 7a and the second fluid filling chamber 7b is increased, and the rotational resistance of the first rotating member 81 and the second rotating member 82 is increased. As a result, the first rotating member 81 and the second rotating member 82 are difficult to rotate, and the first rotating shaft 3 and the second rotating shaft 4 are also difficult to rotate. Therefore, it becomes difficult for the grasped trainee to move the sliding portion 12 further upward even when a large force is applied.

一方、摺動部12が、図5の右方向に移動されると、上述のようにして検出した現在の位置情報に基づいて、×印を付けたボール210を右方向に移動させていく。この場合は、ボール210は壁202に当たることなく円滑に移動出来るため、コンピュータ103は、給電部102に電圧を印加する旨の情報は送信しない。従って、第1の回転部材81及び第2の回転部材82は、回転抵抗をほとんど受けず、トレーニング者は小さい力で摺動部12を円滑に移動できる。   On the other hand, when the sliding portion 12 is moved in the right direction in FIG. 5, the ball 210 marked with X is moved in the right direction based on the current position information detected as described above. In this case, since the ball 210 can move smoothly without hitting the wall 202, the computer 103 does not transmit information indicating that a voltage is applied to the power supply unit 102. Therefore, the first rotating member 81 and the second rotating member 82 are hardly subjected to rotational resistance, and the trainee can smoothly move the sliding portion 12 with a small force.

尚、本発明の運動機能トレーニング装置100は、上記実施形態のシステムに用いられる形態のものに限らず、適宜変更できる。例えば上記実施形態のシステムでは、画像表示部104に表示される画像に基づいて運動機能トレーニング装置100の操作部13を操作するようにしているが、例えば画像表示部104を用いないで、机9の表面に表示した画像に基づいて運動機能トレーニング装置100の操作部13を操作するようにしても良い。   In addition, the motor function training apparatus 100 of this invention is not restricted to the thing of the form used for the system of the said embodiment, It can change suitably. For example, in the system of the above embodiment, the operation unit 13 of the motor function training apparatus 100 is operated based on the image displayed on the image display unit 104. For example, the desk 9 is not used without using the image display unit 104. You may make it operate the operation part 13 of the motor function training apparatus 100 based on the image displayed on the surface.

又、上記実施形態のシステムでは、第1の回転部材81及び第2の回転部材82への電圧の印加を、コンピュータ103により制御するようにしているが、例えばコンピュータ103を用いないで、機械的電気的に一定時間ごとに徐々に電圧を大きくして印加し、あるいは、手動により、所定の大きさの電圧を印加するようにしても良い。   In the system of the above embodiment, the application of voltage to the first rotating member 81 and the second rotating member 82 is controlled by the computer 103. However, for example, without using the computer 103, the mechanical The voltage may be increased and applied gradually at regular intervals, or a predetermined voltage may be applied manually.

また、上記第1実施形態の運動機能トレーニング装置は、可動部材1のリンク機構部30を、平行リンクから構成して操作部13をXY平面を自在に移動できるようにしているが、この形態のものに限らず、例えば操作部13を、直線や曲線等を描くように移動させ、または3軸方向に移動させるようにしても良い。   In the motor function training apparatus according to the first embodiment, the link mechanism 30 of the movable member 1 is configured by a parallel link so that the operation unit 13 can freely move on the XY plane. For example, the operation unit 13 may be moved so as to draw a straight line, a curved line, or the like, or may be moved in three axis directions.

又、上記第1実施形態の運動機能トレーニング装置は、回転部材81、82の回転部材本体81a、82aを、1枚のものから構成しているが、例えば回転部材本体を、夫々、間隔を隔てて並設した複数枚のものから構成しても良い。   In the motor function training apparatus according to the first embodiment, the rotating member bodies 81a and 82a of the rotating members 81 and 82 are composed of a single member. For example, the rotating member bodies are spaced apart from each other. You may comprise from the several sheets arranged in parallel.

また、上記第1実施形態の運動機能トレーニング装置は、回転部材81、82の回転部材本体81a、82aを、円板状のものから構成しているが、この形態のものに限らず、例えば図3に示すように、回転部材381、382の回転部材本体381a、382aを円筒状のものから構成しても良い。また、円筒状の回転部材本体381a、382aを有する回転部材381、382を用いる場合、第1及び第2の流体充填室307a、307bも、回転部材381、382の回転部材本体381a、382aの形状に応じて円筒状に形成すれば良い。   In the motor function training apparatus according to the first embodiment, the rotating member bodies 81a and 82a of the rotating members 81 and 82 are made of a disc-shaped member. As shown in FIG. 3, the rotating member main bodies 381a and 382a of the rotating members 381 and 382 may be formed of a cylindrical shape. Further, when the rotating members 381 and 382 having the cylindrical rotating member main bodies 381a and 382a are used, the first and second fluid filling chambers 307a and 307b are also shaped as the rotating member main bodies 381a and 382a of the rotating members 381 and 382. Depending on the shape, it may be formed in a cylindrical shape.

又、上記第1実施形態の運動機能トレーニング装置は、第1の給電用端子62と第2の給電用端子63とを、ケーシング6の軸方向の下端側(他端側)に配置しているが、例えば第1の給電用端子62をケーシング6の軸方向の一方側に、第2の給電用端子63をケーシング6の軸方向の他方側に、夫々、配置するようにしても良い。   In the motor function training apparatus of the first embodiment, the first power feeding terminal 62 and the second power feeding terminal 63 are arranged on the lower end side (the other end side) in the axial direction of the casing 6. However, for example, the first power supply terminal 62 may be arranged on one side of the casing 6 in the axial direction, and the second power supply terminal 63 may be arranged on the other side of the casing 6 in the axial direction.

次に、第2実施形態の運動機能トレーニング装置について、図6に基づいて説明する。第2実施形態の運動機能トレーニング装置は、可動部材1(図1参照)と、可動部材1と連結した可動部材用の動き制御装置400とを備えている。   Next, the motor function training apparatus of 2nd Embodiment is demonstrated based on FIG. The exercise function training device of the second embodiment includes a movable member 1 (see FIG. 1) and a movement control device 400 for the movable member connected to the movable member 1.

第2実施形態の運動機能トレーニング装置における可動部材1は、先の第1実施形態のもの(図1に示すもの)と同構成を採っている。   The movable member 1 in the motor function training device of the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment (shown in FIG. 1).

