JP5865390B2 - ホイール付きエクササイズ器具 - Google Patents

Description

例示的実施形態は、概してホイール付きエクササイズ器具に関し、特に腹部またはコアエクササイズを行うための、ハンドルを備えたホイール付きエクササイズ器具に関する。

当該分野では多くの把持型ホイール付きエクササイズ器具が公知である。従来の器具は、シャフト中央に取り付けられたローラ／ホイールを含み、シャフトの両端に把持具がついている。把持具に力が加わりホイール／ローラがサーフィス上を回転するときに、ユーザはエクササイズ、例えば身体の腹部またはコア領域のエクササイズを行うことができる。

別の従来のホイール付きエクササイズ器具は、コイルばねを用いて抵抗力および復帰力を提供する。この器具はＡＢ ＳＬＩＤＥ^TMスライダーローラという商品名で知られ、ハンドルを備えたホイール付き腹部エクササイズ器具である。内部のコイルばねがハンドルを介して、エクササイズ器具の前方移動に対する抵抗力を生成する。内部のコイルばねはさらに、エクササイズ器具が前方への移動により所望の位置に到達した後、復帰力を生成する。これにより、ホイール付きエクササイズ器具を元の初期位置に戻すために必要な手動の力が低減される。

ＡＢ ＳＬＩＤＥ^TMは、ハウジング上で回動する２つの主牽引ホイールと２つの補助ホイールとを備えた構成を有する。ハウジングはその鉛直面から垂直に突出するハンドルを有する。エクササイズ器具の前方への移動に対する復帰力を提供するために１または２のばねが用いられる。各ばねの一端はエクササイズ器具のハウジングに固定されており、ばねの他端はエクササイズ器具の主牽引ホイールに取り付けられている。ユーザが床または地面に主牽引ホイールを押しつけたときに主牽引ホイールに摩擦を付与するために軸受けが用いられている。

その他の従来の把持型ホイール付きエクササイズ器具の場合、ユーザがばねの復帰した回転力に抗してハンドルをしっかりと握らなければならなかったり、ばねの蓄積力を１組のギアを介して伝達するためにばねの復帰力の効力が低減しがちであったりする。従来の多くのホイール付きエクササイズ器具は、扱いにくい、高価である、不安定である、複雑である、および／または最適でない、などの１以上の最適でない特性を有している。これまで、これらのホイール付きエクササイズ器具のハンドルの生物工学的設計およびローラ／ホイールの設計についてはほとんど何の取り組みもなされていない。さらに、このようなホイール付きエクササイズ器具中に電子部品またはソフトウェア処理を有意に用いてエクササイズ中に進行状況をユーザにリアルタイムで視覚的にフィードバックするようなことはほとんどなされていない。

例示的実施形態は、ホイール付きエクササイズ器具に向けられている。器具は、第１のホイール部と、前記第１のホイール部から離れた第２のホイール部と、前記第１のホイール部と前記第２のホイール部との間に連結されたバンドを備える。前記第１のホイール部と前記バンドと前記第２のホイール部とがこれらを貫通する中央心棒上で連結されることにより、概して平坦な中央円周部（generally flat center circumference）と角度のついた外側円周部（angled outer circumferential sides）とを有する中央主要ホイールを形成する。器具は、各々が前記主要ホイールのそれぞれの側において前記中央心棒から外方かつ下方に角度がついた状態で延びる１対のハンドルを備える。

別の例示的実施形態は、第１のホイール部と、前記第１のホイール部から離れた第２のホイール部と、前記第１のホイール部と前記第２のホイール部との間に連結されたバンドと備えるホイール付きエクササイズ器具に向けられている。前記第１のホイール部と前記バンドと前記第２のホイール部とがこれらを貫通する中央心棒上で連結されることにより、概して平坦な中央円周部と角度のついた外側円周部とを有する中央主要ホイールを形成する。器具は、エクササイズ中には前記主要ホイールの一方向の回転に抵抗を与え、前記主要ホイールを別方向に回転させる際には運動者に補助を与える抵抗機構と、各々が前記主要ホイールのそれぞれの側から延びる１対のハンドルとを備える。

別の例示的実施形態は、第１のホイール部と、前記第１のホイール部から離れた第２のホイール部と、前記第１のホイール部と前記第２のホイール部との間に連結された中央バンドであって、それを通して物体および画像が見えるように構成された中央バンドとを備えるホイール付きエクササイズ器具に向けられている。器具は、電子部品モジュールであって、ワークアウトおよび前記モジュールに関するデータをユーザに提供する電子部品モジュールと、各々が前記ホイールのうち対応するホイール部から延びる１対のハンドルとを備える。

別の例示的実施形態は、第１のホイール部と、前記第１のホイール部に連結された第２のホイール部であって、前記第１のホイール部と前記第２のホイール部とがこれらを貫通する中央心棒上で連結されることにより、概して平坦な中央円周部と角度のついた外側円周部とを有する中央主要ホイールを形成する第２のホイール部とを備えるホイール付きエクササイズ器具に向けられている。器具は、各々が前記ホイール部のうち対応するホイール部において前記中央心棒から外方かつ下方に角度がついた状態で延びる１対のハンドルを備える。

例示的実施形態は、以下の詳細な説明と添付の図面とから、より明らかになる。図面では、同様の要素は同様の参照符号で示す。詳細な説明および添付の図面は本明細書の例示的実施形態を説明するためだけのものであり、例示的実施形態を限定するものではない。

