KR101833940B1

KR101833940B1 - 운동기구

Info

Publication number: KR101833940B1
Application number: KR1020160042303A
Authority: KR
Inventors: 유정용
Original assignee: 유정용
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2018-03-02
Also published as: KR20170114780A

Abstract

본 발명은 운동기구에 관한 것으로, 바벨의 하중을 무게추 대신 와이어나 케이블선으로 조절하도록 하므로서, 사용자가 자신의 능력에 맞는 적절한 무게로 웨이트 운동을 할 수 있으며, 바벨의 하중조절이 용이하고 안전하여 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 운동기구는, 내부에 운동공간이 형성된 설치틀, 상기 설치틀의 운동공간에 위치되는 바벨, 상기 설치틀의 하측에 설치되고 상기 바벨을 승강시키는 과정에서 상기 바벨에 당김 하중을 부여하는 하부하중부여부, 상기 하부하중부여부의 당김 하중을 조절하는 제어부를 포함한다.

Description

운동기구{SPORTING GOODS}

본 발명은 바벨의 하중을 와이어나 케이블을 통해 조절할 수 있도록 한 운동기구에 관한 것이다.

일반적으로 웨이트트레이닝이란 무거운 무게를 근육에 가하여 구성요소인 근섬유의 크기를 증대시키고, 근력 및 근 지구력을 향상시키기 위하여 이용되는 운동방법이다. 이러한 웨이트트레이닝에 이용되는 헬스기구중 하나 랫풀다운 타입은 무게추의 무게를 선택적으로 조절하여 운동량을 조절하게 되는 것이다.

러나, 이러한 종래 랫풀다운 타입의 헬스기구 무게추 들은 중량이 많이 나가게 되어 청소 및 운반이 용이하지 않게 되었고, 무게의 조절시 운동자의 부주의로 확실히 잠그지 않아 무게추가 떨어져 사용자의 발등 및 손가락 등이 다치게 되는 안전사고가 발생 되었으며, 또한 적당한 무게의 무게추 선택시 사용자에 대한 힘이 많이 소모되고, 무게추가 정해져 있어 자신에 맞는 무게의 선택이 용이하지 않게 되는 등 불편한 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-1573410호(2015.11.25.)

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 바벨의 하중을 무게추 대신 와이어나 케이블선으로 조절하도록 하므로서, 사용자가 자신의 능력에 맞는 적절한 무게로 웨이트 운동을 할 수 있으며, 바벨의 하중조절이 용이하고 안전하여 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 운동기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 운동기구는, 내부에 운동공간이 형성된 설치틀, 상기 설치틀의 운동공간에 위치되는 바벨, 상기 설치틀의 하측에 설치되고 상기 바벨을 승강시키는 과정에서 상기 바벨에 당김 하중을 부여하는 하부하중부여부, 상기 하부하중부여부의 당김 하중을 조절하는 제어부를 포함한다.

그리고, 상기 하부하중부여부는,

상기 설치틀의 하측에 서로 간격을 두고 설치되며 상기 바벨과 수직선상에 위치되는 상기 제1하중부여모터, 상기 제1하중부여모터에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전되는 제1하중부여권취부, 상기 바벨과 제1하중부여권취부에 연결되고 상기 제1하중부여권취부에 감기거나 풀리면서 상기 바벨에 당김 하중이 부여되도록 하거나, 당김 하중이 해제되도록 하는 제1하중전달부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1하중부여모터의 당김 하중을 조절한다.

또한, 상기 제1하중전달부에 작용하는 최대 하중을 측정하는 제1하중측정부를 포함하고,

상기 제1하중측정부는,

상기 제1하중전달부의 이동을 안내하는 제1도르래, 상기 제1도르래의 제자리 회전을 안내하는 제1회전안내부, 상기 제1회전안내부와 연결되며 상기 제1하중전달부로 인해 상기 제1회전안내부에 작용하는 하중을 측정하여 모니터에 디스플레이 하는 제1로드셀을 포함한다.

그리고, 상기 설치틀의 상측에 설치되고 상기 바벨을 승강시키는 과정에서 상기 바벨에 당김 하중을 부여하는 상부하중부여부를 포함한다.

또한, 상기 상부하중부여부는,

상기 설치틀의 상측에 서로 간격을 두고 설치되며 상기 바벨과 수직선상에 위치되는 제2하중부여모터, 상기 제2하중부여모터에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전되는 제2하중부여권취부, 상기 제2하중부여권취부와 바벨에 연결되고 상기 제2하중부여권취부에 감기거나 풀리면서 상기 바벨에 당김 하중이 부여되도록 하거나, 당김 하중이 해제되도록 하는 제2하중전달부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2하중부여모터의 당김 하중도 조절한다.

그리고, 상기 제2하중전달부에 작용하는 최대 하중을 측정하는 제2하중측정부를 포함하고,

상기 제2하중측정부는,

상기 제2하중전달부의 이동을 안내하는 제2도르래, 상기 제2도르래의 제자리 회전을 안내하는 제2회전안내부, 상기 제2회전안내부와 연결되며 상기 제2하중전달부로 인해 상기 제2회전안내부에 작용하는 하중을 측정하여 모니터에 디스플레이 하는 제2로드셀을 포함한다.

