KR102288116B1 - 안전장치가 구비된 계단형 트레드밀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전장치가 구비된 계단형 트레드밀에 관한 것으로서, 사용자가 손으로 잡거나 안전보호구가 체결되며, 소정 조건에서 급상승 가능한 안전 프레임; 다수의 계단 플레이트가 형성하는 단차 사이의 이격 거리와 무관하게 인접하는 계단 플레이트 사이의 틈새를 상시 차폐하는 세이프티 차폐부;를 포함하는 계단형 트레드밀을 제공한다.

Description

안전장치가 구비된 계단형 트레드밀{STAIR EXERCISING TYPE TREADMILL WITH SAFE APPARATUS}

본 발명은 안전장치 구비 계단형 트레드밀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사용자가 제자리에서 계단을 내려가도록 구현되면서도 사용자의 안전을 확보할 수 있는 계단형 트레드밀에 관한 것이다.

일반적으로, 계단형 트레드밀은 사용자가 계단에 서 있으면, 사용자의 무게에 의해 아래쪽으로 하중이 발생한다. 그리고, 사용자가 트레드밀을 작동시키면 트레드밀의 계단이 하측에서 상측으로 이동하게 되어 사용자가 계단을 밟으며 내려오면서 운동할 수 있다. 한편, 이와 반대로 트레드밀의 계단이 상측에서 하측으로 이동하면 사용자가 계단을 밟으며 오르는 운동을 할 수 있다.

여기서, 사용자가 밟는 계단 플레이트는 전체적인 경사 각도와는 무관하게 지면에 대하여 평형을 유지하도록 구비된다.

그런데, 계단형 트레드밀의 특성 상 상부 계단 플레이트와 하부 계단 플레이트 사이는 단차가 형성되고, 단차 사이로 사용자의 발가락 부분 및 뒷꿈치 부분이 들어갈 수 있는 위험 요소가 내포되어 있다.

또한, 사용자가 중심을 잃고 넘어지게 되면 큰 부상의 위험이 존재한다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서,

사용자의 운동 중 상해되는 것을 방지할 수 있도록 안전장치가 구비된 계단형 트레드밀을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 계단형 트레드밀을 사용할 때, 사용자가 안전 보호구를 착용하도록 하고, 중심을 잃거나 넘어질 우려가 있을 때, 안전 프레임을 급상승시켜줌으로써 사용자를 보호할 수 있는 계단형 트레드밀을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 세이프티 차폐부에 의하여 상부 계단 플레이트와 하부 계단 플레이트 사이가 상시 차폐된 상태를 유지할 수 있는 계단형 트레드밀을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 계단형 트레드밀은, 지면에 설치되는 본체 프레임; 상기 본체 프레임에 대하여 힌지 고정된 일단부를 기준으로 타단부가 기설정된 각도로 틸팅 회동되게 구비된 경사도 조절 본체; 상기 경사도 조절 본체의 상부면 및 하부면을 따라 순환 무빙되도록 배치되되, 사용자의 발이 닿는 면이 상기 경사도 조절 본체의 경사도와 무관하게 상시 수평을 유지하도록 구비된 다수의 계단 플레이트; 사용자가 손으로 잡거나 안전보호구가 체결되며, 소정 조건에서 급상승 가능한 안전 프레임; 상기 다수의 계단 플레이트가 형성하는 단차 사이의 이격 거리와 무관하게 인접하는 계단 플레이트 사이의 틈새를 상시 차폐하는 세이프티 차폐부; 를 포함하는, 계단형 트레드밀을 제공한다.

여기서, 상기 안전 프레임에는 안전 보호구가 결합되며, 상기 안전 보호구는,

사용자가 착용하는 안전복; 상기 안전복을 지지하는 안전복지지대; 및 상기 안전복지지대를 안전 프레임에 연결하여 결합하는 연결선;을 포함한다.

또한, 상기 안전 프레임의 제1단이 제1프레임 힌지부를 통해 체결된 제1승강부; 상기 안전 프레임의 제2단이 제2프레임 힌지부(302)를 통해 체결된 제2승강부; 상기 제1승강부와 경사도 조절 본체를 체결시키는 제1힌지 고정부; 및 상기 제2승강부와 본체 프레임을 체결시키는 제2힌지 고정부;를 더 포함하며, 상기 제1승강부와 제2승강부는 상기 경사도 조절 본체의 경사도 조절과 무관하게 안전 프레임의 수평을 유지하고, 안전 프레임의 높이(B)를 유지하기 위해 승강 작동하고, 사용자가 넘어지려하거나 중심을 잃어 안전복지지대에 소정 이상의 하중이 발생하게 되면 상기 안전 프레임을 급상승시키는 계단형 트레드밀을 제공한다.

또한, 상기 세이프티 차폐부는, 인접하는 상기 계단 플레이트 상호 간의 단차 사이의 이격 거리가 가변될 때, 일부는 상기 단차 사이의 틈새를 차폐하고, 나머지는 상기 계단 플레이트 중 어느 하나의 내부에서 슬라이딩 이동될 수 있다.

또한, 상기 세이프티 차폐부는, 일단부는 상대적으로 상측에 위치된 계단 플레이트 내부를 수평으로 슬라이딩 이동 가능하게 연결되고, 타단부는 상대적으로 하측에 위치된 계단 플레이트에 수직으로 고정되는 차폐판부 및 상기 차폐판부의 수직 부위 및 수평 부위의 경계 부위를 지지하는 지지 롤러를 포함할 수 있다.

