KR200382969Y1 - 전동식 물구나무서기 운동기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전동식 물구나무서기 운동기구에 관한 것으로서, 지지 프레임에 회동 가능하게 설치된 등판과, 상기 등판에 회동력을 가하는 전동식 모터 및 상기 모터에 전력을 공급하는 전력 공급 장치와, 상기 모터의 일축에 결합된 원형 기어와, 상기 원형 기어와 교합하도록 배치된 제1 기어와, 상기 제1 기어와 교합되어 상기 제1 기어의 회전 운동을 나선형 운동으로 변환하는 제2 기어와, 상기 제2 기어와 교합되어 상기 제2 기어의 나선형 운동을 회전 운동으로 변환하는 제3 기어와, 상기 제3 기어와 결합되어 상기 제3 기어의 회전에 의하여 상기 등판을 회동시키는 등판 회전축을 포함한다.

또한, 본 고안은 다른 일 특징에 따라 상기 전력 공급 장치에 전기적으로 연결되어 전력을 저장하는 충전식 배터리와, 상기 모터, 상기 전력 공급 장치 및 상기 배터리간의 전기적 연결을 절환하는 스위칭 수단을 더 포함하고, 상기 스위칭 수단은 정상 동작시에는 상기 모터와 상기 전력 공급 장치를 전기적으로 연결하고, 상기 전력 공급 장치로부터 전력이 공급되지 않을 경우 자동적으로 상기 배터리와 상기 모터를 전기적으로 연결하는 것인 물구나무서기 운동기구를 제공한다.

Description

전동식 물구나무서기 운동기구{Electric health machine}

본 고안은 남녀노소를 불문하고 이용자가 물구나무서기를 용이하고 안전하게 할 수 있는 행하는 운동기구에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 신체를 지지하는 등판과 발걸이부를 마련하고 상기 등판이 전동 모터에 의하여 180도 이상 회동하여 물구나무를 용이하게 할 수 있는 운동장치이다.

일반적으로 물구나무서기 운동은 팔을 지면에 대고 다리를 하늘로 향하도록 함으로써 평상시에는 중력에 의해 지면 방향으로 치우친 장기나 척추 관절의 하중을 정반대로 함으로써, 혈액 순환 및 신체 내장의 원활한 운동에 많은 도움을 준다.

이러한 물구나무서기 운동은 종래에 사람이 직접 또는 벽면에 기대면서 물구나무서기를 행하였지만, 상기한 물구나무서기 자세를 유지하기에 상당한 어려움이 있어 누구나 손쉽게 행할 수는 없었다.

이러한 문제점을 해결하고자, 누구나 손쉽게 물구나무서기를 행할 수 있도록 하는 운동기구가 다수의 형태로 개시된 바 있다.

기본적인 형태는 도 1에 도시된 바와 같이, 지지프레임(2)에 기립 설치된 수직프레임(4)의 상부에 회동축(5)을 회동 가능케 형성하여, 사람이 발고정부(6)에 의해 발을 고정하는 상태로 누워 지지할 수 있는 등판(7)을 고정 설치하고, 이용자가 자신의 체중의 무게 중심을 조절하여 등판이 회전하게 함으로써 거꾸로 매달리게 되어 물구나무서기 운동 효과를 얻을 수 있도록 하는 것이다.

이러한 운동기구에 의한 물구나무서기 운동은 매달리는 효과까지 얻을 수 있어서, 평상시에 항상 눌려있던 척추 관절 등이 이완되어 요통 등의 치유에도 상당한 효과를 발휘할 수 있는 장점이 있다.

그런데, 이런 기본 형태의 수동식 운동기구는 이용자가 자신의 체중 이동을 함으로써 도립 및 직립 상태로 위치하게 되기 때문에 노약자 또는 여성들이 쉽게 이용하지 못하는 문제점이 있었다. 따라서, 최근에는 구동모터(M)에 의한 회전력이 전달부(9)에 의해 전달되어 상기 회동축(5)이 회전 작동함으로써, 상기 등판(7)의 각도 변환을 이루도록 하는 전동식 운동기구가 주류를 이루고 있었다.

