KR101395147B1 - Self power-generated runnin machine using piezoelectric element - Google Patents

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김영권
이현석
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순천대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 런닝머신의 발판 상에 사용자에 의해 공급되는 기계적 에너지를 전기에너지로 변환시키는 다수의 압전소자가 구비되도록 하고 이 압전소자에 의해 변환된 전기에너지를 런닝머신을 작동시키는 전원으로 사용되도록 함으로써 전기 사용량이 절감됨과 동시에 정전시 또는 전원공급이 불가한 공간에서도 런닝머신이 지속적으로 사용될 수 있고, 보폭을 이용한 운동량의 체크가 가능해 계획적인 운동이 가능하며 런닝머신의 사용이 종료된 후 그 작동을 중단시키지 않더라도 압전소자로부터 발생되는 전기에너지의 저장 유무에 따라 자동으로 런닝머신의 작동을 종료시킬 수 있을 뿐만 아니라 안전띠가 마련되어 있어 사용자의 안전이 효과적으로 확보될 수 있으며 동시에 스마트폰과 같은 이동 단말기의 충전 및 거치가 가능한 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신은 하부에는 궤도벨트가 상, 하부 방향으로 무한 회전되는 발판부가 구비되고 전방에는 상기 궤도벨트의 회전을 제어하는 제어부가 구비된 런닝머신 본체와, 상기 발판부 상에 이격 배열되며 사용자에 의해 공급되는 기계적 에너지가 전기 에너지로 변환되도록 하는 다수의 압전소자와, 상기 압전소자와 궤도벨트 사이에 구비되어 사용자에 의한 기계적 에너지가 상기 압전소자 측에 균등하게 가해지도록 하는 가압 플레이트와, 상기 발판부 내부에 구비되고 상기 압전소자 및 제어부와 전기적으로 연결되며 상기 압전소자로부터 변환된 전기에너지가 충전 및 분배되는 컨트롤수단이 포함되는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that a plurality of piezoelectric elements for converting mechanical energy supplied by a user into electric energy are provided on a foot plate of a treadmill and the electric energy converted by the piezoelectric elements is used as a power source for operating the treadmill It is possible to use the treadmill constantly during the power outage or in the space where the power supply is impossible, and to check the momentum using the stride, so that the planned exercise can be performed. After the running machine is used, The operation of the treadmill can be automatically terminated according to the storage of the electric energy generated from the piezoelectric element without interruption, and the safety belt is provided to effectively secure the safety of the user. At the same time, And a mountable piezoelectric element One woman relates to the development of type treadmill.
In the self-powered treadmill using the piezoelectric element according to the preferred embodiment of the present invention, the lower part of the self-powered treadmill is provided with a scaffold for rotating the track belt in an infinite direction in an upward and downward direction and a control unit for controlling rotation of the track belt in the front A plurality of piezoelectric elements arranged between the piezoelectric element and the track belt, the mechanical energy being supplied by the user, the mechanical energy being supplied by the user, And a control means which is provided inside the foot plate and is electrically connected to the piezoelectric element and the control unit and in which electric energy converted from the piezoelectric element is charged and distributed .

Description

압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신{SELF POWER-GENERATED RUNNIN MACHINE USING PIEZOELECTRIC ELEMENT} [0001] SELF POWER-GENERATED RUNNING MACHINE USING PIEZOELECTRIC ELEMENT [0002]

본 발명은 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신에 관한 것으로 보다 상세하게는 런닝머신의 발판 상에 사용자에 의해 공급되는 기계적 에너지를 전기에너지로 변환시키는 다수의 압전소자가 구비되도록 하고 이 압전소자에 의해 변환된 전기에너지를 런닝머신을 작동시키는 전원으로 사용되도록 함으로써 전기 사용량이 절감됨과 동시에 정전시 또는 전원공급이 불가한 공간에서도 런닝머신이 지속적으로 사용될 수 있고, 보폭을 이용한 운동량의 체크가 가능해 계획적인 운동이 가능하며 런닝머신의 사용이 종료된 후 그 작동을 중단시키지 않더라도 압전소자로부터 발생되는 전기에너지의 저장 유무에 따라 자동으로 런닝머신의 작동을 종료시킬 수 있을 뿐만 아니라 안전띠가 마련되어 있어 사용자의 안전이 효과적으로 확보될 수 있으며 동시에 스마트폰과 같은 이동 단말기의 충전 및 거치가 가능한 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-powered treadmill using a piezoelectric element, and more particularly, to a treadmill of a treadmill having a plurality of piezoelectric elements for converting mechanical energy supplied by a user into electric energy, The electric energy converted by the electric power is used as a power source for operating the treadmill, so that the electricity consumption can be reduced and the treadmill can be continuously used even in a space where power supply is not possible, The operation of the treadmill can be automatically terminated according to the storage of the electric energy generated from the piezoelectric element even if the operation of the treadmill is not terminated after the use of the treadmill is completed, Safety can be ensured effectively To a self-powered treadmill using a piezoelectric element capable of charging and mounting a mobile terminal such as a smart phone.