또한, 상기 지지 롤러는, 상기 계단 플레이트의 후단부 좌우 양단에 각각 구비된 스프라켓 기어체이고, 상기 차폐판부는, 적어도 좌우 양단에 형성되어, 상기 스프라켓 기어체로 구비된 상기 지지 롤러에 치합되는 복수의 체인으로 구성된 체인부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 차폐판부는, 좌우 양단에 형성된 상기 체인부를 제외한 부위는 플렉서블 직물 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 차폐판부는, 좌우 양단에 형성된 상기 체인부를 제외한 부위는 좌우 양단의 각 체인을 연결하는 다수의 체인판의 조합으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 세이프티 차폐부는, 상기 계단 플레이트의 내부에 배치되고, 상기 계단 플레이트의 내부에서 슬라이딩 이동되는 상기 차폐판부에 탄성력을 부가하는 탄성 권취부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 탄성 권취부는, 상기 차폐판부가 상기 계단 플레이트의 내부에서 점하는 면적이 증가되는 방향으로 탄성력을 부가하도록 탄성 회전될 수 있다.

또한, 상기 탄성 권취부는, 양방향으로 회전 가능하되, 일방향으로만 탄성 회전되는 탄성 풀리부 및 일단부는 상기 탄성 풀리부에 탄성 권취되고, 타단부는 상기 계단 플레이트의 내부에 위치된 상기 차폐판부와 연결되는 권취 와이어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 차폐판부는, 인접하는 상기 계단 플레이트의 단차 사이의 이격 거리가 커질수록 상기 계단 플레이트에 대한 수평 방향으로의 점유 면적이 작아지고, 인접하는 상기 계단 플레이트의 단차 사이의 이격 거리가 작아질수록 상기 계단 플레이트에 대한 수평 방향으로의 점유 면적이 커지도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 계단형 트레드밀에 따르면,

계단형 트레드밀을 사용할 때, 사용자가 안전 보호구를 착용하도록 하고, 중심을 잃거나 넘어질 우려가 있을 때, 안전 프레임을 신속히 급상승시켜줌으로써 사용자를 보호할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 인접하는 계단 플레이트 상호 간 형성하는 단차에 따른 틈새를 상시 차단하도록 구성되므로, 사용자의 운동 중 상해를 방지할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전 프레임이 구비된 계단형 트레드밀의 내리막 계단 운동 상태도이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전 프레임이 구비된 계단형 트레드밀의 안전 보호구에 관한 도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 보호를 위한 안전 프레임의 급상승 작동에 관한 도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 계단형 트레드밀의 동작 전 상태를 나타낸 측면도이고,
도 5는 도 4의 동작 후 임의의 경사 시점에서의 상태를 나타낸 측면도이며,
도 6은 본체 프레임의 하부를 나타낸 사시도이고,
도 7a 및 도 7b는 도 4의 구성 중 계단 플레이트의 평형 유지 메커니즘을 설명하기 위한 사시도 및 측단면도이며,
도 8은 도 4의 구성 중 세이프티 차폐부의 작용 모습을 나타낸 측단면도이고,
도 9는 도 8의 “A” 부위를 확대한 확대도이다.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 청구범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 계단형 트레드밀, 특히 상기 본체 프레임 또는 상기 경사도 조절 본체에 구비되고, 소정 조건에서 급상승 가능하도록 구비된 안전 프레임에 대하여 설명한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전 프레임(300)이 구비된 계단형 트레드밀의 평지 운동 상태도 및 내리막 계단 운동 상태도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전 프레임(300)이 구비된 계단형 트레드밀의 안전 보호구에 관한 도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 보호를 위한 안전 프레임(300)의 급상승 작동에 관한 도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안전 프레임(300)이 구비된 계단형 트레드밀은, 지면에 설치되는 본체 프레임, 상기 본체 프레임에 대하여 힌지 고정된 일단부를 기준으로 타단부가 기설정된 각도로 틸팅 회동되게 구비된 경사도 조절 본체, 상기 경사도 조절 본체의 상부면 및 하부면을 따라 순환 무빙되도록 배치되되, 사용자의 발이 닿는 면이 상기 경사도 조절 본체의 경사도와 무관하게 상시 수평을 유지하도록 구비된 다수의 계단 플레이트(200), 사용자가 손으로 잡거나 안전보호구가 체결되며, 소정 조건에서 급상승 가능한 안전 프레임(300)을 구비한다. 안전 프레임(300)은 도 2에 도시된 바와 같이 사용자 입장에서 좌우에 2개가 존재할 수 있으며, 좌우 대칭으로 구조화될 수 있다. 이하 설명 편의상 하나의 안전 프레임(300)을 설명하며, 이는 다른 하나의 안전 프레임 설명에 적용될 수 있다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 안전 프레임(300)은 제1단이 제1프레임 힌지부(301)를 통해 제1승강부(610)와 회동 가능하게 체결된다. 상기 안전 프레임(300)의 제2단은 제2프레임 힌지부(302)를 통해 제2승강부(620)와 회동 가능하게 체결된다. 제1승강부(610) 및 제2승강부(620)는 승강 작동하는 모터일 수 있으며, 제한되지 않으나 리니어 전동 모터 또는 유압 모터 등일 수 있다.

상기 제1승강부(610)는 제1프레임 힌지부(301)를 승강시켜 안전 프레임(300)의 제1단 높이를 조절 가능하게 구비된다. 상기 제2승강부(620)는 제2프레임 힌지부(302)를 승강시켜 안전 프레임(300)의 제2단 높이를 조절 가능하게 구비된다.

상기 제1승강부(610)는 제1힌지 고정부(611)를 통해 경사도 조절 본체와 체결된다. 상기 제2승강부(620)는 제2힌지 고정부(621)를 통해 본체 프레임과 체결된다.

