(57)【要約】【課題】大きな鍛錬効果が得られるとともに単調なペダリング運動の中で適度な刺激を感じつつ楽しくトレーニングでき、かつコンパクトに構成しうる身体鍛錬器を提供する。【解決手段】基枠部と、ハンドル部と、サドル部と、回転手段と、昇降手段とを具えるとともに、前記昇降手段はカム輪と揺動アームとからなり、前記ハンドル軸は、下端部が前記カム輪の上向き面に摺接し、かつ前記揺動アームは、前部が前記カム輪の下向き面に摺接するとともに、後部が前記サドル軸の下部と接して、該揺動アーム後部の上向き揺動とともに前記サドル軸を押し上げ、しかも前記カム輪は、前記枢支軸の回転中心からの半径方向距離が最も長い遠カム面と、この遠カム面の略反対側に位置し、前記半径方向距離が該遠カム面よりも小さい反対側カム面とを有する全周カム面を具えることを特徴とする。【選択図】図２
2007296080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直に支持可能な基枠部と、
該基枠部の前部で昇降しうるハンドル軸にハンドルを設けたハンドル部と、
前記基枠部の後部で昇降可能に支持されるサドル軸上端にサドルを設けたサドル部と、  前記基枠部に回転可能に支持された枢支軸に、前記サドルに着座する使用者が足駆動するペダルを先端に有するクランクアームを前記基枠部両側に設けた回転手段と、
該回転手段の駆動により、前記ハンドル又はサドルを昇降する昇降手段とを具えるとともに、
前記昇降手段は、前記枢支軸に取り付け該枢支軸と伴回りするカム輪と、基枠部に中間部が軸支されて、垂直面内で揺動可能な揺動アームとからなり、
前記ハンドル軸は、下端部が前記カム輪の上向き面に摺接し、
かつ前記揺動アームは、前部が前記カム輪の下向き面に摺接するとともに、後部が前記サドル軸の下部と接して、該揺動アーム後部の上向き揺動とともに前記サドル軸を押し上げ、
しかも前記カム輪は、前記枢支軸の回転中心からの半径方向距離が最も長い遠カム面と、この遠カム面の略反対側に位置し、前記半径方向距離が該遠カム面よりも小さい反対側カム面とを有する全周カム面を具えることを特徴とする身体鍛錬器。
【請求項２】
前記カム輪は、前記反対側カム面が、前記全周カム面において前記半径方向距離が最小の近カム面であることを特徴とする請求項１記載の身体鍛錬器。
【請求項３】
前記カム輪は、前記遠カム面と、前記反対側カム面とが円弧面をなすことを特徴とする請求項１又は２記載の身体鍛錬器。
【請求項４】
前記カム輪は、前記全周カム面が円であって、該円の中心を偏心して前記枢支軸に取付けることにより、半径距離に偏心量を加えた遠カム面と、該遠カム面の反対側に位置し、半径距離から偏心距離を減じた前記近カム面とを有する円形偏芯カムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の身体鍛錬器。
【請求項５】
前記基枠部は、前記カム輪に押し上げられて昇降するハンドル軸に外挿してこれを支持するハンドル支持筒、及び揺動アームに押し上げられて昇降するサドル軸に外挿してこれを支持し、かつサドル軸の軸方向にのびる縦のスリットを設けたサドル支持筒を有し、
前記サドル軸は、前記縦のスリットからサドル支持筒の外へ突出し、前記揺動アームに係合する突片を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の身体鍛錬器。
【請求項６】
前記ハンドル部及びサドル部は、前記昇降手段との連係を解除して、ハンドル及びサドルの上下動を停止しうる解除手段が個々に形成され、ハンドル及びサドルがともに上下動する共動モード、サドルのみが上下動するサドル振動モード、ハンドルのみが上下動するハンドル振動モード、ハンドル及びサドルがともに静止する静止モードを選択してペダル漕ぎ運動できることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の身体鍛錬器。
【請求項７】
前記解除手段は、ハンドル支持筒内のハンドル軸を、カム輪に接触しえない高さに保持するハンドル軸保持手段からなることを特徴とする請求項６記載の身体鍛錬器。
【請求項８】
前記解除手段は、サドル支持筒内のサドル軸を、前記突片に揺動アームが接触しえない高さに保持するサドル軸保持手段からなることを特徴とする請求項６又は７記載の身体鍛錬器。
【請求項９】
前記解除手段は、ハンドル支持筒又はサドル支持筒に係合するとともに、これに挿通したハンドル軸又はサドル軸に係合することにより、ハンドル軸、又はサドル軸を一定高さに維持しうる支持ピンを用いて形成されることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の身体鍛錬器。
【請求項１０】
