JP7616145B2

JP7616145B2 - ペダル支持構造、及び、ペダル支持システム

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Publication number: JP7616145B2
Application number: JP2022074583A
Authority: JP
Inventors: 英祐青木; 富夫池田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-04-28
Filing date: 2022-04-28
Publication date: 2025-01-17
Anticipated expiration: 2042-04-28
Also published as: US12440725B2; CN116966487B; JP2023163592A; CN116966487A; US20230347205A1

Description

本発明は、ペダル支持構造、及び、ペダル支持システムに関する。

特許文献１は、右脚用の移動式台座と右脚用の移動式台座を備えたスプリント・トレーニング・マシンを開示している。各移動式台座は、ペダルがアームを介して取り付けられた回転軸を回転自在に支持している。各移動式台座は、サーボモータに連結したボールネジを介して前後に往復移動可能となっている。そして、回転軸にチェーンを介して電磁ブレーキを連結している。電磁ブレーキは、ペダルが回転軸よりも低いとき回転軸の回転に対して負荷を与え、ペダルが回転軸よりも高いとき回転軸の回転に対して負荷がかからないように設定されている。以上の構成によれば、アームの回転軸が前後に水平移動すると共にペダルが回転軸まわりに回転するので、ペダルの軌道は角丸長方形（rounded rectangle）となっている。

特許第２６８５１３１号公報

ところで、デスクワークに伴う日頃の運動不足を解消するには、典型的には、デスクの下に足漕ぎ運動機器を設置することが好ましい。即ち、デスクワーク中に座位のまま足漕ぎ運動機器を用いて足漕ぎ運動を行えば、運動のための時間をわざわざ確保することなく、日頃の運動不足を解消することができるだろう。また、人間が歩行するとき、矢状面に対して直交する方向から見ると、足は骨盤に対して概ね楕円軌道を描くことが知られている。従って、上記の足漕ぎ運動機器において、ペダルの回転軸を楕円軌道に沿って動かすことができたら、足漕ぎ運動機器を用いた運動効果を高めることができるだろう。

しかしながら、上記特許文献１の構成では、ペダルの軌道を角丸長方形とすることができるものの、前後に往復移動する移動式台座、移動式台座を前後に往復移動させるためのサーボモータが必要となるので、上記ペダルの軌道を実現するための装置が複雑かつ大型とならざるを得ない。

本開示の目的は、簡素かつコンパクトに、ペダルの回転軸を楕円軌道に沿って動かす技術を提供することにある。

本開示の第１の観点によれば、第１のスライダと、第２のスライダと、前記第１のスライダを直線的にスライド自在に案内する第１のガイドと、前記第２のスライダを直線的にスライド自在に案内する第２のガイドと、前記第１のスライダ及び前記第２のスライダが回転自在に連結されることで、前記第１のスライダ及び前記第２のスライダを互いに連結する、第１連結部と、前記第１連結部に回転自在に連結されたペダルと、を備え、前記第１のガイド及び前記第２のガイドは、互いに交差するように延びており、前記ペダルの回転軸が前記第１のスライダの回転軸及び前記第２のスライダの回転軸から離れて配置されると共に前記第１のスライダの回転軸及び前記第２のスライダの回転軸を結ぶ線分の中点から離れて配置されることで、前記ペダルの回転軸が楕円軌道に沿って移動する、ペダル支持構造が提供される。以上の構成によれば、簡素かつコンパクトに、ペダルの回転軸を楕円軌道に沿って動かすことができる。
上記ペダル支持構造は、前記第１のスライダ又は前記第２のスライダの移動に対して負荷を与える負荷手段を更に備えてもよい。以上の構成によれば、主として下肢の筋部位を鍛えることができる。
前記負荷手段は、前記ペダルを所定の方向に移動させた場合において、前記ペダルの回転軸が前記楕円軌道の長軸よりも下方に位置するときは、前記第１のスライダ又は前記第２のスライダの移動に対して負荷を与え、前記ペダルの回転軸が前記楕円軌道の長軸よりも上方に位置するときは、前記第１のスライダ又は前記第２のスライダの移動に対して負荷を与えなくてもよい。以上の構成によれば、遊脚期で足を前方に振り出すときは負荷がなく、立脚期で足を後方に蹴り出すときは負荷が発生する、という歩行時特有の負荷条件を実現することができる。
前記負荷手段は、前記第１のスライダ又は前記第２のスライダの、前記第１のガイド及び前記第２のガイドの交点から離れる方向への移動に対して負荷を与えてもよい。以上の構成によれば、前記負荷手段を簡素に構成することができる。
前記負荷手段は、前記第１のガイド又は前記第２のガイドに設けられ、前記第１のスライダ又は前記第２のスライダを前記交点に向かって付勢するスプリングであってもよい。以上の構成によれば、前記負荷手段を簡素に構成することができる。
前記第１連結部に対する前記ペダルの取り付け位置が変更可能であってもよい。以上の構成によれば、簡単に、前記楕円軌道の長軸及び短軸を増減できる。従って、ユーザの体格に応じて前記楕円軌道の長軸及び短軸を調整できるし、前記楕円軌道の長軸及び短軸を増減することにより運動に用いられる筋部位を変更して運動効率を高めることができる。更に、前記楕円軌道の長軸及び短軸を増減することにより主として股関節・膝関節・足首関節の関節角度が運動中に増減する範囲も拡縮するので、各関節の機能回復訓練時における難易度を調整することができる。
上記のペダル支持構造としての左脚用ペダル支持構造と、上記のペダル支持構造としての右脚用ペダル支持構造と、を備え、前記左脚用ペダル支持構造と前記右脚用ペダル支持構造は、対向配置されている、ペダル支持システムが提供される。以上の構成によれば、右脚と左脚を同時にトレーニングすることができる。
上記のペダル支持システムは、前記左脚用ペダル支持構造の前記ペダルの回転軸に沿って見ると、前記左脚用ペダル支持構造の前記ペダルの回転軸と前記右脚用ペダル支持構造の前記ペダルの回転軸が、前記左脚用ペダル支持構造の前記第１のガイドと前記第２のガイドの交点に関して点対称となるように、前記左脚用ペダル支持構造の前記ペダルと前記右脚用ペダル支持構造の前記ペダルを連動させる連動機構を更に備えてもよい。以上の構成によれば、歩行時の右脚と左脚の動きをより忠実に模擬することができる。
前記連動機構は、前記左脚用ペダル支持構造の前記第２のスライダに固定された左脚側ラックと、前記右脚用ペダル支持構造の前記第２のスライダに固定された右脚側ラックと、前記左脚側ラック及び前記右脚側ラックに噛み合うピニオンと、を含んでもよい。以上の構成によれば、簡素な構成で、前記連動機構を実現することができる。
前記連動機構は、回転自在に支持されたベースシャフトと、前記ベースシャフトから互いに反対方向に延びる左脚側クランクアーム及び右脚側クランクアームと、前記左脚用ペダル支持構造の前記第１のスライダ及び前記第２のスライダが回転自在に連結されることで、前記左脚用ペダル支持構造の前記第１のスライダ及び前記第２のスライダを互いに連結する、左脚側第２連結部と、前記右脚用ペダル支持構造の前記第１のスライダ及び前記第２のスライダが回転自在に連結されることで、前記右脚用ペダル支持構造の前記第１のスライダ及び前記第２のスライダを互いに連結する、右脚側第２連結部と、を含み、前記左脚側クランクアームは、前記左脚用ペダル支持構造の前記中点において前記左脚側第２連結部と回転自在に連結しており、前記右脚側クランクアームは、前記右脚用ペダル支持構造の前記中点において前記右脚側第２連結部と回転自在に連結していてもよい。以上の構成によれば、簡素な構成で、前記連動機構を実現することができる。

本開示の第２の観点によれば、第１のスライダと、第２のスライダと、第３のスライダと、前記第１のスライダを直線的にスライド自在に案内する第１のガイドと、前記第２のスライダを直線的にスライド自在に案内する第２のガイドと、前記第３のスライダを直線的にスライド自在に案内する第３のガイドと、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、及び、前記第３のスライダが回転自在に連結されることで、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、及び、前記第３のスライダを互いに連結する、第１連結部と、前記第１連結部に回転自在に連結されたペダルと、を備え、前記第１のガイド、前記第２のガイド、及び、前記第３のガイドは、互いに一点で交差するように延びており、前記ペダルの回転軸が前記第１のスライダの回転軸、前記第２のスライダの回転軸、及び、前記第３のスライダの回転軸から離れて配置されると共に前記第１のスライダの回転軸、前記第２のスライダの回転軸、及び、前記第３のスライダの回転軸を結ぶ三角形の重心から離れて配置されることで、前記ペダルの回転軸が楕円軌道に沿って移動する、ペダル支持構造が提供される。以上の構成によれば、簡素かつコンパクトに、ペダルの回転軸を楕円軌道に沿って動かすことができる。
上記のペダル支持構造は、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、又は、前記第３のスライダの移動に対して負荷を与える負荷手段を更に備えてもよい。以上の構成によれば、主として下肢の筋部位を鍛えることができる。
前記負荷手段は、前記ペダルを所定の方向に移動させた場合において、前記ペダルの回転軸が前記楕円軌道の長軸よりも下方に位置するときは、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、又は、前記第３のスライダの移動に対して負荷を与え、前記ペダルの回転軸が前記楕円軌道の長軸よりも上方に位置するときは、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、又は、前記第３のスライダの移動に対して負荷を与えなくてもよい。以上の構成によれば、遊脚期で足を前方に振り出すときは負荷がなく、立脚期で足を後方に蹴り出すときは負荷が発生する、という歩行時特有の負荷条件を実現することができる。
前記負荷手段は、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、又は、前記第３のスライダの、前記第１のガイド、前記第２のガイド、及び、前記第３のガイドの交点から離れる方向への移動に対して負荷を与えてもよい。
以上の構成によれば、前記負荷手段を簡素に構成することができる。
前記負荷手段は、前記第１のガイド、前記第２のガイド、又は、前記第３のガイドに設けられ、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、又は、前記第３のスライダを前記交点に向かって付勢するスプリングであってもよい。以上の構成によれば、前記負荷手段を簡素に構成することができる。
前記第１連結部に対する前記ペダルの取り付け位置が変更可能であってもよい。以上の構成によれば、簡単に、前記楕円軌道の長軸及び短軸を増減できる。従って、ユーザの体格に応じて前記楕円軌道の長軸及び短軸を調整できるし、前記楕円軌道の長軸及び短軸を増減することにより運動に用いられる筋部位を変更して運動効率を高めることができる。更に、前記楕円軌道の長軸及び短軸を増減することにより主として股関節・膝関節・足首関節の関節角度が運動中に増減する範囲も拡縮するので、各関節の機能回復訓練時における難易度を調整することができる。
上記のペダル支持構造としての左脚用ペダル支持構造と、上記のペダル支持構造としての右脚用ペダル支持構造と、を備え、前記左脚用ペダル支持構造と前記右脚用ペダル支持構造は、対向配置されている、ペダル支持システムが提供される。以上の構成によれば、右脚と左脚を同時にトレーニングすることができる。
上記のペダル支持システムは、前記左脚用ペダル支持構造の前記ペダルの回転軸に沿って見ると、前記左脚用ペダル支持構造の前記ペダルの回転軸と前記右脚用ペダル支持構造の前記ペダルの回転軸が、前記左脚用ペダル支持構造の前記第１のガイド、前記第２のガイド、及び、前記第３のガイドの交点に関して点対称となるように、前記左脚用ペダル支持構造の前記ペダルと前記右脚用ペダル支持構造の前記ペダルを連動させる連動機構を更に備えてもよい。以上の構成によれば、歩行時の右脚と左脚の動きをより忠実に模擬することができる。
前記連動機構は、前記左脚用ペダル支持構造の前記第２のスライダに固定された左脚側ラックと、前記右脚用ペダル支持構造の前記第２のスライダに固定された右脚側ラックと、前記左脚側ラック及び前記右脚側ラックに噛み合うピニオンと、を含んでもよい。以上の構成によれば、簡素な構成で、前記連動機構を実現することができる。
前記連動機構は、回転自在に支持されたベースシャフトと、前記ベースシャフトから互いに反対方向に延びる左脚側クランクアーム及び右脚側クランクアームと、前記左脚用ペダル支持構造の前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、及び、前記第３のスライダが回転自在に連結されることで、前記左脚用ペダル支持構造の前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、及び、前記第３のスライダを互いに連結する、左脚側第２連結部と、前記右脚用ペダル支持構造の前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、及び、前記第３のスライダが回転自在に連結されることで、前記右脚用ペダル支持構造の前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、及び、前記第３のスライダを互いに連結する、右脚側第２連結部と、を含み、前記左脚側クランクアームは、前記左脚用ペダル支持構造の前記重心において前記左脚側第２連結部と回転自在に連結しており、前記右脚側クランクアームは、前記右脚用ペダル支持構造の前記重心において前記右脚側第２連結部と回転自在に連結していてもよい。以上の構成によれば、簡素な構成で、前記連動機構を実現することができる。

