KR20060022257A - 물리적 운동장치 및 이러한 장치에 사용하기 위한 발판 - Google Patents

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지아드 바다르네흐
베네딕트 제이.엠. 한센
토르브존 몰라트
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플렉시페드 에이에스
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Abstract

발판 플랫포옴이 장착되는 상향 및 하향으로 이동가능한 바아를 가지며, 운동의 일부로서 고정되거나 이동가능한 파지 포올을 갖는 물리적 운동장치에 있어서, 상기 플랫포옴은 바아의 길이를 따라 연장되는 축선에 횡단하여 양측으로 경사질 수 있다. 상기 플랫포옴은 로킹 위치로부터 경사 기능상태로 계단식으로나 비계단식으로 조정가능한 경사 기구를 각각 포함하며, 상기 플랫포옴은 피트니스 장치 프레임에 고정된 가이드 트랙 및/또는 관절형 아암과 결합하기 위한 수단을 가지며, 이에 따라 상기 플랫포옴은 바아를 따라 미끄럼 가능하게 안내될 수 있으며, 이러한 이동은 바아의 수직 이동의 함수이다.
플랫포옴, 경사도, 스프링 조임쇠, 나선형 로드, 모터, 프레임, 실린더

Description

물리적 운동장치 및 이러한 장치에 사용하기 위한 발판{PHYSICAL EXERCISE APPARATUS AND FOOTREST PLATFORM FOR USE WITH THE APPARATUS}
본 발명은 사람 근육의 강화 및 재활을 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 물리적 발휘중 불안정성을 평형화/제어하므로써 제어된 운동의 원리와 연관된 실시예에 기초하고 있다. 특히, 본 발명은 첨부의 청구범위중 독립항의 전제부에 서술된 장치에 관한 것이다.
국제 특허출원 WO00/68067호에는 예를 들어 자전거나 운동장치를 위한 물리적 운동용 페달 장치가 개시되어 있으며, 이러한 장치는 그 자유단부에서 크랭크아암에 단단히 장착될 수 있는 페달축에 회전가능하게 부착된 제1페달을 포함하며, 상기 제1페달은 종래 운동을 실행하는데 사용하기 위한 페달 결합면을 포함하며, 상기 장치는 페달축의 길이방향 축선을 횡단하여 연장되는 축선 주위에서 상기 제1페달에 비스듬히 부착된 제2페달을 포함하도록 구성된다.
공지된 바와 같이, 제어된 불안정성하에서의 운동은 부상을 당한 후 강화 훈련 및 재활중인 경우에 사람의 근육과 힘줄에 긍정적인 건강 효과 및 평형화를 가질 것이다. 운동장치에 불안정성을 제공하는 장치의 운동도는 용이하게 조정되어야만 하며 이러한 조정은 로킹가능한 위치로부터 비계단식이어야 한다는 것이 매우 중요하다. 이것은 사용자가 준비되지 않은 운동장치의 이동을 경험할 때의 첫번째 사용자를 편하게 한다.
운동 및 운동설비에서의 불안정성에 대한 초기 해결책은 적용 영역이 제한을 받았다. 상술한 바와 같은 페달은 전형적으로 자전거와, 정지형의 운동용 자전거에 적합하지만; 스텝 장치 등과 같은 피트니스 장치와, 조합된 팔다리 운동을 위한 기타 다른 운동장치에 사용하기는 부적절하다.
본 발명의 목적은 이미 공지되어 있는 것과는 상이한 기타 다른 운동장치 및 운동방법에서 불안정성이 어떻게 부여되는 가에 대한 문제점을 해결하는 것이다. 본 발명의 특징적인 사항은 첨부의 독립항에 서술되어 있다. 이러한 장치의 또 다른 실시예는 관련의 종속항에 개시되어 있다. 따라서, 본 발명은 상이한 운동장치에 적합한 발판에 있어서, 경사 기능 및 조정부를 갖는 발판에 관한 해결책을 포함한다. 경사 기능과 함께 미끄럼 기능을 갖는 발판이 구비된 장치도 서술될 것이며, 이러한 운동장치는 포올 및 핸들의 사용을 포함하는 팔운동에 대해 상이한 해결책을 갖는다. 또한, 본 발명은 발판의 경사 기능과 그 미끄럼 기능의 길이의 수동조정 및 자동조정에 대한 다양한 해결책을 포함한다.
본 발명은 다음과 같은 3가지의 주요한 그룹으로 나뉘어 서술될 것이다.
※ 경사기능과 그 경사도의 조정 및 이를 위한 로킹기구를 갖는 발판과, 기타 다른 상이한 운동장치와 함께 작용하는 방법.
※ 미끄럼이동 및 경사 이동을 갖는 발판이 구비된, 활보 및 스텝 운동을 제공하는 운동장치.
※ 미끄럼이동 및 경사 이동을 갖는 발판이 구비된, 시뮬레이트된 걷기 및 달리기 운동을 제공하는 운동장치.
본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
도1a 및 도1b는 경사기능을 위한 장치가 구비된 발판을 도시한 도면.
도2a 및 도2c는 도2b에 도시된 발판의 경사기능을 위한 조정기구를 통해 투시한 상태를 도시한 도면.
도3a 및 도3b는 경사기능을 위한 발판에 바아가 장착된, 스텝핑 장치를 위한 운동장치를 도시한 도면.
도4a 및 도4b는 경사기능을 위한 발판에 바아가 장착된 원형의 다리운동 및 팔운동을 위한 운동장치를 도시한 도면.
도5는 바아에 경사기능이 구비된 스텝핑 장치를 위한 운동장치를 도시한 도면.
도6은 바아에 경사기능이 구비된, 원형의 다리운동 및 팔운동을 위한 운동장치를 도시한 도면.
도7a 내지 도7h는 경사기능을 조정하기 위한 또 다른 장치가 구비된 발판을 도시한 도면.
도8a 내지 도8c는 발판의 경사기능을 조정하기 위한 또 다른 설비를 도시한 도면.
도9a 내지 도9c는 경사가능한 발판이 구비된 운동장치를 도시한 도면으로서, 이러한 운동은 다리를 위한 스텝핑, 미끄럼, 및 경사 기능으로 구성되어 있으며; 이러한 운동장치는 팔운동을 위한 포올을 포함하는 것을 도시한 도면.
도10a 내지 도10c는 도9에 도시된 운동장치에서 가요성 포올이 구비된 상태를 도시한 도면.
도11a 내지 도11d는 팔운동을 위한 포올과 경사가능한 발판이 구비된 운동장치의 또 다른 실시예를 도시한 도면.
도12는 도11에 도시된 운동장치의 ⅩⅡ 부분을 상세히 도시한 도면.
도13a 내지 도13d는 원형의 다리운동 및 팔운동을 실행하기 위한 운동장치의 다른 실시예를 도시한 도면으로서, 발판이 조정가능한 스프링 바아로 작동중인 상태를 도시한 도면.
도14a 및 도14b는 원형의 다리운동 및 팔운동을 실행하기 위한 운동장치의 또 다른 실시예를 도시한 도면으로서, 발판이 가동 바아에 대해 미끄럼 기능을 갖는 상태를 도시한 도면.
도15a 및 도15b는 원형의 다리운동 및 팔운동을 실행하기 위한 운동장치의 다른 실시예를 도시한 도면으로서, 발판이 굴곡된 미끄럼 통로를 갖는 상태를 도시한 도면.
도16a 내지 도16f는 발판을 위한 상이한 형태의 미끄럼 통로 및 트랙을 도시한 도면.
도17a 및 도17b는 도15에 도시된 운동장치의 정면도 및 배면도.
도17c 및 도17d는 링크 및 조정기구의 ⅩⅤⅡc 및 ⅩⅤⅡd 를 상세히 도시한 도면.
도18은 도15와 도17a 및 도17b에 도시된 운동장치의 다른 실시예를 도시한 도면.
도19a와 도19b 및 도19e는 스텝 길이의 자동 조정기구가 구비된 운동장치를 도시한 도면.
도19c 및 도19d는 ⅩⅠⅩe 및 ⅩⅠⅩd 를 도시한 도면.
도20은 조정기구의 자동기구를 제어하는 소자의 블록도.
도21a 내지 도21c는 미끄럼 운동을 갖는 핸들이 구비된 운동장치를 도시한 도면.
도22a 및 도22b는 신장가능한 포올이 구비된 운동장치를 도시한 도면.
도22c는 ⅩⅩⅡc 를 도시한 도면.
도23a 및 도23b는 도9에 도시된 운동장치의 다른 실시예를 도시한 도면.
도23c는 도23a의 ⅩⅩⅢc 를 도시한 도면.
