KR101301781B1

KR101301781B1 - 상체운동기구

Info

Publication number: KR101301781B1
Application number: KR1020120068412A
Authority: KR
Inventors: 이석종
Original assignee: 이석종
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2013-08-29

Abstract

본 발명은 상체운동기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 체중을 이용하되 사용자가 원하는 정확한 중량을 선택할 수 있고 중량을 원하는 만큼 증감하여 운동을 실시할 수 있는 과학적인 웨이트트레이닝 운동기구로 사용할 수 있어서 짧은 기간 내에 턱걸이에 필요한 근력을 효율적으로 강화하여 실제로 턱걸이를 잘 하게 될 수 있을 뿐만 아니라 꾸준한 운동을 통해 상체근력을 일반인들의 근력을 초월하는 수준까지 향상시킬 수 있으며, 운동기구의 하중부담이 작고 구성이 간단하여 가정에 설치가 가능하기 때문에 가정에서 운동하고자하는 일반인이나 노약자 등도 이용하기 편리한 상체운동기구에 관한 것이다.

Description

상체운동기구{Upper body exercise equipment}

본 발명은 상체운동기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상체근력 중 팔과 어깨 그리고 등의 근력을 사용하여 실시하게 되는 턱걸이운동기구로써, 사용자의 체중을 이용하되 사용자가 원하는 정확한 중량을 선택할 수 있고 중량을 원하는 만큼 증감하여 운동을 실시할 수 있는 과학적인 웨이트트레이닝 운동기구로 사용할 수 있어서 짧은 기간 내에 턱걸이에 필요한 근력을 효율적으로 강화하여 실제로 턱걸이를 잘 하게 될 수 있을 뿐만 아니라 꾸준한 운동을 통해 상체근력을 일반인들의 근력을 초월하는 수준까지 향상시킬 수 있으며, 운동기구의 하중부담이 작고 구성이 간단하여 가정에 설치가 가능하기 때문에 가정에서 운동하고자하는 일반인이나 노약자 등도 이용하기 편리한 상체운동기구에 관한 것이다.

턱걸이라 함은 철봉에 두 팔로 매달려 자기 턱을 철봉 위로 들어 올리는 운동을 말하는 것으로 철봉을 잡는 방법에 따라 풀업(pull-up)또는 친업(chin-up)이라고도 하며 팔의 근육뿐만이 아니라 어깨와 등 근육도 발달시켜주는 좋은 운동이다. 그러나 성인 남자라 하더라도 턱걸이를 한다는 것은 쉬운 일이 아니며 일반 여성의 경우나 노약자들에겐 엄두를 내기조차 힘들다. 또한 몇 회의 턱걸이를 할 수 있다하더라도 그 횟수를 늘려나가기란 쉬운 일이 아닌데, 그 이유는 자기 체중을 중량으로 하여 운동 한다는 것이 과학적으로 분석되어 일반적으로 알려진 웨이트 트레이닝 방법으로는 적합하지 않기 때문이다. 따라서 턱걸이를 잘하기 위해서는 철봉을 이용한 직접적인 턱걸이 운동보다는 턱걸이에 필요한 근력을 강화하는 것이 선행되어야 하며 여기에 적합한 효율적인 운동기구가 필요한 것이다. 더욱이 별도의 중량물 없이 사용자의 체중을 이용하되 중량선택이 자유로운 운동기구가 있다면 남녀노소 누구나 각자의 체력에 따라 효율적인 웨이트트레이닝을 실시하여 턱걸이에 필요한 근력을 쉽게 강화할 수 있으며, 또한 중량물을 이용하는 헬스기구들과 달리 일반가정에 쉽게 설치할 수 있으므로 가정에서 운동하고자 하는 일반인은 물론이고 장애인과 재활치료를 위해 상체운동이 필요한 사용자들에게 큰 도움이 될 것이다.

일반적으로 알려진 과학적인 웨이트트레이닝 방법은 과부하 원리와 부하량 증가 원리에 의한다. 근육은 평소에 할 수 있는 능력이상의 중량으로 운동하면 그 중량에 견디어낼 수 있는 능력을 증가시키려는 생리기능을 갖게 되는데 이것을 과부하 원리라고 하며, 일정기간 운동을 실시하면 처음 운동할 때의 중량이 자신의 운동능력 이하로 되며 이때 운동효과를 높이기 위해서는 중량을 적정하게 증가시켜 운동을 해야 하는데 이것을 부하량 증가 원리라고 한다. 이러한 원리들에 의거한 효율적인 웨이트트레이닝의 구체적인 방법으로는 한 번에 8-12회 정도 반복할 수 있는 중량으로 3세트 실시하되 주 3회 트레이닝으로 3주내지는 1개월 정도를 실시하면 근력이 향상되며, 이때 적정량의 중량(2.5-5kg)을 증가시키면서 운동하는 것을 주기적으로 반복하면 근력의 강화를 효율적으로 이루게 되는 것이다. 즉, 중량선택이 잘못되어 작은 중량으로 많은 횟수를 반복하거나 큰 중량으로 적은 횟수를 실시하는 것과 적정한 주기에 필요한 중량을 증가시키지 못하는 것은 비효율적인 웨이트트레이닝방법인 것이다.

