KR102571429B1

KR102571429B1 - 완력기

Info

Publication number: KR102571429B1
Application number: KR1020200140584A
Authority: KR
Inventors: 안태진
Original assignee: 주식회사 지디아이앤디
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2023-08-29
Also published as: US11771952B2; JP7231805B2; US20220126166A1; JP2022070826A; CN114470613A; KR20220055961A; CN114470613B

Abstract

본 발명은 완력기에 관한 것으로서, 지지판; 상기 지지판에 각각의 상단부가 회전축에 의해 결합되어 서로에 대해 접근 및 이격 운동이 가능하며 길이방향을 따라 관통 형성된 길이방향 홀을 구비한 한 쌍의 작동암; 상기 한 쌍의 작동암 사이에 서로 엇갈리게 배치되고, 상기 한 쌍의 작동암이 서로 접근할 때 길이가 수축하는 압축 변형에 의해 상기 작동암들이 서로 이격되는 방향으로 탄성력을 제공하도록 구성된 한 쌍의 가스 스프링; 및 상기 길이방향 홀에 형성되고 상기 가스 스프링의 일측 단부의 위치를 조절하여 상기 가스 스프링에 의한 탄성력의 강도를 조절하기 위한 홀딩장치를 포함하되, 상기 홀딩장치는, 상기 작동암의 상단 외측면에 기어 이로 이루어진 래칫형 톱니; 및 상기 가스 스프링에 연결되며 길이방향 홀을 따라 안내되면서 상기 래칫형 톱니에 잠금 또는 상기 래칫형 톱니로부터 잠금 해제되는 잠금부재를 포함하는 완력기를 제공한다.

Description

완력기{CHEST EXPANDER}

본 발명은 완력기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 쌍의 작동암과 한 쌍의 가스 스프링을 포함하고 가스 스프링에 의해 제공되는 탄성력의 강도가 조절되는 완력기에 관한 것이다.

일반적으로, 완력기는 팔, 어깨 등의 근력을 단련하기 위해 사용하는 운동기구로서, 스프링이 설치된 헤드와, 스프링과 작동적으로 연결된 한 쌍의 작동암을 포함한다.

완력기는 사용자가 양손으로 좌우의 작동암을 각각 잡은 다음 양측 작동암이 서로 접근하도록 힘을 가하여 팔, 어깨 등에 근력이 부여되도록 하고, 힘을 풀어 작동암을 원래의 이격 위치로 복귀시키면서 팔, 어깨 등의 근력이 이완되도록 하는 동작을 반복하면서 운동이 이루어진다.

그런데 종래의 완력기는 사용자가 자신의 근력에 맞게 강도를 조절할 수 없으며, 강도에 따라 별개의 완력기를 사용해야 하는 단점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제1576738호(2015.12.04)

