多功能自行车运动机构的制作方法

本发明涉及一种多功能自行车运动机构(mutipurposebicycleexercisemachine)，更具体地涉及一种多功能自行车运动机构，其在室内自行车的以腿部运动为主的机构中附加同时或单独进行手臂运动的功能，从而可以最大化运动效果或康复治疗效果。

背景技术：

市中普遍采用安装有齿轮转换机构(gear-shiftingmechanism)的自行车。齿轮转换机构用于在不同速度比的不同链齿轮(sprocket)之间转换自行车的动作。

除了不同速度比的不同链齿轮之间的转换动作以外，现有的齿轮转换机构并没有起到使自行车的动作模式快速动作的作用。这样的现实，使得只有用于行驶自行车的特定肌肉进行运动。并且，使得以单一固定的动作模式长时间枯燥地骑自行车。

本申请人申请的发明名称为“多功能自行车的传动机构”，美国专利5088340号公开了转换式动作模式的自行车。即除了踏板现有的连续旋转的动作之外，还可以使用包括杠杆作用模式和独立踏板动作模式的其他动作模式。

这样的多种动作模式可以让骑自行车的人选择最合适的模式来骑自行车并进行运动。并且，这样的传动机构也可以用于运动用室内自行车(stationarybicycles)。

但是，现有的多功能传动机构存在如下缺点和问题。

(a)对于美国专利5088340号公开的自行车而言，为了使自行车执行杠杆作用模式动作，需要安装在后轮的具有特定目的轮毂(hub)，然而具有特定目的的轮毂与普通轮毂相比需要高额的制造费用。

(b)美国专利5088340号公开的自行车的后轮轮毂非常沉重，以至于任意的使用者很难操纵。

(c)美国专利5088340号公开的自行车的多功能传动机构很容易出现功能性障碍。

针对上述的缺点，本申请人将有效地克服上述缺点的自行车传动机构公开于韩国授权实用新型公报第20-0414309号的“改良的多功能自行车传动机构”。

然而，公开的传动机构必须与具有特定目的的自行车支架一起运转。因此，无法配置使用于普通自行车支架，从而很难受到大众的普及。并且，普通消费者不能自己组装。

因此，希望能有一种能够快速轻易地组装并能够与现有的自行车支架相容的、进一步改良的自行车传动机构。

作为改善了上述问题的现有技术，本申请人申请并授权的韩国授权实用新型公报第20-0462643号(2012.09.14)的“自行车用多功能传动机构”公开了上述内容。

然而，该现有技术只能使得使用者的下体部分运动，不能使包括手臂的上体部分运动，因而需要对其进行改善。

上述的技术结构为用于帮助理解本发明的背景技术，但并不意味着本发明所属技术领域中公知的现有技术。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)韩国授权实用新型公报第20-0462643号(郑玉女)2012.09.14

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题为提供一种多功能自行车运动机构，其在室内自行车的以腿部运动为主的机构中附加了同时或单独进行手臂运动的功能，从而可以最大化运动效果或康复治疗效果。

技术方案

根据本发明的一方面，可以提供一种多功能自行车运动机构，其特征在于，包括：主体；手臂运动部，其能够以沿正方向或反方向旋转的方式配置于上述主体；脚运动部，其能够以沿正方向或反方向旋转的方式配置于上述主体；以及独立驱动切换部，其配置于上述手臂运动部并使上述手臂运动部的左、右手臂曲柄独立运转，其中，上述手臂运动部具备调速轮，并且在使上述左、右手臂曲柄沿正方向和反方向旋转时通过上述调速轮产生负荷而进行运动。

上述独立驱动切换部可以包括：离合器体，其分别配置于上述左、右手臂曲柄；传动体，其可旋转地配置于上述离合器体；以及变换杠杆，其分别配置于上述左、右手臂曲柄并驱动上述传动体而使上述左、右手臂曲柄独立地运转。

上述独立驱动切换部可以进一步包括连接上述变换杠杆和上述传动体的转换弹簧。

可以在上述左、右手臂曲柄配置有限制上述变换杠杆的旋转范围的变换杠杆制动器。

上述手臂运动部可以进一步包括：花键轴，其可分离地结合于上述主体的立柱支架；一对离合器单元，其分别可分离地结合于上述花键轴的两侧部，并通过弹性力沿上述花键轴的长度方向移动；以及手臂曲柄，其分别可分离地结合于上述花键轴的两端部并具有把手杆。

