JP7015745B2 - 水中用運動具 - Google Patents

Description

この発明は、水中で水車を回転させることにより使用者に負荷を与える水中用運動具に関し、特に、水車にかかる負荷を可変に構成した水中用運動具に関する。

従来、水車を回転させる際に発生する水の抵抗を負荷として体を鍛える水中用運動具が、各種提案されている（特許文献１、乃至特許文献３参照）。

例えば、特許文献１、特許文献２では、自転車の様に左右一対のペダルを足で漕ぐことにより、水車を回転させるよう構成された運動器具が提案されている。

ところが、これらの運動器具では、力の弱い人には水車の負荷が大きすぎ、力の強い人には、水車の負荷が小さすぎるという問題が有った。

そこで、特許文献３では、ペダル自体を水車の羽根とすべくペダルの底面から側方へ延出する板状の負荷部材を設けて、当該負荷部材の延出量により使用者に加わる負荷を加減するよう構成された水中用運動具が提案されている。

意匠登録第１３７７１７４号公報 意匠登録第１４０１９１９号公報 特開２００９－５６２３４号公報

しかし、特許文献３の水中用運動具では、２つしかないペダルに負荷部材を設けていることから、あまり大きな負荷が得られないという問題や、負荷量を変化できる範囲が小さいとう問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、大きな負荷をかけることが可能で、かつ負荷量の変化幅の広い水中用運動具の提供を目的とする。

上記課題を解決するためになされた発明は、水中で回転する水車を備えた水中用運動具であって、前記水車は、水底に対し固定される軸受と、前記軸受に回転可能に支持される回転軸と、前記回転軸から放射状に延出するスポークと、前記スポークに支持される羽根板とを備え、前記羽根板は、厚み方向に貫通する多数の貫通孔が面全体に分散配置されていることを特徴とする。

こうすることで、水流が羽根板を通過するため、羽根板を安定して回転させることができる。
尚、ここで、「水底に対し固定される」とは、直接水底に固定される場合に限らず、水底に対し相対移動不能に固定できればよく、例えば、プールの壁やプールサイド等の水辺に固定さる場合を含むものとする。

前記羽根板は、前記スポーク周りに回動可能に設けられていることが好ましい。
このように、羽根板が、スポーク周りに回動することで、羽根板が受ける水の抵抗の大きさを調節することができる。

本発明に係る水中用運動具は、前記回転軸を回転操作する左右一対のペダルと、使用者が腰かけるサドルとを有し、前記サドルの直下に前記回転軸が設けられていることが好ましい。こうすることで、水中用運動具の設置スペースを節約することができる。

本発明に係る水中用運動具は、前記回転軸を回転操作する左右一対のペダルと、使用者が腰かけるサドルとを有し、前記サドルの前方に前記回転軸が設けられていることが好ましい。こうすることで、水中用運動具を水深の浅い所に設置することができる。

本発明に係る水中用運動具は、前記回転軸を回転操作する左右一対のペダルを有し、前記回転軸は、チェーンを介して、前記ペダルにより回転操作されることが好ましい。こうすることで、水車を左右一対のペダルの間に挟む必要がなくなるため、幅の大きな羽根車を備えた水車を設けることができる。

以上説明したように、本発明の水中用運動具によれば、羽根板を安定して回転させることができる。

本発明の第１実施形態に係る水中用運動具の斜視図である。 図１に示した水中用運動具の平面図である。 図１に示した水中用運動具を水底に設置した状態を示す側面図である。 図１の羽根板を示した（ａ）平面図、及び（ｂ）正面図である。 図１の羽根板止めを示した（ａ）平面図、及び正面図である。 図１の羽根板周辺をスポークの軸を通り羽根板の厚み方向に垂直な面で切断した断面図である。 本発明の第２実施形態に係る水中用運動具の斜視図である。 図７に示した水中用運動具の平面図である。 図７に示した水中用運動具を水底に設置した状態を示す側面図である。 図７の羽根板を示した（ａ）平面図、及び（ｂ）正面図である。 本発明の第３実施形態に係る水中用運動具の平面図である。 図１に示した水中用運動具を水底に設置した状態を示す側面図である。

