JP2008054856A - Bicycle simulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自転車シミュレータに係り、特に、小型軽量かつ簡単な構成によってペダル踏力に負荷を与え、かつペダル負荷の調整が容易な踏力調整機構を備えた自転車シミュレータに関する。 The present invention relates to a bicycle simulator, and more particularly, to a bicycle simulator provided with a pedaling force adjusting mechanism that applies a load to a pedaling force with a small, light and simple configuration and can easily adjust the pedal load.
従来から、自転車での走行を疑似体験する自転車シミュレータにおいて、より実走行に近い乗車フィーリングが得られるよう、ペダル踏力に適切な負荷を加える機構を備えた構成が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a bicycle simulator that simulates a ride on a bicycle, a configuration is known that includes a mechanism that applies an appropriate load to the pedaling force so that a ride feeling closer to actual running can be obtained.
特許文献1には、ペダルの回転軸と発電機とを歯車列で連結し、この発電機の発電時の回転抵抗によってペダルに負荷を加えるようにした構成が開示されている。
また、特許文献2には、自転車の後輪の外周部に接するフライホイールを設け、このフライホイールの回転抵抗によってペダルに負荷を加えるようにした構成が開示されている。
しかしながら、特許文献1の技術では、ペダルまわりの構造が複雑化すると共に、発電機や歯車列を備えることで自転車シミュレータの重量が増加しやすかった。また、ペダル負荷の調整にはチョッパ回路等の電気的な制御部が必要となり、生産コストが増大しやすいという課題もあった。
However, in the technique of
また、特許文献2の技術では、ペダルで駆動する実際の後輪の外周部に抵抗発生手段を備えるので、実走行に近いペダル負荷が得やすいものの、自転車シミュレータが大型化しやすいという課題があった。 Further, the technique of Patent Document 2 has a problem that a bicycle simulator is likely to be large, although it is easy to obtain a pedal load close to actual traveling because the resistance generating means is provided on the outer periphery of the actual rear wheel driven by the pedal. .
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、小型軽量かつ簡単な構成によってペダル踏力に負荷を与え、かつペダル負荷の調整が容易な踏力調整機構を備えた自転車シミュレータを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and to provide a bicycle simulator provided with a pedaling force adjusting mechanism that applies a load to the pedaling force with a small, lightweight and simple configuration and that can easily adjust the pedal load. It is in.
前記した目的を達成するために、本発明は、車体に回転可能に軸支されたペダルと、前記ペダルと一体的に回転するスプロケットと、前記スプロケットに巻き掛けられた無端状チェーンと、前記無端状チェーンによって回転駆動されるフライホイールとを有する自転車シミュレータにおいて、前記フライホイールは、前記ペダルと、前記車体の後方側で床面と接して前記車体を支持する支持部との間に配設され、前記フライホイールの車体前方側に、該フライホイールの外周面に接触して従動回転することで前記フライホイールに回転抵抗を与えるローラが配設されている点に第1の特徴がある。 In order to achieve the above object, the present invention provides a pedal rotatably supported on a vehicle body, a sprocket that rotates integrally with the pedal, an endless chain wound around the sprocket, and the endless In the bicycle simulator having a flywheel that is rotationally driven by a chain, the flywheel is disposed between the pedal and a support portion that supports the vehicle body in contact with the floor surface on the rear side of the vehicle body. A first feature is that a roller that provides rotational resistance to the flywheel by being rotated in contact with the outer peripheral surface of the flywheel on the front side of the flywheel is provided.
また、前記ローラを回転自在に軸支するローラ支持部材が、前記ペダルの回転軸の外筒部に揺動自在に取り付けられ、前記ローラ支持部材が、該ローラ支持部材と前記車体との間に配設されたスプリングの付勢力によって前記ローラを前記フライホールに押圧し、かつ前記付勢力の変更によって前記回転抵抗が調整されるように構成されている点に第2の特徴がある。 A roller support member that rotatably supports the roller is swingably attached to an outer cylinder portion of the rotation shaft of the pedal, and the roller support member is interposed between the roller support member and the vehicle body. A second feature is that the roller is pressed against the flyhole by the biasing force of the arranged spring, and the rotational resistance is adjusted by changing the biasing force.
また、前記ローラの外周部がゴム部材で構成されている点に第3の特徴がある。 A third feature is that the outer peripheral portion of the roller is made of a rubber member.
また、前記回転抵抗の調整は、前記スプリングに取り付けられたボルトおよびナットの締め付け量の変更で行われる点に第4の特徴がある。 The rotation resistance is adjusted by changing the tightening amount of the bolt and nut attached to the spring.
