KR100719066B1

KR100719066B1 - 완력기

Info

Publication number: KR100719066B1
Application number: KR1020060032734A
Authority: KR
Inventors: 안태진
Original assignee: 안태진
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2007-05-18
Also published as: JP2007275601A; US20070238590A1; US7789815B2

Abstract

본 발명은 스프링이 설치되는 스프링 설치부와, 상기 스프링 설치부의 양 측면으로 암 연결부가 형성된 헤드; 상기 헤드의 양측 암 연결부에 상단 부분이 회전가능하게 결합되어 연장되며 하단측이 파지가능하도록 형성된 한 쌍의 암; 상기 헤드의 스프링 설치부에 수직방향으로 설치되며, 상기 한 쌍의 암이 서로 접근하는 움직임을 전달받아 수직 방향으로 압축 또는 신장하면서 발생하는 탄성력을 상기 암에 제공하는 스프링 부재; 상기 각 암에 제1단부가 연결되고 상기 각 암 사이로 연장되는 제2단부를 갖는 한 쌍의 링크; 및 상기 각 링크의 제2단부가 하단에 연결되고, 상기 암이 서로 접근 동작시 움직임을 링크로 전달받아 힘의 합산력으로 상기 스프링 부재를 압축 또는 신장 동작시키는 스프링 동작부를 포함하는 완력기를 제공한다 .

완력기

Description

완력기{CHEST EXPANDER}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 완력기를 보여주는 부분 단면도.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 완력기의 부분 외관 사시도.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 완력기의 강약 조절을 설명하는 설명도.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 완력기에서 탄성력의 세기가 상대적으로 약하게 조절된 상태에서의 동작도.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 완력기에서 탄성력의 세기가 상대적으로 강하게 조절된 상태에서의 동작도.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 완력기를 보여주는 부분 단면도.

도 7 및 도 8 은 본 발명의 제2실시예에 따른 완력기의 외관 사시도(a) 및 동작도(b).

도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 완력기의 외관 사시도.

도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 완력기의 부분 분해 단면도.

도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 완력기의 부분 결합 단면도.

도 12은 본 발명의 제4실시예에 따른 완력기의 외관 사시도.

도 13는 본 발명의 제4실시예에 따른 완력기의 변형 실시예를 보여주는 부분 분해 단면도.

도 14 는 본 발명의 제4실시예에 따른 완력기(200)의 동작도.

본 발명은 완력기에 관한 것이다.

완력기란 팔이나 어깨의 근력을 단련하기 위해 사용하는 운동기기의 일종이다. 완력기는 사용자가 양손으로 한 쌍의 암에 하단부에 마련된 파지부를 각각 잡은 다음 한 쌍의 암이 상호 접근하도록 힘을 가하여 팔이나 어깨에 근력이 부여되도록 하고, 다시 힘을 풀어 한 쌍의 암을 원래의 이격 상태로 복귀시키면서 팔이나 어깨의 근력이 이완되도록 하는 원리로 작용한다. 사용자는 이와 같은 동작을 반복함으로써 팔 및 어깨의 근력이 향상된다.

종래의 완력기는 사용자가 한 쌍의 암을 상호 접근시킬 때 팔이나 어깨의 근력을 사용되도록 인장 코일 스프링을 사용하고 있다. 즉, 암이 서로 접근할 때 코일 스프링이 늘어나면서 운동 방향과 반대 방향으로 힘을 작용시켜 근력 향상 운동이 될 수 있도록 한다.

그러나 인장 코일 스프링을 사용한 완력기의 경우 암과 인장 코일 스프링을 연결하는 인장 스프링 말단의 고리부에 응력이 집중되어 상기 고리부가 쉽게 파단되는 문제점이 있다. 이로 인해 완력기의 내구성 및 수명이 저하되어 소비자에게 불만을 주고 있다.

이를 문제점을 개선하기 위해 압축 코일 스프링을 이용하여 탄성력을 제공하 는 완력기에 대해 논의가 되고 있다. 암을 상호 접근 이동시킬 때 코일 스프링이 압축되면서 작용하는 탄성력을 이용하는 방식이다. 그러나 이러한 압축 코일 스프링 타입의 완력기는 인장 코일 스프링의 이용하는 완력기에 비해 그 구조가 복잡해진다. 한 쌍의 암에 힘을 가하여 서로 근접시킬 때 압축 코일 스프링이 굽혀지지 않고 직선으로 압축되기 위한 수단이 요구된다. 또한 종래의 완력기의 경우 일반적으로 각 암이 별개의 인장 코일 스프링으로 지지됨으로 부품이 증가하고, 양측 암에 작용하는 힘의 분배를 균일하게 하기 위해 코일 스프링의 탄성력이 정확히 조절되어야 하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 완력기의 각 암에 의해 가해지는 힘의 합산력에 의해 헤드에 설치된 스프링이 압축되면서 탄성력을 제공하도록 함으로써 각 암의 분배되는 탄성력을 단순한 구조로 균등화할 수 있는 완력기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 완력기 암에 가해지는 힘을 헤드에 설치된 스프링을 수직방향으로 변형시키는 힘으로 전환함으로써 구조를 단순화할 수 있는 완력기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 탄성력의 세기 즉, 강약을 조절할 수 있는 완력기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 완력기의 구성을 단순화하여 내구성을 향상시킴으로 불량률을 최소화할 수 있는 완력기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 스프링이 설치되는 스프링 설치부와, 상기 스프링 설치부의 양 측면으로 암 연결부가 형성된 헤드; 상기 헤드의 양측 암 연결부에 상단 부분이 회전가능하게 결합되어 연장되며 하단측이 파지가능하도록 형성된 한 쌍의 암; 상기 헤드의 스프링 설치부에 수직방향으로 설치되며, 상기 한 쌍의 암이 서로 접근하는 움직임을 전달받아 수직 방향으로 압축 또는 신장하면서 발생하는 탄성력을 상기 암에 제공하는 스프링 부재; 상기 각 암에 제1단부가 연결되고 상기 각 암 사이로 연장되는 제2단부를 갖는 한 쌍의 링크; 및 상기 각 링크의 제2단부가 하단에 연결되고, 상기 암이 서로 접근 동작시 움직임을 링크로 전달받아 힘의 합산력으로 상기 스프링 부재를 압축 또는 신장 동작시키는 스프링 동작부를 포함하는 완력기를 제공한다 .