以下、適宜図面を用いながら本発明の実施形態について詳述する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限られるものではない。
（第１実施形態）
図１～図３は、本発明の第１実施形態に係る水中用運動具１００を示している。水中用運動具１００は、フレーム１０と、水車２０と、着座部３０とを主に備えている。

フレーム１０は、主に、ステンレス等の金属製からなり、前後一対の基部１１，１１と、フレーム本体１２と、サドル支持部１３とを備えている。

前後一対の基部１１，１１は、断面が長方形の角パイプからなり、図２に示すように、左右方向（図２の上下方向）に対し平行に設けられている。基部１１は、両端が樹脂製のキャップ１１ａにより閉塞されている。

フレーム本体１２は、左右一対のアーチ部１２１，１２１と、左右一対の横桟１２２，１２２とを有している。アーチ部１２１，１２１、及び横桟１２２は、ともに基部１１と同じ角パイプにより形成されている。

アーチ部１２１は、鉛直方向に直線状に延びる前後一対の脚部１２１ａ，１２１ａと、一対の脚部１２１ａ，１２１ａの上端を連結する円弧部１２１ｂとからなる逆Ｕ字型をなしている。フレーム本体１２は、前後一対の基部１１、１１の左右方向（図２の上下方向）の中央を架け渡すようにして、基部１１、１１にボルトで固定されている。

横桟１２２は、水平直線状をなし、前後一対の脚部１２１ａ，１２１ａの上端部を結ぶように設けられている。横桟１２２の前後方向（図３の左右方向）の中央部分には、水車２０を支持する軸受１２２ａ（図２参照）が設けられている。

サドル支持部１３は、左右一対のアーチ部１２１の頂部間を連結するサドル支持桟１３１と、サドル支持桟１３１の左右方向の中央から垂設されるサドル支持管１３３と、サドルの昇降・固定用のクランプレバー１３２とを有している。

水車２０は、軸受１２２ａにより回転可能に、かつ略水平に支持される回転軸２１と、回転軸２１から放射状に、かつ回転軸２１に対し垂直に延出する複数（図示の例では６本）のスポーク２２，２２，…（図６参照）と、スポーク２２にそれぞれ支持される複数の羽根板２３，２３，…と、スポーク２２の基端部に環装される樹脂製スリーブ２５、及びつるまきばね２４と、羽根板２３の抜け落ちを防止するとともに、羽根板２３の回動操作を補助する羽根板止め２６とを備えている。

回転軸２１は、図２に示すように、丸棒からなり、中央にスポーク２２を連結するための円筒状のハブ２１ａを環装している。スポーク２２は、円形パイプ材からなり、ハブ２１ａの外周面に等角度間隔で設けられた嵌合孔（不図示）に基端側を嵌入することによりハブ２１ａに固定されている。回転軸２１の両端には、クランク２７を介してペダル２８が設けられている。

羽根板２３は、図４に示すように、略矩形平板状に設けられ、幅方向の中央を長手方向に延びるよう設けられる円筒状のスポーク挿通部２３ａと、スポーク挿通部２３ａから幅方向に延出する平板状の羽根部２３ｂ，２３ｂと、スポーク挿通部２３ａの先端側（図４の上側）に設けられるフランジ部２３ｃと、スポーク挿通部２３ａの基端側内面に嵌合接着された円筒状の樹脂製カラー２３ｅとを備えている、羽根部２３ｂには、厚み方向に貫通する多数の円形貫通孔２３ｄが長手方向に沿って並べられている。羽根板２３は、樹脂、金属、木材等適宜の材質により形成できる。

スポーク２２は、図６に示すように、つるまきばね２４、樹脂製スリーブ２５、羽根板２３が、基端側からこの順に挿通され、先端に羽根板止め２６の胴部２６ａが差し込まれ、その頭部２６ｂの下面２６ｃをフランジ部２３ｃの上面２３ｈに当接させるようにして固定されている。

