KR20140001493U - 유압식운동기구의 자동부하조절장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치에 관한 것으로, 서킷 운동에 주로 사용되는 유압식 운동기구의 부하를 만드는 유압실린더에 있어서 부하를 자동 조절하는 장치에 관한 것으로, 본래 유압 실린더에 장착된 부하조절 손잡이 장치의 노브를 부하조절 실린더 밸브 샤프트에서 제거한 후 부하조절 밸브 샤프트와 동력모터의 샤프트를 중간에 동력 전달 장치를 이용하여 연결한 후 동력 모터를 사용하여 모터 구동력으로 동력 전달 장치를 작동시켜 함께 연결된 유압 실린더의 부하조절 밸브 샤프트 돌려 원하는 부하위치로 부하조절 밸브 샤프트를 돌려 부하를 조절한다. 부하조절 밸브 샤프트의 최저 부하점 즉, 영점위치에는 동력 전달 장치에 영점표식자을 설치하여 동력 모터에 의하여 구동 회전중 위치감지 센서와 동력 전달 장치의 영점 표식자가 일치되어 감지될 때를 영점으로 기준을 설정한 후에 부하의 레벨을 조절하는 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치에 관한 것이다.

Description

유압식운동기구의 자동부하조절장치{Automatic load adjusting unit for the hydraulic exercise machines}
본 고안은 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치에 관한 것으로, 유압식 운동기구(Hydraulic cylinder exercise machine)라 함은 공기압식 운동기구(Air cylinder exercise machine)와 함께 주로 고령자, 여성, 학생, 및 근력 운동보다는 유산소 운동능력 강화를 목적으로 실시하는 서킷운동에 주로 사용되는 운동기구로서, 본 고안은 이러한 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치에 관한 것이다.
본 고안은 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치에 관한 것으로, 유압식 운동기구라 함은 공기압식 운동기구와 함께 주로 고령자, 여성, 학생, 및 근력 운동보다는 유산소 운동능력 강화를 목적으로 실시하는 서킷운동(Circuit exercise)에 주로 사용되는 운동기구이다.
서킷 트레이닝은 1953년, 영국의 리즈 대학 모건(R. E. Morgan)과 애덤슨(G. T. Adamson) 두 사람에 의하여 창안된 훈련법이다. 웨이트 트레이닝으로는 근력이나 파워, 근 지구력을 양성할 수는 있으나, 서킷 트레이닝에서는 일정 시간 여러 종류의 운동기구를 스케줄에 의해 실시하는 운동방법으로 최후의 운동까지 계속적으로 하는 트레이닝이기 때문에 순환 및 호흡 기능에 주는 부담은 크며, 따라서 이들의 기능적 발달을 촉진하고, 스태미너의 증강이 이루어지는 것이다. 사용되는 저항 부하(抵抗負荷)의 강도는 웨이트 트레이닝에 비해 상당히 가벼운 것이 아니면 안 된다. 그래서 국내에 보급되는 서킷운동기구는 유압 혹은 공압을 이용한 운동기구를 대표적인 서킷 트레이닝 기구로 사용하고 있으나 대부분의 유압 및 공압 운동기구를 서킷 트레이닝에 사용함에 있어서 순환 및 호흡기능에 과도한 부담을 주지 않고 운동을 시켜야 하는 본 운동의 취지에 부합되기 위해서는 운동부하 강도를 운동하는 사람 자신이 직접 자신에게 맞는 강도를 수시로 조절해서 사용해야만 한다. 따라서 이러한 취지에 알맞게 운동기구를 사용하려면 매번 다른 운동기구 마다 일일이 손으로 부하조절 노브(Knob)를 조절하여 운동을 실시하는 것은 매우 귀찮고 힘든 일이 되어 서킷운동 본래의 목적을 성취하는데 문제가 되고 있으나 문제의 원인을 인식하면도 해결하지도 못하고 오히려 운동에 대한 흥미를 잃어가는 것이 문제점이 되고있다.
