KR101185773B1 - 복부 운동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운동 장비에 관한 것으로, 자세하게는 복부 영역을 운동하기 위하여 적합한 소형 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에서는 운동 장치가 베이스(base)와, 상기 베이스의 중심에서 분리 배치된 제1 및 제2 피벗(pivot)에 결합한 제1 및 제2 지지바(support bar)와, 상기 제1 및 제2 지지바의 주변 말단(perimeter-side end)에 결합되어 독립적으로 회전할 수 있는 무릎 패드(knee pad)들과, 상기 베이스에 결합한 상부 말단 지지부(upper extremity support), 및 상기 베이스의 후방에 위치하는 후단 지지부(rear support) 및 상기 베이스의 전방에 위치하는 전단 지지부(front support)를 포함하되, 상기 베이스의 경사(inclination) 및 높이(elevation) 중 적어도 하나는 상기 후단 지지부와 전단 지지부의 조절에 의하여 결정되고, 상기 제1 및 제2 지지바는 상기 베이스의 주변부(perimeter) 및 접촉 링(contact ring) 중 적어도 하나의 주위에서 서로 다른 원호(arc)를 따라 이동하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 소형으로 접을 수 있으며 다양한 운동 방식을 제공할 수 있다.

Description

복부 운동 장치{Abdominal Exercise Device}

본 발명은 운동 장비에 관한 것으로, 자세하게는 복부 영역을 운동하기 위하여 적합한 소형 장치에 관한 것이다.

건강은 늘 마음을 가장 많이 쓰는 부분이다. 유감스럽게도, 현재의 고도의 기술력에서, 사회는 사람들이 건강을 잘 유지해야 할 것을 요구한다. 비록 식이 요법과 운동이 양호한 건강 상태를 유지하는 핵심 측면이라고 일반적으로 알려져 있으나, 종종 시간과 돈이 적절한 건강 요법을 유지하려는 바람을 대신한다.

불량한 요법과 부적당한 운동은 불편한 생활 방식을 초래한다. 많은 사람은 배통(背痛)(back pain), 특히 허리 통증(low back pain)으로 시달린다. 배통은 걷거나, 앉거나, 잠자는 데 있어서 문제를 야기하는 다른 많은 불편함의 원인이 될 수 있다. 종종 배통은 허리를 경직시키고 불편하거나 고통스러운 경련을 초래하는 불량한 자세, 운동 부족, 및 스트레칭 부족에 기인한다. 경직과 경련은 배통으로 고생하는 사람의 모션을 제한하는데 기여한다.

현재의 운동 장치는 서 있거나 않아 있는 동안에 무거운 것을 들 것을 요하므로, 척추에 축 방향의 하중을 주어 아픈 등을 더 악화시키게 된다. 이는 또 다른 고통의 원인이 될 수 있다. 몇 가지 장치는 축 방향 하중을 최소화하기 위하여 무릎을 꿇은 상태에서 몸의 중심부 내지 하체 운동을 하도록 하지만, 이들 장치는 운동가능한 대상 근육 부분 및 운동 강도에 있어 제한이 있다. 다른 운동 장치들은 사용자가 경사진 위치에서 운동할 수 있도록 하지만, 이들 장치는 복잡하고, 도르래와 케이블을 포함하는 등 많은 구성 요소를 필요로 하고, 공간을 많이 차지한다. 따라서, 이들 장치는 부적당하고 비효율적이다.

그러므로, 척추 상에 축 방향의 하중을 최소화하고 운동 강도를 증가시키면서 다수의 운동을 수행하게 하는 최소의 구성 요소를 가진 소형 운동 장치에 대한 요구가 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 일반적으로, 본 개시발명은 소형이고 사용하기 쉬우며, 최소의 구성 부분을 필요로 하고, 다양한 근육 부분을 대상으로 할 수 있는 운동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 개시발명은 복수의 근육 부분을 대상으로 하면서 척추에 축 방향으로 걸리는 부하를 최소화하는 운동 장치를 제공한다. 특히, 복근을 대상으로 하는 것에 적합하다고 알려진다. 더욱이, 본 개시발명은 운동 강도가 조절될 수 있는 운동 장치를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 다양한 형태의 운동 장치가 설명되는데, 하나의 실시예에서는 운동 장치가 베이스(base)와, 상기 베이스의 중심에서 분리 배치된 제1 및 제2 피벗(pivot)에 결합한 제1 및 제2 지지바(support bar)와, 상기 제1 및 제2 지지바의 주변 말단(perimeter-side end)에 결합되어 독립적으로 회전할 수 있는 무릎 패드(knee pad)들과, 상기 베이스에 결합한 상부 말단 지지부(upper extremity support), 및 상기 베이스의 후방에 위치하는 후단 지지부(rear support) 및 상기 베이스의 전방에 위치하는 전단 지지부(front support)를 포함하되, 상기 베이스의 경사(inclination) 및 높이(elevation) 중 적어도 하나는 상기 후단 지지부와 전단 지지부의 조절에 의하여 결정되고, 상기 제1 및 제2 지지바는 상기 베이스의 주변부(perimeter) 및 접촉 링(contact ring) 중 적어도 하나의 주위에서 서로 다른 원호(arc)를 따라 이동하는 것을 특징으로 한다.

본 장치의 또 하나의 형태에서, 운동 장치는 개인을 무릎 꿇은 자세로 지지하기 위한 주 지지 수단, 주 지지 수단의 중심에서 분리되어 위치하는 제1 및 제2 피벗에 결합하여 개인의 무릎의 모션을 제어하기 위한 제1 및 제2 지지 수단, 독립적으로 회전가능하고 제1 및 제2 지지 수단에 결합하여 개인의 무릎에 생기는 충격을 완화하기 위한 완충 수단, 주 지지 수단에 결합하여 개인의 상부 말단부를 지지하기 위한 제3 지지 수단, 및 주 지지 수단을 지지하기 위한 제4 지지 수단을 포함하되, 주 지지 수단의 경사 및 높이 중 적어도 하나는 제4 지지 수단의 길이를 조절하여 결정되고, 제1 및 제2 지지 수단은 개인에 대한 타원형 모션을 만들기 위하여 주 지지 수단의 주변부 및 접촉 수단 중 적어도 하나의 주위에서 서로 다른 원호를 따라 움직이는 것을 특징으로 한다.