羽根板止め２６は、図５に示すように、円柱状の胴部２６ａと、その上端の円盤状の頭部２６ｂとからなり、頭部２６ｂの下面２６ｃから、付勢ばねにより下方へ付勢された係合用ボール２６１ａを出脱させるボールプランジャ２６１を有している。羽根板２３のフランジ部２３ｃの中央には、羽根板止め２６の胴部２６ａを挿通するための貫通孔２３ｇが設けられ、フランジ部２３ｃの上面２３ｈには、図４（ａ）に示すように、ボールプランジャ２６１の係合用ボール２６１ａを係止する係止孔２３ｆが円周方向に３０度間隔に４つ配設されている。羽根板止め２６の胴部２６ａには、軸垂直方向に貫通するピン挿通孔２６ｄが設けられており、羽根板止め２６は、スポーク２２に設けられた貫通孔（不図示）とピン挿通孔２６ｄに抜け止めピン２６２を挿通することで、スポーク２２からの抜けが防止されるとともに、羽根板２３を固定する。

着座部３０は、図３に示すように、使用者が着座するサドル３１と、サドル３１の下面から下方へ延出するサドル支持柱３２とを備えている。サドル支持柱３２は、サドル支持管１３３に挿通されて、クランプレバー１３２により固定される。サドル３１は、図２に示すように、水車２０の回転軸２１の直上に設けられている。

水中用運動具１００を用いる際には、例えば、図３に示すように、プールの水底Ｂに基部１１を当接させ、サドル３１に座った使用者の少なくとも頭が水面Ｈの上に出るように、また水車２０全体が水没するように設置する。水中用運動具１００は、サドル３１の直下に水車２０が設けられているため、占有面積を節約できる。

使用者が水車２０による負荷を増減したい場合は、羽根板２３をスポーク２２の軸周りに回動させる。羽根板２３を回動させると、羽根板止め２６に設けたボールプランジャ２６１の係合用ボール２６１ａが、ボールプランジャ２６１の内蔵する付勢ばねとつるまきばね２４の付勢力に抗して、フランジ部２３ｃの上面２３ｈに乗り上げ、それまで係止していた係止孔２３ｆから別の係止孔２３ｆへと移動する。
水車２０の抵抗を大きくしたい場合は、図１に示した様に、羽根板２３を水車２０の回転方向に垂直となるよう回動させ、水車２０の抵抗を小さくしたい場合は、図２、図３に示した様に、羽根板２３を水車２０の回転方向に平行となるよう回動させる。

（第２実施形態）
図７～図９は、本発明の第２実施形態に係る水中用運動具２００を示している。水中用運動具２００は、フレーム２１０と、水車２２０と、着座部２３０とを主に備える他、水車２２０を収納する保護柵２４０と、ハンドル２５０とを備えている。
尚、第２実施形態以降の実施形態において第１実施形態と共通する部材は、同一符号を付して説明を省略する。

フレーム２１０は、主に、ステンレス等の金属製からなり、前後一対の基部２１１，２１１と、フレーム本体２１２と、水車支持部２１３とを備えている。

前後一対の基部２１１，２１１は、断面が正方形の角パイプからなり図８に示すように、左右方向（図８の左右方向）に平行に設けられている。基部２１１は、両端が樹脂製のキャップ２１１ａにより閉塞されている。また、後側の基部２１１の後面には、水中用運動具２００を移動させる際に用いるキャスター２６０，２６０が左右一対に設けられている。尚、図９の符号２７０は、防食用の亜鉛板である。

フレーム本体２１２は、図９に示すように、前端側が後端側より傾斜の緩やかな山形に湾曲形成された円形パイプからなる。フレーム本体２１２は、前後の基部２１１，２１１の中央同士を連結するようにして、前端が蓋板２１２ａ、補強板２１４を介して、前側の基部２１１の後面にねじ固定され、後端が、蓋板２１２ｂ、補強板２１４を介して、後側の基部２１１の上面にねじ固定されている。

水車支持部２１３は、断面が長方形の角パイプからなる左右一対の支柱２１３ａ，２１３ａを有している。支柱２１３ａ，２１３ａは、前側の基部２１１の上面に垂設され、上端近傍にそれぞれ軸受２２１ａが設けられている。軸受２２１ａは、水車２２０を支持している。

水車２２０の羽根板２２３は、樹脂により形成され、図１０に示した様に、羽根部２２３ｂが、第１実施形態に係る羽根板２３の羽根部２３ｂより幅広に設けられて、円形貫通孔２３ｄが多く設けられる他は、第１実施形態の羽根板２３と同様の構成を備えている。