여기서, 사용자는 주로 도 1a 및 도 1b에 표시된 A 영역에서 운동을 하게 되며, 이하에서 A 영역을 주운동영역으로 명명하기로 한다. 또한 A 영역에서 사용자가 내리막 계단 운동을 할 때, 사용자가 내리막 계단 운동시 아래의 계단을 밟게 되는 순간의 계단과 안전 프레임(300)의 거리 B를 안전 프레임 높이로 명명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 안전 프레임 높이 B는 경사도 조절 본체의 경사도 조절과 무관하게 일정하게 유지되는 것이 특징이며, 경사도 조절에 따라 적어도 상기 안전 프레임 높이의 변화는 경사도가 최대인 경우의 안전 프레임 높이 대비 ±20% 이내, 특히 ±10% 이내인 것이 특징이다.

또한, 상기 안전 프레임(300)은 경사도 조절과 무관하게 본체 프레임과 실질적으로 수평하게 유지되는 것이 특징이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전 프레임(300)의 수평 유지 및 안전 프레임 높이 B 유지를 위한 구성 및 동작을 보다 상세하게 설명한다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 경사도 조절 본체가 작동되어 경사도가 발생하게 되면 제1 힌지 고정부는 경사도 조절에 상응하여 자동 상승하게 되며, 제1승강부(610)는 안전 프레임(300)의 수평 유지 및 안전 프레임 높이 B 유지를 위해 승강 작동하게 된다.

그러나, 경사도 조절 본체가 작동되어 경사도가 발생하게 되면 제2힌지 고정부(621)는 본체 프레임에 고정되어 있으므로, 안전 프레임(300)의 수평 유지 및 높이 유지를 할 수 없게 된다. 따라서, 제2승강부(620)가 상승 작동하여 제2프레임 힌지부(302)를 상승시켜 안전 프레임(300)의 수평 유지 및 안전 프레임 높이 유지를 하게 된다.

또한, 안전 프레임(300)의 수평 유지 및 안전 프레임 높이 B 유지를 위해 상기 제1힌지 고정부(611), 제2힌지 고정부(621), 제1프레임 힌지부(301), 제2프레임 힌지부(302) 중 적어도 하나 이상은 회동 가능하게 구비될 수 있다.

한편, 사용자는 손으로 상기 안전 프레임(300)을 잡고 내리막 계단 운동을 함으로써, 중심을 잡을 수 있으며, 보다 안전한 운동이 가능하다. 그러나, 손에 힘이 없거나 재활치료자, 노인 등의 경우 상기 안전 프레임(300)만을 의지할 수 없으며, 자칫 중심을 잃어 낙상 등의 큰 부상을 당할 수 있어 보다 확실한 안전보호장치가 필요하다.

본 발명의 일실시예에 따른 안전 프레임(300)은 중심을 잃거나 넘어질 우려가 있을 때 등의 소정 조건에서 급상승 가능하도록 구비되어 사용자의 안전을 담보할 수 있다.

구체적으로, 상기 안전 프레임(300)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 안전 보호구(500)가 결합되며, 상기 안전 보호구(500)는, 사용자가 착용하는 안전복(503), 상기 안전복(503)을 지지하는 안전복지지대(501) 및 상기 안전복지지대(501)를 안전 프레임(300)에 연결하여 결합하는 연결선(502)을 포함할 수 있다. 상기 연결선(502)은 안전 프레임(300)에 결합부(504)를 통해 결합될 수 있다.

사용자는 내리막 계단 운동시 상기 안전복(503)을 입고 운동을 하게 되며, 안전복(503)은 안전복지지대(501) 및 연결선(502)을 통해 안전 프레임에 지지되고, 사용자가 넘어지려하거나 중심을 잃게 되면 안전 프레임(300)이 급상승하여 안전복(503)을 들어 올리게 되며, 사용자가 넘어지지 않도록 지지하게 된다.

상기 안전복(503)의 형태는 도시된 바와 같이, 반바지일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 상체와 하체가 일체화된 형태일 수도 있다. 사용자의 신체 상태에 따라 선택적으로 착용이 가능하다.

안전복지지대(501)는 안전복(503)에 결합되어 안전복(503)을 견고하게 지지한다. 안전복지지대(501)는 연결선(502)을 통해 안전 프레임(300)에 결합되는데, 연결선(502)은 제한되지 않으며, 금속체인, 탄성재질의 줄 등일 수 있다. 연결선(502)과 안전 프레임(300)을 결합하는 결합부(504)는 다양한 형태일 수 있으며 제한되지 않는다. 연결고리 형태일 수도 있으며, 벨크로 등의 방식일 수도 있다.

사용자가 넘어지려하거나 중심을 잃게 되면 안전복지지대(501)에 급격한 하중이 발생하게 되는데, 도시되지 않았으나 안전복 지지대(501), 연결선(502), 결합부(504), 안전 프레임(300) 중 어느 하나 이상에 압력센서 등의 하중감지센서를 구비하여 하중을 감지할 수 있다. 소정 이상의 하중이 발생하게 되면 이를 하중감지센서가 감지하여 상기 안전 프레임(300)의 양측에 결합된 제1승강부(610) 및 제2승강부(620)가 동시에 작동하여 안전 프레임(300)을 급상승시켜 사용자의 부상을 방지하게 된다.

