(57)【要約】【課題】タイヤの磨耗を防いで現実感のあるシミュレーションを実現し、訓練中に発生する揺れを吸収する二輪車訓練装置を提供する。【解決手段】二輪車訓練装置は、ベース１１、支柱３０、出力装置４０及びトルク装置６０を備える。支柱３０は、緩衝機構２０を介してベース１１上面に結合される。出力装置４０は、支柱３０に枢着される軸部材と、支柱３０に配置され、回転エネルギーを伝達する伝動部材とを有する。トルク装置６０は、支柱３０に装着され、抵抗力を調整する機能を有し、伝動部材の運動エネルギーの一部を相殺する。軸部材によって後輪が取り外された二輪車のフレームが支持されることにより、伝動部材は、二輪車の伝動機構から出力された運動エネルギーを受けて同期回転し、トルク装置６０によって伝動部材の回転エネルギーの一部が相殺されることにより、様々な路面状況がシミュレーションされる。【選択図】図１
0003174536.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ベース、支柱、出力装置及びトルク装置を備える二輪車訓練装置であって、
前記支柱は、緩衝機構を介して前記ベース上面に結合され、
前記出力装置は、前記支柱に枢着される軸部材と、前記支柱に配置され、回転エネルギーを伝達する伝動部材と、を有し、
前記トルク装置は、前記支柱に装着され、抵抗力を調整する機能を有し、前記伝動部材の運動エネルギーの一部を相殺し、
前記軸部材によって後輪が取り外された二輪車のフレームが支持されることにより、前記伝動部材は、前記二輪車の伝動機構から出力された運動エネルギーを受けて同期回転し、前記トルク装置によって前記伝動部材の回転エネルギーの一部が相殺されることにより、様々な路面状況がシミュレーションされ、前記緩衝機構によって現実感のあるシミュレーションが実現される上、振動を吸収することを特徴とする二輪車訓練装置。
【請求項２】
前記緩衝機構は、前記支柱底部に固定される上層板を有し、前記上層板は、若干の弾性部材を介して前記ベースに固定された下層板と接続されることを特徴とする請求項１に記載の二輪車訓練装置。
【請求項３】
前記下層板は、前記緩衝機構の底層であり、第１組の弾性部材及び第２組の弾性部材によって挟圧される前記上層板を支持し、前記緩衝機構の最上層は、２つの押圧片であり、前記２つの押圧片は、前記第２組の弾性部材をそれぞれ被覆し、前記押圧片と前記下層板は、連結部材によって位置決めして分離することを防ぐことを特徴とする請求項２に記載の二輪車訓練装置。
【請求項４】
前記第１組の弾性部材及び前記第２組の弾性部材は、重合体であり、前記上層板及び前記下層板の角部に配置されることを特徴とする請求項２又は３に記載の二輪車訓練装置。
【請求項５】
前記ベースは、中間部を有し、前記中間部の両側には、湾曲した傾斜部が対向配置され、２つの対向する前記傾斜部間には、横向ロッドが溶接され、前記中間部と前記横向ロッドとの間には、２つの平行で前記下層板が連結される縦向ロッドが固定され、これにより、前記ベースがＵ字形を呈することを特徴とする請求項２又は３に記載の二輪車訓練装置。
【請求項６】
前記支柱は、矩形管及び補助フレームから構成され、前記矩形管が底部の角度に応じて前記上層板に斜立することにより、前記補助フレームは、前記矩形管側辺と前記上層板との間に固定されることを特徴とする請求項２又は３に記載の二輪車訓練装置。
【請求項７】
前記軸部材は、外筒、内筒及び軸を有し、
前記内筒は、長さが前記外筒より長く、複数の軸受を介して前記外筒内に嵌入されることにより、前記外筒内部において回転し、
前記軸は、一方の端部が前記内筒の軸受に貫設され、露出した部位にナットが螺着され、他方の端部は、前記内筒から突出して懸吊状態である上、前記二輪車の伝動機構が連結され、前記軸の露出する両端には、後輪が取り外された前記フレームが支持されることを特徴とする請求項６に記載の二輪車訓練装置。
【請求項８】
前記伝動部材は、歯合関係の歯車セット、或いは、ベルト及びプーリであることを特徴とする請求項６に記載の二輪車訓練装置。
【請求項９】