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 스프링 부재는 압축 코일 스프링으로 이루어지며, 상기 스프링 동작부는 상기 암이 서로 접근하는 동작을 전달받아 일단이 지지된 상기 코일 스프링의 타단을 상기 일단을 향해 접근시키면서 압축하도록 구성되어, 상기 코일 스프링의 압축 변위에 의해 발생하는 탄성력을 상기 암에 제공하도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 스프링 설치부는 하단이 개구된 중공의 원통부로 이루어지며, 상기 코일 스프링은 상기 중공의 원통부 내측에 설치되되, 상단이 상기 중공의 원통부의 상부 커버에 지지되도록 설치되며, 상기 스프링 동작부는 상기 코일 스프링의 하단을 받치는 지지부재; 상기 중공의 원통부의 상기 상 부 커버에 상단이 지지되어 상기 코일 스프링의 중심부를 통해 아래에 연장되는 로드 지지부; 및 상기 로드 지지부의 중심부에 승강가능하게 삽입되어 지지되고, 상기 지지부재와 결합된 상태로 상기 지지부재를 관통하여 하방으로 연장되며, 하단에 링크 연결부가 형성되는 로드를 포함하며, 상기 링크는 상기 링크의 제2단부가 연결되는 링크 연결부가 상기 암에 연결된 상기 링크의 제1단부보다 상측으로 위치하도록 연결되어, 상기 암의 접근 동작에 의해 상기 링크 연결부가 상방 이동하면서 상기 지지부재에 의해 상기 코일 스프링이 압축되면서 탄성력을 제공한다.

여기서, 상기 로드의 외주면에는 나사산이 형성된 나사산부가 구비되고, 상기 지지부재는 중심부에 상기 나사산부가 관통하여 지나면서 나사체결되는 나사산부를 구비한 회전 노브로 이루어져, 상기 회전 노브는 일측 또는 타측 방향으로의 회전에 의해 상기 로드를 따라 승강하면서 상기 코일 스프링에 의한 탄성력의 세기를 조절가능한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 스프링 설치부는 상부가 개구된 중공의 원통부로 이루어져 상기 코일 스프링은 하단이 상기 중공의 원통부 하면에 의해 지지되면서 내부에 설치되며, 상기 스프링 동작부는 상기 코일 스프링의 상단을 헤드부가 지지한 상태로 상기 중공의 원통부를 따라 승강가능하게 설치되며 하부로 연장된 지지부재; 및 상기 헤드 하부에서 상기 중공의 원통부 하면을 관통하여 상기 중공의 원통부 내부로 연장되어 상기 지지부재와 결합되며, 하단에 링크 연결부가 형성된 로드를 포함하여 구성되고, 상기 링크는 상기 제2단부가 연결되는 링크 연결부가 상기 암에 연결된 제1단부 보다 하부에 위치하도록 연결되어, 상기 암의 접근 동작은 상기 링크 연결부를 하방 이동으로 전환되어 상기 가압편에 의해 상기 코일 스프링이 하방으로 압축되면서 탄성력이 제공되도록 구성된다.

여기서, 중공의 원통부는 원통형의 단일의 중공의 원통부가 측면이 서로 연통된 상태로 복수개 배치되어 이루어져 복수개의 코일 스프링이 설치되며, 상기 지지부재의 헤드부와 복수개의 코일 스프링 상단 사이에는 가압편을 더 구비한다.

여기서, 상기 지지부재는 중심부에 형성된 홀에 나사산부가 형성되어 상기 로드는 상기 나사산부를 통해 상방으로 연장되면서 나사체결되고, 상기 지지부재는 상기 헤드부의 회전 조작에 의해 상기 로드와의 체결 길이가 조절되면서 중공의 원통부를 따라 승강하는 조절나사로 이루어져, 상기 조절 나사의 승강에 따라 상기 암의 상호 접근 이동시 제공되는 탄성력의 세기를 조절가능하게 구성된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 스프링 부재는 로드 부분과 실린더 부분을 가지며 상기 로드 부분이 상기 실린더 부분 내측으로 이동하는 압축 길이에 대응하여 탄성력을 제공하는 압축 가스 스프링으로 이루어지며, 상기 스프링 설치부는 하단이 개구된 중공의 원통부로 이루어져 상기 실린더 부분이 지지되면서 상기 중공의 원통부를 따라 연장되도록 설치되며, 상기 스프링 동작부는 상기 로드 부분의 하단에 홀 형태로 형성되어 고정핀에 의해 상기 암의 제2단부가 결합되는 링크 연결부로 이루어지며, 상기 링크는 상기 링크 연결부에 연결되는 제2단부가 상기 암에 연결되는 제1단부보다 상방으로 위치하도록 구성되어, 상기 암의 접근 동작에 따라 상기 링크 연결부가 상승하면서 상기 로드 부분이 상기 실린더 부분 내측으로 이동하면서 탄성력이 제공되도록 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 스프링 부재는 로드 부분과 실린더 부분을 가지며 상기 로드 부분이 상기 실린더 부분 외측으로 이동하는 신장 길이에 대응하여 탄성력을 제공하는 인장 가스 스프링으로 이루어지며, 상기 스프링 설치부는 하단이 개구된 중공의 원통부로 이루어져 상기 실린더 부분이 지지되면서 상기 중공의 원통부를 따라 연장되도록 설치되며, 상기 스프링 동작부는 상기 로드 부분의 하단에 홀 형태로 형성되어 고정핀에 의해 상기 암의 제2단부가 결합되는 링크 연결부로 이루어지며, 상기 링크는 상기 링크 연결부에 연결되는 제2단부가 상기 암에 연결되는 제1단부보다 하방으로 위치하도록 구성되어, 상기 암의 접근 동작에 따라 상기 링크 연결부가 하강하면서 상기 로드 부분이 상기 실린더 부분 외측으로 이동하면서 탄성력이 제공되도록 된다.