また、前記フライホイールに、後輪側ブレーキレバーで操作されるブレーキが取り付けられている点に第5の特徴がある。 A fifth feature is that a brake operated by a rear-wheel brake lever is attached to the flywheel.
また、前記支持部は、ゴム製のタイヤを使用した車輪で構成されている点に第6の特徴がある。 Moreover, the said support part has the 6th characteristic in the point comprised by the wheel which uses the rubber-made tires.
さらに、前記スプロケットから前記フライホイールまでがカバー部材で覆われている点に第7の特徴がある。 Furthermore, there is a seventh feature in that the cover from the sprocket to the flywheel is covered.
第1の発明によれば、フライホイールは、ペダルと、車体の後方側で床面と接して車体を支持する支持部との間に配設されており、フライホイールの車体前方側に、該フライホイールの外周面に接触して従動回転することでフライホイールに回転抵抗を与えるローラが配設され、ローラを回転自在に軸支するローラ支持部材が、ペダルの回転軸の外筒部に揺動自在に取り付けられているので、簡単な構成によって適切なペダル負荷が与えられる自転車シミュレータを得ることができる。また、簡単な構成からなる踏力調整機構が車体の略中央に配設されるので、自転車シミュレータの小型化およびマスの集中が可能となる。さらに、ペダル負荷の調整に電気的な制御部等が不要なので、自転車シミュレータの生産工数を低減し、かつメンテナンス性を高めることができる。 According to the first invention, the flywheel is disposed between the pedal and the support portion that supports the vehicle body in contact with the floor surface on the rear side of the vehicle body, and the flywheel is disposed on the vehicle body front side of the flywheel. A roller that provides rotational resistance to the flywheel by rotating in contact with the outer peripheral surface of the flywheel is disposed, and a roller support member that rotatably supports the roller swings on the outer cylinder portion of the rotation shaft of the pedal. Since it is movably attached, it is possible to obtain a bicycle simulator in which an appropriate pedal load is applied with a simple configuration. In addition, since the pedal force adjusting mechanism having a simple configuration is arranged at the approximate center of the vehicle body, the bicycle simulator can be downsized and the mass can be concentrated. Furthermore, since an electric control unit or the like is not necessary for adjusting the pedal load, the production man-hour of the bicycle simulator can be reduced and the maintainability can be improved.
第2の発明によれば、ローラ支持部材が、ローラ支持部材と車体との間に配設されたスプリングの付勢力によってローラをフライホールに押圧し、かつ付勢力の変更によって回転抵抗が調整されるように構成されているので、ペダル負荷の調整が簡単な自転車シミュレータが得られるようになる。 According to the second invention, the roller support member presses the roller against the flyhole by the urging force of the spring disposed between the roller support member and the vehicle body, and the rotational resistance is adjusted by changing the urging force. Thus, a bicycle simulator in which the pedal load can be easily adjusted can be obtained.
第3の発明によれば、ローラの外周部がゴム部材で構成されているので、ゴムの弾性によるダンパー効果によって実走行に近い回転抵抗、換言すれば、実車に近いペダルの踏み心地を得ることができる。 According to the third aspect of the invention, since the outer peripheral portion of the roller is made of a rubber member, the rotational resistance close to the actual running is obtained by the damper effect due to the elasticity of the rubber, in other words, the pedaling feeling close to the actual vehicle is obtained. Can do.
第4の発明によれば、スプリングに取り付けられたボルトおよびナットの締め付け量の変更によって回転抵抗の調整を行うので、ペダル負荷の調整を簡単に行うことが可能となる。 According to the fourth aspect of the invention, since the rotation resistance is adjusted by changing the tightening amount of the bolt and nut attached to the spring, the pedal load can be easily adjusted.
第5の発明によれば、後輪側ブレーキレバーで操作されるブレーキがフライホイールに取り付けられているので、実際に回転駆動されるフライホイールを制動することで、実走行に近い後輪側ブレーキの操作感を得ることができる。 According to the fifth aspect, since the brake operated by the rear wheel side brake lever is attached to the flywheel, the rear wheel side brake that is close to the actual traveling is braked by braking the flywheel that is actually rotationally driven. The operational feeling can be obtained.
第6の発明によれば、支持部がゴム製のタイヤを使用した車輪で構成されているので、実際の自転車に似た乗り心地を得ることが可能となる。 According to the sixth aspect of the invention, since the support portion is composed of wheels using rubber tires, it is possible to obtain a riding comfort similar to an actual bicycle.
