(57)【要約】      （修正有）【課題】自転車、特にその後輪の摩耗および損傷を与えることが少ない自転車トレーナを提供する。【解決手段】自転車の後輪の回転に応答して動き予め定められた張りを与えるように後輪に接触する、付勢され枢動可能に取り付けられたベルト７を備える。【選択図】図１
2013223727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の後輪の回転に応答して動き予め定められた張りを与えるように後輪に接触する、付勢され枢動可能に取り付けられたベルトを備える自転車トレーナ。
【請求項２】
前記予め定められた張りが実質的に一定な張りである、請求項１記載の自転車トレーナ。
【請求項３】
前記予め定められた張りが可変である、請求項１記載の自転車トレーナ。
【請求項４】
前記ベルトを支持する第１のローラと第２のローラとをさらに含み、前記第１と第２のローラの間の距離を変えることによって前記予め定められた張りが変更される、請求項１記載の自転車トレーナ。
【請求項５】
前記第１のローラが可調整偏心ローラである、請求項４記載の自転車トレーナ。
【請求項６】
スタンドをさらに備える請求項１記載の自転車トレーナ。
【請求項７】
前記ベルトが少なくとも部分的に前記後輪の断面形状と適合する、請求項１記載の自転車トレーナ。
【請求項８】
前記ベルトがピボット装着装置を中心に移動して車輪特性に対し自動的に調整する、請求項１記載の自転車トレーナ。
【請求項９】
前記ベルトが第１のローラと第２のローラとにループ状に架けられており、これらのローラが一対のピボットアームの両端部に装着されており、前記一対のピボットアームがその支点に設けられたピニオンを中心にして枢動する、請求項１記載の自転車トレーナ。
【請求項１０】
スタンドに装着されるように構成された装着ブラケットによって前記ピボットアームが支持されている、請求項９記載の自転車トレーナ。
【請求項１１】
前記第１のローラの一端がマグネトーに結合されており、その他端がフライホイールに結合されている、請求項９記載の自転車トレーナ。
【請求項１２】
ばね、圧縮空気装置、ピストン、錘、およびそれらの組み合わせを含むグループから選ばれた手段によって前記ピボットが付勢されている、請求項１記載の自転車トレーナ。
【請求項１３】
前記後輪の動きに対する前記ベルトの抵抗を制御するための抵抗手段を備える、請求項１記載の自転車トレーナ。
【請求項１４】
前記枢動可能に取り付けられたベルトが、自転車の後輪の前記ベルトへの接触に応答して第１の「休息時」位置から第２の「使用時」位置へ移動する、請求項１記載の自転車トレーナ。
【請求項１５】
前記ベルトに接触している前記後輪によって付与される圧力の増加に応答して該ベルトに伸長力が掛けられる、請求項１記載の自転車トレーナ。
【請求項１６】
前記後輪によって与えられる圧力を変えることにより、前記ピボットアームに形成されている切欠き内へシャフトが動くようにされている、請求項１５記載の自転車トレーナ。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれかに記載のトレーナ装置のベルトに自転車の後輪を接触させるステップを含む、サイクリスト訓練方法。
【請求項１８】
マグネトーとピボットアームを結合する工程と、
前記ピボットアームの両端に第１のローラと第２のローラとをそれぞれ配置する工程と、
これらのローラにベルトを装架する工程と、
前記ベルトに予め定められた張りが与えられるように前記ベルトを張る工程と、
を含む請求項１記載の自転車トレーナの組み立て方法。
【請求項１９】
前記第１のローラが偏心ローラであって、前記偏心ローラの張りの調整により前記ベルトに張りが与えられる、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スポーツ用補助器具の分野に関する。
【０００２】
一形態では、本発明は自転車用補助器具に関する。
【０００３】
ある特定の態様では、本発明は、サイクリスト（自転車使用者）のトレーニングまたは練習の方法で使用するのに適している。
