JPH1024137A - 自転車用運動器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用時における騒音の発生を抑制することが
できる自転車用運動器具を提供する。 【解決手段】 フレーム１２を構成する各第１脚部２
０，２１の下部に取付板５７，５８を対向して設ける。
抵抗付与装置１３の負荷抵抗発生器５３にアーム５４を
固定する。アーム５４を回動可能に支持する固定部材５
６を取付板５７に固定する。アーム５４に設けられた回
転駆動輪５５は、一体に回転するプーリ７０及び伝達輪
７１とを備える。固定部材５６とアーム５４との間に設
けられたコイルスプリングの付勢力によって伝達輪７１
を自転車のリム側面に押圧する。負荷抵抗発生器５３に
て発生した負荷抵抗をベルト７３、プーリ７０、及び伝
達輪７１を介して自転車の後輪に伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自転車用運動器具に
係り、詳しくは自転車の駆動輪を回転可能に支持し駆動
輪に対して負荷抵抗を付与することにより、負荷のある
ペダリング運動を行うことができる自転車用運動器具に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自転車の後輪を回転可能に支持し、後輪
に対して負荷抵抗を付与することにより、使用者がペダ
リング運動を行い得るようにした運動器具が従来より知
られている。図１２はこの種の運動器具２００を示す。
同図に示すように、フレームを構成する一対の管材２０
１，２０２は互いに平行に延び、各管材２０１，２０２
の両端部には斜め上方に延びる各一対の脚部２０３，２
０４（各対とも手前側の部分のみ図示）が立設されてい
る。脚部２０４はその上端が脚部２０３の上部において
支持されている。脚部２０３の上端には後輪２１１のハ
ブを回転可能に保持するための一対の保持体２０５（一
方のみ図示）が設けられている。

【０００３】管材２０１には後輪２１１に対して負荷抵
抗を付与するための抵抗付与装置２０６が固定されてい
る。図１３に示すように、この抵抗付与装置２０６は、
回転軸２０８を備えた抵抗発生器２０７と、同回転軸２
０８に外嵌固定された駆動筒体２０９とから構成されて
いる。

【０００４】上記運動器具２００を使用する場合、先
ず、駆動筒体２０９上に自転車２１０の後輪２１１を載
置し、後輪２１１におけるタイヤ１１２の外周面を駆動
筒体２０９の外周面に接触させる。そして、両保持体２
０５により後輪２１１のハブを回転可能に保持する。自
転車２１０のペダル２１３が回転操作されると、後輪２
１１が回転する。その結果、この後輪２１１と接触する
駆動筒体２０９が回転駆動される。

【０００５】この際、後輪２１１には抵抗発生器２０７
にて発生する負荷抵抗が駆動筒体２０９を介して伝達さ
れる。従って、使用者は、この負荷抵抗に抗してペダル
の回転操作を行うことになり、適度な負荷がかかるペダ
リング運動を行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】自転車２１０の走行時
に後輪２１１の駆動力或いは制動力を確実に路面に伝達
するため、通常、タイヤ２１２の外周面には図１３に示
すようなトレッドパターン２１２ａが形成されている。
このため、上記運動器具２００を使用する場合、後輪２
１１の回転に伴って駆動筒体２０９の外周面にトレッド
パターン２１２ａの角部が周期的に衝突し騒音が発生す
るという問題があった。クロスカントリ用のタイヤでは
トレッドパターンがブロックタイプである。従って、特
にこのようなタイヤを備えた自転車にあっては、上記運
動器具２００の使用に際して大きな騒音が発生してしま
うという問題があった。

【０００７】本発明は上記事情を鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、使用時における騒音の
発生を抑制することができる自転車用運動器具を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の第１の発明は、自転車の駆動輪を回
転可能に支持するためのフレームと、駆動輪の回転に伴
って回転する回転駆動体を有し同回転駆動体を介して駆
動輪に負荷抵抗を付与するための抵抗付与装置とを備え
た自転車用運動器具において、回転駆動体は、駆動輪に
おけるリムの側面に接触するものであることをその趣旨
とする。

【０００９】上記構成によれば、フレームにより支持さ
れた駆動輪の回転に伴って回転駆動体が回転する。この
際、駆動輪には、回転駆動体を介して抵抗付与装置から
負荷抵抗が付与される。回転駆動体と駆動輪とは同駆動
輪におけるリムの側面で接触している。このため、駆動
輪のタイヤにトレッドパターンが形成されている場合で
も、駆動輪の回転に伴ってトレッドパターンの角部が回
転駆動体と衝突することはない。

【００１０】請求項２記載の第２の発明は、第１の発明
において、回転駆動体はリムの側面に対して近接離間す
る方向に移動可能なことと、回転駆動体をリムの側面に
対して押圧する付勢機構とを更に備えたことをその趣旨
とする。

【００１１】上記構成によれば、第１の発明における作
用に加えて、回転駆動体はリムの側面に対して付勢機構
による付勢力によって押圧されるため、回転駆動体から
駆動輪に対して負荷抵抗が確実に伝達される。更に、例
えば駆動輪の回転ブレによって回転駆動体からリムの側
面に対して過度な押圧力が作用するような場合には、回
転駆動体は前記付勢力に抗してリムの側面から離間する
方向に移動する。

【００１２】請求項３記載の第３の発明は、第１の発明
又は第２の発明において、駆動輪の径方向における回転
駆動体の位置を調節するための位置調節機構を更に備え
たことをその趣旨とする。

【００１３】上記構成によれば、第１又は第２の発明に
おける作用に加えて、駆動輪の径方向における位置を調
節することにより、回転駆動体は径の異なるリムの側面
に対し接触可能となる。

【００１４】請求項４記載の第４の発明は、第１の発明
において、駆動輪の回転軸を支持するとともに、駆動輪
を前記回転軸方向に移動させることにより、リムの側面
を回転駆動体に対して選択的に近接離間させるための駆
動輪支持機構を更に備えたことをその趣旨とする。

