KR101497381B1 - 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 프레임; 베이스; 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되고 그 외곽부가 상기 베이스에 지지되는 편심 바퀴와, 상기 편심 바퀴의 편심축에 고정되는 페달을 구비하여, 상기 페달의 구름시 상기 프레임을 상기 베이스에 대해 왕복 이동할 수 있게 형성되는 상하 이동 유닛; 및 상기 프레임에 고정되는 호형 부재와, 상기 베이스에 고정되고 상기 호형 부재와 맞물려 상기 호형 부재를 회동시키는 구동 모듈과, 상기 호형 부재에 고정되는 안장과, 상기 프레임과 상기 베이스에 각각 연결되는 지지 부재를 갖는 기울임 유닛을 포함하는, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거를 제공한다.

Description

기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거{HEALTH BIKE HAVING INCLINATION FUNCTION}
본 발명은 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거에 관한 것이다.
일반적으로, 헬스 자전거는 바닥에 고정된 본체와, 본체에 회전 가능하게 설치되는 페달과, 본체에 고정식으로 설치되는 안장으로 구성된다. 사용자는 이러한 고정식의 안장에 앉아, 페달을 밟아 굴림으로써 주로 다리 운동의 효과를 얻게 된다.
이러한 고정식의 안장을 갖는 헬스 자전거에 의하면, 운동의 효과가 주로 다리에만 집중되므로, 신체의 다른 부위를 단련하기 위해서는 별도의 운동이 요구된다.
아울러, 사용자는 헬스 자전거를 이용하여 운동하는 동안, 계속하여 같은 자세로 운동을 하게 되므로, 운동에 대한 흥미감을 금새 잃게 되어 지속적으로 운동을 하는 것이 쉽지 않다.
본 발명의 목적은, 상하로 왕복 이동이 가능할 뿐만 아니라 전후좌우로 기울어질 수 있어, 사용자에게 흥미감을 유발하고 전신 운동의 효과를 얻도록 하는, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거를 제공하는 것이다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거는, 프레임; 베이스; 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되고 그 외곽부가 상기 베이스에 지지되는 편심 바퀴와, 상기 편심 바퀴의 편심축에 고정되는 페달을 구비하여, 상기 페달의 구름시 상기 프레임을 상기 베이스에 대해 왕복 이동할 수 있게 형성되는 상하 이동 유닛; 및 상기 프레임에 고정되는 호형 부재와, 상기 베이스에 고정되고 상기 호형 부재와 맞물려 상기 호형 부재를 회동시키는 구동 모듈과, 상기 호형 부재에 고정되는 안장과 상기 프레임과 상기 베이스에 각각 연결되는 지지 부재를 갖는 기울임 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 상하 이동 유닛은, 상기 베이스에 고정되고 상기 외곽부를 지지하는 지지 풀리를 더 포함할 수 있다.
삭제
여기서, 상기 호형 부재는 호형의 랙기어를 포함하고, 상기 구동 모듈은, 상기 랙기어와 맞물리는 피니언 기어; 및 상기 피니언 기어를 구동하기 위한 구동 모터를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 랙기어는, 제1 방향을 따라 배치되는 제1 랙기어; 및 상기 제1 방향과 교차하는 방향인 제2 방향을 따라 배치되는 제2 랙기어를 포함하고, 상기 피니언 기어는, 상기 제1 랙기어와 맞물리는 제1 피니언 기어; 및 상기 제2 랙기어와 맞물리는 제2 피니언 기어를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 구동 모듈은, 상기 베이스에 고정되는 고정부; 상기 고정부에 슬라이딩 가능하게 설치되고 상기 피니언 기어와 연결되는 가동부; 및 상기 가동부를 상기 고정부에 대해 입출시켜, 상기 피니언 기어를 상기 랙기어와 상호 연결 및 분리하기 위한 리니어 모터를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기울임 유닛은, 상기 구동 모터를 제어하여 상기 피니언 기어의 회전 방향을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기울임 유닛은, 상기 편심 바퀴의 회전수를 감지하기 위한 속도 감지 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 속도 감지 센서로부터 수신되는 상기 편심 바퀴의 회전수에 관한 정보에 기초하여 상기 구동 모터를 제어할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거에 의하면, 상하 이동 유닛에 의해 상하로 왕복 이동이 가능할 뿐만 아니라, 기울임 유닛에 의해 전후좌우로 기울어질 수 있어, 사용자에게 흥미감을 유발하고 전신 운동의 효과를 얻도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거(100)의 측면도이다.
