KR100641685B1 - 운동기구용 다단부하발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이트트레이닝 기구에 사용되는 다단부하발생장치로서 보다 구체적으로는 스프링의 탄성을 이용하며 사용자가 간편하게 자신에게 맞는 하중이 형성되도록 조정할 수 있도록 한 것이며, 이를 위해 운동기구에 고정설치되며 센터부는 천공되어있고 이격공간을 유지하는 플레이트와; 상기 플레이트의 사이에 위치되며 양단부는 상기 플레이트의 센터부를 관통하는 메인샤프트와; 상기 메인샤프트에 삽입되어 구속된 채 회동되는 로터와; 상기 메인샤프트의 단부와 연결되어 상기 플레이트 외측으로 돌출되어지는 작동바와; 탄성체에 의해 상기 로터와 일단부가 연결되며 타단부는 상기 플레이트 사이에 설치되는 회동핀에 삽입되고 일측면에 클러치홈이 형성되는 다수의 로커와; 상기 플레이트의 외측에서 조정이 이루어지며 상기 클러치홈과 선택적으로 연결됨으로써 상기 작동바에 형성되는 부하를 제어할 수 있도록 하는 클러치;를 포함하여 구성되어 사용상 편리함과 안전하고 소음이나 충격발생이 없는 운동기구를 제공할 수 있는 다단부하발생장치이다.

웨이트트레이닝, 다단부하발생장치, 클러치, 탄성체, 스프링

Description

운동기구용 다단부하발생장치{load generating apparatus for an execising machine}

도1 - 종래의 웨이트트레이닝 기구의 부분 절개된 측면도.

도2 - 도1에 대한 정면도.

도3 - 본 발명에 따른 운동기구용 다단부하발생장치에 대한 하나의 바람직한 실시예를 보여주는 개략적인 사시도.

도4 - 주요구성요소의 결합관계를 보여주는 단면도.

도5 - 로커와 로터 및 탄성체의 작용관계를 보여주는 측면도.

도6 - 클러치의 구성을 보여주는 평면도.

도7 - 본 발명에 따른 다단부하발생장치를 운동기구에 장착한 개략적인 모식도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 플레이트 200 : 메인샤프트

300 : 로터 400 : 작동바

500 : 로커 600 : 클러치

700 : 탄성체

본 발명은 웨이트트레이닝 기구에 사용될 수 있는 다단부하발생장치로서 보다 구체적으로는 스프링의 탄성을 이용하며 사용자가 간편하게 자신에게 맞는 하중이 형성되도록 조정할 수 있도록 한 운동기구용 다단부하발생장치이다.

생활수준의 향상으로 건강에 대한 관심이 점차 증대되고 있고 많은 사람들이 근력을 키우기 위해 각종 웨이트트레이닝 기구를 사용하고 있다. 웨이트트레이닝기구로는 다양한 것들이 제공되고 있으며 손이나 발을 이용하여 상체와 하체에 대한 운동을 실시하고 있다.

이하 일반적인 웨이트트레이닝 기구에 대해 개략적으로 설명하기로 한다.

첨부되는 도1은 종래의 웨이트트레이닝 기구의 부분 절개된 측면도이며, 도2는 정면도에 해당된다. 도시된 바와 같은 종래의 웨이트트레이닝 기구는 베이스(11)를 갖는 지지대(10)의 상부에 도르래(12)를 장착하고, 일측에 플레이트(14)가 연결된 와이어(13)가 지지대(10)의 상부에 장착된 도르래(12)에 감기도록 장착된다. 또한 플레이트(14)의 다른 일측에는 다수개의 구멍이 형성된 고정봉(15)이 장착된다. 그리고 지지대(10)의 중앙부에는 한 쌍의 가이드(16)가 세워져 상기 플레이트(14)가 상기 가이드(16)를 따라 상하로 작동할 수 있도록 장착되어 있고 또한 상기 가이드(16)에는 상기 고정봉(15)이 삽입될 수 있는 구멍이 형성된 다수개의 스택(17)이 상하로 작동 가능하게 장착되어 있다. 그리고 상기 스택의 일측면에는 상기 고정봉(15)의 구멍에 상응하는 구멍이 각각 형성된다.

이러한 구조의 웨이트트레이닝 기구는 플레이트(14)의 하부에 장착된 고정봉(15)이 수직으로 스택(17)의 중앙부에 형성된 구멍을 통해 삽입되고 고정구(18)를 원하는 중량이 고정봉에 결합되도록 어느 스택의 측면에 형성된 구멍을 통해 삽입하여 스택과 고정봉을 결합되게하여 중량을 조절한다.