前記ハンドル軸の下端部には、カム輪に摺接するローラーが設けられるとともに、このローラーをカム輪に向けて押圧するバネを有する押圧手段を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の身体鍛錬器。
【請求項１１】
前記揺動アームは、その前部に上方を向いて前後に並ぶ一対のローラーを有し、この一対のローラーを介してカム輪に摺接することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の身体鍛錬器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下動による心地好い刺激を受けながら楽しくペダリング運動でき、しかも優れたトレーニング効果が得られる身体鍛錬器に関する。
【背景技術】
【０００２】
健康志向の風潮が強まる中、運動不足解消のため、手軽に屋内でトレーニングできる身体鍛錬器が多く提案されいる。そのなかでも、設置台にサドル部と、ペダルクランク部と、ハンドル部と、ペダルの重さを調節できる負荷装置とを設けて、ペダリング運動によってトレーングする自転車タイプの身体鍛錬器が普及している。
【０００３】
この種の身体鍛錬器を利用すれば、屋内で手軽に各個人の体力に合わせたサイクリング運動を行うことができる。しかしながら同じ運動姿勢を続けながら、ペダルを漕ぐ単純動作を繰り返すトレーニングであるため、鍛錬される箇所が限定されて鍛錬の効果に限界があるとともに、自転車で屋外を実走する時のような爽快感が得られず、長続きしないという問題がある。
【０００４】
そこで、図１３に示すように、ハンドルａ及びサドルｂを支持した横コ字状のフレームｄを枢支軸ｅに軸着するとともに、ベルトｇを介してペダルクランクｆの運動に連係して回転するホイールｈを設け、このホイールｈと、前記フレームｂとの間にリンクｉを架け渡すことによって、クランクレバー機構ｊを構成し、ペダルクランクｆの回転に連動してハンドルａ及びサドルｂを前後に揺動させるトレーニング器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このトレーニング器は、ペダリング運動とともに体が前後に揺れるため、乗馬感覚の動きが感じられ、この変化を体で楽しみながらトレーニングできる。しかしながら、脚を回転する運動に、上半身を前後に揺らす動きが伴うため、腰、脊椎などに無理な負担がかかり易く、同時に脚の運動リズムが崩れて、トレーニング効果を低下させることもある。
【０００６】
また、図１４に示すように、クランク軸ｋに取り付けた偏芯カムｍの上面に摺接するローラーｎを設け、このローラーｎの上下動に連動してサドルｔが昇降する健康増進装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２１００３７号公報
【０００８】
実開平７−４３３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記の健康増進装置では、ペダルの回動に連動してサドルｔが連続して昇降するため、体を上下動させる変化が生まれて、使用者は一定の刺激を感じることができる。しかしトレーニング効果を得るには、一定時間以上運動を続ける必要があり、単調なサドルｔの昇降だけの変化では、体が直ぐに慣れてしまい、その刺激が薄れるという問題がある。さらには、サドルｔの昇降によって、全体重が繰り返し曲げ荷重としてクランク軸ｋに負荷するため、その軸受け機構と共に装置が大型化して、取扱い性を低下させるという問題がある。
【００１０】
本発明は、ハンドル軸が下端部で摺接するカム輪と、基枠部に垂直面内で揺動可能に軸支された揺動アームを具えた昇降手段を設けること基本とし、大きな鍛錬効果が得られるとともに単調なペダリング運動の中で適度な刺激を感じつつ楽しくトレーニングでき、かつコンパクトに構成しうる身体鍛錬器の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明では、垂直に支持可能な基枠部と、該基枠部の前部で昇降しうるハンドル軸にハンドルを設けたハンドル部と、前記基枠部の後部で昇降可能に支持されるサドル軸上端にサドルを設けたサドル部と、前記基枠部に回転可能に支持された枢支軸に、前記サドルに着座する使用者が足駆動するペダルを先端に有するクランクアームを前記基枠部両側に設けた回転手段と、該回転手段の駆動により、前記ハンドル又はサドルを昇降する昇降手段とを具えるとともに、前記昇降手段は、前記枢支軸に取り付け該枢支軸と伴回りするカム輪と、基枠部に中間部が軸支されて、垂直面内で揺動可能な揺動アームとからなり、前記ハンドル軸は、下端部が前記カム輪の上向き面に摺接し、かつ前記揺動アームは、前部が前記カム輪の下向き面に摺接するとともに、後部が前記サドル軸の下部と接して、該揺動アーム後部の上向き揺動とともに前記サドル軸を押し上げ、しかも前記カム輪は、前記枢支軸の回転中心からの半径方向距離が最も長