KR20020057892A - 러닝머신의 개선된 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 러닝머신에 있어서, 러닝머신의 사용자의 발, 발목, 무릅등을 보호하며, 슬립발생을 억제하며 구동소음을 감소시키며 고장발생이 적고 내구성을 향상시켜 경제적으로 효율이 뛰어난 효과를 제공하는 러닝머신의 개선된 구조에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 구동모터로부터 구동롤러로 손실없는 동력전달을 위하여 구동풀리를 FC 또는 닥타일 재질로 구성하며, 구동롤러와 평벨트 사이에서의 소음과 슬립을 제거하기위하여 구동롤러 표면에 고무 또는 합성수지재질의 피복을 덧입히며, 장시간 사용으로 인한 인장된 평벨트의 텐션을 자동으로 조정하기 위하여 텐션조정장치를 구성토록하고, 사용자의 발, 발목, 무릅을 보호하며 사용시 발생되는 순간적인 충격 및 반복하중으로부터 러닝머신을 보호하기 위하여 충격흡수장치와 프래임충격흡수스프링을 구성하여 이루어진 것이 특징이 있다.

Description

러닝머신의 개선된 구조 { Improvement in Structure of Running Machine }

본 발명은 건강을 위한 운동용 등으로 주로 실내에서 사용되는 러닝머신에 관한 것으로서, 종래의 수동 러닝머신은 평탄한 고정대 위에 부설된 평벨트를 밀면서 뛸 수 있는 형태로 구성되어있으며, 전동 러닝머신의 경우에는 외부의 전원을 공급받아 평벨트에 연결된 롤러를 전기모터로 속도를 가변시켜 사용자가 원하는 속도로 사용할 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같은 종래의 전동식 러닝머신의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 본체(1)에 의해 양단이 지지되고, 일정한 거리를 두고 평행하게 위치된 구동롤러(2)와 피동롤러(3)에 평벨트(4)가 감겨져 있고, 구동모터(5)로부터 발생된 동력이 동력전달수단인 타이밍벨트(6) 또는 V벨트를 통해 구동롤러(2)로 전달되면, 평벨트(4)가 순환되도록 구성되어 있다. 또한, 상기 평벨트(4)의 이완측 밑에는 벨트받침판(7)이 설치되어 평벨트(4) 위에 실리는 체중에 의해서 평벨트(4)가 밑으로 처지는 것을 방지하도록 구성되어 있으며, 운동의 강도를 달리하기 위하여 경사도를 부여하는데 도시에는 없으나 리프팅모터(8)의 회전을 기어트레인에서 감속시킨 후 피니언에 전달하고 다시 리프팅링크(10)를 상하로 구동하는 방식을 이용한다.

그러나 상기의 방식에서 구동모터(5)로부터 발생된 동력을 타이밍 벨트(6) 또는 체인을 사용하여 구동롤러(2)를 회전시킬 경우, 작동시 소음과 진동이 발생하며 구동모터(5)와 구동롤러(2) 사이에서 슬립이 전혀 발생하지 않아 사용자에 의해 발생하는 모든 부하가 구동모터(5)로 전해져 잦은 고장이 발생하게 되었으며, 금속 재질로 구성된 구동롤러(2)와 이를 감싸고 회전하는 합성수지재질의 평벨트(4)는 회전시 서로 다른 재질로 인한 작은 마찰계수로 인하여, 구동롤러의 고속 회전시 순환되는 평벨트는 구동롤러(2) 표면에서 슬립이 발생하며 많은 소음을 야기시키는 문제를 발생시켰다.

또한 합성수지재질의 평벨트(4)는 장기 사용시 쉽게 인장되어 구동롤러(2)와 피동롤러(3) 사이에서 일정한 텐션을 유지하지 못하는 문제점을 야기하며 이를 보완하기 위하여 사용자가 임의로 피동롤러(3)를 인장된 만큼 뒤로 당겨 텐션을 유지하도록 되어 있으나, 이는 사용자가 평벨트(4)의 양쪽을 일정한 텐션으로 조정하는 것은 경험 또는 기술이 따르며 또한 필요이상 텐션을 줌으로써 벨트의 수명을 단축하는 요인이기도 하였다.