일반적으로 상체운동을 할 수 있는 운동기구로는 선행기술문헌 1, 2에 개시되어 있는바와 같이, 야외에 설치되어 사용자의 체중을 추로하고 지레의 원리를 이용하여 체감된 중량으로 운동할 수 있는 운동기구들이 있으며, 헬스클럽에 설치되어 중량을 가감하여 상체운동을 할 수 있는 운동기구들도 몇 가지가 알려져 있으나 본 발명의 취지와 달라 별도로 언급하지 않는다.

선행기술문헌 1, 2에 개시되어 있는 운동기구는 사용자의 체중을 추로 하는 지레의 원리를 적용하여 가벼운 중량으로 운동할 수 있도록 구성되어 있으나, 사용자에게 적합한 중량을 선택할 수 없고 또한 적정한 중량의 증가를 할 수 없는 구조이므로, 상기한 바와 같이 과부하의 원리와 부하량 증가의 원리를 적용할 수 있는 효율적인 웨이트트레이닝 기구로써 사용이 불가하다. 즉, 실질적으로 턱걸이를 할 수 있는 근력을 키울 수 없다는 문제점이 있으며, 운동기구의 구조상 일반가정에 설치할 수 없으므로 가정에서 운동하고자 하는 사용자들은 사용할 수 없다는 문제점이 있다.

KR100939095B1 KR200342442Y1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기위한 것으로, 사용자의 체중을 이용하되 사용자가 원하는 정확한 중량을 선택할 수 있고 중량을 원하는 만큼 증감하여 운동을 실시할 수 있는 과학적인 웨이트트레이닝 운동기구로 사용할 수 있어서 짧은 기간 내에 턱걸이에 필요한 근력을 효율적으로 강화하여 실제로 턱걸이를 잘 하게 될 수 있을 뿐만 아니라 꾸준한 운동을 통해 상체근력을 일반인들의 근력을 초월하는 수준까지 향상시킬 수 있는 상체운동기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 운동기구의 하중부담이 작고 구성이 간단하여 가정에 설치가 가능하기 때문에 가정에서 운동하고자하는 일반인이나 노약자 등도 이용하기 편리한 상체운동기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 상체운동기구는 의자에 착석하여 상부에 위치하는 핸들을 당겨서 상체를 단련시키는 상체운동기구로서,

상기 상체운동기구는

운동기구의 골격을 이루는 프레임;

상기 프레임의 상부에 형성된 핸들부연결구에 힌지결합하고 핸들부연결구를 중심으로 양측으로 연장되는 상부지렛대, 상기 상부지렛대의 일측에 연결된 핸들, 및 상기 상부지렛대의 타측에 상부지렛대의 길이방향으로 슬라이딩될 수 있도록 상부지렛대에 결합한 중량조정틀을 포함하는 핸들부;

상기 프레임의 의자 높이에 형성된 의자부연결구에 힌지결합하는 하부지렛대, 상기 하부지렛대의 타단에 부착된 의자, 및 상기 의자부연결구와 의자 사이의 하부지렛대에 형성된 하부로프고정구를 포함하는 의자부; 및

상기 하부로프고정구와 상기 중량조정틀의 하부에 형성된 제1로프고정구를 연결하는 로프, 및 상기 로프의 길이를 조절할 수 있는 로프길이조절수단을 포함하는 로프부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 다른 상체운동기구는

운동기구의 골격을 이루는 프레임;

상기 프레임의 의자 높이에 형성된 의자부연결구에 힌지결합하는 하부지렛대, 상기 하부지렛대의 타단에 부착된 의자, 및 상기 의자부연결구와 의자 사이의 하부지렛대에 결합하는 적어도 하나 이상의 도르래를 포함하는 의자부; 및

상기 핸들부연결구의 하부에 형성된 제1로프고정구에 일단이 결합하고 타단은 상기 도르래를 통과해서 상기 중량조정틀의 하부에 형성된 제2로프고정구에 결합하는 로프, 및 상기 로프에 부착되어 로프의 길이를 조절할 수 있는 로프길이조절수단을 포함하는 로프부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상체운동기구는

