WO2023163565A1 - 운동 자전거 및 그 브레이크 장치 - Google Patents

운동 자전거 및 그 브레이크 장치 Download PDF

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WO2023163565A1
WO2023163565A1 PCT/KR2023/002781 KR2023002781W WO2023163565A1 WO 2023163565 A1 WO2023163565 A1 WO 2023163565A1 KR 2023002781 W KR2023002781 W KR 2023002781W WO 2023163565 A1 WO2023163565 A1 WO 2023163565A1
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unit
moving rod
flywheel
locking
clutch
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PCT/KR2023/002781
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정재환
고성규
김민석
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to an exercise bicycle capable of forcibly braking a flywheel even when power is not supplied or when the exercise bicycle is not in use, and a brake device therefor.
  • exercise bikes are used as indoor exercise equipment for strengthening muscle strength.
  • the wheels of the fitness bike are rotated by pedaling, and exercise can be performed.
  • These fitness bikes can be divided into spinning bikes capable of performing spinning exercises and indoor bikes that rotate wheels by rotating pedals in a forward direction like a bicycle.
  • Spinning bicycles apply a non-freewheel structure due to the nature of exercising while pedaling, and indoor bicycles apply a freewheel structure.
  • Republic of Korea Patent Registration No. 2304923 (2021. 09. 24 announcement) discloses an indoor exercise bike including an electronic brake.
  • a brake motor As the indoor exercise bike is driven by a brake motor, a lead screw and a brake shoe are moved to brake the wheel.
  • the wheel cannot be braked when power is not supplied to the brake motor.
  • the indoor exercise bike is not used, even if an external force is applied to the wheel to rotate, the wheel cannot be forcibly braked. Accordingly, a wheel of an indoor exercise bike may rotate unintentionally, and a user, infant or companion animal may be injured.
  • Korean Patent Publication No. 2007-0038634 discloses a bicycle-type exercise device.
  • a brake unit of a bicycle-type exercise device controls a load applied to a wheel member and brakes the wheel member as an electromagnetic field is generated in an interfering fluid accommodated in a housing.
  • such a brake unit cannot brake the wheel member when power is not supplied. Accordingly, the wheel member of the bicycle-type exercise machine is rotated unintentionally, and the user, infant or companion animal may be injured.
  • a technique for braking a wheel or a wheel is required when power is not supplied to the bicycle or exercise machine or when the bicycle or exercise machine is not in use.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an exercise bicycle and a brake device capable of forcibly braking a flywheel when power is not supplied or when the exercise bicycle is not in use. do.
  • An object of the present invention is to provide an exercise bicycle and a brake device for which a brake pad can forcibly brake a flywheel when a moving rod part and a locking part are manually operated.
  • An object of the present invention is to provide an exercise bicycle and a brake device for which a brake pad can continuously forcibly brake a flywheel.
  • An object of the present invention is to provide an exercise bicycle that can be driven in a freewheel mode and a non-freewheel mode.
  • An object of the present invention is to provide an exercise bicycle capable of adjusting a rotational load of a flywheel.
  • the present invention provides a brake device for an exercise bike including a locking unit that is operated to restrain the moving rod unit in a state in which the moving rod unit passes through and the moving rod unit is moved to a braking position.
  • a through-hole portion may be formed in the locking portion to pass the moving rod portion, and a stopper portion may be formed around the through-hole portion.
  • a locking portion may be formed so as to be constrained to a portion corresponding to the stopper portion when the moving rod portion is moved to a braking position. Accordingly, the moving rod unit may maintain a braking state of the brake pad.
  • a flat part may be formed on the moving rod part along a longitudinal direction of the moving rod part.
  • the stopper portion may be inserted into the locking portion during rotation of the locking portion to restrict movement of the moving rod portion in the longitudinal direction.
  • the locking part may include a locking cover through which the moving rod part passes; and a locking member rotatably coupled to the locking cover and formed with the through-hole portion and the stopper portion.
  • a guide hole having a circular arc shape having a predetermined radius may be formed in the locking cover.
  • a locking lever part movably coupled to the guide hole part may be formed in the locking member.
  • a rod guide portion may be coupled to the inside of the frame portion so that the moving rod portion is movably penetrated.
  • An elastic member may be installed in the rod guide portion, and the elastic member may be installed to apply an elastic force to the moving rod portion in a direction away from the flywheel.
  • the moving rod unit may further include a movement limiting unit for limiting a distance that the moving rod unit moves to the opposite side of the flywheel.
  • the brake pad may include a friction member installed on the lever body to apply frictional force to the flywheel; and a link portion coupled to the lever body portion and the moving rod portion.
  • the brake device may further include an encoder unit rotatably installed on the moving rod unit and adjusting magnetic force applied to the flywheel according to a rotation angle of the moving rod unit. Accordingly, the rotational load of the flywheel may be adjusted by rotating the control unit to adjust the strength of the magnetic force of the stator.
  • An exercise bicycle of the present invention includes a flywheel shaft-coupled to a rotating shaft and rotated in a freewheel mode and a non-freewheel mode; and a stator installed in the frame unit and adjusting a rotational load of the flywheel by applying magnetic force to the flywheel.
  • the flywheel of the present invention includes a clutch bearing part interposed between the rotating shaft part and the wheel body part; a clutch hub coupled to the rotating shaft; and a clutch unit installed to be movable in an axial direction of the clutch hub and restraining the clutch hub or restraining the clutch hub and the wheel body. and a clutch driving unit connected to the clutch unit to move the clutch unit.
  • the clutch unit of the present invention is disposed in the axial direction of the clutch hub, the clutch gear portion formed in the wheel body portion; and a clutch sleeve connected to the clutch driving unit to be engaged with the hub gear unit of the clutch hub or to be engaged with the hub gear unit and the clutch gear unit.
  • the stator of the present invention may be disposed to face the circumferential portion of the wheel body portion so that the stator applies magnetic force to the wheel body portion to adjust the rotational load.
  • the flywheel since the brake pad brakes the flywheel as the movable rod part and the locking part are manually operated, the flywheel can be mechanically braked when power is not supplied to the exercise bicycle or when the exercise bicycle is not used. there is.
  • the flywheel since the locking part continuously maintains the braking state of the moving rod part, the flywheel is not rotated by an external force. Accordingly, it is possible to prevent the flywheel from being rotated unintentionally, thereby preventing injuries to infants or companion animals.
  • the stopper portion is disposed to face the flat portion, it is possible to prevent the locking member from rotating in the circumferential direction until the engaging portion reaches the stopper portion when the moving rod portion descends. Accordingly, it is possible to prevent the operation unit from being unintentionally rotated in the circumferential direction of the moving rod unit.
  • the elastic member pushes the movable rod unit upward to separate the brake pad from the flywheel. Furthermore, since the movable rod is elastically supported by the elastic member, it is possible to prevent the movable rod from descending and braking the flywheel while the user is exercising.
  • the clutch unit can be driven in a freewheel mode and a non-freewheel mode by restraining the clutch hub or simultaneously restraining the clutch hub and the wheel body.
  • the rotational load of the flywheel can be adjusted by adjusting the rotational angle of the encoder unit to adjust the strength of the magnetic force of the stator.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an exercise bicycle according to the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a flywheel and a stator in an exercise bicycle according to the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a state in which the clutch sleeve of the flywheel of FIG. 2 is engaged with the clutch hub and driven in a freewheel mode.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a state in which the clutch sleeve of the flywheel of FIG. 2 is engaged with a clutch hub and driven in a freewheel mode.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which power is transmitted in the freewheel mode of FIG. 2 .
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a state in which the clutch sleeve of the flywheel of FIG. 2 is simultaneously engaged with the clutch hub and the clutch gear unit to be driven in a non-freewheel mode.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a state in which the clutch sleeve of the flywheel of FIG. 6 is simultaneously engaged with the clutch hub and the clutch gear unit to be driven in a non-freewheel mode.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a state in which power is transmitted in the non-freewheel mode of FIG. 6 .
  • FIG. 9 is a block diagram schematically showing a brake device and a flywheel in an exercise bicycle according to the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a brake device is installed in a frame unit in an exercise bicycle according to the present invention.
  • 11 and 12 are perspective views illustrating the brake device of FIG. 10 .
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of the brake device of FIG. 10;
  • FIG. 14 is a plan view illustrating a state in which a through hole portion and a stopper portion are formed in the locking member of the brake device of FIG. 10 .
  • FIG. 15 is a perspective view illustrating a moving rod part in the brake device of FIG. 10;
  • 16 is a cross-sectional view showing a state in which the moving rod unit is coupled to the locking member in the brake device of FIG. 10;
  • FIG. 17 is a plan view showing a state in which the stopper portion of the locking member of FIG. 16 is disposed to face the flat portion of the moving rod portion.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a state in which the hooking part of the moving rod part of FIG. 16 corresponds to the stopper part of the locking member.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a state in which the locking member is rotated so that the stopper portion of the locking member of FIG. 18 restrains the hanging portion of the moving rod unit.
  • FIG. 20 is a plan view illustrating a state in which the locking member is rotated so that the stopper portion of the locking member of FIG. 19 restrains the hanging portion of the moving rod unit.
  • 21 is a configuration diagram showing a state in which the movable rod unit starts to descend according to the present invention.
  • FIG. 22 is a configuration diagram showing a state in which the moving rod unit brakes the flywheel according to the present invention.
  • exercise bike 110 base part
  • leg part 112 roller part
  • spacer 124 seat housing portion
  • stem 126 handle
  • flywheel 151 wheel body
  • stator 170a iron core
  • hanging part 213 rod guide part
  • operation unit 221 upper operation cover
  • lever body 232 friction member
  • the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and various changes may be applied and may be implemented in a variety of different forms. Only this embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but all changes and equivalents included in the technical spirit and scope of the present invention as well as substitution or addition of the configuration of one embodiment and the configuration of another embodiment each other to substitutes.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an exercise bicycle according to the present invention.
  • an exercise bicycle 1 includes a brake device 200 capable of physically forcibly braking the flywheel 150 without a separate power supply.
  • the brake device 200 forcibly brakes the flywheel 150 when power is not supplied or when the exercise bike 1 is not used.
  • the exercise bike 1 includes a frame portion 120 .
  • a base part 110 is installed below the frame part 120 to support the frame part 120 .
  • the base part 110 may include a plurality of leg parts 111 extending from the lower side of the frame part 120 to both sides.
  • the base part 110 may include a base plate (not shown) connected to the lower side of the frame part 120 .
  • the base portion 110 may be formed in various shapes.
  • a roller unit 112 may be installed on the base unit 110 to move the exercise bike 1.
  • the roller unit 112 may be installed only on one of the front and rear sides of the base unit 110 .
  • the roller unit 112 may be installed on the front side and the rear side of the base unit 110 .
  • a spacer 123 extends upward on the front side of the frame unit 120 .
  • the stem 125 is coupled to the spacer 123 to be adjustable in height.
  • a handle 126 is installed on the upper side of the spacer 123 so that the user can hold and exercise.
  • a display unit 127 may be installed on the upper side of the spacer 123 to output exercise information such as speed and rotational load of the exercise bike 1.
  • the display unit 127 may be installed or fixed to the stem 125 to be angularly adjustable.
  • the seat 129 housing portion 124 extends upward.
  • a seat post 128 is coupled to the housing part 124 of the seat 129 so as to be adjustable in height.
  • a seat 129 is installed above the seat post 128 so that a user can sit on it.
  • a pedal 130 is rotatably installed on the lower side of the frame unit 120 .
  • a flywheel 150 is rotatably installed on the lower side of the frame unit 120 .
  • the pedal 130 may be disposed on the lower rear side of the frame unit 120 and the flywheel 150 may be disposed on the lower front side of the frame unit 120 .
  • the pedal 130 may be disposed on the lower front side of the frame unit 120 and the flywheel 150 may be disposed on the lower rear side of the frame unit 120 .