하지만 종래의 전동식 운동기구는 사람을 지지한 등판(6)이 체중에 의해 회동축(5)의 회동방향이나 그 반대방향으로 눌려지면서 부하를 받게 된다. 이러한 부하는 상기 회동축(5)과 일측방에 직결되게 연결된 전달부(9)와, 그 구동모터(M)에 직접적으로 전달되어 장치의 손상 및 그 사용수명을 단축시키게 된다. 더우기, 상기한 장치의 부하로 인해, 회동축(5)이 변환된 일정 각도를 유지하지 못하는 등의 안전성의 문제도 야기하게 되는 것이다.

또한, 상기한 운동기구는 상기 구동모터(M)의 회전구동력을 전달부(9)에 의해 감속하는 상태로 전달하되, 상기 전달부(9)에 의해 감속되는 정도가 극히 미약할 수 밖에 없고, 이를 충분히 감속하는 상태로 동력전달을 이루기 위해서는 상기 전달부(9)가 비대해질수 밖에 없는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 지지프레임(10)에 기립 설치된 수직프레임(11)(11) 상부에 회동축(15)을 회동작동케 형성하여 사람이 발고정부(17)에 의해 발을 고정하는 상태로 누울수 있도록 등판(16)을 고정설치하되, 상기 회동축(15)은 구동모터에 의해 회동하면서 각도 변환을 이루는 것에 있어서, 상기 수직프레임(11)의 일측에는 구동모터(M)에 의해 회전작동하는 스크류봉(20)를 기립 설치하여 상기 스크류봉(20)의 회전작동에 따라 승하강작동하도록 작동구(22)를 나합 설치하고, 상기 작동구(22)와, 회동축(15)에 각각 고정된 고정링크(23)(13)는 그 양단을 연결링크(30)의 양측단과 회동가능케 연결하여 작동구(22)의 승하강작동에 따라 링크작동으로 회동축(15)이 정,역회전하여 각도 변환하도록 이루어지는 구조가 대한민국 실용신안등록출원 제20-2001-0015405호에 개시되어 있다. 이때, 상기 구동모터(M)는 모터축(M-1)의 구동스프로켓(S)과 스크류봉(20) 하부의 연동스프로켓(S')을 치합하여 동력전달을 이루다.

그러나, 위 구성은 스쿠류봉(22), 작동구(22), 회동축(15), 고정링크(23)(13)등이 기구 외부로 돌출되어 이용상 안전에 문제가 있을 수 있으며, 더욱이 기계 동작 메커니즘이 외부로 돌출되어 장기간 이용될 경우 먼지나 기타 오염물질이 부착되어 동작의 성능 및/또는 외관에 좋지 않을 영향을 주게 된다.

더욱이, 위 실용신안등록출원에 개시된 구성은 상당히 복잡하여 고장의 가능성도 높은 문제점을 내포하고 있다.

더욱이 종래의 전동식 운동기구의 경우 이용시 정전이 되어 모터에 전력 공급이 되지 않을 경우 거꾸로 매달린 상태에서 벗어날 방법이 없게되어 매우 위험한 상태를 초래하게 되지만 이러한 안전에 대비한 고려가 없다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 전동식 물구나무서기 운동기구에 있어서, 단순하고 컴팩트한 구조로서 모터의 동력을 등판에 효율적으로 전달하게 하는 동력전달장치를 구비한 물구나무서기 운동기구를 제공하는 데 본 고안의 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 정전등의 돌발 상황에서도 안전하게 이용가능하도록 보조 전력공급장치 및 주 전력공급장치 간의 자동 절환 장치를 구비한 물구나무서기 운동기구를 제공하는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 안전하고 효과적인 발걸이 구조를 가지는 물구나무서기 운동기구를 제공하는 데 있다.

