(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が自転車に乗ってトレーニングするための装置であって、
自転車の後輪相当部を支持するためのプレートと、
前記プレートに取り付け自在でかつ前記後輪相当部の回転に抵抗を加えるための負荷装置と、
前記プレートの底部に設置自在で、前記プレートを支持しかつ前記プレートからの圧力により高さ方向に収縮する、少なくとも３個のダンパとを備え、
前記プレートの底面に設けた複数の嵌合孔に前記ダンパが嵌合され、
前記複数の嵌合孔は自転車の前後方向軸に関して左右対称な複数組の嵌合孔を含み、前記ダンパの内の２個は、嵌合孔の組を変更することにより、自転車の左右方向に沿って嵌合位置を変更自在で、
前記少なくとも３個のダンパを前記プレートの底部に設置した際に、前記プレートは自転車の前後方向に水平動自在で、かつ自転車の左右方向に揺動自在である、
自転車用トレーニング装置。
【請求項２】
前記複数組の嵌合孔は、前記後輪相当部の中心の直下よりも、自転車の前後方向に沿って前側に設置され、
前記プレートの底面の、前記後輪相当部の中心の直下よりも自転車の前後方向に沿って後側に、他の嵌合孔が設けられ、
残りのダンパは固定のダンパとして前記他の嵌合孔に嵌合されていることを特徴とする、請求項１の自転車用トレーニング装置。
【請求項３】
前記プレートの移動範囲を制限するための制限部材を、前記ダンパとは別に、備えていることを特徴とする、請求項１または２の自転車用トレーニング装置。
【請求項４】
前記自転車の前輪底部を支持しかつ鉛直軸回りに回動自在な前輪支持部を更に備えていることを特徴とする、請求項１〜３の何れかの自転車用トレーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人が自転車に乗ってトレーニングするための装置に関する。この発明は、自転車の後輪相当部を支持し、自転車の左右方向に揺動自在でかつ前後方向に水平動自在なトレーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車用トレーニング装置では、自転車の後輪相当部を左右に揺動自在に支持することが知られている（特許文献１）。特許文献１では、左右方向に揺動自在な一対のそり状の部材により後輪を支持する。そしてトレーニングしている人の動きに合わせて、そり状の部材が揺動し、後輪も左右に揺動する。  
【０００３】
しかしながらこのような装置では、揺動の程度を調整することは難しい。大きく揺動するようにすると、初級者は怖くてトレーニングが難しくなる。逆に僅かしか揺動しないと、上級者のトレーニングに成らなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５１０７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、自転車の後輪相当部をプレートにより支持するトレーニング装置に対し、プレートが自転車の前後方向に水平動自在かつ左右方向に揺動自在で、かつ左右への揺動の程度を調整自在にすることにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の自転車用トレーニング装置は、人が自転車に乗ってトレーニングするための装置であって、
自転車の後輪相当部を支持するためのプレートと、
前記プレートに取り付け自在でかつ前記後輪相当部の回転に抵抗を加えるための負荷装置と、
前記プレートの底部に設置自在で、前記プレートを支持しかつ前記プレートからの圧力により高さ方向に収縮する、少なくとも３個のダンパとを備え、
前記プレートは、前記ダンパの内の少なくとも２個の設置位置が、自転車の左右方向に沿って調整自在で、
前記少なくとも３個のダンパを前記プレートの底部に設置した際に、前記プレートは自転車の前後方向に水平動自在で、かつ自転車の左右方向に揺動自在である。
【０００７】
この発明では、プレートは左右に揺動するだけでなく、揺動のしやすさを調整できる。従って初級者から上級者まで、自分にあった揺動のしやすさでトレーニングできる。プレートは、左右の揺動だけでなく、前後に水平動できる。また後輪相当部にはプレートから振動が加わる。このように後輪相当部が様々に運動するので、自転車で屋外を走行する際に近い条件でトレーニングできる。
【０００８】