【背景技術】
【０００４】
この明細書における文書、装置、行為、または知識についての考察は本発明の背景の説明のためのものであることが理解されるべきである。さらに、この明細書全体を通して、なされている考察は、いくつかの本発明に関連する技術的問題についての発明者の理解及び／または認識に基づくものである。さらに、この明細書における文書、装置、行為、または知識等の事項についての考察は発明者の知識及び経験に基づいて発明の背景を説明するためのものである。従って、どのような考察であれ、それらの事項のいずれも、この明細書における開示及び請求項の優先日以前の、オーストラリアまたは他の場所における関連技術分野の従来技術または通常の一般知識の一部を構成することを認めたものと解釈されてはならない。
【０００５】
自転車練習機（トレーナ）は、自転車を静止させた状態で、自転車に乗るための装置である。自転車トレーナを用いるとサイクリングの訓練ができる。
【０００６】
これは、サイクリストの訓練、特に負傷して条件が悪いときの訓練に有用である。また、この装置を使うと、他の行動、例えばテレビを見ることが可能であり、道路状況や障害物に集中する必要がない。
【０００７】
最も古いタイプの自転車トレーナの一つは、３個のローラ（後輪用に２個、前輪用に１個）を備えるもので、これらローラの上に自転車が置かれる。ベルトが後部ローラの一つと前部ローラとを接続しており、自転車のペダルを踏むと前輪が回転する。通常、自転車のローラ間の間隔は、自転車のホイールベースが前輪のハブの僅かに前に位置する前部ローラと一致するように調整可能である。自転車をローラ上に維持するためにはバランスが求められるので、この装置は、しばしば、自転車レーサがバランスを細かく調整するために使用される。バランスの調整は、ドラフティングやペロトン走行には重要な技術である。しかし、多くのサイクリストたちはこの技術の訓練を必要としないか、または訓練したいとは思わず、むしろ、より安定した自転車トレーナを求めることがある。
【０００８】
自転車トレーナは、フレームと、自転車を強固に保持するためのクランプ（固定具）と、後輪に下側から圧接するローラと、ペダルが回転すると抵抗を与える機構と、を備えている。トレーナでは、静止した自転車よりもリアルなフィーリングが得られる一方、高度な技術とよりよい身体姿勢が求められる。いくつかのトレーナには、出力、ケイデンス、バーチャル・スピード、心拍数などの種々の走行時のパラメータをモニタするセンサが設けられている。これらのパラメータを測定することにより、アスリートのトレーニングを微調整することができる。
【０００９】
ウィンド・トレーナでは、サイクリストの脚力によって、後輪のタイヤに伝達される空気抵抗を作るファンの羽が駆動される。この抵抗はサイクリストの速度と共に増加する。しかしながら、この抵抗の大きさには限界があり、また、ウィンド・トレーナは比較的音が大きい。
【００１０】
磁気を利用する自転車トレーナは互いに反発する磁石を備え、磁気フライホイールが後輪に抵抗を与える。いくつかのタイプの磁気自転車トレーナには、トレーニング中に抵抗のレベルを変えるための、ハンドルに取り付けたコントロールボックスを持つものもある。このようなトレーナは動作中ほとんど音を発しないが、抵抗には上限があり、壊れやすい。
【００１１】
流体を利用するトレーナでは、磁気フライホイールと液体が入ったチャンバの組み合わせにより抵抗が作られる。このトレーナはほとんど音を出さず、しかも、徐々に抵抗を加えることができると言う利点がある。しかし、流体に対する摩擦や加熱の繰り返し、それによる膨張収縮により、シーリングからの漏れが生じやすい。
【００１２】
少数のトレーナでは抵抗を作るために遠心力圧力機構を用いている。この圧力機構は、圧力プレートと、ボールベアリングおよび特殊形状の溝とを備えている。これらはほぼ無音で、抵抗カーブも使用者によって調整ができる。
【００１３】