上述调速轮可以配置于上述一对离合器单元中的至少一个。

可以进一步包括力度调节单元，其配置于上述主体的立柱支架并调节通过上述调速轮施加的力度。

上述力度调节单元可以包括：调速轮摩擦板，其可分离地结合于上述立柱支架，且其与调速轮的距离能够得到调节；以及力度调节部，其配置于上述立柱支架并调节上述调速轮与上述调速轮摩擦板的距离。

上述脚运动部可以包括：快速组装装置，其具有安装于上述主体的底座支架部分的中心轴、多个螺钉项圈以及夹子托架；多种模式机构，其以向主体提供多种模式的踏板动作的方式被快速组装装置支撑固定；以及控制机构，其具备分别结合在多个夹子的操纵索和具有附着在夹子托架的支撑块的多个夹子。

上述多功能自行车运动机构可以用于室内。

有益效果

本发明的实施例在现有的以360度旋转的踏蹬(pedaling)和操控(handling)中附加多种功能来进行驱动，因而不仅具有多种运动效果，而且还可以自由地变换符合目的的踏蹬和操控而进行运动。

这样的结果不仅提高了运动效率，而且还可以在不枯燥的情况下快乐地进行运动，并且不存在左、右独立驱动和上下划动(stroke)的限制，因而在残疾人的使用、康复医疗用、运动选手的训练中具有显著的效果。

附图说明

图1是示意性地图示根据本发明一实施例的多功能自行车运动机构的侧面图。

图2是图1所示的多功能自行车运动机构的示意性主视图。

图3是图1所示的手臂运动部和独立运动切换部的示意性剖视图。

图4是图3的示意性分解图。

图5是示意性地图示图2所示的力度调节单元的图。

图6是示意性地图示了在调速轮(flywheel)的周边区域配置有力度调节单元的图。

图7是示意性地图示图6所示的调速轮摩擦板通过调节旋钮(knob)的旋转而接近调速轮的图。

图8是图5所示的力度调节单元的变形实施例。

图9是示意性地图示了在手臂曲柄配置有独立驱动切换部的图。

图10是图9的侧面图。

图11是图9所示的传动体(transbody)的运转图。

图12是示意性地图示控制手臂运动部的控制机构的图。

图13是示意性地图示图2所示的控制机构的图。

具体实施方式

为了充分理解本发明、本发明的动作上的优点以及根据本发明的实施例达成的目的，需要参照例举本发明的优选实施例的附图以及记载在附图的内容。

以下，通过参照附图对本发明的优选实施例进行说明，从而对本发明进行详细地说明。各附图中示出的相同的附图标记表示相同的部件。

图1是示意性地图示根据本发明一实施例的多功能自行车运动机构的侧面图，图2是图1所示的多功能自行车运动机构的示意性主视图，图3是图1所示的手臂运动部和独立运动切换部的示意性剖视图，图4是图3的示意性分解图，图5是示意性地图示图2所示的力度调节单元的图，图6是示意性地图示了在调速轮的周边区域配置有力度调节单元的图，图7是示意性地图示图6所示的调速轮摩擦板通过调节旋钮的旋转而接近调速轮的图，图8是图5所示的力度调节单元的变形实施例，图9是示意性地图示了在手臂曲柄配置有独立驱动切换部的图。图10是图9的侧面图，图11是图9所示的传动体的运转图，图12是示意性地图示控制手臂运动部的控制机构的图，图13是示意性地图示图2所示的控制机构的图。

如这些图所示，根据本发明的多功能自行车运动机构1具备：主体100；脚运动部200，其能够以沿正方向或反方向旋转的方式配置于主体100；手臂运动部300，其能够以沿正方向或反方向旋转的方式配置于主体100；独立驱动切换部400，其配置于手臂运动部300并使手臂运动部300的左、右手臂曲柄(armcrank)360独立地运转；力度调节单元500，其配置于主体100的立柱支架(postframe)120并调节通过上述调速轮380施加的力度。