본 발명은 완력 운동 시, 가스 스프링에 의해 제공되는 탄성력의 강도가 조절됨으로써, 사용자가 자신의 근력에 맞게 강도를 조절하여 완력 운동을 할 수 있는 완력기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 한 쌍의 작동암 및 한 쌍의 가스 스프링을 구비한 완력기에서, 가스 스프링의 일단의 위치를 조절함으로서, 완력 운동 시에 가스 스프링에 의해 제공되는 탄성력의 강도가 조절될 수 있는 완력기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 완력기는, 헤드; 상기 헤드에 각각의 상단부가 회전축에 의해 결합되어 서로에 대해 접근 및 이격 운동을 하는 한 쌍의 작동암; 및 상기 한 쌍의 작동암 사이에서 서로 엇갈리게 배치되어, 상기 한 쌍의 작동암이 서로 이격되는 방향으로 탄성력을 제공하는 한 쌍의 가스 스프링;을 포함하는 완력기로서, 각 작동암에는 각 가스 스프링의 일측 단부가 상기 작동암의 길이방향을 따라 이동하는 것을 안내하는 길이방향 홀이 형성되고, 상기 가스 스프링의 상기 일측 단부에 결합되고 상기 길이방향 홀에 이동가능하게 설치된 가이드; 및 상기 가이드를 상기 길이방향 홀의 선택된 위치에 홀딩하는 홀딩장치를 포함하며, 상기 가이드를 상기 길이방향 홀을 따라 이동시켜 상기 가스 스프링의 상기 일측 단부의 위치를 조절하는 것에 의해 상기 가스 스프링에 의해 제공되는 탄성력의 강도가 조절되게 구성된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 각 작동암의 상단부 외주면에는 치형부가 형성되고, 상기 한 쌍의 작동암의 치형부들은 서로 맞물려 회전하게 설치된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 길이방향 홀은 상기 가스 스프링이 릴리즈 상태에서 있을 때 상기 가스 스프링의 타단을 중심으로 하는 상기 가스 스프링의 일단의 회전 경로를 따라 형성된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 길이방향 홀에 대응되는 상기 작동암의 외주면에는 톱니들이 형성되고, 상기 홀딩장치는, 상기 작동암을 따라 이동가능하게 설치되며 상기 가이드와 연결되는 지지판과, 상기 지지판에 설치되며, 상기 톱니에 맞물리는 접촉부를 구비하고 상기 접촉부가 상기 톱니에 맞물리는 맞물림 위치와 상기 접촉부가 상기 톱니로부터 이탈하는 맞물림 해제 위치 사이에서 이동가능하게 설치된 폴; 및 상기 지지판에 설치되고, 상기 폴이 맞물림 위치에 유지되도록 상기 폴을 탄성 지지하는 탄성지지 부재를 포함한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 톱니는 상기 폴이 맞물림 위치로 상기 탄성지지 부재에 의해 지지되는 상태에서 상기 폴이 일측 방향으로 이동하는 것을 허용하는, 일측 방향으로 경사진 래칫형 톱니로 형성된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 지지판에는 상기 폴이 회전가능하게 설치되는 제1축과 상기 탄성지지 부재가 회전가능하게 설치되는 제2축이 구비되고, 상기 폴은 상기 탄성지지 부재와 마주보는 면에 상기 탄성지지 부재의 단부가 접촉되는 접촉면을 구비하고, 상기 폴의 회전에 의해 상기 탄성지지 부재가 함께 회전하면서 상기 탄성지지 부재의 단부가 상기 접촉면을 가압하는 방향이 변경됨에 의해, 상기 폴은 맞물림 위치와 맞물림 해제 위치 각각에서 상기 탄성지지 부재에 의해 지지된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 폴은, 상기 폴을 맞물림 위치와 맞물림 위치 사이에서 회전시키기 위한 회전노브를 구비한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 탄성지지 부재는, 상기 제2축에 회전가능하게 설치되는 축연결부와, 상기 축연결부에 대하여 길이방향으로 이동가능하게 설치되고 단부가 상기 폴의 상기 접촉면에 접촉하는 접촉지지부와, 상기 접촉지지부와 상기 축연결부 사이에 배치되는 스프링을 포함한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 지지판에는 상기 탄성지지 부재의 회전 간격을 제한하는 회전제한공이 설치된다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 완력기에 의하면, 가스 스프링의 일측 단부의 위치를 길이방향 홀을 따라 이동시켜, 사용자가 근력에 맞게 완력기에서 제공되는 탄성력의 강도를 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 완력기를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 완력기를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 완력기의 부분 분해 확대사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 완력기의 홀딩장치에서 폴이 맞물림 위치로 배치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 완력기의 홀딩장치에서 폴이 맞물림 해제 위치로 배치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 완력기의 강도 중 가장 약하게 조절된 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 완력기의 강도 중 가장 강하게 조절된 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 완력기를 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 완력기를 나타내는 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 완력기의 부분 분해 확대사시도이다.

본 발명에 따른 완력기는, 한 쌍의 작동암(100)과, 한 쌍의 가스 스프링(200)과, 한 쌍의 작동암(100)을 서로에 대해 접근 및 이격 운동가능하게 지지하는 헤드(300)를 포함한다.

한 쌍의 작동암(100)은 헤드(300)에 각각 회동가능하게 결합되어 서로 이격 및 접근 운동을 하는 일측 작동암(110)과 타측 작동암(120)으로 이루어진다, 작동암(100)은 하측부에 사용자가 파지할 수 있는 손잡이(130)를 포함한다. 본 명세서에서 도면부호 100은 작동암을 대표적으로 지칭하며, 도면부호 110 및 120은 일측 작동암과 타측 작동암을 서로 구별하기 위해 사용된다.

작동암(100)에는 가스 스프링(200)의 상단의 이동을 안내하는 길이방향 홀(140)이 형성된다. 길이방향 홀(140)은, 가스 스프링(200)의 상단의 위치 조절을 통해 가스 스프링(20)에 의해 제공되는 탄성력의 강도 조절을 가능하게 한다. 길이방향 홀(140)은 작동암(100)의 상측부에서 길이방향을 따라 형성되며, 가스 스프링(200)의 하단을 지지하는 회동축(230)을 중심으로 하는 상단의 회전 경로를 따라 형성된다.

작동암(100)의 상단부는, 회전축(331)에 의해, 헤드(300)에 각각 회전가능하게 결합된다. 작동암(100)의 상단부에는 서로 맞물림되는 치형부(111, 112)가 형성된다. 일측 작동암(110)의 치형부(111)와 타측 작동암(120)의 치형부(112)는 서로 맞물림되므로, 일측 작동암(110)과 타측 작동암(120)은 대칭적으로 회전한다. 작동암(100)은 완력기의 중심축을 기준으로 서로 대칭되어 움직이므로, 균형있는 근력 운동이 가능하다. 작동암(100)의 상단부의 구성에 관해서는 헤드(300)와 관련하여 아래에서 보다 상세하게 설명한다.