水車２２０を収納する保護柵２４０は、図７に示すように、左右一対の有端環状の円形枠２４１，２４１と、複数の保護桟２４２，２４２と、左右の円形枠２４１，２４１を連結するとともに円形枠２４１を支柱２１３ａに連結する前後一対のコ字枠２４３，２４３とからなり、円形枠２４１，２４１、及びコ字枠２４３，２４３の両端を介して水車支持部２１３の支柱２１３ａに固定されている。尚、図９においては、コ字枠２４３，２４３は、記載を省略している。

着座部２３０は、図９に示すように、サドル２３１と、サドル高さ調整部２３２と、サドル前後調整部２３３と、背もたれ部２３４とを有している。

サドル高さ調整部２３２は、逆ヘの字に曲げ加工した左右一対の側板２３２ａ，２３２ａ間に短冊状の支持板２３２ｂ，２３２ｂ（図８に破線で示す）を架け渡して格子状に形成され、サドル２３１を支持すべくその下面に固定されている。サドル高さ調整部２３２は、側板２３２ａ，２３２ａの後方（図８、図９の右方）の上方へ傾斜した部分に２本の係止用桟２３２ｃ，２３２ｃを備えている。係止用桟２３２ｃ，２３２ｃは、段違いにかつ平行に設けられ、その間に背もたれ部２３４が挿通される。また、側板２３２ａ，２３２ａの外面からはＬ字のハンドル２５０が突設されている。

サドル前後調整部２３３は、摺動パイプ２３３ａと、支持パイプ２３３ｂと、クランプねじ２３３ｃとを備えている。支持パイプ２３３ｂは、前後端を開放した角パイプからなり、フレーム本体２１２の頂部上面に略水平に、かつ前後方向に延びるよう固定されている。摺動パイプ２３３ａは、支持パイプ２３３ｂよりひと回り小径の角パイプからなり、支持パイプ２３３ｂ内を摺動するとともに、サドル高さ調整部２３２の下面に固設されて、これを支持している。サドル２３１は、クランプねじ２３３ｃを緩め、摺動パイプ２３３ａを支持パイプ２３３ｂに対し摺動させて前後方向に位置を調節する。

背もたれ部２３４は、ともに円形パイプからなる略倒Ｕ字の外枠２３４ａ、及びその内側に設けられる複数の桟２３４ｂと、外枠２３４ａの両端を連結する支持板２３４ｃとから略矩形に形成され、摺動パイプ２３３ａの後端に後方へ傾斜した状態で固定されている。

サドル高さ調整部２３２の２本の係止用桟２３２ｃ，２３２ｃは、サドル２３１に加わった重みによるモーメントによって、背もたれ部２３４を挟持して、サドル２３１を支持する。サドル２３１を持ち上げると、このモーメントが開放されてサドル２３１の高さが調節可能となる。

本実施形態では、水車２２０は、サドル２３１の前方に設けられており、サドル２３１を低くできるため、水深の浅いところでも設置可能である。

（第３実施形態）
図１１、図１２は、本発明の第３実施形態に係る水中用運動具３００を示している。水中用運動具３００は、フレーム３１０と、水車３２０と、着座部２３０と、チェーン部３８０を主に備える他、水車３２０を収納する保護柵２４０と、ハンドル３５０とを備えている。

フレーム３１０は、主に、ステンレス等の金属製からなり、図１１に示すように、前後一対の基部２１１，２１１と、フレーム本体３１２と、水車支持部３１３と、ハンドル支持部３１４とを備えている。

フレーム本体３１２は、図１２に示すように、前端側が後端側より傾斜の急な山形に湾曲形成された円形パイプからなる。フレーム本体３１２は、前後の基部２１１，２１１の中央同士を連結するようにして、前端が蓋板２１２ａ、補強板２１４を介して、前側の基部２１１の上面にねじ固定され、後端が、蓋板２１２ｂ、補強板２１４を介して、後側の基部２１１の上面にねじ固定されている。

水車支持部３１３は、図１１に示すように、フレーム本体３１２の後側の傾斜部の中間高さ位置から左右に延出したのち斜め後方へ延出する略Ｊ字の支持柱３１３ａ，３１３ａからなる。支持柱３１３ａ，３１３ａの先端には、水車３２０を軸支する軸受３１３ｂ，３１３ｂが設けられている。