런닝머신은 트레드밀이라고도 불리워지는 운동기구로, 무한궤도식으로 회전하는 궤도벨트를 이용하여 좁은 공간에서 걷거나 뛰는 운동효과를 가져올 수 있어 가정용이나 스포츠센터 등에서 널리 사용되고 있다. The treadmill is also called a treadmill, and it can be used in a home or sports center because it can exercise and exercise in a narrow space by using an orbital belt rotating in an infinite track manner.

이와 같은 런닝머신은 겨울철에도 적당한 실내온도에서 달리기운동을 할 수 있으며, 달리기 속도가 임의로 조절됨으로 사용자에게 가장 안전하고 편안한 조건에서 걷거나 뛰는 운동을 할 수 있는 장점을 갖는바 나날이 그 수요가 급증하고 있는 실정이다.Such a treadmill is capable of running at a suitable room temperature even in winter, and the running speed is arbitrarily adjusted to provide the user with the advantage of being able to exercise or walk in the safest and most comfortable condition. It is true.

그런데 종래의 런닝머신은 궤도벨트를 무한궤도 방식으로 회전시키는 동력을 외부전원으로부터 공급받아야 하는바 지속적으로 사용될 경우 전력소모량이 상당할 뿐만 아니라 정전 등으로 전원공급이 차단될 경우 사용이 불가한 문제점이 있었다.However, in the conventional treadmill, the power for rotating the track belt in an endless track manner must be supplied from an external power source. If it is continuously used, the power consumption is considerable, there was.

그리고 걷거나 뛰는 과정에서 넘어질 경우 심각한 안전사고로 이어질 수 있는 문제가 있으며, 일반 가정이 아닌 스포츠센터에서는 사용자가 런닝머신 사용 후 그 작동을 종료시키지 않거나 타이머를 설정해 두지 않게 되면 지속적으로 런닝머신이 작동되면서 심각한 에너지 낭비가 초래되는 문제점이 있었다.In addition, in a sports center other than the general home, if the user does not terminate the operation after using the running machine or does not set a timer, the running machine continuously operates Resulting in a serious waste of energy.

또한 종래의 런닝머신의 경우 사용자가 운동한 시간과 궤도벨트의 회전속도를 통해 사용자의 운동량을 개략적으로 측정하고 있지만 사용자의 보폭에 따른 정확한 운동량을 체크할 수 없어 계획적인 운동을 하는데 한계가 있었다.In addition, in the case of the conventional running machine, although the user's exercise amount is roughly measured through the user's exercise time and the rotation speed of the orbital belt, accurate exercise amount according to the user's stride can not be checked.

뿐만 아니라 최근 현대인의 필수품인 스마트폰과 같은 이동 단말기의 경우 런닝머신 사용중 충전이나 사용이 불가해 중요한 연락을 받아야 할 시에는 사용자들이 런닝머신을 사용하지 않게 되는 단점이 있었다.In addition, recently, a mobile terminal such as a smart phone, which is a necessity of a modern person, has a disadvantage that users can not use a running machine when it is necessary to receive important communication because they can not be charged or used while using a running machine.

따라서 본 발명은 런닝머신의 발판 상에 사용자에 의해 공급되는 기계적 에너지를 전기에너지로 변환시키는 다수의 압전소자가 구비되도록 하고 이 압전소자에 의해 변환된 전기에너지를 런닝머신을 작동시키는 전원으로 사용되도록 함으로써 전기 사용량이 절감됨과 동시에 정전시 또는 전원공급이 불가한 공간에서도 런닝머신이 지속적으로 사용될 수 있는 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a plurality of piezoelectric elements for converting mechanical energy supplied by a user into electric energy on a foot plate of a treadmill, so that the electric energy converted by the piezoelectric elements can be used as a power source for operating the treadmill And to provide a self-powered treadmill using a piezoelectric element in which a treadmill can be continuously used even in a space where a power failure or power supply is not possible.

또한 본 발명은 보폭을 이용한 운동량의 체크가 가능해 계획적인 운동이 가능하며, 런닝머신의 사용이 종료된 후 그 작동을 중단시키지 않더라도 압전소자로부터 발생되는 전기에너지의 저장 유무에 따라 자동으로 런닝머신의 작동을 종료시킬 수 있는 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention is capable of checking the momentum using the stride, so that it is possible to perform a planned motion. Even if the operation of the running machine is not terminated, the operation of the running machine can be automatically performed according to the storage of the electric energy generated from the piezoelectric element. And it is an object of the present invention to provide a self-powered treadmill using a piezoelectric element capable of ending operation.

