KR200496504Y1 - 경사조절장치를 갖는 러닝머신 - Google Patents

경사조절장치를 갖는 러닝머신 Download PDF

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Abstract

본 고안은 경사조절장치를 갖는 러닝머신에 관한 것으로, 좀더 상세하게 설명하자면, 회전벨트가 설치되는 벨트프레임과, 상기 벨트프레임을 이격상태로 받쳐주는 지지프레임과, 상기 벨트프레임의 경사를 조절하는 경사조절수단을 포함하여 구성되고, 상기 경사조절수단은, 상기 벨트프레임을 받쳐주는 제1 브라켓과, 삼각 구도로 배치되는 제1 내지 제3 작용점을 가지며 상기 제1 작용점이 상기 지지프레임에 힌지결합 되어 있는 삼각작동부재와, 상기 제2 작용점과 상기 벨트프레임의 저면을 연결하는 링크부재와, 상기 제3 작용점에 결합되어 있는 신축로드를 신장 또는 수축시키는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 경사조절장치를 갖는 러닝머신에 관한 것이다.

Description

경사조절장치를 갖는 러닝머신{Treadmill with gradient control apparatus}
본 고안은 경사조절장치를 갖는 러닝머신에 관한 것으로, 좀더 상세하게 설명하자면, 회전벨트가 설치되는 벨트프레임과, 상기 벨트프레임을 이격상태로 받쳐주는 지지프레임과, 상기 벨트프레임의 경사를 조절하는 경사조절수단을 포함하여 구성되고, 상기 경사조절수단은, 상기 벨트프레임을 받쳐주는 제1 브라켓과, 삼각 구도로 배치되는 제1 내지 제3 작용점을 가지며 상기 제1 작용점이 상기 지지프레임에 힌지결합 되어 있는 삼각작동부재와, 상기 제2 작용점과 상기 벨트프레임의 저면을 연결하는 링크부재와, 상기 제3 작용점에 결합되어 있는 신축로드를 신장 또는 수축시키는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 경사조절장치를 갖는 러닝머신에 관한 것이다.
러닝머신(running machine)은 회전하는 러닝벨트를 이용하여 좁은 공간에서 걷거나 달리는 운동을 실시할 수 있도록 구성된 운동기구로서, 트레드밀(treadmill)이라고도 한다. 러닝머신은 겨울철이나 악천후에도 기후와 상관없이 실내에서 걷기 또는 달리기 운동을 할 수 있으며, 특히 상기 러닝벨트의 속도를 임의로 조절할 수 있는 편의성이 있어서 가정용이나 스포츠 센터 등에서 널리 사용되고 있다.
이러한 러닝머신은 일반적으로 사용자가 발을 딛고 올라서서 걷기나 달리기 운동을 하는 회전벨트와, 상기 회전벨트를 지지하는 벨트프레임과, 상기 벨트프레임을 받쳐 주는 지지프레임과, 그리고 상기 지지프레임의 일측에 세워진 핸들지지대 등을 포함하여 구성된다. 상기 벨트프레임에는 상기 회전벨트를 회전시키는 구동롤러와 피동롤러가 설치되어 있고, 상기 핸들지지대에는 사용자가 손으로 잡을 수 있는 핸들부와, 상기 구동모터의 작동을 제어하고 상기 회전벨트의 회전속도 등을 표시하는 계기판이 설치되어 있다.
한편, 상기와 같은 러닝머신을 사용함에 있어서 마치 오르막 경사를 오르는 것처럼 짧은 시간에 운동 효과를 극대화하기 위하여 상기 벨트프레임의 경사도를 조절할 수 있는 경사조절장치가 설치되어 있는 러닝머신이 개발되어 있다.
예를 들면, 특허공개 제10-2001-0104855호(2001년 11월 28일), 특허 제10-0587159호(2006년 05월 30일), 특허 제10-0624647호(2006년 09월 08일) 등에는 각각 상기 경사조장치가 설치된 러닝머신 들이 소개되어 있다.
그러나 이러한 종래의 러닝머신들은 상기 경사조절장치로 인해서 전체적인 구조가 복잡하거나 벨트프레임에 대한 지지구조가 취약하게 되고, 또한 상기 벨트프레임의 길이가 연장되는 등의 문제점이 있었다.
