(57)【要約】      （修正有）【課題】実際の足踏み、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つのペダルと、２つのスイングアームと、２本の踏み台支持パイプと、抵抗装置と、２つのクランクと、２本の連動パイプと、２つの支持機構と、２本の揺動パイプと、２つの調整装置とを備える。各スイングアームはフレームに枢接される部位を有し、且つその一端はハンドルを有し、他端は踏み台支持パイプの一端に対応するように枢接され、前記踏み台支持パイプに対応される他端は対応ペダルに連結される。各クランクの一端は抵抗装置の軸部に連結され、他端は連動パイプの一端に対応するように連結され、前記連動パイプの他端は前記踏み台支持パイプの領域に枢接される。各揺動パイプの第一端は支持機構に対応される支点に枢接され、第二端は踏み台支持パイプの領域に対応するように枢接され、調整装置により第二端と支点との距離の調整が行われる。【選択図】図２
0003202230.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されるスイングアームであって、各スイングアームの第一端には使用者に把持させるためのハンドルを有し、各々の部位は前記フレームに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連結される２本の踏み台支持パイプであって、各前記踏み台支持パイプの第一端はスイングアームの第二端に対応するように枢接される踏み台支持パイプと、
前記２本の踏み台支持パイプに連結される２つのペダルであって、各前記ペダルは踏み台支持パイプの第二端に対応するように枢接されるペダルと、
前記フレームに設置され、操作抵抗力を提供する軸部を有する抵抗装置と、
前記抵抗装置の二側にそれぞれ位置される２つのクランクであって、各前記クランクの第一端は前記軸部に連結されるクランクと、
前記２つのクランク及び前記２本の踏み台支持パイプに連結される２本の連動パイプであって、各前記連動パイプの第一端はクランクの第二端に対応するように連結され、各前記連動パイプの第二端は踏み台支持パイプの領域に対応するように枢接される連動パイプと、
前記フレームに連結され、支点を各々有する２つの支持機構と、
前記２つの支持機構及び前記２本の踏み台支持パイプに揺動可能に連結される２本の揺動パイプであって、各前記揺動パイプの第一端は支持機構の前記支点に対応するように揺動可能に連結され、各前記揺動パイプの第二端は踏み台支持パイプの部位に対応するように枢接される揺動パイプと、
前記２つの支持機構と前記２本の揺動パイプとの間に設置され、前記２本の揺動パイプの第二端と支持機構の前記支点との対応する距離の調整を行う２つの調整装置と、を備えることを特徴とする、
運動用器具。
【請求項２】
各前記揺動パイプは前記支持機構の前記支点を中心として揺動し、踏み台支持パイプに連結される前記ペダルが連動されて往復式の弧形運動軌跡が形成され、前記２本の揺動パイプは連接棒セットにより支持機構にそれぞれ揺動可能に連結され、前記連接棒セットは、第一連接棒及び第二連接棒を含み、前記第一連接棒の第一端は支持機構の前記支点に枢接され、前記第一連接棒の第二端は前記第二連接棒の第一端に枢接され、前記第二連接棒の第二端は揺動パイプの第一端に対応するように枢接され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】
各前記調整装置はモーターと、スクリューと、スリーブとを備え、前記モーターは支持機構に接続され、前記スリーブは揺動パイプに連結され、前記スリーブは前記スクリューに噛合される内ねじ山を有し、前記モーターにより前記スクリューが駆動されて回転を行い、前記スリーブが前記スクリューのモーターに接近するか離れる方向に沿って移動することを特徴とする、請求項２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、足踏み運動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
足踏み運動機は運動器具であって、心拍数を速め、カロリーを燃焼させて、心肺機能を高める。
