KR102147437B1 - 실내 운동용 느린 자전거 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실내 운동용 느린 자전거에 관한 것이다. 본 발명에 따른 실내 운동용 느린 자전거는 바닥면에 설치되는 전면 지지부(10); 바닥면에 설치되는 후면 지지부(20); 전면 지지부(10)와 후면 지지부(20) 사이를 연결하는 하부 프레임(30); 후면 지지부(20)에 일단이 고정되며 안장 프레임(40)이 체결되는 메인 프레임(50); 메인 프레임(50)과 전면 지지부(10) 사이에 형성되는 연결 프레임(60); 안장 프레임(40)에 체결되는 안장부(70); 메인 프레임(50)의 일측에 체결되는 핸들부(80); 안장 프레임(40), 메인 프레임(50) 및 연결 프레임(60)에 걸쳐 설치되는 기어 박스(90); 기어 박스(90)의 양 측면에 회전 가능하도록 체결된 페달부(100); 및 기어 박스(90)에 의해 페달부(100)와 연결되어 회전하는 바퀴(110)를 포함하되, 하부 프레임(30)에는 홀(31)이 형성되고, 바퀴(110)의 하부는 홀(31)을 관통하여 지면에 접촉하며, 전면 지지부(10) 및 후면 지지부(20)의 하부면에는 보조 바퀴(11)가 형성되고, 기어 박스(90)는 서로 연결된 복수 개의 기어로 구성되어 페달부(100)로부터 입력되는 동력의 회전 속도를 감속하고 감속된 속도로 바퀴(110)를 회전시킨다.

Description

실내 운동용 느린 자전거{SLOW BIKE FOR INDOOR SPORTS}
본 발명은 실내 운동용 느린 자전거에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 감속 기어가 내장된 기어 박스에 의해 빠른 속도로 페달을 굴리더라도 매우 느린 속도로 전진함으로써 사용자로 하여금 운동 효과와 운동에 대한 흥미를 모두 제공할 수 있는 실내 운동용 자전거에 관한 것이다.
최근 건강 관리에 대한 사회적 인식이 높아지면서, 운동 기구에 대한 관심도 함께 증대되었으며 여러 운동 기구 중 운동 효과와 재미를 모두 만족시키는 기구로서 스피닝 자전거에 대한 관심이 뜨겁다. 스피닝 자전거는 일반적인 자전거와는 다르게 실내나 실외에 고정 설치되어 사용자가 운동을 위해 사용하는 자전거를 말하며, 통상 페달을 밟을 경우 그 자리에 고정되어 있는 대신 플라이휠을 회전시켜 운동을 할 수 있는 자전거이다. 이러한 스피닝 자전거는 유산소 운동을 하게 하여, 체지방 감소, 심장기능 강화, 근력강화 등 다양한 효과가 있어 헬스장이나 체육공원 등에 설치되어 있으며 점차 그 사용이 증대되고 있다.
다만, 스피닝 자전거의 경우 실내나 실외에 고정 설치되어 움직이지 않으므로 어느 정도의 운동 시간이 경과하면 사용자로 하여금 지루함을 느끼게 하는 문제점이 있었고, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 페달을 밟는 속도에 따라 느리게라도 전진하는 실내 운동용 자전거를 착안하게 되었다.
하지만, 실내라는 한정된 공간에서 충분한 운동량을 이끌어 내려면 페달을 밟는 속도 대비 실제 자전거는 매우 느리게 전진해야 한다. 이를 위하여, 감속기가 사용될 수 있는데 종래의 감속기는 그 부피가 매우 커 자전거에 설치될 수 없었고, 감속비가 높지 않아 협소한 공간 내에서 사용될 운동용 자전거에는 부적합하다는 문제점이 있었다.
한국 공개특허 제10-2006-0002724호 한국 등록특허 제10-1641429호
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 빠른 속도로 페달을 밟더라도 매우 느린 속도로 전진함으로써 운동 효과와 운동 재미를 동시에 제공하는 실내 운동용 느린 자전거를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 작은 부피와 높은 감속비를 갖는 기어 박스를 구비함으로써 실내의 협소한 공간에서도 충분한 운동 효과를 발휘할 수 있는 실내 운동용 느린 자전거를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 바퀴와 브레이크 패드 사이의 마찰을 이용해 전기를 생성하고 생성된 전기를 저장하는 구성을 일체화시켜 자전거에 구비함으로써 자가 발전이 가능할 뿐만 아니라 높은 발전 효율을 갖는 실내 운동용 느린 자전거를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 운동용 느린 자전거는 바닥면에 설치되는 전면 지지부(10); 바닥면에 설치되는 후면 지지부(20); 전면 지지부(10)와 후면 지지부(20) 사이를 연결하는 하부 프레임(30); 후면 지지부(20)에 일단이 고정되며 안장 프레임(40)이 체결되는 메인 프레임(50); 메인 프레임(50)과 전면 지지부(10) 사이에 형성되는 연결 프레임(60); 안장 프레임(40)에 체결되는 안장부(70); 메인 프레임(50)의 일측에 체결되는 핸들부(80); 안장 프레임(40), 메인 프레임(50) 및 연결 프레임(60)에 걸쳐 설치되는 기어 박스(90); 기어 박스(90)의 양 측면에 회전 가능하도록 체결된 페달부(100); 및 기어 박스(90)에 의해 페달부(100)와 연결되어 회전하는 바퀴(110)를 포함하되, 하부 프레임(30)에는 홀(31)이 형성되고, 바퀴(110)의 하부는 홀(31)을 관통하여 지면에 접촉하며, 전면 지지부(10) 및 후면 지지부(20)의 하부면에는 보조 바퀴(11)가 형성되고, 기어 박스(90)는 서로 연결된 복수 개의 기어로 구성되어 페달부(100)로부터 입력되는 동력의 회전 속도를 감속하고 감속된 속도로 바퀴(110)를 회전시킬 수 있다.
바람직하게는, 페달부(100)는 제1 페달(101) 및 제2 페달(102)을 포함하고, 기어 박스(90)는 제1 페달(101) 및 제2 페달(102)이 입력으로 연결되는 제1 기어 조립체(91); 제1 기어 조립체(91)의 출력이 입력으로 연결되는 제2 기어 조립체(92); 및 제2 기어 조립체(92)의 출력이 입력으로 연결되는 제3 기어 조립체(93)를 포함하고, 제3 기어 조립체(93)의 출력은 바퀴(110)의 회전축(111)과 연결되어 바퀴(110)를 감속된 속도로 회전시킬 수 있다.