本開示によれば、簡素かつコンパクトに、ペダルの回転軸を楕円軌道に沿って動かすことができる。

足漕ぎ運動システムの側面図である。（第１実施形態）足漕ぎ運動機器の斜視図である。（第１実施形態）足漕ぎ運動機器の別の角度から見た斜視図である。（第１実施形態）ガイドの図示を省略した足漕ぎ運動機器の斜視図である。（第１実施形態）ガイドの図示を省略した足漕ぎ運動機器の別の角度から見た斜視図である。（第１実施形態）足漕ぎ運動機器の正面図である。（第１実施形態）足漕ぎ運動機器の側面図である。（第１実施形態）ペダルの下回りの軌道を説明するための図である。（第１実施形態）ペダルの上回りの軌道を説明するための図である。（第１実施形態）中点の軌道を説明するための図である。（第１実施形態）ペダルの取り付け位置と楕円軌道の大きさの関係を示す図である。（第１実施形態）連動ユニットの他の具体例を示す平面図である。（変形例）足漕ぎ運動機器の斜視図である。（第２実施形態）足漕ぎ運動機器の別の角度から見た斜視図である。（第２実施形態）ガイドの図示を省略した足漕ぎ運動機器の斜視図である。（第２実施形態）ガイドの図示を省略した足漕ぎ運動機器の別の角度から見た斜視図である。（第２実施形態）足漕ぎ運動機器の平面図である。（第２実施形態）足漕ぎ運動機器の側面図である。（第２実施形態）ペダルの下回りの軌道を説明するための図である。（第２実施形態）ペダルの上回りの軌道を説明するための図である。（第２実施形態）重心の軌道を説明するための図である。（第２実施形態）ペダルの取り付け位置と楕円軌道の大きさの関係を示す図である。（第２実施形態）連動ユニットの他の具体例を示す平面図である。（変形例）足漕ぎ運動機器の適用例を示す図である。（変形例）

（第１実施形態）
以下、図１から図１１を参照して、本開示の第１実施形態を説明する。図１は、足漕ぎ運動システム１を示している。図１に示すように、足漕ぎ運動システム１は、足漕ぎ運動機器２と椅子３を含む。足漕ぎ運動機器２は、ペダル支持システムの一具体例である。椅子３に着座したユーザＵは、机４に置かれた図示しないラップトップコンピュータを用いてデスクワークする。机４の下にはコンパクトな足漕ぎ運動機器２が設置されている。従って、ユーザＵは、デスクワーク中に足漕ぎ運動機器２を用いた足漕ぎ運動を行えるようになっている。

ここで、本明細書で用いる「前後方向」「幅方向」を定義する。「前後方向」とは、水平な方向であって、足Ｆを振り出したり蹴り出したりする方向である。従って、「前後方向」は、ユーザＵの冠状面に対して直交する方向とも定義し得る。前後方向は、前方及び後方を含む。前方は、足Ｆを振り出す方向である。後方は、足Ｆを蹴り出す方向である。「幅方向」は、水平な方向であって、前後方向に対して直交する方向である。従って、幅方向は、概ね図１の紙面に対して直交する方向である。前後方向及び幅方向は、何れも水平な方向であるから、鉛直方向に対して直交している。

図２から図７は、足漕ぎ運動機器２を示している。図２から図７に示すように、足漕ぎ運動機器２は、左脚ユニット５、右脚ユニット６、台座７、連動ユニット８を含む。左脚ユニット５及び右脚ユニット６は、ペダル支持構造の一具体例である。左脚ユニット５は、左脚用ペダル支持構造の一具体例である。右脚ユニット６は、右脚用ペダル支持構造の一具体例である。連動ユニット８は、連動機構の一具体例である。

図２から図７に示すように、左脚ユニット５は、ガイド１０、垂直駒１１（vertical piece）、水平駒１２（horizontal piece）、外連結バー１３、ペダル１４、垂直コイルスプリング１５（vertical coil spring）、水平コイルスプリング１６（horizontal coil spring）を含む。

垂直駒１１は、第１のスライダの一具体例である。水平駒１２は、第２のスライダの一具体例である。外連結バー１３は、第１連結部の一具体例である。垂直コイルスプリング１５及び水平コイルスプリング１６は、負荷手段の一具体例である。即ち、負荷手段は、垂直コイルスプリング１５及び水平コイルスプリング１６により構成される。

図２及び図７に示すように、本実施形態においてガイド１０は、例えば金属製の板体で構成されている。ガイド１０の板厚方向は幅方向に等しい。ガイド１０には、垂直ガイド溝２０及び水平ガイド溝２１が形成されている。垂直ガイド溝２０は、第１のガイドの一具体例である。水平ガイド溝２１は、第２のガイドの一具体例である。

垂直ガイド溝２０は、鉛直方向に直線的に延びるように形成されている。水平ガイド溝２１は、前後方向に直線的に延びるように形成されている。垂直ガイド溝２０と水平ガイド溝２１は、ガイド１０を幅方向に沿って見ると、即ち側面視において、互いに交差するように延びている。従って、垂直ガイド溝２０及び水平ガイド溝２１は、側面視で十字を形成するように互いに交差している。

垂直ガイド溝２０は、垂直駒１１が鉛直方向に沿って直線的にスライド自在となるように垂直駒１１を支持する。垂直ガイド溝２０は、垂直駒１１の前後方向及び幅方向の移動を禁止する。垂直ガイド溝２０は、垂直駒１１が垂直ガイド溝２０から幅方向に脱落しないように垂直駒１１を幅方向で拘束している。典型的には、垂直ガイド溝２０の内壁面に鉛直方向に延びる溝が設けられ、垂直駒１１が当該溝に嵌合することで、垂直駒１１の上記拘束を実現することができる。垂直ガイド溝２０の上端２０ａには、垂直コイルスプリング１５が収容されている。垂直コイルスプリング１５は、ピッチ方向が鉛直方向に一致する姿勢にて、垂直ガイド溝２０の上端２０ａに収容されている。垂直コイルスプリング１５の上端は、垂直ガイド溝２０を鉛直方向で区画する上方区画面２０ｂに固定されている。垂直コイルスプリング１５は、典型的には、圧縮コイルスプリングである。

水平ガイド溝２１は、水平駒１２が前後方向に沿って直線的にスライド自在となるように水平駒１２を支持する。水平ガイド溝２１は、水平駒１２の鉛直方向及び幅方向の移動を禁止する。水平ガイド溝２１は、水平駒１２が水平ガイド溝２１から幅方向に脱落しないように水平駒１２を幅方向で拘束している。典型的には、水平ガイド溝２１の内壁面に前後方向に延びる溝が設けられ、水平駒１２が当該溝に嵌合することで、水平駒１２の上記拘束を実現することができる。水平ガイド溝２１の後端２１ａには、水平コイルスプリング１６が収容されている。水平コイルスプリング１６は、ピッチ方向が前後方向に一致する姿勢にて、水平ガイド溝２１の後端２１ａに収容されている。水平コイルスプリング１６の後端は、水平ガイド溝２１を前後方向で区画する後方区画面２１ｂに固定されている。水平コイルスプリング１６は、典型的には、圧縮コイルスプリングである。

垂直ガイド溝２０と水平ガイド溝２１は互いに交差しているので、垂直ガイド溝２０を鉛直方向にスライドする垂直コイルスプリング１５は、水平コイルスプリング１６の内部空間を局所的に通過し、水平ガイド溝２１を前後方向にスライドする水平コイルスプリング１６は、垂直コイルスプリング１５の内部空間を局所的に通過する。

外連結バー１３は、垂直駒１１と水平駒１２を互いに連結する。外連結バー１３は、ガイド１０よりも幅方向外方に配置されている。左脚ユニット５を説明するときに用いる幅方向外方は、幅方向であって右脚ユニット６から離れる方向を意味している。垂直駒１１及び水平駒１２、ペダル１４は、外連結バー１３に対して回転自在（ピッチ旋回自在）に連結されている。従って、垂直駒１１は、外連結バー１３に対する回転軸１１ａを有する。回転軸１１ａは、幅方向に延びている。同様に、水平駒１２は、外連結バー１３に対する回転軸１２ａを有する。回転軸１２ａは、幅方向に延びている。同様に、ペダル１４は、外連結バー１３に対する回転軸１４ａを有する。回転軸１４ａは、幅方向に延びている。

外連結バー１３は、垂直駒１１が回転自在に連結される垂直駒連結部１３ａと、水平駒１２が回転自在に連結される水平駒連結部１３ｂと、ペダル１４が回転自在に連結されるペダル連結部１３ｃと、を有する。外連結バー１３は、垂直駒連結部１３ａと水平駒連結部１３ｂ、ペダル連結部１３ｃが一直線上に並ぶように延びている。ペダル連結部１３ｃは、水平駒連結部１３ｂを挟んで垂直駒連結部１３ａの反対側に位置している。即ち、水平駒連結部１３ｂは、垂直駒連結部１３ａとペダル連結部１３ｃの間に位置している。

ペダル連結部１３ｃには、ペダル１４を着脱自在な複数の嵌合部２２が形成されている。複数の嵌合部２２は、外連結バー１３の長手方向に沿って一列に並べて形成されている。従って、外連結バー１３に対するペダル１４の取り付け位置が変更可能である。例えば、複数の嵌合部２２のうち最も水平駒連結部１３ｂに近い嵌合部２２にペダル１４を取り付けた場合、ペダル１４の回転軸１４ａと水平駒１２の回転軸１２ａの間の距離を最も短くすることができる。反対に、複数の嵌合部２２のうち最も水平駒連結部１３ｂから遠い嵌合部２２にペダル１４を取り付けた場合、ペダル１４の回転軸１４ａと水平駒１２の回転軸１２ａの間の距離を最も長くすることができる。

図７に示すように、複数の嵌合部２２のうち何れの嵌合部２２にペダル１４を取り付けたとしても、ペダル１４の回転軸１４ａは、垂直駒１１の回転軸１１ａ及び水平駒１２の回転軸１２ａから離れて配置されることになる。更に言えば、ペダル１４の回転軸１４ａは、側面視で垂直駒１１の回転軸１１ａ及び水平駒１２の回転軸１２ａを結ぶ線分の中点ｍから離れて配置されている。従って、詳細は後述するが、ペダル１４の回転軸１４ａが移動する軌道は、側面視で前後方向に長軸を取り、鉛直方向に短軸を取る、楕円軌道となる。

図３に示すように、右脚ユニット６は、左脚ユニット５と同様に、ガイド１０、垂直駒１１（vertical piece）、水平駒１２（horizontal piece）、外連結バー１３、ペダル１４、垂直コイルスプリング１５（vertical coil spring）、水平コイルスプリング１６（horizontal coil spring）を含む。右脚ユニット６の構成は、既に説明した左脚ユニット５の構成と矢状面に関して対称であるので、その説明を省略する。

図２に戻り、台座７は、幅方向において対向配置された左脚ユニット５と右脚ユニット６を連結している。具体的には、台座７は、左脚ユニット５のガイド１０と、右脚ユニット６のガイド１０と、を連結する金属製の板体から構成されている。

