KR20060107343A

KR20060107343A - 자전거를 이용한 실내외용 운동기구

Info

Publication number: KR20060107343A
Application number: KR1020060030995A
Authority: KR
Inventors: 정영배
Original assignee: 정영배
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2006-10-13
Also published as: KR100751033B1

Abstract

본 발명에 따른 자전거를 이용한 실내외용 운동기구는 타고 다니는 자전거를 고정된 상태에서도 사용할 수 있도록 해줄 뿐만 아니라, 자전거의 경사각이나 뒷바퀴 마찰력을 자유롭게 조절할 수 있도록 하여 다양한 모드의 자전거 운동을 할 수 있도록 해준다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자전거의 앞바퀴가 놓여지는 앞바퀴 거치대, 이 앞바퀴 거치대를 회전 가능하게 지지하고 앞바퀴의 경사각을 조절할 수 있도록 마련된 경사 조절수단, 및 이 경사 조절수단이 설치되고 실내외 바닥에 놓여지도록 마련된 베이스 플레이트를 포함하는 앞바퀴 거치부와; 자전거 뒷바퀴의 회전축 상에 고정 설치되는 너트 고정구, 이 너트 고정구를 지지하고 그 높이를 조절할 수 있도록 설치된 스크루형 지지대, 이 스크루형 지지대가 나사 결합되고 실내외 바닥에 놓여지도록 마련된 베이스 프레임, 및 이 베이스 프레임 상에 장착되고 상기 자전거 뒷바퀴에 밀착되어 그 마찰력을 조절할 수 있도록 해주는 가압 롤러가 설치된 마찰력 조절수단을 포함하는 뒷바퀴 거치부로 구성된다.

자전거, 경사 조절수단, 마찰력 조절수단, 가압 롤러

Description

자전거를 이용한 실내외용 운동기구{Exercising euquipment using bicycle for indoor and outdoor exercise}

도1은 종래의 자전거 운동기구를 나타낸 도면.

도2는 종래의 또 다른 자전거 운동기구를 나타낸 도면.

도3은 본 발명에 따른 제1 실시예의 작동 상태도.

도4는 본 발명에 따른 제1 실시예의 앞바퀴 거치부를 도시한 도면.

도5는 본 발명에 따른 제1 실시예의 뒷바퀴 거치부를 도시한 도면.

도6은 도5에서 마찰력 조절수단을 도시한 도면.

도7 및 8은 마찰력 조절수단의 작동 상태도.

도9는 본 발명에 따른 제2 실시예의 작동 상태도.

도10은 본 발명에 따른 제2 실시예의 앞바퀴 거치부를 도시한 도면.

도11은 본 발명에 따른 제2 실시예의 뒷바퀴 거치부를 도시한 도면.

도12는 도10에서 마찰력 조절수단을 도시한 도면.

도13은 본 발명에 따른 요철 제공수단을 도시한 도면.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

110: 자전거 120, 220: 앞바퀴 거치부

130, 230: 경사 조절수단 140, 240: 앞바퀴 거치대

150, 250: 뒷바퀴 거치대 160, 260: 마찰력 조절수단

본 발명은 자전거를 이용한 실내외용 운동기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타고 다니는 자전거를 손쉽게 장착하고 이를 이용하여 다양한 모드의 운동을 할 수 있도록 구성된 자전거를 이용한 실내외용 운동기구에 관한 것이다.

자전거는 가장 대중적인 레저 스포츠의 하나로서 탑승자가 페달을 밟아 발생되는 구동력을 체인에 의해 뒷바퀴로 전달하여 전진할 수 있도록 발명된 것으로, 기본적으로 야외에서 탈 수 있도록 마련된 운동기구이다. 최근에는 유산소 운동기구의 하나로서 헬스장이나 가정 내에서 이용할 수 있도록 실내용 자전거가 상용화되어 있으나, 이 실내용 자전거는 한 곳에 고정되도록 설치되기 때문에 야외에서는 탈 수 없는 분명한 한계가 있다.

한편, 야외에서 탈 수 있도록 만들어진 자전거를 실내로 가져오게 되면 공간 상의 제약으로 인해 사용할 수 없기 때문에 한 곳에 세워두어야 했다. 따라서, 기존에 야외용 자전거를 가지고 있는 사람도 실내에서 자전거 운동을 하기 위해서는 별도의 실내용 자전거를 구입하여야 했고, 마찬가지로 실내용 자전거를 가지고 있는 사람도 야외에서 자전거를 타기 위해서는 야외용 자전거를 별도로 구입하여야 했다.

