KR20100132522A - 운동 보조 장치 - Google Patents

Abstract

보조 운동 장치는 사용자의 밸런스가 무너지는 것을 방지하고, 타동 운동의 개시 및 중지를 조작할 수 있으며, 타동 운동의 종류를 즉시 전환할 수 있도록 되어 있다. 보조 운동 장치는 좌우 스텝, 타동 운동 생성 수단, 및 핸들 바를 포함한다. 좌우 스텝 상에 사용자의 좌우의 발을 각각 올려놓는다. 타동 운동 수단은 좌측 및 우측 스텝의 전단 측과 후단 측의 높이 위치 관계를 왕복 슬라이드 이동에 따라 변화시키도록 구성된 스텝 회전 구동부를 구비한다. 핸들 바는 사용자가 넘어지는 것을 방지한다. 핸들 바에는 타동 운동의 개시, 중지, 또는 전환을 위한 스위치가 설치된다.

Description

운동 보조 장치{EXERCISE AIDING APPARATUS}

본 발명은 사용자의 다리의 운동을 촉구하는 운동 보조 장치, 특히 사용자가 다리가 타동 운동을 행할 수 있도록 하는 운동 보조 장치에 관한 것이다.

최근, 사용자가 자발적으로 근력을 발휘하지 않고 사용자의 신체에 외력을 부여함으로써 사용자의 근육에 신축을 행하게 하는 타동 운동에 의해 운동 효과를 얻는 운동 보조 장치가 여러 가지 제안되고 있다. 이들 장치는 사용자의 다리를 대상으로 하고, 사용자가 무릎 관절염의 예방이나 보행 훈련을 위해 보행 운동을 모의하도록 구성되어 있다(예를 들면, 일본특허출원 공개번호 10-55131 참조).

상기 특허문헌에 기재된 보행 체험 장치는 좌우 보행 판을 보행 판 수평 구동 장치에 의해 구동시키는 동시에, 발의 높이 위치나 뒤꿈치의 경사 각도를 변화시키기 위해 보행판을 전후 방향으로 회전시키는 구성도 구비하며, 또한 발의 방향을 변화시키기 위해 좌우의 회전도 행하여 타동 운동을 행하게 하는 것이 가능하도록 되어 있다.

그러나, 상기 언급한 특허문헌에 기재된 구성에서는, 사용자가 밸런스를 잡지 못해서 넘어지는 것을 방지하는 핸들 바(handle bar)를 포함하고 있지 않으며, 타동 운동의 개시나 정지 동작과 종류나 강약 등의 전환 조작을 용이하게 즉시 행할 수 없는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 사용자가 밸런스를 잡지 못해서 넘어지는 것을 방지할 수 있고, 또한 타동 운동의 개시나 정지 동작과 종류나 강약의 전환 조작을 즉시 행할 수 있는 타동식의 운동 보조 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 보조 운동 장치는 사용자의 좌우의 발을 각각 탑재하는 좌우 한 쌍의 스텝, 양 스텝의 전단 측과 후단측의 높은 위치 관계를 왕복 슬라이드 이동에 따라 변화되는 스텝 회전 구동부를 구비한 타동 운동 발생 수단 및 사용자가 넘어지는 것을 방지하는 핸들 바를 포함한다. 핸들 바에는 타동 운동의 개시, 정지 또는 전환을 위한 스위치가 제공된다.

보조 운동 장치는 플랫폼(platform)을 포함할 수 있다. 좌우 한 쌍의 스텝이 플랫폼의 상면에 배치된다. 좌우의 스텝으로부터 또는 플랫폼의 좌우 양쪽으로부터 각각 좌우 양손으로 파지 가능한 좌우의 핸들 바가 연장 형성된다. 좌우 양쪽의 핸들 바에 스위치를 설치해도 된다.

또한, 핸들 바를 플랫폼에 대하여 이동가능하도록 위치시킴으로써 타동 운동을 행하게 하도록 설치해도 된다.

