KR102004656B1

KR102004656B1 - 각도조절 및 스윙 가능한 스미스 머신

Info

Publication number: KR102004656B1
Application number: KR1020180053746A
Authority: KR
Inventors: 이병돈
Original assignee: 이병돈
Priority date: 2018-05-10
Filing date: 2018-05-10
Publication date: 2019-07-26

Abstract

바벨의 운동 각도를 조절할 수 있어 운동부위를 보다 세분하여 근력운동이 수행될 수 있도록 하는 스미스 머신이다. 바람직하게는 수직의 양측 지주와, 양측 지주의 상단을 연결하는 수평의 보와, 양측 지주의 하부에 형성된 받침기대로 구성되며 운동공간이 형성된 프레임부; 운동공간에 형성되며, 상기 받침기대에 축부재로 힌지 결합되어 스윙 작동되며 바벨의 높이가 조절되도록 다수의 걸림턱이 형성된 랙바가 형성된 스윙부; 스윙부에 일체로 결합되어 함께 스윙동작되며 바벨의 상승 또는 하강을 안내하는 가이드부; 스윙부의 각도를 조정하기 위한 각도조정부; 가이드부에 승강 가능하게 결합된 바벨부; 및 신축력에 의해 스윙부의 경사각도 하중을 지지해주는 하중지지부;를 포함하여 구성된다.
이에 의하면, 바벨바의 승강을 가이드 하는 프레임이 스윙 할 수 있도록 하여 스윙 각도에 따라 운동 효과를 달리할 수 있는 각도조절 및 스윙 가능한 스미스 머신을 제공하고, 특히 종래 무게추를 인장탄성부재로 대체함으로써 부피가 축소될 수 있고 구성이 간결해질 수 있으며, 스윙 각도를 수동식으로 할때 안정성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 전동식으로 사용할 수 있어 사용자가 힘들이지 않고 프레임의 스윙각도를 설정할 수 있도록 하며 나아가서는 다양한 운동 목적에 부합하는 운동 프로그램을 적용할 수 있도록하는 스미스 머신을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

각도조절 및 스윙 가능한 스미스 머신{Angle adjustable and swingable Smith machine}

본 발명은 스미스 머신에 관한 것으로, 특히 수동 또는 전동모터를 이용하여 바벨의 운동 각도를 조절할 수 있어 운동부위를 보다 세분하여 근력운동이 수행될 수 있도록 하는 스미스 머신에 관한 것이다.

웨이트 운동기구에는 상체단련용 운동기구와 하체단련용 운동기구로 구분되어 있으며, 이들 운동기구에는 사용자에 따라 적절하게 무게를 조절할 수 있는 중량체가 구비되어 중량체에 의해 사용자의 상체 또는 하체의 근육운동이 이루어지도록 하고 있다.

예를 들어, 하체운동기구는 사용자의 하체부분의 종아리 근육과 허벅지 근육을 강화시키는 운동기구이고, 상체운동기구는 사용자의 등 근육과 어깨근육을 강화하거나 또는 사용자의 팔 근육을 강화시키는 운동기구이다.

이와 같은 운동기구 중 일명 스미스 머신이라 불리는 운동기구가 있으며, 이는 양측에 대응되게 위치되는 2개의 지지프레임과 2개의 지지프레임 사이에 걸어지는 바벨봉 및 바벨봉의 끝단에 끼워지는 원반형 중량체로 이루어져 있으며, 사용자가 자신이 들 수 있는 중량만큼의 원반형 중량체를 바벨봉의 끝단에 끼운 후에 운동을 하는 것이다.

상기 지지프레임의 경우 바벨봉이 승강할 수 있도록 가이드 역할만 하였다.

바벨운동에 있어서, 바벨을 들어 올릴때의 각도에 따라 해당 근육의 특정 부위를 자극할 수 있는데, 기존 스미스 머신은 단일각으로 고정하여 사용하기 때문에 근육을 자극하는데 한계가 있었다.

이러한 한계를 극복하기 위해 본 발명자는 국내 특허출원 10-2016-0149279호 "각도조절 및 스윙 가능한 스미스 머신"을 출원한 바 있다.

한편 본 발명자의 선출원 발명은 다소 구성이 복잡하여 제작비용이 상승되고 하중이 무거운 단점이 있었다.

한국 특허출원 10-2016-0149279호

본 발명은 본 발명자는 국내 특허출원 10-2016-0149279호를 개량하기 위해 안출된 것으로, 바벨바의 승강을 가이드 하는 프레임이 스윙 할 수 있도록 하여 스윙 각도에 따라 운동 효과를 달리할 수 있는 각도조절 및 스윙 가능한 스미스 머신을 제공하고, 특히 종래 무게추를 인장탄성부재로 대체함으로써 부피가 축소될 수 있고 구성이 간결해질 수 있으며, 스윙 각도를 수동식으로 할때 안정성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 전동식으로 사용할 수 있어 사용자가 힘들이지 않고 프레임의 스윙각도를 설정할 수 있도록 하며 나아가서는 다양한 운동 목적에 부합하는 운동 프로그램을 적용할 수 있도록하는 스미스 머신을 제공하고자 한다.