이러한 불편함을 해소하기 위해 하나의 야외용 자전거만으로 실내외에서 모 두 이용할 수 있도록 해주는 여러 가지 형태의 운동기구가 개발되었다. 그 중에서 대한민국 공개실용신안 제1988-7609호에 게시된 "실내운동을 위한 자전거 고정장치"는 도1에 도시된 바와 같이 자전거(10)의 뒷바퀴(11)만을 회전 가능하게 지지하는 고정대(12)에 뒷바퀴(11)의 회전축을 고정하는 고정 돌기편(13)이 설치되고 고정대(12)의 후방에 마련된 지지구(14) 상에는 뒷바퀴(11)에 접촉되는 소형바퀴(15)와 이 소형바퀴(15)의 접촉 여부를 조절하는 조절 보울트(16)가 각각 설치되어 있다. 이러한 실내운동을 위한 자전거 고정장치를 사용하면 야외에서 타던 자전거를 고정대(12)에 간단하게 고정시킴으로써 실내에서도 사용할 수 있게 된다. 그러나, 이 고정장치는 뒷바퀴만을 고정하기 때문에 앞바퀴의 경사각 등은 조절할 수 없어 단순히 평지를 달리는 느낌만을 가질 수밖에 없고, 소형바퀴(15)에 의한 뒷바퀴의 마찰력 조절도 매우 제한적이어서 이용자의 다양한 운동 욕구를 충족할 수 없는 단점이 있었다.

야외용 자전거를 실내에서도 사용할 수 있도록 해주는 또 다른 장치로서, 대한민국 공개실용신안 제1998-6726호에 "자전거용 롤라 받침대"가 게시되어 있다. 도2에 도시된 바와 같이 자전거용 롤라 받침대는 자전거(20)의 앞바퀴 부분에는 앞바퀴가 놓여지는 원판 테이블(26)과 이 원판 테이블(26)이 회전 가능하게 장착되는 받침판(25)이 설치되며, 자전거(20)의 뒷바퀴 부분에는 뒷바퀴의 회전축을 고정 지지하는 로드(22)가 받침대(21) 상에 스프링(23)을 매개로 탄성 설치되고, 상기 받침대(21)에는 두 개의 지지 롤러(24)가 회전 가능하게 설치되어 그 위에 자전거 뒷바퀴가 안착되도록 구성된다. 상기 앞바퀴 받침판(25)과 뒷바퀴 받침대(21)는 하나 의 베이스 플레이트(27) 상에 고정 설치된다.

상기와 같이 구성된 자전거용 롤라 받침대를 사용하면 타고 다니던 자전거를 이용하여 실내에서도 운동을 할 수 있다. 그러나, 이 자전거용 롤라 받침대는 기본적으로 앞바퀴 받침판(25)과 뒷바퀴 받침대(21)의 간격이 고정되어 있기 때문에 성인용으로부터 아동용에 이르는 다양한 크기의 자전거 모두에 적용할 수 없을 뿐만 아니라, 뒷바퀴가 단순히 지지 롤러(24) 상에 놓여질 뿐 그 마찰력을 자유롭게 조절할 수 없기 때문에 일정한 힘만으로 페달을 밟게 되어 다양한 모드의 자전거 운동을 할 수 없다는 단점이 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 타고 다니는 자전거를 고정된 상태에서도 사용할 수 있도록 함에 있어서, 자전거의 앞바퀴에는 그 경사각을 조절할 수 있는 수단을 채용하고 자전거의 뒷바퀴에는 그 마찰력을 조절할 수 있는 수단을 채용함으로써 다양한 모드의 자전거 운동을 할 수 있도록 구성된 자전거를 이용한 실내외용 운동기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자전거를 이용한 실내외용 운동기구는, 타고 다니는 자전거를 손쉽게 장착하고 이를 이용하여 다양한 모드의 운동을 할 수 있도록 구성된 자전거를 이용한 실내외용 운동기구로서, 자전거의 앞바퀴가 놓여지는 앞바퀴 거치대, 이 앞바퀴 거치대를 회전 가능하게 지지하고 앞바퀴의 경사각을 조절할 수 있도록 마련된 경사 조절수단, 및 이 경사 조절수단이 설 치되고 실내외 바닥에 놓여지도록 마련된 베이스 플레이트를 포함하는 앞바퀴 거치부와; 자전거 뒷바퀴의 회전축 상에 고정 설치되는 너트 고정구, 이 너트 고정구를 지지하고 그 높이를 조절할 수 있도록 설치된 스크루형 지지대, 이 스크루형 지지대가 나사 결합되고 실내외 바닥에 놓여지도록 마련된 베이스 프레임, 및 이 베이스 프레임 상에 장착되고 상기 자전거 뒷바퀴에 밀착되어 그 마찰력을 조절할 수 있도록 해주는 가압 롤러가 설치된 마찰력 조절수단을 포함하는 뒷바퀴 거치부로 구성된다.

이하에서 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 자전거를 이용한 실내외용 운동기구를 보다 상세히 설명한다. 도3 내지 도6에는 본 발명에 따른 제1 실시예가 도시되어 있다.

도3을 참조로 자전거(110)의 일반적인 구성을 간단히 설명하면, 안장이 장착되고 앞뒤로 두 개의 바퀴가 설치되도록 마련된 골격 프레임(111), 이 골격 프레임(111) 상에 각각 회전 가능하게 장착되는 앞바퀴(112)와 뒷바퀴(113), 사람이 밟아서 회전시키는 페달(114)과 이 페달(114)에 의해 발생되는 동력을 뒷바퀴로 전달하여 자전거가 전진할 수 있도록 해주는 체인(115)으로 이루어져 있다.