前記トルク装置は、風抵抗システム、磁気抵抗システム又は他の回転エネルギーを相殺する抵抗システムであることを特徴とする請求項６に記載の二輪車訓練装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、二輪車の運転技能を訓練する二輪車訓練装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二輪車は、フレームの前部及び後部にそれぞれ車輪が連結される。このフレームには、交互に加えられる踏圧力を回転エネルギーに変換する伝動機構が装着される。伝動機構を介して２つの車輪を回転させることにより、路面上において、二輪車を前進させることができる。二輪車は、交通手段又は運動用品として使用される。
【０００３】
二輪車は、使用する環境が限定され、雨などで路面が濡れている場合、利用が困難である。即ち、雨天の場合、専門的な二輪車の運転技能訓練を中断しなければならなくなったり、余暇活動としてのサイクリングができなくなったりする。この従来技術の問題点に鑑み、特許文献１〜３において、室内で使用可能な二輪車訓練装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１の二輪車訓練装置は、後部フレーム２に前部フレーム１が連結される。後部フレーム２は、２つの支持アーム２１を有する。各支持アーム２１と、前部フレーム１に溶接されるメインロッド１１と、は枢着関係にあるため、後部フレーム２を支持し、前部フレーム１を枢動させることにより、所定角度内において開閉することができる。２つのメインロッド１１の端部には、固定部材３，４がそれぞれ設けられる。車輪５は、互いに対向する固定部材３，４により懸吊状態で支持することができる。上述の車輪５とは、二輪車では後輪を指す。二輪車の後輪は、伝動機構からの回転エネルギーを受けることにより、前部フレーム１に装着された円柱上において摩擦回転する。この摩擦力が後輪の回転エネルギーの一部を相殺するため、摩擦抵抗力の大きさを調整することにより、平地、上り坂などの様々な路面状況をシミュレーションすることができる。
【０００５】
しかし、訓練中、ペダルを踏圧する際に発生する慣性力により、二輪車が揺れて前部フレーム及び後部フレームが不安定になり、訓練装置が移動したり、転倒したりする危険がある。
【０００６】
特許文献３の二輪車訓練装置には、重合体からなる枢動装置（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｐｉｖｏｔｉｎｇ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）が装着され、二輪車訓練装置が飛び跳ねることを防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】台湾実用新案登録第２６８０６５号
【特許文献２】中国実用新案公告第２７５６２７６号
【特許文献３】米国特許第７４４２１５２号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案は、後輪の代わりにトルクシステムが組み合わされた動力伝達システムを使用して様々な路面状況をシミュレーションすることにより、タイヤの磨耗を防いで現実感のあるシミュレーションを実現し、訓練中に発生する揺れを吸収する二輪車訓練装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本考案の第１の形態によれば、ベース、支柱、出力装置及びトルク装置を備える二輪車訓練装置であって、前記支柱は、緩衝機構を介して前記ベース上面に結合され、前記出力装置は、前記支柱に枢着される軸部材と、前記支柱に配置され、回転エネルギーを伝達する伝動部材と、を有し、前記トルク装置は、前記支柱に装着され、抵抗力を調整する機能を有し、前記伝動部材の運動エネルギーの一部を相殺し、前記軸部材によって後輪が取り外された二輪車のフレームが支持されることにより、前記伝動部材は、前記二輪車の伝動機構から出力された運動エネルギーを受けて同期回転し、前記トルク装置によって前記伝動部材の回転エネルギーの一部が相殺されることにより、様々な路面状況がシミュレーションされ、前記緩衝機構によって現実感のあるシミュレーションが実現される上、振動を吸収することを特徴とする二輪車訓練装置が提供される。