그리고, 상기 설치틀에 설치되며 상기 바벨이 기 설정된 영역 내에 위치되도록 하는 영역설정부를 포함한다.

또한, 상기 영역설정부는,

상기 제2하중부여모터를 사이에 두고 설치되며 상기 바벨의 위치를 감지하는 감지부, 상기 설치틀의 상,하 전측과 후측에 각각 설치되어 상기 바벨과 대각선상에 위치되는 영역설정모터, 상기 영역설정모터에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전되는 영역설정권취부, 상기 바벨과 영역설정권취부에 연결되고 상기 영역설정권취부에 감기거나 풀리는 위치보정부를 포함하고,

상기 감지부는 상기 바벨이 기 설정된 영역의 전측으로 벗어날 경우 상기 설치틀의 상,하 후측에 설치된 영역설정모터를 작동시켜 상기 위치보정부가 상기 바벨을 기 설정된 영역 내로 이동시키도록 하고, 상기 바벨이 기 설정된 영역의 후측으로 벗어날 경우 상기 설치틀의 상,하 전측에 설치된 영역설정모터를 작동시켜 상기 위치보정부가 상기 바벨을 기 설정된 영역 내로 이동시키도록 한다.

그리고, 상기 설치틀의 상부에 설치되며 상기 위치보정부의 각도를 체크하되, 상기 위치보정부의 각도가 기 설정된 시간 동안 변하지 않을 경우, 상기 제1하중부여모터 또는 제2하중부여모터의 당김 하중이 감소되도록 하는 각도체크부를 더 포함한다.

또한, 상기 제어부는 사용자의 운동정보를 수집하여 어플리케이션으로 전송하는 운동정보수집부를 포함한다.

본 발명에 따른 운동기구는, 바벨의 하중을 무게추 대신 와이어나 케이블선으로 조절하도록 하므로서, 사용자가 원하는 만큼의 무게를 용이하게 설정하여 편리하게 웨이트 운동을 할 수 있으며, 바벨의 하중조절이 용이하고 안전하여 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 사용자는 웨이트 운동을 하는 과정에서 자신이 발휘한 최대 하중을 실시간으로 확인할 수 있으며, 운동정보를 단말기를 통해 실시간으로 확인할 수 있으므로, 체계적이고 계획적인 웨이트 운동을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 영역설정부를 통해 바벨이 항상 안전구간 내에 위치된 상태에서 웨이트 운동이 이루어지게 되므로, 안전사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 운동기구를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 운동기구를 도시한 정면도.
도 3의 (a)는 본 발명에 따른 운동기구에 적용된 제1하중측정부를 도시한 도.
도 3의 (b)는 본 발명에 따른 운동기구에 적용된 제2하중측정부를 도시한 도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 운동기구의 사용상태를 도시한 도.
도 6은 본 발명에 따른 운동기구를 통해 측정된 운동정보를 단말기에 제공하는 시스템을 도시한 구성도.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 운동기구를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 운동기구를 도시한 정면도이며, 도 3의 (a)는 본 발명에 따른 운동기구에 적용된 제1하중측정부를 도시한 도이고, 도 3의 (b)는 본 발명에 따른 운동기구에 적용된 제2하중측정부를 도시한 도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 운동기구의 사용상태를 도시한 도이고, 도 6은 본 발명에 따른 운동기구를 통해 측정된 운동정보를 단말기에 제공하는 시스템을 도시한 구성도이다.

본 발명에 따른 운동기구(1)는, 설치틀(10), 바벨(20), 하부하중부여부(30), 제어부(40)를 포함한다.

상기 설치틀(10)은 사용자에게 운동공간을 제공하고, 본 발명의 각 구성들을 설치하는 것으로, 일정한 높이와 폭을 갖는 사각틀 형상으로 형성된다.

이로 인해, 상기 설치틀(10)의 내부에는 운동공간이 형성되어, 사용자는 후술되는 바벨(20)로 운동을 할 수 있다.

이러한 설치틀(10)은 후술되는 하부하중부여부(30), 상부하중부여부(60), 영역설정부(80)들의 하중을 안정적으로 지지할 수 있는 재질로 제작된다.

이때, 상기 설치틀(10)의 양측에는 바벨(20)을 지지하기 위한 받침부(130)가 설치된다.

상기 받침부(130)의 상면에는 상기 바벨(20)이 수용되는 반원형 형상의 수용홈(미도시)이 형성될 수 있다.

이로 인해 상기 받침부(130)에 지지된 바벨(20)이 바닥으로 낙하되지 않도록 할 수 있으며, 웨이트 운동 중 상기 바벨(20)을 놓쳤을 경우 발등에 떨어지지 않도록 할 수도 있다.

아울러, 상기 받침부(130)는 내부에 빈 공간이 형성된 대략 사각박스 형상으로 형성되며, 내부에는 후술되는 하부하중부여부(30)가 수용된다.

그리고, 상기 받침부(130)의 상면에는 후술되는 제1하중전달부(33)의 이동을 안내할 수 있도록 이동홀(미도시)이 형성된다.

상기 바벨(20)은 사용자에 의해 상,하 방향으로 들리는 것으로, 일정한 하중을 갖는 원형 막대 형상으로 형성될 수 있다.

상기 바벨(20)의 양측에는 후술되는 하부하중부여부(30), 상부하중부여부(60), 영역설정부(80)가 연결된다.