  • the pedal 130 and the flywheel 150 are connected by a power transmission unit (not shown) such as a belt or chain. When the pedal 130 is rotated, the power transmission unit transmits power to the flywheel 150 to rotate the flywheel 150 .
  • a power transmission unit such as a belt or chain.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a flywheel and a stator in an exercise bicycle according to the present invention
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a clutch sleeve is engaged with a clutch hub in the flywheel of FIG. 2 and driven in a freewheel mode
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the clutch sleeve of the flywheel is engaged with the clutch hub and driven in the freewheel mode
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which power is transmitted in the freewheel mode of FIG. 2, and FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the clutch sleeve is simultaneously engaged with the clutch hub and the clutch gear unit in the flywheel of FIG. It is a perspective view showing a driven state
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which power is transmitted in the non-freewheel mode of FIG. 6 .
  • the brake device 200 is installed on the frame unit 120 to forcibly brake the flywheel 150 physically. At this time, the brake device 200 is installed in various positions as long as the user can reach the arm while sitting on the seat 129 .
  • the brake device 200 will be described in detail below.
  • the rotating shaft unit 140 is installed on the frame unit 120 to be rotated by receiving power from the pedal 130 .
  • a shaft 141 is installed inside the rotating shaft 140 . Both sides of the shaft 141 are coupled to the fork part 121 of the frame part 120 so as not to rotate.
  • the outer side of the shaft 141 is fitted with a rotating shaft portion 140 .
  • the rotating shaft 140 is installed concentrically with the shaft 141 .
  • a shaft bearing 142 is installed between the shaft 141 and the rotating shaft portion 140 .
  • a pulley part 143 is formed on the rotating shaft part 140 to connect a power transmission part such as a belt or a chain. Accordingly, when the rotating shaft unit 140 is rotated by the power transmission unit, the shaft 141 is not rotated.
  • the flywheel 150 is axially coupled to the rotating shaft 140 and rotates in a freewheel mode and a non-freewheel mode.
  • the rotating shaft unit 140 is coupled to the rotational center of the flywheel 150.
  • the freewheel mode refers to a driving mode in which the flywheel 150 rotates when the rotating shaft 140 rotates in a forward direction, and does not rotate when the rotating shaft 140 rotates in a reverse direction.
  • the freewheel mode when the rotation shaft unit 140 rotates in the reverse direction, the rotation shaft unit 140 is idling in the flywheel 150 .
  • the non-freewheel mode refers to a driving mode in which the flywheel 150 rotates in all cases in which the rotary shaft 140 rotates in a forward direction or a reverse direction. In the non-freewheel mode, the rotating shaft 140 and the flywheel 150 are locked and rotated together.
  • the flywheel 150 includes a wheel body portion 151.
  • the wheel body part 151 is rotatably coupled to the rotation shaft part 140 .
  • the wheel body portion 151 may be formed in a disk shape as a whole.
  • the rotation shaft portion 140 passes through the center of the wheel body portion 151 .
  • a flange portion 152 may be formed around the circumferential portion of the wheel body portion 151 to surround the stator 170 to be described later.
  • the wheel body 151 covers the outside of the flywheel 150 .
  • the clutch bearing part 154 is interposed between the rotating shaft part 140 and the wheel body part 151 .
  • an annular seating groove 153 in which the clutch bearing portion 154 is seated may be formed in the center of the wheel body portion 151 .
  • the seating groove 153 is concentric with the rotating shaft 140 and the wheel body 151 .
  • the clutch bearing part 154 is a one way bearing that allows rotation of the rotary shaft part 140 in one direction only.
  • the clutch bearing unit 154 constrains the rotation shaft unit 140 and the wheel body unit 151 to rotate together when the rotation shaft unit 140 rotates in the forward direction, and when the rotation shaft unit 140 rotates in the reverse direction, the rotation shaft unit 140 ) is rotated and the wheel body 151 is not rotated. Accordingly, the clutch bearing unit 154 rotates the flywheel 150 only when the rotating shaft unit 140 is rotated in the forward direction, thereby enabling the flywheel 150 to be in a freewheel mode.
  • the clutch bearing part 154 is formed in a structure in which a bearing (not shown) is interposed between an inner race (not shown) and an outer race (not shown).
  • a bearing (not shown) is interposed between an inner race (not shown) and an outer race (not shown).
  • the bearing may be applied in various shapes such as a spherical shape and a circular bar shape.
  • the clutch bearing part 154 may have various shapes as long as it rotates the flywheel 150 when the rotating shaft part 140 rotates in the forward direction.
  • the clutch hub 155 is coupled to the rotational shaft 140 .
  • the clutch hub 155 is installed concentrically with the rotating shaft 140 .
  • a hub gear unit 156 is formed around the circumference of the clutch hub 155 .
  • the hub gear unit 156 is an external gear formed along the outer circumferential surface of the clutch hub 155 .
  • the clutch hub 155 rotates along with the rotation shaft unit 140 around the rotation shaft unit 140, but is fixed to the rotation shaft unit 140 so as not to move in the axial direction of the rotation shaft unit 140.
  • the rotating shaft 140 may be press-fitted into the center of the clutch hub 155 or may be gear-coupled to the center of the clutch hub 155 .
  • Clutch hub 155 may be formed in the shape of an annular disk.
  • the clutch unit 160 is disposed in the axial direction of the clutch hub 155 and restrains the hub gear unit 156 of the clutch hub 155 or simultaneously restrains the clutch hub 155 and the wheel body unit 151.
  • the clutch unit 160 restrains the clutch hub 155
  • the power of the pedal 130 is transmitted to the rotating shaft unit 140, the clutch bearing unit 154, the clutch hub 155, and the clutch sleeve 163.
  • the power of the pedal 130 is not transmitted to the shift fork 166 and the clutch gear unit 162 . Accordingly, only when the rotary shaft 140 is rotated in the forward direction, the clutch bearing 155 is driven in a freewheel mode in which the flywheel 150 is constrained and rotated.
  • the clutch unit 160 simultaneously restrains the clutch hub 155 and the wheel body unit 151, the power of the pedal 130 is applied to the rotating shaft unit 140, the clutch hub 155, and the clutch bearing unit 155. ), the clutch sleeve 163, the clutch gear part 162 and the wheel body part 151 are transmitted. Accordingly, it is driven in a non-freewheel mode in which the flywheel 150 rotates when the rotating shaft 140 is rotated in the forward and reverse directions.
  • the clutch unit 160 includes a clutch gear unit 162 and a clutch sleeve 163 .
  • the clutch gear part 162 is formed on the wheel body part 151 . At this time, the clutch gear unit 162 is formed concentrically with the seating groove 153 at the center of the wheel body unit 151 .
  • the clutch gear unit 162 and the hub gear unit 156 are disposed side by side in the axial direction of the rotating shaft unit 140 .
  • the clutch gear unit 162 may be disposed on the same radius as the hub gear unit 156 based on the rotating shaft unit 140 .
  • the clutch sleeve 163 is connected to the clutch driving unit 168 to engage with the hub gear unit 156 or engage with the hub gear unit 156 and the clutch gear unit 162 .
  • the clutch sleeve 163 is formed in an annular shape concentrically with the clutch gear unit 162 and the hub gear unit 156 .
  • the inner circumferential surface of the clutch sleeve 163 includes a sleeve gear unit 164 formed in the form of an internal gear to be engaged with the hub gear unit 156 and the clutch gear unit 162.
  • the sleeve gear unit 164 is moved to one side along the axial direction of the rotation shaft unit 140 to engage only the hub gear unit 156, or is moved to the other side along the axial direction of the rotation shaft unit 140 to engage the hub gear unit 156 and the hub gear unit 156. It is engaged with the clutch gear part 162 at the same time.
  • An annular shift fork 166 is coupled to an outer circumferential surface of the clutch sleeve 163.
  • the shift fork 166 may be formed in a form in which at least two or more unit shifts (not shown) surround the outside of the clutch sleeve 163 .
  • an annular sleeve restraining portion 165 is formed on an outer circumferential surface of the clutch sleeve 163 along the circumferential direction of the clutch sleeve 163 .
  • An annular shift restraining part 167 is formed on an inner circumferential surface of the shift fork 166 so as to be fitted into the sleeve restraining part 165 .
  • the sleeve restraining part 165 may be an annular restraining groove or a restraining protrusion.
  • the shift restraining part 167 may be a locking groove or a locking protrusion inserted into a locking groove or a locking protrusion.
  • the sleeve restraining portion 167 and the shift restraining portion 167 are constrained to each other in the axial direction, but are relatively idle in the circumferential direction of the rotating shaft portion 140 . Accordingly, the shift fork 166 and the clutch sleeve 163 are constrained to each other so as to move together in the axial direction of the rotating shaft portion 140 . However, when the clutch sleeve 163 rotates, the shift fork 166 does not rotate together with the clutch sleeve 163 and remains stationary.
  • the clutch driving unit 168 is connected to the clutch unit 160 to move the clutch unit 160 .
  • the clutch drive unit 168 is connected to the clutch sleeve 163 via a shift fork 166.
  • the clutch driving unit 168 is fixed to the wheel body unit 151.
  • the clutch driving unit 168 includes a motor unit 168a and a ball screw unit 168b connected to a drive shaft of the motor unit 168a.
  • various driving devices such as a hydraulic cylinder can be applied as long as the clutch sleeve 163 moves in the axial direction of the rotating shaft unit 140.
  • the stator 170 is installed on the frame unit 120 to adjust the rotational load of the flywheel 150 by applying magnetic force to the flywheel 150 .
  • the stator 170 is an electromagnet in which a coil 170b is wound around an iron core 170a. As power is applied to the coil 170b, magnetic force is generated in the stator 170. The strength of the magnetic force of the stator 170 may be adjusted by adjusting the current applied to the coil 170b of the stator 170 .
  • the rotational load of the flywheel 150 (the strength of the magnetic force of the stator 170) increases, the force of stepping on the pedal 130 increases, and as the rotational load of the flywheel 150 (the strength of the magnetic force of the stator 170) decreases, The pressing force of the pedal 130 is reduced. Accordingly, the rotational load of the flywheel 150 is adjusted by adjusting the strength of the magnetic force of the stator 170, so that the user's leg power can be adjusted.
  • the stator 170 is fixed to the frame unit 120 so as not to rotate together with the flywheel 150 .
  • the stator 170 is fixed to the fixed cover 171, and the fixed cover 171 is fixed to the frame unit 120.
  • the fixed cover 171 is disposed to face the wheel body portion 151, and the stator 170 is disposed along the circumferential portion between the fixed cover 171 and the wheel body portion 151.
  • the fixing cover 171 may be fixed to the frame unit 120 by fastening members (not shown) such as bolts and rivets.
  • the rotation shaft portion 140 and the shaft 141 are installed through the central portion of the fixed cover 171 .
  • An annular wheel bearing part 174 may be installed between the fixed cover 171 and the wheel body part 151 .
  • an annular outer support rib 173 may be formed inside the stator 170 in the fixed cover 171 .
  • An annular inner support rib 157 may be formed in an annular shape on the inside of the outer support rib 173 in the wheel body portion 151 .
  • a wheel bearing part 174 is interposed between the inner support rib 157 and the outer support rib. Accordingly, the wheel body portion 151 may relatively rotate with the fixed cover 171 .
  • the fixed cover 171 and the stator 170 do not always rotate regardless of the rotation of the wheel body 151 in the freewheel mode and the non-freewheel mode.
  • the stator 170 may be disposed opposite to the flywheel 150.
  • the stator 170 and the flywheel 150 may be opposed to each other and have a circular disk shape as a whole.
  • the stator 170 is disposed in an annular shape along the circumference of the circumference of the fixed cover 171 .
  • the stator 170 may be disposed between the circumference of the fixed cover 171 and the circumference of the flywheel 150, that is, inside the outer circumference of the circumference of the flywheel 150.
  • the stator 170 may be disposed outside the outer circumference of the circumference of the flywheel 150 .
  • the stator 170 may be arranged concentrically with the rotating shaft portion 140 .
