KR101832445B1 - 무동력 트레드밀 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안정적으로 구동될 수 있는 무동력 트레드밀 구동 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치는, 몸체; 상기 몸체의 일측과 타측에 회전 가능하도록 연결되는 한 쌍의 롤러; 상기 롤러에 회전 가능하도록 감기는 벨트; 및 상기 롤러에 결합되고, 관성 저항에 의해 상기 롤러에 가해지는 구동력을 상쇄시킬 수 있는 안정부를 포함할 수 있다.

Description

무동력 트레드밀 구동 장치{NONPOWERED TREADMILL DRIVING DEVICE}

본 발명은 무동력 트레드밀 구동 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 사용자가 안정적으로 운동할 수 있는 무동력 트레드밀 구동 장치에 관한 것이다.

다양한 운동 기구 중의 하나인 트레드밀은 무한 궤도로 회전하는 벨트를 이용하여 제자리에서 걷거나 달릴 수 있도록 고안된 운동 기구로서, 일반적으로 러닝머신으로 불린다. 트레드밀은 제자리에서 운동할 수 있으므로 트레드밀 크기의 공간만 확보되면 설치 가능하므로, 실외는 물론 실내에서도 운동이 가능하다. 따라서, 날씨 및 장소에 상관없이 운동할 수 있는 장점으로 인하여 수요가 증가하고 있다.

이러한 트레드밀은 크게 별도의 구동 수단에 의해 벨트가 회전하는 자동 트레드밀 및 별도의 구동 수단 없이 사용자의 동작에 의해 벨트가 회전하는 수동 트레드밀로 구분될 수 있다.

자동 트레드밀은 사용자가 모터에 의해 강제 회전하는 벨트 상에서 운동할 수 있으며, 일반적으로 운동 시간이나 운동량은 물론 속도를 체크하여 표시하거나 또는 벨트의 경사 각도를 조절할 수 있는 컨트롤 판넬이 구비되는데, 벨트의 구동 속도나 벨트의 경사 각도를 제어하여 운동량 및 운동 강도를 조절할 수 있다.

수동 트레드밀은 사용자에 의해 벨트가 수동적으로 회전하는 것으로서, 별도의 구동 수단이 불필요하므로 자동 트레드밀에 비하여 가격이 매우 저렴하고, 장치의 소형화 및 경량화가 가능하며, 전력이 불필요하여 유지 관리가 용이하므로 수동 트레드밀에 대한 수요가 점차 증가하고 있다.

하지만, 수동 트레드밀은 별도로 운동 속도를 제어할 수 있는 수단이 없으므로 사용자가 원하는 운동 강도로 조절하기 어려운 단점이 있다. 특히, 가속 및 감속 시 의도되지 않은 벨트의 급격한 속도 변화로 인한 사용자의 불안감 및 부상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

한국공개특허 제2015-0090299호(2015.08.06.)

본 발명은 안정적으로 구동시킬 수 있는 무동력 트레드밀 구동 장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 초보자도 안정적으로 사용할 수 있는 무동력 트레드밀 구동 장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 안전 사고 발생을 줄일 수 있는 무동력 트레드밀 구동 장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치는, 몸체; 상기 몸체의 일측과 타측에 회전 가능하도록 연결되는 한 쌍의 롤러; 상기 롤러에 회전 가능하도록 감기는 벨트; 및 상기 롤러에 결합되고, 관성 저항에 의해 상기 롤러에 가해지는 구동력을 상쇄시킬 수 있는 안정부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 안정부는, 내부 공간을 가지고, 상기 내부 공간에는 서로 비중이 다른 둘 이상의 유체가 밀봉되며, 상기 안정부의 내면에는 상기 유체에 의해 저항력이 가해지는 패들이 복수로 돌출 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 안정부는, 일측이 폐쇄되고 내부 공간이 형성되는 원통 형상을 가지며, 원통 외주연 측의 내면에 소정 높이로 돌출하는 복수의 제1 패들이 돌출 형성되는 케이스; 및 일측이 폐쇄되고 내부 공간이 형성되는 원통 형상을 가지며, 원통 외주연 측의 내면에 소정 높이로 돌출하는 복수의 제1 패들이 돌출 형성되는 커버를 포함하고, 상기 커버와 케이스는 내부 공간이 형성되도록 밀결합될 수 있다.

