KR19980059260U - 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치 - Google Patents

Abstract

웨이트 트레이닝 기구의 웨이트 스텍(Weight Stack)을 원하는 중량만큼 자동으로 설정할 수 있고 또한, 실시한 운동 회수를 나타낼 수 있도록 이루어진 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치에 관한 것이다.

이러한 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치는 프레임과, 이 프레임에 고정 설치되는 가이드 수단과, 이 가이드 수단에 결합되어 상하로 왕복될 수 있으며 관통된 나사산이 형성된 웨이트 스텍과, 중량설정시 상기한 웨이트 스텍과 나사 결합되는 회전축과, 이 회전축을 구동시키는 스텝모터와, 상기한 회전축 내측으로 이동 가능하게 결합되는 중심축과, 이 중심축의 일측단이 고정되고 상기한 가이드 수단에 결합되고 실질적으로 웨이트 스텍을 리프팅하는 케이블이 고정된 플레이트와, 상기한 스텝모터의 회전을 제어하는 제어부로 이루어진다.

상기한 제어부는 스텝모터의 초기위치를 감지하는 위치 센서와, 웨이트 스텍이 상하로 이동한 횟수를 감지하는 회수 센서로부터 신호를 받아 운동량을 표시할 수 있는 수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.

Description

웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치

본 고안은 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이트 트레이닝 기구의 웨이트 스텍(Weight Stack)을 원하는 중량만큼 자동으로 설정할 수 있고 또한, 실시한 운동 회수를 나타낼 수 있도록 이루어진 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 웨이트 트레이닝 기구는 신체 여러 부분의 근력과 지구력을 향상 및 유지시켜주어 건강을 증진시키기 위한 운동기구이다.

이러한 웨이트 트레이닝 기구는 신체의 어느 일부분만 단련할 수 있도록 마련된 것과, 여러 가지의 신체단련운동을 하나의 운동기구에서 효과적으로 실시할 수 있는 것들이 제공되고 있다.

이러한 웨이트 트레이닝 기구는 탄성체 및 유압을 이용하는 방법과 중량물을 이용하는 방법으로 크게 구분된다.

상기한 웨이트 트레이닝 기구 중에서 중량물을 이용하는 기구는 통상적으로 2개의 수직 프레임 사이에 중량 가변식 웨이트 스텍을 케이블과 풀리로 설치하고 전방에는 조립식 시트를 설치하여 다양하고 비교적 많은 운동을 실시할 수 있도록 마련된다.

이러한 중량 가변식 웨이트 트레이닝 기구에 있어서는 기구를 사용하는 사용자에 맞게 중량을 설정하여 사용하여야 하는데, 이러한 중량을 설정하기 위하여 웨이트 스텍의 측면에 마련된 구멍과, 이 웨이트 스텍을 관통하여 위치하는 중심축의 구멍에 결합핀을 삽입하여 필요한 중량을 선택하도록 하고 있다.

이러한 종래 구성은 결합핀의 직경보다 웨이트 스텍과 중심축의 구멍 직경이 커야만 결합핀이 삽입될 수 있기 때문에 결합핀 주위에는 틈새가 생기게 된다.

따라서 웨이트 트레이닝시 웨이트 스텍이 승하강 하면서 받는 충격에 의해 결합핀이 쉽게 빠질 수 있으며, 이러한 상태가 되면 상기한 웨이트 스텍이 중심축에서 이탈되어 사용자가 웨이트 스텍을 들어올리기 위해 힘을 가하다 중심봉만 올라가게 되므로 부상을 입게되는 문제점이 있다.

또한, 상기한 웨이트 트레이닝 기구는 일반적으로 운동 회수를 카운트 할 수 있는 장치가 마련되지 않아 정확한 운동량을 알 수 없게된다.