구체적으로, 상기 바벨(20)의 하면에는 하부하중부여부(30)와 연결되는 제1고리(21)가 형성되고, 상기 바벨(20)의 상면에는 상부하중부여부(60)와 연결되는 제2고리(22)가 형성된다.

그리고, 상기 바벨(20)의 양측면에는 영역설정부(80)와 연결되는 제3고리(23)가 형성된다.

이때, 상기 제3고리(23)는 영역설정부(80)가 용이하게 설치될 수 있도록 상기 영역설정부(80)와 대각선상에 위치되도록 형성된다.

상기 하부하중부여부(30)는 사용자가 상기 바벨(20)을 들어올리거나 내리는 과정에서 상기 바벨(20)에 당김 하중을 부여하여 웨이트 운동을 할 수 있도록 하는 것으로, 제1하중부여모터(31), 제1하중부여권취부(32), 제1하중전달부(33)를 포함한다.

상기 제1하중부여모터(31)는 상기 바벨(20)에 당김 하중을 부여하는 것으로, 상기 받침부(130)의 내부공간에 각각 설치된다.

즉, 상기 제1하중부여모터(31)는 총 2개로 적용되며 상기 설치틀(10)의 운동공간을 사이에 두고 수평방향으로 대칭된다.

그리고, 상기 제1하중부여모터(31) 각각은 상기 바벨(20)의 하부로 일정간격 이격된 상태에서 상기 바벨(20)의 일측 끝 부분 및 타측 끝 부분과 수직선상에 위치된다.

이러한 제1하중부여모터(31)는 외부전원을 공급받아 구동되며 모터축이 정방향 또는 역방향으로 회전된다.

상기 제1하중부여권취부(32)는 후술되는 제1하중전달부(33)의 감김과 풀림을 안내하는 것으로, 상기 제1하중부여모터(31)에 각각 장착되고 상기 제1하중부여모터(31)의 작동에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전된다.

이러한 제1하중부여권취부(32)는 원통 형상으로 형성되어 외주연에 제1하중전달부(33)가 권취되며, 양측 끝단 둘레에는 상기 제1하중부여권취부(32) 보다 큰 직경을 갖는 제1이탈방지부(321)가 형성된다.

상기 제1이탈방지부(321)는 상기 제1하중전달부(33)가 제1하중부여권취부(32)의 둘레 구간 내에서 감기거나 풀리도록 하는 가이드 역할을 하게 된다.

이러한 제1이탈방지부(321)는 원형 링 형상으로 형성되고, 상기 제1하중부여권취부(32)의 양단을 둘러싼 상태가 된다.

따라서, 상기 제1하중전달부(33)는 제1하중부여권취부(32)의 둘레면 및 제1이탈방지부(321)의 사이 구간에서만 감기거나 풀리게 되므로, 그 과정에서 제1하중전달부(33)가 제1하중부여권취부(32)를 이탈하는 등의 현상을 방지할 수 있게 된다.

상기 제1하중전달부(33)는 상기 제1하중부여모터(31) 및 제1하중부여권취부(32)와 연동작동 되면서 상기 바벨(20)에 당김 하중을 부여하는 것으로, 공지의 와이어 또는 케이블이 적용된다.

이러한 제1하중전달부(33)는 상기 제1하중부여권취부(32)에 일정량이 권취되어 있으며, 상단은 상기 제1고리(21)에 고정된다. 이로 인해 상기 제1하중전달부(33)는 상기 바벨(20)과 수직을 이룬다.

이때, 상기 제1하중부여모터(31)에는 감압기(미도시)가 설치되어 상기 제1하중부여권취부(32)에 상기 제1하중전달부(33)가 과도하게 권취되거나 풀리지 않도록 할 수 있다.

상기 제어부(40)는 하부하중부여부(30)의 당김 하중을 조절하는 것으로, 제어기(140)를 통해 제1하중부여모터(31)를 제어하여 상기 제1하중부여권취부(32)에 제1하중전달부(33)가 설정된 하중만큼 권취되도록 하므로서, 상기 바벨(20)에 일정 하중을 부여 할 수 있다.

즉, 사용자가 제어부(40)를 조작하여 자신의 능력에 맞도록 하중을 선택 조절하면, 선택된 하중은 제어기(140)를 통해 제1하중부여모터(31)에 전달되며, 상기 제1하중부여모터(31)는 바벨(20)에 선택된 하중이 바벨(20)에 작용하도록 제1하중전달부(33)를 권취하는 것이다.

이때, 상기 바벨(20)에 하중을 부여하는 방식으로는 제1하중부여모터(31)의 마력과 모터축의 회전수를 통해 부여할 수 있다.

하나의 예시에서 상기 바벨(20)에 50kg의 하중을 부여하고자 할 경우, 상기 제어부(40)에 하중 값 50kg을 입력하면 상기 제어기(140)는 상기 제1하중부여모터(31)를 작동시켜 상기 제1하중전달부(33)가 상기 바벨(20)에 50kg의 하중이 발생되도록 제1하중부여권취부(32)에 권취되도록 한다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1하중전달부(33)는 50kg의 힘으로 상기 바벨(20)을 아래로 당기고 있는 상태가 되며, 사용자가 50kg 이상의 힘으로 상기 바벨(20)을 가슴 또는 허리에서부터 머리 위까지 들어올릴 경우, 상기 제1하중전달부(33)가 제1하중부여권취부(32)에서 서서히 풀리면서 상기 바벨(20)에 50kg의 하중이 지속적으로 발생되도록 하므로서, 사용자는 웨이트 운동을 효과적으로 할 수 있는 것이다.

