KR20120013295A - 체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘 - Google Patents

체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘 Download PDF

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Abstract

본 발명의 체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘은 체육관의 웨이트 타워에 설치되고, 2개의 수직 컬럼들을 포함하며, 그 상부는 가로 빔에 의해서 연결되고, 그 하부는 베이스에 의해서 연결되며, 그 위에는 철제 케이블에 의해서 상기 가로 빔과 베이스 사이에 장착된 수직 가이드들에서 슬라이딩하면서 수직으로 승하강될 수 있는 단위 웨이트들의 적층체가 지지되고; 그리고 이러한 타워의 상부에는, 상기 타워의 하부측으로부터 타워의 중앙으로 연장하고, 상기 단위 웨이트들에 고정되는 상기 철제 케이블을 방향전환시키는 풀리를 갖는다. 상기 철제 케이블을 방향전환시키는 풀리(8)는 샤프트(11)의 중앙에 장착되고; 이와 같은 샤프트(11)는 상기 타워의 가로 빔(2)에 고정된 한 쌍의 베어링(13)에 의해서 상기 가로 빔(2)에 대해 매달린 상태로 평행으로 유지되며; 그리고 상기 샤프트(11) 상에서, 상기 풀리(8)의 양측으로 각각 풀리(15)가 장착되며, 상기 풀리(15)에는 각각 측방 섹션부내의 커플링(17)이 제공되고, 상기 샤프트(11) 상에서 길이방향으로 그리고 슬라이딩 가능하게 장착된 인접 디스크(19)의 커플링(18) 내에 수용가능하며, 상기 인접 디스크(19)는 선형 액튜에이터(24)의 작동 축(cursor)(23)에 의해서 축방향으로 추진되는 로드(20)에 의해서 연결되고; 각각의 풀리(15)에는 상기 타워를 통과하고, 방향전환 풀리(29)에 의해서, 상기 타워의 가로 빔(2)과 베이스(3)에 고정된 튜브(30)의 내측에서 수직으로 매달리며, 그 끝단에는 실린더형의 작은 크기의 웨이트(31) 또는 웨이트(32)들이 고정되는 철제 케이블(16)이 연결된 것이다.

Description

체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘{ELECTROMECHANICAL MECHANISM FOR CONTROLLING FRACTIONAL WEIGHT LIFTING PLATES IN WORKOUT STATIONS}
본 발명은 체육관에서 작은 크기의 웨이트(weight) 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘에 관한 것으로, 보다 상세히는 체육관의 웨이트 타워(weight tower) 상에 고정된 베어링 상에 장착되는 풀리들을 갖는 샤프트에 관한 것으로서, 작은 크기의 웨이트 승강 판 세트와, 단위 웨이트들을 상호 연계시켜서 체육관 이용자가 선택한 전체 중량에 맞출 수 있도록 된 것이다.
당업자들이 잘 알 수 있는 바와 같이, 체육관 내의 웨이트 타워는 적층된 다양한 단위 웨이트들을 구비하고 있으며, 이들은 전체적으로, 또는 부분적으로 상기 타워 내부에서 중앙 수직 철제 케이블들에 의해서 승강되며, 사용자에 의해서 또는 체육관에서 운동하는 회원들에 의해서 작동된다. 웨이트들을 들어올리기 위하여 선택하는 것은, 하나의 수평 핀을 각각의 웨이트 내에 위치하는 구멍으로 가로질러 삽입함으로써 이루어지는데, 이러한 구멍들은 하부측의 웨이트 아래로 연장하고, 그 상부가 철제 케이블에 연결되는 이어 부재(an ear)에 형성된 일련의 구멍들에 일치하여 형성된 것이다. 핀에 의해서 선택된 하나의 웨이트는 그 위에 위치한 모든 웨이트들을 들어올린다.
가장 최신형의 타워들은 체육관에 고정설치된 패널에 의해서 지령되어, 웨이트들을 선택하는 전기기계적 시스템을 구비하고 있다.