図４から図６に示すように、連動ユニット８は、左脚ユニット５における左脚の足漕ぎ運動と右脚ユニット６における右脚の足漕ぎ運動を互いに連動させるものである。即ち、連動ユニット８は、左脚ユニット５のペダル１４と右脚ユニット６のペダル１４を互いに連動させる。連動ユニット８は、幅方向において左脚ユニット５と右脚ユニット６の間に設けられている。

図５及び図６に示すように、連動ユニット８は、ベースシャフト３０、左脚側クランクアーム３１、右脚側クランクアーム３２、左脚側内連結バー３３、右脚側内連結バー３４を含む。

ベースシャフト３０は、幅方向に延びるシャフトであって、台座７から上方に突出するサポートピラー３５によって回転自在に支持されている。

左脚側クランクアーム３１及び右脚側クランクアーム３２は、ベースシャフト３０から互いに反対の方向に延びている。

具体的には、左脚側クランクアーム３１は、クランクアーム本体３１ａと水平延長部３１ｂを含む。クランクアーム本体３１ａは、ベースシャフト３０の左脚ユニット５側の端部から延びている。クランクアーム本体３１ａは、ベースシャフト３０の長手方向に対して直交する方向に延びている。水平延長部３１ｂは、クランクアーム本体３１ａの先端から幅方向外方に延びている。

同様に、右脚側クランクアーム３２は、クランクアーム本体３２ａと水平延長部３２ｂを含む。クランクアーム本体３２ａは、ベースシャフト３０の右脚ユニット６側の端部から延びている。クランクアーム本体３２ａは、ベースシャフト３０の長手方向に対して直交する方向に延びている。水平延長部３２ｂは、クランクアーム本体３２ａの先端から幅方向外方に延びている。

そして、図５及び図６に示すように、左脚側クランクアーム３１のクランクアーム本体３１ａと右脚側クランクアーム３２のクランクアーム本体３２ａは、ベースシャフト３０の長手方向に対して直交する方向であって互いに反対方向に延びている。

左脚側内連結バー３３は、左脚ユニット５の外連結バー１３と同様に、左脚ユニット５の垂直駒１１と水平駒１２を互いに連結する。左脚側内連結バー３３は、左脚ユニット５のガイド１０よりも幅方向内方に配置されている。従って、左脚ユニット５のガイド１０は、幅方向において左脚ユニット５の外連結バー１３と左脚側内連結バー３３に挟まれている。左脚ユニット５の垂直駒１１と水平駒１２は、左脚側内連結バー３３に対して回転自在（ピッチ旋回自在）に連結されている。

同様に、右脚側内連結バー３４は、右脚ユニット６の外連結バー１３と同様に、右脚ユニット６の垂直駒１１と水平駒１２を互いに連結する。右脚側内連結バー３４は、右脚ユニット６のガイド１０よりも幅方向内方に配置されている。従って、右脚ユニット６のガイド１０は、幅方向において右脚ユニット６の外連結バー１３と右脚側内連結バー３４に挟まれている。右脚ユニット６の垂直駒１１と水平駒１２は、右脚側内連結バー３４に対して回転自在（ピッチ旋回自在）に連結されている。

引き続き、図５及び図７に示すように、左脚側クランクアーム３１の水平延長部３１ｂは、図７の側面視で、左脚ユニット５の垂直駒１１の回転軸１１ａ及び水平駒１２の回転軸１２ａを結ぶ線分の中点ｍにおいて左脚側内連結バー３３と回転自在（ピッチ旋回自在）に連結されている。即ち、左脚側クランクアーム３１の水平延長部３１ｂは、左脚側内連結バー３３の長手方向における中央において左脚側内連結バー３３と回転自在（ピッチ旋回自在）に連結されている。

同様に、図５に示すように、右脚側クランクアーム３２の水平延長部３２ｂは、側面視で、右脚ユニット６の垂直駒１１の回転軸１１ａ及び水平駒１２の回転軸１２ａを結ぶ線分の中点ｍにおいて右脚側内連結バー３４と回転自在（ピッチ旋回自在）に連結されている。即ち、右脚側クランクアーム３２の水平延長部３２ｂは、右脚側内連結バー３４の長手方向における中央において右脚側内連結バー３４と回転自在（ピッチ旋回自在）に連結されている。

上記の連動ユニット８を介して左脚ユニット５と右脚ユニット６を連結することにより、図７に示すように、左脚ユニット５のペダル１４と右脚ユニット６のペダル１４が逆の位相で連動することになる。即ち、図７に示すように、側面視で、左脚ユニット５のペダル１４の回転軸１４ａと右脚ユニット６のペダル１４の回転軸１４ａが、左脚ユニット５の垂直ガイド溝２０と水平ガイド溝２１の交点Ｇに関して点対称となる位置関係が、足漕ぎ運動中に常時、成立することになる。

次に、図８及び図９を参照して、左脚ユニット５が楕円軌道Ｔを実現するメカニズムを詳細に説明する。図８及び図９は、左脚ユニット５を側面視で観察したときの外連結バー１３の姿勢の変化を簡略化して描いている。図８及び図９において、前方は紙面向かって左方であり、後方は紙面向かって右方である。点ｐ１から点ｐ１６は、ペダル１４の回転軸１４ａを示している。点ｖ１から点ｖ１６は、垂直駒１１の回転軸１１ａを示している。点ｈ１から点ｈ１６は、水平駒１２の回転軸１２ａを示している。これらの符号の数字は、時系列上で互いに対応している。即ち、時刻１において、ペダル１４の回転軸１４ａは点ｐ１にあり、垂直駒１１の回転軸１１ａは点ｖ１にあり、水平駒１２の回転軸１２ａは点ｈ１にあり、点ｐ１と点ｖ１、点ｈ１を結んだ実線が時刻１における外連結バー１３を示している。図８及び図９には、垂直ガイド溝２０及び水平ガイド溝２１、これらの交点Ｇ、垂直コイルスプリング１５、水平コイルスプリング１６を併せて示している。

図８及び図９に示すように、垂直駒１１の回転軸１１ａが垂直ガイド溝２０に沿ってスライド自在であり、水平駒１２の回転軸１２ａが水平ガイド溝２１に沿ってスライド自在であると、ペダル１４の回転軸１４ａは、点ｐ１から点ｐ１６で示すように、交点Ｇを中心とした楕円軌道Ｔを描く。説明の便宜上、ペダル１４の回転軸１４ａは、図８及び図９に示す所定の方向Ｄ、即ち反時計回りで楕円軌道Ｔに沿って循環するものとする。即ち、ペダル１４の回転軸１４ａは、点ｐ１から点ｐ２、点ｐ２から点ｐ３、・・・点ｐ１５から点ｐ１６、点ｐ１６から点ｐ１へと順に移動する。

図８には、楕円軌道Ｔのうちペダル１４の回転軸１４ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも下方に位置する下回りの軌道としての下軌道Ｔ１を示している。図９には、楕円軌道Ｔのうちペダル１４の回転軸１４ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも上方に位置する上回りの軌道としての上軌道Ｔ２を示している。

図８に示すように、ペダル１４の回転軸１４ａが点ｐ１から点ｐ４に移動するとき、垂直駒１１の回転軸１１ａは交点Ｇよりも上方において上昇し、水平駒１２の回転軸１２ａは交点Ｇよりも前方において交点Ｇに近づくように、後方に向かって移動する。

ペダル１４の回転軸１４ａが点ｐ５から点ｐ８に移動するとき、垂直駒１１の回転軸１１ａは交点Ｇよりも上方において下降し、水平駒１２の回転軸１２ａは交点Ｇよりも後方において交点Ｇから離れるように、後方に向かって移動する。

図９に示すように、ペダル１４の回転軸１４ａが点ｐ９から点ｐ１２に移動するとき、垂直駒１１の回転軸１１ａは交点Ｇよりも下方において下降し、水平駒１２の回転軸１２ａは交点Ｇよりも後方において交点Ｇに近づくように、前方に向かって移動する。

ペダル１４の回転軸１４ａが点ｐ１３から点ｐ１６に移動するとき、垂直駒１１の回転軸１１ａは交点Ｇよりも下方において上昇し、水平駒１２の回転軸１２ａは交点Ｇよりも前方において交点Ｇから離れるように、前方に向かって移動する。

ところで、図７から図９に示すように、垂直ガイド溝２０の上端２０ａには垂直コイルスプリング１５が配置されており、水平ガイド溝２１の後端２１ａには水平コイルスプリング１６が配置されている。

従って、図８において、垂直駒１１が交点Ｇよりも上方で交点Ｇから離れるように上昇するとき、詳しくは、垂直駒１１が点ｖ１から点ｖ４に向かって上昇するとき、垂直駒１１は垂直コイルスプリング１５を圧縮する。垂直駒１１は、垂直コイルスプリング１５を圧縮することで、垂直コイルスプリング１５から下方の反発力を受ける。換言すれば、垂直コイルスプリング１５は、垂直駒１１を交点Ｇに向かって付勢する。従って、垂直コイルスプリング１５は、垂直駒１１が交点Ｇよりも上方で交点Ｇから離れるように上昇する垂直駒１１の移動に対して負荷を与える。これにより、ペダル１４が楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも下方において点ｐ１から点ｐ４に向かって移動するとき、垂直コイルスプリング１５は、ペダル１４の移動に対して負荷を与える。

引き続き図８を参照して、水平駒１２が交点Ｇよりも後方で交点Ｇから離れるように後進するとき、詳しくは、水平駒１２が点ｈ５から点ｈ８に向かって後進するとき、水平駒１２は水平コイルスプリング１６を圧縮する。水平駒１２は、水平コイルスプリング１６を圧縮することで、水平コイルスプリング１６から前方の反発力を受ける。換言すれば、水平コイルスプリング１６は、水平駒１２を交点Ｇに向かって付勢する。従って、水平コイルスプリング１６は、水平駒１２が交点Ｇよりも後方で交点Ｇから離れるように後進する水平駒１２の移動に対して負荷を与える。これにより、ペダル１４が楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも下方において点ｐ５から点ｐ８に向かって移動するとき、水平コイルスプリング１６は、ペダル１４の移動に対して負荷を与える。

従って、垂直コイルスプリング１５及び水平コイルスプリング１６は、ペダル１４の回転軸１４ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも下方に位置して点ｐ１から点ｐ８に移動するとき、垂直駒１１及び水平駒１２の移動、即ち、ペダル１４の移動に対して負荷を与えることになる。この負荷条件は、立脚期において足を後方に蹴り出すときの負荷を模擬するので、歩行時特有の蹴り出し時における負荷条件を実現していると言える。

一方、図９において、垂直駒１１が交点Ｇよりも下方で交点Ｇから離れるように下降するとき、詳しくは、垂直駒１１が点ｖ９から点ｖ１２に向かって下降するとき、垂直駒１１は無負荷で移動できる。

同様に、水平駒１２が交点Ｇよりも前方で交点Ｇから離れるように前進するとき、詳しくは、水平駒１２が点ｈ１３から点ｈ１６に向かって前進するとき、水平駒１２は無負荷で移動できる。

従って、垂直コイルスプリング１５及び水平コイルスプリング１６は、ペダル１４の回転軸１４ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも上方に位置して点ｐ９から点ｐ１６に移動するとき、ペダル１４は無負荷で移動することになる。この負荷条件は、遊脚期において足を前方に振り出すときの負荷を模擬するので、歩行時特有の振り出し時における負荷条件を実現していると言える。

次に、図１０を参照されたい。図１０は、垂直駒１１の回転軸１１ａと水平駒１２の回転軸１２ａを結んだ線分Ｌの中点ｍの軌道を示している。点ｍ１から点ｍ１６は、線分Ｌの中点ｍを示している。これらの符号の数字は、図８及び図９に示す点ｐ１から点ｐ１６と時系列上で対応している。図１０によれば、垂直駒１１の回転軸１１ａと水平駒１２の回転軸１２ａを結んだ線分Ｌの中点ｍの軌道は、長軸の長さと短軸の長さが一致した楕円軌道、即ち、交点Ｇを中心とした円軌道に他ならない。そして、ペダル１４が点ｐ１から点ｐ１６に向かってこの記載順に反時計回りに移動すると、線分Ｌの中点ｍは、点ｍ１から点ｍ１６に向かってこの記載順に時計回りに移動することになる。即ち、ペダル１４の位置と、線分Ｌの中点ｍの位置と、は一対一の関係で対応していることになる。

