JPH045471B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明はペダル運動型エクササイザに関し、
特に、仕事量を測定する装置を備えるペダル運動
型エクササイザに関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a pedal exerciser,
In particular, it relates to a pedal exerciser equipped with a device for measuring workload.
[従来の技術]
ドイツ特許第1961488号には、本願発明に関連
ある自転車型運動器が開示されている。上記開示
の自転車型運動器では、クランクによつて回転さ
れるばずみ車をデイスクブレーキのブレーキデイ
スクとし、ブレーキシユーによつてブレーキデイ
スクの一カ所を左右両側から挟むことにより制動
力(負荷)を調整するようにされている。[Prior Art] German Patent No. 1961488 discloses a bicycle-type exercise machine related to the present invention. In the bicycle-type exercise machine disclosed above, the brake disc of the disc brake is the handwheel rotated by the crank, and the braking force (load) is generated by sandwiching one part of the brake disc from both the left and right sides by the brake shoe. has been adjusted.
[発明が解決しようとする問題点]
ところが、このような構成では、はずみ車とし
てのプレーキデイスクの一カ所で負荷を与えるた
め、はずみ車の回転のバランスが悪くなり、使用
感が良くないという欠点があつた。[Problems to be Solved by the Invention] However, with this configuration, the load is applied at one place on the flywheel, which causes the rotation of the flywheel to become unbalanced, resulting in a poor usability. Ta.
それゆえに、この発明の主たる目的は、ペダル
クランクにより回転されるはずみ車輪にバランス
良く負荷がかかり、はずみ車輪の回転がスムーズ
な、使用感の良い、また、正しい仕事量を容易に
認知できるペダル運動型エクササイザを提供する
ことである。 Therefore, the main object of this invention is to provide a pedal motion that applies a well-balanced load to the flywheel rotated by a pedal crank, allows smooth rotation of the flywheel, is comfortable to use, and allows the user to easily recognize the correct amount of work. To provide a type exerciser.
[問題点を解決するための手段]
この発明は、はずみ車輪の軸と同軸に回転自在
に設けられ、はずみ車輪の外周面を、直径方向に
両側から挟むことによつて負荷を与える負荷装置
を備えている。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a load device that is rotatably provided coaxially with the axis of the flywheel and applies a load by sandwiching the outer peripheral surface of the flywheel from both sides in the diametrical direction. We are prepared.
また、好ましい実施例では、はずみ車輪の回転
に伴つて動かされる負荷装置の動きに応じて伸縮
する弾性部材と、弾性部材の弾性変形量(伸縮
量)を電気的インピーダンス(たとえば抵抗値ま
たはリアクタンス)の変化に変換し、かつそれに
基づいて発振周波数を変化させ、その発振周波数
でデイジタル的に仕事量を測定する装置とを備え
ている。 In addition, in a preferred embodiment, an elastic member that expands and contracts in accordance with the movement of a load device that is moved as the flywheel rotates, and the amount of elastic deformation (amount of expansion and contraction) of the elastic member is determined by electrical impedance (for example, resistance value or reactance). and a device that changes the oscillation frequency based on the change in the oscillation frequency and digitally measures the amount of work at the oscillation frequency.
[作用]
負荷装置は、はずみ車輪の周面を、直径方向に
両側から挟むので、はずみ車輪に加わる負荷は、
はずみ車輪の軸に対して均等に加わる。[Operation] Since the load device pinches the circumferential surface of the flywheel from both sides in the diametrical direction, the load applied to the flywheel is
Apply evenly to the axis of the flywheel.
弾性部材の弾性変形は、負荷装置の回転しよう
とする力と釣り合つた状態で停止する。この弾性
部材の弾性変形量は、電気的インピーダンスの変
化に変換される。そして、そのインピーダンスの
変化に基づいて発振手段は所定の周波数で発振す
る。この発振周波数または周期が測定され、ペダ
ルランクに与えられる仕事量がデイジタル的に測
定される。 The elastic deformation of the elastic member stops when it is balanced with the rotational force of the load device. The amount of elastic deformation of the elastic member is converted into a change in electrical impedance. The oscillation means oscillates at a predetermined frequency based on the change in impedance. This oscillation frequency or period is measured and the amount of work imparted to the pedal rank is measured digitally.
[発明の実施例]
以下には、図面を参照して、この発明の一実施
例について説明をする。[Embodiment of the Invention] An embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は、この発明の一実施例の全体構成を示
す図である。第1図を参照して、この発明の一実
施例のペダル運動型エクササイザ10は、床上へ
静置されるフレーム12を含む。フレーム12に
は、ハンドル14とサドル16とが備えられると
ともに、ペダル18で駆動される駆動輪20と、
これにチエーン22等で連結されたはずみ車輪2
4とが備えられている。はずみ車輪24には、関
連的に、はずみ車輪24に所定の負荷を与えるた
めの負荷機構26と、その負荷を測定するための
負荷検出器28とが取付けられている。またペダ
ル18に関連して、ペダル18の回転数を検出す
るための回転数検出器30が取付けられている。
そして、負荷検出器28および回転数検出器30
の出力に基づいて、ハンドル14に取付けられた
表示装置32に仕事量等が表示されるようになつ
ている。 FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a pedal exerciser 10 according to an embodiment of the present invention includes a frame 12 that is placed stationary on a floor. The frame 12 is provided with a handle 14 and a saddle 16, and a drive wheel 20 driven by a pedal 18;
A flywheel 2 connected to this by a chain 22 etc.
