KR20060054223A - 체지방 분해 및 근력강화 운동기구 - Google Patents

체지방 분해 및 근력강화 운동기구 Download PDF

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KR20060054223A
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김종환
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(주)휴먼메덱스텍
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Abstract

본 발명은 운동기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 근육을 수축 및 이완을 통하여 운동효과를 부여하는 운동기구에 관한 것으로서, 일단이 회전가능하게 고정된 힌지부가 형성된 운동부와; 상기 운동부가 일정각도 내에서 회전운동을 하도록 상기 운동부의 타단에 결합되어 상하왕복운동을 하는 상하왕복부를 포함하는 하나 이상의 운동유닛과; 상기 운동유닛의 상하왕복부와 연결되어 상기 상하왕복부가 상하왕복운동을 할 수 있도록 구동하기 위한 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구를 제공한다.

Description

체지방 분해 및 근력강화 운동기구 {EXERCISING APPARATUS FOR BODY LIPOLYSIS AND STRENGTHENING MUSCLES}
도 1은 본 발명에 따른 운동기구의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 운동기구의 분해사시도이다.
도 3a는 도 2의 운동기구의 힌지부를 보여주는 분해사시도이다.
도 3b는 도 2의 운동기구의 주요부분을 보여주는 분해조립도이다.
도 4는 도 1의 운동기구의 주요부분을 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 1의 운동기구의 주요부분을 보여주는 측면도이다.
도 6은 도 1의 운동기구의 운동유닛을 보여주는 정면도이다.
도 7은 도 1의 운동기구의 변형례를 보여주는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 운동기구의 분해사시도이다.
도 9는 도 8의 운동기구의 주요부분을 보여주는 분해사시도이다.
도 10은 도 8의 운동기구의 주요부분을 보여주는 정면도이다.
*도 11은 도 8의 운동기구의 주요부분을 보여주는 평면도이다.
는 12는 도 8의 운동기구의 운동유닛을 보여주는 측면도이다.
도 13은 도 8의 운동기구의 변형례를 보여주는 정면도이다.
도 14a는 도 8의 운동기구의 다른 변형례를 보여주는 정면도이다.
도 14b는 도 14a의 운동기구의 평면도이다.
도 14c는 도 14a의 운동기구의 운동유닛의 측면도이다.
도 15a는 도 8의 운동기구의 다른 변형례를 보여주는 정면도이다.
도 15b는 도 15a의 운동기구의 평면도이다.
도 15c는 도 15a의 운동기구의 운동유닛의 측면도이다.
도 16은 도 8의 운동기구의 또 다른 변형례를 보여주는 평면도이다.
도 17은 도 8의 운동기구의 또 다른 변형례를 보여주는 평면도이다.
도 18은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 운동기구의 평면도이다.
도 19a는 도 18의 운동기구의 운동유닛의 측면도이다.
도 19b는 도 18의 운동기구의 운동유닛의 변형례의 측면도이다.
도 19c는 도 18의 운동기구의 운동유닛의 다른 변형례의 측면도이다.
도 20은 도 18의 운동기구의 변형례를 보여주는 평면도이다.
도 21은 본 발명의 제 4 실시예 또는 제 5 실시예에 따른 운동기구의 정면도이다.
도 22는 도 21의 운동기구의 평면도이다.
도 23은 도 21의 운동기구의 변형례를 보여주는 정면도이다.
도 24는 도 23의 운동기구의 평면도이다.
도 25a는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 운동기구의 측면도이다.
도 25b는 도 25a의 운동기구의 변형례를 보여주는 측면도이다.
도 26은 본 발명의 제 7실시예에 따른 운동기구의 평면도이다
도 27은 도 26의 운동유닛의 변형례를 보여주는 측면도이다.
도 28은 도 26의 운동기구의 변형례를 보여주는 평면도이다.
도 29는 도 26의 운동기구의 다른 변형례를 보여주는 평면도이다.
도 30은 도 26의 운동기구의 또 다른 변형례를 보여주는 평면도이다.
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *****
200 : 운동부 230 : 힌지부
231 : 회동축 300 : 구동부
310 : 구동축 311 : 커플러
400 : 상하왕복부 410 : 연결부
412 : 힌지핀 420 : 링크부
421 : 결합로드 430 : 편심회전축
440 : 구동부연결축 450 : 동심축
460 : 밸런스웨이트 461 : 결합핀
500 : 운동연동부 510 : 연결링크부재
600 : 회전력전달부 610 :주회전축
611, 612 : 제 1 및 제 2 링크부재
620 : 제 1 편심축 630 : 제 2 편심축
640 : 주축지지브라켓
본 발명은 운동기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 근육을 수축 및 이완을 통하여 운동효과를 부여하는 운동기구에 관한 것이다.
운동기구란 사용자가 근육을 수축 및 이완을 통하여 운동을 하는 기구를 말한다. 그리고 운동기구로는 아령 또는 덤벨 등은 물론, 러닝 머신(Running machine), 헬스자전거(stationary bicycle), 스텝퍼 등이 있다.
그런데 상기와 같은 종래의 운동기구는 통상 사용자가 근력을 사용함으로써 운동효과를 발하는 운동기구로서, 사용자의 능동적인 움직임이 수반되어야만 하는 문제점을 가지고 있다.
특히 종래의 운동기구의 경우 능동적인 움직임을 요구함으로써 운동장애가 있는 사람의 경우 능동적으로 움직일 수 없는 경우에도 효율적으로 활용될 수 없다는 문제점이 있다.
*본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 사용자의 능동적인 움직임이 필요 없는 운동기구를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용자의 발 또는 손을 안정적으로 지지하며 상하왕복운동을 하는 운동기구를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 일단이 회전가능하게 고정된 힌지부가 형성된 운동부와; 상기 운동부가 일정각도 내에서 회전운동을 하도록 상기 운동부의 타단에 결합되어 상하왕복운동을 하는 상하왕복부를 포함하는 하나 이상의 운동유닛과; 상기 운동유닛의 상하왕복부와 연결되어 상기 상하왕복부가 상하왕복운동을 할 수 있도록 구동하기 위한 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구.
상기 운동유닛은 길이방향으로 배치된 한 쌍으로 구성되고 각각의 상기 힌지부가 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 운동유닛은 길이 방향으로 배치된 한 쌍으로 구성되고, 각각의 상기 힌지부가 서로 양 끝단에 배치될 수 있다.
상기 상하왕복부는 상기 구동부로부터 회전력을 전달받는 구동부연결축과; 상기 구동부연결축과 편심되어 연결되는 편심회전축과; 일단은 상기 운동부의 타단과 힌지결합되고, 타단은 상기 편심회전축과 회전가능하게 결합되는 하나 이상의 링크부를 포함할 수 있다.
상기 각각의 운동유닛의 상하왕복부는 각각의 편심회전축의 위상차를 제한하여 각각의 링크부의 상하왕복운동을 제한하는 운동연동부에 의하여 서로 연결될 수 있다.
상기 운동연동부는 일단이 상기 한 쌍의 운동유닛 중 어느 하나의 상기 편심회전축 또는 상기 구동부연결축과 회전가능하게 결합되고, 타단이 나머지 상기 운동유닛의 상기 편심회전축 또는 상기 구동부연결축과 회전가능하게 결합된 링크부 재로 구성될 수 있다.
상기 운동연동부는 상기 한 쌍의 운동유닛의 상기 구동부연결축에 각각 결합된 풀리와, 상기 각각의 풀리를 연결하는 벨트를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 풀리는 그 외주면이 치형구조를 가지며, 상기 벨트는 상기 풀리의 치형구조에 대응되도록 그 내주면에 치형구조를 가지도록 구성될 수 있다.