【０００３】
しかしながら、前述した従来の技術、即ち、従来の足踏み運動機の設計では、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、両足に力を入れて階段を登るようにペダルを交替で上げ踏みする動作を繰り返し、これにより腿及び臀部の筋肉を鍛える。ランニングマシンに比べると、足踏み運動機は腿に対する衝撃力が小さいが、膝を怪我しないように注意して使用する必要がある。
【０００４】
図１Ａ及び図１Ｂは２種類の従来の足踏み運動機の構造及びそのペダルの運動軌跡を示す。図１Ａは固定軸部単連接棒の構造であり、図１Ｂは固定軸部二連接棒の構造である。ペダル２０は連接棒２２に固定され、連接棒２２の一端は軸部２１に連結され、ペダルの運動軌跡Ｐは外弧状を呈し、中心は使用者から離れる方向を指す。この運動軌跡は人間工学に符合せず、実際の足踏み、歩行、或いは登山運動等をシミュレーションできない。
【０００５】
例えば、特許文献１に記載されている足踏み運動機は、クランク（ｃｒａｎｋ  ａｒｍ）がスイングアーム（ｌｉｎｋｉｎｇ  ｕｎｉｔｓ）に力を掛け、スイングアームに連接される連接棒（ｐｅｄａｌ  ｌｉｎｋ）を前後に移動させる。連接棒はペダル（ｐｅｄａｌ）に枢接されるローラー（ｒｏｌｌａｂｌｅ  ａｎｔｉ−ｆｒｉｃｔｉｏｎ  ｍｅｍｂｅｒ）を有する。連接棒が前に移動すると、ローラーによりペダルが連動されて登り棒（ｒａｍｐ  ｒｏｄ）に沿って上方斜め前に移動する。上述の構造では、ペダルが上昇するための推力が不足しており、実際の足踏み、歩行、或いは登山運動をシミュレーションできない。なお、特許文献２に開示されている調整式足踏み運動機及び特許文献３に開示されている足踏み運動機などは、共にこれら特許出願案である。
【０００６】
また、従来の技術による足踏み運動機は、使用者一人一人に合わせて歩幅の大きさを調整できなかった。
【０００７】
このほか、従来の技術による足踏み運動機は、ペダルが限定的な軌道に沿って滑動し、異音を発生させる。
【０００８】
従来の技術による足踏み運動機について、特許文献２の「調節式足踏み運動機」及び特許文献３の「足踏み運動機」等の特許出願案を参照する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第ＵＳ２０１２００７７６４５号明細書
【特許文献２】台湾特許第Ｉ４５８５１９号明細書
【特許文献３】台湾特許第Ｉ４４２９５５号明細書
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
本考案は、以上の実情に鑑みなされたものであって、上記課題解決のため、運動用器具を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、上記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本の踏み台支持パイプと、２つのペダルと、抵抗装置と、２つのクランクと、２本の連動パイプと、２つの支持機構と、２本の揺動パイプと、２つの調整装置とを備える。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され、各前記スイングアームの第一端は使用者に把持させるためのハンドルを有し、各前記スイングアームの部位は前記フレームに枢接される。前記２本の踏み台支持パイプは前記２つのスイングアームに連結され、各前記踏み台支持パイプの第一端はスイングアームの第二端に対応するように枢接される。前記２つのペダルは前記２本の踏み台支持パイプに連結され、各前記ペダルは踏み台支持パイプの第二端に対応するように連結される。前記抵抗装置は前記フレームに設置され、操作抵抗力を提供する軸部を有する。前記２つのクランクは前記抵抗装置の二側にそれぞれ位置され、各前記クランクの第一端は前記軸部に連結される。前記２本の連動パイプは前記２つのクランク及び前記２本の踏み台支持パイプに連結され、各前記連動パイプの第一端はクランクの第二端に対応するように連結され、各前記連動パイプの第二端は踏み台支持パイプの領域に対応するように枢接される。前記２つの支持機構は前記フレームに連結され、各前記支持機構は支点を有する。前記２本の揺動パイプは前記２つの支持機構及び前記２本の踏み台支持パイプに揺動可能に連結され、各前記揺動パイプの第一端は支持機構に前記支点に揺動可能に連結され、各前記揺動パイプの第二端は踏み台支持パイプの部位に対応するように枢接される。前記２つの調整装置は前記２つの支持機構と前記２本の揺動パイプとの間に設置され、前記２本の揺動パイプの第二端と支持機構の前記支点との距離の調整に用いられる。