4 are provided. The flywheel 24 is associated with a load mechanism 26 for applying a predetermined load to the flywheel 24 and a load detector 28 for measuring the load. Further, in relation to the pedal 18, a rotation speed detector 30 for detecting the rotation speed of the pedal 18 is attached.
And load detector 28 and rotation speed detector 30
Based on the output, the amount of work etc. is displayed on a display device 32 attached to the handle 14.
第2図は、この実施例の特徴の1つである負荷
機構26の構成を説明するための図である。第2
図を参照して、負荷機構26は、はずみ車輪24
の回転軸心34に回転自在に支持されたアーム3
6を含む。アーム36は、回転軸心34を中心に
はずみ車輪24の直径方向に延びる、直径とほぼ
同長の棒状部材である。アーム36の両端には、
それぞれの端からはずみ車輪24の回転方向(矢
印A方向)へ突出するように、ブレーキレバー3
8,40が取付けられている。アーム36と各ブ
レーキレバー38,40との結合は、アーム36
に対してブレーキレバー38,40が個々にはず
み車輪24の半径方向へ揺動自在であるように、
それぞれ、連結ピン42,44で連結されてい
る。各ブレーキレバー38,40には、はずみ車
輪24の外周面と接触するためのブレーキシユー
46,48が取付けられている。ブレーキシユー
46,48は、たとえば合成ゴム、フエルト等の
摩擦係数の大きな材料で作られており、はずみ車
輪24との間で摩擦による負荷を生じさせる。ブ
レーキシユー46,48はブレーキレバー38,
40にそれぞれ固着されていてもよいし、より好
ましくは、ブレーキシユー46,48がははずみ
車輪24の外周面に良好に接触できるように、ブ
レーキレバー38,40に対して揺動可能に取付
けられていてもよい。また、第2図では、ブレー
キシユー46,48は、ブレーキレバー38,4
0の、図において向こう側面に取付けられている
が、たとえばブレーキレバーのブレーキシユーを
取付ける部分をはずみ車輪24の外周面上に張り
出すような形状とし、ブレーキレバーの内面、す
なわちはずみ車輪24の外周面と対向する面にブ
レーキシユーを取付けてもよい。 FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the load mechanism 26, which is one of the features of this embodiment. Second
Referring to the figure, the load mechanism 26 includes a flywheel 24
An arm 3 rotatably supported on a rotation axis 34 of
Contains 6. The arm 36 is a rod-shaped member that extends in the diametrical direction of the flywheel 24 about the rotation axis 34 and has approximately the same length as the diameter. At both ends of the arm 36,
The brake lever 3 is arranged so as to protrude from each end in the direction of rotation of the flywheel 24 (in the direction of arrow A).
8,40 are installed. The arm 36 and each brake lever 38, 40 are connected to each other by the arm 36.
so that the brake levers 38, 40 are individually swingable in the radial direction of the flip wheel 24.
They are connected by connecting pins 42 and 44, respectively. A brake shoe 46, 48 is attached to each brake lever 38, 40 for contacting the outer peripheral surface of the flywheel 24. The brake shoes 46 and 48 are made of a material with a high coefficient of friction, such as synthetic rubber or felt, and generate a load due to friction between them and the flywheel 24. The brake shoes 46, 48 are the brake lever 38,
40, or more preferably, the brake shoes 46, 48 are swingably attached to the brake levers 38, 40 so that the brake shoes 46, 48 can make good contact with the outer peripheral surface of the flywheel 24. It may be. In addition, in FIG. 2, the brake shoes 46, 48 are different from the brake levers 38, 4.
For example, the part of the brake lever where the brake shoe is attached is shaped so as to protrude above the outer circumference of the flywheel 24, and the inner surface of the brake lever, that is, the part of the flywheel 24, is attached to the opposite side of the brake lever. A brake shoe may be attached to the surface facing the outer peripheral surface.
この実施例では、ブレーキレバー38,40
は、アーム36からはずみ車輪24の回転方向に
突出した構成としたが、これに限らず、ブレーキ
レバー38,40は、アーム36の両端からはず
み車輪24の回転方向と逆方向に突出して取付け
られていてもよい。 In this embodiment, the brake levers 38, 40
Although the brake levers 38 and 40 are configured to protrude from the arm 36 in the rotational direction of the flywheel 24, the present invention is not limited to this. You can leave it there.
