KR20170011211A

KR20170011211A - 운동기구 장력 측정기

Info

Publication number: KR20170011211A
Application number: KR1020150103450A
Authority: KR
Inventors: 이용구
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2017-02-02
Also published as: KR101719573B1

Abstract

운동기구 장력 측정기는 제1 프레임 유닛, 제2 프레임 유닛 및 센서부를 포함한다. 상기 제1 프레임 유닛은 양끝단이 각각 Y축을 따라 굽어져 형성되고, 상기 제2 프레임 유닛은 상기 제1 프레임 유닛의 양끝단의 사이에 배치되고 상기 Y축을 따라 연장되어 형성되며, 상기 센서부는 상기 제1 및 제2 프레임 유닛들이 서로 연결되는 부분에 형성되고 상기 제2 프레임 유닛의 구동을 센싱하거나, 또는 상기 제1 프레임 유닛 또는 상기 제2 프레임 유닛의 구동 또는 굽힘을 센싱하여 장력을 측정한다.

Description

운동기구 장력 측정기{TENSION MEASURING APPARATUS}

본 발명은 운동기구 장력 측정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 와이어를 사용하는 운동기구의 와이어에 장착되어 운동기구에 작용하는 장력을 측정할 수 있는 운동기구 장력 측정기에 관한 것이다.

건강에 관심을 가지는 사람들이 증가하면서 신체의 다양한 근육들을 단련시킬 수 있는 운동기구들이 개발되고 있다. 이러한 운동기구들 중에는 몸을 기대고 직접 바벨을 들어올리는 구조와 와이어를 통해 간접적으로 결합된 바벨을 들어올리는 구조들이 있는데, 와이어를 통해 바벨을 들어올려 운동하는 경우 와이어에 가해지는 장력의 크기를 측정하여 사용자의 운동량을 파악할 수 있다.

이와 관련하여 일본국 특허출원 특개평8-178770호에서는 와이어의 장력을 간단하면서도 높은 정밀도로 측정할 수 있는 휴대용 장력 측정기에 관한 기술을 개시하고 있으며, 와이어의 두 곳의 위치를 지지하고 중간을 유압잭으로 압박하여 압력 변위를 획득하여 장력을 측정하는 구조를 개시하고 있다.

또한, 대한민국 특허출원 제10-1996-0055509호에서는 엘리베이터의 와이어의 장력을 측정하기 위한 기술로 엘리베이터의 와이어에 순간적으로 인가되는 변위에 의해 발생하는 진행파를 검출하여 이를 연산하고 연산결과를 출력하는 측정기기를 구비한 기술을 개시하고 있다.