이하, 세이프티 차폐부에 대하여 설명하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 계단형 트레드밀의 동작에 대해 먼저 설명하고 세이프티 차폐부에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 계단형 트레드밀의 동작 전 상태를 나타낸 측면도이고, 도 5는 도 4의 동작 후 임의의 경사 시점에서의 상태를 나타낸 측면도이며, 도 6은 본체 프레임의 하부를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 계단형 트레드밀(1)은, 도 4 및 도 5에 참조된 바와 같이, 지면에 대하여 평행되게 설치된 본체 프레임(10)과, 본체 프레임(10)에 대하여 일단부가 힌지(27)에 의하여 고정되고, 타단부가 힌지(27)에 의하여 고정된 일단부 회동 중심(C)을 기준으로 틸팅 회동되는 경사도 조절 본체(100)를 포함한다.

경사도 조절 본체(100)는, 사용자가 설정한 조정 틸팅 각도에 따라 본체 프레임(10)에 대하여 기 설정된 각도만큼 타단부가 일단부의 힌지(27)에 의해 고정된 회동 중심(C)을 기준으로 틸팅 회동됨으로써 경사도에 따른 운동량 및 그 효과를 상이하게 달성할 수 있게 돕는 역할을 수행한다.

본체 프레임(10)은, 도 4 내지 도 6에 참조된 바와 같이, 대략 'ㄷ'자 형상의 강성 프레임(20)으로 짜여진 구조물로써, 경사도 조절 본체(100) 및 그 위에서 스텝 워킹 운동을 실시하는 사용자의 중량을 지지하는 역할을 수행한다.

보다 상세하게는, 본체 프레임(10)은, 도 6에 참조된 바와 같이, 전단부에 좌우 방향으로 배치된 전단 프레임(21)과, 전단 프레임(21)의 좌우 양단에 각각 연결되고 후방으로 평행되게 연장된 우측 프레임(22) 및 좌측 프레임(23)과, 우측 프레임(22)과 좌측 프레임(23) 각각의 중간 부분 또는 후단 부분을 좌우 방향으로 연결하는 적어도 하나의 보조 프레임(24a,24b)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 보조 프레임(24a,24b)은, 각각 경사도 조절 본체(100)의 미 동작 시 경사도 조절 본체(100)의 후단부가 수용되도록 가운데의 일부가 하방으로 절곡 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 계단형 트레드밀(1)은, 도 4 및 도 5에 참조된 바와 같이, 일단부가 본체 프레임(10) 중 전단 프레임(21) 또는 우측 프레임(22)과 좌측 프레임(23)의 전단부 중 어느 하나에 고정되고, 타단부가 전후방으로 길이방향 신축 가능하게 구비된 틸팅 구동부(30)를 더 포함할 수 있다.

틸팅 구동부(30)는, 리니어 전동 모터 또는 유압 모터를 포함할 수 있다.

틸팅 구동부(30)가 리니어 전동 모터로 구비된 경우에는, 전동력을 발생시키는 모터부(31)와, 모터부(31)로부터 발생된 전동력에 의하여 전후방향으로 무빙되는 작동 로드(32)를 포함할 수 있다.

틸팅 구동부(30)가 유압 모터로 구비된 경우에는, 유압력을 발생시키는 실린더부(31)와, 실린더부(31)로부터 발생된 전동력에 의하여 전후방향으로 무빙되는 피스톤 로드(32)를 포함할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 틸팅 구동부(30)는 리니어 전동 모터로 구비된 것으로 전제하여 설명한다. 그러나, 틸팅 구동부(30)가 반드시 리니어 전동 모터로 구성되어야 하는 것은 아니므로, 유압 모터로 구비된 실시예를 배제하지 않는다.

작동 로드(32) 의 선단에는, 틸팅 링크(36)의 전단부가 상대 회전 가능하게 제1틸팅 링크 힌지(34)를 통해 연결되고, 틸팅 링크(36)의 후단부는 후술하는 경사도 조절 본체(100)의 메인 프레임(110)에 제2틸팅 링크 힌지(105)를 통해 연결될 수 있다.

여기서, 제1틸팅 링크 힌지(34)는, 우측 프레임(22) 및 좌측 프레임(23)에 각각 연결되도록 한 쌍으로 구비되고, 한 쌍의 제1틸팅 링크 힌지(34)는 무빙 바(33)에 의하여 좌우 방향으로 연결될 수 있다. 무빙 바(33)의 좌우 양단에 해당하는 상기 한 쌍의 제1틸팅 링크 힌지(34)는, 소정의 휠(wheel) 부재로 구비되어, 우측 프레임(22) 및 좌측 프레임(23)의 하단부에 전후 길이방향으로 수평되게 배치된 틸팅구동부 가이드레일(35)을 따라 수평 방향으로 무빙될 수 있다.

한편, 경사도 조절 본체(100)는, 도 4 및 도 5에 참조된 바와 같이, 전단부는 본체 프레임(10)의 우측 프레임(22) 및 좌측 프레임(23)의 상부로 소정 높이 연장되게 구비된 마운팅부(25)의 좌우 힌지(27)를 통해 회동 가능하게 고정될 수 있다.

따라서, 틸팅 구동부(30) 중 작동 로드(32) 또는 피스톤 로드(32)가 전후방향으로 무빙되면, 제1틸팅 링크 힌지(34)가 틸팅구동부 가이드레일(35)을 따라 수평방향으로 무빙되면서 틸팅 링크(36)를 무빙시키고, 틸팅 링크(36)의 타단부인 제2틸팅 링크 힌지(105) 부위가 들어올려지면서 경사도 조절 본체(100)의 후단부를 본체 프레임(10)에 고정된 마운팅부(25)의 좌우 힌지(27)를 회동 중심(C)으로 하여 틸팅 회동시키게 된다.