많은 종래의 타워들은 각각 10 Kg에 해당하는 단위 웨이트들과, 부가적인 연결 핀의 중량을 갖고, 상기 단위 웨이트 들에 평행한 가이드 내에, 부가적인 작은 크기의 무게, 통상적으로 5Kg 및 2.5Kg의 웨이트들을 구비하고 있다.
본 발명의 목적 중 하나는 단위 웨이트 타워 내에서 작은 크기의 웨이트 상승 판들의 전동식 선택을 가능하게 하는, 체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘을 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적 및 그 이외의 목적들과 잇점들은 체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘을 제공함으로써 달성되며, 이는 체육관의 웨이트 타워에 설치되고, 2개의 수직 컬럼들을 포함하며, 그 상부는 가로 빔에 의해서 연결되고, 그 하부는 베이스에 의해서 연결되며, 그 위에는 철제 케이블에 의해서 상기 가로 빔과 베이스 사이에 장착된 수직 가이드들에서 슬라이딩하면서 수직으로 승하강될 수 있는 단위 웨이트들의 적층체가 지지되고; 그리고 이러한 타워의 상부에는, 상기 타워의 하부측으로부터 타워의 중앙으로 연장하고, 상기 단위 웨이트들에 고정되는 철제 케이블을 방향전환시키는 풀리가 위치된다. 본 발명에 따르면, 상기 메카니즘은 상기 타워의 가로 빔에 고정된 한 쌍의 베어링들에 의해서 상기 가로 빔에 대해서 매달린 상태로 유지되며, 평행으로 유지되는 샤프트의 중앙에 장착되는 풀리를 포함하고; 이와 같은 샤프트 상에서, 상기 풀리의 양측으로 각각 다른 풀리들이 장착되며, 여기에는 측방 섹션부내의 커플링이 제공되고, 상기 샤프트 상에서 길이방향으로 그리고 슬라이딩 가능하게 장착된 인접 디스크의 커플링 내에 수용가능하며, 선형 액튜에이터의 작동 축(cursor)에 의해서 축방향으로 추진되는 로드에 의해서 연결되고; 각각의 풀리에는 상기 타워를 통과하고, 방향전환 풀리에 의해서, 상기 타워의 가로 빔과 베이스에 고정된 튜브의 내측에서 수직 하향으로 매달리며, 그 끝단에는 실린더형의 작은 크기의 웨이트들이 고정되는 철제 케이블이 연결된다.
본 발명에 의하면 단위 웨이트 타워 내에서 작은 크기의 웨이트 상승 판들의 전동식 선택을 가능하게 하는, 체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 하며, 여기서:
도 1은 본 발명의 목적인 메카니즘을 갖는 타워의 전방 측면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 목적인 메카니즘이 구비된 타워의 수직 단면도를 도시한다.
도 3은 상기 타워의 상부측에 위치된 풀리의 샤프트를 통과하는 상기 메카니즘의 길이방향 단면도를 도시한다.
도 4는 상기 타워의 상부측 단면을 도시한 것으로서, 상기 풀리의 샤프트를 단면으로 도시한 것이다.
관련 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 목적인 체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘이 웨이트 타워에 적용되어 있으며, 상기 웨이트 타워는 2개의 수직 컬럼(1)들을 포함하고, 상기 컬럼(1)들을 지지하기 위하여 그 상부에서 가로 빔(2)이 연결되고, 그 하부에서 베이스(3)가 연결되며, 상기 컬럼(1)들, 가로빔(2) 및 베이스(3) 사이에서 직사각형 공간을 형성하고, 여기에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 적층된 다수의 단위 웨이트(4)들이 수용되어 있다. 이와 같은 단위 웨이트(4)들은 수직 구멍들을 구비하고 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 가로 빔(2)과 베이스(3) 사이에 장착된 수직 가이드(5)들에 의해서 교차하여 끼워져 있다.