従って、図５に示すように、左脚側クランクアーム３１が左脚側内連結バー３３の長手方向における中央に連結しており、右脚側クランクアーム３２が右脚側内連結バー３４の長手方向における中央に連結しており、左脚側クランクアーム３１のクランクアーム本体３１ａと右脚側クランクアーム３２のクランクアーム本体３２ａが互いに反対の方向に突出する構成は、図５から図７に示すように、左脚ユニット５のペダル１４と右脚ユニット６のペダル１４が逆位相で連動することを可能にしている。

次に、図１１を参照されたい。図１１は、外連結バー１３に対するペダル１４の取り付け位置を変更したときの楕円軌道Ｔの大きさの変化を示している。即ち、図２を参照して前述したように、外連結バー１３のペダル連結部１３ｃに対するペダル１４の取り付け位置は変更可能としている。ペダル連結部１３ｃの複数の嵌合部２２のうち最も水平駒連結部１３ｂから遠い嵌合部２２にペダル１４を取り付けた場合、図１１に示すように、ペダル１４の回転軸１４ａの軌道は下軌道Ｔ１となる。仮に、ペダル連結部１３ｃの複数の嵌合部２２のうち最も水平駒連結部１３ｂに近い嵌合部２２にペダル１４を取り付けた場合、ペダル１４の回転軸１４ａの軌道は、点ｑ１から点ｑ８によって定義される下軌道Ｔ３となる。

ここで、下軌道Ｔ１及び下軌道Ｔ３は何れも楕円軌道の一部であって、それらの長軸の長さをそれぞれ長軸長さｓ１及び長軸長さｓ２とする。図１１によれば、外連結バー１３のペダル連結部１３ｃに対するペダル１４の取り付け位置を水平駒連結部１３ｂに近づけたり水平駒連結部１３ｂから遠ざけたりするだけで、楕円軌道Ｔの大きさ、即ち長軸長さを簡単に増減することができる。なお、図１１から明らかなように、楕円軌道Ｔの短軸長さも同様に増減する。従って、外連結バー１３のペダル連結部１３ｃに対するペダル１４の取り付け位置を変更するだけで、簡単に、ユーザＵの体格に応じて楕円軌道Ｔの長軸及び短軸ひいてはユーザＵの足漕ぎ運動時における歩幅を調整できるし、楕円軌道Ｔの長軸及び短軸を増減することにより運動に用いられる筋部位を変更して運動効率を高めることができる。更に、楕円軌道Ｔの長軸及び短軸を増減することにより主として股関節・膝関節・足首関節の関節角度が運動中に増減する範囲も拡縮するので、各関節の機能回復訓練時における難易度を調整することもできるだろう。

ここで、図１に戻り、椅子３について説明する。椅子３は、着座部４５と椅子本体４６を含む。椅子本体４６は、着座部４５をヨー旋回及びロール旋回、ピッチ旋回可能となるように支持している。このように着座部４５を３軸まわりで揺動可能に構成することで、足漕ぎ運動時に下肢と体幹との運動連鎖が起こり、座位のまま足漕ぎ運動を行った際に同時に腹直筋や腹横筋、脊柱起立筋に代表される体幹筋の運動も実現することができる。そして、上記の通り体幹筋の運動が実現できれば、第１に、ウエストサイズの減少効果が期待できよう。第２に、腹直筋や腹横筋、脊柱起立筋が鍛えられるので、骨盤を前傾させた姿勢が維持し易くなり、猫背やストレートネックの解消にも寄与するだろう。また、上記の通り下肢と体幹との運動連鎖が実現できれば、骨盤がせわしなく動かされるので主として腸腰筋の柔軟性が高まり、慢性腰痛の改善も見込まれ得る。

以上に、本開示の第１実施形態を説明したが、上記実施形態は以下の特徴を有する。

即ち、左脚ユニット５は、垂直駒１１（第１のスライダ）と、水平駒１２（第２のスライダ）と、垂直駒１１を直線的にスライド自在に案内する垂直ガイド溝２０（第１のガイド）と、水平駒１２を直線的にスライド自在に案内する水平ガイド溝２１（第２のガイド）と、垂直駒１１及び水平駒１２が回転自在に連結されることで、垂直駒１１及び水平駒１２を互いに連結する、外連結バー１３（第１連結部）と、外連結バー１３に回転自在に連結されたペダル１４と、を備える。垂直ガイド溝２０及び水平ガイド溝２１は、互いに交差するように延びている。図８及び図９に示すように、ペダル１４の回転軸１１ａが垂直駒１１の回転軸１１ａ及び水平駒１２の回転軸１２ａから離れて配置されると共に垂直駒１１の回転軸１１ａ及び水平駒１２の回転軸１２ａを結ぶ線分Ｌの中点ｍから離れて配置されることで、ペダル１４の回転軸１４ａが楕円軌道Ｔに沿って移動する。以上の構成によれば、簡素かつコンパクトに、ペダル１４の回転軸１４ａを楕円軌道Ｔに沿って動かすことができる。

また、左脚ユニット５は、垂直駒１１及び水平駒１２の移動に対して負荷を与える負荷手段としての垂直コイルスプリング１５及び水平コイルスプリング１６を更に備える。以上の構成によれば、主として下肢の筋部位を鍛えることができる。

ただし、垂直コイルスプリング１５と水平コイルスプリング１６のうち何れか一方を省略することができる。

また、図８及び図９に示すように、上記の負荷手段は、ペダル１４を所定の方向Ｄに移動させた場合において、ペダル１４の回転軸１４ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも下方に位置するときは、垂直駒１１及び水平駒１２の移動に対して負荷を与え、ペダル１４の回転軸１４ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも上方に位置するときは、垂直駒１１及び水平駒１２の移動に対して負荷を与えない。以上の構成によれば、遊脚期で足を前方に振り出すときは負荷がなく、立脚期で足を後方に蹴り出すときは負荷が発生する、という歩行時特有の負荷条件を実現することができる。

また、図８及び図９に示すように、上記の負荷手段は、垂直駒１１及び水平駒１２の、交点Ｇから離れる方向への移動に対して負荷を与える。以上の構成によれば、負荷手段を簡素に構成することができる。

また、図８及び図９に示すように、上記の負荷手段は、垂直ガイド溝２０及び水平ガイド溝２１に設けられ、垂直駒１１及び水平駒１２を交点Ｇに向かって付勢するスプリングである。以上の構成によれば、負荷手段を簡素に構成することができる。

また、図２に示すように、外連結バー１３に対するペダル１４の取り付け位置が変更可能である。以上の構成によれば、図１１に示すように、簡単に、楕円軌道Ｔの長軸及び短軸を増減できる。従って、ユーザＵの体格に応じて楕円軌道Ｔの長軸及び短軸ひいてはユーザＵの足漕ぎ運動時における歩幅を調整できるし、楕円軌道Ｔの長軸及び短軸を増減することにより運動に用いられる筋部位を変更して運動効率を高めることができる。更に、楕円軌道Ｔの長軸及び短軸を増減することにより主として股関節・膝関節・足首関節の関節角度が運動中に増減する範囲も拡縮するので、各関節の機能回復訓練時における難易度を調整することができる。

また、図２に示すように、足漕ぎ運動機器２（ペダル支持システム）は、左脚ユニット５（左脚用ペダル支持構造）と、右脚ユニット６（右脚用ペダル支持構造）と、を備える。左脚ユニット５と右脚ユニット６は、幅方向において対向するように配置されている。以上の構成によれば、右脚と左脚を同時にトレーニングすることができる。

また、図４から図６に示すように、足漕ぎ運動機器２は、連動ユニット８（連動機構）を更に備える。連動ユニット８は、図７に示すように、左脚ユニット５のペダル１４の回転軸１４ａに沿って見ると、左脚ユニット５のペダル１４の回転軸１４ａと右脚ユニット６のペダル１４の回転軸１４ａが交点Ｇに関して点対称となるように、左脚ユニット５のペダル１４と右脚ユニット６のペダル１４を連動させる。以上の構成によれば、歩行時の右脚と左脚の動きをより忠実に模擬することができる。

また、図４から図６に示すように、連動ユニット８は、回転自在に支持されたベースシャフト３０と、ベースシャフト３０から互いに反対方向に延びる左脚側クランクアーム３１及び右脚側クランクアーム３２と、左脚ユニット５の垂直駒１１及び水平駒１２が回転自在に連結されることで、左脚ユニット５の垂直駒１１及び水平駒１２を互いに連結する、左脚側内連結バー３３（左脚側第２連結部）と、右脚ユニット６の垂直駒１１及び水平駒１２が回転自在に連結されることで、右脚ユニット６の垂直駒１１及び水平駒１２を互いに連結する、右脚側内連結バー３４（右脚側第２連結部）と、を含む。左脚側クランクアーム３１は、側面視で、左脚ユニット５の前述した中点ｍにおいて左脚側内連結バー３３と回転自在に連結している。右脚側クランクアーム３２は、側面視で、右脚ユニット６の前述した中点ｍにおいて右脚側内連結バー３４と回転自在に連結している。以上の構成によれば、簡素な構成で、連動ユニット８を実現することができる。

（変形例）
次に、連動ユニット８の変形例を説明する。

図１２には、変形例における連動ユニット８の平面図を示している。本変形例において、連動ユニット８は、左脚ユニット５の水平駒１２に固定された左脚側水平ラック４０と、右脚ユニット６の水平駒１２に固定された右脚側水平ラック４１と、左脚側水平ラック４０及び右脚側水平ラック４１に対して同時に噛み合うピニオン４２と、を含む。左脚側水平ラック４０及び右脚側水平ラック４１は、それぞれ、左脚側ラック及び右脚側ラックの一具体例である。

左脚側水平ラック４０は、左脚ユニット５の水平駒１２に固定されると共に、前後方向に延びている。右脚側水平ラック４１は、右脚ユニット６の水平駒１２に固定されると共に、前後方向に延びている。そして、ピニオン４２は、典型的には、図６に示すサポートピラー３５によって回転自在（ヨー旋回自在）に支持されている。この構成において、左脚ユニット５の水平駒１２が前方に移動すると、右脚ユニット６の水平駒１２が後方に移動する。逆に、左脚ユニット５の水平駒１２が後方に移動すると、右脚ユニット６の水平駒１２が前方に移動する。このように、左脚ユニット５の水平駒１２と右脚ユニット６の水平駒１２が互い違いに前後に移動することになる。この構成によっても、図７に示すように、左脚ユニット５のペダル１４の回転軸１４ａと右脚ユニット６のペダル１４の回転軸１４ａが交点Ｇに関して点対称となるように、左脚ユニット５のペダル１４と右脚ユニット６のペダル１４を連動させることができる。

まとめると、連動ユニット８は、左脚ユニット５の水平駒１２に固定された左脚側水平ラック４０（左脚側ラック）と、右脚ユニット６の水平駒１２に固定された右脚側水平ラック４１（右脚側ラック）と、左脚側水平ラック４０及び右脚側水平ラック４１に噛み合うピニオン４２と、を含む。以上の構成によれば、簡素な構成で、連動ユニット８を実現することができる。

なお、連動ユニット８は、上記の構成に代えて、左脚ユニット５の垂直駒１１に固定され鉛直方向に延びるラックと、右脚ユニット６の垂直駒１１に固定され鉛直方向に延びるラックと、２つのラックに同時に噛み合うピニオンと、を含んでもよい。この代替的な構成でも、簡素な構成で、連動ユニット８を実現することができる。

上記の第１実施形態は、例えば、以下のように変更できる。

即ち、図７に示すように、上記第１実施形態では垂直ガイド溝２０は側面視で鉛直方向に沿って延びるものとしたが、これに代えて、垂直ガイド溝２０は鉛直方向に対して傾斜してもよい。