また、この実施例では、構造を簡単にするため
に、アーム36は伸縮しない棒状部材とし、その
両端に取付けられたブレーキレバー38,40が
揺動されることによつて発生する負荷が変化でき
るようにしたが、アーム36自体をはずみ車輪2
4の直径方向に伸縮可能とし、その伸縮可能なア
ームの両端に取付けられたブレーキレバーおよび
ブレーキシユーによつてはずみ車輪24を直径方
向に外周面から挟むような構成としてもよい。 Further, in this embodiment, in order to simplify the structure, the arm 36 is a rod-like member that does not extend or contract, and the load generated can be changed by swinging the brake levers 38 and 40 attached to both ends of the arm 36. However, the arm 36 itself is flipped and the wheel 2
4 may be extendable and retractable in the diametrical direction, and a brake lever and a brake shoe attached to both ends of the extendable arm may sandwich the flip wheel 24 from the outer peripheral surface in the diametrical direction.
ブレーキレバー38と40との間は棒50、コ
イルスプリング52およびワイヤ54でつながれ
ている。棒50の一端はブレーキレバー38を貫
通し、ブレーキレバー38の外側からナツト51
によつて取付けられている。棒50の他端はコイ
ルスプリング52を介してワイヤ54の一端と連
結されている。ワイヤ54はブレーキレバー40
を貫通し、ブレーキレバー40の外側に延びてい
る。ブレーキレバー40の外側に延びるワイヤ5
4はアウターチユーブ56で覆われ、その先端
は、負荷調整器58に取付けられている。負荷調
整器58の一部は、フレーム12に取付けられた
取付部57の開口59を摺動自在に貫通してい
る。アウターチユーブ56は可撓性でかつ伸縮し
ないチユーブで、ブレーキレバー40と負荷調整
器58との間にその長さに多少余裕を持たせて配
置されている。負荷調整器58は調整ノブ60と
筺体62とを含み、調整ノブ60のねじ加減によ
りワイヤ54の緊張度を調整するものである。な
お、筺体62は取付部材57に対して筺体62の
軸方向には摺動自在であるが、ワイヤ54を中心
に回転することを防止する、図示しない回り止め
の機能を有するものである。すなわち、調整ノブ
60を回転することによつて、筺体62は回転す
ることなく、取付部材57の開口59内を図面に
おいて上下方向に移動することになる。 Brake levers 38 and 40 are connected by a rod 50, a coil spring 52, and a wire 54. One end of the rod 50 passes through the brake lever 38 and is inserted into the nut 51 from the outside of the brake lever 38.
installed by. The other end of the rod 50 is connected to one end of a wire 54 via a coil spring 52. The wire 54 is connected to the brake lever 40
and extends to the outside of the brake lever 40. Wire 5 extending outside the brake lever 40
4 is covered with an outer tube 56, the tip of which is attached to a load regulator 58. A portion of the load adjuster 58 slidably passes through an opening 59 of a mounting portion 57 attached to the frame 12. The outer tube 56 is a flexible tube that does not expand or contract, and is arranged between the brake lever 40 and the load adjuster 58 with some margin in length. The load adjuster 58 includes an adjustment knob 60 and a housing 62, and adjusts the tension of the wire 54 by adjusting the screw of the adjustment knob 60. Although the casing 62 is slidable in the axial direction of the casing 62 with respect to the mounting member 57, it has a detent function (not shown) to prevent rotation about the wire 54. That is, by rotating the adjustment knob 60, the housing 62 moves vertically in the drawing within the opening 59 of the mounting member 57 without rotating.
この実施例では、負荷調整器58は、アウター
チユーブ56を介して突出するワイヤ54の先端
と連結するようにしたが、負荷調整器58をブレ
ーキレバー40上に直接取付け、アウターチユー
ブ56を不要とする構成としてもよい。 In this embodiment, the load adjuster 58 is connected to the tip of the wire 54 protruding through the outer tube 56, but the load adjuster 58 is directly mounted on the brake lever 40, eliminating the need for the outer tube 56. It is also possible to have a configuration in which
一方のブレーキレバー40の後端には中継部材
64を介して負荷検出器28が連結されている。
ここに、はずみ車輪24のA方向に回転に伴つて
同方向へ移動しようとするブレーキシユー48、
すなわちブレーキレバー40の動きを敏感にかつ
最適に傑出できるように、中継部材64ははずみ
車輪24のブレーキシユー48が接触する点の接
線方向に延ばされ、その延長上に後端がフレーム
12に固定されたコイルスプリング66が引張り
状態(多少緊張した状態)でかけ渡されている。
コイルスプリング66には、並列に、コイルスプ
リング66の振動を吸収するためのバツフア68
が取付けられ、また、コイルスプリング66の伸
び量を検出して電気的インピーダンスの変化に変
換する変換器70が備えられている。 A load detector 28 is connected to the rear end of one brake lever 40 via a relay member 64.
