KR19990011873U - 마승식 자전거 - Google Patents

Abstract

심폐기능의 강화는 물론 근육강화 특히 대퇴부의 근육강화 기능을 보강하면서도 무릎관절에 무리가 가해지지 않도록 하는 것을 목적으로 하는 실내운동용 마승식(馬乘式) 자전거를 개시한다. 이러한 본 고안에 따른 마승식 자전거는 베이스와, 하단이 상기 베이스 상에 설치된 핸들지지체와 상기 핸들지지체의 상부에 설치된 핸들을 구비한 핸들부와, 그 일단은 상기 핸들지지체의 중간부분에 피봇운동하도록 연결되고 그 타단에는 안장이 설치된 안장지지체를 구비한 안장부와, 상기 베이스에 고정설치되고 상기 안장지지체의 아래쪽에 연결되어 외부에서 회전력을 가함에 따라 상기 안장부가 상기 베이스에 대하여 수직인 방향으로 움직이도록 외부에서 가해지는 회전력을 직선운동력으로 변환하는 운동변환부를 포함한다.

Description

마승식 자전거

본 고안은 운동기구에 관한 것으로서, 특히 페달을 밟음에 따라 안장이 상하로 움직이도록 하는 말타는 방식을 적용한 마승식(馬乘式) 자전거에 관한 것이다.

현대인들은 그 생활이 더욱 복잡해지고 시간에 쫓기는 일상생활이 반복됨에 따라 생활의 리듬도 불규칙해지기 마련이다. 이러한 불규칙한 생활이 거듭될수록 건강에 대한 욕구는 반대로 늘어나게 되어, 건강을 지키기 위한 나름대로의 방안을 강구하게 된다.

건강을 유지하기 위한 방안으로는 여러 가지가 있을 수 있으나, 주로 정적인 생활을 하는 현대인들에게는 육체적인 운동이 바람직하다. 이와 같은 육체적인 운동은 실외운동과 실내운동으로 나눌 수 있다. 실외운동은 실내운동에 비하여 태양광선이나 신선한 공기 등의 자연환경에 충분히 노출되면서 운동을 하게 되므로 그 효과가 크고 바람직한 방법이기는 하지만, 바쁘게 살아가는 현대인들로서는 규칙적으로 행하기 어렵다는 문제점이 있다.

실내운동은 이러한 관점에서, 즉 규칙적으로 간편하게 운동을 할 수 있고 쪼가리 시간을 활용할 수 있다는 점에서 현대인들에게 알맞는 운동방식이라고도 할 수 있다. 이러한 실내운동으로는 기구를 사용하는 것과 기구를 사용하지 않는 것이 있는데, 기구를 사용하는 것이 운동의 지루함을 덜어주고 운동효과를 배가시킬 수 있기에 현재 여러 가지 타입의 실내운동기구가 개발되어 있다.

이러한 실내운동기구들중 하나로서, 종래에는 인도어 사이클(indoor cycle)이라 불리는 실내운동기구가 개발되어 있다. 인도어 사이클은 종래의 자전거를 베이스에 설치한 타입으로, 이 때 바퀴가 공중에 떠있도록 베이스에 설치됨으로써 실외에서와는 달리 페달을 밟으면 바퀴가 지면과 접촉하지 않고 공회전하여 고정된 상태에서 자전거를 탈 수 있도록 고안된 것이다. 그러나, 이 인도어 사이클은 주로 심폐기능이 강화되는 효과, 즉 유산소 운동의 효과를 얻는 것이며, 무산소 운동에 따른 근육강화 특히 대퇴부의 근육강화 기능이 미약하고, 양발을 사용하여 페달을 교대로 밟을 때 무릎관절에 과다한 힘이 가해짐으로써 무릎관절에 무리가 올 수 있다는 단점이 있다.

본 고안은 상기의 단점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 유산소 운동의 효과, 즉 심폐기능의 강화는 물론 무산소 운동에 따른 근육강화 특히 대퇴부의 근육강화 기능을 보강하면서도 무릎관절에 무리가 오지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 마승식 자전거의 사시도이다.

도2는 도 1의 운동변환부를 확대하여 보여주는 분해사시도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100:베이스 110:핸들부

112:핸들지지체 114:핸들

130:운동변환부 134:페달

135:디스크 138:캠부재

142:운동부하부재 150:안장부

152:안장 154:안장지지체

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 마승식 자전거는 베이스와, 하단이 상기 베이스 상에 설치된 핸들지지체와 상기 핸들지지체의 상부에 설치된 핸들을 구비한 핸들부와, 일단은 상기 핸들지지체의 중간부분에 피봇운동하도록 연결되고, 타단에는 안장이 설치된 안장지지체를 구비한 안장부와, 상기 베이스에 고정설치되고 상기 안장지지체의 아래쪽에 연결되어 외부에서 회전력을 가함에 따라 상기 안장부가 상기 베이스에 대하여 수직인 방향으로 움직이도록 외부에서 가해지는 회전력을 직선운동력으로 변환하는 운동변환부를 포함한다.