이렇게 되면 사용자가 실시한 운동 횟수를 정확하게 셀 수 없기 때문에 운동량을 계산할 수 없게 되므로 과도한 운동으로 신체에 이상이 생기게 되는 문제점이 발생한다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 웨이트 트레이닝 기구의 웨이트 스텍의 중량을 용이하게 설정할 수 있으며, 설정된 웨이트 스텍이 이탈될 염려가 없고, 이러한 웨이트 트레이닝 기구로 실시한 운동회수를 정확하게 나타낼 수 있어 사용자의 안전성을 확보할 수 있고, 과도한 운동으로 생길 수 있는 신체의 이상을 미연에 방지할 수 있는 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 실현하기 위하여 프레임과, 이 프레임에 고정 설치되는 가이드 수단과, 이 가이드 수단에 결합되어 상하로 왕복될 수 있으며 관통된 나사산이 형성된 웨이트 스텍과, 중량설정시 상기한 웨이트 스텍과 나사 결합되는 회전축과, 이 회전축을 구동시키는 스텝모터와, 상기한 회전축 내측으로 이동 가능하게 결합되는 중심축과, 이 중심축의 일측단이 고정되고 상기한 가이드 수단에 결합되고 실질적으로 웨이트 스텍을 리프팅하는 케이블이 고정된 플레이트와, 상기한 스텝모터의 회전을 제어하는 제어부를 제공한다.

상기한 제어부는 스텝모터의 초기위치를 감지하는 위치 센서와, 웨이트 스텍이 상하로 이동한 회수를 감지하는 회수 센서로부터 신호를 받아 운동량을 표시할 수 있는 수단을 갖춘 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 주요부분을 도시한 초기상태의 단면도.

도 3 내지 도 4는 본 고안에 따른 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치가 작동하여 설정된 중량이 선택된 것을 나타내는 단면도.

도 5는 본 고안에 따라 설정된 웨이트 스텍이 상승된 상태를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1 은 본 고안에 의한 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 주요부분을 도시한 단면도로서 대략 장방형의 단면형상을 갖는 금속재질의 프레임(2)과, 이 프레임(2)에 길이 방향으로 고정 설치되는 한 쌍의 가이드 봉(4)을 갖는다.

상기한 가이드 봉(4)은 견고하게 유지될 수 있도록 그 상단부에 프레임(2)에 용접이나 볼트결합 또는 끼움 결합으로 고정되는 고정수단(6)이 마련되고, 하단부는 상기한 프레임(2)과 고정되거나 접촉하는 상태에서 고무 등과 같이 하중을 흡수할 수 있는 재질로 이루어진 완충부재(8)가 설치된다.

이러한 가이드 봉(4)에는 이 가이드 봉(4)을 따라서 상하로 왕복 될 수 있는 웨이트 스텍(10)이 조립되며, 이 웨이트 스텍(10)의 하단부는 상기한 완충부재(8)가 위치하여 웨이트 트레이닝시 웨이트 스텍(10)이 하강하여 발생될 수 있는 충격을 완화하여 주도록 구비된다.

상기한 웨이트 스텍(10)은 일정한 중량 및 형상을 갖는 다수의 단위부재를 적층하여 이루어지는데, 이러한 웨이트 스텍(10)에는 가이드 봉(4)이 들어갈 수 있도록 관통된 구멍(12)이 양측으로 형성되고, 이 구멍(12)에는 상기한 가이드 봉(4)을 따라 원활하게 승하강 되도록 부싱(14)이 끼워진다.

상기한 부싱(14)은 금속 또는 단단한 합성수지 등으로 제작할 수 있으며 마찰력이 적은 재질로 제작하는 것이 바람직하다.

그리고 상기한 웨이트 스텍(10)의 구멍(12) 사이에는 회전축(16)이 결합될 수 있는 나사구멍(18)이 뚫려진다.

상기한 회전축(16)은 도 2에 도시된 바와 같이 중공으로 형성되고 외측 상단부에는 기어(20)가 구비되며, 하단부 내외 측으로 나사산(22)(24)이 마련된다.

이와 같은 회전축(16)은 하단부 외측에 형성된 나사산(24)과 상기한 웨이트 스텍(10)에 형성된 나사구멍(18)이 나사결합 가능하도록 이루어진다.

그리고 상기한 회전축(16) 내측으로는 나사산(26)을 갖는 중심축(28)이 끼워지는데, 이 나사산(26)과 상기한 회전축(16) 하단부 내측에 형성된 나사산(22)이 나사 결합되어 회전축(16)은 회전하면서 승강이 이루어질 수 있는 구조를 갖추고 있다.

또한 상기한 중심축(28) 상단은 가이드 봉(4)을 따라 상하로 위치이동 가능하게 결합된 플레이트(30) 아래쪽 면에 고정부재(32) 등을 이용하여 고정한다.

즉, 일측단이 플레이트(30)에 고정된 중심축(28)의 나사산(26)과, 회전축(16)의 내측 나사산(22)이 상하로 이동 가능하게 결합되고, 이 회전축(16)은 외측 하단부에 형성된 나사산(24)이 웨이트 스텍(10)의 나사구멍(18)과 결합된다.