상술한 바와 같은 일반적인 웨이트트레이닝 기구는 다수개의 스택을 적층하여 놓고 사용자가 고정구를 이용하여 적당한 갯수의 스택이 결합되게 삽입하여 중량을 조절하고 있다. 이와 같은 구조는 운동기구의 사이즈를 크게하며 그 구조가 복잡하게 되고 중량조절을 위해서는 의자에서 일어나 이동하여 고정구의 위치를 바꾸어야만 했었다. 또한, 스택을 이용하는 웨이트트레이닝 기구는 고장발생이 잦았고 초보자가 사용하는 경우 갑자기 스택을 내려놓은 경우 심한 충격과 소음이 발생되는 문제점도 있었다. 그리고 이러한 종래의 웨이트트레이닝 기구는 실내에 설치되어 사용될 수 밖에 없었으므로 공원이나 산책로에 시민을 위한 공공기구로서 설치될 수가 없었다. 즉, 실외에 설치하기 위해서는 빗물 등에 대해 충분한 밀폐가 이루어져야 하는데 종래의 기구들은 밀폐등이 용이치 못하다는 문제점을 가지고 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 사용자가 손쉽게 중량을 조정할 수 있으며 운동기구의 크기도 소형화 시킬 수 있는 운동기구용 다단부하발생장치를 제공하고자 한다.

그리고 종래의 스택을 사용하지 않고 스프링의 탄성력을 이용하므로 운동기 구의 중량을 대폭 줄이고 소음이나 충격 발생이 없고 안전사고의 위험도 없는 운동기구용 다단부하발생장치를 제공하고자 한다.

그리고 본 발명의 운동기구용 다단부하발생장치는 밀폐가 가능하므로 운동기구를 실내는 물론 실외에 설치하여 사용할 수 있도록 하는 운동기구용 다단부하발생장치를 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적달성을 위한 본 발명은, 운동기구에 고정설치되며 센터부는 천공되어있고 이격공간을 유지하는 플레이트와; 상기 플레이트의 사이에 위치되며 양단부는 상기 플레이트의 센터부를 관통하는 메인샤프트와; 상기 메인샤프트에 삽입되어 구속된 채 회동되는 로터와; 상기 메인샤프트의 단부와 연결되어 상기 플레이트 외측으로 돌출되어지는 작동바와; 탄성체에 의해 상기 로터와 일단부가 연결되며 타단부는 상기 플레이트 사이에 설치되는 회동핀에 삽입되고 일측면에 클러치홈이 형성되는 다수의 로커와; 상기 로커에 형성되는 클러치홈에 선택적으로 연결되어 상기 작동바에 형성되는 부하를 제어하는 클러치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치에 관한 것이다.

그리고 상기 로터는, 상기 메인샤프트에 이격공간을 두고 삽입되는 두개의 회전자와; 상기 회전자의 단부에서 결합되며 상기 탄성체가 연결될 수 있는 결합공이 형성되는 커넥터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치에 관한 것이다.

또한 상기 회전자는 상기 메인샤프트에 대해 좌우로 돌출되는 아암을 구비하 는 것을 특징으로 하며, 그리고 상기 회전자는 상기 메인샤프트와 다각형의 결합면을 가지는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치에 관한 것이다.

그리고 상기 플레이트는, 센터부 외측에 베어링하우징이 설치되어 상기 메인샤프트가 베어링에 의해 지지되도록 한 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치이다.

그리고 상기 클러치는, 상기 플레이트 사이에 고정설치되며 수평방향으로 슬롯홀이 형성된 고정판과; 상기 고정판의 전면에 다수 결합되는 지지편에 수평방향으로 삽입되어 직선운동되며 상기 로커에 형성되는 클러치홀로부터 이탈될 수 있는 단속홈이 다수 형성되는 클러치봉과; 상기 슬롯홀에 삽입되고 일단부는 상기 클러치봉과 연결되고 타단부는 와이어와 결합되어 슬롯홀을 따라 이동되는 가이드와; 상기 가이드와 연결되어 상기 클러치봉을 수평이동되게 조작하는 조작부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치에 관한 것이다.

또한 상기 조작부는, 상기 플레이트 외부에 형성되는 조작핸들과; 일단부는 상기 가이드와 연결되고 타단부는 상기 조작핸들과 연결되는 와이어와; 상기 와이어를 부분적으로 감싸고 있는 케이블과; 상기 고정편의 후면에 고정설치되어 상기 케이블의 일측단부를 지지하고 와이어만 관통되는 스포터와; 상기 가이드와 스포터 사이에 위치하는 와이어를 감싸고 있는 스프링;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치에 관한 것이다.