그리고, 상기 운동변환부는 페달이 각각 그 측면에 고정되어 있는 한 쌍의 대향 디스크와, 그 하부가 상기 한 쌍의 디스크 사이에 그리고 상기 디스크의 외주 근방에 연설되는 캠부재를 구비하여, 상기 페달에 가해지는 회전력에 의해 발생되는 디스크의 회전운동이 상기 캠부재에 의해 직선운동으로 변환될 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 페달들은 상기 디스크의 방사상 방향으로 서로 같은 방향을 향하도록 되어 있고, 상기 캠부재의 상부는 상기 안장지지체의 아래쪽에 연설되어 있으며, 상기 한쌍의 디스크중 어느 한 쪽에는 페달과 디스크 사이에 스프로켓이 설치되어 있다.

한편, 상기 운동변환부는 베이스에 회전가능하게 설치되는 운동부하부재에 연결되어 운동의 강도를 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 이 때 상기 연결수단은 상기 스프로켓과 상기 운동부하수단을 연결하는 체인 또는 벨트 등일 수 있다.

이하 첨부도면을 참조하여, 본 고안의 구조와 동작을 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 상부, 하부, 상단, 하단, 좌, 우 등의 방향을 지시하는 용어를 사용하여 부재들의 위치를 나타내고 있으나 이는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐이고 본 고안을 제한하고자 하는 것이 아님을 밝혀둔다.

도 1은 본 고안에 따른 마승식 자전거의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 고안의 마승식 자전거는 베이스(100), 핸들부(110), 안장부(15) 및 회전운동을 발생시키고 이 회전운동을 직선운동으로 변환하는 운동변환부(130)를 포함하고 있다.

베이스(100)에 설치되는 핸들부(114)는 핸들지지체(112)와 핸들(114)을 구비한다. 핸들지지체(112)의 하단은 베이스(100)에 설치되고, 핸들지지체(112)의 상부에는 운동자가 운동시 손으로 붙잡고 있어서 균형을 유지할 수 있도록 핸들(114)이 부착되어 있다. 한편, 핸들지지체(112)는 운동자가 핸들(114)을 잡고 운동하는 동안 흔들림을 방지하여 안전하게 운동할 수 있도록 용접 등에 의하여 베이스(100)에 고정설치되는 것이 바람직하다. 핸들지지체(112)는 직선막대 형상의 것을 베이스(100)에 수직으로 설치하여도 좋으나, 그 상부(112')를 베이스(100)에 대하여 경사지게 형성하게 되면 핸들지지체(110)의 측부에 설치되는 운동변환부(130)를 밀착설치할 수 있고, 따라서 마승식 자전거의 전체크기를 콤팩트하게 할 수 있다.

안장부(150)는 안장지지체(154)와 안장(152)을 구비한다. 안장지지체(154)의 일단에는 안장(152)이 설치되어 있고, 지지체(154)의 타단은 핸들지지체(110)의 중간부분(116)에 피벗운동 가능하게 설치되어 있다. 따라서, 이하에서 설명되는 바와 같이 안장지지체(154)가 상하로 즉, 도 1의 A방향으로 운동하더라도 핸들지지체(110)의 중간부분(116)을 축으로 하여 안장지지체(154)가 피벗운동하게 되므로 안정된 상하운동을 얻을 수 있다. 안장지지체(154)중 안장(152)을 지지하는 부분(154'')은 베이스(100)에 대하여 경사지게 형성함으로써 안장지지체(154) 아래쪽에 설치된 운동변환부(130)를 밀착설치하는 것이 가능하고, 이에 따라 이미 설명한 바와 같이 마승식 자전거의 전체크기를 더욱 콤팩트하게 할 수 있다. 이 경사지게 형성된 부분(154'')로부터 핸들지지체(112)의 중간부분(116)까지 연장된 안장지지체의 부분(154')을 물결무늬 형상으로 형성하면 안장(152)에 앉아 있는 운동자의 체중이 분산되어 안정지지체(154)의 어느 한 부분에 집중적으로 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있고, 따라서 특히 피벗운동의 중심축을 이루는 핸들지지체(112)의 중간부분(116)에 과도한 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있다.