이때, 상기 설정 값은 50kg에 한정되지 않으며, 사용자가 제어부(40)를 통해 자신의 능력에 맞도록 하중을 선택적으로 조절할 수 있도록 구현된다.

또한, 상기 제1하중전달부(33)는 상기 바벨(20)에 50kg의 하중이 발생되도록 제1하중부여권취부(32)에 권취되어 있으므로, 사용자가 바벨(20)을 올렸다가 내리는 과정에서도 바벨(20)에 하중이 해제되지 않는다. 따라서, 사용자는 상기 바벨(20)을 올렸다가 내리는 과정을 반복하여 웨이트 운동을 할 수 있다.

도면에 도시되지는 않았으나, 상기 수용홈의 바닥면에는 바벨(20)의 하강 임계점을 감지하여 제1하중부여모터(31)의 작동을 정지시키는 마이크로스위치(미도시)가 설치될 수 있다.

즉, 사용자가 웨이트 운동을 완료 한 다음 상기 바벨(20)을 수용홈에 거치하게 되면 바벨(20)이 마이크로스위치와 접촉되어 제1하중부여모터(31)의 작동이 정지되며, 다시 웨이트 운동을 하기 위해 바벨(20)을 들어 올리면 상기 제1하중부여모터(31)가 작동되어 바벨(20)에 하중을 발생시킬 수 있는 것이다.

이상 설명한 하부하중부여부(30)에는 제1하중측정부(50)가 1:1로 연결된다.

상기 제1하중측정부(50)는 사용자가 바벨(20)을 통해 웨이트 운동을 하는 과정에서 발휘한 최대 힘을 측정하여 설치틀(10)에 설치된 모니터에 디스플레이 하는 것으로, 제1도르래(51), 제1회전안내부(52), 제1로드셀(53)을 포함한다.

상기 제1도르래(51)는 상기 제1하중전달부(33)의 이동을 안내하는 것으로, 양측 및 하측에 상기 제1하중전달부(33)가 접촉된 상태이며, 상기 제1하중전달부(33)가 제1하중부여권취부(32)에 권취되거나 풀림에 따라 회전되면서 이동을 안내한다.

상기 제1회전안내부(52)는 상기 제1도르래(51)의 양측과 저면을 감싸는 형태이며, 상기 제1회전안내부(52)와 제1도르래(51)에 회전축(미도시)이 수평하게 관통설치 됨으로 인해 상기 제1도르래(51)가 제자리 회전될 수 있다.

이러한 제1회전안내부(52)의 하측은 상기 제1로드셀(53)과 연결되며 상기 제1하중전달부(33)가 제1하중부여궈취부에서 풀릴 경우 상기 제1회전안내부(52)에 당김 하중이 발생되고, 상기 당김 하중은 제1로드셀(53)에 전달된다.

상기 제1로드셀(53)은 상기 설치틀(10)의 하측에 설치되고 상기 제1회전안내부(52)와 연결된다.

상기 제1로드셀(53)은 상기 제1회전안내부(52)에 당김 하중을 측정하여 모니터에 디스플레이 하므로서, 사용자에게 웨이트 운동 중 발휘한 최대 하중을 인지 할 수 있도록 한다.

이때, 상기 제1로드셀(53)은 총 2개가 적용되므로, 상기 제1로드셀(53)에서 측정한 하중을 모두 더한 다음 나누기 2를 하면 정확한 하중을 측정할 수 있으며, 이러한 하중 측정은 상기 제어부(40)에 의해 계산된 다음 모니터에 디스플레이 될 수 있다.

한편, 상기 설치틀(10)의 상측에는 상기 바벨(20)을 승강시키는 과정에서 상기 바벨(20)에 당김 하중을 부여하는 상부하중부여부(60)가 설치된다.

상기 상부하중부여부(60)는 사용자가 바벨(20)을 들어올리거나 내리는 과정에서 상기 바벨(20)에 당김 하중을 부여하여 웨이트 운동을 할 수 있도록 하는 것으로, 제2하중부여모터(61), 제2하중부여권취부(62), 제2하중전달부(63)를 포함한다.

이때, 상기 하부하중부여부(30)가 팔이나 가슴 운동을 할 때 사용된다면 상기 상부하중부여부(60)는 등 운동을 할 때 유용하게 사용된다.

상기 제2하중부여모터(61)는 상기 바벨(20)에 당김 하중을 부여하는 것으로, 상기 설치틀(10)의 상부 양측 중앙부분에 브라켓(미도시)을 통해 각각 설치된다.

즉, 상기 제2하중부여모터(61)는 총 2개로 적용되며 상기 설치틀(10)의 운동공간을 사이에 두고 수평방향으로 대칭된다.

그리고, 상기 제2하중부여모터(61) 각각은 상기 바벨(20)의 상부로 일정간격 이격된 상태에서 상기 바벨(20)의 일측 끝 부분 및 타측 끝 부분과 수직선상에 위치된다.