그러나 현재까지 개발되는 휴대용 와이어 측정기의 경우, 와이어에 장착 및 탈착이 상대적으로 복잡하여 사용자가 불편하고, 특히 운동기구와 같이 움직이는 와이어에 걸친 상태에서 와이어의 장력을 측정하는 경우 측정의 정확도가 저하되는 문제가 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 와이어에의 탈부착이 용이하고 측정의 정확도가 향상된 운동기구 장력 측정기를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 운동기구 장력 측정기는 제1 프레임 유닛, 제2 프레임 유닛 및 센서부를 포함한다. 상기 제1 프레임 유닛은 양끝단이 각각 Y축을 따라 굽어져 형성되고, 상기 제2 프레임 유닛은 상기 제1 프레임 유닛의 양끝단의 사이에 배치되고 상기 Y축을 따라 연장되어 형성되며, 상기 센서부는 상기 제1 및 제2 프레임 유닛들이 서로 연결되는 부분에 형성되고 상기 제2 프레임 유닛의 구동을 센싱하거나, 또는 상기 제1 프레임 유닛 또는 상기 제2 프레임 유닛의 변형을 센싱하여 장력을 측정한다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 프레임 유닛들은 일체로 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 측정의 대상이 되는 운동기구의 와이어부는 상기 제1 프레임 유닛의 양끝단 각각의 측면부와 접촉한 상태에서 상기 와이어부는 상기 제1 프레임 유닛의 양끝단 사이에서 당겨지며 상기 제2 프레임 유닛에 위치할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제2 프레임 유닛은 일단이 회전이 가능하도록 결합되고 타단이 소정의 각도로 회전하여 상기 제1 프레임 유닛의 양끝단과 동일선상에서 벗어난 상태를 유지할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 와이어부에 부하가 걸리면 상기 제2 프레임 유닛이 제1 방향으로 회전하거나 또는 굽혀지고 상기 센서부는 상기 제2 프레임 유닛이 회전하는 각도와 비례하는 장력을 감지할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 프레임 유닛은 제2 프레임, 제1 프레임 및 제3 프레임을 포함하고, 상기 제2 프레임은 상기 Y축에 수직으로 형성되는 Z축을 따라 형성되고 상기 제1 프레임은 상기 제2 프레임의 일단에서 상기 Y축을 따라 연장되어 형성되며, 상기 제3 프레임은 상기 제2 프레임의 타단에서 상기 Y축을 따라 연장되어 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 와이어부는 양쪽 각각이 상기 운동기구의 부하부 및 상기 부하부를 상기 와이어부를 통해 움직이는 손잡이부에 각각 연결되고, 상기 제1 및 제2 프레임들과 접촉된 상태에서 당겨져 상기 제2 프레임 유닛에 위치할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 센서부는 스트레인 게이지 및 토션스프링(Torsion spring)을 포함하고 상기 스트레인 게이지는 상기 제1 프레임 유닛에 고정되어 형성되고 장력을 측정하며, 상기 토션스프링의 일단은 상기 스트레인 게이지와 소정의 거리를 두고 배치되고 타단은 상기 제2 프레임 유닛에 고정될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제2 프레임 유닛은 제4 프레임 및 제1 와이어고정부를 포함하고, 상기 제4 프레임은 상기 와이어부를 당기고, 상기 제1 와이어고정부는 상기 제4 프레임에 결합되어 상기 와이어부를 압박하여 고정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 프레임 유닛은 상기 제1 프레임 유닛의 양끝단에 각각 형성되어 상기 제1 프레임 유닛의 양끝단을 축으로 회전하는 제1 및 제2 회전유닛들을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제2 프레임 유닛은 고정유닛 및 제2 와이어고정부를 포함하고, 상기 고정유닛은 Y축을 따라 연장되는 원통형태를 가지고 측면이 오목한 곡면을 형성하며 상기 곡면에 상기 와이어부가 당겨져 배치될 수 있고, 상기 제2 와이어고정부는 상기 고정유닛과 밀착하는 표면을 형성하고 상기 고정유닛과 탈부착이 가능한 제2 와이어고정부를 포함할 수 있다.

본 발명의 운동기구 장력 측정기는 운동기구에 형성되는 와이어부를 절단할 필요없이 그대로 장착하여 사용자가 운동하는 동안 발생하는 와이어부에 가해지는 장력을 측정할 수 있고, 통신부를 통해 사용자의 운동량을 외부로 전송할 수 있어 편의성이 향상된다.

또한, 제1 센서부는 토션스프링를 사용하여 와이어부를 상기 X축을 따라 돌출되어 걸쳐지도록 탄성력을 부여하고, 가압부가 스프레인 게이지에 가하는 압력을 측정하여 장력을 측정할 수 있다.

또한, 운동기구 장력 측정기는 운동기구의 부하부의 무게에 따른 장력의 크기가 높고 사용자의 운동량이 높은 경우 더 높은 장력을 견디기 위해 와이어부를 고정하는 제2 와이어고정부와 제5 프레임이 접촉하는 면적을 증가시켜 와이어부의 고정력을 강화하고 제2 와이어고정부의 타단에 결합하는 집게가 제5 프레임에 결합하여 고정력을 한층 강화시키는 장점이 있다.