본 장치의 또 다른 형태에서, 운동 머신을 위한 방법은 운동 머신에 대하여 지지 각부의 높이를 조절하는 단계, 베이스의 중심에서 분리되어 위치하는 제1 및 제2 피벗 포인트를 경유하여 결합하고 무릎의 모션을 제어하도록 설정된 제1 및 제2 지지부에 부착된 독립적으로 회전가능한 무릎 패드 상에 무릎을 두는 단계, 베이스에 결합한 상부 말단 지지부 상에 손을 두는 단계, 및 베이스의 주변부 및 접촉 링 중 적어도 하나의 주위에서 서로 다른 원호를 따라 무릎 패드를 이동시키는 단계를 포함하되, 지지 각부의 높이를 조절하는 단계에서 운동 머신의 경사 및 높이 중 적어도 하나는 조절에 의하여 결정되는 것을 특징으로 한다.

기타 형태들은 명세서 전반을 통하여 발견된다.

이와 같은 본 발명에 따른 복부 운동 장치에 의하면, 소형으로 접을 수 있어서 보관이 편리하고, 사용자의 선택에 따른 다양한 운동 방식을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 무릎 패드가 제거된 평면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 베이스가 제거되고, 프레임, 다리, 및 핸들을 보여주는 평면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예의 측면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예의 스토리지 구성을 보여주는 도,
도 6은 본 발명의 일 실시예의 정면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예의 사시도, 및
도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예의 사시도이다.

첨부된 도면을 참조하여 이하에 제시된 상세한 설명은 실시예들을 가능하게 하기 위한 설명이지 제조되거나 이용될 수 있는 형태나 실시예들만을 나타내기 위한 것이 아니다. 본 설명은 예시된 실시예들과 연계된 예시적 실시예를 제조하고 동작시키기 위한 기능 및 순서를 제시한다. 그러나 동일하거나 균등한 기능 및 순서는 본 발명의 정신과 범위 내에 포함되도록 의도된 서로 다른 실시예들을 수반할 수 있다.

간단하고 소형이지만 다양한 근육 부분을 대상으로 할 수 있는 복부 운동 장치(100)를 위한 다양한 실시예들이 있다. 본 운동 장치(100)는 비록 상급 운동자들을 위한 방식으로 설계될 수 있음에도 다른 운동 장비에서 요하는 도르래, 케이블, 저항 밴드, 웨이트(weight) 및 다른 별도의 부속물을 요하지 않는다. 이는 단지 사용자의 체중 및 중력을 요할 뿐이다. 또한, 운동에서의 가변 저항은 경사(incline)를 조정하고 중력을 저항의 형태로 사용하여 달성될 수 있다. 더욱이, 본 운동 장치(100)는 옷장 안이나 침대 밑에 맞도록 소형으로 접을 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 운동 장치(100)는 베이스(base)(102), 베이스(102)를 지지하는 베이스 프레임(base frame)(104), 및 한 쌍의 무릎 패드(knee pad)(110, 112)를 포함한다. 사용자는 무릎을 상기 무릎 패드(110, 112)에 두고 베이스(102), 베이스 프레임(104), 또는 핸들(handle)(114)을 잡아 상체를 지지하고 안정시킨다. 본 장치(100)의 사용을 위한 전형적 (비-제한적(non-limiting)) 보디 포지션(body position)은 무릎을 허벅지에 수직으로 하고, 허벅지는 상체에 수직으로 하는 것이다. 이 포지션은 등(back)에서 척추후관절(facet joint)을 편다(open up)고 알려져 있다. 척추기립근(lower back muscle)뿐만 아니라 복근(abdominal), 특히 가로 복근(transverse abdominous) 및 세로근(oblique) 등의 다양한 근육 부분을 이용하여, 사용자는 베이스(102)의 주변부(116)를 따르는 경로를 통하여 측 방향으로(from side to side) 하체를 축 회전(pivot)시킨다. 이하에서 더 설명된 바와 같이 신체의 서로 다른 부분을 위한 경로는 아치형 경로(arcuate path) 또는 타원형 경로(elliptical path) 또는 이들의 변형일 수 있다.

베이스(102)는 사용자가 운동을 수행하기 위한 구조적 지지부를 제공한다. 베이스(102)는 주변부(perimeter)(116) 및 중심(center)(200), 및 무릎 패드(knee pad)(110, 112)가 하나의 경로에서 주변부(116)를 따라 움직이도록 하는 수단을 가진다. 무릎 패드(110, 112)가 경로에서 베이스(102)를 따라 이동하도록 하는 다양한 수단이 고안되어 있다. 일부 실시예들에서, 베이스(102)의 주변부(116)는 채널(channel)이나 홈(groove) 또는 트랙(track)을 가질 수 있다. 예를 들면, 무릎 패드(110, 112)는 베어링(bearing), 다리 바퀴(caster) 또는 어떤 다른 미끄럽거나 마찰이 거의 없는 면에서 채널이나 홈 또는 트랙을 따라 미끄러질 수 있다. 또는, 주변부(116)는 무릎 패드(110, 112)가 움직일 수 있는 레일을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 주변부(116)는 단지 평평한 면일 수 있고, 지지 바(support bar)(106, 108)에 의해 안정화된 무릎 패드(110, 112)는 평평한 면을 따라 미끄러지고(slide), 활주되고(glide), 구를(roll) 수 있다. 지지 바(106, 108)를 사용하는 실시예들에서, 베이스는 중심(center)(200)에 관하여 중심에서 분리되어(off-center)(또는 쌍으로(bilateral)) 위치한 제1 및 제2 피벗 포인트(pivot point)(202, 204)를 더 포함한다. 피벗 포인트가 중심에서 분리된(off-center) 실시예에서, 무릎 패드(110, 112)는 내재적으로 베이스(102)의 반경보다 작은 반경을 가진 서로 다른 원호(arc)들을 따라 움직일 것이다. 이는 베이스(102)의 주변부에 대하여, 무릎 패드(110)가 타원형으로 움직이도록 할 것이다.