본 발명에 따른 운동기구는 타고 다니는 자전거(110)를 손쉽게 장착하여 고정된 상태에서도 탈 수 있도록 해주는 것으로 크게 앞바퀴 거치부(120)와 뒷바퀴 거치부(150)로 이루어져 있다. 앞바퀴 거치부(120)는 자전거의 앞바퀴(112)가 놓여지고 이를 잡아주기 위해 좌우 지지턱(141)이 형성된 앞바퀴 거치대(140), 이 앞바퀴 거치대(140)를 회전 가능하게 지지하고 앞바퀴의 경사각을 조절할 수 있도록 마 련된 경사 조절수단(130), 및 이 경사 조절수단(130)이 설치되고 실내외 바닥에 놓여지도록 마련된 베이스 플레이트(121)로 구성된다.

뒷바퀴 거치부(150)는 자전거 뒷바퀴(113)의 회전축을 고정 지지하고 그 높이를 조절할 수 있도록 설치된 스크루형 지지대(155), 이 스크루형 지지대(155)가 나사 결합되고 실내외 바닥에 놓여지도록 마련된 베이스 프레임(151), 및 이 베이스 프레임(151) 상에 장착되고 자전거 뒷바퀴(113)에 밀착되어 그 마찰력을 조절할 수 있도록 마련된 마찰력 조절수단(160)으로 구성된다. 상기 스크루형 지지대(155)를 가스 리프터와 같은 형태로 설치함으로써 뒤바퀴를 탄성 지지하도록 할 수도 있다. 이러한 가스 리프터는 자동차의 쇼바와 같은 역할을 하므로 운동시의 승차감을 향상시켜준다. 상기 가스 리프터는 당업계의 관용 수단이므로 상기 스크루형 지지대(155)의 균등범위에 속하는 구성요소임에 분명하다.

상기 앞바퀴 거치부(120)와 뒷바퀴 거치부(150)는 상호 간의 간격을 조절할 수 있도록 연결되는데, 이를 위해 앞바퀴 거치부(120)의 베이스 플레이트(121) 후단에는 연결 스크루(124)가 베이스 플레이트(121)와는 독립적으로 회전될 수 있도록 설치되고, 뒷바퀴 거치부(150)의 베이스 프레임(151) 전단에는 상기 연결 스크루(124)가 삽입될 수 있도록 관통 구멍(152)이 형성된다. 연결 스크루(124)가 결합된 베이스 프레임(151)에는 그 앞뒤에 연결 너트(125)가 장착되어 필요시에 이 연결 너트(125)를 조아서 앞바퀴 거치부(120)와 뒷바퀴 거치부(150) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 구성된다. 이에 의해 본 발명에 따른 운동기구는 성인용으로부터 아동용에 이르기까지 다양한 길이를 가진 모든 종류의 자전거에 사용할 수 있다.

도4에는 본 실시예에 따른 앞바퀴 거치부(120)가 구체적으로 도시되어 있다. 앞바퀴 거치부(120)의 베이스 플레이트(121) 둘레에는 봉 형상의 지지 프레임(122)이 설치되어 안정감을 향상시키고, 이 지지 프레임(122) 상에는 고무 등으로 된 미끄럼 방지패드(123)가 끼워져 앞바퀴 거치부(120)가 실내외 바닥에 미끄러짐 없이 안착될 수 있도록 해준다.

한편, 베이스 플레이트(121)에 설치된 경사 조절수단(130)은 자동차 잭과 같은 원리로 앞바퀴 거치대(140)를 상하로 이동시켜 앞바퀴의 경사각을 조절할 수 있도록 해주는데, 그 구체적인 구성은 다음과 같다. 먼저, 베이스 플레이트(121) 상에 놓여진 고정 플레이트(131)에 2개의 회동 패널(132)의 일단이 상하로 회동 가능하게 힌지 결합되고, 이 회동 패널(132)의 타단은 한 쌍의 전후 이동편(133)에 회동 가능하게 힌지 결합된다. 조절 스크루(135)는 상기 베이스 플레이트(121)와 평행하게 장착되고, 이 조절 스크루(135) 상에는 상기 한 쌍의 전후 이동편(133)이 서로 반대 방향으로 나사 결합되며, 상기 조절 스크루(135)의 일측에는 조절 다이얼(136)이 설치된다. 이에 따라, 상기 전후 이동편(133)은 조절 다이얼(136)을 회전시킴에 따라 이동되어 상호간의 거리가 조절된다. 한편, 2개의 또 다른 회동 패널(132)이 조절 스크루(135)를 기준으로 위쪽에 설치되고, 그 일단이 상기 전후 이동편(133) 각각에 회동 가능하게 힌지 결합되며, 그 타단은 상하 이동편(134)에 회동 가능하게 힌지 결합된다. 이에 따라, 상기 전후 이동편(133)이 수평으로 이동될 때 상하 이동편(134)은 상하로 이동하게 된다.

상기 상하 이동편(134)에 설치된 장착핀(137) 상에는 앞바퀴 거치대(140)가 장착되어 상하 이동편(134)이 상하로 이동될 때 앞바퀴 거치대(140)를 상하로 이동시킨다. 그 결과, 조절 다이얼(136)을 조작하면 앞바퀴 거치대(140)에 놓여진 앞바퀴의 경사각을 조절할 수 있어 자전거 탑승자의 운동 능력에 따라 다양한 형태의 운동 모드를 설정할 수 있다. 한편, 상기 장착핀(137)에는 볼 베어링(138)을 매개로 앞바퀴 거치대(140)가 회전 가능하게 설치됨으로써 운동 중에 사람이 힘을 줄 때마다 자전거의 핸들이 약간씩 좌우로 움직여 마치 실제 주행하는 것과 동일한 느낌을 가질 수 있도록 해준다.

