JPH0284970A - 自転車運動器具 - Google Patents

自転車運動器具

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JPH0284970A
JPH0284970A JP1196437A JP19643789A JPH0284970A JP H0284970 A JPH0284970 A JP H0284970A JP 1196437 A JP1196437 A JP 1196437A JP 19643789 A JP19643789 A JP 19643789A JP H0284970 A JPH0284970 A JP H0284970A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自転車運動器具、とりわけ、ハンドル棒レバ
ーの揺動運動により上半身の筋肉群を鍛える構造の複合
作動形式の自転車運動器具に係る。
(従来の技術) 引用例として掲げるツーバー氏の米国特許第4.188
.0305は、前述した形式の自転車運動器具を明らか
にしている。この装置では、足踏みペダルの回転運動と
ハンドル棒レバーの揺動運動はタイミングを取りながら
行なわれ、歩行したり走っている時と同じように上半身
と下半身の動きのバランスを取るようにしている。こう
した操作を行なうために、ハンドル棒レバー用ににかな
り複雑な偏心駆動機構が用いられている。一部の実施例
では、ペダルクランクを伴って偏心カムディスクは回転
することができ、また複数のローラを備えたカム重量体
がカムディスクを保持している。他の実施例では、主要
駆動シャフトに複数対のクランク構造体が設置されてい
る。一方の対のクランクは足踏みペダル用のものであり
、また他方の対のクランクはハンドル棒レバー用のもの
である。これら実施例の何れの場合でも、ハンドル棒レ
バーの駆動操作は約90度位相をずらしてペダルクラン
クにより行なわれ、前述した一連の運動を実施している
。スプロケットおよチェーンを介して主要駆動シャフト
により駆動される羽根付き車輪が、運動動作に対し抵抗
している。
ツーパー氏の特許の構造を組込んだ製品には、こうした
製品に固有の幾つかの問題点がある。前述したように、
多数の部品を用いた複雑な構造のため、必然的に製造コ
ストが高くついている。またツーパー氏の特許明細書の
第5図に示す、ツーパー氏の構造を備えた市販の装置に
よれば、フ−バー氏の独特の構造によりともすれば一部
の使用者に問題の生じることが経験によって確かめられ
ている。すなわち、12時と6時の位置に足踏みペダル
がくると、ハンドル棒レバーの一方が座席に接近した位
置か、または座席に非常に接近した最後方位置を占める
ようになる。練習器の使用者は、2つのペダルのうちの
低い方のペダルで体重を支えて運動器具に乗り降りする
のが一般的である。最も後方に後退したハンドル棒レバ
ーは座席に近い位置にあるため、こうした昇降動作の妨
げとなることがある。尚、足踏みペダルの12時と6時
の位置は、それぞれがペダルクランクの上死点と下死点
に相当している。こうした位置にペダルがあると、一方
のペダルを下向きに押し下げて駆動シャフトの回転を始
めることが困難である。
ハンドル棒レバーに使用した偏心部材またはクランクも
死点位置にあるため、ハンドル棒レバーを押すかまたは
引いても簡単に駆動シャフトの回転を始めることができ
ない。このため、練習の開始にあたり、足を無理やり曲
げて上部ペダルを前方に押すか、後方から上部ペダルに
足の先端を掛ける必要がある。
従って、本発明の目的は、単純な構造をしていて、従来
のものに比較して信頼性が高くしかも製造コストが安く
つくと同時に、自然で快適な身体運動および効果的な体
操の行なえる、前述した形式の複合動作自転車運動器具
を提供することにある。
本発明の他の目的は、ペダルクランクが垂直位置を占め
る場合でもハンドル棒レバーと座席との間に広い空間が
確保され、手軽に昇降動作でき、しかも体操運動を始め
ることのできる自転車運動器具を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明によれば、従来のハンドル棒レバー揺動用の駆動