ごく最近では、非常に広範囲のシミュレータを作るためにバーチャル・リアリティ・トレーナが用いられている。バーチャル・リアリティ・シミュレータを用いると、モータで駆動されるローラ上に後輪を載せる一方、ステアリング・センサを備えたフレームにフロントフォークを取り付けるようにして、システム全体を「バーチャル・ワールド（仮想世界）」ソフトウェアを有するコンピュータにリンクさせるようにすることができる。サイクリストはバーチャル・ワールド内をハンドル操作し、坂を登るときはペダルが重くなる（モータ駆動ローラが後輪に負荷をかける）。コンピュータシステムの精巧さにより、コンピュータシステムをインターネットに接続して、更なる情報を入手することが可能である。この種のトレーナは豊富な精神的刺激を提供するが、コンピュータのハードウェアやソフトウェアは高価であり、しかも、コンピュータのハードウェアを多量に必要とする。
【００１４】
普通、トレーナは全て、ほとんどのサイズのロードバイクやマウンテンバイクに対し調整可能である。しかし、通常はマウンテンバイクに用いられるノビータイヤは振動や騒音を発し、騒音のないユニットという目的を台無しにしてしまう。その上、自転車の後輪に接触するローラを用いるトレーナはホイールアクスルに過剰な負荷をかけてしまい、それに伴いタイヤを熱くしまた不均一な摩耗を生じさせてしまう傾向がある。タイヤが不均一に摩耗すると、トレーナのバランスが崩れてしまい、それに伴って、負荷がスポークからずれてしまうために、ベアリングが損傷してしまう可能性がある。その結果、トレーナが動き始めるにつれて、騒音や、ベアリング、タイヤ、ハブ、スポークの摩耗が増加する。タイヤのゴムの劣化やタイヤの変形は、レース用タイヤでは大きな問題であり、断面が曲線ではなく角張ってしまうことが多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、自転車、特にその後輪の摩耗および損傷を与えることが少ない自転車トレーナを提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、種々の異なる自転車および自転車のホイール（車輪）に用いることができる自転車トレーナを提供することである。
【００１７】
本明細書に記載する実施形態の目的は、関連技術システムの持つ上述した欠陥の少なくとも一つを克服または緩和すること、または、少なくとも関連技術システムに対する有用な代替システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本明細書に記載する実施形態の第１の態様では、自転車トレーナが提供される。この自転車トレーナは、後輪の回転に応答して動いて所定の張りを与えるように自転車の後輪に接触する、付勢され枢動可能に取り付けられたベルトを備えている。
好ましい実施形態においては、この所定の張りは実質的に一定である。さらに、この所定の張りは可変または調整可能とすることができる。特に好ましい実施形態では、この所定の張りは、二次的な張り付与装置を使用することなく設定できるようにしてもよい。
【００１９】
この自転車トレーナはスタンドに取り外し可能に取り付けるようにすることが好ましい。典型的に、このスタンドは、自転車の後輪のハブを貫通するスピンドルを支持して後輪を地上から離して懸架するように構成された支柱を持っている。この装置は任意の適当な手段、例えば、クイックリリース機構などによって、または、自転車トレーナとスタンドの対応部品を相互連結構成とすることによって、スタンドに設置することができる。代替的に、装置をスタンドに恒久的に、例えば溶接によって取り付けてもよい。
【００２０】
ベルトは、少なくとも２つのローラにループ状に巻かれた連続した材料のバンドであり、２つのローラの中間でベルトが後輪に接触することが好ましい。典型的に、ローラは、共通の旋回点を持つ一対のアームの間に設けられる。一つの好ましい実施形態においては、この一対のアームはその支点において共通の旋回点を提供するピニオンに装着される。ベルトは可撓性の材料で形成され、タイヤにかかる力と摩耗を拡散させるように後輪の断面形状に少なくとも一部が一致するものであることが好ましい。さらに、ベルトの材料の可撓性は、ノビータイヤの形状に適合するものであることが望ましい。本発明の装置は充分に単純なので、タイヤとしっかり係合して、ベルトが外れることを防止できる。