또한 본 발명은 안전띠가 마련되어 있어 사용자의 안전이 효과적으로 확보될 수 있으며 동시에 스마트폰과 같은 이동 단말기의 충전 및 거치가 가능한 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신을 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a self-powered treadmill using a piezoelectric element capable of effectively securing safety of a user by providing a safety band and charging and mounting a mobile terminal such as a smart phone.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하부에는 궤도벨트가 상, 하부 방향으로 무한 회전되는 발판부가 구비되고 전방에는 상기 궤도벨트의 회전을 제어하는 제어부가 구비된 런닝머신 본체와, 상기 발판부 상에 이격 배열되며 사용자에 의해 공급되는 기계적 에너지가 전기 에너지로 변환되도록 하는 다수의 압전소자와, 상기 압전소자와 궤도벨트 사이에 구비되어 사용자에 의한 기계적 에너지가 상기 압전소자 측에 균등하게 가해지도록 하는 가압 플레이트와, 상기 발판부 내부에 구비되고 상기 압전소자 및 제어부와 전기적으로 연결되며 상기 압전소자로부터 변환된 전기에너지가 충전 및 분배되는 컨트롤수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신을 제공한다.In order to accomplish the above object, according to the present invention, there is provided a running machine body including a lower running track body having a foot plate portion for rotating the track belt infinitely upward and downward, and a control portion for controlling rotation of the track belt, A plurality of piezoelectric elements arranged to be spaced apart from each other and adapted to convert the mechanical energy supplied by the user into electric energy and a piezoelectric element provided between the piezoelectric element and the orbital belt so as to uniformly apply mechanical energy by the user to the piezoelectric element side And a control unit electrically connected to the piezoelectric element and the control unit and configured to charge and distribute electrical energy converted from the piezoelectric element, the control unit being provided in the foot plate unit. Provides a treadmill.

본 발명에서 상기 제어부 양측에는 사용자에 의해 파지되는 손잡이부재가 돌출 형성되고, 상기 손잡이부재에는 사용자의 허리 측에 착용되는 안전띠가 탄성로프에 의해 탄성적으로 연결된다.In the present invention, a grip member gripped by a user is formed on both sides of the control unit, and a safety strap worn on the waist side of the user is elastically connected to the grip member by an elastic rope.

본 발명에서 상기 제어부 일측에는 이동 단말기를 충전할 수 있는 충전포트가 마련되고, 상기 제어부 타측에는 상기 충전포트를 이용해 충전중인 이동 단말기를 거치할 수 있는 거치대가 구비된다.In the present invention, a charging port capable of charging a mobile terminal is provided on one side of the control unit, and a cradle capable of receiving a charging mobile terminal using the charging port is provided on the other side of the control unit.

본 발명에서 상기 컨트롤수단은 상기 압전소자에 의해 센싱되는 사용자의 보폭을 이용해 사용자의 운동량이 측정된다.In the present invention, the control means measures the momentum of the user using the stride of the user sensed by the piezoelectric element.

본 발명에서 상기 컨트롤수단은 상기 압전소자로부터 발생되는 전기에너지의 충전이 중단될 경우 상기 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신의 작동이 자동 종료되도록 하는 신호가 상기 제어부 측으로 송신된다.In the present invention, when the charging of the electric energy generated from the piezoelectric element is stopped, a signal for automatically terminating the operation of the self-powered treadmill using the piezoelectric element is transmitted to the control unit side.

본 발명에 따른 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신에 따르면 첫째, 런닝머신의 발판 상에 사용자에 의해 공급되는 기계적 에너지를 전기에너지로 변환시키는 다수의 압전소자가 구비되도록 하고 이 압전소자에 의해 변환된 전기에너지를 런닝머신을 작동시키는 전원으로 사용되도록 함으로써 전기 사용량이 절감됨과 동시에 정전시 또는 전원공급이 불가한 공간에서도 런닝머신이 지속적으로 사용될 수 있는 장점을 갖는다.According to the self-powered treadmill using the piezoelectric element according to the present invention, first, a plurality of piezoelectric elements for converting the mechanical energy supplied by the user into electric energy are provided on the foot plate of the treadmill, The electric energy used is used as a power source for operating the treadmill, so that the electric power consumption can be reduced and the treadmill can be continuously used even in a power failure or in a power supply unavailable space.