Here, as the flywheel 24 rotates in the A direction, the brake shoe 48 tries to move in the same direction.
That is, in order to sensitively and optimally distinguish the movement of the brake lever 40, the relay member 64 is extended in the tangential direction of the point of contact with the brake shoe 48 of the flywheel 24, and its rear end is attached to the frame 12 on the extension. A coil spring 66 fixed to is stretched across the coil spring 66 in a tensioned state (somewhat tense state).
In parallel with the coil spring 66, there is a buffer 68 for absorbing vibrations of the coil spring 66.
is attached, and is also provided with a converter 70 that detects the amount of expansion of the coil spring 66 and converts it into a change in electrical impedance.
第3図および第4図は、上記コイルスプリング
66、バツフア68および変換器70からなる負
荷検出器28の構成例を示す図である。 3 and 4 are diagrams showing an example of the configuration of the load detector 28, which includes the coil spring 66, buffer 68, and converter 70.
第3図では、変換器70として、抵抗値に変換
するものが示されている。すなわち、第3図を参
照して、直列に接続された複数個(多数個)の抵
抗R0〜R9(抵抗の数は10個に限らず、原則として
多い方が好ましい)と、それらの各抵抗ごとに接
続された、コイルスプリング66の長さ方向に並
べられた接点P0〜P9と、それら各接点P0〜P9上
をコイルスプリング66の伸縮に伴つて移動する
電動ゴム製ローラのような摺動接触子72とを含
む。そして、抵抗R、接点P、導電ゴムローラ7
2、支持部材74、コイルスプリング66、支持
部材76の可変抵抗回路が、後述するRC発振回
路の一部(抵抗部分)を構成するようにされてい
る。 In FIG. 3, a converter 70 that converts into a resistance value is shown. That is, referring to Fig. 3, there are multiple (many) resistors R 0 to R 9 connected in series (the number of resistors is not limited to 10, but as a general rule, a larger number is preferable) and their Contact points P 0 to P 9 arranged in the length direction of the coil spring 66 connected to each resistor, and an electric rubber contact that moves on each of the contacts P 0 to P 9 as the coil spring 66 expands and contracts. a sliding contact 72, such as a roller. Then, resistor R, contact P, conductive rubber roller 7
2. The support member 74, the coil spring 66, and the variable resistance circuit of the support member 76 constitute a part (resistance portion) of an RC oscillation circuit to be described later.
なお、上記の変換器70は、複数個の固定抵抗
R0〜R9を組合わせたものとしたが、抵抗値が連
続的に変化する摺動抵抗器を用いてもよい。 Note that the converter 70 described above includes a plurality of fixed resistors.
Although R 0 to R 9 are combined, a sliding resistor whose resistance value changes continuously may be used.
第4図は、コイルスプリング66の伸縮量の変
化をインダクタダンス変化に変換する変換器の例
を示す図である。第4図の負荷検出器28では、
変換器71は、銅線等でできたコイル78と、そ
のコイル78の中をコイルスプリング66の伸縮
に伴つて移動するフエライトのような磁性体のロ
ツドとで構成されている。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a converter that converts changes in the amount of expansion and contraction of the coil spring 66 into changes in inductance. In the load detector 28 of FIG.
The converter 71 is comprised of a coil 78 made of copper wire or the like, and a rod of magnetic material such as ferrite that moves within the coil 78 as the coil spring 66 expands and contracts.
次に、第1図および第2図を参照して、動作に
ついて説明する。 Next, the operation will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.
負荷調整器58の調整ノブ60を回転し、ワイ
ヤ54を牽引すると、コイルスプリング52が伸
びてワイヤ54に張力が働く。この張力は、調整
ノブ60を下向きに引張ろうとするので、その力
は筺体62に伝達される。筺体62は、取付部材
57に対して摺動自在であるので、筺体62の下
面はアウターチユーブ56を押すことになる。ア
ウターチユーブ56の下面は、ブレーキレバー4
0の上面に押し当てられているので、ブレーキレ
バー40は連結ピン44を中心に内側へ回動され
る。すなわち、ワイヤ54に生じた張力分の力が
ブレーキレバー40の上面に伝達され、その力で
ブレーキシユー48がはずみ車輪24に押し当て
られることになる。一方、ワイヤ54に生じた張
力はコイルスプリング52を伸ばし、コイルスプ
リング52の一端はワイヤ50に接続されている
ので、コイルスプリング52の働きによりワイヤ
54に生じた張力と同じ大きさの張力がワイヤ5
0にも生じることになる。したがつて、ブレーキ
シユー48がはずみ車輪24に押し当てられた力
と同じ大きさの力で、ブレーキシユー46も同じ
ようにはずみ車輪24に押し当てられる。そし
て、ブレーキシユー46,48とはずみ車輪24
の外周面との間に摩擦抵抗が生じ、はずみ車輪2
4にブレーキトルク(負荷)が加えられる。 When the adjustment knob 60 of the load regulator 58 is rotated and the wire 54 is pulled, the coil spring 52 is expanded and tension is applied to the wire 54. This tension tends to pull the adjustment knob 60 downward, so that force is transmitted to the housing 62. Since the housing 62 is slidable relative to the mounting member 57, the lower surface of the housing 62 pushes against the outer tube 56. The lower surface of the outer tube 56 is connected to the brake lever 4.
