JP6961269B1 - 運動器具 - Google Patents

Abstract

【課題】効果的な運動効果を得ることが出来る運動器具を提供する。【解決手段】運動器具はフレームユニットと、フレームユニットに設置されると共に、回転駆動されるとウォーム３３を回転駆動するように配置構成されているウォームホイール３２を有する回転手段３と、クランク軸の両側にそれぞれ設置されている２つのペダルを有するペダル手段と、を有しており、非磁性体の金属材により作成された金属部を有する連動ディスク７と、金属部が回転する際に磁気抵抗が発生するように配置構成されている磁気手段と、操作により磁気手段と前記連動ディスク７の金属部との間の距離を調整できるように配置構成されている調整手段９と、から構成された運動抵抗生成手段５００を備える。【選択図】図６

Description

本発明は運動機器に関し、特に磁気抵抗式足踏み器具に関する。

現代人は一日の大半を座って過ごすと言われており、また多忙を理由として運動不足に陥りがちである。そこで従来、室内で人目を気にせず気軽に運動を行うことができる、例えば特許文献１に記載されているような室内運動器具が提案されている。

例えば、特許文献１に記載される従来の足踏み器具はサポートフレーム１１と、軸管１２と、クランク軸１３と、ぺダル１４と、運動抵抗調整ハンドル１５とにより構成されている。運動抵抗調整ハンドル１５は、軸管１２に回転可能に貫通するように設置され、クランク軸１３と接する際に摩擦を発生させる。運動抵抗調整ハンドル１５とクランク軸１３の摩擦を調整することによって、クランク軸１３の回転抵抗を変えることができ、運動効果を得ることができる。

台湾登録実用新案第Ｍ４１９５８５号明細書

しかしながら、上記従来技術を含む足踏み器具は、その使用特性において、使用者がペダルを踏む速度が速くなるにつれて、クランク軸の回転抵抗は、動摩擦のみとなり、使用者にかかる運動負荷が十分ではなく、使用者は体力を消費することなく、楽にペダルを踏めるため、十分な運動効果を得ることはできなかった。

本発明は、上記問題に鑑みて、従来より効果的な運動効果を得ることが出来る運動器具の提供を目的とする。

本発明の運動器具は、フレームユニットと、
所定の第１の方向に平行する回転軸線に沿って延伸し、且つ該回転軸線を回転軸として回転可能に前記フレームユニットに設置されるウォーム及び、前記第１の方向に略直交する第２の方向に平行し、且つ、前記回転軸線とは交わらない中心軸線を回転軸として回転可能に前記フレームユニットに設置されると共に、回転駆動されると前記ウォームを回転駆動するように配置構成されているウォームホイールを有する回転手段と、
前記中心軸線に沿って延伸するように前記ウォームホイールに取り付けられているクランク軸及び前記クランク軸の両側にそれぞれ設置されている２つのペダルを有し、前記２つのペダルが押し動かされると、前記クランク軸が前記ウォームホイールと共に回転して前記ウォームを回転駆動するように配置構成されているペダル手段と、
運動抵抗生成手段と、を有しており、運動抵抗生成手段は、前記ウォームと共に回転するように前記ウォームの一端部に配置され、且つ、非磁性体の金属材により作成された金属部を有する連動ディスクと、
磁性材料により作成されている磁気手段であって、前記金属部に面するように配置構成され、前記連動ディスクが該磁気手段に対して回転する際に磁気抵抗が発生するように配置構成されている磁気手段と、
操作により前記磁気手段と前記連動ディスクの前記金属部との間の距離を調整できるように配置構成されている調整手段と、を備えることを特徴とする。

上記構成により、本発明の運動器具は、使用者がペダルを踏むことにより間接的に駆動される連動ディスクが回転する際に磁気抵抗が発生するので、ペダルを速く踏めば踏むほど、連動ディスクの回転が速ければ速いほど、連動ディスクに対して発生する磁気抵抗も強くなり、その分使用者に負荷がかかり、両足による運動量を増加させて、高い運動効果を得ることができる。

