KR101501946B1 - 운동기구 - Google Patents

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KR101501946B1 KR1020080120658A KR20080120658A KR101501946B1 KR 101501946 B1 KR101501946 B1 KR 101501946B1 KR 1020080120658 A KR1020080120658 A KR 1020080120658A KR 20080120658 A KR20080120658 A KR 20080120658A KR 101501946 B1 KR101501946 B1 KR 101501946B1
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장진호
우기철
황선웅
육형규
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엘지전자 주식회사
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    • A63B22/14—Platforms for reciprocating rotating motion about a vertical axis, e.g. axis through the middle of the platform
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    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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Abstract

운동기구가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 운동기구는, 지지부와, 지지부와 결합되는 수직 프레임과, 수직 프레임에 구비되며 회전력을 발생시키는 구동부와, 구동부의 회전력을 왕복 운동으로 변환하는 제 1 동력 전달부와, 수직 프레임이 왕복 운동을 하도록 수직 프레임과 지지부를 연결하는 제 1 결합부와, 수직 프레임과 회전 결합되며 구동부의 회전력을 전달받아 수직 프레임의 왕복 운동 방향과 다른 방향으로 왕복 운동하는 제 2 운동부를 포함한다.
운동기구, 왕복 운동 기구

Description

운동기구 {Exercise machine}
본 발명은 운동기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 여러 방향으로 왕복 운동이 발생하는 운동기구에 관한 것이다.
최근 사회의 고령화에 따라서 남녀노소 연령층을 불문하고 건강관리, 건강유지, 건강증진에 대한 사람들의 인식이 높아지고 있다. 일반적으로, 많은 사람들은 질환의 조기발견 혹은 예방을 목적으로 병원 등의 의료시설에서 전문가의 진단이나 조언을 받고 있을 뿐만 아니라, 이른바 스포츠클럽과 같은 비 의료 시설을 이용하여 자신의 건강관리나 유지 또는 증진을 위해 노력하고 있다.
또한, 가정이나 헬스클럽 등에서 자신의 건강 및 체력을 유지 또는 증진하거나, 혹은 치료의 연속으로 활용되는 운동기구들, 예를 들어 런닝 머신, 스텝퍼, 실내용 자전거 등이 개발되어 실생활에 널리 사용되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 간단한 구조로 여러 방향으로 운동이 발생하는 운동기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 운동기구는, 지지부와, 상기 지지부와 결합되는 수직 프레임과, 상기 수직 프레임에 구비되며 회전력을 발생시키는 구동부와, 상기 구동부의 회전력을 왕복 운동으로 변환하는 제 1 동력 전달부와, 상기 수직 프레임이 왕복 운동을 하도록 상기 수직 프레임과 상기 지지부를 연결하는 제 1 결합부와, 상기 수직 프레임과 회전 결합되며 상기 구동부의 회전력을 전달받아 상기 수직 프레임의 왕복 운동 방향과 다른 방향으로 왕복 운동하는 제 2 운동부를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 운동기구에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　간단한 구조로 여러 방향으로 운동이 발생하는 운동기구가 제공되는 장점이 있다.
둘째,　구조가 간단하여 고장이 적고 수리가 간편한 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 운동기구를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동기구에 대한 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 운동기구는, 지지부(100)와, 지지부와 결합되어 왕복 운동하는 제 1 운동부(200)와, 제 1 운동부(200)에 구비되며 회전력을 발생시키는 구동부(400)와, 제 1 운동부(200)와 결합되어 제 1 운동부의 왕복 운동 방향과 다른 방향으로 왕복 운동하는 제 2 운동부(300)를 포함한다.
지지부(100)는 제 1 운동부(200)와 제 2 운동부(300)를 지지하는 것이다. 지지부(100)는 제 1 운동부(200) 및 제 2 운동부(300)가 왕복 운동을 하더라도 흔들리지 않도록 바닥에 지지되는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 운동부(300) 상측에 사람이 올라타서 구동되더라도 쓰러지지 않도록 지지되어야 한다.
지지부(100)는 바닥에 지지되는 수평 지지대(110)와, 제 1 운동부(200)와 연동되는 수직 지지대(120)를 포함한다.
제 1 운동부(200)는 왕복 운동이 가능하도록 지지부(100)와 결합된다. 제 1 운동부(200)는 좌우 방향을 회전 중심으로 하여 회전 왕복 운동을 할 수 있다. 제 1 운동부(200)는 지지부(100)와의 결합 방법에 따라 전후 방향으로 병진 왕복 운동을 할 수 있다.
