(57)【要約】【課題】自転車漕ぎ運動を行う際に負荷を発生させる装置を小型化することができ、脚部の筋肉群だけではなく腰背筋群にも刺激を与える運動補助装置を提供する。【解決手段】床面などに設置される台座を有し、使用者が着座する座席１１を揺動させる揺動装置が台座に取り付けられる。揺動装置は、座席１１に着座した使用者が左右の足を載せて自転車漕ぎ運動を行う左右一対のペダル２３を有し、両ペダル２３の回転中心であって使用者の自転車漕ぎ運動により回転するクランク軸２５を有する。クランク軸２５の回転力は、揺動装置によって座席１１を支持する可動ポール２２の前後および左右の揺動に変換される。したがって、自転車漕ぎ運動により脚部の筋肉群が刺激され、しかも座席１１の揺動によりバランスを保つための腰背筋群が刺激される。また、使用者の自重が負荷になるから、負荷を発生させる装置は小型化することができる。【選択図】図１
2007268146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搭乗した使用者の身体の一部を支持する支持部を有した乗り物と、乗り物を支持する台座と、台座に対して支持部を揺動させる揺動装置とを備え、揺動装置は、乗り物に搭乗した使用者が左右の足を載せる左右一対のペダルと、両ペダルの回転中心であって使用者の自転車漕ぎ運動により回転するクランク軸と、クランク軸の回転力を支持部の揺動に変換する駆動部とを備えることを特徴とする運動補助装置。
【請求項２】
前記支持部は使用者が着座する座席であることを特徴とする請求項１記載の運動補助装置。
【請求項３】
前記支持部は使用者が手で把持するハンドルであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の運動補助装置。
【請求項４】
前記駆動部は、クランク軸の回転力を前記支持部の前後の往復移動に変換する第１駆動部と、クランク軸の回転力を前記支持部の左右の往復移動に変換する第２駆動部とを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の運動補助装置。
【請求項５】
前記揺動装置は、前記台座に対して前後と左右との一方において揺動可能となるように軸着されるとともに、前記支持部を前後と左右との他方において揺動可能となるように軸着し、かつ前記第１駆動部と前記第２駆動部とが取り付けられた可動架台を有し、第１駆動部と第２駆動部との一方は、下端部が台座に結合され上端部が上下に変位する連結ロッドを有し、第１駆動部と第２駆動部との他方は、一端部が支持部に結合され他端部が前後に変位する連結リンクを有していることを特徴とする請求項４記載の運動補助装置。
【請求項６】
前記駆動部は、クランク軸との間で双方向に回転力を伝達可能な１個のモータを備え、クランク軸からモータに回転力を伝達するときには、モータにより発電される電力を消費する負荷をモータに接続し、外部からモータに電力を供給するときにはモータの回転力を前記クランク軸に伝達することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の運動補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車漕ぎ運動によって使用者に運動を行わせる運動補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、屋内でも自転車漕ぎ運動による運動を可能とする運動補助装置が多数提案されている。この種の運動補助装置は、固定式の自転車型に形成され、ペダルの回転に負荷を与えることによって、使用者の脚部の筋肉群に適正な負荷を与えるとともに呼吸器系や循環器系を賦活する目的で用いられている（たとえば、特許文献１参照）。また、負荷の発生には、渦電流を利用するもの、摩擦抵抗を利用するもの、粘性トルクを利用するものなど種々の構成が提案されている。
【０００３】
一方、腰背筋群の強化やバランス訓練に利用するために乗馬運動を模擬する運動補助装置も提案されている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に記載された運動補助装置は、使用者が着座する座席を有しており、座席に着座した使用者の身体を揺動させることにより、使用者がバランスを保とうとして腰背筋群を伸縮させることを利用するものである。この運動補助装置は、駆動源を有しており座席に着座している使用者を他動的に揺動させることによって、運動効果を得ようとするものである。