본 고안은 전술한 문제점을 해결하여, 서킷운동의 편리성과 효율성을 담보할 수 있는 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 고안에 따른 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치에 있어서, 유압 실린더의 부하를 조절하기 위하여 유압 실린더 몸체 자체에 부착된 부하 조절 밸브 샤프트와 동력 모터를 연결하여 동력 모터의 전기적 작동에 의하여 작동되는 회전동력을 안내하고, 영점을 지시하는 영점 표식자가 부착된 동력 전달 장치, 또한 커플러에 부착된 영점 표식자는 유압 실린더의 부하가 최저 값 즉 영점에 이르렀을 때 바로 그 영점 위치가 감지되도록 하는 위치 감지 센서가 포함되고, 또한 동력 모터와 위치 감지 센서를 유압 실린더에 동력장치 고정 볼트를 사용 결합 고정시켜주는 동력 제어 장치 고정판을 포함한 부하조절 구동 장치부;
부하 조절 구동 장치부와 전기신호적으로 연결되며, 원하는 부하레벨을 버튼식으로 눌러 조절하는 버튼장치와 구동 모터를 외부로 부터 유선 혹은 무선으로 제어명령을 수신받아 부하제어 처리를 하는 중앙 제어 장치와 부하레벨, 운동시간, 목표 심박수, 및 현재 심박수 등을 표시해주는 표시장치와 내. 외부 전원을 통하여 부하조절 구동 장치부와 중앙 제어 장치와 표시 장치에 전원을 공급해 주는 전원장치를 포함한 통합제어 장치부; 를 더 포함하여 구성된다.
또한, 본 고안에 따른 유압식 운동기구의 자동 부하 조절 장치에 있어서 통합 제어 장치부가 외형적으로 부하조절 구동 장치부가 함께 일체형으로 구성될 수도 있으며,
또한, 본 고안에 따른 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치에 있어서 통합 제어 장치부는 운동하는 사람의 ID를 확인할 수 있도록 RFID Module이 추가적으로 포함될 수도 있고, 외부로 부터 개개인의 ID를 혹은 ID에 따른 적합한 운동레벨 및 운동처방을 유선 혹은 무선으로 전달 받을 수 있고, 또한 개인별 운동한 이력을 운용PC나 관련 서버에 유.무선 전송해 주는 RFID 모듈에 의한 신원 확인부를 추가적으로 포함할 수도 있으며,
또한, 본 고안에 따른 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치에 있어서 통합 제어 장치부는 운동하는 사람의 생체신호 즉, 분당 심박수를 실시간 전송받아 표시 장치를 이용하여 실시간 재생하고, 운용PC나 관련 서버에 유.무선 전송해 줄 수도 있다.
본 고안에 따른 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치는,
첫째, 운동자가 손으로 부하를 일일이 유압실린더에 부착된 부하 조절 노브를 힘들여 조절할 필요가 없고 단지 자신의 운동 처방 강도를 통합 제어 장치부를 통해 유.무선으로 전달받아 자동으로 부하조절 되도록 하여 쉽고 편리하게 운동을 실시한다.
둘째, 생체신호에 근거한 운동처방 및 운동실시로 과학적인 근거에 의한 운동이 가능하다.
셋째, 고령자, 여성 , 학생 등 근력운동이 부적합한 대상의 사람들에게 적합한 운동을 실시하고 관리할 수 있게 하여 운동실천 및 이력관리가 가능하다.
도 1은 일반 사용되는 유압식 운동기구들의 예시도이고,
도 2는 일반 유압식 운동기구에 사용되는 유압 실린더의 예시도이고,
도 3A는 본 고안의 일 실시 예에 따른 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치에 대한 사시도이고,
도 3B는 본 고안의 일 실시 예에 따른 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치에 있어서 부하 구동 장치부의 구조도이고,
도 3C는 본 고안의 일 실시 예에 따른 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치에 있어서 부하 구동 장치부의 동력 전달 장치에 대한 상세 구조도이고,
도 3D는 본 고안의 일 실시 예에 따른 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치에 있어서 부하 구동 장치부의 분해도이고,
도 4는 본 고안의 일 실시 예에 따른 유압식 운동기구의 자동부하조절 장치의 블럭도이다.
