KR101316956B1 - 왕복이동 핸들을 구비한 사이클 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠을 페달로 회전시켜 운동하는 자전거나 사이클 헬스기구로서, 휠을 회전시켜 운동할 때 핸들이 전후 또는 상하로 왕복이동 함으로써 하체뿐만 아니라 상체에도 운동부하를 가할 수 있는 사이클 기구에 관한 것이다. 본 발명에 따른 사이클 기구는, 프레임(2)에, 회전 가능한 휠(3), 손으로 잡는 핸들(4) 및 둔부를 받쳐주는 안장(5)이 설치된 사이클 기구로서, 핸들(4)을 전후로 왕복이동 시키는 핸들전후왕복장치(100)를 포함한다. 핸들전후왕복장치(100)는, 구동스프라켓(110), 피동스프라켓(120), 전동체인(130), 가이드레일(140), 핸들셔틀(150), 및 크랭크기구(160)를 포함하며, 휠(3)이 회전하면 구동스프라켓(110)과 전동체인(130)을 통해 피동스프라켓(120)이 회전하고, 크랭크기구(160)에 의해 피동스프라켓(120)의 회전운동이 핸들셔틀(150)의 전후 왕복이동으로 전환되어 핸들(4)이 핸들셔틀(150)과 함께 가이드레일(140)을 따라 전후로 왕복이동 한다.

Description

왕복이동 핸들을 구비한 사이클 기구{Cycle Apparatus Having Reciprocating Handle}

본 발명은 사이클 기구에 관한 것이며, 보다 상세하게는 휠을 페달로 회전시켜 운동하는 자전거나 사이클 헬스기구로서, 휠을 회전시켜 운동할 때 핸들이 전후 또는 상하로 왕복이동 함으로써 하체뿐만 아니라 상체에도 운동부하를 가할 수 있는 사이클 기구에 관한 것이다.

운동과 레저에 관한 관심 고조와 지구온난화의 요인인 탄소량 배출 저감을 위한 방안으로서 국가적 차원에서 자전거 활성화 정책이 적극적으로 추진됨에 따라, 운동과 레저용으로서 뿐만 아니라 출퇴근 수단으로서도 자전거 이용인구가 급속도로 증가하고 있다.

널리 알려진 바와 같이, 자전거는 페달을 밟아 휠을 회전시켜 주행하는 운송기구로서, 단순한 원형 루트로 페달을 밟는 것으로 그 운동이 단순하며, 이런 이유로 상체운동을 겸할 수 있는 자전거 등 다수의 변형된 자전거가 다수 제안되어 있다.

이런 자전거에 관한 종래기술로서는, 대한민국 등록특허 제10-0200175호(1999. 03. 09. 등록)의 '핸들과 발판으로 움직이는 입식 시소형 자전거', 대한민국 등록특허 제10-0579530호(2006. 05. 08. 등록)의 '핸들조작에 의해 구동되는 자전거', 대한민국 등록특허 제10-0825125호(2008. 04. 18. 등록)의 '전후 회동 가능한 핸들을 갖는 자전거', 및 대한민국 등록특허 제10-0840262호(2008. 06. 16. 공고)의 '상체 운동이 가능한 핸들이 구비된 자전거' 등이 있다.

한편, 사이클 헬스기구는 러닝머신과 함께 가장 널리 사용되는 실내 운동용 헬스기구로서, 널리 알려진 바와 같이, 지면에 견고하게 지지되고 골격을 형성하는 프레임에, 회전저항력을 가지는 휠을 발로 페달을 밟아 회전시킴으로써 하체(다리)에 운동부하를 가하여 하체운동을 하는 운동기구이다.

사이클 헬스기구도 역시 단순한 원형 루트로 페달을 밟는 것으로 그 운동이 단순하며, 이런 이유로 상체운동 등 다른 기능을 겸한 변형된 사이클 운동기구가 다수 제안되어 있다.