본 고안은 전술한 목적을 달성하기 위하여 전동식 물구나무서기 운동기구에 있어서, 지지 프레임에 회동 가능하게 설치된 등판과, 상기 등판에 회동력을 가하는 전동식 모터 및 상기 모터에 전력을 공급하는 전력 공급 장치와, 상기 모터의 일축에 결합된 원형 기어와, 상기 원형 기어와 교합하도록 배치된 제1 기어와, 상기 제1 기어와 교합되어 상기 제1 기어의 회전 운동을 나선형 운동으로 변환하는 제2 기어와, 상기 제2 기어와 교합되어 상기 제2 기어의 나선형 운동을 회전 운동으로 변환하는 제3 기어와, 상기 제3 기어와 결합되어 상기 제3 기어의 회전에 의하여 상기 등판을 회동시키는 등판 회전축을 포함하는 물구나무서기 운동기구을 제공한다.

본 고안의 다른 면에 따라, 상기 전력 공급 장치에 전기적으로 연결되어 전력을 저장하는 충전식 배터리와, 상기 모터, 상기 전력 공급 장치 및 상기 배터리간의 전기적 연결을 절환하는 스위칭 수단을 더 포함하고, 상기 스위칭 수단은 정상 동작시엔 상기 모터와 상기 전력 공급 장치를 전기적으로 연결하고, 상기 전력 공급 장치으로부터 전력이 공급되지 않을 경우 자동적으로 상기 배터리와 상기 모터를 전기적으로 연결하는 것인 물구나무서기 운동기구를 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 특징적 구성에 대하여 상세히 설명할 것이며, 물구나무서기 운동기구에 대한 일반적이고 상식적인 사항은 생략하도록 한다.

도 3은 본 고안의 운공기구에 대한 사시도로서, 등판(310)과 발 고정구(340, 341, 342)에 의하여 이용자의 신체가 물구나무서기 동작을 취할 수 있도록 안치될 수 있다.

등판을 전동식으로 회전하기 위하여, 등판 좌우에 드럼(320)이 형성되고 그 중 하나의 내부에 동력 전달 구조가 배치된다.

본 고안 특유의 동력 전달 구조는 도 4에 도시된 바와 같이, 3개의 기어로 구성되어 있다. 제1 기어(410)은 전동 모터의 일축에 부착된 원형 기어(도시하지 않음)과 소정의 기어비로서 교합된다.

제2 기어(420)는 제1 기어(410)와 일체로 결합되어 제1 기어(410)의 회전 운동을 나선형 운동으로 변환시키는 역할을 한다.

제3 기어(430)는 제2 기어(420)와 교합되도록 배치되어 제2 기어(420)의 나선형 운동을 원형운동으로 변환하게 되는데, 제3 기어(430)는 등판(310)을 회전 가능하게 지지하는 회전축(도시하지 않음)과 일체로 결합되어 있으므로 제3 기어의 회전에 따라 등판이 회전하게 된다.

즉, 본 고안에 있어서, 모터로부터의 회전력이 제1 기어, 제2 기어 및 제3 기어로 전달되어 결과적으로 등판이 회전하게 되므로, 모터의 회전이 충분히 감속되어 등판에 전달되므로 모터가 직접 등판을 회동시키거나 또는 1차 감속되어 등판이 회동되는 경우에 비하여 모터의 토크가 작아도 무방하며, 모터에 무리가 가지 않으므로 모터의 수명을 연장시키며, 더우기 나선형 운동을 하는 제2 기어의 완충 효과에 의하여 등판의 회전이 부드럽게 수행되는 장점을 가진다.

아울러, 등판 회동 메커니즘이 등판 좌우에 배치된 드럼(320) 내부에 위치할 수 있는 작은 사이즈를 가지므로 완전히 외부와 차단되게 되어 먼지나 기타 오염물질이 흡착됨을 방지할 수 있다.

도 5는 본 고안에 따르는 물구나무서기 운동기구의 사시도이며, 도 7은 이용 예시도 인데, 이하 도 5 및 도 7을 참조하여 발 고정부에 대하여 설명한다.

물구나무서기 운동기구를 이용하여 도립할 경우 이용자의 전 체중을 발목 부위가 지탱하게 된다. 따라서 본 고안과 같은 운동기구에 있어서는 가급적 발목 부위에 무리가 가지않고 통증이 없도록 구성하는 것이 중요하다.

