KR102607735B1 - 관성 파워핸들 - Google Patents

Abstract

관성 파워핸들은 내부수용공간이 형성되는 핸들본체, 핸들본체의 내부수용공간에 배치되어 복수 크기 및 무게의 무게추가 장착 가능하며, 핸들본체의 길이방향을 따라 이동 가능한 추장착부 및 추장착부가 핸들본체의 길이방향을 따라 탄성적으로 이동되도록 하는 탄성이동조절부를 포함한다.

Description

관성 파워핸들{Inertial power handle}

본 발명은 관성 파워핸들에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관성을 이용하여 유산소 운동을 할 수 있는 관성 파워핸들에 관한 것이다.

학업을 수행하는 학생들은 고학년으로 올라갈수록 운동할 시간이 부족하며 코로나19 확산으로 학교내 체력증진 활동에 제약사항이 발생하면서 학생의 신체 및 정신건강이 동시에 위협받고 있는 게 현실이다. 뇌기능 및 집중력 저하로 이어져 학생의 학습 수월성에 부정적 영향을 미칠 수 있다. 이를 개선하기 위한 운동으로 중량 부하 유산소 운동이 심폐기능, 기억력 향상 등 학생의 신체 및 정신건강함양에 좋다는 것이 알려지고 있다.

그러나 현재 중량 부하 유산소 운동을 위한 운동기구는 덤벨처럼 디자인이 투박했으며, 무게를 바꿀 수 없고, 학생 권장 무게보다 훨씬 무거운 운동 기구들만 있으므로 학생을 위한 유산소운동에는 적합하지 않는 경우가 많다는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 사용자에 맞도록 하는 무게를 변경할 수 있으며, 유산소 운동 효율을 증대시킬 수 있는 관성 파워핸들을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 관성 파워핸들은, 내부수용공간이 형성되는 핸들본체; 상기 핸들본체의 내부수용공간에 배치되어 복수 크기의 무게추가 장착 가능하며, 상기 핸들본체의 길이방향을 따라 이동 가능한 추장착부; 및 상기 추장착부가 상기 핸들본체의 길이방향을 따라 탄성적으로 이동되도록 하는 탄성이동조절부를 포함한다. 추장착부에 복수의 크기 및 무게의 무게추를 장착하여 운동을 수행할 수 있으므로 사용자 각각에 맞는 무게로 운동이 가능하며, 탄성이동조절부가 무게추가 장착된 추장착부가 이동되는 관성을 이용할 수 있도록 하므로 운동의 효율성이 향상될 수 있다.

여기서, 상기 탄성이동조절부는, 상기 핸들본체 내부수용공간의 길이방향 일측과 타측에 고정 결합된 고정연결고리부; 상기 추장착부의 길이방향 일측과 타측의 외측에 고정 결합된 이동연결고리부; 및 상기 고정연결고리부와 상기 이동연결고리부에 연결되는 인장스프링을 포함하면 핸들본체 내부수용공간에서 왕복 이동하며 관성을 갖는 추장착부에 관성에 대한 반대방향의 탄성을 가하므로 운동의 효율성이 향상될 수 있어 바람직하다.

그리고 상기 핸들본체는, 길이방향을 따른 일측은 폐쇄되어 있고 타측은 상기 추장착부가 입출 가능하도록 하는 개구가 형성되며, 외측에는 사용자가 파지하기 위한 형상으로 실리카, 라텍스, 폴리염화비닐, 고무, 엘라스토머, 폴리우레탄 중 적어도 하나의 재료로 이루어지는 핸들본체부; 상기 핸들본체부 내부수용공간을 외부에서 볼 수 있도록 형성된 투명창; 및 상기 핸들본체부의 개구를 개방 및 차폐하는 뚜껑을 포함하면 투명창을 통해 추장착부가 이동되는 것을 볼 수 있으며, 뚜껑에 다양한 운동기구가 결합되도록 할 수 있고, 사용자가 파지하기 편할 수 있어 바람직하다.