사이클 운동기구에 관한 종래기술로서는, 대한민국 공개특허 제10-2001-0020069호의 사지운동용 실내자전거(2001년 03월 15일 공개), 대한민국 등록특허 제10-0766426호의 상체운동기능이 부가된 실내운동용 자전거(2007년 10월 12일 공고), 대한민국 공개특허 제10-2009-0077360호의 복부 마사지 장치가 구비된 싸이클 헬스기구(2009년 07월 15일 공개), 대한민국 등록실용신안 제20-0334981호의 사이클 운동기구(2003년 12월 03일 공고), 대한민국 등록실용신안 제20-0348843호의 상체운동이 가능한 건강자전거(2004년 05월 03일 공고), 대한민국 공개실용신안 제20-2008-0005768호의 스트레칭 핸들을 구비한 운동 사이클(2008년 11월 28일 공개) 등 다수가 있다.

본 발명의 목적은, 자전거와 사이클 헬스기구와 같은 각종 사이클 기구에서, 휠이 회전하는 것에 연동하여 핸들이 전후 또는 상하 왕복이동 함으로써 하체뿐만 아니라 상체에도 운동부하를 가할 수 있는 사이클 기구를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따란 왕복이동 핸들을 구비한 사이클 기구가 제공된다.

본 발명에 따른 제1 구체예의 사이클 기구는, 프레임에, 회전 가능한 휠, 손으로 잡는 핸들 및 둔부를 받쳐주는 안장이 설치된 사이클 기구로서, 상기 핸들을 전후로 왕복이동 시키는 핸들전후왕복장치를 포함한다.

상기 핸들전후왕복장치는, 상기 휠의 회전과 함께 회전하는 구동스프라켓, 상기 핸들에 인접하여 회전 가능하게 설치된 피동스프라켓, 상기 구동스프라켓과 상기 피동스프라켓 사이에 걸려 상기 구동스프라켓에 연동하여 상기 피동스프라켓을 회전시키는 전동체인, 상기 핸들을 상기 프레임에 회전 가능하게 지지하는 핸들포스트에 설치되되 일정 길이 전후로 길게 신장된 가이드레일, 상기 가이드레일에 전후로 왕복이동 가능하게 장착되고 상기 핸들이 설치된 핸들셔틀, 및 상기 피동스프라켓과 상기 핸들셔틀 사이에 설치되어 상기 피동스프라켓의 회전운동을 상기 핸들셔틀의 전후 왕복이동으로 전환하는 크랭크기구를 포함한다.

제1 구체예의 왕복이동 핸들을 구비한 사이클 기구는, 상기 휠이 회전하면, 상기 구동스프라켓과 상기 전동체인을 통해 상기 피동스프라켓이 회전하고, 상기 크랭크기구에 의해 상기 피동스프라켓의 회전운동이 상기 핸들셔틀의 전후 왕복이동으로 전환되어 상기 핸들이 상기 핸들셔틀과 함께 상기 가이드레일을 따라 전후로 왕복이동 한다.

본 발명에 따른 제2 구체예의 사이클 기구는, 프레임에, 회전 가능한 휠, 손으로 잡는 핸들 및 둔부를 받쳐주는 안장이 설치된 사이클 기구로서, 상기 핸들을 상하로 왕복이동 시키는 핸들상하왕복장치를 포함한다.

상기 핸들상하왕복장치는, 상기 휠의 회전과 함께 회전하는 구동스프라켓, 상기 핸들에 인접하여 회전 가능하게 설치된 피동스프라켓, 상기 구동스프라켓과 상기 피동스프라켓 사이에 걸려 상기 구동스프라켓에 연동하여 상기 피동스프라켓을 회전시키는 전동체인, 상기 핸들을 상기 프레임에 회전 가능하게 지지하는 핸들포스트에 상하로 길게 형성된 가이드홀, 상기 가이드홀에 상하로 왕복이동 가능하게 삽입되고 상기 핸들이 설치된 핸들지지대, 및 상기 피동스프라켓과 상기 핸들지지대 사이에 설치되어 상기 피동스프라켓의 회전운동을 상기 핸들지지대의 상하왕복이동으로 전환하는 크랭크기구를 포함한다.

제2 구체예의 왕복이동 핸들을 구비한 사이클 기구는, 상기 휠이 회전하면, 상기 구동스프라켓과 상기 전동체인을 통해 상기 피동스프라켓이 회전하고, 상기 크랭크기구에 의해 상기 피동스프라켓의 회전운동이 상기 핸들지지대의 상하 왕복이동으로 전환되어 상기 핸들이 상기 핸들지지대와 함께 가이드홀을 따라 상하 왕복이동 한다.