同様に、上記第１実施形態では水平ガイド溝２１は側面視で前後方向に沿って延びるものとしたが、これに代えて、水平ガイド溝２１は前後方向に対して傾斜してもよい。

また、上記第１実施形態では垂直ガイド溝２０と水平ガイド溝２１は、側面視で互いに直交するように延びるものとしたが、これに代えて、垂直ガイド溝２０の長手方向と水平ガイド溝２１の長手方向が成す角度は、鋭角としてもよく鈍角としてもよい。

また、上記第１実施形態ではペダル１４の回転軸１４ａは、垂直駒１１の回転軸１１ａと水平駒１２の回転軸１２ａを結ぶ線分の延長線上に配置されている。しかし、これに代えて、ペダル１４の回転軸１４ａは、垂直駒１１の回転軸１１ａと水平駒１２の回転軸１２ａを結ぶ線分及び当該線分の延長線上ではない任意の位置に配置することができる。この場合、図８及び図９に示す楕円軌道Ｔの長軸ＴＬが前後方向に対して傾斜することになるだろう。

また、図７に示すように、上記第１実施形態では、ペダル１４の回転軸１４ａは、垂直駒１１の回転軸１１ａと水平駒１２の回転軸１２ａを結ぶ線分の延長線上に配置されている。しかし、これに代えて、ペダル１４の回転軸１４ａは、垂直駒１１の回転軸１１ａと水平駒１２の回転軸１２ａを結ぶ線分上に配置されていてもよい。

このように、ペダル１４の回転軸１４ａを垂直駒１１の回転軸１１ａと水平駒１２の回転軸１２ａに対してどのように配置するかは任意である。しかしながら、例外として、ペダル１４の回転軸１４ａを垂直駒１１の回転軸１１ａ又は水平駒１２の回転軸１２ａに一致させた場合、ペダル１４の回転軸１４ａは側面視で直線運動することになるので、ペダル１４を楕円軌道に沿って移動させることができないことに留意されたい。

同様に、例外として、ペダル１４の回転軸１４ａを垂直駒１１の回転軸１１ａ及び水平駒１２の回転軸１２ａを結ぶ線分Ｌの中点ｍに配置した場合、ペダル１４の回転軸１４ａは側面視で円軌道に沿って循環移動することになるので、ペダル１４を楕円軌道に沿って移動させることができないことに留意されたい。

（第２実施形態）
以下、図１３から図２２を参照して、本開示の第２実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第１実施形態と相違する点を中心に説明し、重複する説明は省略する。

図１３から図１８は、足漕ぎ運動機器５２を示している。図１３から図１８に示すように、足漕ぎ運動機器５２は、左脚ユニット５５、右脚ユニット５６、台座５７、連動ユニット５８を含む。左脚ユニット５５及び右脚ユニット５６は、ペダル支持構造の一具体例である。左脚ユニット５５は、左脚用ペダル支持構造の一具体例である。右脚ユニット５６は、右脚用ペダル支持構造の一具体例である。連動ユニット５８は、連動機構の一具体例である。ただし、図１３及び図１４において右脚ユニット５６は二点鎖線により簡易的に描いている。また、図１５及び図１６において右脚ユニット５６の描画を省略している。

図１３から図１８に示すように、左脚ユニット５５は、ガイド６０、前上斜め駒６１、水平駒６２、後上斜め駒６３、外連結バー６４、ペダル６５、前上コイルスプリング６６、水平コイルスプリング６７、後上コイルスプリング６８を含む。

前上斜め駒６１は、第１のスライダの一具体例である。水平駒６２は、第２のスライダの一具体例である。後上斜め駒６３は、第３のスライダの一具体例である。外連結バー６４は、第１連結部の一具体例である。前上コイルスプリング６６、水平コイルスプリング６７、及び、後上コイルスプリング６８は、負荷手段の一具体例である。即ち、負荷手段は、前上コイルスプリング６６、水平コイルスプリング６７、及び、後上コイルスプリング６８により構成される。

図１３及び図１８に示すように、本実施形態においてガイド６０は、例えば金属製の板体で構成されている。ガイド６０の板厚方向は幅方向に等しい。ガイド６０には、前上ガイド溝７０、水平ガイド溝７１、及び、後上ガイド溝７２が形成されている。前上ガイド溝７０は、第１のガイドの一具体例である。水平ガイド溝７１は、第２のガイドの一具体例である。後上ガイド溝７２は、第３のガイドの一具体例である。

前上ガイド溝７０は、前後方向に対して傾斜するように、前方かつ上方に直線的に延びるように形成されている。水平ガイド溝７１は、前後方向に直線的に延びるように形成されている。後上ガイド溝７２は、前後方向に対して傾斜するように、後方かつ上方に直線的に延びるように形成されている。前上ガイド溝７０、水平ガイド溝７１、及び、後上ガイド溝７２は、ガイド６０を幅方向に沿って見ると、即ち側面視において、互いに一点で交差するように延びている。従って、前上ガイド溝７０、水平ガイド溝７１、及び、後上ガイド溝７２は、側面視で三差路を形成するように互いに交差している。

前上ガイド溝７０の長手方向と水平ガイド溝７１の長手方向が成す角度は６０度である。水平ガイド溝７１の長手方向と後上ガイド溝７２の長手方向が成す角度は６０度である。従って、前上ガイド溝７０の長手方向と後上ガイド溝７２の長手方向が成す角度も６０度となっている。

前上ガイド溝７０は、前上斜め駒６１が前上ガイド溝７０の長手方向に沿って直線的にスライド自在となるように前上斜め駒６１を支持する。前上ガイド溝７０は、前上斜め駒６１の幅方向の移動を禁止する。前上ガイド溝７０は、前上斜め駒６１が前上ガイド溝７０から幅方向に脱落しないように前上斜め駒６１を幅方向で拘束している。前上ガイド溝７０の上端７０ａには、前上コイルスプリング６６が収容されている。前上コイルスプリング６６は、ピッチ方向が前上ガイド溝７０の長手方向に一致する姿勢にて、前上ガイド溝７０の上端７０ａに収容されている。前上コイルスプリング６６の上端は、前上ガイド溝７０を前上ガイド溝７０の長手方向で区画する上方区画面７０ｂに固定されている。前上コイルスプリング６６は、典型的には、圧縮コイルスプリングである。

水平ガイド溝７１は、水平駒６２が水平ガイド溝７１の長手方向に沿って直線的にスライド自在となるように水平駒６２を支持する。水平ガイド溝７１は、水平駒６２の鉛直方向及び幅方向の移動を禁止する。水平ガイド溝７１は、水平駒６２が水平ガイド溝７１から幅方向に脱落しないように水平駒６２を幅方向で拘束している。水平ガイド溝７１の後端７１ａには、水平コイルスプリング６７が収容されている。水平コイルスプリング６７は、ピッチ方向が水平ガイド溝７１の長手方向に一致する姿勢にて、水平ガイド溝７１の後端７１ａに収容されている。水平コイルスプリング６７の後端は、水平ガイド溝７１を前後方向で区画する後方区画面７１ｂに固定されている。水平コイルスプリング６７は、典型的には、圧縮コイルスプリングである。

後上ガイド溝７２は、後上斜め駒６３が後上ガイド溝７２の長手方向に沿って直線的にスライド自在となるように後上斜め駒６３を支持する。後上ガイド溝７２は、後上斜め駒６３の幅方向の移動を禁止する。後上ガイド溝７２は、後上斜め駒６３が後上ガイド溝７２から幅方向に脱落しないように後上斜め駒６３を幅方向で拘束している。後上ガイド溝７２の上端７２ａには、後上コイルスプリング６８が収容されている。後上コイルスプリング６８は、ピッチ方向が後上ガイド溝７２の長手方向に一致する姿勢にて、後上ガイド溝７２の上端７２ａに収容されている。後上コイルスプリング６８の上端は、後上ガイド溝７２を後上ガイド溝７２の長手方向で区画する上方区画面７２ｂに固定されている。後上コイルスプリング６８は、典型的には、圧縮コイルスプリングである。

前上ガイド溝７０、水平ガイド溝７１、及び後上ガイド溝７２は互いに一点で交差しているので、前上ガイド溝７０をスライドする前上斜め駒６１は、水平ガイド溝７１の内部空間及び後上ガイド溝７２の内部空間を局所的に通過する。同様に、水平ガイド溝７１をスライドする水平駒６２は、前上ガイド溝７０の内部空間及び後上ガイド溝７２の内部空間を局所的に通過する。同様に、後上ガイド溝７２をスライドする後上斜め駒６３は、前上ガイド溝７０の内部空間及び水平ガイド溝７１の内部空間を局所的に通過する。

外連結バー６４は、前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３を互いに連結する。外連結バー６４は、ガイド６０よりも幅方向外方に配置されている。左脚ユニット５５を説明するときに用いる幅方向外方は、幅方向であって右脚ユニット５６から離れる方向を意味している。前上斜め駒６１、水平駒６２、後上斜め駒６３、ペダル６５は、外連結バー６４に対して回転自在（ピッチ旋回自在）に連結されている。従って、前上斜め駒６１は、外連結バー６４に対する回転軸６１ａを有する。回転軸６１ａは、幅方向に延びている。水平駒６２は、外連結バー６４に対する回転軸６２ａを有する。回転軸６２ａは、幅方向に延びている。後上斜め駒６３は、外連結バー６４に対する回転軸６３ａを有する。回転軸６３ａは、幅方向に延びている。ペダル６５は、外連結バー６４に対する回転軸６５ａを有する。回転軸６５ａは、幅方向に延びている。

図１８に示すように、外連結バー６４は、前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３を互いに連結する略正三角形状のバー本体６４ａと、ペダル６５が回転自在に連結されるペダル連結部６４ｂと、を含む。

バー本体６４ａは、前上斜め駒６１の回転軸６１ａ、水平駒６２の回転軸６２ａ、及び、後上斜め駒６３の回転軸６３ａが側面視で正三角形の頂点に位置するように、前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３を互いに連結する。換言すれば、回転軸６１ａと回転軸６２ａを結ぶ線分７５、回転軸６２ａと回転軸６３ａを結ぶ線分７６、及び、回転軸６３ａと回転軸６１ａを結ぶ線分７７は、正三角形Ｎを構成している。そして、ペダル連結部６４ｂは、正三角形Ｎの重心ｇと回転軸６２ａを結ぶ線分７９の延長線上に沿って延びている。ペダル６５の回転軸６５ａは、正三角形Ｎの重心ｇと回転軸６２ａを結ぶ線分７９の延長線上に配置されている。回転軸６５ａは、回転軸６２ａを挟んで重心ｇと反対側に位置している。即ち、回転軸６２ａは、回転軸６５ａと重心ｇの間に位置している。

ペダル連結部６４ｂには、ペダル６５を着脱自在な複数の嵌合部８０が形成されている。複数の嵌合部８０は、ペダル連結部６４ｂの長手方向に沿って一列に並べて形成されている。従って、外連結バー６４に対するペダル６５の取り付け位置が変更可能である。例えば、複数の嵌合部８０のうち最も水平駒６２の回転軸６２ａに近い嵌合部８０にペダル６５を取り付けた場合、ペダル６５の回転軸６５ａと水平駒６２の回転軸６２ａの間の距離を最も短くすることができる。反対に、複数の嵌合部８０のうち最も水平駒６２の回転軸６２ａから遠い嵌合部８０にペダル６５を取り付けた場合、ペダル６５の回転軸６５ａと水平駒６２の回転軸６２ａの間の距離を最も長くすることができる。

引き続き図１８に示すように、複数の嵌合部８０のうち何れの嵌合部８０にペダル６５を取り付けたとしても、ペダル６５の回転軸６５ａは、前上斜め駒６１の回転軸６１ａ、水平駒６２の回転軸６２ａ、及び、後上斜め駒６３の回転軸６３ａから離れて配置されることになる。更に言えば、ペダル６５の回転軸６５ａは、側面視で重心ｇから離れて配置されている。従って、詳細は後述するが、ペダル６５の回転軸６５ａが移動する軌道は、側面視で前後方向に長軸を取り、鉛直方向に短軸を取る、楕円軌道となる。

