KR100387012B1 - 균형추를 이용한 부양장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하단부가 지면에 고정설치되는 내부가 빈 지지 기둥과, 상기 지지 기둥의 상단부로부터 소정거리 이격되어 설치되고, 일측에 복수의 안내 로울러를 구비하는 프레임과, 상기 지지 기둥의 상단부에 설치되어 내부에 물이 저장되는 물탱크와, 상기 물탱크로부터 공급되는 물에 의해 중량이 조절되는 균형추와, 와이어 로프에 의해 상기 균형추에 연결되고, 상기 안내 로울러에 의해 이동 가능하게 지지되며, 사용자의 조작에 따라 부양력을 발생시키는 부양부와, 상기 부양부의 무게를 감지하여 상기 부양부의 무게값이 상기 균형추의 무게값보다 소정 크기만큼 크도록 상기 균형추에 공급되는 물의 양을 제어하는 균형추 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면 탑승자의 운동에 따라 지면에서 부양하는 부양장치를 제공함으로써 탑승자가 흥미와 즐거움 및 운동을 동시에 만족시킬 수 있다.

Description

균형추를 이용한 부양장치{FLOTATION APPARATUS FOR USING BALANCE WEIGHT}

본 발명은 부양장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부양부와 균형추의 무게 중심을 맞춘 상태에서 탑승자의 운동에 따라 발생하는 부양력으로 부양부를 부양시키는 균형추를 이용한 부양장치에 관한 것이다.

현대인은 각종 공해와 소음 및 과중한 업무 등으로 인하여 받는 스트레스와, 운동 부족으로 인하여 체력 저하가 오는데, 이들은 각종 질병의 주된 원인이 된다. 그래서 현대인은 스트레스를 해소와 부족한 운동량을 보충하기 위하여 다양한 스포츠 및 운동을 겸한 레포츠(reports)를 하고 있는 실정이다.

그러나 이러한 스포츠는 단순한 동작을 여러 번 반복 수행하므로 운동 효과 측면에서는 도움이 되나 쉽게 싫증이 유발되고, 레포츠는 흥미와 즐거움을 내재하고 있기 때문에 운동 효과 측면에서는 커다란 도움이 되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탑승자의 운동에 따라 지면에서 부양하는 균형추를 이용한 부양장치를 제공함으로써 탑승자가흥미와 즐거움을 만끽하면서 운동을 겸할 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 균형추를 이용한 부양장치를 나타낸 사시도

도 2는 본 발명에 의한 균형추를 이용한 부양장치의 지지 기둥을 나타낸 단면도

도 3은 본 발명에 의한 부양부의 일실시예를 나타낸 사시도

도 4는 본 발명에 의한 부양부의 다른 실시예를 나타낸 사시도

도 5는 본 발명에 의해 프로펠러의 베벨 기어와 플렉시블 샤프트의 치합 상태를 나타낸 단면도

도 6은 본 발명에 의한 부양부의 또 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도

도 7은 도 6의 결합 상태에서의 정단면도

도 8은 본 발명에 의한 균형추를 이용한 부양장치의 균형추 제어부를 개략적으로 나타낸 블록도

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 부양장치 110 : 지지 기둥

120 : 프레임 130 : 물탱크

140 : 균형추 200 : 부양부

210 : 헬리 바이크 250 : 하네스

400 : 제어부 410 : 무게 감지센서

420 : 컨트롤러 430 : 유체 전자밸브

440 : 모터 펌프

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 균형추를 이용한 부양장치의 특징은,

하단부가 지면에 고정설치되는 내부가 빈 지지 기둥과,

상기 지지 기둥의 상단부로부터 소정거리 이격되어 설치되고, 일측에 복수의 안내 로울러를 구비하는 프레임과,

상기 지지 기둥의 상단부에 설치되어 내부에 물이 저장되는 물탱크와,

상기 물탱크로부터 공급되는 물에 의해 중량이 조절되는 균형추와,

와이어 로프에 의해 상기 균형추에 연결되고, 상기 안내 로울러에 의해 이동 가능하게 지지되며, 사용자의 조작에 따라 부양력을 발생시키는 부양부와,

상기 부양부의 무게를 감지하여 상기 부양부의 무게값이 상기 균형추의 무게값보다 소정 크기만큼 크도록 상기 균형추에 공급되는 물의 양을 제어하는 균형추 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서 상기 부양부와 대향되는 지면에는 상기 부양부를 고정하는 고정 수단이 추가적으로 설치된다.