【００１５】上記構成によれば、第１の発明における作
用に加えて、駆動輪支持機構によって駆動輪の回転軸方
向における位置が変更され、回転駆動体とリムの側面と
の距離が調節される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図１〜１１を参照して説明する。図１は本実施形態にお
ける自転車用運動器具（以下、「運動器具」という）１
１を示し、図２は本運動器具１１の使用状態をそれぞれ
示している。図１に示すように、本運動器具１１は、床
面上に配置されるフレーム１２と、同フレーム１２に取
り付けられた抵抗付与装置１３、補助支持装置１４及び
ハブ保持機構１５とを備えている。

【００１７】フレーム１２は、水平方向に延びる前後一
対の支持部１８，１９と、前側支持部１８に設けられた
一対の断面矩形状をなす第１脚部２０，２１と、後側支
持部１９に設けられたＵ字形状をなす第２脚部２２とを
備えている。前側支持部１８の両端部下面には支持具２
３が設けられるとともに、後側支持部１９の両端部には
別の支持具２４が被嵌されている。前側支持部１８に設
けられた各支持具２３は、図示しないネジによってその
高さ（床面と前側支持部１８との距離）が調節可能であ
る。従って、各支持具２３，２４が同一平面上に位置す
るように各支持具２３の高さを適宜調節することによっ
て、各支持部１８，１９が床面に直接接することなく支
持され、運動器具１１の安定した載置及び支持部１８，
１９の保護が図られている。

【００１８】前側支持部１８の中央には位置決め用テー
プ２５が貼着されている。このテープ２５は、後述する
ように自転車ＢにおけるハブＨの軸Ｒａをハブ保持機構
１５によって保持した後、両第１脚部２０，２１間にお
ける後輪Ｒ（駆動輪）の位置決めを行う際に用いられる
ものである。

【００１９】図１に示すように、各第１脚部２０，２１
及び第２脚部２２は、上方ほど両者の間隔が狭くなるよ
うに傾斜している。そして、第２脚部２２の左右両側の
上端部は、各第１脚部２０，２１に設けられた連結部２
８，２９において回動可能に連結されている。従って、
本運動器具１１は前側支持部１８と後側支持部１９とが
隣接するように第２脚部２２を各連結部２８，２９を支
点として回動させることによって、不使用時に折畳んだ
状態で収納することができる。

【００２０】フレーム１２にはハブ保持機構１５が設け
られている。このハブ保持機構１５は、本運動器具１１
にセットされた自転車Ｂの後輪Ｒを回転可能に保持する
とともに、後輪Ｒの位置を調節するためのものである。
ハブ保持機構１５は、各第１脚部２０，２１の上端にそ
れぞれ取り付けられた保持筒部３０，３１と、各保持筒
部３０，３１により軸方向において移動可能に支持され
た操作筒部３２，３３とを備えている。本実施形態にお
いて、ハブ保持機構１５は本発明の駆動輪支持機構に相
当する。

【００２１】図３は、右側第１脚部２１に設けられた保
持筒部３１等を示す。保持筒部３１の左右両側にはそれ
ぞれ挿通孔３４，３５が形成されている。各挿通孔３
４，３５内には、操作筒部３３がその両端部が突出する
ように挿通されている。左側第１脚部２０に設けられた
他方の保持筒部３０も同様の構成をなし、各挿通孔（図
示略）内には操作筒部３２が挿通されている。各操作筒
部３２，３３は、図１に示すように同一の軸線Ｌ上に配
置されている。

【００２２】図３に示すように、操作筒部３３の一端部
（同図の右端部）には、キャップ３８が固定されてい
る。キャップ３８の側面には、同キャップ３８と隣接し
て配置された操作ハンドル３９が相対回動可能に接触し
ている。一方、操作筒部３３の他端部（図３の左端部）
には、ハブＨを保持するための円筒状をなす保持具４０
が嵌着されている。操作ハンドル３９に固定されたボル
ト４１は、キャップ３８に形成された中心孔４２に遊挿
されている。ボルト４１には操作筒部３３内においてナ
ット４３が回動不能に固定されている。このナット４３
によって前記軸線Ｌ方向における操作ハンドル３９の移
動が規制されており、同ハンドル３９が操作筒部３３に
対して相対移動しないようになっている。

【００２３】操作筒部３３の下部には軸方向に延びる切
欠４４が形成されている。保持筒部３１の下部には支持
部材４５が固定されており、同部材４５の上端部は切欠
４４を通じて操作筒部３３の内部にまで延びている。支
持部材４５の上端部にはナット４８が固定されており、
操作ハンドル３９のボルト４１はこのナット４８に螺合
されている。従って、ボルト４１を中心にして操作ハン
ドル３９を回動させることにより、ボルト４１がナット
４８に対して螺進又は螺退して、図３の矢印で示すよう
に操作筒部３３を前記軸線Ｌ方向に移動させることがで
きる。

【００２４】左側第１脚部２０に設けれられた保持筒部
３０及び操作筒部３２も上記と同様の構成を有してお
り、図１に示す操作ハンドル４９を回動させることによ
って操作筒部３２及び同筒部３２に嵌着された保持具５
０を軸線Ｌ方向に移動させることができる。上記のよう
に、本運動器具１１では各操作ハンドル３９，４９の回
動操作によって軸線Ｌ方向における各操作筒部３２，３
３の位置を変更し、前記各保持具４０，５０間の距離を
調節することができる。

【００２５】次に、抵抗付与装置１３及び補助支持装置
１４について説明する。図１に示すように、抵抗付与装
置１３は、自転車Ｂの後輪Ｒに付与する負荷抵抗を発生
するための負荷抵抗発生器５３と、同発生器５３に固定
されたアーム５４と、同アーム５４に設けられた回転駆
動体としての回転駆動輪５５と、アーム５４を前記フレ
ーム１２に対して固定するための固定部材５６とを備え
ている。

【００２６】各第１脚部２０，２１の下部には取付板５
７，５８が対向して固定されている。各取付板５７，５
８には第１脚部２０，２１の長手方向に延びる長孔５
９，６０がそれぞれ形成されている。図４に示すよう
に、固定部材５６はこの長孔５９に挿通された一対のボ
ルト６３によって、取付板５７に対して上下位置が調整
可能に取り付けられている。また、左側第１脚部２０の
一側面には取付板５７と対応する位置に目盛り６５が設
けられている。この目盛り６５に記された「２４」、
「２６」及び「２７」の文字は、後輪Ｒ（ハブＨ）の軸
Ｒａと同文字が記された位置との距離に対応している。
前述したアーム５４、固定部材５６、取付板５７、長孔
５９及びボルト６３により、本発明の位置調節機構が構
成されている。