한 쌍의 가스 스프링(200)은 한 쌍의 작동암(100) 사이에서 서로 엇갈리게 배치된다. 일측 가스 스프링(201)은 완력기의 전면에서 일측 작동암(110)에 하단이 결합되고 타측 작동암(120)에 상단이 결합되게 배치되며, 타측 가스 스프링(202)은 완력기의 후면에서 타측 작동암(120)에 하단이 결합되고 일측 작동암(120)에 상단이 결합되게 배치된다. 가스 스프링(200)의 하단은 회동축(230)을 통해 작동암(100)에 회전가능하게 결합된다. 본 명세서에서 도면부호 200은 가스 스프링을 대표적으로 지칭하며, 도면부호 201 및 202은 일측 가스 스프링과 타측 가스 스프링을 서로 구별하기 위해 사용된다.

가스 스프링(200)은 일측 작동암(110) 및 타측 작동암(120)이 서로 접근할 때 길이가 수축하는 압축 변형에 의해 서로 이격되는 방향으로 탄성력을 제공한다. 가스 스프링(200)은 로드(210)와 로드(210)가 이동가능하게 결합되는 튜브(220)로 이루어진다. 가스 스프링(200)은 로드(210)의 이동에 따른 튜브(220) 내부 가스의 압축에 따른 체적 변화를 이용하여 탄성력을 제공한다.

가스 스프링(200)의 상단은 작동암(100)의 길이방향 홀(140)을 따라 이동 가능하게 설치되며, 하단부는 회동축(230)에 의해 회전 가능하게 결합된다. 따라서, 가스 스프링(200)은 회동축(230)을 중심으로 회전하면서 상단이 길이방향 홀(140)을 따라 이동 가능하게 된다.

길이방향 홀(140)은 릴리즈 상태에 있는 가스 스프링(200)의 회동축(230)을 중심으로 하는 상단의 회전 경로에 대응하여 형성된다. 따라서 가스 스프링(200)이 릴리즈 상태인 경우, 가스 스프링(200)의 상단은 길이방향 홀(140)을 따라 용이하게 이동될 수 있다. 가스 스프링(200)의 릴리즈 상태는, 가스 스프링(200)이 비압축 상태로 인장된 상태를 의미한다. 작동암(100)을 통해 가스 스프링(200)에 인가하는 힘이 없는 상태에서 가스 스프링(200)이 릴리즈 상태에 도달하므로, 가스 스프링(200)의 릴리즈 상태는 무부하 상태에 해당한다.

헤드(300)는 작동암(100)의 상단부를 회전가능하게 지지한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 일측 작동암(110) 및 타측 작동암(120)의 상단부들이 서로 대면하면서 회전축(331)을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 방식으로, 헤드(300)에 작동암(100)이 결합된다.

헤드(300)는 전면판(310) 및 후면판(320)을 포함하고, 그 사이에 설치공간을 형성한다. 상기 설치공간에 작동암(100)의 상단부가 배치된다. 헤드(300)를 구성하는 전면판(310) 및 후면판(320)에는 회전축(331)이 삽입되는 축삽입공(330)과 볼트 등의 체결부재들(341)이 체결되는 체결공들(340)이 형성된다.

헤드(300)에는 걸이공(350)이 형성된다. 전면판(310) 및 후면판(320)을 관통하여 형성된 걸이공(350)을 통해, 사용자는 완력기를 벽에 부착된 고리 등에 걸어 보관할 수 있다.

헤드(300)에 결합되는 일측 작동암(110) 및 타측 작동암(120)의 상단부 외주면에는 기어 이가 형성된 치형부(111,121)가 구비된다. 치형부(111, 121)가 서로 맞물리게 작동암(100)들이 설치되므로, 일측 작동암(110) 및 타측 작동암(120)의 움직임은 서로 연동된다.

치형부(111,121)의 하부에는 작동암(100)들의 최대 접근 위치를 제한하는 접근위치 제한면(122,123)이 구비된다. 일측 작동암(110) 및 타측 작동암(120)이 회전축(331)을 중심으로 서로 접근하는 방향으로 회전할 때, 치형부(111,121)의 하부에 위치한 접근위치 제한면(122,123)이 서로 맞닿는 위치까지 회전이 가능하다.

치형부(111,121)의 상부에는 작동암(100)들의 회전범위를 규제할 수 있는 회전제한돌기(124,125)가 구비될 수 있다. 작동암(100)에 가하는 힘이 제거될 때, 작동암(100)은, 가스 스프링(200)의 복원에 의해, 가스 스프링(200)의 릴리즈 상태에 해당하는 위치로 서로 이격된다. 이때가 작동암(100)의 최대 이격 위치에 해당한다.