스위치는 타동 운동을 시작하도록 사용자에 의해 조작될 수 있다.

핸들 바에 설치한 스위치를 조작함으로써, 타동 운동에서의 스텝의 왕복 슬라이드 이동 또는 회전 스트로크를 변화시킬 수 있도록 구성해도 된다.

스위치는 사용자에 의해 조작되어 상이한 종류의 타동 운동을 행할 수 있도록 해도 된다.

핸들 바와 플랫폼을 연결하는 연결부 내에 또는 핸들 바의 중간에 탄성체 또는 점성체를 설치해도 된다.

본 발명의 운동 보조 장치는 핸들 바를 구비함으로써, 사용자가 핸들 바를 잡음으로써 밸런스가 무너져 넘어지는 것을 방지할 수 있고, 또한 타동 운동의 개시나 정지, 타동 운동의 종류나 강약의 전환을 잡고 있는 핸들 바에 의해 행할 수 있으므로, 용이하게 즉시 또한 확실하게 이들의 조작을 행할 수 있다.

좌우 한 쌍의 스텝이 상면에 배치되어 있는 플랫폼으로부터 또한 좌우의 스텝으로부터 각각 좌우 양손으로 파지가능한 좌우의 핸들 바가 연장되도록 형성해서, 좌우 양쪽의 핸들 바에 스위치를 설치했으므로, 양손으로 각각 좌우의 핸들 바를 잡을 수 있어, 안정감이 증가하고, 스위치 조작의 자유도가 증가한다.

좌우 양쪽의 핸들 바에 설치한 스위치를 조작함으로써 타동 운동을 개시하므로, 잘못하여 타동 운동을 개시하는 문제를 방지할 수 있다.

핸들 바에 설치한 스위치를 조작함으로써, 타동 운동에서의 스텝의 왕복 슬라이드 이동과 회전의 스트로크를 변화시키기 때문에, 핸들 바를 잡은 상태로 타동 운동의 강약을 스위치의 조작으로 조절하는 것이 가능해진다.

핸들 바를 플랫폼에 대하여 이동가능하게 설치하여, 스텝에 의한 타동 운동뿐만 아니라 핸들 바에 의한 것이나 스텝과 핸들 바를 조합한 타동 운동이 가능해진다.

또한, 좌우 양쪽의 핸들 바에 설치한 스위치가 상이한 종류의 타동 운동을 행하게 하므로 핸들 바를 잡은 채로 타동 운동의 종류를 전환하는 것이 가능해진다.

또한, 핸들 바와 플랫폼 또는 스텝을 연결하는 연결부 내에, 또는 핸들 바의 중간 부분에 탄성체나 점성체를 위치시켜도 되고, 이에 의해 핸들 바를 움직일 때 반발력이나 저항력이 생기고, 사용자에 대한 부하가 발생하여 근육을 단련시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 발명의 다른 특징과 장점에 대해서는 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스텝 및 스텝 구동 수단을 나타내는 투시 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스텝 구동 수단의 동작을 나타낸 설명도이다.
도 4는 다른 실시예의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에서, (a)는 외관을 나타낸 사시도이며, (b)는 주요부를 나타내는 측면도이다.
도 6은 핸들 바 구동 수단의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 7은 핸들 바 구동 수단의 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 8은 핸들 바 구동 수단의 또 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 9는 핸들 바 구동 수단의 또 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 10의 (a) 및 (b)는 핸들 바와 스텝의 움직임을 설명하는 타임 차트이다.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 나타낸 실시예에 대하여 설명한다. 도시한 예에 관한 운동 보조 장치는 상면에 좌우 한 쌍의 스텝(1, 1)이 배치되어 있는 플랫폼(3), 타동 운동 생성 수단으로서 플랫폼(3) 내에 설치되어 스텝(1, 1)을 구동시키는 스텝 구동 수단(2), 사용자가 넘어지는 것을 방지하는 핸들 바(4)를 포함한다. 사용자는 스텝(1, 1)에 좌우의 발을 올려놓고 서 있는 상태에서 스텝 구동 수단(2)을 작동시켜 스텝(1, 1)을 움직이는 것으로, 사용자의 다리에 타동 운동을 행하게 하다.