상기 편심회전축은 무게중심이 상기 편심회전축의 중심과 상기 편심회전축의 회전중심을 기준으로 180°의 위상차를 가지는 밸런스웨이트가 설치되고, 상기 운동연동부는 상기 편심회전축의 중심과 상기 편심회전축의 회전중심을 기준으로 180°의 위상차를 가지고 상기 밸런스웨이트에 설치된 결합핀과, 상기 각각의 결합핀과 회전가능하게 결합되는 링크부재로 구성될 수 있다.
상기 편심회전축은 양 끝단에 상기 구동부연결축과 동심을 이루는 한 쌍의 동심축과 연결될 수 있다.
상기 한 쌍의 동심축은 축지지브라켓에 의하여 회전 가능하게 지지될 수 있다.
상기 동심축 중 어느 하나의 끝단에는 상기 동심축과 편심된 상태로 연결되는 밸런스웨이트가 추가로 설치될 수 있다.
상기 한 쌍의 운동유닛의 편심회전축은 서로 0°~180°의 각 위상차를 가지도록 구성될 수 있다.
상기 링크부는 2개로 구성될 수 있다.
상기 구동부연결축은 상기 구동부의 구동축과 상기 구동부로부터 상기 구동 부연결축에 회전력을 전달하는 회전력전달부에 의하여 연결될 수 있다.
상기 회전력전달부는 상기 구동축에 결합되는 구동풀리와; 상기 구동부연결축과 결합되는 종동풀리와; 상기 구동풀리와 종동풀리를 연결하는 벨트를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구동풀리 및 상기 종동풀리의 외주면은 치형구조를 가지며, 상기 벨트의 내주면에는 상기 구동풀리 및 종동풀리의 내주면의 치형구조에 대응되는 치형구조를 가지도록 구성될 수 있다.
상기 운동유닛은 한 쌍씩 2열로 배치될 수 있다.
상기 같은 쪽에 위치된 운동유닛의 운동부는 서로 교차하는 운동, 동일한 운동 및 불규칙한 운동 중 어느 하나의 운동형태로 상하왕복운동을 하도록 구성될 수 있다.
상기 운동유닛들의 각각의 편심회전축은 서로 마주보는 편심회전축과 0°~180°의 각 위상차를 가지도록 구성될 수 있다.
상기 구동부는 상기 한 쌍의 운동유닛들의 중앙부에 위치되고 상기 구동부의 구동축은 상기 구동부연결축과 회전력전달부로 연결될 수 있다.
상기 회전력전달부는 상기 구동부연결축과 상기 구동축을 연결하는 벨트, 체인, 또는 링크부재로 구성될 수 있다.
상기 회전력전달부는 상기 구동축과 연결되는 주회전축과; 상기 주회전축을 회전가능하게 지지하는 주축지지브라켓과 상기 주회전축과 연결되며 상기 주회전축의 회전중심과 편심된 중심을 가지는 제 1 편심축과; 상기 주회전축의 회전중심과 편심된 중심을 가지는 제 2 편심축과; 양단이 상기 제 1 편심축 및 제 2 편심축과 상기 각각의 운동유닛의 상기 편심회전축과 회전 가능하게 결합되는 제 1 및 제 2 링크부재들을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 편심축과 제 2 편심축은 그 중심이 상기 주회전축의 회전중심을 기준으로 0°~180°의 각 위상차를 가지도록 설치될 수 있다.
상기 구동부는 상기 각각의 운동유닛의 구동부연결축과 각각 결합되도록 한 쌍으로 구성될 수 있다.
상기 운동유닛은 서로 평행하게 배치된 한 쌍으로 구성될 수 있다.
상기 상하왕복부는 상기 구동부로부터 회전력을 전달받는 구동부연결축과; 상기 구동부연결축과 편심되어 연결되는 편심회전축과; 일단은 상기 운동부의 타단과 힌지결합되고, 타단은 상기 편심회전축과 회전가능하게 결합되는 하나 이상의 링크부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 링크부는 2개로 구성될 수 있다.
상기 구동부연결축은 상기 구동부의 구동축과 상기 구동부로부터 상기 구동부연결축에 회전력을 전달하는 회전력전달부에 의하여 연결될 수 있다.
상기 회전력전달부는 커플러, 벨트 및 풀리의 조합, 체인 및 크랭크 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
상기 편심회전축은 양 끝단에 상기 구동부연결축과 동심을 이루는 한 쌍의 동심축과 연결될 수 있다.
상기 한 쌍의 동심축은 축지지브라켓에 의하여 회전 가능하게 지지될 수 있 다.
상기 구동부는 상기 한 쌍의 운동유닛 중 어느 하나의 상기 구동부연결축에 연결되고, 상기 구동부와 연결된 상기 운동유닛의 상하왕복부와 다른 운동유닛의 상하왕복부의 상기 구동부연결축은 연결축에 의하여 연결될 수 있다.
상기 상하왕복부는 축지지브라켓과 회전가능하게 지지되는 동심축과; 상기 동심축의 양 끝단 중 적어도 하나에 결합되어 상기 동심축의 회전중심과 편심된 편심회전축과; 일단이 상기 편심회전축과 회전가능하게 결합되고 타단이 상기 운동부와 힌지결합되는 링크부를 포함하며, 상기 구동부는 상기 동심축 및 상기 편심회전축 중 어느 하나에 회전력이 전달되도록 결합될 수 있다.
상기 구동부의 구동축은 상기 동심축과 회전력전달부에 의하여 연결되어 상기 구동축으로부터 동심축으로 회전력을 전달하도록 구성될 수 있다.
상기 회전력전달부는 상기 구동축 및 상기 동심축 각각에 결합되는 풀리와 상기 풀리를 연결하는 벨트를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구동부의 구동축은 상기 편심회전축과 커플러에 의하여 결합될 수 있다.
상기 구동부는 상기 한 쌍의 운동유닛의 양단에 구동축을 가지는 양축모터이며, 상기 각각의 구동축은 회전력전달부에 의하여 상기 각각의 운동유닛의 구동부연결축과 연결될 수 있다.
상기 회전력전달부는 상기 회전력전달부는 상기 구동축 및 상기 동심축 각각에 결합되는 풀리와 상기 풀리를 연결하는 벨트를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 힌지부는 상기 운동부의 중앙부 내지 일단 사이에 설치될 수 있다.
상기 상하왕복부는 축지지브라켓과 회전가능하게 지지되는 동심축과; 상기 동심축의 양 끝단에 결합되어 상기 동심축의 회전중심과 편심된 한 쌍의 편심회전축과; 일단이 상기 각각의 편심회전축과 회전가능하게 결합되고 타단이 상기 운동부와 힌지결합되는 한 쌍의 링크부를 포함하며, 상기 구동부는 상기 동심축 및 상기 편심회전축 중 어느 하나에 회전력이 전달되도록 결합될 수 있다.
상기 구동부의 구동축과 상기 동심축은 벨트 및 풀리의 조합에 의하여 연결될 수 있다.
상기 한 쌍의 편심회전축은 서로 0°~180°의 각 위상차를 가지도록 구성될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 운동기구에 관하여 첨부된 도면과 실시예를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 운동기구는 도 1 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 일단에 회전가능하게 고정된 힌지부(230)가 설치된 운동부(200)와; 상기 운동부(200)가 일정각도 내에서 회전왕복운동을 하도록 상기 운동부(200)의 타단에 결합되어 상하왕복운동을 하는 상하왕복부(400)를 포함하는 하나 이상의 운동유닛과; 상기 운동유닛의 상하왕복부(400)와 연결되어 상기 상하왕복부(400)가 상하왕복운동을 할 수 있도록 구동하기 위한 구동부(300)를 포함하여 구성된다.