바람직하게, 본 발명의 사이클 기구는 자전거 또는 사이클 헬스기구이다.

바람직하게, 상기 크랭크기구는 상기 피동스프라켓의 외주에 횡으로 돌출된 형성된 크랭크핀, 상기 핸들셔틀에 형성된 셔틀핀 및 상기 크랭크핀과 상기 셔틀핀 사이를 회동 가능하게 연결하는 커넥팅로드를 포함한다. 바람직하게, 상기 커넥팅로드는 상기 크랭크핀과 상기 셔틀핀로부터 분리 가능하게 조립된다.

본 발명에 따른 사이클 기구는, 페달로 휠을 돌려 운동하는 자전거나 사이클 헬스기구와 같은 각종 사이클 기구에서, 휠이 회전할 때 핸들이 전후 또는 상하로 왕복이동 하게 되므로, 사용자는 손(상체)의 위치가 앞으로 전진된 상태와 뒤로 후퇴한 상태 또는 상측으로 올라간 상태와 하측으로 내려간 상태를 반복하면서 페달을 돌려야 하므로, 단지 손이 고정된 상태에서 페달을 돌리는 것에 의해 받게 되는 하체에 대한 운동부하에 더하여, 상체가 전후 또는 상하로 강제적으로 움직이는 것에 따른 상체의 운동부하를 받게 되는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 제1 구체예에 따른 예시적인 사이클 기구(핸들 전후왕복 자전거)의 개략 사시도,
도2는 도1에 따른 사이클 기구의 부분사시도,
도3은 도1에 따른 사이클 기구의 부분상세도,
도4는 도1에 따른 사이클 기구의 작동도,
도5는 본 발명의 제1 구체예에 따른 다른 예시적인 사이클 기구(핸들 전후왕복 사이클 헬스기구)의 개략 사시도,
도6은 본 발명의 제2 구체예에 따른 예시적인 사이클 기구(핸들 상하왕복 자전거)의 개략 사시도,
도7은 도6에 따른 사이클 기구의 부분상세도,
도8은 도6에 따른 사이클 기구의 작동도,
도9는 본 발명의 제2 구체예에 따른 다른 예시적인 사이클 기구(핸들 상하왕복 사이클 헬스기구)의 개략 사시도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 왕복이동 핸들을 구비한 사이클 기구를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 사이클 기구를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.

도1 내지 도9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사이클 기구는, 실외용 자전거(도1 내지 도4 및 도6 내지 도8)와 실내용 사이클 헬스기구(도5 및 도9)를 모두 포함하는 개념으로서, 이하에서는 본 발명을 자전거에 적용한 예를 중심으로 주로 설명한다.

도1 내지 도4 및 도6 내지 도8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사이클 기구로서의 자전거는, 종래의 자전거와 마찬가지로, 전체적인 골격을 형성하는 프레임(2)에, 회전 가능하게 장착된 휠(3: 일반적으로 전륜과 후류), 손으로 잡고 지지하며 조향에 사용하는 핸들(4), 둔부를 받쳐주는 안장(5) 및 발로 돌려 휠(3: 일반적으로 후륜)을 회전시키는 페달(6)이 설치된 구성을 포함한다.

도1과 도6에서 도면부호 7a, 7b 및 7c는 자전거의 주행에 필요한 페달스프라켓(7a), 체인(7b) 및 휠스프라켓(7c)이다.

본 발명에 있어서 프레임(2)이라 함은 자전거나 사이클 헬스기구에서 전체의 뼈대를 이루는 골격부재를 의미한다. 일반적으로 자전거의 프레임(2: 도1 및 도6 참조)은 도로를 주행할 수 있도록 구성된 프레임이고, 사이클 헬스기구의 프레임(2: 도5 및 도9 참조)은 지면에 유동 없이 고정된 프레임이다.

본 발명이 적용된 자전거에서 상기 기본 구성들의 유기적 결합관계와 그 작동은 관련 분야에 알려진 자전거에 관한 일반적인 기술을 참조할 수 있고, 이들 구성 자체는 본 발명과 직접적인 관련이 없으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제1 구체예(핸들 전후왕복 사이클 기구)

이하, 도1 내지 도5를 참조하여 본 발명에 따른 사이클 기구의 제1 구체예를 설명한다. 제1 구체예의 사이클 기구는 핸들이 전후로 왕복 이동하는 자전거 또는 사이클 헬스기구이다.