도24a 와 도24b는 도9에 도시된 운동장치의 다른 실시예를 도시한 도면.
도25a는 도19에 도시된 스텝 길이를 조정하기 위한 기구가 구비된 운동장치의 다른 실시예의 사시도.
도25b는 ⅩⅩⅤb 를 도시한 도면.
도26a는 도25에 도시된 운동장치의 조정기구를 도시한 도면.
도26b는 ⅩⅩⅥb 를 도시한 도면.
도27a는 도25에 도시된 운동장치의 평면도.
도27b는 발판의 ⅩⅩⅦb 를 도시한 도면.
도28은 경사 운동을 조정하기 위한 각각의 부품이 구비된 발판을 도시한 도면.
도1 및 도2는 신발을 착용하거나 착용하지 않은 사용자의 발의 위치를 도시한, 플랫포옴(1)으로 구성된 발판을 도시하고 있다. 상기 플랫포옴은 후방 엣지가 축(4)상에 현수되고 전방 엣지가 경사 이동을 조정하는 장치(6)에 고정된 프레임(2)상에 장착된다. 화살표(9)로 도시되어 있는 이러한 경사 이동은 플랫포옴의 길이방향 축선(7)을 횡단한다. 도2a에 상세히 도시된 바와 같이, 발판은 스프링 비트(12)가 장착된 축(10)을 포함한다. 상기 비트(12) 주위에는 스프링 캐치(13)가 배치된다. 상기 캐치는 화살표(15)로 도시된 바와 같이 스프링 비트의 길이를 따라 가압될 수 있다. 스프링 캐치(13)를 축(10)에 대해 우측으로 위치조정하면 축 및 플랫포옴(1)이 경사지는 것을 방지할 수 있다. 스프링 캐치(13)를 축(10)으로부터 이동시키고 스프링 비트(12)를 장착하면 축(10)의 점진적인 비틀림과 플랫포옴(1)의 경사를 달성할 수 있다. 나선형 로드(18)는 스프링 캐치(13)와 결합된다. 휘일(20)은 로드(18)의 한쪽 단부에서 축방향으로 장착된다. 휘일(20)의 회전에 의해, 스프링 캐치(13)는 한쪽 방향으로 이동하거나 또는 스프링 비트(12)를 따라 다른쪽 방향으로 이동할 것이다. 따라서, 휘일을 회전시키므로써, 사용자는 플랫 포옴의 경사가능한 불안정도를 단계적으로 쉽게 조정할 수 있을 것이다. 도2c에 도시된 바와 같이, 이러한 실시예에서는 조정 휘일이 전자 모터(11)로 대체되고 있으며; 이러한 전자 모터는 발판이 구비된 스위치(14) 또는 제어 매체, 예를 들어 프레임이나 핸들 또는 제어패널상의 케이블 연결부 또는 무선 연결부(예를 들어, 블루트스TM)에 의해 운동장치에서 기타 다른 지점에 배치되는 다기능 스위치(운동장치에서 기타 다른 기능으로도 사용될 수 있는)를 사용하여 제어된다.
도3은 스텝핑 운동을 위해 사용되는 운동장치, 이른바 "스텝" 장치 또는 스텝퍼를 도시하고 있다. 화살표(24, 24')로 도시된 바와 같이 자신의 다리힘을 사용하여 바아를 하방으로 가압하기 위해, 사용자는 스텝 비임이나 바아(22, 22')상에 서서, 핸들(23, 23')을 파지한다. 댐퍼(33, 33')에 의해 반작용 힘이 발생된다. 발판(26, 26')은 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 바아상에 장착된다. 사용자는 장치를 장착하기 전에 또는 발판 플랫포옴상에 선 후 경사도를 조정할 수 있다. 경사 조정에 사용된 휘일은 발을 사용하여 회전될 수 있다. 도3b는 경사 기구를 동작하기 위한 스위치(14', 14", 14'")의 위치를 도시하고 있으며, 이러한 경사 기구에서는 케이블 전송부에 의해 또는 무선 신호전송부에 의해 또는 와이어를 사용하는 기계적 해결책에 의해 제어가 이루어진다. 상기 발판은 사용자가 플램포옴을 바아를 따라 조정하여 그 운동에 필요한 힘 변화를 제공할 수 있는 것을 의미하는 홈에 장착된다. 이것은 화살표(25, 25')로 도시되어 있다.
도4는 사용자가 자신의 발 및 다리의 타원 운동과 함께 팔로 밀고당김 운동 을 동시에 실행할 수 있는 운동장치를 도시하고 있다. 사용자는 바아(28, 28')에 선 후, 하향후방으로 올라가면, 그후 이러한 운동은 도4b에 화살표(29)로 도시된 바와 같이 상향전방 운동으로 대체된다. 상기 바아는 조정가능한 저항력을 갖는 휘일(35)과 결합된다. 또한, 상기 바아는 화살표(36-36')로 도시된 바와 같이 전후로 이동하는 핸들(32-32')과도 결합되어 있다. 경사 플랫포옴(27-27')은 바아(28-28')를 따라, 예를 들어 계단식으로 또는 비계단식으로 조정가능한 결합부가 구비된 홈(30)을 따라 조정되거나, 또는 기타 다른 공지의 방식에 의해 조정될 수 있다. 상기 타원 운동은 화살표(31, 31')로 도시된 바와 같이, 발판이 바아의 길이방향을 따라 배치된 상태에 따라 변화될 것이다.
도1을 참조로 서술한 바와 같이, 플랫포옴의 발판 경사기능의 조정은 회전가능한 휘일을 사용하므로써 기타 다른 방식으로 실행될 수도 있음을 인식해야 한다. 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 이러한 조정은 나선형 로드에 연결된 전자모터가 제공되어 회전가능한 휘일을 대체하므로써 실행될 수 있다. 작동시, 도4에 도시된 바와 같이, 사용자의 용이한 도달을 위하여, 스위치(14', 14")는 운동장치상에서 예를 들어 핸들이나 패널(34)에 제공될 수 있다. 경사도를 조정하기 위해 연결된 모터를 갖는 한가지 장점은 사용하지 않을 때는 상기 플랫포옴이 중립위치나 고정위치에 배치될 수 있다는 점이다. 이에 의해 운동장치를 최소한으로 장착할 때, 경사 이동에 의해 사용자가 놀라지 않게 되며, 필요에 따라 경사도를 조정할 수 있게 된다. 플랫포옴에는 장치가 사용중인지의 여부를 등록하는 스위치나 센서 형태의 검출장치가 제공된다. 장치가 사용중이지 않을 때, 검출장치는 모터에 신호를 전송하여, 플랫포옴을 작동시켜 중립위치, 레벨 및 고정위치로 이동한다.
또 다른 기계적 해결책으로는 회전 휘일을 스프링 조임쇠를 작동시키는 와이어 및 풀리에 연결하는 것이다. 따라서, 상기 와이어의 다른쪽 단부는 운동장치 핸들[23, 23'(도3) 또는 32, 32']에 배치되어, 사용자의 손에 가깝게 배치된다. 따라서, 여기에 사용된 기법은 통상의 자전거의 기어 시프트에 사용되는 기법으로부터 고안되었다. 그러나, 이에 대해서는 도면에 도시되지 않았지만, 본 기술분야의 숙련자라면 이것이 어떻게 실행되는지에 대해 인식할 수 있을 것이다.
현대의 진보된 운동장치는 운동의 성능 및 장치에 대한 다양한 정보목록을 위한 디스플레이를 갖는 패널을 포함할 것이다. 이것은 시간, 저항, 성능, 맥박, 스테미너, 장치 세팅, 조기 달성치의 메모리 등에 대한 정보이다. 또한, 이러한 운동장치는 데이터를 처리하고, 이러한 데이터를 유사한 운동장치 및 시스템을 사용하는 경쟁자 및 다양한 운동 프로그램과 교환할 것이다.
도3 및 도4에 도시된 운동장치는 사용자가 서있는 바아가 직접적인 서스펜션을 갖도록 제조되며, 이러한 서스펜션은 상술의 발판에 대한 대체물로서 조정가능하게 경사질 수 있다. 도5에 있어서, 조정가능한 비틀림 저항을 갖는 링크(40, 40')는 바아의 중심 축선(44, 44')에 대해 바아를 경사시킬 수 있는 바아(42, 42')에 고정될 수 있다. 여기에 사용된 기술적 해결책은 도1 및 도2에 도시된 해결책과 유사하지만, 선택적으로 그 비틀림 정도를 조정하므로써 경사도를 조정할 수 있는 비틀림 바아 해결책이 사용될 수 있다. 선택적으로, 기타 다른 기술적 해결책이 사용될 수 있으며, 이에 대해서는 상세히 설명하지 않는다.
