KR101811777B1 - 트레드밀 및 이를 포함하는 자전거 운동장치 - Google Patents

Abstract

트레드밀 및 이를 포함하는 자전거 운동장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀은 주행 방향으로 길이를 가지는 한 쌍의 프레임, 한 쌍의 상기 프레임 사이에 위치하며 상부에서 가해지는 하중을 지지하는 데크, 상기 데크의 전, 후방에 각각 배치되고 서로 동일한 방향으로 회전 가능하도록 상기 한 쌍의 프레임 사이에 설치되며 외주면에는 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 밀림방지홈이 형성되는 구동롤러 및 종동롤러, 상기 구동롤러와 상기 종동롤러 그리고 상기 데크를 외측에서 둘러싸도록 설치되어 상기 구동롤러의 회전에 따라 이동하며 상기 구동롤러 및 상기 종동롤러와 접하는 면에는 상기 밀림방지홈과 대응되는 밀림방지돌기가 형성되는 벨트 및 상기 구동롤러에 구동력을 제공하는 구동모터를 포함한다.

Description

트레드밀 및 이를 포함하는 자전거 운동장치{Exercise Apparatus Having Treadmill with Bicycle}

본 발명은 트레드밀 및 이를 포함하는 자전거 운동장치에 관한 것이다.

일반 자전거의 경우 도로나 공원, 산길(임도) 등에서 타는 용도로만 사용되고 있으며 실내 운동 기구로는 활용되지 못하고 있다.

그러나 실제 자전거 운동을 위한 여건이 안된 경우 부득이하게 실내에서 운동을 하기 위해서 실내 전용 자전거 운동장치가 필요한데, 이와 같은 실내 자전거의 경우 단순히 의자에 앉아 페달만 회전하는 기구가 대부분이다.

하지만 이와 같은 운동기구만으로는 충분히 원하는 운동을 할 수 없기 때문에 이와 같은 단순한 형태의 자전거 형 운동기구뿐만 아니라 실제 자전거를 실내에 설치하여 주행운동을 할 수 있는 자전거 운동장치가 개발되었다.

구체적으로 도로에서 사용하는 일반 자전거에 별도의 보조장치를 마련하여 실내용 헬스 자전거로 활용할 수 있으며, 이와 달리 러닝머신과 같은 형태의 운동기구 상부에 자전거를 거치하여 사용자가 주행할 수 있는 운동기구도 개발되어 왔다.

그러나 이와 같은 운동기구들은 단순히 평지를 주행할 수는 있지만, 실제 도로와 같은 환경을 구현하여 사용자가 실내에서도 외부 주행과 같은 운동효과를 즐기도록 하기에는 부족함이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 고속으로 주행 가능한 트레드밀을 제공하고자 한다.

둘째, 자전거를 안착시켜 사용자가 주행운동을 하며 실제 주행도로와 같이 경사를 가진 도로를 주행할 수 있는 자전거 운동장치를 제공하고자 한다.

셋째, 경사로의 구현에 의한 가속과 감속효과를 즐길 수 있는 자전거 운동장치를 제공하고자 한다.

넷째, 자전거의 전복을 방지하여 안정적으로 지지될 수 있는 자전거 운동장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀은 한 쌍의 프레임, 데크, 한 쌍의 롤러 및 벨트를 포함한다.

한 쌍의 프레임은 주행 방향으로 길이를 가진다.

데크는 한 쌍의 상기 프레임 사이에 위치하며, 상부에서 가해지는 하중을 지지한다.

한 쌍의 롤러는 상기 데크의 전, 후방에 배치되고, 서로 동일한 방향으로 회전 가능하도록 상기 한 쌍의 프레임 사이에 설치되며, 외주면에는 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 밀림방지홈이 형성된다.

벨트는 한 쌍의 상기 롤러 및 상기 데크를 외측에서 둘러싸도록 설치되어 상기 구동롤러의 회전에 따라 이동하며, 한 쌍의 상기 롤러와 접하는 면에는 상기 밀림방지홈과 대응되는 밀림방지돌기가 형성된다.

상기 데크의 상면에는 상기 벨트와의 접촉면적을 최소화하여 상기 마찰을 줄이기 위한 마찰저감부재가 구비된다.

상기 마찰저감부재는 중공이 형성되는 링 형상의 지지부 및 상기 지지부의 중공에 위치하며 상기 벨트와 맞닿아 상기 벨트의 이동에 따라 함께 회전하는 구형의 회전부를 포함한다.

한편, 본 실시예의 트레드밀은 상기 한 쌍의 롤러 중 어느 하나와 기구적으로 연결되어 한 쌍의 상기 롤러 사이의 거리를 조절함으로써 상기 벨트의 텐션을 조절할 수 있다.

한 쌍의 상기 롤러 사이의 거리를 조절하기 위하여 본 실시예의 트레드밀은 한 쌍의 상기 롤러 중 어느 하나의 회전축이 결합되며 상기 프레임에 대하여 전후 방향으로 이동 가능하게 결합되는 텐션블록 및 상기 프레임과 상기 텐션블록을 서로 체결하는 동시에 회전에 따라 상기 텐션블록을 전후 방향으로 이동시키는 텐션조절부재를 포함할 수 있다.

그리고, 본 실시예의 프레드밀은 한 쌍의 상기 롤러 중 어느 하나에 구동력을 제공하는 구동모터를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 운동장치는 메인프레임, 전방지지유닛, 후방지지유닛 및 회전유닛을 포함한다.

상기 메인프레임은 길게 형성되어 기 설정된 폭을 가지며 상부에 자전거가 위치할 수 있다.