い遠カム面と、この遠カム面の略反対側に位置し、前記半径方向距離が該遠カム面よりも小さい反対側カム面とを有する全周カム面を具えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明では、前記カム輪は、前記反対側カム面が、前記全周カム面において前記半径方向距離が最小の近カム面であり、請求項３に係る発明のカム輪は、前記遠カム面と、前記反対側カム面とが円弧面をなし、請求項４に係る発明のカム輪は、前記全周カム面が円であって、該円の中心を偏心して前記枢支軸に取付けることにより、半径距離に偏心量を加えた遠カム面と、該遠カム面の反対側に位置し、半径距離から偏心距離を減じた前記近カム面とを有する円形偏芯カムであることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明において、前記基枠部は、前記カム輪に押し上げられて昇降するハンドル軸に外挿してこれを支持するハンドル支持筒、及び揺動アームに押し上げられて昇降するサドル軸に外挿してこれを支持し、かつサドル軸の軸方向にのびる縦のスリットを設けたサドル支持筒を有し、前記サドル軸は、前記縦のスリットからサドル支持筒の外へ突出し、前記揺動アームに係合する突片を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明において、前記ハンドル部及びサドル部は、前記昇降手段との連係を解除して、ハンドル及びサドルの上下動を停止しうる解除手段が個々に形成され、ハンドル及びサドルがともに上下動する共動モード、サドルのみが上下動するサドル振動モード、ハンドルのみが上下動するハンドル振動モード、ハンドル及びサドルがともに静止する静止モードを選択してペダル漕ぎ運動できることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る発明では、前記解除手段は、ハンドル支持筒内のハンドル軸を、カム輪に接触しえない高さに保持するハンドル軸保持手段からなり、請求項８に係る発明において、前記解除手段は、サドル支持筒内のサドル軸を、前記突片に揺動アームが接触しえない高さに保持するサドル軸保持手段からなり、請求項９に係る発明において、前記解除手段は、ハンドル支持筒又はサドル支持筒に係合するとともに、これに挿通したハンドル軸又はサドル軸に係合することにより、ハンドル軸、又はサドル軸を一定高さに維持しうる支持ピンを用いて形成されることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に係る発明では、前記ハンドル軸の下端部には、カム輪に摺接するローラーが設けられるとともに、このローラーをカム輪に向けて押圧するバネを有する押圧手段を有し、請求項１１に係る発明において、前記揺動アームは、その前部に上方を向いて前後に並ぶ一対のローラーを有し、この一対のローラーを介してカム輪に摺接することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明においては、サドルに着座した使用者がペダルを足漕ぎしてトレーニングする動作に駆動されて、ハンドル又はサドルが上下動するため、使用者の姿勢が、一定のサイクルで変化を繰り返す。その結果、屋内のトレーニングであっても、使用者の姿勢が変化することから、異なる筋肉に対して負荷が作用するとともに同一の筋肉に対しても微妙に変化した負荷が繰り返し作用するため、バランスの良いトレーニング効果が得られる。同時に、一定周期で繰り返される上下動によって、ペダリング運動に軽快なリズム感が生まれ、単調になりがちな屋内トレーニングに躍動感が加わり、長時間の運動を飽きることなく楽しむことができる。
【００１８】
しかも昇降手段のカム輪は、半径方向距離が最も長い遠カム面と、前記半径方向距離が該遠カム面よりも小さい反対側カム面とを有する全周カム面を具え、ハンドル軸は下端部がカム輪の上向き面に摺接して昇降し、他方中間部が基枠部に軸支され、前部がカム輪の下向き面に摺接する揺動アーム後部の上向き揺動とともにサドル軸が押し上げられることから、ペダルを回転運動すると、ハンドル軸とサドル軸とが交互に反転したタイミングで昇降する。従って、使用者は、腰掛けたサドルの上下運動と、ハンドルの上下運動とが逆の位相で繰り返されることから、姿勢を維持するために、全身を使って日常生活では経験することのないタイミングでバランス操作することが要求され、その結果高い運動効果が得られる。しかも通常は体感することのない新鮮な運動感覚が得られることから、楽しみながらトレーニングすることができる。
【００１９】
また、ペダルの足漕ぎの駆動力を用いてハンドル又はサドルを昇降させることから、上昇時にペダルの回転負荷が増加して運動量を高め、トレーニング効果が向上する。しかも前記回転負荷は、ハンドル又はサドルの昇降に伴う周期的な増減を繰り返すため、波状に増減する負荷が筋肉に作用してこれを有効に刺激し、その結果筋力アップの効果が高まる。