여기서, 상기 실린더 부분을 지지하며, 상기 실린더 부분을 상기 중공의 원통부를 따라 승강조작가능하게 하여 상기 가스 스프링에 의해 제공되는 탄성력의 세기를 조절가능하게 구성된 지지부재를 구비되며, 상기 실린더 부분 외주면에 나사산이 형성된 나사산부가 구비되고, 상기 지지부재는 상기 실린더 부분이 관통하여 지나면서 나사체결되는 회전 노브로 이루어지고, 상기 회전노브는 상기 중공의 원통부에 교차 방향으로 형성된 상기 중공의 원통부 보다 큰 구경의 원통홈에 의해 지지되면서 회전에 따라 상기 실린더 부분을 승강 이동시키도록 구성된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 완력기는 헤드(10)와, 한 쌍의 암(40), 스프링 부 재(50), 링크(60), 및 스프링 동작부(70)를 포함하여 구성된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 완력기를 보여주는 부분 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 완력기의 부분 외관 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 완력기(1)의 헤드(10)는 스프링 설치되는 스프링 설치부(20)와 상기 스프링 설치부(20)의 측면으로 형성된 암 연결부(30)를 포함한다.

헤드(10)의 양 측으로 위치하는 각각의 암 연결부(30)에 각 암(40)의 상단 부분(42)이 힌지핀(44)에 의해 회전가능하게 연결된다. 상단 부분(42)이 암 연결부(30)에 회전가능하게 연결된 각 암(40)은 하측으로 연장되고 하단측에 파지부(46)가 형성되어 사용자가 파지가능하도록 구성되어 있다. 파지부(46)는 손이 미끄러지지 않도록 일반적으로 고무재질의 미끌림 방지패드로 형성된다. 그리고 파지부(46)에는 손가락이 용이하게 배치될 수 있도록 손가락 형상의 파지홈(미도시)이 형성될 수 있다.

암 연결부(30)에는 암의 상단 부분(42)이 삽입되어 전, 후방 측벽(32,34)을 관통하여 체결되는 힌지핀(44)에 의해 회전가능하게 고정되며, 헤드(10)의 양 측면 방향으로 위치하는 암 연결부의 외측 측벽(36)의 하단(37)의 형성 위치에 의해 암(40)이 벌어지는 각도가 규제된다.

헤드(10)의 스프링 설치부(20)는 하단이 개구된 수직 방향으로 연장된 중공의 원통부(22)로 형성되어 내부에 스프링 부재(50)인 코일 스프링(51)을 수용한다. 중공의 원통부(22)에 설치되는 코일 스프링(51)의 상단은 중공 원통부(22)의 상부 커버(24)에 의해 지지되며, 하단은 후술할 원판형의 회전노브(80) 의해 지지된다.

본 발명의 제1실시예에 의하면, 스프링 부재는(50)는 코일 스프링(51)으로 이루어지며, 암(40)이 서로 접근 동작할 때 암(40)에 작용하는 힘은 코일 스프링(51)이 압축되면서 발생하는 탄성력이다. 코일 스프링(51)은 그 하단을 지지하는 회전노브(80)가 암(40)의 동작에 따라 상승 또는 하강하면서 압축 또는 복원된다.

본 발명의 제1실시예에 의하면, 암(40)의 움직임을 전달받아 코일 스프링(51)을 압축 동작시키는 스프링 동작부(70)는 로드 지지부(72)와 로드(74) 및 로드(74)에 고정되며 코일 스프링(51)의 하단을 지지하는 지지부재인 회전노브(80)를 포함한다.

로드 지지부(72)는 중공의 원통부(22)의 상부커버(24)에 상단이 고정되어 상기 중공의 원통부(22) 내측에서 아랫방향으로 연장되는 데, 코일 스프링(51)의 중심부를 통해 아래로 연장된다. 그리고 그 중심부에는 로드(74)가 삽입되어 이동가능하게 지지되고 있다. 로드(74)는 상기 로드 지지부(72)의 내부로부터 하방으로 중공의 원통부(22) 외측으로 연장되며, 하단에 링크 연결부(75)가 구비된다. 그리고 로드 지지부(72)에는 코일 스프링(51)의 하단을 받치는 받침대인 원판형의 지지부재로서 회전노브(80)가 설치된다. 따라서 링크 연결부(75)가 상방으로 이동하는 경우 회전노브(80)에 의해 받쳐진 코일 스프링(51)이 상방으로 압축되면서 암(40)에 탄성력을 제공한다.