개시되는 실시예의 목적은, 수직의 양측 지주와, 양측 지주의 상단을 연결하는 수평의 보와, 양측 지주의 하부에 형성된 받침기대로 구성되며 운동공간이 형성된 프레임부; 상기 운동공간에 형성되며, 양측 받침기대에 힌지결합되는 양측 기둥과, 양측 기둥의 상단을 연결하는 지지대로 구성되며, 각 기둥에 랙바가 형성된 가이드부로 구성된 스윙부; 상기 스윙부에 일체로 결합되어 함께 스윙동작되며 바벨의 상승 또는 하강을 안내하는 가이드부; 상기 스윙부의 각도를 조정하기 위한 각도조정부; 상기 가이드부에 승강 가능하게 결합된 바벨부;를 포함하고, 상기 각도조정부는, 수동식 또는 전동식으로 구동되며, 스윙부의 축부재에 상단에 고정되고 받침기대의 슬릿을 통과하여 하방으로 수직하게 형성되는 연장패널과, 상기 연장패널의 하단에 형성된 브라켓패널로 구성되는 스윙바디; 상기 받침기대와 스윙바디에 연결되는 복수의 탄성부재가 양측에 대칭되게 형성되고, 스윙부의 스윙 각도 변동시 급격한 기울어짐을 방지하도록 하중변동값을 보상하여 지지력을 발휘하는 하중지지부;를 포*하는 스미스 머신에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 바벨바의 승강을 가이드 하는 프레임이 스윙 할 수 있도록 하여 스윙 각도에 따라 운동 효과를 달리할 수 있는 각도조절 및 스윙 가능한 스미스 머신을 제공하고, 특히 종래 무게추를 인장탄성부재로 대체함으로써 부피가 축소될 수 있고 구성이 간결해질 수 있으며, 스윙 각도를 수동식으로 할때 안정성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 전동식으로 사용할 수 있어 사용자가 힘들이지 않고 프레임의 스윙각도를 설정할 수 있도록 하며 나아가서는 다양한 운동 목적에 부합하는 운동 프로그램을 적용할 수 있도록하는 스미스 머신을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 스미스 머신을 나타낸 사시도,
도 3은 일 실시예에 따른 스미스 머신을 나타낸 정면도,
도 4는 일 실시예에 따른 스미스 머신에서 '스윙부(4)'가 90도일때 측면도,
도 5는 일 실시예에 따른 스미스 머신에서 '스윙부(4)'가 -25도 경사일때 측면도,
도 6은 일 실시예에 따른 스미스 머신에서 '스윙부(4)'가 115도 경사일때 측면도,
도 7은 일 실시예에 따른 스미스 머신에서 '스토퍼유닛'이 록킹상태일때 정면도,
도 8은 일 실시예에 따른 스미스 머신에서 '스토퍼유닛'이 언록킹상태일때 정면도,
도 9는 다른 실시예에 따른 스미스 머신에서 '스토퍼유닛'을 나타낸 사시도,
도 10은 상기 도 10의 스토퍼유닛의 록킹상태를 나타낸 정면도,
도 11은 상기 도 10의 스토퍼유닛의 언록킹상태를 나타낸 정면도,
도 12는 일 실시예에 따른 스미스 머신에서 '바중량 보상부(5)'를 나타낸 사시도,
도 13은 일 실시예에 따른 스미스 머신에서 '로우 센서'의 잠금상태를 나타낸 사시도,
도 14은 일 실시예에 따른 스미스 머신에서 '로우 센서'의 해제상태를 나타낸 사시도,
도 15는 다른 실시예에 따른 전동식 스미스 머신을 나타낸 사시도,
도 16 및 도 17는 상기 도 15에 도시된 전동식 스미스 머신의 부분 확대도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아니다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시태양에 따른 각도조절 및 스윙 가능한 스미스 머신(A1)은, 수직의 양측 지주(22)와, 양측 지주(22)의 상단을 연결하는 수평의 보(24)와, 양측 지주(22)의 하부에 형성된 받침기대(26)로 구성되며 운동공간이 형성된 프레임부(2); 운동공간에 형성되며, 상기 받침기대(26)에 축부재(41)로 힌지 결합되어 스윙 작동되며 바벨바(100)의 높이가 조절되도록 다수의 걸림턱(442)이 형성된 랙바(44)가 형성된 스윙부(4); 상기 스윙부(4)에 일체로 결합되어 함께 스윙동작되며 바벨바(100)의 상승 또는 하강을 안내하는 가이드부(6); 상기 스윙부(4)의 각도를 조정하기 위한 각도조정부(7); 상기 가이드부(6)에 승강 가능하게 결합된 바벨바(100);를 포함하여 구성된다.

본 발명을 설명함에 있어서 제품이 좌,우 대칭이라 한쪽만 설명한다.

프레임부(2)는 양측 지주(22)와 지주의 상단을 연결하는 보(24)로 구성되어 대략 '┌┐' 형상이며, 하부 양측에는 받침기대(26)가 'ㄱ'자 형태로 장착되어 지지력이 제공될 수 있다.

스윙부(4)는 양측 받침기대(26)에 축부재(41)로 힌지결합되는 수직의 기둥(42)과, 양측 기둥(42)의 상단을 연결하는 지지대(43)로 구성되며, 각 기둥(42)에는 랙바(44)로 이루어진 가이드부(6)가 포함된다.

