KR200235047Y1 - 타원형 궤적을 따라 움직이는 페달을 구비한 운동기구 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의하면, 장시간에 걸쳐서 운동을 하더라도 무릎관절에 충격이 거의 가하여지지 않는 타원형 궤적을 따라 움직이는 페달을 구비한 운동기구가 제공된다.

본 고안의 운동기구는, 타원형 궤적을 따라 움직이는 페달을 구비한 종래의 운동기구에 있어서, 회전손잡이를 관절형태의 연결부재에 의하여 페달지지수단과 연결하고 관절형 연결부재와 회전손잡이의 사이에 충격흡수막대를 설치함으로써, 충격흡수막대가 페달의 움직임에 연동하여 관절형 연결부재의 내부로 삽입되거나 이로부터 빠져나오는 형태로 반복적인 피스톤운동을 하도록 구성한 것을 특징으로 한다. 또한, 본 고안에 의한 운동기구에는 페달지지수단에 연결된 스프로켓의 회전속도를 조절하기 위한 제동수단이 더욱 포함될 수 있다.

본 고안에 의한 운동기구는 운동자의 무릎관절에 전달되는 충격이 종래의 운동기구에 비하여 훨씬 작기 때문에 편한 상태로 오랫동안 운동을 즐길 수 있다.

Description

타원형 궤적을 따라 움직이는 페달을 구비한 운동기구 {Physical Trainer Having Pedals Moving in an Elliptical Route}

본 고안은 운동기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 페달이 타원형 궤적을 따라 움직이는 운동기구(elliptical trainer)에 관한 것이다.

일반적으로 운동은 크게 실외운동과 실내운동으로 나눌 수 있으며, 실외운동이 바람직한 것이기는 하지만 규칙적으로 간편하게 할 수 있고 쪼가리 시간을 활용할 수 있다는 점에서 실내운동이 확산되고 있는 실정이다. 이러한 실내운동으로는 기구를 사용하는 것과 기구를 사용하지 않는 것이 있는데, 기구를 사용하면 운동의 지루함을 덜어주고 운동효과를 배가시킬 수 있으므로 현재 여러 가지 형태의 실내 운동기구가 개발되어 있다.

이러한 실내운동기구들 중에서 페달을 밟는 구조로 되어 있는 것으로는 실내 자전거(indoor bicycle)이나 스테퍼(stepper) 등이 대표적이다. 실내 자전거는 통상적인 자전거를 베이스에 설치하여 바퀴가 공중에 떠있도록 되어 있으므로, 실외에서와는 달리 페달을 밟으면 바퀴가 지면과 접촉하지 않고 공회전함으로써 사용자가 고정된 장소에서 자전거를 탈 수 있도록 고안된 것이다. 한편, 스테퍼는 소위 런닝머신의 대체품으로서, 좌우의 페달을 교대로 밟으면서 걷는 운동을 할 수 있도록 고안된 것이다.

그러나, 전술한 바와 같은 실내 자전거 혹은 스테퍼는 페달이 원형의 궤적을 따라 움직이거나 혹은 단순히 상하로 움직이도록 되어 있기 때문에, 특정부위의 근육만을 강화시킨다는 단점이 있고 무릎관절에 과다한 힘이 가하여지므로 무릎관절에 손상을 줄 우려가 있다.