従来の運動器具の一例の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態を示す斜視図である。 同実施形態を示す部分分解斜視図である。（ペダル手段は省略） 同実施形態を示す側面図である。 同実施形態を示す断面図である。 同実施形態示す部分分解斜視図である。 同実施形態を示す不完全な側面図である。

以下、本発明に係る運動器具の一実施形態について図面を参照して説明する。

図２は本発明の運動器具の実施形態を示す斜視図である。図３は同実施形態を示す部分分解斜視図である（ペダル手段は省略）。図２、図３に示されるように、本実施形態は、フレームユニット２と、フレームユニット２内に配置される回転手段３と、回転手段３に取り付けられるペダル手段４と、フレームユニット２に取り付けられて回転手段３の回転抵抗を生成する運動抵抗生成手段５００とを具える。

フレームユニット２は、通常の使用形態では使用者にとって前後方向となる第１の方向Ｙ上に間隔を開けて設置されている２つのフットフレーム２１と、フットフレーム２１に設置されているピボットシート２２と、ピボットシート２２により支持されている第１の筐体３１と、第１の筐体３１の一側（図中では第１の方向Ｙ側）に取り付けられている第２の筐体６と、を有している。

各フットフレーム２１はそれぞれ、第１の方向Ｙと直交する方向であって通常の使用形態では使用者にとって左右方向となる第２の方向Ｘに沿って延伸するボトム管２１１と、ボトム管２１１の両端部のそれぞれ固定されている滑り止めブロック２１２と、ボトム管２１１から第１の方向Ｙに且つ上方に向かって延伸してピボットシート２２に接続されている斜め管２１３と、を有するように構成されている。また、通常の使用形態では使用者にとって上下方向となる第３の方向Ｚは、第１の方向Ｙと第２の方向Ｘとの両方に対して直交する方向である。

この実施形態において、ピボットシート２２は第１の筐体３１の第２の方向Ｘにおける両側にそれぞれ取り付けられている１対の基部板２２２と、該１対の基部板２２２の間に挟まれていると共に、第１の方向Ｙの両側へそれぞれ斜めに延伸して斜め管２１３に枢接されている２つの接続板２２１と、を有している。接続板２２１は、下方開口の逆Ｕ字型を呈している。

図４は、本発明の実施形態における収納状態を示す側面図である。図４に示されるように、フットフレーム２１はピボットシート２２の接続板２２１とフットフレーム２１の斜め管２１３との枢支関係により、２つの斜め管２１３がそれぞれ接続板２２１に対して回転して互いに重なる収納状態へ移行することができるため、収納に必要なスペースが小さくなり、場所を取らない。

図２、図５、図６を参照して、本実施形態における回転手段３、ペダル手段４、運動抵抗生成手段５００について特に説明する。図５は本発明の実施形態における回転手段３と運動抵抗生成手段５００とを示す断面図である。図６は本発明の実施形態における回転手段３と運動抵抗生成手段５００とを示す分解斜視図である。

図５、図６に示されるように、回転手段３は、第１の筐体３１に回転可能に支持されているウォームホイール３２と、ウォームホイール３２と噛み合っているウォーム３３と、を有している。第１の筐体３１は、ウォーム３３及びウォームホイール３２を２つの基部３１１によって取り囲み、その内側にある第１の収容空間３１０内に収容すると共に、ウォーム３３及びウォームホイール３２を回転可能に保持する。ウォーム３３は、所定の第１の方向Ｙに平行する回転軸線ＲＬに沿って延伸し、第３の方向Ｚにおけるウォームホイール３２の底側に位置しており、且つ、回転軸線ＲＬを回転軸として回転可能にフレームユニット２に設置されている。ウォームホイール３２は、第１の収容空間３１０に位置しており、第２の方向Ｘに平行し、且つ、回転軸線ＲＬとは交わらない中心軸線ＣＬを回転軸として回転可能にフレームユニット２に設置されると共に、回転駆動されるとウォーム３３を回転駆動するように設置構成されている。この実施形態において、ウォーム３３の一端部は第１の筐体３１にある第１の収容空間３１０を介して、第１の方向Ｙに沿って、第１の筐体３１と接している第２の筐体６によって取り囲まれている第２の収容空間６０まで延伸している。例えば、この実施形態において、ウォームホイール３２とウォーム３３のギアレシオは１：２６に設定される。

