KR102221787B1 - 신체의 견갑대, 골반대 및 체간 근육의 동시 트레이닝용 타원형 운동기구 - Google Patents

신체의 견갑대, 골반대 및 체간 근육의 동시 트레이닝용 타원형 운동기구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스포츠 및 의학 분야, 구체적으로 트레이닝 기구, 특히, 신체의 견갑대, 골반대 및 체간 근육의 동시 트레이닝에 적합한 타원형 운동기구에 관한 것이다. 따라서, 신체의 체간 근육, 견갑대, 골반대를 트레이닝하기 위한 운동기구를 제공하고, 동시에, 일반적으로 신체의 서로 다른 그룹의 근육, 관절, 근골격계, 특히 척추를 유지하는 근육을 활성화함에 의하여 다양한 운동 패턴을 시뮬레이션 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 손과 발의 동시적 타원 운동을 통해 신체의 활동(운동)을 조정하는 과정에서 선택적으로 부하를 보정할 수 있게 하는 것이 더 바람직하며, 이는, 견갑대와 골반대 근육에 가해지는 부하와 더불어, 바람직하게는 척추를 유지하는 근육 그룹에 스트레칭 부하를 동시에 제공한다.

Description

신체의 견갑대, 골반대 및 체간 근육의 동시 트레이닝용 타원형 운동기구
본 발명은 스포츠 및 의학 분야, 구체적으로 트레이닝 기구, 특히, 일반적으로 다른 근육 그룹들, 관절 및 근골격계(locomotor system)의 동시 활성화 가능성과 함께, 신체의 견갑대, 골반대 및 체간 근육의 동시 트레이닝에 적합한 타원형 운동기구에 관한 것이다.
오늘날 실내 운동용 자전거와 트레드밀(treadmill)의 특성들을 결합한 다양한 타원형 운동기구 유형들이 있으며, 이들은 사용자로 하여금 원이 아닌 타원의 궤적을 따라 발을 앞뒤로 회전가능하도록 하여 무릎 관절에 가해지는 부하를 감소시킨다. 타원형 훈련 운동기구는, 사용자로 하여금 호흡기 및 심혈관 시스템을 강화시키고 체중을 효과적으로 줄이고 전반적인 치유효과를 생성한다.
그러나 그들 중 대다수의 운동기구는 발의 타원 동작을 제공하는 레그 로드 유닛(leg load unit) 및 손의 왕복/상보적 동작(reciprocating motions)을 제공하는 아암 로드 유닛을 포함하도록 설계되어, 이러한 운동기구에 의한 훈련은 사용자로 하여금, 다리 근육의 운동 이외에도, 흉부만의 회전과 미세한 굽힘 및 연장을 달성하도록 하지만, 완전한 회전이나 척추의 굴곡 또는 연장은 달성되지 않으며, 따라서, 다른 동작 패턴들의 광범위한 시뮬레이션은 제공되지 않는다. 알려진 많은 타원형 운동기구가 있으며, 이는 다음과 같은 특허들에 개시된 것들을 포함한다: 2000. 9. 26 공개 US6123650A, 2000. 11. 14 공개 US6146313A, 2000. 12. 26 공개 US6165107A, 2004. 6. 15 공개 US6749540B1, 2010. 4. 27 공개 US7704192B2, 2010. 6. 8 공개 US7731635B2, 2013. 4. 16 공개 US8419598B2, 2016. 3. 1 공개 US9272181B2 기타; 및 2004. 11. 2 공개 US6811517B1, 2000. 1. 25 공개 US6017294, 2004. 11. 25 공개 US20040235621A1, 및 https://www.octanefitness.com/home/wp- content/uploads/sites/2/2014/01/convergearmswpfmal.pdf
이들은 손의 타원형 동작을 제공하는 아암 로드 유닛(arm load unit)을 포함하도록 설계되었다.
이러한 알려진 해결책들의 단점은, 이들이 발의 타원 동작을 제공하는 레그 로드 유닛과 손의 왕복 동작(reciprocating motions of hands)을 제공하는 아암 로드 유닛을 채용하고 있다는 것이며, 이러한 운동기구에 의한 훈련은 사용자로 하여금, 다리 근육의 운동 이외에도, 흉부의 회전과 미세한 굽힘 및 연장만을 달성하도록 하지만, 척추의 완전한 회전이나 굴곡 또는 연장, 또는 신체의 견갑대 근육, 골반대 근육 및 체간 근육 상에서의 조절된 스트레칭 부하는 달성되지 않는다. 나아가, 상기 운동기구는 신체, 즉 척추를 수직으로부터 수평으로 경사지게 하는 옵션이 없도록 설계된다.