【特許文献１】特開２００１−７９１１２号公報
【特許文献２】特開２００４−２１６０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載された自転車漕ぎ運動を行う運動補助装置では、運動効果を得るために負荷を発生させる装置が必要であり、与える負荷が大きくなれば負荷を発生させる装置も大型化する。特許文献１には、粘性トルクを利用して負荷を発生させる装置が記載されており、この装置は小型ではあるが、筋力の強化が可能な程度の大きな負荷を発生させることはできない。
【０００５】
また、特許文献１に記載された運動補助装置では、自転車漕ぎ運動しかできないから、脚部の筋肉群に刺激を与えることはできるものの、他の筋肉群への刺激はほとんどなく、全身的な運動効果は期待できない。身体のうちで体積の大きな筋肉は、脚部だけではなく腰背筋群もあるから、少なくとも腰背筋群も刺激する運動が望ましい。腰背筋群は特許文献２に記載された運動補助装置により強化可能であるが、特許文献２に記載の構成では、脚部の筋肉群を強化することはできない。
【０００６】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、自転車漕ぎ運動を行いながらも負荷を発生させる装置を小型化することができ、しかも脚部の筋肉群だけではなくバランスを保つために必要な他の筋肉群にも刺激を与えることができるようにした運動補助装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、搭乗した使用者の身体の一部を支持する支持部を有した乗り物と、乗り物を支持する台座と、台座に対して支持部を揺動させる揺動装置とを備え、揺動装置は、乗り物に搭乗した使用者が左右の足を載せる左右一対のペダルと、両ペダルの回転中心であって使用者の自転車漕ぎ運動により回転するクランク軸と、クランク軸の回転力を支持部の揺動に変換する駆動部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、ペダルを漕いでクランク軸を回転させることにより使用者を支持している支持部が揺動するから、使用者が自身の身体を揺動させる力を自力で発生することにより、単純な自転車漕ぎ運動に比べて使用者の脚部に作用する負荷を大きくすることができる。つまり、単純な自転車漕ぎ運動では負荷を発生させる装置によってのみ設定されるが、請求項１の発明の構成では、支持部を揺動させる構成を採用していることにより、使用者の自重を利用して脚部に負荷を与えることができるから、負荷を発生させる装置を用いなくとも比較的大きな負荷を脚部に与えることが可能になる。言い換えると、負荷を発生させる装置を小型化することができ、脚部に比較的大きい負荷を与えながらも、小型化が可能になる。
【０００９】
また、支持部の揺動に伴って使用者の身体が揺動することにより、バランスを維持するために必要な筋肉群が刺激され、バランス機能の訓練になる。しかも、ペダルを漕ぐ運動と身体の揺動に対してバランスを保つ運動とを複合した運動ができるから、全身運動に近い運動が可能であり、個々の筋肉の負担を小さくしながらも、大きなエネルギ消費が可能になり、短時間での運動効果が期待できる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記支持部は使用者が着座する座席であることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、座席のみを設けている場合には使用者は上体でバランスをとるように筋肉群を用いるから、一輪車に乗る場合と同様の筋肉群を伸縮させることになり、とくにバランス機能の訓練に適した運動補助装置を提供することができる。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項１または請求項２の発明において、前記支持部は使用者が手で把持するハンドルであることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、使用者が手で把持するハンドルを揺動させるから、ハンドルのみを揺動させる構成では、請求項２の構成のように座席が揺動する構成に比較すれば、使用者の重心移動が少なく、軽負荷で運動することができる。また、ハンドルに加えて座席も併せて揺動させる構成では、ハンドルのみを揺動させる構成よりは重心移動が大きくなり負荷が増加するが、使用者はハンドルを把持していることにより座席のみを揺動させる場合に比べると上体のバランスがくずれにくく、軽い負荷で使用することが可能になる。
