KR102053683B1 - 전동제어식 피트니스 케이블 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전문 트레이너 및 무게별 중량물이 없이도 효율적으로 운동할 수 있고, 소형화와 보관성을 도모하여 가정 등 장소에 구애받지 않고 근육의 등장성 운동 및 등속성 운동을 실행할 수 있는 전동제어식 피트니스 케이블 머신에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상부 개방된 장치 하우징; 상기 장치 하우징의 상부를 탈착가능하게 커버하며, 일측에 하기의 케이블 부재가 통과하는 관통구멍이 형성되는 커버 플레이트; 상기 장치 하우징의 내부 일측에 구비되고, 발생 동력으로 사용자의 운동 부하를 제어하도록 구성되는 전동식 운동제어유닛; 및 상기 전동식 운동제어유닛에 연결되어 케이블 머신 운동을 실행할 수 있도록 구성되는 운동파지유닛;을 포함하는 전동제어식 피트니스 케이블 머신이 제공된다.

Description

전동제어식 피트니스 케이블 머신{FITNESS CABLE MACHINE FOR MOTOR OPERATING TYPE}

본 발명은 전동제어식 피트니스 케이블 머신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전문 트레이너 및 무게별 중량물이 없이도 효율적으로 운동할 수 있고, 소형화와 보관성을 도모하여 가정 등 장소에 구애받지 않고 근육의 등장성 운동 및 등속성 운동을 실행할 수 있는 전동제어식 피트니스 케이블 머신에 관한 것이다.

최근 건강에 대한 관심이 증가함에 따라, 웨이트 트레이닝에 대한 관심도 증가하고 있다. 특히 웰빙 열풍, 몸짱 열풍과 함께 체지방의 감소를 위한 유산소 운동뿐 아니라, 근력 운동이 주목받고 있다.

근력이라 함은 근육이 힘을 발휘하는 능력을 말할 수 있다. 근력 운동은 근육의 크기를 키우고 여러 개의 근섬유가 동시에 운동에 동원될 수 있도록 운동 단위를 증가시키는 것을 목적으로 한다.

근력 운동을 위한 운동기구는 크게 세 가지로 분류될 수 있다. 첫 번째가 체중을 이용한 운동이다. 체중을 이용하는 운동은 근력 운동 중 기본이 되는 운동 형태로 별다른 중량 도구를 사용하지 않고 자신의 체중을 이용하는 근력 운동이다. 예를 들어, 체중을 이용한 운동에는 스쿼트, 런지, 푸시업 등이 있다. 둘째는 머신을 이용한 운동이다. 머신을 이용한 운동은 웨이트 머신, 스미스 머신, 케이블 머신 등과 같은 다양한 머신을 이용하는 운동을 말한다.

종래 웨이트 트레이닝 등의 근력 운동을 전동식으로 보조하거나 시행시키는 기술들이 다수 개시되어 있다. 종래 기술들은 웨이트 트레이닝을 위한 랙과 유사한 외관 및 하우징을 바탕으로 그 내외부에 부가적 요소를 더해 구성된다. 그러나 상기한 바와 같이 웨이트 트레이닝을 위한 랙은 고가이고 오랫동안 사용되는 특성이 있다. 근력 운동을 전동식으로 보조받기 위해서는 기존의 랙을 상기 기술이 적용된 기구로 대체해야 해서 비용적 문제가 발생하게 된다.

또한, 웨이트 트레이닝 등의 근력 운동은 계속하여 근육에 자극을 주어 근육이 피로한 상태로 운동을 지속해야 운동의 효과를 볼 수 있는데, 피로가 누적된 근육은 미세한 외력의 변화에도 민감하게 반응하게 된다. 따라서 전동식 보조기구에서 전해지는 외력의 미세한 강도에 따라 운동의 효과가 증대되거나 반감될 수 있는 것이다.