신체의 견갑대, 골반대 및 체간 근육의 동시 트레이닝을 위한 운동기구가 2000. 9. 10 공개된 특허 RU2155622S1에 개시되어 있다. 이러한 운동기구는 운동기구 본체를 포함하고 이는 부하 유닛, 길이 방향으로 조절가능하는 손 및 풋 페달들을 포함한다. 운동기구에는 가슴용 착탈식 지지대와 착탈식 지지 벨트가 구비되어 있다. 운동기구 본체는 두 개의 요소 - 수평 성분들과 하나의 수직 지지부를 구비한 운동기구 스탠드와 그 내부에 설치되어 세개의 메인 위치에 고정될 수 있는 바아 - 를 포함한다.
핸드 및 풋 페달들 - 슬라이딩 텔레스코픽 변속기와 두 개의 기어박스에 의해 제공되는 기구학적 연결을 특징으로 함 - 이 상기 바아 상에 고정된다. 손과 풋 페달들은, 이들이 바아를 따라 이동하고 이들의 상대적인 위치가 텔레스코픽 변속기의 길이가 변화함에 따라 조절될 수 있도록 장착되며, 핸드 페달의 축 상에 장착된 기어박스에는, 정 및 역회전 변속기 상의 회전 메커니즘과 독립적인 페달 움직임 및 RPM 센서가 구비된다. 제 2 기어와 부하 유닛은 풋 페달의 축에 장착된다. 이러한 알려진 운동기구의 단점은, 이 운동기구에서의 훈련이 흉부 및 요추 거들의 운동은 제공하는 반면 척추의 전반적인 굴곡 및 연장은 달성되지 않는다는 것이다. 나아가, 손과 발의 동작은 자전거 상에서와 유사한, 즉 원형 괘적을 갖는 회전 동작에 대응한다. 이러한 회전 동작은 사용자로 하여금 본체의 모든 부위가 아닌 사지(limbs)만을 운동하게 한다.
2010. 4. 6 공개된 특허 US7691034B2호에 의하면, 신체의 견갑대, 골반대 및 체간 근육의 동시 트레이닝을 위한 타원형 운동기구가 또한 알려졌으며, 이는 부하 유닛, 풋 페달들 및 적어도 하나의 스윙 브래킷을 포함하는 운동기구 본체를 갖는다. 운동기구 본체에 연결된 풋 페달은 종축에 평행한 궤도 궤적으로 움직인다. 운동기구 본체에 연결된 스윙 브래킷은 왕복 운동을 제공하며 풋 페달과 독립적으로 작동하고, 적어도 하나의 스윙 브래킷은 좌측 스윙 브래킷과 우측 스윙 브래킷을 포함한다.
이러한 기구의 단점은, 발의 타원 운동을 제공하는 레그 로드 유닛과 손의 왕복 운동을 제공하는 아암 로드 유닛을 채용하고 있다는 것이며, 이러한 운동기구에 의한 훈련은, 다리 근육의 운동 이외에도, 흉부의 회전과 미세한 굽힘 및 연장만을 제공하도록 도와주지만, 결국 척추의 완전한 회전이나 굴곡 및 연장은 달성되지 않는다. 또하나의 단점은, 상기 운동기구의 설계가 신체, 즉 척추를 수직으로부터 수평으로 경사지는 각도를 변경하는 기회를 제공하지 않는다는 것이다.
따라서, 신체의 체간 근육, 견갑대, 골반대를 트레이닝하기 위한 운동기구를 제공하고, 동시에, 일반적으로 신체의 서로 다른 그룹의 근육, 관절, 근골격계, 특히 척추를 유지하는 근육을 활성화함에 의하여 다양한 운동 패턴을 시뮬레이션 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 손과 발의 동시적 타원 운동을 통해 신체의 활동 (운동)을 조정하는 과정에서 선택적으로 부하를 보정할 수 있게 하는 것이 더 바람직하며, 이는, 견갑대와 골반대 근육에 가해지는 부하와 더불어, 바람직하게는 척추를 유지하는 근육 그룹에 스트레칭 부하를 동시에 제공한다.
일반적으로 일 측면에서 본 발명은 신체의 견갑대, 골반대 및 체간 근육의 동시 트레이닝용 타원형 운동기구에 관한 것이다.
본 운동기구는 부착된 핸드 페달을 갖는 아암 로드 유닛 및 부착된 풋 페달을 갖는 레그 로드 유닛을 포함하는 운동기구 본체를 포함하고, 상기 아암 로드 유닛 및 상기 레그 로드 유닛은, 핸드 페달과 풋 페달로 하여금 서로 독립적으로 타원 동작의 수행을 가능하도록 구성된다.