도5에는 본 실시예에 따른 뒷바퀴 거치부(150)가 구체적으로 도시되어 있다. 뒷바퀴 거치부(150)의 베이스 프레임(151)은 봉 형태로서 위에서 보았을 때 "┏┓" 형상을 이룬다. 양 쪽 봉에는 일정 간격으로 미끄럼 방지패드(153)가 설치되어 베이스 프레임(151)이 실내외 바닥에 미끄러짐 없이 안착될 수 있도록 해주고, 전방에는 앞바퀴 거치부(120)와 연결시켜주는 연결 스크루(124)가 결합되도록 관통 구멍(152)이 형성되어 있다.

베이스 프레임(151)의 후방에는 자전거의 뒷바퀴를 고정시켜주는 수단과 운동 중에 뒷바퀴에 가해지는 마찰력을 조절해주는 수단이 설치된다. 상기 고정 수단으로서 베이스 프레임(151)의 후방에 일체로 연결된 지지 프레임(154) 상에 스크루형 지지대(155)가 나사 결합되어 상하로 이동 가능하게 설치되고, 상기 스크루형 지지대(155)의 상단에 장착된 지지구(156)에는 자전거 뒷바퀴의 회전축을 골격 프레임 상에 고정시키는 너트가 끼워지는 너트 고정구(157)가 삽입 지지되고, 이 너트 고정구(157)에는 조임 손잡이(159)가 달린 조임 나사(158)가 끼워져 상기 너트 고정구(157)가 뒷바퀴의 회전축 상에 완전히 고정될 때까지 상기 조임 손잡이(159)를 돌려 고정시킨다. 이 고정 수단에 따르면 자전거 뒷바퀴를 고정시키는 지지구(156)의 위치를 자유롭게 조절할 수 있어 자전거의 높이나 뒷바퀴의 직경 차이에 관계없이 사용할 수 있도록 해준다.

도6에 도시된 뒷바퀴 거치부(150)의 마찰력 조절수단(160)은 본 발명의 가장 특징적인 기술구성을 이룬다. 이 마찰력 조절수단(160)은 상기 베이스 프레임(151) 상에 장착된 지지 플레이트(161)에 한 쌍의 가이드 레일(163)이 자전거의 전후방향을 따라 서로 마주보도록 고정 볼트(162)에 의해 결합되고, 이 가이드 레일(163) 사이에는 일정 간격을 두고 한 쌍의 슬라이딩구(164)가 활주 가능하게 설치된다. 이를 위해 슬라이딩구(164)의 양측단에는 상기 가이드 레일(163)에 활주 가능하게 끼워지는 활주손(165)이 형성되고, 중앙에는 내부에 상호 반대방향으로 나사산이 형성된 장착홀(166)이 형성되어 있다. 각각의 장착홀(166)에 동시에 삽입되는 조절 스크루(170)는 예컨대 일측 장착홀(166)에 삽입되는 부분에는 왼나사(171)가 형성되고 타측 장착홀(166)에 삽입되는 부분에는 오른나사(172)가 형성되어 조절 스크루(170)가 한쪽 방향으로 회전될 때에 한 쌍의 슬라이딩구(164)가 상호 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동될 수 있도록 구성된다. 또한, 조절 스크루(170)를 회전시키기 위해 그 일측에 회전 손잡이(173)가 설치된다.

한 쌍의 슬라이딩구(164) 각각에는 가압 롤러(167)가 장착 베어링(168)을 매개로 회전 가능하게 설치되고, 이 가압 롤러(167)는 중앙이 옴폭 패인 형태를 하고 있어 이 부분에 자전거의 뒷바퀴가 안정적으로 놓여지도록 해준다.

상기와 같이 구성된 마찰력 조절수단의 작용을 도7 및 도8을 참조로 설명한다. 도7에 도시된 바와 같이 자전거 뒷바퀴(113)는 그 회전축이 뒷바퀴 거치부에 고정된 상태로 한 쌍의 가압 롤러(167) 상에 놓여지는데, 이 때 가압 롤러(167) 간의 거리는 d이고 가압 롤러(167)와 뒷바퀴의 접촉지점과 회전축 사이의 높이는 t가 된다. 자전거 탑승자가 이 상태로 운동을 하다가 운동 강도를 늘이고 싶은 때에는 조절 스크루에 장착된 회전 손잡이를 돌려 한 쌍의 가압 롤러(167)를 근접시킨다. 그러면 도8에서와 같이 가압 롤러(167) 사이의 거리가 d'로 좁아지면서 가압 롤러(167)와 뒷바퀴(113)와의 접촉지점이 높아지게 된다. 그러나, 뒷바퀴(113)의 회전축이 고정된 상태이므로 뒷바퀴(113)의 위치는 변하지 않는다. 그 결과, 뒷바퀴(113)의 회전축과 가압 롤러(167) 접촉점까지의 높이가 t'로 좁아지면서 그 만큼 가압 롤러(167)와 뒷바퀴(113) 사이의 마찰력이 증가하게 된다. 따라서, 자전거 탑승자는 페달을 밟는데 더 큰 힘이 요구되게 된다. 이 때, 상기 뒷바퀴(113) 회전축과 가압 롤러(167) 접촉점까지의 높이 변화는 뒷바퀴 타이어나 금속 프레임의 탄성변형으로 보상된다. 이와 같은 원리로 뒷바퀴의 마찰력을 조절함으로써 다양한 운동 모드를 제공할 수 있다.