바람직하게는, 기어 박스(90)는 내부에 제1 기어 조립체(91), 제2 기어 조립체(92) 및 제3 기어 조립체(93)를 포함하는 케이스부(94); 일단부가 케이스부(94)의 외측에 돌출되어 제1 페달(101)에 결합되어 고정되고 타단부는 제1 기어 조립체(91)의 내부에 위치되어 제1 페달(101)로부터의 동력을 제1 기어 조립체(91)로 전달하는 제1 입력부(95); 일단부가 케이스부(94)의 외측에 돌출되어 제2 페달(102)에 결합되어 고정되고 타단부는 연결부(96)를 통해 제1 기어 조립체(91)의 외측면에 연결되어 제2 페달(102)로부터의 동력을 제1 기어 조립체(91)로 전달하는 제2 입력부(97); 및 일단부가 케이스부(94)의 외측에 돌출되어 바퀴(110)의 회전축(111)과 연결되고 타단부는 제3 기어 조립체(93)의 내부에 위치되어 제3 기어 조립체(93)의 출력을 바퀴(110)의 회전축(111)에 전달하는 출력부(98)를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 제1 기어 조립체(91)는 일단부가 제1 입력부(95)의 타단부와 연결되고 타단부에는 제1-1 기어(91a)가 형성된 제1 입력축(91b); 제1 입력축(91b)의 외측에 위치되어 케이스부(94) 내에서 회전 가능하도록 설치되는 회전부(91c); 회전부(91c)와 동축 상에 구비되어 회전부(91c)의 상부에 결합되어 고정되는 지지판(91d); 지지판(91d)과 회전부(91c) 사이에 일정 간격을 갖도록 설치되는 복수 개의 기어축(91e); 기어축(91e)에 구비되어 제1-1 기어(91a)와 맞물리는 제1-2 기어(91f); 및 링 형상을 갖고 내주연과 외주연에 기어 이가 형성되며 회전부(91c) 및 지지판(91d)의 외측부에 구비되는 제1-3 기어(91g)를 포함하되, 제1-2 기어(91f)는 서로 독립적으로 회전 가능하도록 적층되어 배치되는 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)를 포함하고, 제1-1 기어(91a)는 회전부(91c)의 내측에서 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)와 각각 맞물리는 제1-1-1 기어(91j) 및 제1-1-2 기어(91k)를 포함하고, 제1-3 기어(91g)는 회전부(91c)의 외측에서 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)와 각각 맞물리는 제1-3-1 기어(91l) 및 제1-3-2 기어(91m)를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 실내 운동용 느린 자전거는 바퀴(110)의 일면에 원호를 따라 구비된 제1 마찰 대전체(111)와 대향하도록 배치된 제2 마찰 대전체(121)를 구비하고 제2 마찰 대전체(121)를 제1 마찰 대전체(111)에 접촉시켜 바퀴(110)의 회전 속도를 감속시키는 브레이크부(120)를 더 포함하되, 제1 마찰 대전체(111)와 제2 마찰 대전체(121)는 서로 다른 대전 특성을 갖는 물질로 이루어져 접촉에 의해 마찰 전기를 발생시킬 수 있다.
본 발명은 빠른 속도로 페달을 밟더라도 매우 느린 속도로 전진함으로써 운동 효과와 운동 재미를 동시에 제공하는 실내 운동용 느린 자전거를 제공할 수 있다.
본 발명은 작은 부피와 높은 감속비를 갖는 기어 박스를 구비함으로써 실내의 협소한 공간에서도 충분한 운동 효과를 발휘할 수 있는 실내 운동용 느린 자전거를 제공할 수 있다.
본 발명은 바퀴와 브레이크 패드 사이의 마찰을 이용해 전기를 생성하고 생성된 전기를 저장하는 구성을 일체화시켜 자전거에 구비함으로써 자가 발전이 가능할 뿐만 아니라 높은 발전 효율을 갖는 실내 운동용 느린 자전거를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 운동용 느린 자전거의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 운동용 느린 자전거에 포함되는 기어 박스의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 박스에 포함되는 제1 기어 조립체의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 박스에 포함되는 제2 기어 조립체의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 박스에 포함되는 제3 기어 조립체의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 운동용 느린 자전거에 포함되는 브레이크부의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
그리고 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 운동용 느린 자전거(이하, “본 자전거”라고 칭함)의 구성 및 동작에 대하여, 이하 설명한다.
도 1은 본 자전거의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 자전거는 전면 지지부(10), 후면 지지부(20), 하부 프레임(30), 안장 프레임(40), 메인 프레임(50), 연결 프레임(60), 안장부(70), 핸들부(80), 기어 박스(90), 페달부(100) 및/또는 바퀴(110)를 포함한다.
전면 지지부(10) 및 후면 지지부(20)는 바닥면에 설치되며, 전면 지지부(10) 및/또는 후면 지지부(20)의 하부면에는 바퀴(110)의 동력에 의해 이동이 가능하도록 하는 보조 바퀴(11)가 형성될 수 있다. 도 1은 본 자전거의 평면도로서, 보조 바퀴(11)가 본 자전거에 총 2개가 형성되는 것처럼 보이지만, 보조 바퀴(11)는 전면 지지부(10)의 양단에 각각 형성되고, 후면 지지부(20)의 양단에 각각 형성되어, 총 4개의 보조 바퀴(11)가 본 자전거에 형성될 수 있다.
하부 프레임(30)은 전면 지지부(10)와 후면 지지부(20) 사이를 연결하여 고정시킨다. 하부 프레임(30)에는 홀(31)이 형성되고, 바퀴(110)의 하부는 홀(31)을 관통하여 지면에 접촉된다.
메인 프레임(50)의 일단은 후면 지지부(20)에 고정되며 메인 프레임의 중간 부분에는 안장 프레임(40)이 체결된다.
안장 프레임(40)에는 안장부(70)가 체결되며, 안장 프레임(40)에 형성된 고정 수단(41)을 통해 체결되는 안장부(70)의 높낮이가 조절된다.
안장부(70)는 고정 수단(71)을 구비하고, 고정 수단(71)에 의해 안장부(70)의 전후 위치가 조절된다.
연결 프레임(60)은 메인 프레임(50)과 전면 지지부(10) 사이에 형성되고 Y자 형태를 갖고 연결 프레임(60) 사이에 바퀴(110)가 위치한다.