여기에서 또한 상기 부양부는,

페달과 보호 기둥을 가지는 자전거 몸체와,

상기 자전거 몸체의 상측 또는 하측에 설치되고, 상기 플렉시블 샤프트로부터 공급되는 동력에 의해 회전되도록 상기 플렉시블 샤프트의 타측과 치합되는 프로펠러를 포함한다.

여기에서 또 상기 부양부는,

탑승자의 팔에 부착되는 날개부를 포함하며,

상기 날개부는,

팔 고정 수단이 설치되는 몸체와,

상기 몸체의 양측면에 경첩을 통해 일단이 고정되고, 탑승자 팔의 운동에 따라 상기 경첩을 축으로 하여 상하로 이동되며, 경량성 재질로 형성된 날개와,

상기 날개가 상기 몸체에 부딪치는 것을 방지하도록 상기 날개의 저면 소정 위치에 설치되는 돌출턱과,

상기 날개가 뒤로 젖혀지는 것을 방지하도록 상기 몸체와 상기 날개에 고정 설치되는 로프를 구비한다.

여기에서 또 상기 균형추 제어부는,

상기 고정 수단에 설치되어 상기 부양부의 무게를 감지하는 무게 감지센서와,

상기 무게 감지센서로부터 공급되는 센싱 신호로 상기 부양부의 무게를 확인하여 상기 균형추의 무게를 조절하도록 제어 신호를 출력하는 컨트롤러와,

상기 물탱크의 일측에 설치되고, 상기 컨트롤러와 전기적으로 연결되어 상기 컨트롤러의 제어 신호에 따라 상기 물탱크에 저장된 물을 상기 균형추로 공급/차단하는 유체 전자밸브와,

상기 컨트롤러와 전기적으로 연결되어 상기 컨트롤러의 제어 신호에 따라 상기 물탱크로부터 상기 균형추에 물을 공급하거나 상기 균형추로부터 상기 물탱크로 물을 회수하는 모터 펌프를 포함한다.

이하 본 발명에 의한 균형추를 이용한 부양장치의 구성을 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 균형추를 이용한 부양장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 균형추를 이용한 부양장치의 지지 기둥을 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 부양장치(100)는 지지 기둥(110)과, 프레임(120)과, 물탱크(130)와, 균형추(140)와, 부양부(200)와, 견인부(300) 및 균형추 제어부(400)로 구성된다.

지지 기둥(110)은 하단부가 지하에 매설된 앵커(111)에 의해 지면상에 고정되고, 내부가 빈 원통형의 강관으로 형성된다.

프레임(120)은 균형추(140)와 부양부(200)를 연결하는 와이어 로프(125)를 안내하도록 지지 기둥(110)의 상단부에 설치되고, 일측에 복수개의 안내 로울러(121)가 설치된다.

물탱크(130)는 지지 기둥(110)의 상단부에 설치되고, 내부에 물이 저장되어 균형추(140)로 물을 공급하거나 균형추(140)로부터 공급되는 물을 저장한다.

균형추(140)는 물탱크(130)로부터 공급되는 물에 의해 지지 기둥(110) 내부에서 승하강되도록 내부에 물이 저장되는 요홈부(141)를 가지고, 일단이 와이어 로프(125)에 연결된다. 여기에서 균형추(140)는 어느 정도의 자체 무게를 가지도록 주물 제작되는 것이 바람직하다.