【００２１】
特に好ましい実施形態においては、バイアスは、ばね張力、機械的張力、または重量付与張力で、枢動可能に取り付けられたベルトに付与される。例えば、装置をスタンドに装着するために用いる装着ブラケットにベルトを枢動可能に取り付けることができる。バイアスは、タイヤとベルトとの間の圧力および接触状態の変化に関係なく、車輪が過負荷状態にならないよう一定の張りをベルトに与えるという利点がある。さらに、ピボットを中心にベルトが可動である点は、レース用自転車からツーリング用自転車、ハイブリッド自転車、マウンテンバイク、その他すべてのタイプの自転車まで、種々ある車輪特性、例えば、車輪の直径、タイヤ幅、トレッドのデザインなどに対して自動調整を可能にする。従来技術によるいくつかの装置、例えば、ｘｔｒｅｍｅ（登録商標）から出ている磁気ベルト駆動を備えたものはベルト駆動であるが、それらの従来技術の装置は新しい車輪にはマニュアル調整しなければならず、自動的な調整はできない。
【００２２】
通常、自転車トレーナは、後輪の動きに対するベルトの抵抗をコントロールすることを可能にする抵抗手段を備える。この抵抗手段は、例えば、運動を始める前にこの抵抗手段を使ってベルトを所望の抵抗レベルに予め設定しておくことができる。これに代えて、またはこれに加えて、運動中に抵抗を変えるようにすることもできる。抵抗手段は、クラッチやドラムブレーキなどの任意の適当な装置で構成したり、または磁気抵抗のようなものも用いることができる。ある好ましい実施形態においては、ケーブルで作動するドラムブレーキによって抵抗が設定または制御されるローラの周りにベルトを通す。抵抗手段によって与えられる抵抗のレベルの制御または作動は、例えば、ケーブルのような任意の適当な手段によって行うことができる。
【００２３】
通常は、コイルスプリングのようなばねによってピボットが付勢される。これに代えて、例えばピストン、圧縮空気装置、または錘のような任意の適当な手段によって付勢してもよい。例えば、錘としては、抵抗手段、マグネトーまたはフライホイールを備えるものであってもよい。一つの好ましい実施形態においては、ピボットは、ローラとベルトとを支える一対のアーム間の支点に装着されたピニオンを備える。この一対のアームの一端に配置されたマグネトーまたはフライホイールが、上記支点を中心として第１の方向にアームを回転させるのに充分な付勢重量を与える。車輪のベルトへの圧接がこの付勢重量と逆に働き、支点を中心に第２の方向にアームを回転させる。従って、ベルトにかかる張りは、少なくとも部分的に、車輪による圧力と重量による対抗するバイアスとの関数である。
【００２４】
自転車トレーナは、引っ張り力を加えることによりベルトの張りを増加させる手段を備えることが好ましい。例えば、車輪によって与えられる圧力の増加に比例して、外向きの力をベルトに加えるようにすることができる。好ましい実施形態では、ピボットアーム間に支持されたローラを回るようにベルトが配置される。車輪によってベルトに加えられる圧力が増すと、ピボットアームが、固定した位置を持つ一つまたは複数の素子に対して枢動し、ベルトに当たってこれを外側に伸ばす。好ましくは、この固定した位置を持つ素子は、ピボットアームに適当な形状に形成された凹所内またはそれを貫通するシャフトまたはローラである。これにより、一定したベルトの張りが保持され、タイヤとベルトとの間の圧力や接触の変動には関係なく、車輪に過負荷がかかることがない。
代替実施形態においては、非伸長型のベルトが用いられ、所定の張りは主としてローラ間の距離によって決まる。特に好ましい実施形態においては、所定の張りは二次的な張り付与装置を用いることなく設定されるようにしてもよい。
本発明の一つの特に好ましい実施形態においては、少なくとも一つのローラは可調整偏心ローラ、即ち、断面は円形であるが、幾何学的中心に位置しない固定用ねじ（または他の固定手段）によってシャフトの位置を調整可能なローラである。これは、ローラ間の距離およびローラにかかる張りを微調整でき、固定用ねじの調整によって設定できることを意味する。
