KR20050017205A - 수직 상하 진동 운동기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자가 직접 뛰거나 별도의 움직임이 없어도 충분한 운동효과를 나타낼 수 있도록 한 수직 상하 진동 운동기구에 관련된 것으로, 모터의 회전을 편심축의 회전을 통해 수직적으로 상하 진동을 발생시키는 운동기구이다. 본 발명은 양쪽으로 가이드 롤러를 사용하여 상하 진동시 발생되는 발판의 뒤틀림이나 진동 그리고 소음을 최소화하며, 서로 높이가 다른 발판의 최고점과 최저점에서 나오는 편차를 이용해서 보다 강한 진동을 느끼게 만들며, 모터의 진동에서 오는 떨림이나 뒤틀림 또한 카플링을 통하여 최소화시킨다.

Description

수직 상하 진동 운동기구{vertical up-down vibration health machine}

본 발명은 수직 상하 진동 운동기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편심축의 회전을 통하여 수직방향으로 발생된 진동을 본 기구의 발판에 전달하고, 상기 진동에 의하여 상기 발판의 양축을 서로 다른 편차를 이용하여 승강 또는 하강시켜 상하진동을 제공함으로써, 사용자가 양발을 얹은 상태에서 진동에 의하여 신경근육 및 강화 운동을 실시할 수 있도록 한 수직 상하 진동 운동기구에 관한 것이다.

일반적으로 하체의 근력을 강화시키기 위한 운동기구는 런닝머신 또는 스텝머신 등과 같이 사용자가 상기 운동기구에 직접 힘을 가하여 운동을 행하는 방법을 사용하기 때문에 근력이 다소 떨어지는 사용자 혹은 재활치료가 요구되는 사용자에게는 적합한 운동기구가 되지 못하였다. 따라서, 최근에는 사용자가 힘을 가하지 않으면서도 근력을 강화시킬 수 있는 운동기구가 제공되어지고 있는데, 이러한 운동기구는 대부분 구동모터의 구동에 의하여 편심의 캠(cam) 축을 회전시켜 밑판을 진동시켜주는 방식을 사용하고 있으며, 편심의 캠축을 사용한 상기 운동기구에 대한 종래기술을 살펴보면 다음과 같다.

대한민국 특허등록 제283875호에 게재된 근력강화운동기구는 수평면상에 안치되는 베이스; 상기 베이스의 정면에 세워 설치된 포스트; 상기 베이스 상에 상하로 유동가능하게 설치되어 사용자가 발을 올려놓는 발판; 상기 베이스 내에 배치되어 상기 발판의 양측을 시소식으로 주기적으로 승강시키는 구동 장치; 및 상기 포스트 상에 설치되어 상기 구동 장치의 구동을 제어하는 제어 패널을 포함하여 이루어지며, 상기 구동 장치는 상기 베이스에 장착된 구동원; 상기 구동원의 축에 고정된 한 쌍의 구동 풀리; 상기 각 구동 풀리의 양측에 배치되어 벨트로 연결된 한 쌍의 종동 풀리; 상기 각 종동 풀리에 끼워지고 서로간에 소정의 둔각 위상차가 나도록 배치된 한 쌍의 편심축; 상기 베이스상에 설치되어 각 편심축의 양단을 회전 가능하게 지지하는 브래킷; 및 하단이 상기 브래킷에서 돌출된 각 편심축의 양단에 회전 가능하게 연결되고 상단은 상기 발판의 밑면에 회전 가능하게 연결되어 상기 각 편심축의 회전에 의해 상기 발판을 시소식으로 동작시키는 커넥팅 로드를 포함하는 근력 강화 운동 기구에 관한 것으로서, 상기 발판의 하부에 상기 구동원의 축과 평행하면서 양단이 베이스에 고정된 지지봉이 인접 배치되어, 상기 지지봉을 중심으로 발판의 양측이 상하 동작하게 구동되고, 상기 각 편심축 상에 상기 각 종동 풀리를 중심으로 반대측에 위치하도록 한 쌍의 밸런스 웨이트가 편심되게 끼워지고, 상기 각 밸런스 웨이트의 편심부는 해당 편심축의 편심부와 동일 방향을 향하도록 배치되어, 상기 커넥팅 로드의 이동 방향과 반대되는 방향으로 작용하는 우력을 상쇄시키도록 구성되었다.