따라서, 상기 제2하중부여모터(61)는 상기 바벨(20)을 사이에 두고 수직방향으로 대칭된다.

이러한 제2하중부여모터(61)는 외부전원을 공급 받아 구동되며, 모터축이 정방향 또는 역방향으로 회전된다.

상기 제2하중부여권취부(62)는 후술되는 제2하중전달부(63)의 감김과 풀림을 안내하는 것으로, 상기 제2하중부여모터(61)에 각각 장착되고 상기 제2하중부여모터(61)의 작동에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전된다.

이러한 제2하중부여권취부(62)는 원통 형상으로 형성되어 외주연에 제2하중전달부(63)가 권취되며, 양측 끝단 둘레에는 제2하중부여권취부(62)보다 큰 직경을 갖는 제2이탈방지부(621)가 형성된다.

상기 제2이탈방지부(621)는 원형 링 형상으로 형성되고, 상기 제2하중부여권취부(62)의 양단을 둘러싼 상태가 된다.

따라서, 상기 제2하중전달부(63)는 제2하중부여권취부(62)의 둘레면 및 제2이탈방지부(621)의 사이 구간에서만 감기거나 풀리게 되므로, 그 과정에서 상기 제2하중전달부(63)가 제2하중부여권취부(62)를 이탈하는 등의 현상을 방지할 수 있게 된다.

상기 제2하중전달부(63)는 상기 제2하중부여모터(61) 및 제2하중부여권취부(62)와 연동작동되면서 상기 바벨(20)에 당김 하중을 부여하는 것으로, 공지의 와이어 또는 케이블이 적용된다.

이러한 제2하중전달부(63)는 상기 제2하중부여권취부(62)에 일정량이 권취되어 있으며, 상단은 상기 제2고리(22)에 고정된다. 이로 인해 상기 제2하중전달부(63)는 상기 바벨(20)과 수직을 이룬다.

이때, 상기 제2하중부여모터(61)에는 감압기(미도시)가 설치되어 상기 제2하중부여권취부(62)에 상기 제2하중전달부(63)가 과도하게 권취되거나 풀리지 않도록 할 수 있다.

상기 제어부(40)는 상기 상부하중부여부(60)의 당김 하중도 조절한다.

이때, 상기 제어부(40)는 상기 하부하중부여부(30)를 통해 웨이트 운동을 할 경우 상부하중부여부(60)의 작동은 정지시켜 바벨(20)을 위로 당기지 않도록 하고, 상부하중부여부(60)를 통해 웨이트 운동을 할 경우 하부하중부여부(30)의 작동은 정지시켜 바벨(20)을 아래로 당기지 않도록 하므로서, 웨이트 운동에 방해를 주지 않도록 한다.

상기 제어부(40)는 제어기(150)를 통해 제2하중부여모터(61)를 제어하여 상기 제2하중부여권취부(62)에 제2하중전달부(63)가 설정된 하중만큼 권취되도록 하므로서, 상기 바벨(20)에 일정 하중을 부여할 수 있다.

하나의 예시에서 상기 바벨(20)에 20kg의 하중을 부여하고자 할 경우, 상기 제어부(40)에 하중 값 20kg을 입력하면 상기 제어기(150)는 상기 제2하중부여모터(61)를 작동시켜 상기 제2하중전달부(63)가 상기 바벨(20)에 20kg의 하중이 발생되도록 제2하중부여권취부(62)에 권취 되도록 한다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제2하중전달부(63)는 20kg의 힘으로 상기 바벨(20)을 위로 당기고 있는 상태가 되며, 사용자가 20kg 이상의 힘으로 상기 바벨(20)을 머리 위에서부터 등으로 내릴 경우, 상기 제2하중전달부(63)가 제2하중부여권취부(62)에서 서서히 풀리면서 상기 바벨(20)에 20kg의 하중이 지속적으로 발생되도록 하므로서, 사용자는 웨이트 운동을 효과적으로 할 수 있는 것이다.

이때, 상기 설정 값은 20kg에 한정되지 않으며, 사용자가 제어부(40)를 통해 자신의 능력에 맞도록 하중을 선택적으로 조절할 수 있도록 구현된다.

또한, 상기 제2하중전달부(63)는 상기 바벨(20)에 20kg의 하중이 발생되도록 제2하중부여권취부(62)에 권취되어 있으므로, 사용자가 바벨(20)을 내렸다가 올리는 과정에서도 바벨(20)에 하중이 해제되지 않는다. 따라서, 사용자는 상기 바벨(20)을 내렸다가 올리는 과정을 반복하여 웨이트 운동을 할 수 있다.

그리고, 상기 수용홈의 바닥면에 설치된 마이크로스위치는 바벨(20)이 거치될 경우 제2하중부여모터(61)의 작동을 정지시키며, 다시 웨이트 운동을 하기 위해 바벨(20)을 들어 올리면 상기 제2하중부여모터(61)가 작동되어 바벨(20)에 하중을 발생시킬 수 있다.

이상 설명한 하부하중부여부(30) 및 상부하중부여부(60)는 상기 설치틀(10)에 콘트롤박스(미도시)를 설치하고, 상기 콘트롤박스와 제어부(40)를 전기적으로 연결하여 제어되도록 할 수 있다.