이러한 단점을 보완하기 위하여, 사람이 실외에서 걸을 때의 발의 궤적과 흡사하게 페달이 타원형의 궤적을 따라 움직이도록 된 운동기구가 이미 공지되어 있으나, 이러한 형태의 종래의 운동기구는 운동자의 무릎관절에 과도한 충격이 가하여지는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 장시간에 걸쳐서 운동을 하더라도 무릎관절에 충격이 거의 가하여지지 않는 운동기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은 운동자가 필요로 하는 운동강도에 맞추어 페달의 진행속도를 조절하기 위한 제동수단이 구비된 운동기구를 제공하려는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 운동기구는, 타원형 궤적을 따라 움직이는 페달을 구비한 종래의 운동기구에 있어서, 회전손잡이를 관절형태의 연결부재에 의하여 페달지지수단과 연결하고, 관절형 연결부재와 회전손잡이의 사이에 충격흡수막대를 설치함으로써, 충격흡수막대가 페달의 움직임에 연동하여 관절형 연결부재의 내부로 삽입되거나 이로부터 빠져나오는 형태로 반복적인 피스톤운동을 하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 의한 운동기구에는 페달지지수단에 연결된 스프로켓의 회전속도를 조절하기 위한 제동수단이 더욱 포함될 수 있다.

본 고안에 의한 운동기구는 운동자의 무릎관절에 전달되는 충격이 종래의 운동기구에 비하여 훨씬 작기 때문에 편한 상태로 오랫동안 운동을 즐길 수 있게 된다.

도 1은 본 고안에 따른 운동기구를 도시한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 베이스 110 : 프레임

112a, 112b : 고정부재 114a, 114b : 회전손잡이

116 : 고정손잡이 118 : 디스플레이 장치

120 : 제동장치 122 : 스프로켓

124 : 운동부하수단 140a, 140b : 페달지지수단

142 : 회전축 143a, 143b : 제1 아암

145a, 145b : 회전손잡이 연결부재 147a, 147b : 연결부재

148a, 148b : 충격흡수막대 149a, 149b : 제2 아암

150 : 지지부재 160a, 160b : 페달

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면과 함께 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 타원형 궤적을 따라 움직이는 운동기구를 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 고안의 운동기구는 베이스(100)와, 베이스(100)의 윗면에 설치되며 한 쌍의 고정부재(112a)(112b)가 부착된 프레임(110)과, 베이스(100)의 윗면에 설치되면서 지지부재(150)에 회전가능하도록 설치되고 스프로켓이 관통되도록 외주면에 부착되어 있는 회전축(142)과, 스프로켓(122)과 회전동력 전달수단으로 연결되는 제동장치(120)와, 회전축(142)과 프레임(110)에 부착된 고정부재 (112a)(112b) 사이에 설치되는 한 쌍의 페달지지수단(140a)(140b)으로 구성된다.

프레임(110)은 한 쌍의 고정부재(112a)(112b)에 의해 프레임(110)에 회전가능하도록 축설되는 한 쌍의 회전손잡이(114a)(114b)를 갖는다. 필요에 따라서는, 프레임(110)의 일면에 고정 부착되는 고정손잡이(116)를 더욱 포함할 수 있고, 또는 페달의 회전수와 회전속도를 검출하는 예컨대 디지털 회전계와 같은 검출수단(도시하지 않았음)과, 이 검출수단으로부터 출력되는 페달의 회전수 및 회전속도를 표시하는 디스플레이 장치(118)를 더욱 포함하여도 좋다. 특히, 프레임(110)에 부착되는 손잡이(114)(116)는 다양하게 변형된 형태의 회전형 혹은 고정형 손잡이부재가 설치되는 것도 가능하기 때문에 본 고안의 구성 및 도면에서는 이를 한정한 것이 아니라 예시한 것이다.

한 쌍의 페달지지수단(140a)(140b)은 각각의 일단이 하나 혹은 그 이상의 지지부재(150)에 회전가능하도록 설치된 회전축(142)에 회전가능하도록 축설되는 한쌍의 제1 아암(143a)(143b)과, 각각의 일단이 제1 아암(143a)(143b)의 타단에 회전가능하도록 축설되고 그 타단은 회전손잡이 연결부재(145a)(145b)에 고정부착되는 한 쌍의 연결부재(147a)(147b)와, 각각의 일단은 프레임(100)의 고정부재 (112a)(112b)에 회전가능하도록 축설되고 그 타단은 회전손잡이 연결부재 (145a)(145b)의 내부까지 연장되는 충격흡수막대(148a)(148b)를 구비한 회전손잡이 (114a)(114b)로 구성되며, 회전손잡이(114a)(114b)에 부착된 충격흡수막대 (148a)(148b)는 제1 아암(143a)(143b), 연결부재(147a)(147b), 회전손잡이(114a) (114b)의 연동에 의해 회전손잡이 연결부재(145a)(145b)에 삽입되거나 돌출되는 반복동작 즉, 피스톤운동을 수행한다.