또한 상기 작동바는, 사용자가 발이나 손을 이용하여 힘을 작용시키도록 하는 것임을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치이며, 상기 로커는 상기 메 인샤프트보다 상측에 위치되는 상부로커와 상기 메인샤프트보다 하측에 위치되는 하부로커로 구성되는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치이다.

그리고 상기 상부로커와 하부로커는 독립한 클러치에 의해 개별적으로 조정되는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치이며, 상기 상부로커와 하부로커 각각은, 다수개의 로커를 구비하여 클러치 조작에 의한 발생부하의 변경이 이루어지는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치에 관한 것이다.

한편 상기 상부로커와 하부로커에 연결되는 탄성체는, 그 탄성계수가 상이한 것으로 함을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치이다.

그리고 상기 하부로커는 다수의 로커 중 하나의 로커는 클러치와 항상 연결되어져 있으며, 상기 로터는 다수의 로커를 가압하는 가압판이 구비되어 상기 로커가 최초위치를 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치에 관한 것이다.

더 나아가 상기 운동기구용 다단부하발생장치는, 상기 플레이트의 외측을 감싸는 커버가 결합되어 밀폐되도록 구성됨을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치에 관한 것이다.

이하 본 발명에 따른 운동기구용 다단부하발생장치에 관해 보다 상세한 설명을 하기로 하며, 이해를 돕기 위해 도면을 참조하기로 한다. 여기에 첨부되는 도면은 본 발명의 하나의 실시예로써 구체화한 것이며 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서는 다양한 변경이 가능하다. 즉, 실시예로 첨부된 도면 자체가 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니고 단순한 구성요소의 변경이나 치환 등도 본 발명의 보호범위에 포함되는 것은 자명하다.

본 발명에 따른 운동기구용 다단부하발생장치는 종래의 스택을 이용하는 운동기구들(웨이트트레이닝 기구)을 대체하여 폭넓게 사용될 가능성을 가지는데, 그 이유로는 구조가 간단하고 설치가 용이하며 고장이 적고 안전사고의 발생빈도도 현저히 낮출수 있는 등의 많은 장점을 가지기 때문이다.

그리고 본 발명의 운동기구용 다단부하발생장치는 손이나 발을 이용하여 상체나 하체를 강화하고자 하는 운동기구에 쉽게 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 다단부하발생장치는 운동기구 종류에 구애받지않고 범용적으로 적용될 수 있는 특징을 가지므로 이하 설명에서는 운동기구 자체에 대해서는 구체적인 설명을 간략화하기로 한다.

첨부되는 도3은 본 발명에 따른 운동기구용 다단부하발생장치에 대한 하나의 바람직한 실시예를 보여주는 개략적인 사시도에 해당되며 주요부를 보여준다. 그리고 도4는 주요구성요소의 결합관계를 보여주는 단면도에 해당된다.

상기 운동기구용 다단부하발생장치의 구성을 보면, 플레이트(100), 메인샤프트(200), 로터(300), 작동바(400), 로커(500) 및 클러치(600)를 포함하게 되며, 상기 로커와 로터를 연결하는 다수의 탄성체(700)를 구비하게 된다.

도면을 참조하면 좌우로 원형의 플레이트(100)가 갖추어지며 상기 플레이트(100)의 센터부는 천공되어있고 두개의 플레이트는 이격공간을 갖추게 된다. 그리고 상기 플레이트(100)의 외측에서 운동기구의 메인프레임(F)과 고정 연결된다. 본 예에서 상기 플레이트(100)의 형상을 원형으로 하였으나 여기에 한정되지는 않으며 여러 형태로 변형될 수 있다. 그리고 상기 플레이트의 크기도 필요에 따라 다양한 변경이 이루어질 수 있다.