축부재(41)의 단부에는 각도게이지(150)가 형성된다.

각도게이지(150)는 스윙부(4)의 경사도를 육안으로 측정할 수 있도록 숫자와 표시기가 형성된다.

상기 가이드부(6)는 스윙부(4)에 일체로 결합되어 함께 스윙동작되며 바벨바(100)의 상승 또는 하강을 안내하게 된다.

가이드부(6)는 기둥(42)과 평행하게 수직의 승강안내봉(62)과, 승강안내봉(62)에 결합되어 상하로 승하강되는 소켓(64)을 포함하고, 상기 소켓(64)이 바벨바(100)가 연결되고, 바벨바(100)의 일측에 걸개(102)가 형성되어 랙바(44)의 다수의 걸림턱(442) 중 어느 하나에 결합되어 높이가 고정될 수 있다.

축부재(41)는 기둥의 일측에 돌출되어 수평하게 형성되며, 받침기대(26)의 베어링(412)에 결합되어 회동이 가능하게 힌지 결합된다.

상기 각도조정부(7)는, 스윙부(4)의 기둥(42)의 일측에 형성된 축부재(41)에 상단에 고정되고 받침기대(26)의 슬릿(260)을 통과하여 하방으로 수직하게 형성되는 연장패널(722)과, 상기 연장패널(722)의 하단에 형성된 브라켓패널(724)로 구성되는 스윙바디(72); 상기 받침기대(26)와 스윙바디(72)에 연결되는 복수의 탄성부재(C1,C2)가 양측에 대칭되게 형성됨으로써 상기 스윙부(4)의 스윙 각도 변동시 급격한 기울어짐을 방지하도록 하중변동값을 보상하여 지지력을 발휘하는 하중지지부(74);를 포함하여 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 복수의 탄성부재(C1,C2)는 설명의 편의상 제1,2탄성부재(C1,C2)로 구분하기로 한다.

일예에 따르면, 제1탄성부재(C1)는 일단이 받침기대(26)에 형성된 제1홀더(741)에 고정되고, 타단이 스윙바디(72)의 브라켓패널(724)에 형성된 제2홀더(742)에 고정되어 설치된다.

제2탄성부재(C2)는 일단이 받침기대(26)에 형성된 제3홀더(743)에 고정되고, 타단은 스윙바디(72)의 브라켓패널(724)에 형성된 제4홀더(744)에 연결되어 설치된다.

따라서 제1,2탄성부재(C1,C2)는 서로 반대방향으로 신축력이 작용하게 되어 스윙부의 각도 회전시 상보적인 힘을 발휘할 수 있게 된다.

일 실시예에 따르면 제1,2탄성부재(C1,C2)는 코일스프링이다.

전술한 제1,2탄성부재(C1,C2)는 받침기대(26)에 형성된 롤러(263)에 중간부가 권취되어 절곡되게 설치될 수 있다.

이러한 절곡 형태에 의해 제1,2탄성부재(C1,C2) 중 어느 하나는 'ㄴ'자 또는 'ㄷ'자 형태로 설치될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1탄성부재(C1)는 중간부가 롤러(263)에 권취되어 'ㄴ'자 형태로 절곡된다.

제1,2탄성부재(C1,C2)는 제1,2 각도조절브라켓(75,76)과의 구조 연결이 없다.

따라서 스윙바디(72)가 일측으로 기울어질 경우, 일측 탄성부재(C1)는 수축되고, 타측 탄성부재(C2)는 신장된다.

이러한 이유로 스윙부(4)의 기울기에 따른 무게 보상이 되어 한손의 힘으로도 힘들이지 않고 각도를 간단히 조절할 수 있다.

한편 상기 바벨바(100)의 최저점을 감지하는 로우 센서(36)가 형성된다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 로우 센서(36)는, 상,하부에 장공(362a,362b)이 형성되고, 상부 장공(362a)과 기둥(42)에 형성된 핀(p1)이 결합되어 종방향으로 형성된 제1작동편(361a)과, 제1작동편(361a)의 하부 장공(362b)과 기둥(42)에 형성된 핀(p2)이 결합되어 종방향으로 형성된 제2작동편(361b)으로 구성된 샤프트(361)와, 제2작동편(361b)의 일측에 직각되게 형성되어 바벨바(100)가 접촉되는 감지편(366)과, 기둥(42)에 장착된 하우징(351)에 종방향으로 형성된 가이드축(352)과, 상기 가이드축(352)에 결합된 탄성체(353)와, 상기 탄성체(353)에 지지되며 가이드축(352)에 결합되어 상하방향으로 작동되며 감지편(366)에 결합되는 소켓(354)으로 구성된 감지부재(35);로 구성된다.

상기 감지부재(35)의 탄성체(353)가 감지편(366) 및 샤프트(361)를 상부로 상시 밀어올린다.

소켓(354)의 외부에 끼움돌기(357)가 형성되어 하우징(351)에 결합된다.

소켓(354)은 직선베어링(355)이 내부에 구비되어 가이드축(352)에 결합된다.

하우징(351)은 기둥(42)에 용접으로 결합되고, 소켓(354)은 회전되지 않는다.