このようなやり方でローラ間の所定の張りを容易に変更できることは、自転車トレーナの点検修理のために自転車トレーナに対しベルトを容易に着脱できるという理由から、重要なことである。自転車トレーナの製造と点検修理は、構成部品をトップダウン方式で組み立て、分解できるようにすることで、さらに容易になる。即ち、自転車トレーナをその側面を下にして置き、他の角度から組み立て品にアクセスする必要なしに、各部品を体系的に上方上から所定位置に配置したりまたは取り外すことができる。
【００２５】
本明細書に記載の実施形態の第２の態様では、自転車トレーナが提供される。この自転車トレーナは、後輪の回転に応答して動き実質的に一定な張りを与えるように自転車の後輪に接触する、付勢され枢動可能に取り付けられたベルトと、後輪の動きに対するベルトの抵抗を調整する抵抗手段と、を備える。
【００２６】
本明細書に記載の実施形態の別の態様では、本発明によるトレーナ装置を用いることを含むサイクリストトレーニング方法が提供される。
別の実施形態においては、本発明は自転車トレーナの使用をモニタしまたは制御するための少なくとも一つのプロセッサを含む。例えば、本発明は、上記プロセッサに、好ましくはデジタル形式で情報を供給するモニタを備えるものであってもよい。これに代えて、または、これに加えて、本発明はプロセッサからの指令を受けて自転車トレーナの動作を調整するためのコントローラを有するものであってもよい。
特に好ましい実施形態においては、プロセッサは、例えば携帯電話やモバイルコンピュータなどの外部電子装置と通信可能である。通信は無線により、または、ＵＳＢコネクタなどの有線接続によって行うことができる。これにより、自転車トレーナの使用の制御、モニタ、または自転車モニタ使用についての情報の記憶を行うための一つ以上のアプリケーションを用いるという選択肢が与えられる。
【００２７】
この他の態様および好ましい形態は、本明細書に開示されているか、および／または添付の特許請求の範囲に規定されており、それらは発明の詳細な説明の一部をなしている。
【００２８】
本質的に、本発明の実施形態は、自転車の後輪に接触する付勢され枢動可能に取り付けられたベルトを用いると、従来技術によるトレーナの問題点の多くを克服または緩和することができるという認識に基づく。
【００２９】
本発明の効果は以下のものを含む。
・自転車の後輪に過負荷がかからないように一定したベルトの張りを予め設定できる。
・予め設定したベルトの張りを容易に変更可能である。
・低速／高負荷運動または高速／低負荷運動に対応可能である。
・ベンチ構成に適し、製造および点検修理が簡単である。
・従来技術による自転車トレーナに比して部品が少なくてすむ。
・種々の車輪サイズまたはノビータイヤを含む種々のタイヤ形状に対し自己調整が可能である。
・自転車の車輪やタイヤの摩耗およびメンテナンスの必要性が減じられる。
【００３０】
本発明の実施形態の適用可能性の更なる範囲が、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、種々の変更および改変が本明細書の開示の精神および範囲内であることは、この詳細な説明から当業者には明らかであるから、詳細な説明および具体的な実施例は、本発明の好適な実施形態を示すものではあるものの、単に説明のためのものであることは理解されるべきである。
【００３１】
当業者は、単なる説明のためのものであり本明細書の開示を限定するものではない添付の図面を参照して以下の実施形態の説明を参照することで、本出願の好適な実施形態および他の実施形態の更なる開示、目的、利点および態様をより良く理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る自転車トレーナであり、枢動可能に取り付けられたベルトの自転車の後輪に対する位置関係を示す図である（なお、ベルトに対する後輪の位置をより明確に示すために、スタンドの図示は省略している）。
