KR20100097429A - Hydraulic cylinder of control part for exercise apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하체, 팔 등의 근력을 이용하여 밀고 당김에 따라 운동효과를 얻을 수 있는 운동기구에 적용되는 유압실린더에 관한 것으로서, 특히 선출원의 유압실린더의 운동부하(유압값)를 전자적인 제어에 의해 자동의 조절함으로써 다수의 운동기구의 개별 제어의 편리성 및 사용자의 운동효과를 극대화할 수 있는 운동기구용 유압실린더의 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic cylinder applied to an exercise device that can obtain the exercise effect by pushing and pulling by using the muscle strength of the lower body, arms, etc. In particular, the exercise load (hydraulic value) of the hydraulic cylinder of the prior application to the electronic control The present invention relates to a control device for a hydraulic cylinder for an exercise device that can maximize the convenience of individual control of a plurality of exercise devices and the user's exercise effect by automatic adjustment.
일반적으로 운동기구는 최근 건강증진을 목적으로 다양한 종류가 개시되어 있고, 이러한 운동기구는 헬스클럽, 가정 등의 실내나 공원 등과 실외 설치되어 사용되고 있다.In general, various kinds of exercise equipments have been recently disclosed for the purpose of health promotion, and these exercise equipments are installed and used indoors or outdoors such as health clubs and homes.
이러한 운동기구, 예를 들면 로잉머신, 스테퍼, 웨이트 트레레이닝기구 등은 팔, 다리의 근력을 이용하여 밀고 당김에 따른 왕복운동의 움직임을 억제하여 적절한 운동부하 발생에 의한 운동효과를 얻는 것으로서, 이러한 운동기구에는 왕복운 동을 억제하는 수단으로서 유압실린더가 적용되고 있다.Such exercise equipment, for example, rowing machine, stepper, weight training device, etc. by using the muscle strength of the arm and leg to suppress the movement of the reciprocating movement according to the push and pull to obtain the exercise effect by generating an appropriate exercise load, Hydraulic cylinders have been applied to such exercise equipment as a means of suppressing reciprocation.
종래의 운동기구용 유압실린더는 폐쇄된 실린더실에서 피스톤을 중심으로 피스톤로드의 위치쳄버와 대향 측 쳄버에 채워진 유체(기름)의 체적변화가 동일한 조건으로 발생하기 어려워 피스톤의 왕복운동 원할성 및 원하는 스트로크를 제공할 수 없었고,Conventional hydraulic cylinders for exercise equipment have a reciprocating motion of the piston, which is difficult to occur due to the volume change of the fluid (oil) filled in the position chamber of the piston rod and the opposite side chamber centered on the piston in a closed cylinder chamber. Could not provide a stroke,
실린더의 피스톤에 의해 구획된 양측 쳄버를 연결하는 연결관 사이에 설치된 밸브에 의한 유압 조절이 유압력 조절이 아닌 유량의 흐름량을 제어함으로써 외적의 온도변화에 따른 체적변화에 불규칙적인 문제로 정밀한 실린더의 작동을 기대할 수 없는 단점이 있었으며, The hydraulic control by the valve installed between the connecting pipes connecting the two chambers divided by the piston of the cylinder controls the flow rate of the flow rate instead of the hydraulic force control. There was a downside to not expect it to work,
실린더실의 양측 쳄버에 유체의 흐름을 제공하기 위해 실린더튜브의 양측 외부에 연결관을 인출하고 이들 연결관 사이에 밸브를 구성함으로써 부피증가의 단점 및 적용범위에 한계점과, 유체(기름)의 흐름이 피스톤의 왕복운동에 따라서 구획된 양측에 교번적으로 이동하여 채워짐으로써 유체(기름)의 체적변화에 대응한 피스톤의 규칙적인 왕복운동을 제공할 수 없었다.To provide fluid flow to the chambers on both sides of the cylinder chamber, draw connections on both sides of the cylinder tube and configure valves between them, limiting the disadvantages of increased volume and the flow of fluid (oil). In accordance with the reciprocating motion of the piston, it is not possible to provide a regular reciprocating motion of the piston corresponding to the volume change of the fluid (oil) by alternately moving and filling the divided sides.