【００２０】
請求項２に係る発明のように、反対側カム面が、半径方向距離最小の近カム面で構成されると、ハンドル又はサドルの各々昇降ストロークを大きく形成できるため、前記運動効果を最大限に発揮でき、請求項３に係る発明のように、遠カム面と、反対側カム面とが円弧面をなすと、全周カム面に摺接するサドル軸の下端部又は揺動アームの前部が滑らかに移動できることから、ペダル運動に無理を生じることなくスムースに運動でき、請求項４に係る発明のように、カム輪を、半径距離に偏心量を加えた遠カム面と、半径距離から偏心距離を減じた前記近カム面とを有する円形偏芯カムを用いて構成すると、構造が簡単なことから、ハンドル又はサドルがスムースに昇降動作し、かつコストを抑制できるとともにメンテナンスも容易となる。
【００２１】
請求項５に係る発明のように、上下動するハンドル軸、及びサドル軸を、ハンドル支持筒、及びサドル支持筒が外挿して支持すると、両軸がスムースに昇降動作できるため、ペダルが滑らかに回動できて、膝、足首などへの過度な負担を防止できる。
【００２２】
請求項６に係る発明のように、ハンドル及びサドルの上下動を停止しうる解除手段を個々に形成すると、その組み合わせ使用により、ハンドル及びサドルがともに上下動する共動モード、サドルのみが上下動するサドル振動モード、ハンドルのみが上下動するハンドル振動モード、ハンドル及びサドルがともに静止する静止モードを含む４種類の動作モードを選択してペダル漕ぎ運動できる。そのため、運動に種々の変化を与えることができ、これらを使い分けすることにより気分転換して楽しくトレーニングを行なえ、個人の好みによるモードの選択も自在である。しかも、その切り替えによる運動負荷の増減によって、使用者の体力、疲労度などに応じた運動量を選択できる。
【００２３】
請求項７に係る発明のように、カム輪に接触しえない高さに、ハンドル軸を保持するハンドル軸保持手段によって解除手段を構成すると、ハンドルの昇降動作を簡単な構造でしかも確実に解除でき、また請求項８に係る発明のように、突片が揺動アームに接触しえない高さにサドル軸を保持するハンドル軸保持手段によって解除手段を構成すると、サドルの昇降動作を簡単な構造でしかも確実に解除でき、更に請求項９に係る発明のように、ハンドル支持筒及びこれに挿通したハンドル軸、又はサドル支持筒及びこれに挿通したサドル軸を連続して貫通する支持ピンを用いて解除手段を構成すると、支持ピンを挿通するだけの簡単な操作によって、ハンドル又はサドルの昇降動作を確実に解除できる。
【００２４】
請求項１０に係る発明のように、ハンドル軸の下端部にカム輪に摺接するローラーを設けるとともに、このローラーをカム輪に押圧する押圧手段を設けると、ハンドル軸は跳ね上げられることがないとともに、ローラーがカム輪表面に沿って転動でき、その結果ハンドル軸はガタつくことなくスムースに上下動でき、請求項１１に係る発明のように、揺動アームの前部に、上方を向いて前後に並びぶカム輪に摺接する一対のローラーを設けると、一対のローラーがカム輪表面に沿って滑らかに転動するために、サドルがスムースに昇降できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１、２に示すように、身体鍛錬器１は、基枠部２と、この基枠部２の前部のハンドル部５と、後部のサドル部８と、ペダリング運動を行なう回転手段１２と、ハンドル４又はサドル７を上下動させる昇降手段１３とを具える。さらに本形態では、前記昇降手段１３の作用を解除してハンドル又はサドルの上下動を停止させうる解除手段２０を有する。
【００２６】
基枠部２は、機器の基盤を構成するもので、載置面に設置される座部２Ａと、この座部２Ａから立ち上がる立上部２Ｂとを含み構成される。前記座部２Ａは、本形態では、図２、４に示すように、中央で前後に伸びる幹軸部３１と、この幹軸部３１の前後端部から各々側方にのびる前腕部３２と、後腕部３３とからなり、略エ字状をなす。そして幹軸部３１は、扁平鋼管を用い、前腕部３２、及び後腕部３３は丸鋼管を用いて構成されるとともに幹軸部３１の前後端部に溶着される。更に前腕部３２、及び後腕部３３の端部には、滑り止め用のキャップ３４が冠着される。なお本明細書においては、ハンドル４が配されるとともに使用者が向く側を前とする。
【００２７】
前記立上部２Ｂは、前記幹軸部３１の前寄りで立ち上がるクランク支持部３５と、その前側に並んで立設されるホイル支持部３６と、クランク支持部３５の後側で少し後側へ傾いて幹軸部３１から立ち上がるサドル支持筒１８と、前記クランク支持部３５の上方に配置され少し前側へ傾いた立ち上がるハンドル支持筒１６と、前記サドル支持筒１８及びクランク支持部３５の中間で小高さで立ち上がるアーム支持部４０とを含み構成されたものを例示している。なお前記ハンドル支持筒１６は、前記サドル支持筒１８の中間から前に伸びるダウンチューブ３７の先端部に固着して支持されている。なお、ダウンチューブ３７の先端部近傍と、前記クランク支持部３５の上端部との間には、補助支持材６９を架け渡している。