【図２】図１の自転車トレーナにおけるベルトの枢動を説明する図であり、トレーナの第１の上昇位置（図２ａ）と、第２の下降位置（図２ｂ）とを示す。
【図３】機構をより明瞭に示すためにベルトも図示を省略した、図２ｂに示す自転車トレーナを示す。
【図４】本発明の別の実施形態に係る自転車トレーナであり、使用中の自転車の後輪に対する位置関係を示す図である。
【図５】図４の自転車トレーナの「使用時」位置を示す図であり、明瞭さのために後輪は図示されていない。図５ａは、ベルトが後輪に押圧されている自転車トレーナの「使用時」配置を示す図であり、図５ｂは、図５ａに示す図と同様であるが、自転車トレーナのマグネトーの図示を省いて図示を明確にした図であり、図５ｃは、ベルトが車輪に接触していない状態における自転車トレーナの「休息時」位置における配置を示す図であり、図５ｄは、図５ａの自転車トレーナが「使用時」位置にあって、ベルトが車輪を押圧しているときの図であるが、ローラとピニオンの関係を示すために車輪とベルトの図示を省略してある。
【図６】図５の自転車トレーナの中心を通る線に沿った断面図である。図６ａは、車輪を押圧する「使用時」位置にある自転車トレーナを示す図であり、図６ｂは、図６ａの自転車トレーナが車輪にさらに強く押圧されて、ベルトがいくらか長くなり、マグネトーがリアシャフトを中心に回転してベルトの張りを維持する状態を示す図であり、図６ｃは、図６ａの自転車トレーナがピニオンの周りを回動して「休息時」位置にある状態を示す図である。
【図７】本発明の自転車トレーナのローラ−ベルト構成体の一実施形態の側断面図である。図７ａは、一杯に張られたベルトを示す図であり、図７ｂは、ベルトの張りを解除するように調整された偏心ローラを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は本発明の一実施形態に係る自転車トレーナ１を示す。この図において、自転車の後輪３は、タイヤ５が自転車トレーナ１のベルト７に接触している通常の「使用時」位置にある。典型的には、車輪３のハブ９は、両端部がスタンドに取り付けられたスピンドル上に支持されている。この図においては、スタンドの大部分は図示が省略されており、車輪３とベルト７がより明確に見えるようにしてある。
【００３４】
自転車トレーナ１は、取り付けブラケット１３に設けられたピボット（旋回軸）１１ａ、１１ｂを中心に動く上側ピボットアーム８ａ、８ｂおよび下側ピボットアーム１０ａ、１０ｂに装着されたゴム加工を施したベルト７を備えている。取り付けブラケット１３はスタンドのベース部材１５に合うように形状が定められている。ピボットアーム１０ａ、１０ｂの枢動運動は、コイルスプリングの形の付勢手段１７ａ、１７ｂの力によって左右される。車輪３とベルト７の間の摩擦接触は、車輪３の回転に応答してベルト７が動くのに充分なものである。スプリング１７ａ、１７ｂによる付勢は、タイヤ５とベルト７との間の圧力と接触状態が変動しても車輪３が過負荷にならないように、一定した張りをベルトに与える。さらに、ベルト７がピボット１１ａ、１１ｂを中心に枢動できることにより、種々の車輪の形状およびサイズに対し自動的な調整が可能となる。
【００３５】
図２は、図１の自転車トレーナ１において、上側ピボットアーム８ａ、８ｂと下側ピボットアーム１０ａ、１０ｂが第１の位置、即ち上昇位置と第２の位置、即ち下降位置との間を移動したとき、ベルト７が第１の上昇位置をとった状態（図２ａ）と第２の下降位置をとった状態（図２ｂ）を示す。ピボットアームのこの動きは、車輪のサイズまたはタイヤの輪郭または形状の違いに応じて、回転時の車輪によって与えられる圧力に応答して生じうる。
【００３６】
図３は、図２ｂに示す自転車トレーナを示し、支持機構をより明瞭に示すためにベルト７を除去して示してある。ベルト７は、下側ピボットアーム１０ａ、１０ｂと上側ピボットアーム８ａ、８ｂとの間に抵抗手段２５の一部として設けられている３個のローラ１９、２１、２３上にループ状に掛けられたゴム加工された材料の連続したバンドである。抵抗手段２５はローラ２３の両端に設けられた可調整ドラムブレーキ２５ａとフライホイール２５ｂとを備える。この抵抗手段２５は車輪３の回転に対する抵抗を予め設定するために使用できる。例えば、ドラムブレーキの抵抗を設定するために、ケーブルまたは同様の装置を用いることができる。別の実施形態では、抵抗手段として用いられる磁気抵抗装置の設定にケーブルを使用できる。