도 2는 도 1의 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거(100)의 측방향 단면도이다.
도 3은 도 1의 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거(100)의 정방향 단면도이다.
도 4는 도 1의 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거(100)의 작동도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거(100)의 측면도이다.
본 도면을 참조하면, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거(100)는 본체(110), 안장(153), 핸들(114), 및 페달(144)을 포함할 수 있다.
여기서, 본체(110)는 상부 하우징(111), 하부 하우징(112), 및 신축부(113)를 포함할 수 있다. 신축부(113)는 상부 하우징(111)과 하부 하우징(112)의 사이에 배치되어, 상부 하우징(111)과 하부 하우징(112)이 상호 독립적으로 가동 가능하게 할 수 있다.
안장(153), 핸들(114), 및 페달(144)은 상부 하우징(111) 쪽에 위치할 수 있다. 사용자(H)는 이 안장(153)에 앉아 핸들(114)을 잡고 페달(144)을 밟아 자전거 운동을 할 수 있다.
이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거(100)에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1의 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거(100)의 측방향 단면도이고, 도 3은 도 1의 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거(100)의 정방향 단면도이다.
본 도면을 참조하면, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거(100)는, 프레임(120), 베이스(130), 상하 이동 유닛(140), 및 기울임 유닛(150)을 포함할 수 있다.
프레임(120)은 바닥에 설치된 베이스(130)와 이격되어 배치될 수 있다.
상하 이동 유닛(140)은 편심 바퀴(141), 편심축(142), 지지 풀리(143), 및 페달(144)을 포함할 수 있다. 편심 바퀴(141)는 프레임(120)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 편심 바퀴(141)는 원형 또는 타원형의 플레이트로 구성될 수 있다. 편심축(142)은 편심 바퀴(141)의 회전 중심에 설치될 수 있다. 지지 풀리(143)는 편심 바퀴(141)의 외곽부를 지지하는 요소이다. 지지 풀리(143)는 베이스(130)에 고정되는 지지부(143a)와, 지지부(143a)에 회전 가능하게 설치되는 아이들 풀리(143b)를 포함할 수 있다. 여기서, 아이들 풀리(143b)는 편심 바퀴(141)의 외곽부를 지지할 수 있다. 페달(144)은 편심축(142)에 고정될 수 있다. 페달(144)은 편심축(142)의 양단에 한쌍이 구비될 수 있다.
기울임 유닛(150)은, 호형 부재(151), 안장(153), 구동 모듈(154), 제어부(161), 속도 감지 센서(163), 스위치(165), 및 지지 부재(167)를 포함할 수 있다.
호형 부재(151)는 프레임(120)에 고정될 수 있다. 호형 부재(151)는 호형의 랙기어(152)를 포함할 수 있다. 여기서, 랙기어(152)는, 제1 방향을 따라 배치되는 제1 랙기어(152a)와, 제1 방향과 교차하는 방향인 제2 방향을 따라 배치되는 제2 랙기어(152b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 방향과 제2 방향은 서로 수직을 이루는 방향일 수 있다.
안장(153)은 호형 부재(151)에 고정될 수 있다. 구체적으로, 안장(153)은 제1 랙기어(152a)에 고정될 수 있다.
구동 모듈(154)은 호형 부재(151)를 회동시키기 위한 요소이다. 구동 모듈(154)은, 피니언 기어(155), 구동 모터(156), 고정부(157), 가동부(158), 및 리니어 모터(159)를 포함할 수 있다.
피니언 기어(155)는 랙기어(152)와 맞물리는 요소이다. 피니언 기어(155)는, 제1 랙기어(152a)와 맞물리는 제1 피니언 기어(155a)와, 제2 랙기어(152b)와 맞물리는 제2 피니언 기어(155b)를 포함할 수 있다.
구동 모터(156)는 피니언 기어(155)를 구동하기 위한 요소이다. 구동 모터(156)는 제1 랙기어(152a)를 구동하기 위한 제1 구동 모터(156a)와, 제2 랙기어(152b)를 구동하기 위한 제2 구동 모터(156b)를 포함할 수 있다.