상기 전방지지유닛은 상술하는 바와 같이 구성되는 상기 트레드밀이며, 상기 전방지지유닛은 상기 메인프레임에 설치되며, 상기 자전거의 전륜과 접하여 상기 전륜을 지지함과 동시에 상기 전륜의 회전을 가능하게 한디.

상기 후방지지유닛은 상기 메인프레임에 회전 가능하게 설치되어 상기 메인프레임의 회전각도에 대응하여 함께 회전하며 수평상태를 유지하는 회전지지부 및 상기 자전거의 주행 시 상기 후륜과 함께 상기 회전지지부에 대하여 회전하도록 상기 회전지지부에 설치되는 후방롤러부를 포함한다.

상기 회전유닛은 상기 메인프레임이 바닥으로부터 일정 높이에서 위치하도록 지지하며, 상기 메인프레임의 중앙부에 결합되어 상기 메인프레임의 경사각도를 조절한다.

상기 메인프레임은 상기 전방지지유닛과 상기 후방롤러부에 연결되어 상기 후륜이 구동함에 따라 상기 후방롤러부의 회전력을 상기 전방지지유닛으로 전달하여 상기 전방지지유닛과 상기 후방롤러부가 동시에 구동되도록 하는 구동전달부를 더 포함할 수 있다.

상기 메인프레임은 복수 개의 단위링크로 구성되어 일부가 나머지에 대하여 틸팅 가능하도록 구성될 수 있다.

상기 후방롤러부는 상기 회전지지부의 양단부에 이격되어 배치되며, 전방에 위치하는 제1후방롤러 및 후방에 위치하는 제2후방롤러를 포함할 수 있다.

상기 제 2 후방롤러에는 상기 메인프레임의 경사각도가 변화하여 상기 후륜이 상기 전륜보다 낮게 위치하는 경우, 상기 후륜에 부하를 제공할 수 있다.

상기 제 1 후방롤러에는 상기 메인프레임의 경사각도가 변화하여 상기 후륜이 상기 전륜보다 높게 위치하는 경우, 사용자에 의한 외력과 무관하게 상기 후륜을 회전시킬 수 있다.

그리고, 본 실시예의 자전거 운동장치는 상하 방향으로 길이를 가지며 상기 전륜의 전방 및 상기 후륜의 후방에 각각에 위치하도록 상기 메인프레임에 구비되는 전방프레임과 후방프레임, 및 상기 전방프레임과 상기 후방프레임상에 각각 구비되고 상기 자전거에 착탈 가능하게 연결되어 상기 자전거가 전복되지 않도록 지지하는 연결와이어부를 포함하는 가이드유닛을 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀에 의하면 구동롤러 및 종동롤러의 외주면에 일정 간격으로 밀림방지홈이 형성되고, 벨트에 밀림방지홈에 대응되는 밀림방지돌기가 형성되어 구동롤러 및 종동롤러의 회전에 따라 밀림방지홈과 밀림방지돌기가 서로 맞물리며 벨트가 이동하며, 데크의 상부에는 벨트와의 마찰을 최소화하기 위한 마찰저감부재가 구비되어 고속 주행에 따른 벨트의 밀림 및 이에 따른 사용자의 전복을 방지할 수 있다.

둘째, 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 운동장치에 의하면 양단에 전방지지유닛 및 후방지지유닛을 가지는 메인프레임의 상부에 자전거가 안착되고, 메인프레임의 경사각도가 선택적으로 조절 됨으로써 사용자가 자전거를 주행 시 경사로상에서 주행하는 효과를 가질 수 있는 이점이 있다.

셋째, 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 운동장치에 의하면 제 2 후방롤러가 메인프레임의 경사 방향에 따라 선택적으로 구동하여 후륜의 회전에 대한 부하를 제공하며, 제 1 후방롤러가 메인프레임의 경사 방향에 따라 선택적으로 구동하여 상기 후륜을 사용자의 외력과 상관없이 일정 속도로 가속시킴으로써 사용자가 오르막길 및 내리막길을 주행하는 효과를 즐길 수 있다.

넷째, 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 운동장치에 의하면 상기 메인프레임상에서 일정 높이 이상에 구비되어 상기 자전거의 전후방에서 선택적으로 결합되는 가이드유닛을 포함하며, 상기 가이드유닛이 탄성을 가지고 자전거의 전후방에서 각각 연결되어 지지함으로써, 사용자가 자전거의 주행 시 전복을 방지함과 동시에 좌우방향 댄싱운동이 가능하여 실제 도로 주행과 같은 효과를 구현할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 운동장치를 나타내는 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 운동장치에 자전거가 설치된 모습을 나타내는 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 운동장치가 회전한 모습을 나타내는 정면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀의 외관을 나타내는 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀의 내부를 나타내는 도면;
도 6은 도 5의 A의 확대도면;
도 7은 도 5의 B의 확대도면; 및
도 8은 도 5의 C의 확대도면이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 자전거 운동장치는 바닥에 설치되어 상면에 실제 자전거를 안착시키고 사용자가 자전거를 주행함으로써, 외부 환경에서 주행하는 상태와 유사하게 구현하여 사용자가 운동할 수 있도록 하는 장치이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 운동장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 운동장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 운동장치에 자전거가 설치된 모습을 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거 운동장치가 회전한 모습을 나타내는 정면도이다.

본 발명에 따른 자전거 운동장치는 크게 메인프레임(100), 전방지지유닛(200), 후방지지유닛(300) 및 회전유닛(400)을 포함한다.