【００２８】
前記サドル支持筒１８は、前後に長い角筒状をなし、例えば１０〜２５°程度、本形態では、１５°後へ傾いて取り付けられる。そしてその下部両側面には、縦長のスリット１７、１７が形成され、また上部には、左右に貫通する支持孔３８が穿設されている。
【００２９】
前記ハンドル支持筒１６は、サドル支持筒１８と同様に、前後に長い角筒状をなし、例えば５〜２０°程度、本形態では、１０°前へ傾いて取り付けられる。
【００３０】
前記ハンドル部５は、図２、４に示すように、縦長のハンドル軸３と、その上端部から左右にのびるハンドル４とを含み、本形態のハンドル４は、両側が上に向けて湾曲して、両腕を安定して支持しうるタイプのものが使用される。また本形態のハンドル軸３の下端には、ローラー２４Ａが軸着されている。
【００３１】
本形態のハンドル軸３は、図２に示すように、下端部に溝型の接続金具６１を固着したハンドル上軸３Ｕと、この接続金具６１を枢支する水平軸６２、及び前方へ突出する固定ボルト６３を有するハンドル下軸３Ｄとからなり、ハンドル上軸３Ｕとハンドル下軸３Ｄとは、前記水平軸６２を芯として折れ曲がり可能に連結される。前記接続金具６１は、前下縁に切り込み６４が形成され、この切り込み６４内に挿入した固定ボルト６３に螺孔を有する止め具６５を螺着すると、接続金具６１がハンドル下軸３Ｄ上端部に固定されるため、ハンドル下軸３Ｄと、ハンドル上軸３Ｕとが連続一体化したハンドル軸３が形成される。そしてこのハンドル軸３は、ハンドル下軸３Ｄをハンドル支持筒１６内に挿入することにより、基枠部２に上下スライド可能に支持される。しかして、使用しない時、或いは搬送する時は、図１１に示すように、前記止め具６５を外すと、ハンドル部５上部を後傾させることができ、コンパクトに収納、搬送しうる点で好ましい。なおハンドル下軸３Ｄ上寄りに、左右に貫通する前の保持孔４２Ｆが穿設される。
【００３２】
前記サドル部８は、図２、４に示すように、縦長のサドル軸６と、その上端部に取り付けられるサドル７とからなる。本形態のサドル軸６は、サドル上軸６Ｕと、このサドル上軸６Ｕよりも大径筒状のサドル下軸６Ｄとからなり、サドル上軸６Ｕの下部をサドル下軸６Ｄの上部に挿入するとともに止めボルト具４３を用いて緊結して構成される。止めボルト具４３を緩めるとともに、サドル下軸６Ｄ内でサドル上軸６Ｕの下部をスライドさせてサドル軸６の長さを伸縮した後、再度止めボルト具４３で固定すると、体格に応じて適合するサドル高さに調整しうる点で好ましい。
【００３３】
本形態のサドル下軸６Ｄは、その上部に左右に貫通する後の保持孔４２Ｂが穿設されるとともに、図２、６に示すように、その下部に左右へのびる車軸１９Ａと、この車軸１９Ａに軸支された支持輪１９Ｂとからなる突片１９が形成される。そしてサドル軸６は、前記突片１９を前記スリット１７を通して外側へ突出させた状態で、前記サドル下軸６Ｄをサドル支持筒１８に挿入することにより、基枠部２に上下スライド可能に支持される。
【００３４】
前記回転手段１２は、図３、５に示すように、枢支軸９と、この枢支軸９に軸着されたクランクアーム１１と、ペダル１０とを含み、さらに本形態では、ペダリング回転運動に慣性モーメントを付加する惰性手段４５を有する。前記枢支軸９は、図示されないベアリング軸受を介して前記クランク支持部３５に軸支され、その両側に枢支軸９の軸方向に直角、かつ互いに反対方向へのびる左右のクランクアーム１１、１１を取り付けている。このクランクアーム１１の先端部にペダル１０が取り付けられ、通常の自転車同様、前記サドル７に着座した使用者が、足駆動によりペダル１０を漕いでサイクル運動できるよう構成される。
【００３５】
前記惰性手段４５は、前記枢支軸９に固定されてクランクアーム１１と一体に回動する大径のプーリ４６と、前記ホイル支持部３６に軸着されて一体に回動するフライホイル４７と、小径のプーリ４８と、大径、小径のプーリ４６、４８間に架け渡される伝動ベルト４９とを含み構成されたものを例示している。しかしてペダル１０の回動は、伝動ベルト４９を介して回転比率を高めつつフライホイル４７に伝えられ、このフライホイル４７の回転による慣性モーメントが、実走する自転車の惰性と類似した感覚でペダル１０に伝わり、その結果有効なトレーニング効果が得られる。
【００３６】