【００１２】
好ましい実施態様では、各前記揺動パイプは前記支持機構の前記支点を中心として揺動し、踏み台支持パイプに連結される前記ペダルを連動させて往復式の弧形運動軌跡を形成させる。
【００１３】
好ましい実施態様では、前記２本の揺動パイプは連接棒セットにより支持機構にそれぞれ揺動可能に連結される。
【００１４】
好ましい実施態様では、前記連接棒セットは第一連接棒及び第二連接棒を含み、前記第一連接棒の第一端は支持機構の前記支点に対応するように枢接され、前記第一連接棒の第二端は前記第二連接棒の第一端に枢接され、前記第二連接棒の第二端は揺動パイプの第一端に対応するように枢接される。
【００１５】
好ましい実施態様では、各前記調整装置はモーターと、スクリューと、スリーブとを備え、前記モーターは支持機構に対応するように連結され、前記スリーブは揺動パイプに対応するように連結され、前記スリーブは前記スクリューに噛合される内ねじ山を有し、前記モーターにより前記スクリューが駆動されて回転し、前記スリーブが前記スクリューのモーターに接近するか離れる方向に沿って移動する。
【００１６】
好ましい実施態様では、前記モーターにより前記スクリューが駆動されて回転し、前記スリーブが前記スクリューの前記モーターから離れる方向に沿って移動すると、前記２本の揺動パイプの揺動幅が小さくなり、前記２つのペダルの歩幅が短くなり、前記弧形運動軌跡と平面との夾角が小さくなる。
【００１７】
好ましい実施態様では、前記モーターにより前記スクリューが駆動されて回転し、前記スリーブが前記スクリューの前記モーターに接近する方向に沿って移動すると、前記２本の揺動パイプの揺動幅が大きくなり、前記２つのペダルの歩幅が長くなり、前記弧形運動軌跡と平面との夾角が大きくなる。
【００１８】
好ましい実施態様では、前記フレームはベース及びメインフレームを備え、前記ベースは支持面或いは地面の上方に位置され、前記メインフレームは前記ベースの上方に位置され、前記２つの支持機構は前記ベースに連結される。
【００１９】
好ましい実施態様では、各前記ペダルは傾斜角を有し、且つ前記ペダルが低い点まで運動するさいの前記傾斜角の角度は、  前記ペダル高い点まで運動するさいの前記傾斜角の角度より小さい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】従来の足踏み運動機の構成及びそのペダルによる運動軌跡である。
【図１Ｂ】従来の足踏み運動機の構成及びそのペダルによる運動軌跡である。
【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】図２に示す運動用器具の操作を示す外観斜視図である。
【図４】図２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部分の側面図である。
【図６】図２に示す運動用器具の操作を示す部分の側面図である。
【考案を実施するための形態】
【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。
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を示す外観斜視図であり、図３は図２に示す運動用器具の操作を示す外観斜視図であり、図４は図２に示す運動用器具の操作を示す側面図である。
本考案の好ましい実施形態に係る運動用器具１は、主にフレーム１０と、２つのスイングアーム１１と、２本の踏み台支持パイプ１２と、抵抗装置１３と、２つのクランク１４と、２本の連動パイプ１５と、２つのペダル１６と、２つの支持機構１７と、２本の揺動パイプ１８と、２つの調整装置１９とを備える。
【００２３】
