KR20130129049A - 헬스 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명의 헬스 자전거는 통상의 자전거에 있어서 운동의 효과를 높이기 위하여 안출된 것이다.

통상의 자전거는 교통 수단으로 이용 되면서 레저용으로 또는 체력 단련을 하기위한 목적으로 사용되고 있다,

본 발명의 헬스 자전거는 통상의 자전거의 구조를 바퀴 축을 중심으로 바퀴가 편심 회전을 하게 하여 운행을 할때 속도에 맞추어 파도타기를 하므로 느끼는 스릴과 자전거를 타고 달리다 점프를 할 수 있는 구조에 관한 것이다.

자전거, 운동 기구

Description

헬스 자전거{health bicycle}

통상의 자전거는 에너지 소모가 없으면서 쉽게 교통 수단으로 사용하고 또는 운동을 목적으로 자전거를 많이 이용 하고 있으면서 또 정부 정책으로 많이 권장하고 있다.

자전거는 옛날부터 교통 수단으로 이용 되어 왔지만 지금은 자동차의 보편화로 자전거 산업이 후진 개발 국가로 이동되고 있고 자동차 산업 국가에서는 편리하고 빠른 자동차를 많이 이용하므로 에너지 비용 상승과 환경 문제가 크게 발생하고 있다.

그러므로 자동차의 거부감을 줄이고 자전거를 즐기므로 스릴감을 느끼면서 때로는 의도적으로 적극적인 진동이 되도록 하고 신체에 미치는 운동이 되도록 하여 대중적인 인프라를 형성 하기 위하여 헬스 자전거를 발명하게 된것이다.

본 발명의 헬스 자전거는 바퀴의 편심 회전 때문에 브레이크의 구조를 바퀴의 링에 적용 할수 없으므로 앞 바퀴에도 중심 축에 위치하는 디스크 브레이크 또 는 드럼 브레이크를 적용한다.

자전거 운행을 할때 상하 파도타기 곡선 운전을 하면서 양쪽 발로 페달을 밟을 때 페달의 높이가 땅 지면에 닿을 수가 있으므로 자전거 후레임의 높이를 올리는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 하나는 자전거를 달리다 점프를 할때 탄발 작용과 지면으로 다시 안착할 때 충격이 없으면서 탄발성이 다이나믹 하면서 부드러워야 한다.

헬스 자전거는 사용하는 목적이 건강을 목적으로 사용 할 때는 바퀴에 켐을 이용한 편심 운동을 하고, 또다른 하나는 통상의 자전거를 운행하면서 점프를 할때 충격이 없이 부드럽게 하기 위하여 후레임과 핸들 아래 포크를 판스프링을 사용한다. 판스프링의 두께와 넓이는 상호 균형이 이루어저야 한다.

판스프링의 두께를 두꺼웁게 형성이 되면 판스프링의 숫자를 1매로 할수 있고 정밀한 탄력을 유지하지 위하여는 2매이상 다수개로 형성 할수있다. 통상의 자전거로 이용 할 때는 켐과 바퀴축이 중심을 이루게 하여 통상적 교통 수단으로 이용한다.

본 발명의 헬스 자전거는 소형 저전거와 어린이 자전거 3발 자전거에 적용 가능하고 사용자로 하여금 스릴과 운동의 효과를 증대 하면서 자동차의 이용을 줄이게 할수 있고 환경 개선에 영향이 미칠것을 기대한다.

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통상의 자전거에 있어서 자전거의 승차감을 향상하기 위하여 바퀴에 탄력성을 제공하기 위하여 후레임과 앞바퀴 포크를 판스프링으로 형성한다.

상기 판스프링의 구조에 있어서도 판스프링의 두께와 넓이가 균형을 이루기 위하여 판스프링의 두께를 두꺼웁게 하여 1매로 형성하고 또는 2매이상 형성하여 탄력의 변화를 예방하고 정밀도를 유지한다.

운동 상승 효과를 구현하기 위하여 켐을 이용한 바퀴 축의 중심을 이동하는 구성을 1실시의 예라 하고,

판스프링과 점프대를 이용한 점프 운동의 구성을 2실시의 예라한다.