好ましくは、前記少なくとも３個のダンパは弾性の有るゴム部材から成る。ゴム部材は着脱による位置調整が簡単である。またゴム部材は、プレートからの圧力の方向に応じて、鉛直方向のみでなく、種々の方向に伸縮する。ゴム部材はプレートの振動を吸収し、プレートが激しく振動した際に、安全性を高める。ゴム部材は中実の部材でも、加圧空気を封入した袋状の部材でも良い。しかし中実にすると空気が漏れて使えなくなることがなく、一定の形を持つので位置調整が簡単になる。
【０００９】
好ましくは、前記プレートの移動範囲を制限するための制限部材を設け、プレートと自転車の転倒を防止する。
【００１０】
好ましくは、前記自転車の前輪底部を支持しかつ鉛直軸回りに回動自在な前輪支持部を設け、ハンドルを切ると前輪の向きを変えられるようにする。前輪支持部は例えばスラスト軸受であるが、前輪底部を支持する部分が、自転車のハンドル操作により、鉛直軸回りに回動できればよい。前輪をハンドルで操作でき、後輪相当部に左右への揺動、前後と左右への水平動、上下の振動などが加わるので、実際に自転車を走行させる際に近い条件で、トレーニングできる。
【００１１】
用語を説明する。後輪相当部とは後輪の回転軸（以下単に後輪の車軸）あるいは後輪自体のことである。負荷装置とは、例えば後輪の車軸により回転する発電機、あるいは後輪の車軸により回転する羽根で、油中などに配置されているもの、などのことである。後輪自体をプレートに載せる場合、後輪に接触して摩擦を加えるローラなども、負荷装置として用いることができる。ダンパは、中実のゴム部材が、形状が一定なのでプレートに設置しやすく、空気圧を気にする必要が無く、安価でしかも扱いやすい。しかし加圧空気を封入したゴムの袋も使用でき、またコイルスプリングあるいは板バネなどの弾性部材と振動の減衰材料としてのゴムを組み合わせたダンパなども、使用できる。なおゴムの種類は任意で、弾性の他に振動を吸収する作用があり、かつプレートからの圧力に耐える、高分子材料であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例のトレーニング装置の平面図
【図２】実施例のトレーニング装置の側面図
【図３】実施例でのプレートの底面図
【図４】実施例でのプレートの運動方向を示す図
【図５】制限部材を設けた変形例のプレートの要部側面図
【図６】弾性体を制限部材とする第２の変形例での、プレートの底面図
【図７】図７のプレートの側面図
【図８】中空のゴムボールをダンパとする、変形例のプレートの要部水平方向断面図
【図９】自転車の後輪をローラ（負荷装置）により支持する、変形例のプレートの要部側面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。
【実施例】
【００１４】
図１〜図９に実施例とその変形を示す。図１〜図４は基本的な実施例を示し、トレーニング装置は後輪相当部を支持するプレート２と、前輪を支持する前輪支持部４とから成る。プレート２のプレート本体６は、上面に負荷装置７を備えている。負荷装置７は、発電機８と後輪の車軸を左右から係合する係合部９，１０、係合部１０を支持するフレーム１６、及び発電機８とフレーム１６をプレート本体に締結する締結具１７を備えている。
【００１５】
プレート本体６の底面には、後輪中心Ｐ１よりも後側に、自転車の前後方向軸に関して左右対称に配置された一対の固定ダンパ１２，１３が嵌合されている。なお一対の固定ダンパ１２，１３を一体にし、１個の固定ダンパとしても良い。またプレート本体６の底面で後輪中心Ｐ１よりも前側の位置に、一対の可動ダンパ１４，１５が自転車の前後方向軸に関して左右対称に嵌合されている。可動とは、自転車の前後方向軸に関して左右方向に、嵌合位置を変更できることである。
【００１６】
自転車の前後方向に関して、固定ダンパ１２，１３は可動ダンパ１４，１５よりも後輪中心Ｐ１に近い位置にある。自転車の左右方向に関して、固定ダンパ１２，１３の間隔は、標準の設置位置での可動ダンパ１４，１５の間隔よりも狭い。固定ダンパ１２，１３は後輪相当部から加わる重力を支え、可動ダンパ１４，１５はプレート２の揺動のしやすさを調整する。ダンパ１２〜１５は例えば中実のウレタンゴムを所定の形状に成型したもので、弾性を有し、かつ振動を吸収する粘性がある。ダンパ１２〜１５からの圧力に床面Ｇが耐えない場合、例えばダンパ１２〜１５の底面を支持する接地プレート１８を設け、圧力を分散する。
【００１７】
