(57)【要約】【課題】すなわち回転体を静止させた状態で、運動の準備ができる運動マシンを提供する。【解決手段】人力による回転操作により回転する回転体と、回転体と連動して回転する円形の導体部と、導体部の表面に向き合って配置され回転する導体部に渦電流を生じさせる磁石と、磁石を保持するとともに磁石と導体部との距離を変化させるように動作する可動保持部と、回転体および導体部を含む駆動部に作用して駆動部の静止状態を維持させる運動阻止部と、を備える、運動マシン。【選択図】図１
2017217091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人力による回転操作により回転する回転体と、
前記回転体と連動して回転する円形の導体部と、
前記導体部の表面に向き合って配置され回転する前記導体部に渦電流を生じさせる磁石と、
前記磁石を保持するとともに前記磁石と前記導体部との距離を変化させるように動作する可動保持部と、
前記回転体および前記導体部を含む駆動部に作用して当該駆動部の静止状態を維持させる運動阻止部と、
を備える、運動マシン。
【請求項２】
前記運動阻止部は、前記可動保持部に保持され、
前記可動保持部は、前記運動阻止部を前記導体部に接触させるように動作する、
請求項１に記載の運動マシン。
【請求項３】
前記可動保持部に接続された操作部を備え、
前記操作部の操作により前記可動保持部が動作して、
前記運動阻止部が前記導体部に接触して前記導体部の運動を阻止する静止状態と、
前記運動阻止部が前記導体部から離間しつつ前記磁石が第１の距離で前記導体部と対向する高負荷状態と、
前記運動阻止部が前記導体部から離間しつつ前記磁石が第１の距離より大きい第２の距離で前記導体部と対向する低負荷状態と、が切り替えられる、
請求項２に記載の運動マシン。
【請求項４】
前記可動保持部は、前記導体部の表面に沿って延び支点を中心に回動する保持体を有し、
前記磁石は、前記保持体に保持されており、
前記運動阻止部は、前記支点に対し、前記磁石と同方向および逆方向のうち何れか一方又は両方で、前記保持体に保持されている、請求項２又は３に記載の運動マシン。
【請求項５】
前記回転体に接続され、使用者が両足を載せて自立するための一対のステップ台を備え、
前記運動阻止部を作用させることで、前記ステップ台に力が作用しても前記回転体の静止状態が維持される、請求項１〜４の何れか一項に記載の運動マシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動マシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、運動マシンとして、ペダルの回転運動により持久力向上や運動不足解消を図るフィットネスバイクが知られている（例えば、特許文献１）。フィットネスバイクとしては、自転車と同様な感覚で使用できるアップライト型や、前側にペダルの付いたリカンベント型、ハンドルおよびサドルを備えていないミニバイク型が知られている。ミニバイク型のフィットネスバイクは、座位や仰臥位で利用することができ、体力が低下した高齢者などに適した運動マシンである。
【０００３】
このようなフィットネスバイクには、ペダルの回転運動と連動するフライホイールの慣性力を利用して安定な回転を確保している。また、フライホイールの回転に対し抵抗力を付与する負荷装置が設けられ、回転運動動作に対する負荷を変化させることができるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４０１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の運動マシンでは、ペダルの回転に対して負荷を加えることができるものの、ペダルが回転しない静止状態を維持することができなかった。このため、使用者がペダルに足をかけて運動マシンに乗るときに、ペダルが回転してしまってバランスが崩れてしまう場合があった。また、本発明者らは、座位や仰臥位で利用していたミニバイク型に改良を加え、起立した状態で利用することで、より負荷を高めた運動を行うことができる運動マシンの開発を進めている。ミニバイク型の運動マシンは、ハンドルおよびサドルを備えていないために、使用者が乗るときにより一層バランスを崩しやすくなる。
【０００６】
本発明のいくつかの態様は、すなわちペダルを静止させた状態で、運動の準備（例えば運動マシンに乗ること）ができる運動マシンを提供することを目的の一つとする。
【０００７】