그러나 종래의 기술들은 외부 센서를 통한 정보만을 수용하는 단순한 알고리즘을 적용시켜, 운동에 의해 발생되는 반력에 대한 정보 및 장치 자체에서 발생되는 마찰력 등의 미세한 힘의 변화는 고려하지 않기 때문에, 피로한 상태의 근육이 나타내는 민감한 반응에 적합한 트레이닝 시스템은 제공하지 못하고 있다.

한편, 요즘과 같이 건강한 생활습관 등의 주기적인 운동의 필요성이 점점 강조되고 있는 상황에 부합한 특정장소에서만 국한되어 사용되는 헬스운동구를 가정에서도 손쉽게 사용하도록 한 가정용 헬스운동 머신이 활발히 대두되고 있는 상황이다. 하지만, 여전히 고가의 제품이나 무게나 부피가 커서 이동성이 용이하지 못하여 특정지역에 국한되어야만 그 설치 및 사용이 가능한 헬스 운동기구들이 대부분이었다.

(문헌 1) 대한민국 등록실용신안공보 20-0360991(2004.09.07. 공고) (문헌 2) 대한민국 등록실용신안공보 20-0292286(2002.10.18. 공고) (문헌 3) 대한민국 등록특허공보 10-06577186(2006.12.14. 공고) (문헌 3) 대한민국 등록실용신안공보 20-0211216(2001.04.02. 공고) (문헌 4) 대한민국 등록특허공보 10-0519727(2005.10.10. 공고) (문헌 5) 대한민국 등록특허공보 10-1425769(2014.08.05. 공고)

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 전문 트레이너 및 무게별 중량물 없이도 효율적으로 운동할 수 있고, 소형화 및 보관성을 도모하여 가정 등 장소에 구애받지 않고 근육의 등장성 운동 및 등속성 운동을 실행할 수 있는 전동제어식 피트니스 케이블 머신을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 상부 개방된 장치 하우징; 상기 장치 하우징의 상부를 탈착가능하게 커버하며, 일측에 하기의 케이블 부재가 통과하는 관통구멍이 형성되는 커버 플레이트; 상기 장치 하우징의 내부 일측에 구비되고, 발생 동력으로 사용자의 운동 부하를 제어하도록 구성되는 전동식 운동제어유닛; 및 상기 전동식 운동제어유닛에 연결되어 케이블 머신 운동을 실행할 수 있도록 구성되는 운동파지유닛;을 포함하는 전동제어식 피트니스 케이블 머신이 제공된다.