如图1和图2所示，主体100可以为自行车形状，并且如图1所示，本实施例的主体100包括：底座支架110，其作为基础结构物；立柱支架120，其沿上部方向配置在底座支架110的前方并具有把手121；座位支架130，其配置于底座支架110的中心区域并具有座位把手131；被动轮140，其通过链子等连接于脚运动部200并与脚运动部一并旋转。

脚运动部200包括：快速组装装置210，其具有安装于底座支架110部分的中心轴、多个螺钉项圈(screwcollar)以及夹子托架(clipbracket)；多种模式机构220，其以向主体100提供多种模式的踏板动作的方式被快速组装装置210支撑固定；控制机构230，其具备分别结合在上述多个夹子的操纵索(controlcable)240和具有附着在夹子托架的支撑块的多个夹子。

在本实施例中，脚运动部200可以包括由本申请人申请并授权的韩国授权实用新型公报第20-0462643号的所有结构。

在本实施例中，夹子托架设置在底座支架100部分的两侧，并且中心轴通过夹子托架和下部支架部分的两侧插入，多个螺钉项圈分别包括容纳于螺钉项圈内部的轴承并能够以螺丝形态固定于下部支架部分的两侧部。

并且，在本实施例中，如图13所示，配置于脚运动部220的控制机构230与本申请人申请并授权的韩国授权实用新型公报第20-0462643号公开的控制机构230相比能够以更简单的方式配置而成。

不仅能够以普通的180度曲柄(crank)固定方式使左、右手臂曲柄360进行运转，而且还能通过变换杠杆430使其独立地运转，从而能够以使手臂运动部300进行多种手臂运动的方式配置而成。

以往的手臂运动机构只能在所有动作正旋转时产生负荷而具有运动效果，但逆旋转时进行空转而不具备运动效果。

对于手臂运动的特性而言，手臂能往前后方向自由地旋转，因而不仅需要推动运动(正旋转)，而且还需要拉动运动(逆旋转)，但是以往的方式具有在逆旋转(拉动时)时不产生负荷的缺点。

本实施例在手臂运动的前后(正旋转、逆旋转)旋转或上下运动时以简单的操作赋予相同的负荷，从而可以最大化手臂的运动和康复效果。即本实施例在以前后方向旋转手臂时，不仅可以进行推动运动(正旋转)，而且还可以进行拉动运动(逆旋转)。

在此，对手臂运动部300进行详细地说明，在本实施例中，如图4所示，手臂运动部300包括：花键轴(splineshaft)310；一对弹性体320，其配置于花键轴310的两侧；离合器单元330，其以与弹性体320相接的方式配置而成并花键轴310贯通其内部；离合器钻孔(clutchbore)340，其以与离合器单元330的一侧部相接的方式配置而成，并贯通有花键轴310；钻孔固定装置350，其固定离合器钻孔340；手臂曲柄360，其在一侧部插入有离合器钻孔340，在另一侧部插入固定有钻孔固定装置350，并且往正方向或逆方向独立地旋转或一起旋转且具有把手杆361；盖370，其可装卸地结合于手臂曲柄360，调速轮380，其配置于一对离合器单元330中的一个离合器单元330而在运动时给予负荷。

手臂运动部300的花键轴310可分离地结合于立柱支架120。

手臂运动部300的一对弹性体320能够通过图12所示的控制机构230进行收缩，由此夹具(clamp)单元的制动单元沿手臂曲柄360方向移动并咬合在离合器体410的离合器齿411而固定手臂曲柄360的位置。例如，控制机构230可以连接于配置在主体100的电机，电机可以通过显示器(monitor)的操作进行运转。

如图4所示，手臂运动部300的离合器单元300包括：弹性体接触部331，其与弹性体320相接；制动杆332，其与弹性体接触部331连接并一起移动，且咬合在离合器体410的离合器齿411。

如图3所示，手臂运动部300的手臂曲柄360可旋转地配置于花键轴310，还可以被夹具单元固定而使左、右手臂曲柄360成180度的同时进行旋转，还可以通过独立驱动切换部400的操作使左、右手臂曲柄360相互独立地旋转。