여기서, 상기 핸들본체는, 상기 핸들본체 내부수용공간의 일측영역과 타측영역에 길이방향을 따라 상기 고정연결고리부가 고정되기 위한 복수의 고정결합부를 포함하면 고정연결고리부가 위한 복수의 고정결합부에 결합되는 위치에 따라 핸들본체를 흔들어 발생하는 관성력의 크기를 조절할 수 있어 바람직하다.

그리고 상기 추장착부는, 장착본체; 상기 장착본체에 형성되며, 복수 크기의 상기 무게추가 수용되도록 형성된 추수용부; 및 상기 추수용부에 장착된 상기 무게추를 고정시키는 추고정부를 포함하면 다양한 크기 및 무게의 무게추를 쉽게 추고정부로 고정시켜 장착할 수 있어 바람직하다.

본 발명에 따르면 추장착부에 복수의 크기 및 무게의 무게추를 장착하여 운동을 수행할 수 있으므로 사용자 각각에 맞는 무게로 운동이 가능하며, 탄성이동조절부가 무게추가 장착된 추장착부가 이동되는 관성을 이용할 수 있도록 하므로 운동의 효율성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

또한, 핸들본체 내부수용공간에서 왕복 이동하며 관성을 갖는 추장착부에 관성에 대한 반대방향의 탄성을 가하므로 운동의 효율성이 향상될 수 있고, 투명창을 통해 추장착부가 이동되는 것을 볼 수 있으며, 뚜껑에 다양한 운동기구가 결합되도록 할 수 있고, 사용자가 파지하기 편할 수 있는 효과가 있다.

또한, 고정연결고리부가 위한 복수의 고정결합부에 결합되는 위치에 따라 핸들본체를 흔들어 발생하는 관성력의 크기를 조절할 수 있고, 다양한 크기 및 무게의 무게추를 쉽게 추고정부로 고정시켜 장착할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 관성 파워핸들의 구성 예시도이다.
도 2는 관성 파워핸들의 분해 상세도이다.
도 3은 관성 파워핸들의 예시도이다.
도 4는 추장착부의 상세도이다.
도 5는 고정결합부의 동작도이다.
도 6은 운동에 따른 추장착부의 동작도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 관성 파워핸들(1)을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 관성 파워핸들(1)의 구성 예시도이고, 도 2는 관성 파워핸들(1)의 분해 상세도이며, 도 3은 관성 파워핸들(1)의 예시도이고, 도 4는 추장착부(20)의 상세도이며, 도 5는 고정결합부(15)의 동작도이고, 도 6은 운동에 따른 추장착부(20)의 동작도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하여 관성 파워핸들(1)의 구성을 설명한다.

관성 파워핸들(1)은 핸들본체(10), 추장착부(20), 탄성이동조절부(30), 끈연결부(40), 무게추(50) 및 줄넘기줄(60)을 포함한다.

핸들본체(10)는 핸들본체부(11), 투명창(12), 뚜껑(13), 내부수용공간(14) 및 고정결합부(15)를 포함한다.

핸들본체부(11)는 길이방향을 따른 일측은 폐쇄되어 있고 타측은 추장착부(20)가 입출 가능하도록 하는 개구가 형성된다.

투명창(12)은 핸들본체부(11) 내부수용공간을 외부에서 볼 수 있도록 형성된다.

뚜껑(13)은 핸들본체부(11)의 개구를 개방 및 차폐하여 결합될 수 있도록 형성된다. 뚜껑(13)은 줄넘기줄(60)이 연결 결합될 수 있도록 하는 줄넘기줄연결부(131)가 형성될 수 있다.

줄넘기줄연결부(131)는 관통공으로 형성되어 줄넘기줄(60)이 삽입된 후 묶여 걸리도록 할 수 있다.

