KR100637316B1 - 고정식 자전거 운동기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정식 자전거 운동기구로서, 베이스; 상기 베이스 위에 설치된 구동모터; 상기 베이스 위에 설치되며 그 위에 안장이 놓여지는 포스트 바아; 상기 베이스 상에 회전가능하게 결합되어 상기 구동모터의 회전력을 전달받아 회전하는 한 쌍의 페달; 상기 포스트 바아의 양측에 상,하단이 지렛대 원리로 회동가능하도록 각각 결합되며 상단에는 손잡이가 구비된 한 쌍의 회동레버; 및 상기 구동모터의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 상기 회동레버로 전달함으로써 회동레버의 손잡이가 앞뒤로 회동운동하도록 하는 운동변환수단;을 포함한다.

헬스기구, 자전거 운동기구

Description

고정식 자전거 운동기구 {a stationary exercise bicycle}

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정식 자전거 운동기구의 주요 구성을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정식 자전거 운동기구의 동력 전달부의 주요 구성을 나타낸 평면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정식 자전거 운동기구의 포스트 바아에 회동레버가 설치된 상태를 보여주는 정면도이다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정식 자전거 운동기구의 동작 상태를 보여주는 측면도로서, 서포트 프레임 등은 제외하고 도시한 도면이다.

본 발명은 고정식 자전거 운동기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하체 와 함께 상체의 근육을 골고루 사용할 수 있도록 하는 고정식 자전거 운동기구에 관한 것이다.

자전거 사이클링(bicycling)은 발과 무릎에 큰 부하를 주지 않는 손쉬운 운동으로서 남녀노소가 즐길 수 있는 인기있는 운동이다. 이러한 이유로 고정식 자전거 운동기구가 가정이나 헬스클럽 등에 널리 보급되어 있다. 그런데, 이러한 고정식 자전거 운동기구는 사용자가 좌석에 착석한 채로 페달을 반복적으로 밟아서 회전시키므로 오로지 발과 하체의 근육을 단련시키는데 초점이 맞추어져 있을 뿐이고, 상체의 근육이나 특히 허리 운동은 전혀 이루어지지 못하는 단점이 있다.

또한, 종래의 고정식 자전거 운동기구는 체력단련용으로만 사용되고 신체적 재활을 필요로 하는 환자들을 위해서 사용되기에는 다소 무리가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 하체의 근육을 단련시키는 것은 물론이고 상체의 근육, 특히 가슴과 허리 운동이 동시에 이루어질 수 있도록 하는 고정식 자전거 운동기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 체력단련용 뿐만 아니라 신체적 재활 운동(remedial exercise)에도 적절하게 활용될 수 있는 고정식 자전거 운동기구를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 고정식 자전거 운동기구는, 베이스; 상기 베이스 위에 설치된 구동모터; 상기 베이스 위에 설치되며 그 위에 안장이 놓여지는 포스트 바아; 상기 베이스 상에 회전가능하게 결합되어 상기 구동모터의 회전력을 전달받아 회전하는 한 쌍의 페달; 상기 포스트 바아의 양측에 상,하단이 지렛대 원리로 회동가능하도록 각각 결합되며 상단에는 손잡이가 구비된 한 쌍의 회동레버; 및 상기 구동모터의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 상기 회동레버로 전달함으로써 회동레버의 손잡이가 앞뒤로 회동운동하도록 하는 운동변환수단;을 포함한다. 이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정식 자전거 운동기구를 나타내는 사시도이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 고정식 자전거 운동기구는 장치를 지지하는 베이스(10)와, 상기 베이스(10) 위에 결합된 포스트 바아(11)와 서포트 프레임(12)을 포함한다.