【００２７】図５は図１の５−５線に沿った断面図であ
る。図５に示すように、アーム５４は軸６８によって固
定部材５６に取り付けられており、同軸６８を中心に回
動可能となっている。回転駆動輪５５は、プーリ７０と
伝達輪７１とから構成されており、アーム５４の一端部
に設けられた回転軸７２により回転可能に支持されてい
る。プーリ７０は伝達輪７１に固定されており、両者７
０，７１は一体に回転する。伝達輪７１は、後述するよ
うにその外周部分が自転車ＢのリムＲｒに接触するもの
であり、その接触時に所定の摩擦抵抗を発生させるため
ゴム材料によって形成されている。また、プーリ７０に
はベルト７３が掛装されている。このベルト７３は前記
負荷抵抗発生器５３にて発生した負荷抵抗をプーリ７０
を介して伝達輪７１に伝達する。

【００２８】アーム５４において前記軸６８よりも回転
駆動輪５５側の位置には、軸７５によって連結棒７４の
一端部が回動可能に支持されている。この連結棒７４は
固定部材５６に形成された挿通孔（図示略）から外方
（図５の左方）に延びる延出部７４ａを有している。延
出部７４ａには、互いに隣接する第１平面部７８及び第
２平面部７９を有した操作レバー８０が軸８２により回
転可能に支持されている。

【００２９】連結棒７４には、延出部７４ａを除く長さ
方向全体において、コイル状をなす圧縮スプリング８１
が外嵌されており、同スプリング８１の両端部は固定部
材５６の内壁及び軸７５にそれぞれ支持されている。ア
ーム５４は、圧縮スプリング８１により軸６８の回り方
向（図５の矢印Ｑ方向）において回転駆動輪５５が第１
脚部２０から離間する方向に向けて常時付勢されてい
る。前述したアーム５４、固定部材５６、軸６８，７
５、及び圧縮スプリング８１により本発明の付勢機構が
構成されている。

【００３０】操作レバー８０の位置は、同レバー８０を
軸８２回りに回動操作することによって、図５に示すよ
うに第１平面部７８が固定部材５６が接触した位置（以
下、「待避位置」という）と、図６に示すように第２平
面部７９が固定部材５６に接触した位置（以下、「使用
位置」という）との２つの位置に選択的に切り替えられ
る。第１平面部７８と軸８２との距離は、第２平面部７
９と同軸８２との距離よりも長く設定されている。従っ
て、連結棒７４は、操作レバー８０が「待避位置」にあ
る場合に固定部材５６から突出する延出部７４ａの長さ
が長くなり、逆に操作レバー８０が「使用位置」にある
場合に延出部７４ａの長さが短くなる。そして、操作レ
バー８０が「待避位置」から「使用位置」となるように
回動操作されると、図６に示すように、回転駆動輪５５
は圧縮スプリング８１の付勢力により左側第１脚部２０
から離間する方向に移動する。この際、圧縮スプリング
８１は伸張するとともに、延出部７４ａの長さが短くな
る。

【００３１】これに対して、操作レバー８０が「使用位
置」から「待避位置」となるように回動操作されると、
図５に示すように、回転駆動輪５５は圧縮スプリング８
１の付勢力に抗して左側第１脚部２０に対して近接する
方向に移動する。この際、圧縮スプリング８１は収縮す
るとともに、延出部７４ａの長さが長くなる。

【００３２】次に、負荷抵抗発生器５３の構成について
説明する。図７に示すように、負荷抵抗発生器５３のケ
ース８５は、中央に位置し断面Ｈ字形状をなす内側ケー
ス８９と、その両側に着脱可能に装着された椀状をなす
外側カバー９０，９１とによって構成されている。内側
ケース８９及び外側カバー９０，９１はいずれも樹脂材
料により形成されている。

【００３３】ケース８５内を横方向に略全体にわたって
延びる回転軸８６は、内側ケース８９内に拡径部９２を
有しており、その拡径部９２の両側において一対のベア
リング９３，９４によって支持されている。拡径部９２
には周方向全体に延びる溝９５が形成されており、前記
プーリ７０及び溝９５に掛装されたベルト７３によって
回転軸８６と回転駆動輪５５とが駆動連結されている。
従って、自転車ＢのペダルＰの回動操作に伴う後輪Ｒの
回転により、回転軸８６が回転するようになっている。

【００３４】回転軸８６はカバー９０に隣接した領域に
おいて、その一端側にフランジ９６を有するボス９７が
挿通され、ネジ９８により固定されている。更に、フラ
ンジ９６には円環状をなす複数のフライホイール８７が
複数のネジ９９によって固定されており、各フライホイ
ール８７は、回転軸８６と一体に回転する。フライホイ
ール８７は、回転軸８６回りの所定の慣性モーメントを
有するように金属材料によって形成されている。本運動
器具１１の使用者は、外側カバー９０を内側ケース８９
から取り外してフライホイール８７の数を調節すること
により、その使用感を実際の自転車Ｂの駆動感覚に近づ
けることができる。

【００３５】回転軸８６は他方のカバー９１に隣接した
領域において、その他端側にフランジ１０５を有するボ
ス１０６が挿通され、ネジ１０７によって固定されてい
る。更に、フランジ１０５には円環状をなす回転板８８
が複数のネジ１０８によって固定されている。従って、
回転板８８は、回転軸８６と一体に回転する。

【００３６】内側ケース８９のカバー９１と対向する内
面には、円環状をなす取付板１１０が回転板８８と対向
して配置され、ネジ１１１により同ケース８９に固定さ
れている。この取付板１１０には、円弧状をなす複数の
固定側永久磁石１１２が取り付けられている。