스텝(1, 1)은 사용자의 뒤꿈치 전체를 올려놓도록 구성된다. 각 스텝(1, 1)의 상면은 마찰 계수를 크게 하는 재료 내지 형상이 사용되고, 스텝 구동 수단(2)에 의한 전후 좌우 방향에 대한 왕복 슬라이드 동작에 따라 스텝(1)의 전단 측과 후단 측의 높이 위치 관계를 변화시킴으로써, 스텝(1)에 탑재한 사용자의 발에 대하여, 그 발끝을 내리는 저굴(plantar flexion) 동작과 발끝을 올리는 배굴(dorsi flexion) 동작을 반복해서 행하게 한다. 스텝(1, 1)에 대하여 이러한 동작을 행하게 하는 스텝 구동 수단(2)을 도 2 및 도 3에 나타낸다.

도면에 나타낸 스텝 구동 수단(2)은 스텝(1)의 전단 측과 후단 측 사이의 높이 위치 관계를 변화시키는 스텝 회전 구동부를 포함하며, 베이스판(20)[또는 플랫폼(3)의 바닥판]의 좌우 상면에는 각각 가이드 레일(21, 21)이 고정되어 있고, 각 가이드 레일(21)에는 바닥부에 가이드 레일(21)을 따라 슬라이드 가능한 슬라이더부를 구비한 슬라이드 블록(slide block)(22)이 각각 장착되어 있다. 슬라이드 블록(22)의 상면 측에는 회전축(23)이 형성되어 있고, 이 회전축(23)에 의해 플레이트형의 스텝(1)이 회전축(23)의 축 주위에 회전가능하도록 지지되어 있다. 이들 스텝(1, 1)은 그 일단(후단)측과 베이스판(20)이 링크(24)에 의해 연결되어 있다. 링크(24)의 일단과 베이스판(20)을 연결하는 연결부 및 링크(24)의 타단과 스텝(1)을 연결하는 연결부에는 각각 자재 이음(universal joint)(30, 30)이 설치되어 있다.

베이스판(20) 상의 좌우의 슬라이드 블록(22, 22) 사이에는 구동용의 모터(25)가 설치되고, 그 출력축(60a)에는 웜(worm)(26)이 형성되어 있고, 한 쌍의 웜휠(worm wheel)(27, 27)이 웜(26)의 좌우에 각각 설치되어 있다. 웜(26)에 서로 맞물리는 웜휠(27, 27)은 각각 편심축(28, 28)을 구비하고 있고, 편심축(28)이 연결 로드(connecting rod)(29)에 의해 링크(24)에 연결되어 있다. 편심축(28)을 구비하는 웜휠(27)과 링크(24)는 가이드 레일(21)의 길이 방향에서 이격된 곳에 위치하고, 이 양자를 연결하는 연결 로드(29)의 일단과 편심축(28)을 연결하는 연결부 및 연결 로드(29)의 타단과 링크(24)를 연결하는 연결부에도 자재 이음(30, 30)이 설치되어 있다.

스텝 구동 수단(2)은 타동 운동 발생 장치를 제어하기 위한 제어하는 제어 회로(도시하지 않음)에 의해 제어된다.

모터(25)에 의해 웜(26) 및 웜휠(27)을 통하여 편심축(28)을 회전시킬 때에, 편심축(28)과 함께 크랭크 기구(crank mechanism)를 구성하는 연결 로드(29)는 링크(24)에 그 베이스판(20) 측의 자재 이음(30)을 중심으로 한 요동 동작을 행하게 한다. 이 요동 동작 중에 가이드 레일(21)의 길이 방향과 일치하는 성분의 이동에 의해, 슬라이드 블록(22, 22) 및 스텝(1)이 가이드 레일(21)에 따른 방향의 왕복 슬라이드 동작이 행해진다.