  • stator 170 may be disposed in a radial direction of the clutch unit 160 and the clutch hub 155 .
  • the stator 170 may be spaced apart from each other by a predetermined distance in the axial direction of the rotating shaft unit 140 based on the radial direction of the clutch unit 160 and the clutch hub 155 .
  • stator 170 is annularly disposed on the circumference of the fixed cover 171, the stator 170 can be formed as large as possible as the radius of the stator 170 is maximally increased.
  • the maximum magnetic force generated from the stator 170 may increase, so that the adjustment range of the rotational load applied to the flywheel 150 may be further increased.
  • the installation thickness of the flywheel 150 and the stator 170 can be significantly reduced. Accordingly, since the distance between the pedals 130 on both sides can be narrowed by manufacturing the flywheel 150 relatively thin in the exercise bicycle 1, the degree of freedom in design of the exercise bicycle 1 can be remarkably improved.
  • FIG. 9 is a block diagram schematically showing a brake device and a flywheel in an exercise bicycle according to the present invention
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a brake device is installed in a frame unit in an exercise bicycle according to the present invention
  • 11 and 12 are perspective views illustrating the brake device of FIG. 10 .
  • the brake device 200 includes a moving rod part 210 , a brake pad 230 and a locking part 240 .
  • the moving rod part 210 is movably installed on the frame part 120 . At this time, the moving rod part 210 may be installed to pass through the frame part 120 .
  • the moving rod unit 210 may be disposed near the flywheel 150 .
  • the moving rod unit 210 may move vertically or inclinedly in a vertical direction.
  • the moving rod unit 210 may be installed in consideration of the distance between the flywheel 150 and the frame unit 120, the shape of the frame unit 120, and the like.
  • An upper side of the moving rod unit 210 may be connected to the manipulation unit 220 .
  • the control unit 220 is disposed to be exposed upward from the frame unit 120 so that the user can reach the arm while sitting on the seat 129 .
  • the control unit 220 is a component that a user holds and manipulates to move the moving rod unit 210 in the longitudinal direction.
  • This manipulation unit 220 may be formed in various shapes. Of course, the manipulation unit 220 may not be connected to the upper side of the moving rod unit 210 .
  • the brake pad 230 is connected to the movable rod 210 and is moved to rub against the flywheel 150 by the movable rod 210 to brake the flywheel 150 .
  • the brake pad 230 may be connected to the other end of the moving rod unit 210 .
  • the moving rod unit 210 is moved toward the flywheel 150, and the brake pad 230 rubs against the flywheel 150 to forcibly brake the flywheel 150.
  • the locking part 240 is operated to restrain the moving rod part 210 in a state where the moving rod part 210 passes and the moving rod part 210 is moved to the braking position. Since the locking part 240 restrains the moving rod part 210 in a state in which the moving rod part 210 is moved to the braking position, the brake pad 230 can brake the flywheel 150 . Also, unless the locking part 240 releases the movable rod part 210, the movable rod part 210 maintains the braking position as it is, so the flywheel 150 is not rotated by an external force. Accordingly, it is possible to prevent an infant or companion animal from being injured due to unintentional rotation of the flywheel 150 .
  • the brake pad 230 brakes the flywheel 150 as the moving rod part 210 and the locking part 240 are manually operated, when power is not supplied to the exercise bike 1 or the exercise bike ( When 1) is not used, the flywheel 150 can be mechanically braked.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of the brake device of FIG. 10, and FIG. 14 is a plan view showing a through-hole portion and a stopper portion formed in the locking member of the brake device of FIG. 10, and FIG. 15 is a movement in the brake device of FIG. 16 is a perspective view showing a rod portion, and FIG. 16 is a cross-sectional view showing a state in which the moving rod portion is coupled to the locking member in the brake device of FIG. 10, and FIG. 17 is a stopper portion of the locking member of FIG. 18 is a plan view showing an arranged state, and FIG. 18 is a cross-sectional view showing a state in which the engaging part of the moving rod part of FIG. 16 corresponds to the stopper part of the locking member, and FIG.
  • FIG. 19 is a stopper part of the locking member of FIG. 18 engaging the moving rod part.
  • 20 is a plan view showing a state in which the locking member is rotated so that the stopper portion of the locking member of FIG. 19 constrains the engaging portion of the moving rod portion
  • FIG. 21 is the present invention.
  • 22 is a configuration diagram showing a state in which the moving rod unit starts to descend according to the present invention
  • FIG. 22 is a configuration diagram showing a state in which the moving rod unit brakes the flywheel according to the present invention.
  • a through hole 244 is formed in the locking part 240 so that the moving rod part 210 passes therethrough.
  • the through hole 244 may be formed in a circular or elliptical shape.
  • a stopper portion 245 is formed around the through hole portion 244 .
  • the stopper portion 245 is formed to protrude into the through hole portion 244 .
  • the stopping part 212 is formed at a portion corresponding to the stopper part 245 .
  • the braking position of the moving rod part 210 is the position where the stopping part 212 corresponds to the stopper part 245 when the moving rod part 210 is lowered so that the brake pad 230 brakes the flywheel 150.
  • a flat part 211 is formed in the moving rod part 210 along the longitudinal direction of the moving rod part 210 .
  • the plane part 211 is formed longer than the section through which the moving rod part 210 is moved in the through hole part 244 .
  • the cross section of the portion where the plane portion 211 is formed in the moving rod portion 210 may be formed in a rectangular shape or a shape similar thereto.
  • the lower side of the movable rod part 210 may be formed in the shape of a circular rod.
  • the hooking portion 212 is formed in a stepped shape on the flat portion 211 .
  • the hooking part 212 is recessed in the moving rod part 210 and has a structure in which stepped portions are formed on both sides of the hooking part 212 .
  • the hanging portion 212 has a smaller diameter than the thickness of the flat portion 211 .
  • a connecting rod 211a in the form of a circular rod is formed on the lower side of the flat part 211 in the moving rod part 210 .
  • the connecting rod 211a may have a diameter equal to or thinner than the thickness of the flat portion 211 .
  • the connecting rod 211a may not be formed in the moving rod unit 210 .
  • the stopper part 245 is inserted into the locking part 212 when the locking member 243 rotates and restrains the movement of the moving rod part 210 in the longitudinal direction.
  • the stopper portion 245 is disposed to face the flat portion 211 .
  • the stopper portion 245 may be formed to have a length that is in contact with or slightly spaced apart from the flat portion 211 .
  • the flat part 211 may be formed on both sides of the movable rod part 210 in the radial direction.
  • the stopper portion 245 is formed to protrude to face the flat portion 211 formed on both sides of the through-hole portion 244 in the radial direction.
  • the flat part 211 may be formed on one side of the moving rod part 210 in the radial direction.
  • the stopper portion 245 is formed to protrude from one side of the through-hole portion 244 in the radial direction to face the flat portion 211 .
  • the flat part 211 may be formed in a polygonal shape on the outer surface of the moving rod part, and a plurality of stopper parts 245 may be formed to correspond to the plurality of flat parts 211 .
  • the shape of the flat portion 211 may be variously changed.
  • the stopper portion 245 Since the stopper portion 245 is disposed to face the flat portion 211, when the moving rod portion 245 descends, the locking member 243 moves in the circumferential direction until the engaging portion 212 reaches the stopper portion 245. It is constrained by the plane portion 211 so as not to rotate.
  • the locking member 243 is rotated in a state in which the engaging portion 212 of the moving rod portion 210 is opposed to the stopper portion 245, the engaging portion 212 of the moving rod portion 210 engages the stopper portion 245 caught and imprisoned Accordingly, since the moving rod part 245 is restrained from being moved in the longitudinal direction, the brake pad 230 can maintain the braking state of the flywheel 150 as it is.
  • the locking part 240 includes a locking cover 241 and a locking member 243 .
  • the locking cover 241 is coupled to the frame part 120 , and the moving rod part 210 penetrates the locking cover 241 .
  • a fastening boss is formed on the circumference of the locking cover 241 so that the fastening member penetrates.
  • the locking cover 241 may be formed in a flat plate shape.
  • the locking cover 241 may be installed on the upper side of the frame unit 120 to be exposed to the outside.
  • the locking member 243 is rotatably coupled to the locking cover 241, and a through-hole portion 244 and a stopper portion 245 are formed.
  • the locking member 243 overlaps the lower side of the locking cover 241 .
  • the locking member 243 may be formed in a flat plate shape. When the locking member 243 rotates, the locking cover 241 maintains a fixed state.
  • a guide hole 242 having a circular arc shape having a predetermined radius is formed in the moving rod part 210 .
  • the guide hole 242 may be formed in an angular range of approximately 90° to 180° with respect to the moving rod unit 210 .
  • the angular range of the guide hole portion 242 may be variously changed according to the arrangement of the flat portion 211 and the stopper portion 245 .
  • a locking lever part 246 movably coupled to the guide hole part 242 is formed in the locking member 243 .
  • the locking lever part 246 protrudes upward from the frame part 120 through the guide hole part 242 .
  • the locking lever part 246 may be formed parallel to or inclined with the moving rod part 210 .
  • the locking lever part 246 is rotated. At this time, the locking member 243 is rotated, and the stopper part 245 is caught on the hooking part 212 of the moving rod part 210. Accordingly, the state in which the brake pad 230 brakes the flywheel 150 may be maintained as it is.
  • the inside of the frame part 120 may be a rod guide part 213 so that the movable rod part 210 passes through movably.
  • the rod guide part 213 may include an upper rod guide part 213 penetrating the upper side of the frame part 120 and a lower rod guide part 213 penetrating the lower side of the frame part 120 .
  • the upper rod guide part 213 and the lower rod guide part 213 may be formed in a circular tube shape.
  • the upper rod guide portion 213 and the lower rod guide portion 213 may be integrally formed to pass through the frame portion 120 from the upper side to the lower side at once. Since the rod guide part 213 guides the vertical movement of the moving rod part 210, the moving rod part 210 can move smoothly in the vertical direction.
  • An elastic member 214 may be installed inside the rod guide part 213 to apply an elastic force to the moving rod part 210 in a direction away from the flywheel 150 .
  • the elastic member 214 may be a coil spring.
  • the elastic member 214 may be disposed inside any one of the lower rod guide part 213 and the upper rod guide part 213 .
  • the elastic member 214 may be disposed on the lower rod guide part 213 and the upper rod guide part 213, respectively. Accordingly, when the locking part 240 releases the restriction of the moving rod part 210, the elastic member 214 pushes the moving rod part 210 upward so that the brake pad 230 is separated from the flywheel 150. do. In addition, it is possible to prevent the moving rod unit 210 from descending and braking the flywheel 150 while the user is exercising.
  • the moving rod unit 210 further includes a movement limiting unit 215 that limits the distance that the moving rod unit 210 moves to the opposite side of the flywheel 150 .
  • the movement limiting unit 215 may be coupled to the lower end of the moving rod unit 210 .
  • the movement limiting unit 215 may be formed in a polygonal block shape or an annular block shape. The movement limiting unit 215 limits the moving distance in which the moving rod unit 210 is pushed upward by the elastic member 214 .
  • the brake pad 230 includes a lever body portion 231 , a friction member 232 and a link portion 233 .
  • the lever body part 231 is hinged to the frame part 120 .
  • the lever body part 231 is rotatably coupled to the frame part 120 via the lever bracket 244 .
  • the lever bracket 244 is coupled to the frame unit 120 by a fastening member such as a bolt or rivet. Bracket holes (not shown) are formed on both sides of the lever bracket 244 so that the fastening member passes therethrough.
  • the width of the lever body portion 231 may be slightly wider or slightly narrower than the thickness of the flywheel 150 .
  • the friction member 232 is installed on the lever body 231 to apply frictional force to the flywheel 150 .
  • the friction member 232 is disposed on the lower side of the lever body 231 .
  • the friction member 232 is made of a wear-resistant material.
  • the link part 233 is coupled to the lever body part 231 and the moving rod part 210 .