図１７に示すように、右脚ユニット５６は、左脚ユニット５５と同様に、ガイド６０、前上斜め駒６１、水平駒６２、後上斜め駒６３、外連結バー６４、ペダル６５、前上コイルスプリング６６、水平コイルスプリング６７、後上コイルスプリング６８を含む。右脚ユニット５６の構成は、既に説明した左脚ユニット５５の構成と矢状面に関して対称であるので、その説明を省略する。

図１３に戻り、台座５７は、幅方向において対向配置された左脚ユニット５５と右脚ユニット５６を連結している。具体的には、台座５７は、左脚ユニット５５のガイド６０と、右脚ユニット５６のガイド６０と、を連結する金属製の板体から構成されている。

図１５から図１７に示すように、連動ユニット５８は、左脚ユニット５５における左脚の足漕ぎ運動と右脚ユニット５６における右脚の足漕ぎ運動を互いに連動させるものである。即ち、連動ユニット５８は、左脚ユニット５５のペダル６５と右脚ユニット５６のペダル６５を互いに連動させる。連動ユニット５８は、幅方向において左脚ユニット５５と右脚ユニット５６の間に設けられている。

図１６及び図１７に示すように、連動ユニット５８は、ベースシャフト８１、左脚側クランクアーム８２、右脚側クランクアーム８３、左脚側内連結部８４、右脚側内連結部８５を含む。

ベースシャフト８１は、幅方向に延びるシャフトであって、台座５７から上方に突出するサポートピラー８６によって回転自在に支持されている。

左脚側クランクアーム８２及び右脚側クランクアーム８３は、ベースシャフト８１から互いに反対の方向に延びている。

具体的には、左脚側クランクアーム８２は、クランクアーム本体８２ａと水平延長部８２ｂを含む。クランクアーム本体８２ａは、ベースシャフト８１の左脚ユニット５５側の端部から延びている。クランクアーム本体８２ａは、ベースシャフト８１の長手方向に対して直交する方向に延びている。水平延長部８２ｂは、クランクアーム本体８２ａの先端から幅方向外方に延びている。

同様に、右脚側クランクアーム８３は、クランクアーム本体８３ａと水平延長部８３ｂを含む。クランクアーム本体８３ａは、ベースシャフト８１の右脚ユニット５６側の端部から延びている。クランクアーム本体８３ａは、ベースシャフト８１の長手方向に対して直交する方向に延びている。水平延長部８３ｂは、クランクアーム本体８２ａの先端から幅方向外方に延びている。

そして、図１６に示すように、左脚側クランクアーム８２のクランクアーム本体８２ａと右脚側クランクアーム８３のクランクアーム本体８３ａは、ベースシャフト８１の長手方向、即ち幅方向に対して直交する方向であって互いに反対方向に延びている。

左脚側内連結部８４は、左脚ユニット５５の外連結バー６４と同様に、左脚ユニット５５の前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３を互いに連結する。図１７に示すように、左脚側内連結部８４は、左脚ユニット５５のガイド６０よりも幅方向内方に配置されている。従って、左脚ユニット５５のガイド６０は、幅方向において左脚ユニット５５の外連結バー６４と左脚側内連結部８４の間に位置する。左脚ユニット５５の前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３は、左脚側内連結部８４に対して回転自在（ピッチ旋回自在）に連結されている。

同様に、右脚側内連結部８５は、右脚ユニット５６の外連結バー６４と同様に、右脚ユニット５６の前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３を互いに連結する。右脚側内連結部８５は、右脚ユニット５６のガイド６０よりも幅方向内方に配置されている。従って、右脚ユニット５６のガイド６０は、幅方向において右脚ユニット５６の外連結バー６４と右脚側内連結部８５の間に位置する。右脚ユニット５６の前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３は、右脚側内連結部８５に対して回転自在（ピッチ旋回自在）に連結されている。

図１６に示すように、左脚側クランクアーム８２の水平延長部８２ｂは、左脚ユニット５５の前上斜め駒６１の回転軸６１ａ、水平駒６２の回転軸６２ａ、及び、後上斜め駒６３の回転軸６３ａを結ぶ正三角形Ｎの重心ｇにおいて左脚側内連結部８４と回転自在（ピッチ旋回自在）に連結されている。

同様に、右脚側クランクアーム８３の水平延長部８３ｂは、右脚ユニット５６の前上斜め駒６１の回転軸６１ａ、水平駒６２の回転軸６２ａ、及び、後上斜め駒６３の回転軸６３ａを結ぶ正三角形Ｎの重心ｇにおいて右脚側内連結部８５と回転自在（ピッチ旋回自在）に連結されている。

上記の連動ユニット５８を介して左脚ユニット５５と右脚ユニット５６を連結することにより、図１８に示すように、左脚ユニット５５のペダル６５と右脚ユニット５６のペダル６５が逆の位相で連動することになる。即ち、図１８に示すように、側面視で、左脚ユニット５５のペダル６５の回転軸６５ａと右脚ユニット５６のペダル６５の回転軸６５ａが、左脚ユニット５５の前上ガイド溝７０、水平ガイド溝７１、及び、後上ガイド溝７２の交点Ｇに関して点対称となる位置関係が、足漕ぎ運動中に常時、成立することになる。

次に、図１９及び図２０を参照して、左脚ユニット５５が楕円軌道Ｔを実現するメカニズムを詳細に説明する。図１９及び図２０は、左脚ユニット５５を側面視で観察したときの外連結バー６４の姿勢の変化を簡略化して描いている。図１９及び図２０において、前方は紙面向かって左方であり、後方は紙面向かって右方である。点ｐ１から点ｐ８は、ペダル６５の回転軸６５ａを示している。点ｕ１から点ｕ８は、前上斜め駒６１の回転軸６１ａを示している。点ｖ１から点ｖ８は、水平駒６２の回転軸６２ａを示している。点ｗ１から点ｗ８は、後上斜め駒６３の回転軸６３ａを示している。これらの符号の数字は、時系列上で互いに対応している。即ち、時刻１において、ペダル６５の回転軸６５ａは点ｐ１にあり、前上斜め駒６１の回転軸６１ａは点ｕ１にあり、水平駒６２の回転軸６２ａは点ｖ１にあり、後上斜め駒６３の回転軸６３ａは点ｗ１にあり、点ｕ１と点ｖ１、点ｗ１を互いに結んだ実線と点ｐ１と点ｖ１を結んだ実線が時刻１における外連結バー６４を示している。図１９及び図２０には、前上ガイド溝７０、水平ガイド溝７１、後上ガイド溝７２、これらの交点Ｇ、前上コイルスプリング６６、水平コイルスプリング６７、後上コイルスプリング６８を併せて示している。

図１９及び図２０に示すように、前上斜め駒６１の回転軸６１ａが前上ガイド溝７０に沿ってスライド自在であり、水平駒６２の回転軸６２ａが水平ガイド溝７１に沿ってスライド自在であり、後上斜め駒６３の回転軸６３ａが後上ガイド溝７２に沿ってスライド自在であると、ペダル６５の回転軸６５ａは、点ｐ１から点ｐ８で示すように、交点Ｇを中心とした楕円軌道Ｔを描く。説明の便宜上、ペダル６５の回転軸６５ａは、図１９及び図２０に示す所定の方向Ｄ、即ち反時計回りで楕円軌道Ｔに沿って循環するものとする。即ち、ペダル６５の回転軸６５ａは、点ｐ１から点ｐ２、点ｐ２から点ｐ３、・・・点ｐ７から点ｐ８、点ｐ８から点ｐ１へと順に移動する。

図１９には、楕円軌道Ｔのうちペダル６５の回転軸６５ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも下方に位置する下回りの軌道としての下軌道Ｔ１を示している。図２０には、楕円軌道Ｔのうちペダル６５の回転軸６５ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも上方に位置する上回りの軌道としての上軌道Ｔ２を示している。

図１９に示すように、ペダル６５の回転軸６５ａが点ｐ１から点ｐ２に移動するとき、前上斜め駒６１の回転軸６１ａは交点Ｇよりも上方において交点Ｇから離れるように上昇する。水平駒６２の回転軸６２ａは交点Ｇよりも前方において交点Ｇに近づくように後方に向かって移動する。後上斜め駒６３の回転軸６３ａは交点Ｇの下方から上方へ交点Ｇを跨ぐように上昇する。

ペダル６５の回転軸６５ａが点ｐ２から点ｐ３に移動するとき、前上斜め駒６１の回転軸６１ａは交点Ｇよりも上方において交点Ｇに近づくように下降する。水平駒６２の回転軸６２ａは交点Ｇの前方から後方へ交点Ｇを跨ぐように後方に向かって移動する。後上斜め駒６３の回転軸６３ａは交点Ｇよりも上方において交点Ｇから離れるように上昇する。

ペダル６５の回転軸６５ａが点ｐ３から点ｐ４に移動するとき、前上斜め駒６１の回転軸６１ａは交点Ｇの上方から下方へ交点Ｇを跨ぐように下降する。水平駒６２の回転軸６２ａは交点Ｇの後方において交点Ｇから離れるように後方に向かって移動する。後上斜め駒６３の回転軸６３ａは交点Ｇよりも上方において交点Ｇに近づくように下降する。

図２０に示すように、ペダル６５の回転軸６５ａが点ｐ５から点ｐ６に移動するとき、前上斜め駒６１の回転軸６１ａは交点Ｇよりも下方において交点Ｇから離れるように下降する。水平駒６２の回転軸６２ａは交点Ｇよりも後方において交点Ｇに近づくように前方に向かって移動する。後上斜め駒６３の回転軸６３ａは交点Ｇの上方から下方へ交点Ｇを跨ぐように下降する。

ペダル６５の回転軸６５ａが点ｐ６から点ｐ７に移動するとき、前上斜め駒６１の回転軸６１ａは交点Ｇよりも下方において交点Ｇに近づくように上昇する。水平駒６２の回転軸６２ａは交点Ｇの後方から前方へ交点Ｇを跨ぐように前方に向かって移動する。後上斜め駒６３の回転軸６３ａは交点Ｇよりも下方において交点Ｇから離れるように下降する。

ペダル６５の回転軸６５ａが点ｐ７から点ｐ８に移動するとき、前上斜め駒６１の回転軸６１ａは交点Ｇの下方から上方へ交点Ｇを跨ぐように上昇する。水平駒６２の回転軸６２ａは交点Ｇよりも前方において交点Ｇから離れるように前方に向かって移動する。後上斜め駒６３の回転軸６３ａは交点Ｇよりも下方において交点Ｇに近づくように上昇する。

ところで、図１８から図２０に示すように、前上ガイド溝７０の上端７０ａには前上コイルスプリング６６が配置され、水平ガイド溝７１の後端７１ａには水平コイルスプリング６７が配置され、後上ガイド溝７２の上端７２ａには後上コイルスプリング６８が配置されている。

従って、図１９において、前上斜め駒６１が交点Ｇよりも上方で交点Ｇから離れるように上昇するとき、詳しくは、前上斜め駒６１が点ｕ１から点ｕ２に向かって上昇するとき、前上斜め駒６１は前上コイルスプリング６６を圧縮する。前上斜め駒６１は、前上コイルスプリング６６を圧縮することで、前上コイルスプリング６６から下方の反発力を受ける。換言すれば、前上コイルスプリング６６は、前上斜め駒６１を交点Ｇに向かって付勢する。従って、前上コイルスプリング６６は、前上斜め駒６１が交点Ｇよりも上方で交点Ｇから離れるように上昇する前上斜め駒６１の移動に対して負荷を与える。これにより、ペダル６５が楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも下方において点ｐ１から点ｐ２に向かって移動するとき、前上コイルスプリング６６は、ペダル６５の移動に対して負荷を与える。

また、後上斜め駒６３が交点Ｇよりも上方で交点Ｇから離れるように上昇するとき、詳しくは、後上斜め駒６３が点ｗ２から点ｗ３に向かって上昇するとき、後上斜め駒６３は後上コイルスプリング６８を圧縮する。後上斜め駒６３は、後上コイルスプリング６８を圧縮することで、後上コイルスプリング６８から下方の反発力を受ける。換言すれば、後上コイルスプリング６８は、後上斜め駒６３を交点Ｇに向かって付勢する。従って、後上コイルスプリング６８は、後上斜め駒６３が交点Ｇよりも上方で交点Ｇから離れるように上昇する後上斜め駒６３の移動に対して負荷を与える。これにより、ペダル６５が楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも下方において点ｐ２から点ｐ３に向かって移動するとき、後上コイルスプリング６８は、ペダル６５の移動に対して負荷を与える。