[1 실시의 예]

도면 1에서 6까지는 1실시의 예를 나타내고 도면 7에서 17까지는 2실시의 예가 나타나 있다.

도면1은 바퀴의 축공이 중심과 또는 편심에 형성하고 바퀴 축을 중심에 끼워 중심 회전을 할수 있고 편심에 임의로 이동하여 편심 회전을 할수도 있다.

도면2에서 6까지는 바퀴 축에 내측 켐과 외측 켐 을 형성하여 자전거의 상하 운동량을 조절한다.

또 필요에 따라서 상하 운동을 하지 않을때는 켐을 조정하여 중심축을 이루어서 중심 회전을 한다.

도면4-5에서 바퀴 축을 중심으로 내측 켐(40)과 외측 켐(41)이 형성하고,

상기 내측 켐(40)과 외측 켐(41)은 궤도 베어링(42)을 사이에 두고 궤도를 형성한다.

통상의 자전거로 달릴때는 고정 요철부(44)에서 정지 요철부(45)가 이격 되어 있고;가속 요철부(54,55)는 상호 치합 됨으로 상기 내측 켐과 외측 켐이 함께 회전을 하여 중심 회전을 하고;

상기 중심회전을 하면서 자전거를 달리다가 핸들(30)위에 릴레이 스윗치(35)의 2단을 터치하면 릴레이(미도시)에 의해 전기가 공급되면 마그넷(50)의 작동으로 고정 요철부(44)에 정지 요철부(45)가 치합 하고 가속 요철부(54,55)는 이격 됨으로 내측 켐(40)이 정지하고;

회전 중인 외측 켐(41)과 함께 스윗치 터치(60)가 2단 스윗치(62)를 터치하면 릴레이에 의해 전기가 차단되고 스프링에 의해 상기 정지 요철부(45)가 이격되고 가속 요철부(54,55)는 상호 치합 하므로 회전 하고 있는 외측 켐(41)과 함께 내측 켐(40)이 편심 회전을 한다.

편심 회전의 높이 조절은 릴레이 스윗치(35)와 스윗치의 위치 선택에 따라서 켐의 상호 위치가 변화 하게되어 편심차가 변화 한다.

도면5와 도면6의 구조는 궤도 베어링을 삭제하고 자전거를 정지한 상태에서 켐 셋팅 레버(67)를 임의로 돌려서 핀 공(65)에 핀(66)이 셋팅 하면서 내측 켐과 외측 켐의 위치 변동이 가능하다.

[2 실시의 예]

본 발명의 헬스 자전거에서 또하나의 구조는 자전거를 타고 운행중 달리면서 점프를 하므로 스릴과 운동 효과를 얻기 위함이다.

상기 헬스 자전거에 승차감이 우수한 판스프링을 한 개 또는 두 개이상을 복합하여 상기 판스프링으로 자전거 후레임을 형성하고;

상기 판스프링을 앞 바퀴의 포크(103)와 후론트 판스프링(104)을 형성하고 상기 후레임과 포크의 구성으로 충격 흡수를 하면서 승차감이 우수한 자전거와;

승차하는 사람의 중량에 따라 상기 판스프링의 숫자를 증감 할수있도록 스프링 브라켓의 구조를 이룬다.

승차를 할때는 판스프링이 각각 탄력을 받아 후레임의 높이가 약간 낮아지고;

점프를 할때는 탄력을 받아 무난히 안착되는 압력으로 후레임이 낮아저서 상당한 탄력이 유지되고;

다음 점프를 할때도 상기 받앗던 탄력과 점프대의 탄발력으로 점프를 한다.

판스프링이 탄력을 받는 한계점에서는 고정판(115)과 리프트 판(114)의 접합으로 바퀴의 회전에 방해가 되지 않는다.

탄력을 받는 판스프링은 스프링 브라켓(106)과 판스프링 케이스(123)에 견고히 고정한다.

상기 개별 판스프링은 탄력의 변동과정에서 자유롭게 하기위하여 롤러(124)가 각각 가운데 끼움 롤링한다.

도면 7과 도면8의 판스프링의 구성이 다르게 하므로 탄발력의 강도가 다르고 생산 단가에 있어서도 차등이 있다.

도면11에서는 케치롯드(111)와 포크(103)와 후론트 판스프링(104)의 구성이 도면의 사시도로 나타나 있다.