상기 상부측 단위 웨이트(4) 위에는, 커플링 판(plaque)이 위치되어 있고, 모든 단위 웨이트(4)들의 내부 중앙 구멍들을 가로질러서 관통하는 수직 바(6)가 구비되어 있으며, 이러한 커플링 판은 단위 웨이트(4)들을 들어올리는 철제 케이블(7)의 끝단에 고정되어 있다.
상기 전기기계 메카니즘은 상기 수직 바(6)와, 적절하게 선택된 상기 단위 웨이트(4)들 중의 어느 하나 사이의 결합을 촉진한다. 상기 철제 케이블(7)은 바(6)를 통하여 선택된 웨이트(4)와, 그 상부의 모든 웨이트들을 들어올린다.
본 발명은 상기 단위 웨이트(4)들에 작은 크기의 웨이트 승강 판들, 즉 단위 웨이트의 1/2 또는 3/4에 해당하는 것들을 부가시키는 것을 포함하며, 이는 선택적인 결합을 위한 전기기계적 선택기를 통해서 이루어진다.
도 3 및 도 4에서, 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 위한 전기기계 선택기는 상기 타워의 상부측에 위치한 중앙 풀리(8)의 사용을 포함하고, 이는 상기 타워의 중앙부분에서, 베이스(3)로부터 올라온 상기 철제 케이블(7)을 하향으로 방향 전환시키고, 상기 베이스(3)에는 도 2에서 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 케이블을 체육관측으로 수평 연결시키는 방향 전환 풀리(10)가 위치되어 있다.
따라서, 상기 풀리(8)는 타워의 가로 빔(2)에 부착된 베어링(13)들의 부싱(12)에 장착된 튜브형 샤프트(11)를 갖는다. 상기 튜브형 샤프트(11)는 부싱(12)의 외측으로 돌출하고, 상기 베어링(13)들의 양측에서 2개의 풀리(15)들의 부싱(14)들을 수용하며, 이는 작은 크기의 게이지(gauge)를 갖는 철제 케이블(16) 또는 벨트들을 위한 채널들을 갖는다.
각각의 풀리들은 로터리식 커플링(17)을 구비하며, 이것들은 상기 샤프트(11) 상에서 길이방향으로 그리고 슬라이딩 가능하게 장착된 디스크(19)의 아날로그식 커플링(18)에 대향 배치된 것이다. 상기 동일한 샤프트(11)의 각각의 끝단에서, 내측으로, 실린더 축(20)이 내장되며, 여기에는 그 끝단에 방사상 핀(21)이 장착되고, 이는 상기 샤프트(11)에 마주하는 벽상에 제공된 긴 구멍(22)들을 수직으로 가로질러서 끼워져서, 이와 같은 핀(21)이 각각의 디스크(19) 상에 결합하도록 되어 있다. 상기 로드(20)의 반대편 끝 부분은 상기 샤프트의 구멍으로부터 나가서, 선형 액튜에이터(24)의 작동 축(cursor)(23)에 로터리 죠인트(25)를 통하여 연결되며, 각각의 액튜에이터(24)들은 타워의 가로 빔(2)에 고정되어 있다. 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 샤프트(11)는 각 단부에서 로드(20)들과, 각각의 로드(20)에 대해서 하나씩 선형 액튜에이터(24)들을 포함하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 샤프트(11)의 일측 단부에는, 축방향으로 디스크(26)가 제공되어 있으며, 이는 2개의 광학 센서(27)들 내에 그 모서리가 배치되고, 그 주연부에 구멍들이 형성되어 있다.
이와 같은 2개의 광학 센서(27)들은 서로 근접하여 위치되고, 상기 디스크(26)의 구멍들 사이 거리의 수배 이내의 거리에 위치되어, 명령 패널의 CPU가 상기 웨이트들의 승하강 작동 중에, 상기 디스크(26)가 회전하는 방향을 인식하고, 상기 다수의 구멍들을 계수(count)하도록 되어 있다.