도6에 있어서, 바아(46, 46')는 스피닝 휘일(50)에 연결될 수 있으며, 아암(52, 52')은 링크(53, 53'; 54, 54')에 연결되어, 바아의 길이방향 홈(55)에 대해 바아(46, 46')를 조정할 수 있고 경사시킬 수 있다. 상기 바아는 도1 내지 도2의 발판과 관련하여 도시된 것과 유사한 서스펜션을 갖지만, 링크(53, 53')중 하나는 다른 링크(54, 54')에서 축 및 조정기구를 갖는다.
도5를 참조로 서술한 바와 같이, 본 기술분야의 숙련자라면 본 발명이 설명하는 경사 효과를 얻기 위해 다양한 기술적 해결책을 사용할 수 있음을 인식할 것이다.
도1에 도시된 발판의 이동은 본 발명의 범주내에서 다양한 기술적 해결책을 갖는다. 도7은 발판(60)의 이동에 대한 제어 및 조절을 위한 또 다른 해결책을 도시하고 있다. 플랫포옴의 이동은 화살표(65)로 도시되어 있다. 플랫포옴(발판의 상부)(61)은 프레임(62)에 장착되며; 축(63, 64) 주위로 즉, 축선(69) 주위로 이동가능하다. 플랫포옴과 프레임 사이에는 플랫포옴의 경사도를 조정할 수 있는 장치가 배치된다. 이에 대한 내용은 도7c 및 도7d에 상세히 도시되어 있다. 한쪽 단부가 v 형상(67)을 취하는 블럭(66)은 상기 플랫포옴에 고정된다. 또 다른 블럭(68)은 압력하에 블럭(66)에 안착되는 역전된 형상을 취하고 있다. 상기 블럭(68)은 스프링(70)에 의해 발생된 압력을 블럭(66)에 발휘한다. 상기 스프링(70)은 실린더(71)가 회전휘일(72)의 도움을 받아 스프링에 대해 압력을 발휘할 때, 조여진다. 회전 휘일(72)은 타원형 형태를 취하고 있다. 휘일(72)의 회전은 실린더(71)를 작동시켜 스프링(70)을 조이거나 느슨하게 하며, 이것은 플랫포옴의 이동도를 조정하기 위해 블럭(66)에 대해 블럭(68)으로부터 압력을 제공한다. 도7f는 스프링이 블럭(68)에 대해 최소한의 힘을 발휘하는 위치에서의 휘일(72)을 도시하고 있다. 예를 들어 휘일상의 지점(74)을 향해, 화살표(75)로 도시된 바와 같이 한쪽 방향으로의 회전이나 또는 다른쪽 방향으로의 휘일의 회전에 의해, 블럭(68)으로부터 블럭(66)의 형상에 대한 압력은 증가될 것이다. 발판의 프레임은 상이한 형태의 운동장치에도 조여질 수 있도록 적용될 수 있음을 인식해야 한다.
도8은 상술한 바와 같이 도1 및 도7을 참조로 서술한 발판 플랫포옴의 경사도를 조정하기 위한 또 다른 해결책을 도시하고 있다. 도8에는 프레임(80)이 도시되어 있으며, 도7에 도시된 플랫포옴(61)은 점선(81)으로 도시되었다. 상기 플랫포옴은 축(82) 주위로 경사질 수 있으며, 베어링(85, 86)에 안착되어 이동될 수 있다. 이동을 조정하기 위해, 플랫포옴은 축(82) 주위에 플랫포옴(61)과 프레임(80) 사이에 제공된 블럭(88-91)을 갖는다. 상기 블럭은 그 기질로 인하여 플랫포옴이 이동될 수 있는 정도를 결정한다. 만일 금속이나 경질의 플라스틱 등의 단단한 물질이 사용되었다면, 플랫포옴을 경사질 수 있다. 블럭이 그다지 단단하지 않은 물질인 경우에는 플랫포옴에 가동성을 제공할 것이다. 상기 블럭은 대체가 용이하도록 제조되었다. 따라서, 변화가능한 경도를 갖는 대체가능한 블럭을 제공하므로써, 플랫포옴의 경사 이동도를 조정할 가능성이 존재하게 된다.
단단한 기질의 블럭 대신에, 도7c에 도시된 바와 같이, 공기충진식 챔버(96, 96')가 경사 플랫포옴 및 프레임 사이에 배치될 수도 있다. 이에 따라 플랫포옴의 가능한 경사도는 챔버내의 공기압력을 조정하면 조정될 수 있다.
도면부호 92 및 95는 발판을 미끄러질 수 있게 하며 이들이 사용되는 피트니스 장치에 조정가능하게 하는, 프레임에 고정된 휘일을 도시하고 있다.
하기에 상술한 바와 같이 불안정성에 대한 해결책과 발판을 사용하는 운동장치에 대해 서술하기로 한다. 도9에는 발판이 장착된 바아와 플랫포옴의 길이방향을 횡단하는 경사 기능을 갖는, 운동장치가 도시되어 있다. 이러한 발판은 바아(98, 99)상에서 미끄럼가능하게 장착된다. 바아(98-99)의 일부인 트랙(101, 102)에서 작동되는 휘일(도8 참조)은 발판 프레임상에 장착된다. 그 한쪽 단부에서, 바아는 선회 조인트(110, 111)에 의해 프레임(100)에 이동가능하게 고정된다. 이에 의해, 스텝 아암은 화살표(112)로 도시된 바와 같이 이동될 수 있다. 이러한 이동은 관절형 아암 또는 가이드(114, 115)에 의해 한정되는데; 이러한 가이드는 그 한쪽 부착지점이 바아(98, 99)의 하부측에 고정되고 다른쪽 부착지점이 축(117)을 거쳐 프레임에 이동가능하게 고정된다. 축의 이동도는 실린더(118)에 의해 한정된다. 이것은 오일 또는 가스 형태의 댐퍼/저항 실린더 이다. 이것은 바아(98, 99)의 이동 관성을 제공한다. 실린더의 이동에 대한 조정은 나사 헤드(119)에 의해 실행되며, 운동장치를 사용하였을 때 극복되어야만 하는 저항의 변화를 제공한다. 바아의 이동은 관절형 아암(122, 123)에 의해 포올(120, 121)로 전달된다. 한쪽 바아의 하방 이동은 화살표(124)로 도시된 바와 같이 바아가 상향으로 이동하였을 때, 관련된 포올의 전방 이동이 반대방향으로 나타난다. 상술한 바와 같이, 발판은 트랙에서 상기 바아를 따라 이동될 수 있다. 관절형 아암(128, 129)은 프레임(100)으로부터 각각의 발판에 장착된다. 바아(98, 99)가 이동할 때, 상기 관 절형 아암(128, 129)은 화살표(126)로 도시된 바와 같이 발판을 상기 트랙을 따라 안내할 것이다.
따라서, 도9를 참조로 서술한 운동장치는 하기와 같은 작동모드를 갖는다. 사용자는 발판에 서서 두 포올을 파지하며, 한쪽 다리는 하방으로 힘을 발휘하여 발판과 그 바아를 하방으로 이동시키며, 동일한 쪽에 있는 그 관련의 포올은 전방으로 이동한다. 최대한의 하방 압력이 발판의 한쪽에 도달하였을 때, 사용자는 힘을 다른쪽 발판으로 전달한다. 그 결과, 장치를 사용하는 사용자의 아암과 다리 사이의 선택적 이동이 달성될 수 있다. 또한, 사용자는 각각의 플랫포옴을 균형있게 파지해야 하지만, 상술한 바와 같이 이러한 이동은 고정된 상태로부터 경사기능을 갖는 상태로 조정될 수 있다.
도10a 내지 도10c는 도9를 참조하여 설명한 바와 같이 피트니스 장치(130)를 위한 부가적 기능을 도시하고 있다. 이러한 해결책은 장치를 사용하는 사용자의 팔을 트레이닝하기 위한 기능의 제공을 의미한다. 핸들 또는 포올(131, 132)은 화살표(134, 135)로 도시된 바와 같이, 즉 장치의 여러 부품의 주 이동방향을 횡단하도록 설치되었다.