第2実施形態の運動機能トレーニング装置における可動部材用の動き制御装置400は、先の第1実施形態のものと同様に、ブレーキ装置として実施されており、ケーシング406を有する制御装置本体405と、そのケーシング406に対して回転自在に配置された第1及び第2の回転軸403、404とを備えている。   Similar to the first embodiment, the motion control device 400 for the movable member in the motor function training device of the second embodiment is implemented as a brake device and includes a control device main body 405 having a casing 406, First and second rotating shafts 403 and 404 are provided so as to be rotatable with respect to the casing 406.

第1の回転軸403は、先の第1実施形態のものと同様に円筒状のものから構成されている。一方、第2の回転軸404は、中実丸棒のものから構成されている。   The 1st rotating shaft 403 is comprised from the cylindrical thing similarly to the thing of previous 1st Embodiment. On the other hand, the second rotating shaft 404 is composed of a solid round bar.

制御装置本体405のケーシング406は、有底円筒状のものから構成されている。このケーシング406の軸方向の一方側(図2の上端側)の上面には、回転軸導入孔461を備えている。   The casing 406 of the control device main body 405 is formed of a bottomed cylindrical shape. A rotary shaft introducing hole 461 is provided on the upper surface of one side (the upper end side in FIG. 2) of the casing 406 in the axial direction.

ケーシング406の内部には、機能性流体としての磁気粘性流体407を充填した流体充填室407a、407bが備えられている。この磁気粘性流体407は、MR流体(マグネトロ・レオロジー流体)ともいわれるもので、磁場の印加によって粘弾性(レオロジー)特性が変化し、その変化が瞬間的で且つ可逆的である流体である。そして、この第2実施形態では、この磁気粘性流体407が粘弾性を増すことにより第1及び第2の回転軸403、404の回転抵抗が増すようにしてそれらの回転にブレーキをかける。   Inside the casing 406, fluid filling chambers 407a and 407b filled with a magnetorheological fluid 407 as a functional fluid are provided. The magnetorheological fluid 407 is also referred to as an MR fluid (magnetro-rheological fluid), and is a fluid whose viscoelasticity (rheological) characteristics are changed by application of a magnetic field, and the change is instantaneous and reversible. And in this 2nd Embodiment, this magnetoviscous fluid 407 increases viscoelasticity, and the rotation resistance of the 1st and 2nd rotating shafts 403 and 404 increases, and those rotations are braked.

また、この第2実施形態の流体充填室407a、407bは、円板状の区画壁471によって、ケーシング406の軸方向に2つに区画されており、上部側の第1の流体充填室407aと、下部側の第2の流体充填室407bとから構成されている。   In addition, the fluid filling chambers 407a and 407b of the second embodiment are divided into two in the axial direction of the casing 406 by a disc-shaped partition wall 471, and the first fluid filling chamber 407a on the upper side is separated from the first fluid filling chamber 407a. , And a second fluid filling chamber 407b on the lower side.

この第2実施形態の区画壁471は、ケーシング406と一体的に形成されている。又、第2実施形態の区画壁471は、外周側に、第1の流体充填室407aと第2の流体充填室407bとを連通する外周部連通孔473を備えている。尚、この第2実施形態のケーシング406は、3つに分割されたものから構成されているが、図6では、1つのものとして表している。   The partition wall 471 of the second embodiment is formed integrally with the casing 406. In addition, the partition wall 471 of the second embodiment includes an outer peripheral communication hole 473 that communicates the first fluid filling chamber 407a and the second fluid filling chamber 407b on the outer peripheral side. In addition, although the casing 406 of this 2nd Embodiment is comprised from what was divided | segmented into three, in FIG. 6, it represents as one thing.

又、第2実施形態の第1の流体充填室407a及び第2の流体充填室407bは、リング状のシール部材407cによって、ケーシング406内における外周側に区画形成されている。   Further, the first fluid filling chamber 407a and the second fluid filling chamber 407b of the second embodiment are partitioned on the outer peripheral side in the casing 406 by a ring-shaped seal member 407c.

第1の流体充填室407aには、第1の回転部材481が回転可能に配置されている。この第2実施形態の第1の回転部材481は、第1の回転軸403と回転不能に連結し磁性体から構成された円板状の主回転部材481aと、主回転部材481aの図6の下方側に重ね合わされるようにして主回転部材481aに固定され磁性体から構成された円板状の副回転部材481bとを備えている。   A first rotating member 481 is rotatably disposed in the first fluid filling chamber 407a. The first rotating member 481 of the second embodiment includes a disk-shaped main rotating member 481a that is non-rotatably connected to the first rotating shaft 403 and is made of a magnetic material, and the main rotating member 481a of FIG. And a disk-shaped sub-rotating member 481b which is fixed to the main rotating member 481a and is made of a magnetic material so as to be superimposed on the lower side.

第2の流体充填室407bには、第2の回転部材482が回転可能に配置されている。この第2の回転部材482は、上記第1の回転部材481と同構成を採っている。すなわち、第2の回転部材482は、第2の回転軸404と回転不能に連結し磁性体から構成された円板状の主回転部材482aと、主回転部材482aの図6の下方側に重ね合わされるようにして主回転部材482aに固定され磁性体から構成された円板状の副回転部材482bとを備えている。   A second rotating member 482 is rotatably disposed in the second fluid filling chamber 407b. The second rotating member 482 has the same configuration as the first rotating member 481. That is, the second rotating member 482 is connected to the second rotating shaft 404 in a non-rotatable manner and is overlapped with a disk-shaped main rotating member 482a made of a magnetic material and the main rotating member 482a on the lower side of FIG. In this manner, a disk-shaped sub-rotating member 482b that is fixed to the main rotating member 482a and made of a magnetic material is provided.

又、制御装置本体405は、第1の流体充填室407aに充填された磁気粘性流体407に磁場を印加する第1の流体充填室用の磁場印加手段と、第2の流体充填室407bに充填された磁気粘性流体407に磁場を印加する第2の流体充填室用の磁場印加手段とを備えている。   Further, the control device main body 405 includes a magnetic field applying means for the first fluid filling chamber for applying a magnetic field to the magnetorheological fluid 407 filled in the first fluid filling chamber 407a, and a filling in the second fluid filling chamber 407b. And a magnetic field applying means for a second fluid filling chamber for applying a magnetic field to the magnetorheological fluid 407 formed.

