KR20120005095A

KR20120005095A - 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 활용하는 운동기구

Info

Publication number: KR20120005095A
Application number: KR1020100065666A
Authority: KR
Inventors: 윤기영
Original assignee: (주)제일체육공사
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2012-01-16

Abstract

본 발명은 체육공원이나 기타 운동을 위하여 설치하는 운동기구에 사용자가 운동을 하는데 사용되는 운동에너지를 전기에너지로 변환하여, 동절기에는 손잡이나 시트를 가열하는 열에너지로 사용하고, 하절기에는 팬을 회전시켜 선풍기를 동작시킴으로써, 별도의 에너지를 사용하지않고 운동에 의한 자가발전으로 운동기구를 효율적으로 사용하도록 하는 등, 사용이 편리하면서도 그린에너지 정책에 일익을 담당하도록 한, 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 활용하도록 한 운동기구에 관한 것으로, 사용자의 근력을 이용하여 구동함으로써 운동에너지를 소비하도록 한 모든 운동기구의 구동부에, 클러치에 의하여 선택적으로 연동하도록 변속기어를 적어도 1곳 이상에 장착하고, 상기 변속기어에서 변속된 회전력으로 구동하도록 소형발전기를 장착하여 사용자의 운동에너지를 전기에너지로 발전하도록 구성하며, 상기 운동기구의 손잡이나 안장 등 사용자의 신체가 지속적으로 접촉하는 부위에 발열선을 설치하여서, 상기 구동부에서 발생하는 구동력을 변속기어를 통하여 전달받아 가동하도록 장착한 소형발전기에서 발전한 전기에너지를, 절환스위치의 조작으로 손잡이나 안장 등 사용자의 신체가 지속적으로 접촉하는 부위에 설치한 발열선에 전기에너지를 공급하여 동절기에 데워주도록 구성하며, 상기 운동기구의 어느 한곳에 송풍팬을 설치하여, 구동부에 변속기어를 통하여 동력을 전달받도록 장착한 소형발전기에서 발전한 전기에너지를, 절환스위치의 조작으로 송풍팬에 전기에너지를 공급하여 하절기에 바람을 일으켜 운동자가 시원하게 하도록 구성하며, 상기 운동기구의 구동부에 변속기어를 통하여 동력을 전달받도록 장착한 소형발전기에서 발전한 전기에너지를 축전하도록, 운동기구의 어느 한곳에 축전지를 구성하여, 운동을 위하여 허비하는 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 운동에 편리하도록 재사용하도록 구성함으로써, 에너지절감의 효과는 물론, 최근 공공시설로 야외에 설치하는 운동기구를 보다 효율적으로 사용할 수 있는 등, 그 효과는 대단하다 할 것이다.

Description

운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 활용하는 운동기구{Kinetic energy converted into electrical energy utilizing exercise equipment}

본 발명은 야외의 체육공원이나 기타 운동을 위하여 설치하는 운동기구에, 사용자가 운동을 하는데 사용되는 운동에너지를 전기에너지로 변환하여, 동절기에는 손잡이나 시트를 가열하는 열에너지로 사용하고 하절기에는 팬을 회전시켜 선풍기를 동작시킴으로써, 별도의 에너지를 사용하지않고 운동에 의한 자가발전으로 운동기구를 효율적으로 사용하도록 하는 등, 이용이 편리하고 그린에너지 정책에 일익을 담당하도록 한, 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 활용하도록 한 운동기구에 관한 것이다.

일반적으로 운동기구는 사용자가 운동기구를 강제로 동작시킴으로써 에너지를 소비하는 구조로, 헬스용 싸이클은 페달의 회전작동을 통해 하체를 단련시키고, 허리의 유연성을 증대시키도록 구성되고, 다른 모든 근력운동기구들은 사용자의 근력으로 중량체를 들어올리거나 끊임없이 동작하여 기구를 구동시키면서 에너지를 소비하도록 구성된다.