예시된 도들에서, 베이스(102)는 원형이다. 그러나, 베이스(102)는 무릎 패드(110, 112)가 제어된 경로를 따라 움직이도록 충분히 큰 면적을 가지는 한, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 파이 형(pie shaped) 또는 이와 비슷한 형태 등의 기하학 형태일 수 있다. 베이스(102)는 플라스틱, 섬유유리(fiberglass), 금속 또는 이와 비슷한 미끄러운 면을 제공하는 견고한 재료로 제조될 수 있다.

도 3에 보이는 바와 같이 베이스 프레임(104)은 베이스(102)를 위한 구조적 지지부(structural support)를 제공한다. 베이스 프레임(104)은 전단부(front portion)(300); 전단부(300)의 맞은 편에 있는 후단부(rear portion)(302); 전단부(300)에 부착된 전단 지지부(front support)(304); 및 후단부(302)에 부착된 후단 지지부(rear support)(306)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 전단 지지부(304)는 후단 지지부(306)보다 길어, 도 4에 보이는 것처럼 전단부(300)를 후단부(302) 위로 올리고 베이스(102)에 대한 경사(incline)를 제공한다. 베이스(102)를 지지하기 위하여 지지부(support) 또는 접촉 링(contact ring)(475)이 사용될 수 있고, 또한 또 다른 실시예들(도 7 내지 도 9)에서, 지지부 또는 접촉 링(475)은 사용자가 위에 "탈(ride)"수 있는 탑승 링(ridable ring)으로 노출될 수 있다.

일부 실시예들에서, 전단 지지부(304) 및 후단 지지부(306)는 베이스(102)의 경사 레벨을 변경하기 위하여 조절될 수 있다. 따라서, 전단부(300)는 정방향 경사(incline)를 만들기 위하여 후단부(302)보다 높을 수 있다. 또한, 후단부(302)는 후방향 경사(decline)를 만들기 위하여 전단부(300)보다 높을 수 있다. 더욱이, 이 밖에, 전단부(300) 및 후단부(302)는 평평한 면을 만들기 위하여 동일한 높이일 수 있다. 전면 및 후단 지지부(304, 306)를 조절하는 많은 서로 다른 방식들이 베이스(102)의 경사 레벨을 변경하기 위하여 강구되었다. 전단 및/또는 후단부(300, 302)의 높이를 조절함으로써, 운동 장치는 사용자가 운동을 수행할 때 발을 바닥면에서 끄는 것을 쉽게 피할 수 있도록 할 수 있다.

예를 들면, 도 4에 보이는 것처럼 고정된 길이를 가지는 전단 및 후단 지지부(304, 306)는 베이스 프레임(104)의 전단부(300) 및 후단부(302) 각각에 축 회전 가능하게(pivotably) 연결되어 전단 및 후단 지지부(304, 306)가 프레임(104)에 관하여 전방 및 후방으로 축 회전할 수 있다. 핀(pin)(400)을 프레임(104) 및 각부(脚部) 지지부(leg support)(304, 306)에 있는 해당 홀(401)로 삽입함으로써 다양한 포지션들에서 전면 및 후단 지지부(304, 306)를 고정(secure)하기 위하여 표준 잠금 핀(standard locking pin)(400)이 사용될 수 있다. 전면 및 후단 지지부(304, 306)의 길이가 고정되기 때문에, 전면 및 후단 지지부(304, 306)를 프레임(104) 아래에 프레임(104)에 거의 90°의 각도로 직접 배치함으로써 베이스(102)에 바닥에서 가장 높은 높이(greatest height) 또는 가장 먼 거리(greatest distance)를 제공할 수 있다. 후단 지지부(306)보다 긴 전단 지지부(304)를 가짐으로써 전면 및 후단 지지부(304, 306)가 프레임(104)에 직접 하단에 그리고 거의 수직일 때 베이스(102)를 위한 경사를 만들 수 있다. 전단 지지부(304)를 후단 지지부(306)에서 이격하여 축 회전하는 것은 베이스 프레임(104)의 전단부(300)의 높이를 효과적으로 낮추어, 경사의 레벨을 감소시킬 수 있다. 비슷하게, 후단 지지부(306)를 전단 지지부(304)에서 이격하여 축 회전하는 것은 후단부(302)의 높이를 낮추어, 베이스(102)의 경사 레벨을 증가시킬 수 있다.

또한, 전면 및 후단 지지부(304, 306)는 베이스(102)의 경사를 효과적으로 변경하기 위하여 표준적 텔리스코핑 메커니즘(telescoping mechanism:망원경을 접는 방식으로 경통을 다른 경통 사이에 삽입하는 기술)을 이용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전면 및 후단 지지부(304, 306)는 프레임(104)에 축 회전가능하게 연결될 수 있고 또한 텔리스코핑될 수 있다. 전면 및 후단 지지부(304, 306)를 프레임(104)에 축 회전가능하게 연결하는 것은 또한 보관(storage) 또는 휴대(travel)를 위하여 운동 장치(100)를 소형으로 접기 위한 메커니즘을 제공한다.

도 5에 보이는 바와 같이, 전면 및 후단 지지부(304, 306)는 전면 및 후단 지지부(304, 306)가 베이스(102) 및 베이스 프레임(104)에 실질적으로 평행할 때까지 서로를 향하여 축 회전될 수 있고 베이스(102) 및 베이스 프레임(104) 아래로 접힐 수 있다. 그리핑(gripping) 및/또는 완충(cushioning) 피트(402, 404)는 전면 및 후단 지지부(304, 306)의 말단에 위치할 수 있다.