핸들부(80)는 메인 프레임(50)의 일측에 체결된다. 메인 프레임(50)은 고정 수단(51)을 구비하고, 고정 수단(51)에 의해 핸들부(80)의 높낮이가 조절된다.
핸들부(80)는 고정 수단(81)을 구비하고, 고정 수단(81)에 의해 핸들부의 전후 위치가 조절된다.
기어 박스(90)는 본 자전거의 중심부에 안장 프레임(40), 메인 프레임(50) 및 연결 프레임(60)에 걸쳐 설치된다. 기어 박스(90)의 양 측면에는 회전이 가능하도록 페달부(100)가 체결된다. 기어 박스(90)는 서로 연결된 복수 개의 기어로 구성되어 페달부(100)로부터 입력되는 동력의 회전 속도를 감속하고 감속된 속도로 바퀴(110)를 회전시킨다. 기어 박스(90)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
바퀴(110)는 기어 박스(90) 내에 구성된 기어들에 의해 페달부(100)와 연결되어 회전한다.
본 자전거는 바퀴(110)의 회전 속도를 감속시키는 브레이크부(120)를 더 포함할 수 있다. 브레이크부(120)는 메인 프레임(50)에 체결되는 고정 수단(127)과 메인 프레임(50) 내부에서 연결되고 조절 수단(121)에 의해 브레이크부(120)로부터 바퀴(110)에 가해지는 힘의 세기가 조절된다. 즉, 조절 수단(121)에 의해 본 자전거의 속도가 조절될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 자전거의 핸들부(80)의 일단은 바퀴(110)의 회전축과 연결될 수 있다. 따라서, 핸들부(80)의 조정에 따라, 바퀴(110)가 좌우로 회전할 수 있고 이에 따라 본 자전거의 진행 방향이 조정될 수 있다. 이로써, 본 자전거는 직선 운동뿐만 아니라 방향 전환이 가능하도록 구성될 수 있다. 이때, 전면 지지부(10) 및/또는 후면 지지부(20)의 하부면에 형성되는 보조 바퀴(11)도 360도 회전이 가능하도록 설계되어, 본 자전거의 진행 방향에 따라 보조 바퀴(11)의 방향도 조정된다.
일 실시예에 따르면, 연결 프레임(60) 및/또는 기어 박스(90)의 하우징은 바퀴(110) 전체를 감싸도록 구성될 수 있다. 따라서, 외부에서는 본 자전거의 바퀴(110)가 보이지 않도록 구성될 수 있다.
상술한 구성을 통해, 본 자전거는 페달부(100)로부터 입력되는 동력에 의해 전진 이동할 수 있고, 기어 박스(90) 내의 기어들 및 브레이크부(120)를 통해 페달부(100)에 가해지는 입력 회전 속도 대비 매우 느린 속도로 전진 이동할 수 있다.
도 2는 본 자전거에 포함되는 기어 박스(90)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 페달부(100)는 본 자전거의 몸체의 양 측에 제1 페달(101) 및 제2 페달(102)를 포함한다. 그리고, 기어 박스(90)는 서로 연결된 제1 기어 조립체(91), 제2 기어 조립체(92) 및/또는 제3 기어 조립체(93)를 포함한다.
제1 기어 조립체(91)는 제1 페달(101) 및 제2 페달(102)이 입력으로 연결되고, 제2 기어 조립체(92)의 입력으로는 제1 기어 조립체(91)의 출력이 연결된다. 또한, 제3 기어 조립체(93)의 입력으로는 제2 기어 조립체(92)의 출력이 연결된다. 그리고, 제3 기어 조립체(93)의 출력은 바퀴(110)의 회전축(111)과 연결되어 바퀴(110)를 감속된 속도로 회전시킨다. 제1 내지 제3 기어 조립체는 모두 회전 속도의 감속을 위한 기어 조립체로서 기어 박스(90)의 최종 출력인 제3 기어 조립체(93)의 출력은 페달부(100)의 동력 대비 그 회전 속도가 매우 감속된 속도가 된다.
기어 박스(90)는 케이스부(94), 제1 입력부(95), 제2 입력부(97) 및/또는 출력부(98)를 더 포함할 수 있다.
케이스부(94)는 내부에 제1 기어 조립체(91), 제2 기어 조립체(92) 및/또는 제3 기어 조립체(93)를 포함한다.
제1 입력부(95)의 일단부는 케이스부(94)의 외측에 돌출되어 제1 페달(101)에 결합되어 고정되고 타단부는 제1 기어 조립체(91)의 내부에 위치되어 제1 페달(101)로부터의 동력을 제1 기어 조립체(91)로 전달한다.
제2 입력부(97)의 일단부는 케이스부(94)의 외측에 돌출되어 제2 페달(102)에 결합되어 고정되고 타단부는 연결부(96)를 통해 제1 기어 조립체(91)의 외측면에 연결되어 제2 페달(102)로부터의 동력을 제1 기어 조립체(91)로 전달한다.
출력부(98)의 일단부는 케이스부(94)의 외측에 돌출되어 바퀴(110)의 회전축(111)과 연결되고 타단부는 제3 기어 조립체(93)의 내부에 위치되어 제3 기어 조립체(93)의 출력을 바퀴(110)의 회전축(111)에 전달한다.
상술한 바와 같이 본 자전거는 복수 개의 입력부(제1 입력부(95), 제2 입력부(97))를 구비함으로써 복수 개의 입력부 모두로부터 동력을 공급받을 수 있고 또는, 복수 개의 입력부 중 어느 하나의 입력부만으로부터 동력을 공급받을 수 있다. 즉, 동력원들(제1 페달(101), 제2 페달(102)) 중 어느 하나에 이상이 발생했을 경우, 또 다른 하나의 동력원과 연결된 입력부를 통해 동력이 공급되므로 이러한 상황에서도 본 자전거의 기어 박스(90)는 작동을 멈추지 않고 계속 동작할 수 있다. 본 동작에 대한 상세한 설명은 후술한다.