둘째, 보폭을 이용한 운동량의 체크가 가능해 계획적인 운동이 가능한 장점을 갖는다.Second, it is possible to check the amount of exercise using stride, so that it has a merit that planned exercise can be performed.

셋째, 런닝머신의 사용이 종료된 후 그 작동을 중단시키지 않더라도 압전소자로부터 발생되는 전기에너지의 저장 유무에 따라 자동으로 런닝머신의 작동을 종료시킬 수 있는 장점을 갖는다.Thirdly, even if the operation of the running machine is not terminated after the use of the running machine is terminated, the operation of the running machine can be automatically terminated depending on the storage of the electric energy generated from the piezoelectric element.

넷째, 안전띠가 마련되어 있어 사용자의 안전이 효과적으로 확보될 수 있으며 동시에 스마트폰과 같은 이동 단말기의 충전 및 거치가 가능한 장점을 갖는다.Fourth, since a safety belt is provided, safety of a user can be effectively secured, and at the same time, charging and mounting of a mobile terminal such as a smart phone is possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신의 부분단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신의 사용상태도.1 is a perspective view of a self-powered treadmill using a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention;
2 is a partial cross-sectional view of a self-powered running machine using a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention;
3 is a use state diagram of a self-powered treadmill using a piezoelectric element according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 고안의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전소자(20)를 이용한 자가발전형 런닝머신의 사시도가 도시되고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전소자(20)를 이용한 자가발전형 런닝머신의 부분단면도가 도시되며, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전소자(20)를 이용한 자가발전형 런닝머신의 사용상태도가 도시된다.
1 is a perspective view of a self-powered treadmill using a piezoelectric element 20 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a self-powered treadmill using a piezoelectric element 20 according to an embodiment of the present invention. 3 is a partial cross-sectional view of the treadmill, and Fig. 3 shows a state of use of the self-powered treadmill using the piezoelectric element 20 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신(1)은 하부에는 궤도벨트(12)가 상, 하부 방향으로 무한 회전되는 발판부(11)가 구비되고 전방에는 상기 궤도벨트(12)의 회전을 제어하는 제어부(14)가 구비된 런닝머신 본체(10)와, 상기 발판부(11) 상에 이격 배열되며 사용자에 의해 공급되는 기계적 에너지가 전기 에너지로 변환되도록 하는 다수의 압전소자(20)와, 상기 압전소자(20)와 궤도벨트(12) 사이에 구비되어 사용자에 의한 기계적 에너지가 상기 압전소자(20) 측에 균등하게 가해지도록 하는 가압 플레이트(30)와, 상기 발판부(11) 내부에 구비되고 상기 압전소자(20) 및 제어부(14)와 전기적으로 연결되며 상기 압전소자(20)로부터 변환된 전기에너지가 충전 및 분배되는 컨트롤수단(40)이 포함된다.
In the self-powered treadmill 1 using the piezoelectric element according to the preferred embodiment of the present invention, a pedestal portion 11 is provided at a lower portion of which a track belt 12 is rotated infinitely upwardly and downwardly, A treadmill body 10 provided with a control unit 14 for controlling the rotation of the belt 12 and a plurality of gears 14 arranged on the footstep 11 and adapted to convert the mechanical energy supplied by the user into electric energy A pressing plate 30 provided between the piezoelectric element 20 and the track belt 12 to apply mechanical energy to the piezoelectric element 20 side equally to the piezoelectric element 20, And control means 40 provided in the pedestal portion 11 and electrically connected to the piezoelectric element 20 and the control portion 14 to charge and distribute the converted electric energy from the piezoelectric element 20 .

이하에는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신(1)의 각각의 구성부재 및 그 작동관계에 대해 상세하게 설명한다.
Hereinafter, with reference to Figs. 1 and 2, the constituent members of the self-powered treadmill 1 using the piezoelectric element according to the preferred embodiment of the present invention and their operation will be described in detail.

여기서 런닝머신 본체(10)는 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신(1)의 전체적인 외형을 형상함과 동시에 추후에 설명될 구성부재들이 작동 가능하게 장착되는 역할을 하는 것으로, 하부에는 궤도벨트(12)가 상, 하부 방향으로 무한 회전되는 발판부(11)가 구비되고 전방에는 상기 궤도벨트(12)의 회전을 제어하는 제어부(14)가 구비된다.Here, the treadmill main body 10 forms the overall shape of the self-powered treadmill 1 using the piezoelectric element according to the present invention, and at the same time serves to operatively mount the constituent members to be described later, And a control unit 14 for controlling the rotation of the orbit belt 12 is provided in front of the footrest 11. The footrest 11 is rotatably supported by the footrest 11,