ハンドル支持部３１４は、図１２に示すように、フレーム本体３１２の前側の傾斜部の上端から前方へ延出したのち上方へ延びる略Ｊ字の円形パイプからなる。ハンドル支持部３１４の上端には、ハンドル３５０を昇降・固定するクランプレバー３１５が設けられている。ハンドル３５０は、左右方向に延びる把持部３５０ａと、前方斜め上方へ延出するＵ字状の操作部３５０ｂとからなる

水車３２０は、図１１に示すように、軸受３１３ｂにより支持される回転軸２１と、複数（図１２の例では６本）のスポーク２２，２２，…と、スポーク２２にそれぞれ支持される複数の羽根板３２３，３２３，…と、スポーク２２の基端部に環装されるつるまきばね２４と、羽根板３２３の抜け落ちを防止するとともに、羽根板３２３の回動操作を行う羽根板止め２６とを備えている。

羽根板３２３は、略ホームベース状の五角形の板状をなし、円筒状のスポーク挿通部２３ａと、スポーク挿通部２３ａから幅方向に延出する平板状の羽根部３２３ｂ，３２３ｂと、スポーク挿通部２３ａの先端側に設けられるフランジ部２３ｃと、スポーク挿通部２３ａの基端側内面に嵌合接着された樹脂製カラー２３ｅとを備えている、羽根部３２３ｂには、厚み方向に貫通する多数の円形貫通孔２３ｄが幅方向及び長手方向に並べられている。羽根部３２３ｂは、厚み方向を水車３２０の回転方向に垂直にした際に隣り合う羽根板３２３同士が干渉しないよう、回転軸側、かつスポークから遠い側の角が三角形に切り欠かれた五角形に形成されている。

チェーン部３８０は、クランク２７の基端部に設けられる前側ギア３８２と、水車３２０の回転軸２１に環装される後側ギア３８３と、前側ギア３８２から後側ギア３８３へペダル２８の回転運動を伝達するチェーン３８１と、チェーン３８１の弛みを調節するテンションローラー３８４とを備え、使用者がペダル２８を足で漕ぐと、チェーン部３８０を介して水車３２０が回転するよう構成されている。
水中用運動具３００は、このように、チェーン部３８０を設けることで、水車３２０を左右一対のペダル２８，２８の間ではなく、別の場所（本実施形態ではペダル２８，２８の後方）へ設けることができるため、羽根板３２３を大きくすることができる。

以上、本発明の水中用運動具は、上記の実施例に限らず、例えば、サドルやペダルは省略してもよく、足で水車を回転させるのではなく、手で回転させるようにしてもよい。羽根板は、厚み方向に貫通する貫通孔を省略してもよいし、水車の回転軸は水平ではなく、垂直にしてもよいし、水平方向に対し傾斜するようにしてもよい。

水中用運動具１００，２００，３００
水車２０，２２０，３２０
軸受１２２ａ，２２１ａ，３１３ｂ
回転軸２１
スポーク２２
羽根板２３，２２３，３２３
貫通孔２３ｄ
ペダル２８
サドル３１
チェーン３８１

Claims (5)

1. 水中で回転する水車を備えた水中用運動具であって、
   前記水車は、水底に対し固定される軸受と、
   前記軸受に回転可能に支持される回転軸と、
   前記回転軸から放射状に延出するスポークと、
   前記スポークに支持される羽根板と
   を備え、
   前記羽根板は、厚み方向に貫通する多数の貫通孔が面全体に分散配置されていることを特徴とする水中用運動具。
2. 前記羽根板は、前記スポーク周りに回動可能に設けられている請求項１に記載の水中用運動具。
3. 前記回転軸を回転操作する左右一対のペダルと、使用者が腰かけるサドルとを有し、
   前記サドルの直下に前記回転軸が設けられている請求項１、又は請求項２に記載の水中用運動具。
4. 前記回転軸を回転操作する左右一対のペダルと、使用者が腰かけるサドルとを有し、
   前記サドルの前方に前記回転軸が設けられている請求項１、又は請求項２に記載のいずれか１項に記載の水中用運動具。
5. 前記回転軸を回転操作する左右一対のペダルを有し、
   前記回転軸は、チェーンを介して、前記ペダルにより回転操作される請求項１、又は請求項２に記載の水中用運動具。

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