또한, 잠금부는 제1 프레임 유닛의 양끝단 및 제3 프레임 유닛(610)의 타단과 모두 접촉하며 결합하여 만약의 경우에 와이어부가 제2 와이어고정부를 이탈하고 운동기구 장력 측정기가 주변으로 튕겨져 나가 발생할 수 있는 미연의 사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 운동기구 장력 측정기는 제1 회전유닛 및 제2 회전유닛이 각각 제1 프레임 유닛의 양끝단에 형성되어 와이어부에 부하부의 부하가 가해져서 와이어부가 상부 또는 하부로 당겨지는 경우, 와이어부의 이동과 동시에 회전하여 와이어부의 손상을 방지할 수 있고, 제2 센서부에 가해지는 장력의 손실을 방지하여 와이어부에 가해지는 순수하고 정확한 장력의 크기를 측정할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 운동기구 장력 측정기를 나타내는 사시도이다.
도 2는 운동기구 장력 측정기의 다른 상태의 예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 센서부의 내부구조를 나타내는 내부 사시도이다.
도 4는 도 1의 운동기구 장력 측정기가 운동기구의 와이어에 부착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 운동기구 장력 측정기를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5의 운동기구 장력 측정기의 다른 상태의 예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동기구 장력 측정기를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 운동기구 장력 측정기의 다른 상태의 예를 나타내는 사시도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 운동기구 장력 측정기에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 운동기구 장력 측정기를 나타내는 사시도이다. 도 2는 운동기구 장력 측정기의 다른 상태의 예를 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 1의 센서부의 내부구조를 나타내는 내부 사시도이다. 도 4는 도 1의 운동기구 장력 측정기가 운동기구의 와이어에 부착된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 운동기구 장력 측정기(100)는 제1 프레임 유닛(200), 제2 프레임 유닛(300), 제1 센서부(400) 및 통신부(500)를 포함하고, 운동기구(701)는 손잡이부(702), 부하부(703), 의자부(704) 및 와이어부(101)를 포함한다.

상기 제1 프레임 유닛(200)은 제1 프레임(210), 제2 프레임(220) 및 제3 프레임(230)을 포함하고, 상기 제2 프레임 유닛(300)은 제4 프레임(310) 및 제1 와이어 고정부(320)를 포함하며, 상기 제1 센서부(400)는 커버(410), 토션스프링(420)(torsion spring) 및 스트레인 게이지(430)(strain gauge)를 포함한다.

상기 토션스프링(420)은 스프링바디(421), 스프링고정부(422) 및 가압부(423)를 포함한다.

상기 운동기구 장력 측정기(100)는 도 4의 상기 운동기구(701)의 상기 와이어부(101)를 절단할 필요없이 상기 와이어부(101)에 장착될 수 있어 편의성이 향상되고, 사용자가 상기 운동기구(701)를 사용하면 상기 와이어부(101)에 발생하는 장력의 크기를 측정할 수 있다.

상기 제1 프레임 유닛(200)은 상기 제2 프레임(220)이 Z축을 따라 연장되어 형성되고 상기 제1 및 제3 프레임들(210, 230)의 일단들은 각각 상기 제2 프레임(220)의 일단 및 타단에 결합하고 상기 Z축에 수직으로 형성되는 Y축을 따라 연장되어 형성된다. 상기 제1 및 제3 프레임들(210, 230)의 중앙에는 상기 운동기구 장력 측정기(100)의 일측면을 향해 홈이 형성되어 상기 와이어부(101)가 상기 Z축을 따라 연장되어 각각의 홈에 배치된다.

상기 제2 프레임 유닛(300)의 일단은 상기 제2 프레임(220)에 회전이 가능하도록 결합되거나 또는 상기 제2 프레임(220)에 고정결합되어 상기 제1 프레임 유닛(200)과 일체의 구조를 형성할 수 있고, 타단은 상기 Y축을 따라 곡선을 이루며 형성되며, 상기 제4 프레임(310)의 중앙에는 상기 운동기구 장력 측정기(100)의 타측면을 향해 홈이 형성되어 상기 와이어부(101)가 걸쳐진다. 상기 제1 와이어 고정부(320)는 상기 제4 프레임(310)에 걸쳐진 상기 와이어부(101)가 상기 홈을 이탈하지 않도록 상기 와이어부(101)를 고정시킨다.