  • the upper side of the link part 233 is hinged to both sides of the movement limiting part 215 of the moving rod part 210
  • the lower side of the link part 233 is hinged to both sides of the lever body part 231 in the width direction It can be.
  • the link part 233 may be combined in various structures as long as it is hinged to the lever body part 231 and the moving rod part 210.
  • the brake device 200 is rotatably installed on the movable rod 210, and the magnetic force applied to the flywheel 150 according to the angle rotated by the movable rod 210 is reduced.
  • An encoder unit 250 for adjusting is further included. The encoder unit 250 rotates around the moving rod unit 210, and the moving rod unit 210 does not rotate when the encoder unit 250 rotates. This encoder unit 250 may be applied in various forms.
  • the encoder unit 250 is electrically connected to the control unit 260 and transmits a signal about a rotation angle of the encoder unit 250 to the control unit 260 . Accordingly, the control unit 260 may adjust the rotational load applied to the flywheel 150 by adjusting the strength of the magnetic force of the stator 170 to correspond to the received signal about the rotation angle of the encoder unit 250.
  • the encoder unit 250 is disposed inside the manipulation unit 220 to surround the moving rod unit 210 .
  • the control unit 220 is installed to surround the circumference of the encoder unit 250.
  • a slide part 247 is formed in a tube shape so that the moving rod part 210 passes through the locking member 243 .
  • An annular slide groove 224 is formed in the control unit 220 so that the slide unit 247 is rotatably inserted therein.
  • the control unit 220 includes an upper control cover 221 covering the upper side of the encoder unit 250 and a lower control cover 222 covering the lower side of the encoder unit 250 .
  • the upper manipulation cover 221 and the lower manipulation cover 222 may be press-fitted or fastened with separate fastening members.
  • a middle manipulation cover 223 may be installed between the upper manipulation cover 221 and the lower manipulation cover 222 .
  • the middle manipulation cover 223 is fixed to the upper end of the movable rod part 210 by a fastening member (not shown) such as a bolt.
  • the upper operating cover 221 is rotatably installed on the upper end of the moving rod unit 210 together with the encoder unit 250, and the lower operating cover 222 and the middle operating cover 223 are connected to the upper operating cover 221. It is fixed to the moving rod part 210 so as not to rotate together.
  • the upper manipulation cover 221 and the lower manipulation cover 222 may shield or seal the encoder unit 250 from the outside.
  • the encoder unit 250 rotates together with the control unit 220 . At this time, even if the user's sweat or external moisture adheres to the control unit 220, it is prevented from penetrating into the encoder unit 250, thereby preventing damage or error of the encoder unit 250.
  • the encoder unit 250 is disposed inside the control unit 220, the wire connected to the encoder unit 250 is passed through the hole through which the moving rod unit 210 passes in the frame unit 120, and the control unit 260 can be connected to Accordingly, the installation structure of the wire can be simplified.
  • control unit 220 and the encoder unit 250 may be rotatable to the frame unit 120 or the handle 126.
  • the flywheel 150 When power is supplied to the exercise bike 1 described above, when the brake device 200 is manually operated, the flywheel 150 can be braked by the magnetic force of the stator 170. At this time, as the frictional force of the friction member 232 and the magnetic force of the stator 170 are both applied to the flywheel 150, the flywheel 150 can be braked more quickly.
  • the flywheel 150 may be braked as the brake device 200 is manually operated. At this time, as only the frictional force of the friction member 232 is applied to the flywheel 150, the flywheel 150 may be braked.

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Abstract

본 발명은 운동 자전거 및 그 브레이크 장치를 개시한다. 본 발명의 운동 자전거의 브레이크 장치는, 이동 로드부에 연결되고, 상기 이동 로드부에 의해 이동되어 플라이휠을 제동하는 브레이크 패드; 및 상기 이동 로드부가 통과되고, 상기 이동 로드부가 제동 위치로 이동된 상태에서 상기 이동 로드부를 구속하도록 조작되는 록킹부;를 포함한다.

Description

운동 자전거 및 그 브레이크 장치
본 출원은 2022년 02월 28일자 대한민국 특허출원 제10-2022-0026021호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 전원공급이 되지 않을 경우 또는 운동 자전거를 사용하지 않을 경우에도 플라이휠을 강제 제동할 수 있는 운동 자전거 및 그 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 헬스 자전거는 근력을 강화시키기 위한 실내 운동 기구로 사용되고 있다. 헬스 자전거는 페달을 밟는 동작에 의해 바퀴가 회전되며 운동을 할 수 있다. 이러한 헬스 자전거는 스피닝 운동을 할 수 있는 스피닝 자전거와, 자전거와 같이 페달을 정방향으로 회전시켜 바퀴를 돌리는 실내 자전거로 구분할 수 있다.
스피닝 자전거는 페달을 밟고 운동을 하는 특성상 논 프리휠(Non-Freewheel) 구조를 적용하며, 실내 자전거는 프리휠(Freewheel) 구조를 적용한다.
스피닝 자전거에 적용되는 논 프리휠(Non-Freewheel) 구조는, 페달을 정방향과 역방향으로 회전시키는 모든 경우에 바퀴에 동력이 전달되어 바퀴가 회전된다.
또한 실내 자전거에 적용되는 프리휠(Freewheel) 구조는, 페달을 정방향으로 회전시키는 경우에는 바퀴에 동력이 전달되어 바퀴가 회전된다. 그러나, 페달을 정지시키거나 역방향으로 회전시키는 경우에는 바퀴에 동력이 전달되지 않아 바퀴가 회전되지 않는다.
대한민국 등록특허공보 제2304923호(2021. 09. 24 공고)에는 전자 브레이크를 포함하는 실내 운동 자전거가 개시되어 있다. 실내 운동 자전거는 브레이크 모터에 구동됨에 따라 리드 스크류와 브레이크 슈가 이동되어 휠을 제동시킨다. 그러나, 이러한 전자 브레이크 장치는 브레이크 모터에 전원이 공급되지 않는 경우에는 휠이 제동될 수 없다. 또한, 실내 운동 자전거를 사용하지 않은 경우에 휠에 외력이 가해져 회전되더라도 휠이 강제적으로 제동될 수 없다. 이에 따라, 실내 운동 자전거의 휠이 의도하지 않게 회전되어, 사용자, 유아 또는 반려 동물 등이 상해를 입을 수 있다.
또한, 대한민국 공개특허공보 제2007-0038634호(2007. 04. 11 공개)에는 자전거형 운동기구가 개시되어 있다. 자전거형 운동기구의 브레이크 유닛은 하우징에 수용된 간섭유체에 전자기장이 발생됨에 따라 바퀴부재에 가해지는 하중을 조절하고 바퀴부재를 제동하는 구성이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 브레이크 유닛 역시 전원이 공급되지 않은 경우에는 바퀴부재를 제동할 수 없다. 이에 따라, 자전거형 운동기의 바퀴부재가 의도하지 않게 회전되어 사용자, 유아 또는 반려 동물 등이 상해를 입을 수 있다.
따라서, 자전거나 운동기구에 전원이 공급되지 않거나 자전거나 운동기구가 사용되지 않을 경우에는 바퀴나 휠을 제동하는 기술이 요구된다.
본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전원공급이 되지 않을 경우 또는 운동 자전거를 사용하지 않을 경우에 플라이휠을 강제적으로 제동할 수 있는 운동 자전거 및 그 브레이크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이동 로드부와 록킹부가 수동으로 조작됨에 따라 브레이크 패드가 플라이휠을 강제 제동할 수 있는 운동 자전거 및 그 브레이크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 브레이크 패드가 플라이휠을 계속적으로 강제 제동할 수 있는 운동 자전거 및 그 브레이크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 프리휠 모드와 논프리휠 모드로 구동될 수 있는 운동 자전거를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 플라이휠의 회전 부하를 조절할 수 있는 운동 자전거를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 이동 로드부가 통과되고, 상기 이동 로드부가 제동 위치로 이동된 상태에서 상기 이동 로드부를 구속하도록 조작되는 록킹부;를 포함하는 운동 자전거의 브레이크 장치를 제공한다.
상기 록킹부에는 상기 이동 로드부가 통과하도록 관통홀부가 형성되고, 상기 관통홀부의 둘레에는 스토퍼부가 형성될 수 있다.
상기 이동 로드부가 제동 위치로 이동된 때에 상기 스토퍼부에 대응되는 부분에 구속되도록 걸림부가 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 이동 로드부가 브레이크 패드의 제동 상태를 유지할 수 있다.
상기 이동 로드부에는 상기 이동 로드부의 길이방향을 따라 평면부가 형성될 수 있다.
상기 스토퍼부는 상기 록킹부의 회전시 상기 걸림부에 끼워져 상기 이동 로드부의 길이방향 이동을 구속할 수 있다.
상기 록킹부는, 상기 이동 로드부가 관통되는 록킹 커버; 및 상기 록킹 커버에 회전 가능하게 결합되고, 상기 관통홀부와 상기 스토퍼부가 형성되는 록킹부재;를 포함할 수 있다.
상기 록킹 커버에는 상기 이동 로드부에서 일정 반경을 갖는 원호 형태의 가이드홀부가 형성될 수 있다.
상기 록킹부재에는 상기 가이드홀부에 이동 가능하게 결합되는 록킹 레버부가 형성딜 수 있다.
상기 프레임부의 내부에는 상기 이동 로드부가 이동 가능하게 관통되도록 로드 가이드부가 결합될 수 있다.
상기 로드 가이드부에는 탄성부재가 설치되고, 상기 탄성부재는 상기 이동 로드부를 상기 플라이휠에서로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하도록 탄성부재가 설치될 수 있다.
상기 이동 로드부는 상기 이동 로드부가 상기 플라이휠의 반대측으로 이동되는 거리를 제한하는 이동 제한부;를 더 포함할 수 있다.
상기 브레이크 패드는, 상기 플라이휠에 마찰력을 가하도록 상기 레버 바디부에 설치되는 마찰부재; 및 상기 레버 바디부와 상기 이동 로드부에 결합되는 링크부를 포함할 수 있다.
상기 브레이크 장치는 상기 이동 로드부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 이동 로드부에서 회전된 각도에 따라 상기 플라이휠에 가해지는 자력을 조절하는 엔코더부를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 조작부를 회전시켜 스테이터의 자력 세기 조절함으로써, 플라이휠의 회전 부하를 조절할 수 있다.
본 발명의 운동 자전거는, 회전축부에 축결합되고, 프리휠 모드와 논프리휠 모드로 회전되는 플라이휠; 및 상기 프레임부에 설치되고, 상기 플라이휠에 자력을 가하여 상기 플라이휠의 회전 부하를 조절하는 스테이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 플라이휠은, 회전축부와 상기 휠바디부 사이에 개재되는 클러치 베어링부; 상기 회전축부에 결합되는 클러치 허브; 및 상기 클러치 허브의 축방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 클러치 허브를 구속하거나, 상기 클러치 허브와 상기 휠바디부를 구속하는 클러치부; 및 상기 클러치부를 이동시키도록 상기 클러치부에 연결되는 클러치 구동부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 클러치부는, 상기 클러치 허브의 축방향에 배치되고, 상기 휠바디부에 형성되는 클러치 기어부; 및 상기 클러치 허브의 허브 기어부에 맞물리거나, 상기 허브 기어부와 상기 클러치 기어부에 맞물리도록, 상기 클러치 구동부에 연결되는 클러치 슬리브를 포함할 수 있다.
본 발명의 스테이터는 스테이터는 상기 휠바디부에 자력을 가하여 회전 부하를 조절하도록 상기 휠바디부의 둘레부에 대향되게 배치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 이동 로드부와 록킹부가 수동으로 조작됨에 따라 브레이크 패드가 플라이휠을 제동하므로, 운동 자전거에 전원 공급이 되지 않는 경우나 운동 자전거를 사용하지 않을 경우에 플라이휠이 기구적으로 제동될 수 있다.