第7の発明によれば、スプロケットからフライホイールまでがカバー部材で覆われているので、駆動部への埃や水分の浸入を防ぐと共に運転時の静粛性を高め、さらに、自転車シミュレータの外観性および商品性の向上ができるようになる。 According to the seventh aspect of the invention, since the cover from the sprocket to the flywheel is covered with the cover member, dust and moisture can be prevented from entering the drive unit, and quietness during driving can be improved. In addition, the merchantability can be improved.
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る自転車シミュレータの斜視図である。自転車シミュレータ1は、実際に自転車を運転しているような疑似感覚を乗員に与えることで、自転車における交通安全指導のほか、各種のゲーム機、トレーニング機器等に使用することができる。本実施形態に係る自転車シミュレータ1は、実際の自転車に似た車体構造を有する模擬自転車20と、モニタや制御部からなる演出機器部10とから構成されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a bicycle simulator according to an embodiment of the present invention. The
演出機器部10は、コンピュータ本体からなる制御部14が配設される本体枠13の上部に、2つのサブモニタ12を有するモニタ11を取り付けた構成とされている。制御部14には、模擬自転車20に各部に取り付けられたセンサによって乗員の操作情報が入力され、モニタ11には、乗員の操作に応じた各種の映像が映し出される。モニタ11の左右両側に取り付けられるサブモニタ12は、例えば、走行中のバックミラーに映る映像を流すほか、スピーカーを内蔵することで映像に合わせた指示音声や効果音等をステレオ出力したり、マイクを内蔵することで乗員の声による指示入力を受け付けるように構成することもできる。
The
模擬自転車20は、通常の自転車における前輪側を、床面および前記演出機器部10の本体枠13に固定し、後輪側は、ゴム製のタイヤを使用したダミーの車輪によって床面に支持する構成とされている。メインフレームとしてのダウンチューブ30の前方には、ヘッドパイプ26を回動可能に軸支するヘッドチューブ32が結合され、ヘッドパイプ26の上端部には、乗員が両手で操作するハンドルバー21が取り付けられている。該ハンドルバー21には、前輪用ブレーキレバー22および後輪用ブレーキレバー24が揺動可能に取り付けられている。
In the simulated
ヘッドチューブ32の下方には、樹脂等のケースで覆われた制御ボックス27および左右一対のフロントフォーク28が取り付けられている。制御ボックス27の内部には、ハンドルバー21の回動動作に適度な手応えを与えるハンドル抵抗発生器およびハンドルバー21の舵角を検知するセンサ(不図示)が収納されている。前記ハンドル抵抗発生器は、ハンドルバー21を中立位置に戻そうとする弾発力を発生するゴム部材や、ハンドルバー21の回動軸に摩擦部材を押圧するアクチュエータ等で構成することができる。なお、該アクチュエータを制御部14によって制御し、走行状態に合わせて抵抗の大きさを変えるように構成してもよい。
A
制御ボックス27には、前輪用ブレーキレバー22に接続された前輪用ブレーキワイヤ23が挿入されており、その先端部には、前輪用ブレーキレバー22の揺動操作に適度な手応えを与えるブレーキ抵抗発生器および前輪用ブレーキワイヤ23の摺動量によって前輪用ブレーキの操作量を検知するセンサ(不図示)が取り付けられている。前記ブレーキ抵抗発生器は、前輪用ブレーキワイヤ23の摺動に伴って弾性変形するゴム部材等で構成することができる。また、フロントフォーク28の下端部には、床面に接地する支持パイプ29が結合されており、フロントフォーク28の側面と前記本体枠13とが支持ステー15で固定されることで、模擬自転車20と演出機器部10とが安定的に支持されることになる。
A front
前記ダウンチューブ30の後方側には、乗員が着座するサドル33が取り付けられたシートピラー42を支持するシートチューブ31が結合され、ダウンチューブ30とシートチューブ31との間には、補強部材としてのサブフレーム30aが配設されている。また、シートチューブ31の後方側に、左右一対のトラス構造で後輪80を支持するパイプ状のチェーンステー39およびシートステー40結合されている。そして、チェーンステー39の前端部には、回転軸(クランク軸)の左右に連結された一対のクランクと、該クランクの先端に設けられた踏部とからなるペダル34が回転可能に軸支されている。なお、前記サドル33およびハンドルバー21の高さは、乗員の体格に合わせて調整可能である。
A
乗員が模擬自転車20のペダル34を漕ぐと、該ペダル34に結合されたスプロケット35に巻き掛けられた無端状のドライブチェーン36が駆動される。このドライブチェーン36は、ペダル34の車体後方側に回転可能に取り付けられたフライホイール37の回転軸に取り付けられたスプロケット(不図示)に巻き掛けられており、これにより、乗員のペダル操作に伴ってフライホイール37が回転駆動されることになる。そして、このフライホイール37の車体前方側に、該フライホイール37の外周面に接するローラを有するペダル踏力調整機構50が取り付けられており、フライホイール37の回転抵抗を調整することによって、ペダル34の回転に必要な踏力、すなわちペダル負荷の変更が可能とされる。
When an occupant rides the