중량조정틀과 핸들부연결구와의 거리를 측정할 수 있는 거리측정기,

숫자 또는 문자의 입력이 가능한 입력기,

상기 거리측정기에서 측정된 거리 및 상기 입력기에 의해 입력된 입력값을 이용하여 운동시 소요되는 힘을 계산하는 연산기, 및

상기 연산기에 연산된 운동시 소요되는 힘을 표시하는 디스플레이기를 추가로 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 로프길이조절수단은 상기 제1로프고정구와 제2로프고정구 중의 어느 하나 이상의 고정구에 결합하는 적어도 하나 이상의 체인이다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 핸들은 상기 상부지렛대에 연결된 Y자 형상의 봉, 일단은 상기 Y자 형상의 봉과 결합하고 타단은 n형상의 봉에 결합하는 길이조절이 가능한 2개의 와이어, 및 상기 와이어에 결합하는 n형상의 봉을 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 의자의 하부에는 탄성편이 부착되어 있다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상부지렛대에서 중량조정틀이 결합하는 부분에는 중량눈금이 표시되어 있으며, 상기 중량조정틀의 측면에는 상기 중량눈금을 확인할 수 있는 창이 형성되어 있다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 하부로프고정구 또는 도르래의 축은 하부지렛대의 길이방향으로 이동 및 고정이 가능한 형태로 제작된다.

이상과 같이 본 발명은 사용자의 체중을 이용하되 사용자가 원하는 정확한 중량을 선택할 수 있고 중량을 원하는 만큼 증감하여 운동을 실시할 수 있는 과학적인 웨이트트레이닝 운동기구로 사용할 수 있어서 짧은 기간 내에 턱걸이에 필요한 근력을 효율적으로 강화하여 실제로 턱걸이를 잘 하게 될 수 있을 뿐만 아니라 꾸준한 운동을 통해 상체근력을 일반인들의 근력을 초월하는 수준까지 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 운동기구의 하중부담이 작고 구성이 간단하여 가정에 설치가 가능하기 때문에 가정에서 운동하고자하는 일반인이나 노약자 등도 이용하기 편리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 상체운동기구 제1실시예의 개략도,
도 2는 본 발명에 의한 상체운동기구 제1실시예에서 프레임의 변형예의 사시도,
도 3은 도 2에서의 상체운동기구의 측면도,
도 4는 본 발명에 의한 상체운동기구의 작동원리를 설명하기 위한 도면,
도 5는 다단 도르래가 설치된 경우의 작동원리를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 의한 상체운동기구 제2실시예의 사시도,
도 7은 제2실시예의 작동원리를 설명하기 위한 도면,
도 8은 이동 및 고정이 가능한 도르래축을 구비한 상체운동기구의 사시도,
도 9는 이동 및 고정이 가능한 하부로프고정구를 구비한 상체운동기구의 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 상체운동기구 제1실시예의 개략도이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 상체운동기구는 프레임(100), 핸들부(200), 의자부(300), 로프부(400)를 포함한다.

이하 각 구성요소별로 설명한다.

본 발명의 제1실시예에서의 프레임(100)은 주축을 이루는 4개의 수직프레임(111)들이 상부수평프레임(112)과 중간부수평프레임(113) 그리고 측면부수평프레임(114)들과 결합되어 사다리꼴 형상으로 구성되고, 상기 상부수평프레임(112)과 상기 중간부수평프레임(113)의 중간부에는 각각 핸들부연결구(150)와 의자부연결구(160)가 힌지결합이 가능한 구조의 형태로 구비되고, 상기 상부수평프레임의 하부측 중간부에는 상기 로프부(400)의 일단을 고정할 수 있는 제1로프고정구(도 2의 240)가 더 구비된다.

또한 프레임은 다양한 형태로 제작될 수도 있다. 다양한 형태의 프레임의 예시로서는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같은 형태로도 제작될 수있다. 도 2는 본 발명에 의한 상체운동기구 제1실시예에서 프레임의 변형예의 사시도이고, 도 3은 도 2에서의 프레임의 측면도이다. 그 외에도 프레임의 형태는 설치위치의 넓이 및 형태등에 따라서 다양하게 제작될 수 있다. 아래에서는 도 1을 기준으로 설명한다.

핸들부(200)는 상부지렛대(210), 핸들(220) 및 중량조정틀(230)을 포함한다.

상부지렛대(210)는 핸들부연결구(150)에 중간부분이 회동가능하게 힌지 결합되며, 핸들부연결구(150)를 중심으로 전후 양측으로 연장된다. 상부지렛대(210)의 형상에 대해서는 특별한 제한은 없지만, 바람직하게는 도 1과 같이 막대형상으로 제작한다.