図１は、例示的実施形態によるホイール付きエクササイズ器具の前面斜視図である。 図２は、図１の器具の左側面図である。 図３は、図１の器具の分解図であり、その構成パーツをより詳細に示す図である。 図４は、選ばれた部材以外のすべての部材を除去した状態で左側から見た一部切り欠き斜視図であり、器具の左クラッチからのクラッチ動作を示す図である。 図５は、選ばれた部材以外のすべての部材を除去した状態で右側から見た一部切り欠き斜視図であり、器具の左クラッチからのクラッチ動作を示す図である。 図６は、例示的実施形態による電子部品モジュールの斜視図である。 図７は、電子部品モジュールが取り外された状態の器具を上から見た部分斜視図であり、光ホイールの一部をより詳細に示す図である。 図８は、例示的実施形態による電子部品モジュールから、エクササイズ中にユーザが見るために出力されたディスプレイデータの一例を示す図である。 図９は、例示的実施形態による器具と共に用いるためのニーパッドアクセサリの平面図である。 図１０は、器具を持ったユーザの休止位置での動作を示す図である。 図１１は、器具を持ったユーザの例示的エクササイズ位置での動作を示す図である。 図１２は、別の例示的実施形態によるホイール付きエクササイズ器具の前面斜視図である。 図１３は、図１２の器具の切り欠き断面を示す図であり、内部抵抗機構をより詳細に示す図である。

以下にさらに詳細に述べるように、例示的実施形態はホイール付きエクササイズ器具に向けられている。ホイール付きエクササイズ器具は、１対の円形オーバーモールドタイヤまたはホイール部を有し、その間には中央ディスプレイバンドが挟まれており、これらで中央ホイールを形成している。中央ホイールの両側において、１対のハンドルがそれぞれの中央軸から外方かつ下方に角度のついた状態で延びている。これによりこの器具は、中央の平坦部と側部の湾曲部とが連続し、サーフィス上でカービングを行うことにより身体の腹部またはコア領域を鍛えることのできるホイールを提供する。

以下に示すように、各ハンドルは支持構造から下方に広がる生物工学的ハンドルまたは把持面を含む。一例では、ハンドル支持管は心棒に連結されており、心棒は、ディスプレイバンドを挟む１対のホイール部により形成された中央ホイール内を貫通する。

さらに、器具は、ホイールが一方向に回転する場合に、器具を用いる運動者に対する抵抗を与え、ホイールが逆方向に回転する場合には復帰力を与えて運動者を補助する引張り手段および／または抵抗機構を含む。一例では、抵抗機構は、内部ばねアセンブリによって具現化されてもよく、内部ばねアセンブリはクラッチと接していてもよいし、接していなくてもよい。クラッチを含む実施形態では、クラッチはホイール面外側の手動スイッチと係合／解放関係にあってもよく、これにより心棒／ホイールの動きに抵抗が供給される。

さらに、以下により詳細に示すように、器具は、マイクロチップによって供給されるマイクロプロセッサを支持する、取り外し可能で電力を自ら供給する電子部品モジュールを備える構成を有する。電子部品モジュールは、エクササイズ中にワークアウトおよび器具のデータを記録するセンサを含む。データはユーザが見えるように表示可能である。

図１は、例示的実施形態によるホイール付きエクササイズ器具の前面斜視図である。図２は、図１に示す器具の左側面図である。

ホイール付きエクササイズ器具を以下「器具１００」と呼ぶ。器具１００は、中央メインホイール１０３を含み、中央メインホイール１０３は、角度のついた又は湾曲した左ホイール部１０３Ａと、角度のついた又は湾曲した右ホイール部１０３Ｂと、ホイール部１０３Ａとホイール部１０３Ｂとの間に位置する中央ディスプレイバンド１０１とを含む。ディスプレイバンド１０１は、透明であってもよいし、着色半透明であってもよく、ディスプレイバンド１０１を通して、エクササイズ中のワークアウトに関する情報または取り外し可能電子部品モジュール（図示せず）のその他のパラメータに関するデジタル式数字およびデータを見ることができ、またはディスプレイバンド１０１に投影されたデジタルデータを受け取ることができればよい。

中央軸または心棒（図示せず）はメインホイール１０３内を延びて両端の１対のハンドル１１０に連結している。一例では各ハンドル１１０は、各ホイール部１０３Ａ／Ｂの中央軸から下方を向いており、これは例えば航空機におけるパイロットの操縦機構のような様式である。ハンドル１１０が下方かつ外方を向いているために、器具１００を用いた腹部またはコアエクササイズ中に手首および肩にかかる負荷を軽減し得る。コンセプトは、ユーザがハンドル１１０を角度をもって握ることにより三頭筋の大半を用いるため、ハンドル１１０が各ホイール部１０３Ａ／Ｂの中央から真っ直ぐに延びている場合に比べてユーザがより強い力で器具１００を握り得るということである。

動作中、ユーザはハンドル１１０上に手を置き、身体を左外方、真っ直ぐ、または右外方に伸ばして腹部／斜筋領域を鍛えてもよい。左または右の動きはカービングと呼んでもよく、例えばスノーボードまたはスケートボードの訓練で知られている。ホイール部１０３Ａおよび１０３Ｂの各々は、ディスプレイバンド１０１の端部に接する平坦面部１０２と、平坦面部１０２から遠位の端部に向かって傾斜するカービング面１０４とを含む。各ホイール部１０３Ａ、１０３Ｂはさらに、「ファットモータサイクルタイヤ」を模し且つ安定性を補助する広い外形を有し、トレッド１０６が形成されたタイヤオーバーモールド１０５Ａ、１０５Ｂをそれぞれ含む。左右のホイール部１０３Ａおよび１０３Ｂのカービング面１０４が湾曲する性質のために、カービングエクササイズ動作が容易になり、身体のいずれの側でも背中、体側、大腿四頭筋／臀部および腹部の筋肉を鍛えることができる。

一例では、ハンドル１１０は、他のアクセサリと交換したり、および／または旅行などの場合には器具１００を積み込むために、取り外すことができる。器具１００の心棒はハンドル１１０の代わりに以下の１以上を含むように構成されてもよい：手を床に置いた状態で用いるニードロップアクセサリ、心棒に取り付けるフィートアクセサリ、心棒につける肘ドロップアクセサリ、ニーパッドアクセサリ。