회전제한돌기(124, 125)는 작동암(100)이 최대 이격 위치에 위치할 때 서로 맞닿아, 사용자가 가스 스프링(200)을 인장시켜 작동암(100)들이 최대 이격 위치를 지나 추가로 이격되는 것을 방지한다. 가스 스프링(200)의 인장을 방지하여, 가스 스프링(200)의 고장을 방지할 수 있으며, 최대 이격 위치에서 작동암(100)들이 유격 없이 안정적으로 유지될 수 있도록 한다.

헤드(300)에는, 작동암(100)의 상단부의 상측으로, 전면판(310)과 후면판(320) 사이에 고정암(360)이 개재되어 설치될 수 있다.

고정암(360)은 그 양단에 위치하는 고정단(361, 362)이 작동암(100)의 최대 이격 위치에서, 작동암(100)의 상단면과 접촉하게 배치된다. 따라서 작동암(100)이 최대 이격 위치를 지나 추가적으로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 고정암(360)은 최대 접근 위치에서 회전제한돌기(124, 125)와 접촉하게 배치된다. 이를 통해 회전제한돌기(124, 125)가, 접근위치 제한면(122,123)과 함께, 최대 접근 위치에서 작동암(100)을 지지할 수 있도록 한다. 이와 같이 고정암(360)은, 최대 이격 위치 및 최대 접근 위치에서 작동암(100)을 지지하고, 최대 이격 위치 및 최대 접근 위치에서 작동암(100)에 가해지는 충격을 분산시켜 완력기의 내구성을 향상시킬 수 있다. 고정암(360)은, 또한, 전면판(310)과 후면판(320) 사이의 이격을 지지하여 헤드(300) 내부에 설치 공간이 안정적으로 유지되도록 하는 기능을 한다.

본 발명의 실시예는, 접근위치 제한면(122,123), 회전제한돌기(124,125) 및 고정암(360)을 모두 구비한 형태를 예시하고 있으나, 최대 이격 위치 및 최대 접근 위치에서 작동암(100)의 위치를 지지할 수 있는 방식으로 선택적으로 채택될 수 있다.

가스 스프링(200)의 릴리즈 상태에 대응하는 작동암(100)의 최대 이격 위치에서, 사용자가 힘을 가하여 일측 작동암(110) 및 타측 작동암(120)을 서로 접근 이동시키면, 가스 스프링(200)이 압축되면서 압축 변형을 방해하는 힘을 작동암(100)에 제공한다. 일측 작동암(110) 및 타측 작동암(120)이 최대 접근 위치로 이동한 후 사용자가 작동암(100)에 가한 힘을 제거하게 되면 가스 스프링(200)의 복원력에 의해 일측 작동암(100) 및 타측 작동암(120)이 각각 회전축(331)을 중심으로 역방향으로 회전하여 최대 이격 위치로 복귀하게 된다. 사용자는 작동암(100)을 최대 이격 위치와 최대 접근 위치 사이에서 반복적으로 이동시키는 방식으로 운동을 할 수 있다.

본 발명에 따른 완력기는 길이방향 홀(140)에 따라 이동가능하게 설치된 가스 스프링(200)의 상단을, 조절된 위치에 고정시키기 위한 홀딩장치(400)를 구비함으로써, 탄성력의 강도를 조절하도록 구성된다. 이로 인해 사용자의 근력에 맞게 완력기의 탄성력의 강도를 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 길이방향 홀(140)에는 가스 스프링(200)의 상단과 결합된 가이드(510)가 배치된다. 가이드(510)는 길이방향 홀(410)을 따라 이동하며, 이를 통해 가스 스프링(200)의 상단의 위치 조절을 가능하게 한다.

작동암(100)의 상단에는 작동암(100)의 연장방향과 교차하는 방향으로 결합축(250)이 연장되고, 결합축(250)이 가이드(510)의 홀에 결합되는 방식으로 작동암(100)의 상단이 가이드(510)와 결합될 수 있다. 그러나 가이드(510)는 이에 제한되지 않고 가이드(510)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 작동암(100)의 상단부에 연장된 결합축(250) 자체가 가이드(510)가 될 수 있으며, 결합축(250)과 연결되는 제1 가이드와, 지지판(520, 530)에 결합되는 제2 가이드와 같이 복수의 부품들로 형성될 수 있다. 가이드(510)는, 길이방향 홀(410)에 배치되어 가스 스프링(200)의 상단과 함께 이동하는 요소로 정의된다.

홀딩장치(400)는 가이드(510)와 결합되어 가이드(510)를 길이방향 홀(410) 내에서 선택된 위치에 고정함으로써, 강도 조절을 가능하게 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 길이방향 홀(140)의 위치에 대응되는 작동암(100)의 상부 외측면에는 톱니들(150, teeth)이 형성된다.