이어서 메인샤프트에 대해 설명하고자 하며 도시된 바와 같이 상기 플레이트(100)의 사이에 위치되고 그 양단부는 천공된 상기 플레이트(100)의 센터부에 삽입된다. 상기 메인샤프트(200)의 양단부는 베어링(b)으로 지지되며 회전이 이루어질 수 있다. 한편, 상기 메인샤프트(200)를 구성함에 있어 보다 바람직하게는 베어링(b)으로 지지되는 양단부를 제외하고는 다각형의 단면을 가지도록 한다. 본 예에서는 사각형의 단면을 가지도록 구성하였으며 여기에는 후술할 로터(300)가 결합된다. 메인샤프트(200)에 결합되는 로터(300)에는 상기 메인샤프트(200)에 형성되는 다각형 단면에 대응하는 천공된 다각형 홀이 갖추어지며 상기 로터(300)가 메인샤프트(200)에 삽입되면 로터와 메인샤프트는 일체를 이루어 회전이 이루어진다. 물론 상기 메인샤프트와 로터의 연결은 키(key)를 이용하여 연결을 하여도 무방하다.

한편, 상기 메인샤프트(200)의 양단부를 베어링(b)으로 지지되도록 하기 위해 상기 플레이트(100)의 외측면에 베어링하우징(110)을 결합하도록 하며 베어링하우징(110)에는 베어링(b)이 결합 되어있다. 더욱 바람직하게는 상기 베어링(b)의 외측으로는 빗물 등의 유입을 방지하기 위해 별도의 실(seal)(s)을 설치함이 적합하다.

다음으로는 상기 메인샤프트(200)에 구속되는 로터(300)에 대해 보다 상세히 설명하고자 하며, 언급한 바와 같이 상기 로터(300)는 메인샤프트(200)와의 결합면이 다각형을 이루어 메인샤프트와 함께 회동된다. 본 예에서는 상기 로터(300)를 구성함에 있어 두개의 회전자(310)와 상기 회전자(310)를 이어주는 커넥터(320)를 포함하여 구성되도록 하였다. 두개의 회전자(310)는 메인샤프트(200)에 연결되며 이격공간을 두고 설치된다. 한편, 상기 회전자(310)의 단부에는 커넥터(320)가 결합되며 상기 커넥터(320)에는 탄성체(700)의 연결을 위한 결합공(325)이 형성되어져 있다. 그리고 두개의 회전자(310)는 그 중심부가 천공되어있고 사각형의 홀이 뚫려 있어 메인샤프트(200)에 삽입되고 좌우로 길다랗게 아암(315)이 형성된다. 상기 아암(315)은 메인샤프트(200)와 연결되는 중심부에 대해 일직선을 이루도록 함이 바람직하고 각각의 아암(315)의 단부에 상기 커넥터(320)를 형성시키도록 한다. 상기 커넥터(320)에 형성되는 결합공(325)에는 후술할 로커(500)와 연결되는 탄성체(700)의 일단부가 결합되는데, 탄성체의 개수는 다양하게 변경이 가능하다.

본 발명에 따른 다단부하발생장치는 메인샤프트(200)를 회동시킴에 의해 이와 연결되는 로터(300), 탄성체(700) 및 로커(500)에 의해 부하가 형성되는 것이며, 따라서 상기 메인샤프트(200)의 양단부에는 사용자가 손이나 발을 이용하여 힘을 가할 수 있도록 하는 작동바(400)가 결합된다. 본 예에서는 상기 작동바(400)를 사용자가 당기면서 운동을 할 수 있도록 한 예이며, 상기 작동바(400)는 상기 플레이트(100)의 외측으로 돌출되어져 있고 운동에 적합하도록 절곡되어져 있다. 이러한 작동바의 형상 등은 운동기구의 종류에 따라 적절히 변경할 수 있는 것이다.

이어서는 상술한 로터(300)와 탄성체(700)로 연결되는 로커(500)에 대해 설명하기로 하며, 상기 로커는 다수개를 설치할 수 있다. 그리고 도5는 로커와 로터 및 탄성체의 작용관계를 보여주는 개략적인 측면도에 해당된다. 이하에서는 상기 도3내지 도5을 참조하면 보다 쉽게 본 발명에 대한 이해가 이루어질 수 있을 것이다.

상기 로커(500)의 일단부는 탄성체(700)와 연결되며 타단부는 회동핀(510)에 삽입되어 회동핀에 대해 회동될 수 있도록 구성된다. 상기 회동핀(510)은 2개의 플레이트(100) 사이에 위치되며 양단부가 플레이트에 고정설치된다. 도시된 바와 같이 본 예에서 상기 로커(500)의 하단부가 회동핀(510)에 삽입되며 상단부 전방측에서 탄성체(700)의 일단부가 결합된다. 그리고 상기 로커(500)의 일측면에는 클러치홈(520)이 갖추어지는데 본 예에서는 로커의 후방에(탄성체가 연결되는 반대면) 오목한 클러치홈(520)이 형성되도록 하였다. 상기 클러치홈(520)에는 후술할 클러치(600)가 연결되어 다수의 로커(500)들을 선택적으로 결합 또는 해제되게 한다.