【００３７】
ゴム加工された材料は充分な可撓性を有し、車輪のタイヤ５の断面形状に少なくとも部分的にフィットして、タイヤ５にかかる力と摩耗とを分散させることができる。本発明の装置は充分に単純なので、タイヤ５にしっかりとセットでき、ベルト７のランアウトを防止することができる。
【００３８】
図４は本発明の一実施形態に係る自転車トレーナ１０１を示し、使用中の自転車の後輪に対するトレーナの位置関係を示している。この図においては、自転車の後輪１０３は通常の「使用時」位置にあって、タイヤ１０５が自転車トレーナ１０１のベルト１０７に接触している状態が示されている。典型的には、車輪１０３のハブ１０９は、両端がスタンドに取り付けられているスピンドル上に支持されている。この図では、スタンドの大部分は車輪１０３とベルト１０７をより明瞭に示すために、図示が省略されている。
【００３９】
自転車トレーナ１０１は、一対のピボットアーム１１６ａ、１１６ｂの両端に取り付けられた前部ローラ１１２ａ（図４には図示せず）と後部ローラ１１２ｂ（図４には図示せず）とに掛けられたゴム加工ベルト１０７を備えている。後部シャフト１２６（図４には図示せず）がピボットアーム１１６ａ、１１６ｂ上に支持されている。上部ローラ１１２ａはその一端がマグネトー１１８に、他端がフライホイール１２０に取り付けられている。装着ブラケット１１３が、スタンドのベース部材１１５にフィットするように形成されている。その両端１２２ａ、１２２ｂが装着ブラケット１１３に回転可能に取り付けられた中央ピニオン１２２がピボットアーム１１６の支点に位置している。図示の「使用時」位置では、車輪１０３が、ピボットアーム１１６を中央ピニオン１２２を中心として下方に枢動させる。車輪１０３が取り外されると、マグネトー１１８とフライホイール１２０の重量が、ピボットアーム１１６を反対の方向に支点を中心に回動させる（従って、図１乃至図３に示した実施形態とは対照的に、図４乃至図７に示す実施形態は付勢手段を必要としない）。車輪１０３とベルト１０７との間の摩擦接触は、ベルト１０７が車輪１０３の回転に応答して動くことができるのに充分な大きさである。
【００４０】
図５は、図４の自転車トレーナの車輪１０３を取り除いて、より分かりやすくしたものである。図５ａは、車輪１０３に押圧された、自転車トレーナ１０１の「使用時」配置を示す。図５ｂは、図５ａに示すものと同じ図であるが、マグネトー１１８のベアリングを支持し後部ローラ１１２ｂ（図示せず）のシャフトを軸にして回転するマグネトー取り付け具を示すためにマグネトー１１８とフライホイール１２０を除いて示す図である。図５ｃは、車輪から取り外された自転車トレーナ１０１の不使用時の配置を示す。車輪が離れると、マグネトー１１８とフライホイール１２０の質量が構成体をピニオン１２２の周りに回転させて、図に示すような「休息時」位置に置く。図５ｂは、前部ローラ１１２ａ、後部ローラ１１２ｂおよびピニオン１２２の相対位置関係を示すために車輪とベルトの図示が省略されているが、図５ａの自転車トレーナ１０１が所定の位置にあって車輪を押圧している状態を示す。
【００４１】
図６は、図５の自転車トレーナ１０１の中心線に沿う断面図である。この図において、後部シャフト１２６がピボットアーム１１６ａ中の切欠き部１２８内で可動であることが分かる。即ち、図６ａは、自転車トレーナ１０１が「使用時」位置にあって、車輪（図示せず）を押圧している状態を示す。図６ｂは、図６ａの自転車トレーナ１０１がさらに強く車輪を押圧している状態を示す。その圧力は、マグネトー１１８と後部シャフト１２６をピボットアーム１１６ａ中の切欠き部１２８内に移動させて、ベルト１０７をいくらか延びるようにするものである。このようにして、一定のベルトの張りが保持され、タイヤとベルト１０７との間の圧力と接触がどのように変化しても、車輪に過負荷がかかることはない。さらに、ベルト１０７がピニオン１２２を中心に移動できるようにされていることにより、種々の車輪形状およびサイズに対し自己調整が可能である。図６ｃは、図６ａの自転車トレーナ１０１の車輪が取り外され、マグネトー１１８の重量によりピボットアーム１１６ａがピニオンの周りに回転して「休息時」位置に来た後の状態を示す。