본 발명의 제1실시예에 의하면 로드(74)의 외주면은 나사산이 형성되어 나사산부(76)를 이루며, 회전노브(80)의 중심부에 상기 나사산부(76)가 체결되는 나사 산이 형성된 홀 즉, 나사홀이 형성되어 로드(74)의 나사산부(76)에 회전노브(80)가 승강가능하게 나사체결된다. 따라서 도 3 에 도시된 바와 같이, 원판형 회전노브(80)를 일측 또는 타측으로 회전시키는 것이 가능한데, 회전노브(80)를 회전시키면 코일 스프링(51)의 하단을 지지한 상태로 로드(74)를 따라 상방 또는 하방으로 이동된다. 회전노브(80)가 하방으로 이동하도록 일측으로 회전하는 경우 중공의 원통부(22)에 압축 상태로 설치되어 있는 코일 스프링(51)의 길이가 회전노브(80)의 하방 이동량만큼 길어지도록 복원되기 때문에 코일 스프링(51)의 압축 시작 위치가 하방으로 이동하여 양측 암(40)을 잡고 근력운동을 할 때 필요한 힘이 적어진다.

반대로, 회전노브(80)가 상방으로 이동하도록 타측으로 회전하는 경우 회전노브(80)의 상방 이동량만큼 코일 스프링(50)이 압축되어 길이가 짧아지고, 이로 인해 코일 스프링(51)의 압축 시작 위치가 상승되어 양측 암(40)을 잡고 근력운동을 할 때 필요한 힘이 커진다.

즉, 회전노브(80)가 코일 스프링(51)의 하단을 지지한 상태로 로드(74)를 따라 상하방으로 조절가능하게 된 구성은 본 발명의 제1실시예에 따른 완력기의 강약을 사용자에 근력에 맞추어 조절하는 것을 가능하게 한다.

한편, 암(40)과 링크 연결부(75) 사이에는 암(40)의 상호 접근 이동을 링크 연결부(75)의 상방이동으로 전달하는 링크(60)가 설치된다. 암(40)의 상호 접근 이동이 링크 연결부(75)의 상방 이동으로 전달될 수 있도록 암(40)에 연결된 링크(60)의 제1단부는 링크 연결부(75)에 연결되는 링크(60)의 제2단부보다 하부로 위치한다. 링크 연결부(175)에서 양측으로 위치하는 각 암(40)으로부터 연장된 각 링크(60)의 타단이 고정핀(77)에 의해 회전자유롭게 지지된다. 그리고, 링크(60)와 암(40) 사이에는 암(40)과 링크(60)를 서로 탄성적으로 지지될 수 있도록 하는 스프링(65)이 설치된다.

도 4 및 도 5 는 본 발명의 제1실시예에 따른 완력기(1)의 동작을 설명하는 도면으로, 도 4와 도 5를 대비하면, 도 4는 회전노브(80)가 타측으로 회전하여 회전노브(80)가 상승된 상태에서 암이 접근 이동한 상태를 도시하고 있으며, 도 5는 도 4에 비해서 회전노브(80)가 상대적으로 하강한 상태에서 암이 접근 이동한 상태를 보여준다. 회전노브(80)의 승하강에 따라 암(50)이 서로 접근되는 움직임이 시작될 때 코일 스프링(51)이 압축 시작되는 초기 위치가 서로 상이하기 때문에 암(50)이 수직방향으로 이동한 상태 즉, 암(40)이 서로 근접하게 사용자가 힘을 가한 상태에서 코일 스프링(51)의 압축 길이가 서로 상이하게 된다. 도 4 및 도 5를 대비하면, 도 4에 비해서 도 5의 상태에서 완력기(1)의 암(50)에 제공되는 탄성력의 크기가 상대적으로 크다는 것을 알 수 있다. 즉, 도 3에서 도시된 회전노브(80)의 조작은 도 4 또는 도 5와 같이 완력기(1)의 탄성력의 세기 즉, 완력기의 강약을 조절할 수 있게 한다.

첨부된 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 완력기(100)를 보여주는 부분 단면도이며, 도 7 및 도 8 은 본 발명의 제2실시예에 따른 완력기(100)의 외관 사시도(a) 및 동작도(b)이다. 본 발명의 제2실시예에 의하면, 완력기(100)의 헤드(110)는 스프링이 설치되는 스프링 설치부(120)와 상기 스프링 설치부(120)의 측면으로 형성되는 암 연결부(130)를 포함한다.

헤드(110)의 양 측으로 위치하는 각각의 암 연결부(130)에 암(140)의 상단 부분(142)이 힌지핀(144)에 의해 회전가능하게 연결된다. 암(140)은 첨부된 도 1 및 도 2를 참조로 한 제1실시예에서와 같이 하단측에 파지부(146)을 포함한다.

헤드(110)의 스프링 설치부(120)는 하단이 개구되고 수직 방향으로 연장된 중공의 원통부(122)로 형성되어 내부에 스프링 부재(150)인 가스 스프링(151)을 수용한다. 본 발명의 제2실시예에 의하면 스프링 부재(150)는 압축식 가스 스프링(151)으로 이루어진다. 가스 스프링(151)은 로드 부분(152)과 실린더 부분(153)을 포함하고, 로드 부분(152)은 실린더 부분(153) 내측에 위치하는 피스톤(미도시)에 연결되어 실린더 부분(152) 외부로 연장된다. 따라서 로드 부분(152)이 실린더 부분(153) 내측으로 이동하는 압축 길이에 대응하여 로드 부분(152)을 하방으로 밀어내는 방향으로 탄성력을 제공한다. 따라서 암(150)이 서로 근접 이동할 때에 사용자에 의해 가해지는 힘은 로드 부분(152)을 실린더 부분(154) 내측 방향으로 이동시키고, 이에 가스 스프링(151)은 이에 반대되는 방향으로 탄성력을 제공한다.

본 발명의 제2실시예에 의하면, 암(150))의 움직임을 전달받아 가스 스프링(150)을 압축 동작시키는 스프링 동작부(170)는 가스 스프링(151)의 실린더 부분(153)을 중공의 원통부(122)에 대해 지지하는 지지부재인 회전 노브(180)와 로드 부분(152)의 하단에 형성되는 링크 연결부(175)로 구성된다. 링크 연결부(175)에서 양 측으로 위치하는 각 암(140)으로부터 연장된 각 링크(160)가 고정핀(177)에 의해 회전자유롭게 고정된다.