상기 운동기구는 도 1과 2에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(300) 및 운동유닛을 수용할 수 있는 수용공간을 형성된 본체부(100)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 본체부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 운동부(200)가 설치될 수 있도록 개구부(111)가 형성된 덮개부(110)와 상기 덮개부(110)와 결합되어 상기 수용공간을 형성하는 저면부(120)로 구성된다.
그리고 상기 본체부(100)의 일측에는 상측에 상기 구동부(300)를 제어하여 상기 운동유닛의 운동을 제어하기 위한 제어부(140)가 설치된 포스트(130)가 연결 설치된다. 물론 상기 제어부(140)의 설치 위치는 설계자의 편의에 따라서 다양하게 변형이 가능하다.
상기 제어부(140)는 패널로 구성되고, 상기 패널에는 사용자가 상기 구동부(300)의 구동을 제어할 수 있도록 버튼 등으로 구성된 조작부(141)와, 사용자의 체중 등 신체조건에 맞추어 미리 설정된 제어프로그램이 내장된 제어회로부(미도시), 상기 운동부(200)의 동작상태, 상기 제어프로그램에 따라서 운동량(칼로리 소모량) 등을 표시하기 위한 표시부(142), 상기 구동부(300) 및 제어부(140)의 동작을 온오프(on/off)시키기 위한 스위치 등이 설치된다.
그리고 본 발명에 따른 운동기구는 사용자가 상기 운동부(200)의 상측면에 발 등을 올려놓고 운동할 때 사용자가 의지할 수 있도록 손잡이부(150)가 추가로 설치될 수 있으며, 상기 손잡이부(150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(140)에 연결 설치된 제 1 손잡이부(151) 또는 상기 본체부(100)에 연결 설치된 제 2 손잡이부(152)로 구성될 수 있다. 상기 제 1 손잡이부(151) 및 제 2 손잡이부(152)는 동시에 설치되거나, 하나만 설치될 수 있다.
상기 운동부(200)는 도 1과 2에 도시된 바와 같이, 상기 본체부(100)의 덮개 부(110)의 개구부(111)에 회전왕복운동이 가능하도록 설치된 운동패널(210)로 구성된다.
상기 운동패널(210)은 후술할 힌지부(230)와 결합될 수 있도록 일단에 나사(213)가 삽입될 수 있는 하나 이상의 결합공(212)이 형성되고, 타단에는 후술할 연결부(410)와 결합될 수 있도록 나사(215)가 삽입될 수 있는 하나 이상의 결합공(214)이 형성된다.
그리고 상기 운동패널(210)의 상측면에는 상기 결합공(212, 214)들을 외부에 가리는 동시에 사용자의 발 또는 손이 편안함을 느낄 수 있도록 피복부(220)로 복개된다.
또한 상기 피복부(220)의 표면에는 사용자의 발 또는 손의 지압효과를 줄 수 있도록 복수개의 돌기부(221)가 형성될 수도 있다.
한편 상기 힌지부(230)는 도 2와 3a에 도시된 바와 같이, 상기 저면부(120) 상에 설치된 지지브라켓(240)에 회전가능하게 설치된 회동축(231)과 상기 운동부(200)와 결합됨과 아울러 상기 회동축(231)이 삽입되는 힌지부재(232)로 구성된다.
상기 힌지부재(232)는 상기 운동패널(210)과 결합될 수 있도록 상기 나사(215)가 결합되는 나사공(232a)이 형성된다.
상기 회동축(231)은 상기 지지브라켓(240)에 형성된 결합공(241)에 삽입되며, 바람직하게는 상기 지지브라켓(240)에 형성된 결합공(241)에는 베어링(242)이 개재되어 상기 회동축(231)이 삽입된다.
상기 힌지부(230)의 결합위치는 상기 운동부(200)의 끝단, 중앙부, 운동부 (200)의 중앙부와 끝단 사이 등에 설치될 수 있다.
상기 지지브라켓(240)에는 회동축(231)의 축방향 거동을 방지하기 위하여 거동방지부(250)가 추가로 설치된다.
상기 거동방지부(250)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 회동축(231)의 끝단과 접촉된 상태를 유지하는 볼(251)과, 상기 볼(251)이 상기 회동축(231)의 끝단과 접촉된 상태를 유지하도록 상기 지지브라켓(250)에 결합되는 수나사부(252)로 구성될 수 있다.
상기 거동방지부(250)에 의하여 상기 회동축(231)은 상기 운동부(200)의 회전왕복운동에 의하여 상기 회동축(231)의 축방향으로 거동되는 것을 방지하게 된다.
상기 상하왕복부(400)는 도 2와 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(300)로부터 회전력을 전달받는 구동부연결축(440)과; 상기 구동부연결축(440)과 편심되어 연결되는 편심회전축(430)과; 일단은 상기 운동부(200)의 타단과 힌지결합되고, 타단은 상기 편심회전축(430)과 회전가능하게 결합되는 하나 이상의 링크부(420)를 포함하여 구성된다.
상기 구동부연결축(440)은 도 2와 도 3b에 도시된 바와 같이, 후술할 회전력전달부(600)에 의하여 상기 구동부(300)의 구동축(310)과 연결되어 회전력을 전달받거나, 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이, 커플러(311)에 의하여 직접 연결될 수 있다.
한편 상기 구동부연결축(440)에는 도 2, 도 3b 및 3c에 도시된 바와 같이, 그 회전중심으부터 무게중심이 편심되는 하나 이상의 밸런스웨이트(460)가 추가로 설치될 수 있으며, 상기 밸런스웨이트(460)의 무게중심은 상기 편심회전축(430)의 중심과 180°의 위상차를 가지도록 설치되는 것이 바람직하다. 상기 밸런스웨이트(460)는 사용자의 하중에 의하여 작용하는 역토크를 방지하여 구동부(300)의 부하를 감소시킬 수 있다.
한편 본 발명에 따른 운동기구는 예시하지 않았지만 상기 운동유닛이 하나로만 구성도 가능하며, 상기 운동유닛의 수 및 배치 방향에 따라서 다양한 실시예가 가능하며, 이하 본 발명에 따른 운동기구의 실시예들에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
그리고 상기 운동유닛은 한 쌍으로 구성될 수 있는데, 상기 쌍을 이루는 운동유닛의 운동부(200)는 동시에 상하로 왕복운동을 하거나, 각각 서로 교차, 운동유닛의 편심회전축(430)의 각 위상차(0°~180°)를 달리하여 상하로 왕복운동을 하도록 구성될 수 있다.
이때 본 발명에 따른 운동기구는 상기 운동유닛이 복수개로 구성된 경우, 상기 각각의 운동유닛의 상하왕복부(400)가 각각의 편심회전축(430)의 위상차를 제한하여 각각의 링크부(420)의 상하왕복운동의 패턴을 제한하는 후술할 운동연동부(500)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 상기 운동연동부(500)는 벨트 및 풀리의 조합, 체인, 크랭크(링크부재) 등 다양한 구성을 가질 수 있다.
특히 상기 회전력전달부(600) 및 운동연동부(500)의 구성은 벨트 및 풀리 조합, 체인, 링크부재 등 다양한 구성이 가능하며, 상기 회전력전달부(600) 및 운동 연동부(500)의 구성은 그 조합의 구성 시 회전 속도 및 회전력을 감안하여 그 결합되는 풀리의 직경, 링크부재에 삽입되는 축의 반경을 변경함으로써 회전속도의 감속 또는 가속, 회전력의 감소 또는 증가하도록 구성될 수 있다.
또한 벨트 및 풀리의 조합의 경우, 풀리에 치형구조를 가지고, 소위 타이밍 풀리 및 벨트, 상기 풀리에 결합되는 벨트의 내측면에 상기 풀리의 치형구조에 대응되는 치형구조를 형성하여 그 위상차를 정확히 유지하도록 구성할 수 있으며, 별도의 장치가 결합되어 그 위상차의 조절이 가능하도록 구성될 수 있다.