本実施形態では、フレーム１０は、制限されるわけではないが、ベース１０１及びメインフレーム１０２を備える。ベース１０１は支持面或いは地面に位置され、メインフレーム１０２はベース１０１の上方に位置される。例示に過ぎず制限するわけではないが、メインフレーム１０２の上方には直立パイプ１０３を有し、直立パイプ１０３の一端はメインフレーム１０２に連結され、他端には使用者に操作或いは制御を行わせるための操作用インターフェース２３を有する（図２乃至図４参照）。
【００２４】
図２ないし図４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され、各スイングアーム１１の第一端には使用者に把持させるためのハンドル１１１を有し、各スイングアーム１１の部位はフレーム１０の軸部１０２２に枢接される。
２本の踏み台支持パイプ１２は２つのスイングアーム１１に連結され、各踏み台支持パイプ１２の第一端はスイングアーム１１の第二端に対応するように枢接される。２つのペダル１６は２本の踏み台支持パイプ１２に連結され、各ペダル１６は踏み台支持パイプ１２の第二端に対応するように連結される。
【００２５】
さらに、２つのクランク１４は抵抗装置１３の二側にそれぞれ位置される。抵抗装置１３は操作抵抗力を提供する軸部１３０を有する。各クランク１４の第一端は軸部１３０に連結される。２本の連動パイプ１５は２つのクランク１４及び２本の踏み台支持パイプ１２に連結され、各連動パイプ１５の第一端はクランク１４の第二端に対応するように連結され、各連動パイプ１５の第二端は踏み台支持パイプ１２の領域に枢接される。これにより、スイングアーム１１、クランク１４、及び連動パイプ１５により踏み台支持パイプ１２が連動されて往復式の運動軌跡Ｐａに沿って運動する。
【００２６】
使用者が両足で左右のペダル１６を踏むと、抵抗装置１３により抵抗力が使用者に提供される。この抵抗力の値は、フレーム１０の上方の操作用インターフェース２３により制御可能である。
この好ましい実施形態では、抵抗装置１３は、制限するわけではないが、プーリー１３２及びフライホイール１３４を備える。プーリー１３２の軸部１３０は上述の２つのクランク１４の第一端に連結される二方向の軸受（図示せず）を有する。使用者の踏む操作により、クランク１４を介してプーリー１３２が駆動され、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。
【００２７】
次に、２つの支持機構１７がフレーム１０の、例えばベース１０１に連結される（図２乃至図４参照）。各支持機構１７は支点１７１を有する。２本の揺動パイプ１８は２つの支持機構１７及び２本の踏み台支持パイプ１２に揺動可能に連結され、各揺動パイプ１８の第一端は支持機構１７の支点１７１に揺動可能に連結され、各揺動パイプ１８の第二端は軸部１８１が踏み台支持パイプ１２の部位に対応するように枢接される。２つの調整装置１９は２つの支持機構１７と２本の揺動パイプ１８との間に設置され、２本の揺動パイプ１８の第二端の軸部１８１と支持機構１７の支点１７１との距離の調整を行う。詳細は以下の通りである。
【００２８】
この好ましい実施形態では、各揺動パイプ１８は連接棒セット２４により支持機構１７に揺動可能に連結される。各連接棒セット２４は第一連接棒２４１及び第二連接棒２４２を含み、第一連接棒２４１の第一端は支持機構１７の支点１７１に対応するように枢接され、第一連接棒２４１の第二端は第二連接棒２４２の第一端に枢接され、第二連接棒２４２の第二端は揺動パイプ１８の第一端に対応するように枢接される。
【００２９】
各揺動パイプ１８は支持機構１７の支点１７１を中心として揺動し、踏み台支持パイプ１２に連結されるペダル１６が連動されて往復式の弧形運動軌跡Ｐｂが形成される（図２乃至図４参照）。
このほか、ペダル１６が低い点まで運動すると、その角度はやや前傾するか水平に近くなる。ペダル１６が高い点まで運動すると、やや傾斜し、弧形運動軌跡Ｐｂと合わせて、足踏み運動、歩行運動、或いは登山運動に人間工学的に符合するようになり、操作者が快適に感じる。
【００３０】