내부수용공간(14)은 추장착부(20)가 왕복이동 가능하도록 핸들본체부(11)의 길이방향을 따라 형성될 수 있으며, 축선을 가지고 형성되는 원기둥형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

고정결합부(15)는 핸들본체(10) 내부수용공간의 일측영역과 타측영역에 길이방향을 따라 고정연결고리부(31)가 고정되기 위한 구성이다. 고정결합부(15)는 핸들본체(10) 내부수용공간의 일측영역과 타측영역에 길이방향을 따라 복수로 형성될 수 있으며, 고정연결고리부(31)가 삽입되어 고정되도록 하는 복수의 홈으로 형성될 수 있다. 고정결합부(15)는 고정연결고리부(31)가 걸리는 복수의 걸림부로 형성될 수도 있으며, 고정연결고리부(31)는 복수의 걸림부에 걸리는 걸림홈이 형성될 수도 있다.

추장착부(20)는 핸들본체(10)의 내부수용공간에 배치되어 복수 크기 및 무게의 무게추(50)가 장착 가능하며, 핸들본체(10)의 길이방향을 따라 이동 가능하다. 추장착부(20)는 장착본체(21), 추수용부(22) 및 추고정부(23)를 포함할 수 있다.

장착본체(21)는 핸들본체(10)의 내부수용공간(14)에 삽입 장착될 수 있도록 하는 형상을 가질 수 있으며, 내부수용공간(14)이 원기둥형상으로 형성되는 경우 이에 대응한 원기둥형상을 가질 수 있다.

추수용부(22)는 장착본체(21)에 형성되며, 복수 크기의 무게추(50)가 수용되도록 형성된다. 추수용부(22)는 원기둥형상의 무게추가 수용 장착될 수 있도록 대응한 원기둥형상을 가질 수 있다.

추고정부(23)는 추수용부(22)에 장착된 무게추(50)를 고정시킬 수 있다. 추고정부(23)는 고정본체(231), 스프링수용부(232) 및 고정스프링(233)을 포함할 수 있다.

고정본체(231)는 무게추(50)의 일측과 타측이 안착되도록 하는 안착홈 형상을 갖고 형성될 수 있다. 고정본체(231)는 장착본체(21)의 축선을 따라 이동되어 상호 접근 및 이격될 수 있도록 한 쌍으로 형성될 수 있다.

스프링수용부(232)는 고정본체(231)에 연결되어 고정본체(231)가 장착본체(21)의 축선을 따라 이동될 수 있도록 하는 방향으로 연장 형성되며, 고정스프링(233)을 수용한다.

고정스프링(233)은 스프링수용부(232)에 수용된 상태에서 한 쌍으로 형성된 고정본체(231)가 상호 가까워지는 방향으로 탄성을 가한다.

탄성이동조절부(30)는 추장착부(20)가 핸들본체(10)의 길이방향을 따라 탄성적으로 이동되도록 할 수 있다. 탄성이동조절부(30)는 고정연결고리부(31), 이동연결고리부(32) 및 인장스프링(33)을 포함할 수 있다.

고정연결고리부(31)는 핸들본체(10) 내부수용공간(14)의 길이방향 일측과 타측에 고정 결합된다.

이동연결고리부(32)는 추장착부(20)의 길이방향 일측과 타측의 외측에 고정 결합된다.

인장스프링(33)은 고정연결고리부(31)와 이동연결고리부(32)에 연결되어 추장착부(20)가 이동되는 방향의 반대방향으로 탄성을 가한다.

끈연결부(40)는 핸들본체(10)의 일측에 형성되어 끈이 연결될 수 있도록 하는 고리형상을 갖는다.

무게추(50)는 다양한 크기와 무게로 이루어질 수 있다. 무게추(50)는 추수용부(22)에 수용되는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 무게추(50)의 크기 중 굵기는 추수용부(22)에 수용되는 굵기로 형성되어야 하며, 길이는 다양하게 무게에 따라 형성될 수 있다. 무게추(50)가 추수용부(22)의 길이 전체에 수용되지 못할 수 있으므로 고정되지 않는 것을 방지하기 위하여 무게추(50)는 무게추고정부재(51)를 포함할 수 있다.

줄넘기줄(60)은 뚜껑(13)에 결합되어 줄넘기를 할 수 있도록 할 수 있다.

도 2는 관성 파워핸들(1)의 분해 상세도이다.