특히 치형구조가 형성된 벨트는 각각의 풀리와 결합될 때 각각의 풀리와 연결된 편심회전축들간의 각 위상차가 유지되도록 적절하게 조정할 수 있는 이점이 있게 된다. 또한 편심회전축들간의 위상차를 치형구조를 가지는 벨트 및 풀리에 의하여 다양한 범위로 설정할 수 있게 되는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 운동기구가 복수개의 운동유닛으로 구성된 경우, 각각의 운동유닛의 구동부연결축(440)에 독립적으로 구동되는 각각의 구동부(300)를 별도로 설치함으로써 구동부(300)를 동기시켜 각각의 운동유닛의 운동부들은 서로 상하로 교차하는 운동, 동시에 상하왕복을 하는 운동, 일정한 각 위상차를 가지는 운동을 하도록 구동되거나, 서로 무관하게 불규칙적인 운동을 하도록 구동될 수 있다.
이하의 실시예에서 벨트 및 풀리의 경우 타이밍 벨트 및 풀리가 사용될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 운동기구는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같 이, 상기 운동유닛이 길이방향으로 배치된 한 쌍으로 구성되고 각각의 상기 힌지부(230)가 서로 마주보도록 배치된다.
이때 상기 각각의 힌지부(230)의 회동축(231)을 지지하는 지지브라켓(240)은 별도의 부재 또는 일체로 형성될 수 있다.
한편 상기 구동부연결축(440)은 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 축지지브라켓(451)에 의하여 회전가능하게 지지된다. 이때 상기 구동부연결축(440)에는 밸런스웨이트(460)가 결합된다.
그리고 상기 편심회전축(430)은 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 동심축(450) 또는 구동부연결축(440)의 양 끝단에 각각 결합되도록 한 쌍으로 구성될 수 있다.
상기 링크부(420)는 도 2와 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 운동부(200)와 나사(215)에 의하여 결합되도록 결합공(411)이 형성된 연결부(410)와, 일단이 상기 연결부(410)와 힌지결합되고 타단이 상기 각각의 편심회전축(430)과 회전가능하게 결합되는 결합로드(421)를 포함하여 구성된다.
상기 결합로드(421)는 도 2와 도 3b에 도시된 바와 같이, 편심회전축(430)이 삽입되도록 삽입공(421a)이 형성되고, 상기 삽입공(421a)에는 편심회전축(430)의 원활한 회전을 위하여 베어링(미도시)이 설치되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 연결부(410)는 다양한 형태로 구성이 가능하며, 도 2와 3b에 도시된 바와 같이, 상기 결합로드(421)가 삽입되도록 'ㄷ'자 형상을 가지며, 상기 결합로드(421)에 형성된 삽입공(421b)에 삽입되는 힌지핀(412)이 삽입되어 상기 결합 로드(421)와 연결부(410)가 결합되는 삽입공(413)이 형성된다.
한편 상기 링크부(420)는 상기 운동부(200)를 안정적으로 지지할 수 있도록 상기 운동부(200)의 폭방향의 중앙부에 설치되거나, 도 2와 도 3b에 도시된 바와 같이, 한 쌍 또는 복수개로 구성되어 상기 운동부(200)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
그리고 상기 회전력전달부(600)는 구동부(300)의 위치에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 본 발명의 제 1 실시예에서는 도 2와 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 구동축(310)에 결합된 구동풀리(650)와, 상기 구동부연결축(440)에 결합된 종동풀리(660)와, 상기 구동풀리(650) 및 종동풀리(660)를 연결하여 상기 구동풀리(650)로부터 회전력을 상기 종동풀리(660)로 전달하는 벨트(670)로 구성될 수 있다. 이때 상기 구동부(300)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 운동부(200)의 중앙부에 설치되는 것이 바람직하다.
여기서 상기 구동풀리(650)의 직경은 종동풀리(660)의 직경과 서로 다르게 구성이 가능하며, 구동풀리(650)의 직경은 종동풀리(660)의 직경보다 작게 형성되면 구동부(300)의 작은 구동력으로도 운동유닛을 구동할 수 있는 이점이 있다.
그리고 상기 구동축(310)은 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 그 길이의 연장을 위하여 상기 지지브라켓(240)에 회전가능하게 설치된 연장축(312)과 커플러에 연결 설치될 수 있다. 상기 구동풀리(650)는 상기 연장축(312)에 연결 설치 될 수 있다. 이때 상기 연장축(312)에는 각각의 운동유닛의 구동부연결축(440)에 결합된 종동풀리(660)에 회전력을 전달할 수 있도록 한 쌍의 구동풀리(650)가 설치될 수 있다. 이때 상기 구동풀리(650) 및 종동풀리(660)는 타이밍 풀리가 사용될 수 있으며, 상기 벨트(670) 또한 타이밍 벨트가 사용될 수 있다. 그리고 타이밍 풀리에 결합되는 타이밍 벨트를 사용자가 조절함으로써 양단에 위치한 상하왕복부(400)의 편심회전축(430)의 위상차를 조절함으로써 보다 다양한 각위상차(0°내지 180°)를 설정하여 대칭운동, 상하교차운동, 불규칙한 상하운동 등 다양한 운동효과를 구현할 수 있게 된다.
물론 상기 회전력전달부(600)는 벨트 및 풀리 조합이외에도 체인, 링크부재 등 구동부(300)의 구동축(310)으로부터 구동부연결축(440)에 회전력을 전달할 수 있는 구성은 모두 가능하다.
한편 상기 구동부(300)는 양축모터가 사용될 수 있는데, 이때 상기 구동부(300)는 운동부(200)의 중앙부의 바로 아래쪽에 설치될 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 양축모터의 각각의 구동축(310)에 구동풀리(660)가 각각 결합됨과 아울러, 종동풀리(660)는 축지지브라켓(451)의 외측에 설치될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 운동기구는 상기 각각의 운동유닛의 편심회전축(430)들이 서로 일정한 각 위상차(0°~180°)를 가짐으로써 다양한 운동패턴을 구현할 수 있게 된다.
그리고 도시하지는 않았지만 본 발명의 제 1 실시예에 따른 운동기구는 사용자가 상기 각각의 운동유닛의 편심회전축(430)의 위상차를 조절할 수 있도록 상기 각각의 운동유닛의 편심회전축(430)의 위상차를 조절하기 위한 장치를 추가로 구비할 수 있다.
한편 상기 구동부(300)는 상기 운동부(200)의 중앙부에 설치되지 않고 상기 운동유닛 중 어느 하나의 구동부연결축(440)과 직접 연결되어 설치될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 운동기구는 도 8 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(300)는 상기 구동부연결축(440)와 직접 연결된다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 운동기구의 구성은 제 1 실시예의 구성과 동일 또는 유사한 구성은 별도의 언급이 없는 한 설명의 편의상 생략하기로 한다.
상기 편심회전축(430)이 양 끝단에 상기 구동부연결축(440)의 회전중심과 동심을 이루는 한 쌍의 동심축(450)과 연결될 수 있다.
상기 한 쌍의 동심축(450)은 축지지브라켓(451)에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 또한 상기 구동부연결축(440)은 상기 동심축(450) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
이때 상기 구동부연결축(440)은 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(300)의 구동축(310)과 커플러(311)에 의하여 연결된다.
상기 편심회전축(430)은 회전중심으로부터 편심된 중심을 가지도록 형성되어 편심 회전함으로써 후술할 링크부(420)가 상하왕복운동을 하게 되고 상기 링크부(420)와 연결된 운동부(200)가 상기 힌지부(230)를 중심으로 일정각도로 왕복회전을 하도록 한다.
상기 편심회전축(430)은 상기 구동부연결축(440)과 연결됨으로써 회전이 되는바, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 실시예가 가능하며, 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 양 끝단에 상기 구동부연결축 (440)과 동심을 이루는 한 쌍의 동심축(450)과 연결될 수 있다.