また、本発明の他の態様は、後述する実施形態に記載した作用効果を奏することを可能にする運動マシンを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、人力による回転操作により回転する回転体と、前記回転体と連動して回転する円形の導体部と、前記導体部の表面に向き合って配置され回転する前記導体部に渦電流を生じさせる磁石と、前記磁石を保持するとともに前記磁石と前記導体部との距離を変化させるように動作する可動保持部と、前記回転体および前記導体部を含む駆動部に作用して当該駆動部の静止状態を維持させる運動阻止部と、を備える、運動マシンである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の運動マシンの概略図であり、高負荷状態を示す。
【図２】第１実施形態の運動マシンの部分概略図であり、低負荷状態を示す。
【図３】第１実施形態の運動マシンの部分概略図であり、静止状態を示す。
【図４】第２実施形態の運動マシンの部分概略図を示す。
【図５】第３実施形態の運動マシンの部分概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。
【００１１】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の運動マシン１の概略図である。
運動マシン１は、筐体３と、一対のステップ台１２と、ステップ台１２の回転操作により回転する大プーリ（回転体の一例）１０と、大プーリ１０の回転と連動して回転するフライホイール（導体部の一例）２０と、フライホイール２０の回転に対して抵抗力を付与する負荷制御部２と、を備える。
【００１２】
一対のステップ台１２は、それぞれクランク１３を介して、大プーリ１０の回転軸１１に接続されている。一対のステップ台１２は、使用者Ｍがそれぞれの片足ずつ載せた状態で自立することができるように構成されている。
【００１３】
大プーリ１０は、回転軸１１を中心として回転自在に支持されている。大プーリ１０の回転軸１１は、使用者Ｍの左右方向に沿って延びている。大プーリ１０は、ステップ台１２を介した人力による回転操作により回転する。大プーリ１０の外周１０ａには、ベルト１４が巻き掛けられている。
【００１４】
フライホイール２０は、導体から構成される。フライホイール２０の材質としては、ステンレス鋼を含む鋼鉄およびアルミニウム合金が例示できる。フライホイール２０は円板形状を有する。なお、フライホイール２０は、後段に説明する永久磁石３０に対向する部分が円形状であれば、円板形状に限らず、一例として、円環形状であってもよい。
【００１５】
フライホイール２０には、小プーリ２１が固定されている。フライホイール２０および小プーリ２１は、回転軸２２を中心として回転自在に支持されている。回転軸２２は、使用者Ｍの左右方向に沿って延びている。フライホイール２０および小プーリ２１は、回転軸２２を中心として、一体となって回転する。小プーリ２１の外周には、ベルト１４が巻き掛けられている。
【００１６】
ベルト１４は、張力を付与して大プーリ１０および小プーリ２１に巻き掛けられており、大プーリ１０の回転を小プーリ２１に伝達する。これにより、使用者Ｍによるステップ台１２の回転操作をフライホイール２０に伝えて、フライホイール２０を回転させる。また、大プーリ１０と小プーリ２１とは、ベルト１４を介し連動するため、後段で説明する負荷制御部２の作用によりフライホイール２０の回転が制限された場合、ステップ台１２の回転操作も制限される。
【００１７】
負荷制御部２は、フライホイール２０の回転に対し負荷を与える機能と、フライホイール２０の回転を阻止し静止状態を維持する機能と、をそれぞれ有する。
負荷制御部２は、支点軸（支点の一例）５２を中心に回動するリンク（可動保持部の一例）５０と、リンク５０に保持される複数（本実施形態では３つ）の永久磁石（磁石の一例）３０およびゴム材（運動阻止部の一例）４０と、ワイヤ６１を介してリンク５０の回動を操作するレバー（操作部の一例）６０と、リンク５０を一方向に付勢するコイルバネ（付勢部材の一例）５５と、を有する。
【００１８】
リンク５０は、フライホイール２０の外周面（表面の一例）ＯＦに沿って配置されている。リンク５０は、永久磁石３０およびゴム材４０を保持する保持部（保持体の一例）５０ａと、保持部５０ａの下側の一端Ｔ１に位置する軸受部５０ｂと、保持部５０ａの上側の他端Ｔ２に位置しワイヤ６１が固定されるワイヤ固定部５０ｃと、を有する。
【００１９】