실시예들에서, 지지 바(106, 108)는 무릎 패드(110, 112)가 곡선 또는 원형 경로를 따라 회전하도록 하기 위한 메커니즘을 제공한다. 제1 및 제2 지지 바(106, 108) 각각은 탑재부 말단(206, 208) 및 지지부 말단(210, 212)을 가진다. 탑재부 말단(206, 208)은 각 피벗 포인트(202, 204)에 축 회전가능하게 고정되어, 베이스(102)의 중심(200)에서 중심 분리(off-center)(또는 쌍으로(bilateral) 분기)된다. 이는 지지부 말단(210, 212)을 원하는 경로를 통하여 이동하도록 하면서 지지 바(106, 108)의 한 말단의 위치를 고정한다.

일부 실시예들에서, 탑재부 말단(206, 208)은 예를 들면, 베이스의 중심(200)에서 동일한 피벗 포인트를 공유할 수 있다. 다른 실시예들에서, 탑재부 말단(206, 208)은 도 2에 보이는 바와 같이 조절될 수 있다. 예를 들면, 베이스(102) 및 베이스 프레임(104)은, 단일 세트(set)의 쌍으로 분기된(또는 중심 분리된) 피벗 홀(308, 310)보다는, 복수의 쌍으로 분기된 피벗 홀(308, 310)을 포함할 수 있다. 이는 사용자가 각부 지지부(106, 108)를 탑재하기 위한 피벗 홀(308, 310)을 선택할 수 있어, 단축된 원호, 타원형 또는 확장된 원 등의 비-아치형 모션(non-arcuate motion)을 제공하기 위하여 무릎 패드(110, 112)가 가로지를 수 있는 사용자의 체중(body mass)에 대한 모션 경로를 효과적으로 수정할 수 있는 점에서 종래의 장치에 비하여 상당한 개선이 있다. 다양한 피벗 포인트를 이용함으로써, 특정의 근육 부분들을 대상으로 하여 사용자는 운동을 "세밀하게 조절(fine tune)"할 수 있고 더 편안한 포지션을 취할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 베이스(102) 및 베이스 프레임(104)은 탑재부 말단(206, 208)이 서로 다른 포지션으로 미끄러지게 하기 위하여 홀(308, 310)보다는 쌍으로 분기된(또는 중심 분리된) 슬롯을 포함할 수 있다. 지지 바(106, 108)의 탑재부 말단(206, 208)이 옆으로(laterally) 조절될 수 있는 실시예들에서, 베이스(102) 및 베이스 프레임(104)은 가장 넓은 세팅(setting)을 수용할 만큼 충분히 가장 넓다. 달리 말하면, 최측 포지션(lateral most position) 상에 탑재된 지지 바(106, 108)에 대해, 무릎 패드(110, 112)는 베이스(102)의 주변부(116)를 따라 라이드(ride)할 수 있다.

각 지지 바(106, 108)는 도 4에 보이는 바와 같이 지지부 말단(210, 212)의 상부면(top side)에 부착된 무릎 패드(110, 112) 및 지지 바(106, 108)와 베이스(102) 사이에 있는 무릎 패드(110, 112) 아래의 이동 메커니즘(movement mechanism)(406)(한개만 도시되어 있다)을 가질 수 있다. 따라서, 제1 지지 바 탑재부 말단(206)은 제1 피벗 포인트에 축 회전가능하게 부착되고 제2 지지 바 탑재부 말단(208)은 제2 피벗 포인트(204)에 축 회전가능하게 부착되고 제1 및 제2 지지부 말단(210, 212)은 제1 및 제2 지지부 말단(210, 212)가 이동가능하도록 베이스(102)의 주변부(116) 상에 이동가능하게 탑재된다.

이동 메커니즘(406)은 무릎 패드(110, 112)가 베이스(102)를 따라 미끄러지고(slide), 활주하고(glide), 구르거나 기타의 방식으로 이동하도록 무릎 패드(110, 112)에 지지부를 제공한다. 예를 들면, 이동 메커니즘(406)은 볼 베어링이나 롤러 베어링, 마찰이 거의 없는 패드 등과 같은 휠, 롤러, 베어링 시스템일 수 있다. 따라서, 사용자 하체의 체중은 지지 바(106, 108) 상에서보다는 베이스(102)로 지지할 수 있다. 따라서, 지지 바(106, 108)는 무거운 중량의 베어링 재료로 제조될 필요가 없다.

무릎 패드(110, 112)는 운동 중 무릎을 직접 지지하기 위한 편안한 지지 시스템을 제공하고 사용자의 체중을 무릎뼈(patella)보다는 경골(tibia) 상에 지탱되도록 할 수 있다. 무릎 패드(110, 112)는 베이스(102)의 중심(200) 근처에 위치하는 각 피벗 포인트(202, 204)에 관하여 적당한 경로에서 베이스(102)의 주변부(116)를 따라 이동한다. 더욱이, 무릎 패드(110, 112)는 자신의 회전 포인트(118, 120)에 관하여 축 회전가능할 수 있다. 축 회전 가능한 무릎 패드(110, 112)는 하체가 베이스(102)의 주변부(116) 주위에서 축 회전할 때 무릎 및 다리 상의 토크(torque)나 스트레인(strain)을 줄일 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 및 제2 피벗 포인트(202, 204)를 지지 바(106, 108)에 대하여 상이한 위치(non-co-located)로 배치함으로써 사용자의 신체 모션이 타원형 경로 또는 반(半)-타원형 경로를 지그재그로 움직이도록(traverse) 할 수 있다. 즉, 모션의 한 쌍의 중심(twin center)이 두 개의 피벗 포인트(202, 204)에 의해 달성될 수 있다. 사용자의 체중, 몸통, 또는 하체의 모션이 타원형을 이루는 정도는 서로 다른 피벗 홀(308, 310)에서 탑재부 말단(206, 208)를 지지 바(106, 108)에 있는 홀(508)들과 일치시킴으로써 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자는 피벗 포인트(202, 204)를 적당하게 조절함으로써 타원형의 정도를 바람직하게 변경하도록 선택할 수 있다. 명백하게도, 타원적으로 이동가능한 모션을 회전가능한 무릎 패드(110, 112)의 회전 양상(aspect)과 결합함으로써, 더 집중적인 모션 또는 더 효과적인 운동의 모션이 실현될 수 있다. 특별한 방향에서 두 개의 중심에 의한 모션을 이용함으로써, 180°이상의 회전(over rotation) 범위를 가지고 사용자의 모션 범위를 제한할 수 있어 "내장(built-in)"된 안전 메커니즘을 제공한다는 것 또한 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, 디자인 선호도에 따라 제한 부재 또는 돌출부(125)가 베이스(102)의 상부에 위치할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 지지 바(106, 108)는 각각 무릎 패드(110, 112)가 자신의 회전 포인트(118, 120)에 대하여 회전하는(swiveling or rotating) 동작을 방지하기 위한 잠금 장치(500, 502)를 포함한다. 무릎 패드(110, 112)는 잠금 장치(500, 502)들이 무릎 패드(110, 112)의 축 회전(pivoting) 또는 회전(rotation)을 방지하기 위하여 슬라이드(slide)되는 맞물림 슬롯(engagement slot)(600)을 가질 수 있다.