도 4는 각각의 풀리(15)들이 어떻게 철제 케이블(16)(또는 벨트)를 장착하는지를 도시하며, 이는 상기 채널의 하부측에 위치한 한 점에서 연결되고, 여기에는 그 터미널(28)이 내장되고, 이러한 철제 케이블(16)은 상기 타워 너머로 연장하여 방향전환 풀리(29)를 통과하는 때에, 하향으로 방향전환하고, 수직으로 하강한다.
상기 타워의 가로 빔(2)과 베이스(3)에는 2개의 수직 튜브(30)들이 고정되어 있으며, 이들은 수직으로 그리고 슬라이딩 가능하게 2개의 실린더형 웨이트들을 수용하는데, 그 중 하나는 5kg의 웨이트(31)이고, 다른 하나는 2.5kg의 웨이트(32)이며, 그 각각은 튜브(30) 내에서 철제 케이블(16)에 의하여 그 중앙부분이 연결되어 매달려 있다.
상기 튜브(30)들은 그 하단부가 막혀 있고, 고무 패드(33)를 그 하부 내측에 수용하여 각각의 케이블(16)이 파단하여 상기 웨이트(31) 또는 웨이트(32)가 자유낙하하는 경우의 충격력을 완충시키도록 되어 있다. 또한 그 하부가 밀폐된 상태를 유지하여, 상기 튜브는 부분적인 공기 압축에 의해서 상기 웨이트들의 자유 낙하를 완충시키게 되며, 이때 상기 웨이트들은 피스톤과 같이 작용한다. 상기 웨이트(31,32) 들은 상기 튜브(30)들의 바닥에 접촉하지 않은 상태로, 각각의 철제 케이블(16)들에 매달려 있고, 이와 같은 케이블들을 구동상태로 유지시키며, 이는 상기 풀리(15)들이 작동하지 않을 경우에는, 상기 풀리(15)들을 항상 동일 위치에 유지시킬 것이다.
하나 혹은 2개의 작은 크기의 웨이트 승강 판(31,32)들을, 상기 타워의 선택된 단위 웨이트(4)에 연계하여 상승시키기 위하여, 전자 지령 패널은 하나의 선형 액튜에이터(24) 또는 2개를 구동시킨다. 상기 액튜에이터는 로드(20)를 축방향으로 샤프트(11)의 내부로 밀어 넣고, 그 핀(21)을 통해서, 디스크(19)가 풀리(15) 측으로 향하여 이동하도록 하고, 커플링(17) 및 커플링(18)들을 서로 연결시켜서, 그 후에 상기 풀리(15)의 회전이 샤프트(11)에 의해서 이루어지도록 한다. 이와 같은 상태에서, 상기 풀리(15)는 웨이트(31) 또는 웨이트(32) 또는 그 모두를 매달고 있는 케이블(16)을 감게 된다. 상기 타워의 단위 웨이트(4)가 10kg의 중량인 때, 작은 크기의 웨이트 승강 판들은 5kg 및 2.5kg의 중량인 것이 사용되며, 그에 따라서 2개의 선형 액튜에이터(24)들 중의 선택적인 작동이 10kg 웨이트들 사이의 중량 간격을 4 분할된 동일한 간격으로 채워줄 수 있다.
상기 디스크(26) 및 광학 센서(27)들은 상기 철제 케이블(7)의 선형 움직임, 그리고 그에 따른 단위 웨이트(4)들의 변위에 관련된 풀리(8)의 각도 움직임을 판독하며, 이와 같은 데이터는 체육관의 전자 패널로 송신되고, 판독되며 그리고 선택 시스템의 센서들에 의해서 제공된 웨이트 데이터에 부가되며, 해당 훈련에서 소모된 에너지를 패널 스크린상에 표시하게 된다.

