KR101267965B1 - 커브기능을 가진 실내 사이클 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)을 개시한다.
본 발명의 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)은 장치의 전면부에 위치하여 페달(23)에 의해서 회전구동되어지고, 핸들(21)에 의해서 방향조절이 되는 휠(30)이 장착되어 있으며, 상기 휠(30)과의 접촉에 의한 마찰력으로 회전되도록 전·후 회전방향의 양단에 두개의 아이들롤러(64)가 장착되어 있는 트랙벨트(62)가 회전되어질 때, 상기 트랙벨트(62)가 가속성능을 갖도록 별도의 드럼(74)이 구비되어 연동되는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

커브기능을 가진 실내 사이클 머신{Indoor cycle machine with curve function}

본 발명은 사용자가 앉을 수 있도록 안장이 구비되어 있어 실제로 야외에서 자전거를 타는 것과 같은 동작을 재현하는 커브기능을 가진 실내 사이클 머신에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 안장부가 좌·우로 회전하면서 안장의 좌·우면이 상·하 방향으로 기울어짐 동작이 발생하게 함으로써 실제의 자전거를 타고 회전하는 경우 발생하는 모션을 실내에서도 주행하지 않으면서도 현실감 있는 다양한 동작을 재현할 수 있는 커브기능을 가진 실내 사이클 머신에 관한 것이다.

현대인들은 과도한 음식섭취와 함께 운동량의 절대적인 부족, 그리고 스트레스로 인한 각종 질환에 노출되어 있으며, 최근들어 건강에 대한 관심이 고조됨에 따라 실내에서도 운동이 가능한 다양한 운동기구가 출시되어 있다.

이러한 실내 운동기구로는 러닝머신(running machine), 실내 사이클(cycle), 로윙머신(rowing machine)을 비롯한 각종 헬스기구 등이 있으며 유산소 운동이나 근력 운동을 위한 용도로 구분할 수 있다.

그러나 종래의 대부분의 실내용 운동기구는 특정의 운동효과를 목적으로 제작됨에 따라 이용자가 꾸준히 흥미를 갖기에는 부족한 점이 있었다.

일례로, 실내 사이클에 있어서 벽이나 거울 등을 보면서 페달을 밟도록 되어 있으므로 사용자가 운동효과를 보기 위해서는 지속적으로 단조로운 동작을 해야하므로 자연히 흥미가 반감되면서 지루한 운동이 된다.

이러한 단점을 해결하기 위하여 실내 사이클 운동기기 앞에 대형스크린을 설치하고 사용자가 살제 달리거나 주행하는 느낌을 갖도록 하는 시청각 기기가 부가 설치된 시스템이 제안되고 있으나 이러한 시스템은 사용자가 실제 주행코스와 같은 실질적인 행동변화가 일어나지 않고 단순히 시청각에 의존하는 것에 불과하여 운동효과와 사용자의 관심을 지속시키기에는 한계가 있었다.

이상과 같이 종래의 대부분의 운동기구는 동작구현이 단순한 동작을 반복수행하는 운동종목에 국한되어 있어 소비자의 관심과 흥미를 유발하는데 한계가 있는 단점이 있었다.

한편, 최근에는 가상현실(virtual reality)을 응용한 다양한 현실장치가 제안되고 있으며, 이들 가상현실장치는 동작구현기기에 컴퓨터를 연결하여 프로그램에 의한 가상환경의 변화를 동작구현기기를 통하여 물리적인 변동을 나타나게 함으로써 사용자가 가상의 상황을 실제의 상황으로 인지하고 느낄 수 있도록 한 것이다.

이러한 가상현실 체험을 위한 장치 중 대표적인 것으로 사용자가 앉은 자세에서 대형의 스크린에서 보여주는 영상에 따라 의자와 같은 탑승기구가 위치변위를 갖도록 한 것이 있으며, 이러한 가상현실 시뮬레이션 장치는 전·후·좌·우로 위치변위를 시키거나 진동시키기 위해 다수의 유압 또는 공압 실린더를 탑승기구의 하부에 설치하고, 이들 실린더에 제어신호를 인가하여 다양한 동작을 구현하도록 하고 있다.

그러나 유압이나 공압실린더를 이용한 탑승형 시뮬레이션 장치는 위치제어신호를 공압 또는 유압제어신호로 변환하여 하고 또한 압력전달매체의 압축조건이 충족되어야 하므로 설비가 복잡하고 제조비용이 높아지는 단점이 있을 뿐만 아니라 부피와 중량이 커져 설치장소에 제약을 받아 널리 가정용과 같이 보급되기에는 한계가 있었다.