機構に幾何学的な手直しを加えて単純化し、ペダルクラ
ンクが垂直位置を占めていてもハンドル棒レバーと座席
の間に従来のものよりも広い空間を設けるようにしてい
る。こうした要求を満たすには運動原理に手直しを加え
な(てはならないが、本発明による改良された装置によ
れば、驚くほど自然な状態で腕と足を動かすことができ
る。ただし、本発明による自転車運動器具の腕と足の運
動のタイミングは、歩行時における自然な動きとは幾分
違っている。いずれにせよ、ツーパー氏の特許に記載さ
れた内容のものとは異り、座席に座ってペダルを漕ぎ腕
を往復運動する動作に伴う骨格・筋肉の力学原理は、歩
行時に行なわれる力学原理に近似させる必要はない。従
って、本発明の自転車運動器具の使用により行なわれる
力学運動は、非常に自然な感覚が得られ、数々の効能の
ある体操を行なうことができる。さらに、ペダルとハン
ドル棒レバーの死点位置が一致することがなく、手軽に
運動動作を始めることができる。非対象的にハンドル棒
レバーに押す力と引く力を加える構成により、運動効果
を高めることができる。
本発明の自転車運動器具は、フレームと、フレームに回
転可能に装着された抵抗車輪を備えているエネルギー吸
収手段と、車輪を回転させるための駆動手段と、フレー
ムに装着されたシートとを備えている。駆動手段は、フ
レームに支軸され、しかも車輪の回転軸からオフセット
された横方向駆動シャフトと駆動シャフトおよび車輪を
互いに連絡しているトランスミッション手段と、駆動シ
ャフトの両端にこの駆動シャフトと一緒に回転するよう
に各々が固定されている一対のクランクアームと、クラ
ンクアームの各々の外側の位置に180度位相をずらし
て取り付けられ、各々の横方向ペダル軸の廻りを回転す
ることのできる2つの足踏みペダルと、駆動シャフトか
ら前方の端部中間位置でフレームに枢動可能に装着され
、フレームの両側にあって前後に運動することのできる
、上端にハンドルを備えた揺動する一対のハンドル棒レ
バーと、フレームの両側にあって、各々が箇々のハンド
ル棒レバーの下端に枢着され、しかも箇々のペダル軸を
介してクランクの各々に枢着されている一対の連結ロッ
ドとを備え、ハンドル棒レバーの揺動によりクランクと
駆動シャフトを回転させ、またはこれとは逆にハンドル
棒レバ−を揺動させて車輪の回転を行なうようにされて
いる。座席は、駆動シャフトの上方且つ後方の位置に取
り付けられ、足踏みペダルおよびハンドルに届く範囲内
に使用者を座らせるようにしている。本発明の他の形態
では、連結ロッドに強固に取り付けである起立したタブ
は連結ロッドをクランクにリンク結合し、また連結ロッ
ドをペダルよりも下側にくるようにして使用者の足に当
たらないようにしている。
本発明の他の特徴並びに利点は、添付図面に基づいた以
下の詳細な説明を読めば明らかになる。
(実施例) 図面を参照する。自転車運動器具はフレーム20を備え
ている。このフレーム20は、プラスチックを被覆した
横方向支持脚24が支える縦方向ベース部材22を備え
た鉄製チューブから全体が構成されている。中空な座席
支持部材26がベース部材22から斜め後方にかけて上
向きに延び、上部に座席30が取り付けられる座席支柱
28を入れ子状態に受は入れている。差込み固定ノブ3
2は、座席支柱28に縦に間隔をおいて設けた一連の穴
34の何れか1つに係合し、座席30の高さを選択的に
調節することができる。
起立した一対の支柱36がフレームの前方付近にあって
ベース部材22に取り付けられている。
支柱36はブラケット38により上側端部を互いに固定
されている。またブラケット38は、速度計ユニットま
たはその他の測定装置40のための支持体としての働き
もしている。縦方向梁44が支柱36の端部と座席支持
部材26を互いに連結し、使用者および各種の操作構成
要素を支持する剛性フレームを形作っている。
スロット板46が各々の支柱36から前方に向けて突き
出し、羽根付き車輪組立体50の回転する軸48の両端
を回転可能に受は入れている。羽根付き車輪組立体50
は、使用者の腕および脚の動作に抵抗するエネルギー吸
収手段である。羽根付き車輪組立体50は、軸48と共