第1の流体充填室用の磁場印加手段は、上記主回転部材481aと副回転部材481bとからなる第1の回転部材481と、ケーシング406に固定された磁性体からなる第1のディスク部材481cと、励磁コイル481dと、2つの給電用端子481eから構成されている。   The magnetic field applying means for the first fluid filling chamber includes a first rotating member 481 composed of the main rotating member 481a and the sub rotating member 481b, and a first disk member 481c made of a magnetic material fixed to the casing 406. And an exciting coil 481d and two power supply terminals 481e.

この第1のディスク部材481cは、円板状のものから構成され、外周側がケーシング406に固定され、内周側が上記主回転部材481aと副回転部材481bとの間に配設されている。   The first disk member 481c is formed of a disk-shaped member, the outer peripheral side is fixed to the casing 406, and the inner peripheral side is disposed between the main rotating member 481a and the sub rotating member 481b.

又、励磁コイル481dは、主回転部材481aに設けられた巻回部484に巻回されることによって、第1の流体充填室407aの内周側に配設されている。   The exciting coil 481d is disposed on the inner peripheral side of the first fluid filling chamber 407a by being wound around a winding portion 484 provided on the main rotating member 481a.

給電用端子481eは、プラス側の端子と、マイナス側の端子との2つから構成され、ケーシング406に設けられた端子配設用孔406aに入れるようにしてケーシング406に固定されている。そして、これらは、コイル接続用の回転子483に設けられた通電部483aを介して励磁コイル481dと通電可能に接続されている。   The power supply terminal 481e is composed of two terminals, a positive terminal and a negative terminal, and is fixed to the casing 406 so as to be inserted into a terminal arrangement hole 406a provided in the casing 406. And these are connected with the exciting coil 481d via the electricity supply part 483a provided in the rotor 483 for coil connection so that electricity supply is possible.

詳しくは、コイル接続用の回転子483は、円板状のものから構成され、径方向の外側と内側とに夫々、リング状の通電部483aを備えている。そして、通電部483aの一方側は、励磁コイル481dの一端側に接続されているとともに、給電用端子481eの先端が当接されている。他方側の通電部483aは、励磁コイル481dの他端側に接続されているとともに、給電用端子481eの先端が当接されている。   Specifically, the coil connecting rotor 483 is formed of a disk-like one, and includes ring-shaped energization portions 483a on the radially outer side and the inner side, respectively. One side of the energizing portion 483a is connected to one end side of the exciting coil 481d, and the tip of the power feeding terminal 481e is in contact therewith. The other current-carrying portion 483a is connected to the other end of the exciting coil 481d, and the tip of the power feeding terminal 481e is in contact therewith.

又、コイル接続用の回転子483は、第1の回転部材481の主回転部材481aに固定されて第1の回転部材481と共に回転する。又、その回転に際して給電用端子481eと当接した通電部483aが給電用端子481eの先端を滑るようにして、その先端との接触を保持した状態を維持しながら回転する。   The coil connecting rotor 483 is fixed to the main rotating member 481 a of the first rotating member 481 and rotates together with the first rotating member 481. Further, during the rotation, the energization portion 483a that is in contact with the power supply terminal 481e slides on the front end of the power supply terminal 481e, and rotates while maintaining the state of contact with the front end.

そして、このように構成された給電用端子481eに電圧が印加されると、励磁コイル481d、上記主回転部材481a、副回転部材481b、及び第1のディスク部材481cとで磁気回路が形成され、これにより、第1の流体充填室407aに充填された磁気粘性流体407に磁場を印加する。   When a voltage is applied to the power feeding terminal 481e configured as described above, a magnetic circuit is formed by the exciting coil 481d, the main rotating member 481a, the auxiliary rotating member 481b, and the first disk member 481c. As a result, a magnetic field is applied to the magnetorheological fluid 407 filled in the first fluid filling chamber 407a.

第2の流体充填室用の磁場印加手段は、上記の第1の流体充填室用の磁場印加手段とほぼ同構成を採っている。すなわち、第2の流体充填室用の磁場印加手段は、主回転部材482aと副回転部材482bとからなる第2の回転部材482と、ケーシング406に固定された磁性体からなる第2のディスク部材482cと、励磁コイル482dと、コイル接続用の回転子484に設けられた通電部484aを介して励磁コイル482dと通電可能に接続された2つの給電用端子482eとから構成されている。   The magnetic field applying means for the second fluid filling chamber has substantially the same configuration as the magnetic field applying means for the first fluid filling chamber. That is, the magnetic field applying means for the second fluid filling chamber includes a second rotating member 482 including a main rotating member 482a and a sub rotating member 482b, and a second disk member including a magnetic body fixed to the casing 406. 482c, an excitation coil 482d, and two power supply terminals 482e that are connected to the excitation coil 482d so as to be energized via an energization section 484a provided in a coil connection rotor 484.

そして、給電用端子482eに電圧が印加されると、励磁コイル482d、上記主回転部材482a、副回転部材482b、及び第1のディスク部材482cとで磁気回路が形成され、これにより、第2の流体充填室407bに充填された磁気粘性流体407に磁場を印加する。   When a voltage is applied to the power supply terminal 482e, a magnetic circuit is formed by the exciting coil 482d, the main rotating member 482a, the auxiliary rotating member 482b, and the first disk member 482c, thereby the second circuit. A magnetic field is applied to the magnetorheological fluid 407 filled in the fluid filling chamber 407b.

尚、この第2実施形態では、第1及び第2の回転軸403、404、ケーシング406は、非磁性体から構成され、磁場印加手段により生成される磁気がそれらに逃げて磁場が消失するようなことのないようにしている。その他は、先の第1実施形態のものと同構成を採る。   In the second embodiment, the first and second rotating shafts 403 and 404 and the casing 406 are made of a non-magnetic material so that the magnetism generated by the magnetic field applying means escapes to them and the magnetic field disappears. I don't have anything wrong. The other configuration is the same as that of the first embodiment.

以上のように構成された第2実施形態の運動機能トレーニング装置は、先の第1実施形態のものと同様にして使用することができる。   The motor function training apparatus according to the second embodiment configured as described above can be used in the same manner as that of the first embodiment.

次に、第3実施形態の運動機能トレーニング装置について、図7に基づいて説明する。第3実施形態の運動機能トレーニング装置は、可動部材1と、可動部材用の動き制御装置502a、502bとを備えている。   Next, the motor function training apparatus of 3rd Embodiment is demonstrated based on FIG. The exercise function training apparatus according to the third embodiment includes a movable member 1 and movement control devices 502a and 502b for the movable member.