제1 구체예의 사이클 기구는, 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이, 휠(3)의 회전에 연동하여 핸들(4)을 전후로 왕복이동 시키는 핸들전후왕복장치(100)를 포함한다.

제1 구체예에서 핸들전후왕복장치(100)가 설치되는 휠(3)은, 도1 및 도5에 도시된 바와 같이, 바람직하게 핸들(4)에 인접한 전륜이며, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 핸들전후왕복장치(100)는, 구동스프라켓(110), 피동스프라켓(120), 전동체인(130), 가이드레일(140), 핸들셔틀(150) 및 크랭크기구(160)를 포함하며, 핸들(4)을 왕복이동하기 위한 장치이므로, 바람직하게 핸들(4)에 근접하여 설치된다.

상기 구동스프라켓(110)은 휠(3)의 회전축에 연설되어 휠(3)과 함께 회전하는 스프라켓이다. 일반적으로 핸들(4)은 전방의 휠(3)에 인접하여 있으므로 구동스프라켓(110)은 전방의 휠(3)에 설치하는 것이 바람직하다.

상기 피동스프라켓(120)은 핸들(4)에 인접하여 설치되며, 바람직하게 전방의 휠(3: 전륜)의 상방이면서 핸들(4)의 전방인 공간에 회전 가능하게 설치된다.

구동스프라켓(110)을 전륜에 설치하는 경우, 자전거에서 핸들(4)을 조향하면 전륜이 정해진 범위의 각도에서 좌우로 회동하는 것과 함께 구동스프라켓(110)도 함께 회동하는 바, 따라서 핸들전후왕복장치(100)가 원활하게 작동하기 위해서는 피동스프라켓(120)이 구동스프라켓(110)과 일체로 회동하도록 설치하여야 한다. 이를 위해 피동스프라켓(120)을 회전 가능하게 지지하는 브래킷(121)은 휠(3)을 회전가능하게 지지하면서 휠(3) 및 핸들(4)과 연동하여 회동하는 포크(8)에 설치한다.

이와 같이 피동스프라켓(120)을 브래킷(121)을 이용하여 포크(8)에 지지함에 따라, 핸들(4)의 조향으로 휠(3)이 회동할 때 구동스프라켓(110)과 피동스프라켓(120)도 함께 회동하면서 그 상대적인 위치가 변동 없이 항상 일정하게 유지된다.

상기 전동체인(130)은 구동스프라켓(110)과 피동스프라켓(120) 사이에 걸려서 구동스프라켓(110)의 회전에 연동하여 피동스프라켓(120)이 회전하도록 하는 체인이다. 따라서 전동체인(130)의 작용으로 휠(3: 전륜)이 회전하면 피동스프라켓(120)은 구동스프라켓(110)에 연동하여 회전한다. 이때, 구동스프라켓(110)에 대한 피동스프라켓(120)의 톱니 비율을 높게 설정하여 구동스프라켓(110)의 다수회 회전하여야 피동스프라켓(120)이 1회전 하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 가이드레일(140)은 상기 핸들셔틀(150)의 왕복이동을 안내하는 레일이다. 가이드레일(140)은, 프레임(2)에 회동 가능하게 설치되어서 조향시에 핸들(4)과 함께 회동하는 핸들포스트(4a)의 상단에 설치하며, 일정 길이로 전후로 길게 신장되어 있다. 가이드레일(140)이 핸들포스트(4a)에 설치되어 있음에 따라 핸들(4)을 조향하면 가이드레일(140)은 피동스프라켓(120)과 상대적인 위치 관계를 변동 없이 유지하면서 피동스프라켓(120)과 함께 회동한다.