以下にさらに詳細に述べるが、一例では器具１００は、ホイール１０３の回転に対して抵抗を与えるように構成されてもよい。この例ではこの抵抗は、例えば１以上のばねによって与えられるばね圧によって、ホイール１０３の回転に対して心棒１４０に与えられる固定した引張りとして実現してもよい。引張りを与えなくてもよいし、所望の力（例えば５、１０または１５フィート−ポンドなどの力）の引張りを設定してもよい。別の例では、引張りは一定でも可変でもよく、ユーザが選択または設定できる。

一例では、クラッチ機構を用いずに一定のばね圧によって引張りを与えてもよい。別の例では単一のクラッチ機構を用いて器具１００に摩擦抵抗を与えたり抵抗の付与を停止したりしてもよい。さらに別の実施形態では、複数のクラッチ機構を用いて、器具１００内でのホイール１０３／心棒１０４の回転に対する抵抗を変化させてもよい。

図２に最もよく示すように、各ハンドル１１０は、生物工学ハンプ１１４を含み得る。ハンプ（hump）１１４の上部はオーバーモールドグリップ１１６で覆われており、オーバーモールドグリップ１１６は例えばＴＰＥ製であってもよい。ハンプ１１４は親指を他の指から離し、さらに手および手首にかかる負荷を低減する助けともなる。図２はさらに、器具１００と共に用いるクラッチ機構の一例を示す。クラッチアセンブリは、回転可能な１次スイッチ１３１Ａから突出した手動アクチュエータ１２９および１３０を含み得る。回転可能１次スイッチ１３１Ａは、ホイール部１０３Ａのホイール面１２７の裏面に接する。手動アクチュエータ１２９、１３０は、ホイール面１２７のスロット１２８内に押し込められている（ホイール部１０３Ｂも同様）。概して１次スイッチ１３１Ａのアクチュエータ１２９、１３０を作動させてクラッチ機構と係合させ、またはクラッチ機構から外し、それによって中央ホイール１０３の正方向回転に対して抵抗力を与える（または抵抗力の付与を停止する）。

以下にさらに詳細に述べるが、器具１００は電子部品モジュール（以下、「モジュール１９０」と呼ぶ）を含む。モジュール１９０は、特定のユーザ情報を追跡し、特定のシステムおよびユーザ情報を表示し、特定のセンサと相互作用するように構成されている。モジュール１９０は以下に示すように、器具１００内で取り外し可能に支持されてもよい。一例では、モジュール１９０は、器具１００の動きを検出し、内部システム電力を枯渇させないように電力を付与してオンにするように構成されてもよい。

以下にさらに詳細に述べるが、モジュール１９０はディスプレイを制御する。一例では、ディスプレイはディスプレイバンド１０１に投影されてもよく、別の実施形態では、ディスプレイバンド１０１を通して見ることができる背面照射ＬＥＤであってもよい。さらにモジュール１９０は、ユーザがモジュール１９０からデータを引き出したり、モジュール１９０にデータをインポートしたりできるように構成されてもよい。一例では、モジュール１９０は、任意の周知のおよび／または開発されたデータ記憶装置またはカード、例えば有線、無線／ブルートゥースインターフェース、スマートカードおよび／またはＱＲコード技術によりデータを転送する装置などとインターフェースするように構成されてもよい。

図３は、図１に示す器具の分解図であり、構成パーツをより詳細に示す。図４を参照する説明では、図３を、まず、モジュールアクセスドア１５５より左の構成部材を見ながら説明する。特に断りのない限り、左側の多くの部材は、アクセスドア１５５より右側の構成部材と鏡像のように対称になっている。両側に言及する場合もある。

左側に関して述べる。各ハンドル１１０は心棒１４０に取り付けられた支持管１１１から構成されてもよい。支持管１１１は、上半分の成型ハンドル部１１２と下半分の成型ハンドル部１１３とによって囲まれている。一例では、支持管１１１は鋼などの金属から形成されてもよく、各ハンドル部は例えばポリプロピレンなどの硬プラスチックで形成されてもよい。

各ホイール部１０３Ａ／ＢはＴＰＥまたはポリプロピレンなどの硬プラスチックで形成されてもよく、トレッド１０６が形成された例えばＰＥＴ製のタイヤオーバーモールド１０５Ａ／Ｂをそれぞれ含む。左タイヤオーバーモールド１０５Ａは左ホイール部１０３Ａ上に嵌め込まれており、右タイヤオーバーモールド１０５Ｂは右ホイール部１０３Ｂ上に嵌め込まれている。各ホイール部１０３Ａ／Ｂには装飾用（任意の）トリムキャップ１１７が取り付けられてもよい。トリムキャップ１１７はプラスチック（ポリプロピレン）製であってもよく、レーベルおよび／または製品情報が外周面に取り付けられている。

中央フープ１１５は、取り外し可能アクセスドア１５５を備えたディスプレイバンド１０１を含み、ホイール部１０３Ａと１０３Ｂとの間に位置している。中央フープ１１５の一方の側は右クラッチ１３３Ｂとして終端している。

図３の左側を参照する。第１のクラッチアセンブリは、上記の左１次スイッチ１３１Ａを含み得る。図２に示すように、左１次スイッチ１３１Ａのホイール面１２７のスロット１２８からアクチュエータ１２９および１３０が突出している。左（回転可能）１次スイッチ１３１Ａは左（固定）第２スイッチ１３２Ａと協働する。これらのスイッチは各々、第１のクラッチ１３３Ａ上に載置されている。左軸受け１３４Ａは中央心棒１４０上に乗り上げ、心棒１４０上の左ホイール部１０３Ａが低摩擦係数で円滑に回転することを可能にする機構を提供する。軸受け１３４Ａは、例えばＤｅｌｒｉｎ(ブッシュとして構成されてもよい。心棒１４０は鋼製ピン１４１を含む。鋼製ピン１４１は、左モジュール支持ハーフ１５１と右モジュール支持ハーフ１５２とを含む電子部品支持ハウジング１５０（以下、「ハブ１５０」と呼ぶ）が心棒１４０で回転することを防止する役に立つ。