한편, 상기 와이어부(101)는 상기 제1 프레임(210), 상기 제4 프레임(310) 및 상기 제3 프레임(230)에 각각 걸쳐지고 사용자가 운동함에 따라 발생하는 부하에 의해 형성되는 장력으로 상기 운동기구 장력 측정기(100)가 상기 와이어부(101)를 이탈하는 것을 방지하기 때문에 상기 제1 와이어 고정부(320)는 상기 운동기구 장력 측정기(100)가 만일의 경우에 이탈하여 사고가 발생하는 것을 방지하는 예방적인 차원에서 사용이 가능하다.

상기 제2 프레임 유닛(300)의 타단은 상기 제2 프레임(220)을 축으로 소정의 각도로 회전되어 상기 와이어부(101)의 일부를 상기 Y축 및 Z축에 수직으로 형성되는 X축을 향해 소정의 거리만큼 이동한 상태로 유지된다.

상기 제1 센서부(400)는 원통형의 상기 커버(410)가 상기 제2 프레임(220)과 회전이 가능하도록 결합하고, 상기 커버(410)의 내부에는 상기 토션스프링(420)(torsion spring)이 형성된다.

상기 토션스프링(420)은 중앙에 금속 와이어들이 나선형으로 형성되는 스프링바디(421)가 형성되고, 상기 스프링바디(421)의 일단에는 상기 가압부(423)가 형성되고, 상기 스프링바디(421)의 타단에는 상기 스프링고정부(422)가 형성된다.

상기 스트레인 게이지(430)는 상기 제2 프레임(220)에 결합되어 고정되고, 상기 스트레인 게이지(430)에 가해지는 압력을 감지하여 장력을 측정할 수 있다.

도 4에서 사용자는 상기 의자부(704)에 착석한 상태에서 상기 손잡이부(702)를 잡고 상체운동을 시작할 수 있으며, 상기 손잡이부(702)기 이동하면, 상기 부하부(703)와 연결된 상기 와이어부(101)에 상기 부하부(703)의 무게만큼의 장력이 발생하게 되어 상기 와이어부(101)는 더 팽팽한 상태를 유지하게 된다.

도 3의 상기 제4 프레임(310)의 타단이 상기 와이어부(101)에 의해 제1 방향으로 이동하는 경우, 상기 와이어부(101)는 상기 Z축을 따라 상기 부하부(703)의 부하가 걸려 상기 제4 프레임(410)이 제1 방향으로 이동하거나 굽혀지고, 상기 스프링고정부(422)가 제1 방향으로 이동하게 된다.

상기 스프링바디(421)의 제1 방향에 대한 탄성력이 어느 정도의 한계를 넘어서면 상기 가압부(423)가 상기 스트레인 게이지(430)를 압박하고 상기 스트레인 게이지(430)는 상기 가압부(423)가 가하는 압력을 통해 상기 와이어부(101)의 장력을 측정할 수 있다.

그리고, 사용자가 운동을 멈추면, 상기 와이어부(101)는 상기 부하부(703)의 무게에 의해 인가되었던 부하가 사라지고, 상기 제2 프레임 유닛(300)에 고정되었던 상기 와이어부(101)는 상기 제4 프레임(310)이 상기 토션스프링(420)의 탄성으로 다시 제2 방향으로 이동하거나 굽혀졌던 구조가 이완되면서 상기 X축을 따라 돌출되어 상기 제4 프레임(310)에 걸쳐지게 된다.

상기 통신부(500)는 상기 제1 프레임 유닛(200)에 부착되어 형성되거나 내부에 형성될 수 있고, 상기 와이어부(101)의 장력을 측정하는 상기 제1 센서부(400)와 연결되어 상기 제1 센서부(400)에서 측정된 장력에 대한 데이터를 외부의 컴퓨터로 전송할 수 있다.