전술한 발판부(11)는 그 전,후 방향으로 각각 롤러(13)가 회전가능하게 구비되고 일측 롤러(13)의 축에는 추후에 설명될 컨트롤수단(40)의 충전배터리(41)로부터 전원을 공급받아 구동되는 구동모터(도시되지 않음)가 연결되며 이 구동모터(도시되지 않음)의 작동 여부에 따라서 궤도벨트(12)가 전술한 양측 롤러(13)의 회전에 연동 되면서 무한궤도 방식으로 회전된다.The footrest 11 is provided with rollers 13 rotatably in the forward and backward directions and the shaft of the one roller 13 is connected to a power source 41 of the control means 40, A drive motor (not shown) driven by a driving force of a drive motor (not shown) is connected to the drive motor (not shown), and the track belt 12 is linked to the rotation of the both side rollers 13 in an endless track manner .

또한 전술한 제어부(14)는 런닝머신 본체(10)의 전방에 배치되고 전술한 발판부(11)와 연결되어 사용자가 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신(1)을 사용하는데 필요한 디스플레이 패널(15), 손잡이부재(50), 충전포트(70), 거치대(80) 등과 같은 다양한 편의 장치들이 사용가능하게 구비된다.The control unit 14 is disposed in front of the treadmill body 10 and connected to the footstep 11 so that the user can use the self-powered treadmill 1 using the piezoelectric element. 15, a handle member 50, a charging port 70, a cradle 80, and the like.

이때 전술한 디스플레이 패널(15)은 궤도벨트(12)가 회전되는 전체 전기에너지의 충전량, 속도, 사용자의 운동량, 사용시간, on/off 상태, 오르막/내리막 설정 등을 사용자가 인식할 수 있도록 디스플레이되며 동시에 버튼 또는 터치스크린 방식으로 전술한 다양한 메뉴의 선택이 가능하다.The display panel 15 displays the charged amount of the electric energy to be rotated by the track belt 12, the speed, the user's momentum, the usage time, the on / off status, At the same time, various menus can be selected by the buttons or the touch screen method.

전술한 손잡이부재(50)는 사용자가 파지할 수 있도록 제어부(14) 양측에 돌출 형성되어 발판부(11) 상에 안전하게 오르거나 내릴 수 있도록 해주고, 사용자의 허리 측에 착용되는 안전띠(60)가 탄성로프(61)에 의해 연결됨으로써 사용자를 안전사고로부터 안전하게 보호하는 역할을 하게 된다. 이때 안전띠(60)는 나일론 재질로 형성되고 그 탈착은 버클(도시되지 않음)에 의해 이루어지는 것으로 하며 탄성로프(61)는 탄성력을 갖는 고무재질로 형성되는 것이 바람직하다.The handle member 50 is protrudingly formed on both sides of the control unit 14 so that the handle member 50 can be held by the user so that the handle member 50 can be safely raised or lowered on the foot plate 11. The safety belt 60 worn on the user's waist side And is connected by the elastic rope 61 so as to protect the user from a safety accident safely. At this time, the safety belt 60 is formed of a nylon material, and the attachment and detachment thereof is performed by a buckle (not shown), and the elastic rope 61 is preferably made of a rubber material having an elastic force.

그리고 전술한 제어부(14) 일측에는 스마트폰과 같은 이동 단말기를 충전할 수 있는 충전포트(70)가 마련되고, 제어부(14) 타측에는 충전포트(70)를 이용해 충전중인 이동 단말기를 거치할 수 있는 거치대(80)가 구비된다. 따라서 사용자는 운동 중에도 이동 단말기를 이용해 영화 감상, 사진/동영상 촬영, 화상통화 등을 이용할 수 있음은 물론 충전 또한 가능하다. 이때 전술한 충전포트(70)는 5핀과 30핀을 각각 지원하는 Y잭 포트 타입으로 설치되며, 거치대(80)는 이동 단말기의 탈착이 용이한 합성 플라스틱 재질로 이루어지는 것으로 하되 다양한 기종에 적용 가능하도록 범용으로 제작되는 것으로 한다.
A charging port 70 for charging a mobile terminal such as a smart phone is provided at one side of the control unit 14 and a charging terminal 70 can be installed at the other side of the control unit 14 (Not shown). Therefore, the user can use a mobile terminal to watch a movie, photograph / video shot, video call, etc., and also charge the user while exercising. In this case, the charging port 70 is installed as a Y-jack port type that supports 5-pin and 30-pin, respectively, and the holder 80 is made of a synthetic plastic material for easy detachment of a mobile terminal, To be manufactured for general use.