한편, 대한민국 등록실용신안 제20-0184370호에는 '게임기와 연결한 자전거 운동겸용의 승마 운동기구'가 제안된 바 있으나, 단순히 왕복운동하는 좌,우측 핸들과 회전운동하는 페달 및 탄스프링의 탄성에 의해 상·하 운동을 하는 안장으로 구성되어 실제 자전거의 주행에서 느끼는 현장감은 느낄 수가 없도록 되어 있다.

그리고 게임을 즐기면서 운동할 수 있도록 운동신호 변환장치가 내장되어 구성된 것은 본 발명의 커브기능을 갖는 실내 사이클 머신과는 저촉성 여부와 관련이 없다.

대한민국 등록실용신안 제20-0237973호에는 '사이클 머신'가 마찬가지로 제안된 바 있으나 단순히 자전거를 실내에서 탈 수 있도록 자전거 바퀴와 맞닿는 3개의 롤러가 장착되어 자전거 바퀴의 회전에 대한 반작용으로 역회전만하는 기능으로 본 발명의 커브기능을 가진 실내 사이클 머신과는 다르다.

즉 본 발명의 장치는 실내 사이클의 앞바퀴가 전·후로 회전가능하도록 양단에 2개의 아이들 롤러가 장착되어 앞바퀴의 회전력에 의한 마찰력으로 트랙벨트가 회전되고 이러한 트랙벨트의 회전에 의해 좌·우로 방향전환이 가능한 것이 큰 차별점이라 할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하면서 소형화가 가능하고 설치공간의 제한을 최소화하여 대규모의 게임장 뿐만 아니라 가정에서도 쉽게 사용할 수 있도록 한 커브기능을 가진 실내 사이클 머신을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 야외에서 타는 자전거의 현장감을 높이기 위한 동작의 절도감과 빠른 응답성을 보장하도록 커브기능과 같은 체감성을 높이는 기능을 부가할 수 있는 커브기능을 가진 실내 사이클 머신을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 안장의 좌·우면에 대한 상·하 방향으로의 기울어짐(경사) 동작 구동을 하고 좌·우 방향으로 회전함으로써 자전거가 커브길에서 회전할 때의 동작이 재현할 수 있는 커브기능을 가진 실내 사이클 머신을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 커브기능을 가진 실내 사이클 머신은 장치의 전면부에 위치하여 페달에 의해서 회전구동되어지고, 핸들에 의해서 방향조절이 가능한 휠이 장착되어 있으며, 상기 휠과의 접촉에 의한 마찰력으로 회전되어지도록 전·후 회전방향의 양단에 두개의 아이들롤러가 장착되어진 트랙벨트가 회전될 때 상기 트랙벨트가 가속성능을 갖도록 별도의 드럼이 연동되도록 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 핸들의 방향조절에 따라 상기 휠이 상기 트랙벨트 상에서 좌·우로 회전되는 경우, 상기 핸들 및 휠과는 분리되어 구비되는 안장의 좌·우면이 상·하 방향으로 좌·우측 중 한쪽 방향이 기울어지도록 경사구동이 되고 휠의 좌·우 회전과 연동하여 상기 안장이 좌·우로 회전되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 장치의 하부에 위치하면서 장치를 지지하도록 구비되는 하프레임과; 상기 하프레임의 상부에서 상·하 방향으로 유동되는 스프링과 같은 탄성재에 의해 장착되어지는 중프레임과; 상기 하프레임과 상기 중프레임의 사이에 연결되어 상기 중프레임의 좌·우면이 상·하 방향으로 경사지도록 구동되는 유니버셜 조인트와 같은 회전구동체와; 상기 중프레임과 연결되어 장착된 베어링유니트에 의해 좌·우 방향으로 회전되도록 구비되어 있는 회전판으로 구성되는 것에 있다.

본 발명에 따른 커브기능을 가진 실내 사이클 머신은 상·하 방향으로 경사지도록 구동되고 좌·우 방향으로 회전됨으로써 야외에서 커브길에서 회전할 때의 동작을 그대로 재현하여 더욱 현장감을 느낄 수 있도록 하는 이점이 있다.

또한 본 발명은 모터의 구동원인 전기나 실린더 제어에 필요한 유압 또는 공압과 같은 동력이 필요없이 순수한 사용자가 회전시키는 페달에 의해서 구동되므로 구조가 간단하고 제작 및 유지보수의 편의성이 개선되며, 중량과 부피의 소형화가 가능함에 따라 가정에서 사용할 수 있을 정도의 크기로 제작이 가능하며 친환경적인 제품이므로 상품성을 높일 수 있는 이점이 있다.

실내에서 안전하게 즐기면서 재미와 운동효과를 동시에 충족시킬 수 있는 새로운 형태의 운동기구의 제공이 가능함에 따라 소비자의 관심과 흥미를 유도하고 만족시킬 수 있는 효과가 기대된다.