한편, 본체 프레임(10)의 하부에는 설치면(지면)에 대하여 롤링 지지되는 다수의 이동 휠(15)이 설치될 수 있다. 다수의 이동 휠(15)을 이용하여 사용자는 용이하게 설치 장소 중 원하는 위치로 본 발명의 일 실시예에 따른 계단형 트레드밀(1)을 중량 부담 없이 옮겨 설치할 수 있다.

경사도 조절 본체(100)는, 도 4 내지 도 6에 참조된 바와 같이, 전단부는 본체 프레임(10)에 고정된 마운팅부(25)에 좌우 힌지(27)를 통해 힌지 고정되고, 중간 부분은 제2틸팅 링크 힌지(105)를 매개로 힌지 링크(36)의 후단부가 연결되는 한 쌍의 메인 프레임(110)을 포함할 수 있다.

한 쌍의 메인 프레임(110)은, 대략 본체 프레임(10)의 우측 프레임(22) 및 좌측 프레임(23) 사이에 위치되게 평행 배치되고, 다수의 좌우 연결 프레임(115 포함)에 의하여 상호 연결될 수 있다.

경사도 조절 본체(100)는, 한 쌍의 메인 프레임(110)의 전단부에 구비되되, 상술한 마운팅부(25)의 좌우 힌지(27) 부위(즉, 회동 중심(C))을 동축으로 하여 회전되는 구동 풀리(121) 및 한 쌍의 메인 프레임(110)의 후단부에 구비된 종동 풀리(122)를 더 포함할 수 있다. 구동 풀리(121)와 종동 풀리(122)의 외주면에는 환형의 동력 전달 벨트(130)가 감김 설치되고, 환형의 동력 전달 벨트(130)에는 후술하는 다수의 계단 플레이트(200)가 연결되어 컨베이어 벨트와 같은 방식으로 일방향 또는 타방향으로 순환 회전될 수 있다.

여기서, 동력 전달 벨트(130)의 상측 부위가, 도 5에 참조된 바와 같이, 시계 방향으로 회전 순환되는 경우, 다수의 계단 플레이트(200)는 경사진 상태의 경사도 조절 본체(100)에서 시계 방향으로 무빙되므로, 사용자는 마치 계단을 걸어서 내려가는 형태의 운동을 제자리에서 수행할 수 있다. 반대로, 동력 전달 벨트(130)의 상측 부위가 반시계 방향으로 회전 순환되는 경우, 다수의 계단 플레이트(200)는 경사진 상태의 경사도 조절 본체(100)에서 반시계 방향으로 무빙되므로, 사용자는 마치 계단을 올라가는 형태의 운동을 제자리에서 수행할 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 도 4의 구성 중 계단 플레이트의 평형 유지 메커니즘을 설명하기 위한 사시도 및 측단면도이고, 도 8은 도 4의 구성 중 세이프티 차폐부의 작용 모습을 나타낸 측단면도이며, 도 9는 도 8의 “A” 부위를 확대한 확대도이다.

본 발명에 따른 계단형 트레드밀의 일 실시예(1)는, 도 7a 내지 도 9에 참조된 바와 같이, 경사도 조절 본체(100)의 상부면 및 하부면을 따라 순환 무빙되도록 배치되되, 사용자의 발이 닿는 면이 경사도 조절 본체(100)의 경사도와 무관하게 상시 수평을 유지하도록 구비된 다수의 계단 플레이트(200)를 더 포함할 수 있다.

경사도 조절 본체(100)의 경사도와 관계없이 다수의 계단 플레이트(200)가 상시 수평을 유지하기 위하여, 경사도 조절 본체(100)는, 수평 구동부(140)를 더 포함할 수 있다.

수평 구동부(140)는, 도 7a 및 도 7b에 참조된 바와 같이, 한 쌍의 메인 프레임(110)을 좌우 방향으로 연결하는 다수의 좌우 연결 프레임 중 하나(도면부호 115 참조)에 일단부가 연결되고, 타단부가 전후 길이방향으로 수평방향 신축되게 구비될 수 있다. 여기서의 수평 구동부(140) 또한 틸팅 구동부(30)와 마찬가지로, 리니어 전동 모터 또는 유압 모터로 구비될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 수평 구동부(140)는 리니어 전동 모터로 구비된 것으로 전제하여 설명한다.

수평 구동부(140)의 모터부(141) 측은 다수의 좌우 연결 프레임 중 하나(115)에 연결되고, 수평 구동부(140)의 작동 로드(142) 선단은 메인 프레임(110)에 대하여 전후 수평으로 무빙되게 구비된 수평 무빙 프레임(150)에 연결될 수 있다.

아울러, 수평 무빙 프레임(150)의 상부에는, 도 7a 및 도 7b에 참조된 바와 같이, 수직 가이드부(190)를 매개로 상하 수직으로 무빙되게 수직 무빙 프레임(170)이 더 구비될 수 있다.

수직 가이드부(190)는, 한 쌍의 메인 프레임(110) 각각에 하나씩 가이드 플레이트(도면부호 미표기)와, 가이드 플레이트 내부에 다수의 가이드 축봉이 내설되고, 다수의 가이드 축봉은 수직 무빙 프레임(170)에 연결될 수 있다.

여기서, 수평 무빙 프레임(150)과 수직 무빙 프레임(170)은 양단부가 힌지 연결된 적어도 하나의 상하 연결 링크(180)에 의하여 상호 연결될 수 있다.

수평 구동부(140)의 작동 로드(142)가 전후 수평 방향으로 신장 및 신축하게 되면, 수평 무빙 프레임(150)이 전후 수평 방향으로 무빙되고, 상하 연결 링크(180)에 의하여 수평 무빙 프레임(150)의 전후 무빙 동작이 수직 무빙 프레임(170)을 수직 가이드부(190)의 가이드에 따른 상하 수직 무빙으로 변경시킨다.