한편, 전술한 발판부(11) 상에는 다수의 압전소자(20)가 이격 배열되는데 이 압전소자(20)는 사용자가 발판부(11)재를 연속적으로 밟음으로써 공급되는 수직압력이나 진동과 같은 기계적 에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 역할을 하는 것이다.On the other hand, a plurality of piezoelectric elements 20 are arranged on the pedestal portion 11, and the piezoelectric elements 20 are mechanically and mechanically arranged such as vertical pressure or vibration supplied by continuously depressing the footstep 11. [ It converts energy into electrical energy.

여기서 압전소자(壓電素子, piezoelectric element)란 소정의 결정판(結晶板)에 일정한 방향에서 압력을 가하면 판의 양면에 외력에 비례하는 양·음의 전하가 나타나는 현상을 나타내는 소자를 말하는 것이다. 본 발명의 압전소자(20)는 이와 같은 성질을 이용해 사용자로부터 공급되는 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 것인데 이는 종래기술에 따른 압전소자와 동일한 것인바 더 이상의 상세한 설명은 명세서의 간략화를 위해 생략하기로 한다.
Here, a piezoelectric element refers to a device that exhibits a phenomenon in which positive and negative charges proportional to an external force appear on both sides of a plate when pressure is applied to a predetermined crystal plate (crystal plate) from a certain direction. The piezoelectric element 20 of the present invention converts mechanical energy supplied from the user into electric energy by using such a property, which is the same as the piezoelectric element according to the prior art, and further detailed description is omitted for the sake of simplification of the description .

또한 전술한 발판부(11) 상에 배열된 다수의 압전소자(20) 상에는 가압 플레이트(30)가 구비되는데 이는 사용자로부터 공급되는 기계적 에너지를 전체 압전소자(20) 측에 균등하게 가해지도록 하는 역할을 하는 것이다. 이와 같은 가압 플레이트(30)는 발판부(11)와 동일한 크기로 형성되고 궤도벨트(12) 직하부에 배치되어 사용자가 궤도벨트(12)를 밟는 순간 그 기계적 에너지가 전체 압전소자(20)에 균등하게 배분되도록 한다.
The pressing plate 30 is provided on the plurality of piezoelectric elements 20 arranged on the footstep 11 so as to uniformly apply the mechanical energy supplied from the user to the entire piezoelectric transducing element 20 . The pressing plate 30 is formed to have the same size as the foot plate 11 and is disposed directly beneath the track belt 12 so that the moment the user presses the track belt 12, Ensure even distribution.

그리고 전술한 발판부(11) 내부에는 컨트롤수단(40)이 구비되는데 이 컨트롤수단(40)은 전술한 압전소자(20) 및 제어부(14)와 전기적으로 연결되며 압전소자(20)로부터 변환된 전기에너지가 충전됨과 동시에 충전된 전기에너지의 분배를 제어하는 역할을 하는 것이다.The control means 40 is provided inside the pedal portion 11 and is electrically connected to the piezoelectric element 20 and the control portion 14 and is electrically connected to the piezoelectric element 20 And serves to control the distribution of the charged electric energy at the same time as the electric energy is charged.

이를 위해 전술한 컨트롤수단(40) 내부에는 충전배터리(41)가 내장되어 있어 압전소자(20)로부터 발생되는 전기에너지가 충전되며, 또한 회로패널(42)이 내장되어 있어 전술한 구동모터(도시되지 않음) 및 제어부(14)로의 전원공급 여부, 운동량 연산 및 전원차단 등을 제어하게 된다.To this end, the control means 40 is equipped with a rechargeable battery 41, so that the electric energy generated from the piezoelectric element 20 is charged. Further, the circuit panel 42 is built in, And the power supply to the control unit 14, the calculation of the momentum, and the power-off.

즉, 전술한 전기에너지가 충전배터리(41)가 충전되면 회로패널(42)은 이를 구동모터(도시되지 않음)와 제어부(14)의 디스플레이 패널(15) 및 충전포트(70) 측으로 분배하게 된다.That is, when the rechargeable battery 41 is charged, the circuit panel 42 distributes the electric energy to the drive motor (not shown) and the display panel 15 and the charge port 70 of the control unit 14 .

그리고 회로패널(42)에서는 압전소자(20)를 통해 센싱되는 사용자의 보폭을 이용해 사용자의 운동량이 측정되는데, 사용자의 보폭이 압전소자(20)에 의해 센싱되면 그 신호가 회로패널(42)로 송신되고 이를 소정의 프로그램에 의해 연산 처리한 뒤 제어부(14)로 재차 송신하여 디스플레이 패널(15)을 통해 사용자의 운동량을 칼로리 단위로 표시하게 된다.In the circuit panel 42, the user's momentum is measured using the step width of the user sensed through the piezoelectric element 20. When the user's stride is sensed by the piezoelectric element 20, the signal is sent to the circuit panel 42 Transmitted to the control unit 14, and displayed on the display panel 15 in terms of the user's exercise amount in calorie units.