회전 노브(180)는 중공의 원통부(122)에 교차되는 방향으로 형성된 중공보다 큰 구경의 원통홈(181)에 설치되는 데, 회전 노브(180)는 상기 원통홈(181)에 의해 그 위치가 지지되면서 실린더 부분(153)을 지지한다. 이를 위해 실린더 부분(153)의 외주면은 나사산이 형성된 나사산부(156)를 이루며, 회전 노브(180)의 중심부에 상기 실린더 부분(153)이 관통하여 연장되며 상기 나사산부(156)가 체결되는 나사산이 형성된 홀 즉, 나사홀이 형성되어, 실린더 부분(153)이 상기 나사홀에 승강가능하게 나사체결된다. 따라서 회전 노브(180)가 일측 또는 타측으로 회전시켜 가스 스프링(151)의 실린더 부분(153)을 상방 또는 하방으로 이동시키는 것이 가능하게 된다.

한편, 암(140)과 링크 연결부(175) 사이에는 암(140)의 상호 접근 이동을 링크 연결부(175)의 상방이동으로 전달하는 링크(160)가 설치된다. 이때 암(140)의 상호 접근 이동이 링크 연결부(175)의 상방이동으로 전달되도록 암(140)에 연결된 링크(160)의 제1단부는 링크 연결부(175)에 연결된 링크(160)의 제2단부보다 상부에 위치한다.

도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 완력기(100)의 동작을 설명한다.

먼저, 도 7의 (a)와 도 8 의(a) 를 대비하면, 회전노브(180)의 조작에 따라 가스 스프링(151)의 실린더 부분(153)이 상대적으로 하강(도 7의 (a)참조)된 경우와 상대적으로 상승(도 8의 (a)참조)한 것을 알 수 있다. 회전노브(180)는 원통홈(181)에 지지된 상태로 실린더 부분(153)을 지지하기 때문에 회전노브(180)의 일측 또는 타측 회전은 실린더 부분(153)의 하강 및 상승을 일으킨다.

도 7의 (a)을 참조하면, 회전노브(180)가 일측으로 회전하여 실린더 부분(153)이 중공의 원통부(122) 내측에서 외측으로 상대적으로 하강한 상태를 도시하고 있다. 따라서 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 암(140)이 최대 거리로 근접하도록 사용자가 암(140)을 잡고 힘을 가하는 경우, 로드 부분(152)이 실린더 부분(153) 내측으로 삽입되는 길이가 상대적으로 길다. 다시 말해, 실린더 부분(153) 외측으로 노출된 로드 부분(152)의 길이가 짧다.

그러나 도 8의 (a)를 참조하면, 회전노브(180)가 타측으로 회전하여 실린더부분(153)이 중공의 원통부(122) 내측으로 상대적으로 상승한 상태를 도시하고 있는 데, 이 경우에 도 8의 (b)와 같이 암(140)이 최대거리로 근접하도록 사용자가 암(140)을 잡고 힘을 가하면 실린더 부분(153)이 상대적으로 상승하여 있기 때문에 로드 부분(152)이 실린더 부분(153) 내측으로 삽입되는 길이가 상대적으로 짧다. 다시 말해, 실린더 부분(153) 외측으로 노출된 로드 부분(152)의 길이가 상대적으로 길다. 도 7의 (b) 및 8의 (b)를 대비하면, 암(140)을 상호 접근 이동시키는 경우, 암(140)의 움직임에 의해 링크 연결부(175)가 상승하는 위치가 동일하지만, 실린더 부분(153)의 수직 위치가 서로 상이하므로 실린더 부분(153)이 상대적으로 하강한 상태에서 암(140)을 근접시키는 것이 되어 가스 스프링(151)의 압축길이가 상대적으로 길어진다(도 7). 이는 회전 노브(180)를 조절하면 가스 스프링(151)의 실린더 부분(153)의 위치가 수직방향으로 조절되어 가스 스프링(151)이 압축에 의해 제공되는 탄성력을 크기를 조절하는 것이 가능하게 된다는 것을 의미한다. 따라서 회전 노브(180)의 조작은 가스 스프링(151)에서 제공되는 탄성력의 크기를 조 절하여 완력기(100)의 강약을 조절가능하게 한다

도 9 는 본 발명의 제3실시예를 도시한 외관 사시도이다. 도 6 내지 도 8에 도시된 본 발명의 제2실시예와 비교할 때 스프링 부재(150)가 압축식 가스 스프링에서 인장식 가스 스프링(159)으로 변경되었다. 즉, 로드 부분(152)이 실린더 부분(153) 외측으로 당겨지는 힘에 대해 로드 부분(152)을 실린더 부분(143) 내측으로 당기는 방향으로 탄성력을 제공한다.

또한, 본 발명의 제3실시예는 본 발명의 제2실시예와 링크(160)의 연결 구조가 상이하다. 암(140)에 연결되는 링크(160)의 일단이 암(140)의 타단이 연결되는 링크 연결부(175) 보다 상부에 위치한다. 따라서 암(160)의 잡고 서로 접근 이동시키는 동작은 링크 연결부(175)의 하강 운동으로 전환된다. 링크 연결부(175)의 하강 운동에 의해 로드 부분(152)이 당겨지며 이때 가스 스프링(151)에는 로드 부분(152)이 당겨지는 방향의 반대 방향으로 탄성력이 작용한다.