0, the brake lever 40 is rotated inward around the connecting pin 44. That is, the force corresponding to the tension generated in the wire 54 is transmitted to the upper surface of the brake lever 40, and the brake shoe 48 is flipped and pressed against the wheel 24 by this force. On the other hand, the tension generated in the wire 54 stretches the coil spring 52, and since one end of the coil spring 52 is connected to the wire 50, the same tension as the tension generated in the wire 54 is applied to the wire due to the action of the coil spring 52. 5
0 will also occur. Therefore, with the same force with which the brake shoe 48 is pressed against the flip wheel 24, the brake shoe 46 is likewise pressed against the flip wheel 24. The brake shoes 46, 48 and the flywheel 24
Frictional resistance is generated between the flywheel 2 and the outer peripheral surface of the flywheel 2.
Brake torque (load) is added to 4.
このようにしてはずみ車輪24は、その直径方
向の両側外周面から等しい力による負荷が加えら
れることにより、負荷が加えられた状態でも、そ
の回転は極めてスムーズである。 In this way, the flip wheel 24 is subjected to an equal load from both outer circumferential surfaces in the diametrical direction, so that the rotation is extremely smooth even when a load is applied.
また、この実施例では、ブレーキレバー38か
ら突出する棒50の突出量がナツト51により調
整可能にされている。このようにした場合、負荷
調整器58による負荷調整量範囲を調整可能であ
る。 Further, in this embodiment, the amount of protrusion of the rod 50 that protrudes from the brake lever 38 can be adjusted by a nut 51. In this case, the load adjustment amount range by the load adjuster 58 can be adjusted.
ブレーキシユー46,48がA方向へ回転する
はずみ車輪24へ押しつけられると、はずみ車輪
24のA方向への回転に追従して、各ブレーキシ
ユー46,48も矢印A方向へ移動しようとし、
ブレーキレバー40、中継部材64を介してコイ
ルスプリング66を、その張力に抗して牽引す
る。そして、コイルスプリング66が或る状態ま
で伸びたときに釣り合う。そして、このときのコ
イルスプリング66の伸び量は、はずみ車輪24
の外周面にかかる円周方向の力Fに比例する。こ
の力Fとはずみ車輪の半径rとの積F・rは、は
ずみ車輪24の軸まわりのトルクである。はずみ
車輪24と駆動輪20の回転数比、すなわち増速
比をGとするならば、力の伝達ロスを無視する
と、駆動輪20の軸まわり、すなわちペダル18
にかかる軸まわりのトルクTは、
T=G・F・r
で求められる。上記の式において、増速比Gおよ
びはずみ車輪24の半径rは一定であるから、結
局、トルクTは、はずみ車輪24の外周にかかる
円周方向に力F、言い換えればコイルスプリング
66の伸び量に比例することになる。そして、こ
のコイルスプリング66の伸び量は、上述した負
荷検出器28により、電気的な抵抗量に変換され
る。 When the brake shoes 46, 48 are pressed against the flywheel 24 rotating in the direction A, each brake shoe 46, 48 also tries to move in the direction of the arrow A, following the rotation of the flywheel 24 in the A direction.
The coil spring 66 is pulled through the brake lever 40 and the relay member 64 against its tension. Then, when the coil spring 66 is extended to a certain state, it is balanced. The amount of expansion of the coil spring 66 at this time is the amount that the flywheel 24
is proportional to the circumferential force F applied to the outer peripheral surface of The product F·r of this force F and the radius r of the flywheel is the torque about the axis of the flywheel 24. If the rotational speed ratio of the flywheel 24 and the drive wheel 20, that is, the speed increase ratio, is G, then if force transmission loss is ignored, the rotation speed around the axis of the drive wheel 20, that is, the pedal 18
The torque T around the axis applied to is determined by T=G・F・r. In the above equation, since the speed increasing ratio G and the radius r of the flywheel 24 are constant, the torque T is the force F in the circumferential direction applied to the outer periphery of the flywheel 24, in other words, the amount of extension of the coil spring 66. It will be proportional to. The amount of expansion of the coil spring 66 is converted into an amount of electrical resistance by the load detector 28 described above.