第１の（または左の）クラッチ１３３Ａの裏側には複数のラッチ１３５Ａが、外周縁に沿って取り付けられている（簡潔のためラッチ１３５Ａを１つだけ示す）。各ラッチは対応するラッチばね１３６Ａによって付勢されている。以下により詳細に述べるように、これらのラッチ１３５Ａは、スイッチ１３１Ａおよび１３２Ａと相互作用する。第１のばね１３８Ａの一端は、ばねクリップ１３９Ａおよびねじ１３７によって第１のクラッチ１３３Ａに固定されている。第１のばね１３８Ａの他端は、心棒１４０に連結されたハブ１５０を介して心棒１４０に固定されている。具体的には第１のばね１３８Ａの他端は、戻り止めばね１６１および戻り止めブロック１６２を介してばねクリップ１６４によって左モジュールハウジング支持ハーフ１５１に連結されることによって、第１のクラッチ１３３Ａに固定されている。以下に一例示的実施形態でより詳細に述べるが、ばね１３８Ａは、エクササイズ中に左ホイール部１０３Ａ（または、単一のばねまたは単一のクラッチを用いる実施形態では主要ホイール１０３）の回転に対して摩擦抵抗を与える抵抗機構として作用し、その際、クラッチ１３３Ａは手動アクチュエータ１２９／１３０を介して係合する。クラッチ１３３Ａも手動アクチュエータ１２９／１３０も用いない別の例では、ばね１３８Ａは心棒１４０とホイール部１０３Ａ／Ｂとの間に連結されて、エクササイズ中に主要ホイール１０３の正方向回転に対して一定の摩擦抵抗を与えてもよい。

図３の中央部を参照する。ハブ１５０は左モジュール支持ハーフ１５１と右モジュール支持ハーフ１５２とから構成されている。右モジュール支持ハーフ１５２は光リング１５６に接する。光リング１５６は、右ホイール部１０３Ｂに取り付けられて、心棒１４０の回転と共に回転する。２つのハーフ１５１／１５２が連結されると、電子部品モジュール１９０を受け入れる開口部（図示せず）が形成される。左ばね１３８Ａを左モジュール支持ハーフ１５１に取り付け、右ばね１３８Ｂを右モジュール支持ハーフ１５２に取り付けるために１対のばねクリップ１６４および１６３を用いてもよい。

左右両側に、ハンドルロック１４５Ａおよび１４５Ｂが含まれる。これらは心棒１４０と内側管１１１との間に嵌め込まれている。各ハンドルロック１４５Ａ／Ｂの一端は、心棒１４０の対応する端部に嵌め込まれている。ハンドルロック１４５Ａ／Ｂの他端は、ばねによって付勢された戻り止め（図示せず）を有しており、戻り止めは対応するハンドル管部１１１内に形成された孔１１９に係止することによりハンドル管部１１１をハンドルロック１４５Ａ／Ｂにロックし、従って心棒１４０にロックしている。

図３の右側を参照する。第２のクラッチアセンブリは第１のクラッチアセンブリ同様、１次および２次スイッチ１３１Ｂ、１３２Ｂを介して心棒１４０上に乗り上げた右軸受け１３４Ｂを含む。右ばね１３８Ｂの一方側は、右モジュール支持ハーフ１５２の対向面上に載置されており、右ばね１３８Ｂの他方側は、第２の（または右の）クラッチ１３３Ｂの面上に載置されている。ばね１３８Ａ同様、ばね１３８Ｂも、右ホイール部１０３Ｂ（または、単一のばねまたは単一のクラッチを用いる実施形態では主要ホイール１０３）の回転に対して摩擦抵抗を与える抵抗機構として作用する。第２のクラッチ１３３Ｂの裏側には複数のラッチ１３５Ｂが、外周縁に沿って取り付けられている（簡潔のためラッチ１３５Ｂを１つだけ示す）。各ラッチ１３５Ｂは対応するラッチばね１３６Ｂによって付勢されている。以下により詳細に述べるように、これらのラッチ１３５Ｂはスイッチ１３１Ｂおよび１３２Ｂと相互作用する。ばねクリップ１３９Ｂは、右ばね１３８Ｂの一端を右クラッチ１３３Ｂに固定する。右ばね１３８Ｂの他端は、ばねクリップ１６３により右モジュール支持ハーフ１５２を介して心棒１４０に固定されている。したがって各ばね１３８Ａ、１３８Ｂは心棒１４０とそれぞれのクラッチ１３３Ａ／Ｂとの間に連結されている。

図３は、手動アクチュエータ１２９、１３０により外側のホイール面１２７に係合可能な１対のクラッチアセンブリまたは機構を含む器具１００を示している。しかし、図１から図３に示す器具１００は実際、クラッチを含まずに一定の摩擦力が例えばばね１３８Ａ／Ｂによってホイール部１０３Ａ／Ｂの正方向回転に対して与えられるように構成されてもよいし、単一のクラッチ（クラッチ１３３Ａまたはクラッチ１３３Ｂのいずれか）を含むように構成されてもよいし、および／または複数のクラッチ機構（すなわち図３に示すように２より多いクラッチ機構）を含むように構成されてもよい。

さらに図３は別々のホイール部１０３Ａおよび１０３Ｂとループ１１５の一部としての中央バンド１０１とを示しているが、別の構成では器具１００はホイール部１０３Ａまたは１０３Ｂの一部として形成されたバンド１０１を有することも可能である。あるいは、クラッチ１３３Ａ／Ｂも電子部品モジュール１９０も含まない実施形態では、部１０３Ａ、１０１および１０３Ｂが、主要ホイール１０３として単一の成型品から形成され、オーバーモールドトリム部１０５Ａ／Ｂがそれに取り付けられてもよい。