그리하여 본 출원인은 상기와 같은 종래의 운동기구용 유압실린더의 단점을 해소하기 위해서 밀폐(폐쇄)된 실린더실 내에 채워진 유체(기름)에 대한 피스톤의 견인 및 추력운동에 대한 체적변화를 효과적으로 보상하여 피스톤 왕복운동의 정밀, 정속주행을 제공할 수 있고,Thus, the present applicant effectively compensates for the volume change of the piston's traction and thrust motion with respect to the fluid (oil) filled in the closed (closed) cylinder chamber in order to solve the disadvantage of the conventional hydraulic cylinder for exercise equipment as described above. Can provide precise and constant speed of reciprocating motion,
피스톤의 견인 및 추력에 따른 유체의 유동을 일방향으로 유도하면서 유체의 흐름량 조절이 아닌 유체의 압력 조절로 피스톤의 견인부하 및 추력부하의 조절에 따른 용이성과 조정에 따른 정밀성이 보장되며,While inducing the flow of fluid according to the traction and thrust of the piston in one direction, the pressure control of the fluid rather than the flow rate of the fluid ensures the ease and precision of the adjustment of the traction and thrust load of the piston,
유체의 흐름이 외부순환 구조가 아닌 내부 순환구조로 제공되어 구조 간소화에 의한 콤팩트 구조로 제공되고, 유체실린더가 사용되는 실내, 외의 모든 운동기구에 적용할 수 있어 제품 호환성을 극대화할 수 있는 '운동기구용 유압실린더'(특허출원 제10-2008-0120373호)를 선출원한 바 있다.Since the flow of fluid is provided by the internal circulation structure instead of the external circulation structure, it is provided as a compact structure by simplifying the structure, and it can be applied to all indoor and outdoor exercise equipments in which fluid cylinders are used. 'Hydraulic Cylinder for Machinery' (Patent Application No. 10-2008-0120373) has been filed in advance.
이러한 본 출원인의 상기 선출원 기술은 상기에서 언급한 바와 같이, 종래의 운동기구용 유압실린더의 단점을 해소하였으나, 실린더실 내부의 운동부하(유압값)의 제어를 수작업에 의해 조절할 수밖에 사용자에 적합한 운동부하의 제어가 어려운 단점이 있었다.As described above, the applicant's prior application technology solves the disadvantages of the conventional hydraulic cylinder for exercise equipment, but it is possible to control the movement load (hydraulic value) inside the cylinder chamber by hand, which is suitable for the user. It was difficult to control the load.
특히, 수작업에 의한 운동부하 조절은 단일의 통제실에서 각 운동기구를 사용하는 사용자별 운동부하를 전자적인 제어에 의해 구현할 수 없어 일괄 통제가 어려운 단점이 있었다.In particular, the exercise load adjustment by manual operation has a disadvantage in that it is difficult to collectively control the exercise load for each user who uses each exercise device in a single control room by electronic control.
이에 본 발명에서는 본 출원인의 선출원 기술에서 비롯된 운동부하(유압값)를 단일의 통제실에서 전자적으로 제어하여 다수의 운동기구의 개별 운동부하를 효과적으로 제어할 수 있는 것을 특징적 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is characterized in that the exercise load (hydraulic value) derived from the applicant's prior application technology can be controlled electronically in a single control room to effectively control individual exercise loads of a plurality of exercise equipments.
또, 본 발명은 각 운동기구의 운동부하(유압값)를 사용자의 운동처방에 맞게 간편하게 제어함으로써 사용자 개개인의 운동효과를 극대화할 수 있는 것을 특징적 목적으로 한다.In addition, the present invention is characterized by maximizing the exercise effect of each user by simply controlling the exercise load (hydraulic value) of each exercise device according to the exercise prescription of the user.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 외측튜브와 내측튜브의 양측에 로드커버 및 헤드커버로 밀폐되어 비압축성 유체가 채워지는 내측쳄버와 외측쳄버로 구획된 이중쳄버의 실린더실에 비압축성 유체가 채워지는 실린더;In order to achieve the above object, in the present invention, the incompressible fluid is filled in the cylinder chamber of the double chamber divided into the inner chamber and the outer chamber, which are sealed by the rod cover and the head cover at both sides of the outer tube and the inner tube and are filled with an incompressible fluid. cylinder;
상기 내측쳄버 내에 설치되어 왕복 운동하는 피스톤;A piston installed in the inner chamber to reciprocate;
상기 피스톤의 일측과 조립되어 타측을 상기 로드커버와 기밀상태로 외부로 연장 돌출한 피스톤로드;A piston rod which is assembled with one side of the piston and protrudes the other side to the outside in an airtight state with the rod cover;
상기 로드커버와 헤드커버의 연결유로를 연결하여 상기 내측쳄버의 비압축성 유체를 상기 로드커버 및 헤드커버를 순차 경유하여 상기 내측쳄버와 외측쳄버 일방향으로 순환 안내하는 유도관;An induction pipe connecting the connection flow path between the rod cover and the head cover to circulate the incompressible fluid of the inner chamber in one direction through the rod cover and the head cover in one direction;
상기 피스톤의 왕복운동에 의한 피스톤로드의 체적변화를 보상하도록 외측쳄 버에 수용되는 내부에 공기를 수용하고 밀폐한 공기튜브와 같은 압축성 보상수단;Compressible compensating means such as an air tube accommodating and enclosing air therein to be accommodated in an outer shock burr to compensate for a volume change of the piston rod by reciprocating motion of the piston;
상기 헤드커버에서 실린더실의 유압값을 센싱하고 전자적인 제어에 의해 실린더실을 순환하는 비압축성 유체의 흐름 압력을 세팅하여 사용자에 맞는 운동부하를 제어하는 운동부하 제어수단;Motion load control means for sensing the hydraulic value of the cylinder chamber in the head cover and controls the movement load for the user by setting the flow pressure of the incompressible fluid circulating through the cylinder chamber by electronic control;
으로 구성한 것이 특징이다.It is characterized by the configuration.
