KR200497832Y1 - 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구 - Google Patents
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Abstract
공기 정화 기능을 갖는 운동 기구는 외부 공기가 유입되는 공기 유입구, 공기 유입구에 배치되어 유입구로 유입된 외부 공기에 포함된 이물질을 필터링하는 필터 및 동력이 공급됨에 따라 회전하는 팬(fan)을 포함하는 제1 유닛, 제1 유닛의 하단에 탈부착 가능하게 결합되고, 사용자의 발에 의해 가압되어 지정된 범위 내에서 운동하는 페달 및 페달의 운동을 팬의 회전을 위한 동력으로 변환시키는 회전 어셈블리(rotation assembly)를 포함하는 제2 유닛, 및 제1 유닛 및 제2 유닛과 탈부착 가능하게 결합되고 제1 유닛의 내부와 유체 연결(fluid communication)되어 제1 유닛의 내부 공기가 유입되는 기류 통로 및 기류 통로로 유입된 공기가 외부로 배출되는 공기 배출구를 포함하는 제3 유닛을 포함하고, 공기 유입구를 통해 제1 유닛의 내부로 유입된 외부 공기는 팬의 회전에 의해 기류 통로의 내부로 유입된 후, 공기 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다. 이외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.
Description
본 고안의 실시 예들은 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구에 관한 것이다.
최근, 건강 관리 및 건강 증진에 대한 사람들의 관심이 증가하는 추세에 있다. 특히, 현대 사회에서 식습관의 서구화 및 상대적인 운동량 감소 등에 의해 성인병 발병 연령이 낮아짐에 따라, 이를 예방하기 위한 건강 관리가 필요함을 체감하고 있는 실정이다.
또한, 전반적인 생활 속에서 자동화 기기의 사용량이 급증하면서 대부분의 장치들은 전력에 의해 동작할 수 있으므로, 사람의 직접적인 힘을 필요로 하는 분야는 점차 사라지고 있다.
현대인들이 건강 관리의 필요성을 느끼고 있더라도 실제 꾸준한 운동 습관을 가진 사람의 비율은 매우 낮은 편이다. 이는, 운동을 하기 위해서 별도로 시간을 내야 한다는 부담감과, 주변 환경(예: 야외 환경 또는 실내 환경)이 운동을 하기에 적절하지 않다는 걱정에 따른 것이다. 특히, 최근에는 미세 먼지 농도가 높은 야외 환경 또는 사람들의 밀집도가 높은 실내 환경에서 운동을 하는 것이 적당하지 않다는 생각을 갖는 사람들이 증가했다. 이에 따라, 운동 환경에 대한 걱정 없이 가볍고 편하게 운동을 할 수 있는 기구가 필요하다.
본 개시의 실시 예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 고안의 일 실시 예에 따른 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구는, 외부 공기가 유입되는 공기 유입구, 공기 유입구에 배치되어 유입구로 유입된 외부 공기에 포함된 이물질을 필터링하는 필터 및 동력이 공급됨에 따라 회전하는 팬(fan)을 포함하는 제1 유닛, 제1 유닛의 하단에 탈부착 가능하게 결합되고, 사용자의 발에 의해 가압되어 지정된 범위 내에서 운동하는 페달 및 페달의 운동을 팬의 회전을 위한 동력으로 변환시키는 회전 어셈블리(rotation assembly)를 포함하는 제2 유닛, 및 제1 유닛 및 제2 유닛과 탈부착 가능하게 결합되고 제1 유닛의 내부와 유체 연결(fluid communication)되어 제1 유닛의 내부 공기가 유입되는 기류 통로 및 기류 통로로 유입된 공기가 외부로 배출되는 공기 배출구를 포함하는 제3 유닛을 포함하고, 공기 유입구를 통해 제1 유닛의 내부로 유입된 외부 공기는 팬의 회전에 의해 기류 통로의 내부로 유입된 후, 공기 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.
본 고안의 다양한 실시 예들에 따른 운동 기구는 공기를 정화하기 위한 필터를 포함함으로써, 사용자에게 운동에 대한 동기를 유발할 수 있다. 특히, 발, 발목 또는 종아리와 같이 다리에 대한 지속적이고 가벼운 움직임을 유발하여 하지 혈액 순환을 개선할 수 있다.
또한, 상기 다양한 실시 예들에 따른 운동 기구는 복수의 유닛으로 구성됨에 따라 제조 용이성 측면에서 효율적이다.