메인프레임(100)은 자전거(10)를 실질적으로 지지하며 경사를 조절하는 구성으로, 길게 형성되어 기 설정된 폭을 가지며 상부에 자전거(10)가 위치한다.

구체적으로 메인프레임(100)은 복수 개의 구조체가 연결되어 형상을 이루며 사다리와 유사한 형태로 형성된다.

본 실시예에서 도시된 바와 같이 메인프레임(100)은 기 설정된 폭을 가지며 길게 형성되고, 길이방향에 따른 중앙부가 후술하는 회전유닛(400)과 회전 가능하게 구성된다.

이때, 메인프레임(100)의 폭은 일반적인 자전거(10)가 상부에 위치한 상태로 사용자가 안착되기 충분하도록 구성되며 후술하는 전방지지유닛(200) 및 후방지지유닛(300)이 길이방향에 따른 양 단부에 구비된다.

그리고 본 발명에 따른 메인프레임(100)은 길이방향을 따라 복수 개의 단위링크(102)가 연속하여 연결된 형태로 구성될 수 있으며, 선택적으로 틸팅 가능하도록 구성될 수도 있다.

본 실시예에서 메인프레임(100)의 길이방향은 A방향이며, 자전거(10)가 전후방으로 배치되는 방향을 나타내고, 폭 방향은 B방향이며 자전거(10)의 좌우방향을 나타낸다.

구체적으로 메인프레임(100)은 도시된 바와 같이 길이방향을 따라 3개이상의 단위링크(102)로 구성되며, 사용자가 편의상 틸팅 하도록 구성되고, 이에 따라 부피를 감소시켜 수납이 용이하게 구성된다.

물론 이와 달리 메인프레임(100)은 길이방향을 따라 일체로 구성될 수도 있다.

한편, 전방지지유닛(200)은 메인프레임(100)의 길이방향에 따른 일측에 구비되며 상부에 자전거(10)의 전륜(12)이 회전 가능하도록 안착된다.

전방지지유닛(200)은 곧 트레드밀(200)로서, 메인프레임(100)의 일측에 구비되어 자전거(10)의 전륜(12)을 지지한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀의 외관을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드밀의 내부를 나타내는 도면이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 트레드밀(200)은 한 쌍의 프레임(210), 데크(220), 한 쌍의 롤러, 벨트(240), 구동모터(250)를 포함한다.

한 쌍의 프레임(210)은 각각 주행 방향으로 길이를 가지며, 서로 이격되어 마주보도록 배치된다.

그리고, 데크(220)는 한 쌍의 프레임(210) 사이에 위치하며, 전륜(12)과 접하여 상부에서 가해지는 자전거(10)의 하중을 지지한다,

한 쌍의 롤러는 구동력을 제공하는 구동모터(250)와 연결되는 구동롤러(232) 및 구동롤러(232)의 회전에 따라 함께 회전하는 종동롤러(234)이다.

구동롤러(232)와 종동롤러(234)는 구동모터(250)에 의해 회전할 수도 있지만, 구동모터(250)가 작동하지 않는 상태에서도 자전거(10)의 전륜(12)의 회전에 의해 구동롤러(232)와 종동롤러(234)가 회전할 수도 있다.

도 6은 도 5의 A의 확대도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 구동롤러(232) 및 종동롤러(234)는 데크(220)의 전, 후방에 각각 배치되고, 서로 동일한 방향으로 회전 가능하도록 한 쌍의 프레임(210) 사이에 설치되며, 도 6에 도시된 바와 같이 외주면에는 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 밀림방지홈(232a, 234a)이 형성된다.

벨트(240)는 구동롤러(232), 종동롤러(234) 및 데크(220)를 외측에서 둘러싸도록 설치되어 구동롤러(232)의 회전에 따라 이동한다, 그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 벨트(240)에는 구동롤러(232) 및 종동롤러(234)와 접하는 면에는 밀림방지홈(232a, 234a)과 대응되는 밀림방지돌기(240a)가 형성된다.

자전거(10)는 사람이 달리는 것에 비하여 속도가 빠르고, 사람이 트레드밀(200) 상에서 달리는 것에 비하여 자전거(10)를 타는 것이 하중이 더 크기 때문에 고속으로 구동되는 경우 벨트가 롤러에서 밀리는 현상이 발생할 수 있다. 이는 일반적인 트레드밀(200)에서도 흔히 발생하는 현상이다.

그러나, 본 실시예의 트레드밀(200)의 구동롤러(232), 종동롤러(234) 및 벨트(240)에는 각각 밀림방지홈(232a, 234a)과 밀림방지돌기(240a)가 형성되어 서로 맞물리기 때문에 벨트(240)의 밀림을 방지할 수 있다.

한편, 데크(220)의 상면에는 벨트(240)와의 접촉면적을 최소화하여 마찰을 줄이기 위한 마찰저감부재(222)가 구비될 수 있다.

도 7은 도 5의 B의 확대도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 마찰저감부재(222)는 중공이 형성되는 링 형상의 지지부(222a) 및 지지부(222a)의 중공에 위치하며 벨트(240)와 맞닿아 벨트(240)의 이동에 따라 함께 회전하는 구형의 회전부(222b)를 포함할 수 있다.

그리고, 도면에 도시되지는 않았지만, 링 형성의 지지부(222a)의 내측에는 회전부(222b)의 원활한 회전을 위한 볼이 내장되어 볼과 회전부(222b)가 점접촉하며 회전부(222b)가 회전하도록 구성될 수도 있다.

