KR100762915B1 - 진동형 운동기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동 운동기구에 관한 것으로서, 발판 위에 사용자가 올라가면 상기 발판이 진동을 함으로서 전신 근육의 이완 및 단련을 하도록 하는 진동 운동기구의 구조를 개선하여 베어링의 수를 줄임으로 소음과 원가를 절감하고, 내구성을 높이기 위하여 개발된 것으로;

상부에 발판이 형성되어 상기 발판이 수직 승하강을 미세반복하도록 하여 진동을 일으키는 진동운동기구에 있어서;

상기 진동운동기구는 지면에 고정되는 바닥프레임과;

상기 바닥프레임의 상면과 적어도 두 개 이상의 압축코일스프링에 의하여 평행하게 일정간격을 유지하도록 형성되는 발판과;

상기 바닥프레임의 상면 중앙에 원통형 상으로 장착하되 그 중앙에는 각각 상부와 하부 끝단에는 수직방향으로의 운동시 사용자의 체중에 따른 편심에 의한 마찰력을 최소화하도록 하는 수직베어링이 삽입되도록 내경이 확장되는 가이드홀이 형성되며, 외주면에는 외경이 확장되는 자기회로 고정턱이 형성되는 비자성체 가이드와;

상기 발판의 저면 중앙에서 형성되는 원판형상의 장착부와, 상기 장착부 저면 중앙에서 상기 가이드홀에 상응하도록 수직 아래로 연장되는 가이드봉과;

상기 가이드봉의 장착부에서 보이스코일의 외주면에 감겨져 하단으로 연장되는 원통형의 보빈과, 상기 가이드에 상응하는 내경을 가지고 상기 모터 고정턱에 의하여 고정되어 보빈의 하단이 삽입되어 자력에 의하여 승하 강하도록 하는 자기회로부가 형성되는 구동부로 구성됨을 특징으로 하는 진동형 운동기구에 관한 것이다.

진동, 운동기구

Description

진동형 운동기구{The vibration sporting goods}

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드봉을 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가이드봉을 나타낸 단면도.

도 5는 종래 진동 운동기구를 나타낸 단면도.

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 바닥프레임 2 : 발판

21 : 압축코일스프링

3 : 가이드

31 : 수직베어링 32 : 가이드홀

33 : 자기회로 고정턱

4 : 가이드봉

41 : 장착부 42 : 수직부

43 : 방열홀

5 : 구동부

51 : 보이스코일 52 : 보빈

53 : 자기회로부 54 : 위치센서

55 : 센서장착봉 56 : 측정기준봉

6 : 승강 가이드

61 : 지지프레임 62 : 발판

7 : 가이드 봉 8 : 리니어 모터

81 : 가동축

9 : 연결수단

본 발명은 진동 운동기구에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 진동 운동기구의 구조를 보다 단순화하면서 그 운동이 원활하도록 구성하여 제조단가를 절감하고 내구성을 향상시키기 위하여 개발된 진동형 운동기구에 관한 것이다.

갈수록 다이어트에 관한 관심이 증가하면서 각종 운동기구 및 건강보조식품이 범람하고 있는 상황에서 현대인들은 바쁜 생활에서 여유시간의 부족으로 또는 대부분의 운동기구가 직접 신체를 움직여야 하는 것에 반하여 보다 쉽게 그 효과를 얻기를 바라기에 실제 비만의 문제를 가지고 있으면서 운동을 소홀하게 하는 경우를 많이 볼 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 수직 또는 좌우로 미세 진동을 주고 여러 가지 자세로 진동하는 발판에 올려놓는 것만으로 다이어트의 효과를 얻 을 수 있는 진동 운동기에 대한 관심이 늘고 있다.

일 예로 발판 위에 직립자세로 서있을 때 진동에 의하여 발목 및 허벅지 부위의 근육은 자동으로 수축과 이완이 반복되면서 웨이트 트레이닝과 동일한 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

도 5는 종래 진동 운동기구를 나타낸 단면도로서, 팔을 지지하기 위한 수단과 운동 시간 등을 나타낸 계기판 등을 생략하고 단순 발판의 움직이는 원리만을 보여주기 위한 도면이다.