図４は、選ばれた部材以外のすべての部材を除去した状態で左側から見た一部切り欠き斜視図であり、器具の左クラッチからのクラッチ動作を示す。図５は、選ばれた部材以外のすべての部材を除去した状態で右側から見た一部切り欠き斜視図であり、器具の左クラッチからのクラッチ動作を示す。

図４および図５は、器具１００の左側の内部クラッチ動作をよりよく示すために提供する。クラッチを２つ有する機構の実施形態および単一クラッチ機構の実施形態でも器具１００の右側の動作は左側の動作と同じである。

一例では最初に図２を参照すると、手動アクチュエータ１２９、１３０が協働し、係合位置および解放位置の２つの位置を取る。別の例示的実施形態では、器具１００は手動アクチュエータ１２９、１３０を含まず、固定張力を有する単一の係合したクラッチを有してもよい。さらなる例では、器具１００は、クラッチを含まず、単にエクササイズ中に主要ホイール１０３の正方向回転に対して一定の抵抗を与えるように構成されてもよい。この構成は、心棒１４０とホイール部１３０Ａ／Ｂの一方または両方との間に連結された１以上の引張りばね（例えば１３８Ａ／Ｂ）によって具現化してもよい。

図４および図５を参照すると、「係合した状態の」アクチュエータ１２９／１３０を備えた器具１００が示されている。すなわち左クラッチ１３３Ａが左ホイール部１０３Ａに係合して、それに連結した第１のばね１３８Ａに沿って摩擦抵抗を供給する。単一のクラッチを有する実施形態では、１次スイッチ１３１Ａが手動アクチュエータ１２９、１３０を含むか否か、あるいは手動オーバーライドなしに固定した抵抗力が設定されているか否かにかかわらず、このクラッチのみが係合してもよい。図３に示すようにクラッチを２つ有する実施形態では、ホイール面１２７のいずれかの側で両クラッチ１３３Ａ、１３３Ｂがアクチュエータ１２９／１３０を介して係合していてもよい。

この構成では、１次スイッチ１３１Ａは反時計方向に回転しており、そのため２次スイッチ１３２Ａからずれて２次スイッチ１３２Ａの一連のランプ１８１およびラチェット歯１８４を露出している。１次スイッチ１３１Ａがアクチュエータ１２９／１３０を介してスロット１２８（図１参照）内で僅かに時計方向に回転した解放位置では、これらのランプ１８１および歯１８４は対応する空隙（概して矢印１８５および１８８で示す）間で整合している。その結果、２つのスイッチ１３１Ａ、１３２Ａが互いに補って整合するため、ピン１８３を有するクラッチ１３３Ａは自由に回転可能となり第１のばね１３８Ａには係合しない。

しかしながら、アクチュエータ１２９／１３０を反時計方向に移動させることにより、１次スイッチ１３１Ａが回転して２次スイッチ１３２Ａからずれる。これによりランプ１８１およびラチェット歯１８４が露出してクラッチ１３３Ａのクラッチピン１８３に係合する。図６からわかるように、各ピン１８３はラッチ１３５Ａの一部であり、クラッチ１３３Ａ内の孔１８２を介してラッチばね１３６Ａに付勢されるばねである。これらのピン１８３は２次スイッチ１３２Ａのラチェット歯１８４に係合する。連結した構成では２次スイッチ１３２Ａは戻り止め１８６および１８７を介して左ホイール部１０３Ａに取り付けられているため、クラッチおよびばねがホイールの正方向移動に作用して抵抗を供給する。左ホイール部１０３Ａの回転中にばね１３８Ａが拘束されることを防止するために、ピン１８３はランプ１８１に乗り上げて次のラチェット歯１８４に係止され、この動作が繰り返される。ばねクリップ１３９Ａは、ばね１３８Ａの一端をクラッチ１３３Ａに固定する。他端は心棒１４０（左モジュール支持ハーフ１５１）上のハブ１５０に固定されている。これは簡潔のため図示していない。鋼ピン１４１はハブ１５０が心棒１４０上で回転することを防止し、軸受け１３４Ａ／Ｂは、ホイール部１０３Ａおよび１０３Ｂが心棒１４０上で低摩擦係数で円滑に回転することを可能にする。

ばね１３８Ａ／Ｂは、ホイールの正方向回転中に圧縮／伸張または変形する際にポテンシャルエネルギーを蓄え、ホイールの正方向回転に対して抵抗力を与える。この抵抗力は心棒１４０およびホイール部１０３Ａ／Ｂに伝達される。しかし器具１００が逆方向に回転して元の位置に戻る際には、ばね１３８Ａ／Ｂはこのポテンシャルエネルギーを放出して復帰力を提供する。この復帰力は運動者が器具１００を回転させてエクササイズの元の初期位置まで戻すことを補助する。このように、ここに記載する抵抗機構は、一方向（すなわち正方向）へのエクササイズ中には主要ホイール１０３の回転に対する抵抗を与えるが、ホイールを別の（すなわち反対または逆）方向に回転させる際には運動者を補助するということができる。

図６は、例示的実施形態による電子部品モジュールの斜視図である。図６を参照すると、取り外し可能な電子部品モジュール１９０は、本体またはハウジング１９１を含み得る。一例では本体またはハウジング１９１は、例えばＡＢＳ、ＴＰＲまたはポリプロピレンなどの硬プラスチックまたは熱可塑性材料で形成されてもよい。モジュール１９０の裏側にはフレキシブルサムラッチ１９２が備わっている。フレキシブルサムラッチ１９２は、モジュール１９０を、モジュール支持ハーフ１５１、１５２間に形成された開口部１５３（図示せず）内にロックしたり開口部１５３から取り出したりすることを容易にする。このように２つのハーフ１５１、１５２はハブ１５０を形成する。ハブ１５０は、心棒１４０に取り付けられており、ホイール部１０３Ａ／Ｂと共に回転することがピン１４１によって防止される。ラッチ１９２は開口部１５３内に位置するリブ付き戻り止め（図示せず）と接し、公知のようにアクセスドア１５５が開いた状態で締りばめを形成する。モジュール１９０を開口部１５３から取り出すためには、開いたアクセスドア１５５を内方に押してサムラッチ１９２を戻り止めから分離すればよい。