한편, 상기한 실시예에 따르면 앞바퀴 거치부(120)의 경사 조절수단(130)과 뒷바퀴 거치부(150)의 마찰력 조절수단(160)을 모두 수동으로 조절하였으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 상기 조절수단을 자동으로 제어하여 보다 편리하게 사용할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 경사 조절수단(130)의 조절 스크루(135)와 마찰력 조절수단(160)의 조절 스크루(170)의 일측에 구동모터를 연결 설치하고, 자전거 탑승자의 조작에 따라 상기 구동모터를 제어하는 신호를 출력하는 제어 패널을 설치하면 자전거 탑승자가 자동으로 운동 모드를 변경할 수 있다. 또한, 상기 경사 조절수단(130)에 앞바퀴 거치대(140)의 경사각을 측정할 수 있는 경사각 센서를 설치하고, 상기 마찰력 조절수단(160)에는 가압 롤러(167)의 회전속도를 측정할 수 있는 속도 센서를 설치하면, 이들 센서로부터 전송된 신호에 의해 자전거의 경사각, 주행속도, 주행거리를 계산할 수 있고 이를 상기 제어 패널을 통해 자전거 탑승자가 확인할 수 있도록 디스플레이함으로써 운동량을 쉽게 체크할 수 있도록 할 수도 있다.

도9 내지 도13에는 본 발명에 따른 제2 실시예가 도시되어 있다. 도9에 도시된 바와 같이, 본 실시예도 자전거를 손쉽게 장착하여 고정된 상태에서도 탈 수 있도록 해주는 앞바퀴 거치부(220)와 뒷바퀴 거치부(250)로 구성되어 있다는 점에서 상기 제1 실시예와 동일하다. 앞바퀴 거치부(220)는 자전거의 앞바퀴가 놓여지고 이를 잡아주기 위해 좌우 지지턱(241)이 형성된 앞바퀴 거치대(240), 이 앞바퀴 거치대(240)를 회전 가능하게 지지하고 앞바퀴의 경사각을 조절할 수 있도록 마련된 경사 조절수단(230), 이 경사 조절수단(230)이 설치되고 실내외 바닥에 놓여지도록 마련된 베이스 플레이트(221), 및 이 베이스 플레이트(121) 둘레에 원형으로 연결 설치된 지지 프레임(222)으로 구성된다. 본 실시예는 상기 경사 조절수단(230)의 구체적인 구성면에서 상기 제1 실시예와 상이한 바 이에 대한 상세한 내용은 도10을 참조로 후술하기로 한다.

뒷바퀴 거치부(250)는 자전거 뒷바퀴의 회전축을 고정 지지하고 그 높이를 조절할 수 있도록 설치된 스크루형 지지대(255), 이 스크루형 지지대(255)가 나사 결합되고 실내외 바닥에 놓여지도록 마련된 베이스 프레임(251), 및 이 베이스 프레임(251) 상에 장착되고 자전거 뒷바퀴에 밀착되어 그 마찰력을 조절할 수 있도록 마련된 마찰력 조절수단(260)으로 구성된다. 본 실시예는 상기 마찰력 조절수단(260)의 구체적인 구성면에서 상기 제1 실시예와 상이한 바, 이에 대한 상세한 내용은 도11 및 도12를 참조로 후술하기로 한다.

한편, 본 실시예에서는 앞바퀴 거치부(220)와 뒷바퀴 거치부(250)의 간격을 조절하기 위해 도3에서와 같은 연결 스크루(124)와 연결 너트(125)를 사용하지 않고 새로운 방식을 채택하여 더욱 편리하게 간격을 조절할 수 있도록 하였다. 이를 위해 도9에 도시된 바와 같이 상기 앞바퀴 거치부(220)를 지지하는 베이스 플레이트(221)의 후단에 고정 파이프(221a)가 마련되고, 상기 뒷바퀴 거치부(250)를 지지하는 베이스 프레임(251)의 전단에는 상기 고정 파이프(221a)내로 삽입되는 거리조절용 바(224)가 설치되며, 상기 고정 파이프(221a)에는 거리조절용 바(224)를 원하는 위치에서 고정시키는 고정밸브(225)가 설치된다. 이에 따르면, 상기 고정 파이프(221a) 내에 삽입된 거리조절용 바(224)를 전후로 이동시켜 앞바퀴 거치부(220)와 뒷바퀴 거치부(250)가 원하는 간격이 되도록 위치시킨 후에 고정밸브(225)를 돌려 고정시키면 간단하게 양 부재의 간격을 조절할 수 있다.