본 발명에 있어서, 상기 장치 하우징은 상기 장치 하우징의 내측에 구비되어 장치 하우징을 지지 구성하는 골격 프레임 구조체; 상기 장치 하우징의 일측에 구비되는 복수의 이동바퀴; 및 길이방향 및 상기 길이방향과 직교하는 폭방향 중 적어도 하나의 방향의 일면에 이동 시 파지할 수 있는 손잡이 부재;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 장치 하우징의 배면에 구성되는 고정 구멍 또는 고정 브라켓을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 운동제어유닛은 동력을 발생시키며, 엔코더 신호를 송출하도록 구성되는 모터; 상기 모터의 동력을 전달하는 동력전달수단; 상기 모터의 엔코더 신호에 따라 운동 강도 및 운동 보조 시점에 대한 계산값에 근거하여 상기 모터에서 발생시킬 발생 토크를 산출하여 상기 모터로 제어신호를 송출시키는 마이컴; 및 운동 종류 및 운동 강도 등의 운동 정보를 입력할 수 있고, 운동 상황과 결과를 디스플레이할 수 있도록 상기 장치 하우징의 일측에 구성되는 터치입력 디스플레이 장치;를 포함하며, 상기 동력전달수단은 상기 모터의 일단부 측에 형성되는 지지 브라켓과, 상기 모터의 회전축 단부에 결합되는 모터용 풀리 부재, 및 상기 지지 브라켓에 회전가능하게 구비되는 중간 풀리 부재를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마이컴은 상기 터치입력 디스플레이 장치로부터 사용자 정보, 운동 종류와 강도를 포함하는 운동 정보의 기본데이터를 입력받으며, 상기 모터의 토크에 관한 정보를 획득하고, 미리 정해진 속도 이하인지를 판단하며, 상기 판단에 따라 모터의 토크를 제어하도록 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 운동파지유닛은 일단부가 상기 모터용 풀리부재에 고정되고, 타단부는 상기 중간 풀리 부재를 거쳐 상기 장치 하우징의 상부로 인출되는 케이블 부재; 및 상기 케이블 부재의 타단부가 탈착가능하게 결합되는 바 부재;를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 운동파지유닛은 일단부가 상기 모터용 풀리부재에 고정되고, 타단부는 상기 중간 풀리 부재를 거쳐 상기 장치 하우징의 상부로 인출되는 케이블 부재; 상기 케이블 부재의 중간부가 권취(winding)되는 하나 이상의 도르레 부재; 상기 장치 하우징의 상면에 구성되어 상기 케이블의 타단부를 탈착가능하게 결합시키는 탈부착 걸림고리; 및 연결 케이블을 통해 상기 도르레 부재에 결합되는 바 부재를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 전동식 운동제어유닛은 둘 이상으로 구성되고, 상기 운동파지유닛은 각각의 전동식 운동제어유닛에 대하여 구성되어 각 운동파지유닛의 케이블 부재 각각은 상기 전동식 운동제어유닛 각각에 연동되도록 구성되도록 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신에 의하면, 소형화가 가능하고 보관성이 뛰어나 가정이나 사무실뿐만 아니라, 장소에 구애받지 않고 설치 이용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 헬스 운동 시 운동 부하 제어 및 운동 보조를 통해 전문 트레이너 및 무게별 중량물이 없이도 안전하고 효율적으로 운동할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신을 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신의 내부 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신의 내부 구성을 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신을 구성하는 외곽 함체를 제거한 상태의 구성을 설명하기 위해 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신을 구성하는 운동파지유닛의 변형 예를 나타내는 도면이다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 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.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신을 나타내는 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신의 내부 구성을 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신의 내부 구성을 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신을 구성하는 외곽 함체를 제거한 상태의 구성을 설명하기 위해 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5의 측면도이다.

본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신은, 도 1 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 상부 개방된 함체형의 장치 하우징(100); 상기 장치 하우징(100)의 상부를 탈착가능하게 커버하며, 일측에 하기의 케이블 부재가 통과하는 관통구멍이 형성되는 커버 플레이트(110); 상기 장치 하우징(100)의 내부 일측에 구비되고, 발생 동력으로 사용자의 운동 부하를 제어하도록 구성되는 전동식 운동제어유닛; 및 상기 전동식 운동제어유닛에 연결되어 케이블 머신 운동을 실행할 수 있도록 구성되는 운동파지유닛;을 포함한다.

상기 장치 하우징(100)은 내측에 복수의 골격 프레임 구조체(101)에 의해 견고하게 구성될 수 있다.

또한, 상기 장치 하우징(100)의 일측 배면 가장자리 및/또는 측면 하부 가장자리에는 피트니스 케이블 머신의 이동성을 부여하기 위하여 복수의 고정 이동바퀴(102) 또는 복수의 탈착가능한 이동바퀴(102)가 구비되며, 적어도 일면에는 이동 시 파지할 수 있는 손잡이 부재(103)가 더 구성될 수 있다.

도면에서 상기 손잡이 부재(103)는 장치 하우징(100)의 길이방향 일단부 측 및 폭방향 일단부 측에 구성되는 경우를 나타내고 있다.

상기 장치 하우징(100)에는 그 장치 하우징(100)의 배면에 구성되어 장치 하우징(100)을 소정 높이 지지하기 위한 복수의 지지대(104)가 구비된다.