그리고 단순 오락용 게임에서 비롯한 폭력성 기질을 키우고, 그에 따르는 게임중독현상까지 발생시키는 사회적인 문제를 해결하는 대안으로써 체감형 운동기기를 활성화하는 것을 제안될 수가 있을 것이다

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로서만 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명에 따른 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)에 대한 전체 조립 사시도
도 2는 도 1에 대한 전체 분해 사시도
도 3은 도 2에 있어서 사이클 휠부(20)에 대한 분해 사시도 및 동작도
도 4는 도 2에 있어서 프레임부(10)와 드럼부(70)에 대한 분해 사시도
도 5는 도 2에 있어서 회전부(40)에 대한 분해 사시도
도 6은 도 2에 있어서 트랙부(60)에 대한 분해 사시도
도 7은 도 2에 있어서 드럼부(70)에 대한 분해 사시도
도 8은 도 2에 있어서 안장부(80)에 대한 분해 사시도
도 9는 휠(30)의 트랙벨트(62) 상면에서 좌·우 회전과 이와 연동하는 드럼부(70)의 동작 상태도
도 10은 휠(30)의 방향전환에 따라 안장부(80)의 좌·우 회전하는 동작상태를 동작순서별로 도시한 평면도
도 11은 휠(30)이 우회전하는 경우 안장부(80)의 좌측면이 하향으로 경사지도록 구동하는 동작 상태도
도 12는 휠(30)이 좌회전하는 경우 안장부(80)의 우측면이 하향으로 경사지도록 구동하는 동작 상태도
도 13은 본 발명에 따른 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)에서 동작 순서별로 도시된 본 발명의 장에 대한 동작기능 및 운동모션에 대한 플로우챠트

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)을 설명을 하면 다음과 같다. 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)에 대한 전체 조립 사시도와 분해 사시도이다.

그리고 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7, 도 8은 모두 도 2의 주요기능부품에 대한 상세 사시도를 나타낸다.

구체적으로 도 3에 도시된 사이클 휠부(20)에 대한 구성품을 상세히 설명하면 다음과 같다.

사이클 휠부(20)는 핸들지지대(22)의 양끝단에 위치한 핸들(21)의 방향조절에 의해 좌·우 방향으로 회전되어지는 휠(30)이 구비되어 있고, 상기 휠(30)은 페달(23)을 회전시키면 크랭크축(25)을 통해 그 회전력이 전달되도록 구비되어 있으며, 상기 휠(30)의 회전비를 높이기 위하여 직경이 큰 휠풀리A(26)가 휠벨트(27)를 통해 직경이 작은 휠풀리B(29)로 동력이 전달되어 상기 휠(30)의 회전속도가 페달(23)의 회전속도가 크게 이루어지도록 구비되어 있다.

상기에서 조인트 풀리(28)는 상기의 휠벨트(27)가 상기 풀리(26, 29)로부터 벗겨지지 않도록 조여주는 기능을 하기 위해 구비되어 있다. 또한 상기 핸들지지대(22)에는 운동거리, 운동시간, 운동열량 등을 표시해주는 디스플레이(24)가 장착되어 있다.

다음으로 도 4에 도시된 프레임부(10)의 구성에 대해 설명을 하면 다음과 같다.

장치를 전체적으로 지지해주는 하프레임(13), 상기 하프레임(13)에 스프링(14A)과 스프링핀(14B)이 코너부 4곳에서 받쳐주고 있는 중프레임(12), 상기 하프레임(13)에는 드럼(74)을 고정시키는 드럼고정판(16)과 휠풀리A(26)를 고정시키는 풀리A 고정판(17), 그리고 유니버셜 조인트(44)를 고정시키는 조인트 고정판(15)등이 있다.

상기 중프레임(12)에는 회전축 부싱(43)을 고정시키는 회전축 고정판(18)과 지지축 부싱A(45)를 고정시키는 지지축 고정판(19)이 있다. 또한 상기 하프레임(13)과 중프레임(12)의 외체를 이루는 바디(11) 등으로 구성되어 있다.

도 5에 도시되어 있는 회전부(40)의 구성품에 대해 설명을 하면 다음과 같다.

회전부(40)는 크게 회전축(41)과 관련된 부속품과 지지축(47)과 관련된 부속품 등으로 구성되어 있다.

상기에서 중프레임(12)의 상부에 위치한 회전축(41)과 이와 관련된 부속품으로는 상기 중프레임(12)에 장착되어지는 회전축 부싱(43)과 상기 회전축 부싱(43)에 삽입되어 좌·우 회전을 용이하도록 기능을 하는 회전축 베어링(42A, 42B)과, 그리고 상기 회전축 부싱(43)의 하부에 위치하며 조인트 고정판(15)에 고정되는 유니버셜 조인트(44) 등이 있다.