본 고안의 바람직한 실시예에서, 발 고정부는 제1 지지부(340), 제2 지지부(341), 및 제3 지지부(342)로 구성된다. 제1, 제2 및 제3 지지부(340, 341, 342)는 각 지지축(343, 344, 345)에 의하여 상호 연동하게 되는데, 등판이 직립상태에서는 도 5의 실선 상태로 위치되지만, 등판이 도립하게 되면 중력의 영향을 받아 도 5의 점선으로 도시한 상태가 되도록 구성된다.

운동을 개시할 경우 이용자는 제1 지지부(340)와 제2 지지부(341)사이로 자신의 발을 통과시켜 제3 지지부(342)에 자신의 발을 위치시킨다(도 7 참조).

이 상태에서 등판이 회전하여 도립하게 될 경우, 도 5의 점선으로 표시된 상태로 이동하게 되어 등판면에서 연장한 평면과 상기 제1 지지부와의 거리 및 상기 평면과 상기 제2 지지부 사이의 거리의 차는 직립 상태 보다 도립 상태에 더 좁게 된다. 따라서 거꾸로 매달린 이용자의 종아리 부분과 발등을 죄게 되어 이용자의 신체를 지탱한다.

이 경우 본 고안에 따른 발 고정부는 발목에 가해지는 하중을 발등과 종아리 부위로 분산시키기 때문에 이용자가 보다 용이하게 물구나무서기 운동을 할 수 있다.

본 고안에 따른 발 고정부는 별도의 동력 장치를 구비하지 않아도 중력에 의하여 상태가 변경되게 되어 자연스럽게 이용자의 발을 고정할 수 있는 구조이지만, 도 5에 도시된 점선과 실선 상태의 이동을 별도의 동력 장치를 이용하여 행하는 것을 배제하는 것은 아니다.

본 고안의 또 다른 특징적 구성은 안전을 위한 보조 전력 공급 장치 기구의 더 배치한 데 있다. 전동식 물구나무서기 운동기구가 회전시 또는 완전히 도립된 상태의 경우에 정전 등의 이유로 전력 공급이 안될 경우, 원 상태로 복귀할 수 있는 방법이 없게 된다. 즉 운동기구에 부착된 전동 모터의 관성력으로 인하여 사람의 힘으로 원상태로 등판을 위치시킬 수 없게 되며 이럴 경우 운동기구에 매달린 이용자는 상당히 위험한 상태가 될 수 있다.

따라서, 운동기구에 전력이 공급되지 않을 때는 즉시 보조 전력 공급 장치에 의하여 모터에 동력을 공급할 수 있도록 함으로써, 안전성을 도모할 필요가 있다.

도 5는 본 고안의 전력 공급 계통을 도시한 개략도이다. 본 고안의 바람직한 실시예에 따르는 운동기구는 모터(610), 충전 배터리(620)를 포함하며, 충전 배터리(620)와 외부 전력 공급 장치(630) 간의 절환을 위한 스위칭 수단(640)이 추가로 포함된다.

동작을 살펴보면, 평상시에는 모터(610)로부터의 전선(L611, L612)은 B 접점과 접촉하여 외부 전력 공급 장치(630)(예컨대, 110/200V 가정용 전력 공급 장치)에 의하여 전력을 공급받으며 이와 동시에 배터리(620)는 전선(L633, L634)에 의하여 전력 공급 장치(630)로부터 전력을 공급받아 충전된다.

정전 등의 이유로 외부 전력 공급 장치(630)로부터의 전력 공급이 차단될 경우, 스위칭 수단(640)에 의하여 모터(610)로부터의 전선(L611, L612)은 A 접점과 접촉하게 되어 지속적으로 구동 상태 또는 구동 가능 상태가 된다.

스위칭 수단(640)은 전자석 릴레이 또는 이와 유사한 전기 부붐을 이용하여 용이하게 구현할 수 있다.