또한 사용자가 운동을 중단하여 압전소자(20)로부터 발생되는 전기에너지의 충전이 중단될 경우 회로패널(42)에 의해 충전배터리(41)로부터의 전원공급이 차단됨으로써 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신(1)의 작동이 자동으로 종료된다.
In addition, when the user stops the motion and the charging of the electric energy generated from the piezoelectric element 20 is stopped, the power supply from the charging battery 41 is blocked by the circuit panel 42, The operation of the machine 1 is automatically terminated.

이하에는 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신(1)의 각각의 전체적인 사용방법에 대해 상세하게 설명한다.
Hereinafter, with reference to FIG. 3, the overall method of using each of the self-powered treadmill 1 using the piezoelectric element according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저 사용자는 발판부(11) 상에 올라서서 허리 측에 안전띠(60)를 착용하고 이 허리띠는 탄성로프(61)를 이용해 손잡이부재(50)와 연결되도록 한다.The user first stands on the footstool 11 and wears the safety belt 60 on the waist side so that the waistband is connected to the pull-tab 50 by means of the elastic rope 61. [

그런 다음 디스플레이 패널(15)의 버튼을 조작해 대기전원이 인가되도록 하여 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신(1)이 작동되도록 한다.Then, the standby power is applied by operating the buttons of the display panel 15 so that the self-powered treadmill 1 using the piezoelectric element is operated.

작동이 개시되면 롤러(13)가 회전되고 이에 연동되어 궤도벨트(12)가 무한궤도 방식으로 회전된다. 사용자가 이를 밟고 운동을 시작하면 수직압력과 진동과 같은 기계적 에너지가 가압 플레이트(30) 측에 전달되고 가압 플레이트(30)는 전체 압전소자(20) 측에 이 기계적 에너지가 균등하게 배분된다.When the operation is started, the roller 13 is rotated and interlocked with the rotation of the track belt 12 in an endless track manner. Mechanical energy such as vertical pressure and vibration is transmitted to the side of the pressing plate 30 and the pressing plate 30 distributes the mechanical energy equally to the entire piezoelectric element 20 side.

압전소자(20)에 의해 이 기계적 에너지를 전기에너지로 변환되어 컨트롤수단(40)의 충전배터리(41) 측으로 충전되고 충전된 전원은 회로패널(42)에 의해 롤러(13)를 회전시키는 구동모터(도시되지 않음)와 제어부(14)의 디스플레이 패널(15) 및 충전포트(70) 측에 배분된다.This mechanical energy is converted into electrical energy by the piezoelectric element 20 and charged to the side of the rechargeable battery 41 of the control means 40. The charged power is supplied to the drive motor 40 for rotating the roller 13 by the circuit panel 42. [ (Not shown) and the display panel 15 of the control unit 14 and the charging port 70 side.

사용자는 디스플레이 패널(15)을 통해 궤도벨트(12)가 회전되는 속도를 조절할 수 있고 충전포트(70)를 이용해 이동 단말기를 충전할 수 있으며 동시에 이동 단말기를 거치대(80)에 거시시킨 상태로 이용할 수 있다.The user can adjust the speed at which the track belt 12 is rotated through the display panel 15 and charge the mobile terminal by using the charging port 70 while at the same time using the mobile terminal in a state of being macerated on the cradle 80 .

사용자가 디스플레이 패널(15)의 버튼을 이용해 궤도벨트(12)의 회전을 종료하지 않고 사용을 중단할 경우, 회로패널(42)은 압전소자(20)로부터의 전기에너지 공급 중단을 인식하여 구동모터(도시되지 않음)로의 전원공급을 차단해 작동을 자동으로 종료한다.
When the user stops using the button of the display panel 15 without ending the rotation of the track belt 12, the circuit panel 42 recognizes the interruption of the supply of electric energy from the piezoelectric element 20, (Not shown), thereby automatically terminating the operation.

위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 고안이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술 된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 고안의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that, although several embodiments above have been illustrated by way of example, the present invention may be embodied in many other forms without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the above-described embodiments are to be considered illustrative and not restrictive, and all implementations within the scope of the appended claims and their equivalents are intended to be included within the scope of the present invention.