【００１０】
前記緩衝機構は、前記支柱底部に固定される上層板を有し、前記上層板は、若干の弾性部材を介して前記ベースに固定された下層板と接続されることが好ましい。
【００１１】
前記下層板は、前記緩衝機構の底層であり、第１組の弾性部材及び第２組の弾性部材によって挟圧される前記上層板を支持し、前記緩衝機構の最上層は、２つの押圧片であり、前記２つの押圧片は、前記第２組の弾性部材をそれぞれ被覆し、前記押圧片と前記下層板は、連結部材によって位置決めして分離することを防ぐことが好ましい。
【００１２】
前記第１組の弾性部材及び前記第２組の弾性部材は、重合体であり、前記上層板及び前記下層板の角部に配置されることが好ましい。
【００１３】
前記ベースは、中間部を有し、前記中間部の両側には、湾曲した傾斜部が対向配置され、２つの対向する前記傾斜部間には、横向ロッドが溶接され、前記中間部と前記横向ロッドとの間には、２つの平行で前記下層板が連結される縦向ロッドが固定され、これにより、前記ベースがＵ字形を呈することが好ましい。
【００１４】
前記支柱は、矩形管及び補助フレームから構成され、前記矩形管が底部の角度に応じて前記上層板に斜立することにより、前記補助フレームは、前記矩形管側辺と前記上層板との間に固定されることが好ましい。
【００１５】
前記軸部材は、外筒、内筒及び軸を有し、前記内筒は、長さが前記外筒より長く、複数の軸受を介して前記外筒内に嵌入されることにより、前記外筒内部において回転し、前記軸は、一方の端部が前記内筒の軸受に貫設され、露出した部位にナットが螺着され、他方の端部は、前記内筒から突出して懸吊状態である上、前記二輪車の伝動機構が連結され、前記軸の露出する両端には、後輪が取り外された前記フレームが支持されることが好ましい。
【００１６】
前記伝動部材は、歯合関係の歯車セット、或いは、ベルト及びプーリであることが好ましい。
【００１７】
前記トルク装置は、風抵抗システム、磁気抵抗システム又は他の回転エネルギーを相殺する抵抗システムであることが好ましい。
【考案の効果】
【００１８】
本考案の二輪車訓練装置は、後輪の代わりにトルクシステムが組み合わされた動力伝達システムを使用して様々な路面状況をシミュレーションすることにより、タイヤの磨耗を低減して現実感のあるシミュレーションを実現し、訓練中に発生する揺れを吸収する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案の一実施形態による二輪車訓練装置の組立後の状態を示す斜視図である。
【図２】本考案の一実施形態による二輪車訓練装置の緩衝機構を示す断面図である。
【図３】本考案の一実施形態による二輪車訓練装置の支柱及び緩衝機構の一部を示す斜視図である。
【図４】本考案の一実施形態による二輪車訓練装置の出力装置の内部構造を示す側面図である。
【図５】図４の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図６】本考案の一実施形態による二輪車訓練装置の組立後の状態を示す斜視図である。
【図７】本考案の一実施形態による二輪車訓練装置のトルク装置の内部構造を示す断面図である。
【図８】本考案の一実施形態による二輪車訓練装置が二輪車のフレームを支持する状態を示す正面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
本考案の一実施形態による二輪車訓練装置は、少なくともベース、支柱、出力装置及びトルク装置から構成される。
【００２１】
支柱は、緩衝機構を介してベース上面に結合される。
【００２２】
出力装置は、支柱に枢着される軸部材と、支柱に配置される上、回転エネルギーを伝達することができる伝動部材と、を含む。
【００２３】
トルク装置は、支柱に装着され、抵抗力を調整することができ、伝動部材の運動エネルギーの一部を相殺するために用いられる。
【００２４】