바람직하게는, 상기 케이스는, 중앙부에서 내측을 향해 돌출 형성되는 돌출부; 및 상기 돌출부로부터 돌출 형성되는 복수의 제2 패들을 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 패들 및/또는 상기 제2 패들은 상기 안정부 중심으로부터 방사상으로 형성될 수 있다.

바람하게는, 상기 안정부의 회전에 의해 상기 유체 중 비중이 큰 유체가 상기 안정부의 외측으로 이동하여 회전하는 경우, 상기 제2 패들은 상기 비중이 큰 유체와 분리될 수 있다.

바람직하게는, 상기 벨트는 중앙부가 롤러 측보다 높이가 낮으며, 상기 몸체의 일측에 가까울수록 수평면에 대한 경사각이 커지는 구간이 적어도 존재할 수 있다.

바람직하게는, 상기 유체는 액체 및 기체를 포함할 수 있다.

본 발명의 무동력 트레드밀 구동 장치는, 과도한 구동 속도 변화를 방지할 수 있어 사용자의 안정적인 운동이 가능한 효과가 있다. 특히, 구동 시작 시에 급격한 속도 증가를 피하고, 구동 종료 시에 갑작스런 멈춤을 방지할 수 있으므로 사용자의 낙상을 예방하여 안전 사고를 방지할 수 있으므로 숙련자는 물론 초보자도 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치의 구동부를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치의 안정부를 나타내는 분해 사시도,
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치의 케이스를 나타내는 도면,
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치의 커버를 나타내는 도면, 및
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치의 안정부 구동을 나타내는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치를 나타내는 도면 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치의 구동부를 나타내는 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치는 구동부(100) 및 지지부(310)를 포함할 수 있다. 구동부(100)는 지면으로부터 소정 간격 이격되도록 지지부(310)에 결합되어 지지될 수 있으며, 지지부(310)에는 손잡이(320)가 연결되어 구동부(100) 상에 위치하는 사용자에게 편의를 제공할 수 있다.

구동부(100)는 사용자가 올라타 러닝이나 워킹 등의 운동을 하기 위한 것으로서, 롤러(120), 벨트(110) 및 안정부(200)를 포함한다. 한 쌍의 롤러(120)는 회전 가능하도록 몸체(미도시)에 연결되고, 벨트(110)는 롤러(120)의 회전에 따라 이동할 수 있도록 한 쌍의 롤러(120)에 감긴다. 벨트(110)의 내측에는 복수의 회전빔(미도시)이 롤러(120)의 회전축과 평행하도록 배치된다. 회전빔은 벨트(110)의 상부측 내면에 접촉되어 벨트(110)를 지지하며, 몸체에 회전 가능하도록 결합된다. 또한, 회전빔은 벨트(110)의 선단으로 갈수록 상부측 벨트(110)의 경사도가 커지도록 배치될 수 있다.

일측의 롤러(120)에는 한 쌍의 안정부(200)가 구비되는데, 롤러(120)의 양단에 각각 하나씩 결합 고정된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치의 안정부를 나타내는 분해 사시도, 도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치의 케이스를 나타내는 도면 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치의 커버를 나타내는 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치의 안정부(200)는 케이스(220) 및 커버(210)를 포함할 수 있다. 케이스(220)는 내부 공간이 형성되는 원통 형상을 가지는데, 일측이 개방되고 타측은 원판에 의해 폐쇄된다. 케이스(220)의 둘레 내면에는 복수의 제1 패들(Paddle)(211)이 케이스(220)의 중심을 향하여 소정 길이를 가지도록 방사상으로 형성된다.

원판의 중앙부에는 케이스(220)의 내측을 향하여 소정 높이로 돌출되는 원기둥 형상의 돌출부(222)가 형성되고, 원기둥의 외주연에는 복수의 제2 패들(223)이 원판의 중심으로부터 방사상으로 소정 길이를 가지도록 형성된다.