본 발명의 제3실시예도 제2실시예와 동일하게 회전노브(150)의 조작에 의해 탄성력의 강약을 조절하는 것이 가능하다. 다만, 본 발명의 제3실시예에서는 실린더 부분(153)을 하방으로 이동시킴에 따라 상대적으로 제공되는 탄성력의 세기가 작아지며, 실린더 부분(153)을 상방으로 이동시킴에 따라 상대적으로 제공되는 탄성력의 세기가 커진다. 즉, 탄성력 조절의 위해 이동되는 실린더 부분(153)의 방향이 반대이다.

도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 완력기의 부분 분해 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 완력기의 부분 결합 단면도이며, 도 12은 본 발명 의 제4실시예에 따른 완력기의 외관 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예의 완력기(200) 헤드(210)는 스프링이 설치되는 스프링 설치부(220)와 상기 스프링의 설치부(220)의 측면으로 형성된 암 연결부(230)를 포함한다.

헤드(210)의 양 측으로 위치하는 각각의 암 연결부(230)에는 암(240)의 상단 부분(242)이 힌지핀(244)에 의해 회전가능하게 연결된다. 암(240)은 첨부된 도 1 및 도 2를 참조로 한 제1실시예에서와 같이 하단측에 파지부(246)을 포함한다.

헤드(210)의 스프링 설치부(220)는 수직방향으로 연장되며 하단이 막힌 중공의 원통부(222)로 이루어지고, 상기 압축 스프링(230)은 상기 중공 원통부(222)의 하면에 의해 하단이 지지되는 코일 스프링(251)이다. 상기 중공의 원통부(222)는 도 10 내지 11에 도시된 바와 같이, 복수개의 코일 스프링(251)을 수용가능하게 단일의 중공 원통부가 측면이 서로 연통된 형태로 나란히 배치된 형태를 이루는 것이 가능하다. 그러나 도 13 에 도시된 본 발명의 제4실시예의 다른 예와 같이, 단일의 중공의 원통부로 이루어진 스프링 설치부를 구비하여 완력기를 구성하는 것도 가능하다. 도 13에 도시된 본 발명의 제4실시예의 다른 예는 중공의 원통부가 단일의 중공의 원통부로 이루어진 것을 제외하고는 본 발명의 제4실시예와 동일하며, 조절 나사(280)의 헤드부가 코일 스프링의 상단을 직접 지지한다.

다시 도 10 내지 도 12를 참조하면, 스프링 설치부(220)을 이루는 중공의 원통부(222)에 설치되는 복수개의 코일 스프링(251)의 상단은 중공 원통부(222)의 내부 상측부에 승강가능하게 설치되며 중공의 원통부(222)의 형상에 대응되는 블록 형태의 가압편(271)에 의해 지지된다.

본 발명의 제4실시예에 의하면, 압축 스프링(250)은 코일 스프링(251)으로 이루어지며, 암(240)이 서로 접근동작할 때 암(240)에 작용하는 힘은 코일 스프링(251)이 압축되면서 발생하는 탄성력이다. 코일 스프링(251)은 가압편(271)에 의해 아랫방향으로 압축되면서 탄성력을 제공한다.

본 발명의 제4실시예에 의하면, 암(240)의 움직임을 전달받아 코일 스프링(251)을 압축 동작시키는 스프링 동작부(270)는 로드(274)와, 조절 나사(280)를 포함하며, 실시예에 따라 가압편(271)을 구비한다.

가압편(271)은 중공의 원통부(222)에 코일 스프링(251)의 상단을 지지하면서 승강가능하게 구성된다. 가압편(271)은 아랫방향 이동은 코일 스프링(251)의 아랫방향으로 압축하여 암(240)에 탄성력이 제공되도록 한다.

조절 나사(280)는 가압편(271)에 수직방향으로 형성된 관통공(272)을 통해 아랫방향으로 삽입되며, 헤드부(281)가 가압편(271)의 상면에 지지되어 조절 나사(280)를 아랫방향으로 당기는 힘이 가압편(271)을 하강시킨다. 조절 나사(280)는 상기 관통공(272)을 통해 연장되어 코일 스프링(251)의 중심부 방향으로 아래로 연장되는 데, 조절 나사(280)는 연장방향으로 중심부에 로드(274)가 삽입되는 관통된 중심홀이 형성되어 아래에서 상부로 연장되어 온 로드(274)가 삽입된다. 중심홀에는 내주면에 나사산이 형성된 너트(283)가 삽입되어 지지되고, 이 너트(283)에 의해 로드(274)가 조절 나사(280)와 나사체결되어 고정된다. 중심홀의 내주면에 나사산이 직접 형성될 수 있다.

로드(274)는 중공의 원통부 하면으로부터 중공의 원통부 하면을 관통하여 상방으로 연장되며 외주면이 나사산이 형성된 나사산부(276)를 구비하여 조절 나사의 중심홀을 통해 나사체결된다. 로드(274)의 하단에는 홀 형태의 링크 연결부(275)가 구비되어 고정핀(277)에 의해 링크(260)의 제2단부가 회전자유롭게 고정된다. 로드(274)의 링크 연결부(275)와 중공의 원통부(222) 하단 사이에는 스프링(265)이 삽입되어 로드(274)를 탄성지지한다.

링크(260) 각각은 제1단부가 암(240)에 고정되고, 제2단부가 링크 연결부(275)에 고정핀(277)에 의해 결합되는 데, 제1단부가 제2단부 보다 아래로 위치하여 제1단부에서 상방으로 경사지게 링크 연결부(275)를 향해 연장되어 제2단부가 링크 연결부에 고정된다.