第２の筐体６は、ボトムカバー６１と、フロントカバー６２と、トップカバー６３と、を有しており、ボトムカバー６１は第１の筐体３１の裏側にあり、第１の方向Ｙに沿って、フロントカバー６２と接続し、ボトムカバー６１とフロントカバー６２は第３の方向Ｚに沿って、トップカバー６３で蓋されている。

図２、図６に示されるように、ペダル手段４は、クランク軸４１と、２つのペダル４２と、を有している。クランク軸４１は、第２の方向Ｘに平行し、中心軸線ＣＬに沿って延伸するようにウォームホイール３２に取り付けられている。この実施形態において、クランク軸４１は、ウォームホイール３２の回転軸４１１に挿入されて固定されており回転軸４１１の両端にそれぞれある接続棒４１２に分かれている。２つのペダル４２は、クランク軸４１の両側でそれぞれ接続棒４１２に設置されている。２つのペダル４２が押し動かされると、クランク軸４１がウォームホイール３２と共に中心軸線ＣＬを回転軸として回転してウォーム３３を、回転軸線ＲＬを回転軸として回転駆動するように配置構成されている。

運動抵抗生成手段５００は、２つのペダル４２が押し動かされると、運動抵抗を発生させる。運動抵抗生成手段５００は、回転可能に第２の筐体６内に支持されている連動ディスク７と、磁気手段８と、調整手段９と、を有している。

このように、フレームユニット２が有する第１の筐体３１と第２の筐体６で回転手段３と運動抵抗生成手段５００とをそれぞれ収容する設計や配置によって、ほこりによる汚れを防ぎ、内部を保護し、スムーズな回転を維持し、手足の巻き込みを防止し、安全性を高めることができる。

図５、図６、図７を参照して、本実施形態における回転手段３と運動抵抗生成手段５００について更に説明する。図７は本発明の実施形態における回転手段３と運動抵抗生成手段５００とを示す不完全な側面図である。

図５、図７に示されるように、連動ディスク７は、第２の収容空間６０に位置しており、ウォーム３３の一端部により貫通されるホイール座７１と、ホイール座７１を取り囲んで設置されるディスク部７２と、ディスク部７２に固定されているリング状の金属板７３と、を有しており、金属板７３の回転軸線ＲＬに直交する２つの表面にはそれぞれ一つの金属部７３１が取り付けられている。即ち、本実施形態では、金属部７３１はウォーム３３と共に回転するようにウォーム３３の一端部に配置されるようになっている。金属板７３は、銅、銀、アルミニウムなどの非磁性体の金属材により作成され、本実施形態においては、アルミニウムが用いられている。金属部７３１は、非磁性体の金属材（例えばアルミニウム）により作成される。

その他、変化例としては、連動ディスク７からホイール座７１とディスク部７２を省略し、リング状の金属板７３を直接ウォーム３３に接続しても、同様にウォーム３３と共に回転することができる。

磁気手段８は、第２の収容空間６０に設置され、且つ、第３の方向Ｚにおいて、ウォーム３３より高い位置にあり、磁性材料により作成されていると共に、金属部７３１が磁気手段８に対して回転する際に磁気抵抗が発生するように配置構成されている。