이하의 상세한 설명은 본 고안의 기술적 사상을 예시적으로 설명하기 위한 것일 뿐 이에 의해 본 고안의 기술적 사상이 한정되는 식으로 해석되어서는 아니 된다.
본 고안에 의한 유압식 운동기구의 자동부하조절장치에 있어서 유압식 운동기구는 도 1에서와 같이 유압 실린더( Hydraulic Cylinder )(300)를 부하 장치로 사용하는 모든 종류의 운동기구에 관한 것이며, 특히 도 2에서와 같이 실린더 내부의 부하를 조절하기 위하여 손으로 돌려 회전식으로 부하를 조절 할 수 있는 부하조절노브(29)가 부착된 형태의 유압실린더를 사용하는 유압식 운동기구의 자동부하조절장치에 관한 것이다.
그럼 지금부터 도 3A 내지 도 3D를 통하여 본 고안의 구성과 작동원리에 관하여 설명하고자 한다. 먼저 동력제어장치 고정판(200)에 동력모터(201)를 동력모터 고정볼트를 사용하여 고정하고, 동력모터(201)의 동력모터 샤프트(211)를 동력 전달 장치 (203)의 동력모터 샤프트 삽입구(209)에 삽입한 후에 동력모터 샤프트 고정 볼트구(206a)에 동력모터 샤프트 볼트(206)를 결합하고, 위치감지센서(202)를 동력제어장치 고정판(200)에 위치감지센서 고정볼트(208)을 이용하여 고정시킨다.
한편 실린더(300)에 부착된 부하조절 노브(29)를 제거하여 부하조절 샤프트(300a)를 노출시킨 후에, 동력 전달 장치(203)의 동력모터 샤프트 삽입구(209)의 반대쪽에 있는 부하조절 밸브 샤프트 삽입구(210)에 부하조절 밸브 샤프트(300a)를 삽입하고, 부하 조절 밸브 샤프트 고정 볼트구(207b)에 부하조절 밸브 샤프트 고정볼트(207)를 사용하여 유압 실린더(300)를 부하조절 샤프트(300a)를 이용하여 동력 전달 장치(203)와 연결 결합하고 동력 전달 장치(203)는 또한 동력모터(201)와 결합한 후에 부하 조절 구동 장치부(T)를 유압실린더(300)의 몸체에 동력장치 고정볼트(205)를 이용하여 고정시킨다.
또한 본 고안에서 사용되는 동력모터(201)는 AC 서보모터, DC 서보모터, 스테핑모터 등 다양한 모터의 제어에 의해서 구성이 가능하며, 본 고안에서 기술된 동력 전달 장치(203)는 동력모터의 샤프트와 유압 실린더의 샤프트를 직결 볼트 체결한 형태의 설명이지만, 이는 다양한 형태의 기어 혹은 풀리와 벨트 혹은 체인벨트 등에 의한 동력전달 구성도 용이하게 가능하다.
이어 부하조절 구동 장치부(T)와 전기신호적으로 연결된 통합제어 장치부(S)를 도 4를 이용하여 작동원리를 설명하고자 한다. 부하조절에 대한 명령은 2가지로 접근이 가능한데 먼저 버튼장치(102)의 작동으로 전원부(H7) 전원을 연결하여 전원이 켜진 후에 첫 번째로 사용자가 버튼장치부(H6)를 이용하여 직접유압레벨 제어를 하는 경우와 RF 모듈부(H4)를 이용하여 RFID수신 확인 및 운동처방명령 수신에 의한 부하조절 명령이 중앙제어 장치부(H1)에 전달되면, 표시부(H5)에서는 받은 내용을 표시하며, 한편 이미 전원부(H7)의 전원 켜지자 유압레벨 감지부(H3)에서는 위치감지 센서를 이용하여 유압레벨조절부(H2)의 구동모터를 작동하여 영점이 조정된 상태에서 전달된 신규명령의 유압레벨로 유압레벨 조절부(H2)의 구동모터를 작동하여 신규명령을 수행한다.