따라서, 사용자가 상기 손잡이부(702)를 주기적으로 이동시켜 운동하는 경우, 이에 비례하여 상기 와이어부(101)에 작용하는 장력을 수시로 측정할 수 있으며, 이렇게 수시로 측정된 장력을 외부의 컴퓨터 또는 스마트폰으로 전송하여 사용자의 운동량을 분석할 수 있다.

또한, 상기 와이어부(101)를 절단할 필요 없이 상기 운동기구 장력 측정기(100)의 측면에 개방된 공간을 통해 상기 와이어부(101)의 상단 및 하단을 상기 제1 프레임 유닛(200)의 일측면에 배치하고, 상기 제1 프레임(210)과 상기 제3 프레임(230) 사이에 형성되는 상기 와이어부(101)를 상기 제2 프레임 유닛(300)에 걸쳐서 상기 와이어부(101)에 장착이 가능하므로 편의성 및 활용성이 높아지는 장점이 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 운동기구 장력 측정기를 나타내는 사시도이다. 도 6은 도 5의 운동기구 장력 측정기의 다른 상태의 예를 나타내는 사시도이다.

본 실시예에 의한 운동기구 장력 측정기(600)는 제2 와이어 고정부(330),제3 프레임 유닛(610) 및 잠금부(620)를 제외하고는 도 1을 참조하여 설명한 상기 운동기구 장력 측정기(100)와 동일하므로 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 운동기구 장력 측정기(600)는 상기 제2 프레임 유닛(300) 대신 제3 프레임 유닛(610)을 포함하고 잠금부(620)를 더 포함한다.

상기 제3 프레임 유닛(610)은 제5 프레임(611)을 포함한다.

상기 제5 프레임(611)의 일단은 상기 제2 프레임(220)에 회전이 가능하도록 결합하거나 상기 제2 프레임(220)과 고정결합하여 일체의 구조로 형성될 수 있고, 타단은 상기 Y축을 따라 연장되어 형성된다.

상기 제5 프레임(611)은 상기 운동기구 장력 측정기(100)의 타측면을 향해 곡면으로 돌출되어 형성하는 상기 제4 프레임(310)과 달리 반대편으로 곡면을 이루며 돌출되어 형성된다. 즉, 도 1의 상기 제4 프레임(310)에 형성되는 홈이 상기 제5 프레임(611)의 타측면에 전반에 걸쳐 오목하게 곡면을 이루며 형성된다.

따라서, 상기 와이어부(101)에 가해지는 장력의 크기가 커지는 경우 상기 제5 프레임(611)의 오목한 곡면 전반에 걸쳐 상기 와이어부(101)의 장력이 전달될 수 있고 상기 잠금부(620)가 상기 제1 내지 제3 프레임들(210, 220, 230)의 타단 및 상기 제5 프레임(611)의 타단과 접촉하며 결합하기 때문에 상기 와이어부(101)가 외부로 이탈하는 것을 방지하게 된다.

이 경우 상기 제5 프레임(611)이 타단을 향해 연장되는 길이는 상기 운동기구(701)의 상기 부하부(703)의 무게 또는 사용자의 운동량에 따라 조절될 수 있다.

예를 들어, 지렛대 원리에 의해 상기 제5 프레임(611)의 길이가 길어지는 경우 상기 와이어부(101)의 장력에 의해 쉽게 상기 제5 프레임(611)이 회전할 수 있으므로 상기 제5 프레임(611)의 길이를 짧게 형성하는 경우 상기 와이어부(101)의 장력의 크기가 증가하여도 상기 제5 프레임(611)의 회전각도가 크게 증가하지 않으므로 용이하게 상기 부하부(703)에 의해 인가되는 장력의 크기를 측정할 수 있게 된다.