상기 콘트롤박스에는 하부하중부여부(30)를 통해 바벨(20)의 하중을 증가시키거나 감소시키기 위한 스위치(미도시)와, 상부하중부여부(60)를 통해 바벨(20)의 하중을 증가시키거나 감소시키기 위한 스위치(미도시)가 각각 구비된다.

따라서, 사용자는 상기 콘트롤박스의 스위치를 조작하여 자신의 능력에 맞도록 바벨(20)의 하중을 선택적으로 조절하여 웨이트 운동을 할 수 있다.

이상 설명한 상부하중부여부(60)에는 제2하중측정부(70)가 1:1로 연결된다.

상기 제2하중측정부(70)는 사용자가 바벨(20)을 통해 웨이트 운동을 하는 과정에서 발휘한 최대 힘을 측정하여 설치틀(10)에 설치된 모니터에 디스플레이 하는 것으로, 제2도르래(71), 제2회전안내부(72), 제2로드셀(73)을 포함한다.

상기 제2도르래(71)는 상기 제2하중전달부(63)의 이동을 안내하는 것으로, 양측 및 상측에 상기 제2하중전달부(63)가 접촉된 상태이며, 상기 제2하중전달부(63)가 제2하중부여권취부(62)에 권취되거나 풀림에 따라 회전되면서 이동을 안내한다.

상기 제2회전안내부(72)는 상기 제2도르래(71)의 양측과 상면을 감싸는 형태이며, 상기 제2회전안내부(72)와 제2도르래(71)에 회전축(미도시)이 수평하게 관통설치 됨으로 인해 상기 제2도르래(71)가 제자리 회전될 수 있다.

이러한 제2회전안내부(72)의 하측은 상기 제2로드셀(73)과 연결되며 상기 제2하중전달부(63)가 제2하중부여궈취부에서 풀릴 경우 상기 제2회전안내부(72)에 당김 하중이 발생되고, 상기 당김 하중은 제2로드셀(73)에 전달된다.

상기 제2로드셀(73)은 상기 설치틀(10)의 상측에 설치되고 상기 제2회전안내부(72)와 연결된다.

상기 제2로드셀(73)은 상기 제2회전안내부(72)에 당김 하중을 측정하여 모니터에 디스플레이 하므로서, 사용자에게 웨이트 운동 중 발휘한 최대 하중을 인지 할 수 있도록 한다.

이때, 상기 제2로드셀(73)은 총 2개가 적용되므로, 상기 제2로드셀(73)에서 측정한 하중을 모두 더한 다음 나누기 2를 하면 정확한 하중을 측정할 수 있으며, 이러한 하중 측정은 상기 제어부(40)에 의해 계산된 다음 모니터에 디스플레이 될 수 있다.

한편, 상기 설치틀(10)에는 상기 바벨(20)을 통해 웨이트 운동을 하는 과정에서 상기 바벨(20)이 기 설정된 영역 내에서만 위치되도록 하여 사용자의 안전을 보호할 수 있도록 하기 위한 영역설정부(80)가 설치된다.

상기 영역설정부(80)는 감지부(81), 영역설정모터(82), 영역설정권취부(83), 위치보정부(84)를 포함한다.

상기 감지부(81)는 상기 설치틀(10)의 상측에 서로 간격을 두고 설치되며, 그 사이 중앙부분에는 상기 제2하중부여모터(61)가 위치된다.

즉, 상기 감지부(81)는 상기 제2하중부여모터(61)의 전측과 후측에 각각 설치된다.

이러한 감지부(81)는 공지의 센서로 적용되어 상기 바벨(20)의 위치를 감지한다.

하나의 예시에서, 상기 감지부(81)와 감지부(81) 사이 영역이 안전구간으로 설정될 수 있으며, 상기 감지부(81)는 사용자가 운동 중 바벨(20)의 하중을 감당하지 못해 바벨(20)을 안전구간에서 벗어나게 할 경우 이를 감지하여 제어부(40)에 전달한다.

상기 영역설정모터(82)는 상기 설치틀(10)의 상,하 전측과 후측에 브라켓(미도시)을 통해 각각 설치된다.

즉, 상기 영역설정모터(82)는 총 4개로 적용되며 상기 바벨(20)과 일정간격 이격된 상태에서 상기 바벨(20)의 일측 끝 부분 및 타측 끝 부분과 대각선상에 위치된다.

이러한 영역설정모터(82)는 외부전원을 공급 받아 구동되며, 모터축이 정방향 또는 역방향으로 회전된다.

그리고, 상기 영역설정모터(82)는 상기 제어부(40)에 의해 그 구동이 제어된다.

상기 영역설정권취부(83)는 후술되는 후술되는 위치보정부(84)의 감김과 풀림을 안내하는 것으로, 상기 영역설정모터(82)에 각각 장착되고 상기 영역설정모터(82)의 작동에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전된다.

이러한 영역설정권취부(83)는 원통 형상으로 형성되어 외주연에 위치보정부(84)가 권취되며, 양측 끝단 둘레에는 영역설정권취부(83)보다 큰 직경을 갖는 제3이탈방지부(831)가 형성된다.

상기 제3이탈방지부(831)는 원형 링 형상으로 형성되고, 상기 영역설정권취부(83)의 양단을 둘러싼 상태가 된다.