상술한 바와 같이, 상기 근력 강화 운동 기구는 상기 구동원으로부터 발생된 동력이 벨트에 의하여 양측에 위치하는 종동 풀리로 전달되고, 종동축이 상기 편심축으로 형성된 종동 풀리를 회전시킴에 따라 상기 발판의 양측이 번갈아가면서 승강되는 시소운동이 일어나도록 하므로, 상기 구동원의 구동시 상기 벨트와 풀리 사이에 마찰손실이 발생할 뿐만 아니라, 한 쌍의 종동풀리를 회전시키기 위하여 많은 동력이 요구되어지는데, 이는 정상 운전시 많은 구동원의 부하를 요구하게 되어 결과적으로 전력의 소비를 증가시키게 된다. 또한 상기 벨트의 사용수명에 따라 유지보수가 지속적으로 필요하고, 상기 운동기구의 구성이 매우 복잡하여 장기간 운전을 한 후 벨트 또는 손상된 부품을 교체하기에 용이하지 않는 문제점이 있으며 벨트 구동시 소음이 발생되어 정숙한 운전이 필요한 장소에서는 부적합한 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 종래 하나의 구동모터를 벨트에 의하여 동력전달을 행하고 이를 캠 운동으로 변환시켜서 발판의 양축에 상하운동을 가하던 것을 벨트에 의존하지 않고 직접적으로 캠 축에 전달 가이드롤러를 통해 발판을 상하동작 시킴으로써 벨트에서 발생되는 부하를 줄이고 가이드롤러를 사용해 소음 및 진동을 최소화함으로써 사용자가 운동기구로부터 전달된 진동으로 수직의 근력을 강화시킬 수 있도록 하는 수직 상하 진동 운동기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 본 발명의 수직 상하 진동 운동기구는 기계의 작동을 조작하는 콘솔을 고정시키는 컨트롤 박스, 상기 컨트롤 박스를 지지하도록 세워진 포스트, 기계를 작동시키는 모든 구동장치가 들어있는 바디, 사용자의 운동시 사용자의 몸을 지탱시켜주기 위한 손잡이로 이루어지며, 상기 바디에 들어있는 구동장치는, 사용자의 양발을 올려놓는 발판; 회전력을 발생시키는 모터; 상기 모터로부터 발생된 회전력을 양쪽으로 전달하는 샤프트; 상기 샤프트에 끼워져서 회전력의 회전편차를 줄여주는 카플링; 상기 샤프트를 통해 전달되는 회전력을 상하 운동으로 변환시켜 상기 발판에 전달하는 편심축; 상기 편심축을 고정시키는 편심축 고정프레임;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 수직 상하 진동 운동기구를 나타내는 사시도이다.

도시되는 바와 같이, 본 발명에 따른 수직 상하 진동 운동기구는 기계의 작동을 조작하는 컨트롤 박스(110), 상기 컨트롤 박스(110)를 지지하도록 세워진 포스트(120), 기계의 몸통이며 본 기구의 구동장치가 모두 들어있는 바디(130), 사용자의 운동시 사용자의 몸을 지탱시켜주기 위한 손잡이(140)로 구성된다.

상기 컨트롤 박스(110)는 본 기구의 작동을 조작하는 실질적인 제어장치인 콘솔(150)을 고정시키도록 되어 있다. 상기 콘솔(150)에는 사용자의 운동 목적에 적합한 기능을 선택할 수 있는 기능스위치, 운동시간을 조절할 수 있는 타이머, 운동속도를 나타내주는 디스플레이 및 전원스위치 등이 마련될 수 있다.

상기 포스트(120)는 상기 컨트롤 박스(110)를 지지하고 상기 손잡이(140)가 지탱되도록 바디(130)상에 바로 세워져서 설치되는 부분이다. 또한, 약간 뒤로 젖혀진 상태를 유지하도록 하여 사용자가 편한 시각에서 본 기구를 작동하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 바디(130)는 기계의 몸통으로서 본 기구를 구동시키는 기계적인 부품들이 모두 들어있는 부분이다. 상기 기계적인 부품들은 커버(160)에 의하여 씌워져 있으며 커버(160)의 내부에 들어있는 각 기계적인 부품들에 대해서는 아래에서 따로 살펴보기로 하겠다. 다만, 여러가지 기계적인 부품들 중에서 발판(170)은 커버(160) 밖으로 노출되어 있다. 상기 발판(170)은 사용자의 양발을 올려놓을 수 있도록 상기 바디(130)의 상부면에 노출되어 있으며, 바디(130)내부의 구동장치와 직접 연결되어 각각 상하로 운동함으로써, 발판에 양발을 놓고 올라선 사용자의 운동을 가능하게 하는 실질적인 운동부분이다.