홀딩장치(400)는, 톱니(150)와 맞물리는 접촉부(411)를 구비한 폴(410)을 구비한다. 접촉부(411)는 톱니(150)에 대응되는 형상을 구비한다.

폴(410)은 접촉부(411)가 톱니(150)와 맞물리는 맞물림 위치와 접촉부(411)가 톱니(150)와 이격되는 맞물림 해제 위치를 구비하고, 맞물림 위치에서 폴(410)이 톱니(150)에 고정되도록 설치된다. 톱니(150)의 개수는 탄성력의 조절 단계를 형성한다. 본 발명의 실시예에 의하면 톱니(150)들은 10개의 톱니로 이루어지므로, 탄성력의 강도는 10 단계로 조절될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 홀딩장치(400)는 폴(410)을 맞물림 위치에서 지지하는 탄성지지 부재(420)를 포함하고, 폴(410)과 탄성지지 부재(420)를 그 사이에 지지하는 지지판(520, 530)을 포함한다. 홀딩장치(400)의 지지판(520, 530)은 작동암(100)에 대하여 이동가능하게 결합된다.

본 발명에 의하면, 톱니(150)는 일 방향으로 경사지게 형성된 래칫형 톱니로 형성되다. 래칫은 래칫 기어와 폴을 구비하고 래칫 기어와 폴이 맞물린 상태에서 래칫 기어의 일방향 이동만을 허용하는 기구로서 본 발명에 따른 완력기의 래칫형 톱니(150)와 폴(410)은 공지된 래칫의 이러한 원리를 채용하고 있다. 따라서, 래칫형 톱니(150)는 폴(410)이 맞물림 위치에 있을 때에도, 폴(410)이 래칫형 톱니(150)를 따라 이동하는 것을 허용한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 래칫형 톱니(150)는 작동암(100)의 외측면을 따라 상측에서 하측방향으로 하향 경사지게 형성된다. 따라서, 폴(410)이 래칫형 톱니(150)와 맞물린 상태에서, 폴(410)을 맞물림 해제 위치로 이동시키지 않고서고, 홀딩장치(400)가 하측 방향으로 이동하여 완력기의 강도를 조절하는 것이 가능하다. 이로인해 강도 조절이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

작동암(100)들이 서로 접근할 때 가스 스프링(200)에 의해 홀딩장치(400)를 밀어올리는 방향으로 힘이 가해질 수 있는 데, 본 발명의 실시예에 의하면, 래칫형 톱니(150)는 폴(410)의 맞물림 상태에서 폴(410)이 하방으로 이동하는 것만을 허용하므로, 완력기 운동 중에 홀딩장치(400)가 이동하는 것이 방지된다. 가스 스프링(200)의 상단이 회동축에 의해 고정되고, 가스 스프링(200)의 하단이 길이방향 홀을 따라 이동가능하도록 형성된 변형 실시예에서는, 래칫형 톱니(150)는 폴(410)이 맞물림 상태에서 상방으로 이동하는 것을 허용하고 하방으로 이동하는 것은 방지되도록 상향 경사지게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 폴(410)은 지지판(520,530) 사이에서 제1축(430)에 회전가능하게 설치된다. 본 발명에서는 폴(410)이 제1축(430)을 중심으로 래칫형 톱니(150)와 맞물리도록 회전된 위치를 폴(410)의 맞물림 위치로 지칭하고(도 4 참조), 폴(410)이 제1축(430)을 중심으로 반대방향으로 회전하여 래칫형 톱니(150)로부터 이탈한 위치를 폴(410)의 맞물림 해제 위치로 지칭한다(도 5 참조). 폴(410)은 제1축(430)을 중심으로 맞물림 위치와 맞물림 해제 위치 사이에서 회전되게 설치된다.

폴(410)은, 폴(410)을 제1축(430)을 따라 회전 조작하기 위한 회전노브(412)를 구비할 수 있다. 사용자가 회전노브(412)를 잡고 회전시키는 동작에 의해 폴(410)은 맞물림 위치와 맞물림 해제 위치 사이에서 회전될 수 있다.

탄성지지 부재(420)는, 폴(410)이 맞물림 위치로 유지되도록 폴(410)을 탄성적으로 지지한다. 즉, 폴(410)의 접촉부(411)가 래칫형 톱니(150)와 접촉되는 방향으로, 폴(410)을 가압할 수 있게 설치된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 탄성지지 부재(420)는 폴(410)의 맞물림 위치와 맞물림 해제 위치 모두에서, 폴(410)을 지지하도록 설치된다.

탄성지지 부재(420)는, 접촉지지부(421), 스프링(422), 및 축연결부(423)를 포함한다. 접촉지지부(421)는 축연결부(423)에 대하여 길이방향으로 이동가능하게 설치되며, 그 사이에 스프링(422)이 설치된다. 스프링(422)은 접촉지지부(421)를 길이방향 외측으로 가압된다.