도시한 예에서, 좌우의 가이드 레일(21, 21)을 평행하게 설치하고, 전단 측(스텝(1)에 다리를 올려놓을 때에 발끝이 위치하는 쪽 끝)의 가이드 레일(21, 21) 사이의 간격을, 후단 측의 간격보다 넓게 해서 베이스판(20)에 설치하므로, V자형 배치로 되어 있는 가이드 레일(21, 21)에 각각 장착된 슬라이드 블록(22) 및 스텝(1)은 전방 측으로 이동할 때 측면 방향으로 넓어지도록 이동한다.

또한, 도시한 예에서의 V자형 배치로 되어 있는 가이드 레일(21, 21)의 개방 각 "α"는 90°로 설정하고 있다. 이것은 스텝(1)에 다리를 탑재한 상태에서 스텝(1)을 이동시켜도, 무릎에 작용하는 전단력이 커지지 않도록 하는 것으로서, 베이스판(20)을 플랫폼(3)에 대하여 이동시키는 것이 가능하게 함으로써, 각도를 가변으로 하는 것도 바람직하다.

또한, 링크(24)의 요동 동작에 의해, 링크(24)와 스텝(1)을 연결하는 연결부가 상하 방향으로도 이동함으로써, 스텝(1)이 회전축(23)을 중심으로 회전도 행하게 되지만, 슬라이드 동작의 스트로크의 중간에서 스텝(1)이 수평 상태가 되도록 하고, 스트로크의 일단에서는 링크(24)가 접속된 스텝(1)의 후단 측이 들어 올려지도록 할 수 있으며, 스트로크의 타단에서는 스텝(1)의 후단 측이 내려가도록 편심축(28)과 링크(24)를 연결 로드(29)로 연결하고 있다.

그러므로, 스텝(1)이 가이드 레일(21)에 따른 슬라이드 동작을 행하고, 전방 측으로 이동한 때에 발끝을 내리고 후방 측으로 이동했을 때에는 뒤꿈치를 내리는 회전 동작도 행한다. 즉, 본 예에서는 스텝 구동 수단(2)의 링크(24)가 스텝 회전 구동부를 겸하는 것으로 된다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 스텝(1)의 회전 중심으로 되는 회전축(23)은 스텝(1)의 길이 방향과 직교하는 방향으로, 또한 스텝(1)의 길이 방향의 중앙에서 뒤쪽에 위치한다. 또한, 회전축(23)의 축 방향은 가이드 레일(21)의 길이 방향과 직교시키지 않고, 스텝(1)의 전단 측(발끝)이 가이드 레일(21)보다 안쪽으로 치우친 방향에 위치하도록 되어 있다.

스텝(1, 1)의 간격은 그 전단 측 사이의 거리가 후단 측 사이보다 크게 되도록 위치하며, 이들 스텝(1, 1)의 개방 각 "β"는 10°~ 30°범위로 설정된다. 따라서, 사용자는 자신의 다리 근육을 이완시킨 상태(이완 상태)에서 자신의 발을 스텝(1, 1) 위에 올려놓을 수 있다.

스텝 구동 수단(2)에 의한 좌우의 스텝(1, 1)의 구동은 웜(26)과 서로 맞물리는 한 쌍의 웜휠(27, 27)에 설치한 편심축(28)의 위치를 변화시키도록 설정되고, 오른발 측의 스텝(1)이 전진할 때에는 왼발 측의 스텝(1)이 후퇴하고, 왼발 측의 스텝(1)이 전진할 때에는 오른발 측의 스텝(1)이 후퇴하도록 설정한다. 즉, 서로 역위상으로 동작하도록 설정하고 있다. 이 양 스텝(1, 1)의 이동은 웜(26)에 맞물리는 2개의 웜휠(27, 27)에서 동력을 좌우로 나누고 있으므로, 항상 동기되는 것으로 되어 있다.