기어 박스(90)는 제어부(130)를 더 포함할 수있고, 제어부(130)는 케이스부(94) 내부에 설치될 수 있다. 제어부(130)의 일측은 제1 입력부(95) 및/또는 제2 입력부(97)와 연결되고 타측은 출력부(98)와 연결된다. 제어부(130)는 제1 입력부(95) 및/또는 제2 입력부(97)와 연결되어 제1 페달(101) 및/또는 제2 페달(102)의 회전량, 회전 속도, 동작 시간 등을 검출하고, 출력부(98)와 연결되어 기어 박스(90)로부터 출력되는 회전 속도를 검출한다. 제어부(130) 검출된 정보들을 기초로 감속비, 이동 거리, 운동량, 운동 시간 등을 산출하여 디스플레이(미도시)를 통해 산출된 정보를 사용자에게 표출할 수 있다.
도 3은 기어 박스(90)에 포함되는 제1 기어 조립체(91)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 제1 기어 조립체(91)는 제1 입력축(91b), 회전부(91c), 지지판(91d), 기어축(91e), 제1-1 기어(91a), 제1-2 기어(91f) 및/또는 제1-3 기어(91g)를 포함한다.
제1 입력축(91b)은 제1 입력부(95)의 타단부와 연결되고 타단부에는 제1-1 기어(91a)가 형성된다. 제1 입력축(91b)의 타단부는 케이스부(94)의 내측에 위치한다.
회전부(91c)는 제1 입력축(91b)의 외측에 위치되어 케이스부(94) 내에서 회전 가능하도록 설치된다. 즉, 회전부(91c)의 내측에 제1 입력축(91b)이 위치한다.
지지판(91d)은 회전부(91c)와 동축 상에 구비되어 회전부(91c)의 상부에 결합되어 고정된다. 지지판(91d)과 회전부(91c) 사이에는 원호 방향으로 일정 간격을 갖도록 설치되는 복수 개의 기어축(91e)이 구비된다.
제1-2 기어(91f)는 기어축(91e)에 구비되어, 제1 입력축(91b)에 형성된 제1-1 기어(91a)와 맞물리도록 구비된다.
제1-3 기어(91g)는 회전부(91c) 및 지지판(91d)의 외측부에 구비되며 링 형상을 갖고, 제1-3 기어(91g)의 내주연과 외주연에는 기어 이가 형성된다. 제1-3 기어(91g)의 양측부에는 볼트 등 고정수단에 의해 각각 결합 고정되는 한 쌍의 하우징(미도시)이 구비된다. 이때, 제1-3 기어(91g)의 양측부를 커버하는 한 쌍의 하우징(미도시) 중 일측부에 결합 고정되는 하우징(미도시)은 회전부(91c)의 외측에 위치되고, 또 다른 하우징(미도시)은 지지판(91d)의 외측부에 위치되어 자유회전동작을 수행하게 구비된다.
즉, 제1 입력축(91b)으로 동력원으로부터 동력이 입력되고, 제1 입력축(91b)으로 입력된 동력은 제1-1 기어(91a)에 맞물려 설치된 제1-2 기어(91f)가 제1-3 기어(91g)를 거쳐서 회전부(91c)와 지지판(91d)을 통하여 제2 기어 조립체(92)의 입력으로 전달된다.
한편, 제2 입력부(97)는 연결부(96)를 통해 제1 기어 조립체(91)의 외측면에 연결되는데, 구체적으로, 연결부(96)의 일단에 구비된 제1 연결 기어(미도시)는 제2 입력부(97)의 타단에 구비된 축기어(미도시)와 맞물리고, 연걸부(96)의 타단에 구비된 제2 연결 기어(미도시)는 제1 기어 조립체(91)의 제1-3 기어(91g)의 외주연에 형성된 기어 이와 맞물린다. 따라서, 제2 입력부(97)에 의해 연결부(96)로 동력이 공급되면 제1 연결 기어(미도시)를 통해 제2 연결 기어(미도시)와 맞물린 제1-3 기어(91g) 및 제1-2 기어(91f)로 순차적으로 동력이 전달되어 회전부(91c)와 지지판(91d)을 통하여 제2 기어 조립체(92)의 입력으로 동력이 전달된다.
도 3을 참조하면, 제1-2 기어(91f)는 서로 독립적으로 회전 가능하도록 적층되어 배치되는 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)를 포함하고, 제1-1 기어(91a)는 회전부(91c)의 내측에서 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)와 각각 맞물리는 제1-1-1 기어(91j) 및 제1-1-2 기어(91k)를 포함하고, 제1-3 기어(91g)는 회전부(91c)의 외측에서 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)와 각각 맞물리는 제1-3-1 기어(91l) 및 제1-3-2 기어(91m)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제1-1 기어(91a)는 상부에 제1-1-1 기어(91j)가 마련되고 하부에 제1-1-2 기어(91k)가 마련된 구조를 갖는다. 제1-1 기어(91a)는, 회전 시, 제1-1-1 기어(91j) 및 제1-1-2 기어(91k)가 동일 각속도로 회전할 수 있도록 일체로 구성된다. 제1-1-1 기어(91j) 및 제1-1-2 기어(91k)는 제1-2 기어(91f)와 직접 맞물려 제1-2 기어(91f)에 동력을 전달한다. 제1-1-1 기어(91j)가 제1-1-2 기어(91k)보다 기어 크기(혹은 모듈, 피치원 지름)가 크다. 제1-1 기어(91a) 회전 시, 제1-1-1 기어(91j) 및 제1-1-2 기어(91k)는 회전각은 동일하나, 반경이 서로 상이하므로 피치원을 따라서의 회전거리가 상이하다. 제1-1-1 기어(91j) 및 제1-1-2 기어(91k)는 서로 모듈과 잇수가 모두 다르거나, 모듈이 다르나 잇수가 같거나, 또는 모듈은 같고 잇수만 다른 관계를 가질 수 있다. 또는, 제1-1-2 기어(91k)가 제1-1-1 기어(91j)보다 기어 크기(혹은 모듈, 피치원 지름)가 클 수 있다. 제1-2 기어(91f)는 제1-1 기어(91a)를 중심으로 그 둘레에 일정간격으로 복수 개 배열된다. 각 제1-2 기어(91f)는 동축상에 2단 배치된 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)를 구비한다. 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)는 서로 독립적으로 자전 가능하다. 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)은 각각 제1-1-1 기어(91j) 및 제1-1-2 기어(91k)에 직접 맞물려, 제1-1 기어(91a)의 회전력이 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)에 각각 직접 전달된다. 