본 발명에 의하면, 록킹부가 이동 로드부의 제동 상태를 계속 유지하므로, 플라이휠이 외력에 의해 회전되지 않는다. 이에 따라, 플라이휠이 의도하지 않게 회전되는 것을 방지하여, 유아나 반려동물 등이 부상을 입는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 스토퍼부가 평면부에 대향되게 배치되므로, 이동 로드부의 하강시 걸림부가 스토퍼부에 도달할 때까지 록킹부재가 원주방향으로 회전되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 조작부가 의도하지 않게 이동 로드부의 원주방향으로 회전되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 록킹부가 이동 로드부의 구속을 해제하면, 탄성부재가 이동 로드부를 상측으로 밀어올려 브레이크 패드를 플라이휠에서 이격시킬 수 있다. 나아가, 이동 로드부가 탄성부재에 의해 탄성 지지되므로, 사용자가 운동을 하는 동안에 이동 로드부가 하강하여 플라이휠을 제동하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 클러치부가 클러치 허브를 구속하거나 클러치 허브와 휠바디부를 동시에 구속함으로써, 프리휠 모드와 논프리휠 모드로 구동될 수 있다.
본 발명에 의하면, 엔코더부의 회전 각도를 조절하여 스테이터의 자력 세기 조절함으로써, 플라이휠의 회전 부하를 조절할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 운동 자전거를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 운동 자전거에서 플라이휠과 스테이터를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 플라이휠에서 클러치 슬리브가 클러치 허브에 맞물려 프리휠 모드로 구동되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 플라이휠에서 클러치 슬리브가 클러치 허브에 맞물려 프리휠 모드로 구동되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 2의 프리휠 모드에서 동력이 전달되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 2의 플라이휠에서 클러치 슬리브가 클러치 허브와 클러치 기어부에 동시에 맞물려 논프리휠 모드로 구동되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 플라이휠에서 클러치 슬리브가 클러치 허브와 클러치 기어부에 동시에 맞물려 논프리휠 모드로 구동되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 6의 논프리휠 모드에서 동력이 전달되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 운동 자전거에서 브레이크 장치와 플라이휠을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 운동 자전거에서 브레이크 장치가 프레임부에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11 및 도 12는 도 10의 브레이크 장치를 도시한 사시도이다.
도 13은 도 10의 브레이크 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 14는 도 10의 브레이크 장치의 록킹부재에서 관통홀부와 스토퍼부가 형성된 상태를 도시한 평면도이다.
도 15는 도 10의 브레이크 장치에서 이동 로드부를 도시한 사시도이다.
도 16은 도 10의 브레이크 장치에서 이동 로드부가 록킹부재에 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 17은 도 16의 록킹부재의 스토퍼부가 이동 로드부의 평면부에 대향되게 배치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 18은 도 16의 이동 로드부의 걸림부가 록킹부재의 스토퍼부에 대응된 상태를 도시한 단면도이다.
도 19는 도 18의 록킹부재의 스토퍼부가 이동 로드부의 걸림부를 구속하도록 록킹부재가 회전된 상태를 도시한 단면도이다.
도 20 도 19의 록킹부재의 스토퍼부가 이동 로드부의 걸림부를 구속하도록 록킹부재가 회전된 상태를 도시한 평면도이다.
도 21은 본 발명에 따른 이동 로드부가 하강되기 시작하는 상태를 도시한 구성도이다.
도 22는 본 발명에 따른 이동 로드부가 플라이휠을 제동하는 상태를 도시한 구성도이다.
1: 운동 자전거 110: 베이스부
111: 레그부 112: 롤러부
120: 프레임부 121: 포크부
123: 스페이서 124: 시트 하우징부
125: 스템 126: 핸들
127: 디스플레이부 128: 시트 포스트
129: 시트 130: 페달
140: 회전축부 141: 샤프트
142: 샤프트 베어링 143: 풀리부
150: 플라이휠 151: 휠바디부
152: 플랜지부 153: 안착홈
154: 클러치 베어링부 155: 클러치 허브
156: 허브 기어부 157: 이너 서프트 리브
160: 클러치부 162: 클러치 기어부
163: 클러치 슬리브 164: 슬리부 기어부
165: 슬리브 구속부 166: 시프트 포크
167: 시프트 구속부 168: 클러치 구동부
168a: 모터부 168b: 볼스크류부
170: 스테이터 170a: 철심
170b: 코일 171: 고정 커버
173: 아우터 서프트 리브 174: 휠베어링부
200: 브레이크 장치 210: 이동 로드부
211: 평면부 211a: 연결봉
212: 걸림부 213: 로드 가이드부
214: 탄성부재 215: 이동 제한부
220: 조작부 221: 상부 조작 커버
222: 하부 조작 커버 223: 중간 조작 커버
224: 슬라이드홈부 230: 브레이크 패드
231: 레버 바디부 232: 마찰부재
233: 링크부 244: 레버 브라켓
240: 록킹부 241: 록킹 커버
242: 가이드홀부 243: 록킹부재
244: 관통홀부 245: 스토퍼부
246: 록킹 레버부 247: 슬라이드부
250: 엔코더부 260: 제어부
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 될 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 운동 자전거에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 운동 자전거를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 운동 자전거(1)는 별도의 전원공급 없이 플라이휠(150)을 물리적으로 강제 제동할 수 있는 브레이크 장치(200)를 포함한다. 브레이크 장치(200)는 전원이 공급되는 않는 경우나 운동 자전거(1)가 사용되지 않을 경우에 플라이휠(150)을 강제적으로 제동한다.
운동 자전거(1)는 프레임부(120)를 포함한다. 프레임부(120)의 하측에는 프레임부(120)를 지지하도록 베이스부(110)가 설치된다. 베이스부(110)는 프레임부(120)의 하측에서 양측으로 연장되는 복수의 레그부(111)를 포함할 수 있다. 또한, 베이스부(110)는 프레임부(120)의 하측에 연결되는 베이스 플레이트(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 베이스부(110)는 다양한 형태로 형성될 수 있다.
베이스부(110)에는 운동 자전거(1)를 이동시킬 수 있도록 롤러부(112)가 설치될 수 있다. 롤러부(112)는 베이스부(110)의 전방측과 후방측 중 어느 하나에만 설치될 수 있다. 또한, 롤러부(112)는 베이스부(110)의 전방측과 후방측에 설치될 수 있다.
프레임부(120)의 전방측에는 스페이서(123)가 상측으로 연장된다. 스페이서(123)에는 스템(125)이 높이 조절 가능하게 결합된다. 스페이서(123)의 상측에는 사용자가 잡고 운동할 수 있도록 핸들(126)이 설치된다. 또한, 스페이서(123)의 상측에는 운동 자전거(1)의 속도, 회전 부하 등과 같은 운동 정보를 출력하도록 디스플레이부(127)가 설치될 수 있다. 디스플레이부(127)는 스템(125)에 각도 조절 가능하게 설치되거나 고정될 수 있다.
프레임부(120)의 후방측에는 시트(129) 하우징부(124)가 상측으로 연장된다. 시트(129) 하우징부(124)에는 시트 포스트(128)가 높이 조절 가능하게 결합된다. 시트 포스트(128)의 상측에는 사용자가 앉을 수 있도록 시트(129)(seat)가 설치된다.
프레임부(120)의 하측에는 페달(130)이 회전 가능하게 설치된다. 프레임부(120)의 하측에는 플라이휠(150)이 회전 가능하게 설치된다. 이때, 페달(130)이 프레임부(120)의 하측 후방측에 배치되고, 플라이휠(150)이 프레임부(120)의 하측 전방측에 배치될 수 있다. 또한, 페달(130)이 프레임부(120)의 하측 전방측에 배치되고, 플라이휠(150)이 프레임부(120)의 하측 후방측에 배치될 수 있다. 페달(130)과 플라이휠(150)은 벨트나 체인과 같은 동력전달부(미도시)에 의해 연결된다. 페달(130)이 회전되면, 동력전달부가 플라이휠(150)에 동력을 전달하여 플라이휠(150)을 회전시킨다. 아래에서는 플라이휠(150)이 프레임부(120)의 전방측에 배치되는 경우를 일 예로 하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 운동 자전거에서 플라이휠과 스테이터를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 플라이휠에서 클러치 슬리브가 클러치 허브에 맞물려 프리휠 모드로 구동되는 상태를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 2의 플라이휠에서 클러치 슬리브가 클러치 허브에 맞물려 프리휠 모드로 구동되는 상태를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 2의 프리휠 모드에서 동력이 전달되는 상태를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 2의 플라이휠에서 클러치 슬리브가 클러치 허브와 클러치 기어부에 동시에 맞물려 논프리휠 모드로 구동되는 상태를 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6의 플라이휠에서 클러치 슬리브가 클러치 허브와 클러치 기어부에 동시에 맞물려 논프리휠 모드로 구동되는 상태를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 6의 논프리휠 모드에서 동력이 전달되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 8을 참조하면, 브레이크 장치(200)는 플라이휠(150)을 물리적으로 강제 제동하도록 프레임부(120)에 설치된다. 이때, 브레이크 장치(200)는 사용자가 시트(129)에 앉아있는 상태에서 팔에 닿을 수 있는 한 다양한 위치에 설치된다. 이러한 브레이크 장치(200)에 관해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
회전축부(140)는 페달(130)의 동력을 전달받아 회전되도록 프레임부(120)에 설치된다. 회전축부(140)의 내부에는 샤프트(141)가 설치된다. 샤프트(141)의 양측은 프레임부(120)의 포크부(121)에 회전되지 않도록 결합된다. 샤프트(141)의 외측에는 회전축부(140)가 끼워진다. 회전축부(140)는 샤프트(141)와 동심을 이루도록 설치된다. 샤프트(141)와 회전축부(140) 사이에는 샤프트 베어링(142)이 설치된다. 회전축부(140)에는 벨트나 체인과 같은 동력전달부가 연결되도록 풀리부(143)가 형성된다. 이에 따라, 회전축부(140)가 동력전달부에 의해 회전될 때에 샤프트(141)는 회전되지 않는다.
플라이휠(150)은 회전축부(140)에 축결합되고, 프리휠 모드(freewheel mode)와 논프리휠 모드(non-freewheel mode)로 회전된다. 플라이휠(150)의 회전 중심에는 회전축부(140)가 결합된다.
프리휠 모드는 회전축부(140)가 정방향으로 회전되는 경우에는 플라이휠(150)이 회전되고, 회전축부(140)가 역방향으로 회전되는 경우에는 플라이휠(150)이 회전되지 않는 운전 모드를 의미한다. 프리휠 모드에서는 회전축부(140)의 역방향 회전시 회전축부(140)가 플라이휠(150)에서 공회전된다.
논프리휠 모드는 회전축부(140)가 정방향으로 회전되거나 역방향으로 회전되는 모든 경우에 플라이휠(150)이 회전되는 운전 모드를 의미한다. 논프리휠 모드에서는 회전축부(140)와 플라이휠(150)이 록킹되어 함께 회전된다.
플라이휠(150)은 휠바디부(151)를 포함한다. 휠바디부(151)는 회전축부(140)에 회전 가능하게 결합된다. 휠바디부(151)는 전체적으로 원판 형태로 형성될 수 있다. 휠바디부(151)의 중심부에는 회전축부(140)가 관통된다. 휠바디부(151)의 둘레부에는 후술할 스테이터(170)를 감싸도록 플랜지부(152)가 형성될 수 있다. 휠바디부(151)는 플라이휠(150)의 외측을 커버한다.