【００１４】
請求項４の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記駆動部は、クランク軸の回転力を前記支持部の前後の往復移動に変換する第１駆動部と、クランク軸の回転力を前記支持部の左右の往復移動に変換する第２駆動部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、前後と左右とに揺動するから、とくに前後の揺動によって、人体の筋肉のうち体積の大きい腰背筋群を伸縮させることになり、短時間で効率よく運動することができる。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項４の発明において、前記揺動装置は、前記台座に対して前後と左右との一方において揺動可能となるように軸着されるとともに、前記支持部を前後と左右との他方において揺動可能となるように軸着し、かつ前記第１駆動部と前記第２駆動部とが取り付けられた可動架台を有し、第１駆動部と第２駆動部との一方は、下端部が台座に結合され上端部が上下に変位する連結ロッドを有し、第１駆動部と第２駆動部との他方は、一端部が支持部に結合され他端部が前後に変位する連結リンクを有していることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、台座に対する可動架台の軸着部と可動架台に対する支持部の軸着部とにより支持部の揺動の方向が前後と左右とに規定され、規定された方向について第１駆動部と第２駆動部とにより可動架台および支持部を揺動させるように駆動することで、支持部が前後と左右との複合した揺動を行うことになる。しかも、連結ロッドは上下の動きであり、連結リンクは前後の動きであるから、動きが単純であって容易に実現することができる。
【００１８】
請求項６の発明では、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明において、前記駆動部は、クランク軸との間で双方向に回転力を伝達可能な１個のモータを備え、クランク軸からモータに回転力を伝達するときには、モータにより発電される電力を消費する負荷をモータに接続し、外部からモータに電力を供給するときにはモータの回転力を前記クランク軸に伝達することを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、クランク軸からモータに回転力を伝達するか、モータからクランク軸に回転を伝達するかを切り換えるだけで、１個のモータを負荷と駆動源との両方に兼用することができる。負荷（機械的負荷）として用いる場合には、モータに接続する負荷（電気的負荷）の大きさにより使用者の脚部に作用する負荷を変化させることができる。また、モータを駆動源として用いると、支持部を自動的に揺動させるとともに、クランク軸を中心としてペダルを自動的に回転させることができ、支持部の揺動に伴ってバランス機能に必要な筋肉群が伸縮し、かつペダルの回転に伴って脚部の筋肉群が伸縮する。つまり、使用者が意識的に身体を動かすことなく他動的な運動によって様々な筋肉群の伸縮が可能になり、他動運動ながらも全身運動に近い高い運動効果が得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の構成によれば、ペダルを漕いでクランク軸を回転させることにより使用者を支持している支持部が揺動するから、使用者が自身の身体を揺動させる力を自力で発生することにより、単純な自転車漕ぎ運動に比べて使用者の脚部に作用する負荷を大きくすることができるという利点がある。また、使用者の自重を利用して脚部に負荷を与えるから、別途に負荷を作用させる装置を付加しなくても脚部に比較的大きい負荷を与えることができ小型化が可能になるという利点もある。しかも、支持部の揺動に伴って使用者の身体が揺動するから、バランスを維持するために必要な筋肉群が刺激され、脚部の筋肉群の強化だけではなくバランス機能の訓練になるという利点もある。