그리고 상기 중프레임(12)의 상부에 위치하는 지지축(47)과 이와 관련된 부속품으로는 지지축 고정판(19)에 고정되는 지지축 부싱A(45)와 상기 바디(11)의 상부에 위치하는 회전판(85)에 고정되는 지지축 부싱B(46), 그리고 상기의 지지축 부싱A,B(45, 46)에 삽입되어 회전을 원활하게 해주는 지지축 베어링(48A, 48B) 등이 있다.

다음으로 도 6에 도시되어 있는 트랙부(60)의 구성품에 대하여 설명하면 다음과 같다.

트랙부(60)은 트랙벨트(62)가 용이하게 회전될 수 있도록 상기 트랙벨트(62)가 회전되는 전·후 방향의 양단에 2개의 아이들롤러(64A, 64B)를 고정시켜주는 롤러고정판(61A, 61B)와, 상기 트랙벨트(62)의 상면에서 상기 휠(30)이 용이하게 밀착되며 지지해주기 위하여 상기 트랙벨트(62)의 내부공간에 디딤판(63) 등이 구비되어 있으며, 상기 아이들롤러(64)의 회전력을 롤러풀리A, B(75, 77)에 전달시키기 위한 워엄기어(65) 등으로 구성되어 있다.

다음에는 드럼부(70)가 도시되어 있는 도 7에 대하여 설명하면 다음과 같다.

드럼부(70)는 상기 워엄기어(65)로부터 전달받은 회전력이 롤러풀리A(75)에서 롤러풀리벨트(76)에 의해 전달되는 롤러풀리B(77)와, 롤러풀리B(77)와 일체형으로 조립체결되어져 풀리A고정판(17)에 고정되어 있는 드럼풀리A(71), 상기 드럼풀리A(71)이 회전되면 연동하여 회전되면서 드럼벨트(72)를 통하여 회전력이 전달되는 드럼풀리B(73), 그리고 드럼풀리B(73)와 일체형으로 조립; 체결되어져 상기 드럼고정판(16)에 고정되어 있는 드럼(74) 등으로 구성되어 있다.

도 8에는 안장부(80)의 구성품에 대하여 도시되어 있는 바, 상기의 안장부(80)에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

안장부(80)는 본 발명의 장치를 사용자가 앉아서 운동할 수 있도록 안장받침대(82)의 상면에 고정되어 있는 안장(81)과, 상기 안장(81)의 하부에 장착되어져 일반 자전거의 뒷바퀴와 같은 형상으로 구비되어 있는 데코휠(84)과, 상기 데코휠(84)의 외관을 장식하며 조립되는 데코케이스(83), 상기 바디(11)의 상부에서 상기의 안장(81)을 좌·우 방향으로 회전시키는 회전판(85), 그리고 상기 회전판(85)과 상기 데코휠(84)를 조립, 체결하여 고정시켜주는 데코휠 지지대(86)와 회전고정판(87) 등으로 구성되어 있다.

이상으로 본 발명에 따르는 커브기능을 가지는 실내 사이클 머신(1)에 대한 주요구성품을 프레임부(10), 사이클 휠부(20), 회전부(40), 트랙부(60), 드럼부(70), 그리고 안장부(80) 등으로 구분하여 상세히 설명되었다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 커브기능을 가지는 실내 사이클 머신(1)에 대한 동작과 기능을 도시한 도면에 의거하여 설명하기로 한다.

도 9는 상기 휠(30)이 상기 트랙벨트(62)의 상면에서 좌·우 방향으로의 회전동작과 이와 연동되는 드럼부(70)의 동작상태를 도시한 것으로서, 페달(23)을 발로 밟아 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전시키면 휠풀리A(26)는 연동하여 반시계 방향으로 회전되면서 휠벨트(27)를 통하여 휠풀리B(29)로 회전력이 전달되어 휠풀리B(29)와 일체형으로 조립, 체결되어 있는 휠(30)은 상기 페달(23), 휠풀리A, B와 같은 방향인 반시계 방향으로 회전되어진다.

이때 휠풀리B(29)의 외경은 휠풀리A(26)의 외경과 비교하여 작기 때문에 상기 페달(23)과 상기 휠풀리A(26)의 저속회전에도 불구하고 상기 휠풀리B(29)와 휠(30)은 고속으로 회전하게 된다.

그리고 상기 휠(30)의 하면에 접촉되어 있는 트랙벨트(62)는 상기 휠(30)과의 마찰력에 의해 트랙벨트(62)의 상면이 전면부에서 후면으로 회전하기 시작한다.

상기 트랙벨트(62)의 전면부와 후면부에 장착되어져 있는 아이들롤러(64A, 64B)에 의해 상기 트랙벨트(62)는 전·후 방향으로 원활하게 회전한다.

상기 아이들롤러(64A)는 상기 트랙벨트(62)와 밀착되어 있으므로 상기 트랙벨트(62)의 전·후 회전에 의해, 아이들롤러(64A)와 조립, 체결되어 고정된 워엄기어(65)도 연동하게 된다.