軸部材により、後輪が取り外された二輪車のフレームが支持される。伝動部材は、二輪車の伝動機構から出力される運動エネルギーを受ける上、伝動機構と同期回転する。トルク装置により、伝動部材の回転エネルギーの一部が相殺されることにより、様々な路面状況がシミュレーションされる。このように、後輪の代わりに、伝動部材が使用される上、トルク装置からの抵抗力を受ける構造により、タイヤが磨耗するのを防止することができるため、経済的である。また、緩衝機構により、運転姿勢に応じて支柱が揺れるため、現実感のあるシミュレーションを実現することができる上、運転中に発生する揺れを吸収することができる。
【００２５】
緩衝機構は、支柱底部に固定される上層板を含む。また、上層板は、若干の弾性部材を介してベースに固定された下層板と接続される。若干の弾性部材は、重合体（例えば、プラスチック、ゴムなど）であり、上層板及び下層板の角部に配置され、ベース上で揺れる支柱のエネルギーを吸収し、訓練中に訓練装置が飛び跳ねるのを低減することができる。
【００２６】
伝動部材は、回転エネルギーを出力することができる部材であり、ベルト及びプーリ、或いは、歯合関係にある歯車セットは、何れも伝動部材を実施する際に必要な構造であり、必要に応じて取捨選択される。
【００２７】
トルク装置は、伝動部材の回転エネルギーを消費する部材であり、風抵抗システム、磁気抵抗システム及び他の回転エネルギーを相殺する抵抗システムのなかからトルク装置を実施する際に必要な構造を選択してもよい。
【００２８】
図１を参照する。図１に示すように、本考案の一実施形態による訓練装置１０はベース１１を含む。ベース１１には、緩衝機構２０を介して支柱３０が接続される。支柱３０の両側には、出力装置４０及びトルク装置６０が装着され、二輪車の伝動機構が組み合わされるため、二輪車の運転技能訓練を行うことができる。
【００２９】
ベース１１は、中間部１２を有する。中間部１２の両側には、湾曲した傾斜部１３が対向配置される。２つの対向する傾斜部１３間には、横向ロッド１４が溶接される。また、中間部１２と横向ロッド１４との間には、２つの平行の縦向ロッド１４が固定される。これにより、ベース１１はＵ字形を呈する。傾斜部１３の端部には、外部に湾曲した拡張部１６が形成される。拡張部１６及び中間部１２の底部には、計４つの足部パッド１７が螺設される。これにより、ベース１１を支持して地面、床板などの支持面から離れることを防ぐ。
【００３０】
図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、緩衝機構２０は、多層構造である。緩衝機構２０の底層は、下層板２１である。下層板２１は、第１組の弾性部材２２及び第２組の弾性部材２３によって挟圧される上層板２４を支持する。また、緩衝機構２０の最上層は、第２組の弾性部材２３を被覆する２つの押圧片２５である。押圧片２５と下層板２１は、共に連結部材２６によって位置決めされるため分離することを防ぐことができる。
【００３１】
下層板２１は、長さが２つの縦向ロッド１５の間隙距離より長く、２組の螺着部材１８により２つの縦向ロッド１５の上部に螺設される。また、下層板２１と縦向ロッド１５との間には、パッド１９が挟設されることにより、下層板２１からの振動エネルギーが吸収されるため、螺着部材１８が緩むことを防ぐことができる。
【００３２】
第１組の弾性部材２２及び第２組の弾性部材２３は、重合物からなり、何れも、軸心部に貫通孔２７が設けられ、上層板２４の角部の上部及び下部に配置される。また、第１組の弾性部材２２及び第２組の弾性部材２３に、対応する連結部材２６が嵌合されることにより、上層板２４は、図２の縦方向への緩衝作用を有する。また、連結部材２６の長さ及び方向に基づき、第１組の弾性部材２２及び第２組の弾性部材２３の貫通孔２７の開口からは、下層板２１又は上層板２４の孔２９中に挿入することができるリング部２８が突出する。リング部２８は、連結部材２６外部と孔２９内壁との間に介在し、傾斜した連結部材２６の振動を吸収する。
【００３３】
即ち、緩衝機構２０は、第１組の弾性部材２２及び第２組の弾性部材２３により、下層板２１に対する上層板２４の運動エネルギーを吸収する。
【００３４】