この第3実施形態における可動部材用の動き制御装置は、ケーシング506の回転力を可動部材1に伝達するクラッチ装置として実施されており、図7の左側に配設された第1の動き制御装置502aと、図7の右側に配設された第2の動き制御装置502bとの2つから構成されている。   The motion control device for the movable member in the third embodiment is implemented as a clutch device that transmits the rotational force of the casing 506 to the movable member 1, and is a first motion control device disposed on the left side of FIG. 502a and the 2nd motion control apparatus 502b arrange | positioned by the right side of FIG. 7 are comprised.

第1の動き制御装置502aは、回転自在に配設されるケーシング506を有する制御装置本体505と、ケーシング506を回転させる駆動手段としてのモータ521と、ケーシング506に対して回転自在に配設された第1及び第2の回転軸503、504とを備えている。   The first motion control device 502 a is disposed so as to be rotatable with respect to the control device main body 505 having a casing 506 that is rotatably disposed, a motor 521 as a driving unit that rotates the casing 506, and the casing 506. The first and second rotating shafts 503 and 504 are provided.

制御装置本体505のケーシング506は、下端側に回転伝達用のベルトを掛けるためのベルト掛け部506aを備えている。そして、このベルト掛け部506aに掛けられた回転伝達用のベルト531を介してモータ521と回転伝達可能に接続されており、モータ521の作動に伴って回転するようになっている。この実施形態では、第1の動き制御装置502aのケーシング506は、モータ521の作動に伴って半時計方向に回転するようになっている。制御装置本体505のその他は、図2に示した第1実施形態のものと同じ構成を採っている。   The casing 506 of the control device main body 505 includes a belt hooking portion 506a for hooking a rotation transmission belt on the lower end side. The motor 521 is connected to the motor 521 via a rotation transmission belt 531 hung on the belt hook 506a so that the motor 521 rotates. In this embodiment, the casing 506 of the first motion control device 502a rotates in the counterclockwise direction in accordance with the operation of the motor 521. The rest of the control device main body 505 has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG.

第2の動き制御装置502bは、上記第1の動き制御装置502aとほぼ同構成を採っているが、この第2の動き制御装置502bのケーシング506は、モータ521の作動に伴って時計方向に回転するようになっている。   The second motion control device 502b has substantially the same configuration as the first motion control device 502a, but the casing 506 of the second motion control device 502b is rotated clockwise in accordance with the operation of the motor 521. It is designed to rotate.

第3実施形態の可動部材1は、可動部材用の動き制御装置502a、502bと連結する連結部材512が設けられている。連結部材512は、第1の連結軸510と、第1の連結軸510とほぼ同軸に配設された円筒状の第2の連結軸511とを備えている。   The movable member 1 of the third embodiment is provided with a connecting member 512 that is connected to the motion control devices 502a and 502b for the movable member. The connecting member 512 includes a first connecting shaft 510 and a cylindrical second connecting shaft 511 disposed substantially coaxially with the first connecting shaft 510.

第1の連結軸510は、一端側(図7の下端側)に、上記第1の動き制御装置502aの第1の回転軸503と回転伝達用のベルト532を介して回転伝達可能に連結されているとともに、第2の動き制御装置502bの第1の回転軸503と回転伝達用のベルト533を介して回転伝達可能に連結されている。   The first connecting shaft 510 is connected to one end side (the lower end side in FIG. 7) via the first rotating shaft 503 of the first motion control device 502a and the rotation transmitting belt 532 so as to be able to transmit rotation. In addition, the second movement control device 502b is connected to the first rotation shaft 503 via a rotation transmission belt 533 so as to be able to transmit rotation.

又、第1の連結軸510の他端側(図7の上端側)は、可動部材1の第3のリンク33と回転不能に連結されている。   Further, the other end side (the upper end side in FIG. 7) of the first connecting shaft 510 is connected to the third link 33 of the movable member 1 so as not to rotate.

一方、第2の連結軸511の一端側(図7の下端側)は、上記第1の動き制御装置502aの第2の回転軸504と回転伝達用のベルト534を介して回転伝達可能に連結されているとともに、第2の動き制御装置502bの第2の回転軸504と回転伝達用のベルト535を介して回転伝達可能に連結されている。   On the other hand, one end side (the lower end side in FIG. 7) of the second connecting shaft 511 is connected to the second rotating shaft 504 of the first motion control device 502a via the rotation transmitting belt 534 so as to be able to transmit the rotation. In addition, the second rotation shaft 504 of the second motion control device 502b is connected to the rotation transmission belt 535 so as to be able to transmit rotation.

又、第2の連結軸511の他端側(図7の上端側)は、可動部材1の第1のリンク31に回転不能に連結されている。尚、可動部材1のその他は、図1で示した第1実施形態のものと同構成を採っている。   Further, the other end side (the upper end side in FIG. 7) of the second connecting shaft 511 is connected to the first link 31 of the movable member 1 so as not to rotate. The rest of the movable member 1 has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG.

次に、以上のように構成された第3実施形態の運動機能トレーニング装置の動作について説明する。まず、第1の動き制御装置502aのケーシング506をモータ521の作動により反時計方向に回転させるとともに、第2の動き制御装置502bのケーシング506をモータ521の作動により時計方向に回転させる。   Next, the operation of the motor function training apparatus according to the third embodiment configured as described above will be described. First, the casing 506 of the first motion control device 502 a is rotated counterclockwise by the operation of the motor 521, and the casing 506 of the second motion control device 502 b is rotated clockwise by the operation of the motor 521.

そして、その状態で、トレーニング者が、図1に示した可動部材1の操作部13の把持部11を把持する。この状態では、ケーシング506内の第1の回転部材81、第2の回転部材82は、第1の流体充填室7a及び第2の流体充填室7bの電気粘性流体7からケーシング506に対する回転抵抗をほとんど受けないため、回転しない。従って、第1の回転軸503、第2の回転軸504も回転せず、これらに連結した可動部材1の操作部13の把持部11には力がかからない。   In this state, the trainee grips the grip portion 11 of the operation portion 13 of the movable member 1 shown in FIG. In this state, the first rotating member 81 and the second rotating member 82 in the casing 506 have a rotational resistance to the casing 506 from the electrorheological fluid 7 in the first fluid filling chamber 7a and the second fluid filling chamber 7b. Because it is hardly received, it does not rotate. Accordingly, the first rotating shaft 503 and the second rotating shaft 504 also do not rotate, and no force is applied to the grip portion 11 of the operation portion 13 of the movable member 1 connected thereto.