다양한 변형 및 구현 예에서 타원형 운동기구는 수직으로부터 수평까지 신체의 경사 각도를 변화시키도록 구성된다.
타원형 운동기구는 손의 타원 동작의 궤적 평면과 신체의 시상면(XZ) 사이의 각도를 형성하도록 구성된다.
타원형 운동기구는 손의 타원 동작의 궤적 평면과 신체의 시상면(XZ) 사이에 각도를 변경하도록 구성된다.
타원형 운동기구는 손과 발의 타원 동작의 기구학적 변수(kinematic parameter)를 설정하도록(set up) 구성된다.
타원형 운동기구는 상기 아암 로드 유닛의 롤 축(roll axe)과 상기 레그 로드 유닛의 롤 축 사이의 거리를 조정하도록 구성된다.
타원형 운동기구는 착탈식 지지 플랫폼을 더 포함한다.
착탈식 지지 플랫폼은 바람직하게는 신체의 흉부 수준에 위치된다.
운동기구는 발명자들에 의해 시뮬레이션되었다. 이렇게 설계된 모델을 테스트하는 프로세스는, 다리에 의한 타원 운동과 팔에 의한 왕복 또는 원형(사이클링) 동작의 동시 수행으로 사용자는 골반대와 견갑대 근육에 부하를 가할 수 있고 동시에 심장을 트레이닝할 수 있음을 보여주었다. 그러나 연구 결과에 따르면 사용자가 다리와 팔을 동시에 타원 운동을 할 때 골반대와 견갑대에 부하를 가하는 것 외에도 척추를 유지하는 근육 시스템이 스트레칭과 비틀림 요소가 동시에 있는 부하에 노출될 수 있다는 결과가 예기치 않게 나타났다. 발과 손의 타원 운동이 동시에 이루어지는 운동기구에서 일정한 훈련 과정을 거친 후에 척추를 유지하는 근육이 늘어나 더 탄력적으로 되었을 뿐만 아니라 상당히 강화되었다는 것이 확인되었다.
청구범위에 기재된 특징들 세트는 척추를 유지하는 근육 그룹에 대한 이러한 부하를 제공하여, 척추의 기능적 장애가 있는 사람들의 재활 및 치료를 위한 도구로서 운동 장치를 사용할 수 있도록 해 준다.
본 발명의 본질적인 특징들 세트와 본 발명의 사용으로 달성된 기술적 결과 사이의 인과 관계는 다음과 같다.
본 발명의 특징들 중 하나에 의하면, 신체의 견갑대, 골반대 및 체간 근육의 동시 동작을 위한 타원형 운동기구에 있어서, 아암 로드 유닛 및 레그 로드 유닛은, 핸드 페달과 풋 페달로 하여금 서로 독립적으로 타원 동작의 수행을 가능하도록 구성된다. 종래 기술은, 사용자가 발로 타원 운동을 수행할 수 있도록 구성된 레그 로드 장치가 주행 중에 자연스러운 동작을 시뮬레이션하는 다리의 매끄러운 타원 운동을 제공하고 골반대가 주요 물리적 부하에 노출되는 것을 개시하고 있다. 그러나, 본 발명의 특징에 따르면, 레그 로드 유닛 및 아암 로드 유닛은 사용자가 동시에 손발에 의해 타원 운동을 수행할 수 있는 가능성을 제공하도록 구성되며, 즉 타원 운동은 하지에 의해서 뿐만 아니라 상지에 의해서도 수행된다. 이러한 부하 유닛의 구성은 사용자가 종아리 근육, 허벅지 근육 또는 대퇴사 두근(quadriceps), 둔부 근육(gluteal muscles), 비스듬한 복부 근육(oblique abdominal muscles), 요추(lumbar), 등 및 팔 근육을 포함한 몸 전체의 운동을 보장할 수 있게 한다. 손과 발에 의해 수행되는 동시 타원 운동은 손 움직임의 타원도가 견갑대의 트레이닝을 제공하기 때문에 신체의 모든 부분을 포함할 수 있게 하지만, 이러한 동작을 수행하는 과정에서 몸통 근육은 또한 스트레칭에 의해 작동하고, 발 운동의 타원도는 하지와 골반대의 트레이닝을 제공한다. 또한, 동작의 타원도는 운동의 원활한 수행을 보장한다. 따라서, 사용자에게 발에 의한 타원 동작의 수행과 동시에 손에 의한 타원 동작을 수행하는 가능성을 제공하기 위한 아암 로드 유닛의 구성은, 바람직하게는 척추를 유지하는 근육들 상에 상지 및 하지에 부하를 가함으로써 스트레칭 부하를 제공하고, 관절에 큰 충격 없이 심장 또한 트레이닝된다. 게다가, 손과 발의 타원 운동은 동기화될 수 있으며, 동기적으로 오른쪽 팔의 움직임과 동시에 오른쪽 다리의 움직임 또는 그 반대 등, 또는 비동기적으로 오른쪽 팔의 움직임과 동시에 왼쪽 다리의 움직임 또는 그 반대 등을 예로 들 수 있다. 또한 적절한 경우 사용자의 트레이닝 배경 수준에 따라 타원 동작이 한 손(오른쪽 또는 왼쪽)으로 수행되어 견갑대의 특정 근육만이 운동할 수 있다. 이 경우 타원 운동은 운동 중에 앞뒤로 수행될 수 있다. 이는 사용자의 트레이닝 배경 수준과 트레이너 또는 의사의 지시에 따라 그러한 운동을 수행해야 하는 필요성 모두에 달려 있다.
