(57)【要約】      （修正有）【課題】実ステップ、歩行、登山運動をシミュレートできる運動用器具を提供する。【解決手段】フレームと、２つのスイングアームと、２つのペダルアームと、２つのペダルと、抵抗装置と、２つの駆動セットと、２つの制限ロッドとを備える。スイングアームはフレームの左右両側にそれぞれ位置し、各スイングアームの第一端にはフレームが枢接される。ペダルアームはスイングアームにそれぞれ連結され、各ペダルアームの第一端は対応するスイングアームの第二端に枢接される。ペダルはペダルアームにそれぞれ連結され、各ペダルは対応するペダルアームの第二端に連結される。抵抗装置は操作抵抗力を提供する。駆動セットは抵抗装置の二側にそれぞれ位置し、各駆動セットの第一端はフレームに連結され、第二端は対応するペダルアームに連結される。制限ロッドはフレームに固定されると共にペダルアームに滑動可能に連結される。【選択図】図２
0003203445.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
前記フレームの左右両側にそれぞれ位置する２つのスイングアームであって、各２つのスイングアームの第一端には前記フレームが枢接されるスイングアームと、
前記２つのスイングアームにそれぞれ連結される２つのペダルアームであって、各ペダルアームの第一端は対応するスイングアームの第二端に枢接されるペダルアームと、
前記２つのペダルアームにそれぞれ連結される２つのペダルであって、対応するペダルアームの第二端に各々連結されるペダルと、
前記フレームに設置され、操作抵抗力を提供する抵抗装置と、
前記抵抗装置の二側にそれぞれ位置する２つの駆動セットであって、各前記駆動セットは弾性装置と、タイミングベルトと、タイミングギアとを含み、前記弾性装置の第一端は前記フレームに連結され、前記弾性装置の第二端は前記タイミングベルトの第一端に連結され、前記タイミングベルトの第二端は前記抵抗装置の同側に位置する前記ペダルアームに連結され、前記タイミングベルトの一部分は前記タイミングギアに噛合され、前記タイミングギアは前記抵抗装置に直接的或いは間接的に連結される駆動セットと、
前記２つのペダルアームにそれぞれ滑動可能に連結される２つの制限ロッドであって、各々の第一端及び第二端が前記フレームに固定される制限ロッドと、を備えることを特徴とする、
運動用器具。
【請求項２】
前記タイミングギアは計器用変成器により前記抵抗装置に連結され、前記計器用変成器は大車輪と、小車輪と、駆動用部材とを備え、前記小車輪は軸受により前記抵抗装置の軸心に連結され、且つ前記駆動用部材が前記大車輪に連結されることで、前記タイミングギアは一方向軸受が前記大車輪に連結され、前記フレームは台座及びメインフレームを含み、前記台座は支持面或いは地面の上方に位置し、前記メインフレームは前記台座の上方に位置することを特徴とする、請求項１に記載の運動用器具。
【請求項３】
第一滑車は前記フレームの前記台座に設置され、前記タイミングベルトは前記第一滑車に巻回されてから前記タイミングギアに巻回された後、前記タイミングベルトの第二端が対応する１つの前記ペダルアームに連結されることを特徴とする、請求項２に記載の運動用器具。
【請求項４】
第一滑車は前記フレームの前記台座に設置され、第二滑車は前記フレームの前記メインフレームに設置され、前記弾性装置の第一端は前記メインフレームに連結され、前記弾性装置は前記第二滑車に巻回されてから前記第一滑車に巻回された後、前記弾性装置の第二端が前記タイミングベルトの第一端に連結されることを特徴とする、請求項２に記載の運動用器具。
【請求項５】
各前記制限ロッドの形状は弧線であり、その円心方向は使用者に向けられる部位を指し、前記運動用器具は２つのロールセットを更に備え、各前記ロールセットは１つの前記ペダルアームに連結され、各ロールセットは前輪及び後輪をそれぞれ含み、前記前輪及び前記後輪の中心軸は１つのペダルアームに枢接され、前記前輪及び前記後輪は対応する制限ロッドの前方及び後方にそれぞれ位置し、且つ前記後輪は前記制限ロッドの外形に符合される凹溝を有することを特徴とする、請求項１に記載の運動用器具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、運動用器具に関し、より詳しくは、ステッパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッパーは運動用器具であり、心拍数を速め、カロリーを燃焼させ、心肺機能を高める。また、従来のステッパーの設計では、使用者が所定の抵抗力を有する２つのペダルの上に立ち、両足で２つのペダルに交互に力をかけ、階段を上るのと同じような歩行動作を行うことで、腿及び臀部の筋肉のトレーニングを行う。ルームランナーと比較すると、ステッパーは腿への衝撃力が小さい。ただし、使用においては、膝を怪我しないように注意する必要がある。