상기 워엄기어(65)는 상기 아이들롤러(64A)의 회전축의 방향을 도시된 바와 같이 90°하향으로 방향전환해 주기 때문에 롤러풀리A(75)로 회전력이 전달된다.

또한, 롤러풀리A(75)의 회전력은 롤러풀리벨트(76)를 통하여 롤러풀리B(77)로 전달된다.

따라서 롤러풀리B(77)과 일체형으로 조립, 체결되어져 풀리A 고정판(17)에 고정되어 있는 드럼풀리A(71)는 롤러풀리B(77)과 연동하여 회전하게 되고, 상기 드럼풀리A(71)의 회전력은 드럼벨트(72)를 통하여 드럼풀리B(73)으로 전달되어진다.

드럼풀리A(71)의 외경은 도시한 바와 같이 드럼풀리B(73)의 외경과 비교하여 크기 때문에 드럼풀리A(71)의 저속회전에도 불구하고 드럼풀리B(73)의 속도는 고속회전을 이루게 된다.

따라서 드럼풀리B(73)에 조립, 체결되어져 드럼고정판(16)에 고정되어 있는 드럼(74)도 연동하여 고속으로 회전하게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 상기 페달(23)의 회전력은 일반적으로 상기 드럼(74)의 중량이 무겁게 제작되어 있기 때문에 일단, 회전이 되면 상기 드럼(74)에 관성력이 커져서 회전을 지속적으로 유지하려는 특성을 가지고 있지만 충분한 관성력을 가질 때까지는 상기와 같이 상기 페달(23)을 회전시키기 위한 구동력이 많이 필요하게 되므로 본 발명에 따르는 커브기능을 수행하기 위한 운동이 선행이 되어야 한다.

즉 상기 페달(23)에 의한 구동력과 상기 드럼(74)에 의한 관성력이 합쳐진 회전력으로 회전되어지는 트랙벨트(62)의 상면에서 휠(30)의 좌·우 방향으로 회전되도록 상기 핸들(21)을 조작함으로써 본 발명에 따르는 실내 사이클 머신의 커브기능에 대한 운전을 실시한다.

상기 휠(30)의 구름회전방향이 트랙벨트(62)의 전·후 이송방향과 경사각을 형성하면 상기 휠(30)의 회전력은 마찰력에 의해 일부는 손실되고 나머지만 트랙벨트(62)로 전달되어진다. 이때 계속 커브기능 운전을 하면서 운동시간이 경과하면 높아진 관성력은 다시 줄어들기 시작한다.

관성력이 감소되어 트랙벨트(62)의 회전속도도 느려져서 휠(30)을 좌·우 방향으로 회전시키기 위한 구동력도 떨어져 결국 본 발명에 따르는 커브기능에 대한 수행이 어렵게 된다.

이와 같은 상태가 되면 상기 핸들(21)을 조작하여 휠(30)이 트랙벨트(62)의 중앙에 위치한 상태에서 트랙벨트(62)의 전·후 이송방향과 일치하도록 휠(30)의 구름방향을 놓게되면 휠(30)의 모든 회전력이 마찰력에 의한 손실이 없이 그대로 트랙벨트(62)로 전달되어져 다시 드럼(74)의 관성력은 증대하기 시작한다.

다시 관성력이 충분히 높아진 상태가 이르게 되면 핸들(21)을 좌·우 방향으로 조작함으로써 본 발명에 따르는 실내 사이클 머신의 커브기능에 대한 운전이 반복하여 실시되는 것이다.

다음으로 도 10에는 상기 휠(30)의 방향전환에 따라 안장부(80)가 좌·우 방향으로 회전되는 동작상태를 동작순서별로 상세히 도시되어 있다.

도 10에서 동작순서①은 휠(30)이 트랙벨트(62) 상면에 중앙부에 위치하고 또한 상기 휠(30)의 구름방향이 상기 트랙벨트(62)의 전·후 이동방향과 일치되도록 핸들(21)은 좌·우 평형을 유지되게 하면 안장부(80)는 정중앙에 곧바로 있으며 운전시작 초기단계와 동일한 동작상태가 된다.

동작순서①은 이미 전술한 바와 같이 드럼(74)이 충분한 관성력이 도달하기까지 발로 페달(23)을 회전시키는 것이 선행되어야 한다.

본 발명에 따르는 실내 사이클 머신의 커브기능에 대한 운전이 가능할 정도로 상기 드럼(74)에 관성력이 유지되면 동작순서② 단계로 진행되어진다. 즉 상기 핸들(21)을 손으로 잡고 좌측으로 경사각을 이루도록 회전시켜주면 상기 트랙벨트(62)의 상면과 마찰이 발생하면서 상기 휠(30)은 트랙벨트(62)의 좌측방향으로 이동한다.