調整手段９は、操作により磁気手段８と連動ディスク７の金属部７３１との間の距離Ｄを調整できるように配置構成されている。調整手段９は、第１の方向Ｙと平行に延伸するスクリュー軸線ＳＬに沿って延伸し、且つ、スクリュー軸線ＳＬを回転軸として回転可能にフレームユニット２に保持されるスクリュー９１と、スクリュー軸線ＳＬに沿って移動可能である一方でスクリュー軸線ＳＬを回転軸とする回転が不可能であり、且つ、スクリュー９１が回転すると、スクリュー９１に対する相対回転に応じてスクリュー軸線ＳＬに沿って移動するように、スクリュー９１に取り付けられている可動ブロック９２と、可動ブロック９２と共にスクリュー軸線ＳＬに沿って移動できるように可動ブロック９２に固定されている取り付け板９３と、を有するように構成されている。

本実施形態では、磁気手段８は取り付け板９３に取り付けられており、金属部７３１とそれぞれ距離Ｄを開けるように配置された２つの磁気部材８１を有している。可動ブロック９２と取り付け板９３の数は、磁気部材８１の数に対応し、磁気部材８１が、可動ブロック９２及び取り付け板９３と共にスクリュー軸線ＳＬに沿って移動することにより、磁気部材８１と連動ディスク７の金属部７３１との間の距離Ｄが調整可能になっている。

より具体的には、本実施形態では図７に示すように、調整手段９は、可動ブロック９２及び取り付け板９３をそれぞれ２つ有し、即ち、スクリュー９１の両端部にそれぞれ取り付けられている第１の可動ブロック９２ａ及び第２の可動ブロック９２ｂと、第１の可動ブロック９２ａと共にスクリュー軸線ＳＬに沿って移動できるように第１の可動ブロック９２ａに固定されている第１の取り付け板９３ａと、第２の可動ブロック９２ｂと共にスクリュー軸線ＳＬに沿って移動できるように第２の可動ブロック９２ｂに固定されている第２の取り付け板９３ｂと、を有するように構成されている上、第１の可動ブロック９２ａ及び第２の可動ブロック９２ｂは、スクリュー９１のスクリュー軸線ＳＬを回転軸とする第１の回転方向の回転に応じて、スクリュー軸線ＳＬに沿って互いに接近する方向へ移動し、そしてスクリュー９１の第１の回転方向の逆方向である第２の回転方向の回転に応じて、スクリュー軸線ＳＬに沿って互いに離間する方向へ移動するように構成されており、磁気手段８が有する２つの磁気部材８１は、第１の取り付け板９３ａと第２の取り付け板９３ｂにそれぞれ取り付けられている。なお、この実施形態において、磁気部材８１として永久磁石が用いられている。回転手段３の回転駆動によって連動ディスク７が回転している際には、磁気部材８１と連動ディスク７との間に発生する磁気抵抗により、連動ディスク７の運動に対して運動抵抗が発生する。

調整手段９は、更に、第２の筐体６のトップカバー６３によって固定されていて取り付け板９３や可動ブロック９２を止めるために用いられるストッパー９４と、スクリュー９１と共に回転するようにスクリュー９１に取り付けられているつまみ９５とを更に有している。つまみ９５の回転によって、スクリュー９１も回転することにより、磁気部材８１と連動ディスク７が接近したり、離間したりすることで、距離Ｄを調整することによって、運動抵抗の大きさを変えることができる。例を挙げると、磁気部材８１が連動ディスク７に近づくと、即ち距離Ｄが小さくなると、運動抵抗は増加する。この実施形態において、つまみ９５として、手を使って回転することができるノブが用いられているので、電力を必要とせず操作可能であり、あらゆる場合に対応できる。その他、変化例としては、例えばクランクハンドルなどもつまみ９５として構成することができる。即ち、手を使ってスクリュー９１を回転させることが可能な部品や構成であれば、本発明におけるつまみ９５として適用することができる。

調整手段９とウォームホイール３２は、第３の方向Ｚにおいて、ウォーム３３と同じ側に位置している。これによって、つまみ９５を使用者により近い位置に配置させることができ、運動抵抗を調整し、同時にペダル４２による干渉を避けることができる。