또한, 상기 장치 하우징(100)의 배면에는 사용장소의 벽면 등에 거치 고정될 수 있는 고정 브라켓(미도시) 또는 고정 구멍(미도시)이 더 형성되어 구성될 수 있다.

이에 따라, 상기 장치 하우징(100)은 지면에 놓인 상태에서 사용자의 장치 하우징(100)의 상면에 올라서서 운동파지유닛을 이용하여 근력 운동을 실행할 수 있지만, 상기와 같이 장치 하우징(100)의 배면에 고정 브라켓 또는 고정 구멍이 형성되는 경우에는 상기 장치 하우징(100)을 벽면에 고정한 상태에서 아래에서 상세히 설명될 운동파지유닛을 이용하여 근력 운동을 실행할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 운동제어유닛은, 상기 장치 하우징(100)의 내부 일측에 구비되고, 동력을 발생시키며, 엔코더 신호를 송출하도록 구성되는 모터(210)와, 상기 모터(210)의 동력을 전달하는 동력전달수단, 상기 모터(210)의 엔코더 신호에 따라 운동 강도 및 운동 보조 시점에 대한 계산값에 근거하여 모터(210)에서 발생시킬 발생 동력(토크 또는 RPM)을 산출하여 상기 모터(210)로 제어신호를 송출시키는 마이컴(미도시), 및 운동 종류 및 운동 강도 등의 운동 정보를 입력할 수 있고, 운동 상황과 결과를 디스플레이할 수 있도록 구성되는 터치입력 디스플레이 장치(230)를 포함한다. 도면부호 220은 상기 마이컴 및 관련 제어회로모듈을 내부에 수용 커버하는 커버 하우징이다.

상기 동력전달수단은 도 5 및 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 상기 모터(210)의 일단부 측에 형성되는 지지 브라켓(310)과, 상기 모터(210)의 회전축 단부에 결합되는 모터용 풀리 부재(320), 및 상기 지지 브라켓(310)에 회전가능하게 구비되는 중간 풀리 부재(330)를 포함한다.

계속해서, 상기 마이컴(미도시)은 상기 터치입력 디스플레이 장치(230)로부터 사용자 정보, 운동 종류와 강도 등의 운동 정보를 입력받으며, 모터(210)에서 송출되는 엔코더 신호를 전달받아 운동 강도 및 운동 보조 시점에 대한 계산값을 도출하여 모터(210)를 제어하게 된다.

즉, 상기 마이컴은 입력된 기본 데이터를 기준으로 하고, 모터(210)로부터의 엔코더의 신호를 바탕으로 발생 토크 또는 RPM을 산출하고, 산출된 발생 토크를 저역통과필터를 적용하여 오차를 해소한 최종 외력 추종값을 산출하는 단계를 거쳐 정확한 제어 토크의 크기와 보다 적절한 보조 시점을 결정하게 된다.

구체적으로, 마이컴에서 실행하는 제어 과정은, 크게 모터 토크 또는 회전 속도(RPM)에 관한 정보를 획득하고, 미리 정해진 속도(입력된 기본 데이터) 이하인지를 판단하며, 상기 판단에 따라 모터(210)를 통하여 해당 사용자에 대한 운동 부하를 제어하도록 이루어진다.

상기 토크 또는 이동 속도에 관한 정보의 획득은 모터(210)의 엔코더 신호에 기초하여 그에 관한 정보를 획득할 수 있다. 여기에서, 토크 또는 이동속도에 대한 정보는 이동 구간(또는 토크 발생 구간)을 고려하여 획득될 수 있다. 즉, 이동 구간을 단일 구간으로 분류한 경우, 모터(210)의 소정 토크 또는 RPM을 기준으로 하여 토크 또는 이송 속도를 획득할 수 있다.