통상의 자전거에 있어서는 핸들(30)과 앞 바퀴(101)를 지지 연결 되는 것이 포크로 명칭이 되어 있지만 본 발명의 구조로 보면 후론트 판스프링(104,120)과 케치롯드(111)의 구조를 포함하여 포크로 명칭될수 있다.

도면 15에서는 후레임을 판스프링으로 형성하여 간단 하면서 명칭을 후레임 판스프링 으로 하여 승차감은 좋아지면서 자전거 무게를 경량화 할수 있다.

구성과 작용을 설명 하면

앞 바퀴에 있어서 후론트 판스프링(104,120)의 아래 끝단은 판스프링 케이스(123)를 포함하여 스프링 브라켓(106)에 끼움 고정 하고 타단은 포크(103)에 고정한다.

도면10에서 판스프링의 탄발력을 높이기 위하여 레치 기어(112)와 켓처(113)에 의해 케치 롯드(111)가 탄력이 구속 받게 되고;

레치기어(112)가 형성되는 상기 켓치 롯드(111)는 판스프링의 탄력에 의해 약간의 상하 운동을 한다.

점프 와이어(116)에 의해 연결되는 점프레버(34)와 상기 켓처(113)와 켓치레버(131)의 작동으로 점프를 하게되는 점프대(130)로 구성된다.

후레임과 포크 하우스(155)가 일체로 형성되어 있는 통상의 자전거에 있어서;

도면 16에서 후레임(151) 선단에 반경 회전을 하는 터닝 써클부(150)를 형성 한다.

상기 터닝 써클부(150)의 구성은 터닝 축(153)을 중심으로 핸들(30)을 포함하여 포크(103)는 편심 각 회전할수 있고;

포크(103)와 핸들(30)은 상기 터닝 축(153)을 축으로 스프링(154)에 의해 상기 포크(103)의 각도는 보다 크게 유지하고;

상기 포크(103)와 후론트 판스프링(156)에 지지 되어 있는 앞 바퀴는 상기 스프링(154)에 의해 보다 큰 각도를 유지하면서 자전거를 운전한다.

자전거를 운전하면서 운전자는 앞 바퀴 브레이크(33)를 잡으면 달리면서 디스크 브레이크(26)에 의해 제동이 되면 스프링(154)에 의해 터닝 써클부(150)의 각도가 적어지고 앞 바퀴는 관성 법칙에 따라 후방(화살표 방향)으로 밀리므로 핸들(30)을 포함하여 후레임(151)은 상승하고;

앞 바퀴 브레이크(33)를 놓으면 스프링(154)에 의해 좁혀졌던 앞 바퀴의 각도가 넓어지는 반복이 되면서 승마를 하게 되는 스릴감은 갖게 된다.

스프링에 탄지된 터닝 포인트(152)에 의해 좁혀지는 각도의 한계가 되고 계속 앞 디스크 브레이크(26)를 잡으면 자전거는 정지한다.

도면16은 브레이크를 잡기 전의 모습을 보인 도면이고

도면17은 브레이크를 약간 잡아서 각도가 좁혀지므로 핸들과 후레임이 상승된 모습을 보인 도면이다.

상기 상하 운동의 작용이 불 필요 할때는 셋팅 키(157)에 키를 잠그면 상하 운동은 하지 않는다.

설명하고 있는 구성에서 뒷 바퀴는 스테이 축(161)을 중심으로 편심 운동이 가능하고 백 판스프링(158)에 의해 탄력을 받으므로 상기 앞 바퀴의 상하 운동을 하게 되면 말을 타고 승마하는 효과를 얻게 된다.