또, 상기 운동부하 제어수단은 상기 헤드커버와 실린더실을 연통하는 연결유로를 개폐하는 밸브팁의 상승범위를 세팅하는 스테핑모터와, 상기 헤드커버에서 실린더실의 유압값을 센싱하는 유압센서와, 상기 유압센서의 센싱에 의해 상기 스테핑모터를 제어하는 컨트롤러로 구성된 것이 특징이다.In addition, the movement load control means includes a stepping motor for setting a rising range of the valve tip for opening and closing the connection flow path between the head cover and the cylinder chamber, a hydraulic sensor for sensing the hydraulic value of the cylinder chamber from the head cover; The controller is configured to control the stepping motor by sensing the hydraulic sensor.
또, 본 발명은 피스톤의 견인에 의한 피스톤로드의 피스톤이 체크밸브가 폐쇄된 상태로 내측쳄버(견인압축쳄버)를 압축 유동하여 비압축성 유체를 상기 헤드커버에 구성된 체크밸브를 통한 대향측의 내측쳄버(추력압축쳄버)에 공급하고 동시에 외측쳄버의 비압축성유체가 상기 내측쳄버(추력압축쳄버)로 순환 공급됨과 동시에 상기 피스톤로드가 차지했던 점유공간을 상기 외측쳄버에 수용된 압축성 보상수단이 팽창하여 보상함으로써 피스톤의 정속, 정밀 주행이 가능하도록 한 것이 특징이다.In addition, the present invention is the piston of the piston rod by the traction of the piston is compressed flow through the inner chamber (towing compression chamber) in the state that the check valve is closed, the inner chamber on the opposite side through the check valve configured in the head cover (Supply to the thrust compression chamber) and at the same time the incompressible fluid of the outer chamber is circulated and supplied to the inner chamber (thrust compression chamber) and at the same time the compressible compensation means accommodated in the outer chamber expands and compensates for the occupied space occupied by the piston rod. It is characterized by the constant speed and precise running of the piston.
또, 본 발명은 피스톤의 추력에 의한 상기 헤드커버의 체크밸브가 폐쇄된 상 태로 내측쳄버(추력압축쳄버)를 압축 유동하여 비압축성 유체를 상기 피스톤의 체크밸브를 통한 대향 측의 내측쳄버(견인압축쳄버)로 순환 공급됨과 동시에 증가하는 상기 피스톤로드의 체적만큼 비압축성 유체가 외측쳄버에 수용된 압축성 보상수단을 수축하여 보상함으로써 피스톤의 정속, 정밀 주행이 가능하도록 한 것이 특징이다.Further, the present invention compresses and flows the inner chamber (thrust compression chamber) with the check valve of the head cover closed due to the thrust of the piston, so that incompressible fluid is transferred to the inner chamber (towing compressor) on the opposite side through the check valve of the piston. The non-compressive fluid contracts and compensates the compressible compensating means accommodated in the outer chamber by the volume of the piston rod, which is increased while being circulated and supplied to the chamber.
이러한 본 발명에 의한 운동기구용 유압실린더의 제어장치는 사용자에 맞는 운동부하(유압값)를 단일의 통제실에서 전자적으로 제어가 가능하여 다수의 운동기구의 개별 운동부하를 효과적으로 제어할 수 있는 이점이 있다.The control device of the hydraulic cylinder for exercise equipment according to the present invention has the advantage that can effectively control the exercise load (hydraulic value) for the user in a single control room to effectively control the individual exercise load of multiple exercise equipment have.
그리고 각 운동기구의 운동부하(유압값)를 사용자의 운동처방에 맞게 간편하게 제어함으로써 사용자 개개인의 운동효과를 극대화할 수 있는 이점이 있다.And by simply controlling the exercise load (hydraulic value) of each exercise device according to the user's exercise prescription has the advantage that can maximize the individual exercise effect.
