JP3122076U - トレーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つのＤＣモータを利用して、運動の負荷を軽減するとともに、運動駆動を補助駆動させる駆動力を得ることで、小形、軽量で安価なトレーニング装置を提供する。
【解決手段】ペダル８の回転軸に固着されるプーリ７に、ＤＣモータ２の回転軸に固着されるプーリ２ａを介して回転力を伝達させる。その際、運動モードに応じて、ＤＣモータ２をモータあるいは発電機として駆動させるように切り替えスイッチの操作を行う構成を特徴とする。
【選択図】図１

Description

本考案は、ペダルを漕いで運動を行うトレーニング装置におけるアシスト駆動機構に関するものである。

近年、室内で脂肪燃焼効果のある運動器具が注目されて、下記特許文献１に記載されているような、自転車のペダル漕ぎ運動を室内で行えるような健康管理機器が提案されている。

この下記特許文献１には、腰掛けタイプ＝使用者は前かがみとなっているサドルに腰掛け、モータによって回転駆動するペダルに自転車に乗るように足をのせ、サドルが前かがみとなっているためこれに逆らうように足腰に力を入れこれが運動量となる。立ち姿勢タイプ＝使用者はモータによって自動回転するバネと安全用リミットスイッチを設けた踏み板に立姿勢で足をのせ体重をかけ、踏み板の回転に合せて足を動かすことが運動量となる。そして、この装置は腰掛けタイプも立姿勢タイプも下半身のみが動くため姿勢は安定しハンドル前部に作業テーブルを設置可能に設けることによって運動中でも読書や仕事ができるように構成されている。

また、上記健康器具を利用する人の運動能力、例えば年齢や筋肉等の違いから、同一の運動に対して、負荷をかけたり、負荷を軽減したりする機能が付加された装置も、下記特許文献２に記載されている。

この下記特許文献２には、直流モータの発電負荷を利用してトレーニング負荷を調節し、その時に発電された電力により装置の機能に必要な電力をまかなうようにするため、以下のような構成を備えている。

つまり、運動力変換手段により運動力を直流モータに伝達して回転発電させ、この直流モータによるに発電の電力量を計測して運動量を算出し運動量表示部に表示する。そして、その時の発電された電力の一部を負荷消費部によって消費させることで直流モータに回転負荷力を発生させ、負荷消費部による消費量を負荷制御手段により調節して直流モータの回転負荷力を調節することでトレーニング負荷を調節し、発電された電力の残りの一部を蓄電装置に蓄電し、その電力を前記運動量表示部、負荷制御手段の作動電力として消費すべく形成したことで装置の機能に必要な電力をまかなうようにする。
特開２００２−３６９８９４号公報 特開平８−５７０８１号公報

従来の健康器具等では、試験者の運動能力に応じて、同一の運動であっても、負荷を変化させることができるようにＤＣモータを備えていた。

しかしながら、特許文献２に記載されたＤＣモータにより発電されたもの蓄電されて、電力を消費するデバイスに供給されるものである。

ところで、上記健康器具等を利用する試験者の能力は、千差万別、つまり、運動能力の高いスポーツ選手から、運動能力が低下している年配者では異なる。

したがって、試験者の運動負荷を軽減する場合に、上記特許文献２では、ＤＣモータの負荷を制御することは実行されていた。

しかし、上記年配者等は、上記運動器具を利用する場合に、最初は補助力を利用し、自分の力は、例えば半分程度で運動を始めたい場合があるが、そのような機能を備えた、小形、軽量で安価な健康器具は提案されていない。

本考案は、上記の課題を解決するためになされたもので、本考案の目的は、ペダル漕ぎ運動を行うトレーニング装置において、１つのＤＣモータを利用して、運動の負荷を軽減するとともに、運動駆動を補助駆動させる駆動力を得ることで、小形、軽量で安価なトレーニング装置を提供することである。

上記目的を達成する本考案のトレーニング装置は以下に示す構成を備える。

ペダルと、サドルと、ハンドルを備えて、前記ペダルの漕ぎ運動を実行可能なトレーニング装置であって、ペダルの回転軸に固着される回転体に、ＤＣモータの回転軸に固着されるプーリを介して回転力を伝達可能な伝達機構を設け、運動モードに応じて、前記ＤＣモータをモータあるいは発電機として駆動させる駆動切り替え機構を備えることを特徴とする。

本考案によれば、１つのＤＣモータで、ペダル漕ぎ運動を行う場合に、ＤＣモータをモータあるいは、発電機として併用できるため、電動アシスト機能を付加した小形、軽量、安価のトレーニング装置を提供できる。