핸들은 사용자가 장치의 발판에 서있을 때나 사용자가 바닥에 서있을 때 운동을 위해 사용된다. 여기서, 스프링 구멍(136, 137)은 비틀림 바아 또는 스프링 뱅크 등의 부품 조립체에 사용된 금속 등과 같이 탄성가능하게 항복되는 물질로 구성되어 있다. 도시된 핸들은 스텝(138)에 세팅되어, 스프링핀(139)에 의해 로킹될 수 있다. 본 기술분야의 숙련자라면 실제 기술적인 해결책이 다양한 방식으로 달 성될 수 있으며, 본 발명은 도시된 바와 같은 해결책에 한정되지 않음을 인식할 수 있을 것이다. 탄성가능하게 항복되는 포올 부분은 도면부호 140'으로 도시된 바와 같이 포올의 최하부이거나 최상부 이다. 이러한 디자인에서, 스프링 포올(136, 137)은 운동중인 사람을 향해 즉, 장치의 길이방향으로 펼쳐질 수 없으며, 상술한 바와 같이 장치의 주 기능을 따를 것이다.
도11은 도9 및 도10을 참조하여 설명한 바와 같은 운동장치의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 발판(150, 151)은 프레임 또는 캐리지(152, 153)에 대해 경사가능한 옆길이며, 이들 각각은 바아(156, 157)상의 각각의 트랙(154, 155)에서 미끄러질 수 있다. 중앙 프레임(158)은 캐리지(152, 153)를 연결하는 트랙(159, 159')을 갖는다. 상기 트랙은 굴곡된 형태를 취하고 있다. 프레임은 높이(x)(도6 참조)를 가지므로, 트랙에 후방하향의 통로를 제공한다. 바아가 화살표(162)로 도시된 바와 같이 작동되었을 때, 플랫포옴은 화살표(163, 164)로 도시된 바와 같이 바아를 따라 트랙로(160)에서 이동할 것이다. 바아의 바닥과 프레임 부분(170) 사이에 고정되는 저항 실린더(168, 169)는 바아의 이동에 저항을 제공한다. 또한, 바아의 이동은 경사 부분(172)에 의해 제어된다. 도12에 도시된 바와 같이, 이러한 경사 부분은 중앙 프레임(158)상에 장착되며, 축(173) 주위로 경사질 수 있다. 경사 부분의 각각의 단부에는 바아의 하부측으로 이동가능하게 분절되는 관절형 아암 또는 가이드(174, 175)가 장착된다. 관절형 아암의 길이는 나사 실린더(176, 177)에 의해 조정될 수 있으므로, 바아의 이동에 영향을 끼친다. 경사 부분은 바아중 하나가 하강하였을 때 다른쪽 바아가 상승하는 것을 보장한다. 운동장치의 상이한 부품의 이동에 대한 저항은 경사 부분(172)과 함께 비틀림 기구에 의해 조정된다. 마찰 디스크 또는 제동소자(180)는 경사 부분상에 압력을 발휘하며, 나사 부분(181)에 의해 조정된다. 핸들 또는 포올(166, 167)은 도9에 도시된 바와 같이 바아에 분절가능하게 연결된다.
이러한 운동장치는 도9에 도시된 장치 보다 긴 스텝 길이를 제공할 것이며, 긴 회전 휘일 및 크랭크를 갖는 타원형 트레이너 보다 길거나 동일한 스텝 길이를 제공할 것이다.
운동하는 사람의 타원형 다리 운동을 제공하는 운동장치가 도4 및 도6을 참조하여 서술될 것이다. 도13에는 발판을 참조하여 도면부호 200으로 도시된 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 각각의 발판(201, 201')은 스프링 부재(206, 207)에 비틀림가능하게 고정되는 전방 엣지 및 후방 엣지에 각각 축(204, 205)을 포함한다. 상기 스프링 부재(206, 207)는 고정된 바아에 고정되었을 때보다 발판에 훨씬 완충적인 운동을 제공한다. 도13c는 스프링 부재(201, 211)가 "신축가능하게" 구성된 변형예를 도시하고 있다. 이에 의해, 스프링의 경도가 설정될 수 있다. 도13d는 화살표(213)로 도시된 바와 같이 스프링의 길이를 조정하기 위해, 관통형 인장 나사(212)가 이동 및 조여질 수 있는 방법을 도시하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 "타원형"으로 언급되는, 사용자의 발 및 다리의 원형 운동을 제공하는 운동장치에 따르면, 발판용 바아가 부착되는 회전 휘일이나 크랭크는 운동중 사용자가 달성하려고 하는 타원형 운동의 길이 및 높이를 결정할 것이다. 현재 시중에 나와있는 상기 "타원형" 운동장치는 자유 휘일 및 크랭크의 크기에 따르며, 그 결과 이러한 운동장치는 주로 상당한 대형이 된다. 그러나, 발 플랫포옴의 높이 변위는 그 수평 이동이 아니라 회전 휘일의 크기에 대한 주요한 이유인 것으로는 보이지는 않는다. 바아의 운동을 제공하여 40-50㎝로부터 스텝 길이를 제공하기 위해, 현재 시중에 나와있는 타원형 운동장치의 회전 휘일은 주로 50㎝의 직경을 갖는다. 본 발명은 현재의 해결책 보다 훨씬 소형이면서도 적어도 양호한 운동장치 및 효과를 제공하는 타원형 운동장치를 얻을 수 있다. 도14는 특별히 대형 회전 휘일이나 크랭크를 필요로 하지 않으면서도 장치 발판에 수평운동에 필요로 하는 스텝 길이를 제공할 수 있는 운동장치를 도시하고 있다.
도14에 도시된 운동장치는 관련의 크랭크(232)가 구비된 플라이휘일을 갖는 프레임(230)으로 구성되어 있다. 상기 크랭크는 이동가능한 관절형 아암(236, 237)상에 장착되는 바아(233, 234)에 이동가능하게 연결된다. 상기 관절형 아암은 프레임의 전방 부분(230')을 통해 작동되는 축(238)상에 장착된다. 상기 발판(240, 241)은 바아상에 미끄럼가능하게 배치되는 캐리지(242, 243)상에 경사가능하게 장착된다. 상기 발판은 도1과 도7 및 도8을 참조하여 서술되며, 도9에 도시된 바아에 대해 운동을 갖는다. 바아를 따른 플랫포옴의 운동은 발판 캐리지에 분절가능하게 연결된 관련의 관절형 아암(246, 247)을 갖는 관절형 아암(236, 237)의 사용을 통해 제어된다. 이러한 관절형 아암의 길이는 바아를 따라 캐리지의 변위를 결정한다. 만일 도면부호 236' 및 237'로 도시된 길이가 조정된다면, 상기 캐리지 및 발판은 이러한 변위를 변화시킬 것이다. 상기 길이(236', 237')는 조정가 능하게 형성되지만, 도면에는 도시되어 있지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 이러한 사항을 용이하게 인식할 수 있을 것이다. 또한, 운동장치는 링크(252, 253)에 의해 각각의 바아(233, 234)에 이동가능하게 연결되는 핸들 또는 포올(250, 251)을 포함한다. 상기 포올(250, 251)은 바아가 제공하는 이동에 관계없이, 수직 방향으로(255)에서의 축의 위치가 포올의 변위를 결정하는 프레임에서 축(254)을 통해 이동가능하게 현수된다. 이것은 조정가능하게 실행될 수 있으며, 도17에는 이러한 실시예가 도시되어 있다.
도면은 운동장치 부품의 성분이 어떻게 해석되는지에 대해서는 도시하고 있지 않다. 그러나, 이것은 현재 시장에서 타원형 운동장치로부터 알 수 있다. 그러나, 도면부호 256으로 도시되어 있는 슬립 벨트나 브레이크 패드 또는 자석 제동장치(257) 등과 같이 플라이휘일의 다양한 제동형태가 사용될 수 있다.
도9 및 도14에 도시된 운동장치상에서 작동하는 미끄럼 통로는 완전히 선형이다. 걷는 상태 및 달리는 상태에서의 발판 운동과 상당히 유사한 발판 운동을 얻기 위하여, 통상의 타원형 피트니스 장치는 상당히 대형인 휘일/크랭크 해결책을 갖는다. 도14 및 도15에 도시된 운동장치는 실질적인 실시예에서는 약 25㎝ 보다 크지 않은 한정된 휘일/크랭크를 갖는다. 이것은 한정된 수평 이동을 제공하지만, 발판의 미끄럼 기능에 의해 원하는 스텝 길이가 달성될 것이다. 발판의 수직 이동 및 각도는 이러한 크기의 휘일/크랭크에 의해 한정될 것이다. 발판의 변화된 이동을 얻기 위하여, 본 발명은 발판의 미끄럼 통로가 굴곡된 형태를 취하는 해결책을 포함한다는 것을 인식해야 한다.