또한, 도 1의 상기 제4 프레임(310)의 작은 공간으로 형성되는 홈에 상기 와이어부(101)의 장력이 집중되는 경우 파손의 우려가 있으므로, 상기 와이어부(101)에 부하가 인가되어 팽팽하게 형성되는 동안 상기 제5 프레임(611)에 대한 상기 와이어부(101)에 의한 충격을 완화시켜 상기 운동기구 장력 측정기(600)의 내구성을 향상시킬 수 있고, 상기 잠금부(620)를 통해 상기 와이어부(101)의 이탈을 방지할 수 있는 장점이 있다.

한편, 도 6에서 상기 잠금부(620)는 일단을 축으로 타단을 이동하여 상기 제1 프레임 유닛(200) 및 상기 제5 프레임(611)의 타단에 형성되는 개방되는 공간을 통해 용이하게 상기 와이어부(101)를 상기 운동기구 장력 측정기(600)에 배치할 수 있고, 상기 와이어부(101)는 상기 제5 프레임(611)에 배치된 후 상기 제1 와이어고정부(320)와 유사한 잠금장치를 형성하여 상기 와이어부(101)가 상기 부하부(703)의 이동으로 상기 Z축 방향으로 이동하는 경우 상기 운동기구 장력 측정기(600)가 같이 이동하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 제2 와이어 고정부(330)는 상기 센서부(400)를 축으로 타단이 상기 Y축을 향해 연장되며 형성되고, 상기 제5 프레임(611)과 상기 제5 프레임(611)에 배치된 상기 와이어부(101)가 고정되도록 압박하게 된다. 상기 제2 와이어 고정부(330)의 타단에는 일단은 상기 제2 와이어 고정부(330)의 타단에 결합하고 타단은 상기 제5 프레임(611)의 타단에 결합하여 상기 제2 와이어 고정부(330)와 상기 제5 프레임(611)의 결합을 강화하는 집게가 결합된다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운동기구 장력 측정기를 나타내는 사시도이다. 도 8은 도 7의 운동기구 장력 측정기의 다른 상태의 예를 나타내는 사시도이다.

본 실시예에 의한 운동기구 장력 측정기(700)는 제1 회전유닛(240), 제4 프레임 유닛(710), 제2 회전유닛(250) 및 제2 센서부(720)를 제외하고는 도 1을 참조하여 설명한 상기 운동기구 장력 측정기(100)와 동일하므로 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 7 및 8을 참조하면, 상기 제1 프레임 유닛(200)은 제1 회전유닛(240) 및 제2 회전유닛(250)을 더 포함하고, 상기 제4 프레임 유닛(710)은 제6 프레임(711), 제7 프레임(712), 제8 프레임(713), 제9 프레임(714), 가이드부(715), 고정유닛(716) 및 제3 와이어고정부(717)를 포함하고, 상기 제2 센서부(720)는 제1 센서(721) 및 제2 센서(722)를 포함한다.

상기 제1 회전유닛(240)은 상기 제1 프레임(210)에 상기 제1 프레임(210)을 축으로 회전이 가능하도록 결합되고, 상기 와이어부(101)의 상단부는 상기 제1 회전유닛(240)에 권취된다. 상기 제2 회전유닛(250)은 상기 제3 프레임(230)에 상기 제3 프레임(230)을 축으로 회전이 가능하도록 결합되고, 상기 와이어부(101)의 하단부는 상기 제2 회전유닛(250)에 권취된다.

상기 제4 프레임 유닛(710)의 일단은 상기 제2 프레임(220)에 결합되고, 상기 와이어부(101)는 상기 고정유닛(716)에 권취된다.

상기 제6 프레임(711)의 일단은 상기 제2 프레임(220)과 결합하고, 타단은 상기 Y축을 따라 연장되어 형성된다. 상기 제1 및 제2 센서들(721, 722)의 일단은 상기 제6 프레임(711) 상에 소정의 간격을 두고 이격되어 배치되며 타단은 상기 X축을 따라 연장된다.