このように、ペダルを漕ぐ運動と身体の揺動に対してバランスを保つ運動とを複合した運動になるから、全身運動に近い運動になり、個々の筋肉の負担を小さくしながらも、大きなエネルギ消費が可能になって短時間での運動効果が期待できるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本実施形態は、図１に示すように、使用者が着座することにより使用者の臀部を支持する支持部としての座席１１を有した乗り物１と、床などに載置（または設置）される台座３（図２参照）と、台座３の上に取り付けられ座席１１を揺動させる揺動装置２（図２参照）とにより構成される。座席１１は、図示例では背もたれ付きの椅子様に形成されているが、後述するように背もたれを設けない自転車のサドル様に形成してもよい。また、揺動装置２は、台座３に対して可動である可動ハウジング２０に覆われる。
【００２２】
本実施形態で用いる揺動装置２を図２〜図５に基づいて説明する。揺動装置２は、前後と左右とにおいてそれぞれ往復動作を行う機構であり、座席１１に対して、前後方向、左右方向、上下方向、前後方向の周りの回転（ローリング）、左右方向の周りの回転（ピッチング）、上下方向の周りの回転（ヨーイング）の６自由度の動作のうち、ヨーイングを除く動きを与えるように構成されている。図には前をｘ方向、左をｙ方向、上をｚ方向として右手系で座標軸を示している。ローリングはｘ軸周りの回転、ピッチングはｙ軸周りの回転、ヨーイングはｚ軸周りの回転になる。
【００２３】
揺動装置２は、図２に示すように、可動架台２１を有し、可動架台２１は台座３に対して左右に揺動可能となるように軸着される。さらに、可動架台２１には可動ポール２２の下端部と結合された揺動板４１の下端部が前後に揺動可能となるように軸着され、可動ポール２２の上端部には座席１１に連結されたシートポスト１２（図１参照）が入れ子状に取り付けられる。したがって、座席１１は前後と左右とに揺動可能になる。座席１１のこの動きは、前後方向と左右方向と上下方向との変位成分を含むとともに、ローリングとピッチングとを含むことになる。
【００２４】
揺動装置２について、さらに詳しく説明する。ベース２１の上面には前後に離間した一対（図２の左右方向）の軸支板３１ａ，３１ｂが立設されている。一方、可動架台２１は、左右一対の側枠板３２ａ，３２ｂと、両側枠板３２ａ，３２ｂの前端部および後端部をそれぞれ連結する前枠板３３ａおよび後枠板３３ｂとにより構成された角筒状に形成され、前枠板３３ａおよび後枠板３３ｂの下端部には、それぞれ各軸支板３１ａ，３１ｂに重複する連結板３４ａ，３４ｂが垂設される。各軸支板３１ａ，３１ｂにはそれぞれ軸受３５ａ，３５ｂが設けられ、各軸受３５ａ，３５ｂに軸支される一対の前後軸３６ａ，３６ｂにより各連結板３４ａ，３４ｂが各軸支板３１ａ，３１ｂにそれぞれ軸着される。すなわち、ベース２１に設けた各軸支板３１ａ，３１ｂに対して前後軸３６ａ，３６ｂを用いて可動架台２１が軸着され、可動架台２１は前後軸３６ａ，３６ｂを中心として左右に揺動可能になる。
【００２５】
可動架台２１の左右の側枠板３２ａ，３２ｂの後端下部にはそれぞれ軸受４２ａ，４２ｂが設けられる。揺動板４１は、一対の側板を備えるとともに両側板４３ａ，４３ｂの前端間を連結した形状を有し、両側板４３ａ，４３ｂの上端部間に可動ポール２２の下端部が固着され、両側板４３ａ，４３ｂは下部ほど間隔を拡げるように形成されている。揺動板４１の両側板４３ａ，４３ｂの下端部は、各軸受４２ａ，４２ｂに軸支される一対の左右軸４４ａ，４４ｂにより各側枠板３２ａ，３２ｂに軸着される。したがって、可動ポール２２にシートポスト１２を介して結合されている座席１１は、左右軸４４ａ，４４ｂを中心として前後に揺動可能になる。
【００２６】
ところで、可動架台２１を台座３に対して左右に揺動させ、かつまた可動架台２１に対して可動ポール２２を前後に揺動させる力を作用させるために、揺動装置２には駆動部５０が設けられる。駆動部５０は、可動架台２１、揺動板４１とともに揺動装置２を構成する。
【００２７】
本実施形態では、駆動部５０の駆動源として、使用者による自転車漕ぎ運動により生じる回転力と、モータ５１により生じる回転力とを利用できるように構成してある。以下では、まず人力により発生させた回転力を利用する構成について説明し、その後、モータ５１により生じる回転力を利用する構成について説明する。
【００２８】