ハウジング１９１は、電源を収容する電源コンパートメントアクセス１９３を含む。モジュール１９０の電力は例えば、適切な充電式バッテリーパック（ＮｉＣｄ、ＮｉＭＨおよび／またはＬｉイオン）により供給されてもよいし、１以上の非充電式バッテリーによって供給されてもよい。

参照符号１９４は内部マイクロプロセッサのおおよその位置を示す。マイクロプロセッサ１９４は、マイクロチップおよびその中に含まれる、様々なシステムパラメータデータを記憶する関連記憶要素によって具現化されてもよい。記憶要素、メモリまたは記憶媒体は、マイクロチップの一部であってもよいし、それと通信する別の記憶要素であってもよい。

マイクロプロセッサ１９４は、電源をオンにする動きを検出する回路およびディスプレイと主電源をオフにするタイミング回路とを含む。例えばマイクロプロセッサ１９４は、器具１００のホイールの動きが維持されていること（複数の回転）を検出した後でモジュール１９０の電源をオンにする動きセンサ（図示せず、ＰＣＢ上に設けられる）を含む。さらにマイクロプロセッサ１９４は、ＰＣＢ上にタイミング回路を含む。タイミング回路は、動きがないことを検出してディスプレイ用電子部品（例えばＬＥＤ要素）の電源をオフにし始め、その後所定の期間に亘って動きがないと判断した後に主電源をオフにする。電源をオン、オフする閾値は製造時にソフトウェアに符号化されており、当業者の知見の範囲内である。特定の例では、モジュール１９０は、器具が予め設定された期間、例えば５分間に亘って使用されないときにタイムアウトして主電源を節約するように設計されてもよい。

開口部１９８はディスプレイ領域を示す。モジュール１９０は、開口部１９８を占める領域に、カスタマイズされた背面照射ＬＣＤまたはＬＥＤディスプレイが設けられた構成を有してもよい。この例では、開口部１９８を占める背面照射ディスプレイは、複数のＬＥＤセグメント、少なくとも９６のセグメントを含んでもよく、これによりモジュール１９０上の約１インチ×約３インチの画面がディスプレイバンド１０１を介して見やすくなる。

別の例では電子部品モジュール１９０は、ＬＥＤプロジェクタユニットとインターフェースして全情報がディスプレイバンド１０１上に表示されるように構成されてもよい。この例では、プロジェクタユニットが開口部１９８を占めており、超高明度３ＶＬＥＤ光源によってプロジェクタを具現化してもよい。これによりディスプレイバンド１０１に約１インチ×約３インチのアクティブディスプレイ領域が投影される。ユーザが見るための様々なタイプの情報をディスプレイバンド１０１に表示してもよい（開口部１９８内の投影ユニットまたは開口部１９８内の背面照射ＬＥＤディスプレイを介して表示してもよい）。

一例では、電子部品モジュール１９０は、将来ＰＣを介してソフトウェア／ファームウェアの更新を受け取るように構成されている。したがって一例では、モジュール１９０は、ＵＳＢポート２０１などの出力ポートまたはリモートデバイスに接続（有線および／または無線）して、ユーザアカウントなどのデータを転送させる同様のインターフェースを有するように構成されてもよい。器具１００はＵＳＢポート２０１に代えてまたはこれに加えて、無線インジケータ１８９で示す無線トランシーバ回路を備えてもよい。

器具１００はマルチセンサシステムを備えた構成を有する。マルチセンサシステムは、モジュール１９０のマイクロプロセッサ１９４と通信して関心のあるデータを計算する。一例ではこれは、ＬＥＤ発光器１９５（１次）とＬＥＤ受光器１９６の２次セットとを含み得る。距離および反復に関してデータを測定して記録する動作の詳細は後述する。必要に応じてオン／オフスイッチ１９７を設けてもよい。

別の例では、１次センサシステムは、最短１／４インチ毎に極性が変化する１／４インチ磁気ストリップであるＨｏｌｏｆｌｅｘ(センサで具現化してもよい。このストリップはホイール部１０３Ａ／Ｂの内周に接着、および／または取りつけてもよい。ホイール１０３が逆方向または正方向に回転すると、Ｈｏｌｏｆｌｅｘ(センサは両方向の回転増加を測定し得る。これはモジュール１９０内のマイクロプロセッサに伝達される。

さらにモジュール１９０は２つの傾きスイッチセンサ１９９Ａおよび１９９Ｂを含み得る。傾きスイッチセンサ１９９Ａおよび１９９Ｂは個々に、左側および右側並びに上下逆方向および正しい上下方向の予備設定角度（すなわち左方向へのカービング角度または右方向へのカービング角度）を決定することができる。これらの傾きスイッチセンサ１９９Ａおよび１９９Ｂは、腹部斜筋を鍛える際の器具１００の最適な傾きを感知することを容易にする。器具が左または右に傾くと、モジュール１９０によって提供されるディスプレイ上の進行バーがその傾きにしたがって応答する。別の例では、器具１００は、傾きスイッチ１９９Ａ／Ｂの一方または両方によって検出された状態変化を介して「目覚める」。別の例では、器具１００が上下逆になったときに、電子部品用のソフトリセットとして傾きスイッチセンサ１９９Ａ／Ｂの一方または両方を用いてもよい。

図７は、電子部品モジュールが取り外された状態の器具を上から見た部分斜視図であり、光ホイールの一部をより詳細に示す。マイクロプロセッサ１９４にデータを供給し、例えば距離、方向および反復を計算または判定するために、１次ＬＥＤ発光器１９５（１次）とＬＥＤ受光器の２次セット１９６とを光ホイール１５６と共に用いる。