스텝(1) 상에 발을 고정하기 위한 스트랩과 같은 발 고정 수단을 설치함으로써, 발의 위치 어긋남을 방지하도록 해도 된다.

상기한 바와 같이 구성한 운동 보조 장치를 사용해서 운동을 행함으로써, 핸들 바(4)를 잡은 상태로 서서 좌우의 스텝(1, 1) 상에 왼발과 오른발을 올려놓는다. 사용자는 핸들 바(4)에 배치되어 있는 동작 스위치(5)를 조작함으로써, 스텝 구동 수단(2)을 작동시키고, 전술한 바와 같이 좌우의 스텝(1, 1)은 전후 좌우로의 동작을 역위상으로 행하게 된다. 또한, 각 스텝(1, 1)은 전진할 때에는 발끝이 아래로 이동하고, 후퇴할 때에는 발 뒤쪽이 아래로 이동하도록 회전 동작을 행한다.

이 때문에, 사용자가 스텝(1, 1)에 다리를 탑재한 경우, 스텝(1)의 동작에 병행하여, 전후 좌우 방향으로 발이 이동하게 되고, 스텝(1)의 회전에 의해 다리 관절에 저굴과 배굴의 동작이 가해지는 것으로 된다. 이 경우, 좌우의 스텝(1, 1)은 180°의 위상차를 가지고 전후 좌우 방향으로 움직이기 때문에, 스텝(1, 1) 상에 서 있는 사용자의 전후 방향에서의 중심 이동이 적고, 이 때문에 밸런스 기능이 부족한 사용자라도, 스텝(1)의 이동에 의해 밸런스가 무너지지 않게 된다.

스텝(1, 1)의 전후 좌우 방향의 역위상의 동작에 따른 발 위치의 변화는 보행 운동에 가까운 위치 변화로 되기 때문에, 적어도 종아리의 근육을 보행시와 마찬가지로 신축시키게 된다. 또한, 전후 이동에서의 후단 위치에서는 발 위치가 사용자의 중심보다 후방이 되기 때문에, 끝 부분에서는 대퇴부의 뒤쪽으로부터 엉덩이까지의 근육을 긴장시킬 수 있다.

통상의 보행 운동에서는 주로 전후 방향으로 발 위치를 이동시키게 되지만, 좌우 방향에 대한 이동도 복합적으로 포함하는 움직임의 경우, 사용자의 신체는 전후 방향으로만 동작하는 경우나 좌우 방향으로만 동작하는 경우에 비해, 몸통의 비틀림이 있어서, 사용자의 내부 기관을 자극할 수 있다. 또한, 종아리와 대퇴부의 더욱 많은 근육(내전근, 대퇴직근, 내측광근, 외측광근, 대퇴이두근, 반건양근, 반막상근 등)에 자극을 부여하는 것이 가능하기 때문에, 타동 운동이면서 가벼운 부하임에도 불구하고, 근육이 받아들이는 당량이 많아지므로, 2형 당뇨병의 개선 효과를 기대할 수 있다.

배굴(dorsi flexion)시에는 아킬레스건이 신장되기 때문에, 발목의 가동 범위가 넓어진다. 저굴(plantar flexion)시에는 발가락에 힘이 실리기 때문에, 무지외반증(hallux valgus)을 경감시킬 수 있다. 또한, 저굴과 배굴을 반복함으로써, 비복근과 가자미근을 기본적으로 포함하는 다리부의 근육을 신축시킬 수 있다. 이들 근육의 신축은 다리부에서의 정맥 환류(venous perfusion)를 증가시켜, 다리부의 붓기를 경감시킬 수 있다.