도15에는 도14를 참조로 서술된 운동장치와 유사한 운동장치가 도시되어 있다. 관련의 캐리지를 포함하는 발판(260, 261)은 트랙(264, 265)에서 각각의 바아(262, 263)를 따라 작동된다. 도15a는 가장 먼 위치에서의 발판(260)을 도시하고 있으며, 도15b는 최후방 위치에서의 발판(260)을 도시하고 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 발판의 각도는 최후방 위치로부터 최전방 위치까지 변화될 것이다. 도면에 도시된 바와 같은 트랙 및 바아의 실제 곡률은 본 발명을 한정하지 않는다. 트랙 자체는 도16a 내지 도16f에 도시된 형태를 취하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 트랙의 상이한 곡률은 발판에, 본 발명에 따른 운동장치의 원하는 동작을 위한 제공할 것이다. 관절형 아암(270-273)은 발판을 바아상에서 트랙(264, 265)을 따라 안내한다. 휘일/크랭크(266)의 크기와 조합된 관절형 아암의 길이는 운동장치의 스텝 길이(267)를 나타내는 플랫포옴의 이동 길이를 나타낸다. 따라서, 관절형 아암(270-273)의 길이 변형은 스텝 길이의 변화를 제공할 것이다. 이러한 운동장치에서는 관절형 아암(270-273) 사이에서 작동지점(274, 275)를 변화시키므로써 스텝 길이를 조정할 수 있다. 이것은 도17c 및 도17d에 도시되어 있다. 이러한 도면에서는 관절형 아암(270, 271)에 부착된 트랙(278, 279)이 도시되어 있다. 관절형 아암(272, 273)의 단부는 트랙(278, 279)에서 미끄러질 수 있고 예를 들어 핸들(281') 등과 같은 로킹 핸들을 사용하므로써 원하는 스텝 길이를 위해 트랙을 따라 원하는 위치에 로킹될 수 있는 볼트(280, 281)를 통해 트랙(278, 279)에 고정된다. 도17에 도시된 바와 같이, 운동장치는 링크(284, 285)를 통해 각각의 바아에 이동가능하게 연결되는 파지 포올(282, 283)을 포함한다. 상기 포 올(282, 283)은 이러한 링크에서 관통가능하게 이동될 수 있다. 상기 포올은 도8에 상세히 도시된 바와 같이 프레임(290)에서 축(287)을 통해 이동가능하게 장착된다. 수직방향(288)에서의 축(287)의 위치는 도18에 도시된 바와 같이 조정기구(289)에서 로킹 나사에 의해 조정된다. 높이 조정은 링크(284, 285) 사이의 거리와 프레임(290)상에서의 축 위치에 의해, 포올의 이동도를 결정할 것이다.
본 발명의 범주내에서 도9 및 도11을 참조로 서술된 운동장치는 선형이 아닌, 예를 들어 도15 또는 도16에 도시된 바와 같은 곡률을 갖는 미끄럼 통로와 트랙을 갖는다. 이러한 장치는 회전하는 기계적 장치에 연결되는 바아를 갖지 않지만, 굴곡된 미끄럼 통로는 사용중인 사용자에게 실질적인 큰 이동도와 함께 발판에 큰 각도변화를 제공할 것이다.
도9와 도11과 도14 및 도15를 참조로 서술된 미끄럼 기능이 구비된 발판을 갖는 운동장치에서 도19를 참조하여 부가 기능이 서술될 것이다. 이러한 장치는 운동 속도에 관계없이 고정된 스텝 길이를 갖는다. 사용자가 적절한 운동을 실행할 때, 스텝 길이는 걷는 속도에서의 스텝 길이와 유사할 것이다. 그러나, 이러한 스텝 길이는 통상적으로 달리는 속도 보다 빠르다. 도15에 도시된 운동장치의 스텝 길이는 서술되는 바와 같이 조정가능하다. 그러나, 이러한 조정은 운동이 시작되기 전에 이루어져야만 하며, 사용자의 운동속도가 증가하면 조정될 수 없다. 도19에 도시된 운동장치는 플라이휘일/크랭크의 회전속에 따른 스텝 길이를 조정하는 기구 이외에는, 도15 내지 도18에 도시된 장치와 매우 유사하다. 도19a는 바아(302, 303)가 고정된 크랭크를 갖는 플라이휘일(301)과 프레임(300)이 구비된 운동 장치를 도시하고 있다. 상기 바아(302, 303)는 관련의 캐리지를 갖는 발판이 이동할 수 있는 트랙 또는 홈(304, 305)을 갖는다. 상기 바아의 이동에 따라 화살표(310)로 도시된 바와 같은 경사 이동이 제공되는 포올/핸들(308, 309)은 바아(302, 303)에 이동가능하게 부착된다. 운동장치의 사용중 바아를 따라 발판을 인출하는 관절형 아암(312, 313, 314, 315)은 플랫포옴에 연결된다. 상기 관절형 아암(314, 315)은 바아(302, 303)에 고정된 가이드(316, 317)를 통해 미끄럼가능하게 이동한다. 관절형 아암(314, 315)의 현수지점(318, 319)과 각각의 가이드(316, 317) 사이의 거리는 바아의 홈에서 발판이 이동할 수 있는 거리를 결정하므로, 도면부호 320으로 도시된 스텝 길이는 도15를 참조로 서술될 것이다.
상술한 바와 같이, 이러한 운동장치는 스텝 길이의 비계단식 조정을 갖는다. 화살표(320)로 도시된 바와 같이 현수지점(318, 319)을 이동시키면 이에 연결된 발판과 바아의 이동에 영향을 끼친다. 이것은 사용자에 의해 수동으로, 예를 들어 푸시/나사 장치를 사용하여 또는 서보/모터 또는 유압 시스템을 사용하여 실행될 수 있다. 운동장치에 대한 스텝 길이를 자동으로 설정하는 시스템이 도19c를 참조하여 서술될 것이지만, 본 발명은 이러한 예시적인 실시예에 한정되지 않는다.
도19에 도시된 시스템은 관련의 바아(302, 303)와 관절형 아암(312-315)과 포올(308, 309)이 구비된 휘일/크랭크(301)의 속도에 따라, 사용자가 원하는 스텝 길이의 무스텝 조정을 허용할 것이다. 관절형 아암(314, 315)은 캐리지(322)에 고정되며, 상기 캐리지는 모터(325)에 의해 작동되는 나선형 로드(324)의 도움을 받아 선형 가이드(323)를 따라 작동된다. 단부 위치는 단부 스위치 또는 근접 스위 치(326, 327)에 의해 관찰된다. 이러한 스위치는 유도성 센서형태, 기계적 스위치 형태 또는 본 기술분야의 숙련자에게 공지된 기타 다른 형태를 취할 수 있으며; 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 캐리지의 위치는 예를 들어 스틸로 이루어진 마커 핀(321)을 갖는 나선형 로드(324)의 회전에 의해 주어진 펄스를 카운팅하므로써 제공되며; 근접 스위치(카운터)(328)는 상기 핀(321)의 회전수를 카운트하도록 배치된다. 휘일(301)의 회전속도는 검출장치에 의해, 이 경우에는 공전 센서에 의해 측정된다. 캐리지(322)의 위치는 회전 휘일의 속도 함수로서 계산된다.
하기에 이러한 동작이 작동되는 실시예가 서술될 것이다. 휘일/크랭크는 약 300mm의 직경을 가지며, 나선형 로드를 따른 캐리지의 변위는 약 165mm 이며, 스텝 길이는 바아의 길이에 의해 한정될 때 약 300mm 내지 500mm 사이에서 가변적이다. 나선형 로드의 피치는 나선형 로드(324)가 근접 카운터(328)가 측정하는 관통형 스틸 핀(321)을 가질 때, 0.75mm 당 하나의 펄스를 제공하는 휘일/크랭크의 회전당 1.5mm와 동일하다. 60rpm의 휘일/크랭크 속도가 400mm의 스텝 길이를 제공하고자 하는 요망이 있는 것으로 가정한다. 이것은 캐리지가 스위치(326)로부터 약 100mm이어야만 한다는 것을 의미한다. 이것은 모터(325)가 작동되어 휘일/크랭크를 카운터(328)에 의해 측정된 약 130펄스까지 동작시키면 달성될 수 있다. 속도에 대한 스텝 길이의 비율은 비례 일정형 유도(proportional integral derivative: PID) 제어기(330)를 통해 제어된다.
도20에 도시된 바와 같이, 펄스와 위치 및 속도 센서에 의해 발생된 신호를 연산 및 관찰하기 위해 시스템에는 마이크로프로세서(332)가 포함되어야만 한다. 도면부호 334는 스텝 길이의 수동 조정을 위한 장치이다. 만일 사용자가 속도에 따라 스텝 길이를 자동으로 조정하고 싶지 않다면, 이러한 기능이 분리되어 예를 들어 제19e에 도시된 바와 같이 스위치나 터치스크린의 관련 패널상에서 사용자가 스텝 길이를 자신이 조정할 수 있는 방식도 고려될 수 있다.