그리고 상기 한 쌍의 동심축(450)은 축지지브라켓(451)에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 또한 상기 구동부연결축(440)은 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 동심축(450) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
상기 동심축(450) 중 어느 하나의 끝단에는 상기 동심축(450)과 편심된 상태로 연결되는 하나 이상의 밸런스웨이트(460)가 추가로 설치될 수 있다. 물론 상기 밸런스웨이트(460)는 상기 축지지브라켓(451)의 내측 또는 외측에 설치되는 것이 가능하다. 상기 밸런스웨이트(460)는 설계자의 편의에 따라서 다양한 위치에 설치가 가능하다.
한편 상기 각각의 운동유닛의 운동부(200)는 대칭, 비대칭, 불규칙 운동 등 일정한 패턴에 의하여 상하운동을 하도록 구성할 필요가 있다. 물론 상기 운동유닛 각각에 구동부(300)가 별도로 연결 설치가 가능하다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 운동기구는 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 각각의 운동유닛의 상하왕복부(400)가 각각의 편심회전축(430)의 위상차를 제한하여 각각의 링크부(420)의 상하왕복운동을 제한하는 운동연동부(500)에 의하여 서로 연결된다.
상기 운동연동부(500)는 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 일단이 상기 구동부(300)와 연결된 운동유닛의 편심회전축(430)과 회전가능하게 결합되고, 타단이 다른 운동유닛의 편심회전축(430)과 회전가능하게 결합되는 연결링크부재(510)로 구성된다.
그리고 상기 연결링크부재(510)는 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 편심회전축(430)이 삽입되는 삽입공이 형성되고, 상기 편심회전축(430)이 원활하게 회전될 수 있도록 상기 각각의 편심회전축(430)이 삽입되는 베어링이 설치되는 것이 바람직하다. 또한 상기 연결링크부재(510)는 도 14a 내지 도 14c에 도시된 바와 같이, 상기 각각의 구동부연결축(450)에 풀리(513)를 설치하고 상기 각각의 풀리(513)를 연결하는 벨트(514)로 구성될 수도 있다. 상기 풀리들의 직경은 상술한 바와 같이, 서로 달리하여 회전력의 증감 또는 회전속도의 증감을 꾀할 수 있다.
한편 상기 연결링크부재(510)는 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 각각의 운동부(200)가 일측은 하측으로 타측은 상측으로 교대로 이동할 수 있도록 상기 각각의 운동유닛의 편심회전축(460)이 180°의 위상차를 가지고 설치되거나, 상기 각각의 운동부(200)가 동일한 패턴으로 이동할 수 있도록 도 13에 도시된 바와 같이, 각각의 운동유닛의 편심회전축(430)이 동일한 위상을 가지고 설치될 수 있다.
또한 상기 연결링크부재(510)는 밸런스웨이트(460)가 설치된 경우, 도 15a 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 각각의 상하왕복부(400)의 밸런스웨이트(460)에 결합핀(461)이 형성되고, 상기 각각의 결합핀(461)들과 회전가능하게 결합되도록 구성될 수 있다.
상기 결합핀(461)은 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 편심회전축(460)의 중심과 180°의 위상차를 가지도록 설치되거나, 도 15a 내지 도 15c에 도시된 바와 같이, 동일한 위상을 가지고 설치될 수 있다. 물론 상기 결합핀(461)의 각 위상차는 0°~180° 사이로 조정이 가능하며 도시하지 않았지만 상기 결합핀(461)의 각 위상차를 조절하기 위한 별도의 장치를 구비하여 각 위상차를 조절할 수 있다.
도 16은 상기 각각의 운동부(200)가 동일한 패턴으로 이동할 수 있도록 상기 결합핀(461)이 동일한 위상을 가지고 설치된 것을 도시한 것이고, 도 15a 내지 도 15c는 상기 각각의 운동부(200)가 일측은 하측으로 타측은 상측으로 교대로 이동할 수 있도록 상기 결합핀(461)이 180°의 위상차를 가지고 설치된 것을 도시한 것이다.
한편 상기 각각의 운동유닛의 운동부(200)는 동일한 길이를 가지는 것이 바람직하나, 사용자의 다리 길이가 다르는 등 사용자의 신체특성을 고려하여 그 길이가 서로 다르게 구성될 수 있다.
상기 운동부(200)의 폭은 다양한 크기를 가질 수 있으며, 사용자의 발이 일부는 본체부(100)에 지지되고, 일부만 상기 운동부(200)에 지지되도록 사용자의 발의 크기보다 작게 형성하거나 사용자의 발의 크기보다 크게 형성할 수 있다.
한편 상기 링크부(420)는 도 17에 도시된 바와 같이, 한 쌍으로 구성되어 상기 운동부(200)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 이때 상기 운동연동부(500)는 상기 한 쌍의 링크부(420) 사이에 설치될 수 있다.
한편 본 발명에 따른 운동기구의 운동유닛은 한 쌍 또는 복수개의 운동부(200)를 구비할 수 있다.
즉, 상기 운동유닛은 한 쌍씩 2열로 배치되며, 같은 쪽에 위치된 운동유닛의 운동부(200)는 교차하여 상하왕복운동을 하도록 구성될 수 있다.
이하 본 발명의 제 3 실시예에 따른 운동기구에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 제 3 실시예에 따른 운동기구는 별도의 언급이 없는 경우 본 발명의 제 1 실시예 또는 제 2 실시예의 구성과 동일 또는 유사한 구성을 가진다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 운동기구는 도 18 내지 도 19c에 도시된 바와 같이, 운동부(200)가 한 쌍으로 구성된다.
이때 상기 상하왕복부(400)의 링크부(420)는 복수개로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 링크부(420)와 결합되는 편심회전축(430)은 도 19a에 도시된 바와 같이, 서로 180°의 위상차를 가지고 설치되는 제 1 편심회전축(431) 및 제 2 편심회전축(432)으로 구성될 수 있다. 이때 상기 편심회전축(430)을 안정적으로 지지할 수 있도록 상기 제 1 편심회전축(431)과 제 2 편심회전축(432) 사이에는 도 18과 19a에 도시된 바와 같이, 별도의 축지지브라켓(452)이 추가로 설치될 수 있다.
물론 상기 제 1 편심회전축(431) 및 제 2 편심회전축(432) 사이에는 도 19b에 도시된 바와 같이, 별도의 축지지브라켓을 설치하지 않고 상기 제 1 편심회전축(431) 및 제 2 편심회전축(432)이 고정됨으로써 함께 회전되도록 구성될 수도 있다.
한편 상기 운동유닛의 상하왕복부(400)는 본 발명의 제 1 실시예의 상하왕복부와 유사한 구성을 가질 수 있다. 즉, 도 19c에 도시된 바와 같이, 상기 상하왕복부(400)의 링크부(420)는 상기 구동부연결축(440)의 양 끝단에 각각 결합되도록 한 쌍으로 구성될 수 있다. 상기 한 쌍의 링크부(420)는 상기 한 쌍의 편심회전축(430)과 각각 결합된다. 이때 상기 한 쌍의 편심회전축(430)은 도 19c에 도시된 바와 같이, 서로 180°의 각 위상차를 가질 수 있으나, 상술한 바와 같이, 0°~180°의 각 위상차를 가지도록 설치될 수 있다.
그리고 상기 구동부연결축(400)는 도 19c에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(300)와 회전력전달부(600)에 의하여 연결될 수 있다. 상기 회전력전달부(600)는 도 19c에 도시된 바와 같이, 벨트 및 풀리의 조합으로 구성될 수 있으며, 크랭크, 체인, 커플러 등 다양하게 구성이 가능하다.