이의 구성은 대략 직사각형으로 구성되는 지지프레임(61)상에 상호 이격되는 상태로 고정설치되어 발판(62)의 승강운동을 유도하는 한 쌍의 승강 가이드(6)와;

상기 발판(62)의 저면에 일체로 고정 설치되는 상태에서 승강 가이드(6)에 승강 가능하게 삽입 설치되는 가이드 봉(7)과;

상기 승강 가이드(6)의 사이에 위치되는 상태로 지지프레임(61)상에 고정 설치되는 리니어 모터(8)와;

상기 리니어 모터(8)의 전동력을 상기 발판(62)에 전동시킬 수 있도록 상기 리니어 모터(8)의 가동축(81)의 상단부과 발판(62)사이에 연결 설치되는 연결수단(9)과;

상기 지지 프레임(61)과 발판(62)에 양단이 고정 설치되며 작동 시 완충기능을 부여하기 위한 전 후방의 탄발부재로 구성되어 있다.

이러한 구성은 양측 승강가이드(6)에 의하여 안정적으로 승하강을 하려는 의도는 있으나 리니어 모터의 가동축(81) 및 가이드봉(7)를 안정되고 마찰력을 최소 화하여 가이드하기 위하여 사용되는 각종 베어링 부재는 최소 4개 이상이 들어가게 된다.

하지만, 가이드 및 베어링의 수가 증가할수록 그 구조가 복잡하여 제조단가가 상승하게 되고 볼베어링의 작동에 의한 소음이 발생 될 뿐만 아니라 하중이 늘어나는 단점을 가지고 있다.

또한, 사용자의 체중에 의한 부하에 의하여 진동 운동기의 온도 상승을 가져오게 되는데 여기에 각종 가이드에 의한 마찰의 증가는 더더욱 온도를 상승시키는 요인이 되어 사용하고 나면 뜨거워지는 진동 운동기구에 대한 소비자의 거부감이 생기고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 가이드 및 이에 장착되는 베어링의 최소화하는 진동 운동기구를 제공하는데 있다.

진동하는 위치를 제어부에서 파악하여 사용자가 탑승하지 않은 상태에서의 공회전을 막고 원하는 진동을 할 수 있는 진동 운동기구를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상부에 발판이 형성되되 상기 발판이 수직 승하강을 미세반복하도록 하여 진동을 일으키는 진동운동기구에 있어서;

상기 진동운동기구는 지면에 고정되는 바닥프레임과;

상기 바닥프레임의 상면과 적어도 두 개 이상의 압축코일스프링에 의하여 평행하게 일정간격을 유지하도록 형성되는 발판과;

상기 바닥프레임의 상면 중앙에 원통형상으로 장착하되 그 중앙에는 각각 상부와 하부 끝단에는 수직방향으로의 운동시 사용자의 체중에 따른 편심에 의한 마찰력을 최소화하도록 하는 수직베어링이 삽입되도록 내경이 확장되는 가이드홀이 형성되며, 외주면에는 외경이 확장되는 자기회로 고정턱이 형성되는 비자성체 가이드와;

상기 발판의 저면 중앙에서 형성되는 원판형상의 장착부와, 상기 장착부 저면 중앙에서 상기 가이드홀에 상응하도록 수직 아래로 연장되는 가이드봉과;

상기 가이드봉의 장착부에서 보이스코일의 외주면에 감겨져 하단으로 연장되는 원통형의 보빈과, 상기 가이드에 상응하는 내경을 가지고 상기 모터 고정턱에 의하여 고정되어 보빈의 하단이 삽입되어 자력에 의하여 승하 강하도록 하는 자기회로부가 형성되는 구동부로 구성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 바닥프레임(1)에서 일정 높이로 입설되어 그 끝단에는 위치센서(54)가 장착되는 센서장착봉(55)과, 상기 센서장착봉(55)과 소정간격이격되도록 상기 발판(2)의 저면에서 일정길이 연장되어 측정기준봉(56)이 추가로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드봉의 장착부는 하부에서 상부로 갈수록 외경이 확장되어 그 끝단에는 수직아래로 연장되는 수직부가 형성되어, 상기 수직부 끝단에 보빈이 형성되어, 상기 수직부는 외주면을 따라 관통된 다수의 방열홀이 형성됨을 특징으 로 한다.

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드봉을 나타낸 단면도이다.