상술한 바와 같이, 스텝 길이를 설정하는 기법은 다양한 방식으로 제공될 수 있다. 예를 들어 캐리지의 위치를 측정하기 위해 미끄럼 전위차계가 사용될 수도 있다. 속도 연산과 함께 위치 및 회전을 측정하기 위하여 옵틱이 사용될 수도 있다. 플라이휘일 또는 크랭크의 속도를 측정하기 위해 전자석 장치가 사용될 수도 있다. 스텝 길이를 조정하기 위한 바아의 이동을 위해, 전자 모터 기법 대신에 유압장치를 사용하는 것도 대안이 될 수 있다.
논쟁중인 장치에 부착되는 상술한 바의 핸들 또는 포올은 다소 종래기술에 속한다. 이들은 축 주위에 경사 이동부를 가지며, 핸들은 운동장치를 사용하고 있는 사람으로부터 또는 이러한 사람에게로 작용하는 오목한 굴곡부를 설명하고 있다(예를 들어, 도19a 참조). 그러나, 이러한 이동은 달리기나 크로스컨트리 스키를 하고 있는 사람에게는 자연스럽지 않다. 하기에는 도21a 내지 도21c를 참조하여 운동장치를 사용하여 마무리를 하고 있는 사람의 팔에 가능한한 자연스러운 이동을 제공하는 핸들이 구비된 운동장치를 도시하고 있다.
달리기나 크로스컨트리를 하고 있는 사람을 위한 자연스러운 팔이동은 도21a에서 화살표(351)로 도시된 바와 같은 굴곡부에 가까운 상태를 서술하고 있다. 이것은 운동장치 프레임(360)의 상향 돌출부에 고정되는 굴곡된 트랙(356, 357)에서 핸들(354, 355)이 작용하므로써 얻어진다. 이러한 핸들은 바아의 관절형 아암의 다른쪽 단부(364, 365)에서 트랙(366, 367)에 작동되는 관절형 아암(362, 363)의 단부에 이동가능하게 고정된다. 도21c에 이러한 상태가 상세히 도시되어 있다. 핸들의 이동은 운동중인 것으로 설정된 발판(352, 353)에 의해 발생된다. 운동장치 발판의 이동 및 디자인은 도19를 참조하여 서술된 것과 동일하다. 발판의 미끄럼 이동은 도21a에 도시된 바와 같이 프레임의 양측에 배치된 관절형 아암 및 와이어(368, 369)를 통해 핸들에 전달된다. 관절형 아암의 단부(364, 365)는 휘일(372-379) 주위에서 작동되는 와이어에 고정된다. 또한, 트랙(382)에서 작동되는 슬라이더(380)도 와이어(368)에 고정된다. 도면에는 슬라이더(380)와 트랙(382)만 도시되었지만, 장치 프레임의 반대쪽에도 이와 유사한 슬라이더와 트랙이 제공된다. 다른쪽 단부에서 링크[386, 387(도시않음)]에 이동가능하게 장착되는 관절형 아암(384, 385)은 가이드에 이동가능하게 장착된다. 이러한 링크는 도19를 참조하여 서술된 발판의 이동을 위한 바아와 연결된다. 발판의 이동시, 상기 관절형 아암(384, 385)은 트랙(366, 367)을 따라 와이어를 당긴 후 상기 관절형 아암(362, 363)을 당기는 슬라이더(382, 383)를 이동시킨다. 이러한 관절형 아암은 핸들을 작동시켜 트랙(356, 357)에서 이동시킬 것이다. 트랙의 형태는 핸들의 이동을 결정한다. 도21a에 도시된 바와 같이, 굴곡된 형태의 트랙은 핸들에 사용자를 위한 굴곡된 이동을 제공할 것이다. 직선 형태의 트랙은 이에 따라 핸들의 직선형 이동이 될 것이다.
도22는 도19 및 도21을 참조하여 서술된 운동장치를 위한 핸들 또는 포올의 또 다른 디자인을 도시하고 있다. 포올(390, 391)은 상부 부분인 파지부(392, 393)가 하부 부분(394, 395)내로 미끄러지는 신축성 구조를 갖고 있다. 상기 파지부는 하부 포올 부분의 개구(398, 399)를 통해 프레임(401)에 고정된 트랙(402, 403)에서 작동하는 핀(396, 397)을 갖는다. 화살표(400)로 도시된 바와 같이 포올이 전후로 이동할 때, 상기 파지부는 트랙에서 핀의 이동에 의해 하부 부분에 대해 신축가능하게 가압될 것이다. 휘일은 트랙에 부드러운 이동을 제공할 핀상에 배치될 것이다. 상기 트랙은 굴곡된 형태를 취하며, 이것은 포올의 상부 및 파지부가 사용자의 방향으로 하향의 굴곡된 이동을 갖는다는 것을 의미한다. 따라서, 트랙의 형태는 화살표(400)로 도시된 바와 같이 포올의 이동을 결정한다. 비교할 경우, 직선형 트랙은 직선형 이동 통로를 제공할 것이다.
도9 내지 도12에 도시된 운동장치를 참조하여, 도23 및 도24에는 다른 변형예가 도시되어 있다. 이러한 운동장치는 예를 들어 도1과 도7 및 도8에 도시된 바와 가이 경사가능한 형태의 2개의 발판(412, 413)을 포함한다. 이들은 바아(414, 415)상에 장착되는 트랙에 안착된다. 상기 바아는 프레임(416)에 대해 경사가능하도록 배치된다. 관절형 아암(418, 419)은 프레임으로부터 각각의 발판의 바닥에 장착된다. 이들은 상술한 바의 도면에 도시된 바와 같이 바아가 경사졌을 때 트랙을 따라 전후로 발판을 안내한다. 이러한 실시예는 상술한 실시예와 매우 유사하지만, 저항의 조정이 없다. 저항은 각각의 바아와 프레임 사이에 장착된 2개의 댐퍼(420, 421)에 의해 제공된다. 따라서, 상기 댐퍼는 장착되었을 때 우측 저항을 흡수하거나, 또는 적절한 형태를 취해야 한다. 프레임상에 비틀려서 장착된 바아 사이에는 바아의 방향을 횡단하는 로드(422)가 제공된다. 상기 로드(422)는 핀(424, 425)을 통해 각각의 바아와 접촉하고 있다. 하나의 바아, 예를 들어 바아(414)가 이동중인 것으로 설정되었을 때는, 상기 로드(422)가 회전하여 바아(414)의 반대 방향으로 다른쪽 바아(415)를 가압할 것이다. 운동장치는 프레임의 바닥에 경사가능하게 고정되는 핸들 또는 포올(426, 427)을 포함한다. 바아의 이동은 바아 및 포올에 힌지된 관절형 아암(428, 429)을 통해 포올로 전달된다. 상기 포올은 2개의 부분으로 구성되어 있으며, 그 길이를 조정하기 위해 신축가능하게 상호연결되어 있다. 도면부호 430은 장치를 위한 디스플레이를 나타내며, 이러한 디스플레이는 이루어진 이동 횟수를 카운트할 수 있으며, 또한 사용자에게 예를 들어 운동과정중에서의 시간 및 에너지 소모를 제공할 수 있는 검출장치에 연결된다.