실시 예들에 의한 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구의 결합 방식에 대한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구의 단면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 운동 기구에 포함되는 팬(fan)의 구조에 대한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 운동 기구에 포함되는 페달의 구조 및 이에 따른 사용자의 움직임에 대한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구의 결합 방식에 대한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구의 단면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 운동 기구에 포함되는 팬(fan)의 구조에 대한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 운동 기구에 포함되는 페달의 구조 및 이에 따른 사용자의 움직임에 대한 도면이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 고안의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 개시에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 본 개시에 기재된 "-부", "-모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 개시에서 사용된 바와 같이, "적어도 어느 하나의"와 같은 표현이 배열된 구성요소들 앞에 있을 때, 배열된 각각의 구성이 아닌 전체 구성 요소들을 수식한다. 예를 들어, "a, b, 및 c 중 적어도 어느 하나"라는 표현은 a, b, c, 또는 a와 b, a와 c, b와 c, 또는 a와 b와 c를 포함하는 것으로 해석하여야 한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예들에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다 그러나 본 개시의 실시 예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1은 일 실시 예에 따른 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구(100)는 제1 유닛(110), 제2 유닛(120) 및 제3 유닛(130)을 포함할 수 있다.
제1 유닛(110)은 내부에 포함된 별도의 팬의 회전을 통해 운동 기구(100)의 외부 공기(이하, '외부 공기'라고 지칭함)를 내부로 이동시킨 후, 외부 공기에 포함된 이물질(예: 먼지 또는 미세 입자)를 필터링하는 역할을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 유닛(110)은 필터(114)가 장착될 수 있는 공기 유입구(112)가 일부 돌출되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 공기 유입구(112)는 제1 유닛(110)의 평평한 상단 면으로부터 1/4의 구의 형태로 돌출될 수 있다. 또한, 필터(114)는 공기 유입구(112)의 일 면에 대해 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 필터(114)는 소정의 규격을 갖고, 일정 주기마다 교체 가능한 필터(예: 차량용 필터)일 수 있다.
제2 유닛(120)은 사용자의 발 및/또는 발목 운동을 팬을 회전시키기 위한 동력으로 전환하는 역할을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 유닛(120)은 사용자의 발에 의해 가압되어 지정된 범위 내에서 운동하는 페달(122)을 포함할 수 있다. 페달(122)은 사용자의 발과 접촉하는 일 부분이 사용자에 의해 회전될 수 있도록 별도의 핀을 포함할 수 있다. 다만, 페달(122)의 구조에 대한 구체적인 설명은 도 5에서 후술하고자 한다.
제2 유닛(120)은 페달(122)이 가압됨에 따라 운동 기구(100)의 미끄러짐을 방지하기 위한 미끄럼 방지 부재(미도시됨)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 미끄럼 방지 부재는 제2 유닛(120)의 하단에 부착될 수 있고, 고무 재질로 형성될 수 있다.
제3 유닛(130)은 제1 유닛(110)을 통해 정화된 공기를 외부로 배출하는 역할을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 유닛(130)은 제1 유닛(110)으로부터 정화된 공기가 배출되는 공기 배출구(132)를 포함할 수 있다. 이때, 제3 유닛(130)은 내부에 별도의 향료 성분 및/또는 탈취 성분의 물질을 포함할 수 있고, 상기 정화된 공기는 별도의 향료 성분 및/또는 탈취 성분의 물질을 통해 일부 성분이 변경되어 공기 배출구(132)를 통해 배출될 수도 있다. 예를 들어, 제3 유닛(130)은 내부에 방향성 식물로부터 획득된 천연 향료, 화학적으로 합성된 합성 향료 및/또는 숯 등의 흡착 성분의 물질을 포함할 수 있고, 제3 유닛(130)의 공기 배출구(132)는 정화된 공기에 상기 향료에 의한 향이 첨가되거나, 상기 흡착 성분에 의해 탈취된 공기를 배출할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구의 결합 방식에 대한 도면이다.
도 2를 참조하면, 운동 기구(100)의 제1 유닛(110), 제2 유닛(120) 및 제3 유닛(130)은 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 유닛(110)은 제2 유닛(120)의 A 영역에 탈부착 가능하게 결합될 수 있고, 제3 유닛(130)은 제2 유닛(120)의 B 영역에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다.