また、前記フライホイール37の回転軸と該回転軸に取り付けられるスプロケット(不図示)との間には一方向クラッチが配設されており、通常の自転車と同様の惰性走行を再現することができる。また、車体側に取り付けられたセンサ(不図示)でフライホイール37の回転速度を検知することによって、模擬自転車20の疑似的な速度が前記制御部14において算出される。前記フライホイール37には、前記後輪用ブレーキレバー24によって操作されるドラムブレーキ38が取り付けられており、実際に回転駆動されるフライホイール37を制動することで、実走行に近いリヤブレーキ操作の感触を得ることができる。なお、後輪用ブレーキレバー24に連結される後輪用ブレーキワイヤ25の摺動量を検知するセンサを設けることで、後輪用ブレーキの操作量を制御部14に入力することも可能である。
In addition, a one-way clutch is disposed between the rotary shaft of the
前記したように、本実施形態に係る模擬自転車20の後端部は、通常の自転車と同様のゴムタイヤを使用した後輪80で床面に支持されているので、実際の自転車に似た乗り心地を得ることができるが、この車体後方側の支持部は、ゴムタイヤに代えて、衝撃吸収機構を有する支持台等で構成することも可能である。なお、自転車シミュレータ1は、模擬自転車20のフロントフォーク28に衝撃吸収機構を設けたり、ハンドルバー21に小型のモニタを取り付ける等の種々の変形が可能である。
As described above, the rear end portion of the
図2は、模擬自転車20の一部拡大図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。この図では、左右一対のチェーンステー39およびシートステー40のうち、車幅方向左側を取り外した状態を示している。前記フライホイール37は、チェーンステー39およびシートステー40に固定される支持板62に回転軸63を中心に回転自在に軸支されている。また、フライホイール37に制動力を与えるドラムブレーキ38は、前記後輪用ブレーキレバー24の操作により後輪用ブレーキワイヤ25に連結された揺動アーム61が車体前方に引かれると、ケースの内周面にブレーキシュー(不図示)が押しつけられて摩擦力が発生する構成とされ、ケースの前方側に形成された延出部38aによってチェーンステー39に対して回動不能となるように車体に取り付けられている。なお、ブレーキシステムは、ディスク式ブレーキや、フライホイールの外周部を挟むカンチ式のリムブレーキ等を使用する構成としてもよい。
FIG. 2 is a partially enlarged view of the
前記ペダル34は、踏部44およびこれを回転自在に軸支するクランク43とからなり、該クランク43の回転軸を回転自在に軸支する外筒部41に、揺動軸53を中心に揺動自在とされるローラ支持部材52が取り付けられている。そして、このローラ支持部材52の他端側の回転軸54によってローラ51が回転自在に軸支されている。該ローラ51は、ローラ中心部51aの外周側にゴム製のライニングを取り付けた構成とされており、ゴムの弾性によるダンパー効果によって、実走行に近い回転抵抗、すなわち、実車に近いペダルの踏み心地を得ることが可能となる。
The
前記ローラ支持部材52には、その略中央にコイルばねによるスプリング55の一端側が係合されており、該スプリング55の付勢力によって常に車体後方側に揺動するように構成されている。そして、スプリング55の他端側は、車体側に固定される取付ステー57を貫通するボルト58に連結されており、取付ステー57に対するボルト58の突出量を変更することによって、スプリング55が発生する付勢力の強さを調整することができる。この調整作業は、取付ステー57の上側に固定されたナット60に対して、前記ボルト58のネジ頭59を回動させることで簡単に行うことができる。また、このボルトとナットによる調整機構は、車体側に固定される取付ステー57にネジ頭59を有するボルト58を螺合させ、取付ステー57と別体式のナット60を調整位置のロック用ナットとする構成としてもよい。なお、ネジ頭59に、図示するような延長棒56を取り付けて踏力調整機構50からやや離れた位置での調整作業を可能としたり、前記制御部14によって制御される駆動機構(不図示)で延長棒56を回動させることで、ペダル負荷を自動的に変化させる構成とすることも可能である。
The
上記したような構成によれば、簡単かつ軽量な機構によってペダル負荷を得ることができ、かつペダル負荷の調整が容易な踏力調整機構を備えた自転車シミュレータを得ることができる。また、模擬自転車20の略中央に踏力調整機構50が配設されることで、自転車シミュレータの小型化およびマスの集中を図ることが可能となる。
According to the configuration as described above, it is possible to obtain a bicycle simulator including a pedal force adjustment mechanism that can obtain a pedal load with a simple and lightweight mechanism and that can easily adjust the pedal load. In addition, the pedal
図3は、本発明の一実施形態に係る模擬自転車の一部拡大図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。模擬自転車20には、スプロケット35からフライホイール37までを覆うカバー部材70を取り付けることができる。本実施形態では、前記シートピラー42を支持するシートチューブ31から後輪80の近傍までを一体的な樹脂製カバーで覆い、固定部材71,72によって車体側に取り付けた構成とされている。このような構成とすれば、すべての駆動部分がカバーで覆われるため、外部からの埃や水分の浸入を防ぐことができ、かつ運転時の駆動音が低減されると共に、自転車シミュレータの外観性を高めることが可能となる。なお、模擬自転車20を床面に対してさらに安定的に設置するため、前記チェーンステー39およびシートステー40の後端部に取り付けたステー65に延長部材(不図示)を取り付け、該延長部材によって車幅方向外側に支持点が設けられるように構成してもよい。