リンク５０の保持部５０ａは、フライホイール２０の外周面ＯＦに対して円形状に沿って湾曲して形成されている。保持部５０ａの曲率半径は、外周面ＯＦの半径に対して若干大きい。保持部５０ａは、外周面ＯＦと向き合う対向面Ｓ１を有する。対向面Ｓ１には、複数の永久磁石３０とゴム材４０が固定されている。リンク５０は、支点軸５２を中心として回動する。これにより、保持部５０ａに固定された永久磁石３０およびゴム材４０は、外周面ＯＦに対し近接又は離間する。
【００２０】
リンク５０の軸受部５０ｂは、筐体３に固定された支点軸５２の軸受として機能する。すなわち、軸受部５０ｂは、支点軸５２に回転可能に支持されている。
リンク５０のワイヤ固定部５０ｃは、保持部５０ａの他端Ｔ２から、支点軸５２と反対側（本実施形態において上側）に直線的に延びている。さらに、ワイヤ固定部５０ｃの先端近傍には、ワイヤ６１の端部を固定するための締結部５０ｄが設けられている。
【００２１】
永久磁石３０は、リンク５０に保持されフライホイール２０の外周面ＯＦに向き合って、円弧状に複数配置されている。永久磁石３０は、回転するフライホイール２０に渦電流を生じさせ、フライホイール２０の回転運動に負荷を生じさせる。
【００２２】
永久磁石３０は、リンク５０の回動に伴い、外周面ＯＦに対して近接又は離間する。永久磁石３０によるフライホイール２０の回転運動の負荷は、永久磁石３０とフライホイール２０との距離に依存する。永久磁石３０が、フライホイール２０の外周面ＯＦから最も離れると（図２参照）、外周面ＯＦに発生する渦電流が最小となり、フライホイール２０の回転に対する負荷が最小となる。反対に、永久磁石３０が、フライホイール２０の外周面ＯＦに最も近づくと（図１参照）、外周面ＯＦに発生する渦電流が最大となり、フライホイール２０の回転に対する負荷が最大となる。
【００２３】
ゴム材４０は、リンク５０に保持されフライホイール２０の外周面ＯＦに向き合って配置されている。ゴム材４０は、リンク５０の対向面Ｓ１に対して、永久磁石３０より高く形成されている。したがって、ゴム材４０と外周面ＯＦとの距離は、永久磁石３０と外周面ＯＦとの距離より小さい。ゴム材４０は、リンク５０の回動に伴い、静止するフライホイール２０の外周面ＯＦに接触し、静摩擦力によりフライホイール２０の静止状態を維持する。
【００２４】
永久磁石３０およびゴム材４０は、支点軸５２に対する半径方向一方側で、リンク５０の保持部５０ａに保持されている。したがって、リンク５０の回動に伴い、永久磁石３０およびゴム材４０は、外周面ＯＦに同時に近接又は離間する。
【００２５】
コイルバネ５５は、伸張された状態で一端が筐体３に固定され他端がリンク５０の対向面Ｓ１の反対側を向く外面Ｓ２に固定されている。コイルバネ５５は、リンク５０をフライホイール２０から離間させる方向に付勢する。
【００２６】
レバー６０は、上下方向に延びる棒状に形成されている。レバー６０は、下端を中心として前傾又は後傾するように回動可能に筐体３に支持されている。レバー６０の上下方向中程には、ワイヤ６１の端部を固定するための締結部６０ａが設けられている。
【００２７】
レバー６０は、使用者Ｍの操作により前方又は後方に倒される。レバー６０は、ワイヤ６１を介してリンク５０に連結（接続）されている。リンク５０は、コイルバネ５５により一方側（図１中の左方）に付勢されているため、レバー６０にはワイヤ６１を介して一方側に応力が働く。レバー６０の回転軸には、この応力に抗するためのラチェット機構が設けられている。
【００２８】
〔作用〕
次に、本実施形態の運動マシン１の作用について説明する。
運動マシン１は、レバー６０の操作により、負荷制御部２のリンク５０を動作させて、高負荷状態と、低負荷状態と、静止状態と、を切り替えることができる。
図１では、負荷制御部２を高負荷状態に設定した運動マシン１を示している。図２は、低負荷状態に設定した負荷制御部２の概略図である。図３は、静止状態に設定した負荷制御部２を示す概略図である。
【００２９】
図１に示す高負荷状態は、ゴム材４０がフライホイール２０の外周面ＯＦから離間しつつ、永久磁石３０が第１の距離ｄ１でフライホイール２０の外周面ＯＦと対向した状態である。
図２に示す低負荷状態は、ゴム材４０がフライホイール２０の外周面ＯＦから離間しつつ、永久磁石３０が第２の距離ｄ２でフライホイール２０の外周面ＯＦと対向した状態である。第２の距離ｄ２は、第１の距離ｄ１より大きい。したがって、回転するフライホイール２０の表面に流れる渦電流は、低負荷状態の方が小さくなる。これにより、低負荷状態では、フライホイール２０の回転負荷が、高負荷状態と比較して小さくなる。