운동 기구(100)는 제1 유닛(110), 제2 유닛(120) 및 제3 유닛(130)이 탈부착 가능하게 결합됨에 따라, 제조 및 사용 측면에서 용이할 수 있다. 예를 들어, 비교적 소형 크기의 유닛으로 개별적으로 제조됨에 따라 제조 용이성 측면에서 바람직할 수 있다.
제2 유닛(120)은 제1 유닛(110)이 결합될 수 있는 A 영역 및 제3 유닛(130)이 결합될 수 있는 B 영역 간 경계를 표시하기 위한 표시선(예: 점선)을 포함할 수 있다.
또는, 제2 유닛(120)은 제1 유닛(110)이 A 영역에 결합되고 제3 유닛(130)이 B 영역에 결합될 수 있도록 별도의 홈(미도시됨)을 포함할 수도 있다. 이때, 제1 유닛(110) 및 제3 유닛(130)은 상기 홈에 적절히 결합될 수 있는 돌출부(미도시됨)를 포함할 수 있다.
또는, 제2 유닛(120)은 제1 유닛(110)이 A 영역에 결합되고 제3 유닛(130)이 B 영역에 결합될 수 있도록 별도의 돌출부(미도시됨)를 포함할 수도 있다. 이때, 제1 유닛(110) 및 제3 유닛(130)은 상기 돌출부에 적절히 결합될 수 있는 홈(미도시됨)을 포함할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 공기 정화 가능을 갖는 운동 기구의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구(100)는 제1 유닛(110), 제2 유닛(120) 및 제3 유닛(130)을 포함할 수 있으며, 사용자의 발 또는 발목 운동에 의해 외부 공기를 정화시킨 후에 외부로 배출할 수 있다. 일 실시 예에 따른 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구는 도 1 및/또는 도 2의 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구와 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다. 또한, 도 3은 설명의 편의를 위하여 제1 유닛(110), 제2 유닛(120) 및 제3 유닛(130)이 일체형으로 형성되는 것처럼 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 즉, 운동 기구(100)는 도 2에서와 같이 복수의 유닛들(110, 120 및 130)이 결합되도록 형성될 수도 있고, 도 3에서와 같이 복수의 유닛들이 일체형으로 형성될 수도 있다.
제1 유닛(110)은 운동 기구(100)의 외부 공기를 내부로 이동시킨 후, 외부 공기에 포함된 이물질(예: 먼지 또는 미세 입자)를 필터링하는 역할을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 유닛(110)은 외부 공기에 포함된 이물질을 필터링할 수 있도록 공기 유입구(112), 필터(114) 및 팬(116)을 포함할 수 있다.
공기 유입구(112)는 제1 유닛(110)의 외주면의 일 영역에 배치될 수 있으며, 외부 공기는 공기 유입구(112)를 통해 제1 유닛(110)의 내부로 유입될 수 있다. 예를 들어, 팬(116)이 회전 운동함에 따라, 제1 유닛(110)의 내부에 압력 강하(pressure drop)가 발생할 수 있으며, 외부와 제1 유닛(110)의 내부의 압력 차이에 의해 외부 공기가 공기 유입구(112)를 통해 제1 유닛(110)의 내부로 유입될 수 있다.
필터(114)는 공기 유입구(112)에 배치되며, 공기 유입구(112)를 통해 유입되는 외부 공기에 포함된 이물질을 제거 또는 필터링(filtering)할 수 있다. 예를 들어, 필터(114)가 공기 유입구(112)에 배치됨에 따라, 외부 공기가 제1 유닛(110)의 내부로 이동할 때 공기 유입구(112)에 배치된 필터(114)를 통과하게 되며, 외부 공기가 필터(114)를 통과하는 과정에서 이물질이 제거 또는 필터링될 수 있다.
팬(116)은 제1 유닛(110)의 내부에 배치되며, 동력이 공급됨에 따라 지정된 방향으로 회전 운동할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 발 또는 발목 운동에 의해 페달(122)이 가압되는 경우, 페달(122)에 동력이 공급되어 페달(122)이 지정된 방향으로 회전 운동할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
팬(116)의 회전 운동에 의해 제1 유닛(110)의 내부에 압력 강하가 발생하여 외부 공기가 제1 유닛(110)의 내부로 유입될 수 있으며, 제1 유닛(110)의 내부로 유입되는 과정에서 이물질이 제거된 공기(이하, '정화된 공기'라고 지칭함)는 수평 방향으로 이동하여 제3 유닛(130)의 기류 통로(예: 도 2의 기류 통로)로 전달될 수 있다.