한편, 상기 로커(500)를 구성함에 있어서 설치위치를 달리하여 다수개의 로커를 둘수가 있으며 본 예에서는 메인샤프트(200)를 기준으로 그 상측에 놓이는 상부로커(500a)와 보다 하측에 놓이는 하부로커(500b)를 갖도록 하였다. 상부로커(500a)와 하부로커(500b) 각각은 2개 이상의 다수개의 로커를 구비할 수 있는데, 여기에서는 상부로커(500a)는 3개의 로커로 구성되게 하였고 하부로커(500b)는 4개의 로커로 이루어지게 하였다.

그리고 상부로커와 하부로커는 각각 독립한 클러치(600)에 의해 개별적으로 조정되며 각각의 로커(500)들은 탄성체(700)에 의해 로터(300)와 연결된다. 그리고 상부로커와 하부로커에 연결되는 탄성체의 탄성계수는 동일하거나 상이한 것으로 구성할 수 있다. 바람직하게는 상부로커(500a)와 하부로커(500b)에 연결되는 탄성체(700)의 탄성계수는 달리하도록 하여 다양한 부하의 조합이 이루어질 수 있도록 한다.

상기 상부로커와 하부로커는 클러치에 의해 연결이 조정될 수 있으므로 탄성체의 개수에 따라 여러가지 조합의 부하를 형성하도록 한다.

한편, 상부로커(500a)와 하부로커(500b)로 구성되는 다단부하발생장치에 있어서, 하부로커(500b)를 구성하는 다수의 로커(500) 중에서 하나의 로커는 클러치(600)와 항상 연결되어져 있는 구조를 갖도록 함이 좋다. 다수의 로커(500)들 중에서 최소한 하나의 로커가 항상 클러치(600)와 연결된 상태를 이룸에 따라 탄성체(700)와 연결되는 상기 로터(300)는 사용자가 외력을 작용시키지 않는 경우 항상 일정한 위치를 유지할 수 있게 된다. 후술할 클러치(600)를 이용하여 다수의 로커들에 대한 연결여부를 결정하기 위해서는 로커(500)들이 항상 정위치에 있어야만 간섭없이 원활하게 제어될 수 있기 때문이다.

더 나아가 상기 로커들을 보다 확실하게 제 위치로 오도록 하기 위해 별도의 가압판(301)을 두도록 함이 적합하다. 상기 도5에 도시된 바와 같이 상기 가압판(301)은 로터(300)에 부착되며 길다란 판상의 부재로 하고 로커(500)의 일측면과 접촉되도록 한다. 상기 가압판이 구비되는 것으로 인해 다수의 로커들은 일정한 위치를 유지할 있게된다.

이하 클러치에 관해 보다 구체적으로 설명하기로 하겠다.

첨부되는 도6은 본 발명의 실시예로서 적용된 클러치의 구성을 보여주는 개략적인 평면도에 해당된다. 상기 클러치(600)는 다수의 로커와 결합이 해제되도록 하거나 연결되도록 기능하는 것으로서 여러 형태의 클러치가 적용될 수 있다. 상기 클러치는 기본적으로 플레이트(100)의 외부에서 조정이 이루어지며 상기 로커(500)에 형성되는 클러치홈(520)과 연결되거나 해제된다. 클러치의 조작에 의해 클러치와 연결되는 로커의 개수가 선정되며 이에 따라 작동바에 작용되는 부하를 변경시킬 수 있게 한다.

본 발명의 실시예로서 적용된 클러치는 크게 고정판(610), 클러치봉(620), 가이드(630) 및 조작부(640)로 구성이 된다. 상기 고정판(610)은 플레이트(100) 사이에 고정 설치되는 것으로 수평방향으로 일부구간에 슬롯홀(615)이 형성되어져 있다. 그리고 상기 고정판(610)의 전면으로 클러치봉(620)이 설치되는데 다수의 지지편(621)에 수평방향으로 삽입되어 있다. 따라서 상기 클러치봉(620)은 수평방향으로 직선운동될 수 있고 상기 클러치봉(620)에는 다수의 단속홈(622)이 형성되어 있다. 상기 단속홈(622)은 로커(500)에 형성되는 클러치홈(520)로 부터 이탈될 수 있는 부위로서 그 직경이 타 부위에 비하여 작게 형성된다. 상기 클러치봉(620)은 직선운동되며 단속홈(622)이 로커(500)의 클러치홈(520)에 위치되면 로커는 클러치와 연결이 해제된다.