특허등록 제10-0847515호(2008년07월15일)는 운동기구용 부하장치 및 이를 구비한 운동기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구동축에 페달이 축 결합된 모터와; 상기 모터의 입력단에 연결된 복수의 라인에 각각 일정간격으로 설치되어 상기 모터의 입력단에 직렬접속되는 저항부와; 상기 저항부가 설치된 복수의 라인이 직렬접속되고, 상기 모터의 구동모드를 수동 또는 자동으로 전환시켜며, 상기 저항부 사이마다 위치할 수 있도록 복수의 라인에 접점되는 접점라인을 통해 복수의 라인을 순차적으로 합선시켜 상기 저항부의 전체저항값을 조절함으로써 상기 모터의 회전부하량을 조절하는 스위치부;를 포함하여 이루어져서, 저항부의 전체저항값을 조절함으로써, 상기 모터의 회전부하량이 조절되기 때문에 사용자가 상기 모터에 발생된 회전부하량에 따라 페달을 회전시키는 힘의 강약을 조절하여 보다 효율적으로 운동할 수 있게 되는 효과가 있다.

특허출원 제10-2001-0086975호(2001년12월28일)는 휴대용 전화기, MP3, 휴대용 카세트 등의 소형전자기기에 사용되는 밧데리를 충전시킬 수 있는 휴대용 발전기에 관한 것으로, 특히 소형으로 제작되어 벨트에 연결하여 사용하며 호흡시 팽창 및 수축을 반복하는 복부의 운동을 이용하여 발전할 수 있는 발전기에 관한 것으로 누구나 신체의 허리에 착용하는 벨트의 소정 위치에 설치되는 동력 발생부와 상기 동력발생부와 탄성수단에 의해 탄력적으로 접촉하는 구동부로 이루어지며 상기 동력 발생부는 일측으로 돌출되는 랙기어와 상기 랙기어를 일정한 궤도로 슬라이드 시키기 위한 가이드로 구성되며, 구동부는 상기 동력발생부의 랙기어와 치합되는 피니언기어와 상기 피니언기어의 구동력을 일방향으로만 전달하는 일방향클러치와

상기 일방향 클러치의 기어와 맞물리는 다수의 기어군과 상기 기어군의 기어와 치합되어 회전하는 플라이 휠과 상기 플라이 휠의 축과 동일하게 회전하여 구동하는 발전기와 상기 발전기에서 출력되는 AC 전류를 DC 전류로 정류하는 정류기와 상기 정류기의 출력측에 접속되어 밧데리와 연결되는 접속단자로 구성된다.

특허출원 제10-2008-0016575호(2008년02월25일)는, 별도의 상용 전기가 필요 없는 환경친화적 에너지 절약적 조명으로서 태양전지 조명등이 부설된 실외운동기구에 관한 것으로, 낮에는 태양전지로 빛을 전기에너지로 변환하여 저장하고 밤에는 축전지에 저장된 전기에너지를 방출하여 조명장치를 점등함으로써 빛이 없는 일몰 후 야간에도 단전이나 정전 염려 없이 주간에 축적된 태양광 에너지로 운동기구 주위를 환하게 밝혀서 경제적이고 안전하게 실외운동기구를 이용할 수 있는 태양전지 조명등이 부설된 실외운동기구로서, 특히 태양전지 조명등이 비바람이 불고 계절별 온도차가 큰 실외의 가혹한 상황에서도 견딜 수 있게끔 내구성과 내수성이 좋은 재질의 간단하고 소형화 경량화된 착탈식 구성으로서 설치가 간편하고 전기 및 전선이 필요 없고 햇빛을 받아 충전하므로 유지 보수가 간편함은 물론 야간에 화려한 경관으로 도시미관을 미려하게 하고 경제적인 제어로 최소의 전력 소비로 최대의 조명효율을 올릴 수 있는 효과가 있다.

특허등록 제10-0847515호(2008년07월15일), 특허출원 제10-2001-0086975호(2001년12월28일), 특허출원 제10-2008-0016575호(2008년02월25일)

그러나 지금까지의 운동기구는 사용자의 에너지를 소비하는 것에만 촛점을 맞추어서 개발되고, 사용자가 운동으로 소비하는 운동에너지를 재활용하는 것에는 아무런 연구가 없었다. 따라서 운동기구를 보다 효과적이고 편리하게 사용하기 위하여, 오히려 외부의 동력에너지를 더 사용하면서 사용자의 에너지를 소비하는데 중점적으로 개발되었다.