탄성지지 부재(420)는 지지판(520, 530) 사이에서, 제1축(430)의 하측으로 위치한 제2축(440)에 축연결부(423)가 회동가능하게 설치되며, 접촉지지부(421)는 폴(410)의 일 측면과 접촉하여 폴(410)을 맞물림 위치 및 맞물림 해제 위치에서 지지한다. 접촉지지부(421)의 단부는 폴(410)에서 탄성지지부재(420)에 마주보는 측면에 접촉된다.

접촉지지부(421)의 단부와 폴(410)의 접촉 관계를 보다 상세하게 살펴보면, 탄성지지 부재(420)와 마주보는 폴(420)의 일 측면에는, 접촉지지부(421)의 단부가 접촉하는 지점에 호형의 홈으로 형성된 접촉면(413)을 구비한다. 탄성지지 부재(420)의 접촉지지부(421)의 단부에는 홈에 대응되는 돌기(421a)가 형성될 수 있다. 호형의 홈 형태의 접촉면은 폴(410)의 맞물림 위치에서 제1축(430)과 제2축(440)을 연결하는 라인 외측으로 위치한다(도 4 참조). 따라서 맞물림 위치에서는, 접촉지지부(421)가 폴(410)을 가압할 때, 폴(410)의 접촉부(411)가 래칫형 톱니(150)에 맞닿는 방향으로 가압된다. 탄성 지지부재(420)는 폴(410)이 맞물림 위치를 유지하도록 가압한다.

폴(410)이 회전노브(412)에 의해 맞물림 해제 위치로 제1축(430)을 따라 회전하여 맞물림 해제 위치로 이동하면, 호형의 홈 형태의 접촉면은 제1축(430)과 제2축(440)을 연결하는 라인 선상 또는 그 내측으로 위치한다(도 5 참조). 따라서 맞물림 해제 위치에서는, 접촉지지부(421)가 폴(410)을 가압할 때, 폴(410)의 접촉부(411)가 래칫형 톱니(150)에 이격되는 방향으로 폴(410)이 가압된다. 탄성 지지부재(420)는 폴(410)이 맞물림 해제 위치를 유지하도록 가압한다. 호형의 홈 형태의 접촉면(413)과 돌기(421a)는 폴(410)과 탄성지지 부재(420) 사이에 접촉식 힌지 기능을 한다.

따라서, 회전 노브(412)를 눌러 폴(410)의 접촉부(411)가 래칫형 톱니(150)에 맞물리는 맞물림 위치로 폴(410)을 위치시키는 경우, 탄성지지 부재(420)는 제2 축(440)을 중심으로 래칫형 톱니(150)의 외측방향으로 회동함으로써 폴(410)에 탄성 지지력을 제공한다. 이 상태에서 사용자가 홀딩장치(400)에 힘을 가하여 하측으로 이동시키면, 홀딩장치(400)가 가스 스프링(200)의 상단과 함께 하측으로 이동하면서 강도가 조절된다. 탄성지지 부재(420)에 의해 폴(410)은 여전히 맞물림 위치로 가압되는 상태를 유지하고 있기 때문에, 홀딩장치(400)는 가스 스프링(200)의 상단을 위치 조절된 상태로 지지할 수 있다.

래칫형 톱니(150)는 폴(410)을 구비한 홀딩장치(400)가 아래측으로 이동하는 것만을 허용한다. 홀딩장치(400)를 상측으로 이동시키고자 사용자는 회전노브(412)를 당겨 접촉부(411)가 래칫형 톱니(150)로부터 이탈되는 맞물림 해제 위치로 폴(410)을 이동시키고 홀딩장치(400)를 상측으로 이동시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 홀딩장치(400)를 하측으로 이동시켜 강도를 증가시키는 것은 폴(410)이 래칫형 톱니(150)와 맞물린 상태에서 홀딩장치(400)를 당겨 하측으로 이동시키는 것만으로도 가능하게 때문에, 강도 조절이 매우 용이하게 이루어질 수 있다. 또한 강도를 약하게 조절하고자 하는 경우 회전노브(412)를 당겨 폴(410)을 맞물림 해제 위치로 폴(410)을 이동시킨 상태에서 수행될 수 있다.

홀딩장치(400)는 지지판(520,530)에 의해 가스 스프링(200)의 상단 및 가이드(510)와 일체로 연결된다.

지지판(520,530)은 작동암(100)을 사이에 개재하고 작동암(100)의 전면 및 후면에 배치된다. 지지판(520 530) 사이에는 작동암(100), 폴(410), 탄성지지 부재(520) 및 가이드(510)가 개재된다.