如图2所示，独立驱动切换部400分别配置于左、右手臂曲柄360，并用于使左、右手臂曲柄360相互独立地运转。

如图10所示，在本实施例中独立驱动切换部400包括：离合器体410，其分别配置于左、右手臂曲柄360并形成有凸出的离合器齿411；传动体420，其可旋转地配置于离合器体410并形成有弹性柱421和滚子轴承422；变换杠杆430，其分别配置于左、右手臂曲柄360并驱动传动体420而使左、右手臂曲柄360独立地运转，并且被螺栓431固定；转换弹簧(shiftspring)440，其连接传动体420和变换杠杆430；变换杠杆制动器450，其配置于手臂曲柄360并控制变换杠杆430的旋转范围。

以下简略说明独立驱动切换部400的运转。

对于手臂曲柄360部分而言，离合器体410组装有传动体420，其中上述离合器体410与用于通常180度固定的离合器口411结合，而上述传动体是每2个滚子轴承422分开组装在弹性柱421而成的，使得处于组装在花键轴310上的状态的钻孔的圆周为正圆，而离合器体410的滚子轴承422的相接面以半径比钻孔的半径大一定比率的椭圆形的方式相接。

在弹性柱421两侧的滚子轴承422根据传动体420的左、右旋转操作，只在某一侧使钻孔与离合器体410咬合而起到离合器的作用。因此，能够连接设置在手臂曲柄360的侧面的变换杠杆430并进行左、右旋转，因而通过转换弹簧440的弹性，使离合器负荷方向沿正/反方向自由地变换，从而为手臂运动和康复机构带来了创新的效果。

如果使配置在曲柄侧面的变换杠杆430运转，则能够通过连接于此的传动体420，使得相接于离合器体410的滚子轴承422左右移动，从而可以根据需要沿正/反方向旋转调速轮380来进行手臂运动和康复运动。

当通过操作使配置在主体100的显示器的变换标记在常规位置时，各个左、右手臂曲柄360固定成180度，从而与普通自行车一样成为以360度旋转驱动的普通踏板和普通手臂踏板。

当通过操作变换纽扣或变换杠杆430使显示器的变换标记变成多种(multi)时，左、右手臂曲柄360将进行独立踏蹬和独立手臂踏蹬。因此，根据使用者的意愿能够实现多种踏蹬和操控，如左、右手臂曲柄360分别上下互交进行踏蹬和操控、左、右曲柄同时上下或以360度旋转、一侧停止而另一侧上下或以360度旋转等。

因此，在现有的以360度旋转的踏蹬和操控中附加多种功能并进行驱动，因而不仅具有多种运动效果，而且还可以自由地变换符合目的的踏蹬和操控而进行运动。

这样的结果不仅提高了运动效率，而且还可以在不枯燥的情况下快乐地进行运动，并且不存在左、右独立驱动和上下划动(stroke)的限制，因而在残疾人的使用、康复医疗用、运动选手的训练中具有显著的效果。

力度调节单元500与配置在离合器单元330的调速轮380的面接触并向调速轮380施加摩擦力，从而起到调节运动者的手臂肌肉或运动量的作用。

如图5至图7所示，在本实施例中力度调节单元500包括：调速轮摩擦板510，其可分离地结合于立柱支架120或花键轴310，且其与调速轮380的距离能够得到调节；力度调节部520，其配置于立柱支架120或花键轴310并调节调速轮380与调速轮摩擦板510的距离。

如图6所示，力度调节单元500的力度调节部520包括：旋钮支撑架521，其通过螺栓可分离地结合于花键轴310的中心部；调节旋钮522，其外周面螺纹结合于旋钮支撑架521，并在插入至旋钮支撑架521的端部可分离地结合有调速轮摩擦板510。

本实施例通过沿顺时针方向或逆时针方向旋转调节旋钮522而调节调速轮380与调速轮摩擦板510的距离。

如上所述，本实施例在现有的以360度旋转的踏蹬和操控中附加了多种功能来进行驱动，因而不仅具有多种运动效果，而且还可以自由地变换符合要求的踏蹬和操控而进行运动。

这样的结果不仅提高了运动效率，而且还可以在不枯燥的情况下快乐地进行运动，并且不存在左、右独立驱动和上下划动(stroke)的限制，因而在残疾人的使用、康复医疗用、运动选手的训练中具有显著的效果。

这样的本发明并不会被记载的实施例所限定，并且对本领域技术人员而言，显然可以在不脱离本发明的技术思想和范围的情况下进行多种修改和变形。因而，如上所述的修改列或变形列均属于本发明权利要求的保护范围。