상부지렛대(210)의 핸들부연결구(150)를 기준으로 의자측 방향으로는 핸들(220)이 결합하여 사용자가 손으로 잡아당기게 되고, 반대편으로는 사용자의 무게가 실리는 로프부(400)가 결합할 수 있는 중량조정틀(230)이 결합된다.

핸들(220)은 핸들부연결구(150)를 기준으로 의자측 방향으로 연장된 상부지렛대(210)의 일단에 연결되며, 이는 사용자가 의자에 앉은 상태에서 하부방향으로 당겨서 상체운동을 하게 된다. 핸들(220)의 형태에 대해서는 특별한 제한은 없지만, 바람직하게는 도 1과 같은 형태로 제작한다.

즉, 핸들(220)은 Y자 형상의 봉(221), 와이어(222), 및 n형상의 봉(223)을 포함한다. Y자 형상의 봉(221)은 상부지렛대(210)에 결합하며, 이는 양손으로 잡기 위한 구조를 만들기 위한 형상이다.

와이어(222)는 일단은 Y자 형상의 봉(221)과 결합하고 타단은 n형상의 봉(223)에 결합한다. 와이어(222)는 사용자의 앉은 키에 맞추어 핸들부(200)의 높이를 조절하기 위한 부분으로서, 와이어(222)는 높낮이를 조절할 수 있는 장치가 추가로 설치될 수 있다. 또한 와이어(222)에 의해 사용자가 다양한 방향으로 핸들(220)을 잡아당겨서 상체의 다양한 근육을 단련할 수 있다.

n 형상의 봉(223)은 와이어(222)에 연결되며, 양단을 사용자가 손으로 파지하고 운동을 하게 된다.

한편 핸들부연결구(150)를 중심으로 의자(320)와 반대방향으로 연장된 상부지렛대(210)에는 사용자의 체중이 실리는 로프부(400)가 결합하는 중량조정틀(230)이 상부지렛대(210)의 길이방향을 따라서 이동 및 고정이 가능한 형태로 상부지렛대(210)에 결합하게 된다. 한편 중량조정틀(230)의 하부에는 로프부(400)가 결합할 수 있는 제2로프고정구(250)가 형성되어 있다. 중량조정틀(230)은 상기된 기능을 수행할 수 있다면 그 형태에 대해서는 특별한 제한은 없으나, 바람직한 실시예는 도 1에 도시되어 있는데, 중량조정틀(230)은 상부지렛대(210)를 중심에 삽입할 수 있는 형상이며, 상부에는 중량조정틀(230)을 상부지렛대(210)에 고정 및 분리시킬 수 있는 나사 또는 끼임쇠(233)가 부착된 형상이 될 수 있다.

또한 중량조정틀(230)이 고정되는 상부지렛대(210)에는 사용자의 체중대비 체감된 중량으로부터 체증된 중량을 비율별로 표시한 다수의 중량눈금(212)을 표시하여, 사용자가 중량조정틀(230)을 조절하면서 선택한 중량눈금을 볼 수 있게 하는 것이 바람직하다.

더욱 상세하게, 상기 중량조정틀(230)의 측면 중심부에는 일정한 너비의 창(232)을 형성하여 사용자가 상기 중량조정틀(230)을 원하는 상기 중량눈금(212)에 고정 시에 창(232)을 통하여 그 수치를 읽을 수 있는 구조이다.

이와 같은 구조로 인해 상기 핸들부(200)는 상기 핸들부연결구(150)를 받침점으로 하고 상기 핸들(220)을 힘점 그리고 상기 제2로프고정구(250)를 작용점으로 하는 1종지레의 기능을 갖는다.

또한 상부지렛대(210)는 핸들부연결구(150)를 중심으로 시이소처럼 상하로 회동하게 되는데, 상하 회동의 범위가 정해지지 않으면 운동 전후의 안전사고가 발생할 가능성이 있으므로, 본 발명에 의한 상체운동기구의 제조시에는 상부지렛대(210)의 상하 회동의 범위를 한정할 수 있는 수단을 설치하여야 한다. 이러한 상하 회동 범위를 제한하는 수단은 다양하게 구현될 수 있는데, 일 예로서는 힌지구조인 핸들부연결구(150)의 회전축의 높이를 조정하여 상부지렛대의 회동범위를 정하도록 할 수 있다.

의자부(300)는 하부지렛대(310), 의자(320), 및 도르래(330)를 포함한다.

하부지렛대(310)는 프레임(100)의 의자(320) 높이에 형성된 의자부연결구(160)에 힌지결합한다. 하부지렛대(310)의 후단은 프레임(100)에 힌지결합하고, 전단은 의자(320)와 결합하며, 그 중간부분에는 도르래(330)가 설치되어 있다.