보다 상세하게는, 도 7b에 참조된 바와 같이, 틸팅 구동부(30)에 의하여 경사도 조절 본체(100)가 “α”각도만큼 틸팅 회동되면, 수평 구동부(140) 또한 상기 각도에 대응되는 만큼 계단 플레이트(200)의 전단부를 상향 회동시키도록 작동 로드(142)를 무빙시키고, 작동 로드(142)에 연결된 수평 무빙 프레임(150)이 소정거리만큼 전후 무빙되면, 수직 무빙 프레임(170)은 계단 플레이트(200)를 “D”만큼 무빙시키도록 수직 상승된다.

여기서, 도 7a 및 도 7b에 참조된 바와 같이, 다수의 계단 플레이트(200)의 일단부는 메인 프레임(110)에 대하여 평행되게 고정된 상태의 벨트 가이드 레일(135)의 가이드를 받으면서 순환 무빙되는 동력 전달 벨트(130)에 힌지 고정되고, 타단부는 수직 무빙 프레임(170)의 상부면에 지지되므로, 다수의 계단 플레이트(200)는 수직 무빙 프레임(170)의 상하방향 무빙 거리만큼 회동될 수 있다.

보다 상세하게는, 다수의 계단 플레이트(200)는, 도 7a 및 도 7b에 참조된 바와 같이, 수평되게 구비된 스텝 플레이트(201)와, 스텝 플레이트(201)의 후단부 하측에 연결되되 동력 전달 벨트(130)에 연결됨과 아울러 벨트 가이드 레일(135)의 가이드를 받도록 롤러 형태로 구비된 고정부 롤러(210)와, 스텝 플레이트(201)의 하부에 연결되되 고정부 롤러(210)보다 더 하방으로 연장되게 구비되고, 수직 무빙 프레임(170)에 롤러 지지되는 무빙부 롤러(220)를 포함할 수 있다.

즉, 다수의 계단 플레이트(200) 중 후단부의 고정부 롤러(210)와 전단부의 무빙부 롤러(220)는, 상술한 구동 풀리(121)가 회전 작동되어 동력 전달 벨트(130)가 순환 무빙되면, 다수의 계단 플레이트(200)를 동시에 벨트 가이드 레일(135) 및 수직 무빙 프레임(170) 상에서 롤링 지지되어 무빙 순환하도록 하는 역할을 수행한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 계단형 트레드밀의 일 실시예는, 사용자가 안정적인 자세에서 스텝 워킹 운동을 수행할 수 있도록, 경사도 조절 본체(100)의 틸팅 각도(경사도)와는 무관하게 상시 수평을 유지하도록 설계되어 있다.

그러나, 경사도 조절 본체(100)가 지면 또는 본체 프레임(10)에 대하여 소정의 경사도를 갖도록 틸팅된 경우, 다수의 계단 플레이트(200)가 상시 수평을 유지하게 되면 필연적으로 인접하는 계단 플레이트(200) 사이에 단차에 따른 틈새가 발생할 수 있다. 계단 플레이트(200) 사이의 틈새는 자칫 사용자의 발가락 또는 뒷꿈치 부분이 끼어 상해를 입을 수 있는 매우 위험한 부분이다.

본 발명에 따른 계단형 트레드밀의 일 실시예는, 상술한 계단 플레이트(200)의 틈새에 따른 사용자의 상해를 방지하기 위하여, 도 8 및 도 9에 참조된 바와 같이, 세이프티 차폐부(250)를 더 포함할 수 있다.

세이프티 차폐부(250)는, 인접하는 계단 플레이트(200)가 상호 형성하는 단차에 따른 틈새를 차폐하도록 마련되되, 다수의 계단 플레이트(200)가 형성하는 단차 사이의 이격 거리(즉, 틈새의 크기)와 무관하게 인접하는 계단 플레이트(200) 사이의 틈새를 상시 차폐하도록 구비될 수 있다.

보다 상세하게는, 세이프티 차폐부(250)는, 인접하는 계단 플레이트(200) 상호 간의 단차 사이의 이격 거리가 가변될 때, 일부는 단차 사이의 틈새를 차폐하고, 나머지는 계단 플레이트(200) 중 어느 하나(도 8 및 도 9의 도면 상 상대적으로 상부에 위치된 계단 플레이트)의 내부에서 슬라이딩 이동되게 구비될 수 있다.

즉, 세이프티 차폐부(250)의 구성 중 실질적으로 계단 플레이트(200)의 단차 사이의 틈새를 차폐하는 일부는 대략 수직 방향으로 배치되어 가변되는 틈새 면적을 전부 차폐함과 동시에, 실질적으로 계단 플레이트(200)의 단차 사이의 틈새를 차폐하는 기능과 무관한 나머지 일부는 계단 플레이트(200)의 내부에서 슬라이딩 이동 가능하게 보관되어 사용자의 스텝 워킹 운동을 방해하지 않도록 설계될 수 있다.

이와 같은 기능을 수행하는 세이프티 차폐부(250)는, 도 8 및 도 9에 참조된 바와 같이, 일단부는 상대적으로 상측에 위치된 계단 플레이트(200) 내부를 수평으로 슬라이딩 이동 가능하게 연결되고, 타단부는 상대적으로 하측에 위치된 계단 플레이트(200)의 연결단(207)에 수직으로 고정되는 차폐판부(251)와, 차폐판부(251)의 수직 부위 및 수평 부위의 경계 부위를 지지하는 지지 롤러(253)를 포함할 수 있다.