이와 같이, 데크(220)와 벨트(240) 사이의 마찰이 저감됨으로써 본 실시예의 트레드밀(200)은 일반적인 트레드밀(200)에 비하여 고속 구동에 더욱 적합하다.

여기서, 회전부(222b)는 상술하는 것에 한정되는 것이 아니며, 데크(220)와 벨트(240) 사이의 마찰을 줄일 수 있는 것이라면 어떤 것이든 적용 가능하다.

한편, 본 실시예의 트레드밀(200)은 종동롤러(234)와 기구적으로 연결되어 구동롤러(232)와 종동롤러(234) 사이의 거리를 조절함으로써 벨트(240)의 텐션을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.

도 8은 도 5의 C의 확대도면이다.

이를 구현하기 위하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 종동롤러(234)의 회전축(234b)이 결합되며, 프레임(210)에 대하여 전후 방향으로 이동 가능하게 결합되는 텐션블록(236)과 프레임(210)과 텐션블록(236)을 서로 체결하는 동시에, 회전에 따라 텐션블록(236)을 전후 방향으로 이동시키는 텐션조절부재(238)가 구비될 수 있다.

그러나, 상술하는 텐션블록(236)과 텐션조절부재(238)로 벨트(240)의 텐션을 조절하는 것은 하나의 실시에에 불과하며, 벨트(240)의 텐션을 조절할 수 있는 것이라면 어떤 식으로든 다양하게 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이 자전거(10)의 전륜(12)이 트레드밀(200)에 의해 지지됨으로써 전륜(12)과 트레드밀(200)이 면접촉하여 사용자로 하여금 실제 도로를 주행하는 것과 같은 효과를 느끼게 할 수 있다.

한편, 후방지지유닛(300)은 메인프레임(100)의 타측에 구비되어 자전거(10)의 후륜(14)을 회전 가능하도록 지지하는 구성으로써, 크게 회전지지부(310) 및 후방롤러부(320)를 포함한다.

회전지지부(310)는 소정의 길이를 가지며 메인프레임(100)의 폭에 대응하는 폭을 가지고, 길이방향에 따른 중앙부가 메인프레임(100)의 길이방향에 따른 타측에 회전 가능하게 결합된다.

구체적으로, 회전지지부(310)는 프레임 형태로 길게 형성되어 메인프레임(100)과 회전 가능하게 결합되며 이와 별도로 후술하는 후방롤러부(320)가 회전 가능하게 결합된다.

본 실시예에서 회전지지부(310)는 도시된 바와 같이 메인프레임(100)의 폭 보다 상대적으로 작은 폭을 가지며 메인프레임(100)의 타측에 회전 가능하게 결합된다.

이때, 회전지지부(310) 역시 프레임 형태로 형성되어 일정한 폭을 가지며 후방롤러부(320)가 회전 가능하게 결합된다.

그리고 이와 같이 구성된 회전지지부(310)는 수평상태를 유지하며 메인프레임(100)의 경사가 변화하는 경우 이에 대응하여 메인프레임(100)의 타측에서 상대 회전을 하며 수평상태를 유지하게 된다.

한편, 후방롤러부(320)는 회전지지부(310)상에 적어도 하나 이상이 구비되어 자전거(10)의 주행 방향과 수직하게 배치된다.

그리고 후방롤러부(320)는 자전거(10)의 후륜(14)을 지지함과 동시에 사용자의 구동에 의해 자전거(10)의 후륜(14)이 회전하는 경우 함께 회전한다.

구체적으로 후방롤러부(320)는 적어도 하나 이상으로 구성되며 자전거(10)의 주행 방향과 수직한 회전축을 가지고 회전지지부(310)상에 회전 가능하게 결합된다.

본 실시예에서 후방롤러부(320)는 제1후방롤러(322)와 제2후방롤러(324)의 한 쌍으로 구성되어 회전지지부(310)의 길이방향에 따른 양단부에 이격되어 배치된다.

그리고 자전거(10)의 후륜(14)은 제1후방롤러(322) 및 제2후방롤러(324)에 의해 지지된다.

여기서, 제1후방롤러(322)와 제2후방롤러(324)는 회전지지부(310)상에서 평행한 회전축을 가지며 회전지지부(310)의 길이방향을 따라 이격되어 배치되고, 자전거(10)의 후륜(14)이 사용자에 의해 회전하는 경우 함께 회전하도록 구성된다.

즉, 제1후방롤러(322) 및 제2후방롤러(324)는 회전지지부(310)의 길이방향에 따른 양단에 구비되며, 회전지지부(310)의 길이방향에 따른 중앙부는 메인프레임(100)의 타측에 구비된다.

이와 같이 후방지지유닛(300)은 별도의 회전지지부(310)를 구비하며, 후방롤러부(320)가 메인프레임(100)에 직접 결합되지 않고 회전지지부(310)에 회전 가능하게 결합된다.

그리고, 회전지지부(310)는 후방롤러부(320)에 후륜(14)이 안착된 자전거(10)의 하중에 의해 수평상태를 유지하게 된다.

이에 따라, 회전지지부(310)는 메인프레임(100)이 수평상태가 아니라 경사를 가지도록 회전 하더라도 자전거(10)에 의한 하중이 작용하여 수평상태를 이룰 수 있다.

또한, 회전지지부(310)가 상술한 바와 같이 구성됨에 따라, 메인프레임(100)의 회전각도에 대응하여 메인프레임(100)상에서 상대회전을 하여 수평상태를 유지함과 동시에 메인프레임(100)이 경사를 가지더라도 상부에 안착된 자전거(10)가 흘러내리지 않도록 제1후방롤러(322) 및 제2후방롤러(324)에 의해 지지된다.