청구된 발명의 일 특징에 따르면, 타원형 운동기구는 신체, 즉 척추의 경사각을 수직에서 지면(수평 위치)으로 변화시키도록 구성된다. 이러한 운동기구의 설계는 신체의 수직 위치에서 지면까지의 상이한 위치에 대한 가능성을 제공하며, 부하의 위치 또한 동시에 변경된다. 제공되는 주요 위치는, 먼저, 레그 로드 유닛과 아암 로드 유닛의 축들을 수평 위치에 대해 임의의 각도로 연결하는 선을 통과하고, 손들 또는 하나의 손(트레이닝의 필요성과 트레이닝 배경에 따라 다름)의 타원 운동의 동시 수행으로 신체의 움직임을 위 또는 아래로 시뮬레이션하고, 레그 로드 유닛 축과 아암 로드 유닛의 축들을 수평선과 평행하게 연결한 선을 통과한다. 레그 로드 유닛의 축과 아암 로드 유닛의 축을 수평 위치에 대해 각도로 연결하는 라인을 통과할 때, 사용자의 상향 이동이 시뮬레이션되는 경우, 체중의 부하가 척추 상으로 떨어지고, 신체의 경가 각도가 수직으로부터 수평으로 변화하는 경우, 척추 상으로의 체중의 부하가 감소하여, 그에 따라, 척추는 '무부하(unloaded)'로 유지되는 반면, 운동학적 방식(kinematic way; 운동 궤적)과 동적 방식(dynamic way; 동작을 수행하는 노력) 모두에서 척추를 유지하는 근육들의 시스템에 부하를 가하도록 한다.
청구된 발명의 일 특징에 따르면, 타원형 운동기구는 손의 타원 운동 궤도의 평면과 신체의 시상면(XZ) 사이에 각도를 형성하도록 구성된다. 이러한 운동기구의 설계는, 앞발이 서로 평행하게 움직이지 않고, 몸체가 구부러지고 일 방향으로 스트레칭된 상태에서 오히려 소정 각도에서 서로 겹치는 경우, 보브캣, 호랑이와 같은 고양이과의 움직임을 시뮬레이션하는 인간 손의 타원 운동을 제공할 수 있다. 이러한 타원 운동의 과정에서 팔은 어깨에서 시상면을 향해 전방으로 움직이며, 이는 척추를 유지하는 근육 시스템에 추가적인 부하를 인가할 가능성을 높인다.
청구된 발명의 다른 특징에 따르면, 타원형 운동기구는 손의 타원 운동의 궤적의 평면과 신체의 시상면(XZ) 사이의 각도를 변화시키도록 구성된다. 각도를 변경할 가능성을 제공하기 위해 운동기구를 구성하면 신체의 견인력/스트레칭 운동의 범위를 변경(증가/감소)하여 신체의 근육을 늘릴 수 있다. 또한 손의 타원 운동 궤적 평면과 신체의 시상면(XZ) 사이의 각도를 변경하면 운동기구에서 상이한 레벨의 훈련 배경과 신체 능력을 가진 사람들이 운동을 수행할 수 있다. 따라서, 이 운동기구에 대한 훈련은 고양이과에서 볼 수 있는 것과 유사한 운동 시스템의 관절의 부드러움과 상호 작용의 정확성을 제공한다.