안장지지체(150)의 아래쪽에는 회전운동을 발생시키고 이 회전운동을 직선운동으로 변환하는 운동변환부(130)가 설치되어 있다. 도 2는 운동변환부의 분해사시도이다. 도 2를 참조하면, 운동변환부(130)는 한 쌍의 운동변환부 지지체(132)와, 이 지지체(132)에 회전가능하게 대향설치되는 한 쌍의 디스크(135)와, 각 디스크(135)의 측면에 각각 설치되는 페달(134)과, 한 쌍의 디스크(135)중 어느 한 쪽의 디스크와 페달(134) 사이에 설치되는 스프로켓(136)을 구비하고, 상기 한 쌍의 디스크(135) 사이에 회전가능하게 설치된 캠부재(138)를 더 구비하고 있다. 이하 운동변환부(130)의 구조를 도 2를 참조하면서 상세히 설명한다.

도시된 바와 같이, 한 쌍의 페달(134)은 각각 베어링부재(233)를 통하여 한 쌍의 디스크(135) 각각의 측면에 고정설치되어 페달이 회전하는 경우 디스크도 함께 회전하게 되는데, 페달(134)과 디스크(135) 사이에 위치하는 베어링부재(233)는 볼트와 너트 등의 고정수단에 의하여 운동변환부 지지체(132)의 상단에 고정설치된다. 이와 같은 한 쌍의 페달(134)은, 각각의 페달이 디스크(135)의 방사상 방향으로 서로 대향하게 위치하도록 설치되는 종래의 운동기구와는 달리, 디스크(135)의 방사상 방향으로 서로 같은 방향을 향하도록 설치된다. 따라서, 좌우측의 페달을 교대로 밟아야 하는 종래의 운동기구와는 달리, 본 고안의 마승식 자전거는 양발로 한 쌍의 페달을 동시에 밟도록 되어 있어 무릎관절에 지나친 힘이 가해지지 않도록 함으로써, 무릎관절에 무리가 오는 것을 방지할 수 있다. 좌측 또는 우측 중 어느 한 쪽에는 스프로켓(136)이 베어링부재(233)와 디스크(135) 사이에 고정설치되어, 디스크(135)가 회전하면 함께 회전하게 된다. 스프로켓(136)은 이하에서 설명되는 운동부하부재(142)와 운동변환부(130)를 체인으로 연결하기 위한 것이나, 연결수단으로 벨트등의 다른 수단을 사용하는 경우에는 적절한 부재로 변경될 수도 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 한쌍의 디스크(135) 사이에는 캠부재(138)의 하단이 디스크(135)의 외주 근방에 연설된다. 캠부재의 상단은 안장지지체(154)의 연결부(140)에 연설된다. 따라서, 운동자가 안장(152)에 앉아 페달을 1회전시킨 경우, 디스크(135)가 1회전하게 되며 디스크(135) 사이에 캠부재(138)의 작용으로 안장지지체는 도 1의 A방향으로 대략 디스크(135)의 직경거리만큼 수직운동을 하게 된다. 그 결과 안장에 앉아있는 운동자도 안장에 앉아있는 채로 무릎이 굽혀졌다 펴졌다 하면서 위아래로 마치 말을 타는 것과 같이 움직이게 된다. 따라서, 본 고안의 마승식 자전거는 단순히 안장에 앉아 있는 채로 좌우측의 페달을 밟는 심폐기능 강화가 주 목적인 종래의 인도어 자전거와는 달리, 좌우측의 페달을 동시에 밟으면서도 무릎이 굽혀졌다 펴졌다 하는 운동을 동시에 할 수 있기 때문에 심폐기능 강화는 물론 다리의 근육, 특히 대퇴근의 근육을 강화하는데 효과적이다.

다시, 도 1을 참조하면, 본 고안의 마승식 자전거는 운동부하부재(142)를 더 구비할 수 있다. 운동부하부재(142)는 베이스에 고정된 지지체에 회전가능하게 설치되며, 운동변환부(130)의 스프로켓(136)에 체인 등으로 연결되어, 운동자가 페달을 밟을 때 느끼는 저항력을 증가시킴으로써 운동효과를 높일 수 있다. 이와 같은 운동부하는 운동자의 근력에 맞추어 운동자가 손으로 직접 적당한 운동부하부재(142)로 바꿀 수도 있고, 도시하지는 않았으나 이와 같이 운동부하를 변경하는 것을 자동으로 할 수 있는 제어부를 더 설치할 수도 있다.

본 고안의 마승식 자전거는 도 1에 점선으로 도시되어 있는 158과 같이 자전거가 베이스에 더욱 안정감 있게 유지고정되도록 하는 고정막대를 더 구비할 수도 있다.

이하에서는 본 고안의 마승식 자전거의 작동원리를 설명한다.