図２中の連結部材２６の軸部のワッシャを貫通した部位には、プラスチックのナットが螺着されることにより、ナットが振動を受けて軸部から脱落するのが防止される。
【００３５】
図３を参照する。図３に示すように、支柱３０は、矩形管３１及び補助フレーム３４から構成される。矩形管３１底部の角度に応じ、上層板２４には矩形孔３２が設けられる。また、矩形管３１の上層板２４底面から露出する部位には、少なくとも１つの異形片３３が溶接されることにより、矩形管３１が矩形孔３２から外れることを防ぐ。補助フレーム３４は、矩形管３１の側辺に固定される。補助フレーム３４の底縁が上層板２４表面に溶接されることにより、支柱３０は、緩衝機構２０上面に斜立する。
【００３６】
また、矩形管３１底部と上層板２４とを強固に接合するために、矩形管３１外表と矩形孔３２周囲壁面とを溶接してもよい。また、矩形管３１底部と下層板２１との間に所定距離を設けることにより、下層板２１が支柱３０の作動に影響を与えることを防ぐ。
【００３７】
図４〜図６を参照する。図４〜図６に示すように、出力装置４０は、平板４１の一部が矩形管３１側辺に固定される。また、平板４１の側面には、外カバー４２が着脱可能に固定される。これにより、軸部材４３及び伝動部材５０が収容される密封空間が形成される。
【００３８】
図５に示すように、軸部材４３は、外筒４４、複数の軸受４５、内筒４６及び軸４７から構成される。外筒４４は、長さが内筒４６より短い上、矩形管３１上部に固定される。外筒４４の外部は、矩形管３１に固定されるカバー体３５によって保護される。外筒４４内には、軸受４５が嵌合される。軸受４５により、外筒４４内において、内筒４６が回転可能に支持される。軸４７は、長さが外筒４４及び内筒４６より長く、一方の端部が内筒４６の軸受４５に嵌入される。また、軸４７のカバー体３５から露出する部位には、ナット４８が螺着される。軸４７の他方の端部は、内筒４６から突出し、懸吊状態が維持される。
【００３９】
図４に示すように、伝動部材５０は、ベルト５１がプーリ５２及び歯車５３外周に嵌合される。また、調整部材７０により、ベルト５１の張力が制御される。プーリ５２の中空部位には、ホイール盤５４が固定される。ホイール盤５４の軸心部分は、内筒４６外表に係合される。これにより、プーリ５２は、内筒４６と共に軸４７に沿って同一方向に回転する。歯車５３は、矩形管３１に枢着される。歯車５３の直径は、プーリ５２より小さく、プーリ５２に対して所定のギア比を有する。
【００４０】
調整部材７０は、固定台７１、調整ロッド７２、従動部材７３及びローラ７４から構成される。固定台７１は、矩形管３１の歯車５３の隣に溶接され、調節ロッド７２の頭部７８が当接される。従動部材７３は、矩形の板体であり、一方の端部が湾曲されて垂直壁７５が形成される。垂直壁７５が調整ロッド７２の接続端７９によって移動されることにより、固定台７１と従動部材７３との間隙距離が決定される。従動部材７３の他方の端部に近い部位には、長形孔７６が設けられる。長形孔７６内には、平板４１を貫通する上、位置移動できない締緩部材７７が収容されることにより、従動部材７３を位置決めすることができる。ローラ７４は、従動部材７３の垂直壁７５と長形孔７６との間に枢着され、従動部材７３の位置に応じ、ベルト５１外表に回転接触することにより、ベルト５１の張力を調整することができる。
【００４１】
図６及び図７を参照する。図６及び図７に示すように、トルク装置６０は、主軸６１、回転体６２及び保護カバー６３から構成される。主軸６１の一方の端部は、矩形管３１を貫通する上、歯車５３と接続される。主軸６１の他方の端部は、矩形管３１の側辺に固定される支持片６４に架設される。主軸６１の凹凸が回転体６２の中心部位に組み合わされることにより、歯車５３が回転体６２を同一方向に回転させる。保護カバー６３は、主軸６１及び回転体６２の外周を被覆するために用いる。
【００４２】
本実施形態の回転体６２は、金属特性を有し、少なくとも１つの磁性体（図示せず）が組み合わされることにより、磁気吸着効果を有する。これにより、回転体６２の一部の運動エネルギーが相殺される。磁気抵抗力の程度は、磁性体と回転体６２との間隙距離によって変更されるため、調整することができる。
【００４３】