【０００３】
図１Ａ及び図１Ｂは従来のステッパーの構成及びそのペダルの運動軌跡をそれぞれ示す図である。
図１Ａは定軸単一連動ロッドの構造を図示し、図１Ｂは定軸二重連動ロッドの構造を図示する。ペダル２０は連動ロッド２２に固定され、連動ロッド２２の一端は軸２１に連結され、ペダルの運動軌跡Ｐが外弧状を呈し、その中心は使用者から偏向した方向を指しているため、この運動軌跡では人間工学に符合せず、実際のステップ、歩行、或いは登山運動をシミュレートできない。
【０００４】
特許文献１に記載されているステッパーは、クランクアーム（ｃｒａｎｋ  ａｒｍ）がスイングアーム（ｌｉｎｋｉｎｇ  ｕｎｉｔｓ）に力をかけ、スイングアームに連結される連動ロッド（ｐｅｄａｌ  ｌｉｎｋ）が前後に変移される。連動ロッドはペダル（ｐｅｄａｌ）に枢接されるローラー（ｒｏｌｌａｂｌｅ  ａｎｔｉ−ｆｒｉｃｔｉｏｎ  ｍｅｍｂｅｒ）を有する。連動ロッドが前に向けて変移すると、ローラーによりペダルが連動され、登りロッド（ｒａｍｐ  ｒｏｄ）に沿って斜め前の上方向に移動される。上述の構造では、ペダルを上昇させる推力が不足しており、実際のステップ、歩行、或いは登山運動をシミュレートするのは困難である。
【０００５】
なお、従来のステッパー技術では、例えば、調整可能なステッパーやステッパーなどの発明が記載されている（例えば特許文献２及び特許文献３参照）。この２つの特許文献には定軸二重連動ロッド構造を有するステッパーが記載されている。
特許文献２は調整ポールセットがクランクアームに連結され、クランクアームの角度が改変されることで、２つのペダルの距離が調整される。特許文献３では、駆動ホイールセットを利用し、使用者は連動ロッドセットにより駆動ホイールセットを駆動させ、駆動ホイールセットによりフライホイールセットが駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第ＵＳ２０１２００７７６４５号明細書
【特許文献２】台湾実用新案第Ｉ４５８５１９号明細書
【特許文献３】台湾実用新案第Ｉ４４２９５５号明細書
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的かつ効果的に課題を改善する本考案の提案に到った。
【０００８】
本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、本考案の主な目的は、上述の問題を解決可能なステッパーの運動用器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するための本考案に係る運動用器具は、フレームと、２つのスイングアームと、２つのペダルアームと、２つのペダルと、抵抗装置と、２つの駆動セットと、２つの制限ロッドとを備える。前記２つのスイングアームは前記フレームの左右両側にそれぞれ位置し、各前記スイングアームの第一端は前記フレームに枢接される。前記２つのペダルアームは前記２つのスイングアームにそれぞれ連結され、各前記ペダルアームの第一端は対応するスイングアームの第二端に枢接される。前記２つのペダルは前記２つのペダルアームにそれぞれ連結され、各前記ペダルは対応するペダルアームの第二端に連結される。前記抵抗装置は前記フレームに設置されて操作抵抗力を提供する。前記２つの駆動セットは前記抵抗装置の二側にそれぞれ位置する。各前記駆動セットは弾性装置と、タイミングベルトと、タイミングギアとを含み、前記弾性装置の第一端は前記フレームに連結され、前記弾性装置の第二端は前記タイミングベルトの第一端に連結され、前記タイミングベルトの第二端は前記抵抗装置と同側に位置する前記ペダルアームに連結され、前記タイミングベルトの一部分は前記タイミングギアに噛合され、前記タイミングギアは前記抵抗装置に直接的或いは間接的に連結される。前記２つの制限ロッドは前記２つのペダルアームにそれぞれ滑動可能に連結され、各前記制限ロッドの第一端及び第二端はフレームに固定される。
【００１０】
好ましい実施態様において、前記タイミングギアは計器用変成器により前記抵抗装置に連結される。一実施形態において、前記計器用変成器は大車輪と、小車輪と、駆動用部材とを備え、前記小車輪は軸受により前記抵抗装置の軸心に連結され、且つ前記駆動用部材により前記大車輪に連結され、前記タイミングギアは一方向軸受により前記大車輪に連結される。
【００１１】
好ましい実施態様において、前記フレームは台座及びメインフレームを備え、前記台座は支持面或いは地面の上方に位置し、前記メインフレームは前記台座の上方に位置する。