상기 평벨트(4)의 이완측 밑에 설치된 벨트받침판(7)에는 별도의 충격흡수수단을 구비하지 않음으로 해서 러닝머신을 사용하는 사용자가 장시간 운동시 발과 발목, 무릎 등의 관절에 충격이 전달되어 통증을 호소하게 되었다. 이에 벨트받침판(7)에 충격흡수수단으로 스프링을 이용하거나 고무등을 이용하여 충격을 흡수하려고 하였으나, 고무와 스프링 모두 충격흡수는 하지만 스프링을 이용할 경우 스프링 자체가 탄성체이기에 오히려 사용자에 의해 발생된 충격을 스프링의 반발력으로 다시 그대로 전하게되어 제2의 반발충격을 줄수도 있고, 고무를 이용할 경우 충격을 흡수하는데 큰 역할을 하였으나 이 또한 장기 사용시 고무가 반복 하중의 눌림으로 복원이 완전하지 않아 향후 충격완화장치로의 역할을 상실하는 문제점을 발생하였다.

그리고 사용자에게 운동부하를 주기위하여 경사를 발생시킬 때 사용자의 순간적인 충격하중으로 인하여 구동모터(5)와 리프팅모터(8)를 고정하는 부분에서 이를 고정하는 브라켓이 부러지기도 하고 구동시키는 리프팅모터(8)로 전해져 여러 형태의 잦은 고장을 야기 시키기도 하였다.

따라서 본 발명은 상기문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동모터로 부터의 동력을 효율적으로 구동롤러로 전달하면서도 평벨트에 과부하가 발생하였으때 슬립이 일어날 수 있는 재료의 선정 및 구조와 구동롤러와 피동롤러를 따라 회전하는 평벨트의 슬립현상 및 소음을 제거하면서 장기간 사용하여도 일정한 텐션을 유지할 수 있는 구조와 사용자의 발, 발목, 무릅등을 보호하며 사용자의 운동효과를 극대화 시키기 위해 경사를 발생시킬 때의 순간충격을 완화시켜 리프팅링크 및 구동모터를 보호하는 구조를 소개한다.

도 1은 종래의 러닝머신의 구조를 보인 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 러닝머신의 전체 구성을 나타낸 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 러닝머신의 전체 구성을 나타낸 측면도.

도 4는 본 발명의 구동롤러의 구성도.

도 5는 도 3의 A부분 확대도.

도 6은 도 2의 B부분 확대도.

도 7은 도 3의 C부분 확대도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 본체 2 구동롤러 3 피동롤러

4 평 벨트 5 구동모터 6 타이밍 벨트

7 벨트받침판 8 리프팅모터 9 리프팅브라켓

10 리프팅링크 11 상부프래임 12 하부프래임

13 롤러브라켓 14 벨트받침판가이드 15 충격흡수장치

16 텐션조정장치 21 고무피복 22 모터풀리

23 프레임충격흡수스프링 24 V-Type벨트 25 구동롤러풀리

26 충격흡수고무 27 충격흡수스프링 28 텐션스프링

29 이동바퀴

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 러닝머신은 도 2 및 도3에서 보는 봐와 같이 러닝머신 본체(1)는 상부프래임(11)과 하부프래임(12)으로 나누어지고, 상부프래임(11) 전방부에는 상부프래임 상부에 구동모터(5), 리프팅모터(8), 리프팅브라켓(9), 구동롤러(2) 및 롤러브라켓(13)이 구성되어지며, 후방부에는 평벨트(4)를 지지하는 벨트받침판(7)이 벨트받침판가이드(14)에 의해 지지되고 벨트받침판가이드(14)와 상부프래임(11) 사이에는 충격흡수장치(15)가 설치되며, 끝단부에 위치한 피동롤러(3)가 텐션조정장치(16)와 결합된 롤러브라켓(13)에 의해 고정되도록 구성되어 있다.

구동롤러(2)는 이를 감싸고도는 평벨트(4)와의 슬립을 억제하며 소음을 감소시키기 위해 구동롤러(2)를 감싸고도는 평벨트(4)와 맞닿는 표면에 고무피복(21) 또는 합성수지재료로 구성된 피복을 일정 두께로 감싸도록 구성되어 있으며, 구동모터(5)의 회전력을 전달하는 모터풀리(22)는 경도가 높지 않아 표면밀도가 치밀하지 않는 FC 또는 닥타일 재질의 금속으로 가공하여 슬립을 방지토록 한다.