즉, 회전손잡이(114a)(114b)는 회전손잡이 연결부재(145a)(145b)에 항상 맞닿아 있는 것이 아니고, 운동자가 페달(160a)(160b)을 밟을 때에 충격흡수막대 (148a)(148b)의 피스톤운동에 의하여 회전손잡이(114a)(114b)와 회전손잡이 연결부재(145a)(145b)가 소정의 간격으로 떨어졌다 붙었다를 반복하기 때문에 운동자의 관절에 가하여지는 충격이 최소로 될 수 있는 것이다.

연결막대(147a)(147b)의 상면에 부착되어 있는 페달(160a)(16b)은 제1 아암(143a)(143b), 연결부재(147a)(147b), 회전손잡이(114a)(114b)의 연동에 의해 타원형 궤적을 그리며 운동한다.

제동장치(120)는 스포로켓(122)과 회전동력 전달수단(예컨대, 벨트나 체인) 등으로 연결되는 운동부하수단(124)으로 구성되며, 운동부하수단(124)은 그 후방의 작은 톱니바퀴(도시하지 않았음)에 의해 스프로켓(122)과 교합하기 때문에, 제동장치(120)를 운동부하수단(124)에 맞닿도록 위치시키면 스프로켓(122)의 회전속도를 감소시킴으로써 운동자가 페달(160a)(160b)을 밟을 때 요구되는 힘의 크기를 달라지게 함으로써 운동의 강도를 조절하는 기능을 행한다.

이하, 본 고안에 따른 운동기구의 작동원리를 설명하면 다음과 같다.

우선, 운동자가 페달(160a)(160b)을 양발로 밟은 상태에서 페달(160a)(160b)중 어느 하나의 페달(160b)에 힘을 주게 되면, 힘을 받은 페달(160b)은 프레임 (100) 쪽으로 전진하면서 하향하게 되며, 그와 동시에 페달(160b)과 일착된 연결막대(147b)와 회전가능하도록 축설된 제1 아암(143b)도 시계방향으로 회전하게 되고, 프레임(100)에 회전가능하도록 축설된 회전손잡이(114b)도 회전하면서 전진 이동한 다. 이와 같이 힘을 받은 페달(160b)에 의해 제1 아암(143b) 및 회전손잡이(114b)가 서서히 회전하게 되면, 연결막대(147b)에 고정부착된 회전손잡이 연결부재 (145b)에 완전히 삽입되어 있던 충격흡수막대(148b)도 서서히 회전손잡이 연결부재 (145b)로부터 빠져 나온다.

이와 같이 하여 페달(160b)이 최저점에 도달하게 되면 (이때, 충격흡수막대 (148b)는 회전손잡이 연결부재(145b)에서 빠져 나와 최대한 돌출된 상태가 된다), 페달(160b)은 운동방향을 바꾸게 된다. 이때, 운동자의 무릎관절에 충격이 가해지게 되지만, 페달(160b)이 최저점에 있을 때에 운동방향이 바뀌게 되면 회전손잡이 연결부재(145b)에서 최대로 돌출된 상태의 충격흡수막대(148b)가 다시 서서히 회전손잡이 연결부재(145b)의 내부로 삽입되기 때문에 페달(160b)을 밟고 있는 운동자의 무릎관절에 가해지는 충격이 종래의 운동기구에 비하여 현저하게 감소하는 것이다.