도1은 자전거 바퀴 축을 중심 축과 편심 축을 변경 할 수 있는 구조를 보인 도면

도2는 자전거 바퀴에 내측켐 과 외측켐 이 형성되어 있으므로 자전거를 운행하면서 상하 운동량을 조절 할 수 있는 구조를 보인 개략도

도3은 바퀴 축을 중심으로 내측켐 과 외측켐 의 관계를 보인 단면도

도4는 바퀴 축을 중심으로 내측켐 과 외측켐 의 관계를 보인 사시도

도5는 정지 된 상태에서 바퀴 축을 중심으로 셋팅 레버를 임의로 조절하여 셋팅 하므로 편심 운동 차가 결정되는 구성도

도6은 임의로 셋팅 레버를 조절하여 바퀴 축이 편심 회전을 할 수 있는 구성도

도7은 앞 바퀴와 뒷 바퀴 를 판스프링 에 지지하므로 운행중 승차감의 향상과 점프시 판스프링의 탄발과 점프대의 점프작용이 합성되므로 점프 감도가 향상 되는 구조를 보인 도면

도8은 운전자가 승차 하기전 자전거 후레임의 높이가 지면에서 올라 있는 모습을 보인 도면

도9는 운전자가 승차 한후 에 판스프링 의 탄력을 받아 낮아 있는 모습을 보인 도면

도10은 앞 바퀴를 지지 하는 후론트 판스프링 과 포크 의 구성과 켓치롯트 의 구성을 보인 사시도

도11은 후론트 판스프링 과 포크 의 구성으로 앞 바퀴를 지지하는 구성을 보인 사시도

도12는 백 판스프링 과 뒷 바퀴의 구성을 위에서 보인 도면

도13은 판스프링 과 롤러와 판스프링 케이스를 보인 측 단면도

도14는 판스프링 의 위에서 본 도면

도15는 후레임 이 판스프링으로 구성된 도면

도16은 터닝 써클부(150)에 의해 핸들과 앞 바퀴의 각도가 넓혀져 있는 모습을 보인 도면

도17은 자전거를 운행하면서 앞 바퀴 브레이크를 약간 잡았을때 핸들과 앞 바퀴의 각도가 좁혀지므로 후레임이 상승되어 있는 모습을 보인 도면

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

20; 후레임 21,22; 변속 기어 23; 바퀴

24;중심 축 25;편심 축 26;디스크 브레이크

30; 핸들 31; 포크 32,33; 브레이크 레버

34; 점프 레버 35;릴레이 스윗치 40; 내측 켐

41; 외측 켐 42; 궤도 베어링 43; 바퀴 축

44; 고정 요철부 45; 정지 요철부 46;회전 단자

50; 마그넷 51; 아마추어 52; 복원 스프링

54,55; 가속 요철부 60; 스윗치 터치 61; 1단 스윗치

62; 2단 스윗치 63; 3단 스윗치 64; 4단 스윗치

65; 핀 고정 공(도 5) 66;핀 67; 켐 셋팅 레버

100; 후레임(도 7) 101; 앞 바퀴 102; 뒷 바퀴

103; 포크 104;후론트 판스프링 105; 백 판스프링

106; 스프링 브라켓 110; 롯드 가이드(도10)

111; 켓치 롯드 112; 레치 기어 113; 켓처

114; 리프트 판 115; 고정 판 116; 점프 와이어

120; 후론트 판스프링(도 8) 121; 백 판스프링 122; 보조 스프링(도 7)

123; 판 스프링 케이스 124; 롤러 (도13) 130; 점프 대

131;켓치 레버 140; 후레임 판스프링(도 15) 141;백 판스프링

142; 보톰 판스프링 150;터닝 써클부 151;후레임

152;터닝 포인트 153;터닝 축 154;스프링

155;포크 하우스 156;후론트 판 스프링 157;셋팅 키

158;백 판 스프링 160;뒷 바퀴 스테이 161;스테이 축

Claims (11)

1. 자전거 바퀴에 있어서 통상의 중심회전을

   편심회전을 하기 위하여 중심 축이 편심에 축설되는 편심 축(25);

   자전거를 운행하면서 바퀴의 중심 회전이 편심 회전으로 변화 하기 위하여 중심 축에 켐이 형성되는 헬스 자전거
2. 통상의 자전거에 있어서 승차감을 향상 하기위하여 포크와 후론트 판스프링 으로 구성된 헬스자전거
3. 자전거의 승차감을 향상 하고 경량화 하기 위하여 판스프링 을 포함하여 후레임 이 형성된 헬스자전거
4. 자전거를 운행하면서 점프를 구현 하기 위한 탄발력이 형성된 판스프링 과 점프대의 구성으로 되는 헬스자전거
5. 제1항에 있어서 자전거가 운행을 하면서 중심 축(24)이 편심 축으로 변화 하기 위하여 중심 축(24)이 편심에 축설 또는 중심에 축설 되는 내측 켐(40);