의자(320)는 사용자가 앉는 부분으로서, 그 형태에 대해서는 특별한 제한은 없다. 의자의 일예로서, 하부지렛대(310)의 일단에 결합하되, 의자(320)는 높이를 일정하게 유지해 주고 운동시 발생할 수 있는 충격을 완화해 줄 수 있는 완충기능을 갖춘 받침대(321)와 사용자의 안전과 편의를 위해 설치된 등받이(322)가 형성된 의자(320)를 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 의자(320)의 하부에는 탄성편(324)을 부착시키는 것이 바람직하다.

도르래(330)는 의자부연결구(160)와 의자(320) 사이의 하부지렛대(310)에 그 축 방향과 직교하게 축(332)이 하부지렛대(310)에 고정된 도르래(330)가 설치된다.

도르래는 핸들부와 의자부의 움직임을 부드럽게 해주고 의자부에 걸리는 하중을 줄여 핸들부에 전달하는 역할을 한다. 또한 도르래의 풀리직경과 도르래의 설치위치는 힘과 하중의 관계에 많은 영향을 미치므로 운동기구의 움직임을 충분히 검토 후 결정하여야 하며, 본 발명의 일실시예에서는 도 2에서와 같이 제1로프고정구(240)와 상기 도르래(330) 풀리의 일면이 수직선상에 놓이는 곳에 설치하여 상기 운동기구에 미치는 힘과 하중의 관계를 단순화 하였다.

이와 같은 구조로 인해, 상기 의자부(300)는 상기 의자부연결구(160)를 받침점으로 하고 상기 의자(320)의 무게중심을 작용점 그리고 상기 도르래(330)의 중심축을 힘점으로 하는 3종지레의 기능을 갖는다.

한편 도르래(330)는 하부지렛대(310)에 부착되어 있고, 하부지렛대(310)는 후단의 힌지에 의해 결합하는 의자부연결구(160)에 의해 상하 운동이 가능하게 되므로, 도르래(330) 자체는 일종의 움직도르래와 같은 기능을 수행하게 된다. 도르래(330)의 개수는 도 1에서는 도르래가 하나만 있는 것을 도시하였지만, 필요에 따라서는 여러개의 도르래를 다단으로 설치할 수도 있다.

로프부(400)는 상기 도르래(330)의 작동범위에서 연동하는 로프(410)와 상기 로프(410)의 양단부에 연결되어 상기 제1로프고정구(240)와 제2로프고정구(250)에 길이조절가능하게 연결되는 로프길이조절수단(420)을 포함한다. 사용자가 중량을 조정하기 위해 상기 중량조정틀(230)을 상부지렛대(210)의 축 방향을 따라 전후로 이동하여 고정 시에는 상기 로프부(400)의 길이가 조정되어야 하는데, 이때 상기 제1로프고정구(240)와 제2로프고정구(250)에 연결되는 상기 로프길이조절수단(420)을 이용하여 로프(410)의 길이를 조절한다. 로프길이조절수단(420)의 예시로서는 적어도 하나 이상의 체인을 들 수 있다. 도 1과 도 2에서는 다수의 체인이 연결된 형태를 도시하였는데, 다양한 형태의 체인이 사용될 수 있는데, 바람직하게는 도 2의 부분확대도에 도시된 바와 같이 다수의 체인의 고리를 안전하게 탈착할 수 있는 개폐기능과 안전장치가 구비된 구조로 형성한다. 체인이외에도 다양한 형태의 로프길이조절수단(420)이 사용될 수 있다.

또한 제1로프고정구(240)와 제2로프고정구(250)의 구조는 체인과 마찬가지로 상기 체인의 고리를 안전하게 탈착할 수 있는 개폐기능과 안전장치가 구비된 구조로 형성하는 것이 바람직하다. 다만, 상기 체인이 도 2의 부분확대도와 같은 형태로 제작된다면 제1로프고정구(240)와 제2로프고정구(250)는 고리 형태로만 제작하는 것이 바람직하다.

다음으로 본 발명에 의한 상체운동기구의 작동원리에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 의한 상체운동기구의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다. 체중 W인 사용자가 상기 의자(320)에 앉아 운동을 실시하고자 할 경우, 상기 도르래(330)의 축(332)에 걸리는 하중(W₁)은 3종지레의 원리에 의해 (W+W₂)b/a, (W₂:사용자의 체중에 더해지는 의자부(300)의 무게)가 되며, 상기 중량조정틀(230)에 걸리는 하중은 도르래의 원리에 따라 W₁/2이 된다. 이때 상기 중량조정틀(230)에 수직하여 걸리는 힘(F₁)은 (W₁/2) cosθ 가 되며, 사용자가 상기 핸들(220)을 당겨서 턱걸이를 하고자할 때 소요되는 힘(F)은 1종지레의 원리에 따라 F₁l/l₁즉 (W₁/2) cosθ l/l₁이 된다. 즉, F =(W+W₂) (bl/2al₁) cosθ 가 된다.