부양부(200)는 균형추(140)와 안내 로울러(121)를 통해 와이어 로프(125)의 타단에 연결되고, 균형추(140)와 반대로 연동하도록 구성된다.

이러한 부양부(200)는 여러 형태로 실시될 수 있는데 여기에서는 가장 바람직한 실시예들을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 의한 부양부의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 부양부의 다른 실시예를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의해 프로펠러의 베벨 기어와 플렉시블 샤프트의 치합 상태를 나타낸 단면도이다.

제 1실시예에 따른 부양부인 헬리 바이크(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 자전거 몸체(211)와, 플렉시블 샤프트(213)와, 프로펠러(216)로 구성된다.

자전거 몸체(211)는 탑승자가 탑승하여 승하강 할 수 있도록 균형추(140)와 연결된 와이어 로프(125)에 고정판(220)이 연결되고, 페달(218) 및 보호 기둥(221)을 가진다. 여기에서 또 자전거 몸체(211)의 보호 기둥(221) 일측에는 탑승자의 탑승 및 하차 통로가 더 형성되며, 이는 보호 기둥(221)에 회전봉(223)의 일단이 힌지(225)로 결합되고, 타단이 결합 너트(227)에 의해 고정된다. 여기에서 또 자전거 몸체(211)의 하단부에는 견인부(300)의 견인 고리(310)가 걸리는 걸림 고리(229)가 형성된다.

플렉시블 샤프트(213)는 페달(218)의 회전력을 프로펠러(216)로 전달하도록 페달(218)의 베벨 기어(219)와 제 1기어(214)가 치합되고, 프로펠러(216)의 베벨 기어(217)와 제 2기어(215)가 치합된다. 여기에서 플렉스블 샤프트(213)를 대신하여 페달(218)과 프로펠러(216)를 직접 연결하는 바 형태의 샤프트를 설치할 수도있다.

프로펠러(216)는 자전거 몸체(211)의 상측에 설치되고, 플렉시블 샤프트(213)로부터 공급되는 동력에 의해 회전되도록 도 5에서 도시된 바와 같이 프로펠러(216)의 베벨 기어(217)가 플렉시블 샤프트(213)의 타측과 치합된다. 여기에서 또한 프로펠러(216)는 도 4에 도시된 바와 같이 자전거 몸체(211)의 하측에 설치되고, 플렉시블 샤프트(213)로부터 공급되는 동력에 의해 회전될 수도 있는데, 이러한 경우에는 자전거 몸체(211)와 프로펠러(216) 사이에 안전망(230)이 형성되는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 의한 부양부의 또 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 7은 도 6의 결합 상태에서의 정단면도이다.

제 2실시예에 따른 부양부인 하네스(250)는 도 1과, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 안전 벨트(251)와, 날개부(253)로 구성된다.

안전 벨트(251)는 균형추(140)에 연결된 와이어 로프(125)의 타측에 연결되고, 탑승자의 몸을 고정시킨다. 여기에서 안전 벨트(251)의 하단부에는 견인부(300)의 견인 고리(310)가 걸리는 걸림 고리(229)가 형성된다.

날개부(253)는 몸체(255)와, 날개(257)와, 돌출턱(259)과, 로프(261)로 구성된다. 몸체(255)는 경량성 재질(예를 들면, 아크릴 또는 발포 아크릴 등)을 이용하여 T자형으로 형성되고, 이의 상면에 탑승자의 손과 팔을 각각 고정시키는 고정부(263)가 추가적으로 고정 설치된다. 여기에서 고정부(263)의 끝단에는 탑승자의 손과 팔이 이탈되는 것을 방지하도록 버크로 테이프(265)가 부착된다.

날개(257)는 몸체(255)와 동일한 경량성 재질로 형성되고, 몸체(255)의 양측 절곡부(256)에 경첩(267)을 통해 일단이 고정되어 탑승자 팔의 운동에 따라 경첩(267)을 축으로 하여 상하로 이동된다.