図３に、プレート本体６の底面を示す。Ｐ１’は後輪中心直下の位置である。ダンパ１２〜１５はプレート本体６の底面に設けた嵌合孔などに嵌合され、プレート本体６と一体になっている。可動ダンパ１４，１５側には、初級者用の嵌合孔２０，２０，上級者用の嵌合孔２１，２１が、自転車の前後方向軸に関して対称に設けられている。嵌合孔間の間隔は上級者向けでは狭く、初級者用では広い。最上級者用に、２個の嵌合孔を一体にしても良い。  
【００１８】
可動ダンパ１４，１５を、嵌合孔２０，２０に、あるいは嵌合孔２１，２１に嵌合することにより、左右の揺動のしやすさを調整できる。即ち、可動ダンパ１４，１５間の間隔を広げると揺動し難くなり、狭めると揺動しやすくなる。可動ダンパ１４，１５は前記軸に関して左右対称に配置する。追加の嵌合孔２２，２２は、可動ダンパ１４，１５の間隔を狭めると共に、その位置を後輪中心直下の位置Ｐ１’に近づける。するとプレート本体６は、左右に揺動しやすく成ると共に、前後にも僅かに揺動するようになる。ただし追加の嵌合孔２２，２２は設けなくても良い。
【００１９】
前輪支持部３０はスラスト軸受から成り、３０は外側ケース、３１は回転板で、ローラ３２等により外側ケース３０に支持されている。回転板３０は、鉛直軸回りに回動する。
【００２０】
４０は自転車で、４１は仮想的な後輪、４２は前輪、４３はハンドル、４４はサドルである。Ｐ２は図示しないペダルを漕いで自転車４０を動作させる際の駆動中心、Ｐ３は前輪中心である。実施例では後輪を取り外し、その車軸を係合部９，１０に係合する。そして人がサドル４４に座り、あるいはサドル４４から立ち上がり、図示しないペダルを回転させ、後輪の車軸を回転させる。車軸は係合部９，１０に係合して、発電機８を回転させる、あるいは油を封入した容器内の羽根を回転させる。このようにしてペダルの回転に負荷を加える。
【００２１】
図１，図４に、この明細書での方向を示す。自転車の前後方向の中心軸に沿って前と後ろを定め、中心軸に水平面内で直角な方向を左右方向とする。また図４の鎖線で示した軸６０回りの揺動を左右方向の揺動といい、この軸６０を左右方向揺動軸という。
【００２２】
上級者が激しくトレーニングすると、プレート２が左右に激しく傾き、プレート２と共に自転車４０が転倒する可能性がある。プレート２の面積を増せば転倒を防止できるが、広いスペースが必要になる。転倒防止のため、プレート本体６が所定の角度以上左右方向に揺動することを制限する、制限部材を設けることが好ましい。図５は第１の例を、図６，図７は第２の例を示す。
【００２３】
図５において、２４はダンパで、固定ダンパ１２，１３と可動ダンパ１４，１５の双方を対象としている。２５は設置板で、ダンパ２４の底面と固定され、プレート本体６が左右に大きく傾斜しても、設置板２５は床面Ｇから浮き上がらない。例えば設置板２５を肉厚の金属で構成すると、自重により設置板２５は床面Ｇから浮き上がらない。ダンパ２４はプレート本体６の嵌合孔２６に嵌合され、設置板２５に固定具２８で固定された弾性ワイヤ２７が、プレート本体６に取り付けられたフック２９に係止されている。また弾性ワイヤ２７は高張力の合成樹脂ファイバーなどから成り、常時は遊びがある。プレート本体６が所定角度以上左右に傾斜すると、弾性ワイヤ２７は伸びながら、プレート本体６を床面Ｇ側に復帰するように力を加え、転倒を防止する。ワイヤ２７には弾性があるので、作用を開始した際に、自転車４０側に衝撃を加えることがない。
【００２４】
弾性ワイヤ２７等の制限部材により、プレート本体６の傾斜を制限すれば良く、弾性ワイヤの取付位置等は任意である。例えばダンパ２４側に制限部材の一端を固定し、他端をプレート本体６側に固定する。
【００２５】
図６，図７の例では、制限部材５０をプレート本体６の底面の例えば４隅に設ける。制限部材５０は、例えばダンパ１２〜１５と同材質のゴムから成り、ダンパ１２〜１５に比べて背が低い。このため、プレート本体６が所定角度以上傾斜すると、制限部材５０が床面Ｇに接触し、弾性変形しながら、プレート本体６の転倒を防止する。
【００２６】
図１〜図７では、中実のダンパ１２〜１５，２４を用いたが、中空のゴムボールでも良い。例を図８に示し、プレート本体６の底面の孔にゴムボール５２を嵌め合わせる。ゴムボール５２は加圧空気が封入され、プレート本体６からの圧力により内部の空気が圧縮されてダンパとなる。ゴムボール５２では空気の漏れのため耐用年数が短い等の問題がある。また形状が一定ではないので、プレート本体６の孔にしっかりと嵌め合わせることが難しい。これらの他に、スプリングコイルあるいは板バネと制振用のゴムを組み合わせたダンパ等も用い得るが、ダンパ１２〜１５に比べ構造が複雑である。