다른 예로, 이동 구간을 복수 구간으로 설정한 경우, 각 구간에 대한 이동속도(토크)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 이동 구간을 편도 구간(일방향으로의 회전 구간)에 대하여 초기, 중간, 후기 3구간으로 나누고 각 구간의 이동 속도 정보(발생 토크 정보)를 획득할 수 있다. 이때, 초기 구간은 모터(210)의 회전 방향으로 가속도가 생성되는 구간(토크가 증가하는 구간), 중간 구간은 모터(201)의 회전 방향으로 등속도로 움직이는 구간(토크가 일정한 구간), 후기 구간은 모터(210)의 회전 방향으로의 가속도가 움직임과 반대 방향으로 생성되는 구간(토크가 감소하는 구간)으로 속도 프로파일(또는 토크 프로파일)이 다른 구간으로 정의될 수 있다. 운동 구간이 세분화될수록 사용자의 운동 능력 상태를 세분화하여 판단할 수 있으므로 운동 강도 및 운동 보조가 언제 필요한지를 적시에 판단할 수 있게 된다.

그런 다음, 상기 마이컴은 모터(210)의 토크 또는 속도(RPM)이 미리 정해진 토크나 속도(선택된 운동 강도 또는 운동 중량에 상응하는 설정값)에 이하인지를 판단하게 된다. 마이컴은 상기 과정에서 획득한 이동 속도 정보(토크 발생 정보)에 기초하여 상기 모터(210)의 이동 속도가 미리 정해진 속도 이하인지를 판단할 수 있다. 이는 사용자의 근력이 빠진 상태인지를 판단하기 위함일 수 있다.

구체적으로 사용자가 후술하는 운동파지유닛을 잡고 상방향으로 들어올릴 때, 8회째부터 힘이 빠진 경우, 이를 모터(210)의 발생 토크 또는 RPM을 통하여 판단하는 것이다. 이에 따라 마이컴은 사용자에게 도움이 필요한 순간인지를 판단할 수 있게 된다.

또한, 미리 정해진 속도는 다양한 기준에 의하여 정해질 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 속도는 사용자의 이전 운동 정보를 고려할 수 있다. 즉, 미리 정해진 속도는 이전 운동(최초 운동)에서의 모터(210)의 토크 또는 RPM 대비 몇% 이하로 정해질 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 속도는 이전 운동에서의 모터(210)의 토크 또는 RPM 대비 50% 이하일 수 있다. 또한, 예를 들어 미리 정해진 속도는 특정 값이 될 수 있다. 또한, 미리 정해진 속도는 모터(210)의 토크발생구간 또는 RPM 구간에 따라 미리 정해질 수 있다. 예를 들어, 모터(210)의 운동 구간이 3구간으로 이루어진 경우, 각각의 구간별로 미리 정해진 속도가 기 설정될 수 있다. 보다 구체적으로 일반적인 모터(210)의 토크 또는 RPM을 고려할 때 미리 정해진 속도는 초기 구간에서는 속도 증가(토크 증가), 중간 구간에서는 등속도(토크 일정), 후기 구간에서는 속도 감소(토크 감소)의 프로파일을 가질 수 있다.

상기 마이컴은 모터(210)의 발생 토크와 속도(RPM)가 미리 정해진 토크 또는 RPM(속도) 기준보다 낮다고 판단한 경우, 상기 모터(210)를 작동시켜 운동 강도 제어 또는 운동 보조 제어를 수행하게 된다. 즉, 상기 마이컴은 사용자에게 운동 보조가 필요하다고 판단된 경우, 상기 모터(210)의 발생 토크 또는 RPM을 제어하여 사용자의 무게 저항을 줄여주는 것이다. 이때, 상기 마이컴은 모터(210)를 통하여 어느 정도의 부하로 얼마나 운동 보조해 줄 것인지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 마이컴은 사용자가 느끼는 무게 저항이 상대적으로 클수록 운동 보조 정도를 높게 하고, 반대로 사용자가 느끼는 무게 저항이 상대적으로 작으면 운동 보조 정도는 낮게 할 수 있다.