また、水平駒６２が交点Ｇよりも後方で交点Ｇから離れるように後進するとき、詳しくは、水平駒６２が点ｖ３から点ｖ４に向かって後進するとき、水平駒６２は水平コイルスプリング６７を圧縮する。水平駒６２は、水平コイルスプリング６７を圧縮することで、水平コイルスプリング６７から前方の反発力を受ける。換言すれば、水平コイルスプリング６７は、水平駒６２を交点Ｇに向かって付勢する。従って、水平コイルスプリング６７は、水平駒６２が交点Ｇよりも後方で交点Ｇから離れるように後進する水平駒６２の移動に対して負荷を与える。これにより、ペダル６５が楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも下方において点ｐ３から点ｐ４に向かって移動するとき、水平コイルスプリング６７は、ペダル６５の移動に対して負荷を与える。

従って、前上コイルスプリング６６、水平コイルスプリング６７、及び、後上コイルスプリング６８は、ペダル６５の回転軸６５ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも下方に位置して点ｐ１から点ｐ４に移動するとき、前上斜め駒６１、水平駒６２、及び後上斜め駒６３の移動、即ち、ペダル６５の移動に対して負荷を与えることになる。この負荷条件は、立脚期において足を後方に蹴り出すときの負荷を模擬するので、歩行時特有の蹴り出し時における負荷条件を実現していると言える。

一方、図２０において、前上斜め駒６１が交点Ｇよりも下方で交点Ｇから離れるように下降するとき、詳しくは、前上斜め駒６１が点ｕ５から点ｕ６に向かって下降するとき、前上斜め駒６１は無負荷で移動できる。

同様に、後上斜め駒６３が交点Ｇよりも下方で交点Ｇから離れるように下降するとき、詳しくは、後上斜め駒６３が点ｗ６から点ｗ７に向かって下降するとき、後上斜め駒６３は無負荷で移動できる。

同様に、水平駒６２が交点Ｇよりも前方で交点Ｇから離れるように前進するとき、詳しくは、水平駒６２が点ｖ７から点ｖ８に向かって前進するとき、水平駒６２は無負荷で移動できる。

従って、前上コイルスプリング６６、水平コイルスプリング６７、及び、後上コイルスプリング６８は、ペダル６５の回転軸６５ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも上方に位置して点ｐ５から点ｐ８に移動するとき、前上斜め駒６１、水平駒６２、及び後上斜め駒６３の移動、即ち、ペダル６５の移動に対して負荷を与えない。換言すれば、ペダル６５の回転軸６５ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも上方に位置して点ｐ５から点ｐ８に移動するとき、ペダル６５は無負荷で移動することになる。この負荷条件は、遊脚期において足を前方に振り出すときの負荷を模擬するので、歩行時特有の振り出し時における負荷条件を実現していると言える。

次に、図２１を参照されたい。図２１は、前上斜め駒６１の回転軸６１ａ、水平駒６２の回転軸６２ａ、及び、後上斜め駒６３の回転軸６３ａを結んだ正三角形Ｎの重心ｇの軌道を示している。点ｇ１から点ｇ８は、正三角形Ｎの重心ｇを時系列順に並べたものである。これらの符号の数字は、図１９及び図２０に示す点ｐ１から点ｐ８と時系列上で対応している。図２１によれば、正三角形Ｎの重心ｇの軌道は、長軸の長さと短軸の長さが一致した楕円軌道、即ち、交点Ｇを中心とした円軌道に他ならない。そして、ペダル６５が点ｐ１から点ｐ８に向かってこの記載順に反時計回りに移動すると、正三角形Ｎの重心ｇは、点ｇ１から点ｇ８に向かってこの記載順に時計回りに移動することになる。即ち、ペダル６５の位置と、正三角形Ｎの重心ｇの位置と、は一対一の関係で対応していることになる。

従って、図１６に示すように、左脚側クランクアーム８２が左脚側内連結部８４における正三角形Ｎの重心ｇに連結しており、右脚側クランクアーム８３が右脚側内連結部８５における正三角形Ｎの重心ｇに連結しており、左脚側クランクアーム８２のクランクアーム本体８２ａと右脚側クランクアーム８３のクランクアーム本体８３ａが互いに反対の方向に突出する構成は、図１７及び図１８に示すように、左脚ユニット５５のペダル６５と右脚ユニット５６のペダル６５が逆位相で連動することを可能にしている。

次に、図２２を参照されたい。図２２は、外連結バー６４に対するペダル６５の取り付け位置を変更したときの楕円軌道Ｔの大きさの変化を示している。即ち、図１８を参照して前述したように、外連結バー６４のペダル連結部６４ｂに対するペダル６５の取り付け位置は変更可能としている。ペダル連結部６４ｂの複数の嵌合部８０のうち最も水平駒６２の回転軸６２ａから遠い嵌合部８０にペダル６５を取り付けた場合、図２２に示すように、ペダル６５の回転軸６５ａの軌道は下軌道Ｔ１となる。仮に、ペダル連結部６４ｂの複数の嵌合部８０のうち最も水平駒６２の回転軸６２ａに近い嵌合部８０にペダル６５を取り付けた場合、ペダル６５の回転軸６５ａの軌道は、点ｑ１から点ｑ４によって定義される下軌道Ｔ３となる。

ここで、下軌道Ｔ１及び下軌道Ｔ３は何れも楕円軌道の一部であって、それらの長軸の長さをそれぞれ長軸長さｓ１及び長軸長さｓ２とする。図２２によれば、外連結バー６４のペダル連結部６４ｂに対するペダル６５の取り付け位置を水平駒６２の回転軸６２ａに近づけたり水平駒６２の回転軸６２ａから遠ざけたりするだけで、楕円軌道Ｔの大きさ、即ち長軸長さを簡単に増減することができる。なお、図２２から明らかなように、楕円軌道Ｔの短軸長さも同様に増減する。従って、外連結バー６４のペダル連結部６４ｂに対するペダル６５の取り付け位置を変更するだけで、簡単に、ユーザＵの体格に応じて楕円軌道Ｔの長軸及び短軸ひいてはユーザＵの足漕ぎ運動時における歩幅を調整できるし、楕円軌道Ｔの長軸及び短軸を増減することにより運動に用いられる筋部位を変更して運動効率を高めることができる。更に、楕円軌道Ｔの長軸及び短軸を増減することにより主として股関節・膝関節・足首関節の関節角度が運動中に増減する範囲も拡縮するので、各関節の機能回復訓練時における難易度を調整することもできるだろう。

以上に、本開示の第２実施形態を説明したが、上記実施形態は以下の特徴を有する。

即ち、図１３から図１８に示すように、左脚ユニット５５は、前上斜め駒６１（第１のスライダ）と、水平駒６２（第２のスライダ）と、後上斜め駒６３（第３のスライダ）と、前上斜め駒６１を直線的にスライド自在に案内する前上ガイド溝７０（第１のガイド）と、水平駒６２を直線的にスライド自在に案内する水平ガイド溝７１（第２のガイド）と、後上斜め駒６３を直線的にスライド自在に案内する後上ガイド溝７２（第３のガイド）と、前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３が回転自在に連結されることで、前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３を互いに連結する、外連結バー６４（第１連結部）と、外連結バー６４に回転自在に連結されたペダル６５と、を備える。前上ガイド溝７０、水平ガイド溝７１、及び、後上ガイド溝７２は、互いに一点で交差するように延びている。図１８から図２０に示すように、ペダル６５の回転軸６５ａが前上斜め駒６１の回転軸６１ａ、水平駒６２の回転軸６２ａ、及び、後上斜め駒６３の回転軸６３ａから離れて配置されると共に前上斜め駒６１の回転軸６１ａ、水平駒６２の回転軸６２ａ、及び、後上斜め駒６３の回転軸６３ａを結ぶ正三角形Ｎの重心ｇから離れて配置されることで、ペダル６５の回転軸６５ａが楕円軌道Ｔに沿って移動する。以上の構成によれば、簡素かつコンパクトに、ペダル６５の回転軸６５ａを楕円軌道Ｔに沿って動かすことができる。

また、左脚ユニット５５は、前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３の移動に対して負荷を与える負荷手段としての前上コイルスプリング６６、水平コイルスプリング６７、及び、後上コイルスプリング６８を更に備える。以上の構成によれば、主として下肢の筋部位を鍛えることができる。

ただし、前上コイルスプリング６６、水平コイルスプリング６７、及び、後上コイルスプリング６８のうち何れか１つ又は２つを省略することができる。

また、図１９及び図２０に示すように、上記の負荷手段は、ペダル６５を所定の方向Ｄに移動させた場合において、ペダル６５の回転軸６５ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも下方に位置するときは、前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３の移動に対して負荷を与え、ペダル６５の回転軸６５ａが楕円軌道Ｔの長軸ＴＬよりも上方に位置するときは、前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３の移動に対して負荷を与えない。以上の構成によれば、遊脚期で足を前方に振り出すときは負荷がなく、立脚期で足を後方に蹴り出すときは負荷が発生する、という歩行時特有の負荷条件を実現することができる。

また、図１９及び図２０に示すように、上記の負荷手段は、前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３の交点Ｇから離れる方向への移動に対して負荷を与える。以上の構成によれば、負荷手段を簡素に構成することができる。

また、図１９及び図２０に示すように、上記の負荷手段は、前上ガイド溝７０、水平ガイド溝７１、及び、後上ガイド溝７２に設けられ、前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３を交点Ｇに向かって付勢するスプリングである。以上の構成によれば、負荷手段を簡素に構成することができる。

また、図１８に示すように、外連結バー６４に対するペダル６５の取り付け位置が変更可能である。以上の構成によれば、図２２に示すように、簡単に、楕円軌道Ｔの長軸及び短軸を増減できる。従って、ユーザＵの体格に応じて楕円軌道Ｔの長軸及び短軸ひいてはユーザＵの足漕ぎ運動時における歩幅を調整できるし、楕円軌道Ｔの長軸及び短軸を増減することにより運動に用いられる筋部位を変更して運動効率を高めることができる。更に、楕円軌道Ｔの長軸及び短軸を増減することにより主として股関節・膝関節・足首関節の関節角度が運動中に増減する範囲も拡縮するので、各関節の機能回復訓練時における難易度を調整することができる。

また、図１３に示すように、足漕ぎ運動機器５２（ペダル支持システム）は、左脚ユニット５５（左脚用ペダル支持構造）と、右脚ユニット５６（右脚用ペダル支持構造）と、を備える。左脚ユニット５５と右脚ユニット５６は、幅方向において対向するように配置されている。以上の構成によれば、右脚と左脚を同時にトレーニングすることができる。

また、図１５から図１７に示すように、足漕ぎ運動機器５２は、連動ユニット５８（連動機構）を更に備える。連動ユニット５８は、図１８に示すように、左脚ユニット５５のペダル６５の回転軸６５ａに沿って見ると、左脚ユニット５５のペダル６５の回転軸６５ａと右脚ユニット５６のペダル６５の回転軸６５ａが交点Ｇに関して点対称となるように、左脚ユニット５５のペダル６５と右脚ユニット５６のペダル６５を連動させる。以上の構成によれば、歩行時の右脚と左脚の動きをより忠実に模擬することができる。