상기 편심회전축(430)이 서로 180°의 위상차를 가지고 설치되는 제 1 편심회전축(431) 및 제 2 편심회전축(432)으로 구성됨으로써 본 발명의 제 3 실시예에 따른 운동기구는 사용자의 발에 대하여 도 19a 내지 도 19c에 도시된 바와 같이, 다양한 패턴의 운동효과를 부가할 수 있게 된다.
즉, 사용자의 발을 지지하는 한 쌍의 운동부(200)가 서로 교차하여 상하 왕복운동을 구현함으로써 사용자의 발에 대하여 다양한 운동효과를 부가할 수 있게 되는 것이다.
한편 상기 구동부(300)는 도 20에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에서처럼 운동부(200)의 중앙부에 설치될 수 있다.
한편 본 발명에 따른 운동기구의 운동유닛은 길이 방향으로 배치된 한 쌍으로 구성되고, 각각의 상기 힌지부(230)가 서로 양 끝단에 배치될 수 있다.
상기와 같은 운동기구의 운동유닛은 상기 운동유닛은 한 쌍씩 2열로 되도록 구성될 수 있다.
상기 같은 쪽에 위치된 운동유닛의 운동부(200)는 서로 교차하는 운동, 동일한 운동 및 불규칙한 운동 중 어느 하나의 운동형태로 상하왕복운동을 하도록 구성될 수 있다.
이하 본 발명의 제 4 실시예에 따른 운동기구에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 제 4 실시예에 따른 운동기구는 별도의 언급이 없는 경우 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예의 구성과 동일 또는 유사한 구성을 가진다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 운동기구는 도 21과 도 22에 도시된 바와 같이, 상기 운동유닛이 길이방향으로 배치된 한 쌍으로 구성되고, 상기 힌지부(230)가 양끝단에 배치된다.
*이때 상기 힌지부(230)를 지지하는 지지브라켓(240)은 도 21과 도 22에 도시된 바와 같이, 양 끝단에 각각 설치되며, 상기 각각의 운동부(200)는 사용자의 보폭을 고려하여 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 4 실시예에 따른 운동기구의 각각의 운동부(200)보다 거리를 두고 설치된다.
한편 본 발명의 제 2 내지 제 4 실시예에 따른 운동기구의 경우 상기 구동부(300)는 중앙에 설치될 수 있다. 상기 구동부(300)가 중앙부에 설치되고 상기 구동부연결축(440)과는 벨트(미도시)와 같이 연결될 수 있으며, 체인, 크랭크(링크부재) 등 별도의 연결매커니즘에 의하여 상기 구동부연결축(440)과 연결 설치될 수 있다.
이하 본 발명의 제 5 실시예에 따른 운동기구에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 제 5 실시예에 따른 운동기구는 별도의 언급이 없는 경우 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예의 구성과 동일 또는 유사한 구성을 가진다.
본 발명의 제 5 실시예에 따른 운동기구는 도 21 내지 도 22에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(300)가 상기 한 쌍의 운동유닛 사이에 설치되고, 상기 구동부(300)의 구동축(310)과 연결됨과 동시에 그 회전력을 상기 각각의 운동유닛의 구동부연결축(440)을 연결하여 상기 구동부(300)의 회전력을 상기 구동부연결축(440)으로 전달하는 회전력전달부(600)가 상기 한 쌍의 운동유닛 사이에 설치된다.
상기 회전력전달부(600)는 상기 구동부(300)의 구동축(310)과 연결되는 주회전축(610)과; 상기 주회전축(610)의 회전중심과 편심된 중심을 가지는 제 1 편심축(620)과, 상기 주회전축(610)의 회전중심과 편심된 중심을 가지는 제 2 편심축(630)과, 상기 제 1 편심축(620)과 및 제 2 편심축(630)과 상기 한 쌍의 운동유닛 각각을 연결하는 제 1 및 제 2 링크부재(611, 612)들로 구성된다.
상기 제 1 편심축(620)과 제 2 편심축(630)은 그 직경이 동일하며, 상기 주회전축(610)의 회전중심을 중심으로 180°의 위상차를 가지도록 설치되거나, 동일한 위상을 가지도록 설치될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 링크부재(611, 612)들은 각각 상기 제 1 편심축(620)과 운동유닛의 구동부연결축(440)을, 제 2 편심축(630)과 운동유닛의 구동부연결축(440)을 연결하는 부재이다. 이때 상기 구동부연결축(440)은 각각의 운동유닛의 편심회전축(430)을 이룬다.
상기 제 1 링크부재(611)는 상기 일단이 상기 제 1 편심축(620)과 회전가능하게 결합되고 타단이 운동유닛의 구동부연결축(440), 즉, 편심회전축(430)과 회전가능하게 결합되는 링크부재로 구성된다.
상기 제 2 링크부재(612)는 상기 일단이 상기 제 2 편심축(630)과 회전가능하게 결합되고 타단이 운동유닛의 구동부연결축(440), 즉, 편심회전축(430)과 회전가능하게 결합되는 링크부재로 구성된다.
상기 제 1 및 제 2 링크부재(611, 612)는 각각 제 1 편심축(620) 또는 제 2 편심축(630), 구동부연결축(440)의 원활한 회전을 위하여 베어링이 추가로 설치되는 것이 바람직하다.
한편 상기 주회전축(610)은 도 22 내지 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 본체부(100)의 저면부(120)에 설치된 주축지지브라켓(640)에 의하여 회전가능하게 지지 설치된다.
한편 제 1 및 제 2 링크부재(611, 612)는 벨트로도 구성이 가능하며, 이 경우 상기 제 1 편심축(620) 및 제 2 편심축(630) 대신에 상기 주회전축(610) 및 각각의 운동유닛의 구동부연결축(440) 각각에는 풀리(미도시)가 설치된다. 이때 상기 구동부연결축(440)는 편심회전축(430) 대신에 편심되지 않도록 구성된다.
도 22 내지 도 24는 각각 본 발명의 제 2 실시예 내지 제 4 실시예에 따른 운동기구에 대하여 본 발명의 제 5 실시예를 적용한 경우를 보여주는 도면들이다.
한편 본 발명에 따른 운동기구의 운동유닛 중 상기 상하왕복부와 구동부와의 결합은 본 발명의 기술 분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 실 시예가 가능하다.
특히 본 발명의 제 6 실시예에 따른 운동기구의 상기 상하왕복부(400)는 도 25a에 도시된 바와 같이, 구동부(300)의 구동축(310)과 편심된 상태로 결합되는 커플러(311)와 결합되며 상기 구동축(310)의 회전중심과 편심된 상태로 회전하는 구동부연결축(440)과; 일단이 상기 운동부(200)의 타단과 힌지결합되고 타단이 상기 구동부연결축(440)과 회전가능하게 결합되는 링크부(420)를 포함하여 구성된다.
상기 상하왕복부(400)는 도 25a와 도 25b에 도시된 바와 같이, 축지지브라켓(451)과 회전가능하게 지지되는 동심축(450)과; 상기 동심축(450)의 양 끝단 중 적어도 하나에 결합되어 상기 동심축(450)의 회전중심과 편심된 편심회전축(430)과; 일단이 상기 편심회전축(430)과 회전가능하게 결합되고 타단이 상기 운동부(200)와 힌지결합되는 링크부(420)를 포함하며, 상기 구동부(300)는 상기 동심축(450) 및 상기 편심회전축(430) 중 어느 하나에 회전력이 전달되도록 결합되도록 구성된다.
상기 구동부(300)의 구동축(310)은 도 25b에 도시된 바와 같이, 상기 동심축(450)과 회전력전달부(600)에 의하여 연결되어 상기 구동축(310)으로부터 동심축(450)으로 회전력을 전달하도록 구성될 수 있다.