次に、コイルスプリング66の伸び量が変換さ
れた電気的な抵抗量に基づくトルクTの算出回路
について説明をする。第5図は、表示装置32
(第1図参照)に内臓されている電気的な回路構
成を示すブロツク図である。第5図では、第3図
に示すような電気抵抗値の変化を用いる場合の
RC発振回路82と、第4図に示すようにインダ
クタンスの変化を利用した場合のLC発振回路8
4とが併記されているが、実際には、RC発振回
路82またはLC発振回路84のいずれか一方が
使われる。 Next, a circuit for calculating torque T based on the amount of electrical resistance obtained by converting the amount of extension of the coil spring 66 will be explained. FIG. 5 shows the display device 32
FIG. 2 is a block diagram showing the electrical circuitry built into the device (see FIG. 1). Figure 5 shows the case where the change in electrical resistance value as shown in Figure 3 is used.
An RC oscillation circuit 82 and an LC oscillation circuit 8 that utilizes changes in inductance as shown in Figure 4.
Although 4 is also written, in reality, either the RC oscillation circuit 82 or the LC oscillation circuit 84 is used.
RC発振回路82では、抵抗R(この抵抗Rは、
前述した第3図の可変抵抗である)の変化によ
り、その発振周波数fが変化する。そして、発振
周波数fの電圧信号は、CPU86に与えられる。
このように発振回路を用いて電気的インピーダン
スの変化を発振周波数の変化としてとらえれば、
CPU86に直接信号を与えることができ、アナ
ログ/デイジタル変換器等が不要になつて、回路
構成が簡単となるという利点がある。また、回転
数検出器30で検出されたペダル18の回転数信
号もCPU86に与えられる。CPU86では、周
波数fの電圧信号の周期tを測定し、ペダル18
の回転軸まわりのトルクTを
T=f(t)
により算出する。なお、このときの関数f(t)
は、実施例のエクササイザのコイルスプリング6
6の特性や発振回路の特性等により実験的に求め
ることができる関数である。したがつて、試作段
階でこの関数を求め、求めた関数をCPU86に
設定しておけばよい。 In the RC oscillation circuit 82, a resistor R (this resistor R is
The oscillation frequency f changes due to a change in the variable resistor (the variable resistor shown in FIG. 3). The voltage signal having the oscillation frequency f is then given to the CPU 86.
If we use an oscillator circuit and treat changes in electrical impedance as changes in oscillation frequency, we get
This has the advantage that a signal can be directly given to the CPU 86, eliminating the need for an analog/digital converter, etc., and simplifying the circuit configuration. Further, the rotation speed signal of the pedal 18 detected by the rotation speed detector 30 is also given to the CPU 86 . The CPU 86 measures the period t of the voltage signal with the frequency f, and
The torque T around the rotation axis of is calculated by T=f(t). In addition, the function f(t) at this time
is the coil spring 6 of the exerciser of the embodiment
This is a function that can be obtained experimentally from the characteristics of No. 6 and the characteristics of the oscillation circuit. Therefore, it is sufficient to find this function at the prototype stage and set the found function in the CPU 86.
また、上述のように周期tを測定する代わり
に、周波数nを測定し、
T=f′(n)
により計算することも可能である。 Furthermore, instead of measuring the period t as described above, it is also possible to measure the frequency n and calculate as follows: T=f'(n).
さらに、トルク値Tは、回転数検出器30から
与えられるペダル18の回転数に基づいて、
WATT値等の仕事率に換算することもできる。 Furthermore, the torque value T is based on the rotation speed of the pedal 18 given from the rotation speed detector 30.
It can also be converted into power such as WATT value.
そして、CPU86で求めたペダル回転軸まわ
りのトルクTや仕事率は、表示装置32に備えら
れている公知の液晶表示器88に表示され、容易
に使用者に読取れるようにされている。 The torque T and power around the pedal rotation axis determined by the CPU 86 are displayed on a known liquid crystal display 88 included in the display device 32 so that the user can easily read them.
[発明の効果]
この発明によれば、はずみ車輪に対する負荷が
バランス良くかかり、はずみ車輪の回転がスムー
ズで、使用者にとつて心地良い運動を行うことの
できるペダル運動型エクササイザを提供すること
ができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, it is possible to provide a pedal motion type exerciser in which a load is applied to the flywheel in a well-balanced manner, the rotation of the flywheel is smooth, and the user can perform a comfortable exercise. can.
また、負荷は、電磁石等により電気的な負荷で
はなく、機械的な負荷とされており、その構造が
簡単な装置とすることができる。 Further, the load is not an electrical load but a mechanical load, such as an electromagnet, and the device can have a simple structure.
さらに、負荷の検出および電気信号への変換が
簡単な構造でなさるので、故障が少なく、安価な
装置とすることができる。 Furthermore, since the load detection and conversion to an electric signal can be performed with a simple structure, the device can be manufactured at low cost and with fewer failures.
さらに、負荷検出は、コイルスプリング66が
最初の状態からどれだけ伸縮するかに基づいて検
出されるので、使用者が負荷検出器の0点調整な
どを行なう必要のない、正確な装置とすることが
できる。 Furthermore, since the load is detected based on how much the coil spring 66 expands and contracts from its initial state, the device is accurate and does not require the user to adjust the load detector's zero point. I can do it.