【００１２】
好ましい実施態様において、前記弾性装置はばねである。
【００１３】
好ましい実施態様において、前記タイミングベルトは１つ或いは複数の滑車に巻回される。
【００１４】
好ましい実施態様において、第一滑車は前記フレームの前記台座に設置され、前記タイミングベルトは前記第一滑車に巻回されてから前記タイミングギアに巻回された後、前記タイミングベルトの第二端が対応する１つの前記ペダルアームに連結される。
【００１５】
好ましい実施態様において、前記弾性装置は弾力ロープである。
【００１６】
好ましい実施態様において、第一滑車は前記フレームの前記台座に設置され、第二滑車は前記フレームの前記メインフレームに設置され、前記弾力ロープの第一端は前記メインフレームに連結される。前記弾力ロープは前記第二滑車に巻回されてから前記第一滑車に巻回された後、前記弾力ロープの第二端が前記タイミングベルトの第一端に連結される。
【００１７】
好ましい実施態様において、各前記制限ロッドの形状は弧線であり、その円心方向は使用者に向けられる部位を指す。
【００１８】
好ましい実施態様において、前記運動用器具は２つのロールセットを更に備え、各前記ロールセットは１つの前記ペダルアームに連結され、各ロールセットは互いに連結される前輪及び後輪をそれぞれを含む。前記後輪の中心軸には１つのペダルアームが枢接され、前記前輪及び前記後輪は対応する制限ロッドの前方及び後方にそれぞれ位置し、且つ前記後輪は前記制限ロッドの外形に符合される凹溝を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】従来のステッパーの構成及びそのペダルの運動軌跡を示す図である。
【図１Ｂ】従来のステッパーの構成及びそのペダルの運動軌跡を示す図である。
【図２】本考案の好ましい実施形態に係る運動用器具を示す外観斜視図である。
【図３】本考案の好ましい実施形態に係る運動用器具を示す外観斜視図である。
【図４】図１に示す運動用器具の操作を示す側面図である。
【図５】図２に示す運動用器具の操作を示す側面図である。
【図６】本考案の他の実施形態に係る運動用器具を示す外観斜視図である。
【図７】本考案の他の実施形態に係る運動用器具を示す外観斜視図である。
【図８】図６に示す運動用器具の操作を示す側面図である。
【図９】図６に示す運動用器具の操作を示す側面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
以下に図面を参照して、本考案を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本考案は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００２１】
本考案における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本考案の必須要件であるとは限らない。なお、いつくかの実施形態において、同じないしは相似する部材の符号は同じ、相似する、ないしは類似する部材及び／或いは素子を示すが、但しいくつかの実施形態においては、異なる部材を示す。いくつかの実施形態では、方向を示す名詞の上、下、左、右、上向き、下向き、超過、上方、下方、後面、前面等は字義通り解釈するが、但し他の実施形態では字義通りに解釈しない。また、本考案の部材を分かりやすく表示するため、図中では一部の部材を省略する。明細書において、読者に本考案の理解を促すために、特定の部分を仔細に亘って図示する。然しながら、本考案ではこれらの特定の細部を一部或いは全部省略しても実施可能である。
【００２２】
＜実施形態＞
図２は本考案の好ましい実施形態に係る運動用器具１を示す外観斜視図であり、図３は本考案の好ましい実施形態に係る運動用器具１を示す外観斜視図である。また、図４は図１に示す運動用器具１の操作を示す側面図であり、図５は図２に示す運動用器具１の操作を示す側面図である。
【００２３】
運動用器具１はフレーム１０と、２つのスイングアーム１１と、２つのペダルアーム１２と、抵抗装置１３と、計器用変成器１４と、２つの駆動セット１５と、２つのペダル１６と、２つのロールセット１７と、２つの制限ロッド１８とを備える（図２乃至図４参照）。
【００２４】
本実施形態では、フレーム１０は、限定されないが、台座１０１及びメインフレーム１０２を備える。台座１０１は支持面或いは地面に位置し、メインフレーム１０２は台座１０１の上方に位置する。例として示すのみで制限するわけではないが、メインフレーム１０２の上方には縦ポール１０３を有し、縦ポール１０３の一端はメインフレーム１０２に連結され、他端は使用者に操作或いは制御される操作インターフェース（図示せず）を有する（図２乃至図５参照）。