도10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 경사 조절수단(230)은 상면에 가이드홈(231a)이 형성된 스크루 케이스(231)가 베이스 플레이트(221) 상에 설치되고, 이 스크루 케이스(231)의 내부에는 일측에 구동모터(236)가 설치된 조절 스크 루(235)가 장착된다. 이 조절 스크루(235) 상에는 한 쌍의 전후 이동편(233)이 일정 간격을 두고 상호 반대방향으로 나사 결합된다. 이에 따라 상기 전후 이동편(233)은 상기 구동모터(236)가 회전될 때 가이드홈(231a)을 따라 반대방향으로 이동되면서 상호간의 거리가 조절된다. 또한, 상기 전후 이동편(233) 상에 설치된 장착 브라켓(233a)에는 회동 패널(232)의 일단이 힌지 결합되고, 이 회동 패널(232)의 타단에는 상하 이동편(234)이 힌지 결합되어 상기 전후 이동편(233)이 이동됨에 따라 상하로 이동되도록 설치된다. 한편, 상기 상하 이동편(234) 상에는 앞바퀴 거치대(240)가 회전 가능하게 장착되는 장착핀(237)이 설치되고, 이 장착핀(237)은 스프링이 내장된 케이스(237a)에 삽입 설치되어 자전거 앞바퀴를 탄성 지지하도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 경사 조절수단(230)에 따르면, 자동차 잭과 같이 구성된 제1 실시예와 달리 상기 전후 이동편(233)이 스크루 케이스(231)에 형성된 가이드홈(231a)을 따라 이동하기 때문에 좌우 흔들림 없이 안정적으로 작동되며, 조절 스크루(235)가 스크루 케이스(231)에 내장되므로 외관상 보기가 좋은 장점이 있다. 또한, 조절 다이얼(136) 대신 구동모터(236)를 설치하여 앞바퀴의 경사를 자동으로 조절할 수 있고, 장착핀(237)이 앞바퀴 거치대(240)를 탄성 지지하여 자동차 쇼바와 같은 역할을 하므로 운동할 때 승차감이 향상된다.

도11에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 뒷바퀴 거치부(250)는 베이스 프레임(251)이 "┏┓" 형상을 이룬다는 점에서 기본적으로 상기 제1 실시예와 동일하다. 다만, 베이스 프레임(251)의 중앙에 좌우 프레임(251a)을 추가로 설치하여 구조적 안정성을 향상시키고, 상기 좌우 프레임(251a)의 끝단에는 다수개의 보조 지지빔(251b)을 삽입 설치하여 운동기구가 좌우로 흔들리는 것을 방지할 수 있도록 하였다. 상기 보조 지지빔(251b)은 운동기구가 설치되는 실내 공간의 크기를 고려해 그 길이를 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 베이스 프레임(251)의 후방에는 자전거의 뒷바퀴를 고정시켜주는 수단과 운동 중에 뒷바퀴에 가해지는 마찰력을 조절해주는 수단이 설치된다. 상기 고정 수단은 베이스 프레임(251)에 일체로 연결된 지지 프레임(254) 상에 나사 결합되는 스크루형 지지대(255)를 포함해 이 스크루형 지지대(255)의 상단에 장착된 지지구(256), 너트 고정구(257), 조임 나사(258) 및 조임 손잡이(259)로 구성되고, 이에 의해 자전거의 높이나 뒷바퀴의 직경 차이에 관계없이 고정시킬 수 있도록 해준다. 이러한 뒷바퀴 고정수단의 구성 및 작용은 상술한 제1 실시예와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도12에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 마찰력 조절수단(260)은 상면에 가이드홈(263a)이 형성된 스크루 케이스(263)가 상기 베이스 프레임(251) 상에 설치되고, 이 스크루 케이스(263)의 내부에는 일측에 구동모터(273)가 설치된 조절 스크루(270)가 장착된다. 이 조절 스크루(270) 상에는 한 쌍의 전후 이동편(264)이 일정 간격을 두고 반대 방향으로 나사 결합된다. 이에 따라 상기 전후 이동편(264)은 상기 구동모터(273)가 회전될 때 가이드홈(263a)을 따라 반대방향으로 이동되면서 상호간의 거리가 조절된다. 또한, 상기 전후 이동편(264)에 형성된 상부 장착홈(265)에는 장착 브라켓(268)이 볼트 결합되고, 이 장착 브라켓(268)에는 회전 축(269)과 고정 너트(269a)를 매개로 가압 롤러(267)가 회전 가능하게 설치된다. 이 한 쌍의 가압 롤러(267)에는 자전거 뒷바퀴가 안착되어 회전된다.