次に本考案を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。

＜システム構成の説明＞
〔第１実施形態〕
図１、図２は、本考案の第１実施形態を示すトレーニング装置の構成を説明する図である。なお、図１は、定常状態を示し、図２は、図１に示した定常状態から、後述するハンドルが床面方向に下降した状態を示す。

図１において、１は基台で、プーリ２ａが回転軸に固着されたＤＣモータ２と、サドル部３の軸３ａを挿通して固定する斜め支柱４が所定位置に固着されている。なお、サドル部３と水平位置との垂直距離は、軸３ａを斜め支柱４に対して引き延ばし、あるいは引き込むことで調整可能とする調整部材５を備えている。

６はフライホイールで、図示しない据え付け部材を介して、基台１に対して回動可能に固着されている。フライホイール６のベルトドライブを受けるプーリ６ａには、ベルト９ａが一定の張力をもって巻回されている。さらに、フライホイール６は、プーリ６ｂを備え、一端がペダル８の回転で駆動されるプーリ７にチェーンドライブされている。１６はプーリで、クランク軸２０に固着されるプーリ１２に回転を伝達するベルトが巻回されていて、ペダル８の回転でクランク軸２０が回転することで、往動棒１４を上下方向に移動させる構造となっている。

また、図示しない切り替えスイッチにより、ＤＣモータ２の駆動方式が以下のように切り替えられる。なお、ＤＣモータ２は、バッテリや、ＡＣアダプタ等を介して、所定電位の直流電圧が印加られ、その電圧レベルに応じた回転数で回転駆動する。なお、マイコンチップにより、回転数を滑らかに変動させるような制御機構を設けてもよい。

１０はハンドル支柱で、一端が斜め支柱４に取り付けられている。１１はハンドル軸で、ハンドル支柱１０に対して引き延ばし、あるいは引き込むことでその長さを試験者の体格に応じて調整可能とする調整部材５１を備えている。ハンドル１７は、ハンドル軸１１に軸支されている。

１３は取り付け部で、往動棒１４の一端が係止される。そして、往動棒１４の他端は、クランク軸２０の中心凹部に嵌合して、クランク軸２０の回転運動で、往動棒１４が上下方向に移動する際に、ハンドル支柱１０が係合する点１０ａを支点として回転運動する。これにより、ハンドル１７を握る試験者の上半身が、ペダル８のペダル漕ぎ運動に応答して、屈伸運動を同時に行える構造となっている。

図３は、図１、図２に示したトレーニング装置の各部の配置構成を説明する平面図であり、図１と同一のものには同一の符号を付してある。

図４は、図１に示したハンドル１７の往動機構を説明する断面図であり、（ａ）は、図１に示すように、本装置を側面側から視た状態であり、（ｂ）は、本装置を前方から視た状態に対応する。

図４に示すように、往動棒１４がクランク軸２０のクランク部の凹部の中心に嵌合されており、クランク軸２０がプーリ１２の回転で円運動を行うと、往動棒１４が所定の往動動作を行う。これにより、点１０ａを支点として、ハンドル支柱１０が所定の角度で往復回動する。このため、試験者がサドル部３に座り、ハンドル１７に手を添えると、試験者の上半身が屈伸運動をするように上下方向、あるは、捻りを伴う上下方向に移動を繰り返す。

図５は、図４に示したクランク軸２０と、プーリ１２の着脱機構を説明する要部断面図である。なお、図１，図４と同一のものには同一の符号を付してある。

図５において、プーリ１２は、クランク軸２０の中心に向かって挿通して、図示しないストッパ位置で位置決めされ、ワッシャ２１がクランク軸２０の中心に外側から嵌合され、ワッシャ２１の外側から、ワッシャ穴溝、クランク軸２０の溝穴にそって、止めピン２２が挿通される。これにより、プーリ１２が所定位置に位置決めされる。

なお、上記着脱機構により、プーリ１２をクランク軸２０から外すことで、ハンドル１７の往動運動を止めることも容易に行える。

このように構成されたトレーニング装置において、上記切り替えスイッチで自力運動モードが選択された場合、ＤＣモータ２の駆動方式は、制動させる発電機、つまり負荷として機能させる。

これにより、試験者がペダル８を漕ぐ運動を行う際に、一定量の負荷がかかり、脂肪燃焼効率を加減することができる。

一方、上記切り替えスイッチでアシスト運動モードが選択された場合、ＤＣモータ２をモータとして機能させ、ベルトドライブ、チェーンドライブを介して、回転力がそれぞれの部材に伝達される。このため、試験者は、ペダル８に足を添える程度の軽負荷状態で、ペダル漕ぎ運動とハンドル１７を握って、上半身の屈伸や、捻転運動を同時に行うことができる。