또한, 상기 마이컴은 사용자의 최대 근력을 고려하여 운동 보조 정보를 정할 수 있다. 예를 들어, 최대 근력이 높은 사용자의 경우, 운동 보조 정도를 약하게 하고, 최대 근력이 낮은 사용자의 경우, 운동 보조 정도를 높게 할 수 있다. 이로써, 본 발명은 사용자의 상태에 최적화된 운동 보조 제어를 수행할 수 있게 된다.

또한, 상기 마이컴은 사용자의 운동 이력 정보에 기초하여 보조 정도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 마이컴은 사용자가 전회(前回)의 운동에서 달성했던 운동에 대해서는 상기 모터(210)를 통한 보조를 하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 마이컴은 특정 사용자가 이전에 달성했던 10kg의 무게감으로 15회씩 3세트의 운동에 대해서는 운동을 보조하지 않아도 되는 것으로 판단할 수 있다.

다음으로, 상기 터치입력 디스플레이 장치(230)는 상기 장치 하우징(100) 상에서 서포트 지지대(105)의 단부에 설치될 수 있으며, 상기 장치 하우징(100)의 상면 일측 가장자리에 설치될 수 있다. 도면에서는 발명의 설명을 위하여 상기 두 가지 경우의 모두에 대해서 나타내고 있으나, 이 중 하나로 이루어지는 것이다.

상기 터치입력 디스플레이 장치(230)는 장치 하우징(100) 내부에 마련되는 마이컴과 일체로 구성되는 모터구동드라이브의 전기전자회로모듈에 전기전자 케이블을 통해 전기 및 전자적으로 연결되어 구비된다.

이러한 상기 터치입력 디스플레이 장치(230)는, 운동 전 사용자 정보(예를 들면, 키, 몸무게 등) 및 운동 정보(적용 운동 중량, 연속 운동 여부 등)를 입력받아 저장하고, 운동 상황(횟수, 횟수/세트 알람 등) 및 운동 결과를 디스플레이하도록 이루어진다.

다음으로, 상기 운동파지유닛은 일 실시 예로 일단부가 상기 모터용 풀리부재(320)에 고정되고, 타단부는 중간 풀리 부재(330)를 거쳐 장치 하우징(100)의 상부로 인출되는(구체적으로, 커버 플레이트(110)의 관통 구멍을 통해) 케이블 부재(410), 및 상기 케이블 부재(410)의 타단부가 결합되는 바 부재(420)를 포함한다.

여기에서, 상기 운동파지유닛은 상기 케이블 부재(410)가 모터용 풀리부재(320)로부터 커버 플레이트(110)를 통과하여 인출되는 과정에서 케이블 부재(310)가 가이드 되는 방향을 1회 이상 변경하여 사용자의 운동 부하를 증가시킬 수 있는 운동부하 부가수단을 더 포함한다. 이에 따라 운동부하 부가수단이 더 구비됨에 따라 상대적으로 저용량의 모터(210)를 이용할 수 있으며, 이는 제작 단가를 낮출 수 있게 한다.

상기 운동부하 부가수단은 상기 케이블 부재(410)가 가이드 되는 과정에서 상기 모터용 풀리 부재(310)의 회전축과 상기 중간 풀리 부재(320)의 회전축보다 위 및/또는 아래에 위치하고, 회전가능하게 구비되어 상기 케이블 부재(410)를 가이드 하는 하나 이상의 롤러 부재(430)를 더 포함한다.

상기 하나 이상의 롤러 부재(430)는 상기 케이블 부재(410)가 탈락되지 않고 안정적으로 가이드되도록 상기 롤러 부재(430)와의 사이에 상기 케이블 부재(410)를 개재한 상태에서 회전가능하게 지지하는 지지 롤러(440)를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 운동파지유닛의 변형 예를 도 7을 참조하여 상세히 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신을 구성하는 운동파지유닛의 변형 예를 나타내는 도면이다.