여기에서 l₁, a, b 는 운동기구의 설계에 의해 정해지는 고정수이고 위치(l)에 따른 cos값도 정해지므로, 상기 중량조정틀(230)의 위치(l)에 따른 운동시 소요되는 힘(F)은 k(W+W₂),[k=(bl/2al₁) cosθ ]로 표시된다.

따라서 상기 상부지렛대(210)에 상기 중량조정틀(230)이 고정될 위치(l)에 눈금을 표시하고 그 눈금 아래에 상기 공식에 따라 구해진 힘인 k(W+W₂)을 표시한 것이 중량눈금이다. 여기서 k와 W₂는 실제 수치가 기재되어 있으므로, 사용자는 자신의 체중을 W에 대입시켜서 계산을 하면 실제 운동시 소요되는 힘을 계산할 수 있다.

다시 말하자면, 본 발명에 의한 상체운동기구의 설계 시에 사용자에게 적합한 운동기구의 규격이 정해지면 본 발명의 작동원리에 따라 사용자의 체중에 비례하여 체감된 중량으로부터 체증된 중량까지 여러 단계로 선택하여 운동할 수 있는 상기 중량눈금의 위치를 정할 수가 있으므로 운동기구의 제조시 상기 중량눈금을 상기 상부지렛대(210)에 표시한 후 제품을 출하하면 된다.

또한 도르래(330)가 다단으로 설치된 경우에 대해서는 도 5에 도시되어 있다. 도 5는 다단 도르래가 설치된 경우의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다. 다단도르래를 설치한 구조는 도르래의 갯수가 하나씩 늘때마다 도르래의 중심축에 걸리는 하중(W1)이 1/2씩 줄어들게 되며 도 5와 같이 3단도르래의 경우 1/8의 하중이 중량조정틀에 걸린다. 이와 같이, 다단도르래의 경우 운동기구의 구조는 복잡해지지만, 작은 하중구간을 세부적으로 컨트롤할 수 있으므로 노약자나 장애인 재활운동자용으로 활용될 수 있다.

상기한 원리에 따라, 사용자는 중량눈금에 체중을 대입하여 구하여지는 중량을 계산한 후, 원하는 중량이 산출되는 중량눈금으로 중량조정틀(230)을 이동하여 고정시킨 후에, 운동을 하면 되는 것이다.

이와 같이, 사용자가 중량눈금에 사용자의 체중을 대입하여 직접 중량을 계산할 수도 있으나, 다소 불편함이 발생하므로 추가적인 장치를 설치하여 자동으로 계산이 되게 할 수도 있다.

예를 들어, 본 발명에 의한 상체운동기구에는 거리측정기, 입력기, 연산기 및 디스플레이기를 추가로 설치할 수 있다.

거리측정기는 중량조정틀(230)과 핸들부연결구(150)와의 거리(l)를 측정하며, 이는 중량조정틀(230)에 설치되어 핸들부연결구(150)와의 거리를 감지할 수 있는 거리감지센서등을 들 수 있다. 바람직하게는 거리측정기는 디지털거리측정기를 사용한다.

입력기는 사용자가 숫자 또는 문자의 입력이 가능하게 한 부분으로서, 키보드 또는 마우스와 같은 것을 들 수 있다.

연산기는 거리측정기에서 측정된 거리, 입력시에서 입력된 입력값을 이용하여 운동시 소요되는 힘을 계산하는 부분이다. 연산기에 입력되는 입력값은 상기와 같이 운동에 소용되는 힘(F) 즉, k(W+W₂)이며, k와 W₂는 운동기구의 설계 시에 정해지는 고정수이다.

디스플레이부는 사용자가 눈으로 확인할 수 있는 위치에 설치되며, 각종 수치 및 정보를 출력한다.

이로써, 사용자가 직접 중량을 구하는 번거로움을 없애주는 것이 바람직하다.

다음으로 본 발명에 의한 상체운동기구의 운동방법에 대하여 설명한다.

먼저, 사용자는 상기 중량조정틀(230)을 원하는 중량눈금(212)의 위치에 이동하여 고정시킨 후, 상기 의자(320)에 착석하여 상기 핸들(220)을 아래로 당기면 상기 의자(320)가 상승하게 되는데 이때 사용자의 선택에 따라 상기 핸들(220)을 가슴 쪽으로 당기거나 등 쪽으로 당겨서 필요한 부위의 근력운동을 실시할 수 있으며, 상기 핸들(220)을 다시 원위치로 돌리면서 1회의 운동을 실시하게 된다.