클러치 베어링부(154)는 회전축부(140)와 휠바디부(151) 사이에 개재된다. 이때, 휠바디부(151)의 중심부에는 클러치 베어링부(154)가 안착되는 환형의 안착홈(153)이 형성될 수 있다. 안착홈(153)은 회전축부(140) 및 휠바디부(151)와 동심을 이룬다. 클러치 베어링부(154)는 회전축부(140)의 일방향 회전만을 허용하는 원웨이 베어링(one way bearing)이다. 클러치 베어링부(154)는 회전축부(140)의 정방향 회전시 회전축부(140)와 휠바디부(151)를 함께 회전시키도록 구속하고, 회전축부(140)의 역방향 회전시에는 회전축부(140)만 회전되고 휠바디부(151)는 회전되지 않는다. 이에 따라, 클러치 베어링부(154)는 회전축부(140)가 정방향으로 회전되는 경우에만 플라이휠(150)을 회전시킴으로써 플라이휠(150)의 프리휠 모드를 가능하게 한다.
클러치 베어링부(154)는 내륜(미도시)과 외륜(미도시) 사이에 베어링(미도시)이 개재되는 구조로 형성된다. 클러치 베어링부(154)는 일방향 회전시 베어링이 내륜과 외륜을 구속하고, 타방향 회전시 베어링이 내륜과 외륜의 구속을 해제한다. 베어링은 구 형태, 원형봉 형태 등 다양한 형태가 적용될 수 있다. 이러한 클러치 베어링부(154)는 회전축부(140)가 정방향으로 회전되는 경우에 플라이휠(150)을 회전시키는 한 다양한 형태가 적용될 수 있다.
클러치 허브(155)는 회전축부(140)에 결합된다. 클러치 허브(155)는 회전축부(140)와 동심을 이루도록 설치된다. 클러치 허브(155)의 둘레부에는 허브 기어부(156)가 형성된다. 허브 기어부(156)는 클러치 허브(155)의 외주면을 따라 형성되는 외접 기어이다. 클러치 허브(155)는 회전축부(140)와 함께 회전축부(140)를 중심으로 회전되지만, 회전축부(140)의 축방향으로는 이동되지 않도록 회전축부(140)에 고정된다. 이때, 회전축부(140)은 클러치 허브(155)의 중심부에 압입되거나 클러치 허브(155)의 중심부에 기어 결합될 수 있다. 클러치 허브(155)는 환형 디스크 형태로 형성될 수 있다.
클러치부(160)는 클러치 허브(155)의 축방향에 배치되고, 클러치 허브(155)의 허브 기어부(156)를 구속하거나, 클러치 허브(155)와 휠바디부(151)를 동시에 구속하도록 설치된다. 클러치부(160)가 클러치 허브(155)를 구속하는 경우, 페달(130)의 동력이 회전축부(140), 클러치 베어링부(154), 클러치 허브(155) 및 클러치 슬리브(163)에 전달된다. 그러나, 페달(130)의 동력은 시프트 포크(166) 및 클러치 기어부(162)에는 전달되지 않는다. 이에 따라, 회전축부(140)가 정방향으로 회전될 때에만 클러치 베어링부(155)가 플라이휠(150)을 구속하여 회전시키는 프리휠 모드로 구동된다.
또한, 클러치부(160)가 클러치 허브(155)와 휠바디부(151)를 동시에 구속하는 경우, 페달(130)의 동력이 회전축부(140), 클러치 허브(155), 클러치 베어링부(155), 클러치 슬리브(163), 클러치 기어부(162) 및 휠바디부(151)에 전달된다. 이에 따라, 회전축부(140)가 정방향과 역방향으로 회전될 때에 플라이휠(150)을 회전시키는 논프리휠 모드로 구동된다.
클러치부(160)는 클러치 기어부(162) 및 클러치 슬리브(163)를 포함한다.
클러치 기어부(162)는 휠바디부(151)에 형성된다. 이때, 클러치 기어부(162)는 휠바디부(151)의 중심부에 안착홈(153)와 동심을 이루도록 형성된다. 클러치 기어부(162)와 허브 기어부(156)는 회전축부(140)의 축방향으로 나란하게 배치된다. 클러치 기어부(162)는 회전축부(140)를 기준으로 허브 기어부(156)와 동일한 반경 상에 배치될 수 있다.
클러치 슬리브(163)는 허브 기어부(156)에 맞물리거나, 허브 기어부(156)와 클러치 기어부(162)에 맞물리도록 클러치 구동부(168)에 연결된다. 클러치 슬리브(163)는 클러치 기어부(162)와 허브 기어부(156)와 동심을 이루도록 환형으로 형성된다. 클러치 슬리브(163)의 내주면에는 허브 기어부(156)와 클러치 기어부(162)에 맞물리도록 내접 기어 형태로 형성되는 슬리브 기어부(164)를 포함한다.
슬리브 기어부(164)는 회전축부(140)의 축방향을 따라 일측 이동되어 허브 기어부(156)에만 맞물리거나, 회전축부(140)의 축방향을 따라 타측 이동되어 허브 기어부(156)와 클러치 기어부(162)에 동시에 맞물리게 된다.
클러치 슬리브(163)의 외주면에는 환형의 시프트 포크(166)가 결합된다. 시프트 포크(166)는 적어도 2개 이상의 단위 시프트(미도시)가 클러치 슬리브(163)의 외측을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 클러치 슬리브(163)의 외주면에는 클러치 슬리브(163)의 원주방향을 따라 환형의 슬리부 구속부(165)가 형성된다. 시프트 포크(166)의 내주면에는 슬리브 구속부(165)에 끼워지도록 환형의 시프트 구속부(167)가 형성된다. 슬리브 구속부(165)는 환형의 구속홈이거나 구속 돌기일 수 있다. 또한, 시프트 구속부(167)는 구속홈이나 구속돌기에 끼워지는 걸림홈이나 걸림 돌기일 수 있다. 슬리브 구속부(167)와 시프트 구속부(167)는 축방향으로는 서로 구속되지만, 회전축부(140)의 원주방향으로는 상대적으로 헛돌게 된다. 이에 따라, 시프트 포크(166)와 클러치 슬리브(163)는 회전축부(140)의 축방향으로 함께 이동되도록 서로 구속된다. 그러나, 시프트 포크(166)는 클러치 슬리브(163)의 회전시 클러치 슬리브(163)와 함께 회전되지 않고 정지된 상태를 유지한다.
클러치 구동부(168)는 클러치부(160)를 이동시키도록 클러치부(160)에 연결된다. 클러치 구동부(168)는 시프트 포크(166)를 매개로 클러치 슬리브(163)에 연결된다. 클러치 구동부(168)는 휠바디부(151)에 고정된다. 클러치 구동부(168)는 모터부(168a)와, 모터부(168a)의 구동축에 연결되는 볼스크류부(168b)를 포함한다. 이러한 클러치 구동부(168)로는 클러치 슬리브(163)를 회전축부(140)의 축방향으로 이동시키는 한 유압실린더 등 다양한 구동장치가 적용될 수 있음은 물론이다.
스테이터(170)는 플라이휠(150)에 자력을 가하여 플라이휠(150)의 회전 부하를 조절하도록 프레임부(120)에 설치된다. 스테이터(170)는 철심(170a)에 코일(170b)이 감긴 전자석이다. 코일(170b)에 전원이 인가됨에 따라 스테이터(170)에서 자력이 발생된다. 스테이터(170)의 코일(170b)에 인가되는 전류를 조절하여 스테이터(170)의 자력 세기를 조절할 수 있다.
이러한 플라이휠(150)의 회전 부하(스테이터(170)의 자력 세기)가 증가될수록 페달(130)를 밟는 답력이 증가되고, 플라이휠(150)의 회전 부하(스테이터(170)의 자력 세기)가 감소될수록 페달(130)의 밟는 답력이 감소된다. 이에 따라, 스테이터(170)의 자력 세기 조절에 의해 플라이휠(150)의 회전 부하를 조절하여 사용자의 답력을 조절할 수 있다.
스테이터(170)는 플라이휠(150)과 함께 회전되지 않도록 프레임부(120)에 고정된다. 이때, 스테이터(170)는 고정 커버(171)에 고정되고, 고정 커버(171)는 프레임부(120)에 고정된다. 고정 커버(171)는 휠바디부(151)와 대향되게 배치되고, 스테이터(170)는 고정 커버(171)와 휠바디부(151) 사이에 둘레부를 따라 배치된다. 고정 커버(171)는 볼트, 리벳 등의 체결부재(미도시)에 의해 프레임부(120)에 고정될 수 있다. 고정 커버(171)의 중심부에는 회전축부(140)와 샤프트(141)가 관통되게 설치된다.
고정 커버(171)와 휠바디부(151) 사이에는 환형의 휠베어링부(174)가 설치될 수 있다. 이때, 고정 커버(171)에서 스테이터(170)의 내측에는 환형의 아우터 서포트 리브(173)가 형성될 수 있다. 휠바디부(151)에는 아우터 서포트 리브(173)의 내측에 환형의 이너 서포트 리브(157)가 환형으로 형성될 수 있다. 이너 서포트 리브(157)와 아우터 서포트 리브 사이에는 휠베어링부(174)가 개재된다. 이에 따라, 휠바디부(151)가 고정 커버(171)와 상대적으로 회전할 수 있다. 또한, 고정 커버(171)와 스테이터(170)는 프리휠모드와 논프리휠모드에서 휠바디부(151)의 회전과는 상관없이 항상 회전되지 않는다.
스테이터(170)는 플라이휠(150)에 대향되게 배치될 수 있다. 스테이터(170)와 플라이휠(150)은 서로 대향되어 전체적으로 원형 디스크 형태를 가질 수 있다. 스테이터(170)는 고정 커버(171)의 둘레부에 원주방향을 따라 환형으로 배치된다. 이때, 스테이터(170)는 고정 커버(171)의 둘레부와 플라이휠(150)의 둘레부 사이에, 다시 말해 플라이휠(150)의 둘레부의 외주면 안쪽에 배치될 수 있다. 또한, 스테이터(170)는 플라이휠(150)의 둘레부의 외주면 바깥쪽에 배치될 수도 있다. 또한, 스테이터(170)는 회전축부(140)와 동심을 이루도록 배치될 수 있다. 또한, 스테이터(170)는 클러치부(160)와 클러치 허브(155)의 반경방향에 배치될 수 있다. 스테이터(170)는 클러치부(160)와 클러치 허브(155)의 반경방향을 기준으로 회전축부(140)의 축방향으로 일정 거리 이격되게 배치될 수 있다.
이처럼, 스테이터(170)가 고정 커버(171)의 둘레부에 환형으로 배치되므로, 스테이터(170)의 반경이 최대한 증가됨에 따라 스테이터(170)를 최대한 크게 형성할 수 있다. 또한, 스테이터(170)의 크기가 증가됨에 따라 스테이터(170)에서 발생되는 최대 자력이 보다 커질 수 있으므로, 플라이휠(150)에 가해지는 회전 부하의 조절 범위를 보다 증가시킬 수 있다.
또한, 스테이터(170)가 클러치부(160)와 클러치 허브(155)의 반경방향에 배치되는 경우, 플라이휠(150)과 스테이터(170)의 설치 두께를 현저히 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 운동 자전거(1)에서 플라이휠(150)의 두께를 상대적으로 얇게 제조하여 양측 페달(130) 사이의 간격을 좁힐 수 있으므로, 운동 자전거(1)의 설계 자유도를 현저히 향상시킬 수 있다.
다음으로, 플라이휠(150)을 수동으로 제동할 수 있는 브레이크 장치(200)에 관해 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명에 따른 운동 자전거에서 브레이크 장치와 플라이휠을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 10은 본 발명에 따른 운동 자전거에서 브레이크 장치가 프레임부에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 11 및 도 12는 도 10의 브레이크 장치를 도시한 사시도이다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 브레이크 장치(200)는 이동 로드부(210), 브레이크 패드(230) 및 록킹부(240)를 포함한다.
이동 로드부(210)는 프레임부(120)에 이동 가능하게 설치된다. 이때, 이동 로드부(210)는 프레임부(120)를 관통하도록 설치될 수 있다. 이동 로드부(210)는 플라이휠(150) 근처에 배치될 수 있다. 이동 로드부(210)는 상하방향으로 수직하거나 경사지게 이동될 수 있다. 이러한 이동 로드부(210)는 플라이휠(150)과 프레임부(120)의 거리, 프레임부(120)의 형태 등을 고려하여 설치될 수 있다.