제2 유닛(120)은 제1 유닛(110) 및/또는 제3 유닛(130)의 하단에 탈부착 가능하게 결합되며, 사용자의 발 및/또는 발목 운동을 팬(116)을 회전시키기 위한 동력으로 전환하는 역할을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 유닛(120)은 사용자의 발에 의해 가압되어 지정된 범위 내에서 운동하는 페달(122) 및 상기 페달(122)의 운동을 팬(116)을 회전시키기 위한 동력으로 전환하는 회전 어셈블리를 포함할 수 있다.
페달(122)은 제2 유닛(120)의 외주면에 적어도 일 영역이 노출되도록 배치될 수 있으며, 사용자의 발에 의해 가압되어 지정된 범위 내에서 왕복 운동할 수 있다. 예를 들어, 페달(122)은 사용자의 발에 의해 가압되어 제1 위치에서 제2 위치로 회전 운동할 수 있으나, 페달(122)의 운동 범위가 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
회전 어셈블리는 페달(122) 및 제1 유닛(110)의 팬(116)과 작동적으로 연결되어, 페달(122)의 운동을 팬(116)을 회전시키기 위한 동력으로 전환한 후, 전환된 동력을 팬(116)에 전달하여 팬(116)을 지정된 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 회전 어셈블리는 페달(122)의 제1 위치에서 제2 위치로 이동하는 운동을 회전 운동으로 전환하여 팬(116)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에 따르면, 회전 어셈블리는 랙 기어(300)(rack gear), 제1 기어(310), 제2 기어(312), 제3 기어(314), 제4 기어(316) 및 회전 축(318)을 포함할 수 있다.
랙 기어(300)는 페달(122)의 운동을 직선 운동으로 변환하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 랙 기어(300)는 페달(122)의 적어도 일 영역과 연결되어, 페달(122)의 제1 위치에서 제2 위치로 이동하거나, 제2 위치에서 다시 제1 위치로 이동하는 운동에 대응하여 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
제1 기어(310)는 랙 기어(300)와 기어 결합될 수 있으며, 랙 기어(300)의 직선 운동을 회전 운동으로 변환하는 피니언 기어(pinion gear)로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 기어(310)는 랙 기어(300)의 직선 운동에 대응하여 지정된 방향(예: 반시계 방향)으로 회전 운동할 수 있다.
제2 기어(312)는 제1 기어(310)와 기어 결합될 수 있으며, 제1 기어(310)의 회전 운동에 대응하여 지정된 방향으로 회전 운동할 수 있다. 예를 들어, 제2 기어(312)는 제1 기어(310)와 맞물려 제1 기어(310)의 회전에 대응하여 지정된 방향(예: 반시계 방향)으로 회전 운동할 수 있다.
제3 기어(314)는 제2 기어(312)의 상단에 결합될 수 있으며, 제2 기어(312)와 함께 회전 운동할 수 있다. 예를 들어, 제3 기어(314)는 제2 기어(312)와 일체로 결합되어 제2 기어(312)와 같은 속도(또는 '회전 속도')로 회전 운동할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 기어(314)는 제2 기어(312)보다 넓은 반경을 갖도록 형성될 수 있다. 상술한 결합 구조를 통해 기어의 회전력(또는 '토크')가 증가할 수 있으며, 그 결과 회전 축(318)을 통해 팬(116)에 전달되는 동력이 커질 수 있다.
제4 기어(316)는 제3 기어(314)와 기어 결합된 상태에서 회전 축(318)과 결합될 수 있다. 이에 따라, 제3 기어(314)의 회전 운동에 대응하여 제4 기어(316)가 회전 운동할 수 있으며, 제4 기어(316)와 결합된 회전 축(318)도 제4 기어(316)와 함께 회전 운동할 수 있다.
회전 축(318)(rotation axis)은 제1 유닛(110)과 제2 유닛(120)의 결합 시, 제1 유닛(110)의 내부에 배치된 팬(116)과 작동적으로 결합될 수 있으며, 제4 기어(316)의 회전을 팬(116)에 전달하여 팬(116)을 지정된 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 회전 축(318)은 제4 기어(316)의 회전을 팬(116)에 전달하여 팬(116)을 반시계 방향으로 회전시킬 수 있으며, 팬(116)의 회전에 의해 제1 유닛(110)의 내부 압력이 낮아져 외부 공기가 제1 유닛(110)의 내부로 유입된 후, 제3 유닛(130)으로 전달될 수 있으며 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
다른 실시 예에 따르면, 회전 어셈블리는 회전 축(318)의 적어도 일 영역에 결합되는 베어링(320)을 더 포함할 수 있다.