돌출턱(259)은 날개(257)가 몸체(255)에 부딪치쳐 몸체(255) 및 날개(257)가 파손되는 것을 방지하도록 날개(257)의 저면 상단에 설치되고, 로프(261)는 날개(257)가 뒤로 젖혀지는 것을 방지하도록 몸체(255)와 날개(257)에 각각 고정된다.

견인부(300)는 부양부(200)를 고정하도록 부양부(200)와 대향되는 지면에 설치되고, 일단에 부양부(200)의 걸림 고리(229)와 연결되는 견인 고리(310)가 구비된다.

도 8은 본 발명에 의한 균형추를 이용한 부양장치의 균형추 제어부를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 8에 도시된 바와 같이 균형추 제어부(400)는 무게 감지센서(410)와, 컨트롤러(420)와, 유체 전자밸브(430)와, 모터 펌프(440)로 구성된다.

무게 감지센서(410)는 부양부(200)의 무게를 감지하도록 견인부(300)와 연결 설치된다. 여기에서 무게 감지센서(410)는 부양부(200)에 설치될 수도 있고, 와이어 로프(125)에 설치되어 무게를 감지할 수도 있다. 여기에서 또한 무게 감지센서(410)는 음의 값과 양의 값 모두를 측정할 수 있는 것이 바람직하다.

컨트롤러(420)는 무게 감지센서(410)로부터 공급되는 센싱 신호로 부양부(200)의 무게를 확인하여 균형추(140)의 무게를 조절하도록 제어 신호를 출력한다. 여기에서 컨트롤러(420)에는 부양부(200)의 무게를 나타내는 디스플레이(421)가 설치된다.

유체 전자밸브(430)는 컨트롤러(420)의 제어 신호에 따라 물탱크(130)에 저장된 물을 균형추(140)로 공급/차단하도록 물탱크(130)의 일측에 설치되고, 컨트롤러(420)와 전기적으로 연결된다.

모터 펌프(440)는 컨트롤러(420)의 제어 신호에 의해 균형추(140)에 저장된 물을 물탱크(130)로 공급하도록 물탱크(130)의 일측에 설치되고, 컨트롤러(420)와 전기적으로 연결된다.

여기에서 물탱크로 물을 공급하는 다른 방법으로는 모터 펌프(440)를 지지 기둥(110)의 하단에 설치하고, 지지 기둥(110)의 하단부에 다른 물탱크(도시 생략)를 설치하며, 균형추(140)의 하단부에 무선 또는 유선으로 동작되는 유체 전자밸브(430)를 설치하여 유체 전자밸브(430)를 제어하여 균형추(140)의 물을 물탱크로 낙하시키고, 하단 물탱크에 저장된 물을 상단의 물탱크(130)로 공급하거나 외부로 배수할 수도 있다.

이하 본 발명에 의한 균형추를 이용한 부양장치의 동작을 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

탑승자가 부양부(헬리 바이크나 하네스)(200)에 탑승하면 견인부(300)에 연결된 무게 감지센서(410)에서 부양부(200)의 무게에 대응하는 감지 신호를 컨트롤러(420)로 출력한다. 컨트롤러(420)는 무게 감지센서(410)로부터 공급된 감지 신호로 부양부(200)의 무게를 감지한다.

그리고 컨트롤러(420)는 부양부(200)의 무게에 따라 유체 전자밸브(430)를 제어하여 균형추(140)로 물을 공급하여 부양부(200)와 균형추(140)의 균형을 어느 정도 맞추되, 균형추(140)가 부양부(200)보다 수 그램(g)에서 수 킬로그램(Kg)이 가볍도록 물을 공급한다.

그런 후 견인부(300)의 견인 고리(310)과 부양부(200)의 걸림 고리(229)을 해제하고, 탑승자가 헬리 바이크(210)의 페달(218)을 밟아 프로펠러(216)를 회전시키면 프로펠러(216)의 부양력에 의해 헬리 바이크(210)가 상승되며, 탑승자가 하네스(250)의 날개(257)를 상하로 이동시키면 부양력에 의해 하네스(250)가 상승된다.