탄성체(353)는 압축코일스프링이며 소켓(354)을 항상 위로 상승시킨다.

소켓(354)과 감지편(366)은 연결되어 있다. 따라서 항시 하우징(351)은 가이드축(352)의 윗점에 위치한다.

따라서 바벨바(100)가 감지편(366)으로부터 이격되면 제1작동편(361a)과 제2작동편(361b)이 상승하게 되므로 제1작동편(361a)의 상단이 연결편(33)의 하부와 겹쳐진 상태가 되므로 록킹상태가 된다.

이 록킹상태에서는 조작핸들(32)을 당겨도 연결편(33)이 움직이지 않으므로 스윙부가 잠김상태로 유지될 수 있다.

한편 도 14에 나타낸 바와 같이, 바벨바(100)가 감지편(366)에 얹혀지면, 하중에 의해 감지편(366)과 그에 연결된 제1작동편(361a) 및 제2작동편(361b)이 하강하게 되므로 제1작동편(361a)의 상단이 연결편(33)과 분리되어 해제상태가 된다.

따라서 해제상태에서 조작핸들(32)을 당겨 연결편(33)이 작동될 수 있으므로 스윙부의 각도 조작이 가능해질 수 있다.

따라서 로우 센서(36)가 바벨바(100)을 감지했을때만 스윙부(4)의 각도조절이 허용되도록 함으로써 안전성이 보장될 수 있다.

스윙부(4)의 각도조절에 대해서는 후술하기로 한다.

한편 상기 양측 기둥에 형성되어 바벨바(100)의 상승시 하중 부하를 발생시키는 바중량 보상부(5)를 더 포함하게 된다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 상기 바중량 보상부(5)는, 양측 기둥(42)의 내부에 종방향으로 매립 장착되는 탄성체(52)와, 상기 탄성체(52)의 하부가 권취되어 상방으로 방향이 전환되도록 양측 기둥(42)의 내부 하단에 형성된 제1풀리(53)와, 상기 상방으로 향하는 탄성체(52)의 단부에 연결된 와이어(54)와, 상기 와이어(54)가 권취되도록 기둥(42)의 돌출부(승강안내봉(62)의 위쪽을 고정시키는 돌출파이프)에 형성된 제2풀리(55)를 포함하고, 상기 와이어(54)의 타단이 바벨바(100)에 고정되어 이루어진다.

바람직하게는 상기 탄성체(52)는 일정 길이를 갖는 코일스프링이다.

따라서 바벨바(100)를 상승시키면 탄성체(52)가 수축되나 바벨바(100)가 하강될때 탄성체(52)가 신장됨으로써 바벨바(100)의 무게를 반감시킨다.

또는 상기 일정 길이를 갖는 코일스프링을 대체하여 제2폴리(55) 위치에 태엽스프링을 포함하는 탄성체(52)를 장착하고, 태엽스프링의 일단부를 바벨바(100)부분과 연결하여 태엽스프링의 탄성회전력을 이용하여 간단히 바벨바의 무게를 반감시킬수도 있다.

한편 상기 각도조정부(7)는 스윙부(4)의 고정상태 또는 스윙가능한 상태를 설정할 수 있도록 스윙부의 경사진 각도 또는 수직 각도에서 고정시키거나 해제작동시키는 스토퍼유닛(3)이 포함된다.

상기 스토퍼유닛(3)은 도 7에 나타낸 바와 같이, 기둥(42)의 일측에 형성된 고정핸들(31)과, 상기 고정핸들(31)의 일측에 형성된 조작핸들(32)과, 조작핸들(32)에 연결된 연결편(33)과, 연결편(33)에 일단이 고정되고, 중간 부위에는 기둥(42)과 회전축 샤프트(H2)로 힌지결합되는 제1링크편(L1); 상기 제1링크편(L1)의 하단에 힌지(H)로 결합되며, 중간부위에는 기둥(42)과 회전축 샤프트(H3)로 힌지결합되며 하단에 제1고정핀(34)이 형성된 제2링크편(L2); 상기 제1링크편(L1)에 일단이 힌지결합되고 수평하게 프레임부(2)의 상부에 형성되는 로드(37); 상기 로드(37)의 타단에 힌지 결합되고, 중간 부위에는 타측 기둥에 회전축 샤프트(H4)로 힌지결합되며 하단에 제2고정핀(39)이 형성된 제3링크편(L3);을 포함하여 구성된다.

제2링크편(L2)이 연결되고 제2링크편(L2)의 중간에는 회전축 샤프트(H3)가 위치하고 하단에는 제1고정핀(34)의 핀 끝과 연결되어 있고 상단은 제1링크편(L1)과 힌지 결합되며 제1링크편(L1)의 중간점에도 제2링크편(L2)과 마찬가지로 회전축 샤프트(H2)가 결합된다.

그리고 일측 기둥(42)의 하부에 형성되며 다수의 각도조절공(750)이 축부재(41)와 중심을 공유하는 호형으로 형성되어 상기 제1고정핀(34)이 결합되도록 하는 제1각도조절브라켓(75);

타측 기둥(42)의 하부에 형성되며 다수의 각도조절공(760)이 축부재(41)와 중심을 공유하는 호형으로 형성되어 상기 제2고정핀(39)이 결합되도록 하는 제2각도조절브라켓(76);이 구비된다.