베어링(320)은 회전 축(318)의 적어도 일 영역에 결합되어 회전 축(318)을 지지하고, 회전 축(318)이 지정된 방향과 반대 방향으로 회전(또는 '역방향 회전')하는 것을 방지 또는 제한하는 역할을 수행할 수 있다. 베어링(320)에 의해 회전 축(318)의 지정된 방향과 반대 방향으로의 회전에 제한됨에 따라, 페달(122)의 운동을 팬(116)을 회전시키기 위한 동력으로 전환하는 효율이 향상될 수 있고, 그 결과 같은 운동으로도 더 많은 양의 공기를 정화시킬 수 있다.
일 예시에서, 베어링(320)은 도 3에 도시된 바와 같이 회전 축(318)의 일단에 결합되어 회전 축(318)을 지지할 수 있으나, 베어링(320)의 배치 위치가 상술한 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에 따른 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구(100)는 상술한 회전 어셈블리를 통해 페달(122)의 운동을 회전 운동으로 전환 또는 변환하여 팬(116)을 회전시킬 수 있으며, 팬(116)의 회전을 통해 외부 공기(또는 '오염된 공기')가 필터(114)를 통과하도록 함으로써 외부 공기를 정화시킬 수 있다. 다시 말해, 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구(100)는 사용자의 발 또는 발목 운동을 회전 운동으로 전환 또는 변환하여 외부 공기를 정화시킴으로써, 사용자는 운동 및 공기 정화를 동시에 수행할 수 있다.
제3 유닛(130)은 제1 유닛(110) 및 제2 유닛(120)과 탈부착 가능하게 결합되며, 제1 유닛(110)을 통해 정화된 공기를 외부로 배출하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제3 유닛(130)은 제1 유닛(110) 및 제2 유닛(120)과 결합 시, 제2 유닛(120)의 상단에 제1 유닛(110)의 외주면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에 따르면, 제3 유닛(130)은 제1 유닛(110)의 내부와 유체 연결(fluid communication)되는 기류 통로 및 기류 통로의 공기가 외부로 배출되는 공기 배출구(132)를 포함할 수 있다.
기류 통로는 제3 유닛(130)의 내부에 배치되며, 제1 유닛(110)의 내부와 유체 연결될 수 있다. 제1 유닛(110)의 내부와 기류 통로가 유체 연결됨에 따라, 공기 유입구(112) 및 필터(114)를 통과하여 제1 유닛(110)의 내부로 유입된 정화된 공기는 팬(116)의 회전 운동에 의해 수평 방향으로 이동하여 기류 통로의 내부로 유입될 수 있다.
본 개시에서 '수평 방향'은 팬(116)의 반경 방향과 수직한 방향을 의미할 수 있으며, 해당 표현은 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.
공기 배출구(132)는 기류 통로와 연결될 수 있으며, 기류 통로로 유입된 공기는 공기 배출구(132)를 통해 운동 기구(100)의 외부로 배출될 수 있다. 예를 들어, 제1 유닛(110)의 내부로 유입된 정화된 공기는 팬(116)의 회전 운동에 의해 기류 통로로 유입된 후, 공기 배출구(132)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 공기 배출구(132)는 제3 유닛(130)에 회전 가능하게 배치될 수 있으며, 사용자는 공기 배출구(132)를 회전시켜 공기가 배출되는 방향을 조절할 수 있다. 일 예시에서, 사용자는 도 3에 도시된 바와 같이 공기 배출구(132)가 공기 유입구(112)와 반대 방향을 향하도록 배치되어, 공기가 유입되는 방향과 공기가 배출되는 방향이 반대가 되도록 조절할 수 있다. 다른 예시(미도시)에서, 사용자는 공기 배출구(132)와 공기 유입구(112)가 동일한 방향을 향하도록 배치하여, 공기가 유입되는 방향과 공기가 배출되는 방향을 일치시킬 수도 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 운동 기구에 포함되는 팬(fan)의 구조에 대한 도면이다.