に回転するハブ(図示せず)に取り付けられた複数の放
射状スポーク52を備えている。平らな横に延びるひれ
状羽根54が車輪組立体50の周縁部に沿って設置され
ている。羽根付き車輪組立体50の回転抵抗は、羽根5
4の受ける空気抵抗によるものである。羽根付き車輪組
立体50が高速で回転すればするほど空気抵抗も大きく
なる。羽根付き車輪組立体50は、全体が成型プラスチ
ックファン覆い56内に収容されている。この覆い56
はフレーム20に適当に取り付けられている。
羽根付き車輪組立体50はトランスミッションを介して
回転が行なわれる。このトランスミッションはチェーン
60を駆動する大径スプロケットを備えており、またチ
ェーン60は小径スプロケット(図示せず)を駆動して
いる。小径スプロケットは軸48に取り付けられ、羽根
付き車輪組立体50と一緒に回転するようにこの組立体
のハブに固定されている。2つのスプロケットの相対的
な寸法差により得られる大きな減速比の下で、羽根付き
車輪組立体50は比較的高速で回転するようになる。
スプロケット58は横方向駆動シャフト62に固定され
ている。この駆動シャフト62は、下部ブラケットとし
て知られているベアリングハウジング64内に支軸され
ている。下部プラット64は、ベース部材22と座席支
持部材26の間を跨がる斜め梁66に取り付けられてい
る。クランクアーム68.70の形態をしたペダルクラ
ンクは、180度位相をずらして駆動シャフト62の両
端に固定されている。これらクランクアームは、ペダル
軸76.78にそれぞれ支軸された脚踏みペダル72.
74を保持し゛ている。クランクアーム68.70は、
駆動シャフト62に取り付けて使用される同じ形をした
クランクである。これに対し、一体部品の鍛造クランク
組立体または一体ディスクのような他の形態のクランク
を使用してもよい。
ハンドル棒レバー80.82は、駆動シャフト62の上
方にあって共有軸84を中心として枢動することができ
るように支柱36の上端付近に取り付けられ、フレーム
の両側で前後に揺動運動することができる。ハンドル棒
レバー80.82の上端にはハンドル86.88が設け
てあり、また下端は連結ロッド90.92に枢動可能に
取り付けられている。連結ロッドの後方端は起立した剛
性タブ94.96を支えており、これらタブはクランク
アーム68.70およびペダル72.74にペダル軸7
6.78を介して支軸されている。
起立したタブ94.96は本発明の要部を構成してはい
ないが、安全対策にとって重要な役割を果たしている。
これらタブは、ペダル72.74のレベルよりかなり低
い位置でこれらペダルに接近させて連結ロッドを保持し
ておくためのものであり、こうした位置に連結ロッドを
配置しておけば、使用者の足が連結ロッドの邪魔になる
ことがない。軸84と同じ位置に固定足載せ台98.1
00が設置されている。
操作に際し、座席30に座った使用者はペダル72.7
4に足を掛けて漕ぐか、(足載せ台98.100に足を
載せてふんばり)ハンドル棒レバー80.82を揺動さ
せ、またはペダルとハンドルを同時に操作して羽根付き
車輪組立体50を回転させる。本発明による自転車運動
器具のユニークな構造によれば数々の利点が得られる。
連結ロッド90.92をペダル軸76.78に枢着して
いるため、ペダル72.74のいずれか一方が最下部(
すなわち、下死点)を占める際(すなわち、ペダルクラ
ンクアーム68.70がほぼ垂直の関係にある際)、ハ
ンドル86.88は最後部の位置から事実上前方に移動
している。この状態は第2図に詳しく示されている。第
2図に示す右側ペダル72は下死点位置にある(図示し
てはいないが、左側ペダル74は上死点位置にある)。
右側ペダルに連係する右側ハンドル棒レバー80は実線
で示すように中間位置にあり、ハンドル86は、想像線
R−Rで示す右側ペダル位置rに対応する最後部位置か
らかなり前方に移動している。他方(左側)のハンドル
88(第2図には示されていない)は、ハンドル86よ
り僅かに前方に位置している。右側ハンドル86の最前
部位置は想像線F−Fで示されている。この位置は右側
ペダル位置fに対応している。こうしてハンドル86.