상기 회전력전달부(600)는 다양한 구성이 가능하며 도 25b에 도시된 바와 같이, 상기 구동축(310) 및 상기 동심축(450) 각각에 결합되는 풀리와 상기 풀리를 연결하는 벨트를 포함하여 구성될 수 있다. 이때 풀리의 직경을 달리하도록 구성하여 회전속도의 증감, 회전력의 증감을 꾀할 수 있다. 또한 상기 회전력전달부(600)는 도 16에 도시된 바와 같이, 유사한 구성으로 구성될 수 있다.
즉, 상기 회전력전달부(600)는 상기 구동축(310)의 끝단에 편심된 상태로 결합되는 편심구동축과 상기 편심회전축(430)을 연결하는 연결부재로 구성될 수 있다.
상기 연결부재는 풀리와 벨트의 조합으로 구성되거나, 체인, 크랭크(링크부재) 등의 링크부재로 구성될 수도 있다. 이때 상기 풀리의 직경을 변경하여 회전속도의 증감, 회전력의 증감을 꾀할 수 있다.
한편 상기 구동부(300)의 구동축(310)은 상기 편심회전축(430)과 커플러(311)에 의하여 결합되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 편심회전축(430)은 구동부연결축(440)과 동일한 부재가 된다.
물론 상기 운동부(200)는 서로 길이방향으로 평행하게 배치된 한 쌍으로 구성될 수 있다.
그리고 상기 링크부(420)는 상기 운동부(200)와 나사(215)에 의하여 결합되도록 결합공(411)이 형성된 연결부(410)와, 일단이 상기 연결부(410)와 힌지결합되고 타단이 상기 편심회전축(430)과 회전가능하게 결합되는 결합로드(421)를 포함하여 구성된다.
이때 상기 링크부(420)는 복수개로 구성이 가능하며, 상기 상하왕복부(400)는 도 25a에 도시된 바와 같이, 상기 구동축(310)과 동일한 회전중심을 가지며 일단이 구동부연결축(440)인 편심회전축(430)과 고정 결합되고 타단이 상기 링크부(420)가 추가로 회전가능하게 결합되는 추가로 설치된 편심회전축(430)과 고정 결합되는 동심축(450)을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 상기 동심축(450)은 도 25a에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 축지지브라켓(451)에 의하여 회전가능하게 지지될 수 있다. 그리고 상기 동심축(450)에는 도 25a에 도시된 바와 같이, 사용자의 하중에 의하여 가해지는 역모멘트를 상쇄하기 위한 밸런스웨이트(460)가 추가로 설치될 수 있다.
한편 본 발명에 따른 운동기구의 상하왕복부(400) 중 상기 링크부(420)는 도 25a와 도 25b에 도시된 바와 같이, 동심축(450)이 중앙부에 설치되며, 상기 동심축(450)의 양끝단에 결합되어 상기 동심축(450)과 편심되어 회전하는 한 쌍의 편심회전축(430)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때 상기 편심회전축(430) 각각에는 상기와 같은 구성을 가지는 링크부(420)가 회전가능하게 결합된다.
한편 본 발명의 제 3 실시예와 관련하여, 상기 한 쌍의 링크부(420) 각각은 일단이 서로 180°의 각 위상차를 가지도록 구성된 제 1 편심회전축(431) 및 제 2 편심회전축(432)에 각각 결합되며, 타단이 각각의 운동부(200)에 결합되도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 구동부(300)의 구동력은 도 25a에 도시된 바와 같이, 직접 연결되어 상기 구동부(300)로부터 상기 상하왕복부(400)로 직접 전달될 수 있으나, 도 25b에 도시된 바와 같이, 벨트(340)와 풀리(330)의 조합에 의하여 간접적으로 전달될 수도 있다. 즉, 상기 벨트(340)는 상기 구동부(300)의 구동축과 결합되어 구동부(300)의 구동축(310)의 회전력이 벨트(340)를 통하여 풀리(330)로 전달됨으로써 동심축(450)을 회전시키게 된다. 이때 풀리의 직경을 달리하여 회전력의 증감 및 회전속도의 증감을 꾀할 수 있다.
한편 본 발명에 따른 운동기구는 상기 운동유닛이 서로 평행하게 배치된 한 쌍으로 구성될 수 있다.
이하 본 발명의 제 7 실시예에 따른 운동기구에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 제 7 실시예에 따른 운동기구는 별도의 언급이 없는 경우 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 구성과 동일 또는 유사한 구성을 가진다.
본 발명의 제 7 실시예에 따른 운동기구는 도 26 내지 도 30에 도시된 바와 같이, 운동유닛이 서로 평행하게 배치된 한 쌍으로 구성된다.
이때 상기 구동부(300)는 각각의 운동유닛에 각각 결합되도록 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 도 26과 도 30에 도시된 바와 같이, 양단에 구동축(310)을 가지는 양축모터로 구성되어 상기 운동부(200)의 길이방향과 수직을 이루어 상기 한 쌍의 운동유닛의 사이에 설치된다.
*그리고 상기 구동부(300)의 구동축(310)의 끝단은 각각 상기 상하왕복부(400)의 구동부연결축(440)과 결합되어 회전력을 상기 상하왕복부(400)로 전달하게 된다.
그리고 상기 각각의 힌지부(230)를 지지하는 지지브라켓(240)은 도 26에 도시된 바와 같이, 별도로 분리되어 설치된다.
*한편 상기 운동부(200)의 힌지부(230)는 상기 운동부(200)의 끝단부분에 설치될 수 있으나, 도 27에 도시된 바와 같이, 상기 운동부(200)의 중앙부분에 설치되거나 끝단부와 중앙부의 사이에 설치도 가능하다. 그리고 상기 운동부(200)의 길이는 바람직하게는 사용자의 발의 길이보다 크게 형성된다.
그리고 상기 상하왕복부(400)의 운동패턴은 본 발명의 제 2 실시예에서처럼 양측의 운동패턴이 대칭으로 형성되도록 구성되거나, 비대칭으로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 제 7 실시예에 따른 운동기구의 구동부(300)는 상기 한 쌍의 운동유닛의 사이에 설치되지 않고 도 28에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 운동유닛의 일측에 설치되고, 상기 구동부(300)의 구동축(310)은 상기 한 쌍의 운동유닛 중 하나에 연결되고, 상기 운동유닛들 사이에는 상기 구동축(310)과 연결된 운동유닛으로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 연결축(320)이 추가로 설치될 수 있다.
상기 연결축(320)은 도 28에 도시된 바와 같이, 상기 상하왕복부(400)를 이루는 동심축(450)을 서로 연결하여 한 쪽의 운동유닛의 동심축(450)의 회전에 의하여 다른 쪽의 운동유닛의 동심축(450)이 회전함으로써 상기 각각의 운동유닛의 상하왕복부(400)들이 상항왕복운동을 하도록 구성될 수 있다.
한편 상기 구동부(300)와 구동부연결축(440)은 서로 직접 연결되지 않고, 벨트 및 풀리의 조합, 크랭크(링크부재), 체인 등 회전력전달부에 의하여 연결될 수 있다.
상기 회전력전달부(600)는 도 29에 도시된 바와 같이, 벨트 및 풀리로 구성될 수 있다. 즉, 상기 회전력전달부(600)는 도 29에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(300)의 구동축(310)에 결합되는 구동풀리(650)와, 상기 구동부연결축(440)에 결합 되는 종동풀리(660)와, 상기 구동풀리(650) 및 종동풀리(660)를 연결하는 벨트로 구성될 수 있다. 이때 상기 풀리들의 직경을 달리하여 상술한 바와 같이, 회전속도 및 회전력의 증감을 꾀할 수 있다.