한편, 회전유닛(400)은 메인프레임(100)이 바닥으로부터 일정 높이에서 위치하도록 지지하며 메인프레임(100)의 길이방향에 따른 중앙부에 메인회전축(402)을 가지며 회전 가능하게 결합되어 메인프레임(100)의 경사각도를 조절한다.

그리고, 회전유닛(400)은 내부에 별도의 구동모터(미도시)를 구비하여 메인프레임(100)을 회전시킴으로써 메인프레임(100)의 경사각도를 조절할 수 있다.

본 실시예에서 회전유닛(400)은 하나로 구성되어 메인프레임(100)을 지지하며 선택적으로 메인프레임(100)의 경사각도를 조절 가능하도록 구성되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 자전거 운동장치는 회전유닛(400)에 의해 메인프레임(100)의 경사각도를 선택적으로 조절하는 제어유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다.

제어유닛은 메인프레임(100) 또는 회전유닛(400)의 내부에 구비될 수 있으며, 외부로부터 제공받거나 내부에 입력된 주행도로의 정보를 통해 메인프레임(100)의 경사각도를 조절할 수 있다.

구체적으로 제어유닛은 별도의 주행도로 정보를 통해 자전거(10)의 주행 시 주행거리에 따라 실제 주행도로와 동일한 경사를 구현하기 위해 회전유닛(400)을 제어하여 메인프레임(100)의 경사각도를 조절할 수 있다.

이때, 후방롤러부(320)의 회전수 또는 트레드밀(200)의 구동롤러(232) 또는 종동롤러(234)의 회전수를 측정하여 자전거(10)의 주행거리를 측정하며, 이에 따라 실제 주행도로의 정보와 비교하여 메인프레임(100)의 경사각도를 조절한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 자전거 운동장치는 상술한 바와 같이 메인프레임(100), 전방지지유닛(200), 후방지지유닛(300), 회전유닛(400) 및 제어유닛을 포함하며, 자전거(10)의 전륜(12)과 후륜(14)을 전방지지유닛(200)과 후방지지유닛(300)에 각각 안착시킨 후 사용자가 자전거(10)상에서 주행을 하며 운동할 수 있다.

또한, 회전유닛(400)에 의해 메인프레임(100)의 경사각도가 조절되며 이에 따라 사용자가 실제 경사로에서 주행하는 효과를 즐길 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 메인프레임(100)은 별도의 구동전달부(110)를 더 포함할 수 있다.

구동전달부(110)는 트레드밀(200)과 후방롤러부(320)에 연결되어 사용자의 외력에 의해 후륜(14)이 구동함에 따라 후방롤러부(320)의 회전력을 트레드밀(200)로 전달하여 동시에 회전하도록 한다.

구체적으로, 구동전달부(110)는 후방롤러부(320)의 회전에 대응하여 함께 회전하는 후방샤프트(112), 트레드밀(200)의 회전에 대응하여 함께 회전하는 전방샤프트(114) 및 전방샤프트(114)와 후방샤프트(112)에 연결되어 회전력을 전달하는 순환벨트(116)를 포함한다.

후방샤프트(112)는 회전지지부(310)와 메인프레임(100)의 회전축 상에 구비되어 별도의 전달수단(112d)에 의해 제1후방롤러(322) 또는 제2후방롤러(324)중 어느 하나와 연결되어 후륜(14)의 회전과 함께 회전한다.

본 실시예에서 후방샤프트(112)는 회전지지부(310)와 메인프레임(100)의 회전축 상에서 길게 형성되며 일측이 메인프레임(100) 외측으로 돌출되어 후방풀리(112a)가 구비된다.

그리고 타측은 벨트 형태의 전달수단(112d)에 의해 제1후방롤러(322)와 연결되어 제1후방롤러(322)의 회전 시 함께 회전하도록 구성된다.

여기서, 후방샤프트(112)의 타측에는 제2풀리(112b)가 구비되고 제1후방롤러(322)와 회전지지부(310)가 결합된 회전축상에서 제1후방롤러(322)와 연결되어 회전하는 제1풀리(112c)가 구비될 수 있으며 전달수단(112d)은 제1풀리(112c)와 제2풀리(112b)에 연결되어 순환하며 제1후방롤러(322)의 회전력을 후방샤프트(112)에 전달할 수 있도록 구성된다.

물론 이와 달리 전달수단(112d) 및 제1풀리(112c)가 제2후방롤러(324)상에 구비되어 연결될 수도 있다.

이와 같이 후방샤프트(112)는 후방지지부와 메인프레임(100)이 결합된 회전축상에 구비되어 후방롤러부(320)의 회전력을 전달받아 회전할 수 있도록 구성된다.

한편, 전방샤프트(114)는 후방샤프트(112)와 유사하게 형성되며 메인프레임(100)과 구동롤러의 회전축(232b)상에 구비되어 구동롤러(232)와 함께 회전한다.

구체적으로 전방샤프트(114)는 구동롤러의 회전축(232b)상에서 길게 형성되어 일측이 메인프레임(100) 외측으로 돌출되어 전방풀리(114a)가 구비된다. 그리고 타측은 구동롤러(232)와 연결되어 구동롤러(232)와 함께 회전하도록 구성된다.

본 실시예에서 전방샤프트(114)는 도시된 바와 같이 메인프레임(100)의 폭 방향을 따라 일측으로 돌출되어 형성되어 있지만 이와 달리 양측으로 돌출되어 각각 전방풀리(114a)가 구비될 수 있다.