これによって、使用者は、本発明の後方に椅子（図示せず）を置いて、椅子に座ってペダル運動を行うことができる。本発明は連動ディスク７に取り付けられているリング状の金属板７３と磁気手段８と相対的に回転するときに発生する磁気抵抗を運動抵抗とし、ペダル４２を踏む速度が速くなればなるほど、発生する磁気抵抗は大きくなり、運動抵抗も大きくなる。回転摩擦を運動抵抗にする方法に比べて、本発明は、磁気抵抗を運動抵抗とし、踏む速度が速くなればなるほど、運動抵抗が大きくなる。よって、力を入れて踏むことで、本発明による運動効果を発揮することができる。また本発明は、調整手段９を利用しているため、運動抵抗の調整に電力を必要とせず、且つ、運動抵抗を無段階に調整することを可能とし、使用者が自分で運動抵抗を選ぶことができる。よって、本発明は、省エネ且つ、適用性に優れている。また、本発明は、非接触型の磁気抵抗を運動抵抗として用いるので、摩擦力を運動抵抗とする方法に比べて、摩擦による熱が発生せず、安全に使用することができる。

本発明の運動器具は、両足をより効果的に運動させることができ、運動不足を解消するための健康器具分野において有用である。

２ フレームユニット
２１ フットフレーム
２１１ ボトム管
２１２ 滑り止めブロック
２１３ 斜めパイプ管
２２ ピボットシート
２２１ 接続板
２２２ 基部板
３ 回転手段
３１ 第１の筐体
３１０ 第１の収容空間
３１１ 基部
３２ ウォームホイール
３３ ウォーム
４ ペダル手段
４１ クランク軸
４１１ 回転軸
４１２ 接続棒
４２ ペダル
５００ 運動抵抗生成手段
６ 第２の筐体
６０ 第２の収容空間
６１ ボトムカバー
６２ フロントカバー
６３ トップカバー
７ 連動ディスク
７１ ホイール座
７２ ディスク部
７３ リング状の金属板
７３１ 金属部
８ 磁気手段
８１ 磁気部材
９ 調整手段
９１ スクリュー
９２ 可動ブロック
９２ａ 第１の可動ブロック
９２ｂ 第２の可動ブロック
９３ 取り付け板
９３ａ 第１の取り付け板
９３ｂ 第２の取り付け板
９４ ストッパー
９５ つまみ
Ｄ 距離
ＣＬ 中心軸線
ＲＬ 回転軸線
Ｘ 第２の方向
Ｙ 第１の方向
Ｚ 第３の方向
ＳＬ スクリュー軸線

Claims (10)