その後、先の第1実施形態の場合と同様に、例えば第1の動き制御装置502aのケーシング506内の第1の回転部材81と第2の回転部材82との一方又は両方に電圧を印加し(図2参照)、第1の流体充填室7aと第2の流体充填室7bとの一方又は両方に電場を印加することにより、第1の流体充填室7aと第2の流体充填室7bとの一方または両方の電気粘性流体7の粘弾性を増大させる。   Thereafter, as in the case of the first embodiment, for example, a voltage is applied to one or both of the first rotating member 81 and the second rotating member 82 in the casing 506 of the first motion control device 502a. (See FIG. 2), by applying an electric field to one or both of the first fluid filling chamber 7a and the second fluid filling chamber 7b, the first fluid filling chamber 7a and the second fluid filling chamber 7b To increase the viscoelasticity of one or both of the electrorheological fluids 7.

これにより、第1の流体充填室7aと第2の流体充填室7bとの一方または両方の電気粘性流体7は、ケーシング506と共に回転するとともに、第1の回転部材81及び第2の回転部材82も、ケーシング506及び電気粘性流体7と共に回転する。   Thereby, the electrorheological fluid 7 of one or both of the first fluid filling chamber 7a and the second fluid filling chamber 7b rotates together with the casing 506, and the first rotating member 81 and the second rotating member 82. Also rotates with the casing 506 and the electrorheological fluid 7.

この第1の回転部材81の回転により、それに連結された第1の回転軸503及び第1の連結軸510を介して、可動部材1の第3のリンク33が可動する。又、第2の回転部材82の回転により、それに連結された第2の回転軸504及び第2の連結軸511を介して、可動部材1の第1のリンク31が可動する。そして、これらの第1のリンク31の第3のリンク33が可動によって、可動部材1の操作部13の把持部11(図1参照)は、所定の方向に移動する。   By the rotation of the first rotating member 81, the third link 33 of the movable member 1 is moved through the first rotating shaft 503 and the first connecting shaft 510 connected thereto. Also, the first link 31 of the movable member 1 is moved by the rotation of the second rotating member 82 via the second rotating shaft 504 and the second connecting shaft 511 connected thereto. And when the 3rd link 33 of these 1st links 31 is movable, the holding part 11 (refer FIG. 1) of the operation part 13 of the movable member 1 moves to a predetermined | prescribed direction.

又、同様に、第2の動き制御装置502bのケーシング506内の第1の回転部材81と第2の回転部材82との一方又は両方に電圧を印加することにより、第1の連結軸510は、第1の回転部材81及び第1の回転軸503を介して、第2の連結軸511は、第2の回転部材82及び第2の回転軸504を介して、夫々、第1の動き制御装置502aの場合とは逆方向の時計方向に回転する。   Similarly, by applying a voltage to one or both of the first rotating member 81 and the second rotating member 82 in the casing 506 of the second motion control device 502b, the first connecting shaft 510 is Through the first rotating member 81 and the first rotating shaft 503, the second connecting shaft 511 is controlled by the first motion control through the second rotating member 82 and the second rotating shaft 504, respectively. It rotates in the clockwise direction opposite to that of the device 502a.

これにより、可動部材1の第1のリンク31及び第3のリンク33が可動する。例えばこの第2の動き制御装置502bの第1の回転軸503の回転に伴う第1の連結軸510の回転数及び第2の回転軸504の回転に伴う第2の連結軸511の回転数が、夫々、第1の動き制御装置502aの場合におけるそれらの回転数と同じ場合は(回転方向は逆)、可動部材1の操作部13の把持部11は、第1の動き制御装置502aの場合とは反対方向に移動する。   Thereby, the 1st link 31 and the 3rd link 33 of movable member 1 move. For example, the rotation speed of the first connection shaft 510 accompanying the rotation of the first rotation shaft 503 of the second motion control device 502b and the rotation speed of the second connection shaft 511 accompanying the rotation of the second rotation shaft 504 are as follows. In the case of the same number of rotations as in the case of the first motion control device 502a (the rotation direction is opposite), the grip portion 11 of the operation unit 13 of the movable member 1 is the case of the first motion control device 502a. Move in the opposite direction.

従って、把持部11を把持したトレーニング者の手は、把持部11の移動に伴って、動かされる。よって、先の第1実施形態のものは、把持部11を把持したトレーニング者の意思で把持部11を所定の方向に移動させ、その動きに対して適宜ブレーキをかけることにより腕の運動機能のトレーニングを行うものであるのに対し、この第3実施形態のものは、把持部11を把持したトレーニング者の手を、強制的に所定の方向に適宜動かすことにより腕の運動機能のトレーニングを行うものである。   Therefore, the hand of the trainee holding the grip portion 11 is moved as the grip portion 11 moves. Therefore, the thing of the previous 1st Embodiment moves the holding part 11 to a predetermined direction with the intention of the trainee who hold | gripped the holding part 11, and applies the brake with respect to the movement suitably, and is an exercise | movement function of an arm. In contrast to training, the third embodiment trains the arm's motor function by forcibly moving the trainee's hand gripping the gripping part 11 in a predetermined direction. Is.

尚、上記第3実施形態では、可動部材用の動き制御装置502a、502bは、電気粘性流体を用いてクラッチ装置を構成しているが、この形態のものに限らず、例えば磁気粘性流体を用いてクラッチ装置を構成することもでき、適宜変更できる。   In the third embodiment, the motion control devices 502a and 502b for the movable member constitute a clutch device using an electrorheological fluid. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, a magnetic viscous fluid is used. The clutch device can also be configured and can be changed as appropriate.

より詳しくは、例えば図6に示したと同様な、磁気粘性流体を用いた可動部材用の動き制御装置におけるケーシングを回転可能に配設するとともに、このケーシングに駆動手段としてのモータを接続する。そして、モータの作動によりケーシングを回転させた状態で、磁場印加手段によって磁気粘性流体に磁場を印加することにより、磁気粘性流体の粘弾性を増大させて第1及び第2の回転軸をケーシングと共に回転させ、これにより、可動部材を可動させるようにする。   More specifically, for example, a casing in a motion control device for a movable member using a magnetorheological fluid similar to that shown in FIG. 6 is rotatably arranged, and a motor as a driving unit is connected to the casing. Then, in a state where the casing is rotated by the operation of the motor, a magnetic field is applied to the magnetorheological fluid by the magnetic field applying means, thereby increasing the viscoelasticity of the magnetorheological fluid and the first and second rotating shafts together with the casing. The movable member is rotated, thereby moving the movable member.