상기 핸들셔틀(150)은 가이드레일(140)에 장착되어 가이드레일(140)을 따라 전후로 왕복이동 하는 부재이다. 핸들셔틀(150)의 상부에는 핸들(4)이 설치된다. 따라서 자전거가 주행할 때 핸들(4)을 조향하면 핸들전후왕복장치(100)의 구성요소들도 휠(4)과 함께 일체로 회동하게 되고, 핸들전후왕복장치(100)의 작동으로 핸들(4)이 핸들셔틀(150)과 일체로 가이드레일(140)을 따라 전후로 왕복이동 하게 된다.

도1 내지 도4에 예시된 구체예에서, 가이드레일(140)은 상부가 개방된 원통으로 형성되어 있고, 핸들셔틀(150)은 원통의 가이드레일(140)에 전후 왕복이동 가능하게 끼워지는 원기둥 형상으로 형성한 예를 도시한 것이다.

도3에서 가이드레일(140)의 돌기(141)와 핸들셔틀(150)의 홈(151)은, 가이드레일(140)에 대해 핸들셔틀(150)이 전후로만 이동 가능하고 좌우로 기울어지는 것은 방지하기 위한 구조이며, 가이드레일(140)과 핸들셔틀(150)이 타원형이거나 각형으로 형성한 경우에 좌우 기울어짐의 염려가 없으므로 돌기(141)와 홈(151)은 필요하지 않다.

상기 크랭크기구(160)는 피동스프라켓(120)과 핸들셔틀(150) 사이에 설치되어 피동스프라켓(120)의 회전운동을 핸들셔틀(150)의 전후 왕복이동으로 전환하는 작용을 한다.

도2와 도4에 도시된 구체예와 같이, 크랭크기구(160)는 피동스프라켓(120)의 외주에 횡으로 돌출 형성된 크랭크핀(161), 핸들셔틀(150)의 전단에 형성된 셔틀핀(162) 및 크랭크핀(161)과 셔틀핀(162) 사이를 회동 가능하게 연결하는 커넥팅로드(163)를 포함하도록 구성할 수 있다.

이와 같은 크랭크기구(160)의 작용에 따라, 도4에 도시된 바와 같이, 피동스프라켓(120)이 회전하면 그 회전력은 크랭크핀(161)과 커넥팅로드(163)를 통해 셔틀핀(162)에 전달되어 핸들셔틀(150)이 가이드레일(140)을 따라 전후 왕복이동 하게 되고, 이때 핸들셔틀(150)의 전후왕복의 폭은 피동스프라켓(120)의 회전 중심과 크랭크핀(161) 사이 거리의 2배의 길이가 된다.

이상과 같은 제1 구체예의 사이클 기구에 의하면, 자전거의 주행으로 휠(3)이 회전하면, 구동스프라켓(110)이 회전하면서 전동체인(130)을 통해 피동스프라켓(120)이 회전하고, 피동스프라켓(120)의 회전은 크랭크기구(160)에 의해 핸들셔틀(150)의 전후 왕복이동으로 전환되며, 결국 핸들셔틀(150)이 핸들(4)과 함께 가이드레일(140)을 따라 전후로 왕복하게 된다.

따라서 제1 구체예의 사이클 기구는, 주행 중에 상체의 위치가 앞으로 전진된 상태와 뒤로 후퇴한 상태를 반복하게 되므로, 단지 페달을 돌리는 것에 의해 받게 되는 운동부하에 더하여, 안장(5)과 핸들(4) 사이의 거리가 반복적으로 가변되는 것에 적응해야 하는 추가적인 상체의 운동부하를 받게 된다.

본 발명의 제1 구체예가 적용된 자전거의 경우, 필요에 따라 핸들(4)이 전후 왕복하지 않는 상태로 자전거를 타고자 할 경우가 있을 수 있는바, 이를 위해 피동스프라켓(120)의 회전력이 핸들셔틀(150)의 전후 왕복이동으로 전환되는 것을 선택적으로 차단할 필요가 있다. 이를 위해 크랭크기구(160)를 형성함에 있어서 커넥팅로드(163)를 크랭크핀(161)과 셔틀핀(162)으로부터 분리 가능하게 구성하면, 필요에 따라 커넥팅로드(163)를 연결하거나 분리함으로써 이런 선택적 차단을 실현할 수 있다. 즉, 핸들(4)의 전후 왕복이동을 배제하고자 할 경우, 커넥팅로드(163)를 크랭크핀(161)과 셔틀핀(162)으로부터 분리하면, 핸들셔틀(150)이 전후 왕복하지 않게 된다.