이동 로드부(210)의 상측에는 조작부(220)가 연결될 수 있다. 조작부(220)는 사용자가 시트(129)에 앉아있는 상태에서 팔에 닿을 수 있도록 프레임부(120)에서 상측으로 노출되게 배치된다. 조작부(220)는 이동 로드부(210)를 길이방향으로 이동시키도록 사용자가 잡고 조작하는 구성이다. 이러한 조작부(220)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 물론, 이동 로드부(210)의 상측에 조작부(220)를 연결하지 않을 수도 있다.
브레이크 패드(230)는 이동 로드부(210)에 연결되고, 이동 로드부(210)에 의해 플라이휠(150)와 마찰하도록 이동되어 플라이휠(150)을 제동한다. 브레이크 패드(230)는 이동 로드부(210)의 타단부에 연결될 수 있다. 사용자가 조작부(220)를 누르면 이동 로드부(210)가 플라이휠(150) 측으로 이동되어 브레이크 패드(230)가 플라이휠(150)에 마찰되어 플라이휠(150)을 강제 제동한다.
록킹부(240)는 이동 로드부(210)가 통과되고, 이동 로드부(210)가 제동 위치로 이동된 상태에서 이동 로드부(210)를 구속하도록 조작된다. 이동 로드부(210)가 제동 위치로 이동된 상태에서 록킹부(240)가 이동 로드부(210)를 구속하므로, 브레이크 패드(230)가 플라이휠(150)을 제동할 수 있다. 또한, 록킹부(240)가 이동 로드부(210)를 구속 해제 하지 않는 한 이동 로드부(210)가 제동 위치를 그대로 유지하므로, 플라이휠(150)이 외력에 의해 회전되지 않는다. 이에 따라, 유아나 반려동물 등이 플라이휠(150)의 의도하지 않은 회전에 의해 부상을 입는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이동 로드부(210)와 록킹부(240)가 수동으로 조작됨에 따라 브레이크 패드(230)가 플라이휠(150)을 제동하므로, 운동 자전거(1)에 전원 공급이 되지 않는 경우나 운동 자전거(1)를 사용하지 않을 경우에 플라이휠(150)이 기구적으로 제동될 수 있다.
도 13은 도 10의 브레이크 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 14는 도 10의 브레이크 장치의 록킹부재에서 관통홀부와 스토퍼부가 형성된 상태를 도시한 평면도이고, 도 15는 도 10의 브레이크 장치에서 이동 로드부를 도시한 사시도이고, 도 16은 도 10의 브레이크 장치에서 이동 로드부가 록킹부재에 결합된 상태를 도시한 단면도이고, 도 17은 도 16의 록킹부재의 스토퍼부가 이동 로드부의 평면부에 대향되게 배치된 상태를 도시한 평면도이고, 도 18은 도 16의 이동 로드부의 걸림부가 록킹부재의 스토퍼부에 대응된 상태를 도시한 단면도이고, 도 19는 도 18의 록킹부재의 스토퍼부가 이동 로드부의 걸림부를 구속하도록 록킹부재가 회전된 상태를 도시한 단면도이고, 도 20은 도 19의 록킹부재의 스토퍼부가 이동 로드부의 걸림부를 구속하도록 록킹부재가 회전된 상태를 도시한 평면도이고, 도 21은 본 발명에 따른 이동 로드부가 하강되기 시작하는 상태를 도시한 구성도이고, 도 22는 본 발명에 따른 이동 로드부가 플라이휠을 제동하는 상태를 도시한 구성도이다.
도 11 내지 도 22을 참조하면, 록킹부(240)에는 이동 로드부(210)가 통과하도록 관통홀부(244)가 형성된다. 관통홀부(244)는 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 관통홀부(244)의 둘레에는 스토퍼부(245)가 형성된다. 스토퍼부(245)는 관통홀부(244)의 내측으로 돌출되게 형성된다. 이동 로드부(210)가 제동 위치로 이동된 때에 스토퍼부(245)에 대응되는 부분에 걸림부(212)가 형성된다. 이때, 이동 로드부(210)의 제동 위치는 브레이크 패드(230)가 플라이휠(150)을 제동하도록 이동 로드부(210)가 하강되었을 때에 걸림부(212)가 스토퍼부(245)에 대응되는 위치를 의미한다. 이동 로드부(210)의 걸림부(212)가 스토퍼부(245)에 걸려 구속되면, 이동 로드부(210)가 상승되지 않으므로, 브레이크 패드(230)가 플라이휠(150)을 계속적으로 제동할 수 있다.
이동 로드부(210)에는 이동 로드부(210)의 길이방향을 따라 평면부(211)가 형성된다. 평면부(211)는 이동 로드부(210)가 관통홀부(244)에서 이동되는 구간보다 길게 형성된다. 이때, 이동 로드부(210)에서 평면부(211)가 형성되는 부분의 단면은 직사각 형태나 그와 유사한 형태로 형성될 수 있다. 이동 로드부(210)의 하측은 원형봉 형태로 형성될 수 있다.
걸림부(212)는 평면부(211)에 단차진 형태로 형성된다. 이때, 걸림부(212)는 이동 로드부(210)에서 함몰되어 걸림부(212)의 양측에 단차부가 형성된 구조를 갖는다. 걸림부(212)는 평면부(211)의 두께보다 작은 직경을 갖는다.
이동 로드부(210)에서 평면부(211)의 하측에는 원형봉 형태의 연결봉(211a)이 형성된다. 연결봉(211a)의 직경은 평면부(211)의 두께와 동일하거나 얇게 형성될 수 있다. 이동 로드부(210)에는 연결봉(211a)이 형성되지 않을 수 있음은 물론이다.
스토퍼부(245)는 록킹부재(243)의 회전시 걸림부(212)에 끼워져 이동 로드부(210)의 길이방향 이동을 구속한다. 스토퍼부(245)는 평면부(211)에 대향되게 배치된다. 스토퍼부(245)는 평면부(211)에 접촉되거나 약간 이격되는 길이로 형성될 수 있다.
평면부(211)는 이동 로드부(210)의 직경방향 양측에 형성될 수 있다. 이 경우, 스토퍼부(245)는 관통홀부(244)의 직경방향 양측에 형성된 평면부(211)에 대향되도록 돌출되게 형성된다. 또한, 평면부(211)는 이동 로드부(210)의 직경방향 일측에 형성될 수 있다. 이 경우, 스토퍼부(245)는 관통홀부(244)의 직경방향 일측에 평면부(211)에 대향되도록 돌출되게 형성된다.
또한, 평면부(211)는 이동 로드부의 외측면에 다각 형태로 형성되고, 스토퍼부(245)는 복수의 평면부(211)에 대응되도록 복수 개가 형성될 수 있다. 이러한 평면부(211)의 형태는 다양하게 변경될 수 있다.
스토퍼부(245)가 평면부(211)에 대향되게 배치되므로, 이동 로드부(245)의 하강시 걸림부(212)가 스토퍼부(245)에 도달할 때까지 록킹부재(243)는 원주방향으로 회전되지 않도록 평면부(211)에 의해 구속된다. 이동 로드부(210)의 걸림부(212)가 스토퍼부(245)에 대향된 상태에서 록킹부재(243)를 회전시키면, 이동 로드부(210)의 걸림부(212)가 스토퍼부(245)에 걸려 구속된다. 이에 따라, 이동 로드부(245)가 길이 방향으로 이동되지 않도록 구속되므로, 브레이크 패드(230)가 플라이휠(150)의 제동 상태를 그대로 유지할 수 있다.
록킹부(240)는 록킹 커버(241)와 록킹부재(243)를 포함한다.
록킹 커버(241)는 프레임부(120)에 결합되고, 록킹 커버(241)에는 이동 로드부(210)가 관통된다. 록킹 커버(241)의 둘레부에는 체결부재가 관통되도록 체결 보스가 형성된다. 록킹 커버(241)는 평판 형태로 형성될 수 있다. 록킹 커버(241)는 프레임부(120)의 상측에 외부에 노출되도록 설치될 수 있다.
록킹부재(243)는 록킹 커버(241)에 회전 가능하게 결합되고, 관통홀부(244)와 스토퍼부(245)가 형성된다. 록킹부재(243)는 록킹 커버(241)의 하측에 겹쳐진다. 록킹부재(243)는 평판 형태로 형성될 수 있다. 록킹부재(243)가 회전될 때에 록킹 커버(241)는 고정된 상태를 유지한다.
록킹 커버(241)에는 이동 로드부(210)에서 일정 반경을 갖는 원호 형태의 가이드홀부(242)가 형성된다. 가이드홀부(242)는 이동 로드부(210)를 중심으로 대략 90-180°의 각도 범위에 형성될 수 있다. 가이드홀부(242)의 각도 범위는 평면부(211)와 스토퍼부(245)의 배치 형태에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
록킹부재(243)에는 가이드홀부(242)에 이동 가능하게 결합되는 록킹 레버부(246)가 형성된다. 록킹 레버부(246)는 가이드홀부(242)를 관통하여 프레임부(120)의 상측으로 돌출된다. 록킹 레버부(246)는 이동 로드부(210)와 나란하거나 경사지게 형성될 수 있다.
사용자가 이동 로드부(210)를 제동 위치로 하강시킨 후 록킹 레버부(246)를 회전시킨다. 이때, 록킹부재(243)가 회전되고, 스토퍼부(245)가 이동 로드부(210)의 걸림부(212)에 걸리게 된다. 이에 따라, 브레이크 패드(230)가 플라이휠(150)을 제동한 상태를 그대로 유지할 수 있다.
프레임부(120)의 내부에는 이동 로드부(210)가 이동 가능하게 관통되도록 로드 가이드부(213)가 될 수 있다. 로드 가이드부(213)는 프레임부(120)의 상측을 관통하는 상부 로드 가이드부(213)와, 프레임부(120)의 하측을 관통하는 하부 로드 가이드부(213)를 포함할 수 있다. 상부 로드 가이드부(213)와 하부 로드 가이드부(213)는 원형 튜브 형태로 형성될 수 있다. 물론, 상부 로드 가이드부(213)와 하부 로드 가이드부(213)는 프레임부(120)의 상측에서 하측을 한꺼번에 관통하도록 일체로 형성될 수 있다. 로드 가이드부(213)가 이동 로드부(210)의 상하방향 이동을 가이드하므로, 이동 로드부(210)가 스무스하게 상하방향으로 이동될 수 있다.
로드 가이드부(213)의 내부에는 이동 로드부(210)를 플라이휠(150)에서 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하도록 탄성부재(214)가 설치될 수 있다. 탄성부재(214)는 코일 스프링일 수 있다. 탄성부재(214)는 하부 로드 가이드부(213)와 상부 로드 가이드부(213) 중 어느 하나의 내부에 배치될 수 있다. 탄성부재(214)는 하부 로드 가이드부(213)와 상부 로드 가이드부(213)에 각각 배치될 수 있음은 물론이다. 이에 따라, 록킹부(240)가 이동 로드부(210)의 구속을 해제하면, 탄성부재(214)가 이동 로드부(210)를 상측으로 밀어올려 브레이크 패드(230)가 플라이휠(150)에서 이격된다. 또한, 사용자가 운동을 하는 동안에 이동 로드부(210)가 하강하여 플라이휠(150)을 제동하는 것을 방지할 수 있다.
이동 로드부(210)는 이동 로드부(210)가 플라이휠(150)의 반대측으로 이동되는 거리를 제한하는 이동 제한부(215)를 더 포함한다. 이동 제한부(215)는 이동 로드부(210)의 하단부에 결합될 수 있다. 이동 제한부(215)는 다각블록 형태 또는 환형 블록 형태로 형성될 수 있다. 이러한 이동 제한부(215)는 이동 로드부(210)가 탄성부재(214)에 의해 상측으로 밀려올라가는 이동 거리를 제한한다.