상기 운동파지유닛의 변형 예는 상기한 일 실시 예의 운동파지유닛과 동일하되, 케이블 부재의 일부와 바 부재의 구성에서 차이가 있다. 하기 변형 예의 운동파지유닛을 설명함에 있어, 상기한 일 실시 예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하며, 설명의 간략화 및 명확화를 위하여 그에 대한 상세한 설명은 생략하거나 간략히 한다.

구체적으로, 상기 운동파지유닛의 변형 예는, 일단부가 상기 모터용 풀리부재(320)에 고정되고, 타단부는 중간 풀리 부재(330)를 거쳐 장치 하우징(100)의 상부로 인출(구체적으로, 커버 플레이트(110)의 관통 구멍을 통해)되는 케이블 부재(410), 상기 케이블 부재(410)의 중간부가 회전가능하게 권취(winding)되는 하나 이상의 도르레 부재(450), 상기 장치 하우징(100)의 상면에 구성되어 상기 케이블의 타단부를 탈착가능하게 결합시키는 탈부착 걸림고리(460), 및 연결 케이블(461)을 통해 상기 도르레 부재(450)에 결합되는 바 부재(420)를 포함한다.

이와 같은 변형 예의 경우, 일 실시 예에 비하여 동일한 모터(210)의 발생 동력에 대해서 2배의 운동 하중을 작용시키면서 근력 운동을 할 수 있게 된다. 이에 따라 사용자는 운동 중량감을 더욱 확장하여 이용할 수 있게 된다.

상기한 설명 및 도면에서 운동제어유닛을 하나로 구성되는 경우를 예로 들어 설명하고 도시하고 있지만, 두 개 이상의 운동제어유닛을 포함하여 구성될 수 있어 각각의 운동제어유닛을 통해 다른 근력 운동을 실행할 수 있게 된다. 예를 들면, 두 개의 운동제어유닛을 포함하여 구성되는 경우, 각각의 운동제어유닛에 연결되는 각 케이블 유닛을 이용하여 손에 하나씩 잡고 운동할 수 있게 된다.

또한, 도면에서는 운동파지유닛을 구성하는 케이블 부재가 수직으로 인출되어 나오는 경우를 예시하고 있지만, 실질적으로 수직, 수평, 좌우앞뒤 등 여러 방향으로의 운동이 가능한 것이다.

본 발명에 따른 전동제어식 피트니스 케이블 머신에 의하면, 소형화가 가능하고 보관성이 뛰어나 가정이나 사무실뿐만 아니라, 장소에 구애받지 않고 설치 이용할 수 있으며, 헬스 운동 시 운동 부하 제어 및 운동 보조를 통해 전문 트레이너 및 무게별 중량물이 없이도 안전하고 효율적으로 운동할 수 있는 이점이 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 장치 하우징
101: 골격 프레임 구조체
102: 이동 바퀴
103: 손잡이 부재
104: 지지대
110: 커버 플레이트
210: 모터
220: 커버 하우징
230: 터치입력 디스플레이 장치
310: 지지 브라켓
320: 모터용 풀리 부재
330: 중간 풀리 부재
410: 케이블 부재
420: 바 부재
430: 롤러 부재
440: 지지 롤러
450: 도르레 부재
460: 탈부착 걸림고리
461: 연결 케이블

Claims (8)