図１及び図８を参照する。本考案の一実施形態による二輪車訓練装置を使用する際、図１及び図８に示すように、軸４７の露出端により、後輪が取り外された二輪車のフレーム８０と、二輪車の伝動機構に属するフライホイール８１と、を支持する。一般に、ここで述べるフレーム８０は、リアフォークを指し、リアフォークを軸４７の露出端に係合する。次に、軸４７をロックする一対のレバー８２を緊締する。
【００４４】
フライホイール８１は、一般のスプロケットであり、リアフォークの後部変速機８３に装着される上、チェーン８４が歯合される。ユーザが実際に運転技能訓練を行う際、スプロケットの歯数がユーザの所有する二輪車に合致しない場合、必要に応じてユーザ自身で着脱することができる。
【００４５】
図４、図５及び図７を参照する。図４、図５及び図７に示すように、フライホイール８１が駆動されることにより、内筒４６が軸４７に沿って回転する。また、プーリ５２が同一方向に回転してベルト５１を回転させることにより、歯車５３が高速回転する。これと同時に、回転体６２も駆動され、歯車５３の回転エネルギーの一部は、磁気抵抗力を受けることによって消耗される。これにより、プーリ５２の回転速度が低減される上、フライホイール８１を介して二輪車の伝動機構にトルクが伝達される。
【００４６】
図１及び図８を参照する。図１及び図８に示すように、二輪車の伝動機構にトルクが伝達された際、ユーザは、力をさらに込めてペダルを交互に踏み、チェーン８４の回転エネルギーを高めなければ、プーリ５２を加速させることができない。ここで、訓練中の二輪車は、重心が急激に変化するため揺れ易く、支柱３０も揺れ続ける。この際、緩衝機構２０により、運転姿勢に応じて支柱３０を揺らすことができるため、現実感のあるシミュレーションを実現することができる。また、第１組の弾性部材２２及び第２組の弾性部材２３がベース１１に対する支柱３０の揺れを吸収することができるため、二輪車の訓練中にベース１１が飛び跳ねるのを低減することができる。
【００４７】
本考案の二輪車訓練装置は、前述の構造に基づき、他の実施形態を構成することができる。例えば、トルク装置の回転体としてファンを使用し、図７中の保護カバー６３に若干の通気孔６５を設ける。外部空気がファンに対して風抵抗力を生成することにより、ファンの運動エネルギーの一部が相殺される。
【００４８】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００４９】
１０  訓練装置
１１  ベース
１２  中間部
１３  傾斜部
１４  横向ロッド
１５  縦向ロッド
１６  拡張部
１７  足部パッド
１８  螺着部材
１９  パッド
２０  緩衝機構
２１  下層板
２２  第１組の弾性部材
２３  第２組の弾性部材
２４  上層板
２５  押圧片
２６  連結部材
２７  貫通孔
２８  リング部
２９  孔
３０  支柱
３１  矩形管
３２  矩形孔
３３  異形片
３４  補助フレーム
３５  カバー体
４０  出力装置
４１  平板
４２  外カバー
４３  軸部材
４４  外筒
４５  軸受
４６  内筒
４７  軸
４８  ナット
５０  伝動部材
５１  ベルト
５２  プーリ
５３  歯車
５４  ホイール盤
６０  トルク装置
６１  主軸
６２  回転体
６３  保護カバー
６４  支持片
６５  通気孔
７０  調整部材
７１  固定台
７２  調整ロッド
７３  従動部材
７４  ローラ
７５  垂直壁
７６  長形孔
７７  伸縮部材
７８  頭部
７９  接続端
８０  フレーム
８１  フライホイール
８２  レバー
８３  後部変速機
８４  チェーン
【図１】
0003174536.tif 000003
【図２】
0003174536.tif 000004
【図３】
0003174536.tif 000005
【図４】
0003174536.tif 000006
【図５】
0003174536.tif 000007
【図６】
0003174536.tif 000008
【図７】
0003174536.tif 000009
【図８】
0003174536.tif 000010