第1図は、この発明の一実施例の全体構成を示
す図である。第2図は、負荷機構の説明をするた
めの部分的拡大図である。第3図および第4図
は、負荷検出器の構成を示す図である。第5図
は、負荷検出および表示のための電気回路の構成
を示すブロツク図である。
図において、10はペダル運動型エクササイ
ザ、12はフレーム、18はペダル、24ははず
み車輪、26は負荷機構、28は負荷検出器、3
0は回転数検出器、36はアーム、38,40は
ブレーキレバー、46,48はブレーキシユー、
52はコイルスプリング、54はワイヤ、56は
アウターチユーブ、58は負荷調整器、64は中
継部材、66はコイルスプリング、68はバツフ
ア、70は変換器を示す。
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged view for explaining the load mechanism. FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams showing the configuration of the load detector. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of an electric circuit for load detection and display. In the figure, 10 is a pedal exerciser, 12 is a frame, 18 is a pedal, 24 is a flywheel, 26 is a load mechanism, 28 is a load detector, 3
0 is a rotation speed detector, 36 is an arm, 38 and 40 are brake levers, 46 and 48 are brake shoes,
52 is a coil spring, 54 is a wire, 56 is an outer tube, 58 is a load adjuster, 64 is a relay member, 66 is a coil spring, 68 is a buffer, and 70 is a converter.
Claims (1)
と、そのはずみ車輪を駆動するためのペダルクラ
ンクとを備えたペダル運動型エクササイザであつ
て、 前記はずみ車輪の軸と同軸に回動自在に取付け
られ、はずみ車輪の直径方向に延びるアーム、 前記アームの両端の各々に、揺動自在に取付け
られ、前記はずみ車輪の外周面と接触して摩擦に
よる負荷を発生する負荷発生手段、 伸縮可能な弾性部を含み、前記2つの負荷発生
手段の間にかけ渡されていて、前記負荷発生手段
同士を前記はずみ車輪の軸方向に引張る連結手
段、 前記連結手段の引張度を加減して、前記負荷発
生手段の発生する負荷の大きさを調整する負荷調
整手段、 前記負荷発生手段のいずれか一方に一端が取付
けられ、他端は前記フレームの他の部分に固定さ
れていて、前記はずみ車輪の回転に伴つて動く負
荷発生手段の動きに応じて伸縮する弾性部材、 前記弾性部材の伸縮量の変化を電気的インピー
ダンスの変化に変換する変換手段、 変換された電気的インピーダンスの変化に基づ
いて変化する周波数で発振する発振手段、および 発振周波数を仕事量に変換する仕事量測定手段
を含む、ペダル運動型エクササイザ。 2 前記負荷発生手段は、前記アームに揺動自在
に取付けられたブレーキレバーと、そのブレーキ
レバーの内側に固定されたはずみ車輪の外周面と
接触するブレーキシユーとを含む、特許請求の範
囲第1項記載のペダル運動型エクササイザ。 3 前記ブレーキレバーは、アームの端からはず
み車輪の回転方向に突出するように取付けられて
いる、特許請求の範囲第2項記載のペダル運動型
エクササイザ。 4 前記連結手段は、ワイヤと、前記ワイヤに接
続されたコイルスプリングとを含む、特許請求の
範囲第1項、第2項または第3項記載のペダル運
動型エクササイザ。 5 前記連結手段を構成するワイヤの一端は前記
一方の負荷手段を貫通して外側に延びており、 前記負荷調整手段は、前記一方の負荷手段の外
側に延びるワイヤが挿通されている可撓性で、か
つ伸縮しないアウターチユーブと、前記アウター
チユーブの先端に設けられたワイヤ緊張手段とを
含む、特許請求の範囲第4項記載のペダル運動型
エクササイザ。 6 前記負荷発生手段と前記弾性部材との間に
は、前記はずみ車輪の接線方向に延びる中継部材
が挿入されている、特許請求の範囲第1項または
第5項記載のペダル運動型エクササイザ。 7 前記中継部材は、前記はずみ車輪の回転方向
と逆の接線方向に延び、 前記弾性部材は、コイルスプリングである、特
許請求の範囲第6項記載のペダル運動型エクササ
イザ。 8 前記弾性部材には、急激な伸縮を吸収するた
めのバツフアが並列に備えられている、特許請求
の範囲第1項または第7項記載のペダル運動型エ
クササイザ。 9 前記電気的インピーダンスの変化が抵抗値ま
たはリアクタンスの変化である、特許請求の範囲
第1項記載のペダル運動型エクササイザ。 10 前記弾性部材の伸縮量の変化を電気抵抗値
の変化に変換する手段は、プリント基板上に配列
された異なる固定電気抵抗値を有する複数の接点
と、その接点の上を移動していずれかの電気抵抗
値を選択する導電性摺動子とを含む、特許請求の
範囲第9項記載のペダル運動型エクササイザ。 11 前記弾性部材の伸縮量の変化を電気抵抗値
の変化に置換する手段は、前記弾性部材の伸縮に
応答して摺動する摺動抵抗装置である、特許請求
の範囲第9項記載のペダル運動型エクササイザ。 12 前記ペダルクランクには、ペダルクランク
の回転数を検出するための回転数検出センサが備
えられており、そのセンサの出力は前記仕事量測
定手段に与えられる、特許請求の範囲第1項ない
し第11項のいずれかに記載のペダル運動型エク
ササイザ。[Scope of Claims] 1. A pedal exerciser comprising a flywheel attached to a part of a frame and a pedal crank for driving the flywheel, the pedal crank rotating coaxially with the axis of the flywheel. an arm that is movably attached and extends in the diametrical direction of the flywheel; load generating means that is swingably attached to each of both ends of the arm and that comes into contact with the outer peripheral surface of the flywheel to generate a load due to friction; a connecting means that includes a stretchable elastic part and extends between the two load generating means and pulls the load generating means together in the axial direction of the flywheel; adjusting the tension of the connecting means; load adjusting means for adjusting the magnitude of the load generated by the load generating means, one end of which is attached to either one of the load generating means, the other end of which is fixed to another part of the frame, and the flywheel; an elastic member that expands and contracts in accordance with the movement of a load generating means that moves with the rotation of the elastic member; a conversion means that converts changes in the amount of expansion and contraction of the elastic member into changes in electrical impedance; A pedal exerciser comprising: oscillation means for oscillating at a varying frequency; and work measurement means for converting the oscillation frequency into work. 2. The load generating means includes a brake lever that is swingably attached to the arm, and a brake shoe that contacts the outer peripheral surface of a flywheel that is fixed to the inside of the brake lever. The pedal motion type exerciser according to item 1. 