また、図１５から図１７に示すように、連動ユニット５８は、回転自在に支持されたベースシャフト８１と、ベースシャフト８１から互いに反対方向に延びる左脚側クランクアーム８２及び右脚側クランクアーム８３と、左脚ユニット５５の前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３が回転自在に連結されることで、左脚ユニット５５の前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３を互いに連結する、左脚側内連結部８４（左脚側第２連結部）と、右脚ユニット５６の前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３が回転自在に連結されることで、右脚ユニット５６の前上斜め駒６１、水平駒６２、及び、後上斜め駒６３を互いに連結する、右脚側内連結部８５（右脚側第２連結部）と、を含む。左脚側クランクアーム８２は、側面視で、左脚ユニット５５の左脚側内連結部８４における正三角形Ｎの重心ｇにおいて左脚側内連結部８４と回転自在に連結している。右脚側クランクアーム８３は、側面視で、右脚ユニット５６の右脚側内連結部８５における正三角形Ｎの重心ｇにおいて右脚側内連結部８５と回転自在に連結している。以上の構成によれば、簡素な構成で、連動ユニット５８を実現することができる。

（変形例）
次に、連動ユニット５８の変形例を説明する。

図２３には、変形例における連動ユニット５８の平面図を示している。本変形例において、連動ユニット５８は、左脚ユニット５５の水平駒６２に固定された左脚側水平ラック９０と、右脚ユニット５６の水平駒６２に固定された右脚側水平ラック９１と、左脚側水平ラック９０及び右脚側水平ラック９１に対して同時に噛み合うピニオン９２と、を含む。左脚側水平ラック９０及び右脚側水平ラック９１は、それぞれ、左脚側ラック及び右脚側ラックの一具体例である。

左脚側水平ラック９０は、左脚ユニット５５の水平駒６２に固定されると共に、前後方向に延びている。右脚側水平ラック９１は、右脚ユニット５６の水平駒６２に固定されると共に、前後方向に延びている。そして、ピニオン９２は、典型的には、図１６に示すサポートピラー８６によって回転自在（ヨー旋回自在）に支持されている。この構成において、左脚ユニット５５の水平駒６２が前方に移動すると、右脚ユニット５６の水平駒６２が後方に移動する。逆に、左脚ユニット５５の水平駒６２が後方に移動すると、右脚ユニット５６の水平駒６２が前方に移動する。このように、左脚ユニット５５の水平駒６２と右脚ユニット５６の水平駒６２が互い違いに前後に移動することになる。この構成によっても、図１８に示すように、左脚ユニット５５のペダル６５の回転軸６５ａと右脚ユニット５６のペダル６５の回転軸６５ａが交点Ｇに関して点対称となるように、左脚ユニット５５のペダル６５と右脚ユニット５６のペダル６５を連動させることができる。

まとめると、連動ユニット５８は、左脚ユニット５５の水平駒６２に固定された左脚側水平ラック９０（左脚側ラック）と、右脚ユニット５６の水平駒６２に固定された右脚側水平ラック９１（右脚側ラック）と、左脚側水平ラック９０及び右脚側水平ラック９１に噛み合うピニオン９２と、を含む。以上の構成によれば、簡素な構成で、連動ユニット５８を実現することができる。

なお、連動ユニット５８は、上記の構成に代えて、左脚ユニット５５の前上斜め駒６１に固定されて前上ガイド溝７０の長手方向に沿って延びるラックと、右脚ユニット５６の前上斜め駒６１に固定されて前上ガイド溝７０の長手方向に沿って延びるラックと、２つのラックに同時に噛み合うピニオンと、を含んでもよい。この代替的な構成でも、簡素な構成で、連動ユニット５８を実現することができる。ラックピニオン型の連動ユニット５８は、後上斜め駒６３に対しても同様に適用することができる。

上記の第２実施形態は、例えば、以下のように変更できる。

即ち、図１８に示すように、上記第２実施形態では前上ガイド溝７０と水平ガイド溝７１が成す角度、水平ガイド溝７１と後上ガイド溝７２が成す角度、後上ガイド溝７２と前上ガイド溝７０が成す角度は、何れも６０度であるとしたが、これに代えて、これらの角度は互いに異なっていてもよい。

同様に、上記第２実施形態では水平ガイド溝７１は側面視で前後方向に沿って延びるものとしたが、これに代えて、水平ガイド溝７１は前後方向に対して傾斜してもよい。

また、上記第２実施形態ではペダル６５の回転軸６５ａは、水平駒６２の回転軸６２ａと重心ｇを結ぶ線分７９の延長線上に配置されている。しかし、これに代えて、ペダル６５の回転軸６５ａは、水平駒６２の回転軸６２ａと重心ｇを結ぶ線分７９及び当該線分７９の延長線上ではない任意の位置に配置することができる。この場合、図１９及び図２０に示す楕円軌道Ｔの長軸ＴＬが前後方向に対して傾斜することになるだろう。

また、図１８に示すように、上記第２実施形態では、ペダル６５の回転軸６５ａは、水平駒６２の回転軸６２ａと重心ｇを結ぶ線分７９の延長線上に配置されている。しかし、これに代えて、ペダル６５の回転軸６５ａは、正三角形Ｎ上に配置されていてもよい。

このように、ペダル６５の回転軸６５ａを前上斜め駒６１の回転軸６１ａ、水平駒６２の回転軸６２ａ、及び、後上斜め駒６３の回転軸６３ａに対してどのように配置するかは任意である。しかしながら、例外として、ペダル６５の回転軸６５ａを前上斜め駒６１の回転軸６１ａ、水平駒６２の回転軸６２ａ、及び、後上斜め駒６３の回転軸６３ａのうち何れかに一致させた場合、ペダル６５の回転軸６５ａは側面視で直線運動することになるので、ペダル６５を楕円軌道に沿って移動させることができないことに留意されたい。

同様に、例外として、ペダル６５の回転軸６５ａを正三角形Ｎの重心ｇに配置した場合、ペダル６５の回転軸６５ａは側面視で円軌道に沿って循環移動することになるので、ペダル６５を楕円軌道に沿って移動させることができないことに留意されたい。

図２に示す足漕ぎ運動機器２、及び、図１３に示す足漕ぎ運動機器５２は、自転車やエアロバイク（登録商標）、リカンベントバイク、足漕ぎ車椅子、回転発電機にも適用可能である。図２４には、第１実施形態の足漕ぎ運動機器２を自転車１００に適用した場合を例示している。第１実施形態の足漕ぎ運動機器２を自転車１００に適用すれば、自転車１００を用いて有酸素運動する際に、同時に歩行時における足の楕円軌道及び負荷条件を繰り返し発生させることができる。

１足漕ぎ運動システム
２足漕ぎ運動機器
３椅子
４机
５左脚ユニット
６右脚ユニット
７台座
８連動ユニット
１０ガイド
１１垂直駒
１１ａ回転軸
１２水平駒
１２ａ回転軸
１３外連結バー
１３ａ垂直駒連結部
１３ｂ水平駒連結部
１３ｃペダル連結部
１４ペダル
１４ａ回転軸
１５垂直コイルスプリング
１６水平コイルスプリング
２０垂直ガイド溝
２０ａ上端
２０ｂ上方区画面
２１水平ガイド溝
２１ａ後端
２１ｂ後方区画面
２２嵌合部
３０ベースシャフト
３１左脚側クランクアーム
３１ａクランクアーム本体
３１ｂ水平延長部
３２右脚側クランクアーム
３２ａクランクアーム本体
３２ｂ水平延長部
３３左脚側内連結バー
３４右脚側内連結バー
３５サポートピラー
４０左脚側水平ラック
４１右脚側水平ラック
４２ピニオン
４５着座部
４６椅子本体
５２足漕ぎ運動機器
５５左脚ユニット
５６右脚ユニット
５７台座
５８連動ユニット
６０ガイド
６１前上斜め駒
６１ａ回転軸
６２水平駒
６２ａ回転軸
６３後上斜め駒
６３ａ回転軸
６４外連結バー
６４ａバー本体
６４ｂペダル連結部
６５ペダル
６５ａ回転軸
６６前上コイルスプリング
６７水平コイルスプリング
６８後上コイルスプリング
７０前上ガイド溝
７０ａ上端
７０ｂ上方区画面
７１水平ガイド溝
７１ａ後端
７１ｂ後方区画面
７２後上ガイド溝
７２ａ上端
７２ｂ上方区画面
７５線分
７６線分
７７線分
７９線分
８０嵌合部
８１ベースシャフト
８２左脚側クランクアーム
８２ａクランクアーム本体
８２ｂ水平延長部
８３右脚側クランクアーム
８３ａクランクアーム本体
８３ｂ水平延長部
８４左脚側内連結部
８５右脚側内連結部
８６サポートピラー
９０左脚側水平ラック
９１右脚側水平ラック
９２ピニオン
１００自転車
Ｕユーザ
Ｆ足
Ｎ正三角形
ｇ重心
ｍ中点
Ｇ交点
Ｌ線分
Ｔ楕円軌道
Ｄ方向
ＴＬ長軸
Ｔ１下軌道
Ｔ２上軌道
Ｔ３下軌道
ｓ１長軸長さ
ｓ２長軸長さ

Claims

第１のスライダと、
第２のスライダと、
前記第１のスライダを直線的にスライド自在に案内する第１のガイドと、
前記第２のスライダを直線的にスライド自在に案内する第２のガイドと、
前記第１のスライダ及び前記第２のスライダが回転自在に連結されることで、前記第１のスライダ及び前記第２のスライダを互いに連結する、第１連結部と、
前記第１連結部に回転自在に連結されたペダルと、
を備え、
前記第１のガイド及び前記第２のガイドは、互いに交差するように延びており、
前記ペダルの回転軸が前記第１のスライダの回転軸及び前記第２のスライダの回転軸から離れて配置されると共に前記第１のスライダの回転軸及び前記第２のスライダの回転軸を結ぶ線分の中点から離れて配置されることで、前記ペダルの回転軸が楕円軌道に沿って移動し、
前記第１のスライダ又は前記第２のスライダの移動に対して負荷を与える負荷手段を更に備え、
前記負荷手段は、前記ペダルを所定の方向に移動させた場合において、前記ペダルの回転軸が前記楕円軌道の長軸よりも下方に位置するときは、前記第１のスライダ又は前記第２のスライダの移動に対して負荷を与え、前記ペダルの回転軸が前記楕円軌道の長軸よりも上方に位置するときは、前記第１のスライダ又は前記第２のスライダの移動に対して負荷を与えない、
ペダル支持構造。
請求項１に記載のペダル支持構造としての左脚用ペダル支持構造と、
請求項１に記載のペダル支持構造としての右脚用ペダル支持構造と、
を備え、
前記左脚用ペダル支持構造と前記右脚用ペダル支持構造は、対向配置されている、
ペダル支持システム。
第１のスライダと、
第２のスライダと、
第３のスライダと、
前記第１のスライダを直線的にスライド自在に案内する第１のガイドと、
前記第２のスライダを直線的にスライド自在に案内する第２のガイドと、
前記第３のスライダを直線的にスライド自在に案内する第３のガイドと、
前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、及び、前記第３のスライダが回転自在に連結されることで、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、及び、前記第３のスライダを互いに連結する、第１連結部と、
前記第１連結部に回転自在に連結されたペダルと、
を備え、
前記第１のガイド、前記第２のガイド、及び、前記第３のガイドは、互いに一点で交差するように延びており、
前記ペダルの回転軸が前記第１のスライダの回転軸、前記第２のスライダの回転軸、及び、前記第３のスライダの回転軸から離れて配置されると共に前記第１のスライダの回転軸、前記第２のスライダの回転軸、及び、前記第３のスライダの回転軸を結ぶ三角形の重心から離れて配置されることで、前記ペダルの回転軸が楕円軌道に沿って移動し、
前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、又は、前記第３のスライダの移動に対して負荷を与える負荷手段を更に備え、
前記負荷手段は、前記ペダルを所定の方向に移動させた場合において、前記ペダルの回転軸が前記楕円軌道の長軸よりも下方に位置するときは、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、又は、前記第３のスライダの移動に対して負荷を与え、前記ペダルの回転軸が前記楕円軌道の長軸よりも上方に位置するときは、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、又は、前記第３のスライダの移動に対して負荷を与えない、
ペダル支持構造。
請求項３に記載のペダル支持構造としての左脚用ペダル支持構造と、
請求項３に記載のペダル支持構造としての右脚用ペダル支持構造と、
を備え、
前記左脚用ペダル支持構造と前記右脚用ペダル支持構造は、対向配置されている、
ペダル支持システム。