88と座席30の間には広い空間が形成され、座席30
に乗り降りするのにハンドル86.88が邪魔になるこ
とはない。このため、器具への乗り降り動作に伴い一方
のペダルに体重を掛ける多くの使用者にとって好都合で
ある。さらに、足踏みへダル72.74の死点位置がハ
ンドル棒レバー80.82の死点位置(f、Fおよびr
、R)に重なることがなく、手軽に体操運動を始められ
る。
このハンドル棒レバー駆動構造によれば、ツーバー氏の
特許に言及されている腕と足のコンビネーション動作と
は幾分違ったものになるが、本発明により行なわれる足
と腕の運動のほうが非常に自然な感じを与え、また必要
とする有効な体操を行なっているように感じさせる効能
のあることが判明している。またハンドル棒レバーには
押出し力と引張力が非対称的であるため、さらに効果の
高い運動を行なうことができる。すなわち、ペダルの回
転方向に応じて、ハンドル棒レバーに加える押出し力を
引張力よりも大きくしたり小さくしたすすることができ
る。ハンドル棒レバーの死点位置f、rが駆動シャフト
62に対し互いに180度離れていないことによる。押
出しモードに使われる上半身の主な筋肉群には、二頭筋
、内側三角筋および胸筋がある。また引張りモードに使
われる上半身の主な筋肉群には、二頭筋、腹筋および僧
帽筋がある。こうした箇々の筋肉は、これら相対する通
勤行為によって等しく利用され鍛えられる。従って、押
出し力よりも大きな引張力を用いて、またはその逆の力
関係で運動を行なえる利点がある。本発明の複合動作に
より、使用者はペダルを前向きに踏むかまたは後向きに
踏んで作動モードの何れかを選択することができる。
ところで、ツーバー氏の特許の第7図の実施例ではかな
り短いハンドル棒レバークランク44が使われている。
このハンドル棒レバークランク44は、連結ロッドを介
して枢軸部下側にあるハンドル棒レバーの短い下側部分
29に連接されている。これに対し、本発明の複合動作
自転車運動器具は比較的長い駆動クランク(すなわち、
ベダルクランク68.70)と比較的長い下側ハンドル
棒レバ一部分(これらレバ一部分は枢軸84の下側に突
き出している)を使用している。このため、連結ロッド
90.92には大きな力が伝達されず、また連結ロッド
の端部にある枢軸部分に大きな負担が掛からない。従っ
て、軽装構成要素を使用でき(結果的に、低コスト化を
図れる)、構成要素の寿命も延ばすことができる。
本発明の好ましい実施例を詳細に図解説明してきたが、
当業者であれば、本発明の精神並びに範囲から逸脱する
ことなく如何ようにも修正し、変更しまたは組合わせを
行なえることは自明である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る自転車運動器具の斜視図である
。 第2図は、第1図の自転車運動器具の側面図にして、幾
何学的力学原理を分かり易く説明するために一部を取り
除いて示している。 第3図は、自転車運動器具の作動部分を示す概略指図で
ある。 第4図は、自転車運動器具の一部の細部構造を示す斜視
図である。 20・・・フレーム;22・・・縦方向ベース部材;2
4・・・プラスチック被覆支持脚;26・・・座席支持
部材;28・・・座席支柱;30・・・座席;32・・
・差込み固定ノブ;36・・・一対の支柱;44・・・
縦方向梁;48・・・車輪の軸;50・・・羽根付き車
輪組立体;52・・・放射状スポーク;54・・・ひれ
状羽根;58・・・スプロケット;62・・・横方向駆
動シャフト、68.70・・・クランクアーム(ペダル
クランク);72.74・・・足踏み、76.78・・
・ペダル軸; 80.82・・・ハンドル棒レバー; 86.88・・・ハンドル、90.92・・・連結ロッ
ド;94.96・・・タブ (外ゲ名) 図面の浄書(内容に変更なし) F−7G、  /。 F/6. 2゜ 手 続 補 正 書 平成1年特許願第196437号 2、発明の名称 自転車運動器具 3゜ 補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 名 称  デイバージフィード・プロダクツ・コーポレ
ーション 4、代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、自転車運動器具にして、フレームと、このフレーム