동작 스위치(5)의 누름에 의한 스텝 구동 수단(2)의 작동은 동작 스위치(5)의 재누름으로 정지하도록 하고, 미리 설정한 시간이 지나면 정지하도록 해도 되고, 또한 동작 시간을 사용자가 조절할 수 있도록 해도 된다.

좌우의 스텝(1, 1)의 전후 좌우 방향에서의 슬라이드 동작의 위상차는, 전술한 스텝 구동 수단(2)의 구성으로부터 명백한 바와 같이, 웜휠(27)에 설치한 편심축(28)의 위치에서 정해지기 때문에, 즉 웜휠(27)과 웜(26)의 맞물리는 위치에 따라 정해지기 때문에, 이러한 맞물림 위치의 변경에 의해 임의의 위상차로 설정할 수 있다. 양 스텝(1, 1)을 동 위상으로 이동시키는 것도 용이하게 행할 수 있다. 스텝(1, 1)을 동 위상으로 이동시키면, 사용자의 중심은 전후 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 사용자는 다른 근육뿐만 아니라 밸런스를 유지하기 위한 하부 허리 근육도 운동이 될 수 있다.

핸들 바(4)는 사용자가 넘어지는 것을 방지하는 것이며, 플랫폼(3) 또는 스텝(1)으로부터 위쪽을 향해 연장되도록 위치한다. 도 1에 나타낸 예에서, 플랫폼(3)의 앞부분의 좌우 방향에서의 중앙부로부터 위쪽을 향해 좌우 양손으로 파지 가능하도록 연장되어 있으며, 핸들 바(4)의 상단부에는 파지를 위한 그립(grip)(41)이 설치되어 있다.

핸들 바(4)에는 타동 운동의 개시나 정지, 또는 타동 운동의 종류나 강약의 전환을 행하는 스위치(5)가 설치되어 있다. 스위치(5)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 핸들 바(4)의 상단으로부터 위쪽을 향해 연장되고, 아래쪽으로 누르는 푸시 버튼으로 구성하거나, 도 4에 나타낸 바와 같이, 옆으로 누르는 푸시 버튼으로 구성해도 된다. 또한, 스위치(5)는 시트형의 조작부 또는 정전 용량 검지 수단을 구비한 조작부와 같이 다양하게 사용할 수 있다.

보조 운동 장치는, 핸들 바(4)를 구비함으로써, 사용자가 핸들 바(4)를 잡아 밸런스가 무너져서 넘어지는 것을 방지할 수 있고, 또한 타동 운동의 개시나 정지 또는 타동 운동의 종류나 강약의 전환을 잡고 있는 핸들 바(4)에 의해 행할 수 있으므로, 용이하게 즉시 또한 확실하게 이들의 조작을 행할 수 있다.

또한, 핸들 바(4)와 플랫폼(3) 또는 스텝(1)을 연결하는 연결부 내에 또는 핸들 바(4)의 중간 위치에 탄성체(61) 또는 점성체(viscous member)(8)를 설치해도 된다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 탄성체(61)로서는, 예를 들면 코일 스프링을 사용할 수 있으며, 점성체(8)로서는, 도 1에 나타낸 바와 같은 오일 댐퍼(oil damper)를 사용할 수 있다. 물론, 코일 스프링이나 오일 댐퍼에 한정되는 것은 아니다. 이 때문에, 사용자가 핸들 바(4)를 사용할 때에, 반발력이나 저항력이 생기게 되기 때문에, 부하가 생겨서 사용자는 자신의 근육을 훈련시킬 수 있다.

핸들 바(4)는 좌우의 스텝(1)으로부터 또는 플랫폼(3)의 앞 부분의 좌우 양쪽으로부터 연장하도록 위치하는 좌우의 핸들 바(4)를 포함할 수 있다. 도 5의 (a) 및 (b)에 나타낸 예에서는, 핸들 바(4a, 4a)가 좌우의 스텝(1, 1)으로부터 각각 연장되어 있다. 이 예에서, 사용자가 양손으로 각각 좌우의 핸들 바(4a, 4a)를 잡을 수 있어, 안정감이 증가한다. 좌우 양쪽의 핸들 바(4a, 4a)에 스위치(5)를 설치해도 되고, 이에 의해 스위치(5) 조작의 자유도가 증가한다.