前記フライホイル４７は、少なくともその周面が鉄、マルテンサイト系或いはフェライト系ステンレス、ニッケル、コバルトなどの強磁性体で形成され、フライホイル４７の周面に沿って磁石片を帯状に並べた磁石ベルト５０を取り付けることにより、負荷手段５３を装備している。そしてこの負荷手段５３の磁力作用によって、フライホイル４７の回転に一定の制動を加え、その結果ペダル１０の回動動作に一定の負荷が与えられる。なお、前記磁石ベルト５０の一端を引くワイヤ５１の引張り具合をダウンチューブ３７に取り付けた調整ノブ５２（図２に示される）で操作することにより、磁石ベルト５０とフライホイル４７との間隙を調整すると、磁力強さを加減してペダル１０にかかる負荷を増減できる点で好ましい。
【００３７】
前記昇降手段１３は、前記回転手段１２の回転駆動を用いて、前記ハンドル４及びサドル７を昇降させるものであり、前記枢支軸９に取り付けられてペダリングに連動して回動するカム輪１４と、揺動アーム１５とを含む。
【００３８】
前記カム輪１４は、その外周に枢支軸９を芯とする全周カム面２８が形成され、この全周カム面２８は、図７、８に示すように、枢支軸９の回転中心からの半径方向距離が最も長い遠カム面２８Ａと、半径方向距離が遠カム面２８Ａよりも小さいとともに枢支軸９を挟んで遠カム面２８Ａの略反対側に配される反対側カム面２８Ｄとを含み構成される。なお前記略反対側とは、枢支軸９の反対方向を中心として前後に各々３０度の範囲を含む領域をいう。
【００３９】
ペダル１０を足漕ぎしてクランクアーム１１を回動させる際、これに一体となって回動するカム輪１４の上向き面には、前記ハンドル軸３下端のローラー２４Ａが摺接する。従ってハンドル軸３は、全周カム面２８の遠カム面２８Ａ上を摺接する際に押し上げられ、反対側カム面２８Ｄ上を摺接する際には下降する動作を繰り返すことから、カム輪１４の回動に連動して、昇降運動を繰り返す。
【００４０】
前記揺動アーム１５は、図５に示すように、前後に長く配置されるとともに、その略中央部をアーム支持部４０の上端部で軸着し、天秤状に垂直面内で揺動可能に支持される。この揺動アーム１５の前端部には、ローラー２４Ｂが軸着され、このローラー２４Ｂが、前記カム輪１４の全周カム面２８の下向き面に摺接している。他方揺動アーム１５の後端部は、図６に示すように、前記サドル支持筒１８の両側に向けてコ字状に分岐するとともに、前記サドル軸６の下部に形成された前記突片１９の支持輪１９Ｂの下側にのびている。
【００４１】
しかして、前記サドル７に着座した使用者がペダル１０を足漕ぎするトレーニングにより前記カム輪１４が回動すると、図７、図９（Ａ）に示すように、カム輪１４の下向き面に遠カム面２８Ａが位置する際、これに摺接する揺動アーム１５のローラー２４Ｂが押し下げられることにより、逆に上昇する後端部がサドル軸６を押し上げると同時に、上向き面の反対側カム面２８Ｄに摺接するハンドル軸３は全周カム面２８の低い位置で摺接することから、降下した状態で支持される。次にカム輪１４が９０度回転すると、図９（Ｂ）に示すように、サドル軸６は降下して平均高さに戻り、反対にハンドル軸３が中間高さにまで上昇する。更にカム輪１４が９０度回転すると、図８、図９（Ｃ）に示すように、カム輪１４の下向き面に反対側カム面２８Ｄが位置するため、これに摺接する揺動アームのローラー２４Ｂが上昇することにより、後端部のが降下してサドル軸６が低位に変化すると同時に、上向き面へ回転した遠カム面２８Ａがハンドル軸３を押し上げる。次いでカム輪１４が９０度回転すると、図９（Ｄ）に示すように、サドル軸６は再度上昇して平均高さに戻り、反対にハンドル軸３が中間高さにまで降下する。
【００４２】
以下、ペダリング運動によってカム輪１４が回動する間、サドル軸６、及びハンドル軸３の昇降運動の前記パターンが繰り返されて、使用者の姿勢が一定のサイクルで変化し続ける。その結果、単調になりがちな屋内トレーニングであっても、姿勢の変化によって、部位の異なる筋肉に対して負荷が働き、同一の筋肉に対しても微妙に変化した負荷が繰り返し作用することから、バランスの良いトレーニング効果が得られる。同時に、一定周期の連続した上下動によって、ペダリング運動に軽快なリズム感が生まれ、屋内トレーニングに躍動感が加わり、長時間の運動を飽きることなく楽しむことができる。
【００４３】
しかも前記の如く、ハンドル軸３とサドル軸６とが交互に反転したタイミングで昇降するため、腰掛けたサドル７の上下運動と、ハンドル４の上下運動とが逆の位相で繰り返される状況の中でトレーニングする使用者は、運動姿勢を維持するために、全身を用いて日常生活では経験することのないタイミングによって、バランスを維持することが要求される。その結果、運動効果が著しく向上するとともに、通常は体感することのない運動感覚が得られることから、新鮮な感覚を楽しみながらトレーニングすることができる。
【００４４】
また、ペダル１０の足漕ぎの駆動力を用いてハンドル４又はサドル７を昇降させることから、上昇時にペダル１０の回転負荷が増加して運動量が増加し、トレーニング効果を一層向上する。しかもこの運動負荷は、ハンドル４又はサドル７の昇降に伴う周期的な増減を続けることから、筋肉を有効に刺激して、高い筋力アップの効果が得られる。