제 1 운동부(200)에 대한 상세한 설명은 도 2 및 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
제 2 운동부(300)는 제 1 운동부(200)의 왕복 운동 방향과 다른 방향으로 왕복 운동하도록 제 1 운동부(200)와 결합된다. 제 2 운동부(300) 전후 방향을 회전 중심으로 하여 회전 왕복 운동을 할 수 있다. 제 2 운동부(300)는 제 1 운동부(200)와의 결합 방법에 따라 좌우 방향으로 병진 왕복 운동을 할 수 있다.
제 2 운동부(300)에 대한 상세한 설명은 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
구동부(400)는 제 1 운동부(200)에 구비되며 회전력을 발생시켜 제 1 운동부(200) 및 제 2 운동부(300)를 구동한다. 구동부(400)의 회전력은 제 1 운동부(200) 및 제 2 운동부(300) 각각에 전달되고 왕복 운동으로 전환되어 제 1 운동 부(200) 및 제 2 운동부(300)가 왕복 운동을 한다.
구동부(400)는 제 1 운동부(200) 및 제 2 운동부(300)에 회전력을 생성하여 전달할 수 있도록 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 모터와 기어 또는 벨트/풀리 등으로 다양하게 구현될 수 있다.
구동부(400)에 대한 상세한 설명은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동기구에 대한 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동기구에서 제 1 운동부의 운동을 나타내는 도면이다.
제 1 운동부(200)는 지지부(100)와 결합되는 수직 프레임(210)과, 구동부(400)의 회전력을 왕복 운동으로 변환하는 제 1 동력 전달부(230)와, 수직 프레임이 왕복 운동을 하도록 수직 프레임과 지지부를 연결하는 제 1 결합부(220)를 포함한다.
수직 프레임(210)은 지지부(100)와 결합되며, 제 1 운동부(200)의 본체를 이룬다. 수직 프레임(210)의 내부에는 회전력을 발생시키는 구동부(400)가 구비된다. 수직 프레임(210)은 제 1 동력 전달부(230)에 의하여 수직 지지대(120)와 연동된다. 수직 프레임(210)은 제 1 결합부(220)에 의하여 수평 지지대(110)와 결합된다.
수직 프레임(210)은 좌우 방향을 회전 중심으로 하여 회전 왕복 운동을 할 수 있으며, 전후 방향으로 병진 왕복 운동을 할 수 있다.
제 1 결합부(220)는 수직 프레임(210)과 지지부(100)를 연결한다. 제 1 결합부(220)는 연결 핀일 수 있으며, 이 경우 수직 프레임(210)은 제 1 결합부를 회전 중심으로 하여 회전 왕복 운동을 할 수 있다. 제 1 결합부(220)는 4절 링크일 수 있으며, 이 경우 수직 프레임(210)은 전후 방향으로 병진 왕복 운동을 할 수 있다.
제 1 동력 전달부(230)는 구동부(400)의 회전력을 전달하여 왕복 운동으로 변환한다. 제 1 동력 전달부(230)는 회전 운동을 왕복 운동을 변환하도록 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 캠, 크랭크 또는 링크 등 다양한 기계요소에 구현될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제 1 동력 전달부(230)는 구동부(400)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 1 회전바퀴(232)와, 제 1 회전바퀴에 편심되어 구비되며 지지부(100)에 형성된 슬롯(122)에 접촉되는 편심핀(234)을 포함한다.
제 1 회전바퀴(232)는 구동부(400)로부터 회전력을 전달받아 회전한다. 제 1 회전바퀴(232)는 좌우방향을 회전 중심으로 하여 회전한다. 제 1 회전바퀴(232)는 구동부(400)와 기어로 결합되어 회전력을 전달받는 것이 바람직하며, 풀리에 의하여 벨트로 결합되어 회전력을 전달받을 수도 있다. 제 1 회전바퀴(232)에는 편심핀(234)이 구비된다.
편심핀(234)은 제 1 회전바퀴(232)에 편심되어 구비된다. 편심핀(234)은 제 1 회전바퀴(232)가 회전하면 편심되어 회전하도록 구비된다. 편심핀(234)은 수직 지지대(120)에 상하 방향으로 형성된 슬롯(122)에 접촉되어 회전 운동을 왕복 운동으로 변환한다.
도 3의 (a)는 편심핀(234)이 슬롯(122)에 접촉되어 하측에 위치한 상태이다. 이 상태에서 제 1 회전바퀴(232)가 회전하게 되면 도 3의 (b)와 같이 편심핀(234)이 후방으로 위치하게 되어 수직 프레임(210)은 전방으로 운동한다. 계속하여 제 1 회전바퀴(232)가 회전하게 되면 도 3의 (c)와 같이 편심핀(234)이 상측에 위치하게 되어 수직 프레임(210)은 중립에 위치게 된다. 제 1 회전바퀴(232)가 계속하여 회전하면 도 3의 (d)와 같이 편심핀(234)이 전방으로 위치하게 되어 수직 프레임(210)은 후방으로 운동한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동기구에서 제 2 운동부의 운동을 나타내는 도면이다.