먼저, 운동자가 안장(152)에 앉아 손으로는 핸들(114)을 잡고 발로는 페달(132)을 동시에 밟게 되면, 한 쌍의 디스크(135)가 회전하게 된다. 여기서, 본 고안의 마승식 자전거는 페달(132)들이 디스크(135)의 방사상 방향으로 서로 같은 방향을 향하도록 설치되어 있기 때문에 종래의 인도어 자전거와는 달리 페달(132)을 동시에 밟아야 한다는 것과 이에 따른 효과는 이미 기술한 바와 같다. 디스크(135)가 회전하게 되면, 그 하부가 이 디스크들(135) 사이에 그리고 디스크의 외주 근방에 연설된 캠부재(138)도 함께 회전하게 되며, 이에 따라 캠부재(138)의 상단에 연결된 안장지지체도 그 피봇축(116)을 중심으로 하여 베이스(100)에 대하여 상하 방향으로 운동하게 된다. 즉, 안장지지체(154)는 도 1의 A방향으로 대략 디스크(135)의 직경거리만큼 수직운동을 하게 되며, 따라서 안장지지체(154)의 일단에 고정되어 있는 안장(152)도 도1의 A방향으로 수직운동을 하게 된다. 그 결과, 안장(152)에 앉아 있는 사람은 페달(134)을 밟고 있는 채로 무릎이 굽혀졌다 펴졌다 하면서 마치 말타는 것과 같은 방식으로 운동을 하게 된다.

이상의 명세서에서, 본 고안의 특정한 예시적 실시예를 중심으로 본 고안이 설명되었다. 그러나 본 출원을 읽고 이해하면 첨부된 청구범위 또는 이와 균등범위 내에서 각종 변형예 및 수정예가 행해질 수 있음은 명백하다. 따라서, 명세서 및 도면은 한정적인 의미 보다는 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 마승식 자전거는, 페달을 밟음에 따라 안장이 상하운동하고 이에 따라 안장에 앉아 있는 운동자도 안장의 상하운동에 맞추어 페달을 지지한 채로 자연스럽게 앉았다 일어났다하는 동작을 반복하게 됨으로써 마치 말을 타는 것과 같은 동작이 반복되어, 유산소 운동에 따른 심폐기능의 강화는 물론 무산소 운동에 따른 대퇴부의 근육강화 기능이 충분히 보강되고, 더욱이 안장에 앉아 있는 상태에서 페달을 돌리는 것에 비하여 무릎관절에 가해지는 무리를 최소한으로 줄일 수 있게 되어, 운동효과의 극대화를 달성할 수 있다.

Claims (7)

1. 베이스;,

   하단이 상기 베이스 상에 설치된 핸들지지체와, 상기 핸들지지체의 상부에 설치된 핸들을 구비한 핸들부;

   일단은 상기 핸들지지체의 중간부분에 피봇운동하도록 연결되고, 타단에는 안장이 설치된 안장지지체를 구비한 안장부; 및

   상기 베이스에 고정설치되고 상기 안장지지체의 아래쪽에 연결되어, 외부에서 회전력을 가함에 따라 상기 안장부가 상기 베이스에 대하여 수직인 방향으로 움직이도록 외부에서 가해지는 회전력을 직선운동력으로 변환하는 운동변환부를 포함하는 마승식 자전거.
2. 제1항에 있어서, 상기 운동변환부는

   페달이 각각 그 측면에 고정되어 있는 한 쌍의 대향 디스크; 및

   그 하부가 상기 한 쌍의 디스크 사이에 그리고 상기 디스크의 외주 근방에 연설되는 캠부재를 구비하여,

   상기 페달에 가해지는 회전력에 의해 발생되는 디스크의 회전운동이 상기 캠부재에 의해 직선운동으로 변환될 수 있는 것을 특징으로 하는 마승식 자전거.
3. 제2항에 있어서,

   상기 페달들은 상기 디스크의 방사상 방향으로 서로 같은 방향을 향하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 마승식 자전거.
4. 제2항에 있어서,

   상기 캠부재의 상부는 상기 안장지지체의 아래쪽에 연설되어 있는 것을 특징으로 하는 마승식 자전거.
5. 제2항에 있어서,

   상기 한쌍의 디스크중 어느 한 쪽에는 페달과 디스크 사이에 스프로켓이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 마승식 자전거.
6. 상기 전항들중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 운동변환부는 베이스에 회전가능하게 설치되는 운동부하부재에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 마승식 자전거.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 연결수단은 상기 스프로켓과 상기 운동부하수단을 연결하는 체인인 것을 특징으로 하는 마승식 자전거.