특허공개 제10-2001-0104855호(2001년 11월 28일) 특허 제10-0587159호(2006년 05월 30일) 특허 제10-0624647호(2006년 09월 08일)
이에 본 고안의 목적은 벨트프레임에 대한 경사조절장치가 설치된 러닝머신에 있어서, 상기 경사조절장치의 작동구조가 간편하고, 벨트프레임에 대한 지지구조가 견고한 러닝머신을 제공하는 것이다.
또한 본 고안의 다른 목적은 상기 회전벨트를 구동시키는 구동모터가 상기 벨트프레임의 저면에 설치되어 있어서 상기 벨트프레임의 길이가 짧고, 따라서 공간 활용이 우수한 러닝머신을 제공하는 것이다.
본 고안에 따른 러닝머신은, 회전벨트가 설치되는 벨트프레임과, 상기 벨트프레임을 하단에서 이격상태로 받쳐주는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 양측에 설치되는 핸들지지대와, 상기 벨트프레임의 경사를 조절하는 경사조절수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 경사조절수단은, 상기 지지프레임의 일측에 상향 돌출되어 벨트프레임의 일측을 힌지결합 상태로 받쳐주는 제1 브라켓 및 상기 제1 브라켓에서 소정거리 이격된 위치에 상향 돌출된 제2 브라켓과; 삼각형 판체 형상으로서 삼각 모서리 부위에 배치되는 제1 작용점과 제2 작용점 및 제3 작용점을 가지며, 상기 제1 작용점이 지지프레임의 제2 브라켓에 힌지결합 상태로 지지되어 있는 삼각작동부재와; 상기 삼각작동부재의 제2 작용점과 상기 벨트프레임의 저면을 각각 힌지결합 상태로 연결하는 링크부재와; 상기 삼각작동부재의 제3 작용점에 일측 단부가 힌지결합되어 있는 신축로드를 가지며, 상기 지지프레임에 지지된 상태로 상기 신축로드를 신장 또는 수축시키는 액추에이터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 브라켓은 높이가 제2 브라켓에 비해 상대적으로 더 높고, 상기 삼각작동부재는 제1 작용점이 제3 작용점에 비해 높게 배치되어 있으며, 상기 링크부재에는 상기 삼각작동부재에 대한 회전각도를 제한하는 스토퍼가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 회전벨트를 회전시키는 벨트구동모터는, 상기 벨트프레임의 저면에 지지된 상태로 상기 벨트프레임과 상기 지지프레임 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 따른 러닝머신은, 상기 경사조절장치의 작동구조가 간편하고, 나아가 벨트프레임에 대한 지지구조가 견고한 장점이 있다.
상기 회전벨트를 구동시키는 구동모터가 상기 벨트프레임의 저면에 설치되어 있어서 상기 벨트프레임의 길이가 짧고, 따라서 공간 활용이 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 러닝머신에서 벨트프레임(10)이 수평으로 배치된 상태의 사시 사진,
도 2는 상기 도 1의 러닝머신에서 벨트프레임(10)이 경사를 이루도록 배치된 상태의 사시사진,
도 3은 도 1의 작동요부를 나타낸 사시도,
도 4는 도 1의 작동요부를 나타낸 측면 구성도,
도 5는 도 2의 작동요부를 나타낸 사시도.
도 6은 도 2의 작동요부를 나타낸 측면 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 고안을 상세하게 설명한다. 다만, 첨부 도면은 본 고안의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로, 이들 도면에 의해서 본 고안의 권리범위가 제한되는 것은 아니다. 그리고, 본 고안을 실시하는데 꼭 필요한 구성이라 하더라도 공지기술에 속하거나, 통상의 기술자가 공지기술로 부터 용이하게 실시할 수 있는 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.
본 고안에서 ‘힌지(hinge) 결합’이라 함은, 서로 딴 몸을 구성되어 있는 구성요소가 하나의 작용점에서 결합하되, 상기 작용점에 설치되어 있는 힌지축(H)을 중심으로 일방향 회전만 허용되고, 타방향 회전 및 이동은 제한되도록 결합되는 것을 의미한다.