한편, 상기 클러치봉(620)의 일측에는 가이드(630)가 연결되는데 상기 가이 드는 고정판(610)에 구비되는 슬롯홀(615)에 삽입되고 슬롯홀을 따라 수평운동 된다. 또한 상기 가이드(630)는 조작부(640)와 연결되는데 조작부의 제어에 의해 상기 클러치봉은 수평이동될 수 있다.

이어서는 상기 조작부(640)의 구성에 대해 설명하기로 한다. 상기 조작부(640)는 조작핸들(641), 와이어(642), 케이블(643), 스포터(644) 및 스프링(645)으로 이루어지고 상기 조작핸들(641)은 상기 플레이트의 외부에 설치하면 된다. 바람직하게 상기 조작핸들은 운동기구의 메인프레임의 일측에 설치한다. 조작부의 구성요소로서 케이블(643)과 와이어(642)가 구비되는데 상기 와이어(642)는 양단부의 일부구간을 제외하고는 케이블(643)로 감싸여져 있다. 상기 와이어(642)의 일단부는 상기 가이드(630)와 연결되고 타단부는 상기 조작핸들(641)과 연결된다. 그리고 스포터(644)가 구비되는데 상기 스포터는 고정편(610)의 후면에 고정설치되는 것으로 상기 케이블(643)의 일측단부를 지지하게 되고 와이어(642)만 관통되는 홀이 형성된다. 스포터(644)를 관통한 와이어(642)는 가이드(630)와 연결되며 상기 가이드(630)와 스포터(644) 사이에 위치하는 와이어(642) 부분에는 스프링(645)으로 감싸여져 있다. 이러한 구조에 의해 조작핸들(641)을 돌리게 되면 스프링(645)이 압축되면서 가이드(630)는 수평이동되고 이에 따라 클러치봉(620)이 이동하게 된다. 조작핸들의 회전각도에 따라 클러치봉과 연결되는 로커의 개수가 결정된다.

이상과 같이 클러치의 조작에 의해 선택적으로 로커들과 연결되게 할 수도 있고 혹은 해제되게 할 수도 있는 것이다. 그리고 상부로커와 하부로커가 구비되 는 경우에는 이들을 개별적으로 조작할 수 있도록 두개의 클러치를 두도록 한다.

언급한 것처럼 상기 클러치는 로커와의 연결 또는 분리가 가능하도록 기능하면 되므로 본 실시예와 같은 형태뿐 아니라 상기 클러치봉에 나사부를 형성시키고 이에 취합되어 수평이동되는 요철판을 두어 상기 요철판이 클러치홈과 선택적으로 연결될 수 있게 구성할 수도 있다.

첨부된 도5에 있어서 에이(a)는 사용자가 작동바에 힘을 가하지 않은 상태를 보여주는 것이며, 탄성체(700)는 원래의 형태를 유지하고 있다. 이러한 상태에서 클러치(600)를 이용하여 상부로커(500a)와 하부로커(500b)를 연결하여 구속시키며 작동바에 힘을 가해 로터(300)가 회전되게 한다. 로터(300)에 힘을 가하게 되면 비이(b)와 같은 상태로 스프링은 늘어나게 되게 이에 상응하는 힘이 발생된다. 반면에 씨(c)의 경우는 상부로커(500a)는 클러치(600)와의 연결이 모두 해제된 상태이고, 하부로커(500b) 중 일부만이 클러치(600)와 연결된 상태로서 이 상태에서 로터(300)를 회전시키면 클러치(600)와 연결이 해제된 로커들 만이 클러치로부터 이탈되어 회동된다. 즉 로커(500)가 로터(300)의 회전방향으로 함께 이동되므로 탄성체(700)에는 힘이 전혀 작용하지 않는 상태를 이루게 되는 것이다.

본 발명에 따른 다단부하발생장치에서는 클러치(600)에 로커(500)가 연결되면 로커는 고정되어져 회동되지 않게 되고, 클러치(600)와의 연결이 해제된 로커(500)는 구속되지 않으므로 로터(300)의 회동과 함께 움직이게 된다. 여기서 로터(300)가 회전되는 것은 사용자가 작동바(400)에 힘을 가해 메인샤프트(200)를 회전되게 함을 의미한다.