3. The pedal exerciser according to claim 2, wherein the brake lever is attached so as to protrude from the end of the arm in the rotating direction of the flywheel. 4. The pedal exerciser according to claim 1, 2 or 3, wherein the connecting means includes a wire and a coil spring connected to the wire. 5. One end of the wire constituting the connecting means extends outside through the one loading means, and the load adjusting means is a flexible wire through which the wire extending outside the one loading means is inserted. 5. The pedal motion type exerciser according to claim 4, further comprising an outer tube that does not extend or contract, and a wire tensioning means provided at the tip of the outer tube. 6. The pedal exerciser according to claim 1 or 5, wherein a relay member extending in a tangential direction of the flywheel is inserted between the load generating means and the elastic member. 7. The pedal exerciser according to claim 6, wherein the relay member extends in a tangential direction opposite to the rotating direction of the flywheel, and the elastic member is a coil spring. 8. The pedal exerciser according to claim 1 or 7, wherein the elastic member is provided with buffers in parallel to absorb rapid expansion and contraction. 9. The pedal exerciser according to claim 1, wherein the change in electrical impedance is a change in resistance value or reactance. 10 The means for converting a change in the amount of expansion and contraction of the elastic member into a change in electric resistance value includes a plurality of contacts having different fixed electric resistance values arranged on a printed circuit board, and a means for converting a change in the amount of expansion and contraction of the elastic member into a change in electric resistance value by moving over the contact points. 10. The pedal exerciser according to claim 9, further comprising a conductive slider for selecting an electrical resistance value of the pedal. 11. The pedal according to claim 9, wherein the means for replacing the change in the amount of expansion and contraction of the elastic member with a change in electrical resistance value is a sliding resistance device that slides in response to the expansion and contraction of the elastic member. Exercise type exerciser. 12. The pedal crank is equipped with a rotation speed detection sensor for detecting the rotation speed of the pedal crank, and the output of the sensor is provided to the work amount measuring means. 12. The pedal exerciser according to any one of Item 11.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13240885A JPS61290968A (en) | 1985-06-18 | 1985-06-18 | Pedal motion type exerciser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13240885A JPS61290968A (en) | 1985-06-18 | 1985-06-18 | Pedal motion type exerciser |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61290968A JPS61290968A (en) | 1986-12-20 |
JPH045471B2 true JPH045471B2 (en) | 1992-01-31 |
Family
ID=15080688
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JP (1) | JPS61290968A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54144225A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-10 | Aoki Seimitsu Kougiyou Kk | Physical training device |
JPS5613961A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Sanyo Electric Co | Stepping type exercising instrument |
-
1985
- 1985-06-18 JP JP13240885A patent/JPS61290968A/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS54144225A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-10 | Aoki Seimitsu Kougiyou Kk | Physical training device |
JPS5613961A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Sanyo Electric Co | Stepping type exercising instrument |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS61290968A (en) | 1986-12-20 |
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