지지판(520,530)에는 작동암(100)의 결합축(250)이 관통하여 가이드(510)와 고정되며, 지지판(520, 530)과 가이드(510)를 서로 고정하기 위한 체결부재(540)가 체결된다. 또한, 제1축(430) 및 제2축(440)이 지지판(520,530)에 설치된다

지지판(520,530)에는 탄성지지 부재(420)의 회전을 제한하고 안내하는 회전제한공(450)이 형성된다. 회전제한공(450)을 통해 탄성지지 부재(420)의 스프링(422)의 측면이 돌출되고, 회전제한공(450)의 범위 내로 탄성지지 부재(420)의 회전이 제한된다. 회전제한공(450)은 탄성지지 부재(420)가 설정된 회전 범위 내에서 회전하도록 안내하고, 탄성지지 부재(420)가 설정된 위치에서 이탈하는 것을 방지한다.

첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 완력기의 홀딩장치(400)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 완력기의 홀딩장치에서 폴이 맞물림 위치로 배치된 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 완력기의 홀딩장치에서 폴이 맞물림 해제 위치로 배치된 상태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 6은 본 발명에 따른 완력기의 강도 중 가장 약하게 조절된 상태를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 완력기의 강도 중 가장 강하게 조절된 상태를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 홀딩장치(400)의 폴(410)의 접촉부(411)가 래칫형 톱니(150)에 맞물린 상태에서, 폴(410)을 맞물림 해제 위치로 이동시키지 않고서도 강도를 증가시키는 방향으로 강도 조절이 가능하다. 홀딩장치(400)를 잡고서 사용자가 홀딩장치(400)를 아래로 당기면, 폴(410)의 접촉부(411)가 래칫형 톱니(150)를 타고 이동하고, 이때, 가이드(510)가 가스 스프링(200)의 상단부와 함께 길이방향 홀(140)을 따라 하측으로 이동한다. 탄성지지 부재(420)가 폴(410)을 맞물림 위치로 누르고 있기 때문에 폴(410)이 래칫형 톱니(150)를 타고 이동된 후에도, 조절된 위치에서 폴(410)의 맞물림 상태가 유지된다. 따라서, 강도의 증가시키는 방향으로의 강도조절이 용이하게 이루어질 수 있다.

도 5를 참조하면, 홀딩장치(400)를 상측으로 이동시키기 위해서는, 폴(410)을 맞물림 해제 위치로 이동시키는 것이 필요하다. 폴(410)의 회전 노브(412)를 래칫형 톱니(150)의 외측으로 회전시킬 경우, 폴(410)이 제1축(430)을 중심으로 회전하고 탄성지지 부재(420)가 폴(410)을 맞물림 해제 위치로 유지시킨다. 따라서 사용자는 홀딩장치(400)를 잡고서 가이드(510) 및 가스 스프링(200)의 상단부를 길이방향 홀(140)을 따라 상측으로 이동시키는 것이 가능하다.

변형 실시예로서, 작동암(100)에 형성된 톱니(150)가 폴(410)의 일방향 이동을 허용하는 래칫형 톱니가 아니라면, 회전노브(412)를 이용하여 폴(410)을 맞물림 해제 위치로 이동시킨 후, 가스 스프링(200)의 상단의 위치를 조절할 수 있다. 가스 스프링(200)의 상단의 위치 조절 후에 회전노브(412)를 이용하여 폴(410)을 맞물림 위치로 이동시켜 조절된 위치에 고정할 수 있다.

이와 같은 방식으로 길이방향 홀(140)에 대한 가스 스프링(200)의 상단의 위치를 조절하여 사용자의 근력에 맞는 가스 스프링(200)의 강도를 조절할 수 있다.

강도 조절 시에, 도 6에 도시한 바와 같이, 가스 스프링(200)의 상단의 위치가 길이방향 홀(140)의 상단 위치에 대응하는 경우에 탄성력의 강도가 가장 약하게 된다. 작동암(100)을 서로 근접시켜 운동할 때 가스 스프링(200)이 압축되는 변위량이 가장 작다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 가스 스프링(200)의 상단의 위치가 길이방향 홀(140)의 하단 위치에 대응하는 경우에는 탄성력의 강도가 가장 강하게 된다. 작동암(100)을 서로 근접시켜 운동할 때 가스 스프링(200)이 압축되는 변위량이 가장 크다. 완력기의 강도 단수는 톱니(150)의 개수에 대응된다.

본 발명에 따른 완력기에 의하면, 운동 시작 위치인 작동암(100)의 최대 이격 위치에서, 길이방향 홀(140)에 대한 가스 스프링(200)의 상단의 위치를 조절함으로써, 완력기의 강도 조절이 가능하게 된다. 이로써, 사용자는 자신의 힘에 맞게 완력기의 강도를 조절하여 운동을 하는 것이 가능하게 된다.