더욱이 피스톤의 견인 및 추력에 따른 유체의 압력 조절이 전자적으로 제공되어 정밀 제어에 의한 신뢰성이 보장되는 이점이 있다.Moreover, there is an advantage that the pressure control of the fluid in accordance with the traction and thrust of the piston is provided electronically to ensure reliability by precise control.
게다가 콤팩트 구조로 제공되어 장비 적용의 편리성 및 제품의 호환성을 높이는 이점이 있다.In addition, the compact structure provides the convenience of equipment application and product compatibility.
이하, 첨부되는 도면과 참조하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성과 작동에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention for achieving the above object with reference to the accompanying drawings in detail.
도 1 내지 도 5 및 도 9에 본 발명의 운동기구용 유압실린더의 제어장치에 대한 어셈블리가 도시되어 있다.1 to 5 and 9 show an assembly for the control device of the hydraulic cylinder for the exercise device of the present invention.
이러한 본 발명의 운동기구용 유압실린더의 제어장치는 실린더실(100)과, 상기 실린더실에 수용되는 피스톤(200)과, 상기 피스톤이 조립된 피스톤로드(300)와, 상기 실린더실(100)의 양측을 연결하는 유도관(400)과, 상기 실린더실(100)에 수용되는 압축성 보상수단(500) 및 운동부하 제어수단(600)의 구성요소를 갖고 있다.The control device of the hydraulic cylinder for exercise equipment of the present invention is the
상기 실린더실(100)은 외측튜브(110)와 내측튜브(120)가 양측에 조립되는 로드커버(130) 및 헤드커버(140)에 의해 외측쳄버(101)와 내측쳄버(102)로 구획된 이중쳄버로 형성되고 이의 내부에는 비압축성 유체가 채워진다.The
이때, 상기 로드커버(130)와 헤드커버(140)는 각각의 연결유로(131)(141)가 가공된 상태로 오링(O.R)을 결합하고 조립되어 기밀상태를 유지하게 된다. At this time, the
그리고 상기 내측튜브(120)에는 내주면을 접동하여 왕복 운동하는 피스톤(200)이 삽입되고, 상기 내측쳄버(102)는 상기 피스톤(200)의 전진(밀림)에 의해 압축되는 추력압축쳄버(T.P.C)와 후진(당김)에 의해 압축되는 견인압축쳄버(A.P.C)로 구획된다.And the
상기 피스톤(200)은 상기 추력압축쳄버(T.P.C)와 견인압축쳄버(A.P.C)간의 기밀을 유지하도록 외주면에 피스톤패킹(P.K)을 끼움 하여 조립된다.The
상기 내측튜브(120)는 상기 로드커버(130)와 헤드커버(140)는 각각의 내측에 가공된 단차홈(132)(142)에 양단을 끼움 한 상태로 상기 외측튜브(110)의 양측에 조립된다.The
즉, 상기 헤드커버(140)는 외측튜브(110) 일측의 단차나사부(111)에 나사결합에 의해 조립되고, 상기 로드커버(130)도 역시 상기 외측튜브(110)의 타측에 가공된 단차 나사부(112)에 끼움 된 상태에서 후방에 나사조립되는 고정너트(135)의 나사조임에 의해 상기 내측튜브(120)가 상기 로드커버(130) 및 헤드커버(140)의 사이에 긴밀하게 고정된다.That is, the
상기 피스톤(200)은 피스톤로드(300)의 일측이 조립되고 타측을 상기 로드커버(130) 및 고정너트(135)을 관통하여 각각의 내주면에 개재 설치된 오링(O.R) 및 패킹(P.K)에 의해 기밀상태로 외부에 돌출된다.The
이때, 상기 피스톤로드(300)의 외주면은 도 6을 더욱 참조하면, 상기 로드커버(130)에 관통된 로드공에 메탈베어링(136)을 개재하여 피스톤로드(300)의 이동의 원활성 및 연결유로(131)의 불필요한 관통부분(수직방향 가공부분)을 밀폐하도록 되어 있다.At this time, the outer circumferential surface of the
그리고 도 7을 더욱 참조하면, 상기 피스톤(200)은 피스톤로드(300)의 추력운동(밀음)시에 내측쳄버(102)의 추력압축쳄버(T.P.C)에 압축되는 비압축성 유체의 흐름을 제공하도록 다수의 유로공(210)이 관통되고, 이를 통한 유체의 흐름을 일방향으로 단속하는 체크밸브(250)가 구성된다.And further referring to Figure 7, the
상기 체크밸브(250)는 상기 유로공(210)의 일측면에 밀착하여 차단하는 판스프링(251)과 상기 판스프링의 변형범위를 제한하는 멈춤링(252)으로 구성된다.The