고정부(157)는 베이스(130)에 고정될 수 있다. 고정부(157)는 제1 고정부(157a), 및 제2 고정부(157b)를 포함할 수 있다.
가동부(158)는 고정부(157)에 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다. 구체적으로, 가동부(158)는 제1 고정부(157a)에서 입출되는 제1 가동부(158a)와, 제2 고정부(157b)에서 입출되는 제2 가동부(158b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 가동부(158a)와 제2 가동부(158b)는 그 단부들이 각각 제1 구동 모터(156a) 및 제2 구동 모터(156b)에 고정될 수 있다.
리니어 모터(159)는 가동부(158)를 고정부(157)에 대해 입출시키기 위한 요소이다. 리니어 모터(159)는 제1 가동부(158a)를 가동시키기 위한 제1 리니어 모터(159a)와, 제2 가동부(158b)를 가동시키기 위한 제2 리니어 모터(159b)를 포함할 수 있다. 리니어 모터(159)는 가동부(158)를 상하로 이동시켜 가동부(158)와 연결된 피니언 기어(155)를 랙기어(152)와 상호 연결 및 분리시킬 수 있다.
제어부(161)는 구동 모터(156) 및 리니어 모터(159)를 제어하기 위한 요소이다.
속도 감지 센서(163)는 편심 바퀴(141)의 회전수를 감지하기 위한 요소이다.
스위치(165)는 제어부(161)를 조작하기 위한 요소이다.
지지 부재(167)는 프레임(120)을 지지하기 위한 요소이다. 지지 부재(167)는 상부 지지체(169), 하부 지지체(171), 및 탄성체(173)를 포함할 수 있다. 상부 지지체(169)는 프레임(120)과 슬라이딩 및 회동 가능하게 연결될 수 있다. 이에 따라, 상부 지지체(169)는 프레임(120)이 움직일 때에도 프레임(120)을 안정적으로 지지할 수 있다. 하부 지지체(171)는 베이스(130)에 설치될 수 있다. 하부 지지체(171)에는 상부 지지체(169)가 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있다. 탄성체(173)는 하부 지지체(171)에 설치되어 상부 지지체(169)에 대한 완충 작용을 할 수 있다.
이하에서는, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거(100)의 작동 방식에 대해 설명한다.
도 2를 참조하면, 사용자(H)가 페달(144)을 밟아 자전거 운동을 개시할 수 있다. 사용자(H)가 페달(144)을 굴리면, 편심축(142)의 회전으로 편심 바퀴(141)가 회전할 수 있다. 여기서, 편심 바퀴(141)의 외곽부는 지지 풀리(143)의 아이들 풀리(143b)와 맞닿아 있으므로, 편심축(142)은 편심 바퀴(141)의 회전으로 인해 상하 방향으로 왕복 운동하게 된다. 이러한 구성에 의하면, 편심축(142), 프레임(120), 및 호형 부재(151)를 통해 편심 바퀴(141)와 연결되는 안장(153)도 편심축(142)과 동일하게 상하 방향으로 이동하게 되므로, 사용자(H)는 승마형 운동을 하는 효과를 얻을 수 있다.
사용자(H)가 스위치(165)를 조작하면, 제어부(161)는 제1 구동 모터(156a)를 제어하여 제1 랙기어(152a)를 제1 방향인 전방 또는 후방으로 회동시킬 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제1 랙기어(152a)에 설치된 안장(153) 및 핸들(114)도 전방 또는 후방으로 이동하게 되므로, 사용자(H)에게 자전거 운동에 대한 흥미를 유발시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기울어지는 신체를 지탱하기 위해 팔 및 허리에 힘을 주게 되어 전신 운동의 효과도 얻을 수 있다.