なお、本実施形態では、負荷の調整を２段階で行うものとして説明したが、高負荷状態と低負荷状態との間に負荷の強弱が変化する複数段階（又は無段階）の状態が用意されていてもよい。
【００３０】
図３に示す静止状態は、ゴム材４０がフライホイール２０の外周面ＯＦに接触し、静摩擦力によりフライホイール２０の回転運動を阻止する状態である。静止状態では、フライホイール２０の回転運動が阻止されることで、ステップ台１２の回転操作が阻止される。すなわち、ステップ台１２に力が作用してもフライホイール２０の回転が阻止され、ステップ台１２を回転操作することができなくなる。
【００３１】
静止状態は、主に使用者Ｍがステップ台１２に乗る際に使用される。静止状態とすることで、ステップ台１２の静止状態が保たれるため、使用者Ｍは、バランスを崩すことなく運動マシン１に乗ることができる。
なお、本実施形態では、フライホイール２０の静止状態を維持させる運動阻止部としてフライホイール２０に静摩擦力を作用するゴム材４０を例示した。しかしながら、静摩擦力を作用させる手段としてゴム以外の材料からなるものを使用してもよい。さらに、運動阻止部は、大プーリ１０およびフライホイール２０を含む駆動部６に作用して駆動部６の静止状態を維持させるものであればその形態は問わない。例えば、運動阻止部は、大プーリ１０又は小プーリ２１に作用してもよい。また、運動阻止部としては、静止した駆動部６に咬み込ませて静止状態を維持するストッパー機構を採用してもよい。なお、ここで駆動部６とは、大プーリ１０からフライホイール２０に達する伝達経路中に設けられ大プーリ１０と連動して動作する部分を指す。本実施形態において駆動部６とは、大プーリ１０、ベルト１４、小プーリ２１およびフライホイール２０の何れかを指す。運動阻止部は、大プーリ１０と連動する駆動部６の静止状態を維持させることで、大プーリ１０に接続されたステップ台１２の静止状態を維持させることができる。
【００３２】
〔第１の実施形態のまとめ〕
以上説明してきたように、本実施形態による運動マシン１は、大プーリ１０（回転体の一例）と、円形のフライホイール２０（導体部の一例）と、永久磁石３０（磁石の一例）と、リンク５０（可動保持部の一例）と、ゴム材４０（運動阻止部の一例）と、を備える。大プーリ１０は、人力による回転操作により回転する。フライホイール２０は、大プーリ１０と連動して回転する。永久磁石３０は、フライホイール２０の外周面ＯＦ（表面の一例）に向き合って配置される。これにより、永久磁石３０は、回転するフライホイール２０に渦電流を生じさせる。リンク５０は、永久磁石３０を保持する。また、リンク５０は、永久磁石３０とフライホイール２０との距離を変化させるように動作する。運動阻止部は、大プーリ１０およびフライホイール２０を含む駆動部６に作用して当該駆動部６の静止状態を維持させる。運動阻止部としては、例えば静摩擦力により静止状態を維持するものが例示できる。
【００３３】
本実施形態によれば、ゴム材４０によりフライホイール２０の静止状態を維持させることで、運動マシンの駆動部６の動作を制限できる。使用者Ｍは、運動マシン１を静止状態として、運動の準備（運動マシンに乗ること）をすることができ、大プーリ１０およびステップ台１２の不意な動作により使用者Ｍがバランスを崩すことを抑制できる。
【００３４】
なお、従来の運動マシンとして、渦電流ブレーキ式の負荷制御を行うものと、摩擦式の負荷制御を行うものと、が知られている。これらのうち、摩擦式の負荷制御を行うものは、例えば回転中の回転体にブレーキパッドを押し付けるなどして動摩擦を利用し回転に対する負荷を調整する。本実施形態のゴム材４０（運動阻止部の一例）は、静止するフライホイール２０に作用して静止状態を維持することで、ステップ台１２を固定することを目的としており、動作原理および作用が全く異なる。
【００３５】
本実施形態による運動マシン１において、ゴム材４０（運動阻止部の一例）は、リンク５０（可動保持部の一例）に保持されている。また、リンク５０は、ゴム材４０をフライホイール２０に接触させるように動作する。
本実施形態において、永久磁石３０およびゴム材４０は、フライホイール２０の外周面ＯＦ（表面の一例）に向き合って配置されている。また、永久磁石３０およびゴム材４０とフライホイール２０との距離は、リンク５０の動作に伴い変化する。さらに、ゴム材４０がフライホイール２０の外周面ＯＦに接触した状態で、永久磁石３０と外周面ＯＦとの間には隙間が設けられる。
【００３６】