제 2 운동부(300)는 수직 프레임(210)과 결합되는 수평 프레임(310)과, 구동부(400)의 회전력을 왕복 운동으로 변환하는 제 2 동력 전달부(330)와, 수평 프레임이 왕복 운동을 하도록 수평 프레임과 수직 프레임을 연결하는 제 2 결합부(320)를 포함한다.
수평 프레임(310)은 수직 프레임(210)과 결합되며, 제 2 운동부(300)의 본체를 이룬다. 수평 프레임(310)은 제 2 동력 전달부(330)에 의하여 수직 프레임(210)과 연동된다. 수평 프레임(310)은 제 2 결합부(320)에 의하여 수직 프레임(210)과 결합된다.
수평 프레임(310)은 전후 방향을 회전 중심으로 하여 회전 왕복 운동을 할 수 있으며, 좌우 방향으로 병진 왕복 운동을 할 수 있다. 수평 프레임(310)의 상측에는 사람이 올라 앉을 수 있는 좌석이 구비되는 것이 바람직하다.
제 2 결합부(320)는 수평 프레임(310)과 수직 프레임(210)을 연결한다. 제 2 결합부(320)는 연결 핀일 수 있으며, 이 경우 수평 프레임(310)은 제 2 결합부를 회전 중심으로 하여 회전 왕복 운동을 할 수 있다. 제 2 결합부(320)는 4절 링크일 수 있으며, 이 경우 수평 프레임(310)은 좌우 방향으로 병진 왕복 운동을 할 수 있다.
제 2 동력 전달부(330)는 구동부(400)의 회전력을 전달하여 왕복 운동으로 변환한다. 제 2 동력 전달부(330)는 회전 운동을 왕복 운동을 변환하도록 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 캠, 크랭크 또는 링크 등 다양한 기계요소에 구현될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제 2 동력 전달부(330)는 구동부(400)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 2 회전바퀴(332)와, 일단이 제 2 회전바퀴와 편심하여 구형 결합되고 타단이 수평 프레임과 구형 결합되는 구동축(334)을 포함한다.
제 2 회전바퀴(332)는 구동부(400)로부터 회전력을 전달받아 회전한다. 제 2 회전바퀴(332)는 좌우방향을 회전 중심으로 하여 회전한다. 제 2 회전바퀴(332)는 구동부(400)와 기어로 결합되어 회전력을 전달받는 것이 바람직하며, 풀리에 의하여 벨트로 결합되어 회전력을 전달받을 수도 있다. 제 1 회전바퀴(232)는 구동축(334)과 편심 구형 결합부(338)에 의하여 구형 결합된다.
편심 구형 결합부(338)는 제 1 회전바퀴(232)와 구동축(334)을 편심하여 구형 결합하는 유니버설 조인트로 구현되는 것이 바람직하다.
구동축(334)은 일단이 제 1 회전바퀴(232)와 편심 구형 결합부(338)에 의하여 구형 결합되고, 타단이 수평 프레임과 구형 결합되어 회전 운동을 왕복 운동으로 변환한다.
도 4의 (a)는 편심 구형 결합부(338)가 상측에 위치하여 수평 프레임(310)의 우측이 들어올려진 상태이다. 도 4의 (b)와 같이 제 2 회전바퀴(332)가 회전하여 편심 구형 결합부(338)가 차츰 내려오면 도 4의 (c)와 같이 편심 구형 결합부가 중간에 위치하게 되고 수평 프레임(310)은 수평을 유지한다. 도 4의 (d)와 같이 제 2 회전바퀴(332)가 회전하여 편심 구형 결합부(338)가 더욱 내려오면 도 4의 (e)와 같이 편심 구형 결합부가 하측에 위치하여 수평 프레임(310)의 좌측이 들어올려진 상태가 된다. 제 2 회전바퀴(332)가 계속하여 회전하면 도 4의 (f)와 같이 편심 구형 결합부가 차츰 올라가게 되어 수평 프레임(310)의 우측이 점차 들어올려지게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동기구에서 구동부의 구조를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 구동부(400)는 회전력을 발생시키는 모터(410)와, 모터(410)에 구비되어 회전하는 웜기어(422)와, 웜기어와 연동되어 회전 중심 방향을 직각으로 전환하는 웜 종동 기어(424)와, 웜 종동 기어와 제 1 회전축(428)으로 결합되는 구동 스퍼 기어(426)와, 구동 스퍼 기어와 연동되어 회전하는 종동 스퍼 기어(336)를 포함할 수 있다. 웜 종동 기어(424)와 결합된 제 1 회전축(428)은 제 1 회전바퀴(232)와 결합된다. 종동 스퍼 기어(336)와 결합된 제 2 회전축(337)은 제 2 회전바퀴(332)와 결합된다.