상기 제2링크편(L2)이 수용되도록 일측이 개구되어 내부에 공간이 형성되어 일측 기둥에 제1가이드부재(G1)가 형성된다.

상기 제3링크편(L3)이 수용되도록 일측이 개구되어 내부에 공간이 형성되어 타측 기둥에 제2가이드부재(G2)가 형성된다.

상기 제1,2가이드부재(G1,G2) 각각은 제2링크편(L2) 및 제3링크편(L3)이 회전되는 방향으로 개구부가 형성되며, 타측은 막혀져 단면이 'ㄷ'자 형상으로 이루어진다.

따라서 도 11에 도시된 바와 같이, 조작핸들(32)을 잡아당기면(도 11에서 좌측 방향임) 연결편(33)이 당겨지게 되고, 연결편(33)에 연결된 제2링크편(L2)의 상부가 도면 기준으로 반시계방향으로 회전되고, 제1링크편(L1)이 연동되어 시계방향으로 회전하게 된다.

제2링크편(L2)의 하단에 형성된 제1고정핀(34)이 제1각도조절브라켓(75)과 이격되어 자유로운 상태가 된다.

동시에 제1링크편(L1)의 시계방향 회전에 연동되어 로드(37)가 우측으로 이동하게 되고, 제3링크편(L3)이 시계방향으로 회전하게되어 하부의 제2고정핀(39)이 제2각도조절브라켓(76)으로부터 이격되어 자유 상태가 된다.

이렇게 제1고정핀(34)과 제2고정핀(39)이 제1각도조절브라켓(75)과 제2각도조절브라켓(76)으로부터 이격됨으로써 해제상태가 될 수 있다.

반면 조작핸들(32)을 당겼다 놓으면 조작핸들(32)은 원래의 위치로 돌아간다.

따라서 항상 제1고정핀(34)과 제2고정핀(39)의 핀이 제1,2각도조절브라켓(75,76)의 각도조절공(750,760)에 삽입되어 스윙부의 각도가 고정될 수 있다.

제1고정핀(34)과 제2고정핀(39)은 도 17에 나타낸 바와 같이, 하우징(121)과, 하우징(121)의 내부에 결합되며 일단이 솔레노이드(110)와 결합되는 축핀(122)과, 축핀(122)에 결합된 코일스프링(123)과, 하우징(121)을 막도록 결합되는 마개(124)로 구성된다.

따라서 조작핸들(32)을 당기거나 솔레노이드(110)가 온(on) 작동되면 축핀(122)이 인입되어 각도조절브라켓(75,76)의 각도조절공(750,760)과 각기 분리되고, 조작핸들(32)를 당겼다 놓거나 솔레노이드(110)가 오프(off) 작동되면 축핀(122)이 인출되어 각도조절브라켓(75,76)의 각도조절공(750,760)에 각기 삽입되어 고정된다.

한편 도 9 내지 도 11은 다른 실시예에 따른 스토퍼유닛을 나타낸 도면이다.

다른 실시예에 따른 스토퍼유닛(300)은 프레임의 상부에 형성된다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 다른 실시예에 따른 스토퍼유닛(300)은, 기둥(42)의 일측에 형성된 고정핸들(31)과, 상기 고정핸들(31)의 일측에 형성된 조작핸들(32)과, 조작핸들(32)에 연결된 연결편(33)과, 연결편(33)에 일단이 고정되고, 중간 부위에는 기둥(42)과 회전축(311)으로 힌지결합되는 제1링크편(310); 상기 제1링크편(310)의 상단에 수평하게 형성된 상부링크편(312)과, 상부링크편(312)에 직각방향으로 형성되는 홀더(313)와, 상기 홀더(313)에 연결되며 상부링크편(312)과 평행하게 형성되는 제1고정핀(314); 프레임부(2)의 수직의 양측 지주(22)의 상부에 고정 설치되며, 상기 제1고정핀(314)이 끼워지도록 다수의 각도조절공(342)이 형성된 각도조절브라켓(340);을 포함하여 구성된다.

상기 각도조절브라켓(340)이 프레임부(2)의 상부에 고정되어 장착됨으로써 견고하고, 변형과 공차발생이 적고 각도조절공(342)가 감당하는 하중이 낮아 제품수명이 연장된다.

제1고정핀(314)은 핀가이드에 삽입되어 수평 운동을 안내받게 되며, 제1고정핀(314)의 외주면에 스프링(315)이 끼워지고, 스프링(315)의 양측은 핀가이드(316)와 고정브라켓(317)에 지지되어 제1고정핀(314)을 미는 힘이 작용된다.

한편 상기 각도조절브라켓(340)과 일정 간격으로 이격되어 제2각도조절브라켓(340b이 형성될 수 있다.

제2각도조절브라켓(340b)은 반대편 프레임부(2)의 상부에 장착된다.