또한 상기 회전력전달부(660)는 도 30에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(300)의 구동축(310)에 결합된 제 1 보조구동부(681)와 상기 구동부연결축(440)에 결합된 제 2 보조구동부(682)와, 제 1 보조구동부(681) 및 제 2 보조구동부(682)를 연결하여 구동축(310)으로부터 구동부연결축(440)으로 회전력을 전달하는 링크부재(683)로 구성될 수 있다.
이때 상기 제 1 보조구동부(681) 및 제 2 보조구동부(682)는 그 회전중심으로부터 편심되도록 구성될 수 있으며, 구동부(300)가 작은 구동력에 의하여도 편심회전축(430)을 회전시킬 수 있도록 상기 제 1 보조구동부(681)의 편심거리는 제 2 보조구동부(682)의 편심거리보다 작게 형성된다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 운동기구는 사용자가 상기 운동부 상에 손 또는 발을 의지한 후, 제어부를 통하여 동작을 제어함으로써 상기 운동부의 회전왕복운동에 의하여 체지방 분해 및 근력강화 등의 운동효과를 가지게 된다.
본 발명에 따른 운동기구는 사용자의 능동적 움직임 없이 체지방 분해 및 근력강화 등의 운동효과를 부가할 수 있는 이점이 있다.
특히 본 발명에 따른 운동기구는 하체가 마비된 사람처럼 스스로 거동하는데 불편한 사람들에게도 운동효과를 부가할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 운동기구는 일정각도 범위에서 왕복회전운동을 하는 운동유닛을 복수개로 구성하여 다양한 패턴의 운동을 구현할 수 있는 운동기구를 제공할 수 있는 이점이 있다.

Claims (25)

  1. 일단을 회전가능하게 고정시키는 힌지부를 가지는 운동부와; 상기 운동부가 일정각도 내에서 회전운동을 하도록 상기 운동부의 타단에 결합되어 상하왕복운동을 하는 상하왕복부를 포함하는 하나 이상의 운동유닛과;
    상기 운동유닛의 상하왕복부와 연결되어 상기 상하왕복부가 상하왕복운동을 할 수 있도록 구동하기 위한 구동부를 포함하며,
    상기 운동유닛의 힌지부는 그 축방향 거동을 방지하기 위한 거동방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상하왕복부는
    상기 구동부로부터 회전력을 전달받는 구동부연결축과;
    상기 구동부연결축과 편심되어 연결되는 편심회전축과;
    일단은 상기 운동부의 타단과 힌지결합되고, 타단은 상기 편심회전축과 회전가능하게 결합되는 하나 이상의 링크부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 각각의 운동유닛의 상기 상하왕복부는 각각의 상기 편심회전축의 위상 차를 제한하여 각각의 링크부의 상하왕복운동을 제한하는 운동연동부에 의하여 서로 연결된 것을 특징으로 하는 운동기구.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 운동연동부는
    일단이 상기 한 쌍의 운동유닛 중 어느 하나의 상기 편심회전축 또는 상기 구동부연결축과 회전가능하게 결합되고, 타단이 나머지 상기 운동유닛의 상기 편심회전축 또는 상기 구동부연결축과 회전가능하게 결합된 링크부재인 것을 특징으로 하는 운동기구.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 운동연동부는
    상기 한 쌍의 운동유닛의 상기 구동부연결축에 각각 결합된 풀리와, 상기 각각의 풀리를 연결하는 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 풀리는 그 외주면이 치형구조를 가지며, 상기 벨트는 상기 풀리의 치형구조에 대응되도록 그 내주면에 치형구조를 가지는 것을 특징으로 하는 운동기구.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 편심회전축은 무게중심이 상기 편심회전축의 중심과 상기 편심회전축의 회전중심을 기준으로 180°의 위상차를 가지는 밸런스웨이트가 설치된 것을 특징으로 하는 운동기구.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 편심회전축의 중심과 상기 편심회전축의 회전중심을 기준으로 180°의 위상차를 가지고 상기 밸런스웨이트에 설치된 결합핀과, 상기 각각의 결합핀과 회전가능하게 결합되는 링크부재를 포함하는 운동연동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 편심회전축은 양 끝단에 상기 구동부연결축과 동심을 이루는 한 쌍의 동심축과 연결된 것을 특징으로 하는 운동기구.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 한 쌍의 동심축은 축지지브라켓에 의하여 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 운동기구.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 동심축 중 어느 하나의 끝단에는 상기 동심축과 편심된 상태로 연결되 는 밸런스웨이트가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 운동기구.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 링크부는 2개인 것을 특징으로 하는 운동기구.
  13. 제 2항에 있어서,
    상기 구동부연결축은 상기 구동부의 구동축과 상기 구동부로부터 상기 구동부연결축에 회전력을 전달하는 회전력전달부에 의하여 연결된 것을 특징으로 하는 운동기구.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 회전력전달부는
    상기 구동축에 결합되는 구동풀리와;
    상기 구동부연결축과 결합되는 종동풀리와;
    상기 구동풀리와 종동풀리를 연결하는 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 구동풀리 및 상기 종동풀리의 외주면은 치형구조를 가지며, 상기 벨트의 내주면에는 상기 구동풀리 및 종동풀리의 내주면의 치형구조에 대응되는 치형구 조를 가지는 것을 특징으로 하는 운동기구.
  16. 제 2항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 한 쌍의 운동유닛들의 중앙부에 위치되고 상기 구동부의 구동축은 상기 구동부연결축과 회전력전달부로 연결된 것을 특징으로 하는 운동기구.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 회전력전달부는
    상기 구동부연결축과 상기 구동축을 연결하는 벨트, 체인, 또는 링크부재인 것을 특징으로 하는 운동기구.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 회전력전달부는
    상기 구동축과 연결되는 주회전축과;
    상기 주회전축을 회전가능하게 지지하는 주축지지브라켓과
    상기 주회전축과 연결되며 상기 주회전축의 회전중심과 편심된 중심을 가지는 제 1 편심축과;
    상기 주회전축의 회전중심과 편심된 중심을 가지는 제 2 편심축과;
    양단이 상기 제 1 편심축 및 제 2 편심축과 상기 각각의 운동유닛의 상기 편 심회전축과 회전 가능하게 결합되는 제 1 및 제 2 링크부재들;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제 1 편심축과 제 2 편심축은 그 중심이 상기 주회전축의 회전중심을 기준으로 0°~180°의 각 위상차를 가지도록 설치된 것을 특징으로 하는 운동기구.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 상하왕복부는
    축지지브라켓에 의하여 회전가능하게 지지되는 동심축과; 상기 동심축의 양 끝단 중 적어도 하나에 결합되어 상기 동심축의 회전중심과 편심된 편심회전축과; 일단이 상기 편심회전축과 회전가능하게 결합되고 타단이 상기 운동부와 힌지결합되는 링크부를 포함하며,
    상기 구동부는 상기 동심축 및 상기 편심회전축 중 어느 하나에 회전력이 전달되도록 결합된 것을 특징으로 하는 운동기구.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 구동부의 구동축은
    상기 동심축과 회전력전달부에 의하여 연결되어 상기 구동축으로부터 동심축으로 회전력을 전달하는 것을 특징으로 하는 운동기구.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 회전력전달부는 상기 구동축 및 상기 동심축 각각에 결합되는 풀리와 상기 풀리를 연결하는 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 구동부의 구동축은 상기 편심회전축과 커플러에 의하여 결합된 것을 특징으로 하는 운동기구.
  24. 제 1항에 있어서,
    상기 힌지부는 상기 운동부의 중앙부 내지 일단 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 운동기구.
  25. 제 1항에 있어서,
    상기 거동방지부는 상기 힌지부의 회동축의 끝단과 접촉된 상태를 유지하는 볼과, 상기 볼이 상기 회동축의 끝단과 접촉된 상태를 유지하도록 상기 회동축을 회전가능하게 지지하는 지지브라켓에 결합되는 수나사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구.
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