큰 제1-1-1 기어(91j)에 맞물리는 제1-2-1 기어(91h)이 작은 제1-1-2 기어(91k)에 맞물리는 제1-2-2 기어(91i)보다 기어 크기(혹은 모듈, 피치원 지름)가 작다. 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i) 간의 기어비도 서로 상이할 수 있다. 제1-3 기어(91g)는 제1-2 기어(91f)의 외측에서 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)과 각각 맞물리는 제1-3-1 기어(91l) 및 제1-3-2 기어(91m)를 구비한다. 제1-3-1 기어(91l) 및 제1-3-2 기어(91m) 중 어느 하나는 고정 기어이며 다른 하나는 출력 기어이다. 2개의 제1-3-1 기어(91l) 및 제1-3-2 기어(91m) 중 하나를 고정함을 통해, 기어축(91e) 상에서 독립적으로 자전 가능한 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i) 간의 기어비 혹은 모듈(혹은 피치원 지름) 차이를 이용하여 다른 하나의 제1-3-1 기어(91l) 또는 제1-3-2 기어(91m)가 감속되어 천천히 돌아가도록 할 수 있다. 작은 제1-2-1 기어(91h)과 맞물리는 상부의 제1-3-1 기어(91l)가 큰 제1-2-2 기어(91i)과 맞물리는 하부의 제1-3-2 기어(91m)보다 내측에 마련된다. 달리 표현하면, 제1-3-1 기어(91l)의 피치원 지름이 제1-3-2 기어(91m)의 피치원 지름보다 작을 수 있다. 실시예에 의하면 제1-3-1 기어(91l)가 고정 기어이며, 제1-3-2 기어(91m)는 출력 기어일 수 있다. 제1-1 기어(91a)를 통해 입력된 구동력은 제1-3-1 기어(91l)의 축을 통해 출력된다. 제1-1 기어(91a)가 시계방향으로 회전 시, 제1-1 기어(91a)에 맞물린 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)이 각각 반시계 방향으로 자전하면서 제1-1 기어(91a)를 중심으로 시계방향으로 공전한다. 제1-2-1 기어(91h)은 큰 제1-1-1 기어(91j)에 의해 자전하면서 고정인 제1-3-1 기어(91l)를 따라 공전하고, 제1-2-2 기어(91i)는 작은 제1-1-2 기어(91k)에 의해 자전하면서 제1 기어 조립체(91)의 출력인 제1-3-2 기어(91m)와 맞물려 공전하므로, 제1-3-2 기어(91m)는 제1-1 기어(91a)와 같은 시계방향으로 감속 회전한다.
도 4는 기어 박스(90)에 포함되는 제2 기어 조립체(92)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 제2 기어 조립체(92)는 제2 입력축(92a), 제1 중계축(92b), 제2 중계축(92c) 및/또는 출력축(92d)를 포함한다.
제2 입력축(92a)의 일단은 제1 기어 조립체(91)의 출력인 제1-3-1 기어(91l) 및 제1-3-2 기어(91m) 중 어느 하나와 결합된다. 또는, 제2 입력축(92a)은 그 일단에 제1 기어 조립체(91)의 출력인 제1-3-1 기어(91l) 및 제1-3-2 기어(91m) 중 어느 하나와 맞물리는 기어(미도시)를 구비함으로써 제1 기어 조립체(91)의 출력과 연결된다. 제2 입력축(92a)의 타단에는 제2-1 기어(92b)가 형성된다.
제1 중계축(92b)에는 제2-1 기어(92b)와 맞물리는 제2-2 기어(92c)가 형성되고, 제2-2 기어(92c)와 일정 간격만큼 이격된 위치에 제2-3 기어(92d)가 형성된다. 이때, 제2-2 기어(92c)의 잇수는 제2-1 기어(92b)의 잇수보다 많아, 제1 중계축(92b)는 제2 입력축(92a)보다 더 느린 속도로 회전한다.
제2 중계축(92c)에는 제2-2 기어(92c)와 맞물리는 제2-3 기어(92e)가 형성되고, 제2-3 기어(92e)와 일정 간격만큼 이격된 위치에 제2-4 기어(92f)가 형성된다. 이때, 제2-3 기어(92e)의 잇수는 제2-2 기어(92c)의 잇수보다 많아, 제2 중계축(92c)은 제1 중계축(92b)보다 더 느린 속도로 회전한다.
출력축(92d)에는 제2-4 기어(92f)와 맞물리는 제2-5 기어(92g)가 형성된다. 이때, 제2-5 기어(92g)의 잇수는 제2-4 기어(92f)의 잇수보다 많아, 출력축(92d)은 제2 중계축(92c)보다 더 느린 속도로 회전한다.
제2 기어 조립체(92)의 내부에 포함되는 상술한 구성들은 케이스부(92h) 내에 설치될 수 있고, 제2 입력축(92a), 제1 중계축(92b), 제2 중계축(92c) 및/또는 출력축(92d)에서 케이스부(92h)와 접촉하는 부분에는 베어링(92i)이 형성되어 케이스부(92h) 내에서 제2 입력축(92a), 제1 중계축(92b), 제2 중계축(92c) 및/또는 출력축(92d)은 회전이 가능하다.
도 5는 기어 박스(90)에 포함되는 제3 기어 조립체(93)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하면, 제3 기어 조립체(93)는 제3 입력축(93a), 제3-1 기어 조립체(93b), 제3-2 기어 조립체(93c), 제3-3 기어 조립체(93d) 및/또는 출력축(93e)를 포함한다.
제3 입력축(93a)의 일단은 제2 기어 조립체(92)의 출력축(92d)과 연결된다. 제3 입력축(93a)의 타단에는 제3-1-1 기어(93b1)이 형성되며 제3-1-1 기어(93b1)는 제3-1 기어 조립체(93b)를 구성한다.
제3-1 기어 조립체(93b)는 제3 입력축(93a)의 외측에 위치되어 케이스부(93b2) 내에서 회전 가능하도록 설치되는 회전부(미도시), 회전부(미도시) 내부에 일정 간격을 갖도록 설치되는 복수 개의 기어축(미도시), 기어축(미도시)에 구비되어 제3-1-1 기어(93b1)와 맞물리는 제3-1-2 기어(93b3) 및/또는 링 형상을 갖고 내주연에 기어 이가 형성되며 회전부(미도시)의 외측부에 구비되는 제3-1-3 기어(93b4)를 포함한다. 제3-1-3 기어(93b4)는 회전하지 않고 고정되며 회전부(미도시)가 제3-1 기어 조립체(93b)의 출력이 된다. 상술한 구성에 의해 회전부(미도시)는 제3 입력축(93a)보다 감속된 속도로 회전한다.