【００３７】外側カバー９１の内面には円環状をなす支
持板１１３が回転板８８と対向して配置され、同カバー
９１に形成された支持脚１１４によって回転可能に支持
されている。この支持板１１３には、取付板１１０と同
様に円弧状をなす複数の可動側永久磁石１１５が取り付
けられている。

【００３８】図８は、取付板１１０及び支持板１１３に
取り付けられた各永久磁石１１２，１１５の位置関係を
模式的に示している。同図に示すように、固定側及び可
動側永久磁石１１２，１１５はいずれも回転軸８６を中
心とする円周上に配置され、更にその極性が交互に異な
るように配置されている（同図において、固定側及び可
動側永久磁石１１２，１１５の表面に記した「Ｎ」及び
「Ｓ」の文字は、回転板８８と対向する各永久磁石１１
２，１１５の表面における極性を示している）。各永久
磁石１１２，１１５は、回転板８８が回転する際に同回
転板８８の表面上に渦電流を発生させる。この渦電流に
よって回転板８８には回転抵抗が発生し、この回転抵抗
が自転車ＢのペダルＰに負荷抵抗として作用する。

【００３９】図７に示すように、支持板１１３の外周に
は、その径方向に延びてケース８５から突出する突出部
１１８が形成されており、この突出部１１８の端部には
ペダルＰに付与される負荷抵抗の大きさを調節するため
の調節つまみ１１９がネジ１２０によって取り付けられ
ている。この調節つまみ１１９を把持し、同つまみ１１
９を回転軸８６回りに回動させることにより、固定側永
久磁石１１２と可動側永久磁石１１５との回転軸８６回
りにおける相対的な位置関係を変更することができる。
その結果、回転板８８上に発生する渦電流の大きさを調
節することができる。

【００４０】図５に示すように、調節つまみ１１９の外
面には指標１２１が設けられ、その指標１２１と対応し
て外側カバー９１の外面には回転板８８、即ちペダルＰ
に付与する負荷抵抗の大きさを示すための目盛り１２２
が設けられている。

【００４１】図９に示すように、突出部１１８の端部に
は調節つまみ１１９とともに凸部１２３ａを有した板バ
ネ１２３が固定されている。突出部１１８には保持孔１
２４が形成されており、同孔１２４内にはボール１２５
が保持されている。また、外側カバー９１の内側面外周
部には、保持孔１２４が通過する円周線上に所定間隔を
隔てて複数の係合溝１２６が形成されている。板バネ１
２３の凸部１２３ａはボール１２５に当接して、これを
係合溝１２６側に付勢している。従って、ボール１２５
はいずれかの係合溝１２６に対して選択的に係合され
る。その結果、固定側永久磁石１１２と可動側永久磁石
１１５との位置関係を、指標１２１が目盛り１２２の
「Ｌ」を指示する低負荷の状態から、指標１２１が目盛
り１２２の「Ｈ」を指示する高負荷の状態にまで段階的
に調整することができる。

【００４２】指標１２１が低負荷の状態を示す目盛り１
２２の「Ｌ」を指示する位置にあるときには、可動側永
久磁石１１５及び固定側永久磁石１１２は互いに対向す
る端面の極性が一致した状態に配置される。これに対し
て、指標１２１が高負荷を示す目盛り１２２の「Ｈ」を
指示する位置にあるときには、可動側永久磁石１１５及
び固定側永久磁石１１２は互いに対向する端面の極性が
異なった状態に配置される。本運動器具１１では、調節
つまみ１１９を目盛り１２２の「Ｌ」、「Ｈ」間で回動
させることによって、ペダルＰにかかる負荷抵抗の値を
段階的に調節することができる。

【００４３】次に、補助支持装置１４について説明す
る。図５に示すように、補助支持装置１４は、一端部に
補助輪１３０が回転可能に支持されたアーム１３１と、
アーム１３１を右側第１脚部２１に固定するための固定
部材１３２とを備えている。右側第１脚部２１に設けら
れた取付板５８の長孔６０にはボルト１２９が挿通され
ており、固定部材１３２はこのボルト１２９によって上
下方向（図５において紙面垂直方向）において位置調整
可能に取り付けられている。固定部材１３２は軸１３３
によってアーム１３１の他端部を回転可能に支持してい
る。アーム１３１の補助輪１３０は回転駆動輪５５の伝
達輪７１と共働して、自転車ＢのリムＲｒを挟むように
接触するものであり、その接触時における摩擦抵抗を増
加させるためゴム材料によって形成されている。

【００４４】アーム１３１には軸１３４によって連結棒
１３５の一端部が回動可能に支持されている。この連結
棒１３５は、図５に示すように固定部材１３２に形成さ
れた挿通孔（図示略）から外側（同図の右側）に延びる
延出部１３５ａを有している。延出部１３５ａには、互
いに隣接する第１平面部１３８及び第２平面部１３９を
有した操作レバー１４０が軸１４１によって回転可能に
支持されている。

【００４５】連結棒１３５には、延出部１３５ａを除く
長さ方向全体において、コイル状をなす圧縮スプリング
１４２が外嵌されており、同スプリング１４２の両端部
は固定部材１３２の内壁及び軸１３４にそれぞれ支持さ
れている。アーム１３１は圧縮スプリング１４２によっ
て、軸１３３回りの方向（図５の矢印Ｔ方向）において
補助輪１３０が右側第１脚部２１から離間する方向に向
けて常時付勢されている。本実施形態において、抵抗付
与装置１３及び補助支持装置１４に設けられた各圧縮ス
プリング８１，１４２のバネ係数は、リムＲｒの側面に
対して伝達輪７１及び補助輪１３０から作用する各押圧
力が等しくなるように設定されている。

【００４６】操作レバー１４０は、同レバー１４０を軸
１４１回りに回動操作することによって、図５に示すよ
うに第１平面部１３８が固定部材１３２に接触した位置
（以下、「待避位置」という）と、図６に示すように第
２平面部１３９が固定部材１３２に接触した位置（以
下、「使用位置」という）との２つの位置に選択的に切
り替えることができる。