【００２５】
図２乃至図５に示すように、上述の２つのスイングアーム１１はフレーム１０の左右両側にそれぞれ位置し、各スイングアーム１１の第一端はフレーム１０の軸１０２２に枢接される。２つのペダルアーム１２は２つのスイングアーム１１にそれぞれ連結され、各ペダルアーム１２の第一端は対応するスイングアーム１１の第二端に枢接される。２つのペダル１６は２つのペダルアーム１２にそれぞれ連結され、各ペダル１６は対応するペダルアーム１２の第二端に連結される。
【００２６】
続いて、２つの駆動セット１５は抵抗装置１３の二側にそれぞれ位置する。抵抗装置１３は軸心（図示せず）を有すると共に操作抵抗力を提供する。２つの駆動セット１５は１つのペダルアーム１２にそれぞれ連結され、且つ計器用変成器１４により抵抗装置１３に連結される。本実施形態では、各駆動セット１５は、限定するわけではないが、弾性装置１５０と、タイミングベルト１５２と、タイミングギア１５４とを備える。
弾性装置１５０は好ましくはばねであり、フレーム１０に連結される第一端を有し（例えば、フレーム１０のメインフレーム１０２に連結される）、第二端はタイミングベルト１５２の第一端に連結され、タイミングベルト１５２の第二端は１つのペダルアーム１２に連結され、例えば、ペダルアーム１２の第一端と第二端との間の部位に連結される。このほか、タイミングベルト１５２の一部分はタイミングギア１５４に噛合される。また、タイミングベルト１５２は１つ或いは複数の滑車に巻回され、例えば、タイミングベルト１５２は台座１０１に設置される第一滑車１５６に巻回されてからタイミングギア１５４に巻回された後、１つのペダルアーム１２に連結される。
【００２７】
なお、２つの制限ロッド１８はフレーム１０の二側にそれぞれ位置すると共にフレーム１０にそれぞれ連結される（図２乃至図５参照）。例えば、各制限ロッド１８の第一端はメインフレーム１０２に連結され、各制限ロッドの第二端は台座１０１に連結される。
このほか、本考案における好適な実施の形態において、運動用器具１は２つのロールセット１７を更に備え、各ロールセット１７は前輪１７２及び後輪１７４をそれぞれを含む。前輪１７２の中心軸及び後輪１７４の中心軸は１つのペダルアーム１２に枢接される。前輪１７２及び後輪１７４は１つの制限ロッド１８の前方及び後方にそれぞれ位置し、且つ後輪１７４は制限ロッド１８の外形に符合される凹溝を有し、後輪１７４が制限ロッド１８に密接され、前輪１７２は制限ロッド１８に接触せず、ただしペダルアーム１６の移動が制限され、制限ロッド１６に沿って運動を行う。各ロールセット１７は固定機構をさらに具備し（図示せず）、前輪１７２及び後輪１７４が固定される。後輪１７４のサイズは前輪１７２より大きい。上述の構造により、ペダル１６が制限ロッド１８の弧線状外形に沿うように制限され、その上端と下端との間で運動を行う。
図４はロールセット１７がペダル１６を連動させて弧形の運動軌跡Ｐにさせることを図示する。図４に示すように、ペダル１６が高い点まで運動すると、その角度が傾斜する。なお、図５に示すように、ペダル１６が低い点まで運動すると、その角度がやや前傾するか水平に近付き、ステップ、歩行、或いは登山運動等の人間工学に符合するようになり、操作者に不快感を感じさせない。本考案の好ましい実施形態に係るロールセット１７により、ペダル１６の運動時の安定性が高まり、ペダル１６の速度が増しても、制限ロッド１８から脱離しない。
【００２８】
本実施形態では、２つの駆動セット１５は１つの計器用変成器１４により抵抗装置１３に連結される（図２乃至図５参照）。そして、本実施形態では、抵抗装置１３が抵抗力を提供し、制限されないが、プーリー１３２及びフライホイール１３４を備え、両者は連結部材（例えばベルト）により連結される。
計器用変成器１４は、制限されないが、大車輪１４０及び小車輪１４２を含み、大車輪１４０はメインフレーム１０２に設置され、大車輪１４０及び小車輪１４２は駆動用部材（例えばベルト）により連結され、小車輪１４２及び抵抗装置１３は軸受（図示せず）により連結され、２つのタイミングギア１５４は一方向軸受（図示せず）により大車輪１４０に枢接される。これにより、使用者がペダル１６に立って力を加えてペダル１６を制限ロッド１８に沿って下に向けて移動させると、タイミングベルト１５２によりタイミングギア１５４が連動されて回転し、タイミングギア１５４により大車輪１４０が連動されて回転し、大車輪１４０により小車輪１４２及びプーリー１３２が連動されて回転し、プーリー１３２によりフライホイール１３４が駆動されて回転する。
使用者が力をかけなければ、弾性装置１５０がタイミングベルト１５２によりペダル１６を上に向けて引き、ペダル１６が制限ロッド１８に沿って上に向けて移動する。この際、タイミングギア１５４は大車輪１４０を連動させず、回転しない。