더욱이, 상기 스크루 케이스(263)의 상면에 형성되는 가이드홈(263a)은 전후 이동편(264) 각각에 대해 2열로 형성되고, 상기 가압 롤러(267)가 회전 가능하게 장착되는 장착 브라켓(268)은 상기 2열로 형성된 가이드홈(263a)을 통해 전후 이동편(264)의 상부 장착홈(265)에 고정된다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 마찰력 조절수단(260)에 따르면, 상기한 제1 실시예와 달리 상기 전후 이동편(264)이 스크루 케이스(263)에 형성된 가이드홈(263a)을 따라 이동하기 때문에 좌우 흔들림 없이 안정적으로 작동된다. 특히, 자전거 뒷바퀴가 안착되는 가압 롤러(267)가 상기 전후 이동편(264)의 상부에 2군데 볼트 결합되고, 2열로 된 가이드홈(263a)을 따라 이동하도록 구성되므로 그 안정성이 더욱 향상된다. 나아가, 상기 조절 스크루(270)가 스크루 케이스(263)에 내장되므로 외관상 보기가 좋고, 회전 손잡이(173) 대신 구동모터(273)를 설치하여 뒷바퀴의 경사를 자동으로 조절할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예의 마찰력 조절수단(260)의 작동 원리는 상기 도7 및 도8을 참조로 설명한 바와 같으므로 여기서는 생략하기로 한다.

도13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 따른 실시예에 따르면 상기 앞바퀴 거치대(240)를 앞바퀴가 안착되는 외주면에 요철이 형성된 롤러 형태로 구성할 수도 있다. 이에 따르면, 운동 중에 자전거 앞바퀴가 요철에 의해 흔들리게 되어 울퉁불퉁한 노면을 달리는 효과를 나타낼 수 있다. 따라서, 실제로 야외에서 자전거 를 타는 느낌을 가질 수 있어 운동의 재미가 향상된다.

롤러 형태로 된 앞바퀴 거치대(240)를 회전시키는 방법은 도13의 (a)와 같이 연결 벨트(243)를 이용하여 별도의 구동모터(242)와 직접 연결시키는 방법과, 도13의 (b)와 같이 2개의 연결 벨트(244,245)와 2개의 연결 풀리(244a,245a)를 이용하여 가압 롤러(267)와 연동되도록 연결하는 방법이 있다. 전자에 따르면 자전거 탑승자가 페달을 돌리는 속도와 관계없이 앞바퀴의 흔들림을 일정하게 줄 수 있고, 후자에 따르면 자전거 탑승자가 페달을 돌리는 속도에 따라 다시 말해 뒷바퀴의 회전 속도에 맞추어 앞바퀴의 흔들림을 조절할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 자전거를 이용한 실내외용 운동기구에 의하면 야외용 자전거를 손쉽게 장착하여 고정된 상태에서도 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 자전거의 경사나 뒷바퀴의 마찰력 등을 자유롭게 조절할 수 있어 보다 다양한 운동 모드로 즐길 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 운동기구는 분해 결합이 쉬워 이동이나 보관이 간편하고 야외에서도 설치하여 사용할 수 있으므로 가족 여행용품으로도 사용 가능하다.

Claims

자전거의 앞바퀴가 놓여지는 앞바퀴 거치대, 이 앞바퀴 거치대를 회전 가능하게 지지하고 앞바퀴의 경사각을 조절할 수 있도록 마련된 경사 조절수단, 및 이 경사 조절수단이 설치되고 실내외 바닥에 놓여지도록 마련된 베이스 플레이트를 포함하는 앞바퀴 거치부와;