상기 손잡이(140)는 사용자의 운동시 사용자의 몸을 지탱시켜주기 위하여 설치되는 부분이다. 상기 손잡이(140)는 사용자가 붙잡기 편한 상태의 형상이 바람직하므로 그 외관은 도시된 바에 한정되지 아니하고 포스트(120)의 양측면에 평행한 상태로 마련될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 바디 내부의 구동장치를 나타내는 사시도이다.

도시되는 바와 같이, 본 발명의 바디 내부의 구동장치는 중심에 위치한 모터(210)에 의하여 동력을 얻는다. 모터(210)의 구동은 사용자가 상기 콘솔(150)을 조작함으로써 작동된다. 모터(210)에 의해 발생된 동력은 최종적으로 양쪽의 발판(170)으로 전달되어 사용자의 운동을 가능하게 하는데, 이러한 모터(210)에서 시작되어 발판(170)에 이르는 본 구동장치의 작동과정을 보다 구체적으로 살펴보기 위하여 본 구동장치를 정면과 측면에서 바라본 도면을 참조하기로 한다.

또한, 바디 내부의 구동장치는 모두 밑판(220)위에 위치하게 되는데, 상기 밑판(220)은 5개의 방진고무를 사용하여 소음을 줄이고 기계들을 안정적으로 받쳐주는 역할을 하고 있으며, 밑판(220)의 아래, 즉 최하층에는 바닥판(230)이 위치하여 상기 밑판(220)과 더불어 2중으로 진동을 흡수하고 기계를 안정적으로 받쳐주게 된다.

도 3은 본 발명의 구동장치를 정면에서 바라본 정면도이다.

도 3은 후술할 편심축(330)의 측면이 명확하게 나타나도록 역시 후술할 가이드 롤러(630) 부분을 없앤 상태로 도시하였다.

모터(210)에서 발생된 동력은 가장 먼저 양측의 샤프트(310)를 통하여 양측의 카플링(320)으로 전달된다. 카플링(320)은 회전하는 샤프트(310)의 회전편차를 줄여주는 역할을 하는 것으로 회전시 발생하는 소음 및 진동을 흡수한다. 종전의 카플링(320)은 주로 우레탄을 사용하였으나 본 발명에서는 듀랄미늄을 사용하여 회전편차를 더욱 줄임으로써 보다 적은 소음이 발생되도록 하였다. 카플링(320)의 자세한 형상은 도 4와 같다. 도 4는 본 발명의 카플링을 나타내는 사시도인데, 상기 듀랄미늄 카플링에 세로로 여러 가닥의 홈을 파서 강하면서도 신축성을 최대한 발휘할 수 있도록 하였다.

카플링(320)을 거친 회전력은 편심축(330)에 이르러 상하 운동으로 전환되어 양측의 발판(170)에 전달된다. 편심축(330)의 형상은 편심축에 대한 사시도인 도 5와 같다. 편심축(330)의 작동과정에 대하여 보다 자세하게 살펴보기 위하여 도 6를 참조하기로 한다.

도 6는 본 발명의 구동장치를 측면에서 바라본 측면도이다.

도 6과 같이 편심축(330)은 편심축 고정프레임(610)에 고정되어 있으며, 도 6에는 도시되지 않았지만 반대편에도 이와 동일한 편심축(330)이 동일한 모습으로 위치한다. 모터(210)로부터 발생된 회전력은 편심축(330)에 이르러 상하 운동으로 변환되어 발판(170)에 전달하게 되는데, 이 때 편심축(330)의 양편에 위치하고 발판(170)과 발판구동축(620)을 통해 연결된 가이드 롤러(630)를 사용함으로써 상기 상하 운동은 90도 각도의 수직으로 구동될 수 있게 되며 이에 따라 소음과 진동이 최소한으로 줄어들게 된다. 가이드 롤러(630)의 자세한 형상은 도 7과 같다. 도 7은 본 발명의 가이드 롤러를 나타내는 사시도인데, 상기 가이드 롤러(630)는 도 7에 도시된 레일(710) 위의 정해진 궤도상으로만 움직이기 때문에 가이드 롤러(630)에 의해 상하 운동이 90도 각도의 수직으로 구동될 수 있는 것이다.