これにより、試験者がペダル８を漕ぐ運動を行う際に、一定料の負荷がかかり、脂肪燃焼効率を加減することができる。

また、試験者がサドル部３に座り、ハンドル１７を握り、ペダル８の漕ぎ運動を行うと、上半身の屈伸運動ができる。その時、試験者がハンドル１７を押したり、引いたりすることにより、腕、肩、胸部のトレーニングを行うこともできる。いわゆる、ボート漕ぎ運動と同等の運動プロセスを実行することとなる。そして、このハンドル１７を試験者が押したり引いたりすることで、往動棒１４が上下方向に往復するので、試験者が漕ぐペダル８の負荷が軽減される。つまり、上半身強化タイプの運動プロセスを行える。

本実施形態によれば、小形、軽量のＤＣモータを、試験者の運動モードに応じて、ある時は発電機として、ある時はモータとして機能させる、２通りの使い分けが行える。

したがって、電動アシスト付きのトレーニング装置を、小形、軽量化、さらには安価にすることができる。

〔第２実施形態〕
上記実施形態では、屈伸運動をペダル漕ぎ運動と並行して実行できる場合について説明したが、図１に示したハンドル支柱１０を据え付け面に対して、一定の角度をもって固定することで、ペダル漕ぎ運動用のトレーニング装置としてもよい。

本実施形態によれば、小形、軽量のＤＣモータを、試験者の運動モードに応じて、ある時は発電機として、ある時はモータとして機能させる、２通りの使い分けが行える。

したがって、電動アシスト付きのトレーニング装置を、小形、軽量化、さらには安価にすることができる。

〔第３実施形態〕
上記実施形態では、フライホイール６に何ら負荷を加減する部材を設けていないため、試験者が電動アシストモードでペダル８の漕ぎ運動を実行する場合に、あまりに負荷がかからず、軽すぎる状態となる場合がある。そこで、着脱自在に、フライホイール６の回転に負荷を加える負荷部材を設けて、電動アシストモードでペダル８の漕ぎ運動を実行する場合に、あまりに負荷が軽すぎないように調節できるように構成してもよい。以下、その実施形態について詳述する。

図６は、本考案の第３実施形態を示すトレーニング装置の要部断面図であり、図１と同一のものには同じ符号を付してある。

図６において、３１は例えば表面が弾性体で構成される圧力ローラで、一方が基台１に支持部３２に回動自在に支持される支持体に回動可能に設けられている。

また、圧力ローラ３１は、図示しないレバー操作で、フライホイール６に当接したり、退いたりすることで、電動アシストモードでフライホイール６が自走する場合に、負荷が軽すぎないように調整することができる。

なお、フライホイール６に当接する圧力ローラ３１等の負荷部材は、基台１に固着されるものであってもよいし、着脱可能に設けられる構成としてもよい。

また、圧力ローラ３１が当接するフライホイール６に対する圧力レベルを調整できるように構成してもよい。

ここで、弾性体とは、合成ゴム、シリコン、硬質スポンジ等が含まれ、これ以外の摩擦力をフライホイール６に与えることができる弾性部材であれば、これらに限定されることはない。

本考案の様々な例と実施形態を示して説明したが、当業者であれば、本考案の趣旨と範囲は、本明細書内の特定の説明に限定されるのではない。

本考案の第１実施形態を示すトレーニング装置の構成を説明する側断面図である。 本考案の第１実施形態を示すトレーニング装置の構成を説明する側断面図である。 図１、図２に示したトレーニング装置の各部の配置構成を説明する平面図である。 図１に示したハンドルの往動機構を説明する断面図である。 図４に示したクランク軸と、プーリの着脱機構を説明する要部断面である。 本考案の第３実施形態を示すトレーニング装置の要部断面図である。

符号の説明

２ ＤＣモータ
３ サドル
４ 斜め支柱
８ ペダル

Claims (3)

1. ペダルと、サドルと、ハンドルを備えて、前記ペダルの漕ぎ運動を実行可能なトレーニング装置であって、
   ペダルの回転軸に固着される回転体に、ＤＣモータの回転軸に固着されるプーリを介して回転力を伝達可能な伝達機構を設け、
   運動モードに応じて、前記ＤＣモータをモータあるいは発電機として駆動させる駆動切り替え機構を備えることを特徴とするトレーニング装置。
2. 前記回転体の回転に伴って、前記サドルの支柱の１点を支点として、前記ハンドルの支柱を平面に対して上下方向に往復動させる往動機構を設けたことを特徴とする請求項１記載のトレーニング装置。
3. 前記駆動切り替え機構は、運動モードが自力運動モードである場合に、前記ＤＣモータを発電機として駆動させ、運動モードがアシスト運動モードである場合に、前記ＤＣモータをモータとして駆動させることを特徴とする請求項１記載のトレーニング装置。

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