본 고안에 따른 러닝머신은 첨부 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 사용자가 발을 딛고 올라서서 걷기 또는 달리기 운동을 하는 벨트프레임(10)과, 상기 벨트프레임(10)을 받쳐주는 지지프레임(20)과, 상기 지지프레임(20)의 양측에 설치되는 핸들지지대(30)와, 상기 벨트프레임(10)의 경사를 조절하는 경사조절수단(40)을 포함하여 구성된다.
첨부 도 1은 상기 벨트프레임(10)과 지지프레임(20)이 서로 나란히 수평으로 배치된 상태를 나타낸 것이고, 도 2는 마치 오르막을 오르는 것처럼 운동 효과를 높이기 위하여 상기 벨트프레임(10)이 오르막 경사를 갖도록 배치된 상태를 나타낸 것이다.
먼저 상기 벨트프레임(10)에는 통상적인 러닝머신과 마찬가지로 소정의 궤도를 따라 회전하는 회전벨트(11)가 설치되어 있고, 상기 회전벨트(11)는 구동롤러와 피동롤러(도면에는 나타내지 않았음) 사이에 지지되어 있다.
다음으로 상기 지지프레임(20)은 상기 벨트프레임(10)을 지면에서 이격상태로 받쳐주는 기능을 하는 것으로, 통상적인 러닝머신의 지지프레임과 동일한 구조를 갖는다. 상기 지지프레임(20)의 하단에는 이동롤러와 스토퍼 및 높이조절장치 등이 설치될 수 있다.
상기 핸들지지대(30)는 상기 지지프레임(20)의 양측에 하나씩 각각 세로방향으로 설치되는 것으로, 사용자가 운동을 하면서 손으로 잡을 수 있는 핸들(31)과, 상기 회전벨트(11)의 회전속도와 경사각도 등을 표시하고, 이들에 대한 명령을 입력할 수 있는 계기판(32)이 설치되어 있다.
본 고안의 특징인 경사조절수단(40)은, 상기 벨트프레임(10)과 지지프레임(20) 사이의 경사 각도를 조절하는 것으로, 도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이 제1 브라켓(41a) 및 제2 브라켓(41b)과 삼각작동부재(42), 링크부재(43) 및 액추에이터(44)를 포함하여 구성된다.
먼저 제1 브라켓(41a)은 상기 지지프레임(20)의 일측에 상향 돌출되어 있는 것으로, 상기 벨트프레임(10)의 일측을 힌지결합 구조로 받쳐주는 기능을 한다. 즉, 상기 벨트프레임(10)과 지지프레임(20)은 상기 제1 브라켓(41a)에 설치된 힌지축(H)에 의해서 서로 힌지결합되어 있다.
상기 제2 브라켓(41b)은 상기 제1 브라켓(41a)에서 소정거리 이격된 위치에 상향 돌출되어 있다. 이때, 상기 제1 브라켓(41a)의 높이가 제2 브라켓(41b)에 비해 상대적으로 더 높게 배치되는 것이 바람직하다.
다음으로 상기 삼각작동부재(42)는 삼각형 판체 형상으로 이루어지며, 삼각 모서리 부위에는 제1 작용점(421)과 제2 작용점(422) 및 제3 작용점(423)이 배치되어 있다. 그리고, 상기 제1 작용점(421)이 힌지축(H)에 의해서 상기 지지프레임(20)의 제2 브라켓(41b)에 힌지결합 상태로 지지되어 있다.
상기 링크부재(43)는 상기 삼각작동부재(42)의 제2 작용점(422)과 상기 벨트프레임(10)의 저면을 각각 힌지결합 상태로 연결하는 기능을 한다. 상기 벨트프레임(10)의 저면에는 도 4에서 보는 바와 같이 상기 제1 브라켓(41a)으로부터 소정거리(L1) 만큼 이격된 위치에서 상기 링크부재(43)의 일측 단부가 힌지결합 되는 제3 브라켓(431)이 설치될 수 있다.
마지막으로 상기 액추에이터(44)는 상기 지지프레임(20)에 지지된 상태로 신축로드(441)를 신장 또는 수축시키는 구조를 갖는다. 그리고 상기 신축로드(441)의 단부는 상기 삼각작동부재(42)의 제3 작용점(423)에 힌지결합되어 있으며, 상기 삼각작동부재(42)는 제1 작용점(421)이 제3 작용점(423)에 비해 높게 배치되어 있다.