도25 내지 도27에 대해 설명하기로 한다. 여기에 도시된 운동장치의 해결책은 도19에 도시된 운동장치의 변형예이다. 이러한 운동장치는 프레임(450)으로 구성되어 있으며, 이러한 프레임은 발판(456, 467)을 지지하는 바아(452, 453)에 연결된 휘일 또는 크랭크(451)를 포함한다. 상기 바아는 굴곡되어 있으며, 발판이 작동되는 트랙 또는 홈(455)을 포함한다. 상기 바아(452, 453)는 링크(462, 463)에 의해 핸들(458, 459)에 힌지된다. 상기 핸들은 링크(464, 465)에 의해 프레임의 상향 돌출부에 경사가능하게 장착된다. 관절형 아암(466, 467)은 발판(456, 457)에 고정되며, 관절형 아암(468, 469)에 힌지된다. 상기 관절형 아암(468, 469)은 가이드(472, 473)를 통해 작동되며, 축(474)에 고정된다. 중공이며 관형 형태인 상기 축은 프레임의 상향 돌출부에서 홈 및 가이드(476, 477)에서 작동된 다. 상기 관절형 아암(466-469)은 바아를 따라 발판의 이동을 제어한다. 도25 내지 도27에 도시된 관절형 아암의 위치는 바아를 따라 발판에 최대 변위를 제공한다. 화살표(478)로 도시된 바와 같이 홈(476, 477)에 상향으로의 관절형 아암(468, 469)의 변위는 바아를 따라 발판의 미끄럼 통로를 짧게 한다. 축(474)은 나선형 로드(479)와 결합되며, 이러한 로드는 모터(480)에 연결되고 관형 프레임의 내부에 배치된다. 모터의 작동시, 축은 프레임에서 상기 홈을 따라 나선형 로드(479)에 의해 가압될 것이며, 바아를 따라 발판의 이동자유도를 제어하는 관절형 아암에 의해 이동될 것이다. 도19에 도시된 바와 같이, 축의 단부 위치에서 모터를 정지시키고 또한 사용자에게 그 위치를 알려주기 위하여, 홈(476, 477)을 따라 시스템과 관련된 검출 장치 및/또는 스위치가 제공된다. 도19에 도시된 장치와 마찬가지로, 이러한 운동장치는 장치를 제어하기 위해 사용자에게 정보를 제공하도록 스크린 및 패널(482)을 갖는다. 모터 및 검출 장치는 중앙처리장치(CPU)와 관련된 하드웨어 및 소프트웨어를 통하여 스크린에 연결되며, 만일 스크린이 터치스크린이 아닐 경우에는 패널에 연결된다. 따라서, 운동장치는 사용자가 발판에 서있을 동안, 사용자에게 운동중 스텝 길이의 조정가능성을 제공한다. 또한, 이러한 장치는 그 저항 및 조정을 위한 수단을 포함한다. 이것은 플라이휘일(485)이 벨트(487)를 통해 휘일(486)에 연결된 종래 기술을 사용하여 실행될 수 있다. 상기 플라이휘일은 금속으로 제조되며, 전자석(488)에 의해 작동될 수 있으며, 여기서 얻을 수 있는 자기장의 변화는 핸들의 팔운동 및 발판상에서의 스텝핑 운동을 통해 사용자가 작동시켜야만 하는, 필요로 하는 플라이휘일 및 크랭크의 저항을 제공할 것이다. 사용자 패널은 공지된 수단의 도움을 받아 전자석에 연결되며, 이에 따라 사용자에게 운동 저항을 조정하는 간단한 방법을 제공할 것이다.
도25 내지 도27에 도시된 운동장치는 도28을 참조로 서술될 발판을 갖는 것으로 도시되어 있다. 도1 내지 도8에는 상부 플랫포옴의 경사 기능과 이러한 기능을 조정 및 로킹하기 위한 발판이 도시되어 있다. 도27 및 도28에는 그 길이방향에 평행한 각각의 단부에 축(491, 492)을 갖는 플랫포옴(490)으로 구성된 발판의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 2개의 프레임 부분(493, 494)은 플랫포옴의 각각의 단부에서 축(491)상에 이동가능하게 장착된다. 상기 프레임 부분(493, 494)은 운동장치 바아상의 트랙에서 작동하는 휘일(495, 495')을 포함한다. 따라서, 발판이 바아상에 장착되었을 때, 상기 플랫포옴은 플랫포옴의 길이방향에 횡단하는 방향으로 경사질 수 있으며, 볼트(496)는 이동을 제한하는 플랫포옴상의 홈(497)에서 작동한다. 발판의 이러한 해결책은 도27b에 도시된 바와 같이 한쪽 위치가 플랫포옴과 결합되어 있는 스프링하중형 로킹 볼트(498)로 구성되어 있지만, 레버(500)가 화살표(499)로 도시된 바와 같이 회전하였을 때는 로킹 볼트(498)를 가압하여 플랫포옴과의 결합을 벗어나게 한다.
도25a는 브래킷(503)에서 회전할 수 있도록 장착된 팬(502)이 사용자 패널 위에 배치된 상태를 도시하고 있다. 상기 팬은 화살표(504)로 도시된 바와 같이 브래킷에 대해 회전할 수 있으며, 또한 브래킷은 화살표(505)로 도시된 바와 같이 운동장치에 대해 이동가능하다. 상기 팬은 공지의 방식에 따라 운동장치 및 사용자 패널에 연결되어, 운동중 사용할 수 있는 부가 기능을 사용자에게 제공한다.

Claims (42)

  1. 물리적 운동과 예방성 운동 및 재활에 사용하기 위한 발판 플랫포옴 장치에 있어서,
    상기 플랫포옴은 플랫포옴의 길이방향 축선을 횡단하는 방향으로 양측에 한정가능하게 경사질 수 있으며, 플랫포옴의 경사도는 선택적으로 로킹가능한 조정기구를 사용하여 계단식으로 또는 비계단식으로 조정가능한 것을 특징으로 하는 발판 플랫포옴 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조정기구는 비트를 따라 이동가능한 스프링 조임쇄로 둘러싸인 스프링 비트로 구성되어 있으며, 상기 스프링 조임쇠는 나선형 로드와 이동가능하게 결합되며, 상기 나선형 로드는 그 한쪽 단부가 나선형 로드의 회전 이동을 유발하는 수단에 고정된 것을 특징으로 하는 발판 플랫포옴 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수단은 전기적으로 제어가능한 모터인 것을 특징으로 하는 발판 플랫포옴 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 플랫포옴은 장치가 사용되지 않을 때, 고정위치와 중립위치로 설정되는 것을 특징으로 하는 발판 플랫포옴 장치.
  5. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 플랫포옴은 장치상에서 상향 및 하향으로 이동가능한 바아의 길이를 따라 상이한 위치에서 이동가능하고 로킹가능한 것을 특징으로 하는 발판 플랫포옴 장치.
  6. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 플랫포옴은 플랫포옴 프레임이나 한쌍의 플랫포옴 캐리지상에 경사가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 발판 플랫포옴 장치.
  7. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 각각의 플랫포옴은 장치상에서 상향 및 하향으로 이동가능한 바아상에 장착될 수 있으며, 상기 바아는 바아의 길이방향 축선을 따라 연장되는 축에 횡단하여 양측으로 경사가능하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 발판 플랫포옴 장치.
  8. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 조정기구는 타원형 또는 점진적인 원주 형태를 취하는 휘일로 구성되며, 상기 휘일의 외원주는 가동 부분을 향하여 스프링을 이동시키는 실린더상에 압력을 발휘하며, 상기 가동 부분은 대향 단부에 V형 부재를 가지며, 상기 V형 부재는 플랫포옴의 하부측에 고정된 V형의 다른쪽 부분으로 인입되는 것을 특징으로 하는 발판 플랫포옴 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 휘일은 플랫포옴이 경사가능하게 지지되는 플랫포옴 프레임과 경사가능한 플랫포옴의 하부측 사이에서 플랫포옴의 회전축선의 레벨인 것을 특징으로 하는 발판 플랫포옴 장치.
  10. 상술한 청구항에 있어서, 플랫포옴과 프레임 사이에는 대체가능하고 조정가능한 탄성의 항복 소자가 배치되며, 이러한 소자는 플랫포옴의 이동도를 결정하는 것을 특징으로 하는 발판 플랫포옴 장치.
  11. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 이동은 바아의 수직 이동에 의존하는 것을 특징으로 하는 발판 플랫포옴 장치.
  12. 발판 플랫포옴이 장착되는 상향 및 하향으로 이동가능한 바아를 가지며, 운동의 일부로서 고정되거나 이동가능한 파지 핸들 및 파지 포올을 갖는 물리적 운동장치에 있어서,
    상기 플랫포옴은 바아의 길이를 따라 연장되는 축선에 횡단하여 양측으로 경사가능한 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 각각의 플랫포옴은 경사 기능상태의 로킹 위치로부터 계단식으로 또는 비계단식으로 조정가능한 경사 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 플랫포옴은 피트니스 장치의 프레임에 고정되는 가이드 트랙 및/또는 관절형 아암과 결합하기 위한 수단을 가지며, 상기 플랫포옴은 바아를 따라 미끄러질 수 있으며, 이러한 이동은 바아의 수직 이동의 함수인 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 포올 또는 핸들은 피트니스 장치 프레임에 이동가능하게 고정되며, 장치의 바아에 분절가능하게 연결되므로; 포올 또는 핸들의 이동은 적어도 부분적으로 바아의 이동을 따르는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 포올 또는 핸들은 그 주 운동에 횡단하여 한정적으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  17. 제12항 내지 제16항중 어느 한 항에 있어서, 상기 바아의 상향 및 하향 이동은 이동에 대해 조정가능한 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  18. 제12항에 있어서, 상기 플랫포옴 사이에서 직립의 프레임 부분에 가이드 트랙이 고정되며, 이러한 트랙은 상기 플랫포옴 및 바아의 수직력 작동시 바아를 따라 플랫포옴의 미끄럼 이동을 유발시키는 굴곡된 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  19. 제12항 내지 제18항중 어느 한 항에 있어서, 상기 바아는 바아의 서로 대향하는 수직 이동방향을 제어하는 경사 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 경사 장치는 바아 사이에서 프레임에 장착되며, 상기 바아에 연결된 길이조정가능한 관절형 아암을 갖는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 경사 장치는 조정가능한 경사 저항을 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  22. 제12항 내지 제216항중 어느 한 항에 있어서, 상기 바아는 운동 댐퍼에 연결되는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  23. 제12항에 있어서, 각각의 바아는 스프링 물질로 이루어지고, 플랫포옴의 전후방 부분에 각각 연결되는 전후방 부분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 전후방 부분은 각각 신축가능하게 구성되며, 각각의 부분의 신축도는 그 탄성을 제어하도록 조정가능한 것을 특징으로 하는 물리적 운 동장치.