이상에서 본 고안은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술사상과 아래에 기재될 고안 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
29 : 부하조절 노브
101 : 표시장치
102 : 버튼장치
200 : 동력 제어장치 고정판
201 : 동력 모터
202 : 위치감지센서
203 : 동력전달장치
203c : 영점 표식자
204 : 동력모터 고정볼트
205 : 부하조절 장치 고정볼트
206 : 동력모터 샤프트 볼트
206a : 동력모터 샤프트 고정 볼트구
207 : 부하조절 밸브 샤프트 볼트
207b : 부하조절 밸브 샤프트 고정 볼트구
208 : 위치감지 센서 고정볼트
209 : 동력모터 샤프트 삽입구
210 : 부하조절 밸브 샤프트 삽입구
211 : 동력모터 샤프트
300 : 유압실린더
H1 : 통합제어 장치부
H2 : 유압레벨 조절부
H3 : 유압레벨 감지부
H4 : RF 모듈부
H5 : 표시부
H6 : 버튼부
H7 : 전원부
S : 부하조절 구동 장치부
T : 통합제어 장치부

Claims (6)

  1. 유압식 운동기구의 자동부하조절장치에 있어서;
    유압 실린더에 부착된 부하 조절 밸브 샤프트(300a)와 동력 모터(201)를 동력전달 장치(203)로 연결하여 동력 모터의 전기적 작동에 의하여 유압 실린더의 유압레벨이 조절되고, 영점 조정용 위치감지 센서(202)를 이용하여 영점을 조정하는 부하조절 구동 장치부(S);와
    부하 조절 구동 장치부(S)와 전기신호적으로 유선 혹은 무선 연결되며, 원하는 부하레벨을 버튼식으로 눌러 조절하는 버튼부(102)와 동력 모터를 외부로 부터 유선 혹은 무선으로 제어명령을 수신받아 부하제어를 하는 중앙 제어 장치(H1)와 부하레벨과 운동시간 등을 표시해 주는 표시부(H5)와 내부 혹은 외부 전원을 통하여 부하조절 구동 장치부(S)와 중앙 제어 장치(H1)와 표시 장치부(H5)에 전원을 공급해 주는 전원부(H7)를 포함한 통합제어 장치부(T); 를 더 포함하여 구성된 유압식 운동기구의 자동부하조절장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    동력 모터(201)는 스테핑 모터, AC모터, DC모터 어느 것이든 사용이 가능한 유압식 운동기구의 자동부하조절장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    동력연결 장치(203)는 볼트에 의한 직결 커플링, 기어, 풀리와 벨트, 혹은 체인벨트 중 어느 것이든지 사용이 가능한 유압식 운동기구의 자동부하조절장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    영점 조정용 위치감지 센서(202)에는 홀센서 혹은 근접센서를 사용한 유압식 운동기구의 자동부하조절장치.
  5. 청구 1항에 있어서,
    통합 제어 장치부(T)는 운동하는 사람의 ID를 확인하는 RFID 모듈부(H4)가 추가 포함되고, 외부로 부터 개개인의 ID와 ID에 따른 운동레벨 및 운동처방을 유선과 무선으로 전달 받고, 개인별 운동한 이력을 운용PC 혹은 연결서버로 유선과 무선으로 전송해 받는 유압식 운동기구의 자동부하조절장치.
  6. 청구항 1에서 있어서,
    통합 제어 장치부(T)는 운동하는 사람의 생체신호 즉, 분당 심박수를 실시간 전송받아 표시 장치를 이용하여 실시간 재생하고, 운용PC나 관련 서버에 유선 혹은 무선 전송할 수도 있는 유압식 운동기구의 자동부하조절장치.
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