도 4를 참조하면, 팬(116)은 제2 유닛(예: 도 3의 제2 유닛(120))의 회전 축(예: 도 3의 회전 축(318))과 결합되는 베이스(400)(base) 및 복수의 블레이드(410)를 포함할 수 있다.
팬(116)은 복수의 블레이드(410) 및 베이스(400)로부터 일부 돌출되어 형성되는 수용 홈(405)이 결합됨에 따라 형성될 수 있다. 또한, 팬(116)은 복수의 블레이드(410), 베이스(400) 및 수용 홈(405)이 일체로 형성될 수도 있다. 도 4에서는 팬(116)이 6개의 블레이드(410)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 팬(116)은 적어도 2개 이상의 블레이드를 포함할 수 있으며, 블레이드의 개수는 공기 정화의 효율성을 고려하여 적절히 설정될 수 있다.
복수의 블레이드(410)는 베이스(400)의 중심에 위치하는 수용 홈(405)으로부터 베이스(400)의 반경 방향으로 갈수록 무게가 증가할 수 있다. 예를 들어, 복수의 블레이드(410)의 외곽 측의 무게가 내부 측의 무게보다 무거운 경우에, 복수의 블레이드(410)의 외곽 측 및 내부 측의 무게가 전반적으로 일정한 경우와 비교하였을 때, 팬(116)이 회전하는 동안에 블레이드(410)의 관성 모멘트(moment of inertia, 회전 관성)가 증가한다. 이에 따라, 운동 기구(예: 도 1의 운동 기구(100))는 페달(예: 도 3의 페달(122))에 대한 가압을 통해 팬(116)을 회전시키는 사용자에게 보다 효율적이고 안정된 운동 느낌을 제공할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 운동 기구에 포함되는 페달의 구조 및 이에 따른 사용자의 움직임에 대한 도면이다.
도 5의 상태 (a)를 참조하면, 페달(122a)은 사용자(510)에 의한 가압 동작이 제공됨에 따라 페달(122a)과 연결되는 회전 어셈블리 및 회전 어셈블리와 연결되는 팬(예: 도 3의 팬(116))에 대해 동력을 전달할 수 있다. 이때, 페달(122a)은 사용자(510)의 신체 일부(예: 발바닥)와 접촉하는 일 부분이 수평 방향으로 연장될 수 있다.
사용자(510)의 신체 일부와 접촉하는 페달(122a)의 상기 일 부분은 페달(122a)의 핀(500)을 통해 각도가 결정될 수 있다. 예를 들어, 사용자(510)가 특정한 운동 부위를 운동하기 위해서 핀(500)을 통해 페달(122a)의 각도를 조절함에 따라, 사용자(510)는 상하 방향의 발 또는 발목 운동을 할 수 있게 된다.
도 5의 상태 (b)를 참조하면, 페달(122b)은 사용자(510)에 의한 가압 동작이 제공됨에 따라 페달(122b)과 연결되는 회전 어셈블리 및 회전 어셈블리와 연결되는 팬(116)에 대해 동력을 전달할 수 있다. 이때, 페달(122b)은 사용자(510)의 신체 일부와 접촉하는 일 부분이 수직 방향으로 연장될 수 있다.
사용자(510)의 신체 일부와 접촉하는 페달(122b)의 상기 일 부분은 페달(122b)의 핀(500)을 통해 각도가 결정될 수 있다. 예를 들어, 사용자(510)가 특정한 운동 부위를 운동하기 위해서 핀(500)을 통해 페달(122b)의 각도를 조절함에 따라, 사용자(510)는 좌우 방향의 발 또는 발목 운동을 할 수 있게 된다.
다만, 도 5에서는 페달의 각도만을 조절할 수 있도록 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 운동 기구(100)는 사용자의 신체적인 특성을 고려하여 페달의 길이, 발을 받칠 수 있는 받침대의 유무, 랙 기어(rack gear)의 길이 등이 고려하여 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 사용자(510)에 의한 가압 동작이 제공되는 경우(예: 사용자가 발 또는 발목 운동을 위해 페달에 힘을 가한 경우)에, 랙 기어(예:도 3의 랙 기어(300))는 제1 위치(예: 랙 기어의 수평 이동 전 위치)에서 제2 위치(예: 랙 기어의 수평 이동 후 위치)로 이동할 수 있다. 이후에, 사용자(510)에 의한 가압 동작이 중단되는 경우(예: 사용자가 페달에 대해 가한 힘을 뺀 경우)에, 랙 기어(300)는 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 되돌아올 수 있다. 일 실시 예에서, 랙 기어(300)의 적어도 일 부분은 탄성 부재(예: 스프링)를 통해 결합될 수 있다. 이에 따라, 랙 기어(300)는 탄성 부재의 탄성력을 통해 제2 위치에서 제1 위치로 되돌아올 수 있다. 상기와 같은 동작이 반복됨에 따라, 랙 기어(300)는 왕복 직선 운동을 수행할 수 있다.