청구된 발명의 또 다른 특징에 따르면, 타원형 운동기구는 손과 발의 타원 운동의 기구학적 파라미터를 설정하도록 구성된다. 운동기구의 설계는 서로 다른 훈련과 다른 사람들 모두를 위해 손과 발의 타원 운동(타원형 궤적)의 필요한 위치, 속도 및 가속도를 제공할 수 있게 한다.
청구된 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 타원형 운동기구는 아암 로드 유닛과 레그 로드 유닛의 롤 축들 사이의 거리를 조정하도록 구성된다. 운동기구의 설계는 사용자가 다른 사람들의 팔 및 다리의 길이가 상이한 손과 발의 바람직한 편안한 위치로 운동기구를 조절할 수 있도록 한다.
청구된 발명의 또 다른 특징에 따르면, 타원형 운동기구는 바람직하게는 인체의 흉부의 높이에 위치하는 착탈 가능 지지 플랫폼을 포함한다. 이러한 플랫폼을 구비한 운동기구의 설계는 운동 중단시에 사용자가 약간의 휴식을 취할 수 있게 하며, 신체적 능력의 정도에 따라 운동기구를 사용하고 착탈 가능한 지지 플랫폼에 의지할 수 있게 하며, 또는 이를 완전히 제거할 수 있다.
전술한 개념들 및 아래에서 더 상세히 논의될 추가 개념들(그러한 개념들이 상호 불일치하지 않다는 전제)은 본 명세서에 개시된 진보된 기술적 사상의 부분으로 고려된다. 특히, 본 명세서의 끝 부분에 나타나는 청구된 기술적 사상의 모든 조합은 본 명세서에 개시된 진보된 기술적 사상의 일부로서 고려된다. 또한, 참조로 통합된 임의의 개시에 또한 나타난 본원에 명시적으로 사용된 용어는 본 명세서에 개시된 특정 개념과 가장 일치하는 의미를 갖는 것으로 간주되어야 한다.
도면에서, 동일한 도면 부호는 일반적으로 상이한 도면 전반에 걸쳐 동일한 부분을 나타낸다. 또한, 도면은 반드시 축척된 것은 아니며, 대신에 본 발명의 원리를 설명할 때 강조된다.
도 1은 핸드 페달에 의한 타원 운동의 개략도와 함께 아암 로드 유닛과 레그 로드 유닛의 축들 간 거리 조정을 상세화한 운동기구의 전체를 도시한다.
도 2는 풋 페달 및 플라이휠이 배치된 타원형 운동의 개략도를 갖는 레그 로드 유닛을 도시한다.
도 3은 신체가 수직에서 지면으로 기울어지는 각도를 변화시킨 운동기구를 도시한다.
도 4는 신체의 수직으로부터 지면으로의 각도 변경을 상세히 설명하는 레그 로드 유닛을 도시한다.
도 5는 수직으로부터 지면까지 신체의 경사각의 다양한 변형예를 개략적으로 나타낸 운동기구를 도시한다.
도 6은 손의 타원 운동 궤적의 평면과 신체의 시상면(XZ) 사이의 각도로 위치된 아암 로드 유닛을 도시한다.
도 7은 손의 타원 운동 궤적의 평면과 신체의 시상면(XZ) 사이에 각도를 형성하는 것을 상세화한 운동기구를 도시한다.
본 발명의 다양한 구현들 및 관련 발명 개념들이 아래에서 설명된다. 그러나, 본 발명은 임의의 특정 구현 방법에 한정되지 않고, 도면에 도시되고 본 명세서에서 명시적으로 논의된 다양한 예시적인 실시예는 주로 본 발명의 본질을 설명하기 위해 예시의 목적으로 제공되며, 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 설명한다.
인간의 견갑대(shoulder girdle)와 골반대(pelvic girdle)의 동시 훈련을 위한 타원형 운동기구는 운동기구 본체(1)를 포함하고, 이는 아암 로드 유닛(2)과 레그 로드 유닛(3)을 포함하고, 여기에는 왼손 페달(4)과 오른손 페달(5) 및 왼발 페달(6)과 오른발 페달(7)이 각각 장착된다. 왼발 페달(6) 및 오른발 페달(7)은, 신체가 수직에서 지면으로 기울어 질 때 (수평 위치를 향해서) 사용자가 훈련할 수 있는 기회를 제공하기 위해 당업계에 공지된 고정 구성에 의해 페달을 다리에 고정하도록 구성된다. 운동기구 본체(1)는 상단부가 아암 로드 유닛(2)에 연결되고 하단부가 레그 로드 유닛(3)에 연결되는 수직 랙(8)을 추가로 포함한다. 또한, 운동기구 본체(1)는 운동기구를 수평면 상에 균일하게 위치시키기 위해 전방 지지 빔(9)과 후방 지지 빔(10)을 구비한다.