상술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 작동암 140 : 길이방향 홀
150 : 톱니 200 : 가스 스프링
300 : 헤드 310 : 전면판
320 : 후면판 331 : 회전축
360 : 고정암 400 : 홀딩장치
410 : 폴 411 : 접촉부
412 : 회전 노브 420 : 탄성지지 부재
421 : 접촉지지부 422 : 스프링
423 : 축연결부 430 : 제1축
440 : 제2축 450 : 회전제한공
510 : 가이드 520, 530 : 지지판

Claims

헤드; 상기 헤드에 각각의 상단부가 회전축에 의해 결합하여 서로에 대해 접근 및 이격 운동을 하는 한 쌍의 작동암; 및 상기 한 쌍의 작동암 사이에서 서로 엇갈리게 배치되어, 상기 한 쌍의 작동암이 서로 이격되는 방향으로 탄성력을 제공하는 한 쌍의 가스 스프링;을 포함하는 완력기로서,
각 작동암에는 각 가스 스프링의 일측 단부가 상기 작동암의 길이방향을 따라 이동하는 것을 안내하는 길이방향 홀이 형성되고,
상기 가스 스프링의 상기 일측 단부에 결합되고 상기 길이방향 홀을 따라 이동가능하게 설치된 가이드; 및
상기 가이드를 상기 길이방향 홀의 선택된 위치에 홀딩하는 홀딩 장치를 포함하여,
상기 한 쌍의 작동암 사이의 간격이 상기 가이드를 상기 길이방향 홀을 따라 이동시켜 상기 가스 스프링의 상기 일측 단부의 위치를 조절하는 것에 의해 상기 가스 스프링에 의해 제공되는 탄성력의 강도가 조절되게 구성되며,
상기 길이방향 홀에 대응되는 상기 작동암의 외주면에는 톱니들이 형성되고,
상기 홀딩 장치는,
상기 각 작동암에 구비되어 상기 가스 스프링의 상기 일측 단부의 위치를 개별적으로 조정할 수 있도록 제공되되,
상기 작동암을 사이에 개재하여 배치되며, 상기 가이드와 연결되어 상기 가이드와 함께 상기 작동암을 따라 이동하게 설치되는 지지판(520, 530)과,
상기 지지판 사이에 상기 톱니 외측으로 제공되는 제1 축(420)과,
상기 톱니에 맞물리는 접촉부를 구비하고, 상기 제1 축(420)에 회전가능하게 장착되어, 상기 제1축에 대한 회전에 의해, 상기 접촉부가 상기 톱니에 맞물리는 맞물림 위치와 상기 접촉부가 상기 톱니로부터 이탈하는 맞물림 해제 위치 사이에서 이동가능하게 설치된 폴; 및
상기 지지판에 설치되고, 상기 폴이 맞물림 위치에 유지되도록 상기 폴을 탄성 지지하는 탄성지지 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 완력기.
제1항에 있어서,
상기 각 작동암의 상단부 외주면에는 치형부가 형성되고, 상기 한 쌍의 작동암의 치형부들은 서로 맞물려 회전하게 설치된 것을 특징으로 하는 완력기.
제1항에 있어서,
상기 길이방향 홀은 상기 가스 스프링이 릴리즈 상태에서 있을 때 상기 가스 스프링의 타단을 중심으로 하는 상기 가스 스프링의 일단의 회전 경로를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 완력기.
제1항에 있어서,
상기 톱니는 상기 폴이 맞물림 위치로 상기 탄성지지 부재에 의해 지지되는 상태에서 상기 폴이 일측 방향으로 이동하는 것을 허용하는, 일측 방향으로 경사진 래칫형 톱니로 형성되는 것을 특징으로 하는 완력기.
제1항에 있어서,
상기 지지판에는 상기 탄성지지 부재가 회전가능하게 설치되는 제2축이 더 구비되고,
상기 폴은 상기 탄성지지 부재와 마주보는 면에 상기 탄성지지 부재의 단부가 접촉되는 접촉면을 구비하고,
상기 폴의 회전에 의해 상기 탄성지지 부재가 함께 회전하면서 상기 탄성지지 부재의 단부가 상기 접촉면을 가압하는 방향이 변경됨으로써, 상기 폴은 맞물림 위치와 맞물림 해제 위치 각각에서 상기 탄성지지 부재에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 완력기.
제5항에 있어서,
상기 폴은, 상기 폴을 맞물림 위치와 맞물림 위치 사이에서 회전시키기 위한 회전노브를 구비하는 것을 특징으로 하는 완력기.
제5항에 있어서,
상기 탄성지지 부재는,
상기 제2축에 회전가능하게 설치되는 축연결부와, 상기 축연결부에 대하여 길이방향으로 이동가능하게 설치되고 단부가 상기 폴의 상기 접촉면에 접촉하는 접촉지지부와, 상기 접촉지지부와 상기 축연결부 사이에 배치되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 완력기.
제5항에 있어서,
상기 지지판에는 상기 탄성지지 부재의 회전 간격을 제한하는 회전제한공이 설치되는 것을 특징으로 하는 완력기.
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