この構成によれば、リンク５０に永久磁石３０とゴム材４０とが設けられている。したがって、リンク５０の動作により、フライホイール２０に対する永久磁石３０の近接および離間、並びにフライホイール２０に対するゴム材４０の接触および非接触を切り替えることができる。すなわち、簡易な構造で、静止状態、高負荷状態および低負荷状態を切り替えることができる。
【００３７】
本実施形態による運動マシン１は、リンク５０に接続されたレバー６０（操作部の一例）を備える。リンク５０は、レバー６０の操作により動作する。運動マシン１は、静止状態と、高負荷状態と、低負荷状態と、が切り替えられる。静止状態は、ゴム材４０がフライホイール２０に接触してフライホイール２０の回転運動を阻止する状態である（図３参照）。高負荷状態は、ゴム材４０がフライホイール２０から離間しつつ永久磁石３０が第１の距離ｄ１でフライホイール２０と対向する状態である（図１参照）。低負荷状態は、ゴム材４０がフライホイール２０から離間しつつ永久磁石３０が第１の距離ｄ１より大きい第２の距離ｄ２でフライホイール２０と対向する状態である（図２参照）。
【００３８】
この構成によれば、単一のレバー６０により負荷の調整（高負荷状態および低負荷状態）並びに静止状態の切り替えが可能となる。すなわち、単純構造により安価な運動マシン１を実現できる。
【００３９】
本実施形態による運動マシン１において、リンク５０は、保持部５０ａを有する。保持部５０ａは、フライホイール２０の外周面ＯＦに沿って延びている。また、保持部５０ａは、支点軸５２（支点の一例）を中心に回動する。永久磁石３０は、保持部５０ａに保持されている。ゴム材４０は、支点軸５２に対して、永久磁石３０と同方向で、保持部５０ａに保持されている。
【００４０】
この構成によれば、リンク５０の回動方向に沿って、「低負荷状態」、「高負荷状態」、「静止状態」が、この順で切り替わる。したがって、レバー６０の操作方向と、フライホイール２０の回転のし難さの方向とが一致し、使用者Ｍにとってレバー６０の操作方向が感覚的に分かり易い。
【００４１】
本実施形態による運動マシン１は、一対のステップ台１２を備える。一対のステップ台１２は、大プーリ１０に接続されている。一対のステップ台１２は、使用者Ｍが両足を載せて自立するために設けられている。運動マシン１は、ゴム材４０を作用させることで、ステップ台１２に力が作用しても大プーリ１０の静止状態が維持される。
【００４２】
この構成によれば、使用者Ｍがステップ台１２上で自立するため、運動マシン１にサドルおよびハンドルを設けられる必要がない。運動マシン１は、使用者Ｍにステップ台１２上で自立した状態で利用させることで、効果的な運動をさせることができる。
【００４３】
［第２実施形態］
図４は、第２実施形態の運動マシン１０１の負荷制御部１０２およびフライホイール２０の概略図である。
第２実施形態の運動マシン１０１は、上述の第１実施形態と比較して主に負荷制御部１０２の構成が異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
負荷制御部１０２は、支点軸５２を中心に回動するリンク（可動保持部の一例）１５０と、リンク１５０に保持される複数の永久磁石（磁石の一例）３０並びに第１および第２のゴム材（運動阻止部の一例）１４０Ａ、１４０Ｂと、レバー６０と、リンク１５０を一方向に付勢するコイルバネ（図示略、図１のコイルバネ５５に相当）と、を有する。
【００４５】
リンク１５０は、フライホイール２０の外周面（表面の一例）ＯＦに沿って配置されている。リンク１５０は、永久磁石３０およびゴム材４０を保持する保持部（保持体の一例）１５０ａと、保持部１５０ａの延在方向中程に位置し支点軸５２の軸受として機能する軸受部１５０ｂと、保持部１５０ａの延在方向端部に位置しワイヤ６１が固定されるワイヤ固定部１５０ｃと、を有する。リンク１５０は、ワイヤ６１を介してレバー６０から操作され、支点軸５２を中心として回動する。
【００４６】
リンク１５０の保持部１５０ａは、フライホイール２０の外周面ＯＦの円形状に沿って湾曲して形成されている。外周面ＯＦと向き合う保持部１５０ａには、永久磁石３０と第１および第２のゴム材１４０Ａ、１４０Ｂが固定されている。
【００４７】
第１のゴム材１４０Ａと３つの永久磁石３０と第２のゴム材１４０Ｂは、この順で保持部１５０ａの延在方向に並んで配置されている。第１のゴム材１４０Ａおよび３つの永久磁石３０は、支点軸５２に対する半径方向一方側で保持部１５０ａに保持されている。第２のゴム材１４０Ｂは、支点軸５２に対する半径方向他方側で保持部１５０ａに保持されている。したがって、第１のゴム材１４０Ａおよび永久磁石３０が、外周面ＯＦに近接すると、第２のゴム材１４０Ｂは離間する。反対に、第１のゴム材１４０Ａおよび永久磁石３０が、外周面ＯＦに離間すると、第２のゴム材１４０Ｂは近接する。