아암 로드 유닛(2) 및 레그 로드 유닛(3)은 타원 운동의 수행 가능성을 제공하기 위해 당업계에 공지된 임의의 방법으로 설계된다. 예를 들어, 본 발명의 제안 된 실시예에서, 아암 로드 유닛(2)은 수직 랙(8)의 상단부에 부착된 빔(11) 상에 위치된다. 아암 로드 유닛(2)은 하우징(12), 왼손 페달(4) 및 오른손 페달 및 플라이휠(14)에 연결된 커넥팅 로드(13)를 포함한다. 따라서, 제안된 실시 예는 기계적 타원형 운동기구를 나타내지만, 타원형 운동기구는 당업계에 공지된 자기, 전자기 및 항공-자기 로드 유닛으로 제조될 수 있다.
또한, 빔(11)은, 손의 타원 운동의 궤적의 평면과 인체의 시상면(XZ) 사이에서 각도를 형성하는 임의의 구성들로 수직 랙(8)에 연결되며, 특히 본 실시예에서는 사용자가 핸드 페달(4, 5) 상에 손을 (좌우 방향으로) 누르는 동안 빔(11)이 수평면에서 편향되도록 하는 2 개의 자유도를 갖는 탄성 실린더 힌지(15)를 구비한다. 또한, 당업계에 공지된 방법에 의해 설계될 수 있는, 수평 위치에 대한 인체의 경사각을 변화시키는 임의의 구성은 빔(11)과 수직 랙(8)의 접합 지점에 위치된다. 예를 들어, 본 발명의 제안된 실시예에서, 이는 스크류 쌍(16)의 형태를 갖는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 빔(11)에 대한 수직 랙(8)의 기계적 고정이 있을 수 있다.
또한, 임의의 형상, 바람직하게는 직사각형 형상을 갖는 착탈/제거 가능 지지 플랫폼(18)은 수직 랙(8)의 상단부에 탄성 플레이트(17)로 장착된다. 탄성 선반(shelf)과 같은 탄성 요소로서 플레이트(17)를 설계하는 것은, 인체가 바람직하게는 인체의 가슴 수준 또는 복부 수준에서 부가적인 지지를 받음으로써 운동기구에 대한 훈련을 용이하게 한다. 착탈 가능 지지 플랫폼(18)의 각도는 스크류 쌍 (19)으로 조정된다.
수직 랙(8)은 아암 로드 유닛(2)과 레그 로드 유닛(3)의 롤 축들 사이의 거리를 조절하는 임의의 구성 - 텔레스코픽 기계적 연결부(20) - 으로 연결되는 상이한 섹션을 갖는 두 개의 튜브(8a, 8b)로 설계된다. 특히, 랙의 튜브(8a) 중 하나는 랙의 다른 튜브(8b)로 들어가고, 튜브(8a 및 8b)의 접합부에는 구멍(21) 및 스크류(22)가 구비되고, 이는 트레이닝에 요구되는 높이에 수직 랙(8)의 튜브(8a 및 8b)를 고정한다. 대안적인 실시예에서, 텔레스코픽 기계적 연결은 기계적 고정 또는 스크류 쌍, 또는 기계적 기어박스 또는 가스 실린더일 수 있다. 이는 아암 로드 유닛(2)과 레그 로드 유닛(3)의 롤 축들 간 거리를 조정하는 방법이다.
레그 로드 유닛(3)은 프레임(23) 상에 위치되고, 아암 로드 유닛(2)과 레그 로드 유닛(3)의 롤 축들간 거리를 조정하는 구성으로 수직 랙(8)의 하단에 장착되고, 스크류 쌍(24)의 형태로 만들어진다. 레그 로드 유닛(3)은 플라이휠(27)에 연결된 커넥팅 로드(26) 상에 배치된 하우징(25), 왼발 페달(5) 및 오른발 페달(7)을 포함한다. 커넥팅 로드(26)는 또한 아암 로드 유닛(2)과 레그 로드 유닛(3)의 롤 축들 간 거리를 조정하는 임의의 구성을 포함하고, 이는 텔레스코픽 기계적 연결부(28)이다.
아암 로드 유닛(2) 및 레그 로드 유닛(3)은 오른손 페달(5), 오른발 페달 (7) 및 왼손 페달(4), 왼발 페달(6), 각각의 사이의 거리를 조절하는 구성으로 구비되며, 이는 스크류 쌍 또는 당해 기술 분야에 공지된 다른 툴(도면 미도시)의 형태로 제조된다.