【００４７】抵抗付与装置１３の操作レバー８０と同様
に、第１平面部１３８と軸１４１との距離は、第２平面
部１３９と同軸１４１との距離よりも長く設定されてい
る。従って、連結棒１３５は、操作レバー１４０が「待
避位置」にある場合に固定部材１３２から突出する延出
部１３５ａの長さが長くなり、逆に操作レバー１４０が
「使用位置」にある場合に延出部１３５ａの長さが短く
なる。そして、操作レバー１４０が「待避位置」から
「使用位置」となるように回動操作されると、図６に示
すように、補助輪１３０は圧縮スプリング１４２の付勢
力により右側第１脚部２１から離間する方向に移動す
る。この際、圧縮スプリング１４２は伸張するとともに
延出部１３５ａの長さが短くなる。その結果、補助輪１
３０と伝達輪７１とは図６に示すように近接して対向し
た位置に配置される。

【００４８】これに対して、操作レバー１４０が「使用
位置」から「待避位置」となるように回動操作される
と、図５に示すように、補助輪１３０は右側第１脚部２
１に対して近接する方向に移動する。この際、圧縮スプ
リング１４２は収縮するとともに、延出部１３５ａの長
さが長くなる。

【００４９】次に本実施形態における作用について説明
する。本運動器具１１に対して自転車Ｂを所定位置に固
定するには、まず、抵抗付与装置１３及び補助支持装置
１４の操作レバー８０，１４０をいずれも「待避位置」
に保持する。その結果、伝達輪７１及び補助輪１３０が
互いに離間し両者７１，１３０の間には後輪Ｒの外周部
分が配置可能な間隙が形成される。

【００５０】次に、ハブ保持機構１５により後輪Ｒを回
転可能に支持するとともに、後輪Ｒの位置決めを行う。
即ち、各操作ハンドル３９，４９を操作することによ
り、各保持具４０，５０の間隔を後輪ＲのハブＨが配置
可能な間隔にまで拡げる。そして、再び各操作ハンドル
３９，４９を操作することにより、各保持具４０，５０
間の間隔を狭めてハブＨを各保持具４０，５０によって
保持する。更に、各保持具４０，５０によりハブＨを保
持した状態のまま、各操作ハンドル３９，４９を回動操
作し前記軸線Ｌ方向（図１参照）における各保持具４
０，５０の位置を調整することにより、前記テープ２５
の位置と後輪Ｒとの位置が一致するように調節する。

【００５１】本実施形態によれば、各操作ハンドル３９
を操作することにより、前記軸線Ｌ方向における各操作
筒部３２，３３の位置をそれぞれ調節することが可能で
ある。従って、後輪Ｒの位置とテープ２５との位置を容
易に一致させることができる。

【００５２】以上の操作により、自転車Ｂの後輪Ｒが本
運動器具１１により回転可能に支持されるとともに、同
器具１１の所定位置に配置される。次に、後輪Ｒの径方
向における抵抗付与装置１３及び補助支持装置１４の位
置を調節する。まず、ボルト６３を緩めて抵抗付与装置
１３の固定部材５６を取付板５７に対して移動可能な状
態にする。そして、伝達輪７１が後輪ＲのリムＲｒの側
方に位置するように抵抗付与装置１３の位置を調節した
後、再び各ボルト６３を締め付けることにより、抵抗付
与装置１３の位置を確定する。

【００５３】同様に、補助支持装置１４においてもボル
ト１２９を緩め、固定部材１３２を取付板５８に対して
移動可能な状態にする。そして、補助輪１３０がリムＲ
ｒの側方に位置するように補助支持装置１４の位置を調
節した後、再びボルト１２９を締め付けることによって
その位置を確定する。

【００５４】以上の操作により、抵抗付与装置１３の伝
達輪７１及び補助支持装置１４の補助輪１３０の位置が
リムＲｒの径に対応した位置に設定される。次に、抵抗
付与装置１３及び補助支持装置１４の各操作レバー８
０，１４０をそれぞれ回動操作することにより、それぞ
れの位置を「待避位置」から「使用位置」に切り換え
る。その結果、圧縮スプリング８１の付勢力により抵抗
付与装置１３のアーム５４は軸６８回りに回転し、伝達
輪７１は補助輪１３０に接近する方向に移動する。同様
に、補助支持装置１４のアーム１３１も圧縮スプリング
１４２の付勢力により軸１３３回りに回転し、補助輪１
３０は伝達輪７１に接近する方向に移動する。

【００５５】その結果、伝達輪７１と補助輪１３０との
間の間隙は狭められ、図１０に示すように各輪７１，１
３０はいずれもリムＲｒの側面に接触する。この際、伝
達輪７１及び補助輪１３０は各圧縮スプリング８１，１
４２の付勢力に応じた押圧力をもってリムＲｒの両側面
に接触する。従って、この押圧力により伝達輪７１及び
補助輪１３０とリムＲｒの両側面との間には所定の摩擦
抵抗が発生する。これにより、後輪Ｒが回転した場合に
は、その回転に伴って伝達輪７１及び補助輪１３０が確
実に回転する。

【００５６】以上の各操作により自転車Ｂの運転準備が
完了する。そして、使用者により自転車ＢのペダルＰが
操作されると、これに伴う駆動力が自転車Ｂのチェーン
Ｃを介して後輪Ｒに伝達されて後輪Ｒが回転する。伝達
輪７１及び補助輪１３０はこの後輪Ｒの回転に伴って回
転する。伝達輪７１の回転駆動力はベルト７３を介して
負荷抵抗発生器５３の回転軸８６に伝達され、この回転
軸８６の回転に伴って回転板８８が回転する。

【００５７】この際、固定側永久磁石１１２及び可動側
永久磁石１１５の磁束によって回転板８８上には渦電流
が発生し、この渦電流により回転軸８６にはその回転を
妨げるような回転力が作用する。この回転力は、伝達輪
７１から後輪Ｒを介してペダルＰに負荷抵抗として伝達
される。