상기 포스트 바아(11)는 상부에 안장(13)이 결합되도록 상기 베이스(10)로부터 상방으로 연장되어 있다. 상기 포스트 바아(11)의 상부에 있는 안장(13)은, 바람직하게 그 높이가 조절되도록 구성된다. 예를 들어, 안장(13)이 결합된 채로 상기 포스트 바아(11)의 중공 내부에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 슬라이딩 바아(14)가 구비되고, 슬라이딩 바아(14)에 길이방향으로 복수개의 조절공(미도시)을 형성하여, 스토퍼(15)를 상기 조절공에 삽입함으로써 적절한 높이를 설정할 수 있다. 이러한 높이 조절수단은 본 실시예에 한정되지 않고 이미 알려진 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

상기 포스트 바아(11)의 양측면에는 한 쌍의 회동레버(16)(17)가 회동가능하게 결합된다. 상기 회동레버(16)(17)가 포스트 바아(11)의 양측면에 결합되는 것은 후술하는 바와 같이 회동레버의 상단이 안장(13)에 대하여 앞뒤로 회동운동하도록 함으로써 사용자의 허리가 트위스트(비틀림) 운동가능하도록 하기 위함이다. 상기 회동레버(16)(17)는 지렛대(leverage) 원리로 포스트 바아(11)에 결합되어 일단은 상부를 향하고 타단은 하부를 향하도록 구성된다. 상기 회동레버(16)(17)의 상단(16a)(17a)에는 사용자가 잡을 수 있도록 손잡이(18)(19)가 마련되어 있다. 또한, 상기 회동레버(16)(17)는 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자가 안장(13)에 착석할 경우 간섭되지 않도록 양측으로 굴곡되어 있다.

상기 서포트 프레임(12)에는 제1 회전축(20)이 결합되고 상기 제1 회전축(20)의 양단에는 한 쌍의 페달(21)(22)이 결합된다. 또한, 도 2를 함께 참조하면, 상기 제1 회전축(20)에는 종동풀리(23)가 결합되며, 이 종동풀리(23)는 구동모터(24) 및 감속기(25)의 구동축에 결합된 구동풀리(26)와 벨트(27)에 의해 연결되어 있다. 상기 제1 회전축(20)에는 구동기어(28)가 결합되어 회전한다.

또한 상기 베이스(10) 위에는 한 쌍의 브라켓(29)이 구비되며, 여기에는 제2 회전축(30)이 결합된다. 상기 제2 회전축(30)에는 종동기어(31)가 결합되어 회전한다. 또 다른 대안으로서, 상기 제2 회전축(30)과 종동기어(31)는 베이스(10)가 아닌 서포트 프레임(12)에 회전가능하게 결합될 수도 있다. 상기 종동기어(31)는 체인벨트(32)에 의해 상기 구동기어(28)와 연결되어 회전력을 전달받는다.

상기 제2 회전축(30)의 회전운동은 운동변환수단에 의해 직선운동으로 변환되어 상기 회동레버(16)(17)로 전달된다. 바람직하게, 상기 운동변환수단은 상기 제2 회전축(30)의 양단에 각각 결합되어 있는 한 쌍의 회전로드(33)(34) 및, 상기 회전로드(33)(34)와 회동레버(16)(17) 사이에 결합되는 한 쌍의 커넥팅로드(35)(36)를 포함한다.

상기 회전로드(33)(34)의 일단은 제2 회전축(30)에 결합되어 있어서, 종동기어(31)에 의해 제2 회전축(30)이 회전함에 따라 타단은 회전축을 중심으로 회전운동한다. 본 실시예에 따르면, 제1 회전로드(33)와 제2 회전로드(34)는 서로 반대 방향으로 결합되어 있다.

상기 회전로드(33)(34)의 타단에는 커넥팅로드(35)(36)의 일단이 회동가능하게 결합되고, 커넥팅로드(35)(36)의 타단은 상기 회동레버(16)(17)의 하단(16b)(17b)에 회동가능하게 결합된다. 따라서, 종동기어(31)가 회전하면 회전로드(33)(34)가 회전하게 되고, 그러면 회전로드(33)(34)에 연결된 커넥팅로드(35)(36)에 의해 회동레버(16)(17)의 하단(16b)(17b)은 전후방향으로 직선 운동하게 된다.

상기 운동변환수단은 본 실시예에 의해 한정되지 않으며, 상기 제2 회전축의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 회동레버로 전달하는 임의의 알려진 구성이 채용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 상기 회전로드 없이 회전휠이 제2 회전축에 구비되고 여기에 커넥팅로드의 일단이 직접 연결될 수도 있다.