핸들(4)이 전후 왕복이동하지 않는 상태로 제1 구체예의 사이클 기구를 사용할 경우에, 의도하지 않게 핸들셔틀(150)이 가이드레일(140)에서 움직일 수 있으므로, 도3에 도시된 바와 같이, 핸들셔틀(150)과 가이드레일(140) 사이에 고정나사와 같은 잠금기구(170)를 설치하여, 가이드레일(140)의 원하는 위치에 핸들셔틀(150)을 견고하게 고정시킬 수 있다.

이상에서는 제1 구체예의 사이클 기구를 자전거에 적용한 예에 대해 주로 설명하였는바, 제1 구체예의 사이클 기구는, 도5에 도시된 바와 같이, 실내용인 사이클 헬스기구에도 적용할 수 있다.

도5의 사이클 헬스기구에 적용된 핸들전후왕복장치(100)의 구성은 도1 내지 도4의 자전거와 유사하며, 다만 도1 자전거의 경우 핸들전후왕복장치(100)가 조향을 할 때 회동하는 휠(3)과 핸들(4) 사이에 설치되어 있기 때문에 핸들전후왕복장치(100)의 구성요소들을 핸들(4)의 조향에 연동하여 회동할 수 있도록 구성하지만, 도5의 사이클 헬스기구는 조향이 불필요 하므로, 이런 제약이 필요 없는 점에서 차이가 있다.

관련 기술분야에 기술자라면 도1의 자전거의 예를 도5의 사이클 헬스기구에 용이하게 적용할 수 있을 것이므로, 제1 구체예를 사이클 헬스기구에 적용한 예에 대해서는 그 구체적인 설명은 생략한다.

제2 구체예: 핸들 상하왕복 사이클 기구

이하, 도6 내지 도9를 참조하여 본 발명에 따른 사이클 기구의 제2 구체예를 설명한다. 제2 구체예의 사이클 기구는 핸들이 상하로 왕복하는 자전거 또는 사이클 헬스기구이다.

제2 구체예의 사이클 기구는, 도6 내지 도9에 도시된 바와 같이, 휠(3)의 회전에 연동하여 핸들(4)을 상하왕복 이동시키는 핸들상하왕복장치(200)를 포함한다.

핸들상하왕복장치(200)는 제1 구체예에 있어서의 핸들전후왕복장치(100)와 상당한 부분의 구성 및 작용이 유사한 바, 이하 핸들상하왕복장치(200)를 설명함에 있어서 핸들전후왕복장치(100)와 동일한 사항은 그 설명을 생략하거나 약술한다.

제2 구체예에서 핸들상하왕복장치(200)가 설치되는 휠(3)도, 도6 및 도9에 도시된 바와 같이, 바람직하게 핸들(4)에 인접한 휠(3)이며, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 핸들상하왕복장치(200)는, 구동스프라켓(210), 피동스프라켓(220), 전동체인(230), 가이드홀(240), 핸들지지대(250) 및 크랭크기구(260)를 포함하며, 바람직하게 핸들(4)에 인접한 위치에 설치된다.

상기 구동스프라켓(210)은 휠(3)의 회전축에 연설되어 휠(3)과 함께 회전하는 스프라켓이며, 제1 구체예의 구동스프라켓(110)과 실질적으로 동일하다.

상기 피동스프라켓(220)은 핸들(4)에 인접하여 설치되며, 바람직하게 구동스프라켓(210)과 일정 거리 이격된 지점의 포크(8)에 회전 가능하게 설치한다. 피동스프라켓(220)이 포크(8)에 설치됨에 따라 핸들(4)의 조향으로 휠(3)이 회동할 때 구동스프라켓(210)과 피동스프라켓(220)도 함께 회동하므로, 구동스프라켓(210)과 피동스프라켓(220)은 그 상대적인 위치가 변동 없이 일정하게 유지된다. 도7에서 포크(8)에 굴곡을 부여한 것은 피동스프라켓(220)의 설치공간을 확보하기 위한 것이다.

상기 전동체인(230)은 구동스프라켓(210)과 피동스프라켓(220) 사이에 걸려서 구동스프라켓(210)의 회전에 연동하여 피동스프라켓(220)이 회전하도록 하는 체인이며, 제1 구체예의 연동체인(130)과 실질적으로 동일하다.