이때, 안장부(80)는 상기 휠(30)의 좌측 회전과 연동하여 반시계 방향으로 회전축(41)을 중심으로 하여 회전된다. 이와 같은 진행은 상기 휠(30)이 상기 트랙벨트(62)의 좌측단으로 이동될 때까지 진행되어 좌측 끝단면에서 동작순서②에 도시된 바와 같은 동작상태를 유지한다.

동작순서②로부터 우측으로 방향전환을 하기 위해서는 상기 핸들(21)을 우측 시계방향으로 회전시키면 상기 휠(30)은 상기 트랙벨트(62)의 좌측면으로부터 우측으로 이동하기 시작하며 동작순서③의 동작상태가 이루어진다.

상기 휠(30)이 우측으로 이동하기 시작하면 상기 핸들(21)과 안장부(80)는 회전축(41)을 중심으로 하여 시계방향으로 회전되면서 상기 핸들(21)과 안장부(80)는 동작순서④의 상태를 이룬다. 여기서 동작순서④의 동작상태는 이미 상세히 설명되었던 동작순서①과 동일하다.

그리고 동작순서④에서 상기 핸들(21)을 계속해서 우측 시계방향으로 회전시키면 상기 트랙벨트(62)의 우측단까지 진행되어 동작순서⑤의 상태를 이루게 된다. 동작순서④에서 동작순서⑤의 상태로 진행되기 위해서는 상기 핸들(21)이 시계방향으로 회전됨에 따라 상기 안장부(80)가 시계방향으로 회전되는 것은 이미 설명되어진 동작순서③의 상태에서 동작과 동일하다.

상기 트랙벨트(62)의 좌측단에서 우측으로 상기 휠(30)의 방향전환과 마찬가지로 상기 트랙벨트(62)의 우측단에서 좌측으로 상기 휠(30)의 방향전환은 동일한 동작으로 진행되어 동작순서①의 동작상태를 이룬다.

상기와 같이 동작순서①로부터 동작순서⑥에 이루기까지 반복순환되며 본 발명에 따른 실내 사이클 머신의 커브기능이 실시되겠지만 상기 드럼(74)의 관성력이 소진되어지면 상기 페달(23)에 의한 구동력만으로는 커브동작이 원활하게 이루어지지 않게 된다.

따라서 사용자가 본 발명에 따르는 실내 사이클 머신의 커브기능을 위해서는 동작순서① 또는 동작순서④의 상태에서 다시 상기 드럼(74)의 관성력이 충분히 상승될 때까지 사용자가 상기 페달(23)을 발로 밟아 구동시켜야 하는 이유는 본 발명의 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)의 힘은 상기 페달(23)에 의한 구동력과 상기 드럼(74)에 의한 관성력이 합쳐져야만 커브기능 수행을 위한 회전력으로 충족되기 때문이다.

드럼(74)에 의한 관성력이 없이 상기 트랙벨트(62)의 회전이 어려워 상기 휠(30)이 경사각을 이룬 상태에서 원만한 커브기능을 수행할 수가 없다. 즉 운동에 따른 운동효과가 있을지는 몰라도 재미가 없어 지속으로 운동하기가 어렵게 된다.

도 11은 상기 휠(30)이 우회전하는 경우 상기 안장부(80)의 좌측면이 하향으로 기울어지도록 경사 구동하는 동작상태도이고 도 12는 상기 휠(30)이 좌회전하는 경우에 상기 안장부(80)의 우측면이 하향으로 기울어지도록 경사구동하는 동작 상태도이다.

도 11에 도시된 것과 같이 윗부분의 평면도와 측면도에는 핸들(21)과 안장부(80)가 트랙벨트(62)의 우측면으로 회전되어진 상태가 도시되어 있고 아래부분의 정면도는 상기의 핸들(21)과 안장부(80)의 좌측면이 하향으로 기울어져 경사구동되어 있는 상태를 도시하였는 바, 좌측의 정면도는 중프레임(12)와 하프레임(13)에서의 회전축(41)과 유니버셜 조인트(44)의 경사구동상태를 도시하였고, 우측의 정면도는 중프레임(12)에서의 지지축(47)과 지지축 부싱A, B(45, 46)의 경사구동상태가 도시되었다.

이에 대한 동작상태를 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 장치를 우회전시키기 위해 핸들(21)을 시계방향으로 회전시키면 휠(30)은 트랙벨트(62)의 상면에서 회전되어지고 안장부(80)가 회전축(41)을 중심축으로 하여 시계방향으로 회전되어진다는 것은 이미 도 10에서 충분히 설명되었다.

휠(30)의 구름방향이 트랙벨트(62)의 전·후 이동방향과 경사각을 이루게되면 트랙벨트(62)와 휠(30)과의 사이에 마찰력이 발생된다.