又、上記第3実施形態では、連結部材512を介して第1の動き制御装置502a及び第2の動き制御装置502bと可動部材1とを連結しているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。   Moreover, in the said 3rd Embodiment, although the 1st motion control apparatus 502a and the 2nd motion control apparatus 502b and the movable member 1 are connected via the connection member 512, it is not restricted to this form, It can be changed as appropriate.

例えば、第1の動き制御装置502aと第2の動き制御装置502bとの第1の回転軸503同士をベルト等の回転伝達手段によって回転伝達可能に連結するとともに、第2の回転軸504同士をベルト等の回転伝達手段によって回転伝達可能に連結する。又、第1の動き制御装置502a又は第2の動き制御装置502bの第1の回転軸503に可動部材1の第1のリンク31と第3のリンク33とのいずれか一方を回転不能に連結するとともに、第2の回転軸504に第1のリンク31と第3のリンク33とのいずれか他方を回転不能に連結するようにしても良い。   For example, the first rotation shafts 503 of the first motion control device 502a and the second motion control device 502b are connected to each other so as to be able to transmit rotation by a rotation transmission means such as a belt, and the second rotation shafts 504 are connected to each other. It connects so that rotation transmission is possible by rotation transmission means, such as a belt. Further, one of the first link 31 and the third link 33 of the movable member 1 is non-rotatably connected to the first rotating shaft 503 of the first motion control device 502a or the second motion control device 502b. In addition, any one of the first link 31 and the third link 33 may be connected to the second rotating shaft 504 so as not to rotate.

又、上記第3実施形態では、可動部材用の動き制御装置を、第1の動き制御装置502aと第2の動き制御装置502bとの2つから構成したが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えば第1の動き制御装置502aと第2の動き制御装置502bとのいずれか一方だけを設けたものとし、可動部材1の第1のリンク31及び第3のリンク33を、直接、可動部材用の動き制御装置の第1の回転軸、第2の回転軸に連結するようにしても良い。   Moreover, in the said 3rd Embodiment, although the motion control apparatus for movable members was comprised from two, the 1st motion control apparatus 502a and the 2nd motion control apparatus 502b, it is not restricted to the thing of this form, It can be changed as appropriate. For example, it is assumed that only one of the first motion control device 502a and the second motion control device 502b is provided, and the first link 31 and the third link 33 of the movable member 1 are directly used for the movable member. You may make it connect with the 1st rotating shaft and 2nd rotating shaft of this motion control apparatus.

又、第1の動き制御装置502aと第2の動き制御装置502bとのいずれか一方だけを設けたものとする場合、それに接続するモータを正逆切り替え可能に回転するものから構成しても良い。   Further, when only one of the first motion control device 502a and the second motion control device 502b is provided, the motor connected to the first motion control device 502a may be configured to rotate so as to be capable of forward / reverse switching. .

また、第3実施形態の運動機能トレーニング装置を手動で行うようにしても良いが、コンピュータ等を備えた運動機能トレーニングシステムに用いてコンピュータ等によって制御するようにしても良い。   The motor function training apparatus according to the third embodiment may be manually performed, but may be controlled by a computer or the like using a motor function training system including a computer or the like.

例えば、第1の連結軸510、第2の連結軸511夫々に、位置検知手段としてのエンコーダを接続するとともに、エンコーダをコンピュータに接続する。又、第1の動き制御装置502aの第1の回転部材81及び第2の回転部材82、第2の動き制御装置502bの第1の回転部材81及び第2の回転部材82、夫々に給電部を接続するとともに、それらの給電部をコンピュータに接続する。   For example, an encoder as a position detecting unit is connected to each of the first connecting shaft 510 and the second connecting shaft 511, and the encoder is connected to a computer. Further, the first rotating member 81 and the second rotating member 82 of the first motion control device 502a, the first rotating member 81 and the second rotating member 82 of the second motion control device 502b, and a power feeding unit, respectively. Are connected to each other, and those power feeding sections are connected to the computer.

そして、コンピュータに記憶されたプログラムが実行されると、第1の動き制御装置502aと第2の動き制御装置502bとの夫々のケーシング506が回転するとともに、その回転するケーシング506を有する動き制御装置502a、502bに接続した給電部が、コンピュータからの指令に基づいて、第1の動き制御装置502a又は第2の動き制御装置502bの第1の回転部材81と第2の回転部材82との一方または両方に所定の大きさの電圧を印加することによって、第1の回転軸503を介して第1の連結軸510を回転させるとともに、第2の回転軸504を介して第2の連結軸511を回転させる。   When the program stored in the computer is executed, the casings 506 of the first motion control device 502a and the second motion control device 502b rotate, and the motion control device having the rotating casing 506. One of the first rotation member 81 and the second rotation member 82 of the first motion control device 502a or the second motion control device 502b is determined by the power supply unit connected to 502a and 502b based on a command from the computer. Alternatively, by applying a voltage having a predetermined magnitude to both, the first connecting shaft 510 is rotated via the first rotating shaft 503 and the second connecting shaft 511 is connected via the second rotating shaft 504. Rotate.

又、第1の連結軸510及び第2の連結軸511の左又は右回転の量がエンコーダによって検知され、その情報がコンピュータに送信される。コンピュータは、受信したその情報に基づいて給電部に、第1の回転部材81及び第2の回転部材82に対する指令を出す。これにより、可動部材1の操作部13の把持部11は、コンピュータに記憶されたプログラムに従って所定の動きをする。   Further, the amount of left or right rotation of the first connecting shaft 510 and the second connecting shaft 511 is detected by the encoder, and the information is transmitted to the computer. Based on the received information, the computer issues a command to the first rotating member 81 and the second rotating member 82 to the power feeding unit. Thereby, the holding part 11 of the operation part 13 of the movable member 1 performs predetermined | prescribed movement according to the program memorize | stored in the computer.

尚、上記第1実施形態〜第3実施形態の運動機能トレーニング装置は、連通孔を設けたものとしているが、連通孔を設けないものであっても良い。   In addition, although the motor function training apparatus of the said 1st Embodiment-3rd Embodiment shall be provided with the communicating hole, you may not provide a communicating hole.