제3-2 기어 조립체(93c)는 일단이 제3-1 기어 조립체(93b)의 회전부(미도시)에 결합 고정되고 타단에는 제3-2-1 기어(93c1)가 형성되는 제3-2 입력축(미도시), 제3-2 입력축(미도시)의 외측에 위치되어 케이스부(93c2) 내에서 회전 가능하도록 설치되는 회전부(미도시), 회전부(미도시) 내부에 일정 간격을 갖도록 설치되는 복수 개의 기어축(미도시), 기어축(미도시)에 구비되어 제3-2-1 기어(93c1)와 맞물리는 제3-2-2 기어(93c3) 및/또는 링 형상을 갖고 내주연에 기어 이가 형성되며 회전부(미도시)의 외측부에 구비되는 제3-2-3 기어(93c4)를 포함한다. 제3-2-3 기어(93c4)는 회전하지 않고 고정되며 회전부(미도시)가 제3-2 기어 조립체(93c)의 출력이 된다. 상술한 구성에 의해 회전부(미도시)는 제3-2 입력축(미도시)보다 감속된 속도로 회전한다.
제3-3 기어 조립체(93d)는 일단이 제3-2 기어 조립체(93c)의 회전부(미도시)에 결합 고정되고 타단에는 제3-3-1 기어(93d1)가 형성되는 제3-3 입력축(미도시), 제3-3 입력축(미도시)의 외측에 위치되어 케이스부(93d2) 내에서 회전 가능하도록 설치되는 회전부(미도시), 회전부(미도시) 내부에 일정 간격을 갖도록 설치되는 복수 개의 기어축(미도시), 기어축(미도시)에 구비되어 제3-3-1 기어(93d1)와 맞물리는 제3-3-2 기어(93d3) 및/또는 링 형상을 갖고 내주연에 기어 이가 형성되며 회전부(미도시)의 외측부에 구비되는 제3-3-3 기어(93d4)를 포함한다. 제3-3-3 기어(93d4)는 회전하지 않고 고정되며 회전부(미도시)가 제3-3 기어 조립체(93d)의 출력이 된다. 상술한 구성에 의해 회전부(미도시)는 제3-3 입력축(미도시)보다 감속된 속도로 회전한다.
출력축(93e)의 일단은 제3-3 기어 조립체(93d)의 회전부(미도시)에 결합 고정되고 타단은 기어 박스(90)의 출력부(98)와 연결된다.
상술한 바와 같이, 제3 기어 조립체(93) 내에서 제3-1 기어 조립체(93b), 제3-2 기어 조립체(93c) 및 제3-3 기어 조립체(93d)는 서로 직렬 연결되며, 제3-1 기어 조립체(93b)를 구성하는 기어들의 크기 및 기어 잇수보다 제3-2 기어 조립체(93c)를 구성하는 기어들의 크기 및 기어 잇수가 더 크고 많도록 구성하고, 제3-2 기어 조립체(93c)를 구성하는 기어들의 크기 및 기어 잇수보다 제3-3 기어 조립체(93d)를 구성하는 기어들의 크기 및 기어 잇수를 더 크고 많도록 구성함으로써, 제3-1 기어 조립체(93b)로 입력되는 동력의 회전 속도를 크게 감속시킬 수 있다.
본 자전거의 기어 박스(90)에 따른 동력 흐름을 이하 설명한다.
제1 페달(101)로부터 제1 입력부(95)로 동력이 공급되는 경우, 제1 입력축(91b)으로 공급된 동력은 제1 기어 조립체(91), 제2 기어 조립체(92) 및 제3 기어 조립체(93)를 거쳐 출력부(98)로 순차적으로 전달되어 외부로 출력이 이루어지게 된다.
제2 페달(102)로부터 제2 입력부(97)를 통해 공력이 공급되는 경우, 제1-3 기어(91g)로 공급된 동력은 제1 기어 조립체(91), 제2 기어 조립체(92) 및 제3 기어 조립체(93)를 거쳐 출력부(98)로 순차적으로 전달되어 외부로 출력이 이루어지게 된다.
또는, 제1 페달(101) 및 제2 페달(102)로부터 제1 입력부(95) 및 제2 입력부(97)로 동시에 동력이 공급되는 경우, 공급된 동력은 제1 기어 조립체(91), 제2 기어 조립체(92) 및 제3 기어 조립체(93)를 거쳐 출력부(98)로 순차적으로 전달되어 외부로 출력이 이루어지게 된다. 이때, 제1 입력축(91b) 및 제1-3 기어(91g)로 동시에 동력이 입력될 때 제1 입력축(91b) 및 제1-3 기어(91g)의 회전 모멘트는 제1-2 기어(91f)와 제1-3 기어(91g)에 의해 동일한 회전 모멘트를 유지할 수 있게 된다. 그리고, 제1 입력축(91b) 및 제1-3 기어(91g)로 동력이 입력되어 회전시 큰 토크 발생이 가능하고, 기어 조립체 내의 부품들이 마모되는 등 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 제1 입력축(91b) 및 제1-3 기어(91g) 중 어느 하나의 입력축으로만 외부의 동력원이 공급되어 출력부(98)로 동력이 출력되는 경우에 동력이 입력되지 않은 또 다른 하나의 입력축은 외부동력원의 동력을 입력하기 위한 대기 상태를 유지하게 된다. 즉, 예를 들어, 제1 입력축(91b)으로 동력이 입력될 때 제2 입력부(97)은 외부동력원의 동력을 입력하기 위한 대기 상태를 유지하여 제1 입력축(91b)으로 입력되는 외부동원의 오작동 등 고장이 발생하게 되어 제1 입력축(91b)으로 동력이 입력되지 않게 되면 대기 중인 제2 입력부(97)로 외부동원의 동력을 입력시켜 기어 박스(90)가 정지하지 않고 계속하여 작동하게 된다.
도 6은 본 자전거에 포함되는 브레이크부(120)의 구성을 나타낸 도면이다.
본 자전거는 바퀴(110)의 일면에 원호를 따라 구비된 제1 마찰 대전체(111)와 대향하도록 배치된 제2 마찰 대전체(121)를 구비하고 제2 마찰 대전체(121)를 제1 마찰 대전체(111)에 접촉시켜 바퀴(110)의 회전 속도를 감속시키는 브레이크부(120)를 더 포함한다. 이때, 제1 마찰 대전체(111)와 제2 마찰 대전체(121)는 서로 다른 대전 특성을 갖는 물질로 이루어져 접촉에 의해 마찰 전기를 발생시킨다.