또한 최근에는 국민건강을 향상시키고자 막대한 예산을 들여서 야외에 운동기구를 설치하고 누구나 쉽게 사용할 수 있도록 하고 있는바, 이와 같은 운동기구는 겨울에는 차갑고 여름에는 더워서 운동을 하는데 많은 불편함을 초래하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하고자 사용자가 운동으로 소비하는 에너지를 전기에너지로 변환하여, 이를 동절기에는 운동기구의 신체와 맞닿는 손잡이나 좌석 등을 데우는데 사용하고, 하절기에는 송풍팬을 돌려서 사용자를 시원하게 하도록 하기 위한 것으로, 사용자의 근력을 이용하여 구동함으로써 운동에너지를 소비하도록 한 모든 운동기구의 구동부에 클러치에 의하여 선택적으로 연동하도록 변속기어를 적어도 1곳 이상에 장착하고, 상기 변속기어에서 변속된 회전력으로 구동하도록 소형발전기를 장착하여 사용자의 운동에너지로 전기에너지를 발전하도록 구성하며, 상기 운동기구의 손잡이나 안장 등 사용자의 신체가 지속적으로 접촉하는 부위에 발열선을 설치하여, 상기 구동부에서 발생하는 구동력을 변속기어를 통하여 전달받아 가동하도록 장착한 소형발전기에서 발전한 전기에너지를, 절환스위치의 조작으로 손잡이나 안장 등 사용자의 신체가 지속적으로 접촉하는 부위에 설치한 발열선에 전기에너지를 공급하여 동절기에 데워주도록 구성하며, 상기 운동기구의 어느 한곳에 송풍팬을 설치하여, 구동부에 변속기어를 통하여 동력을 전달받도록 장착한 소형발전기에서 발전한 전기에너지를, 절환스위치의 조작으로 송풍팬에 전기에너지를 공급하여 하절기에 바람을 일으켜 운동자가 시원하게 하도록 구성하며, 상기 운동기구의 구동부에 변속기어를 통하여 동력을 전달받도록 장착한 소형발전기에서 발전한 전기에너지를 축전하도록 운동기구의 어느 한곳에 축전지를 구성한다.

상기한 구성의 본 발명은 운동을 위하여 허비하는 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 운동에 편리하도록 재사용하도록 구성함으로써 에너지절감의 효과는 물론, 최근 공공시설로 야외에 설치하는 운동기구를 보다 효율적으로 사용할 수 있는 등 그 효과는 대단하다 할 것이다.

도1은 본 발명의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 다른 구성에서 발전기의 가동을 선택하는 클러치의 구성상태 예시도.
도3은 본 발명의 구성을 예시한 요약도.

본 발명의 구성과 이에 따른 실시예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

사용자가 운동으로 소비하는 에너지를 전기에어너지로 변환하여 이를 동절기에는 운동기구의 신체와 맞닿는 손잡이나 좌석 등을 데우는데 사용하고 하절기에는 송풍팬을 돌려서 사용자를 시원하게 하도록 하기 위한 것으로, 도1에 예시한 바와 같이 사용자의 근력을 이용하여 구동함으로써 운동에너지를 소비하도록 한 모든 운동기구(사이클머신, 스탭머신, 트위스트머신, 버터플라이머신, 핸들돌리기머신, 등)(10)의 구동부(11)에, 상기 구동부(11)의 구동을 변환하도록 이들 구동부(11)와 연동하는 변속기어(20)를 적어도 1곳 이상에 장착하고, 상기 변속기어(20)에서 변속된 회전력으로 구동하도록 소형발전기(30)를 장착하여 사용자의 운동에너지를 전기에너지로 발전하도록 구성한다.

이때 상기 구동부(11)에 별도의 풀리나 치차로 된 전동수단을 구비하여야 하는바, 이와 같은 수단은 동력을 전달하는 기본 수단이므로 구체적인 서술을 생략한다.

여기서 구동부(11)에 하나의 변속기어(20)와 소형발전기(30)를 장착할 수도 있지만, 도2에서와 같이 다수의 변속기어(20)와 소형발전기(30)를 장착하여 이들 변속기어(20)에 클러치(40)를 구성하여 사용자의 근력에 따라 선택적으로 가동하도록 함으로써, 소형발전기(30)를 가동하는 부하를 사용자의 운동량을 선택하는 운동량으로 사용하도록 할 수도 있다.

즉, 한 개의 소형발전기(30)를 가동할 때보다는 동시에 2개의 소형발전기(30)를 가동하면 그만큼 운동에 부하되는 힘의 량이 늘어날 것이기 때문이다.

이때 상기 변속기어(20)의 전동부를 운동기구(10)의 구동부(11)에 단락시키는 클러치(40)의 구성은, 그 방법과 그에 따른 구조가 이미 공지된 다양한 기술을 그대로 적용하여 단지 동력을 연결하거나 차단하는 역할만 하도록 하면 되는 것이므로 그 구체적인 구성을 한정하지 않기에 구성에 따른 상세한 설명과 도면을 생략한다.