따라서 본 발명의 제4실시예에 따른 완력기(200)의 동작을 보여주는 도 14를 참조하면, 암(240)을 서로 근접 이동시키는 경우 암(240)의 근접 이동은 링크의 제2단부(264) 및 이에 연결된 링크 연결부(275)를 아랫방향으로 이동시킨다. 링크 연결부(275)가 형성된 로드(274)는 상방으로 연장되어 조절 나사(280)에 결합되어 있기 때문에 링크 연결부(275)의 하방 이동은 로드(274) 및 로드(274)에 나사 체결된 조절 나사(280)를 아래로 당긴다. 이에 의해 조절나사(280)는 가압편(271)을 지지하여 아래로 밀어 코일 스프링(251)을 압축시킨다. 즉, 암(240)은 상호 접근 이동은 코일 스프링(251)의 상단을 누르는 가압편(271)의 하강 이동으로 전환되어 코일 스프링(251)을 압축하고 이에 의해 완력기(300)에 탄성력이 제공된다.

본 발명의 제4시예에 의하면, 조절 나사(280)는 로드(274)와 나사체결되어 있으므로, 조절 나사(280)의 일측 또는 타측으로의 회전은 조절 나사(280)의 상승 또는 하강의 승강이동으로 전환된다.

조절 나사(280)를 회전하여 상승시키면 코일 스프링(251)의 상단이 상방으로 이동하면서 코일 스프링이 복원되어 압축이 상대적으로 길이가 긴 상태에서 시작됨으로 암(240)의 상호 접근 이동시 제공되는 탄성력이 작아지며, 조절 나사(280)를 회전하여 하강시키면 코일 스프링(251)의 상단이 하방으로 이동하여 상대적으로 더 압축되어 코일 스프링(251)의 압축이 상대적으로 길이가 더 짧은 상태에서 시작되므로 암(240)의 상호 접근 이동시 제공되는 탄성력의 크기가 커진다. 즉, 조절 나사(280)의 완력기(200)의 강약을 조절가능하게 된다.

본 발명에 의하면, 각 암이 측면으로 연결되는 헤드에 스프링 설치부를 구비하여 완력기의 각 암에 가해지는 힘의 합산력에 의해 헤드에 설치된 스프링에 의해 탄성력이 제공되도록 구성함으로써 스프링 구조를 단순화시킨다. 또한 각 암의 개별적인 움직임에 의해 각각의 스프링에 의해 탄성력이 제공되는 것이 아니라 각 암의 이동시 링크 연결부를 통해 합산되어 합산력으로 스프링을 압축 또는 인장시키게 되므로 각 암에 분배되는 힘의 균형이 동일하다.

또한 본 발명은 스프링 부재로서 코일 스프링을 이용하는 경우 코일 스프링이 압축시 발생하는 탄성력을 이용하도록 구성되어 종래의 완력기에서 코일 스프링과 암 연결부의 파단이 발생하여 불량이 발생하는 문제점을 근본적으로 해결하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 스프링 부재로서 가스 스프링을 이용하는 경우에도 단순한 구조로 탄성력이 균등하게 분배될 수 있는 구조의 완력기를 제공할 수 있게 한다

또한,본 발명은 완력기 암에 가해지는 힘을 헤드에 설치된 스프링을 수직방향으로 변형시키는 힘으로 전환함으로써 구조를 단순화한다. 나아가 탄성력의 세기 즉, 강약을 조절한 구조를 제공한다.

Claims

스프링이 설치되는 스프링 설치부와, 상기 스프링 설치부의 양 측면으로 암 연결부가 형성된 헤드;

상기 헤드의 양측 암 연결부에 상단 부분이 회전가능하게 결합되어 연장되며 하단측이 파지가능하도록 형성된 한 쌍의 암;

상기 헤드의 스프링 설치부에 수직방향으로 설치되며, 상기 한 쌍의 암이 서로 접근하는 움직임을 전달받아 수직 방향으로 압축 또는 신장하면서 발생하는 탄성력을 상기 암에 제공하는 스프링 부재;

상기 각 암에 제1단부가 연결되고 상기 각 암 사이로 연장되는 제2단부를 갖는 한 쌍의 링크; 및

상기 각 링크의 제2단부가 하단에 연결되고, 상기 암이 서로 접근 동작시 움직임을 링크로 전달받아 힘의 합산력으로 상기 스프링 부재를 압축 또는 신장 동작시키는 스프링 동작부를 포함하는 것을 특징으로 하는 완력기.
제1항에 있어서,

상기 스프링 부재는 압축 코일 스프링으로 이루어지며,

상기 스프링 동작부는 상기 암이 서로 접근하는 동작을 전달받아 일단이 지지된 상기 코일 스프링의 타단을 상기 일단을 향해 접근시키면서 압축하도록 구성되어, 상기 코일 스프링의 압축 변위에 의해 발생하는 탄성력을 상기 암에 제공하 도록 구성된 것을 특징으로 하는 완력기.
제2항에 있어서,

상기 스프링 설치부는 하단이 개구된 중공의 원통부로 이루어지며,

상기 코일 스프링은 상기 중공의 원통부 내측에 설치되되, 상단이 상기 중공의 원통부의 상부 커버에 지지되도록 설치되며,

상기 스프링 동작부는 상기 코일 스프링의 하단을 받치는 지지부재; 상기 중공의 원통부의 상기 상부 커버에 상단이 지지되어 상기 코일 스프링의 중심부를 통해 아래에 연장되는 로드 지지부; 및 상기 로드 지지부의 중심부에 승강가능하게 삽입되어 지지되고, 상기 지지부재와 결합된 상태로 상기 지지부재를 관통하여 하방으로 연장되며, 하단에 링크 연결부가 형성되는 로드를 포함하며,

상기 링크는 상기 링크의 제2단부가 연결되는 링크 연결부가 상기 암에 연결된 상기 링크의 제1단부보다 상측으로 위치하도록 연결되어, 상기 암의 접근 동작에 의해 상기 링크 연결부가 상방 이동하면서 상기 지지부재에 의해 상기 코일 스프링이 압축되면서 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 완력기.
제3항에 있어서,