여기서, 지지 롤러(253)는, 계단 플레이트(200)의 후단부 좌우 양단에 각각 구비된 스프라켓 기어체이고, 차폐판부(251)는, 적어도 좌우 양단에 형성되어, 스프라켓 기어체로 구비된 지지 롤러(253)에 치합되는 복수의 체인으로 구성된 체인부(도면부호 미표기)를 포함할 수 있다. 그러나, 반드시 차폐판부(251)가 복수의 체인으로 구비될 필요는 없고, 스프라켓 기어체로 구비된 지지 롤러(253)에 치합되는 구성이라면 여하한 구성의 채용도 가능할 것이다.

한편, 차폐판부(251)는, 좌우 양단에 형성된 체인부를 제외한 부위는 플렉서블 직물 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 여기에서도 반드시 차폐판부(251)가 플렉서블 직물 재질로 구비되어야 하는 것은 아니고, 예를 들면, 지지 롤러(253)를 경계로 유연하게 수직 방향 및 수평 방향으로 절곡되면서 슬라이딩 이동될 수 있는 재질이라면 여하한 재질의 채용도 가능할 것이다. 나아가, 차폐판부(251)는, 좌우 양단에 형성된 체인부를 제외한 부위는 좌우 양단의 각 체인을 연결하는 다수의 체인판의 조합으로 이루어질 수 있다.

아울러, 세이프티 차폐부(250)는, 도 9에 참조된 바와 같이, 계단 플레이트(200)의 내부에 배치되고, 계단 플레이트(200)의 내부에서 슬라이딩 이동되는 차폐판부(251)에 탄성력을 부가하는 탄성 권취부(205)를 더 포함할 수 있다.

탄성 권취부(205)는, 일방향으로 탄성 회전되는 탄성 풀리부(도면부호 미표기)와, 일단부는 탄성 풀리부에 탄성 권취되고, 타단부는 계단 플레이트(200)의 내부에 위치된 차폐판부(251)와 연결되는 권취 와이어(206)를 포함할 수 있다.

그러나, 반드시 차폐판부(251)가 권취 와이어(206)를 매개로 탄성 풀리부에 연결될 필요는 없고, 차폐판부(251)의 일단부 자체가 직접 탄성 풀리부에 권취 가능하도록 구비되어도 무방하다.

이와 같이 구성된 탄성 권취부(205)는, 도 9에 참조된 바와 같이, 차폐판부(251)가 계단 플레이트(200)의 내부에서 점하는 면적이 증가되는 방향(즉, 상술한 일방향)으로만 탄성력을 부가하도록 탄성 회전될 수 있다.

그러므로, 인접하는 계단 플레이트(200) 상호 간의 단차에 따른 이격거리가 점점 늘어나는 경우(즉, 경사도 조절 본체(100)의 틸팅 각도가 증가하는 경우)에는 상대적으로 하측에 위치된 계단 플레이트(200)에 차폐판부(251)가 고정되어 있으면서 상하 수직 거리가 증가되므로, 차폐판부(251)의 후단부가 상대적으로 상측에 위치된 계단 플레이트(200)의 내부에서 전방 측으로 슬라이딩 이동된다. 이때, 탄성 권취부(205)가 부가하는 일방향 탄성력보다 더 큰 외력이 제공됨으로써 탄성 권취부(205)가 반시계 방향으로 회전되면서 권취 와이어를 풀어주게 된다.

반대로, 인접하는 계단 플레이트(200) 상호 간의 단차에 따른 이격거리가 점점 작아지는 경우(즉, 경사도 조절 본체(100)의 틸팅 각도가 감소하는 경우)에는 상대적으로 상측에 위치된 계단 플레이트(200)와의 이격 거리가 점점 줄어들게 되므로 탄성 권취부(205)의 일방향 탄성력에 의하여 시계 방향으로 회전되는 탄성 권취부(205)에 권취 와이어(206)가 권취되는 동작으로 차폐판부(251)가 후방으로 슬라이딩 이동된다.

즉, 차폐판부(251)는, 인접하는 계단 플레이트(200)의 단차 사이의 이격 거리가 커질수록 계단 플레이트(200)에 대한 수평 방향으로의 점유 면적이 작아지고, 인접하는 계단 플레이트(200)의 단차 사이의 이격 거리가 작아질수록 계단 플레이트에 대한 수평 방향으로의 점유 면적이 커질 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 계단형 트레드밀의 일 실시예(1)는, 다수의 계단 플레이트(200)의 상부에서 스텝 워킹 운동하는 사용자의 안전을 위하여 다수의 계단 플레이트(200) 상호 간에 형성하는 단차에 따른 틈새를 세이프티 차폐부(250)를 이용하여 상시 차폐하도록 구성된다.

이상, 본 발명에 따른 계단형 트레드밀의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 일 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 볼 것이다.