図７に示すように、ディスプレイバンド１０１からアクセスドア１５５が取り外され、心棒１４０（右モジュール支持ハーフ１５２の一部のみ示す）に固定連結されたハブ１５０内に形成された開口部１５３からモジュール１９０が取り外された状態では、光ホイール１５６が右ホイール部１０３Ｂのタイヤオーバーモールド１０５Ｂに隣接してこれに取り付けられている様子がより明確にわかる。以下の説明では図６を参照することもある。

光ホイール１５６は、複数の反射（明または「１」）セグメント１７１および吸収（暗または「０」）セグメント１７２を周面上に交互に有する。２対のＬＥＤ発光器／受光器１９５／１９６を用いることにより、方向が正方向か逆方向かを判定することが容易になる。各ＬＥＤ発光器１９５は光信号を送出し、光信号は、反射セグメント１７１によって反射し、対応する受光器１９６によって「１」として捕獲される。その後、暗セグメント１７２によって「０」が送出され、これを交互に繰り返す。したがって正方向の場合は、前面受光器１９６が最初の「１」さらに最初の「０」を受け取り、第２のまたは裏面受光器が第２の「１」および第２の「０」を受け取り、これを繰り返す。これによりホイール１０３が正方向に回転しており、全回転（一例ではソフトウェアに符号化されており、１フィートの長さに設定されている）に匹敵する「１」と「０」の対をカウントしていることがプロセッサに示される。ユーザが後退して器具１００が元の位置に戻ると、裏面すなわち現時点での「第１の」受光器１９６が最初の「１」さらに最初の「０」を受け取り、第２のまたは前面受光器が第２の「１」および第２の「０」を受け取り、これを繰り返す。これによりホイール１０３が逆方向に回転しており、全回転に匹敵する「１」と「０」の対をカウントしていることがプロセッサに示される。マイクロプロセッサ１９４内のソフトウェアは、正方向回転および逆方向回転の数が完全な「反復」に匹敵するときを判定し、それをインクリメントする（例えば別のカウンタでインクリメントする）。例えばマイクロプロセッサ内のソフトウェアはさらに別のカウンタで全移動距離（正方向および逆方向）を総計する。ユーザは距離および回転のパラメータにアクセス可能でディスプレイ上で視覚的に見ることができる。

図８は例示的実施形態による電子部品モジュールから、エクササイズ中にユーザが見るために出力されたディスプレイデータの一例を示す。ディスプレイが開口部１９８内の背面照射ＬＥＤ／ＬＣＤであるか否か、あるいは開口部１９８内の投影ユニットを介してディスプレイバンド１０１に供給されてたものであるか否かにかかわらず、モジュール１９０はユーザに様々なシステムおよび／またはワークアウトのデータを提供することができる。図８に示すように、このデータは以下を含むがこれらに限られない：（ｉ）左／右の傾き／カービング状態２０５、（ｉｉ）現在の進行状態および／または反復状態２１０、（ｉｉｉ）反復／距離記述子２１５／２２０、（ｉｖ）電力の状態２２５、（ｖ）ブランディング２３０。他のディスプレイデータはワークアウト中のエクササイズの測定基準（標準かメートル法か）、トレーニングのシナリオ／プログラム、過去のトレーニングのデータおよび現在のユーザデータ（心拍数、体脂肪率など）を含み得る。

図９は、例示的実施形態による器具と共に用いるためのニーパッドアクセサリの平面図である。ニーパッドアクセサリ２５０は、マテリアルストリップ２５２によって連結された１対のフォームパッド２５１を含み得る。ユーザは器具１００を用いてエクササイズをしている間、快適さとサポートを得るために硬いサーフィスと自身の膝との間にニーパッドアクセサリ２５０を用いてもよい。

図１０は、器具を持ったユーザの休止位置での動作を示す。図１１は、器具を持ったユーザの例示的エクササイズ位置での動作を示す。図１０では、ユーザ３００は両手を器具１００のハンドルに置いた状態でニーパッドアクセサリ２５０上で休止している。図１１では、ユーザは身体をまっすぐ伸ばして腹部エクササイズを行っている。ユーザは左／右の腹部／斜筋領域を鍛えるために左または右にカービングを行うことができることが理解される。この実施形態では、器具１００はホイール面１２７上に手動アクチュエータ１２９、１３０を有していない。この実施形態では器具１００にはクラッチ機構が備わっておらず、摩擦抵抗は内部抵抗機構によってホイール１０３の正方向の動きに対して与えられる。内部抵抗機構は、図３から図５に示す１以上のばね１３８Ａ、１３８Ｂなどの引張りばねでもよく、ばね１３８Ａ、１３８Ｂは心棒１４０とホイール部１０３Ａ／Ｂの一方または両方との間に連結されている。

図１２は、別の例示的実施形態によるホイール付きエクササイズ器具の前面斜視図である。図１２に示す要素は図１から図３に示すものに類似している。簡潔のため相違点のみを詳細に述べる。器具１００’は、中央のシースルーディスプレイバンドも手動アクチュエータ１２９／１３０付き内部クラッチも含んでおらず、中央のバンド領域は右ホイール部１０３Ｂの一部を形成する（あるいは左ホイール部１０３Ａの一部を形成してもよい）。図１同様、ホイール部１０３Ａおよび１０３Ｂの各々は、中央のバンド部分の端部に隣接する平坦面部１０２と、平坦面部１０２の遠位の端部に向かって傾斜するカービング面１０４とを含む。これにより「ファットモータサイクルタイヤ」を模し且つ安定性を補助するように設計された広い外形が提供される。各ホイール部１０３Ａ／Ｂは、トレッド１０６が形成された対応するタイヤオーバーモールド１０５Ａ、１０５Ｂをそれぞれ含む。

図１から図３の実施形態とは異なり、器具１００’は電子部品モジュール１９０を含まない。図１から図３同様、各ハンドル１１０は各ホイール部１０３Ａ／Ｂの中央軸から下方に延びている。ハンドル１１０が下方かつ外方を向いているために、器具１００’を用いた腹部またはコアエクササイズ中に手首および肩にかかる負荷を軽減し得る。