座席１１に着座した使用者が自転車漕ぎ運動を行うために、可動ハウジング２０の左右両側にはペダル２３が配置され、各ペダル２３はそれぞれクランク２４を介してクランク軸２５に連結されている。この構造は自転車において一般に知られた構造と同様である。したがって、ペダル２３に足を載せ左右のペダル２３を交互に踏み込んで自転車漕ぎ運動を行うと、ペダル２３の回転中心であるクランク軸２５が回転する。クランク軸２５は、左右の側枠板３２ａ，３２ｂに設けた軸受３７ａ，３７ｂにより軸支される。
【００２９】
駆動部５０は、クランク軸２５の回転力を可動架台２１に対する揺動板４１の前後の揺動に変換する第１駆動部と、クランク軸２５の回転力を可動架台２５の左右の揺動に変換する第２駆動部とを有する。つまり、第１駆動部はクランク軸２５の回転力によって座席１１を前後に揺動させ、第２駆動部はクランク軸２５の回転力によって座席１１を左右に揺動させる。
【００３０】
第１駆動部は、クランク軸２５の回転に伴って回転する第１ギア５２と、第１ギア５２に噛合する第２ギア５３と、第２ギア５３の回転軸であるシャフト５４に取り付けた偏心カム５５と、偏心カム５５に対するカムフォロワとなるカム孔５６ａを有した連結リンク５６とからなる。連結リンク５６は揺動板４１から後方に突出するように取り付けた固定アーム４５の後端部に左右方向の軸ピン４６で軸着される。シャフト５４の両端部は可動架台２１の各側枠板３２ａ，３２ｂに設けた軸受３８ａ，３８ｂにより軸支される。なお、固定アーム４５は揺動板４１の側板４３ａに取り付けられ、側板４３ａは可動架台２１の側枠板３２ａ，３２ｂに対して傾斜しているから、連結リンク５６とは平行ではない。したがって、固定アーム４５と連結リンク５６との軸着部位にはスペーサ（図示せず）が介装される。
【００３１】
第１駆動部が上述の構成を有していることにより、クランク軸２５が回転すると、第１ギア５２が回転し、第１ギア５２に噛合する第２ギア５３の回転によってシャフト５４が回転すると偏心カム５５が回転し、偏心カム５５の回転に伴って連結リンク５６の一端部が偏心回転するから、連結リンク５６の他端部に軸着された固定アーム４６が前後に往復移動し、結果的に揺動板４１が前後に往復移動するのである。この動作により、座席１１は前後に往復移動する。
【００３２】
一方、第２駆動部は、第１ギア５２と第２ギア５３とシャフト５４とを第１駆動部と兼用しており、さらにシャフト５４の一端部（左端部）にシャフト５４とは回転中心が異なる偏心軸６１を備えている。偏心軸６１は可動架台２１における側枠板３２ａの左方に突出している。偏心軸６１には、偏心軸６１とともに第２駆動部を構成する連結ロッド６２の上端部が軸着され、連結ロッド６２の下端部は台座３に固定した水平断面コ字状の軸受板６３に対して回動可能に結合される。連結ロッド６２と軸受板６３とは、軸受板６３に対して連結ロッド６２が前後と左右とに回動可能となる形で結合される。
【００３３】
第２駆動部が上述の構成を有するから、クランク軸２５が回転し、第１駆動部と同様にシャフト５４が回転すると、偏心軸６１の偏心回転によって偏心ロッド６２により拘束されている可動架台２１が前後軸３６ａ，３６ｂの周りで左右に往復移動する。つまり、座席１１が左右に往復移動する。
【００３４】
上述したように、座席１１に着座した使用者が左右のペダル２３を交互に踏み込む自転車漕ぎ運動を行うと、クランク軸２５が回転し、クランク軸２５の回転力が第１駆動部によって揺動板４１の前後の往復移動に変換され、かつクランク軸２５の回転力が第２駆動部によって可動架台２１の左右の往復移動に変換されるから、揺動板４１に結合された座席１１は前後の往復移動と左右の往復移動とを複合した揺動を行うことになる。本実施形態では、１本のシャフト５４に偏心カム５５と偏心軸６１とを設けているから、前後の往復移動と左右の往復移動との周期の比率は１対１になるが、前後の揺動の振幅と左右の揺動の振幅とは設計により変更することができる。
【００３５】
なお、上述した構成では、座席１１は一直線上を往復移動するか、または一方向に旋回する単純な動きになる。したがって、偏心カム５５と偏心軸６１との回転周期を異ならせるように、シャフト５４と偏心軸６１との間に別のギア（噛み合わせ）を設け、座席１１の動きが複雑になるようにしてもよい。
【００３６】