이 경우, 사용자는 좌우 핸들 바(4a, 4a)에 설치된 스위치(5)를 조작함으로써, 타동 운동을 개시할 수 있다. 따라서, 보조 운동 장치는 타동 운동이 잘못 시작되는 경우를 방지할 수 있다.

다음으로, 핸들 바(4)가 플랫폼(3)에 대하여 이동이 가능하도록 위치한 구성에 대하여 설명한다.

핸들 바(4)가, 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 스텝(1)으로부터 연장하도록 위치한 경우, 핸들 바(4)와 스텝(1)은 스텝(1)이 플랫폼(3)에 대하여 회전할 때에 동 위상으로 서로 이동하도록 동기한다.

또한, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 스텝(1)이 플랫폼(3)에 대하여 회전할 때, 핸들 바(4)가 스텝(1)과 역위상으로 동작할 수 있다.

핸들 바(4)를 플랫폼(3)에 설치한 경우, 핸들 바 구동 수단(6)은 핸들 바(4)를 구동시킨다. 핸들 바(4)를 회전시키는 경우, 핸들 바(4)를 상하 방향으로 이동시키는 경우, 및 핸들 바(4)를 전후 방향 또는 좌우 방향으로 이동시키는 경우에 대하여 설명한다.

핸들 바(4)를 회전시키는 경우, 도 6에 나타낸 바와 같이, 핸들 바 구동 수단(6)의 모터(도시하지 않음)를 구동시켜 감속기(도시하지 않음)를 통해 크랭크 샤프트(61)에 회전력을 전달하고, 크랭크 암(crank arm)(62)을 회전시킨다. 크랭크 암(62)의 선단의 크랭크 핀(63)에는 링크(64)의 일단이 연결되고, 링크(64)의 타단은 핸들 바(4)의 중간에 연결된다. 핸들 바(4)는 하단부가 플랫폼(3)에 피벗식으로 지지되어 있으며, 크랭크 암(62)의 회전에 의해 링크(64)를 통해 회전한다.

핸들 바(4)를 상하 방향으로 이동시키는 경우, 도 7에 나타낸 바와 같이, 핸들 바 구동 수단(6)의 모터(60)를 구동시켜 감속기[부호 G는 기어 박스(gear box)를 나타냄]를 통해 크랭크 샤프트(61) 및 크랭크 암(62)을 회전시킨다. 크랭크 암(62)의 선단은 핸들 바(4)의 하단부에 피벗식으로 지지되어, 크랭크 암(62)의 회전에 따라 핸들 바(4)가 상하 방향으로 이동하도록 되어 있다. 부호 62a는 크랭크 암(62)의 선단과 핸들 바(4)의 하단부를 결합하는 연결 부재이다.

핸들 바(4)를 전후 방향 또는 좌우 방향으로 이동시키는 경우의 일례로서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 모터(60)의 출력 축(60a)에 설치한 기어 휠을 피니언(65)에 서로 맞물리게 해서 피니언(65)의 회전에 의해 랙(rack)(66)을 이동 방향으로 이동시킨다. 그리고, 이 랙(66)에 핸들 바(4)의 하단부를 고정시켜, 모터(60)의 회전에 따라 핸들 바(4)가 전후 방향 또는 좌우 방향으로 이동하도록 되어 있다.