도 6을 참조하면, 구체적으로, 본 자전거의 바퀴(110)에는 제1 마찰 대전체(111) 및/또는 제1 전극(112)가 구비되고, 브레이크부(120)에는 제2 마찰 대전체(121), 제2 전극(122), 제3 전극(123), 에너지 저장부(124) 및/또는 제4 전극(125)가 구비된다.
제1 전극(112)은 제1 마찰 대전체(111)의 일면에 형성된다. 제1 전극(112)으로 이용되는 물질은 전극으로 이용 가능한 물질이면 어느 것이나 가능하며 이에 대한 특별한 제한은 없다.
제1 마찰 대전체(111)의 일면에는 제1 전극(112)이 배치되며, 제1 마찰 대전체(111)는 제2 마찰 대전체(121)와 대향하도록 배치되어 있다. 일정 간격이 이격되어 있으며, 외부의 힘 등에 의해 제1 마찰 대전체(111) 및 제2 마찰 대전체(121)는 서로 접촉 상태 및 비접촉 상태를 이룰 수 있다.
제2 마찰 대전체(121)는 제1 마찰 대전체(111)와 대향하고 있다. 제2 마찰 대전체(121)는 제1 마찰 대전체(111)와 대전 특성이 상이한 물질로 이루어지며, 제1 마찰 대전체(111)와 제2 마찰 대전체(121)는 에너지 생성부를 이룬다. 이 경우 대전열 상에서 서로 대전 특성이 차이가 클수록 마찰에 의한 마찰 전기 발생은 더욱 커질 수 있다.
제2 전극(122)은 제1 마찰 대전체(111)와 대향하는 면의 반대면에 배치되며, 제2 마찰 대전체(121)의 면적 중 일부분에 배치된다. 도 6에서는 제2 마찰 대전체(121)의 면적 중 절반에 해당하는 부분에 배치되어 있다. 제2 전극(122)으로 이용되는 물질은 전극으로 이용 가능한 물질이면 어느 것이나 가능하며 이에 대한 특별한 제한은 없다.
제3 전극(123)은 제1 마찰 대전체(111)와 대향하는 면의 반대면에 배치되며, 제2 마찰 대전체(121)의 면적 중 나머지 부분에 배치된다. 도 1에서는 제2 마찰 대전체(121)의 면적 중 제2 전극(122)이 배치된 나머지 부분의 절반에 해당하는 부분에 배치되어 있다. 제2 전극(122)이 차지하는 면적과 제3 전극(123)이 차지하는 면적이 동일한 것이 바람직하다.
제3 전극(123)으로 이용되는 물질은 전극으로 이용 가능한 물질이면 어느 것이나 가능하며 이에 대한 특별한 제한은 없다. 또한, 제3 전극(123)은 제2 전극(122)과 서로 절연되도록 배치되어야 한다. 이러한 절연을 위해 제2 전극(122)과 제3 전극(123) 간에는 이격이 존재할 수 있거나 또는 비전도성 물질(비전도성 접착제) 등이 그 사이에 배치될 수도 있다.
에너지 저장부(124)는 에너지 생성부에서 생성된 에너지를 저장하는 부분으로서 에너지 저장부로는 고유전 물질 혹은 고유전 물질이 혼합된 콤포짓 물질체를 이용하여도 가능하며, 유전체의 유전율에 따라 에너지 저장체로의 저장 용량에는 차이가 있다. 한편, 에너지 저장부는 제2 전극(122) 및 제3 전극(123)의 제2 마찰 대전체(121)와 접하는 면의 반대면에 배치되고, 제3 전극(123) 및 제4 전극(125)이 그 상하부에 배치되어 각각 전극을 이룬다.
제4 전극(125)은 에너지 저장부의 제2 전극(122) 및 제3 전극(123)과 접하는 면의 반대면에 배치된다. 제4 전극(125)으로 이용되는 물질은 전극으로 이용 가능한 물질이면 어느 것이나 가능하며 이에 대한 특별한 제한은 없다.
본 자전거의 바퀴(110)와 브레이크부(120)에서는 제1 마찰 대전체(111)와 제2 마찰 대전체(121)가 대향하는 방향과 평행한 방향을 따라 접촉 상태 및 비접촉 상태를 이룸에 따라 마찰 전기가 발생되고, 발생된 마찰 전기는 정류기(126)를 통해 각각 제3 전극(123) 및 제4 전극(125)으로 전달되어 에너지 저장부(124)에서 저장되면서 제3 전극(123) 및 제4 전극(125) 간에 전위차를 생성하며, 생성된 전위차에 의해, 에너지 생성부의 발전 출력이 향상되게 된다.
즉, 본 발명은 바퀴(110) 및 브레이크부(120)에서 발전 및 저장되는 에너지를 이용하여 상호 피드백을 통한 에너지 발전 및 저장 효율 향상을 가능하게 한다. 한편, 본 발명의 일체형 소자에서 가지고 있는 저장 용량이 부족할 경우, 외부 저장체를 이용하여도 무방하다. 제1 전극(112) 및 제2 전극에는 각각 인출부가 연결되어 있으며, 이러한 인출부를 통해 정류기(126)로 연결된다. 제3 전극(123) 및 제4 전극(125)에는 각각 인출부가 연결되어 있으며, 인출부를 통해 정류기(126)로 연결된다.
도 6의 실시예에서 제1 전극(112)으로는 Al, 제1 마찰 대전체(111)로는 PFA, 제2 마찰 대전체(121)로는 Nylon 등을 이용하였으며, 이러한 도 6의 실시예와 비교하기 위해 동일한 조건으로 기존 형태의 소자(본 발명과 같이 일체형으로 이루어진 소자가 아니고 에너지 생성부와 에너지 저장부가 별도로 배치되어 있으며 서로 영향이 없음)와의 출력을 비교해 보았으며, 그 결과 에너지 생성 및 에너지 저장에 대한 일체형 시스템인 본 발명의 경우 종래 기술 대비 약 20% 이상의 에너지 저장 효율의 향상을 보였으며, 높은 충전 전압이나 낮은 충전 전압 영역 모든 곳에서 유사하게 효과를 나타내었다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.