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 고안의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 고안에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (9)
- 공기 정화 기능을 갖는 운동 기구에 있어서,
외부 공기가 유입되는 공기 유입구, 상기 공기 유입구에 배치되어 상기 유입구로 유입된 외부 공기에 포함된 이물질을 필터링하는 필터 및 동력이 공급됨에 따라 회전하는 팬(fan)을 포함하는 제1 유닛;
상기 제1 유닛의 하단에 탈부착 가능하게 결합되고, 사용자의 발에 의해 가압되어 지정된 범위 내에서 운동하는 페달 및 상기 페달의 운동을 상기 팬의 회전을 위한 동력으로 변환시키는 회전 어셈블리(rotation assembly)를 포함하는 제2 유닛; 및
상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛과 탈부착 가능하게 결합되고, 상기 제1 유닛의 내부와 유체 연결(fluid communication)되어 상기 제1 유닛의 내부 공기가 유입되는 기류 통로 및 상기 기류 통로로 유입된 공기가 외부로 배출되는 공기 배출구를 포함하는 제3 유닛을 포함하고,
상기 공기 유입구를 통해 상기 제1 유닛의 내부로 유입된 외부 공기는 상기 팬의 회전에 의해 상기 기류 통로의 내부로 유입된 후, 상기 공기 배출구를 통해 외부로 배출되고,
상기 회전 어셈블리는,
상기 페달과 연결되어, 상기 페달의 운동에 의해 지정된 방향으로 직선 운동하는 랙 기어;
상기 랙 기어와 기어 결합되고, 상기 랙 기어의 직선 운동에 의해 지정된 방향으로 회전 운동하는 제1 기어;
상기 제1 기어와 기어 결합되고, 상기 제1 기어의 회전 운동에 대응하여 회전 운동하는 제2 기어;
상기 제2 기어의 상단에 결합되어 상기 제2 기어와 함께 회전 운동하는 제3 기어;
상기 제3 기어와 기어 결합되고, 상기 제3 기어의 회전 운동에 대응하여 회전 운동하는 제4 기어; 및
상기 제4 기어에 결합되며, 상기 제4 기어의 회전 운동에 대응하여 지정된 방향으로 회전 운동하는 회전 축(rotation axis)을 포함하는, 운동 기구. - 제1항에 있어서,
상기 제3 유닛은 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛과 결합 시, 상기 제2 유닛의 상단에 상기 제1 유닛의 외주면의 적어도 일 영역을 둘러싸도록 배치되는, 운동 기구. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 회전 축은 상기 제1 유닛과 상기 제2 유닛의 결합 시에 상기 팬과 연결되고,
상기 팬은 상기 회전 축의 회전 운동에 의해 지정된 방향으로 회전 운동하여 상기 제1 유닛의 내부 공기를 상기 기류 통로로 이동시키는, 운동 기구. - 제1항에 있어서,
상기 회전 어셈블리는,
상기 회전 축의 일 영역에 결합되어, 상기 회전 축이 상기 지정된 방향과 반대 방향으로 회전하는 것을 방지하기 위한 베어링을 더 포함하는, 운동 기구. - 제1항에 있어서,
상기 팬은,
상기 제1 유닛과 상기 제2 유닛의 결합 시에 상기 회전 축과 결합되는 베이스(base); 및
상기 베이스에 배치되는 복수의 블레이드를 포함하는, 운동 기구. - 제6항에 있어서,
상기 복수의 블레이드는 상기 베이스의 중심에서 상기 베이스의 반경 방향으로 갈수록 무게가 증가하는, 운동 기구. - 제1항에 있어서,
상기 제2 유닛의 하단에 부착되어, 상기 페달의 운동에 의한 상기 운동 기구의 미끄러짐을 방지하기 위한 미끄럼 방지 부재를 더 포함하는, 운동 기구. - 제1항에 있어서,
상기 공기 배출구는 회전 가능한, 운동 기구.
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