ところで、シャフト５４にはウォームホイール５７が設けられており、ウォームホイール５７には、モータ５１の出力軸５１ａに取り付けたウォーム５８が噛合する。つまり、シャフト５４が回転すると、ウォームホイール５７およびウォーム５８を介してモータ５１の出力軸５１ａに回転力が伝達される。モータ５１の出力軸５１ａが回転すれば、モータ５１は発電機として機能し起電力を生じるから、この起電力を消費するようにモータ５１に適宜の負荷（電気的負荷）を接続しておけば、負荷の大きさに応じてクランク軸２５を回転させるための負荷（機械的負荷）が変化する。つまり、自転車漕ぎ運動によってクランク軸２５を回転させると、モータ５１を負荷発生手段として用いることができる。なお、モータ５１は、一方向にのみ出力軸５１ａが突出したものを用いる。
【００３７】
モータ５１はモータ取付板３９により可動架台２１に固定され、出力軸５１ａが斜め上向きに突出するように保持される。このようにモータ５１を傾斜させた形で取り付けることにより、可動架台２１の内部空間を有効に利用し、可動ハウジング２０の前後方向および上下方向の寸法をできるだけ小さくなるようにしている。
【００３８】
台座３には脚３ａが取り付けられ、また台座３の前部には多数個の空気孔２６が形成される。また、可動ハウジング２０の前部の側面には多数個の放熱孔２７が形成される。したがって、可動ハウジング２０の内部で発生した熱は、空気孔２６と放熱孔２７との間で流通する空気流により放熱され、可動ハウジング２０の内部空間の過熱を防止することができる。
【００３９】
ところで、可動ポール２２の上端部に入れ子状に挿入されたシートポスト１２は、可動ポール２２の上端部に設けたクイックレバー（図示せず）により、可動ポスト２２に対して任意位置で固定可能になっている。クイックレバーは、一般の自転車においてサドルの昇降に用いられる機構であって、レバーを用いて可動ポール２２の上端部の開口径を拡げ縮めするように構成されている。開口径を拡げればシートポスト１２を自由に昇降することができ、シートポスト１２を所望の高さ位置に保った状態で開口系を縮めると当該位置にシートポスト１２を固定することができるようになっている。
【００４０】
本実施形態の構成では、座席１１に背もたれを設けることによって、座席１１の後傾時に座席から落ちるのを防止しているが、背もたれは必須ではない。つまり、図６、図７に示すように、自転車のサドルと同様に背もたれを設けずに臀部を載せる座部のみを備える座席１１を用いてもよい。図示例では座席１１の前端部上面に操作表示器４を設けた例を示している。この操作表示部４は、モータ５１に接続した負荷の大きさや運動時間、あるいはそれらを総合した運動による消費カロリー（あらかじめ体重などを入力したり、心拍数を計測したりする機能を持たせるのが望ましい）を表示したりすることが可能になっている。また、操作表示部４の操作によって、モータ５１に接続する負荷を切り換えれば、運動の負荷を調節することができる。
【００４１】
上述の構成によって、座席１１に着座した使用者が自転車漕ぎ運動を行うと、脚部の筋肉群に適当な負荷を作用させて脚部の筋肉群を強化することができ、同時に座席１１が揺動することにより、使用者はバランスを保とうとして腰背筋群の筋肉を伸縮させ、またバランス維持に必要な器官に刺激を与えるから、バランス機能の訓練にもなる。そして、大腿部や下腿部のような脚部の筋肉群だけではなく腰背筋群も刺激することで、多くの筋肉を伸縮させるから、全身運動に近い運動効果を得ることができる。しかも、脚部の筋肉群と腰背筋群とは身体の中でも体積の大きい筋肉であるから、個々の筋肉には軽負荷であっても全体としての運動量が多くなり、高い運動効果を得ることができる。その上、自転車漕ぎ運動によって脚部の筋肉群に作用する負荷は、座席１１を揺動させるために用いられるのであり、座席１１には使用者が着座しているから、使用者の自重が脚部の筋肉群に対する負荷として利用されることにより、モータ５１により発生させる負荷を小さくしながらも比較的大きな負荷を脚部の筋肉具に作用させることができる。つまり、小型のモータ５１を用いて全体をコンパクトに形成することが可能になる。
【００４２】
ペダル２３を漕ぐ際には、クランク軸２５を正転させるほか逆転させることも可能であり、逆転の際には正転とは異なる筋肉群を使用することになる。とくに、逆転させれば大腿部の背面から臀部に至る部位の筋肉群に負荷を与えることができ、いわゆるヒップアップの効果が期待できる。
【００４３】