【００４５】
本形態のカム輪１４は、図７に示すように、全周カム面２８の中で、枢支軸９からの半径方向距離が最小の領域にある近カム面２８Ｂによって反対側カム面２８Ｄが形成される。従って、遠カム面２８Ａの半径方向距離と、反対側カム面２８Ｄの半径方向距離の差によって生まれるハンドル４またはサドルの各々昇降ストロークが大きく構成されることから、使用者に対する刺激を最大限発揮できるため、大きな運動効果が得られる。
【００４６】
本形態では、遠カム面２８Ａと、反対側カム面２８Ｄとが滑らかに連続した円弧面をなした全周カム面２８が形成される。その結果全周カム面２８の表面に摺接するサドル軸６の下端部又は揺動アーム１５の前部が円弧面に沿って滑らかに移動できるため、ペダル運動に無理を生じることなくスムースに運動できるとともに、サドル７又はハンドル４の昇降が滑らかに連続した動きとなり、その結果使用者に心地良い刺激を与えることができる点で好ましい。
【００４７】
更に本形態のカム輪１４は、全周カム面２８が円をなすとともに、この円の中心から偏心した位置において前記枢支軸９に支持された、所謂円形偏芯カム１４Ａを用いて構成される。従って、遠カム面２８Ａは、枢支軸９の回転中心からの距離が、前記円の半径距離に偏心量を加えた長さに配置され、他方前記近カム面２８Ｂは遠カム面２８Ａと反対側に位置するとともに、枢支軸９の回転中心からの距離が、前記円の半径距離に偏心量を減じた長さに配置される。このような円形偏芯カム１４Ａを用いると、カム機構の構造が簡単であることから、ハンドル４又はサドル７がスムースに昇降動作できて使用感を高め、またコストを抑制できるとともにメンテナンスも容易となる点で好ましい。
【００４８】
このようにカム輪１４を有する昇降手段１３によって小刻みな上下動を繰り返すハンドル軸３、サドル軸６は、前記の如く各々ハンドル支持筒１６、サドル支持筒１８に挿入して支持されることから、摩擦を低減してスムースに昇降できる。その結果ペダル１０の回動動作が滑らかとなり、使用者の膝、足首などに無理な負担がかかることがない。
【００４９】
更に本形態では図５に示すように、ハンドル軸３の下部には、前記揺動アーム１５との間にバネ２５を架け渡し、前記ハンドル軸３下端部のローラー２４Ａ、及び揺動アーム１５前端部のローラー２４Ｂをカム輪１４に向けて押し付ける押圧手段２６を設けている。この押圧手段２６により、例えカム輪１４の回転スピードが高速になっても、ハンドル軸３が跳ね上がることなく、ローラー２４Ａがカム輪１４表面に沿って滑らかに転動できる。そしてその結果ハンドル軸３はガタつくことなく、滑らかに上下動しうる。また揺動アーム１５のローラーＢも、カム輪１４の下面に沿い滑らかに転動できる。
【００５０】
前記解除手段２０は、図１０に示すように、ハンドル４、及びサドル７の上下動を、各々選択して個別に停止できるものであって、ハンドル部５に設けるハンドル軸保持手段２１と、サドル部８に設けるサドル軸保持手段２２とからなる。
【００５１】
前記ハンドル軸保持手段２１は、図２に示すように、ハンドル軸３の前の保持孔４２Ｆと、これらを連続して貫通する前の支持ピン２３Ｆとにより形成される。ハンドル支持筒１６の内側に隠れていた前の保持孔４２Ｆは、ハンドル軸３を少し持上げると、ハンドル支持筒１６の上縁部よりも上昇して外部に露呈する。この状態で、前の保持孔４２Ｆに前の支持ピン２３Ｆを挿入するとともにハンドル軸３の持上げを解除すると、図１０に示すように、前の保持孔４２Ｆに固定された前の支持ピン２３Ｆが、ハンドル支持筒１６の上縁部に係合して、その高さ位置に支持されるため、ハンドル軸３下端の前記ローラー２４Ａが、回動するカム輪１４の周面から上へ離れる。その結果ハンドル４は、ペダリング運動により回動するカム輪１４に押し上げられることがなくなり、上下動が止まって静止する。このようなハンドル軸保持手段２１は、簡単な構成によってハンドル４の昇降動作を確実に解除できる点で好ましい。なお、前の支持ピン２３Ｆが使用されない時には、図１に示すように、ハンドル軸３前面のクリップ状のホルダ５５に弾性係合して仮置きされる。
【００５２】
また前記サドル軸保持手段２２は、図２に示すように、サドル支持筒１８に形成された支持孔３８と、サドル軸６の後の保持孔４２Ｂと、チェーン５６を介してサドル支持筒１８に取り付けられた後の支持ピン２３Ｂとにより形成される。図１０に示すように、サドル軸６を少し持上げると、支持孔３８と後の保持孔４２Ｂとは高さが一致して連通し、前記後の支持ピン２３Ｂが、支持孔３８及び後前の保持孔４２Ｆ内に連続して挿入される。しかしてサドル軸６は、後の支持ピン２３Ｂに支持されてこの高さ位置で固定されるため、その下端に設けた前記突片１９は、回動するカム輪１４に連係して揺動する揺動アーム１５の後端部から上へ離れて位置する。その結果サドル７は、ペダリング運動によって揺動する揺動アーム１５に押し上げられることがなくなり、上下動が止まって静止する。このようなサドル軸保持手段２２は、簡単な構成によってサドル７の昇降動作を確実に解除できる点で好ましい。