도 2 (a) 관성 파워핸들(1)의 구성에 대한 분해 상세도이다.

도 2 (b) 추장착부(20)와 탄성이동조절부(30)의 상세도이다.

도 3은 관성 파워핸들(1)의 예시도이다.

뚜껑(13)에 줄넘기줄(60)이 연결되어 줄넘기 운동을 할 수 있도록 하는 예시도이다. 사용자가 줄넘기를 하는 경우 핸들본체(10)을 양손으로 잡고 돌리면 내부수용공간(14)의 추장착부(20)가 길이방향을 따라 왕복 이동되면서 관성을 이동하여 운동이 되면서 줄넘기 운동도 된다. 줄넘기 운동만이 아니라 무게중심이동 하는 것이 맞물리면서 강력한 스윙이 가능해져 운동 효율이 증대될 수 있다.

도 4는 추장착부(20)의 상세도이다.

도 4 (a) 스프링수용부(232)에 수용된 고정스프링(233)에 의해 한 쌍의 고정본체(231)가 상호 접근되어 있는 상태이다.

도 4 (b) 사용자가 한 쌍의 고정본체(231)를 벌린 상태에서 무게추(50)를 추수용부(22)에 넣은 다음 한 쌍의 고정본체(231)가 무게추(50)를 파지하도록 하면 무게추(50)가 추수용부(22)에 고정된다.

도 5는 고정결합부(15)의 동작도이다.

도 5 (a) 고정연결고리부(31)에 인장스프링(33)이 우측에 연결되어 있고, 고정연결고리부(31)의 좌측에는 복수의 홈(A, B, C) 형상으로 형성된 고정결합부(15)가 배치되어 있다.

도 5 (b) 사용자가 고정연결고리부(31)를 잡고 복수의 홈(A, B, C) 형상으로 형성된 고정결합부(15) 중 A의 홈에 끼임 결합시킨 상태이다. 인장스프링(33)의 인장력 크기가 어느 정도가 적당한 지 사용자에 따라 다르므로 이를 고려하여 조절할 수 있도록 고정결합부(15)가 복수의 홈(A, B, C) 형상으로 형성된다.

도 6은 운동에 따른 추장착부(20)의 동작도이다.

도 6 (a) 사용자가 관성 파워핸들(1)을 평행한 상태에서 손으로 잡고 있다. 이 경우 추장착부(20)의 무게추(50)가 중앙에 위치해 있다.

도 6 (b) 사용자가 관성 파워핸들(1)을 앞으로 흔들면 추장착부(20)의 무게추(50)가 관성에 의해 우측으로 쏠리다가 사용자가 앞으로 움직이던 팔을 멈추면 추장착부(20)의 무게추(50)가 관성에 의해 좌측으로 쏠리게 되며 추장착부(20)의 무게추(50)가 좌측의 핸들본체부(11)의 내측벽에 부딪쳐서 소리가 나기도 한다.

도 6 (c) 사용자가 관성 파워핸들(1)을 앞에서 뒤로 흔들면 추장착부(20)의 무게추(50)가 관성에 의해 좌측으로 쏠리다가 사용자가 뒤로 움직이던 팔을 멈추면 추장착부(20)의 무게추(50)가 관성에 의해 우측으로 쏠리게 되며 추장착부(20)의 무게추(50)가 우측의 핸들본체부(11)의 내측벽에 부딪쳐서 소리가 나기도 한다.

이러한 동작을 반복하여 수행하게 되면 팔운동이 될 수 있으며 팔운동을 하는 경우 리듬감을 가지고 할 수 있으므로 장시간 공부를 하는 중에 운동과 함께 스트레스를 해소할 수 있다.

여기서, 관성 파워핸들(1)을 이용하여 적은 무게로도 운동량을 효율적으로 극대화시킬 수 있었던 방법은 하기와 같다.

1. 탄성과 관성을 이용하였으며 팔의 스윙과 무게추의 무게중심 이동과 토크(물체에 작용하여 물체를 회전시키는 원인이 되는 물리량)에 의하여 극대화될 수 있다.