상기한 바와 같은 결합은 웨이트 트레이닝시 웨이트 스텍(10)이 상하로 왕복하면서 발생되는 충격에도 상기한 웨이트 스텍(10)이 이탈할 수 없는 상태가 되므로 사용자의 안전성을 확보할 수 있다.

상기한 플레이트(30) 위쪽 면에는 고정부재(34)로 고정된 케이블(36)이 연결되는데, 이 케이블(36)은 상기한 프레임(2) 상단부에 뚫려진 구멍(38)을 통과하고 프레임(2)에 고정 설치된 고정대(40)에서 회전 가능하게 결합된 풀리(42)를 통하여 본 고안의 실시 예로 제공된 웨이트 트레이닝 기구인 인클라인 체스트 프레스(Incline Chest Press)(I)의 디스크 휠(D)을 통하여 시트(S)의 상단에 마련되어 실질적으로 웨이트 스텍(10)을 리프팅 할 수 있는 손잡이 부재(H)에 연결된다.

상기한 인클라인 체스트 프레스(I)는 손잡이 부재(H)를 들어올릴 때 케이블(36)이 당겨지는 구조이면 어떠한 형태의 것이라도 본 고안에 적용이 가능하다.

그리고 상기한 회전축(16)을 구동시키기 위하여 스텝모터(44)가 제공되는데, 이 스텝모터(44)는 가이드 봉(4)을 따라 상하로 이동 가능하게 결합되는 고정부재(46)와, 중심축(28)을 따라서 상하로 이동 가능하게 설치되는 슬라이드 유닛(48)으로 고정되도록 이루어진다.

상기한 고정부재(46)와 슬라이드 유닛(48)의 일측은 스텝모터(44)의 회전력으로부터 유지될 수 있도록 상기한 스텝모터(44)에 단단하게 고정된다.

상기한 슬라이드 유닛(48) 내측에는 중심축(28)을 따라서 쉽게 승하강 할 수 있도록 도시되지 않은 베어링이 제공된다.

상기한 스텝모터(44)에는 축(50)과 연결된 기어(52)가 마련되어 상기한 회전축(16) 상단부에 구비된 기어(20)와 타이밍벨트(54)로 연결됨으로서 스텝모터(44)가 구동시 회전축(16)이 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 본 고안은 상기한 스텝모터(44)가 구동하는데 필요한 전원과 이 구동력을 제어하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 조작부(56) 및 디스플레이부(58)를 갖춘 제어부(60)가 제공된다.

이 제어부(60)는 조작부(56)로부터 입력되는 신호를 받는 컨트롤러에 의해 스텝모터(44)로 인가되는 전류의 펄스 수를 제어하여 회전축(16)의 승강 행정을 조절하는 것으로서, 이러한 기술은 통상적으로 사용되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고 상기한 제어부(60)는 프레임(2)에 고정 설치된 회수 센서(62) 및 플레이트(30) 하단부에 고정 설치되는 위치 센서(64)와 전선(W)으로 연결되어 상기한 센서(62)(64)에서 전달되는 신호를 감지하는 기능도 보유한다.

상기한 회수 센서(62)는 웨이트 트레이닝 기구를 이용하여 운동할 때 웨이트 스텍(10)이 상하로 이동하는 것을 감지하여 제어부(60)에 형성된 디스플레이부(58)에 실시한 회수를 숫자나 문자 등으로 나타낼 수 있다.

이렇게 실시한 운동회수를 알 수 있게되면 정확한 운동량을 측정할 수 있기 때문에 각 개인에 따라 보다 효율적으로 운동을 할 수 있게된다.

상기한 위치 센서(64)는 스텝모터(44)가 초기위치에 위치할 수 있도록 하기 위하여 제공되는데, 웨이트 트레이닝 기구는 사용자마다 중량을 각각 다르게 설정하여 사용하므로 이전 사용자와 다르게 웨이트 스텍(10)의 중량을 설정할 때는 제어부(60)를 통하여 상기한 스텝모터(44)가 초기위치로 이동한 다음 상기한 제어부(60)에 마련된 조작부(56)에서 데이터를 입력하여 필요한 중량의 웨이트 스텍(10)을 선택하도록 구비된다.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 고안의 웨이트 트레이닝 기구의 사용은 도 2에 도시한 바와 같이 제어부(도 1 참조)에서 초기상태를 설정하면 스텝모터(10)가 구동하여 이전 사용자가 설정한 웨이트 스텍(10)과 결합된 회전축(16)이 회전하여 상승하고, 상기한 스텝모터(44)가 일정한 위치에 오게되면 플레이트(30)에 설치된 위치 센서(64)가 이를 감지하여 감지한 신호를 제어부로 보내 스텝모터(44)의 구동을 중지시킨다.