【００５３】
このように、ハンドル４、サドル７の上下動を停止しうるハンドル軸保持手段２１、サドル軸保持手段２２を個別に設けて、上下動の停止を別々に選択できる解除手段２０を有するため、その組み合わせによって、ハンドル４及びサドル７がともに上下動する共動モード、サドル７のみが上下動するサドル振動モード、ハンドル４のみが上下動するハンドル振動モード、ハンドル４及びサドル７がともに静止する静止モードを含む４種類の動作モードを選択してペダル漕ぎ運動できる。各モードの変更により、トレーニングに種々の変化が生まれ、気分転換を図りながら楽しくトレーニングでき、或いは個人の好みによるモード選択も自由に行なえる。さらにはこれらを切り替えて運動負荷を増減することにより、疲労度、体力に応じた運動量を選択できる。
【００５４】
更に本形態の解除手段２０は、ハンドル支持筒１６又はサドル支持筒１８に係合するとともに、これに挿通したハンドル軸３又はサドル軸６に係合する支持ピン２３を用いて、カム輪１４との連係動作を切り離すシンプルな構造を用いるため、支持ピン２３を挿通するだけの簡単な操作によって、ハンドル４、サドル７の昇降動作を確実に解除できる点で好ましい。
【００５５】
本形態では図１に示すように、下が開口する箱状のハウジング６７が基枠部２に固定されて昇降手段１３を覆っている。ハウジング６７を設けることにより、使用者の裾などの可動部への巻き込みが防止できることから安全性が高まるとともに、防塵されて駆動部の信頼性を向上できる点で好ましい。このハウジング６７の後部には、蛇腹状のスリーブ６８が一体に立設され、サドル支持筒１８に外装している。
【００５６】
図１２は他の実施形態を例示している。以下異なる内容について説明し、それ以外は図中に表れた主要構成に同じ符号を付すだけとする。本形態の揺動アーム１５は、その前端部に上を向いて前後に並ぶ一対のローラー２７、２７を設けている。そしてこの一対のローラー２７、２７は、揺動アーム１５の前端部に基部が枢着された略Ｕ字状の補助具６６の両先端部に各々が軸着されて、カム輪１４の下面に摺接している。従って、一対のローラー２７がカム輪１４の表面上を前後２点において滑らかに転動することから、サドル７が、一層確実かつスムースに昇降動作できる点で好ましい。
【００５７】
尚、叙上の説明は本発明の実施の形態を例示したものである。従って本発明の技術的範囲はこれに何ら限定されるものではなく、前記した実施の形態の他にも、各種の変形例が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施の形態を例示する斜視図である。
【図２】その正面図である。
【図３】そのＡ−Ａ断面図である。
【図４】その側面図である。
【図５】要部を拡大した正面図である。
【図６】要部拡大斜視図である。
【図７】動作状態を例示する正面図である。
【図８】他の動作状態を例示する正面図である。
【図９】昇降手段の動作を示し、（Ａ）〜（Ｄ）はカム輪が９０度ずつ回転した位相の状態を説明する動作説明図である。
【図１０】解除手段を使用した状態を例示する要部正面図である。
【図１１】ハンドル軸を折り曲げた使用状態を例示する正面図である。
【図１２】他の実施形態を例示する正面図である。
【図１３】従来例の正面図である。
【図１４】他の従来例の略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１      身体鍛錬器
２      基枠部
３      ハンドル軸
４      ハンドル
５      ハンドル部
６      サドル軸
７      サドル
８      サドル部
９      枢支軸
１０      ペダル
１１      クランクアーム
１２      回転手段
１３      昇降手段
１４      カム輪
１４Ａ    円形偏芯カム
１５      揺動アーム
１６      ハンドル支持筒
１７      スリット
１８      サドル支持筒
１９      突片
２０      解除手段
２１      ハンドル軸保持手段
２２      サドル軸保持手段
２３      支持ピン
２４      ローラー
２５      バネ
２６      押圧手段
２７      一対のローラー
２８      全周カム面
２８Ａ    遠カム面
２８Ｂ    近カム面
２８Ｄ    反対側カム面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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