【００５８】例えば、前記指標１２１が目盛り１２２の
「Ｌ」を指示している場合には、図１１（ａ）に示すよ
うに、可動側永久磁石１１５は固定側永久磁石１１２に
対し極性を互いに一致させた状態で対向配置される。従
って、回転板８８を通過する磁束は略「０」となってい
る（図１１では、磁束を破線にて示している）。発生す
る渦電流の大きさは、回転板８８を通過する磁束の大き
さと同板８８の回転速度によって決定されるため、磁束
が略「０」の状態にあれば、渦電流は殆ど発生せず負荷
抵抗は発生しない。

【００５９】これに対して、例えば、指標１２１が目盛
り１２２の「Ｈ」を指示している場合には、図１１
（ｃ）に示すように、可動側永久磁石１１５は固定側永
久磁石１１２に対し極性を互いに異にした状態で対向配
置される。従って、回転板８８を通過する磁束の大きさ
は増加し、その磁束の増加に伴って負荷抵抗も増加す
る。

【００６０】固定側永久磁石１１２に対する可動側永久
磁石１１５の位置は、前記調節つまみ１１９を回動操作
することによって、同極が対向する状態（図１１
（ａ））から指標１２１が目盛り１２２の「Ｌ」、
「Ｈ」の中間位置を指示する中間状態（図１１（ｂ））
を経て、異極が対向する状態（図１１（ｃ））にまで連
続して変化させることができる。従って、使用者は、指
標１２１が指示する目盛り１２２の位置を選択すること
により、回転板８８を通過する磁束の大きさを変更し、
ペダルＰに付与される負荷抵抗の大きさを所望の大きさ
に調節することができる。

【００６１】以上のように、本実施形態によれば、抵抗
付与装置１３の伝達輪７１と、補助支持装置１４の補助
輪１３０をいずれもリムＲｒの側面に接触させるように
した。従って、クロスカントリ用タイヤのようにトレッ
ドパターンの凹凸形状が大きなタイヤを備えた自転車Ｂ
を本運動器具１１に対して用いた場合であっても、伝達
輪７１或いは補助輪１３０とトレッドパターンの角部が
接触することがない。従って、運動器具１１の使用に伴
う騒音の発生を抑制することができる。

【００６２】更に、抵抗付与装置１３及び補助支持装置
１４は、前述した操作によりいずれも後輪Ｒの径方向に
おける位置を容易に調節することができる。従って、本
運動器具１１は、径の異なる後輪Ｒ（リムＲｒ）を有し
た自転車Ｂに対しても適用することができる。即ち、本
実施形態における運動器具１１は、後輪Ｒの径が大きい
成人用自転車から、径の小さい小児用自転車に至るまで
任意の自転車に対して汎用的に適用することができる。

【００６３】加えて、本実施形態によれば、抵抗付与装
置１３の位置決めを行う際に、左側第１脚部２０に設け
られた目盛り６５を参照することにより、その位置の確
定を容易に行うことができ、作業時間の短縮を図ること
ができる。前述した抵抗付与装置１３の位置決め作業で
は自転車Ｂをフレーム１２により保持し、その後に同装
置１３の位置を調節するようにした。これに対して、抵
抗付与装置１３の位置の確定が容易であることから、目
盛り６５を参照して使用する自転車ＢのリムＲｒ径に対
応した位置に抵抗付与装置１３を予め固定し、その後に
自転車Ｂをフレーム１２にて保持することもできる。

【００６４】また、本実施形態によれば、伝達輪７１及
び補助輪１３０は、各圧縮スプリング８１，１４２の付
勢力に対応した押圧力をもってリムＲｒの側面に接触す
る。従って、各輪７１，１３０によって後輪Ｒを確実に
支持することができる。更に、本実施形態によれば、伝
達輪７１及び補助輪１３０は対向した位置に配置されて
いるため、各輪からリムＲｒの両側面に作用する各押圧
力の作用線が一致する。従って、各押圧力に起因してリ
ムＲｒに発生する変形を相殺させることができる。

【００６５】例えば、本実施形態における補助輪１３０
が省略された構成、即ち、リムＲｒに対して伝達輪７１
の押圧力のみがリムＲｒの一側面に作用する構成にあっ
ては、その押圧力によってリムＲｒが僅かに変形する虞
がある。また、本実施形態と同様に補助輪１３０をリム
Ｒｒの側面に接触させる構成であっても、補助輪１３０
と伝達輪７１とを対向して配置しない場合には、同様に
リムＲｒには作用線の異なる２つの力が作用することに
なるため、リムＲｒには曲げ力が作用して変形する傾向
がある。

【００６６】しかしながら、本実施形態によれば、上記
のような曲げ力がリムＲｒに作用することを抑制するこ
とができ、リムＲｒの変形を防止することができる。従
って、後輪Ｒの回転時における回転ブレを抑えることが
でき、安定した負荷運動を行うことができる。

【００６７】更に、本実施形態によれば、前記押圧力に
よって伝達輪７１とリムＲｒの側面との間における所定
の摩擦抵抗を確保することができるため、伝達輪７１か
ら後輪Ｒに対して確実に負荷抵抗を伝達することができ
る。特に、本実施形態では、伝達輪７１及び補助輪１３
０を形成する材料としてゴム材料を選択したため、通
常、金属材料によって殆ど凹凸が無く平滑な面に形成さ
れているリムＲｒの側面と伝達輪７１及び補助輪１３０
とをその弾性により密着させて両者間の摩擦抵抗を増加
させることができる。従って、負荷抵抗発生器５３で発
生する負荷抵抗が増加した場合であっても、その負荷抵
抗を確実に後輪Ｒに対して伝達することができる。

【００６８】更に、本実施形態によれば、抵抗付与装置
１３及び補助支持装置１４の各アーム５４，１３１はい
ずれも各軸６８，１３３回りに回動可能であり、伝達輪
７１及び補助輪１３０はいずれもリムＲｒの側面から近
接離間する方向に移動可能である。従って、例えば、後
輪Ｒの回転ブレによって伝達輪７１或いは補助輪１３０
とリムＲｒの側面間における押圧力が過度に増加するよ
うな場合には、伝達輪７１或いは補助輪１３０は各圧縮
スプリング８１，１４２の付勢力に抗してリムＲｒの側
面から離間する方向に移動する。その結果、伝達輪７１
或いは補助輪１３０から過度な力が作用することによる
後輪Ｒの変形或いは損傷等を回避することができる。