1 : 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신
10 : 런닝머신 본체 11 : 발판부
12 : 궤도벨트 13 : 롤러
14 : 제어부 15 : 디스플레이 패널
20 : 압전소자 30 : 가압 플레이트
40 : 컨트롤수단 41 : 충전배터리
42 : 회로패널 50 : 손잡이부재
60 : 안전띠 61 : 탄성로프
70 : 충전포트 80 : 거치대1: Self-powered treadmill using piezoelectric element
10: running machine body 11:
12: track belt 13: roller
14: control unit 15: display panel
20: piezoelectric element 30: pressure plate
40: Control means 41: Rechargeable battery
42: Circuit panel 50: Handle member
60: a safety belt 61: an elastic rope
70: Charging port 80: Cradle

Claims (5)

하부에는 궤도벨트(12)가 상, 하부 방향으로 무한 회전되는 발판부(11)가 구비되고 전방에는 상기 궤도벨트(12)의 회전을 제어하는 제어부(14)가 구비된 런닝머신 본체(10);
상기 발판부(11) 상에 이격 배열되며 사용자에 의해 공급되는 기계적 에너지가 전기 에너지로 변환되도록 하는 다수의 압전소자(20);
상기 압전소자(20)와 궤도벨트(12) 사이에 구비되어 사용자에 의한 기계적 에너지가 상기 압전소자(20) 측에 균등하게 가해지도록 하는 가압 플레이트(30); 및
상기 발판부(11) 내부에 구비되고 상기 압전소자(20) 및 제어부(14)와 전기적으로 연결되며 상기 압전소자(20)로부터 변환된 전기에너지가 충전 및 분배되는 컨트롤수단(40)이 포함하며,
상기 컨트롤수단(40)은 상기 압전소자(20)로부터 발생되는 전기에너지가 충전되는 충전배터리(41)와, 상기 충전배터리(41)에 충전된 전기에너지의 분배를 제어하는 회로패널(42)를 구비하며,
사용자가 운동을 중단하여 압전소자(20)로부터 발생되는 전기에너지의 충전이 중단될 경우, 상기 회로패널(42)은 상기 충전배터리(41)로부터의 전원공급을 차단하는 신호를 상기 제어부(14)로 송신으로써 상기 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신(1)의 작동을 자동 종료하도록 하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신.A running machine main body 10 provided with a foot part 11 for rotating the track belt 12 infinitely upward and downward and a control part 14 for controlling the rotation of the track belt 12 in front, ;
A plurality of piezoelectric elements 20 arranged on the foot part 11 and adapted to convert mechanical energy supplied by a user into electric energy;
A pressing plate 30 provided between the piezoelectric element 20 and the track belt 12 to apply mechanical energy to the piezoelectric element 20 evenly; And
And control means 40 provided in the footing portion 11 and electrically connected to the piezoelectric element 20 and the control portion 14 for charging and distributing electric energy converted from the piezoelectric element 20 ,
The control means 40 includes a charging battery 41 for charging electric energy generated from the piezoelectric element 20 and a circuit panel 42 for controlling the distribution of electric energy charged in the charging battery 41 Respectively,
The circuit panel 42 outputs a signal for interrupting the power supply from the rechargeable battery 41 to the controller 14 when the user stops the exercise and stops charging the electric energy generated from the piezoelectric element 20. [ To automatically end the operation of the self-powered treadmill (1) using the piezoelectric element. 청구항 1에 있어서,
상기 제어부(14) 양측에는 사용자에 의해 파지되는 손잡이부재(50)가 돌출 형성되고, 상기 손잡이부재에는 사용자의 허리 측에 착용되는 안전띠(60)가 탄성로프(61)에 의해 탄성적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신.The method according to claim 1,
On both sides of the control unit 14, a grip member 50 held by a user is protruded, and a safety strap 60 worn on the user's waist side is elastically connected to the grip member by an elastic rope 61 Wherein the piezoelectric element is a piezoelectric element. 청구항 1에 있어서,
상기 제어부(14) 일측에는 이동 단말기를 충전할 수 있는 충전포트(70)가 마련되고, 상기 제어부(14) 타측에는 상기 충전포트(70)를 이용해 충전중인 이동 단말기를 거치할 수 있는 거치대(80)가 구비되는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신.The method according to claim 1,
A charging port 70 for charging the mobile terminal is provided at one side of the control unit 14 and a charging port 70 for charging the mobile terminal using the charging port 70 is provided at the other side of the control unit 14. [ ) Is provided on the surface of the piezoelectric element. 청구항 1 에 있어서,
상기 컨트롤수단(40)은 상기 압전소자(20)에 의해 센싱되는 사용자의 보폭을 이용해 사용자의 운동량이 측정되는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 자가발전형 런닝머신.The method according to claim 1,
Wherein the control means (40) measures the user's momentum using the step width of the user sensed by the piezoelectric element (20). 삭제delete
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