바람직하게, 상기 안장(13)의 전방에 위치하는 베이스(10) 또는 서포트 프레임(12)에는 스위치와 디스플레이 등이 구비된 조작패널(37)이 구비되는 전방 포스트(38)가 더 결합된다. 상기 스위치로는 온오프 스위치, 속도 조절 스위치 등이 있을 수 있으며, 상기 디스플레이는 회전 속도, 시간, 운동 칼로리 등의 정보를 표시할 수 있다. 이러한 구성은 이미 잘 알려져 있으므로 상세한 설명을 생략한다.

상기 구동모터(24)의 출력단에는 감속기(25)가 설치되어 모터의 회전수를 적절히 감속시켜 전달한다. 미설명된 참조부호 39는 구동모터에 인가되는 전원을 조 절하는 장치이다.

더욱 바람직하게, 상기 전방 포스트(38)에는 한 쌍의 보조 손잡이(40)가 더 설치될 수 있다. 미설명 참조부호 41은 등받이이다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 고정식 자전거 운동기구의 동작에 대해서 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

사용자는 안장(13)에 착석하고 한 쌍의 페달(21)(22) 위에 각각 발을 올려 놓은 상태에서, 상기 회동레버(16)(17)의 손잡이(18)(19)를 잡는다. 바람직하게, 동작중에 사용자의 발이 빠지지 않도록 페달(21)(22)에는 발을 고정시키는 체결수단(42)이 더 구비될 수 있다. 이 상태에서, 조작패널(37)의 스위치를 온시켜 구동모터(24)를 구동시키면, 벨트(27)에 의해 구동모터(24)의 회전력이 종동풀리(23)로 전달되어 제1 회전축(20)이 회전하게 된다.

상기 제1 회전축(20)이 회전하면 그 양단에 결합된 페달(21)(22)이 회전하므로 사용자는 싸이클링을 하는 것과 같은 동작을 수행하게 된다. 이와 동시에, 제1 회전축(20)의 회전력은 구동기어(28) 및 체인벨트(32)를 거쳐 종동기어(31)로 전달되므로, 제2 회전축(30)과 여기에 결합된 한 쌍의 회전로드(33)(34)도 일단을 중심으로 회전하게 된다. 그러면, 회전로드(33)(34)의 타단에 결합된 커넥팅로드(35)(36)가 직선 운동을 하면서 회동레버(16)(17)의 하단(16b)(17b)을 앞뒤로 회동시킨다. 따라서, 지렛대 원리에 따라 상기 회동레버(16)(17)의 상단(16a)(17a)에 위치한 손잡이(18)(19)도 안장(13)에 대하여 앞뒤로 움직이게 된다. 본 발명에 따르면, 상기 한 쌍의 회전로드(33)(34)는 상호 반대 방향으로 배열되어 있으므로 예를 들어, 우측 회동레버(16)(17)의 손잡이(18)(19)가 앞으로 움직일 때, 좌측 회동레버(16)(17)의 손잡이(18)(19)는 뒤로 움직인다.

구동모터(24)가 계속 회전함에 따라 전술한 바와 같은 동작으로 한 쌍의 회동레버(16)(17)는 서로 반대방향으로 이동하여 도 5에 도시된 바와 같이 반대 위치에 오게 된다.

결과적으로, 위와 같은 동작을 반복적으로 수행함으로써, 손잡이(18)(19)를 잡고 있는 사용자의 몸통(허리)은 안장(13)을 중심으로 트위스트(비틀림) 운동을 하게 된다. 따라서, 사용자는 사이클링을 하는 동시에 허리의 트위스트 운동을 겸하게 된다.

더욱 바람직하게, 우측 회동레버(16)(17)의 손잡이(18)(19)가 뒤로 움직일 때 좌측 페달(21)(22)은 앞으로 움직이는 동시에, 좌측 회동레버(16)(17)의 손잡이(18)(19)는 앞으로 움직이고 우측 페달(21)(22)은 뒤로 움직인다.