이의 대표적인 구성은 상부에 발판(2)이 형성되어 상기 발판(2)이 수직 승하강을 미세반복하도록 하여 진동을 일으키는 진동운동기구에 있어서;

상기 진동운동기구는 지면에 고정되는 바닥프레임(1)과;

상기 바닥프레임(1)의 상면과 적어도 두 개 이상의 압축코일스프링(21)에 의하여 평행하게 일정간격을 유지하도록 형성되는 발판(2)과;

상기 바닥프레임(1)의 상면 중앙에 원통형상으로 장착하되 그 중앙에는 각각 상부와 하부 끝단에는 수직방향으로의 운동시 사용자의 체중에 따른 편심에 의한 마찰력을 최소화하도록 하는 수직베어링(31)이 삽입되도록 내경이 확장되는 가이드홀(32)이 형성되며, 외주면에는 외경이 확장되는 자기회로 고정턱(33)이 형성되는 비자성체 가이드(3)와;

상기 발판(2)의 저면 중앙에서 형성되는 원판형상의 장착부(41)와, 상기 장착부 저면 중앙에서 상기 가이드홀(32)에 상응하도록 수직아래로 연장되는 가이드봉(4)과;

상기 가이드봉(4)의 장착부(41)에서 보이스코일(51)이 외주면에 감겨져 하단으로 연장되는 원통형의 보빈(52)과, 상기 가이드(3)에 상응하는 내경을 가지고 상기 모터 고정턱에 의하여 고정되며 보빈(52)의 하단이 삽입되어 자력에 의하여 승하 강하도록 하는 자기회로부(53)가 형성되는 구동부(5)로 구성되어 있다.

이러한 단일 가이드(3)와 가이드봉(4)에 의한 수직운동은 그 사용자의 체중에 의한 편심에도 그 내구성을 유지할 수 있고 마찰력을 최소화하도록 적절한 위치에 수직베어링(31)을 장착하면 일반적인 사람의 체중에 의한 편심에도 변형이 쉽게 일어나지 않을 것이다.

또한, 상기 장착부(41)는 가이드봉(4)과 승강하는 발판(2)의 면적차이가 크기 때문에 발판이 하중을 견디지 못하여 변형될 우려가 있으며 이를 해소하기 위하여 상기 장착부(41)에 의하여 하중이 발판으로 넓게 퍼져 이러한 변형을 막도록 한 것이다.

이때 상기 압축코일스프링(21)은 안정적인 복원으로 장치나 신체에 무리가 가지 않도록 할 뿐만 아니라 구동부가 가이드봉(4)을 중심으로 회전하는 것을 막아주는 장치가 된다.

또한, 가이드(3)는 자기회로부(53)의 자력선을 끌어오는 성분이 배제된 재료를 쓰며 상, 하부에 수직베어링(31)을 장착하고 외부 직경은 상기 자기회로부(53)를 끼워 넣은 후 더 이상 미끄러지지 않고 위치를 유지하도록 자기회로 고정턱(33)을 주어 하부 외경이 상부 외경보다 조금 크도록 가공한다.

또 이때 상기 자기회로부(53)는 일반 스피커에서 보이스코일을 사용하여 음 성출력에 따라 보이스코일의 진동폭을 결정하는 것과 동일한 원리를 적용하게 되는 것으로서 일반 스피커 자기회로와 동일한 회로를 가지고 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 바닥프레임(1)에서 일정 높이로 입설되어 그 끝단에는 위치센서(54)가 장착되는 센서장착봉(55)과, 상기 센서장착봉(55)과 소정간격이격되도록 상기 발판(2)의 저면에서 일정길이 연장되어 측정기준봉(56)이 추가로 형성되는 실시 예를 나타내었다.

상기 위치센서(54)를 장착함으로서 상기 진동 운동기구를 제어하는 제어부에 많은 기능을 추가로 설정할 수 있게 되는데 이에 예측가능한 기능은 다음과 같다.

자기회로부에 의한 힘과 진동, 공진 주파수간의 관계에 의하여 탑승자의 몸무게나 기계에 걸리는 하중을 알아내 계기판에 표시할 수 있도록 하며, 위치를 센싱하면서 탑승자가 없을 경우의 공진을 방지하여 건축물의 바닥판에 과도한 소음이나 진동을 방지한다.