器具１００’は（図１０および図１１同様）、図３から図５に示すクラッチ１３３Ａ／Ｂを含まない。代わりに内部抵抗機構（中央ホイール１０３の正方向回転に抗する）が器具１００’に内蔵されている。抵抗機構は、心棒１４０とホイール部１０３Ａ／Ｂとの間に連結されてホイール部１０３Ａ／Ｂの一方または両方の回転に一定の摩擦抵抗を付与する１以上のばね（１３８Ａまたは１３８Ｂ）として具現化されてもよい。

図１３は、図１２の切り欠き断面を示す図であり、内部抵抗機構をより詳細に示す。器具１００’の内部は、ハブ１７０の外側の周りに連結されたばね１３８’から構成される抵抗機構を含む。ハブ１７０は心棒１４０に接続されており、そのため主要ホイール１０３の回転中は心棒１４０およびハンドル１１０に固定されたままである。主要ホイール１０３は左ホイール部１０３Ａおよび右ホイール部１０３Ｂから構成され、中央タブ部を含む。上記の実施形態同様、各ホイール部１０３Ａ／Ｂ（１０３Ｂの中央タブ部以外）は、トレッド１０６が形成されたタイヤオーバーモールド１０５Ａ／Ｂを含む。あるいは、中央タブ部を有する部１０３Ａおよび１０３Ｂは、オーバーモールドトリム部１０５Ａ／Ｂが取り付けられた主要ホイール１０３として単一の成型物で形成されてもよい。

ハブ１７０は、構造を支持するために鉛直中央リブ１７１と側部水平リブ１７２とを含む。ハブ１７０は、ねじ切り孔を有する要素１７４を介してピン１７５によって心棒１４０に取り付けられている。鉛直リブ１７１上のキャッチ１７６は心棒１４０が固定されてハブ１７０に整合する補助をする。これによりピン１７５は要素１７４の孔に整合した状態で挿入される。ばね１３８’の一端は、固定された摩擦ワッシャ１７８を介してハブ１７０に取り付けられている。ばね１３８Ｂの他端は、ホイール部１３０Ａ／Ｂ（図示せず）に取り付けられている。

エクササイズ中に器具１００’が正方向に回転すると、ばね１３８’は回転してハブ１７０を圧縮し、主要ホイール１０３の正方向回転に抵抗を与える。ハブ１７０は、正方向回転中にばね１３８’がある点以上に圧縮して過度にねじれたり変形したりすることを防止する。ユーザがエクササイズ中に器具１００’を逆方向に回転して元の位置に戻す際に、ばね１３８’は拘束されることを防止される。特に、逆方向回転中、ホイール部の内面上の内部リブ１７９（図１３では左ホイール面１０３Ａ上に示す）はばね１３８’を係止してハブ１７０上でコイルが整合した状態を維持する。

さらに図４および図５を参照して上記したように、ばね１３８’は前方に延びるときにポテンシャルエネルギーを蓄積する。このエネルギーは、器具が逆方向に回転してエクササイズの元の位置に戻ったときに放出される。これにより開始位置に戻ることを補助する復帰力または補助力を運動者に提供する。このように抵抗機構は、一方向（すなわち正方向）へのエクササイズ中には主要ホイール１０３の回転に対する抵抗を与えるが、ホイールを別の（すなわち反対または逆）方向に回転させる際には運動者を補助するということができる。

図１３はさらに、心棒１４０内のハンドルロック１４５Ａ／Ｂとハンドル１１０のハンドル管１１１との関係を示す。さらに上述のばねに付勢された戻り止め１４９を示す。戻り止め１４９は、対応するハンドル管部１１１内に形成された孔１１９に係止することにより、ハンドル管部１１１をハンドルロック１４５Ａ／Ｂにロックし、したがって心棒１４０にロックする。戻り止め１４９は、孔１１９内に延びるボール付きばねクリップとして構成され、ハンドル１１０を管１１１上の適切な位置にロックする。

Claims (7)

1. ホイール付きエクササイズ器具であって、
   エクササイズをするユーザのそばのサーフィス上を回転可能なように構成されたホイールであって、当該ホイールを貫通する中央軸に沿って中央心棒が延びている、ホイールと、
   前記中央心棒に連結された１対のハンドルであって、各ハンドルは前記中央心棒の端に取り付けられ、各ハンドルは前記中央軸から外方かつ下方に向いている、１対のハンドルと
   を備えている、ホイール付きエクササイズ器具。
2. エクササイズ中に前記ホイールを一方向で回転させるときは前記ホイールの回転に対して抵抗を与えるように構成され、かつ、前記ホイールが前記ユーザの開始位置まで戻って回転するときには前記ユーザに復帰力又は補助力を与えるように構成されたばねをさらに含む、請求項１に記載の器具。
3. 前記ばねは、前記ホイールと前記中央心棒との間に連結されている、請求項２に記載の器具。
4. 前記ばねの一端は、前記ホイールの内部に位置するハブに取り付けされ、前記ハブは、前記中央心棒に取り付けられており、そして、
   前記ばねの他端は、前記ホイールに取り付けられている、請求項２又は３に記載の器具。
5. 前記ホイールは、幅広い外形で、左方向又は右方向に湾曲するように構成されており、加えて、前記ユーザに対して直接前後に回転するように構成されている、請求項１から４の何れか一つに記載の器具。
6. 前記ホイールは、トレッドが形成されたタイヤオーバーモールドを含む、請求項１から７の何れか一つに記載の器具。
7. 各ハンドルは、生物工学的に形成されたハンプを有し、
   前記ハンプは、ハンドルの上面であって、前記ハンドルの遠位の端部よりも前記ホイールに接する位置に近づけて設けられている、請求項１から６の何れか一つに記載の器具。

Images