【００６９】加えて、本実施形態によれば、ハブ保持機
構１５の各保持具４０，５０において自転車ＢのハブＨ
を保持した後、各操作ハンドル３９，４９を回動操作す
ることにより、後輪Ｒの位置がテープ２５の位置と一致
するように前記軸線Ｌ方向における後輪Ｒの位置を容易
に調節することができる。このように、後輪Ｒを所定位
置に容易に配置することができるため、後輪Ｒの位置決
めが適切に行われず、伝達輪７１又は補助輪１３０から
リムＲｒの両側面に作用する各押圧力のバランスが損な
われてしまうといった事態を未然に防止することができ
る。その結果、負荷抵抗発生器５３で発生する負荷抵抗
を確実に後輪Ｒに対して伝達することができる。

【００７０】更に、本実施形態によれば、抵抗付与装置
１３及び補助支持装置１４の各操作レバー８０，１４０
を回動操作することにより、伝達輪７１及び補助輪１３
０の間の間隙を、後輪Ｒの外周部分が配置可能な大きさ
と、各輪７１，１３０がリムＲｒの側面に接触可能な大
きさとに選択的に切り換えることができる。従って、ハ
ブＨを前記ハブ保持機構１５によって保持する場合に、
伝達輪７１或いは補助輪１３０によりその作業が妨げら
れてしまうことがなく、両輪７１，１３０の間に後輪Ｒ
を容易に配置することができる。その後は、各操作レバ
ー８０，１４０を「使用位置」にすることにより、リム
Ｒｒの両側面に伝達輪７１及び補助輪１３０を接触させ
ることができる。このように、本実施形態における運動
器具１１は取り扱いが容易なものであり、その準備作業
を極めて短時間で完了させることができる。

【００７１】本発明は、上記実施形態の構成に限定され
るものではなく、以下に示す他の実施形態として具体化
することもできる。 （１）上記実施形態では、負荷抵抗発生器５３として、
回転板８８に発生する渦電流の作用により負荷抵抗を発
生する構成を採用した。これに対して、回転板８８の回
転速度に応じて空気抵抗が増減するファンを利用した負
荷抵抗発生器や、回転板８８に対して接触部材を接触さ
せて摩擦抵抗によって負荷抵抗を発生する負荷抵抗発生
器を採用することもできる。

【００７２】（２）上記実施形態では、補助支持装置１
４を設けることにより後輪Ｒを確実に支持し、同輪Ｒの
回転ブレを抑制するようにした。これに対して、補助支
持装置１４を省略した構成を採用することにより本運動
器具１１の低コスト化を図るようにしてもよい。

【００７３】（３）上記実施形態では、伝達輪７１及び
補助輪１３０をいずれもリムＲｒの側面のみに接触させ
ている。これに対して、各輪７１，１３０をリムＲｒの
側面及びトレッドパターンが形成されていないタイヤＲ
ｔ（図１０にて示す）の側面の双方に接触させるように
してもよい。

【００７４】（４）上記実施形態では、伝達輪７１及び
補助輪１３０の材料としていずれもゴム材料を使用する
ようにした。これに対して、伝達輪７１及び補助輪１３
０の材料として、ゴム材料と同様の耐磨耗性、弾性等の
特性を備えた合成樹脂材料を使用するようにしてもよ
い。

【００７５】上記各実施形態から把握できる技術的思想
についてその効果とともに記載する。 （イ）請求項１記載の自転車用運動器具において、駆動
輪のリムの側面に接触する補助回転体を更に備えたこと
を特徴とする自転車用運動器具。

【００７６】（ロ）上記（イ）に記載した自転車用運動
器具において、前記補助回転体は前記回転駆動体が接触
する前記リムの側面と反対の側面に対して接触するもの
であることを特徴とする自転車用運動器具。

【００７７】上記（イ）、（ロ）に記載した構成によれ
ば、リムが回転駆動体及び補助駆動体により複数位置に
て支持されることになるため、駆動輪における回転ブレ
の発生を抑制することができ安定した負荷運動を行うこ
とができる。特に上記（ロ）に記載した構成によれば、
リムはその両側面において回転駆動体及び補助回転体に
より支持されることになるため、更に安定した負荷運動
を行うことができる。尚、上記実施形態における補助輪
１３０は上記各構成例の補助回転体に相当する。

【００７８】（ハ）上記（ロ）に記載した自転車用運動
器具において、前記補助回転体は前記回転駆動体と対向
する位置に配置されていることを特徴とする自転車用運
動器具。

【００７９】上記構成によれば、各回転体から作用する
押圧力によりリムに発生する変形を抑制することがで
き、より安定した負荷運動を行うことができる。 （ニ）請求項１記載の自転車用運動器具において、前記
回転駆動体において少なくとも前記リムの側面と接触す
る部位はゴム材料又は当該ゴム材料と同様の特性を有す
る合成樹脂材料により形成されていることを特徴とする
自転車用運動器具。

【００８０】通常、自転車のリムは金属材料によって凹
凸のない平滑な面に形成されているが、上記構成によれ
ばゴム材料等の弾性によって回転駆動体をリムの側面に
密着させることができる。従って、リムの側面と回転駆
動体との間に摩擦抵抗を増加させることができ、回転駆
動体から後輪に対して確実に負荷抵抗を伝達することが
できる。

【００８１】（ホ）請求項１記載の自転車用運動器具に
おいて、前記回転駆動体を前記リムの側面から所定距離
だけ離間させる待避機構を更に備えたことを特徴とする
自転車用運動器具。

【００８２】上記構成によれば、待避機構によって回転
駆動体をリムの側面から所定距離だけ離間させることに
より、駆動輪をフレームによって支持する際において回
転駆動体がリムと干渉してしまうことを回避することが
できる。従って、その支持作業を容易なものとすること
ができる。待避機構は、上記実施形態において、アーム
５４、各軸６８，７５，８２、連結棒７４、圧縮スプリ
ング８１、及び操作レバー８０により構成されている。

【００８３】（ヘ）請求項３記載の自転車用運動器具に
おいて、前記位置調節機構は、前記駆動輪の回転軸と前
記回転駆動輪との距離を指示する指示部を備えているこ
とを特徴とする自転車用運動器具。