운동의 부하를 달리하기 위하여 상부프래임(11)의 리프팅브라켓(9)에 고정되어 있는 리프팅모터(8)의 리프팅링크(10)의 하단부는 하부프래임(12)에 연결되어있으며, 반복적인 순간충격을 흡수하기 위하여 리프팅브라켓(9)에는 프레임충격흡수스프링(23)이 구성되도록 한다.

더 상세히 설명하면 상부프래임(11)에 고정되어 있는 구동모터(5)는 모터축에 결합된 모터풀리(22)를 이용하여 V-Type벨트(24)를 통하여 구동롤러풀리(25)를 회전시키며, 구동롤러풀리(25)는 구동롤러(2)의 측면에 일체형으로 구성되어 있다.

구동모터(5)의 회전력을 손실 없이 전달하고 과부하시 V-Type벨트(24)와의 슬립이 있게 하기 위하여 모터풀리(22)는 일정한 마찰계수를 가져야 한다. 그러나 경도가 높은 재질의 표면밀도가 치밀한 금속으로 가공한 풀리인 경우 가공표면이 미세하여 마찰계수가 적어 그만큼 많은 슬립이 발생하여 사용하기에 적합지 않다. 이에 경도가 무른 재질의 표면밀도가 낮은 FC 또는 닥타일 재질의 금속으로 다수의V형 홈을 가지도록 가공하면 표면밀도가 낮아 가공면에는 기공이 많아 V-Type벨트(24)와의 접촉면에서 일정한 마찰계수를 가지게 되어 구동시 슬립발생을 최소화할 수 있게 되며 또한 과부하시는 슬립이 발생하여 구동모터(5)를 보호할 수 있게 구성한다.

구동롤러풀리(25)와 일체형으로 구성된 구동롤러(2)의 표면은 보편적으로 금속재질로 구성되어 이를 감싸고도는 합성수지재질로 구성된 평벨트(4)사이에는 많은 슬립이 발생하며 소음 또한 심한데, 이를 보완하여 도 4에서 보는 봐와 같이 구동롤러(2) 표면에 일정한 두께를 가진 고무피복(21) 또는 합성수지재질을 덧입힌다. 이로써 마찰계수가 큰 고무 또는 합성수지재질로 덧입혀진 구동롤러와 합성수지재질로 구성된 평벨트가 접촉함으로써 슬립을 방지하며 소음 또한 감소하게 하였다.

평벨트(4)의 이완측에 설치된 벨트받침판(7)은 사용자에 의해 반복적인 하중 및 충격을 받으며, 이에 벨트받침판가이드(14)로 지지되고 있다. 도 5는 충격흡수장치(15)의 일부를 확대한 것으로써, 벨트받침판(7)을 지지하는 벨트받침판가이드(14)와 상부프래임(11) 사이에형태의 충격흡수고무(26)와 고무돌출부에 충격흡수스프링(27)을 결합한 충격흡수장치(15)를 부설하도록 한다. 이때 충격흡수스프링(27)의 길이는 고무돌출부보다 약간 더 길도록 구성한다. 이는 반복하중이나 순간 충격시 충격흡수고무(26)가 충격을 흡수하도록 하며, 하중 및 충격이 제거되었을 때 충격흡수고무(26)의 복원력을 회복시키기 위해 충격흡수스프링(27)의 탄성을 이용하기 위함이다.

러닝머신의 끝단부에 설치된 평벨트(4)의 텐션조정장치(16)는 도 6에서와 같이 피동롤러(3)의 축을 상부프래임(11)에 설치된 롤러브라켓(13) 양단에 완전히 고정시켜 구성하지 않고, 롤러브라켓(13) 한쪽 단에 텐션스프링(28)을 장착하여 일정 텐션으로 당길 수 있도록 구성하였다. 이로써 평벨트(4)가 인장 되더라도 양쪽에 설치된 텐션조정장치(16)로 일정한 텐션을 유지할 수 있다.

사용자가 운동량을 증가시키기 위하여 경사도를 조정하게 되면, 상부프래임(11)의 리프팅브라켓(9)에 고정된 리프팅모터(8)는 회전하게 되며, 이에 하부프래임(12)에 고정된 리프팅링크(10)가 작동하여 상부프래임(11)을 들어올리게 된다. 이 상태에서 사용자가 운동을 하게 되면 상부프래임(11)을 지지하는 리프팅링크(10)와 리프팅브라켓(9)은 모든 하중과 충격을 지탱하여야 하는데, 반복적인 하중 및 순간충격은 리프팅브라켓(9)과 리프팅링크(10)를 구동하는 리프팅모터(8)로 모두 전해진다. 따라서 도 7에서 보는 봐와 같이 프래임충격흡수스프링(23)을 리프팅브라켓(9)에 설치하여 반복적인 하중 및 순간충격을 흡수 및 완화토록 구성한다.