그래서 상기 액추에이터(44)의 신축로드(441)가 최단 길이로 수축된 상태에서는 도 3 및 도 4와 같이, 상기 삼각작동부재(42)의 제3 작용점(423)과 액추에이터(44) 사이가 최소 간격을 유지한다. 그리고, 상기 삼각작동부재(42)의 제2 작용점(422)과 여기에 연결된 링크부재(43)는 최저 위치로 하강되어 있으며, 벨트프레임(10)은 지지프레임(20)과 나란히 수평으로 배치되어 있다.
이 상태에서 상기 신축로드(441)의 길이가 신장하면, 삼각작동부재(42)가 제1 작용점(421)을 중심으로 회전하면서, 제3 작용점(423)과 액추에이터(44) 사이의 거리가 멀어진다. 이렇게 되면 삼각작동부재(42)의 제2 작용점(422)과 여기에 연결된 링크부재(43)의 위치가 상승하면서 도 5 및 도 6과 같이 벨트프레임(10)의 저면에 설치된 제3 브라켓(431)을 밀어 올린다.
이때 벨트프레임(10)의 일측은 제1 브라켓(41a)에 의해서 지지프레임(20)에 힌지결합 상태로 지지되어 있기 때문에 상기 벨트프레임(10)은 제1 브라켓(41a)의 위치보다 제3 브라켓(431)의 위치가 더 높은 오르막 경사를 이루게 된다. 그리고 상기 링크부재(43)는 삼각작동부재(42)가 회전함에 따라 발생하는 제2 작용점(422)과 제3 브라켓(431) 사이의 각도 변화 및 간격 변화를 수용하는 기능을 한다.
상기 액추에이터(44)로는 종래의 액추에이터 중 어떤 것을 사용해도 좋으나, 본 고안에서는 상기 신축로드(441)가 서로 대응하는 나사봉(441a)과 나사관(441b)으로 구성되고, 상기 나사봉(441a)은 로드구동모터(442)에 의해서 회전하도록 구성된 액추에이터(44)를 제안한다. 그러나 상기 나사봉(441a)과 나사관(441b)을 갖는 액추에이터(44) 이외에 유압실린더와 신축로드(도면에는 나타내지 않았음)로 구성된 공지의 액추에이터를 사용해도 무방하다.
한편, 상기 회전벨트(11)를 회전시키는 벨트구동모터(50)는 상기 벨트프레임(10)의 저면에 지지된 상태로 상기 벨트프레임(10)과 상기 지지프레임(20) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 이처럼 벨트구동모터(50)를 벨트프레임(10)과 지지프레임(20) 사이에 배치하면, 상기 벨트구동모터가 벨트프레임의 전방 또는 후방에 배치되어 있는 종래의 러닝머신에 비해 러닝머신 전체의 길이를 단축할 수 있어서 비좁은 실내공간에도 효율적으로 러닝머신을 설치할 수 있다.
상기 삼각작동부재(42)는 도 3 및 도 5에서 보는 바와 같이 서로 대응하는 형상으로 이루어진 판체 2개가 나란히 이격 배치되는 구조로 이루어지고, 상기 삼각작동부재(42)의 제3 작용점(423)에는 양쪽 판체를 연결하는 힌지축(H)이 설치되어 있으며, 상기 신축로드(441)는 그 단부가 상기 힌지축(H)에 힌지결합되어 있다.
또한 상기 링크부재(43) 역시 서로 대응하는 형상으로 이루어진 판체 2개가 나란히 이격 배치되는 구조로 이루어지고, 양쪽 판체에는 스토퍼(432)가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 상기 스토퍼(432)는 상기 링크부재(43)의 회전각도를 제한하는 기능을 한다.
즉, 상기 스토퍼(432)에 의해서 상기 제3 브라켓(431)의 위치가 상기 제2 작용점(422)과 제3 작용점(423)을 연결하는 직선 이내의 범위로 제한된다. 그래서, 삼각작동부재(42)의 제2 작용점(422)이 최고 위치로 상승했을 때 링크부재(43)가 상기 제2 작용점(422) 뒤쪽으로 젖혀지지 않도록 받쳐주는 기능을 한다.