페달(160b)이 최저점에 도달하게 되면, 운동자는 이 페달(160b)과 대향하는 반대쪽 페달(160a)을 밟게 되고 따라서 반대쪽 페달지지수단(140a)은 상술한 바와 같은 동작을 하게 된다. 이 동작은 반대쪽 페달(현재 힘을 가하고 있는 페달) (160a)이 최저점에 도달할 때까지, 즉 현재 힘을 가하고 있는 페달(160a)과 대향하는 페달(160b)이 최고점에 도달할 때까지 계속된다. 그 결과, 페달(160a)(160b)의 운동궤적은 타원형을 이루게 되어, 운동자는 하체근육을 골고루 사용하면서 운동하는 것이 가능하다.

특히, 프레임(100)의 고정부재(112a)(112b)에 회전가능하도록 축설된 회전손잡이(114a)(114b)를 이용하여 양 발로 페달(160a)(160b)을 구르는 동안 양 팔을 교호로 교차시키면서 상체운동을 하는 것도 가능하다. 이와 같이 양 발로 페달 (160a)(160b)을 구르고 그와 동시에 양 팔로 회전손잡이(114a)(114b)를 작동시키는 일련의 동작은 마치 사람이 양 팔을 흔들며 걸어가는 동작과 매우 흡사하다. 그리고, 프레임(100)에 고정부착된 고정손잡이(116)는 하체운동만을 할 때 안정된 상태의 운동자세가 되도록 지탱하고 유도하는 역할을 수행한다.

이상에서는 본 고안을 특정한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 첨부된 청구범위를 벗어나지 않는 범위내에서 각종의 변형 및 수정이 이루어질 수 있음이 명백하다. 따라서, 본 고안의 명세서 및 도면은 한정적인 것이 아니라 예시적인 것으로 이해되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 타원형 궤적을 따라 움직이는 페달을 구비한 운동기구는 운동자의 무릎관절에 전달되는 충격이 종래의 운동기구에 비하여 현저하게 감소되기 때문에 운동자는 실외에서 걸을 때와 거의 동일한 상태에서 편한 상태로 오랫동안 운동을 즐길 수 있다.

Claims (2)

1. 베이스와, 상기 베이스의 윗면에 설치되는 프레임과, 상기 베이스의 윗면에서 지지부재에 회전가능하도록 설치되고 스프로켓이 관통되도록 외주면에 부착되어 있는 회전축과, 상기 회전축에 연결된 좌우 한 쌍의 제1 아암과, 일단이 상기 제1 아암에 연결되고 타단이 회전손잡이 연결부재에 연결되는 한 쌍의 페달지지수단과, 상기 페달지지수단에 각각 하나씩 장착되어 있는 한 쌍의 페달과, 일단이 상기 회전손잡이 연결부재에 연결되고 중간부는 고정부재에 의해 상기 프레임에 연결되어 있는 한 쌍의 회전손잡이를 포함하고, 운동자가 상기 페달을 밟음에 따라 상기 페달이 타원형 궤적을 따라 움직이도록 되어 있는 타원형 궤적을 따라 움직이는 페달을 구비한 운동기구에 있어서,

   상기 각각의 회전손잡이의 일단은 충격흡수막대에 의하여 상기 각각의 회전손잡이 연결부재에 연결되고, 상기 충격흡수막대는 상기 페달의 움직임에 연동하여 상기 회전손잡이 연결부재의 내부로 삽입되거나 이로부터 빠져나오는 형태로 반복적인 피스톤운동을 하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는, 타원형 궤적을 따라 움직이는 페달을 구비한 운동기구.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전축에 연결되어 있는 상기 스프로켓의 회전속도를 조절하기 위한 제동수단이 더욱 포함되어 있는 것을 특징으로 하는, 타원형 궤적을 따라 움직이는 페달을 구비한 운동기구.