도 6에 보이는 바와 같이, 무릎 패드(110, 112)는 무릎 패드(110, 112)를 따라 다양한 위치에 설치된 복수의 맞물림 슬롯(600)을 가져 무릎 패드(110, 112)가 각각에 대응하는 지지 바(106, 108)에 따라 다양한 각 또는 위치에서 잠길 수 있다. 많은 다른 잠금 메커니즘이 저항, 잠금 핀, 멈춤쇠(pawl) 및 래칫(ratchet) 시스템, 마찰 링 등을 사용하여 고안되었다.

도 7은 무릎 패드(110, 112)가 제거된 또 다른 실시예의 평면도이다. 전술한 바와 같이, 지지부 또는 접촉 링(475)(이하에서 "접촉 링"이라 한다.)이 베이스(102)의 주변부(116)에 대하여 배치되고 노출될 수 있어, 이동 메커니즘(롤러를 예시한다)(406)을 접촉 링(475)에 직접 접하게 할 수 있다. 도 7 내지 도 9에 보이는 바와 같이 직접 접촉하는 성질은 베이스(102)의 주변부(116) 상의 스트레스를 줄이도록 동작할 수 있다. 반면에 사용자에게 필요한 지지를 제공하고, 베이스(102)의 주변부(116) 보다는 접촉 링(475)에 의하여 지탱된다. 또한, 접촉 링(475)의 재료 또는 표면은 베이스(102)에 사용된 재료보다 "더 저소음을 가지도록" 제조될 수 있다. 또한, 낮은 롤링(low rolling) 또는 표면 마찰에 대하여도 베이스(102)에 사용된 재료보다 덜 비싼 재료로 할 수 있다. 결과적으로, 사용자는 주변부 접촉 링(475) 주위로 슬라이드(slide), 글라이드(glide), 구르기(roll)가 쉽다는 것을 알게 될 것이다. 접촉 링(475)의 성질은 금속, 플라스틱, 광섬유 등으로 제조될 수 있고 베이스 프레임(104) 및/또는 베이스(102)에 부착된다. 예시적 실시예에서, 접촉 링(475)은 관형 철 또는 관형 알루미늄으로 제조될 수 있다. 상술한 바와 같이 물론 상술한 기능을 제공하는 데 어떠한 재료도 사용될 수 있다.

도 8 및 도 9는 접촉 링(475) 상에 있는 이동 메커니즘(406)의 직접 접촉을 보여주는 사시도이다. "링(ring)"이라는 용어는 접촉 링(475)을 설명하기 위하여 사용되는 반면에, 그러한 "링"에 대한 어떤 형태나 단면도 본 발명의 정신 및 범위에서 이탈하지 않고 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들면, 접촉 링(475)은 상부가 평평한 면이거나 일련의 소형 롤러일 수 있고, 또는 이동 메커니즘(406)과 각을 형성하는 접촉 면을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 이동 메커니즘(406)은 낮은 마찰 퍽(puck)이고 접촉 링(475) 상에 있는 저-마찰면의 상부를 "활주(gliding)"하면서 동작할 수 있다.

또한, 접촉 링(475)이 디자인 선호도에 따라서 일부의 경우에 베이스(102)의 주변부(116)의 내부로 배치될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 접촉 링(475)은 제한 부재(125) 근처에서 종결될 수 있다.

일부 실시예들에서, 핸들(114)은 사용자가 운동을 수행하는 동안에 상체를 지지하도록 한다. 일부 실시예들에서, 핸들(114)는 핸들(114)의 포지션, 각(angle), 길이를 변경하도록 조절될 수 있다. 이는 사용자가 가장 편안한 포지션을 선택하거나, 운동의 적당한 강도를 제공하는 위치를 선택하거나, 또는 원하는 운동의 형태를 제공하는 위치를 선택하도록 매우 다양한 포지션을 제공한다. 핸들(114)은 전단 및 후단 지지부에서와 같이 베이스 프레임(114)의 전단부(300)에 회전가능하게 부착될 수 있다. 따라서 핸들(114)은 도 4에 보이는 바와 같이 핸들(114)과 베이스 프레임(104) 사이에서 만들어진 각을 변경시키기 위하여 상방으로, 하방으로, 그리고 후방으로 회전할 수 있게 된다.

전면 베이스 프레임(114)에서 확장된 슬리브(122)는 핸들(114)을 수용할 수 있고, 또한 핸들(114)은 피벗 포인트(403)에서 베이스 프레임(104)에 부착될 수 있다. 베이스 프레임(104)은 도 4에 보이는 바와 같이 슬리브(sleeve)(122) 및/또는 핸들(114)이 베이스 프레임(104)에 대하여 움직이지 않도록 하기 위한 잠금 부재(400)가 삽입될 수 있는 홀(401)을 가질 수 있다.