又、上記実施形態の可動部材用の動き制御装置は、運動機能トレーニング装置に使用されているが、この形態のものに限らず、適宜変更でき、例えばゲーム等の遊戯装置に用いることもできる。又、運動機能トレーニング装置に用いる場合において、可動部材に、把持部を備え、この把持部を把持してトレーニング者の上肢を主としてトレーニングするようにしているが、例えば把持部に変えて足踏部を設け、足踏部を踏むことにより、トレーニング者の脚部を主としてトレーニングするものとしても良く、適宜変更しうる。   Moreover, although the movement control apparatus for movable members of the said embodiment is used for the motor function training apparatus, it can change suitably not only the thing of this form, for example, can also be used for game devices, such as a game. In addition, when used in a motor function training device, the movable member is provided with a gripping portion, and the gripper is gripped to mainly train the upper limbs of the trainee. It is good also as what trains a trainee's leg mainly by stepping on a foot part, and can change suitably.

本発明の第1実施形態の運動機能トレーニング装置における可動部材の斜視図である。It is a perspective view of a movable member in a motor function training device of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の運動機能トレーニング装置における可動部材用の動き制御装置の断面図である。It is sectional drawing of the movement control apparatus for movable members in the motor function training apparatus of 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態の運動機能トレーニング装置の可動部材用の動き制御装置の他の実施形態の断面図である。It is sectional drawing of other embodiment of the movement control apparatus for movable members of the motor function training apparatus of 1st Embodiment. 本発明の第1実施形態の運動機能トレーニング装置を用いた運動機能トレーニングシステムのブロック図である。It is a block diagram of the motor function training system using the motor function training apparatus of 1st Embodiment of this invention. 画像表示部に表示された画像の一例である。It is an example of the image displayed on the image display part. 第2実施形態の運動機能トレーニング装置における可動部材用の動き制御装置の断面図である。It is sectional drawing of the movement control apparatus for movable members in the motor function training apparatus of 2nd Embodiment. 第3実施形態の運動機能トレーニング装置における可動部材用の動き制御装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the movement control apparatus for movable members in the motor function training apparatus of 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 可動部材
2、400、502a、502b 可動部材用の動き制御装置
3、403、503 第1の回転軸
4、404、504 第2の回転軸
5、405、505 制御装置本体
6、406、506 ケーシング
7 電気粘性流体(機能性流体)
7a、407a 第1の流体充填室
7b、407b 第2の流体充填室
71、471 区画壁
72 中心部連通孔
73 外周部連通孔
81、481 第1の回転部材
82、482 第2の回転部材
407 磁気粘性流体(機能性流体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Movable member 2,400,502a, 502b Motion control apparatus for movable members 3,403,503 First rotating shaft 4,404,504 Second rotating shaft 5,405,505 Control device main body 6,406,506 Casing 7 Electrorheological fluid (functional fluid)
7a, 407a First fluid filling chamber 7b, 407b Second fluid filling chamber 71, 471 Partition wall 72 Central portion communication hole 73 Outer peripheral portion communication hole 81, 481 First rotating member 82, 482 Second rotating member 407 Magnetorheological fluid (functional fluid)

Claims (7)