본 발명의 상체운동기구는 단순한 웨이트트레이닝기구로써가 아니라 효율적이고 과학적인 웨이트트레이닝을 목적으로 한다. 따라서 사용자는 웨이트트레이닝기법을 숙지하고 정확한 중량을 선택하여 운동을 실시한다면 턱걸이에 필요한 근력을 효율적으로 강화할 수 있으며, 실제로 철봉에서 실시하는 턱걸이를 원하는 만큼 실시할 수 있게 되는 것이다.

도 6은 본 발명에 의한 상체운동기구 제2실시예의 사시도이다. 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 상체운동기구 제2실시예는 프레임(100), 핸들부(200), 의자부(300), 로프부(400)를 포함한다.

제2실시예에서는 의자부(300)에 도르래를 사용하지 않는다는 점에서 제1실시예와 차이가 있다. 이하 제1실시예와의 차이점만을 중심으로 제2실시예에 대하여 설명한다.

의자부(300)는 하부지렛대(310), 의자(320) 및 하부로프고정구(340)를 포함한다. 하부로프고정구(340)는 제1실시예에서의 도르래의 중심축이 설치되는 지점에 형성된다. 로프(410)는 상부지렛대(210)의 제2로프고정구(250)와 하부지렛대(310)의 하부로프고정구(340)를 연결하게 된다.

그 외에는 상기된 제1실시예와 동일하므로 여기서는 추가적인 설명은 생략한다.

도 7은 제2실시예의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다. 제2실시예에서의 작동원리는 제1실시예와 유사하되, 다만 제2실시예에서는 도르래(330)가 설치되어 있지 않으므로, 제1실시예와 같이 하중의 반으로 줄어드는 효과는 없지만, 제2실시예에서도 지렛대의 원리에 의해 중량조정틀(230)의 위치를 조절함으로서 운동에 따른 하중을 사용자가 임의로 조절할 수 있다.

즉, 체중 W인 사용자가 상기 의자에 앉아 운동을 실시하고자 할 경우, 상기 하부로프고정구에 걸리는 하중(W₁)은 3종지레의 원리에 의해 (W+W₂)b/a, (W₂:사용자의 체중에 더해지는 의자부(300)의 무게)가 되며, 이는 그대로 중량조정틀(230)에 작용하여 중량조정틀의 수직으로 걸리는 힘(F₁)은 W₁cosθ 가 되며, 사용자가 상기 핸들(220)을 당겨서 턱걸이를 하고자할 때 소요되는 힘(F)은 1종지레의 원리에 따라 F₁l/l₁즉 W₁cosθ l/l₁이 된다. 즉, F =(W+W₂) (bl/al₁) cosθ 가 된다. 여기에서 부호는 제1실시예에서 사용된 것과 동일하다.

한편, 상기에서는 제1실시예와 제2실시예에서는 하부지렛대에 설치되는 도르래의 중심축과 하부로프고정구가 고정된 것으로 설명하였으나, 하부지렛대에 설치되는 도르래의 중심축과 하부로프고정구도 상부지렛대의 중량고정틀과 마찬가지로 하부지렛대의 길이방향으로 이동 및 고정이 가능한 형태로도 제작될 수도 있다. 이 경우에 상부지렛대의 중량고정틀의 위치와 하부지렛대의 도르래의 중심축과 하부로프고정구의 위치를 변화시켜서, 사용자는 아주 미세한 범위까지 운동 부하를 조절할 수 있게 된다.

상기된 도르래의 중심축과 하부로프고정구가 하부지렛대에서 이동 및 고정이 가능한 형태는 다양하게 제작될 수 있다. 그 일실시예에 대해서는 도 8과 도 9에 도시되어 있다.

도 8은 이동 및 고정이 가능한 도르래축을 구비한 상체운동기구의 사시도이다. 도 8은 본 발명에 의한 상체운동기구 제1실시예의 변형예이다. 제1실시예와 다른 부분은 도르래의 축(332)이 하부지렛대(310)의 길이방향으로 이동 및 고정이 가능하다는 점이므로, 이 부분에 대해서만 설명한다.

도르래의 축(332)은 하부지렛대(310)의 측면에 형성된 하부지렛대홈(334)을 따라서 하부지렛대(310)의 길이방향으로 이동할 수 있으며, 고정시에는 도르래측의 양측에 부착된 나사(333)를 포함하는 조임수단(333)을 조여서 고정시킬 수 있다.

도 9는 이동 및 고정이 가능한 하부로프고정구를 구비한 상체운동기구의 사시도이다. 도 9는 본 발명에 의한 상체운동기구 제2실시예의 변형예이다. 제2실시예와 다른 부분은 하부로프고정구(340)가 하부지렛대(310)의 길이방향으로 이동 및 고정이 가능하다는 점이므로, 이 부분에 대해서만 설명한다.