일부 실시예들에서, 핸들(114)은 핸들(114)을 복수의 구멍(aperture)(408)이 있는 슬리브(122)에 탑재함으로써 확장가능 또는 끼워 넣을 수 있다. 여기에서 핸들(114)은 잠금 핀(400)을 더 포함할 수 있다. 핸들(114)은 또한 핸들(114)의 길이를 늘이기 위한 슬리브(122)의 구멍(408)에 대응하는 복수의 구멍(410)을 포함한다. 끼워 넣을 수 있는 핸들은 운동 장치가 동일한 사용자에 대한 서로 다른 운동뿐만 아니라 서로 다른 사이즈의 사용자를 수용하도록 한다. 일부 실시예들에서, 운동 장치는 양 암을 제공할 수 있는 단일 핸들(114)을 포함한다. 다른 실시예들에서, 운동 장치(100)는 두 개의 분리된 핸들(114)을 가질 수 있고, 핸들(114) 사이에 간극(gap)이 있는 각 암(arm)마다 하나의 핸들(114)이 있다.

일부 실시예들에서, 운동 장치(100)는 제1 및 제2 지지 바(106, 108)를 일시적으로 서로에 대하여 움직이지 않도록 하기 위하여 제1 및 제2 지지 바(106, 108)에 제거 가능하게 부착된 크로스 바(510)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 사용자는 지지 바(106, 108)을 가로질러 있는 크로스 바(510)를 확보하여 양쪽 다리가 상호 동일한 위치에 안정시켜 다리의 모션을 일치시켜 운동을 수행할 수 있다. 크로스 바(510)의 지지 바(106, 108)에의 접촉 포인트는 "회전"할 수 있고, 지지 바(106, 108)가 동조(synchrony) 부근에서 움직인다는 것을 알 수 있다. 또한, 사용자는 크로스 바(510) 연결을 제거하여 무릎이 반대 방향으로 움직이거나 교대로 움직이도록 할 수 있다.

일부 실시예들에서, 각 각부 지지부(106, 108)는 홀(508)이 있는 탭(504, 506)을 가질 수 있다. 여기에서 홀(508)은 크로스 바(510)를 취부하도록 설정된다. 각부 지지부(106, 108)가 중심 또는 정지(resting) 위치에 있을 때에 각 탭(504, 506)은 서로를 향해 각부 지지부(106, 108)에 거의 수직으로 확장될 수 있다. 탭(504, 506)은 복수의 홀(508)을 가질 수 있고 따라서 제1 무릎 패드(110)와 제2 무릎 패드(112) 사이의 거리가 고정된 길이를 가지는 크로스 바(510)로 조절될 수 있다.

또 다른 실시예들에서, 각부 지지부(106, 108)는 크로스 바(510)를 취부하도록 설정된 홀(508)을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 각 각부 지지부는 각부 지지부(106, 108)의 길이를 따라 무릎 패드(110, 112) 사이의 거리를 조절할 수 있도록 하기 위하여 지지부 말단(210, 212)에서 탑재부 말단(206, 208)까지 복수의 홀(508)을 가질 수 있다. 각부 지지부(106, 108) 및 크로스 바(510)에 의하여 형성된 삼각 설정(triangular configuration)에 기인하여(탑재부 말단(206, 208)은 꼭지점(apex)를 형성하고 크로스 바(510)는 삼각형의 밑변(base)를 형성하도록 한다), 크로스 바(510)를 베이스(102)의 중심(200)으로 또는 탑재부 말단(206, 208)을 향해 이동시키는 것은 무릎 패드(110, 112) 사이의 서로 간의 거리를 증가시키게 된다.

또 다른 실시예에서, 텔레스코핑 크로스 바(telescoping crossbar)가 무릎 패드(110, 112) 사이의 거리를 증가시키거나 감소시키기 위하여 사용될 수 있다.

일부 실시예들에서, 운동의 강도는 저항 메커니즘(resistance mechanism)(도시되지 않음)을 지지 바(106, 108)에 부착함으로써 더 강화될 수 있다. 저항 메커니즘은 웨이트(weight), 탄성 중합체(elastomer) 부재, 스프링 부재, 점성(viscous) 부재, 공압(pneumatic) 부재, 또는 무릎 패드(110, 112)를 베이스(102)를 따라 이동시키는 데 필요한 힘을 증가시키는 임의의 다른 수단일 수 있다.

하체 및 상체에 대한 수많은 서로 다른 형태의 운동이 다양한 서로 다른 근육 부분을 대상으로 고안된다. 본 운동 장치로 수행될 수 있는 비-배타적 운동 목록이 하기에서 설명된다.

사용에 있어서, 사용자는 전단부(300), 후단부(302) 또는 양자의 높이를 조절함으로써 운동 장치(100)의 경사를 조절할 수 있다. 사용자는 또한 사용자가 편안한 포지션을 유지할 수 있도록 핸들(114)의 길이, 높이, 및 각을 조절할 수 있다. 무릎 패드(110, 112)를 잠그거나 또는 움직이지 않게 하기 위하여 크로스 바(510)를 홀(508)로 삽입시킬 수 있다. 사용자는 다음에 무릎 패드(110, 112) 상에 무릎을 위치시키고 상체를 안정화하기 위하여 핸들(114)을 잡을 수 있다. 복부 및 척추기립근(lower back muscle)을 이용하여, 사용자는 무릎을 왼쪽 및 오른쪽으로 교대하여 흔들 수 있다. 이는 무릎 패드(110, 112)를 운동의 일 형태를 수행하기 위하여 베이스(102)의 주변부(116)를 따르는 적당한 경로를 따라 이동하도록 한다. 따라서, 조절가능한 지지부(304, 306) 및 조절가능한 핸들 포지션(114)을 가질뿐만 아니라 상술한 다양한 축 회전 메커니즘(pivoting mechanism)을 사용함으로써, 상술한 실시예들은 사용자가 몇 개의 평면 내에서 사용자의 모션 방향을 조절할 수 있게 한다. 즉, 단일 평면의 모션에 한정되지 않고 상방, 측방, 및 전방 모션 조절이 가능하다. 따라서, 사용자는 더 집중적 운동 요법(regimen)을 위하여 필요할 때에 노력의 레벨 및 모션의 범위를 증가 또는 감소함으로써 운동을 커스터마이즈(customize)할 수 있다.