이러한 체크밸브(250)는 상기 피스톤로드(300)의 단차나사봉(310)에 멈춤링(252), 판스프링(251), 피스톤(200)을 순차 끼움하고, 조임너트(253)의 나사 결합에 의한 조임으로 상기 판스프링(260)이 상기 유로공(210)에 밀착된 상태로 조립된다.The
도 11의 발췌 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 체크밸브(250)의 판스프링(251)은 상기 피스톤(200)의 이동으로 추력압축쳄버(T.P.C)의 비압축성 유체의 압축력 크게 되어 평형이 깨지면서 비압축성 유체가 상기 피스톤(200)의 유로공(210)을 통해 상기 판스프링(251)을 밀고 유동하도록 되어 있고, 상기 판스프링(251)의 원상복귀에 따른 변형은 상기 멈춤링(252)에 의해 억제된다.As shown in the enlarged excerpt of FIG. 11, the
이렇게 상기 체크밸브(250)를 경유하여 압축 유동하는 비압축성 유체는 다시 상기 헤드커버(140)의 연결유로(141)를 통하여 내, 외측쳄버(101,102)의 일방향으로 순환하게 된다.In this way, the incompressible fluid that is compressed and flows through the
이러한 비압축성 유체의 순환 유도는 상기 로드커버(130)의 연결유로(131)과 헤드커버(140)의 연결유로(141)를 연결하는 유도관(400)에 의해 이루어진다.The induction of the circulation of the incompressible fluid is made by the
물론, 이러한 유도관(400) 역시 상기 로드커버(130)와 헤드커버(140) 사이에 개재되는 내측튜브(120)의 결합과 마찬가지로 각각 연결유로(131,141)에 양측 단부를 끼움 한 상태로 조립된다.Of course, the
또한, 상기 헤드커버(140)는 상기 피스톤(200)의 추력운동시에 상기 헤드커버(140)의 연결관로(141)를 통한 추력압축쳄버(T.P.C)의 비압축성 유체의 흐름을 차단하고, 상기 유도관(400)에 의해 압축유동하는 상기 비압축성 유체의 흐름을 개방하는 체크밸브(260)가 설치된다.In addition, the
상기 체크밸브(260)는 도 8을 더욱 참조하면, 상기 헤드커버(140)의 연결유 로(141)와 연통하는 유로공(262)을 다수개 관통한 지지커버(261), 상기 지지커버의 유로공(262)을 개폐하는 판스프링(263), 상기 판스프링를 탄력 지지하여 상기 유로공(262)을 폐쇄하는 압축스프링(264), 상기 압축스프링을 상기 지지커버(261)에서 지지 고정하는 E형 멈춤링(265)으로 구성된다.Referring to FIG. 8, the
상기 압축스프링(264)은 원추스프링으로서 상기 판스프링(263)을 탄력 지지하여 상기 지지커버(261)의 일측면에 밀착함으로써 상기 유로공(262)을 차단하게 된다.The
이때, 상기 헤드커버(140)의 연결유로(141)는 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 내측쳄버(102)와 외측쳄버(101)를 동시에 연결하도록 가로방향으로 길게 형성된 장공(145)을 관통한다.At this time, the
상기 장공(145)의 역할은 도 11을 더욱 참조하면, 상기 피스톤로드(300)의 피스톤(200) 밀음작동에 의해 일측의 상기 내측쳄버(102) 즉, 추력압축쳄버(T.P.C)의 비압축성 유체의 압축에 의해 상기 헤드커버(140)의 체크밸브(260)가 폐쇄되고, 계속적인 비압축성 유체의 압축에 의해 추력압축쳄버(T.P.C)의 비압축성 유체는 상기 피스톤(200)의 체크밸브(250)를 개방하고 대향 측의 내측쳄버(102) 즉, 견인압축쳄버(A.P.C)로 유동하여 다시 로드커버(130)의 연결유로(131), 유도관(400), 헤드커버(140)의 연결유로(141)의 장공(145)을 통하여 외측쳄버(101)로 유동할 수밖에 없다.Referring to FIG. 11, the role of the
이러한 상기 외측쳄버(101)로의 비압축 유체의 유동이 가능한 것은 상기 외측쳄버(101)에 수용된 압축성 보상수단(500)이 보상(수축)하여 밀폐된 공간에 꽉 채워진 비압축성 유체 내에 압축 유동하는 비압축성 유체가 수용됨으로써 상기 피스톤(200)의 전진이동이 제공된다.Such incompressible fluid flow to the
그리고 상기 피스톤(200)의 후진작동은 도 5 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤로드(300)의 당김에 의해 피스톤(200)의 체크밸브(250)는 폐쇄됨과 동시에 상기 내측쳄버(102) 즉, 견인압축쳄버(A.P.C)의 비압축성 유체를 압축 유동하게 되고, 이렇게 압축 유동되는 비압축성 유체는 유도관(400)을 통하여 헤드커버(140)의 연결유로(141)를 유동하게 된다.5 and 10, the reverse operation of the