운동기구에는 손과 발의 타원 운동의 기구학적 매개변수를 설정하는 구성이 구비될 수 있으며, 기계적 록(lock)으로 설계되며 이는 동시에 로드 유닛(2 또는 3)의 플라이휠(14 또는 27) 및 커넥팅 로드(13 또는 26)(도면 미도시) 상에 장착될 수 있다.
레그 로드 유닛(3)과 운동기구 본체(1) 사이에는, 신체의 경사각을 수직에서지면으로 변화시키는 구성(텔레스코픽 연결부(30)의 구성에 의해 연결된 2 개의 확장형 튜브(29)로 설계됨)이 추가로 배치된다.
또한, 본 발명의 대안적인 실시예에서 부가적으로, 운동기구는 손의 타원 운동 궤적의 평면과 인체의 시상면 XZ 사이에 각을 형성하는 구성을 더 포함하며, 각 손에 대한 로드 유닛은 별개로 설계되고 볼 조인트(31)에 장착되며, 이는 인체의 시상면 XZ에 대한 로드 유닛의 회전축의 경사각을 형성하는 가능성을 제공한다. 이 경우, 경사각은 필요에 따라 플라이휠(14 또는 27)의 내면상에서 활주하는 빔(11) 또는 프레임(23) 상에 장착된 가변 길이의 지지체의 구성에 의해 변경될 수 있다 (도면 미도시).
운동기구는 예를 들어 자기, 전자기 및 기타를 포함하는 당업계에 공지된 방식(도면 미도시)으로 설계된 로드 강도의 변화 구성을 더 구비한다.
타원형 운동기구는 다음과 같이 작동한다. 먼저, 훈련 배경의 레벨에 관계없이, 사용자는 풋 페달(6, 7)에 발을 올려 놓고, 핸드 페달(4, 5)에 손을 얹고, 착탈 가능 지지 플랫폼(18)에 몸을 기울인다. 사용자는 팔과 다리를 두는 편리성을 결정하고, 아암 로드 유닛과 레그 로드 유닛(20 및 28)의 축들 간 거리를 조정하는 구성에 의해, 팔과 다리의 길이에 따라 요구되는 핸드 페달(4, 5) 및 풋 페달(6, 7)의 위치를 조정하고, 우측 페달과 좌측 페달 사이의 길이를 조절하는 구성을 이용하여, 견갑대와 골반대의 폭에 따라 필요한 위치를 조정한다. 그 후 사용자는 발과 손으로 동시에 타원 운동을 수행한다. 준비가 되어 있거나 필요한 경우 사용자의 훈련 배경 수준에 따라, 사용자는 플랫폼(18)에 의지하지 않고, 발 및 손에 의해서만 타원 운동을 수행할 수 있다.
훈련 중에 사용자는 원하는 로드 강도를 선택할 수 있으며 손과 발의 타원 운동의 기구학적 매개 변수를 설정할 수 있다.
사용자는 또한 손과 발 움직임의 동기화를 선택할 수 있으며 가령, 동기화 수행: 오른쪽 다리의 움직임과 동시에 오른쪽 팔의 움직임, 또는 그 반대의 움직임, 또는 비동기화 수행: 왼쪽 다리의 움직임과 동시에 오른쪽 팔의 움직임, 또는 그 반대의 움직임, 또한 다른 시퀀스에서 팔다리의 다른 유형의 움직임.
나아가, 오른손 및 왼손에 독립적인 부하 유닛을 갖는 운동기구의 실시예가 사용되는 경우, 필요에 따라 그리고 사용자의 훈련 수준에 따라 타원 운동을 한 손 (오른쪽 또는 왼쪽)으로 수행하여, 견갑대와 트렁크의 특정 부분들의 근육만 운동할 수 있다. 상기 특징은 척추 만곡, 특히 척추 측만증을 교정하기 위한 재활 및 훈련 프로그램 개발에 중요하다.
또한, 운동기구의 다른 실시예에서, 사용자는 손에 의한 운동을 수행할 수 있으며, 이는, 몸체가 구부러지며 일 방향으로 스트레칭되는 상태에서 앞다리가 서로 평행하게 움직이지 않고 오히려 일정 각도로 서로 겹치는 경우, 보브캣과 같은 고양이 과의 움직임을 시뮬레이션할 것이다. 따라서 사용자는 인체의 견인/신장 운동의 범위를 증가/감소시키기 위해 인체의 시상면(XZ)과 평행이 아닌 각도로 손으로 타원 운동을 수행할 수 있다.