또 다른 형태의 운동에서, 크로스 바(510)가 제거될 수 있다. 복부, 허리 및 등뿐만 아니라 엉덩이 및 허벅지의 다양한 근육 부분을 사용하여, 사용자는 양 무릎을 좌우로 흔들어 척추에 대하여 다리의 측면 구부리기(lateral flexion)을 할 수 있다. 또 다른 형태의 운동에서, 사용자는 엉덩이 근육 및 안쪽 및 바깥쪽 허벅지 근육을 운동(work)하기 위하여, 왼쪽 다리를 왼쪽으로 당기고(abduct) 오른쪽 다리를 오른쪽으로 당기겨 다리를 중심 포지션을 회복할 수 있다. 또 다른 형태의 운동에서, 사용자는 오른쪽 다리를 모션과 동시에 왼쪽 다리를 움직여 양쪽 다리가 중심 포지션으로 돌아오도록 하여, 엉덩이 및 허벅지를 운동할 수 있다.

비록 본 운동 장치가 복부 훈련 또는 허리 줄임(waist reduction)에 적합하다는 것이 본 발명의 발명자에 의하여 발견되었더라도, 본 운동 장치의 다양성(versatility)은 또한 사용자에게 상체를 운동하는 것도 가능토록 한다. 예를 들면, 사용자는 양손을 핸들에 그리고 무릎을 무릎 패드(110, 112)에 두고 수정된 팔 굽혀 펴기를 수행함으로써 가슴 및 삼두(三頭)박근(triceps)을 운동할 수 있다. 두 개의 핸들(114)이 있는 실시예들에서, 팔굽혀펴기의 강도는 가슴을 핸들(114) 사이의 갭으로 핸들 높이 이하로 낮춤으로써 강화될 수 있다. 본 운동 장치의 다양성(versatility)은 또한 수정된 턱걸이(pull-up) 또는 수정된 랫 풀 다운(lat pull-down)을 수행함으로써 광배근(latissimus dorsi), 이두(二頭)박근(biceps), 및 팔뚝(forearm)을 운동할 수 있도록 한다. 크로스 바(510)을 제거하여, 사용자는 무릎을 무릎 패드(110, 112)에 두고, 핸들(114)을 잡고 이두(二頭)박근(biceps) 및 광배근(latissimus dorsi)을 수축시킴으로써 부분적으로 상방 또는 전방으로 몸을 당긴다. 베이스(102)의 주변부(116)를 따라서 무릎을 아치형(arcuate) 경로를 통하여 측방으로 가슴으로 당겨지도록 복근을 크런치(crunch)하거나 풀어 주고 엉덩이 근육을 풀어주면 하체 및 무릎 패드(110, 112)가 따라가게 된다. 사용자는 또한 무릎을 베이스(102)의 후단부(302)를 향하여 후방으로 미끄러뜨리면서 후단부(302)를 전단부(300) 위로 들어올리고 자신을 핸들(114)로부터 밀어 멀어지게 함으로써 삼두(三頭)박근(triceps) 및 어깨를 운동할 수 있다. 이들 중 어떤 운동의 강도도 베이스(102)의 경사를 변경하거나 저항 메커니즘을 부가함으로써 변경될 수 있다. 따라서, 사용자는 운동 장치를 주로 복부 영역을 대상으로 하여 설정할 수 있는 반면에, 예시적 운동 장치는 신체의 핵심부 운동(core body workout)을 제공하도록 설정될 수 있다. 즉, 체중 감소 목적뿐만 아니라 심장 강화 운동(cardio), 힘(strength)을 위하여 등을 포함하는 상체 또한 엄격하게 운동할 수 있다. 또한, 본 운동 장치로, 사람의 몸통(truncal) 근육 및 척추 조인트의 향상된 모션이 달성된다. 본 운동 장치가 사용자로 하여금 장치에 "무릎 꿇도록"하여 사용되기 때문에, 사용자의 척추에 축 방향으로 부가되는 중력을 최소화할 것이다.

여기에서 설명된 실시예들에 대하여 전술한 설명은 예시 및 설명을 목적으로 소개되었다. 전술한 설명은 하나도 빠짐없이 설명된 것이 아니고 본 설명된 실시예들의 범위를 개시된 자세한 형태에 한정되어서는 아니 된다. 상술한 발명의 견지에서 많은 수정과 변경이 가능하다. 본 개시발명의 범위는 상세한 설명으로 한정되지 아니하고 여기에 첨부된 특허청구범위 및 특허청구범위의 균등물에 의하여 한정되어야 한다.

본 운동 장치는 운동 장치의 개발, 제조, 및 이용에 산업적으로 응용될 수 있다. 본 장치는 베이스, 프레임, 핸들, 및 베이스에 대해 움직일 수 있는 한 쌍의 무릎 패드를 포함할 수 있다. 무릎 패드는 지지 바에 부착될 수 있고, 모션이 타원형 경로로 되도록 베이스의 중심 근처에서 축 회전가능하게 고정된다. 본 운동 장치는 상체 및 하체를 대상으로 한 다양한 운동을 위하여 사용될 수 있다. 운동의 강도는 베이스의 경사를 변경하거나 저항 메커니즘을 부가함으로써 수정될 수 있다.