1. フレームユニットと、
   所定の第１の方向に平行する回転軸線に沿って延伸し、且つ該回転軸線を回転軸として回転可能に前記フレームユニットに設置されるウォーム及び、前記第１の方向に略直交する第２の方向に平行し、且つ、前記回転軸線とは交わらない中心軸線を回転軸として回転可能に前記フレームユニットに設置されると共に、回転駆動されると前記ウォームを回転駆動するように配置構成されているウォームホイールを有する回転手段と、
   前記中心軸線に沿って延伸するように前記ウォームホイールに取り付けられているクランク軸及び前記クランク軸の両側にそれぞれ設置されている２つのペダルを有し、前記２つのペダルが押し動かされると、前記クランク軸が前記ウォームホイールと共に回転して前記ウォームを回転駆動するように配置構成されているペダル手段と、
   運動抵抗生成手段と、を有しており、
   前記運動抵抗生成手段は、
   前記ウォームと共に回転するように前記ウォームの一端部に配置され、且つ、非磁性体の金属材により作成された金属部を有する連動ディスクと、
   磁性材料により作成されている磁気手段であって、前記金属部に面するように配置構成され、前記連動ディスクが該磁気手段に対して回転する際に磁気抵抗が発生するように構成されている磁気手段と、
   操作により前記磁気手段と前記連動ディスクの前記金属部との間の距離を調整できるように配置構成されている調整手段と、
   を備えることを特徴とする運動器具。
2. 前記連動ディスクは、前記回転軸線に直交する２つの表面にそれぞれ１つの前記金属部が配置されており、
   前記磁気手段は、２つの前記金属部とそれぞれ前記距離を開けるように配置された２つの磁気部材を有していることを特徴とする請求項１に記載の運動器具。
3. 前記連動ディスクは、２つの前記金属部を有するリング状の金属板を有していることを特徴とする請求項２に記載の運動器具。
4. 前記連動ディスクは更に、前記ウォームにより貫通されるホイール座と、前記ホイール座を取り囲んで設置されるディスク部とを有し、前記金属板は、前記ディスク部に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の運動器具。
5. 前記調整手段は、
   前記第１の方向と平行に延伸するスクリュー軸線に沿って延伸し、且つ、該スクリュー軸線を回転軸として回転可能に前記フレームユニットに保持されるスクリューと、
   前記スクリュー軸線に沿って移動可能である一方で前記スクリュー軸線を回転軸とする回転が不可能であり、且つ、前記スクリューが回転すると、前記スクリューに対する相対回転に応じて前記スクリュー軸線に沿って移動するように、前記スクリューに取り付けられている可動ブロックと、
   前記可動ブロックと共に前記スクリュー軸線に沿って移動できるように前記可動ブロックに固定されている取り付け板と、
   を有するように構成されており、
   前記磁気手段は、前記取り付け板に取り付けられる磁気部材を有し、
   前記磁気部材は、前記可動ブロック及び前記取り付け板と共に前記スクリュー軸線に沿って移動することにより、前記連動ディスクの前記金属部との間にある前記距離が調整可能になっていることを特徴とする請求項１に記載の運動器具。
6. 前記磁気部材は、永久磁石であることを特徴とする請求項５に記載の運動器具。
7. 前記調整手段は、
   前記第１の方向と平行に延伸するスクリュー軸線に沿って延伸し、且つ、該スクリュー軸線を回転軸として回転可能に前記フレームユニットに保持されるスクリューと、
   前記スクリュー軸線に沿って移動可能である一方で前記スクリュー軸線を回転軸とする回転が不可能であり、且つ、前記スクリューが回転すると、前記スクリューに対する相対回転に応じて前記スクリュー軸線に沿って移動するように、前記スクリューの両端部にそれぞれ取り付けられている第１の可動ブロック及び第２の可動ブロックと、
   前記第１の可動ブロックと共に前記スクリュー軸線に沿って移動できるように前記第１の可動ブロックに固定されている第１の取り付け板と、
   前記第２の可動ブロックと共に前記スクリュー軸線に沿って移動できるように前記第２の可動ブロックに固定されている第２の取り付け板と、を有するように構成されている上、
   前記第１の可動ブロック及び前記第２の可動ブロックは、前記スクリューの前記スクリュー軸線を回転軸とする第１の回転方向の回転に応じて、前記スクリュー軸線に沿って互いに接近する方向へ移動し、そして前記スクリューの前記第１の回転方向の逆方向である第２の回転方向の回転に応じて、前記スクリュー軸線に沿って互いに離間する方向へ移動するように構成されており、
   前記磁気手段が有する２つの前記磁気部材は、前記第１の取り付け板と前記第２の取り付け板にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の運動器具。
8. 前記調整手段は、更に前記スクリューと共に回転するように前記スクリューに取り付けられているつまみを更に有していることを特徴とする請求項５に記載の運動器具。
9. 前記調整手段と、前記ウォームホイールは、第３の方向において、前記ウォームと同じ側に位置しており、前記第３の方向は、前記第１の方向と前記第２の方向との両方に対して直交する方向であることを特徴とする請求項１に記載の運動器具。
10. 前記フレームユニットは、
    前記ウォーム及び前記ウォームホイールを内側にある第１の収容空間内に収容すると共に、前記ウォーム及び前記ウォームホイールを回転可能に保持する第１の筐体と、
    前記連動ディスク及び前記磁気手段を内側にある第２の収容空間内に収容する第２の筐体と、を有しており、
    前記ウォームの前記一端部は、前記第１の収容空間から前記第２の収容空間まで延伸していることを特徴とする請求項１に記載の運動器具。

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