또한, 도 6에서 도시되는 바와 같이 가이드 롤러(630)는 가이드 롤러 지지대(640)에 의해 지지되며 레일(710)은 가이드 롤러 레일 지지대(650)에 의해 지지되게 된다.

또한, 상기 양측의 편심축(330)은 각각의 발판(170)에 전달하는 힘을 달리하도록 하여 상기 각각의 발판이 서로 독립적으로 작동되도록 한다. 즉, 한쪽의 발판(170)이 최고점에 도달하였을때는 다른 한쪽의 발판(170)이 최저점에 도달하도록 하는 방식으로 사용자의 양발이 서로 반대되는 높이로 위치하도록 하여 사용자의 운동효과를 발생할 수 있도록 한다.

상기의 과정을 정리하면 모터(210)에 의해서 발생된 회전력은 양측의 샤프트(310)로 전해지고 다시 카플링(320)을 거치면서 소음 및 진동이 줄어들게 되며, 상기 회전력은 편심축(330)에 이르러 상하 운동으로 전환되어 발판(170)에 전달되는데 이 때 편심축(330)의 양편에 위치한 가이드 롤러(630)를 사용함으로써 상기 상하 운동은 90도 각도의 수직으로 구동된다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 수직 상하 진동 운동기구에 따르면, 종래 하나의 구동모터를 벨트에 의하여 동력전달을 행하고 이를 캠 운동으로 변환시켜서 발판의 양축에 상하운동을 가하던 것을 벨트에 의존하지 않고 직접적으로 캠 축에 전달 가이드롤러를 통해 발판을 상하동작 시킴으로써 벨트에서 발생되는 부하를 줄이고 가이드롤러를 사용해 소음 및 진동을 최소화함으로써 사용자가 운동기구로부터 전달된 진동으로 수직의 근력을 강화시킬 수 있도록 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수직 상하 진동 운동기구를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 바디 내부의 구동장치를 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명의 구동장치를 정면에서 바라본 정면도.

도 4는 본 발명의 카플링을 나타내는 사시도.

도 5는 본 발명의 편심축을 나타내는 사시도.

도 6은 본 발명의 구동장치를 측면에서 바라본 측면도.

도 7은 본 발명의 가이드 롤러를 나타내는 사시도.

Claims (8)

1. 기계의 작동을 조작하는 콘솔을 고정시키는 컨트롤 박스, 상기 컨트롤 박스를 지지하도록 세워진 포스트, 기계를 작동시키는 모든 구동장치가 들어있는 바디, 사용자의 운동시 사용자의 몸을 지탱시켜주기 위한 손잡이로 이루어지며,

   상기 바디에 들어있는 구동장치는, 사용자의 양발을 올려놓는 발판; 회전력을 발생시키는 모터; 상기 모터로부터 발생된 회전력을 양쪽으로 전달하는 샤프트; 상기 샤프트에 끼워져서 회전력의 회전편차를 줄여주는 카플링; 상기 샤프트를 통해 전달되는 회전력을 상하 운동으로 변환시켜 상기 발판에 전달하는 편심축; 상기 편심축을 고정시키는 편심축 고정프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 상하 진동 운동기구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발판은 직선으로 형성되어 있는 레일을 따라 직선 운동을 하는 가이드 롤러와 일체로 연결되어 상기 가이드 롤러의 직선 운동과 동일한 직선 운동을 하는 것을 특징으로 하는 수직 상하 진동 운동기구.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 발판은 발판 구동축에 의하여 상기 가이드 롤러와 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 수직 상하 진동 운동기구.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 가이드 롤러는 가이드 롤러 지지대에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 수직 상하 진동 운동기구.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 레일은 가이드 롤러 레일 지지대에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 수직 상하 진동 운동기구.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 카플링은 듀랄루민으로 제조되는 것을 특징으로 하는 수직 상하 진동 운동기구.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 바디에 들어있는 구동장치는 5개의 방진고무를 사용하는 밑판 위에 설치되는 것을 특징으로 하는 수직 상하 진동 운동기구.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 밑판의 하부에는 상기 밑판과 더불어 2중으로 기계의 진동을 흡수하는 바닥판이 설치되는 것을 특징으로 하는 수직 상하 진동 운동기구.