【００２９】
本実施形態では、２つの駆動セット１５のタイミングギア１５４は１つの計器用変成器１４により抵抗装置１３に連結される。本考案の他の実施形態によれば、２つの駆動セット１５のタイミングギア１５４は一方向軸受（図示せず）により抵抗装置１３２のプーリー１３２に直接連結される。即ち、計器用変成器１４は省略される。
【００３０】
抵抗装置１３の二側には１つの駆動セット１５を各々有し、且つ１つのペダルアーム１２にそれぞれ連結される。これにより、従来の技術とは異なり、２つのクランクアームにより抵抗装置１３に連結され、この２つのペダル１６が独立して操作される。即ち、２つのペダル１６が同時に力をかけられて対応する制限ロッド１８に沿って下に向けて移動し、或いは同時に対応する駆動セット１５が上に向けて引かれ、対応する制限ロッド１８に沿って上に向けて移動する。または、２つのペダル１６が上下に相対して運動を行う。
【００３１】
運動用器具１は肘掛け１９を更に有し、使用者が肘掛け１９を把持することで、使用上の安全性が高まり、且つ使用者がペダル１６に立つ或いはペダル１６から下りるのが便利になる（図２乃至図５参照）。
【００３２】
図６は本考案の他の実施形態に係る運動用器具２を示す外観斜視図であり、図７は本考案の他の実施形態に係る運動用器具２を示す外観斜視図である。なお、図８は図６に示す運動用器具２の操作を示す側面図であり、図９は図６に示す運動用器具２の操作を示す側面図である。
【００３３】
運動用器具２及び運動用器具１は類似する特徴を有する。相違点は、前述の実施形態では駆動セット１５の弾性装置はばねであるが、本実施形態では弾性装置１５０は弾力ロープである点である。また、駆動セットは第二滑車１５８を更に備える。弾性装置１５０の第一端はメインフレーム１０２に固定される。なお、弾性装置１５０はメインフレーム１０２に設置される第二滑車１５８に巻回されてから台座１０１に設置される第一滑車に巻回され、第二端がタイミングベルト１５２の第一端に連結される。本実施形態の他の特徴は前述の実施形態と同じであるため、再述はしない。
【００３４】
以上のことから、本考案の実施形態に係る運動用器具１或いは運動用器具２は以下の長所を有することが分かる。
従来の技術による運動用器具のペダルの運動軌跡は、人間工学に符合しない。しかしながら、本考案に係る運動用器具１或いは運動用器具２のペダル１６の運動軌跡Ｐは、それぞれ弧線であり、その円心は使用者のある部位、例えばふくらはぎや足を指しており、その運動軌跡は人間工学に符合する。
このほか、２つのペダル１６は独立して操作され、相対的な運動に制限されず、より多様な操作が可能である。
また、タイミングベルト１５２或いは弾性装置１５０は１つ或いは２つの軸（例えば、第一滑車１５６及び第二滑車１５８の軸）に巻回され、操作上より安定化し、且つタイミングベルト１５２或いは弾性装置１５０の引張率が低下し、断裂が回避される。
【００３５】
以上、本考案はこのような実施形態に限定されるものではなく、考案の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１        運動用器具
２        運動用器具
１０      フレーム
１１      スイングアーム
１２      ペダルアーム
１３      抵抗装置
１４      計器用変成器
１５      駆動セット
１６      ペダル
１７      ロールセット
１８      制限ロッド
１９      肘掛け
２０      ペダル
２１      軸
２２      連動ロッド
１０１    台座
１０２    メインフレーム
１０３    縦ポール
１３２    プーリー
１３４    フライホイール
１４０    大車輪
１４２    小車輪
１４４    駆動用部材
１５０    弾性装置
１５２    タイミングベルト
１５４    タイミングギア
１５６    第一滑車
１５８    第二滑車
１７２    前輪
１７４    後輪
１０２２  軸
【図１Ａ】
0003203445.tif 000003
【図１Ｂ】
0003203445.tif 000004
【図２】
0003203445.tif 000005
【図３】
0003203445.tif 000006
【図４】
0003203445.tif 000007
【図５】
0003203445.tif 000008
【図６】
0003203445.tif 000009
【図７】
0003203445.tif 000010
【図８】
0003203445.tif 000011
【図９】
0003203445.tif 000012