FIG. 3 is a partially enlarged view of a simulated bicycle according to an embodiment of the present invention. The same reference numerals as those described above denote the same or equivalent parts. A
なお、フライホイールやローラ、ローラ支持部材の材質や形状等は、上記した実施形態に限られず、種々の変形が可能であることは勿論である。また、踏力調整機構のスプリングの形状やスプリングの付勢力を調整するボルトおよびナットの形状や配置も種々の変形が可能である。 Of course, the material and shape of the flywheel, the roller, and the roller support member are not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. Also, the shape and arrangement of the bolts and nuts for adjusting the shape of the spring of the pedal effort adjusting mechanism and the biasing force of the spring can be variously modified.
1…自転車シミュレータ、20…模擬自転車、31…シートチューブ、34…ペダル、35…スプロケット、36…ドライブチェーン、37…フライホイール、38…ドラムブレーキ、39…チェーンステー、40…シートステー、41…外筒部、43…クランク、44…踏部、51…ローラ、51a…ローラ中心部、52…ローラ支持部材、53…揺動軸、54…回転軸、55…スプリング、58…ボルト、59…ネジ頭、60…ナット、70…カバー部材
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ペダルと一体的に回転するスプロケットと、
前記スプロケットに巻き掛けられた無端状チェーンと、
前記無端状チェーンによって回転駆動されるフライホイールとを有する自転車シミュレータにおいて、
前記フライホイールは、前記ペダルと、前記車体の後方側で床面と接して前記車体を支持する支持部との間に配設され、
前記フライホイールの車体前方側に、該フライホイールの外周面に接触して従動回転することで前記フライホイールに回転抵抗を与えるローラが配設されていることを特徴とする自転車シミュレータ。 A pedal pivotally supported on the vehicle body,
A sprocket that rotates integrally with the pedal;
An endless chain wound around the sprocket;
In a bicycle simulator having a flywheel that is rotationally driven by the endless chain,
The flywheel is disposed between the pedal and a support portion that contacts the floor surface on the rear side of the vehicle body and supports the vehicle body,
A bicycle simulator characterized in that a roller is provided on the vehicle body front side of the flywheel so as to contact the outer peripheral surface of the flywheel and rotate following the flywheel to give rotational resistance to the flywheel.
前記ローラ支持部材が、該ローラ支持部材と前記車体との間に配設されたスプリングの付勢力によって前記ローラを前記フライホールに押圧し、かつ前記付勢力の変更によって前記回転抵抗が調整されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の自転車シミュレータ。 A roller support member that rotatably supports the roller is swingably attached to an outer cylinder portion of the rotation shaft of the pedal,
The roller support member presses the roller against the flyhole by an urging force of a spring disposed between the roller support member and the vehicle body, and the rotation resistance is adjusted by changing the urging force. The bicycle simulator according to claim 1, wherein the bicycle simulator is configured as described above.
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