더 나아가 본 발명에 따른 다단부하발생장치는 빗물 등의 내부 유입을 방지하여 실외에서도 적용할 수 있도록 하기 위해 상기 플레이트(100)의 외측에 커버(c)를 두어 플레이트 내부와 외부가 차단될 수 있도록 구성함이 좋다.

다음으로는 상술한 바와 같은 구성을 가지는 운동기구용 다단부하발생장치의 작용관계에 대해 설명하기로 한다.

첨부되는 도7은 본 발명에 따른 다단부하발생장치를 운동기구에 장착한 개략적인 모식도이며, 사용자가 의자에 앉아 작동바(400)를 잡고 밀어올림에 의해 운동이 될 수 있도록 한 것이다. 운동기구를 이루는 프레임의 상측에 본 발명에 따른 다단부하발생장치가 설치되며 플레이트(100)의 외측으로 작동바(400)가 연결된다. 상기 작동바(400)는 메인샤프트(200)와 연결되어져 있으며 상기 작동바를 들어올리게 되면 메인샤프트는 회동된다. 한편, 상기 메인샤프트(200)에는 로터(300)가 결합되어져 있음으로 인해 함께 회동되고 상기 로터(300)는 탄성체(700)에 의해서 로커(500)와 구속되어져 있다. 상기 로커(500)는 다수개가 형성될 수 있고 위치를 달리하여 상부로커(500a)와 하부로커(500b)를 이룰 수도 있다. 이러한 로커는 필요에 따라 2개 이상의 위치에 배치될 수도 있다. 본 예에서는 2개소에 로커를 위치시켜 각 상부로커와 하부로커를 이루도록 했으며 상부로커(500a)에는 3개의 로커를 두고 하부로커(500b)에는 4개의 로커를 두도록 하였다. 그리고 상부로커와 하부로커에 연결되는 탄성체의 탄성계수는 달리하도록 하였다. 표1은 이러한 다수개의 탄성체에 의해 만들어질 수 있는 부하의 조합을 보여주는 것이다.

한편, 다수의 로커(500)에 의한 다양한 조합이 가능하게 되는 것은 상부로커와 하부로커의 각 로커들이 선택적으로 구속될 수 있도록 하는 클러치(600)에 의해 수행된다. 상기 클러치(600)는 사용자가 조작핸들을 돌려 다수의 로커들과 클러치간의 연결을 제어하는 것이며 탄성체(700)의 개수에 따라 다양한 조합이 나오게 된다.

표1을 보면, 상부로커는 0,A,B,C 로 구분되며 하부로커는 1,2,3,4로 구분된다. 여기서 상부로커에서의 "0" 은 클러치 조작에 의해 상부로커 중 어느 로커도 클러치와 연결되지 않은 것을 의미하고 하부로커의 경우 하나의 로커는 항상 클러치와 연결되어있는 것으로 한다. 표1과 같이 상부로커와 하부로커에 의해 만들어질 수 있는 조합은 총 16단까지 이다. 그리고 상부로커와 연결되는 각 탄성체 각각은 20KG의 하중을 발생시킬 수 있고 하부로커와 연결되는 탄성체들은 각 5KG의 하중을 발생시킬 수 있는 것으로 선정하였다. 이러한 조건에 따라 1단인 경우 총 5KG의 하중이 형성되고 5단인 경우에는 25KG의 하중이 만들어질 수 있다. 최종 16단이 되면 총 80KG의 하중이 형성될 수 있다. 이처럼 로커의 수와 탄성체의 탄성계수 등을 달리하면 얼마든지 다양한 조합의 부하를 형성시킬 수 있음을 알 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 다단부하발생장치는 여러종류의 운동기구에 장착이 가능하고 설치위치에 따라 손이나 발을 이용하여 운동을 실시할 수 있으므로 설치 자유도가 매우 높은 기술이라 할 수 있다.

한편, 본 발명은 종래의 스택을 이용하던 운동기구들을 대체하여 널리 적용될 수 있는 이용 가능성이 높은 기술이다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은 기존의 스택을 이용하던 운동기구를 대체할 수 있으므로 안전하고 소음이나 충격발생이 없는 운동기구를 보급할 수 있도록 할 수 있다.

그리고 본 발명의 다단부하발생장치는 소형으로 제작이 가능하므로 운동기구의 중량을 대폭 줄일 수 있고 부하조정이 간편하게 이루어질 수 있어 사용상의 편리함도 높다는 효과를 가진다.