【００２７】
自転車４０に後輪４１を取り付けたままにしておき、後輪４１をローラにより支持し、負荷を加えても良い。例を図９に示す。ローラ５４，５９により後輪４１を支持する。ローラ５４は、ローラの表面と軸５６との間の摩擦部５５により、ローラの回転に摩擦を加える。ローラ５４は板バネ５７により支持され、板バネ５７は締結具５８によりプレート本体６の上面に固定されている。後輪４１の回転によりローラ５４が回転し、板バネ５７により後輪４１に力を加える。
【００２８】
実施例の作用を示す。プレート本体６は後輪相当部と共に、左右に傾斜し、前後及び左右に僅かに水平動できる。またプレート本体６は、前輪４２の向きを変えると、鉛直軸回りに回動し、ダンパ１２〜１５の伸縮により上下に振動する。可動ダンパ１４，１５の設置位置が可変なので、プレート本体６の左右への傾斜のしやすさを、初級者から上級者のレベルに応じて調整できる。
【００２９】
前輪４２は、前輪支持部４上で鉛直軸回りに回動できる。このため、ハンドル４３を操作すると、前輪４２の向きが変化する。なお前輪支持部４は、前輪を支持する単なる板などでも良い。
【００３０】
自転車４０を左右に大きく傾斜させると、プレート本体６が転倒する可能性がある。これを弾性ワイヤ２７あるいは制限部材５０により防止する。弾性ワイヤ２７と制限部材５０はある傾斜角で急激に作用するのではなく、ある傾斜角以上で徐々に作用する。このため自転車４０と人に衝撃を加えない。
【００３１】
ダンパ１２〜１５，２４，ゴムボール５２は安価で、位置の調整（着脱）も容易である。プレート本体６の振動は床面Ｇに伝わる前に、ダンパ１２〜１５，２４，ゴムボール５２により減衰する。このためトレーニング装置は、様々な場所で使用できる。
【符号の説明】
【００３２】
２          プレート
４          前輪支持部  
６          プレート本体
７          負荷装置
８          発電機
９，１０    係合部
１２，１３  固定ダンパ
１４，１５  可動ダンパ
１６        フレーム
１７        締結具
１８        接地プレート
２０〜２２  嵌合孔
２４        ダンパ
２５        接地板
２６        嵌合孔
２７        弾性ワイヤ
２８        固定具
２９        フック
３０        外側ケース
３１        回転板
３２        ローラ
４０        自転車
４１        仮想的な後輪
４２        前輪
４３        ハンドル
４４        サドル
５０        制限部材
５２        ゴムボール
５４        ローラ
５５        摩擦部
５６        軸
５７        板バネ
５８        締結具
２９        ローラ
６０        左右方向揺動軸
Ｇ          床面
Ｐ１        後輪中心
Ｐ１’      後輪中心直下の位置
Ｐ２        駆動中心
Ｐ３        前輪中心    
【要約】 
【課題】  自転車の後輪相当部をプレートにより支持するトレーニング装置に対し、プレートが自転車の前後方向に水平動自在かつ左右方向に揺動自在で、かつ左右への揺動の程度を調整自在にする。
【構成】  トレーニング装置は、自転車の後輪相当部を支持するプレートと、プレートに取り付け自在で後輪相当部の回転に抵抗を加えるための負荷装置と、プレートの底部に設置され、プレートを支持しかつプレートからの圧力により収縮する、少なくとも３個のダンパを備えている。ダンパの内の少なくとも２個の設置位置は、自転車の左右方向に沿って調整自在である。また少なくとも３個のダンパをプレートの底部に設置した際に、プレートは自転車の前後方向に水平動自在で、かつ自転車の左右方向に揺動自在である。
【選択図】    図１【図１】
0006736052.tif 000002
【図２】
0006736052.tif 000003
【図３】
0006736052.tif 000004
【図４】
0006736052.tif 000005
【図５】
0006736052.tif 000006
【図６】
0006736052.tif 000007
【図７】
0006736052.tif 000008
【図８】
0006736052.tif 000009
【図９】
0006736052.tif 000010