図７は、ベルト１３６が架けられた前部ローラ１３０と後部ローラ１３２、これら前部ローラ１３０と後部ローラ１３２の間にあるピニオン１３４を有する本発明による自転車トレーナのローラ・ベルト構成体の一実施形態の断面の平面図である。前部ローラ１３０は偏心シャフト１３６を持つ。図７ａはローラ間の間隔が最大とされ、ベルト１３６に最も大きな張りが与えられたときの位置にあるシャフト１３６を示す。図７ｂはローラ間の間隔をいくらか狭くされベルト１３６の張りが緩まるように固定ねじを回して調整した偏心シャフト１３６を示す。この調整によって、ベルト１３６をローラ１３０、１３２に対する負荷としまたは、それらローラから外すことができる。
図７を参照すると、この自転車トレーナはベンチ上で簡単に組み立てることができるということが理解できよう。即ち、マグネトー１４０とピボットアーム１４２を接続した後、前部ローラ１３０と後部ローラ１３２を図７ｂに示す位置に置く。次いで、ベルト１３６を、張りが掛けられていないローラ１３０、１３２に架け、その後、固定ねじを回して偏心シャフトを調整して、ローラ間の間隔を大きくしてベルト１３６が図７ａに示すような充分に張りが与えられた状態となるようにする。この組み立ては、全て、自転車トレーナを図７に示すように横に倒して行うことができ、他方の側または別の角度から組み立てを行う必要がない。
【００４２】
特定の実施形態を用いて本発明を説明してきたが、更なる改変が可能であることは理解できるであろう。この出願は、全体として本発明の原理に沿い、また、本発明の属する技術分野において周知または一般的に行われているやり方の範囲でここに開示したものから発展させたもの、および、本明細書に記載した基本的な特徴に応用可能と考えられるような、本発明に対する任意の変更、本発明の使用または改造を提示することを意図するものである。
【００４３】
本発明は、本発明の本質的な特徴の精神から逸脱することなくいくつかの形で具現化することが可能であるので、前述した実施形態は、特に記載していない場合以外は、本発明を制限するものではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲に既定の発明の精神および範囲内で広く解釈されるべきである。記載した実施形態は全ての点において例示であって制限的なものではないと理解されるべきである。
【００４４】
種々の改変および同等の構成は、本発明および添付の特許請求の範囲の精神および範囲内に含まれる。従って、本明細書に記載の特定の実施形態は、本発明の原理を実施できると考えられる多くのやり方の例示であると考えられるべきである。以下の請求の範囲において、ミーンズ・プラス・ファンクション節は、記載した機能を達成する構造および構造的同等物のみならず、同等の構造をも含むことを意図したものである。
【００４５】
この明細書で用いた用語「〜を備える」および「〜を含む」は、述べられている特徴、完成品、工程または部品の存在を特定するものと解釈されるべきであり、一つまたはそれ以上の他の特徴、完成品、工程、部品またはそれらの集合の存在または付加を排除するものではない。従って、状況が反対のことを明瞭に要求していない限り、詳細な説明と請求の範囲の全体を通して、用語「〜を備える」および「〜を有する」等は、排除の観点からではなく、包含するという観点から解釈されねばならない。即ち、「〜を含むが、それに、限定されない」という意味で解釈されねばならない。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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