ところで、ウォーム５８およびウォームホイール５７を介してシャフト５４とモータ５１とが回転力を伝達するから、シャフト５４とモータ５１との間で双方向に回転力を伝達することが可能である。そこで、ペダル２３を踏み込んでクランク軸２５を回転させることによりモータ５１を負荷として用いるのではなく、モータ５１に通電して回転軸５１ａを回転させることにより、モータ５１を駆動源として用いることも可能である。モータ５１を回転させると、シャフト５４が回転するから、座席１１を揺動させることができるのはもちろんのこと、シャフト５４の回転力がクランク軸２５にも伝達されるから、クランク軸２５の回転によりペダル２３も動くことになる。
【００４４】
モータ５１に電源を供給してモータ５１を回転させれば、座席１１に着座している使用者は、意識的に自転車漕ぎ運動をしなくても、ペダル２３に載せた脚の貫設が掘進されることにより脚部の筋肉の伸縮が生じ、また、座席１１が揺動することによりバランスを保つために腰背筋群を使用することになる。このような運動は他動運動と呼ばれており、使用者が意識的に身体を動かすことなく、使用者の筋肉が伸縮することになる。
【００４５】
つまり、１個のモータ５１を運動時の負荷として用いたり、駆動源として用いたりすることができる。この切換は操作表示部４を用いて行う。操作表示部４の電源供給は、モータ５１に給電する際には、モータ５１に給電している電源からの電力を流用すればよいが、モータ５１を負荷として用いるときには外部から電源を供給せずに用いることになる。そこで、操作表示部４の電源として電池を用いることが考えられるが、本実施形態では、モータ５１により発電した電力を用いる構成を採用している。この電力は使用者の運動の程度に依存して電圧が変動するから、モータ５１で発電した電圧を平滑化するとともに電源回路を用いて定電圧化して用いる。また、モータ５１には抵抗のような電気的負荷も接続されるから、モータ５１の出力電力が低下したときに、操作表示部４への電源供給が優先されるように、電源回路への入力電圧および入力電流を監視するとともに、入力電圧および入力電流が規定値以下になったときには、負荷への電流経路を遮断するように構成してある。なお、モータ５１から操作表示部４への配線は可動ポール２２およびシートポスト１２の内部に通される。
【００４６】
上述した構成例では、乗り物１に座席１１のみを設けることによりあたかも一輪車のような乗り物１を構成しているが、使用者の手を支持する支持部として自転車と同様に手で把持するハンドルを設けてもよい。ハンドルは、座席１１と一体化すれば座席１１とともに揺動させることができ、座席１１とは別に揺動させれば、座席１１とハンドルとの揺動の組み合わせによって複雑な動きを実現することができる。また、ハンドルは揺動させずに固定としてもよい。あるいはまた、座席１１を固定としてハンドルのみを揺動させる構成を採用することも可能である。なお、上述の構成例では、自転車漕ぎ運動により使用者に自発的に運動させる機能と、モータ５１に給電を行うことで使用者に他動的な運動を行わせる機能とを持たせているが、他動的な運動を行う機能は設けなくてもよい。
【００４７】
なお、本実施形態に説明した揺動装置２の構成は一例であり、乗り物１に設けた支持部を揺動させることができる機構であれば、他の様々な機構を用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態を示す外観斜視図である。
【図２】同上に用いる揺動装置を示す縦側面図である。
【図３】同上に用いる揺動装置を示す背面図である。
【図４】同上の一部破断した正面図である。
【図５】同上の一部破断した平面図である。
【図６】同上の他の構成例を示す可動カバーを外した平面図である。
【図７】同上の他の構成例に用いる座席を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  乗り物
２  揺動装置
３  台座
１１  座席（支持部）
２１  可動架台
２３  ペダル
２５  クランク軸
５０  駆動部
５１  モータ
５２  第１ギア（第１駆動部、第２駆動部）
５３  第２ギア（第１駆動部、第２駆動部）
５４  シャフト（第１駆動部、第２駆動部）
５５  偏心カム（第１駆動部）
５６  連結リンク（第１駆動部）
５６ａ  カム孔（第１駆動部）
６１  偏心軸（第２駆動部）
６２  連結ロッド（第２駆動部）
６３  軸受板（第２駆動部）
【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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