1. 상부 개방된 장치 하우징;
   상기 장치 하우징의 상부를 탈착가능하게 커버하며, 일측에 하기의 케이블 부재가 통과하는 관통구멍이 형성되는 커버 플레이트;
   상기 장치 하우징의 내부 일측에 구비되고, 발생 동력으로 사용자의 운동 부하를 제어하도록 구성되는 전동식 운동제어유닛; 및
   상기 전동식 운동제어유닛에 연결되어 케이블 머신 운동을 실행할 수 있도록 구성되는 운동파지유닛;을 포함하고,
   상기 운동제어유닛은
   동력을 발생시키며, 엔코더 신호를 송출하도록 구성되는 모터;
   상기 모터의 동력을 전달하는 동력전달수단;
   상기 모터의 엔코더 신호에 따라 운동 강도 및 운동 보조 시점에 대한 계산값에 근거하여 상기 모터에서 발생시킬 발생 토크를 산출하여 상기 모터로 제어신호를 송출시키는 마이컴; 및
   운동 종류 및 운동 강도 등의 운동 정보를 입력할 수 있고, 운동 상황과 결과를 디스플레이할 수 있도록 상기 장치 하우징의 일측에 구성되는 터치입력 디스플레이 장치;를 포함하고,
   상기 동력전달수단은 상기 모터의 일단부 측에 형성되는 지지 브라켓과, 상기 모터의 회전축 단부에 결합되는 모터용 풀리 부재, 및 상기 지지 브라켓에 회전가능하게 구비되는 중간 풀리 부재를 포함하고,
   상기 마이컴은 상기 터치입력 디스플레이 장치로부터 사용자 정보, 운동 종류와 강도를 포함하는 운동 정보의 기본데이터를 입력받으며, 상기 모터의 토크에 관한 정보를 획득하고, 미리 정해진 속도 이하인지를 판단하며, 상기 판단에 따라 모터의 토크를 제어하도록 이루어지되, 상기 마이컴에서 상기 토크에 관한 정보의 획득은 이동 구간을 복수 구간으로 설정하여 각 구간에 대한 토크를 획득하고, 소정 구간에서의 발생 토크가 미리 정해진 토크보다 낮다고 판단한 경우, 상기 모터를 작동시켜 사용자의 무게 저항을 줄여 운동 보조 제어를 수행하도록 이루어지는
   전동제어식 피트니스 케이블 머신.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 장치 하우징은
   상기 장치 하우징의 내측에 구비되어 장치 하우징을 지지 구성하는 골격 프레임 구조체;
   상기 장치 하우징의 일측에 구비되는 복수의 이동바퀴; 및
   길이방향 및 상기 길이방향과 직교하는 폭방향 중 적어도 하나의 방향의 일면에 이동 시 파지할 수 있는 손잡이 부재;를 더 포함하는
   전동제어식 피트니스 케이블 머신.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 장치 하우징의 배면에 구성되는 고정 구멍 또는 고정 브라켓을 더 포함하는
   전동제어식 피트니스 케이블 머신.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 운동파지유닛은
   일단부가 상기 모터용 풀리부재에 고정되고, 타단부는 상기 중간 풀리 부재를 거쳐 상기 장치 하우징의 상부로 인출되는 케이블 부재; 및
   상기 케이블 부재의 타단부가 탈착가능하게 결합되는 바 부재;를 포함하는
   전동제어식 피트니스 케이블 머신.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 운동파지유닛은
   일단부가 상기 모터용 풀리부재에 고정되고, 타단부는 상기 중간 풀리 부재를 거쳐 상기 장치 하우징의 상부로 인출되는 케이블 부재;
   상기 케이블 부재의 중간부가 권취(winding)되는 하나 이상의 도르레 부재;
   상기 장치 하우징의 상면에 구성되어 상기 케이블의 타단부를 탈착가능하게 결합시키는 탈부착 걸림고리; 및
   연결 케이블을 통해 상기 도르레 부재에 결합되는 바 부재를 포함하는
   전동제어식 피트니스 케이블 머신.
   
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 전동식 운동제어유닛은 둘 이상으로 구성되고,
   상기 운동파지유닛은 각각의 전동식 운동제어유닛에 대하여 구성되어 각 운동파지유닛의 케이블 부재 각각은 상기 전동식 운동제어유닛 각각에 연동되도록 구성되는
   전동제어식 피트니스 케이블 머신.

Images