    に回転可能に装着された抵抗車輪を備えているエネルギ
    ー吸収手段と、前記フレームに支軸され、しかも前記車
    輪の回転軸からオフセットされた横方向駆動シャフトを
    備えた、前記車輪を回転させるための駆動手段と、前記
    駆動シャフトおよび車輪を互いに連結しているトランス
    ミッション手段と、180度位相のずれた位置に配置さ
    れ、前記駆動シャフトと共に回転する2つの足踏みペダ
    ルと、上端にハンドルを備え、また前記駆動シャフトに
    作動連接され、この駆動シャフトから前方の端部中間位
    置でフレームに枢動可能に装着されていて、フレームの
    両側にあって前後に運動することのできる揺動する一対
    のハンドル棒レバーと、前記駆動シャフトの上方且つ後
    方の位置で前記フレームに装着され、足踏みペダルおよ
    び前記ハンドルに届く範囲内に使用者を座らせておく座
    席とを有している自転車運動器具において、前記駆動手
    段は、一対のクランクと一対の連結ロッドとを有し、 前記一対のクランクは、各々が前記駆動シャフトの両端
    にこれら両端と一緒になって回転するように固定され、
    しかも前記足踏みペダルは180度位相をずらしてクラ
    ンクの各々に取り付けられ、前記クランクの外側の位置
    を占めた状態で各々の横方向ペダル軸の廻りで回転する
    ことができ、 また前記一対の連結ロッドは前記フレームの両側にあり
    、これら連結ロッドの各々は箇々のハンドル棒レバーの
    下側部分に枢着され、しかも箇々のペダル軸を介してそ
    れぞれのクランクに枢着されており、前記ハンドル棒レ
    バーの揺動により前記クランクと駆動シャフトを回転さ
    せ、またはこれとは逆にハンドル棒レバーを揺動させて
    前記車輪の回転を行なう自転車運動器具。 2、請求項1記載の自転車運動器具において、前記連結
    ロッドの各々は、前記箇々のクランクとペダルの間に介
    在している自転車運動器具。 3、請求項2記載の自転車運動器具において、前記連結
    ロッドの各々は、当該連結ロッドに強固に取り付けられ
    た上向きに突き出ているタブにより後方端が前記箇々の
    クランクに取り付けられ、前記駆動シャフトの廻りで行
    なわれる前記連結ロッドの回転を通じ、当該連結ロッド
    が常に前記ペダルの下側に配置されている自転車運動器
    具。 4、請求項3記載の自転車運動器具において、両方の前
    記ハンドルは、前記ペダルの一方が事実上最も低い位置
    を占める場合には、移動経路の最後方位置よりも事実上
    前方に配置され、ペダルがそうした位置にあれば前記座
    席への乗り降りを事実上自由に行なえる自転車運動器具
    。 5、請求項4記載の自転車運動器具において、前記クラ
    ンクの各々はクランクアームであり、また当該クランク
    アームが180度位相をずらして配置されている自転車
    運動器具。6、請求項1記載の自転車運動器具において
    、前記連結ロッドの各々は、当該連結ロッドに強固に取
    り付けられた上向きに突き出ているタブにより後方端が
    前記箇々のクランクに取り付けられ、前記駆動シャフト
    の廻りで行なわれる前記連結ロッドの回転を通じ、当該
    連結ロッドが常に前記ペダルの下側に配置されている自
    転車運動器具。 7、請求項1記載の自転車運動器具において、両方の前
    記ハンドルは、前記ペダルの一方が事実上最も低い位置
    を占める場合には、移動経路の最後方位置よりも事実上
    前方に配置され、ペダルがそうした位置にあれば前記座
    席への乗り降りを事実上自由に行なえる自転車運動器具
    。 8、自転車運動器具にして、 フレームと、 当該フレームに回転可能に装着された抵抗車輪を備えて
    いるエネルギー吸収手段と、 前記車輪を回転させるための駆動手段とを有し、当該駆
    動手段が、 前記フレームに支軸され、しかも前記車輪の回転軸から
    オフセットされた横方向駆動シャフトと、 当該駆動シャフトおよび車輪を互いに連結しているトラ