이러한 과정에서 상기 내측쳄버(102) 즉, 추력압축쳄버(T.P.C)의 압력 평형이 깨지면서 압축 유동하는 비압축성 유체에 의해 상기 헤드커버(140)의 체크밸브(260)를 개방하면서 비압축성 유체는 상기 추력압축쳄버(T.P.C)로 압축 유동하게 됨과 동시에 상기 외측쳄버(101)의 압력평형이 깨지게 된다.In this process, the incompressible fluid is opened while the
따라서 압축(수축)되어 있던 압축성 보상수단(500)이 다시 원상태로 팽창하게 되고, 상기 압축성 보상수단(500)의 압축체적량의 비압축성 유체가 상기 헤드커버(140)의 장공(145)을 통하여 추력압축쳄버(T.P.C)에 압축 유동하여 압력 평형이 이루어진다.Therefore, the
즉, 상기 압축성 보상수단(500)은 상기 피스톤로드(300)의 밀고 당김에 따른 상기 피스톤(200)의 왕복운동에 의한 피스톤로드(300)의 체적변화를 보상하도록 되어 있다.That is, the
이러한 상기 압축성 보상수단(500)은 상기 비압축성 유체의 압축 유동에 대하여 수축 및 복귀 팽창에 의해 외측쳄버에 압축 유동하는 비압축성 유체의 유동공 간(피스톤로드에 의해 증가 체적)을 제공함으로써 꽉 채워진 비압축성 유체 내에서 피스톤(200)의 왕복이동이 가능하게 된다.The
다시 말하여, 본 발명은 한정된 용기 내에서 비압축성 유체의 이동이 상기 압축성 보상수단(500)에 의해 제공됨으로써, 종래와 같이 비압축성 유체가 이동할 수 있는 공간이 불필요하여 부피의 최소화는 물론 작동의 정밀, 정확성이 제공된다.In other words, the present invention provides the movement of the incompressible fluid in the limited container by the
상기 압축성 보상수단(500)은 도 12에 도시된 바와 같이, 일정압력에 의해서 체적변화(압축)가 가능한 공기를 비닐튜브 내에 수용하여 밀봉된 에어백 형태를 예를 들 수 있고, 이러한 압축성 보상수단(500)은 상기 내측튜브(120)의 외주면을 말아서 끼움 하여 상기 외측쳄버(101)에 자유롭게 수용된다.As shown in FIG. 12, the
상기 헤드커버(140)는 상기 연결유로(141)는 수직방향으로 다단의 단차공(143)을 관통하여 이에 상기 연결유로(141)를 통하여 압축 유동하는 비압축성 유체를 유동을 조절하는 운동부하 제어수단(600)이 구비된다.The
상기 운동부하 제어수단(600)은 도 4, 8, 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 유도관(400)을 통해 순환되는 비압축성 유체의 압축력을 조절하도록 연결유로(141)의 관로을 개폐하도록 상기 다단의 단차공(143)에 순차 조립되는 밸브팁(151)과, 회동방지 상태로 조립되는 승강너트(152)와, 상기 승강너트와 나사조립되고 나사회동에 의해 상기 승강너트(152)를 승강 작동하는 나사로드(153)와, 상기 밸브팁(151)과 나사로드(153) 사이에 탄력설치되어 상기 승강너트(152)에 의해 수직방향으로 압축 및 이완되는 압축스프링(154)과, 상기 나사로드(153)의 축 회동 을 지지하면서 상기 단차공(143)에 나사조립되는 지지노브(155)와, 상기 지지노브에 지지가 된 상태로 모터축(611)을 상기 나사로드(153)의 상부와 축연결하고 조립된 스테핑모터(610)와, 상기 연결유로(141)에 연통하여 가공된 센싱관로(141a)에 설치되어 유압값을 센싱하는 유압센서(620)와, 상기 유압센서와 전기적으로 연결되고 센싱된 유압값을 입력받아 상기 스테핑모터(610)와 전기적으로 연결되어 회전량을 조절하는 컨트롤러(630)로 구성된다.4, 8, 10 and 11, the exercise load control means 600 to open and close the conduit of the
이때, 상기 컨트롤러(630)는 통상의 데이터값을 비교 연산하여 제어하는 통제실(C/B)과 전기적으로 연결되어 상기 유압센서(620)에서 전달받은 유압값을 비교 판단하여 상기 컨트롤러(630)를 제어함으로써 상기 스테핑모터(610)의 회전량을 제어하도록 되어 있다.At this time, the
상기 승강너트(152)는 수직방향에 키홈(152a)이 요설 되고, 상기 헤드커버(140)의 상기 장공(145)의 상부에 키공(146)을 관통하고 이에 끼움 되는 스프링핀(159)이 조립되어 상기 승강너트(152)의 회전을 방지하여 승강로드(153)의 나사회전을 제공함으로써, 상기 승강너트(152)는 수직방향으로 승강한다.The lifting
상기 다단의 단차공(143)의 상부는 나사가 가공되어 상기 지지노브(155)의 나사부를 통해 나사조립되고, 상기 나사로드(153)는 오링(O.R)을 조립하고 조립되어 단차공(143)은 기밀 된다.The upper part of the multi-stage stepped
상기 나사로드(153)는 상기 지지노브(155)의 수직축공에 상단이 끼움 되고, 상단에 가공된 키홈과 모터축(611)에 강제 압입으로 고정된 커플링로드(612)의 하단에 가공된 키돌기가 상호 결합하여 상기 모터축(611)과 나사로드(153) 상호 간은 연결된다.The