電場又は磁場の印加に応じて粘弾性が変化する機能性流体を用いて可動部材に連結される第1及び第2の回転軸の回転抵抗を変化させることにより可動部材の動きを制御する可動部材用の動き制御装置であって、
上記機能性流体が充填された流体充填室を有するケーシングと、ケーシングに対して回転可能に配設された第1及び第2の回転軸とを備え、
上記流体充填室は、上記ケーシング内に、区画壁によって上記ケーシングの軸方向に区画されその軸方向の一方側に配置された第1の流体充填室とその軸方向の他方側に配置された第2の流体充填室との2つを備え、
上記第1の流体充填室には、内部に第1の回転部材が回転可能に配置され、
上記第2の流体充填室には、内部に第2の回転部材が回転可能に配置され、
上記第1の回転軸は、筒状に形成されているとともに、上記ケーシングの軸方向の一方側に穿設された回転軸導入孔を介して、上記一方側から上記第1の回転部材と回転不能に連結され、
上記第2の回転軸は、上記第1の回転軸の内部に通されるとともに、上記第1の回転部材及び区画壁を貫くようにして、上記一方側から上記第2の回転部材と回転不能に連結され、
上記第1及び第2の回転部材は、夫々、上記流体充填室夫々の機能性流体の粘弾性が増すに伴い上記ケーシングと回転軸との機能性流体による回転抵抗が増すように構成されていることを特徴とする可動部材用の動き制御装置。
A movable member that controls the movement of the movable member by changing the rotational resistance of the first and second rotating shafts connected to the movable member using a functional fluid whose viscoelasticity changes in response to application of an electric field or a magnetic field. A motion control device for
A casing having a fluid filling chamber filled with the functional fluid; and first and second rotating shafts arranged rotatably with respect to the casing;
In the casing , the fluid filling chamber is partitioned in the axial direction of the casing by a partition wall and is disposed on one side in the axial direction and a first fluid filling chamber disposed on the other side in the axial direction. With two fluid filling chambers,
In the first fluid filling chamber, a first rotating member is rotatably disposed inside,
In the second fluid filling chamber, a second rotating member is rotatably disposed inside,
The first rotating shaft is formed in a cylindrical shape, and rotates with the first rotating member from the one side through a rotating shaft introduction hole formed on one side in the axial direction of the casing. Linked to impossible,
The second rotating shaft is passed through the first rotating shaft and penetrates the first rotating member and the partition wall so that the second rotating shaft cannot rotate with the second rotating member from the one side. Connected to
Each of the first and second rotating members is configured such that the rotational resistance of the functional fluid between the casing and the rotating shaft increases as the viscoelasticity of the functional fluid in each of the fluid filling chambers increases. A motion control device for a movable member.
上記ケーシングは、被固定部材に固定され、
上記第1及び第2の回転軸は、上記流体充填室夫々の機能性流体の粘弾性が増すに伴って、上記ケーシングに対する回転にブレーキがかけられるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の可動部材用の動き制御装置。
The casing is fixed to a fixed member,
The first and second rotating shafts are configured such that the rotation with respect to the casing is braked as the viscoelasticity of the functional fluid in each of the fluid filling chambers increases. Item 8. A motion control device for a movable member according to Item 1.
上記ケーシングは、駆動手段によって回転し、
上記第1及び第2の回転軸は、上記流体充填室夫々の機能性流体の粘弾性が増すに伴って、上記ケーシングと共に回転するように構成されていることを特徴とする請求項1記載の可動部材用の動き制御装置。
The casing is rotated by driving means,
The said 1st and 2nd rotating shaft is comprised so that it may rotate with the said casing as the viscoelasticity of the functional fluid of each said fluid filling chamber increases. A motion control device for a movable member.
上記区画壁は、上記第1の流体充填室と上記第2の流体充填室とを連通する連通孔を備えることにより、上記機能性流体が第1の流体充填室と第2の流体充填室とのいずれか一方から他方に流れ得るように構成されたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の可動部材用の動き制御装置。   The partition wall includes a communication hole that communicates the first fluid filling chamber and the second fluid filling chamber so that the functional fluid can be used in the first fluid filling chamber and the second fluid filling chamber. The movement control device for a movable member according to claim 1, wherein the movement control device is configured to be able to flow from any one of the two to the other. 上記第1の回転軸は、筒状に形成され、
上記流体充填室は、ケーシング内に、上記区画壁によってケーシングの軸方向に区画されその軸方向の一方側に配置された第1の流体充填室とその軸方向の他方側に配置された第2の流体充填室との2つを備え、
上記第1の流体充填室には、内部に第1の回転部材が配置されるとともに、ケーシングの軸方向の一方側に穿設された回転軸導入孔を介して、この第1の回転部材と上記第1の回転軸とが連結され、
上記第2の流体充填室には、内部に第2の回転部材が配置されるとともに、この第2の回転部材と、第1の回転軸の内部から、第1の回転部材の略中心部に設けられた挿通孔及び区画壁の連通孔に通された第2の回転軸とが連結され、
上記第2の回転部材は、ケーシングの軸方向の他方側に突設された導電性の筒状接続部を備え、この筒状接続部とケーシングの軸方向の他方側に設けられた第2の給電用端子とが通電可能に接続されることにより、上記他方側から第2の回転部材に電圧を印加できるように構成され、
上記第1の回転部材は、通電部材を介してケーシングの軸方向の他方側に設けられた第1の給電用端子と通電可能に接続されることにより、上記他方側から第1の回転部材に電圧を印加できるように構成され、
この通電部材は、上記筒状接続部の内部から第2の回転軸の軸方向にあけられた軸孔にかけての部分に形成された収納孔に入れられることにより、その一端側が上記第1の回転部材の挿通孔の内側に配位されるとともに、その収納孔から第2の回転軸の外周側に出されて第1の回転部材の挿通孔の内周面に接続され、その他端側が第1の給電用端子に接続
されたものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の可動部材用の動き制御装置。
The first rotating shaft is formed in a cylindrical shape,
In the casing, the fluid filling chamber is partitioned in the axial direction of the casing by the partition wall and is disposed on one side in the axial direction, and the second fluid filling chamber is disposed on the other side in the axial direction. With two fluid filling chambers,
In the first fluid filling chamber, a first rotating member is disposed inside, and the first rotating member and the first rotating member are disposed through a rotating shaft introduction hole formed on one side in the axial direction of the casing. The first rotating shaft is coupled,
In the second fluid filling chamber, a second rotating member is disposed inside, and from the inside of the second rotating member and the first rotating shaft to a substantially central portion of the first rotating member. The insertion hole provided and the second rotation shaft passed through the communication hole of the partition wall are connected,
The second rotating member includes a conductive cylindrical connecting portion protruding on the other side in the axial direction of the casing, and the second rotating member is provided on the other side in the axial direction of the cylindrical connecting portion and the casing. By being connected to the power supply terminal so that energization is possible, it is configured so that a voltage can be applied to the second rotating member from the other side,
The first rotating member is connected to a first power supply terminal provided on the other side in the axial direction of the casing through the current-carrying member so as to be energized, so that the first rotating member is connected to the first rotating member from the other side. Configured to apply voltage,
The energizing member is inserted into a storage hole formed in a portion extending from the inside of the cylindrical connecting portion to the shaft hole formed in the axial direction of the second rotation shaft, and one end side thereof is the first rotation. It is arranged inside the insertion hole of the member, is extended from the storage hole to the outer peripheral side of the second rotating shaft, is connected to the inner peripheral surface of the insertion hole of the first rotating member, and the other end side is the first. The movement control device for a movable member according to claim 1, wherein the movement control device is connected to a power feeding terminal.
請求項1〜5のいずれかに記載の可動部材用の動き制御装置と、トレーニング者に運動機能のトレーニングを行わせるための可動部材とを備えた運動機能トレーニング装置であって、
上記可動部材は、上記可動部材用の動き制御装置の第1及び第2の回転軸の他端側に連結されることにより、第1及び第2の回転軸と連動するように構成されていることを特徴とする運動機能トレーニング装置。
An exercise function training device comprising the movement control device for a movable member according to any one of claims 1 to 5, and a movable member for causing a trainee to perform exercise function training,
The movable member is configured to be interlocked with the first and second rotating shafts by being connected to the other end sides of the first and second rotating shafts of the motion control device for the movable member. A motor function training apparatus characterized by that.
上記可動部材は、リンク機構部と、トレーニング者が把持する把持部とを備え、
上記リンク機構部は、互いに所定間隔を隔ててほぼ平行に配置された長尺状の第1及び第2のリンクと、互いに所定間隔を隔ててほぼ平行に配置された長尺状の第3及び第4のリンクとを備え、
上記第1のリンクは、その一端が、上記第1の回転軸と第2の回転軸とのいずれか一方に回転不能に支持され、その他端が、第4のリンクの一端に回転自在に連結され、
上記第3のリンクは、その一端が、上記第1の回転軸と第2の回転軸とのいずれか他方に回転不能に支持され、その他端が、第2のリンクの一端に回転自在に連結され、
上記第2のリンクと第4のリンクとの他端同士が、回転自在に連結され、
上記把持部は、第2のリンクの他端側、又は、第4のリンクの他端側に支持されたものであることを特徴とする請求項6記載の運動機能トレーニング装置。
The movable member includes a link mechanism part and a grip part gripped by a trainee,
The link mechanism section includes long first and second links arranged substantially parallel to each other at a predetermined interval, and long third and second links arranged substantially parallel to each other at a predetermined interval. A fourth link,
One end of the first link is non-rotatably supported by one of the first rotating shaft and the second rotating shaft, and the other end is rotatably connected to one end of the fourth link. And
One end of the third link is non-rotatably supported by one of the first rotating shaft and the second rotating shaft, and the other end is rotatably connected to one end of the second link. And
The other ends of the second link and the fourth link are rotatably connected,
The motor function training device according to claim 6, wherein the grip portion is supported on the other end side of the second link or the other end side of the fourth link.
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