한편, 순환벨트(116)는 길게 형성되어 일측이 전방샤프트(114)에 연결되고 타측이 후방샤프트(112)에 연결되어 후방샤프트(112)의 회전에 의해 순환하며 전방샤프트(114)를 회전시킨다.

구체적으로 순환벨트(116)는 상술한 전방풀리(114a)와 후방풀리(112a)에 각각 연결되며 후방풀리(112a)가 회전하는 경우 순환하며 전방풀리(114a)를 함께 회전시킨다.

본 실시예에서 순환벨트(116)는 탄성을 가지는 벨트 형태로 형성되어 전방풀리(114a)와 후방풀리(112a)에 각각 연결되며 순환하여 회전력을 전달할 수 있도록 구성되어 있으나. 이와 달리 체인이나 궤도 형태로 형성될 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 구동전달부(110)가 구성되며 구동전달부(110)를 통해 후륜(14)에 의해 후방롤러부(320)가 회전하는 회전력을 구동롤러(232)에 전달함으로써 전륜(12)이 후륜(14)과 함께 회전할 수 있다.

만약. 자전거(10) 상에서 사용자가 후륜(14)을 회전시켜 주행하는 경우 전륜(12)이 회전하지 않는다면 자전거(10)는 직립상태를 유지하지 못하고 옆으로 쓰러지게 된다.

이에 따라, 자전거(10)의 전륜(12)과 후륜(14)이 동시에 회전함으로써 메인프레임(100)의 상부에 안착된 자전거(10)는 별도의 안정장치 없이 사용자가 주행할 수 있으며, 실제 자전거(10)를 타는 경우와 마찬가지로 주행 시 좌우 댄싱의 움직임을 함께 즐길 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 자전거 운동장치가 구성되며 추가적으로 별도의 안전바(500) 및 연결와이어(510)를 포함하여, 자전거(10)가 메인프레임(100)의 상부에 안착되는 경우 과도한 움직임 및 이탈을 방지하기 위한 안전장치로 사용될 수도 있다.

이어서 본 발명에 따른 자전거 운동장치에서 메인프레임(100)의 경사각도가 조절되며 후방지지유닛(300)이 동작하는 상태에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

도시된 도면을 살펴보면 본 발명에 따른 자전거 운동장치에서 메인프레임(100)의 상부에 안착된 자전거(10)가 오르막길을 주행하는 상태를 구현하기 위해 회전유닛(400)이 메인프레임(100)을 시계방향으로 회전시켜 상향 경사를 가지도록 조절한다.

이때, 회전지지부(310)는 후방롤러부(320)에 안착된 후륜(14)의 자중에 의해 메인프레임(100)의 타측과 상대 회전하여 수평상태를 이루게 된다. 여기서, 회전지지부(310)는 메인프레임(100)과 반대 방향인 시계 반대방향으로 회전한 상태가 된다.

이와 같이 회전지지부(310)가 메인프레임(100)의 경사에 상관없이 수평상태를 유지함으로써 한 쌍의 롤러로 구성된 후방지지부는 자전거(10)의 후륜(14)을 지지하여 자전거(10)가 메인프레임(100)의 타측 방향으로 추락하지 않도록 한다.

여기서, 제1후방롤러(322) 또는 제2후방롤러(324) 중 적어도 어느 하나에 선택적으로 부하를 제공할 수 있도록 구성되며, 제어유닛에 의해 메인프레임(100)의 경사각도에 대응하여 후륜(14)의 회전에 대한 부하를 제공한다.

본 실시예에서는 제1후방롤러(322) 내부에 선택적으로 회전에 대한 부하가 발생하도록 별도의 부하조절수단(미도시)이 구비되며, 부하조절수단은 메인프레임(100)의 경사각도에 대응하여 회전에 대한 부하의 세기가 조절된다.

이와 같이 후방롤러부(320)에 별도의 부하조절수단이 구비됨으로써, 메인프레임(100)의 경사각도에 대응하여 자전거(10)의 주행 시 실제 경사로를 주행하는 상태를 구현할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 회전유닛(400)의 구체적인 구성에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 회전유닛(400)은 메인프레임(100)을 하부에서 지지하며 제어유닛에 의해 메인프레임(100)의 경사각도를 조절하는 구성으로써, 회전유닛(400)은 내부에 구성된 구동모터(미도시)가 제어유닛에 의해 선택적으로 구동하여 메인프레임(100)의 경사각도를 조절한다.

한편, 가이드유닛(500)은 메인프레임(100)상에 구비되어 상부에 자전거(10)가 안착되는 경우 자전거(10)의 움직임을 일정 부분 억제함으로써 사용자가 주행 시 자전거(10)의 전복을 방지하는 구성이다.

본 발명에 따른 가이드유닛(500)은 크게 전방프레임(510), 후방프레임(520) 및 연결와이어부(530)를 포함한다.

전방프레임(510)은 메인프레임(100)의 길이방향에 따른 일측에서 전륜(12)의 전방에 위치하며 상부방향으로 길게 돌출 형성된다.

그리고 후방프레임(520)은 전방프레임(510)과 유사하게 메인프레임(100)의 길이방향에 따른 타측에서 후륜(14)의 후방에 위치하여 상부방향으로 길게 돌출 형성된다.

이때, 전방프레임(510) 및 후방프레임(520)은 메인프레임(100)과 착탈 가능하게 결합되며, 이와 달리 일체로 구성될 수도 있다.