본 실시예에서 제2 회전축(30)은 제1 회전축(20)을 통해 구동모터(24)의 회전력을 전달받는 것으로 예시되었으나 이것에 한정하지 않고 구동모터(24)로부터 직접적으로 회전력을 전달받을 수도 있다.

본 발명에 따른 고정식 자전거 운동기구는 사이클링을 통해 하체를 단련시키는 것은 물론이고, 회동레버에 의해 상체(허리)의 비틀림 운동을 유발함으로써 상체 근육의 단련 및 체형 관리와 함께 척추 교정 및 강화, 그리고 복부 근육을 자극함으로써 지방을 분해하는데 매우 효과적이다.

또한, 구동모터에 페달과 회동레버를 구동시키므로 스스로 싸이클링을 할 수 없는 환자의 재활 훈련에 매우 효과적이다. 특히, 본 발명에 따른 고정식 자전거 운동기구는 다리 운동과 허리 및 상체 운동을 동시에 수행하므로 중풍 및 신경계통의 질병을 가진 환자들의 재활 치료에 아주 적합하다.

Claims (6)

1. 베이스;

   상기 베이스 위에 설치된 구동모터;

   상기 베이스 위에 설치되며 그 위에 안장이 놓여지는 포스트 바아;

   상기 베이스 상에 회전가능하게 결합되어 상기 구동모터의 회전력에 의해 자동으로 회전하는 한 쌍의 페달;

   상단에는 손잡이가 구비된 채로, 상기 안장이 놓여지는 포스트 바아의 양측에 상,하단이 지렛대 원리로 회동가능하도록 각각 결합되어 상기 손잡이가 안장에 대하여 앞뒤로 운동하는 한 쌍의 회동레버; 및

   상기 구동모터의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 상기 회동레버로 전달함으로써 회동레버의 손잡이가 앞뒤로 회동운동하도록 하는 운동변환수단;을 포함하고,

   상기 구동모터가 회전하면 상기 운동변환수단에 의해 구동모터의 회전운동이 직선운동으로 변환되어 상기 회동레버로 전달됨으로써 회동레버가 자동으로 회동운동을 하고, 이때 회동레버의 상단에 있는 손잡이가 상기 안장에 대하여 앞뒤로 회동운동함으로써 상기 안장에 앉은 채로 회동레버의 손잡이를 잡고 있는 사용자의 허리가 트위스트 운동되도록 하는 것을 특징으로 하는 고정식 자전거 운동기구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 베이스 상에 회전가능하게 결합되어, 상기 구동모터의 회전력을 전달받아 회전하는 제1 회전축 및 제2 회전축을 더 포함하고,

   상기 한 쌍의 페달은 상기 제1 회전축의 양단에 각각 결합되고,

   상기 운동변환수단은,

   상기 제2 회전축의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 상기 회동레버로 전달하 는 것을 특징으로 하는 고정식 자전거 운동기구.
3. 제2항에 있어서,

   상기 운동변환수단은,

   상기 제2 회전축의 양단에 일단이 상호 반대 방향으로 결합되어 회전하는 한 쌍의 회전로드; 및

   상기 회전로드의 타단과 상기 회동레버의 하단에 회동가능하게 결합되는 한 쌍의 커넥팅로드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정식 자전거 운동기구.
4. 제3항에 있어서,

   상기 한 쌍의 회동레버는 그 운동방향이 상호 반대 방향인 것을 특징으로 하는 고정식 자전거 운동기구.
5. 제2항에 있어서,

   상기 제1 회전축에는 종동풀리가 설치되고, 상기 종동풀리는 상기 구동모터의 출력단에 결합된 구동풀리와 벨트에 의해 연결되어 회전력을 전달받는 것을 특징으로 하는 고정식 자전거 운동기구.
6. 제2항에 있어서,

   상기 제1 회전축에는 구동기어가 마련되고,

   상기 제2 회전축에는 종동기어가 마련되어,

   상기 구동기어와 종동기어는 체인벨트에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 고정식 자전거 운동기구.

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