트랙벨트(62)는 전면부에서 후면부로 이동되며 회전하기 때문에 상기의 마찰력은 상기 휠(30)의 트랙벨트(62)상 접점을 기준으로 해서 트랙벨트(62)의 후면부 방향으로 모멘트가 발생하여 안장부(80)의 좌측면이 하향으로 기울어지려는 회전력으로 전환되어 작용한다.

상기의 회전력은 일반적으로 경사진 도로에서 주행하는 자동차나 스키장에서의 커브트랙을 스키나 스노우보드로 회전하며 하강하는 경우 발생하는 것과 동일하다. 특히, 경륜장에서 사이클로 경주하는 경우에도 이와 같은 현상은 동일하게 발생되기 때문에 경주자가 커브트랙 상에서는 자연스럽게 체중의 중심을 이동하여 쓰러지지 않고 균형을 유지하며 경주할 수가 있는 것이다.

또한, 이와 같은 모멘트에 의한 회전력으로 본 발명에 따른 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)으로부터 야외에서 타는 일반적인 사이클과 같은 동작과 현장감과 같은 느낌을 동일하게 가질 수 있는 원리가 된다.

도 11의 아래부분에 있는 좌측 정면도는 회전축(41)과 유니버셜 조인트(44)가 하프레임(13), 중프레임, 그리고 회전판(85) 사이에서 좌측으로 기울어지면서 상기 회전판(85)와 조립, 체결되어져 고정되어 있는 안장부(80)가 기울어지며 경사구동하는 상태를 도시한 것으로 이와 연동하여 하프레임(13)과 중프레임(12)의 사이에 장착되어 있는 좌측의 스프링(14A)이 압축되어지고, 우측의 스프링(14A)이 인장되어진다는 것을 알 수가 있다.

도 11의 아래부분 중 우측의 정면도는 중프레임(12)과 회전판(85) 사이에 장착되어 있는 지지축(47)과 지지축 부싱A, B(45, 46)가, 상기의 회전판(85)이 상기 회전축(41)을 중심축으로 하여 회전되어질 때 연동하여 회전되는 상태를 나타낸다. 즉 일정한 경사를 이루며 지지축(47)은 중프레임(12)에 조립, 체결되어 있는 지지축 부싱A(45)를 중심으로 하여 회전판(85)에 조립, 체결되어 있는 지지축 부싱B(46)과 함께 회전되어지는 것이다.

여기서 도시된 바와 같이 경사져 있는 지지축(47)이 좌측방향으로 회전된다는 것은 결국 회전판(85)이 상기 중프레임(12)을 이루는 동일한 평면과 일정한 간격을 유지하며 회전된다는 것을 의미하므로 유니버셜 조인트(44)에 의한 경사구동은 지지축(47)에도 동일한 동작이 이루어지도록 한다.

다음으로 도 12에 도시되어 있는 것과 같이 핸들(21)과 안장부(80)가 좌측방향으로 회전하는 경우에도 도 11에서 설명한 동작원리와 구동이 동일하게 적용되어진다는 것을 알 수가 있다.

도 13은 본 발명에 따른 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)에서 동작순서별로 도시된 본 발명의 장치에 대한 동작기능 및 운동모션을 플로우챠트 형식으로 나타내었다.

우선 본 발명에 따른 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)에 올라서서 운동해야 할 시간과 열량, 그리고 거리 중에서 선택하여 운동조건을 예약한다.

그리고 나서 운동시작하기 전에 몸의 바란스를 잡아보며 운동준비가 되었는지 확인해보고 아직 몸의 바란스가 불안정하면 체중의 중심을 이동하여 균형을 잡은 후 운동을 시작해도 좋으면 핸들(21)을 양손으로 잡고 휠(30)이 트랙벨트(62)의 중앙위치에 놓여지도록 하고 휠(30)의 구름방향을 정면을 바라보도록 조정해 놓은 다음에 페달(23)을 밟아 회전시킨다.

페달(23)은 드럼(74)에 관성력이 충분히 오르게 되면 페달(23)을 발로 무리하게 힘을 주어 밟지 않아도 자전되므로 그렇게 될 때가지 계속 페달(23)을 밟아 회전시키며 운동을 한다.

이때, 페달(23)을 발로 아무리 세게 밟아 회전시켜도 드럼(74)에 관성력이 충분히 오르지 않으면 휠(30)이 트랙벨트(62)에 밀착되지 않아 휠(30)의 회전력이 트랙벨트(62)로 전달되지 않아 트랙벨트(62)를 전면부에서 후면부로 이동시키지 못하기 때문이므로 휠(30)이 트랙벨트(62)의 상면을 밀착시키도록 핸들(21)을 잡은 양손의 힘을 하향으로 가해보거나 체중의 중심을 전면으로 이동하여 휠(30)에 하중이 걸리도록 하여 휠(30)이 트랙벨트(62)의 상면에 완전히 밀착되도록 한다.