   상기 내측 켐과 대응이 되면서 가속 요철부(54)가 형성 되는 외측켐(41);

   상기 내측 켐과 외측켐이 궤도를 이루면서 상호 위치 변경을 쉽게 이루기 위 하여 궤도 베어링(42)을 포함하여 형성되는 상기 내측 켐(40)과 외측 켐(41);

   중심 축(24)이 내측 켐(40)의 편심,또는 중심에 일체로 형성된 상기 내측 켐;

   상기 내측 켐이 정지 또는 가속이 되도록 상호 상반된 치합 또는이격이 되는 정지요철부(44,45)와 가속 요철부(55)를 포함한 상기 내측 켐(40);

   상기 내측 켐과 외측 켐의 교차 이격과 치합을 하기위한 마그넷(50)과 아마추어(51);

   회전 하고있는 상기 마그넷(50)의 동력을 공급하기 위한 회전 단자(46)가 형성된 헬스 저전거
6. 제4항에 있어서 자전거를 운행 하면서 점프를 하기 위하여 앞 바퀴를 지지한 후론트 판스프링(104);

   상기 후론트 판스프링의 일단은 앞 바퀴 중심 축(24)에 지지되고 타 단은 포크(103)에 지지되는 브라켓(106);

   켓처(113)에 구속 또는 해지되는 레치기어(112)를 포함한 케치롯드(111);

   판스프링의 일단은 뒷 바퀴 축(102)을 지지 하고 타단은 후레임에 지지 되는 백 판스프링(105);

   점프를 하기 위하여 상기 판스프링의 탄발력과 함께 지면에서 다이나믹 하게 탄발을 도와주는 점프대(130);

   점프 레버(34)와 점프 와이어(116)에 연결 되고 탄력을 구속하는 켓처(113);

   점프를 하기위한 상기 점프 레버(34)를 잡으면 탄력을 구속해지 하는 켓처(113)와 점프대(130)를 구속 해지하는 켓치레버(131)가 포함되는 헬스 저전거
7. 제4항에 있어서 자전거를 경량화 하기 위하여 후레임(140)을 판스프링으로 형성하고 체인으로 자전거 구동력을 전달 하기위한 보톰 판스프링(142)을 포함한 후레임 판스프링(140)이 형성된 헬스자전거
8. 제3항 또는 제4항에 있어서 판스프링의 두께를 두꺼우면서 1개로 구성하여 탄력을 제공하는 1단 판스프링;

   탄력의 정밀도 유지와 점프를 할때 다이나믹한 점프를 하기위하여 판스프링의 두께를 엷게 하여 2개이상 복합 판스프링이 형성되는 헬스자전거
9. 제1항에 있어서 중심 축이 바퀴의 편심에 고정되는 편심 축(25)과 운행중 켐의 운동량을 변화 하게하는 내측켐(40)과 외측켐(41)이 형성되는 헬스자전거
10. 제8항 또는 제9항에 있어서 3발 자전거와 어린이 자전거에 운동효과를 구현하기 위하여 후레임 판스프링(140);

    바퀴에 켐이 형성된 내측켐과 외측켐이 형성되는 헬스자전거
11. 제2항에 있어서 자전거에 운동의 효과를 구현하기 위하여 후레임(151) 선단 에 핸들과 바퀴의 각도를 변화하는 터닝 써클부(150);

    상기 터닝 써클부는 후레임과 각도 조절을 가능하게 하는 터닝 축(153)을 중심으로 회동하는 스프링(154)을 포함한 포크 하우스(155);

    핸들과 포크의 회전 한계점을 결정하게 하는 스프링을 포함한 터닝 포인트(152);

    운동이 불 필요시 포크 하우스(155)를 셋팅 하는 셋팅 키(157);

    자전거 운전시 상하 운동을 하게 되면 뒷 바퀴는 함께 유연 하게 하기위하여 스테이 축(161)을 중심으로 뒷 바퀴가 상하 부드럽게 완충 역활을 하는 백 판스프링(158)으로 구성되는 헬스 자전거

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