상기 가이드홀(240)은, 핸들(4)을 프레임(2)에 회전 가능하게 지지하는 핸들포스트(4a)에 상하로 길게 형성된 구멍이다.

가이드홀(240)이 핸들포스트(4a)에 형성되어 있음에 따라 핸들(4)을 조향하면 가이드홀(240)은 피동스프라켓(220)과 상대적인 위치 관계를 변동 없이 유지하면서 피동스프라켓(220)과 함께 회동한다.

상기 핸들지지대(250)는 가이드홀(240)에 상하 왕복이동 가능하게 삽입되는 길게 신장된 로드 부재로서, 핸들지지대(250)의 상단에 설치된 핸들(4)은 가이드홀(240)에 대한 핸들지지대(250)의 상하 왕복에 따라 함께 상하로 왕복하게 된다.

핸들지지대(250)는 가이드홀(240)을 따라 상하 이동할 수 있으면서, 동시에 핸들(4)이 조향되면 그 조향력을 핸들포스트(4a)를 통해 휠(3)에 전달할 수 있어야 하므로, 핸들지지대(250)와 가이드홀(240)의 상하 이동 가능한 결합은 가이드홀(240)에 대해 핸들지지대(250)가 공회전 하지 않고 양자가 일체로 회동하도록 결합하여야 한다.

이를 위해 가이드홀(240)과 핸들지지대(250)의 결합 부분의 단면을 3각이나 4각과 같은 다각형으로 형성할 수 있고, 원형으로 할 경우에는 도7에 도시된 바와 같이, 가이드홀(240)에 돌기(241)를 형성하고 핸들지지대(250)에 홈(251)을 형성하여 돌기(241)와 홈(251)이 끼워 맞춤되어 서로에 대해 공해전이 불가능하도록 할 수 있다.

상기 크랭크기구(260)는 피동스프라켓(220)의 회전운동을 핸들지지대(250)의 상하 왕복이동으로 전환하는 작용을 한다.

제2 구체예에서의 크랭크기구(260)도 피동스프라켓(220)의 외주에 횡으로 돌출된 형성된 크랭크핀(261), 핸들지지대(250)에 형성된 셔틀핀(262) 및 크랭크핀(261)과 셔틀핀(262) 사이를 회동 가능하게 연결하는 커넥팅로드(263)를 포함하도록 구성할 수 있다.

이와 같은 크랭크기구(260)의 작용에 따라, 도8에 도시된 바와 같이, 피동스프라켓(220)이 회전하면 그 회전력은 크랭크핀(261)과 커넥팅로드(263)를 통해 셔틀핀(262)에 전달되어 핸들지지대(250)가 가이드홀(240)을 따라 상하 왕복이동 하게 되며, 이때 핸들지지대(250)의 상하왕복의 폭은 피동스프라켓(220)의 회전 중심과 크랭크핀(261) 사이 거리의 2배의 길이가 된다.

이상과 같은 제2 구체예의 사이클 기구에 의하면, 자전거의 주행으로 휠(3)이 회전하면, 구동스프라켓(210)이 회전하면서 전동체인(230)을 통해 피동스프라켓(220)이 회전하고, 피동스프라켓(220)의 회전은 크랭크기구(260)에 의해 핸들지지대(250)의 상하왕복 이동으로 전환되며, 결국 핸들지지대(250)가 핸들(4)과 함께 가이드홀(240)을 따라 상하 왕복하게 된다.

따라서 제2 구체예의 사이클 기구는, 주행 중에 상체의 위치가 위로 올라간 상태와 아래로 내려온 상태를 반복하므로, 단지 페달을 돌리는 것에 의해 받게 되는 운동부하에 더하여, 적어도 팔이 오르내리는 것에 맞추어야 하는 추가적인 상체의 운동부하를 받게 된다.

제2 구체예의 사이클 기구도 커넥팅로드(263)를 크랭크핀(261)과 셔틀핀(262)로부터 분리함으로써 핸들(4)의 상하왕복이동을 선택적으로 배제할 수 있다.