그리고 상기 스테핑모터(610)는 몸체 일측에 관통된 나사공을 통하여 나사조립되는 세팅나사(157)가 지지노브(155)의 외주면을 압착하여 고정된다.In addition, the stepping
상기 나사로드(153)는 모터축(611)의 회전에 따라 동기회전하게 되고, 상기 나사로드(153)에 나사조립된 상기 승강너트(152)가 승강 작동함으로써, 상기 압축스프링(154)의 탄성력을 조절하게 되어 상기 밸브팁(151)을 상승범위를 세팅하여 압축 유동하는 비압축성 유체의 압축력을 제어할 수 있다.The
상기와 같은 본 발명의 핵심기술은 한정된 공간(실린더실: 100)에 밀폐 수용된 비압축성 유체의 압축(체적변화)을 압축성 보상수단(500)에 수용된 압축성 기체(공기)가 수축 및 팽창복귀에 의한 유동을 제공함으로써 피스톤로드(300)의 밀고 당기는 피스톤(200)의 이동을 가능하게 됨은 물론 사용자에 따른 운동부하를 전자적으로 제어할 수 있다.The core technology of the present invention as described above is the compression (volume change) of the incompressible fluid contained in a limited space (cylinder chamber: 100) by the compressible gas (air) accommodated in the compressible compensation means 500 flow by contraction and expansion return By providing a movement of the
즉, 본 발명은 피스톤(200)의 추력에 의한 상기 헤드커버(140)의 체크밸브(250)가 폐쇄된 상태로 내측쳄버(102)(추력압축쳄버)를 압축 유동하여 비압축성 유체를 상기 피스톤(200)의 체크밸브(250)를 통한 대향 측의 내측쳄버(102)(견인압축쳄버)로 순환 공급됨과 동시에 증가하는 상기 피스톤로드(300)의 체적만큼 비압축성 유체가 외측쳄버(101)에 수용된 압축성 보상수단(500)을 수축하여 보상함으로써 전진이동이 가능한 것이다.That is, the present invention compresses and flows the inner chamber 102 (thrust compression chamber) in a state where the
또, 본 발명은 피스톤(200)의 견인에 의한 피스톤로드(300)의 피스톤(200)이 체크밸브(250)가 폐쇄된 상태로 내측쳄버(102)(견인압축쳄버)를 압축 유동하여 비 압축성 유체를 상기 헤드커버(140)에 구성된 체크밸브(260)를 통한 대향 측의 내측쳄버(102)(추력압축쳄버)에 공급하고 동시에 외측쳄버(101)의 비압축성유체가 상기 내측쳄버(102)(추력압축쳄버)로 순환 공급됨과 동시에 상기 피스톤로드(300)가 차지했던 점유공간을 상기 외측쳄버(101)에 수용된 압축성 보상수단(500)이 팽창하여 보상함으로써 후진이동이 가능한 것이다.In addition, in the present invention, the
이러한 작동은 상기 헤드커버(140)는 일측에는 내측튜브(120)의 양측 추력압축쳄버(T.P.C)와 견인압축쳄버(A.P.C) 및 외측쳄버(101)에 순환하는 비압축성 유체의 흐름 압력을 조절하는 운동부하 제어수단(600)을 구성하여 사용자에 따른 피스톤로드(300)의 당김(견인) 및 밀음(추력)의 힘(운동부하)을 정밀하게 조절할 수 있다.This operation is the
즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 실린더실(100)의 유압값을 유압센서(620)가 감지하여 컨트롤러(630)에 입력된다.That is, as shown in FIG. 13, the
이렇게 입력된 유압값은 통제실(C/B)에 전달되어 사용자에 가장 적절한 운동부하값과 비교하여 컨트롤러(630)를 제어하게 된다.The input hydraulic pressure value is transmitted to the control room C / B to control the
이러한 컨트롤러의 제어에 의해 스테핑모터(610)의 제어로 나사로드(153)를 회전(정회전이나 역회전)하여 나사로드(153)에 나사결합되고 회전방지로 세팅된 승강너트(152)를 승강작동하여 압축스프링(154)의 수축이나 이완작동으로 탄발력을 제어하여 밸브팁(151)의 상승값을 세팅하게 되고, 상기 연결유로(141)를 통한 비압축성 유체의 압축흐름을 조절하여 사용자에 따라서 최적의 운동부하를 세팅함으로써 운동효과를 극대화하게 된다.Under the control of the controller, the lifting