    ンスミッション手段と、 180度位相をずらして、前記駆動シャフトの両端にこ
    の駆動シャフトと一緒に回転するように各々が固定され
    ている一対のクランクアームと、当該クランクアームの
    各々の外側の位置に取り付けられ、横方向ペダル軸の廻
    りを回転することのできる足踏みペダルと、前記駆動シ
    ャフトから前方の端部中間位置でフレームに枢動可能に
    装着され、フレームの両側にあって前後に運動すること
    のできる揺動する一対のハンドル棒レバーと、 当該ハンドル棒レバーの各々の上端にあるハンドルと、 前記フレームの両側にあって、各々が箇々のハンドル棒
    レバーの下端に前方端が枢着され、しかも後方端が箇々
    のクランクアームとペダルの間に配置され、各々のペダ
    ル軸を介してクランクアームおよびペダルに枢着されて
    いる一対の連結ロッドと、 前記駆動シャフトの上方且つ後方の位置で前記フレーム
    に装着され、足踏みペダルおよび前記ハンドルに届く範
    囲内に使用者を座らせておく座席とを備え、前記足踏み
    ペダルの回転および/またはハンドル棒レバーの揺動が
    前記駆動シャフトと車輪を回転させるようになっている
    自転車運動器具。 9、請求項8記載の自転車運動器具において、前記連結
    ロッドの各々は、当該連結ロッドに強固に取り付けられ
    た上向きに突き出ているタブにより後方端が前記箇々の
    クランクアームに取り付けられ、前記駆動シャフトの廻
    りで行なわれる前記連結ロッドの回転を通じ、当該連結
    ロッドが常に前記ペダルの下側に配置されている自転車
    運動器具。 10、請求項9記載の自転車運動器具において、両方の
    前記ハンドルは、前記クランクアームがほぼ垂直に位置
    している場合には、移動経路の最後方位置よりも事実上
    前方に配置され、ペダルがそうした位置にあれば前記座
    席への乗り降りを事実上自由に行なえる自転車運動器具
    。 11、自転車運動器具にして、 フレームと、 当該フレームに支軸された横方向駆動シャフトと、 180度位相をずらして、前記駆動シャフトの両端にこ
    の駆動シャフトと一緒に回転するように各々が固定され
    ている一対のクランクと、 当該クランクの各々の外側の位置に取り付けられ、横方
    向ペダル軸の廻りを回転することのできる足踏みペダル
    と、 前記駆動シャフトの前方の端部中間位置でフレームに枢
    動可能に装着され、フレームの両側にあって前後に運動
    することのできる揺動する一対のハンドル棒レバーと、 当該ハンドル棒レバーの各々の上端にあるハンドルと、 前記駆動シャフトの上方且つ後方の位置で前記フレーム
    に装着され、足踏みペダルおよび前記ハンドルに届く範
    囲内に使用者を座らせておく座席と、 前記フレームの両側にあって、各々が箇々のハンドル棒
    レバーの下端に前方端が枢着され、しかも後方端に強固
    に取り付けられた上向きに突き出ているタブを備え、当
    該タブが箇々のペダル軸を介してクランクの各々に枢着
    され、前記ペダルの回転とハンドル棒レバーの揺動が同
    期され、また前記駆動シャフトの廻りで行なわれる回転
    を通じ、常にペダルの下側に配置されているような一対
    の連結ロッドと、 前記駆動シャフトに作動連結され、使用者の行なう前記
    ペダルの回転および/またはハンドル棒レバーの揺動に
    より生じる、前記駆動シャフトの回転動作に抵抗するエ
    ネルギー吸収手段とを有している自転車運動器具。 12、請求項11記載の自転車運動器具において、前記
    タブの各々はそれぞれクランクとペダルの間に配置され
    ている自転車運動器具。 13、請求項11記載の自転車運動器具において、両方
    の前記ハンドルは、前記ペダルの一方が事実上最も低い
    位置を占める場合には、移動経路の最後方位置よりも事
    実上前方に配置され、ペダルがそうした位置にあれば前
    記座席への乗り降りを事実上自由に行なえる自転車運動
    器具。
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