그리고 본 발명의 다단부하발생장치는 실내는 물론 실외에 설치되는 운동기구에 쉽게 설치할 수 있고 커버를 둠으로써 빗물 등으로부터 내부를 보호할 수 있으므로 공원이나 산책로 등에 설치되어 시민들의 건강증진에도 기여할 수 있다는 부수적인 효과도 가진다.

또한, 본 발명의 다단부하발생장치는 종래의 운동기구에 비해 그 구조를 단순화시킬 수 있어 고가인 운동기구의 가격을 낮추어 폭넓은 보급을 이루는데에도 기여할 수 있다는 효과도 가진다.

또한, 본 발명은 운동기구의 종류에 크게 구애받지 않고 쉽게 설치가 가능하다는 특징도 가진다.

그리고 사용자가 자신의 신체에 맞는 하중을 쉽게 선정하여 셋팅이 가능하므로 누구나 사용이 가능하고 무리한 운동을 하지 않도록 하는 효과를 제공할 수 있다.

Claims (15)

1. 운동기구에 고정설치되며 센터부는 천공되어있고 이격공간을 유지하는 플레이트와;

   상기 플레이트의 사이에 위치되며 양단부는 상기 플레이트의 센터부를 관통하는 메인샤프트와;

   상기 메인샤프트에 삽입되어 구속된 채 회동되는 로터와;

   상기 메인샤프트의 단부와 연결되어 상기 플레이트 외측으로 돌출되어지는 작동바와;

   탄성체에 의해 상기 로터와 일단부가 연결되며 타단부는 상기 플레이트 사이에 설치되는 회동핀에 삽입되고 일측면에 클러치홈이 형성되는 다수의 로커와;

   상기 로커에 형성되는 클러치홈에 선택적으로 연결되어 상기 작동바에 형성되는 부하를 제어하는 클러치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 로터는,

   상기 메인샤프트에 이격공간을 두고 삽입되는 두개의 회전자와;

   상기 회전자의 단부에서 결합되며 상기 탄성체가 연결될 수 있는 결합공이 형성되는 커넥터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 회전자는,

   상기 메인샤프트에 대해 좌우로 돌출되는 아암을 구비하는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 회전자는,

   상기 메인샤프트와 다각형의 결합면을 가지는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 클러치는,

   상기 플레이트 사이에 고정설치되며 수평방향으로 슬롯홀이 형성된 고정판과;

   상기 고정판의 전면에 다수 결합되는 지지편에 수평방향으로 삽입되어 직선운동되며 상기 로커에 형성되는 클러치홈로부터 이탈될 수 있는 단속홈이 다수 형성되는 클러치봉과;

   상기 슬롯홀에 삽입되고 일단부는 상기 클러치봉과 연결되어 슬롯홀을 따라 이동되는 가이드와;

   상기 가이드와 연결되어 상기 클러치봉을 수평이동되게 조작하는 조작부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 조작부는,

   상기 플레이트 외부에 형성되는 조작핸들과;

   일단부는 상기 가이드와 연결되고 타단부는 상기 조작핸들과 연결되는 와이어와;

   상기 와이어를 부분적으로 감싸고 있는 케이블과;

   상기 고정편의 후면에 고정설치되어 상기 케이블의 일측단부를 지지하고 와이어만 관통되는 스포터와;

   상기 가이드와 스포터 사이에 위치하는 와이어를 감싸고 있는 스프링;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 플레이트는,

   센터부 외측에 베어링하우징이 설치되어 상기 메인샤프트가 베어링에 의해 지지되도록 한 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 작동바는,

   사용자가 발이나 손을 이용하여 힘을 작용시키도록 하는 것임을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 로커는,

   상기 메인샤프트보다 상측에 위치되는 상부로커와 상기 메인샤프트보다 하측 에 위치되는 하부로커로 구성되는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 상부로커와 하부로커는,

    독립한 클러치에 의해 개별적으로 조정되는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,

    상기 상부로커와 하부로커 각각은,

    다수개의 로커를 구비하여 클러치 조작에 의한 발생부하의 변경이 이루어지는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 상부로커와 하부로커에 연결되는 탄성체는,

    그 탄성계수가 상이한 것으로 함을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
13. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 하부로커는,

    다수의 로커 중 하나의 로커는 클러치와 항상 연결되어져 있는 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
14. 제1항, 제9항, 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 로터는,

    다수의 로커를 가압하는 가압판이 구비되어 상기 로커가 최초위치를 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 운동기구용 다단부하발생장치는,

    상기 플레이트의 외측을 감싸는 커버가 결합되어 밀폐되도록 구성됨을 특징으로 하는 운동기구용 다단부하발생장치.

Images