전자석 릴레이를 이용할 경우, 전자석 릴레이는 전원이 인가될 경우에는 내부 코일(도시하지 않음)에 의해 형성되는 전자기력에 의하여 전선(L611, L612)가 B 접접에 접촉하도록 하고, 전원 공급이 안될 경우에는 내부에 배치된 스프링(도시하지 않음)의 탄성력에 의하여 전선(L611, L612)이 A 접점에 위치하게 하므로 전술할 스위칭 수단(640)의 동작을 수행할 수 있다. 물론, 스위칭 수단(640)의 구성은 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가지는 자가 용이하게 채택할 수 있는 전자석 릴레이 이외의 다른 장치를 이용하여 구현할 수 있음은 물론이다.

이상 본 고안에 대하여 바람직한 실시예를 참조하여 구체적으로 설명하였으나 이는 예시를 위한 것으로서 본 고안의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야에 통상의 지식을 가지는 자라면 본 고안으로부터 다양한 변형 실시예 및 구성상의 변경이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 고안의 보호범위는 이하의 실용신안등록청구범위에 의하여 할 것은 물론이다.

본 고안에 따른 전동식 물구나무서기 운동기구는 소형의 단순한 구조로써 모터의 회전을 충분히 감속시켜 구동력을 등판에 전달하므로, 모터의 부하를 저감하고 수명을 연장시킬 수 있다. 아울러, 본 고안의 동력 전달 계통은 등판 좌우에 설치된 드럼에 내장될 수 있으므로 외부로부터의 오염되는 것이 방지될 수 있다.

또한 보조 전원에 의하여 주전원의 오동작시에도 연속적으로 모터에 전력을 공급하므로 이용 중의 안전을 도모할 수 있다.

도 1은 종래의 물구나무서기 운동기구를 도시한 도면.

도 2는 종래의 물구나무서기 운동기구에 대한 다른 일 실시예를 도시한 도면.

도 3은 본 고안에 따르는 물구나무서기 운동기구에 대한 사시도.

도 4는 본 고안에 따르는 물구나무서기 운동기구의 동력 전달 계통을 도시한 도면.

도 5는 본 고안에 따르는 물구나무서기 운동기구의 측면도.

도 6은 본 고안에 따르는 물구나무서기 운동기구의 전력 계통에 대한 개략 회로도.

도 7은 본 고안에 따르는 물구나무서기 운동기구의 이용 예시도.

Claims (3)

1. 전동식 물구나무서기 운동기구에 있어서,

   지지 프레임에 회동 가능하게 설치된 등판과,

   상기 등판에 회동력을 가하는 전동식 모터 및 상기 모터에 전력을 공급하는 전력 공급 장치과,

   상기 모터의 일축에 결합된 원형 기어와,

   상기 원형 기어와 교합하도록 배치된 제1 기어와,

   상기 제1 기어와 교합되어 상기 제1 기어의 회전 운동을 나선형 운동으로 변환하는 제2 기어와,

   상기 제2 기어와 교합되어 상기 제2 기어의 나선형 운동을 회전 운동으로 변환하는 제3 기어와,

   상기 제3 기어와 결합되어 상기 제3 기어의 회전에 의하여 상기 등판을 회동시키는 등판 회전축과,

   이용자의 발 부위를 고정하는 발 고정부

   를 포함하는 물구나무서기 운동기구.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 전력 공급 장치에 전기적으로 연결되어 전력을 저장하는 충전식 배터리와,

   상기 모터, 상기 전력 공급 장치 및 상기 배터리간의 전기적 연결을 절환하는 스위칭 수단을 더 포함하고,

   상기 스위칭 수단은 정상 동작시엔 상기 모터와 상기 전력 공급 장치를 전기적으로 연결하고, 상기 전력 공급 장치으로부터 전력이 공급되지 않을 경우 자동적으로 상기 배터리와 상기 모터를 전기적으로 연결하는 것인 물구나무서기 운동기구.
3. 제1항에 있어서, 상기 발 고정부는

   상호 연동하여 동작하는 제1 지지부, 제2 지지부, 제3 지지부를 포함하되,

   상기 제3 지지부는 직립 상태에서 이용자의 발바닥이 위치하게 되고,

   상기 등판면에서 연장한 평면과 상기 제1 지지부와의 거리 및 상기 평면과 상기 제2 지지부 사이의 거리의 차는 직립 상태 보다 도립 상태에 더 좁게 되는 것인 물구나무서기 운동기구.