상술한 웜기어(422) 및 웜 종동 기어(424)는 회전 중심 방향을 직각으로 전환할 수 있는 다양한 기계 요소로 변경될 수 있다. 또한, 구동 스퍼 기어(426)와 종동 스퍼 기어(336)도 회전 중심을 변경하지 않고 회전력을 전달하는 다양한 기계 요소로 변경될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 운동기구의 작용을 설명하면 다음과 같다
구동부(400)의 모터(410)가 회전을 하면, 웜기어(422)가 회전을 하게 되며 회전 중심 방향이 직각으로 변경되어 웜 종동 기어(424)가 회전한다.
웜 종동 기어(424)가 회전하면, 제 1 회전축(428)이 회전하여 제 1 회전바퀴(232)가 회전하게 된다. 제 1 회전바퀴(232)가 회전하면 편심핀(234)이 편심하여 회전하며 지지부(100)의 수직 지지대(120)에 형성된 슬롯(122)에 상하로 접촉하게 되어 수직 프레임(210)이 제 1 결합부(220)를 회전 중심으로 하여 회전 왕복 운동을 하게 된다.
또한, 웜 종동 기어(424)가 회전을 하면, 구동 스퍼 기어(426)가 회전하게 되어 종동 스퍼 기어(336)가 회전한다. 종동 스퍼 기어(336)가 회전하면 제 2 회전축(337)이 회전하여 제 2 회전바퀴(332)가 회전하게 된다. 제 2 회전바퀴(332)가 회전하면 제 2 회전바퀴와 편심하여 구형 결합된 구동축(334)이 구동하여 수평 프레임(310)이 제 2 결합부(320)를 회전 중심으로 하여 회전 왕복 운동을 하게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동기구에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동기구에 대한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동기구에서 제 1 운동부의 운동을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동기구에서 제 2 운동부의 운동을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 운동기구에서 구동부의 구조를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 지지부 110: 수평 지지대
120: 수직 지지대 200: 제 1 운동부
210: 수직 프레임 220: 제 1 결합부
230: 제 1 동력 전달부 300: 제 2 운동부
310: 수평 프레임 320: 제 2 결합부
330: 제 2 동력 전달부 400: 구동부
410: 모터

Claims (10)

  1. 지지부;
    상기 지지부와 결합되는 수직 프레임;
    상기 수직 프레임에 구비되며 회전력을 발생시키는 구동부;
    상기 구동부의 회전력을 왕복 운동으로 변환하는 제 1 동력 전달부;
    상기 수직 프레임이 왕복 운동을 하도록 상기 수직 프레임과 상기 지지부를 연결하는 제 1 결합부; 및
    상기 수직 프레임과 회전 결합되며 상기 구동부의 회전력을 전달받아 상기 수직 프레임의 왕복 운동 방향과 다른 방향으로 왕복 운동하는 제 2 운동부를 포함하고,
    상기 지지부는,
    바닥에 지지되는 수평 지지대; 및
    상기 수평 지지대의 상측에 수직 방향으로 연결되는 수직 지지대를 포함하고,
    상기 수직 지지대는 상하 방향으로 슬롯이 형성되고,
    상기 제 1 동력 전달부는,
    상기 수직 프레임에 회전 가능하게 결합되어 상기 구동부로부터 회전력을 전달받아 좌우방향을 회전 중심으로 회전하는 제 1 회전바퀴; 및
    상기 제 1 회전바퀴에 편심되어 구비되며 상기 슬롯에 접촉되는 편심핀을 포함하고,
    상기 제 1 결합부는 회전 핀으로 구성되어 상기 수직 프레임은 제 1 결합부를 회전 중심으로 하여 회전 왕복 운동을 하는 운동기구.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 운동부는 회전 왕복 운동을 하는 운동기구.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 운동부는,
    상기 수직 프레임과 결합되는 수평 프레임;
    상기 구동부의 회전력을 왕복 운동으로 변환하는 제 2 동력 전달부; 및
    상기 수평 프레임이 왕복 운동을 하도록 상기 수평 프레임과 상기 수직 프레임을 연결하는 제 2 결합부를 포함하는 운동기구.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 결합부는 회전 핀인 운동기구.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 동력 전달부는,
    상기 구동부로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 2 회전바퀴; 및
    일단이 상기 제 2 회전바퀴와 편심하여 구형 결합되고 타단이 상기 수평 프레임과 구형 결합되는 구동축을 포함하는 운동기구.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    회전력을 발생시키는 모터; 및
    상기 모터가 발생시키는 회전력의 회전 중심 방향을 직각으로 변환하는 기어부를 포함하는 운동기구.
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