2. 그네를 생각하면 된다. 위치에너지와 운동에너지의 합은 늘 같아야 하는데, 그네는 어딘 가에서 추가적인 에너지를 받아서 점점 더 위로 올라갈 수 있다. 저는 이러한 부분을 적용하였다. 그네가 추가적으로 에너지를 받는 이유는 사람이 그네를 타면서 서서 타다가 앉거나, 다리를 폈다가 구부리거나 하면서 그네의 회전축과 무게중심과의 거리가 변화를 하는데 이러한 것에 의하여 에너지가 발생하는 것이다.

일반적으로 파워 워킹이나 달리기를 할 때 팔을 펴서 스윙하지 않고 다리 근처로 내려갈 때는 팔의 길이가 길어지며 (회전축과 무게중심이 가장 멀어짐) 가슴 쪽으로 올릴 때는 팔이 굽어져 회전축과 매우 가까워진다. 이렇게 함으로써 그네처럼 팔의 회전축인 어깨와 무게중심 간의 거리가 바뀌면서 추가적이 에너지가 생기게 되는 것이다. 또한 이때, 관성에 의하여 무게 추가 더 위로 올라가서 무게 중심을 좀더 회전축에 가깝게 만든다. (파워핸들을 차고 팔을 높게 스윙하면 그 각도가 나옴). 이때 딱딱 소리도 잘 나게 된다. 이렇게 함으로써 무게가 작더라도 운동량을 좀더 극대화할 수 있었다.

여기서, 관성 파워핸들(1)을 이용하여 개인 및 학교와 같은 단체에서 사용이 가능하며 줄넘기, 조깅과 같은 유산소 운동과 근력운동을 함께 할 수 있다. 팔 휘둘리기와 같은 간단한 스트레칭과 척추 측만증 자세교정도 가능하다. 관성 파워핸들(1)을 이용한 운동의 특장점 및 차별화 포인트는 하기와 같다.

1. 탄성/관성/토크 성질이용 짧은 운동시간으로 운동량 극대화 가능: 인장스프링에 의하여 무게추가 실린더 내부에서 무게중심이동 하는 것과 실린더 자체가 파워핸들 내부에서 무게중심이동 하는 것이 맞물리면서 강력한 스윙이 가능해진다.

2. 리듬감 유지, 적정 운동상태 모니터링 가능: 팔의 스윙이 완벽하게 이루어졌을 때만 실린더가 부딪치면서 '딱', 딱' 소리가 발생한다.

3. 사용자 각자에게 알맞은 가중 무게 적용 가능: 몸무게 1% 적정가중 무게로 변경 용이하다. 초심자, 척추 측만증 사용자도 사용 가능하다.

4. 전용뚜껑 교체로 줄넘기 운동 가능, 인체공학적 그립형태 디자인, 투명재질로 무게식별 용이하다.

상기의 실시 예 이외의 변형 가능한 실시 예를 설명한다.

여기서, 핸들본체(10)는 사용자의 손에 부드러우면서 감각에 좋은 실리카, 라텍스, 폴리염화비닐, 고무, 엘라스토머, 폴리우레탄 등의 재료를 이용하여 이루어질 수 있다.

탄성이동조절부(30)의 인장스프링(33)의 인장력은 사용자가 조절할 수 있도록 다양한 인장력의 복수의 인장스프링(33)이 제공될 수 있으며, 사용자는 흔들어서 추장착부(20)의 무게추(50)가 핸들본체부(11)의 내측벽에 쉽게 부딪치게 하는 인장력을 선택하기 보다는 조금 세게 흔들어야 추장착부(20)의 무게추(50)가 핸들본체부(11)의 내측벽에 쉽게 부딪치도록 하는 인장력의 인장스프링(33)이 장착되도록 하는 것이 운동효과를 증진시키는데 바람직하다.