커버(210)는 내부 공간이 형성되는 원통 형상을 가지는데, 일측이 개방되고 타측은 원판에 의해 폐쇄된다. 커버(210)의 외주연에는 케이스(220)와 맞물림 결합이 가능하도록 단턱부가 돌출 형성된다. 커버(210)의 둘레 내면에는 복수의 제1 패들(211)이 커버(210)의 중심을 향하여 소정 길이를 가지도록 방사상으로 형성된다.

커버(210)는 서로 내부 공간이 통하도록 케이스(220)에 결합되는데, 내부 공간이 외부로부터 밀폐되도록 밀결합된다.

안정부(200)는 롤러(120)와 함께 회전 가능하도록 롤러(120)에 연결되는데 원판형의 커넥터에 의해 롤러(120)에 연결되어 지지되며, 안정부(200)의 회전 중심축이 롤러(120)의 회전 중심축과 일치하도록 배치된다. 또한, 안정부(200)의 내부에는 소정량의 액체 및 기페가 밀봉되는데, 본 발명의 일실시예에 따르면, 액체는 몰, 오일 등 다양한 종류의 액체 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 기체는 공기, 질소 등 다양한 종류의 기체 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

제1 패들(211) 및 제2 패들(223)은, 서로 이웃하는 제1 패들(211) 사이의 거리 및 서로 이웃하는 제2 패들(223) 사이의 거리가 다양하도록 배치될 수 있으나, 유체가 비교적 안정적이고 균일하게 유동할 수 있도록 등간격으로 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 안정부(200)는 롤러(120)에 하나만 구비되거나, 롤러(120) 각각에 한 쌍씩 구비되거나, 또는 구동부(100)에 하나만 구비되는 등 다양한 개수로 다양한 위치에 구성될 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 무동력 트레드밀 구동 장치의 안정부 구동을 나타내는 도면이다.

도 5a를 참조하면, 안정부(200)가 회전하지 않는 정지 상태에서 유체는 안정부(200) 해부에 정지되어 있다.

도 5b를 참조하면, 롤러(120)에 가해지는 외력에 의해 안정부(200)가 회전하기 시작하면, 안정부(200) 내부의 제1 패들(211) 및 제2 패들(223)이 함께 회전 이동하며 유체를 가압한다. 따라서, 유체는 안정부(200)의 회전 방향을 따라 이동하며, 원심력에 의해 안정부(200)의 외측으로 이동한다. 이때, 안정부(200)는 유체에 의한 저항력에 의해 급격한 회전 속도 변화가 이루어지기 않고 비교적 안정적으로 회전이 이루어진다. 즉, 관성 저항에 의해 안정적인 회전이 가능하다.

도 5c를 참조하면, 안정부(200)가 고속 회전할 때, 유체 또한 고속으로 회전 이동하게 되며 원심력에 의해 유체는 안정부(200)의 외측으로 몰려 위치한다. 이때, 유체에 의해 발생하는 안정부(200)에 대한 저항력이 감소하고, 안정부(200)의 고속 회전이 이루어진다.

제2 패들(223)은 안정부(200)의 고속 회전 시 유체에 접촉하지 않는 것이 바람직하며, 이를 위하여 제2 패들(223)의 안정부(200) 외주연 측 단부와 유체 고속 회전 시 마주하는 수면 사이는 소정 간격 이격될 수 있다.

사용자가 구동부(100)에 올라 운동을 시작하면, 벨트(110)가 구동되기 시작하여 안정부(200)가 회전하기 시작한다. 안정부(200)가 회전하기 시작하면 안정부(200) 내부의 유체도 이동하기 시작하는데, 안정부(200) 내면과 유체, 제1 패들(211)과 유체, 그리고 제2 패들(223)과 유체 사이에 저항력이 발생한다. 이때, 단위 시간 당 안정부(200)의 회전 속도 변화가 클수록 저항력은 커지므로 안정부(200)의 급격한 회전이 방지된다. 즉, 사용자의 발디딤 위치, 보폭의 변화 등으로 인하여 벨트(110)에 가해지는 외력이 급격히 변하는 경우에도, 안정부(200)에 의해 외력에 대응하는 반발력이 작용하므로 벨트(110)의 급격한 회전이 방지될 수 있다.