상기와 같이 조정해서 페달(23)의 회전력으로 드럼(74)에 충분히 관성력이 올랐다고 판단되면 핸들(21)을 좌·우 방향으로 회전시키면서 본 발명에 따른 실내 사이클 머신의 커브기능을 드럼(74)의 관성력이 떨어질 때까지 계속 수행하며 운동하다가 드럼(74)의 관성력이 부족하여 페달(23)을 밟는 힘이 너무 많이 들거나 커브기능이 원활하게 수행되지 않으면 다시 핸들(21)을 중앙위치에 놓여지도록 조정하고 휠(30)의 구름방향을 정면을 향하도록 한 후에 전과 마찬가지로 페달(23)의 회전력으로 드럼(74)에 충분한 관성력이 생겨 발에 힘을 주지 않아도 페달(23)이 자전될 때까지 회전시켜 준다.

그리고 나서 다시 본 발명에 따른 실내 사이클 머신의 커브기능을 수행하며 운동하고 예약된 시간이나, 열량, 거리가 도달되는 시점에 운동을 종료한다.

본 발명에 따른 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)을 운동시작부터 종료될 때까지 동작순서별로 상세히 동작기능 및 운동모션을 설명하였다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 적용부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게는 자명하다.

따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1 : 커브기능을 가진 실내 사이클 머신
10 : 프레임부
11 : 바디 12 : 중프레임
13 : 하프레임 14A : 스프링, 14B : 스프링핀
15 : 조인트 고정판 16 : 드럼 고정판
17 : 풀리A 고정판 18 : 회전축 고정판
19 : 지지축 고정판
20 : 사이클 휠부
21 : 핸들 22 : 핸들지지대
23 : 페달 24 : 디스플레이
25 : 크랭크축 26 : 휠풀리A
27 : 휠벨트 28 : 조인트 풀리
29 : 휠풀리B 30 : 휠
40 : 회전부
41 : 회전축 42 : 회전축 베어링
43 : 회전축 부싱 44 : 유니버셜 조인트
45 : 지지축 부싱A 46 : 지지축 부싱B
47 : 지지축 48 : 지지축 베어링
60 : 트랙부
61 : 롤러고정판 62 : 트랙벨트
63 : 디딤판 64 : 아이들롤러
65 : 워엄기어
70 : 드럼부
71 : 드럼풀리A 72 : 드럼벨트
73 : 드럼풀리B 74 : 드럼
75 : 롤러풀리A 76 : 롤러풀리벨트
77 : 롤러풀리B
80 : 안장부
81 : 안장 82 : 안장 받침대
83 : 데코케이스 84 : 데코휠
85 : 회전판 86 : 데코휠 지지대
87 : 회전 고정판

Claims (3)

1. 실내에서 운동 및 게임기기로 사용되는 실내용 사이클 장치에 있어서, 장치의 전면부에 위치한 휠(30)이 페달(23)에 의해서 회전구동되어지고, 핸들(21)에 의해서 방향조절이 가능하도록 장착되어 있으며, 상기 휠(30)의 하면에서 휠(30)과의 접촉에 의한 마찰력으로 트랙벨트(62)가 전·후 회전방향의 양단에 장착된 2개의 아이들롤러(64)에 의해 회전되어질 때, 상기 트랙벨트(62)가 관성력을 갖도록 별도의 드럼(74)이 구비되어 연동되어지는 것을 특징으로 하는 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)
2. 제 1항에 있어서
   상기 핸들(21)의 방향조절에 따라 상기 휠(30)이 상기 트랙벨트(62) 상에서 좌·우측으로 회전되는 경우, 상기 핸들(21) 및 휠(30)과는 분리되어 구성되는 안장(81)의 좌·우면이 기울어지도록 휠(30)의 좌·우측 회전과 연동하여 경사구동을 하고, 또한 상기 안장(81)이 좌·우측으로 회전되는 것을 특징으로 하는 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서
   장치의 하부에 위치하면서 장치를 지지하도록 구비되는 하프레임(13)과;
   상기 하프레임(13)의 상부에서 상·하 방향으로 유동되는 스프링(14)의 탄성재가 장착되는 중프레임(12);
   상기 하프레임(13)과 상기 중프레임(12)의 사이에 연결되어 상기 중프레임(12)의 좌·우측면이 기울어지도록 상·하 방향으로 경사지면서 회동하는 유니버셜조인트(44);
   상기 중프레임(12)과 조립장착되는 회전축(41)과 지지축(47) 및 베어링(42,48)에 의해 좌·우 방향으로 회전되는 회전판(85)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 커브기능을 가진 실내 사이클 머신(1)

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