상기 제1링크편(310)의 상부에 일단이 힌지결합되어 지지대(43)에 수평하게 형성되는 로드(370)와, 상기 로드(370)에 일단이 힌지 결합되고, 지지대(43)에 힌지축(321)으로 회전가능하게 장착되는 제2링크편(320)과, 상기 제2링크편(320) 연결된 제2고정핀(322)이 구비되는 것으로, 상기 제2고정핀(322)이 제2각도조절브라켓(340b)의 각도조절공(342)에 끼움 결합되어 고정력을 발휘하게 된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 잠금상태를 설명하면, 조작핸들(32)을 조작하지 않은 상태에서 제1링크편(310)은 수직 상태이며, 상부의 제1고정핀(314)이 제1각도조절브라켓(340)의 각도조절공(342)에 끼움결합된 고정상태가 된다.

이후 도 11에 도시된 바와 같이, 해제 작동을 설명하면, 조작핸들(32)을 당기면(좌측 방향임) 연결편(33)이 당겨지게 되고, 연결편(33)에 연결된 제1링크편(310)이 힌지축(311)을 기준으로 회전하게되고, 제1링크편(310)의 상부링크편(312)이 우측으로 이동되므로, 이에 연결된 제1고정핀(314)이 후방으로 이동하여 각도조절브라켓(340)의 각도조절공(342)으로부터 이탈되어 해제상태가 된다.

이울러 로드(370)가 도 11을 기준하여 우측으로 이동되어 제2링크편(320)의 하단을 밀면, 제2링크편(320)이 힌지축(321)를 기준으로 회전되며, 제2링크편(320)의 상부에 연결된 제2고정핀(322)이 좌측으로 당겨지면서 제2각도조절브라켓(340b)의 각도조절공(342)으로부터 이탈되어 해제상태가 될 수 있다.

한편 다른 실시예에 따르면 하중지지부는 전동식으로 형성될 수 있다.

도 15에 도시된 바와 같이, 다른 실시예(A2)에 따른 하중지지부(T)는, 좌,우 스윙부(4)에 연결되며 받침기대(26)에 브라켓(269)으로 장착된 브레이크형 감속모터(M); 다수의 각도에 대응하는 각도조절공(750,760)이 각기 형성된 제1,2각도조절브라켓(75,76); 상기 각도조절공(750,760)에 선택적으로 끼워지며 솔레노이드(110)가 장착된 조절핀(120); 브레이크형 감속모터(M) 내부에 형성된 엔코더(미도시);로 구성된다.

또한 브레이크형 감속모터(M)의 구동에 의해 현재의 스윙부(4)의 각을 파악하는 전동각도조절부와, 매뉴얼과 프로그램을 조작하는 조작판넬(78)을 포함한다.

또한 도 16에 나타낸 바와 같이, 브레이크형 감속모터(M)를 선택적으로 스윙부(4)의 하단과 연결되거나 분리될 수 있는 클러치유닛(M-2)를 포함한다.

조작판넬(78)의 제어 신호에 의해 클러치유닛(M-2)의 연결 또는 분리 작동이 수행될 수 있다.

한편 바벨바(100)의 상하 운동시 가이드하는 좌, 우 승강안내봉(62) 중 한쪽 가이드에 밀착되어 바벨바(100)의 승강 운동시 회전되는 폴리(220)와, 폴리(220)의 내부에 형성된 엔코더로 구성되어 높이감지수단(200)이 형성된다.

따라서 폴리(220)의 내부에 형성된 엔코더(미도시)가 바벨바(100)의 현재 높이를 파악하게 된다.

사용자가 조작판넬(78)에서 전동모드로 설정하면, 클러치유닛(M-2)이 온 작동되어 브레이크형 감속모터(M)가 스윙부(4)의 하단에 연결된다.

이후 조작판넬(78)에서 각도를 조절하면, 조절핀(120)의 후방에 위치한 솔레노이드(110)가 작동하여 조절핀(120)을 각도조절브라켓(75,76)에서 이탈시킴과 동시에 브레이크형 감속모터(M)가 해당각으로 회전한다.

이후 적정한 각도로 맞추어지면 브레이크형 감속모터(M)가 멈추고, 솔레노이드(110)가 조절핀(120)을 각도조절브라켓(75,76)의 각도조절공(750,760)에 삽입시켜 고정시킨다.

조절핀(120)은 하우징(121)과, 하우징(121)의 내부에 결합되며 일단이 솔레노이드(110)와 결합되는 축핀(122)과, 축핀(122)에 결합된 코일스프링(123)과, 하우징(121)을 막도록 결합되는 마개(124)로 구성된다.

따라서 솔레노이드(110)가 온 작동되면 축핀(122)이 인입되어 각도조절브라켓(75,76)의 각도조절공(750,760)과 각기 분리되고, 솔레노이드(110)가 오프 작동되면 축핀(122)이 인출되어 각도조절브라켓(75,76)의 각도조절공(750,760)에 각기 삽입되어 고정된다.

브레이크형 감속모터(M)는 내부에 브레이크가 형성되고, 브레이크형 감속모터(M)가 회전하면 브레이크가 기능을 하지 않고 회전이 멈추면 브레이크가 기능을 하여 스윙부(4)의 각을 확고히 고정한다.

사용자가 프로그램방식으로 사용할 경우, 전동각도조절부는 프로그램 제어에 의해 바벨바(100)의 높이점에 따라 스윙부의 각도가 변하여 “C”나 “S”자 형태 등과 같이 바벨바(100)이 자유롭게 움직이도록 제어할 수 있다.