핸들(4)이 상하 왕복이동하지 않는 상태로 제2 구체예의 사이클 기구를 사용할 경우에, 의도하지 않게 핸들지지대(250)가 가이드홀(240)에서 움직일 수 있으므로, 도7에 도시된 바와 같이, 핸들지지대(250)와 가이드홀(240) 사이에 고정나사와 같은 잠금기구(270)를 장착하여, 가이드홀(240)의 원하는 위치에 핸들지지대(250)를 견고하게 고정시킬 수 있다.

이상에서는 제2 구체예의 사이클 기구를 자전거에 적용한 예에 대해 주로 설명하였는바, 제2 구체예의 사이클 기구는 도9에 도시된 바와 같이, 실내용인 사이클 헬스기구에도 적용할 수 있다. 양자의 차이점은 전술한 제1 구체예의 경우와 실질적으로 동일하므로, 제2 구체예를 사이클 헬스기구에 적용한 예에 관한 구체적인 설명은 생략한다.

2: 프레임 3: 휠
4: 핸들 4a: 핸들포스트
5: 안장 6: 페달
8. 포크 100: 핸들전후왕복장치
200: 핸들상하왕복장치 110, 210: 구공스프라켓
120, 220: 피동스프라켓 130, 230: 전동체인
140: 가이드레일 141, 241: 돌기
151, 251: 홈 150: 핸들셔틀
160, 260: 크랭크기구 161, 261: 크랭크핀
162, 262: 셔틀핀 163, 261: 커넥팅로드
170, 270: 잠금기구 240: 가이드홀
250: 핸들지지대

Claims (4)

1. 프레임(2)에, 회전 가능한 휠(3), 손으로 잡는 핸들(4) 및 둔부를 받쳐주는 안장(5)이 설치된 사이클 기구에 있어서,
   상기 핸들(4)을 전후로 왕복이동 시키는 핸들전후왕복장치(100)를 포함하고;
   상기 핸들전후왕복장치(100)는,
   상기 휠(3)의 회전과 함께 회전하는 구동스프라켓(110),
   상기 핸들(4)에 인접하여 회전 가능하게 설치된 피동스프라켓(120),
   상기 구동스프라켓(110)과 상기 피동스프라켓(120) 사이에 걸려 상기 구동스프라켓(110)에 연동하여 상기 피동스프라켓(120)을 회전시키는 전동체인(130),
   상기 핸들(4)을 상기 프레임(2)에 회전 가능하게 지지하는 핸들포스트(4a)에 설치되되 일정 길이 전후로 길게 신장된 가이드레일(140),
   상기 가이드레일(140)에 전후로 왕복이동 가능하게 장착되고 상기 핸들(4)이 설치된 핸들셔틀(150), 및
   상기 피동스프라켓(120)과 상기 핸들셔틀(150) 사이에 설치되어 상기 피동스프라켓(120)의 회전운동을 상기 핸들셔틀(150)의 전후 왕복이동으로 전환하는 크랭크기구(160)를 포함하며;
   상기 휠(3)이 회전하면, 상기 구동스프라켓(110)과 상기 전동체인(130)을 통해 상기 피동스프라켓(120)이 회전하고, 상기 크랭크기구(160)에 의해 상기 피동스프라켓(120)의 회전운동이 상기 핸들셔틀(150)의 전후 왕복이동으로 전환되어 상기 핸들(4)이 상기 핸들셔틀(150)과 함께 상기 가이드레일(140)을 따라 전후로 왕복이동 하는 것을 특징으로 하는, 왕복이동 핸들을 구비한 사이클 기구.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 크랭크기구(160, 260)는 상기 피동스프라켓(120, 220)의 외주에 횡으로 돌출된 형성된 크랭크핀(161, 261), 상기 핸들셔틀(150, 250)에 형성된 셔틀핀(162, 262) 및 상기 크랭크핀(161, 261)과 상기 셔틀핀(162, 262) 사이를 회동 가능하게 연결하는 커넥팅로드(163, 263)를 포함하고;
   상기 커넥팅로드(163, 263)는 상기 크랭크핀(161, 261)과 상기 셔틀핀(162, 262)로부터 분리 가능하게 조립되는 것을 특징으로 하는, 왕복이동 핸들을 구비한 사이클 기구.

Images