  25. 제12항에 있어서, 바아의 후방 단부는 크랭크 및 회전 휘일에 연결되며, 상기 플랫포옴은 바아의 트랙에서 작동되며, 관절형 아암은 피트니스 장치 프레임 및 바아에 연결되고, 상기 관절형 아암은 크랭크 및 회전 휘일이 운동상태로 설정되었을 때 바아를 따라 플랫포옴을 밀고 당기도록 설계되는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  26. 제13항에 있어서, 플랫포옴에 연결된 관절형 아암은 바아를 따라 플랫포옴의 이동도를 조정하기 위해 길이조정가능한 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  27. 상향 및 하향으로 이동가능한 바아를 가지며, 이에 장착된 발판 플랫포옴을 가지며, 운동의 일부로서 이동가능하거나 고정되는 파지 포올 또는 파지 핸들을 갖는 물리적 운동장치에 있어서,
    그 후방 단부에 있는 각각의 바아는 회전 휘일 또는 크랭크에 피봇가능하게 연결되고, 다른쪽 단부에 있는 바아는 바아의 시소 운동을 유발하는 관절형 아암에 연결되며, 상기 플랫포옴은 바아의 길이방향 축선을 따라 연장되는 축선을 횡단하여 양측으로 경사가능한 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  28. 제12항 또는 제27항에 있어서, 상기 플랫포옴은 바아의 길이를 따라 미끄러 질 수 있으며; 바아에 인가되는 수직력에 의해, 상기 플랫포옴은 장치 프레임에 대해 원형 이동 통로를 형성하며; 상기 프레임 및 플랫포옴에 연결된 관절형 아암은 바아를 따라 플랫포옴을 미끄럼 이동으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 플랫포옴은 트랙에서 바아를 따라 미끄럼가능하게 이동할 수 있으며, 상기 트랙은 하기에 서술되는 형태중 하나를 갖거나 또는 적어도 2개의 조합을 갖는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
    ※선형 통로
    ※굴곡된 통로
    ※여러개의 굴곡부를 갖는 통로
    ※볼록한 통로
    ※오목한 통로
    ※오목볼록한 통로
  30. 제29항에 있어서, 장치 포올은 포올 또는 핸들의 경사도의 조정가능성을 위하여 장치 프레임상에 조정가능하게 배치된 그 경사 축선을 갖는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  31. 제25항, 제27항, 제28항, 또는 제29항에 있어서, 플랫포옴의 스텝 길이는 조 정장치에 의해 회전 휘일의 회전속도의 함수로서 조정가능한 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  32. 제12항 내지 제14항, 제25항 내지 제29항중 어느 한 항에 있어서, 플랫포옴의 통상적인 스텝 길이는 장치 사용자에 의해 조정가능하며, 스텝 길이의 조정은 플랫포옴의 미끄럼 기능을 제어하기 위해 관절형 아암에 연결된 조정 기구의 도움을 받아 자동으로 실행되는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  33. 제31항 또는 제32항에 있어서, 상기 조정기구는 관절형 아암이 고정된 캐리지로 구성되며, 상기 캐리지는 연결된 나선형 로드의 회전에 의해 트랙을 따라 이동가능하고, 상기 나선형 로드의 회전은 모터에 의해 작동되며, 트랙을 따른 캐리지의 위치는 플랫포옴의 스텝 길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  34. 제31항 또는 제32항에 있어서, 상기 조정기구는 관절형 아암이 고정된 캐리지로 구성되며, 상기 캐리지는 트랙을 따라 이동가능하고, 트랙을 따른 캐리지의 위치조정은 유압식으로 제어되는 장치에 의해 조정가능한 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  35. 제12항과, 제25항 내지 제28항중 어느 한 항에 있어서, 상기 포올 또는 핸들 은 피트니스 장치가 사용중일 때 상기 포올이나 핸들에 장치 사용자를 향하여 또는 장치 사용자로부터 멀리 굴곡된 이동을 제공하기 위해, 굴곡된 트랙에서 작동되는 적어도 하나의 부분을 가지며; 상기 포올 또는 핸들의 이동은 플랫포옴의 미끄럼 이동의 함수인 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 플랫포옴의 미끄럼 이동은 2세트의 관절형 아암을 통해 전달되며, 상기 2세트의 관절형 아암은 그 각각의 단부에서 프레임의 트랙에서 와이어 가이드로 작동되며, 상기 와이어 가이드는 그 한쪽 단부가 트랙에서 작동되는 또 다른 관절형 아암에 연결되며, 이러한 관절형 아암들은 상기 포올 또는 핸들에 연결되는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  37. 제12항, 제15항, 제16항, 제27항 내지 제31항, 제35항, 제36항중 어느 한 항에 있어서, 각각의 포올 또는 핸들은 2개의 신축가능한 대응 부분으로 구성되며, 상기 포올 또는 핸들의 길이는 바아를 따라 플랫포옴의 미끄럼 이동의 결과에 의해 변화되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  38. 제37항에 있어서, 2개의 신축성 부분의 상부는 프레임에 고정된 트랙과 미끄럼 결합되며, 장치 바아의 상향 및 하향으로의 이동은 포올 또는 핸들로 이동을 전달하도록 설계되며, 상기 상부 부분상의 파지부재는 트랙에서 미끄러지도록 설계되었으며, 상기 포올이나 핸들은 트랙에서의 이동으로 인해 길이를 변화시키는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  39. 제12항 내지 제15항중 어느 한 항에 있어서, 각각의 바아와 프레임 사이의 상부측에는 바아의 하방 수직이동에 대해 작용하는 실린더 댐퍼가 장착되며; 바아의 이동은 바아의 경사지점과 연관된 지점에서 바아의 길이방향에 횡단하는 장치 프레임상에 장착되어 있는 로드에 의해 제어되며; 피봇 지점 주위에서 제1단부 위치에 있는 로드가 한쪽 바아상의 제1링크에 의해 한쪽 방향으로 가압될 때, 상기 로드는 회전하며, 이에 따라 다른쪽 바아는 제1바아의 반대방향으로 이동하며, 제2바아상의 링크는 상기 로드의 제2단부와 결합되는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  40. 제39항에 있어서, 바아상의 링크는 관련의 포올 또는 핸들의 하부에 분절가능하게 연결되며, 이에 따라 플랫포옴이 부착된 바아의 하방 이동은 관련의 포올 또는 핸들의 전방 이동을 유발하고, 이에 의해 플랫포옴이 부착된 바아의 상향 이동은 관련의 포올 또는 핸들의 후방 이동을 유발하는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  41. 제12항 내지 제15항, 제17항, 제18항, 제22항, 제25항, 제27항 내지 29항중 어느 한 항에 있어서, 이동 제어장치가 구비될 수 있는 플라이휘일과 협력하는 구동 휘일을 포함하는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
  42. 제12항 내지 제15항, 제17항, 제18항, 제22항, 제25항, 제27항 내지 29항, 제40항중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 포올 또는 핸들은 각각의 바아의 전방부상에 피봇가능하게 지지되어 있는 하부에서 장치 프레임의 직립부상에 피봇가능하게 지지되며;
    바아를 따라 이동가능한 플랫포옴은 한쌍의 관절형 아암에 연결되고; 이러한 한쌍의 관절형 아암중 제1관절형 아암은 그 단부 사이에서 바아의 전방부에 피봇가능하게 지지되며, 그 상단부에서는 상기 직립부의 가이드에서 작동하도록 설계되고 그 하단부에서는 한쌍의 관절형 아암중 제2관절형 아암의 제1단부에 분절가능하게 연결되며, 상기 제2관절형 아암의 제2단부는 상기 플랫포옴에 분절가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 물리적 운동장치.
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