전면 지지부(10), 후면 지지부(20), 메인 프레임(50), 연결 프레임(60), 안장부(70), 핸들부(80), 기어 박스(90), 페달부(100), 바퀴(110), 홀(31), 보조 바퀴(11), 제1 페달(101), 제2 페달(102), 제1 기어 조립체(91), 제2 기어 조립체(92), 제3 기어 조립체(93), 회전축(111), 케이스부(94), 제1 입력부(95), 연결부(96), 제2 입력부(97), 출력부(98), 제1-1 기어(91a), 제1 입력축(91b), 회전부(91c), 지지판(91d), 기어축(91e), 제1-2 기어(91f), 제1-3 기어(91g), 제1-2-1 기어(91h), 제1-2-2 기어(91i), 제1-1-1 기어(91j), 제1-1-2 기어(91k), 제1-3-1 기어(91l), 제1-3-2 기어(91m), 제1 마찰 대전체(111), 제2 마찰 대전체(121), 브레이크부(120)

Claims (5)

  1. 바닥면에 설치되는 전면 지지부(10); 바닥면에 설치되는 후면 지지부(20); 전면 지지부(10)와 후면 지지부(20) 사이를 연결하는 하부 프레임(30); 후면 지지부(20)에 일단이 고정되며 안장 프레임(40)이 체결되는 메인 프레임(50); 메인 프레임(50)과 전면 지지부(10) 사이에 형성되는 연결 프레임(60); 안장 프레임(40)에 체결되는 안장부(70); 메인 프레임(50)의 일측에 체결되는 핸들부(80); 안장 프레임(40), 메인 프레임(50) 및 연결 프레임(60)에 걸쳐 설치되는 기어 박스(90); 기어 박스(90)의 양 측면에 회전 가능하도록 체결되며, 제1 페달(101) 및 제2 페달(102)을 포함하는 페달부(100); 및 기어 박스(90)에 의해 페달부(100)와 연결되어 회전하는 바퀴(110)를 포함하며,
    하부 프레임(30)에는 홀(31)이 형성되고, 바퀴(110)의 하부는 홀(31)을 관통하여 지면에 접촉하며, 전면 지지부(10) 및 후면 지지부(20)의 하부면에는 보조 바퀴(11)가 형성되고,
    기어 박스(90)는, 제1 페달(101) 및 제2 페달(102)이 입력으로 연결되는 제1 기어 조립체(91); 내부에 제1 기어 조립체(91)를 포함하는 케이스부(94); 일단부가 케이스부(94)의 외측에 돌출되어 제1 페달(101)에 결합되어 고정되고, 타단부는 제1 기어 조립체(91)의 내부에 위치되어 제1 페달(101)로부터의 동력을 제1 기어 조립체(91)로 전달하는 제1 입력부(95); 및 일단부가 케이스부(94)의 외측에 돌출되어 제2 페달(102)에 결합되어 고정되고, 타단부는 연결부(96)를 통해 제1 기어 조립체(91)의 외측면에 연결되어 제2 페달(102)로부터의 동력을 제1 기어 조립체(91)로 전달하는 제2 입력부(97)를 포함하고,
    제1 기어 조립체(91)는, 일단부가 제1 입력부(95)의 타단부와 연결되고 타단부에는 제1-1 기어(91a)가 형성된 제1 입력축(91b); 제1 입력축(91b)의 외측에 위치되어 케이스부(94) 내에서 회전 가능하도록 설치되는 회전부(91c); 회전부(91c)와 동축 상에 구비되어 회전부(91c)의 상부에 결합되어 고정되는 지지판(91d); 지지판(91d)과 회전부(91c) 사이에 일정 간격을 갖도록 설치되는 복수 개의 기어축(91e); 기어축(91e)에 구비되어 제1-1 기어(91a)와 맞물리는 제1-2 기어(91f); 및 링 형상을 갖고 내주연과 외주연에 기어 이가 형성되며, 회전부(91c) 및 지지판(91d)의 외측부에 구비되는 제1-3 기어(91g)를 포함하되,
    제1-2 기어(91f)는, 서로 독립적으로 회전 가능하도록 적층되어 배치되는 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)를 포함하고,
    제1-1 기어(91a)는, 회전부(91c)의 내측에서 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)와 각각 맞물리는 제1-1-1 기어(91j) 및 제1-1-2 기어(91k)를 포함하며,
    제1-3 기어(91g)는, 회전부(91c)의 외측에서 제1-2-1 기어(91h) 및 제1-2-2 기어(91i)와 각각 맞물리는 제1-3-1 기어(91l) 및 제1-3-2 기어(91m)를 포함하여,
    기어 박스(90)는, 서로 연결된 복수 개의 기어로 구성되어 페달부(100)로부터 입력되는 동력의 회전 속도를 감속하고 감속된 속도로 바퀴(110)를 회전시키는 것을 특징으로 하는 실내 운동용 느린 자전거.
  2. 청구항 1에 있어서,
    기어 박스(90)는, 제1 기어 조립체(91)의 출력이 입력으로 연결되는 제2 기어 조립체(92); 및 제2 기어 조립체(92)의 출력이 입력으로 연결되는 제3 기어 조립체(93)를 더 포함하고,
    제3 기어 조립체(93)의 출력은 바퀴(110)의 회전축(111)과 연결되어 바퀴(110)를 감속된 속도로 회전시키는 것을 특징으로 하는 실내 운동용 느린 자전거.
  3. 청구항 2에 있어서,
    케이스부(94)는, 내부에 제2 기어 조립체(92); 및 제3 기어 조립체(93)를 더 포함하며,
    기어박스(90)는, 일단부가 케이스부(94)의 외측에 돌출되어 바퀴(110)의 회전축(111)과 연결되고 타단부는 제3 기어 조립체(93)의 내부에 위치되어 제3 기어 조립체(93)의 출력을 바퀴(110)의 회전축(111)에 전달하는 출력부(98)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 운동용 느린 자전거.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 실내 운동용 느린 자전거는 바퀴(110)의 일면에 원호를 따라 구비된 제1 마찰 대전체(111)와 대향하도록 배치된 제2 마찰 대전체(121)를 구비하고 제2 마찰 대전체(121)를 제1 마찰 대전체(111)에 접촉시켜 바퀴(110)의 회전 속도를 감속시키는 브레이크부(120)를 더 포함하되,
    제1 마찰 대전체(111)와 제2 마찰 대전체(121)는 서로 다른 대전 특성을 갖는 물질로 이루어져 접촉에 의해 마찰 전기를 발생시키는 것을 특징으로 하는 실내 운동용 느린 자전거.
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