1: 계단형 트레드밀 10: 본체 프레임
15: 이동 휠 20: 강성 프레임
21: 전단 프레임 22: 우측 프레임
23: 좌측 프레임 24a,24b: 보조 프레임
25: 마운팅부 27: 좌우 힌지
30: 틸팅 구동부 31: 모터부
32: 작동 로드 33: 무빙 바
34: 제1틸팅 링크 힌지 35: 틸팅구동부 가이드레일
36: 틸팅 링크 100: 경사도 조절 본체
110: 메인 프레임 121: 구동 풀리
122: 종동 풀리 130: 동력 전달 벨트
135: 벨트 가이드 레일 140: 수평 구동부
150: 수평 무빙 프레임 170: 수직 무빙 프레임
180: 상하 연결 링크 190: 수직 가이드부
200: 다수의 계단 플레이트 201: 스텝 플레이트
205: 탄성 권취부 206: 권취 와이어
207: 연결단 210: 고정부 롤러
220: 무빙부 롤러 250: 세이프티 차폐부
251: 차폐판부 253: 지지 롤러
300: 안전 프레임 301:제1프레임 힌지부
302: 제2프레임 힌지부 500: 안전 보호구
501: 안전복 지지대 502: 연결선
503: 안전복 504: 결합부
610: 제1승강부 611: 제1힌지 고정부
620: 제2승강부 621: 제2힌지 고정부

Claims (12)

1. 지면에 설치되는 본체 프레임;
   상기 본체 프레임에 대하여 힌지 고정된 일단부를 기준으로 타단부가 기설정된 각도로 틸팅 회동되게 구비된 경사도 조절 본체;
   상기 경사도 조절 본체의 상부면 및 하부면을 따라 순환 무빙되도록 배치되되, 사용자의 발이 닿는 면이 상기 경사도 조절 본체의 경사도와 무관하게 상시 수평을 유지하도록 구비된 다수의 계단 플레이트;
   사용자가 손으로 잡거나 안전보호구가 체결되며, 소정 조건에서 급상승 가능한 안전 프레임;
   상기 다수의 계단 플레이트가 형성하는 단차 사이의 이격 거리와 무관하게 인접하는 계단 플레이트 사이의 틈새를 상시 차폐하는 세이프티 차폐부; 를 포함하고,
   상기 안전 프레임에는 안전 보호구가 결합되며,
   상기 안전 보호구는,
   사용자가 착용하는 안전복;
   상기 안전복을 지지하는 안전복지지대; 및
   상기 안전복지지대를 안전 프레임에 연결하여 결합하는 연결선;을 포함하고,
   상기 안전 프레임의 제1단이 제1프레임 힌지부를 통해 체결된 제1승강부;
   상기 안전 프레임의 제2단이 제2프레임 힌지부를 통해 체결된 제2승강부;
   상기 제1승강부와 경사도 조절 본체를 체결시키는 제1힌지 고정부; 및
   상기 제2승강부와 본체 프레임을 체결시키는 제2힌지 고정부;를 더 포함하며,
   상기 제1승강부와 제2승강부는 상기 경사도 조절 본체의 경사도 조절과 무관하게 안전 프레임의 수평을 유지하고, 안전 프레임의 높이(B)를 유지하기 위해 승강 작동하고, 사용자가 넘어지려하거나 중심을 잃어 안전복지지대에 소정 이상의 하중이 발생하게 되면 상기 안전 프레임을 급상승시키고,
   상기 세이프티 차폐부는,
   인접하는 상기 계단 플레이트 상호 간의 단차 사이의 이격 거리가 가변될 때, 일부는 상기 단차 사이의 틈새를 차폐하고, 나머지는 상기 계단 플레이트 중 어느 하나의 내부에서 슬라이딩 이동되고,
   상기 세이프티 차폐부는,
   일단부는 상대적으로 상측에 위치된 계단 플레이트 내부를 수평으로 슬라이딩 이동 가능하게 연결되고, 타단부는 상대적으로 하측에 위치된 계단 플레이트에 수직으로 고정되는 차폐판부; 및
   상기 차폐판부의 수직 부위 및 수평 부위의 경계 부위를 지지하는 지지 롤러; 를 포함하고,
   상기 세이프티 차폐부는,
   상기 계단 플레이트의 내부에 배치되고, 상기 계단 플레이트의 내부에서 슬라이딩 이동되는 상기 차폐판부에 탄성력을 부가하는 탄성 권취부; 를 더 포함하고,
   상기 차폐판부는,
   인접하는 상기 계단 플레이트의 단차 사이의 이격 거리가 커질수록 상기 계단 플레이트에 대한 수평 방향으로의 점유 면적이 작아지고,
   인접하는 상기 계단 플레이트의 단차 사이의 이격 거리가 작아질수록 상기 계단 플레이트에 대한 수평 방향으로의 점유 면적이 커지는, 계단형 트레드밀.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지 롤러는, 상기 계단 플레이트의 후단부 좌우 양단에 각각 구비된 스프라켓 기어체이고,
   상기 차폐판부는, 적어도 좌우 양단에 형성되어, 상기 스프라켓 기어체로 구비된 상기 지지 롤러에 치합되는 복수의 체인으로 구성된 체인부를 포함하는, 계단형 트레드밀.
3. 제2항에 있어서,
   상기 차폐판부는, 좌우 양단에 형성된 상기 체인부를 제외한 부위는 플렉서블 직물 재질로 이루어진, 계단형 트레드밀.
4. 제3항에 있어서,
   상기 차폐판부는, 좌우 양단에 형성된 상기 체인부를 제외한 부위는 좌우 양단의 각 체인을 연결하는 다수의 체인판의 조합으로 이루어진 계단형 트레드밀.
5. 제4항에 있어서,
   상기 탄성 권취부는,
   상기 차폐판부가 상기 계단 플레이트의 내부에서 점하는 면적이 증가되는 방향으로 탄성력을 부가하도록 탄성 회전되는, 계단형 트레드밀.
6. 제4항에 있어서,
   상기 탄성 권취부는,
   양방향으로 회전 가능하되, 일방향으로만 탄성 회전되는 탄성 풀리부; 및
   일단부는 상기 탄성 풀리부에 탄성 권취되고, 타단부는 상기 계단 플레이트의 내부에 위치된 상기 차폐판부와 연결되는 권취 와이어; 를 포함하는, 계단형 트레드밀.
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