【００８４】上記構成によれば、指示部によって駆動輪
の回転軸と回転駆動輪との距離を確認しながら回転駆動
輪の位置決め作業を行うことができ、その位置の確定を
容易なものとすることができる。上記実施形態における
目盛り６５は本構成例の指示部に相当する。

【００８５】（ト）トレッドパターンを有する自転車の
駆動輪を回転可能に支持するためのフレームと、前記駆
動輪の回転に伴って回転する回転駆動体を有し同回転駆
動体を介して前記駆動輪に負荷抵抗を付与するための抵
抗付与装置とを備えた自転車用運動器具において、前記
回転駆動体は、駆動輪のトレッドパターン形成領域を除
く部位に接触するものであることを特徴とする自転車用
運動器具。

【００８６】上記構成によれば、駆動輪の回転に伴って
トレッドパターンの角部が回転駆動体と衝突することが
なく、その衝突に起因して発生する騒音を防止すること
ができる。

【００８７】（チ）上記（ト）に記載した自転車用運動
器具において、前記回転駆動体に対向配置された補助回
転体を更に備え、前記駆動輪においてトレッドパターン
形成領域を除く部位に対して前記回転駆動体及び前記補
助回転体を互いに反対側から接触させたことを特徴とす
る自転車用運動器具。

【００８８】上記構成によれば、前記回転駆動体及び補
助回転体によって駆動輪の両側が支持されるため、駆動
輪における回転ブレの発生を抑制することができ安定し
た負荷運動を行うことができる。

【００８９】

【発明の効果】請求項１記載の第１の発明によれば、後
輪に対して負荷抵抗を伝達する回転駆動体を駆動輪にお
けるリムの側面に接触させるようにしている。従って、
駆動輪のタイヤにトレッドパターンが形成されている場
合でも、駆動輪の回転に伴ってトレッドパターンの角部
が回転駆動体と衝突することがない。このため、その衝
突に起因して発生する騒音を防止することができる。

【００９０】請求項２記載の第２の発明によれば、回転
駆動体をリムの側面に対して近接離間する方向に移動可
能とし、且つ、付勢機構により回転駆動体をリムの側面
に対して押圧するようにしている。従って、第１の発明
における効果に加え、回転駆動体から駆動輪に対して負
荷抵抗を確実に伝達することができる。更に、回転駆動
体は付勢機構の付勢力に抗してリムの側面から離間する
方向に移動することが可能である。従って、回転駆動体
からリムに対して過度な力が作用することを抑制するこ
とができる。

【００９１】請求項３記載の第３の発明によれば、駆動
輪の径方向における回転駆動体の位置を位置調節機構に
より調節するようにしている。従って、回転駆動体は、
径の異なるリムの側面に対し接触可能となる。その結
果、第１又は第２の発明における効果に加え、径の異な
る後輪（リム）を有した種々の自転車に対して本運動器
具を汎用的に適用することができる。

【００９２】請求項４記載の第４の発明によれば、駆動
輪の回転軸を支持する駆動輪支持機構によって、リムの
側面を回転駆動体に対して選択的に近接離間させるよう
にしている。従って、回転駆動体とリムの側面との距離
を容易に調節することができ、回転駆動体及びリムの側
面間に作用する押圧力を調整して回転駆動体から駆動輪
に対して負荷抵抗を確実に伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自転車用運動器具を示す斜視図。

【図２】運動器具の使用状態を示す正面図。

【図３】ハブ保持装置の一部を示す断面図。

【図４】抵抗付与装置の取付状態を示す斜視図。

【図５】図１の５−５線に沿った断面を示し、伝達輪及
び補助輪の位置が「待避位置」にある状態を示す断面
図。

【図６】伝達輪及び補助輪の位置が「使用位置」にある
状態を示す断面図。

【図７】抵抗付与装置の断面図。

【図８】固定側永久磁石及び可動側永久磁石の配置状態
を示す模式図。

【図９】調節つまみ等を拡大して示す断面図。

【図１０】伝達輪及び補助輪がリムの側面に接触した状
態を示す斜視図。

【図１１】回転板を通過する磁束を示す説明図。

【図１２】従来の自転車用運動器具を示す正面図。

【図１３】従来の抵抗付与装置における駆動筒体と後輪
との関係を示す断面図。

【符号の説明】

１１…運動器具、１２…フレーム、１３…抵抗付与装
置、１５…駆動輪支持機構としてのハブ保持機構、５４
…アーム、５６…固定部材、５７…取付板、５９…長
孔、６３…ボルト（５４，５６，５７，５９，６３によ
り位置調節機構が構成される）、６８，７５…軸、８１
…コイルスプリング（５４，５６，６８，７５，８１に
より付勢機構が構成される）、Ｂ…自転車、Ｒ…後輪
（駆動輪）、Ｒａ…後輪Ｒの回転軸としての軸。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自転車の駆動輪を回転可能に支持するた
   めのフレームと、前記駆動輪の回転に伴って回転する回
   転駆動体を有し同回転駆動体を介して前記駆動輪に負荷
   抵抗を付与するための抵抗付与装置とを備えた自転車用
   運動器具において、 前記回転駆動体は、前記駆動輪におけるリムの側面に接
   触するものであることを特徴とする自転車用運動器具。
2. 【請求項２】 前記回転駆動体は、前記リムの側面に対
   して近接離間する方向に移動可能なことと、前記回転駆
   動体を前記リムの側面に対して押圧する付勢機構とを更
   に備えたことを特徴とする請求項１記載の自転車用運動
   器具。
3. 【請求項３】 前記駆動輪の径方向における前記回転駆
   動体の位置を調節するための位置調節機構を更に備えた
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の自転車用運動器
   具。
4. 【請求項４】 前記駆動輪の回転軸を支持するととも
   に、前記駆動輪を前記回転軸方向に移動させることによ
   り前記リムの側面を前記回転駆動体に対して選択的に近
   接離間させるための駆動輪支持機構を更に備えたことを
   特徴とする請求項１記載の自転車用運動器具。