자전거 뒷바퀴의 회전축 상에 고정 설치되는 너트 고정구, 이 너트 고정구를 지지하고 그 높이를 조절할 수 있도록 설치된 스크루형 지지대, 이 스크루형 지지대가 나사 결합되고 실내외 바닥에 놓여지도록 마련된 베이스 프레임, 및 이 베이스 프레임 상에 장착되고 상기 자전거 뒷바퀴에 밀착되어 그 마찰력을 조절할 수 있도록 해주는 가압 롤러가 설치된 마찰력 조절수단을 포함하는 뒷바퀴 거치부로 구성된 것을 특징으로 하는 자전거를 이용한 실내외용 운동기구.
제1항에 있어서, 상기 경사 조절수단은 상기 베이스 플레이트 상에 장착되고 일측에 조절 다이얼이 설치된 조절 스크루, 이 조절 스크루 상에 일정 간격을 두고 나사 결합되고 상기 조절 다이얼을 조작함에 따라 이동되면서 상호간의 거리가 조절되도록 설치된 한 쌍의 전후 이동편, 일단이 상기 전후 이동편 각각에 힌지 결합된 회동 패널, 이 회동 패널의 타단에 힌지 결합되어 상기 전후 이동편이 이동됨에 따라 상하로 이동되는 상하 이동편, 및 이 상하 이동편 상에 설치되고 앞바퀴 거치대가 회전 가능하게 장착되는 장착핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거를 이 용한 실내외용 운동기구.
제1항에 있어서, 상기 마찰력 조절수단은 상기 베이스 프레임 상에 자전거의 전후 방향으로 따라 마주보게 설치된 가이드 레일, 이 가이드 레일 사이에 활주 가능하게 설치된 한 쌍의 슬라이딩구, 이 슬라이딩구 각각에 형성되고 내부에 상호 반대방향으로 나사산이 형성된 장착홀, 이 장착홀에 삽입 설치됨으로써 회전될 때 상기 한 쌍의 슬라이딩구가 상호 근접하는 방향으로 이동될 수 있도록 해주는 조절 스크루, 및 상기 한 쌍의 슬라이딩구 각각에 회전 가능하게 설치되고 상기 자전거 뒷바퀴가 안착되는 가압 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거를 이용한 실내외용 운동기구.
제3항에 있어서, 상기 한 쌍의 슬라이딩구에는 그 양측단에 상기 가이드 레일에 활주 가능하게 끼워지는 활주손이 형성되고, 상기 조절 스크루에는 그 일측에 조절 스크루를 회전시킬 수 있도록 회전 손잡이가 설치된 것을 특징으로 하는 자전거를 이용한 실내외용 운동기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 앞바퀴 거치부의 베이스 플레이트에는 연결 스크루가 설치되고, 상기 뒷바퀴 거치부의 베이스 프레임에는 상기 연결 스크루가 삽입 설치되는 관통 구멍이 형성되고, 이 관통 구멍에 삽입된 연결 스크루 상에는 상기 앞바퀴 거치부와 뒷바퀴 거치부 사이의 간격을 조절해주는 연결 너트가 장착된 것을 특징으로 하는 자전거를 이용한 실내외용 운동기구.
제1항에 있어서, 상기 경사 조절수단에는 앞바퀴 거치대의 경사각을 측정하도록 경사각 센서가 설치되고, 상기 마찰력 조절수단에는 가압 롤러의 회전속도를 측정하도록 속도 센서가 설치되며, 상기 경사 조절수단의 조절 스크루와 상기 마찰력 조절수단의 조절 스크루의 일측에는 구동모터가 설치되고, 상기 경사각 센서 및 속도 센서로부터 전송된 신호로부터 자전거의 경사각, 주행속도, 주행거리를 계산하여 이를 표시하고 필요시 자전거 탑승자의 조작에 따라 상기 경사 조절수단 또는 마찰력 조절수단의 구동모터를 제어하는 신호를 출력하는 제어 패널이 설치된 것을 특징으로 하는 자전거를 이용한 실내외용 운동기구.
제1항에 있어서, 상기 경사 조절수단은 베이스 플레이트 상에 설치되고 상면에 가이드홈이 형성된 스크루 케이스, 이 스크루 케이스의 내부에 장착되고 일측에 구동모터가 설치된 조절 스크루, 이 조절 스크루 상에 일정 간격을 두고 나사 결합되고 구동모터가 회전될 때 상기 가이드홈을 따라 이동되면서 상호간의 거리가 조절되도록 설치된 한 쌍의 전후 이동편, 일단이 상기 전후 이동편 각각에 힌지 결합된 회동 패널, 이 회동 패널의 타단에 힌지 결합되어 상기 전후 이동편이 이동됨에 따라 상하로 이동되는 상하 이동편, 및 이 상하 이동편 상에 설치되고 앞바퀴 거치대가 회전 가능하게 장착되는 장착핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거를 이용한 실내외용 운동기구.
제1항에 있어서, 상기 마찰력 조절수단은 상기 베이스 프레임 상에 설치되고 상면에 가이드홈이 형성된 스크루 케이스, 이 스크루 케이스의 내부에 장착되고 그 일측에 구동모터가 설치된 조절 스크루, 이 조절 스크루 상에 일정 간격을 두고 나사 결합되고 구동모터가 회전될 때 상기 가이드홈을 따라 이동되면서 상호간의 거리가 조절되도록 설치된 한 쌍의 전후 이동편 및 이 한 쌍의 전후 이동편 각각에 회전 가능하게 설치되고 그 위에 자전거 뒷바퀴가 안착되는 가압 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거를 이용한 실내외용 운동기구.
제8항에 있어서, 상기 스크루 케이스의 상면에 형성되는 가이드홈은 전후 이동편 각각에 대해 2열로 형성되고, 상기 가압 롤러가 회전 가능하게 장착되는 장착 브라켓은 상기 2열로 형성된 가이드홈을 통해 전후 이동편의 상부에 고정되는 것을 특징으로 하는 자전거를 이용한 실내외용 운동기구.
제1항, 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 앞바퀴 거치부를 지지하는 베이스 플레이트의 후단에는 고정 파이프가 마련되고, 상기 뒷바퀴 거치부를 지지하는 베이스 프레임의 전단에는 상기 고정 파이프내로 삽입되는 거리조절용 바가 마련되며, 상기 고정 파이프에는 삽입된 거리조절용 바를 원하는 위치에서 고정시키는 고정밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 자전거를 이용한 실내외용 운동기구.
제1항에 있어서, 상기 베이스 프레임에는 운동기구가 좌우로 흔들리는 것을 방지하기 위하여 그 양측에 다수개의 보조 지지빔이 그 길이 조절이 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 자전거를 이용한 실내외용 운동기구.
제1항에 있어서, 상기 앞바퀴 거치대는 앞바퀴가 안착되는 외주면에 요철이 형성된 롤러로 구성되고, 이 롤러에는 이를 회전시키기 위한 구동모터가 별도로 연결 설치된 것을 특징으로 하는 자전거를 이용한 실내외용 운동기구.
제1항에 있어서, 상기 앞바퀴 거치대는 앞바퀴가 안착되는 외주면에 요철이 형성된 롤러로 구성되고, 이 롤러가 자전거의 뒷바퀴와 연동하여 회전될 수 있도록 벨트에 의해 상기 가압 롤러와 연결 설치된 것을 특징으로 하는 자전거를 이용한 실내외용 운동기구.