또한, 몸무게에 따른 하중의 차이는 진폭의 변화를 가져오게 되므로 적절한 진폭을 위하여 출력을 조정하여 일정하고 안전한 구동을 보장한다.

또한, 운동중 외부요인에 의한 급작스러운 하중의 변화나 또는 충격에 의하여 위치가 급격한 변동되었을 때 이를 전원을 차단하여도 관성과 스프링 작용에 의해 몇 회의 잔여진동이 있게 되며 응급상황 시 이런 잔여 진동을 적극적으로 억제하여 빠른 시간내에 완전히 작동이 멈추도록 할 수 있게 된다.

또한, 위치를 센싱하여 정확한 사인파가 되도록 조정하여 타는 느낌을 가능 한 부드럽게 한다.

또 위치를 센싱하여 알아낸 몸무게와 스프링 계수와의 관계에 의한 공진 주파수를 알아내어 자동으로 그 주파수에 맞춤으로써 적은 동력으로 큰 운동량을 만들어낼 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가이드봉을 나타낸 단면도로서, 상기 가이드봉(4)의 장착부(41)는 하부에서 상부로 갈수록 외경이 확장되어 그 끝단에는 수직아래로 연장되는 수직부(42)가 형성되어, 상기 수직부 끝단에 보빈(52)이 형성되되, 상기 수직부(42)는 외주면을 따라 관통된 다수의 방열홀(43)이 형성되는 실시 예를 나타내었다.

상기 방열홀(43)은 보빈(52)에 의하여 공기의 흐름이 원활하지 않은 내부에서 마찰에 의하여 가열된 공기가 용이하게 외부로 빠져나갈 수 있도록 한 것으로서, 보통 발판의 하강 때 공기를 배출하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 베어링 및 가이드의 수를 최소화하여 베어링 볼에 의한 소음을 감소시키는 효과가 있다.

또한, 구조를 단순화하여 원가를 줄이고 무게를 줄이는 효과가 있다.

또한, 복잡한 구조로 인한 고장을 줄이는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 상부에 발판(2)이 형성되어 상기 발판(2)이 수직 승하강을 미세반복하도록 하여 진동을 일으키는 진동운동기구에 있어서;

   상기 진동운동기구는 지면에 고정되는 바닥프레임(1)과;

   상기 바닥프레임(1)의 상면과 두 개 이상의 압축코일스프링(21)에 의하여 평행하게 일정간격을 유지하도록 형성되는 발판(2)과;

   상기 바닥프레임(1)의 상면 중앙에 원통형상으로 장착하되 그 중앙에 수직베어링(31)이 삽입되고, 그 외주면에 자기회로부(53)가 고정되는 비자성체 가이드(3)와;

   상기 발판(2)의 저면 중앙에서 형성되는 원판형상의 장착부(41)와, 상기 장착부 저면 중앙에서 상기 가이드홀(32)에 상응하도록 수직아래로 연장되는 가이드봉(4)과;

   상기 가이드봉(4)의 장착부(41)에서 보이스코일(51)이 외주면에 감겨져 하단으로 연장되는 원통형의 보빈(52)과, 상기 가이드(3)의 외주면에 고정되며, 상기 보빈(52)의 하단이 삽입되어 자력에 의하여 승하강하도록 하는 자기회로부(53)를 포함하되,

   상기 가이드봉(4)의 장착부(41)의 끝단에는 수직아래로 연장되는 수직부(42)가 형성되어, 상기 수직부 끝단에 상기 보빈(52)이 형성되고, 상기 수직부(42)는 외주면을 따라 관통된 다수의 방열홀(43)이 형성됨을 특징으로 하는 진동형 운동기구.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 바닥프레임(1)에서 일정 높이로 입설되어 그 끝단에는 위치센서(54)가 장착되는 센서장착봉(55)과, 상기 센서장착봉(55)과 소정간격이격되도록 상기 발판(2)의 저면에서 일정길이 연장되어 측정기준봉(56)이 추가로 형성됨을 특징으로 하는 진동형 운동기구.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 수직부(24)는 상부로 갈수록 외경이 확장되어 그 끝단에 보빈(52)이 형성되는 것을 특징으로 하는 진동형 운동기구.

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