따라서, 상기 위치고정부는 영역설정권취부(83)의 둘레면 및 제3이탈방지부(831)의 사이 구간에서만 감기거나 풀리게 되므로, 그 과정에서 상기 위치고정부가 영역설정권취부(83)를 이탈하는 등의 현상을 방지할 수 있게 된다.

상기 위치보정부(84)는 상기 영역설정모터(82) 및 영역설정권취부(83)와 연동 작동되면서 상기 바벨(20)의 위치를 보정하는 것으로, 공지의 와이어 또는 케이블이 적용된다.

이러한 위치보정부(84)는 상기 영역설정권취부(83)에 일정량이 권취되어 있으며, 일단은 상기 제3고리(23)에 고정된다. 이로 인해 상기 위치보정부(84)는 상기 바벨(20)과 대각선상에 위치된다.

이때, 상기 영역설정모터(82)에는 감압기(미도시)가 설치되어 상기 영역설정권취부(83)에 상기 위치보정부(84)가 과도하게 권취되거나 풀리지 않도록 할 수 있다.

상기 제어부(40)는 상기 영역설정부(80)의 작동도 제어한다.

하나의 예시에서, 사용자는 바벨(20)을 통해 반복적인 웨이트 운동을 하다가 힘이 빠지는 등 바벨(20)의 하중에 부담을 받게 되는 상황이 발생될 수 있다.

이와 같은 상황으로 인해 상기 바벨(20)이 기 설정된 안전구간의 전측으로 벗어날 경우 상기 제2하중부여모터(61)의 전측에 위치된 감지부(81)가 이를 감지하여 제어부(40)에 전달한다.

그리고, 상기 제어부(40)는 설치틀(10)의 후측에 설치된 영역설정모터(82)를 작동시켜 상기 위치보정부(84)가 상기 영역설정권취부(83)에 권취되도록 하므로서, 상기 바벨(20)을 기 설정된 안전구간 내로 이동시킬 수 있다.

이와 반대로, 상기 바벨(20)이 기 설정된 안전구간의 후측으로 벗어날 경우 상기 제2하중부여모터(61)의 전측에 위치된 감지부(81)가 이를 감지하여 제어부(40)에 전달한다.

그리고, 상기 제어부(40)는 상기 설치틀(10)의 전측에 설치된 영역설정모터(82)를 작동시켜 상기 위치보정부(84)가 상기 영역설정권취부(83)에 권취되도록 하므로서, 상기 바벨(20)을 기 설정된 안전구간 내로 이동시킬 수 있다

즉, 상기 영역설정부(80)는 사용자가 상기 바벨(20)이 항상 안전구간 내에 위치된 상태에서 웨이트 운동을 할 수 있도록 하므로서, 웨이트 운동 중 발생될 수 있는 안전사고를 예방할 수 있으며, 영역설정부(80)에 의해 바벨(20)이 앞,뒤로 과도하게 흔들리는 것을 방지할 수 있음에 따라 정확한 운동 자세를 취할 수 있어 효과적인 웨이트 운동이 이루어지도록 할 수 있는 것이다.

한편, 상기 설치틀(10)의 상부에는 상기 위치보정부(84)의 각도를 체크하는 각도체크부(90)가 더 설치된다.

상기 각도체크부(90)는 바벨(20)의 하부에 위치된 2 개의 위치보정부(84)가 설치틀(10)의전측 또는 후측으로 움직이지 않을 경우, 상기 제어부(40)에 전달하고 제어부(40)는 사용자가 바벨(20)의 하중에 부담을 느끼는 것으로 인식하여 제1하중부여모터(31) 또는 제2하중부여모터(61)의 당김 하중이 감소되도록 할 수 있으며, 이로 인해 사용자의 부담을 덜어줄 수 있다.

한편, 상기 제어부(40)는 사용자의 운동정보를 수집하여 어플리케이션으로 전송하는 운동정보수집부(100)와 무선통신부(120)를 더 포함한다.

상기 운동정보수집부(100)는 사용자의 운동정보를 수집하는 것으로, 엔코더, 카운팅센서, 중량센서 등으로 이루어질 수 있는 운동감지부(110)를 통해서 바벨(20)의 사용에 의한 운동정보를 수집할 수 있으며, 수집된 운동정보를 저장하기 위해 메모리부를 포함할 수 있다.

상기 바벨(20)의 사용에 의한 사용자의 운동정보는 예컨대, 운동 시간, 칼로리, 심박수, 바벨(20)의 하중, 바벨(20)을 이용한 웨이트 운동 횟수나 셋트 수 등의 정보일 수 있고, 이러한 운동 정보는 무선통신부(120)를 통해 사용자의 스마트 폰 등의 휴대 단말기로 전송된다.

그리고, 상기 휴대 단말기에는 무선통신부(120)를 통해 전송된 운동 정보의 누적치를 저장할 수 있는 메모리가 내장될 수 있으며, 이로 인해 사용자가 운동 정보를 실시간으로 확인하면서 체계적이고 계획적인 운동을 하도록 할 수 있다.

이때, 상기 제어부(40)와 휴대 단말기 중 어느 하나는 유선 또는 무선 통신, 예컨대 인터넷 통신 등에 의해 각각 접속하도록 하는 웹어플리케이션서버(미도시)를 포함할 수 있다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다.