【００４８】
〔第２の実施形態のまとめ〕
本実施形態による運動マシン１０１において、リンク１５０は、保持部１５０ａを有する。保持部１５０ａは、フライホイール２０の外周面ＯＦに沿って延びている。また、保持部１５０ａは、支点軸５２（支点の一例）を中心に回動する。永久磁石３０は、保持部１５０ａに保持されている。第１のゴム材１４０Ａおよび第２のゴム材１４０Ｂは、支点軸５２に対して、永久磁石３０と同方向および逆方向の両方で、保持部１５０ａに保持されている。
【００４９】
本実施形態によれば、上述の実施形態と同様の効果を奏する。
また、この構成によれば、永久磁石３０を近接させたる方向にリンク１５０を回動させた場合のみならず、永久磁石３０を離間させる方向にリンク１５０を回動させた場合においても、ゴム材（第１のゴム材１４０Ａ又は第２のゴム材１４０Ｂ）がフライホイール２０の外周面ＯＦに接触し、静止状態を実現する。
【００５０】
また、この構成によれば、リンク１５０の回動方向に沿って、「静止状態」、「低負荷状態」、「高負荷状態」、「静止状態」が、この順で切り替わる。すなわち、レバー６０の操作方向の両端に「静止状態」が配置された構成となる。乗降時の使用者Ｍの操作において、レバー６０を何れか一方側の端部まで操作することで静止状態が実現でき、運動により疲労した使用者Ｍにとっての操作方向を判断させる負担を軽減できる。
【００５１】
〔第２の実施形態の変形例〕
第２実施形態の変形例として、第１のゴム材１４０Ａを省略した構成を採用してもよい。すなわち、変形例として、１つのゴム材１４０Ｂが、支点軸５２に対して、永久磁石３０と逆方向で保持部１５０ａに保持された構成を採用できる。この場合は、リンク１５０の回動方向に沿って、「静止状態」、「低負荷状態」、「高負荷状態」、が、この順で切り替わる。すなわち、レバー６０の操作において、静止状態と低負荷状態が隣り合っているため、低負荷状態から運動を始めることを推奨したい場合に、使用者Ｍに操作手順を分かり易くさせた運動マシンを提供できる。
【００５２】
［第３実施形態］
図５は、第３実施形態の運動マシン２０１の負荷制御部２０２およびフライホイール２２０の概略図である。
第３実施形態の運動マシン２０１は、第１および第２実施形態と比較して負荷制御部２０２の構成が異なる。より具体的には、第１および第２実施形態の負荷制御部２、１０２は、永久磁石３０の近接、離間並びにゴム材４０の接触、非接触を手動により動作させるのに対し、第３実施形態の負荷制御部２０２は、これらを電動モータにより動作させる点が異なる。また、第３実施形態の負荷制御部２０２は、第１および第２実施形態の負荷制御部２、１０２と比較して、フライホイール２２０に対する位置関係が異なる。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５３】
本実施形態においてフライホイール２２０は、導体から構成され円環形状を有する。フライホイール２２０は、図示略の回転軸を中心として回転自在に支持されている。
負荷制御部２０２は、フライホイール２２０の径方向内側に配置されている。負荷制御部２０２は、支点軸２５２を中心に回動するリンク（可動保持部の一例）２５０と、リンク２５０に保持される複数の永久磁石（磁石の一例）３０およびゴム材（運動阻止部の一例）４０と、リンク２５０に作用するカム２７０と、リンク２５０をカム２７０に押し付けるように付勢するコイルバネ（付勢部材の一例）２５５と、を有する。
【００５４】
リンク２５０は、フライホイール２２０の内周面（表面の一例）ＩＦに沿って配置されている。リンク２５０は、永久磁石３０およびゴム材４０を保持する保持部（保持体の一例）２５０ａと、保持部２５０ａの延在方向端部に位置して支点軸２５２の軸受として機能する軸受部２５０ｂと、を有する。
【００５５】
リンク２５０の保持部２５０ａは、フライホイール２２０の内周面２２０ｂの円形状に沿って湾曲して形成されている。内周面ＩＦと向き合う保持部２５０ａの対向面Ｓ２１には、永久磁石３０とゴム材４０が固定されている。また、対向面Ｓ２１と反対側を向く保持部２５０ａの内面Ｓ２２には、カム２７０が接触している。
【００５６】