브레이크 패드(230)는 레버 바디부(231), 마찰부재(232) 및 링크부(233)를 포함한다.
레버 바디부(231)는 프레임부(120)에 힌지 결합된다. 레버 바디부(231)는 레버 브라켓(244)을 매개로 의해 프레임부(120)에 회전 가능하게 결합된다. 레버 브라켓(244)은 볼트나 리벳과 같은 체결부재의 의해 프레임부(120)에 결합된다. 레버 브라켓(244)의 양측에는 체결부재가 관통되도록 브라켓홀부(미도시)가 형성된다. 레버 바디부(231)의 폭은 플라이휠(150)의 두께보다 약간 넓거나 약간 좁게 형성될 수 있다.
마찰부재(232)는 플라이휠(150)에 마찰력을 가하도록 레버 바디부(231)에 설치된다. 마찰부재(232)는 레버 바디부(231)의 하측면에 배치된다. 마찰부재(232)는 내마모성 재질로 형성된다.
링크부(233)는 레버 바디부(231)와 이동 로드부(210)에 결합된다. 이때, 링크부(233)의 상측은 이동 로드부(210)의 이동 제한부(215) 양측에 힌지 결합되고, 링크부(233)의 하측은 레버 바디부(231)의 폭방향 양측에 힌지 결합될 수 있다. 이러한 링크부(233)는 레버 바디부(231)와 이동 로드부(210)에 힌지 결합되는 한 다양한 구조로 결합될 수 있다.
도 8 내지 도 11을 다시 참조하면, 브레이크 장치(200)는 이동 로드부(210)에 회전 가능하게 설치되고, 이동 로드부(210)에서 회전된 각도에 따라 플라이휠(150)에 가해지는 자력을 조절하는 엔코더부(250)를 더 포함한다. 엔코더부(250)는 이동 로드부(210)를 중심으로 회전되고, 엔코더부(250)의 회전시 이동 로드부(210)는 회전되지 않는다. 이러한 엔코더부(250)는 다양한 형태가 적용될 수 있다.
엔코더부(250)는 제어부(260)에 전기적으로 연결되어 엔코더부(250)의 회전 각도에 관한 신호를 제어부(260)에 전송한다. 이에 따라, 제어부(260)는 수신된 엔코더부(250)의 회전 각도에 관한 신호에 대응되도록 스테이터(170)의 자력 세기를 조절하여 플라이휠(150)에 가해지는 회전 부하를 조절할 수 있다.
엔코더부(250)는 조작부(220)의 내부에 이동 로드부(210)를 둘러싸도록 배치된다. 조작부(220)는 엔코더부(250)의 둘레를 감싸도록 설치된다. 록킹부재(243)에는 이동 로드부(210)가 관통되도록 슬라이드부(247)가 튜브 형태로 형성된다. 조작부(220)에는 슬라이드부(247)가 회전 가능하게 끼워지도록 환형의 슬라이드홈부(224)가 형성된다.
조작부(220)는 엔코더부(250)의 상측을 커버하는 상부 조작 커버(221)와, 엔코더부(250)의 하측을 커버하는 하부 조작 커버(222)를 포함한다. 상부 조작 커버(221)와 하부 조작 커버(222)는 압입되거나 별도의 체결부재로 체결될 수 있다. 상부 조작 커버(221)와 하부 조작 커버(222) 사이에는 중간 조작 커버(223)가 설치될 수 있다. 중간 조작 커버(223)는 볼트와 같은 체결부재(미도시)에 의해 이동 로드부(210)의 상단부에 고정된다. 상부 조작 커버(221)는 엔코더부(250)와 함께 이동 로드부(210)의 상단부에 회전 가능하게 설치되고, 하부 조작 커버(222)와 중간 조작 커버(223)는 상부 조작 커버(221)와 함께 회전되지 않도록 이동 로드부(210)에 고정된다. 상부 조작 커버(221)와 하부 조작 커버(222)는 엔코더부(250)를 외부와 차폐시키거나 밀봉할 수 있다.
사용자가 조작부(220)를 잡고 회전시키면, 엔코더부(250)가 조작부(220)와 함께 회전된다. 이때, 사용자의 땀이나 외부의 수분이 조작부(220)에 부착더라도 엔코더부(250)로 침투하는 것을 방지하여, 엔코더부(250)의 손상이나 에러를 방지할 수 있다.
또한, 엔코더부(250)가 조작부(220)의 내부에 배치되므로, 엔코더부(250)에 연결되는 전선을 이동 로드부(210)가 프레임부(120)에서 관통되는 홀부를 통해 제어부(260)에 연결할 수 있다. 이에 따라, 전선의 설치 구조를 단순화할 수 있다.
상기한 조작부(220)와 엔코더부(250)는 프레임부(120)나 핸들(126)에 회전 가능하게 될 수 있음은 물론이다.
상기한 운동 자전거(1)에 전원이 공급되는 경우, 브레이크 장치(200)가 수동으로 조작되면 스테이터(170)의 자력에 의해 플라이휠(150)을 제동할 수 있다. 이때, 마찰부재(232)의 마찰력 및 스테이터(170)의 자력이 함께 플라이휠(150)에 가해짐에 따라 플라이휠(150)을 보다 신속하게 제동할 수 있다.
또한, 운동 자전거(1)에 전원 공급이 되지 않는 경우, 브레이크 장치(200)가 수동으로 조작됨에 따라 플라이휠(150)이 제동될 수 있다. 이때, 마찰부재(232)의 마찰력만이 플라이휠(150)에 가해짐에 따라 플라이휠(150)을 제동할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (20)

  1. 프레임부에 이동 가능하게 설치되는 이동 로드부;
    상기 이동 로드부에 연결되고, 상기 이동 로드부에 의해 이동되어 플라이휠을 제동하는 브레이크 패드; 및
    상기 이동 로드부가 통과되고, 상기 이동 로드부가 제동 위치로 이동된 상태에서 상기 이동 로드부를 구속하도록 조작되는 록킹부;를 포함하는, 운동 자전거의 브레이크 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 록킹부에는 상기 이동 로드부가 통과하도록 관통홀부가 형성되고,
    상기 관통홀부의 둘레에는 스토퍼부가 형성되며,
    상기 이동 로드부가 제동 위치로 이동된 때에 상기 스토퍼부에 대응되는 부분에 걸림부가 형성되는, 운동 자전거의 브레이크 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동 로드부에는 상기 이동 로드부의 길이방향을 따라 평면부가 형성되고,
    상기 걸림부는 상기 평면부에 단차진 형태로 형성되며,
    상기 스토퍼부는 상기 록킹부의 회전시 상기 걸림부에 끼워져 상기 이동 로드부의 길이방향 이동을 구속하는, 운동 자전거의 브레이크 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 록킹부는,
    상기 프레임부에 결합되고, 상기 이동 로드부가 관통되는 록킹 커버; 및
    상기 록킹 커버에 회전 가능하게 결합되고, 상기 관통홀부와 상기 스토퍼부가 형성되는 록킹부재;를 포함하는, 운동 자전거의 브레이크 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 록킹 커버에는 상기 이동 로드부에서 일정 반경을 갖는 원호 형태의 가이드홀부가 형성되고,
    상기 록킹부재에는 상기 가이드홀부에 이동 가능하게 결합되는 록킹 레버부가 형성되는, 운동 자전거의 브레이크 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부의 내부에는 상기 이동 로드부가 이동 가능하게 관통되도록 로드 가이드부가 결합되는, 운동 자전거의 브레이크 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 로드 가이드부에는 탄성부재가 설치되고,
    상기 탄성부재는 상기 이동 로드부를 상기 플라이휠에서로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하도록 탄성부재가 설치되는, 운동 자전거의 브레이크 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이동 로드부는 상기 이동 로드부가 상기 플라이휠의 반대측으로 이동되는 거리를 제한하는 이동 제한부;를 더 포함하는, 운동 자전거의 브레이크 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크 패드는,
    상기 프레임부에 힌지 결합되는 레버 바디부;
    상기 플라이휠에 마찰력을 가하도록 상기 레버 바디부에 설치되는 마찰부재; 및
    상기 레버 바디부와 상기 이동 로드부에 결합되는 링크부를 포함하는, 운동 자전거의 브레이크 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이동 로드부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 이동 로드부에서 회전된 각도에 따라 상기 플라이휠에 가해지는 자력을 조절하는 엔코더부;를 더 포함하는, 운동 자전거의 브레이크 장치.
  11. 회전축부에 축결합되고, 프리휠 모드와 논프리휠 모드로 회전되는 플라이휠;
    상기 프레임부에 설치되고, 상기 플라이휠에 자력을 가하여 상기 플라이휠의 회전 부하를 조절하는 스테이터;
    상기 프레임부에 이동 가능하게 설치되는 이동 로드부;
    상기 이동 로드부에 연결되고, 상기 이동 로드부에 의해 이동되어 플라이휠을 제동하는 브레이크 패드; 및
    상기 이동 로드부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 이동 로드부가 제동 위치로 이동된 상태에서 상기 이동 로드부를 구속하도록 회전되는 록킹부;를 포함하는, 운동 자전거.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 플라이휠은,
    상기 회전축부에 회전 가능하게 결합되는 휠바디부;
    상기 회전축부와 상기 휠바디부 사이에 개재되는 클러치 베어링부;
    상기 회전축부에 결합되는 클러치 허브;
    상기 클러치 허브의 축방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 클러치 허브를 구속하거나, 상기 클러치 허브와 상기 휠바디부를 구속하는 클러치부; 및
    상기 클러치부를 이동시키도록 상기 클러치부에 연결되는 클러치 구동부;를 포함하는, 운동 자전거.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 클러치부는,
    상기 클러치 허브의 축방향에 배치되고, 상기 휠바디부에 형성되는 클러치 기어부; 및
    상기 클러치 허브의 허브 기어부에 맞물리거나, 상기 허브 기어부와 상기 클러치 기어부에 맞물리도록, 상기 클러치 구동부에 연결되는 클러치 슬리브를 포함하는, 운동 자전거.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 스테이터는 상기 휠바디부에 자력을 가하여 상기 휠바디부의 회전 부하를 조절하도록 상기 휠바디부의 둘레부에 대향되게 배치되는, 운동 자전거.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 록킹부에는 상기 이동 로드부가 통과하도록 관통홀부가 형성되고,
    상기 관통홀부의 둘레에는 스토퍼부가 형성되며,
    상기 이동 로드부가 제동 위치로 이동된 때에 상기 스토퍼부에 대응되는 부분에 걸림부가 형성되는, 운동 자전거.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 이동 로드부에는 상기 이동 로드부의 길이방향을 따라 평면부가 형성되고,
    상기 걸림부는 상기 평면부에 걸림홈 형태로 형성되며,
    상기 스토퍼부는 상기 록킹부의 회전시 상기 걸림부에 끼워져 상기 이동 로드부의 길이방향 이동을 구속하는, 운동 자전거.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 록킹부는,
    상기 프레임부에 결합되고, 상기 이동 로드부가 관통되는 록킹 커버; 및
    상기 록킹 커버에 회전 가능하게 결합되고, 상기 스토퍼부가 형성되는 록킹부재;를 포함하는, 운동 자전거.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 록킹 커버에는 상기 이동 로드부에서 일정 반경을 갖는 원호 형태의 가이드홀부가 형성되고,
    상기 록킹부재에는 상기 가이드홀부에 이동 가능하게 결합되는 록킹 레버부가 형성되는, 운동 자전거.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 프레임부의 내부에는 상기 이동 로드부가 이동 가능하게 관통되도록 로드 가이드부가 결합되고,
    상기 로드 가이드부에는 상기 이동 로드부를 상기 플라이휠에서 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하도록 탄성부재가 설치되는, 운동 자전거.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 이동 로드부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 이동 로드부에서 회전된 각도에 따라 상기 플라이휠에 가해지는 자력을 조절하는 엔코더부;를 더 포함하는, 운동 자전거.
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