1 : 운동기구 10 : 설치틀
20 : 바벨 21 : 제1고리
22 : 제2고리 23 : 제3고리
30 : 하부하중부여부 31 : 제1하중부여모터
32 : 제1하중부여권취부 321 : 제1이탈방지부
33 : 제1하중전달부 40 : 제어부
50 : 제1하중측정부 51 : 제1도르래
52 : 제1회전안내부 53 : 제1로드셀
60 : 상부하중부여부 61 : 제2하중부여모터
62 : 제2하중부여권취부 621 : 제2이탈방지부
63 : 제2하중전달부 70 : 제2하중측정부
71 : 제2도르래 72 : 제2회전안내부
73 : 제2로드셀 80 : 영역설정부
81 : 감지부 82 : 영역설정모터
83 : 영역설정권취부 831 : 제3이탈방지부
84 : 위치보정부 90 : 각도체크부
100 : 운동정보수집부 110 : 운동감지부
120 : 무선통신부 130 : 받침부
131 : 수용홈 140, 150 : 제어기

Claims

내부에 운동공간이 형성된 설치틀,
상기 설치틀의 운동공간에 위치되는 바벨,
상기 설치틀의 하측에 설치되고 상기 바벨을 승강시키는 과정에서 상기 바벨에 당김 하중을 부여하는 하부하중부여부,
상기 설치틀의 상측에 설치되고 상기 바벨을 승강시키는 과정에서 상기 바벨에 당김 하중을 부여하는 상부하중부여부,
상기 하부하중부여부의 당김 하중을 조절하는 제어부,
상기 설치틀에 설치되며 상기 바벨이 기 설정된 영역 내에 위치되도록 하는 영역설정부를 포함하며,
상기 하부하중부여부는,
상기 설치틀의 하측에 서로 간격을 두고 설치되며 상기 바벨과 수직선상에 위치되는 제1하중부여모터,
상기 제1하중부여모터에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전되는 제1하중부여권취부,
상기 바벨과 제1하중부여권취부에 연결되고 상기 제1하중부여권취부에 감기거나 풀리면서 상기 바벨에 당김 하중이 부여되도록 하거나, 당김 하중이 해제되도록 하는 제1하중전달부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1하중부여모터의 당김 하중을 조절하며,
상기 상부하중부여부는,
상기 설치틀의 상측에 서로 간격을 두고 설치되며 상기 바벨과 수직선상에 위치되는 제2하중부여모터,
상기 제2하중부여모터에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전되는 제2하중부여권취부,
상기 제2하중부여권취부와 바벨에 연결되고 상기 제2하중부여권취부에 감기거나 풀리면서 상기 바벨에 당김 하중이 부여되도록 하거나, 당김 하중이 해제되도록 하는 제2하중전달부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 제2하중부여모터의 당김 하중을 조절하며,
상기 영역설정부는,
상기 제2하중부여모터를 사이에 두고 설치되며 상기 바벨의 위치를 감지하는 감지부, 상기 설치틀의 상,하 전측과 후측에 각각 설치되어 상기 바벨과 대각선상에 위치되는 영역설정모터, 상기 영역설정모터에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전되는 영역설정권취부, 상기 바벨과 영역설정권취부에 연결되고 상기 영역설정권취부에 감기거나 풀리는 위치보정부를 포함하고,
상기 감지부는 상기 바벨이 기 설정된 영역의 전측으로 벗어날 경우 상기 설치틀의 상,하 후측에 설치된 영역설정모터를 작동시켜 상기 위치보정부가 상기 바벨을 기 설정된 영역 내로 이동시키도록 하고, 상기 바벨이 기 설정된 영역의 후측으로 벗어날 경우 상기 설치틀의 상,하 전측에 설치된 영역설정모터를 작동시켜 상기 위치보정부가 상기 바벨을 기 설정된 영역 내로 이동시키도록 하며,
상기 설치틀의 상부에 설치되며 상기 위치보정부의 각도를 체크하되, 상기 위치보정부의 각도가 기 설정된 시간 동안 변하지 않을 경우, 상기 제1하중부여모터 또는 제2하중부여모터의 당김 하중이 감소되도록 하는 각도체크부를 포함하는 운동기구.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1하중전달부에 작용하는 최대 하중을 측정하는 제1하중측정부를 포함하고,
상기 제1하중측정부는,
상기 제1하중전달부의 이동을 안내하는 제1도르래,
상기 제1도르래의 제자리 회전을 안내하는 제1회전안내부,
상기 제1회전안내부와 연결되며 상기 제1하중전달부로 인해 상기 제1회전안내부에 작용하는 하중을 측정하여 모니터에 디스플레이 하는 제1로드셀을 포함하는 운동기구.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2하중전달부에 작용하는 최대 하중을 측정하는 제2하중측정부를 포함하고,
상기 제2하중측정부는,
상기 제2하중전달부의 이동을 안내하는 제2도르래,
상기 제2도르래의 제자리 회전을 안내하는 제2회전안내부,
상기 제2회전안내부와 연결되며 상기 제2하중전달부로 인해 상기 제2회전안내부에 작용하는 하중을 측정하여 모니터에 디스플레이 하는 제2로드셀을 포함하는 운동기구.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는 사용자의 운동정보를 수집하여 어플리케이션으로 전송하는 운동정보수집부를 포함하는 운동기구.