상기의 관성 파워핸들(1)로 인하여, 추장착부에 복수의 크기 및 무게의 무게추를 장착하여 운동을 수행할 수 있으므로 사용자 각각에 맞는 무게로 운동이 가능하며, 탄성이동조절부가 무게추가 장착된 추장착부가 이동되는 관성을 이용할 수 있도록 하므로 운동의 효율성이 향상될 수 있다.

또한, 핸들본체 내부수용공간에서 왕복 이동하며 관성을 갖는 추장착부에 관성에 대한 반대방향의 탄성을 가하므로 운동의 효율성이 향상될 수 있고, 투명창을 통해 추장착부가 이동되는 것을 볼 수 있으며, 뚜껑에 다양한 운동기구가 결합되도록 할 수 있다.

또한, 고정연결고리부가 위한 복수의 고정결합부에 결합되는 위치에 따라 핸들본체를 흔들어 발생하는 관성력의 크기를 조절할 수 있고, 다양한 크기 및 무게의 무게추를 쉽게 추고정부로 고정시켜 장착할 수 있다.

1: 관성 파워핸들
10: 핸들본체 11: 핸들본체부
12: 투명창 13: 뚜껑
131: 줄넘기줄연결부 14: 내부수용공간
15: 고정결합부
20: 추장착부 21: 장착본체
22: 추수용부 23: 추고정부
231: 고정본체 232: 스프링수용부
233: 고정스프링
30: 탄성이동조절부 31: 고정연결고리부
32: 이동연결고리부 33: 인장스프링
40: 끈연결부 50: 무게추
51: 무게추고정부재 60: 줄넘기줄

Claims (5)

1. 관성 파워핸들에 있어서,
   내부수용공간이 형성되는 핸들본체;
   상기 핸들본체의 내부수용공간에 배치되어 복수 크기 및 무게의 무게추가 장착 가능하며, 상기 핸들본체의 길이방향을 따라 이동 가능한 추장착부; 및
   상기 추장착부가 상기 핸들본체의 길이방향을 따라 탄성적으로 이동되도록 하는 탄성이동조절부를 포함하되,
   상기 추장착부는, 장착본체; 상기 장착본체에 형성되며, 복수 크기의 상기 무게추가 수용되도록 형성된 추수용부; 및 상기 추수용부에 장착된 상기 무게추를 고정시키는 추고정부를 포함하고,
   상기 추고정부는 상기 무게추의 일측과 타측이 안착되도록 안착홈 형상을 갖고, 상기 장착본체의 축선을 따라 이동되어 상호 접근 및 이격될 수 있도록, 한 쌍으로 형성되는 고정본체; 상기 고정본체에 연결되어 상기 고정본체가 상기 장착본체의 축선을 따라 이동될 수 있도록 하는 방향으로 연장 형성되는 스프링수용부; 상기 스프링수용부에 수용된 상태에서 한 쌍으로 형성된 상기 고정본체가 상호 가까워지는 방향으로 탄성을 가하는 고정스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 파워핸들.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 탄성이동조절부는,
   상기 핸들본체 내부수용공간의 길이방향 일측과 타측에 고정 결합된 고정연결고리부;
   상기 추장착부의 길이방향 일측과 타측의 외측에 고정 결합된 이동연결고리부; 및
   상기 고정연결고리부와 상기 이동연결고리부에 연결되는 인장스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 파워핸들.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 핸들본체는,
   길이방향을 따른 일측은 폐쇄되어 있고 타측은 상기 추장착부가 입출 가능하도록 하는 개구가 형성되며, 외측에는 사용자가 파지하기 위한 형상으로 실리카, 라텍스, 폴리염화비닐, 고무, 엘라스토머, 폴리우레탄 중 적어도 하나의 재료로 이루어지는 핸들본체부;
   상기 핸들본체부 내부수용공간을 외부에서 볼 수 있도록 형성된 투명창; 및
   상기 핸들본체부의 개구를 개방 및 차폐하는 뚜껑을 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 파워핸들.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 핸들본체는,
   상기 핸들본체 내부수용공간의 일측영역과 타측영역에 길이방향을 따라 상기 고정연결고리부가 고정되기 위한 복수의 고정결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성 파워핸들.
   
5. 삭제

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