또한, 핸들 바(4)를 전후 방향 또는 좌우 방향으로 이동시키는 경우의 다른 예로서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 핸들 바 구동 수단(6)의 모터(60)를 구동시켜 감속기를 통하여 크랭크 샤프트(61) 및 크랭크 암(62)을 회전시킨다. 크랭크 암(62)의 선단은 전후 방향 또는 좌우 방향을 따라 배치되는 가이드(67)를 이동시킬 수 있는 이동 부재(68)에 피벗식으로 지지되고, 이 이동 부재(68)에 핸들 바(4)의 하단부를 고정하고 있다. 그리고, 크랭크 암(62)의 회전에 따라 핸들 바(4)가 전후 방향 또는 좌우방향으로 이동하도록 되어 있다.

이상의 구성에 의하면, 핸들 바(4)를 플랫폼(3)에 대하여 이동이 가능하도록 배치함으로써, 전술한 스텝(1)에 의한 타동 운동뿐만 아니라, 핸들 바(4)에 의한 타동 운동이나 이들을 조합한 타동 운동이 가능해진다.

또한, 스텝(1)의 왕복 슬라이드 이동 또는 회전의 스트로크를 변화시켜 조절하는 것이 가능하다. 또는, 핸들 바(4)의 회전 이동, 상하 방향의 이동, 전후 방향 또는 좌우 방향의 이동을 변화시켜도 된다. 이로써, 사용자는 핸들 바(4)를 잡은 채로 타동 운동의 강약을 스위치(5)를 통한 조작으로 조절하는 것이 가능해진다.

보조 운동 장치는 스텝(1)에 의한 타동 운동, 핸들 바(4)에 의한 타동 운동, 또는 이들을 조합한 타동 운동의 종류를 스위치(5)로부터의 조작으로 전환 가능하게 해도 된다. 이로써, 사용자는 핸들 바(4)를 잡은 채로 타동 운동의 종류를 전환하는 것이 가능해진다.

1: 스텝 2: 스텝 구동 수단
3: 플랫폼 4: 핸들 바
41: 그립 5: 스위치
62: 크랭크 암

Claims (7)

1. 사용자의 좌우의 발을 올려놓도록 된 좌측 및 우측 스텝(step);
   상기 좌측 및 우측 스텝의 전단(front end) 측과 후단(rear end) 측의 높이 위치 관계(vertical position relation)를 왕복 슬라이드 이동에 따라 변화시키도록 구성된 스텝 회전 구동부를 구비하는 타동 운동(passive exercise) 생성 수단; 및
   사용자가 넘어지는 것을 방지하는 핸들 바(handle bar)
   를 포함하며,
   상기 핸들 바에, 타동 운동의 개시, 정지, 또는 전환을 행하기 위한 스위치를 설치한 것을 특징으로 하는 운동 보조 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 운동 보조 장치는 상기 좌측 및 우측 스텝이 상면에 배치되어 있는 플랫폼을 더 포함하며,
   상기 핸들 바는 상기 좌측 및 우측 스텝으로부터 또는 상기 플랫폼의 좌우 양쪽으로부터 각각 사용자의 좌우 양손으로 파지가능한 좌우의 핸들 바를 연장해서 형성하고, 상기 좌우 양쪽의 핸들 바에 스위치를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 운동 보조 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 핸들 바는 타동 운동이 행해지도록 상기 플랫폼에 대하여 이동가능하게 배치된 것을 특징으로 하는 운동 보조 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 스위치는 타동 운동을 개시하는 것이 가능하도록 사용자에 의해 조작될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 운동 보조 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스위치는 타동 운동에서의 상기 스텝의 왕복 슬라이드 이동 또는 회전의 스트로크를 변화시킬 수 있도록 사용자에 의해 조작될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 운동 보조 장치.
6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스위치는 여러 상이한 종류의 타동 운동의 수행이 가능하도록 사용자에 의해 조작될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 운동 보조 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 핸들 바와 상기 플랫폼 또는 상기 스텝을 연결하는 연결부 또는 상기 핸들 바의 중간 위치에, 탄성체 또는 점성체(viscous member)를 설치한 것을 특징으로 하는 운동 보조 장치.

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