벨트(110)의 구동 속도가 고속인 경우에는 안정부(200)의 유체 또한 고속 회전하므로 저항이 줄어들어 벨트(110)의 원할한 고속 회전이 가능하다.

벨트(110)의 감속 시에는 유체 저항에 의해 안정부(200)의 저속 회전이 원할하게 이루어져 점진적이고 안정적인 벨트(110) 속도 저하가 가능하다.

무동력 트레드밀의 운동 강도는 벨트에서 디딤발이 접지하는 면의 경사각에 의해 결정되는데, 벨트의 선단으로 갈수록 벨트의 경사각이 커지므로 디딤발의 위치에 따라 벨트에 가해지는 외력이 커지거나 작아진다. 즉, 디딤발이 벨트의 선단에 근접할수록 벨트의 회전 속도가 증가하고, 디딤발이 멀어질수록 벨트의 회전 속도가 감소한다.

따라서, 무동력 트래드밀은 운동 시작 시 상대적으로 벨트 선단에서 원거리에서 디딤발 동작을 수행하고, 벨트 구동 속도가 증가하여 주행이 안정되면 벨트 선단 측으로 이동하여 러닝 속도를 높일 수 있다.

하지만, 이는 감에 의한 것으로서 결국 트레드밀을 안정적으로 이용하기 위하여 숙련도가 필요하며, 초보자의 경우 특히 러닝 속도의 가속 또는 감속 시 안전 사고가 발생하기 쉽다.

즉, 디딤발 위치 변화 등으로 인하여 벨트 속도가 급속히 변화하는 경우에도 저항은 이에 대응하지 못하므로 낙상 등의 안전 사고가 발생할 수 있고, 주행 후 감속하는 경우에 벨트가 관성에 의해 구동되므로 초보자가 점진적으로 감속하기 용이하지 않은 단점이 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

100: 구동부 110: 벨트
120: 롤러 200: 안정부
210: 커버 211: 제1 패들
220: 케이스 222: 돌출부
223: 제2 패들 310: 지지부
320: 손잡이

Claims (8)

1. 몸체의 일측과 타측에 회전 가능하도록 연결되는 한 쌍의 롤러;
   상기 롤러에 회전 가능하도록 감기는 벨트; 및
   상기 롤러에 결합되고, 관성 저항에 의해 상기 롤러에 가해지는 구동력을 상쇄시킬 수 있는 안정부
   를 포함하고, 상기 안정부는,
   일측이 폐쇄되고 내부 공간이 형성되는 원통 형상을 가지며, 원통 외주연 측의 내면에 소정 높이로 돌출하는 복수의 제1 패들이 돌출 형성되는 케이스; 및
   일측이 폐쇄되고 내부 공간이 형성되는 원통 형상을 가지며, 원통 외주연 측의 내면에 소정 높이로 돌출하는 복수의 제1 패들이 돌출 형성되는 커버
   를 포함하며, 상기 케이스는,
   중앙부에서 내측을 향해 돌출 형성되는 돌출부; 및
   상기 돌출부로부터 돌출 형성되는 복수의 제2 패들
   을 포함하고,
   상기 커버와 케이스는 내부 공간이 형성되도록 밀결합되고, 상기 안정부의 상기 내부 공간에는 서로 비중이 다른 둘 이상의 유체가 밀봉되며, 상기 제1 패들 및 상기 제2 패들은 상기 안정부 중심으로부터 방사상으로 형성되고, 상기 안정부의 회전에 의해 상기 유체 중 비중이 큰 유체가 상기 안정부의 외측으로 이동하여 회전하는 경우, 상기 제2 패들은 상기 비중이 큰 유체와 분리되는 것을 특징으로 하는 무동력 트레드밀 구동 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 벨트는 중앙부가 롤러 측보다 높이가 낮으며, 상기 몸체의 일측에 가까울수록 수평면에 대한 경사각이 커지는 구간이 적어도 존재하는 것을 특징으로 하는 무동력 트레드밀 구동 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 유체는 액체 및 기체를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 트레드밀 구동 장치.

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