즉, 웨이트 스텍(10)의 상단면과 회전축(16)의 하단부는 미세한 이격 거리를 유지하며 위치한 상태가 된다.

이러한 상태에서 웨이트 스텍(10)을 이루고 있는 각각의 단위부재 중량이 5㎏이라고 가정한다면, 예를 들어 제어부(도 1참조)에서 30㎏ 또는 60㎏의 중량을 선택하면 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 입력된 데이터에 따라 스텝모터(44)가 구동하고, 이 스텝모터(44)의 회전력을 타이밍 벨트(54)가 회전축(16)으로 전달하여 이 회전축(16) 하단부에 형성된 내, 외측 나사산(22)(24)이 중심축(28)에 형성된 나사산(26)과 웨이트 스텍(10)에 형성된 나사구멍(18)을 따라 회전하여 도면에서 보아 위쪽에서 6번째 또는 12번째의 웨이트 스텍(10)과 상기한 회전축(16)의 외측 나사산(24)이 나사 결합하여 중량을 선택하도록 한다.

이때, 스텝모터(44)는 가이드 봉(4)을 따라 상하로 이동 가능하게 결합되는 고정부재(46)와, 중심축(28)을 따라서 상하로 이동 가능하게 설치되는 슬라이드 유닛(48)과 같이 하강하게 되고 상기한 중심축(28)이 고정된 플레이트(30)는 제자리에 있게된다.

상기한 상태에서 인클라인 체스트 프레스(I)에 구비된 손잡이 부재(H)를 들어올리면 도 5에 도시된 것과 같이 플레이트(30) 위쪽 면에 고정부재(34)로 고정된 케이블(36)이 상승하게 되고 이에 따라 회전축(16)에 결합된 웨이트 스텍(10)과, 중심축(28) 및 스텝모터(44)가 가이드 봉(4)을 따라서 상승하게 되며 상기한 손잡이 부재(H)에 가한 힘을 서서히 제거하면 상기한 부재들이 원위치로 돌아온다.

이때 회수 센서(62)들은 웨이트 스텍(10)의 상단부가 지나갈 때마다 제어부로 데이터를 전달하여 실시한 회수를 알 수 있도록 하여준다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치는 웨이트 스텍의 중량을 자동으로 설정할 수 있도록 하여 사용상의 편리성을 향상 시켰으며, 웨이트 트레이닝시 웨이트 스텍이 충격으로 이탈되는 것을 방지하여 안전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 실시한 운동 회수를 자동으로 카운트하여 운동량을 알 수 있으므로 보다 효과적인 웨이트 트레이닝을 할 수 있다.

Claims (4)

1. 웨이트 트레이닝 기구에 있어서,

   프레임과, 이 프레임에 고정 설치되는 가이드 수단과, 이 가이드 수단에 결합되어 상하로 왕복될 수 있으며 관통된 나사산이 형성된 웨이트 스텍과, 중량설정시 상기한 웨이트 스텍과 나사 결합되는 회전축과, 이 회전축을 구동시키는 스텝모터와, 상기한 회전축 내측으로 이동 가능하게 결합되는 중심축과, 이 중심축의 일측단이 고정되고 상기한 가이드 수단에 결합되어 실질적으로 웨이트 스텍을 리프팅 하는 케이블이 고정된 플레이트와, 상기한 스텝모터의 회전을 제어하는 제어부를 포함하는 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기한 제어부는 스텝모터의 초기위치를 감지하는 위치 센서와, 웨이트 스텍이 상하로 이동한 회수를 감지하는 회수 센서로부터 신호를 받아 운동량을 표시할 수 있는 수단을 갖춘 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기한 웨이트 스텍에 형성된 구멍에는 승강을 보다 원활하게 하기 위하여 부싱이 제공된 것을 특징으로 하는 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기한 스텝모터의 고정은 부드럽게 위치 이동할 수 있도록 어느 일측에 슬라이드 유닛이 제공된 것을 특징으로 하는 웨이트 트레이닝 기구의 중량 자동설정 장치.