이때 탑승자가 헬리 바이크(210)의 페달(218)을 멈추거나 하네스(250)의 날개짓을 멈추면 헬리 바이크(210)나 하네스(250)가 균형추(140)보다 무겁기 때문에 서서히 지면으로 낙하된다. 또한 페달(218)을 반대로 밟아 프로펠러(216)를 반대로 회전시키거나 또는 팔을 뒤집어 반대로 날개짓을 하면 부양부(200)가 비교적 빠른 속도로 낙하된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 균형추를 이용한 부양장치에 의하면 탑승자의 운동에 따라 지면에서 부양하는 균형추를 이용한 부양장치를 제공함으로써 탑승자가 흥미와 즐거움 및 운동을 동시에 만족시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 하단부가 지면에 고정설치되는 내부가 빈 지지 기둥과,

   상기 지지 기둥의 상단부로부터 소정거리 이격되어 설치되고, 일측에 복수의 안내 로울러를 구비하는 프레임과,

   상기 지지 기둥의 상단부에 설치되어 내부에 물이 저장되는 물탱크와,

   상기 물탱크로부터 공급되는 물에 의해 중량이 조절되는 균형추와,

   와이어 로프에 의해 상기 균형추에 연결되고, 상기 안내 로울러에 의해 이동 가능하게 지지되며, 사용자의 조작에 따라 부양력을 발생시키는 부양부와,

   상기 부양부의 무게를 감지하여 상기 부양부의 무게값이 상기 균형추의 무게값보다 소정 크기만큼 크도록 상기 균형추에 공급되는 물의 양을 제어하는 균형추 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 균형추를 이용한 부양장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 부양부와 대향되는 지면에는 상기 부양부를 고정하는 고정 수단이 추가적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 균형추를 이용한 부양장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 부양부는,

   페달과 보호 기둥을 가지는 자전거 몸체와,

   상기 자전거 몸체의 상측 또는 하측에 설치되고, 상기 플렉시블 샤프트로부터 공급되는 동력에 의해 회전되도록 상기 플렉시블 샤프트의 타측과 치합되는 프로펠러를 포함하는 것을 특징으로 하는 균형추를 이용한 부양장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 부양부는,

   탑승자의 팔에 부착되는 날개부를 포함하며,

   상기 날개부는,

   팔 고정 수단이 설치되는 몸체와,

   상기 몸체의 양측면에 경첩을 통해 일단이 고정되고, 탑승자 팔의 운동에 따라 상기 경첩을 축으로 하여 상하로 이동되며, 경량성 재질로 형성된 날개와,

   상기 날개가 상기 몸체에 부딪치는 것을 방지하도록 상기 날개의 저면 소정 위치에 설치되는 돌출턱과,

   상기 날개가 뒤로 젖혀지는 것을 방지하도록 상기 몸체와 상기 날개에 고정 설치되는 로프를 구비하는 것을 특징으로 하는 균형추를 이용한 부양장치.
5. 제 2 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 균형추 제어부는,

   상기 고정 수단에 설치되어 상기 부양부의 무게를 감지하는 무게 감지센서와,

   상기 무게 감지센서로부터 공급되는 센싱 신호로 상기 부양부의 무게를 확인하여 상기 균형추의 무게를 조절하도록 제어 신호를 출력하는 컨트롤러와,

   상기 물탱크의 일측에 설치되고, 상기 컨트롤러와 전기적으로 연결되어 상기 컨트롤러의 제어 신호에 따라 상기 물탱크에 저장된 물을 상기 균형추로 공급/차단하는 유체 전자밸브와,

   상기 컨트롤러와 전기적으로 연결되어 상기 컨트롤러의 제어 신호에 따라 상기 물탱크로부터 상기 균형추에 물을 공급하거나 상기 균형추로부터 상기 물탱크로 물을 회수하는 모터 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 균형추를 이용한 부양장치.