이러한 본 발명은 도 14에 도시된 바와 같이, 다수의 운동기구에 설비되어 단일의 통제실(C/B)에서 각각의 사용자에 적합한 운동부하를 세팅하여 사용할 수 있다.As shown in FIG. 14, the present invention may be installed in a plurality of exercise equipments to set and use an exercise load suitable for each user in a single control room (C / B).
도 1은 본 발명의 사시도.1 is a perspective view of the present invention.
도 2는 본 발명의 정면도.2 is a front view of the present invention.
도 3은 본 발명의 평면도.3 is a plan view of the present invention.
도 4는 본 발명의 요부 구성 분해사시도.Figure 4 is an exploded perspective view of main components of the present invention.
도 5는 본 발명의 피스톤로드의 당김(견인)상태의 단면도.Figure 5 is a cross-sectional view of the pulled (traction) state of the piston rod of the present invention.
도 6은 도 5의 "F"부 발췌 확대도.Figure 6 is an enlarged view of the "F" portion of Figure 5;
도 7은 도 5의 "G"부 발췌 확대도.Figure 7 is an enlarged view of the "G" portion of Figure 5;
도 8은 도 5의 "H"부 발췌 확대도.Figure 8 is an enlarged view of the "H" portion of Figure 5;
도 9는 본 발명의 피스톤로드의 밀음(추력)상태의 단면도.9 is a cross-sectional view of the pushing (thrust) state of the piston rod of the present invention.
도 10은 도 5의 일부 발췌확대도로서, 피스톤의 당김(견인)에 따른 헤드커버의 체크밸브가 개방된 상태에서 비압축성 유체의 압축유동 작동도.FIG. 10 is an enlarged view of a part of the extract of FIG. 5, showing a compression flow operation of an incompressible fluid in a state in which a check valve of the head cover is opened by pulling (pulling) a piston; FIG.
도 11은 도 9의 일부 발췌 확대도로서, 피스톤로드의 밀음(추력)에 따른 헤드커버의 체크밸브가 폐쇄된 상태에서 비압축성 유체의 압축유동 작동도.FIG. 11 is an enlarged view of a part of the extract of FIG. 9, showing a compression flow operation of an incompressible fluid in a state in which a check valve of a head cover is closed due to pushing (thrust) of a piston rod; FIG.
도 12는 본 발명의 측단면도.12 is a side cross-sectional view of the present invention.
도 13은 본 발명의 제어 계통도.13 is a control system diagram of the present invention.
도 14는 본 발명의 실시에 따른 설치 블록도.14 is an installation block diagram in accordance with an embodiment of the present invention.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
100: 실린더실 101: 외측쳄버100: cylinder chamber 101: outer chamber
102: 내측쳄버 110: 외측튜브102: inner chamber 110: outer tube
120: 내측튜브 130: 로드커버120: inner tube 130: rod cover
131: 로드커버 140: 헤드커버131: road cover 140: head cover
141: 연결유로 200: 피스톤141: connection flow path 200: piston
250, 260: 체크밸브 300: 피스톤로드250, 260: check valve 300: piston rod
400: 유도관 500: 압축성 보상수단400: guide tube 500: compressibility compensation means
600: 운동부하 제어수단 610: 스테핑모터600: motion load control means 610: stepping motor
620: 유압센서 630: 컨트롤러620: hydraulic sensor 630: controller
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