各調整装置１９は、制限するわけではないが、モーター１９１と、スクリュー１９２と、スリーブ１９３とを備える。モーター１９１は支持機構１７に対応するように連結され、スリーブ１９３は揺動パイプ１８に対応するように連結され、スリーブ１９３はスクリュー１９２に噛合される内ねじ山を有し、モーターによりスクリュー１９２が駆動されて回転すると、スリーブ１９３がスクリュー１９２のモーター１９１に接近するか離れる方向に沿って移動する。
【００３１】
図５は図２に示す運動用器具１の操作を示す部分の側面図である。
図５に示すように、モーター１９１によりスクリュー１９２が駆動されて回転すると、スリーブ１９３がスクリュー１９２のモーター１９１から離れる方向に沿って移動し、このさい、２本の揺動パイプ１８の揺動幅が減少し、２つのペダル１６の歩幅Ｌ１が短くなり（最小値）、弧形運動軌跡Ｌ１と平面との夾角がθ１  （最小値）まで減少する。
【００３２】
図６は図２に示す運動用器具１の操作を示す部分の側面図である。
図６に示すように、モーター１９１によりスクリュー１９２が駆動されて回転すると、スリーブ１９３がスクリュー１９２のモーター１９１に接近する方向に沿って移動し、このさい、２本の揺動パイプ１８の揺動幅が増加し、２つのペダル１６の歩幅Ｌ２が長くなり（最大値）、弧形運動軌跡Ｌ２と平面との夾角がθ２  （最大値）まで増加する。
【００３３】
使用者は操作用インターフェース２３により調整装置１９を制御し、Ｌ１とＬ２との間の歩幅に調整させる。例えば、揺動パイプ１８の第二端の軸部１８１と支点１７１との距離を調整し、最適な歩幅を獲得する。
【００３４】
本考案の実施形態に係る運動用器具の長所は以下の通りである。
従来の技術による運動用器具のペダルの運動軌跡は、人間工学に適合しない。然しながら、本案に係る運動用器具１のペダル１６の運動軌跡Ｐｂはそれぞれ弧線になり、その円心は使用者の特定の部位、例えば、脹脛や足に向けられ、この運動軌跡は人間工学に符合する。このほか、クランク１４により踏み台支持パイプ１２に直接力が掛けられると、従来の技術によるペダルでは上に向ける推力が不足するという欠点が改善されて、人間工学に符合するペダルの運動軌跡Ｐｂになり、実際の足踏み運動、歩行運動、或いは登山運動に近付く。また、ペダルの運動軌跡Ｐｂは非常にスムーズであり、使用の快適性が増し、「引っ掛かり」が無くなる。いわゆる「引っ掛かり」とは、使用者が踏んだ際に感じる停滞感である。このほか、本考案の実施形態に係る運動用器具１には滑動管が不要であり、ペダル１６の運動時に滑動管が接触して異音が発生するのを回避させる。
【００３５】
以上、本考案の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
１        運動用器具
１０      フレーム
１１      スイングアーム
１２      踏み台支持パイプ
１３      抵抗装置
１４      クランク
１５      連動パイプ
１６      ペダル
１７      支持機構
１８      揺動パイプ
１９      調整装置
２０      ペダル
２１      軸部
２２      連接棒
２３      操作用インターフェース
２４      連接棒セット
１０１    ベース
１０２    メインフレーム
１０３    直立パイプ
１１１    ハンドル
１３０    軸部
１３２    プーリー
１３４    フライホイール
１７１    支点
１８１    軸部
１９１    モーター
１９２    スクリュー
１９３    スリーブ
２４１    第一連接棒
２４２    第二連接棒
１０２２  軸部
Ｌ１      歩幅
Ｌ２      歩幅
１９４    固定機構
Ｐ        運動軌跡
Ｐａ      運動軌跡
Ｐｂ      運動軌跡
θ１      夾角
θ２      夾角
【図１Ａ】
0003202230.tif 000003
【図１Ｂ】
0003202230.tif 000004
【図２】
0003202230.tif 000005
【図３】
0003202230.tif 000006
【図４】
0003202230.tif 000007
【図５】
0003202230.tif 000008
【図６】
0003202230.tif 000009