이상에서 살펴본 봐와 같이, 본 발명은 러닝머신의 본체는 크게 상부프래임과 하부프래임으로 구성되어지며 상부프래임에는 러닝머신의 평벨트를 구동시키는 구동모터와 이를 구동롤러에 전달하는 모터풀리, V-Type 벨트 및 구동롤러풀리로 구성되도록 하며, 이중 모터풀리의 재질을 경도가 약한 것으로 가공하여 V형 홈을 구성토록 하여 마찰계수를 증가시켜 슬립을 억제토록 구성하며, 구동롤러풀리와 일체로 구성된 구동롤러는 일정두께로 고무피복이 덧씌워 이를 감싸고 회전하는 평벨트와의 마찰계수를 증대시켜 슬립 및 소음을 방지토록 구성토록 하고, 평벨트의 인장시 자동으로 인장된 만큼 텐션을 유지할 수 있도록 상부프래임 끝단부에 스프링을 이용한 텐션조절장치를 구성토록 한다. 또한 사용자가 사용시 발생하는 하중 및 충격을 흡수하며 또한 사용자의 발, 발목, 무릅을 보호하기위하여 벨트받침판을 지지하는 벨트받침판가이드와 상부프래임 사이에 고무와 스프링을 이용한 충격흡수장치를 형성하고, 사용자의 운동량을 증대시키기 위하여 경사도를 조절하는 리프팅모터와 이를 상부프래임과 고정하는 리프팅브라켓 및 상부프래임을 하부프래임으로부터 경사지게하는 리프팅링크를 반복적인 순간충격으로 보호하고 내구성을 향상시키기 위하여 리프팅브라켓 일측에 스프링을 이용한 프래임충격흡수장치를 구비토록 하여, 러닝머신의 사용자의 발, 발목, 무릅등을 보호하도록 구성되었으며, 슬립발생을 억제하며 구동소음을 감소시켰으며 고장발생이 적고 내구성을 향상시켜 경제적으로 효율이 뛰어난 효과를 제공한다.

Claims (4)

1. 위에서 보행 및 주행이 가능한 평벨트로 구성된 러닝머신에 있어서, 상기 구동모터로부터 발생된 회전력을 평벨트에 전달함에 있어서 회전력을 손실없이 전달하고 과부하시 슬립이 발생하도록 하는 모터풀리; 구동롤러와 이를 감싸고도는 평벨트 사이에서 발생하는 소음 및 슬립을 방지하는 구동롤러; 장기 사용함으로써 발생하는 평벨트의 인장에 따라 자동으로 평벨트의 인장을 조정하는 텐션조정장치; 사용자의 발, 발목, 무릎을 보호하는 충격흡수장치; 및 경사도 조정하여 운동시 발생하는 순간 충격 및 반복하중으로부터 리프팅브라켓과 리프팅링크를 구동하는 리프팅모터를 보호하는 프래임충격흡수스프링을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 러닝머신의 개선된 구조.
2. 제 1항에 있어서, 구동모터로부터의 회전력을 손실없이 전달하고 과부하시 슬립이 발생하도록 하는 모터풀리는 경도가 높지 않아 표면밀도가 치밀하지 않는 FC 또는 닥타일 재질의 금속으로 가공하여 사용하는 것을 특징으로 하는 러닝머신의 개선된 구조.
3. 제 1항에 있어서, 구동롤러를 감싸고도는 평벨트와의 슬립 및 소음을 감소시키기 위해 구동롤러를 감싸고도는 평벨트와 맞닿는 표면에 고무피복 또는 합성수지재료로 구성된 피복을 일정 두께로 감싸도록 구성된 것을 특징으로 하는 러닝머신의 개선된 구조.
4. 제 1항에 있어서, 사용자의 발, 발목, 무릎을 보호하는 충격흡수장치는 벨트받침판을 지지하는 벨트받침판가이드와 상부프래임 사이에형태의 충격흡수고무와 고무돌출부에 충격흡수스프링을 결합하며 충격흡수스프링의 길이는 고무돌출부보다 약간 더 길도록 구성한 것을 특징으로 하는 러닝머신의 개선된 구조.