상기한 구성으로 사용자의 운동에너지를 이용하여 발전 된 전기에너지를 사용하기 위하여, 상기 운동기구(10)의 손잡이(15)나 안장(16) 등 사용자의 신체가 지속적으로 접촉하는 부위에 발열선(60)을 설치하여, 상기 구동부(11)의 구동력이 변속기어(20)를 통하여 변속되어 소형발전기(30)를 가동함으로써 발전한 전기에너지를, 절환스위치(50)의 조작으로 손잡이(15)나 안장(16) 등 사용자의 신체가 지속적으로 접촉하는 부위에 설치한 발열선(60)에 전기에너지를 공급하여 동절기에 따뜻하게 데워주도록 구성한다.

또한 상기 운동기구(10)의 어느 한곳에 송풍팬(70)을 설치하여, 소형발전기(30)에서 발전한 전기에너지를 절환스위치(50)의 조작으로 송풍팬(70)에 공급하여 하절기에 바람을 일으켜 운동자가 시원하게 운동을 즐기도록 한다.

그리고, 상기 운동기구(10)의 어느 한 곳에 축전지(80)를 설치하여 사용자의 운동으로 소형발전기(30)에서 발전한 전기에너지를 축전하여서, 필요에 따라 운동량을 표시하는 디스플레이에 사용하거나, 운동기구의 주변을 밝혀주거나, 운동기구를 사용하고 있다는 표시등을 밝혀주도록 하는 등, 다양하게 사용하도록 할 수도 있다.

상기한 본 발명의 전체적인 구성과 전기적인 흐름은 도3을 참고하면 쉽게 이해 할 수 있다 할 것이다.

10: 운동기구 11: 구동부 15: 손잡이
16: 안장 20: 변속기어 30: 소형발전기
40: 클러치 50: 절환스위치 60: 발열선
70: 송풍팬 80: 축전지

Claims

사용자의 근력을 이용하여 구동함으로써 운동에너지를 소비하도록 한 모든 운동기구(10)의 구동부(11)에 변속기어(20)를 적어도 1곳 이상에 장착하고, 상기 변속기어(20)에서 변속된 회전력으로 구동하도록 소형발전기(30)를 장착하여, 사용자의 운동에너지를 전기에너지로 발전하도록 구성함을 특징으로 하는 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 활용하는 운동기구.
제1항에 있어서,
상기 운동기구(10)의 구동부(11)에 연동하도록 적어도 한곳 이상에 설치하는 변속기어(20)는, 상기 구동부(11)와 선택적으로 연동하도록 클러치(40)를 구성하여 변속기어(20)를 통한 소형발전기(30)의 가동 수량에 따라 사용자의 운동부하가 변화하도록 구성함을 특징으로 하는 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 활용하는 운동기구.
제1항에 있어서,
상기 운동기구(10)의 손잡이(15)나 안장(16) 등 사용자의 신체가 지속적으로 접촉하는 부위에 발열선(60)을 설치하여, 상기 구동부(11)의 구동력을 변속기어(20)를 통하여 전달받아 가동하도록 장착한 소형발전기(30)에서 발전한 전기에너지를, 절환스위치(50)의 조작으로 손잡이(15)나 안장(16) 등 사용자의 신체가 지속적으로 접촉하는 부위에 설치한 발열선(60)에 전기에너지를 공급하여, 동절기에 데워주도록 구성함을 특징으로 하는 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 활용하는 운동기구.
제1항에 있어서,
상기 운동기구(10)의 어느 한곳에 송풍팬(70)을 설치하여, 구동부(11)의 구동력을 변속기어(20)를 통하여 전달받아 가동하도록 장착한 소형발전기(30)에서 발전한 전기에너지를, 절환스위치(50)의 조작으로 송풍팬(70)에 전기에너지를 공급하여, 하절기에 바람을 일으켜 운동자가 시원하게 하도록 구성함을 특징으로 하는 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 활용하는 운동기구.
제1항에 있어서,
상기 운동기구(10) 구동부(11)의 구동력을 변속기어(20)를 통하여 전달받아 가동하도록 장착한 소형발전기(30)에서 발전한 전기에너지를 축전하도록, 운동기구(10)의 어느 한곳에 축전지(80)를 구성함을 특징으로 하는 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 활용하는 운동기구.