연결와이어부(530)는 전방프레임(510) 및 후방프레임(520)상에 각각 구비되고 일측이 자전거(10)의 폭 방향에 따른 중앙부에 연결되어 자전거(10)가 전복되지 않도록 지지한다.

구체적으로, 연결와이어부(530)는 전방프레임(510) 및 후방프레임(520)의 상부방향을 따라 바닥에서부터 일정 높이 이격된 위치에 구비되며, 서로 동일한 높이에서 각각 구비된다.

이때, 연결와이어부(530)의 타측이 전방프레임(510) 및 후방프레임(520)상에 고정 결합되며 일측에 별도의 결합수단(532)이 구비된다.

그리고 연결와이어부(530)는 메인프레임(100)의 상부에 자전거(10)가 안착되는 경우 결합수단(532)이 각각 자전거(10)의 프레임상에 결합된다. 여기서, 결합수단(532)은 적어도 하나 이상으로 구성되어 자전거(10)에 착탈 가능하게 결합된다.

본 실시예에서 연결와이어부(530)는 도시된 바와 같이 와이어형태로 길게 형성될 수 있으며, 일정 수준의 탄성을 가지는 소재로 구성되어 자전거(10)가 전복되지 않도록 지지함과 동시에 사용자의 외력에 의해 자전거(10)가 주행 시 좌우방향으로 댄싱 할 수 있도록 한다.

여기서, 연결와이어부(530)는 도시된 바와 같이 타측이 전방프레임(510) 및 후방프레임(520)상에서 메인프레임(100)의 폭 방향에 따른 중앙부에 위치하는 것이 바람직하며, 이에 따라 자전거(10)가 안정적으로 메인프레임(100)의 상부에서 지지될 수 있다.

한편, 결합수단(532)은 다양한 형태로 형성되어 연결와이어부(530)와 자전거(10)가 선택적으로 고정 결합되도록 구성된다.

본 실시예에서 결합수단(532)은 브라켓(532a) 형태로 형성되어 별도의 고정핀(532b)을 통해 자전거(10)와 연결와이어부(530)가 고정될 수 있다. 물론, 이와 달리 결합수단(532)이 브라켓(532a)형태뿐만 아니라 다양한 형태로 형성되며 자전거(10)의 프레임상에 선택적으로 고정될 수 있다면 어떠한 형태로든 적용 가능하다.

이와 같이 결합수단(532)은 자전거(10)상에 선택적으로 결합됨에 따라 자전거(10)는 연결와이어부(530)에 의해 전복되지 않도록 고정됨과 동시에 사용자의 외력에 의해 자전거(10)가 일정 부분 좌우 댄싱움직임이 가능하도록 지지된다.

여기서, 연결와이어부(530)는 일정 수준의 탄성을 가지는 소재로써 금속 또는 합성수지로 구성되며 연결와이어부(530)의 소재에 따라 자전거(10)의 좌우 댄싱움직임에 대한 제한 정도를 조절할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 가이드유닛(500)은 메인프레임(100)의 상부에 안착된 자전거(10)의 주행 시 자전거(10)의 전복에 의한 사용자의 안전사고를 방지할 뿐만 아니라 일정 수준이상의 폭 방향에 따른 움직임을 허용할 수 있도록 구성됨으로써, 사용자가 실제 도로를 주행하는 효과를 구현할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 가이드유닛(500)은, 상술한 전방프레임(510), 후방프레임(520) 및 연결와이어부(530)와 함께 추가적으로 안전프레임(540)을 더 포함할 수 있다.

안전프레임(540)은, 길게 형성되어 일정높이에서 양단부가 각각 전방프레임(510) 및 후방프레임(520)에 결합되고, 메인프레임(100)의 폭 방향을 따라 일측으로 편향되어 배치된다.

구체적으로 안전프레임(540)은 도시된 바와 같이 바 형태로 형성되어 양단부가 전방프레임(510) 및 후방프레임(520)에 각각 연결된다. 이때, 자전거(10)가 메인프레임(100)의 상부에 안착되는 경우 사용자 또는 자전거(10)와 안전프레임(540)의 간섭이 발생하지 않도록 안전프레임(540)은 일측으로 편향되어 배치된다.

이에 따라 메인프레임(100)의 상부에 위치한 자전거(10)가 전복되는 경우 이를 지지하여 방지하거나 사용자가 그립 함으로써 안전사고를 예방할 수 있다.

즉, 안전프레임(540)은 사용자가 자전거(10)에서 안정적으로 중심을 잡거나, 연결와이어부(530)와 함께 전복 시 사용자가 직접 그립하여 낙상 사고를 방지할 수 있는 보조적 안전수단으로 사용된다.

이와 같이 본 발명에 따른 자전거 운동장치는 메인프레임(100)의 상부에 자전거(10)가 안착되며 회전유닛에 의해 메인프레임(100)의 경사각도가 조절되어 사용자가 자전거(10)상에서 실제 경사로를 주행하는 효과를 즐길 수 있다.