Claims (5)

  1. 체육관의 웨이트 타워에 설치되고, 2개의 수직 컬럼들을 포함하며, 그 상부는 가로 빔에 의해서 연결되고, 그 하부는 베이스에 의해서 연결되며, 그 위에는 철제 케이블에 의해서 상기 가로 빔과 베이스 사이에 장착된 수직 가이드들에서 슬라이딩하면서 수직으로 승하강될 수 있는 단위 웨이트들의 적층체가 지지되고; 그리고 이러한 타워의 상부에는, 상기 타워의 하부측으로부터 타워의 중앙으로 연장하고, 상기 단위 웨이트들에 고정되는 상기 철제 케이블을 방향전환시키는 풀리가 위치되는 장치에 있어서,
    상기 철제 케이블을 방향전환시키는 풀리(8)가 샤프트(11)의 중앙에 장착되고; 이와 같은 샤프트(11)는 상기 타워의 가로 빔(2)에 고정된 한 쌍의 베어링(13)에 의해서 상기 가로 빔(2)에 대해 매달린 상태로 평행으로 유지되며; 그리고 상기 샤프트(11) 상에서, 상기 풀리(8)의 양측으로 각각 풀리(15)가 장착되며, 상기 풀리(15)에는 각각 측방 섹션부내의 커플링(17)이 제공되고, 상기 샤프트(11) 상에서 길이방향으로 그리고 슬라이딩 가능하게 장착된 인접 디스크(19)의 커플링(18) 내에 수용가능하며, 상기 인접 디스크(19)는 선형 액튜에이터(24)의 작동 축(cursor)(23)에 의해서 축방향으로 추진되는 로드(20)에 의해서 연결되고; 각각의 풀리(15)에는 상기 타워를 통과하고, 방향전환 풀리(29)에 의해서, 상기 타워의 가로 빔(2)과 베이스(3)에 고정된 튜브(30)의 내측에서 수직으로 매달리며, 그 끝단에는 실린더형의 작은 크기의 웨이트(31) 또는 웨이트(32)들이 고정되는 철제 케이블(16)이 연결된 것임을 특징으로 하는 체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘.
  2. 제1항에 있어서, 상기 철제 케이블을 방향 전환시키는 풀리(8)는 튜브형이고, 상기 타워의 가로 빔(2)에 고정된 베어링(13)들 상의 부싱(12)들에 의해서 장착된 것임을 특징으로 하는 체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘.
  3. 제2항에 있어서, 상기 샤프트(11)는 그것을 수용하는 베어링(12)들로부터 외측으로 돌출하고, 그 각각의 측방에서 베어링(14)에 의해서 풀리(15)가 장착되며; 그리고 상기 샤프트(11) 상에서 길이방향으로, 슬라이딩 가능하게 디스크(19)가 장착되고, 로드(20)가 연결되며, 상기 로드(20)는 방사상 핀(21)이 수직으로 장착되고, 상기 샤프트(11)의 구멍(22)을 통과하며, 상기 로드(20)는 선형 액튜에이터(24)의 작동 축(23)에 의해서 로터리 죠인트(25)를 통하여 축방향으로 추진되도록 구성된 것을 특징으로 하는 체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘.
  4. 제1항에 있어서, 상기 작은 크기의 웨이트 승강 판(31,32)들의 가이드 튜브(30)들은 밀폐된 하단부를 갖추고, 이와 같은 웨이트들과의 사이에서 내부 틈새를 허용하지 않으며, 그 하부측에는 고무 패드(33)들을 구비한 것임을 특징으로 하는 체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘.
  5. 제1항에 있어서, 상기 샤프트(11)의 끝단부는 그 주연부에 구멍들이 형성된 디스크(26)를 갖고, 그 모서리는 2개의 광학 센서(27)들 내에 수용되며, 그 사이의 거리는 상기 디스크(26)의 구멍들 사이의 거리의 수배 내에 형성되고, 상기 디스크가 회전하는 때에, 그 펄스(pulse)를 계수하며, 상기 센서들과 상호작용하여 전자 시스템이 그 회전방향을 판단할 수 있도록 구성된 것임을 특징으로 하는 체육관에서 작은 크기의 웨이트 승강 판들을 제어하기 위한 전기기계 메카니즘.
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