운동 목적에 적합하게 여러 가지 프로그램을 만들어 내장하여 사용할 수 있고 직접 프로그래밍도 할 수 있다..

예를 들면 가슴운동을 하는 벤치프레스를 할 경우, 바벨바(100)의 시작은 평벤치각이나 중간점에서는 인클라인으로 변경되고, 최고점에서는 디클라인의 각도로 자동 조정이 될 수 있는 것이다.

스윙부(4)의 회전각도를 5˚단위로 변경시킨다고 가정하면, 초기에는 90도 상태를 유지하고, 이후 5도씩 감소하여 25도까지 각도가 감소되어 인클라인 벤치프레스가 실행되도록 하고, 이후에는 115도까지 각도가 증가되어 디클라인 벤치프레스가 실행될 수 있다.

각도 변동시에는 브레이크형 감속모터(M) 내의 엔코더와 승강안내봉(62)에 밀착된 폴리(220) 내의 엔코더가 스윙부(4)의 각도와 바벨의 높이 파악하고, 조절핀(120) 후방에 위치한 솔레노이드(110)가 조절핀(120)을 이탈시킨채로 유지하면서 브레이크형 감속모터(M)가 구동되어 스윙부(4)를 전체적으로 회전시키게 된다.

한편 사용이 끝나면 설정돤 각도로 원위치하여 솔레노이드(110)는 조절핀(120)을 각도조절브라켓(75,76)에 삽입시키고 스윙부(4) 각을 고정한다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타실시 예로 변경할 수 있으므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

2 : 좌,우 수직 프레임부 4 : 스윙부
6 : 가이드부 7 : 각도조정부
8 : 바벨부 22 : 좌,우 수직 지주
24 : 보 26 : 받침기대
42 : 기둥 44 : 랙바
72 : 스윙바디 74 : 하중지지부
C1,C2 : 탄성부재 5 : 바중량 보상부
52 : 탄성체 54 : 와이어
55 : 제2풀리 3 : 스토퍼유닛
31 : 고정핸들 32 : 조작핸들
33 : 연결편 34 : 제1고정핀
35 : 감지부재 36 : 로우 센서
37 : 로드 39 : 제2고정핀
L1 : 제1링크편 L2 : 제2링크편
L3 : 제3링크편 75 : 제1각도조절브라켓
76 : 제2각도조절브라켓 M : 브레이크형 감속모터
110 ; 솔레노이드 120 : 조절핀
200 : 높이감지수단 220 : 풀리