사용자(H)는 스위치(165)를 조작하여 제어부(161)를 통해 제2 구동 모터(156b)를 제어할 수도 있다. 이 경우, 제어부(161)는 제1 리니어 모터(159a)를 제어하여 제1 가동부(158a)를 하방으로 이동시킬 수 있으며, 이에 의해 제1 피니언 기어(155a)는 제1 랙기어(152a)와 분리될 수 있다. 제1 피니언 기어(155a)가 제1 랙기어(152a)와 분리되면, 제어부(161)는 제2 리니어 모터(159b)를 구동시켜 제2 피니언 기어(155b)가 제2 랙기어(152b)와 맞물리게 할 수 있다. 이후, 제어부(161)는 제2 구동 모터(156b)를 구동하여 제2 랙기어(152b)가 제2 방향인 좌우 방향으로 회동되도록 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 안장(153) 및 핸들(114)도 좌우 방향으로 기울어질 수 있으므로, 사용자(H)가 신체를 지탱하기 위해 옆구리에 힘을 주게 할 수 있어 보다 효과적인 운동 효과를 얻게 할 수 있다.
도 4는 도 1의 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거(100)의 작동도이다.
본 도면[및 도 2, 도 3]을 참조하면, 제어부(161)는 속도 감지 센서(163)로부터 수신되는 편심 바퀴(141)의 회전수에 관한 정보에 기초하여 구동 모터(156)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 사용자(H)가 페달(144)을 강하게 밟아 편심 바퀴(141)가 고속으로 회전하는 경우, 제어부(161)는 제1 구동 모터(156a)를 제어하여, 제1 랙기어(152a)가 전방으로 회동하게 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 핸들(114) 및 안장(153)도 전방으로 기울어지게 되므로, 사용자(H)의 신체도 전방으로 기울어질 수 있고, 이에 의해 사용자(H)에게 실제의 자전거 주행시 공기 저항을 줄이기 위해 신체를 전방으로 숙이는 자세를 유도하게 할 수 있어, 보다 실감있는 자전거 주행감을 줄 수 있다.
100: 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거
110: 본체
120: 프레임
130: 베이스
140: 상하 이동 유닛
150: 기울임 유닛

Claims (8)

  1. 프레임;
    베이스;
    상기 프레임에 회전 가능하게 설치되고 그 외곽부가 상기 베이스에 지지되는 편심 바퀴와, 상기 편심 바퀴의 편심축에 고정되는 페달을 구비하여, 상기 페달의 구름시 상기 프레임을 상기 베이스에 대해 왕복 이동할 수 있게 형성되는 상하 이동 유닛; 및
    상기 프레임에 고정되는 호형 부재와, 상기 베이스에 고정되고 상기 호형 부재와 맞물려 상기 호형 부재를 회동시키는 구동 모듈과, 상기 호형 부재에 고정되는 안장과, 상기 프레임과 상기 베이스에 각각 연결되는 지지 부재를 갖는 기울임 유닛을 포함하는, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상하 이동 유닛은,
    상기 베이스에 고정되고 상기 외곽부를 지지하는 지지 풀리를 더 포함하는, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 호형 부재는 호형의 랙기어를 포함하고,
    상기 구동 모듈은,
    상기 랙기어와 맞물리는 피니언 기어; 및
    상기 피니언 기어를 구동하기 위한 구동 모터를 포함하는, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 랙기어는,
    제1 방향을 따라 배치되는 제1 랙기어; 및
    상기 제1 방향과 교차하는 방향인 제2 방향을 따라 배치되는 제2 랙기어를 포함하고,
    상기 피니언 기어는,
    상기 제1 랙기어와 맞물리는 제1 피니언 기어; 및
    상기 제2 랙기어와 맞물리는 제2 피니언 기어를 포함하는, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 구동 모듈은,
    상기 베이스에 고정되는 고정부;
    상기 고정부에 슬라이딩 가능하게 설치되고 상기 피니언 기어와 연결되는 가동부; 및
    상기 가동부를 상기 고정부에 대해 입출시켜, 상기 피니언 기어를 상기 랙기어와 상호 연결 및 분리하기 위한 리니어 모터를 더 포함하는, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 기울임 유닛은,
    상기 구동 모터를 제어하여 상기 피니언 기어의 회전 방향을 조절하는 제어부를 더 포함하는, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거.

  8. 제7항에 있어서,
    상기 기울임 유닛은, 상기 편심 바퀴의 회전수를 감지하기 위한 속도 감지 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 속도 감지 센서로부터 수신되는 상기 편심 바퀴의 회전수에 관한 정보에 기초하여 상기 구동 모터를 제어하는, 기울임 기능을 갖는 승마형 헬스 자전거.
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