타원형 운동기구는 표준 재료, 부품 및 요소를 사용하여 현대 산업 생산에서 제조될 수 있다.
따라서, 청구된 본 발명의 사용은, 신체의 체간 근육, 견갑대, 골반대를 트레이닝하기 위한 타원형 운동기구를 설계하는 것을 가능하게 하고, 동시에, 일반적으로 신체의 서로 다른 그룹의 근육, 관절, 근골격계, 특히 척추를 유지하는 근육을 활성화함에 의하여 다양한 운동 패턴을 시뮬레이션 가능하도록 하며, 손과 발의 동시적 타원 운동을 통해 신체의 활동(운동)을 조정하는 과정에서 부하를 보정할 수 있는 가능성을 갖고, 이는, 견갑대와 골반대 근육에 가해지는 부하와 더불어, 바람직하게는 척추를 유지하는 근육 그룹에 스트레칭 부하를 형성한다.
몇몇 발명의 실시예가 본 명세서에서 설명되고 예시되었지만, 당업자는 기능을 수행하고/하거나 결과를 얻고/얻거나 설명된 하나 이상의 이점을 얻기 위한 다양한 다른 수단 및/또는 구조를 쉽게 구상할 것이며, 이러한 변형들 및/또는 수정들 각각은 본원에 기술된 본 발명의 실시 양태의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 보다 일반적으로, 본 기술 분야의 당업자는 여기에 기술된 모든 파라미터, 치수, 재료 및 구성이 예시적인 것으로 의도되었으며 실제 파라미터, 치수, 재료 및/또는 구성은 특정 애플리케이션 또는 본 발명의 교시가 사용되는 애플리케이션에 의존할 것임을 이해할 것이다. 당업자는 단순히 일상적인 실험을 사용하여 여기에 설명된 특정 발명의 실시예에 대한 다수의 균등물을 인식하거나 또는 확인할 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 실시 예는 단지 예로서 제시되고, 첨부된 청구범위 및 그에 대응하는 범위 내에서, 본 발명의 실시예는 구체적으로 설명되고 청구된 것과 다르게 실시될 수 있음을 이해해야 한다. 본 발명의 발명의 실시예는 본 명세서에 기재된 각각의 개별적인 특징, 시스템, 물품, 재료, 키트 및/또는 방법에 관한 것이다. 또한, 그러한 특징, 시스템, 물품, 재료, 키트 및/또는 방법이 서로 불일치하지 않는 경우, 둘 이상의 그러한 특징, 시스템, 물품, 재료, 키트 및/또는 방법의 모든 조합은 본 발명의 범위 내에 포함된다.

Claims (8)

  1. 신체의 견갑대(shoulder girdle), 골반대(pelvic girdle) 및 체간 근육(trunk muscles)의 동시 훈련을 위한 타원형 운동기구에 있어서, 상기 운동기구는, 부착된 핸드 페달을 갖는 아암 로드 유닛(arm load unit) 및 부착된 풋 페달을 갖는 레그 로드 유닛(leg load unit)을 포함하는 운동기구 본체를 포함하고, 상기 아암 로드 유닛 및 상기 레그 로드 유닛은, 핸드 페달과 풋 페달이 서로 독립적으로 타원 동작을 수행할 수 있도록 해 주고, 상기 운동기구는 수직으로부터 지면까지 신체의 경사 각도를 변화시키도록 구성되고, 상기 운동기구는 손의 타원 동작의 궤적 평면과 신체의 시상면(XZ) 사이의 각도를 형성하도록 구성되고,
    상기 운동기구는 손의 타원 동작의 궤적 평면과 신체의 시상면(XZ) 사이에 각도를 변경하도록 구성되고,
    상기 운동기구는 고양이과의 움직임을 시뮬레이션하는 인간 손의 타원 운동을 제공할 수 있는 타원형 운동기구.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 운동기구는 손과 발의 타원 동작의 기구학적 파라미터(kinematic parameter)를 설정하도록 구성된 타원형 운동기구.
  5. 제1항에 있어서, 상기 운동기구는 상기 아암 로드 유닛의 롤 축(roll axe)과 상기 레그 로드 유닛의 롤 축 사이의 거리를 조정하도록 구성된 타원형 운동기구.
  6. 제1항에 있어서, 상기 운동기구는 착탈 가능 지지 플랫폼을 더 포함하는 타원형 운동기구.
  7. 제6항에 있어서, 상기 착탈 가능 지지 플랫폼은 신체의 흉부 수준에 위치되는 타원형 운동기구.
  8. 삭제
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