カム２７０には、図示略の電動モータが接続されている。また、電動モータは、電気的に接続された図示略の操作部により操作される。カム２７０は、電動モータの駆動力により回転軸２７０ａを中心として偏心回転する。カム２７０の回転に伴い、回転軸２７０ａとリンク２５０との距離が変化しリンク２５０が支点軸２５２を中心として回動する。これにより、フライホイール２２０の内周面２２０ｂに対する永久磁石３０の近接、離間並びにゴム材４０の接触、非接触が切り替えられ、静止状態、高負荷状態、低負荷状態が切り替えられる。
【００５７】
［変形例］
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、上述の第１〜３の実施形態において説明した各構成は、任意に組み合わせることができる。
【００５８】
例えば、上述の実施形態では、磁石として永久磁石を用いる場合を例示したが、電磁石であってもよい。
また、上述の実施形態では、足を載せるためのステップ台を有する運動マシンを例示したが、運動マシンは、手などの他の部位で回転動作させるものであってもよい。
また、上述の実施形態では、可動保持部として、支点を中心として回動するリンクを採用する場合を例示した。しかしながら、可動保持部は、磁石を保持しつつ磁石と導体部との距離を変えるように動作するものであればよい。一例として、可動保持部は、平行移動することで、磁石と導体部との距離を変えてもよい。
また、上述の実施形態では、リンクを一方向に付勢する付勢部材の一例としてコイルバネを設ける場合を例示したが、付勢部材は、板バネなど他の構造のものを採用してもよい。また、レバーとリンクとが固定されている場合、又はリンクをモータにより直接的に動作させる場合などにおいては、付勢部材を設けなくてもよい。
また、上述の実施形態では、運動阻止部としてのゴム材と磁石とが別々に配置される場合を例示したが、磁石の表面にゴム材を貼りつけた構造を採用してもよい。
また、ステップ台１２から入力される回転運動の運動軌跡は、円形軌跡に限らず、クランク機構等を工夫することにより楕円形軌跡などの多様な運動軌跡であってもよい。
【００５９】
また、上述の第１および第２実施形態では、操作部の一例としてレバーを例示したが、その他に、ワイヤを巻き取ることでリンクを動作させるダイヤル式の操作部を採用してもよい。また、第３実施形態に示すようにリンクを電動モータにより動作させる場合、操作部は電動モータと電気的に接続されたリモコンであってもよい。この場合、操作部とリンクとの接続は、操作部からモータに至る電気的な接続と、モータからカムを介してリンクに至る機械的な接続と、から構成される。すなわち、操作部とリンクとの接続は、機械的および電気的な接続の何れであっても両方を含んでいてもよく、操作部から入力された使用者の意図をリンクの動作に反映させることができるものであればその形態は問わない。
また、上述の実施形態において、フライホイールは、永久磁石と対向する部分が導体であればよく、必ずしも全体が導体でなくてもよい。すなわち、フライホイールの構成は、回転した状態で、表面に磁力による渦電流を生じ得るものであれば、限定されない。
また、上述の実施形態の運動マシンは、使用者が運動マシンに乗る場合のみならず、降りる場合においても、フライホイールを静止状態とすることで、ステップ台の不意な動作により使用者がバランスを崩すことを抑制できる。
また、上述の実施形態において、サドルおよびハンドルを有さない運動マシンについて説明したが、サドルおよびハンドルを有する運動マシンにおいても上述の各構成を適用することができる。
また、上述の実施形態の運動マシンは、持久力向上や運動不足解消という目的以外に、リハビリ目的や医療目的として利用することができる。
【００６０】
［付記］
以上の記載から本発明は例えば以下のように把握される。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を便宜的に括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の態様に限定されるものではない。
【００６１】
（付記１）本発明の一態様に係る運動マシン（１、１０１、２０１）は、人力による回転操作により回転する回転体（１０）と、前記回転体と連動して回転する円形の導体部（２０、２２０）と、前記導体部（２０）の表面に向き合って配置され回転する前記導体部に渦電流を生じさせる磁石（３０）と、前記磁石を保持するとともに前記磁石と前記導体部との距離を変化させるように動作する可動保持部（５０、１５０、２５０）と、前記回転体および前記導体部を含む駆動部（６）に作用して当該駆動部の静止状態を維持させる運動阻止部（４０、１４０Ａ、１４０Ｂ）と、を備える。