하부로프고정구(340)는 하부지렛대(310)의 상부면에 형성된 하부지렛대홈(342)을 따라서 하부지렛대(310)의 길이방향으로 이동할 수 있으며, 고정시에는 하부로프고정구(340) 하부에 부착된 나사를 포함하는 조임수단(341)을 조여서 고정시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

100:프레임 300:의자부
200:핸들부 400:로프부

Claims

의자에 착석하여 상부에 위치하는 핸들을 당겨서 상체를 단련시키는 상체운동기구에 있어서,
상기 상체운동기구는
운동기구의 골격을 이루는 프레임;
상기 프레임의 상부에 형성된 핸들부연결구에 힌지결합하고 핸들부연결구를 중심으로 양측으로 연장되는 상부지렛대, 상기 상부지렛대의 일측에 연결된 핸들, 및 상기 상부지렛대의 타측에 상부지렛대의 길이방향으로 슬라이딩될 수 있도록 상부지렛대에 결합한 중량조정틀을 포함하는 핸들부;
상기 프레임의 의자 높이에 형성된 의자부연결구에 힌지결합하는 하부지렛대, 상기 하부지렛대의 일단에 부착된 의자, 및 상기 의자부연결구와 의자 사이의 하부지렛대에 형성된 하부로프고정구를 포함하는 의자부; 및
상기 하부로프고정구와 상기 중량조정틀의 하부에 형성된 제1로프고정구를 연결하는 로프, 및 상기 로프의 길이를 조절할 수 있는 로프길이조절수단을 포함하는 로프부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상체운동기구.
의자에 착석하여 상부에 위치하는 핸들을 당겨서 상체를 단련시키는 상체운동기구에 있어서,
상기 상체운동기구는
운동기구의 골격을 이루는 프레임;
상기 프레임의 상부에 형성된 핸들부연결구에 힌지결합하고 핸들부연결구를 중심으로 양측으로 연장되는 상부지렛대, 상기 상부지렛대의 일측에 연결된 핸들, 및 상기 상부지렛대의 타측에 상부지렛대의 길이방향으로 슬라이딩될 수 있도록 상부지렛대에 결합한 중량조정틀을 포함하는 핸들부;
상기 프레임의 의자 높이에 형성된 의자부연결구에 힌지결합하는 하부지렛대, 상기 하부지렛대의 타단에 부착된 의자, 및 상기 의자부연결구와 의자 사이의 하부지렛대에 결합하는 적어도 하나 이상의 도르래를 포함하는 의자부; 및
상기 핸들부연결구의 하부에 형성된 제1로프고정구에 일단이 결합하고 타단은 상기 도르래를 통과해서 상기 중량조정틀의 하부에 형성된 제2로프고정구에 결합하는 로프, 및 상기 로프에 부착되어 로프의 길이를 조절할 수 있는 로프길이조절수단을 포함하는 로프부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상체운동기구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상체운동기구는
중량조정틀과 핸들부연결구와의 거리를 측정할 수 있는 거리측정기,
숫자 또는 문자의 입력이 가능한 입력기,
상기 거리측정기에서 측정된 거리 및 상기 입력기에 의해 입력된 입력값을 이용하여 운동시 소요되는 힘을 계산하는 연산기, 및
상기 연산기에 연산된 운동시 소요되는 힘을 표시하는 디스플레이기를 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 상체운동기구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 로프길이조절수단은 상기 제1로프고정구와 제2로프고정구 중의 어느 하나 이상의 고정구에 결합하는 적어도 하나 이상의 체인인 것을 특징으로 하는 상체운동기구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 핸들은 상기 상부지렛대에 연결된 Y자 형상의 봉, 일단은 상기 Y자 형상의 봉과 결합하고 타단은 n형상의 봉에 결합하는 길이조절이 가능한 2개의 와이어, 및 상기 와이어에 결합하는 n형상의 봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 상체운동기구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 의자의 하부에는 탄성편이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 상체운동기구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 상부지렛대에서 중량조정틀이 결합하는 부분에는 중량눈금이 표시되어 있으며, 상기 중량조정틀의 측면에는 상기 중량눈금을 확인할 수 있는 창이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상체운동기구.
제1항에 있어서,
상기 하부로프고정구는 상기 하부지렛대의 길이방향으로 이동 및 고정이 가능한 것을 특징으로 하는 상체운동기구.
제2항에 있어서,
상기 하부지렛대와 결합하는 도르래의 축은 하부지렛대의 길이방향으로 이동 및 고정이 가능한 것을 특징으로 하는 상체운동기구.