Claims (20)

1. 베이스(base);
   상기 베이스의 중심에서 분리 배치된 제1 및 제2 피벗 포인트(pivot)에 결합된 제1 및 제2 지지바(support bar);
   상기 제1 및 제2 지지바의 주변 말단(perimeter-side end)에 결합되어 독립적으로 회전할 수 있는 무릎 패드(knee pad)들;
   상기 베이스에 결합된 상부 말단 지지부(upper extremity support); 및
   상기 베이스의 후방에 위치하는 후단 지지부(rear support) 및 상기 베이스의 전방에 위치하는 전단 지지부(front support)를 포함하되,
   상기 베이스의 경사(inclination) 및 높이(elevation) 중 적어도 어느 하나는 상기 후단 지지부와 전단 지지부의 조절에 의하여 결정되고,
   상기 제1 및 제2 지지바는 상기 베이스의 주변부(perimeter) 및 접촉 링(contact ring) 중 적어도 하나의 주위에서 서로 다른 원호(arc)를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 운동 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 후단 지지부와 전단 지지부는 상기 베이스에 축 회전이 가능하게(pivotably) 부착되어 상기 후단 지지부와 전단 지지부가 접힐 수 있도록 하되, 상기 후단 지지부와 전단 지지부가 접힐 때 상기 운동 장치의 전체 크기가 감소하는 것을 특징으로 하는 운동 장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 상부 말단 지지부는 상기 베이스에 축 중심 회전이 가능하게 부착된 것을 특징으로 하는 운동 장치.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 상부 말단 지지부의 길이는 조절 가능한 것을 특징으로 하는 운동 장치.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 후단 지지부와, 전단 지지부, 및 상기 상부 말단 지지부 부재는 상기 베이스에 부착된 프레임(frame)을 경유하여 상기 베이스에 결합하는 것을 특징으로 하는 운동 장치.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 지지바의 바닥에 상기 접촉 링과 접촉하는 낮은 이동 마찰면(low moving friction)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 장치.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 낮은 이동 마찰면은 롤러(roller)인 것을 특징으로 하는 운동 장치.
   
8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 지지바는 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 운동 장치.
   
9. 제1항에 있어서, 상기 무릎 패드들 중 적어도 하나는 상기 무릎 패드의 회전을 방지하기 위하여 잠금 가능한 것을 특징으로 하는 운동 장치.
   
10. 한 개인(individual)을 무릎 꿇은 자세로 지지하기 위한 주 지지 수단(main supporting means);
    상기 주 지지 수단으로부터 분리되어 위치하는 제1 및 제2 피벗 포인트에 결합하여 상기 개인의 무릎 모션을 제어하기 위한 제1 및 제2 지지 수단(first and second supporting means);
    상기 제1 및 제2 지지 수단에 결합하여 상기 개인의 무릎의 충격을 완충하고, 독립적으로 회전가능한 완충 수단(cushioning means);
    상기 주 지지 수단에 결합하여 상기 개인의 상부 말단부(upper extremity)를 지지하기 위한 제3 지지 수단(third supporting means); 및
    상기 주 지지 수단을 지지하기 위한 제4 지지 수단(fourth supporting means);을 포함하되,
    상기 주 지지 수단의 경사(inclination) 및 높이(elevation) 중 적어도 어느 하나는 상기 제4 지지 수단의 길이를 조절함으로써 결정되고,
    상기 제1 및 제2 지지 수단은 상기 개인의 타원형 모션(elliptical motion)을 만들어 내기 위하여 상기 주 지지 수단의 주변부(perimeter) 및 접촉 수단(contact means) 중 적어도 하나의 주위에서 서로 다른 원호(arc)를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 운동 장치.
    
11. 제10항에 있어서, 상기 제4 지지 수단은 상기 주 지지 수단에 축 회전이 가능하도록(pivotably) 부착되어 상기 제4 지지 수단이 접힐 수 있도록 하되, 상기 제4 지지 수단이 접힐 때 상기 운동 장치의 전체 크기가 감소하는 것을 특징으로 하는 운동 장치.
    
12. 제10항에 있어서, 상기 제3 지지 수단은 상기 주 지지 수단에 축 회전이 가능하도록 부착되는 것을 특징으로 하는 운동 장치.
    
13. 제10항에 있어서, 상기 제3 지지 수단의 길이는 조절 가능한 것을 특징으로 하는 운동 장치.
    
14. 제10항에 있어서, 상기 제3 및 제4 지지 수단은 프레임(frame)을 경유하여 상기 주 지지 수단에 결합하는 것을 특징으로 하는 운동 장치.
    
15. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2 지지 수단과 상기 접촉 수단 사이에 저마찰 접촉(low friction contact)을 제공하기 위한 저마찰 수단(low friction means)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 장치.
    
16. 제15항에 있어서, 상기 저마찰 수단은 이동가능한 것을 특징으로 하는 운동 장치.
    
17. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2 지지 수단은 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 운동 장치.
    
18. 제1항에 따른 운동 장치를 동작하는 방법으로서,
    상기 운동 장치에 대한 지지 각부(supporting leg)를 조절하는 단계;
    무릎(knees)의 모션을 제어하기 위하여 설정되고 상기 베이스(base)의 중심으로부터 분리되어 배치되는 상기 제1 및 제2 피벗 포인트(first and second pivot points)를 경유하여 결합된 상기 제1 및 제2 지지바(first and second supports)에 부착되어 독립적으로 회전가능한 상기 무릎 패드(knee pad) 상에 상기 무릎을 위치시키는 단계;
    상기 베이스에 결합한 상기 상부 말단 지지부(upper extremity support) 상에 손(hands)을 위치시키는 단계; 및
    상기 베이스의 주변부 및 접촉 링(contact ring) 중 적어도 하나의 주위에서 서로 다른 원호(arc)를 따라 상기 무릎 패드를 이동시키는 단계;를 포함하되,
    상기 지지 각부를 조절하는 단계에서, 상기 운동 장치의 경사(inclination) 및 높이(elevation) 중 적어도 하나는 상기 후단 지지부와 전단 지지부의 조절에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 운동 장치를 동작하는 방법.
    
19. 제18항에 있어서, 상기 단계 중 어느 한 단계 이후에, 상기 상부 말단 지지부의 피벗 각(pivot angle) 및 길이(length) 중 어느 하나 이상을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 장치를 동작하는 방법.
    
20. 제18항에 있어서, 상기 단계 중 어느 한 단계 이후에, 상기 무릎 패드들을 함께 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 장치를 동작하는 방법.

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