Claims

수직의 양측 지주와, 양측 지주의 상단을 연결하는 수평의 보와, 양측 지주의 하부에 형성된 받침기대로 구성되며 운동공간이 형성된 프레임부;
상기 운동공간에 형성되며, 양측 받침기대에 힌지결합되는 양측 기둥과, 양측 기둥의 상단을 연결하는 지지대로 구성되며, 각 기둥에 랙바가 형성된 가이드부로 구성된 스윙부;
상기 스윙부에 일체로 결합되어 함께 스윙동작되며 바벨의 상승 또는 하강을 안내하는 가이드부;
상기 스윙부의 각도를 조정하기 위한 각도조정부;
상기 가이드부에 승강 가능하게 결합된 바벨부;를 포함하고,
상기 각도조정부는, 수동식 또는 전동식으로 구동되며,
스윙부의 축부재에 상단에 고정되고 받침기대의 슬릿을 통과하여 하방으로 수직하게 형성되는 연장패널과, 상기 연장패널의 하단에 형성된 브라켓패널로 구성되는 스윙바디;
상기 받침기대와 스윙바디에 연결되는 복수의 탄성부재가 양측에 대칭되게 형성되고, 스윙부의 스윙 각도 변동시 급격한 기울어짐을 방지하도록 하중변동값을 보상하여 지지력을 발휘하는 하중지지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 스미스 머신.
제 1항에 있어서,
상기 하중지지부는
일단이 받침기대에 형성된 제1홀더에 고정되고, 타단이 스윙바디의 브라켓패널에 형성된 제2홀더에 고정되는 코일스프링으로 된 제1탄성부재;
일단이 받침기대에 형성된 제3홀더에 고정되고, 타단은 스윙바디의 브라켓패널에 형성된 제4홀더에 연결되는 코일스프링으로 된 제2탄성부재;를 포함하고,
상기 제1,2탄성부재 중 어느 하나는 받침기대에 형성된 롤러에 중간부가 권취되어 절곡되어 'ㄴ'자 또는 'ㄷ'자 형태이며,
상기 제1,2탄성부재는 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 하는 스미스 머신.
제 1항에 있어서,
상기 바벨의 최저점을 감지하는 로우 센서가 형성되고, 상기 로우 센서가 바벨을 감지했을때만 스윙부의 각도조절이 허용되도록 하고,
상기 로우 센서는,
상,하부에 장공이 형성되고, 상부 장공과 기둥에 형성된 핀이 결합되어 종방향으로 형성된 제1작동편과, 상기 제1작동편의 하부 장공과 기둥에 형성된 핀이 결합되어 종방향으로 형성된 제2작동편으로 구성된 샤프트와, 상기 제2작동편의 일측에 직각되게 형성되어 바벨바가 접촉되는 감지편;
기둥에 장착된 하우징에 종방향으로 형성된 가이드축과, 상기 가이드축에 결합된 탄성체와, 상기 탄성체에 지지되며 가이드축에 결합되어 상하방향으로 작동되며 감지편에 결합되는 소켓으로 구성된 감지부재;로 구성되며,
상기 소켓 외부에 끼움돌기가 형성되어 하우징에 결합되어 회전이 방지되도록 하고,
상기 감지부재의 탄성체가 감지편 및 샤프트를 상부로 상시 밀어올리도록 하고,
바벨바가 감지편으로부터 이격되면 제1작동편과 제2작동편이 상승하게 되어 제1작동편의 상단이 연결편의 외면에 밀착되어 록킹상태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 스미스 머신.
제 1항에 있어서,
상기 양측 기둥에 형성되어 바벨바의 상승시 하중 부하를 발생시키는 바중량 보상부를 포함하고,
상기 바중량 보상부는,
양측 기둥의 내부에 종방향으로 매립 장착되는 탄성체;
상기 탄성체의 하부가 권취되어 상방으로 방향이 전환되도록 양측 기둥의 내부 하단에 형성된 제1풀리;
상기 상방으로 향하는 탄성체의 단부에 연결된 와이어; 및
상기 와이어가 권취되도록 상부측 지지대에 형성된 제2풀리;를 포함하고,
상기 와이어의 타단이 바벨바에 고정되어 이루어진 것을 특징으로 하는 스미스 머신.
제 1항에 있어서,
상기 하중지지부는
상기 스윙부의 회전축에 연결된 브레이크형 감속모터;
상기 브레이크형 감속모터를 선택적으로 스윙부의 하단과 연결되거나 분리될 수 있는 클러치유닛;
다수의 각도에 대응하는 통공이 형성된 각도조절브라켓;
상기 통공에 선택적으로 끼워지며 솔레노이드가 장착된 조절핀;
상기 브레이크형 감속모터의 내부에 현재의 스윙부 기울기 각을 파악하는 엔코더; 및
상기 클러치 유닛의 작동을 제어하고, 상기 브레이크형 감속모터의 구동에 의해 현재의 스윙부의 각을 파악하는 전동각도조절부와, 매뉴얼과 프로그램을 조작하는 조작판넬;을 포함하고,
바벨의 상하 운동시 가이드하는 좌, 우 승강안내봉 중 한쪽 가이드에 밀착되어 바벨의 승강 운동시 회전되는 폴리;
상기 폴리의 내부에 형성된 엔코더로 구성되어 높이감지수단이 형성되며,
상기 폴리의 내부에 형성된 엔코더가 바벨의 현재 높이를 파악하는 것을 특징으로 하는 스미스 머신.
제 5항에 있어서,
상기 전동각도조절부는 프로그램 제어에 의해 바벨의 높이점에 따라 스윙부의 각도가 변하여 “C”나 “S”자 형태 등과 같이 다양한 각도로 바벨이 움직이도록 하는 것을 특징으로 하는 스미스 머신.
제 1항에 있어서,
상기 각도조정부는
스윙부의 고정상태 또는 스윙가능한 상태를 설정할 수 있도록 스윙부의 경사진 각도 또는 수직 각도에서 고정시키거나 해제작동시키는 스토퍼유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스미스 머신.
제 7항에 있어서,
상기 스토퍼유닛은
기둥에 형성된 고정핸들과, 상기 고정핸들에 형성된 조작핸들과, 상기 조작핸들에 연결된 연결편과, 상기 연결편에 일단이 고정되고, 중간 부위에는 기둥과 힌지결합되는 제1링크편;
상기 제1링크편의 하단에 힌지로 결합되며, 중간부위에는 기둥과 힌지결합되며 하단에 제1고정핀이 형성된 제2링크편;
상기 제1링크편에 일단이 힌지결합되고 수평하게 프레임부의 상부에 형성되는 로드;
상기 로드에 힌지 결합되고, 중간 부위에는 타측 기둥에 힌지결합되며 하단에 제2고정핀이 형성된 제3링크편;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 스미스 머신.
제 7항에 있어서,
상기 스토퍼유닛은,
기둥에 형성된 고정핸들;
상기 고정핸들에 형성된 조작핸들;
상기 조작핸들에 연결된 연결편;
상기 연결편에 일단이 고정되고, 중간 부위에는 기둥과 힌지결합되는 제1링크편;
상기 제1링크편의 상단에 수평하게 형성된 상부링크편;
상기 상부링크편에 직각방향으로 형성되는 홀더;
상기 홀더에 연결되며 상부링크편과 평행하게 형성되는 제1고정핀;
프레임부의 수직 지주의 상부에 고정 설치되며, 상기 제1고정핀이 끼워지도록 다수의 각도조절공이 형성된 각도조절브라켓;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 스미스 머신.
제 5항에 있어서,
상기 조절핀은 하우징과, 상기 하우징의 내부에 결합되며 일단이 솔레노이드와 결합되는 축핀과, 상기 축핀에 결합된 코일스프링과, 상기 하우징을 막도록 결합되는 마개를 포함하는 것을 특징으로 하는 스미스 머신.