상기 로드의 외주면에는 나사산부가 구비되고,

상기 지지부재는 중심부에 상기 나사산부가 관통하여 지나면서 나사체결되는 나사산부를 구비한 회전 노브로 이루어져,

상기 회전 노브는 일측 또는 타측 방향으로의 회전에 의해 상기 로드를 따라 승강하면서 상기 코일 스프링에 의한 탄성력의 세기를 조절가능하게 구성한 특징으로 하는 완력기.
제2항에 있어서,

상기 스프링 설치부는 상부가 개구된 중공의 원통부로 이루어져 상기 코일 스프링은 하단이 상기 중공의 원통부 하면에 의해 지지되면서 내부에 설치되며,

상기 스프링 동작부는 상기 코일 스프링의 상단을 헤드부가 지지한 상태로 상기 중공의 원통부를 따라 승강가능하게 설치되며 하부로 연장된 지지부재; 및 상기 헤드 하부에서 상기 중공의 원통부 하면을 관통하여 상기 중공의 원통부 내부로 연장되어 상기 지지부재와 결합되며, 하단에 링크 연결부가 형성된 로드를 포함하여 구성되고,

상기 링크는 상기 제2단부가 연결되는 링크 연결부가 상기 암에 연결된 제1단부 보다 하부에 위치하도록 연결되어, 상기 암의 접근 동작은 상기 링크 연결부를 하방 이동으로 전환되어 상기 가압편에 의해 상기 코일 스프링이 하방으로 압축되면서 탄성력이 제공되도록 구성한 것을 특징으로 하는 완력기.
제5항에 있어서,

중공의 원통부는 원통형의 단일의 중공의 원통부가 측면이 서로 연통된 상태로 복수개 배치되어 이루어져, 상기 중공의 원통부에는 복수개의 코일 스프링이 설 치되며,

상기 지지부재의 헤드부와 복수개의 코일 스프링 상단 사이에는 가압편이 설치되어 상기 가압편이 지지부재의 상기 헤드부에 지지되면서 상기 헤드부와 함께 승강하면서 상기 코일 스프링 상단을 지지하고,

상기 지지부재는 상기 가압편의 중심부를 관통하여 하방으로 연장된 것을 특징으로 하는 완력기.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 지지부재는 중심부에 형성된 홀에 나사산부가 형성되어 상기 로드는 상기 나사산부를 통해 상방으로 연장되면서 나사체결되고, 상기 지지부재는 상기 헤드부의 회전 조작에 의해 상기 로드와의 체결 길이가 조절되면서 중공의 원통부를 따라 승강하는 조절나사로 이루어져,

상기 조절 나사의 승강에 따라 상기 암의 상호 접근 이동시 제공되는 탄성력의 세기를 조절가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 완력기.
제1항에 있어서,

상기 스프링 부재는 로드 부분과 실린더 부분을 가지며 상기 로드 부분이 상기 실린더 부분 내측으로 이동하는 압축 길이에 대응하여 탄성력을 제공하는 압축 가스 스프링으로 이루어지며,

상기 스프링 설치부는 하단이 개구된 중공의 원통부로 이루어져 상기 실린더 부분이 지지되면서 상기 중공의 원통부를 따라 연장되도록 설치되며,

상기 스프링 동작부는 상기 로드 부분의 하단에 홀 형태로 형성되어 고정핀에 의해 상기 암의 제2단부가 결합되는 링크 연결부로 이루어지며,

상기 링크는 상기 링크 연결부에 연결되는 제2단부가 상기 암에 연결되는 제1단부보다 상방으로 위치하도록 구성되어,

상기 암의 접근 동작에 따라 상기 링크 연결부가 상승하면서 상기 로드 부분이 상기 실린더 부분 내측으로 이동하면서 탄성력이 제공되도록 구성된 것을 특징으로 하는 완력기.
제1항에 있어서,

상기 스프링 부재는 로드 부분과 실린더 부분을 가지며 상기 로드 부분이 상기 실린더 부분 외측으로 이동하는 신장 길이에 대응하여 탄성력을 제공하는 인장 가스 스프링으로 이루어지며,

상기 스프링 설치부는 하단이 개구된 중공의 원통부로 이루어져 상기 실린더 부분이 지지되면서 상기 중공의 원통부를 따라 연장되도록 설치되며,

상기 스프링 동작부는 상기 로드 부분의 하단에 홀 형태로 형성되어 고정핀에 의해 상기 암의 제2단부가 결합되는 링크 연결부로 이루어지며,

상기 링크는 상기 링크 연결부에 연결되는 제2단부가 상기 암에 연결되는 제1단부보다 하방으로 위치하도록 구성되어,

상기 암의 접근 동작에 따라 상기 링크 연결부가 하강하면서 상기 로드 부분 이 상기 실린더 부분 외측으로 이동하면서 탄성력이 제공되도록 구성된 것을 특징으로 하는 완력기.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 실린더 부분을 지지하며, 상기 실린더 부분을 상기 중공의 원통부를 따라 승강조작가능하게 하여 상기 가스 스프링에 의해 제공되는 탄성력의 세기를 조절가능하게 구성된 지지부재를 구비한 완력기.
제10항에 있어서,

상기 실린더 부분 외주면에 나사산부가 구비되고,

상기 지지부재는 상기 실린더 부분이 관통하여 지나면서 상기 나사산부에 나사체결되는 회전 노브로 이루어지고,

상기 회전노브는 상기 중공의 원통부에 교차 방향으로 형성된 상기 중공의 원통부 보다 큰 구경의 원통홈에 의해 지지되면서 회전에 따라 상기 실린더 부분을 승강 이동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 완력기.