또한, 이와 같은 자전거 운동장치에서 상술한 바와 같이 가이드유닛(500)이 구비되어 사용자가 자전거(10)의 운동 시 의도하지 않게 전복되는 것을 방지함과 동시에 사용자의 외력에 의한 자전거(10)의 좌우 댄싱운동도 구현이 가능하도록 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 자전거 운동장치는 메인프레임(100), 전방지지유닛(200), 후방지지유닛(300), 회전유닛(400) 및 가이드유닛(500)을 포함하며, 사용자가 메인프레임(100) 상부에 자전거(10)를 안착시켜 실제 도로를 주행하는 것과 유사한 효과를 구현할 수 있으며, 의도하지 않은 자전거(10)의 전복을 방지하여 안전사고를 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 메인프레임 110: 구동전달부
200: 전방지지유닛 210: 프레임
220: 데크 232: 구동롤러
234: 종동롤러 240: 벨트
250: 구동모터 300: 후방지지유닛
310: 회전지지부 320: 후방롤러부
400: 회전유닛 500: 가이드유닛

Claims (18)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
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7. 길게 형성되어 기 설정된 폭을 가지며 상부에 자전거가 위치하는 메인프레임;
   상기 메인프레임에 설치되며, 상기 자전거의 전륜과 접하여 상기 전륜을 지지함과 동시에 상기 전륜의 회전을 가능하게 하는 트레드밀로 구성되는 전방지지유닛;
   상기 메인프레임에 회전 가능하게 설치되어 상기 메인프레임의 회전각도에 대응하여 함께 회전하며 수평상태를 유지하는 회전지지부 및 상기 자전거의 주행 시 상기 자전거의 후륜과 함께 상기 회전지지부에 대하여 회전하도록 상기 회전지지부에 설치되는 후방롤러부를 포함하는 후방지지유닛; 및
   상기 메인프레임이 바닥으로부터 일정 높이에서 위치하도록 지지하며, 상기 메인프레임의 중앙부에 결합되어 상기 메인프레임의 경사각도를 조절하는 회전유닛;을 포함하며,
   상기 트레드밀은,
   주행 방향으로 길이를 가지는 한 쌍의 프레임;
   한 쌍의 상기 프레임 사이에 위치하며, 상기 자전거의 전륜에 의해 상부에서 가해지는 하중을 지지하는 데크;
   상기 데크의 전, 후방에 배치되고, 서로 동일한 방향으로 회전 가능하도록 상기 한 쌍의 프레임 사이에 설치되며, 외주면에는 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 밀림방지홈이 형성되는 한 쌍의 롤러; 및
   한 쌍의 상기 롤러 및 상기 데크를 외측에서 둘러싸도록 설치되어 상기 롤러의 회전에 따라 이동하며, 한 쌍의 상기 롤러와 접하는 면에는 상기 밀림방지홈과 대응되는 밀림방지돌기가 형성되는 벨트;
   를 포함하는 자전거 운동장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 메인프레임은,
   상기 전방지지유닛과 상기 후방롤러부에 연결되어 상기 후륜이 구동함에 따라 상기 후방롤러부의 회전력을 상기 전방지지유닛으로 전달하여 상기 전방지지유닛과 상기 후방롤러부가 동시에 구동되도록 하는 구동전달부를 더 포함하는 자전거 운동장치.
9. 제 7항에 있어서,
   상기 메인프레임은,
   복수 개의 단위링크로 구성되어 일부가 나머지에 대하여 틸팅 가능하도록 구성되는 자전거 운동장치.
10. 제 7항에 있어서,
    상기 후방롤러부는,
    상기 회전지지부의 양단부에 이격되어 배치되며, 전방에 위치하는 제1후방롤러 및 후방에 위치하는 제2후방롤러를 포함하는 자전거 운동장치.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 후방롤러에는,
    상기 메인프레임의 경사각도가 변화하여 상기 후륜이 상기 전륜보다 낮게 위치하는 경우, 상기 후륜에 부하를 제공하는 자전거 운동장치.
12. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 후방롤러에는,
    상기 메인프레임의 경사각도가 변화하여 상기 후륜이 상기 전륜보다 높게 위치하는 경우, 사용자에 의한 외력과 무관하게 상기 후륜을 회전시키는 자전거 운동장치.
13. 제 7항에 있어서,
    상하 방향으로 길이를 가지며 상기 전륜의 전방 및 상기 후륜의 후방에 각각에 위치하도록 상기 메인프레임에 구비되는 전방프레임과 후방프레임, 및 상기 전방프레임과 상기 후방프레임상에 각각 구비되고 상기 자전거에 착탈 가능하게 연결되어 상기 자전거가 전복되지 않도록 지지하는 연결와이어부를 포함하는 가이드유닛을 더 포함하는 자전거 운동장치.
14. 제 7항에 있어서,
    상기 데크의 상면에는,
    상기 벨트와의 접촉면적을 최소화하여 마찰을 줄이기 위한 마찰저감부재가 구비되는 자전거 운동장치.
15. 제 14항에 있어서,
    상기 마찰저감부재는,
    중공이 형성되는 링 형상의 지지부; 및
    상기 지지부의 중공에 위치하며, 상기 벨트와 맞닿아 상기 벨트의 이동에 따라 함께 회전하는 구형의 회전부;
    를 포함하는 자전거 운동장치.
16. 제 7항에 있어서,
    상기 한 쌍의 롤러 중 어느 하나와 기구적으로 연결되어 한 쌍의 상기 롤러 사이의 거리를 조절함으로써 상기 벨트의 텐션을 조절할 수 있는 자전거 운동장치.
17. 제 16항에 있어서,
    한 쌍의 상기 롤러 중 어느 하나의 회전축이 결합되며, 상기 프레임에 대하여 전후 방향으로 이동 가능하게 결합되는 텐션블록;
    상기 프레임과 상기 텐션블록을 서로 체결하는 동시에, 회전에 따라 상기 텐션블록을 전후 방향으로 이동시키는 텐션조절부재;
    를 포함하는 자전거 운동장치.
18. 제 7항에 있어서,
    한 쌍의 상기 롤러 중 어느 하나에 구동력을 제공하는 구동모터를 더 포함하는 자전거 운동장치.

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