【００６２】
付記１の構成によれば、運動阻止部により回転体の静止状態を維持させることで、運動マシンの駆動部の動作を制限できる。これにより、使用者は、運動マシンを静止状態として、運動の準備（運動マシンに乗ること）をすることができ、回転体の不意な動作により使用者がバランスを崩すことを抑制できる。
【００６３】
（付記２）また、本発明の一態様は、付記１に記載の運動マシン（１、１０１、２０１）であって、前記運動阻止部（４０、１４０Ａ、１４０Ｂ）は、前記可動保持部（５０、１５０）に保持され、前記可動保持部は、前記運動阻止部を前記導体部（２０、２２０）に接触させるように動作する。
【００６４】
付記２の構成によれば、可動保持部に磁石と運動阻止部が設けられていることで、可動保持部を動作させることで、導体部に対する磁石の近接および離間、並びに導体部に対する運動阻止部の接触および非接触を切り替えることができる。すなわち、簡易な構造で、静止状態と、高負荷、低負荷状態を切り替えることができる。
【００６５】
（付記３）また、本発明の一態様は、付記２に記載の運動マシン（１、１０１、２０１）であって、前記可動保持部（５０、１５０、２５０）に接続された操作部（６０）を備え、前記操作部の操作により前記可動保持部が動作して、前記運動阻止部（４０、１４０Ａ、１４０Ｂ）が前記導体部（２０、２２０）に接触して前記導体部の運動（回転運動）を阻止する静止状態と、前記運動阻止部が前記導体部から離間しつつ前記磁石（３０）が第１の距離（ｄ１）で前記導体部と対向する高負荷状態と、前記運動阻止部が前記導体部から離間しつつ前記磁石が第１の距離より大きい第２の距離（ｄ２）で前記導体部と対向する低負荷状態と、が切り替えられる。
【００６６】
付記３の構成によれば、複数の操作部を設けることなく、負荷の調整および静止状態の切り替えが可能となる。これにより、単純な構造で安価な運動マシンを提供できる。なお、可動保持部と操作部との接続は、機械的な接続であっても、導線を介した電気的な接続（電波を伝達手段とする接続も含む）であってもよい。
【００６７】
（付記４）また、本発明の一態様は、付記２又は付記３に記載の運動マシン（１、１０１、２０１）であって、前記可動保持部（５０、１５０、２５０）は、前記導体部（２０、２２０）の表面に沿って延び支点（５２、１５２、２５２）を中心に回動する保持体（５０ａ、１５０ａ、２５０ａ）を有し、前記磁石（３０、２３０）は、前記保持体に保持されており、前記運動阻止部（４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、２４０）は、前記支点に対し、前記磁石と同方向および逆方向のうち何れか一方又は両方で、前記保持体に保持されている。
【００６８】
付記４の構成によれば、可動保持部を回動させることで、支点を中心とする簡素な構造で、導体部に対する磁石の近接および離間並びに運動阻止部の接触および非接触を実現できる。加えて、可動保持部の動作方向に対して、「静止状態」、「高負荷状態」、「低負荷状態」を様々な順番で配置することでき、操作構成の設計自由度を高めることができる。
【００６９】
（付記５）また、本発明の一態様は、付記１〜４の何れか一に記載の運動マシン（１、１０１、２０１）であって、前記回転体（１０）に接続され、使用者（Ｍ）が両足を載せて自立するための一対のステップ台（１２）を備え、前記運動阻止部（４０、１４０Ａ、１４０Ｂ）を作用させることで、前記ステップ台に力が作用しても前記回転体の静止状態が維持される。
【００７０】
付記５の構成によれば、ステップ台上で自立した状態で運動マシンを利用させることで、使用者に効果的な運動を行わせることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１，１０１，２０１…運動マシン、６…駆動部、１０…大プーリ（回転体）、１２…ステップ台、２０…フライホイール（導体部）、３０…永久磁石（磁石）、４０，１４０Ａ，１４Ｂ…ゴム材（運動阻止部）、５０，１５０，２５０…リンク（可動保持部）、５０ａ，１５０ａ，２５０ａ…保持部（保持体）、５２…支点軸（支点）、６０…レバー（操作部）、２２０ｂ…内周面（表面）、ｄ１…第１の距離、ｄ２…第２の距離、Ｍ…使用者、ＯＦ…外周面（表面）、ＩＦ…内周面（表面）
【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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