(10) 벨트프레임 (11) 회전벨트
(20) 지지프레임 (30) 핸들지지대
(31) 핸들 (32) 계기판
(40) 경사조절수단 (41a) 제1 브라켓
(41b) 제2 브라켓 (42) 삼각작동부재
(421) 제1 작용점 (422) 제2 작용점
(423) 제3 작용점 (43) 링크부재
(431) 제3 브라켓 (432) 스토퍼
(44) 액추에이터 (441) 신축로드
(441a) 나사봉 (441b) 나사관
(442) 로드구동모터 (50) 벨트 구동모터
(H) 힌지축
(L1) 제1 브라켓(41a)과 제3 브라켓(431) 사이의 거리

Claims (5)

  1. 회전벨트(11)가 설치되는 벨트프레임(10)과, 상기 벨트프레임(10)을 하단에서 이격상태로 받쳐주는 지지프레임(20)과, 상기 지지프레임(20)의 양측에 설치되는 핸들지지대(30)와, 상기 벨트프레임(10)의 경사를 조절하는 경사조절수단(40)을 포함하여 구성되는 러닝머신에 있어서,
    상기 경사조절수단(40)은,
    상기 지지프레임(20)의 일측에 상향 돌출되어 상기 벨트프레임(10)의 일측을 힌지결합 상태로 받쳐주는 제1 브라켓(41a) 및 상기 제1 브라켓(41a)에서 소정거리 이격된 위치에 상향 돌출된 제2 브라켓(41b)과;
    삼각형 판체 형상으로서 삼각 모서리 부위에 배치되는 제1 작용점(421)과 제2 작용점(422) 및 제3 작용점(423)을 가지며, 상기 제1 작용점(421)이 지지프레임(20)의 제2 브라켓(41b)에 힌지결합 상태로 지지되어 있는 삼각작동부재(42)와;
    상기 삼각작동부재(42)의 제2 작용점(422)과 상기 벨트프레임(10)의 저면을 각각 힌지결합 상태로 연결하는 링크부재(43)와;
    상기 삼각작동부재(42)의 제3 작용점(423)에 일측 단부가 힌지결합되어 있는 신축로드(441)를 가지며, 상기 지지프레임(20)에 지지된 상태로 상기 신축로드(441)를 신장 또는 수축시키는 액추에이터(44)를 포함하고,
    상기 제1 브라켓(41a)은 높이가 제2 브라켓(41b)에 비해 상대적으로 더 높고, 상기 삼각작동부재(42)는 제1 작용점(421)이 제3 작용점(423)에 비해 높게 배치되어 있으며, 상기 링크부재(43)에는 상기 삼각작동부재(42)에 대한 회전각도를 제한하는 스토퍼(432)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 경사조절장치를 갖는 러닝머신.
  2. 제1항에 있어서, 상기 액추에이터(44)는, 상기 신축로드(441)가 서로 대응하는 나사봉(441a)과 나사관(441b)으로 구성되고, 상기 나사봉(441a)은 로드구동모터(442)에 의해서 회전하도록 구성된 것임을 특징으로 하는, 경사조절장치를 갖는 러닝머신.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회전벨트(11)를 회전시키는 벨트구동모터(50)는 상기 벨트프레임(10)의 저면에 지지된 상태로 상기 벨트프레임(10)과 상기 지지프레임(20) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 경사조절장치를 갖는 러닝머신.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 삼각작동부재(42)는 서로 대응하는 형상으로 이루어진 판체 2개가 나란히 이격 배치되는 구조로 이루어지고, 상기 삼각작동부재(42)의 제3 작용점(423)에는 양쪽 판체를 연결하는 힌지축(H)이 설치되어 있으며, 상기 신축로드(441)의 단부는 상기 힌지축(H)에 힌지결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 경사조절장치를 갖는 러닝머신.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 벨트프레임(10)의 저면에는 상기 제1 브라켓(41a)으로부터 소정거리(L1) 만큼 이격된 위치에서 상기 링크부재(43)의 일측단부가 힌지결합 되는 제3 브라켓(431)이 설치되어 있고, 상기 링크부재(43)의 회전각도는 상기 스토퍼(432)에 의해서 상기 제3 브라켓(431)의 위치가 상기 제2 작용점(422)과 제3 작용점(423)을 연결하는 직선 이내의 범위로 제한되는 것을 특징으로 하는, 경사조절장치를 갖는 러닝머신.
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