상기 제1 및 제2 센서들(721, 722)의 타단들 각각은 상기 제7 프레임(712)과 결합한다. 상기 제7 프레임(712)은 상기 Y축을 따라 연장되어 형성되고 측면에는 상기 가이드부(715)가 형성되어 상기 와이어부(101)를 상기 고정유닛(716)으로 용이하게 배치할 수 있도록 할 수 있다.

상기 제1 및 제2 센서들(721, 722)의 내부에는 스프링이나 압전센서 또는 상기 스트레인 게이지(430)가 형성되어 상기 부하부(703)의 이동을 통해 상기 와이어부(101)가 팽팽하게 당겨지고 상기 제4 프레임 유닛(710)이 이동하면서 상기 제2 센서부(720)에 가하는 압력을 감지하여 장력을 측정할 수 있다.

상기 제8 프레임(713)은 상기 제7 프레임(712)의 일단에 상기 X축을 따라 연장되어 형성되고, 상기 제9 프레임(714)은 상기 제7 프레임(712)의 타단에 상기 X축을 따라 연장되어 형성된다.

상기 고정유닛(716)은 중앙은 오목한 원통형의 형태를 이루며, 일단 및 타단은 각각 오목한 원뿔형태로 곡선을 이루면서 연장되어 상기 제8 프레임(713) 및 상기 제9 프레임(714)에 각각 고정되어 결합된다.

따라서, 상기 와이어부(101)는 상기 가이드부(715)를 통해 용이하게 상기 고정유닛(716)의 오목한 면에 접촉하도록 배치될 수 있고, 상기 와이어부(101)가 상기 제4 프레임 유닛(710)을 이탈하는 것을 방지하기 위해 상기 제3 와이어고정부(717)를 통해 상기 와이어부(101)를 상기 고정유닛(716)에 고정시킬 수 있다.

또한, 상기 와이어부(101)에 과도한 장력이 발생하는 경우 상기 와이어부(101)가 외부로 이탈하는 것을 방지하기 위해 상기 제3 와이어고정부(717)를 통해 상기 고정유닛(716)을 커버하고 고정하여 상기 와이어부(101)의 이동 및 이탈을 방지할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 회전유닛들(240, 250)은 상기 와이어부(101)가 상기 부하부(703)의 이동으로 팽팽한 상태로 변형되면서 상기 Z축을 따라 이동하는 경우 상기 제1 및 제2 회전유닛들(240, 250)이 함께 회전하여 상기 와이어부(101)의 손상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 상기 운동기구 장력 측정기(100)는 상기 운동기구(701)에 형성되는 상기 와이어부(101)를 절단할 필요없이 그대로 장착하여 사용자가 운동하는 동안 발생하는 상기 와이어부(101)에 가해지는 장력을 측정할 수 있고, 상기 통신부(500)를 통해 사용자의 운동량을 외부로 전송할 수 있어 편의성이 향상된다.

또한, 상기 제1 센서부(400)는 상기 토션스프링(420)을 사용하여 상기 와이어부(101)를 상기 X축을 따라 돌출되어 걸쳐지도록 탄성력을 부여하고, 상기 가압부(423)가 상기 스프레인 게이지(430)에 가하는 압력을 측정하여 장력을 측정할 수 있다.

또한, 상기 운동기구 장력 측정기(600)는 상기 운동기구(701)의 상기 부하부(703)의 무게에 따른 장력의 크기가 높고 사용자의 운동량이 높은 경우 더 높은 장력을 견디기 위해 상기 와이어부(101)를 고정하는 상기 제2 와이어고정부(330)와 상기 제5 프레임(611)이 접촉하는 면적을 증가시켜 상기 와이어부(101)의 고정력을 강화하고 상기 제2 와이어고정부(330)의 타단에 결합하는 상기 집게가 상기 제5 프레임(611)에 결합하여 고정력을 강화시키는 장점이 있다.

또한, 상기 잠금부(620)는 상기 제1 프레임 유닛(200)의 양끝단 및 상기 제3 프레임 유닛(610)의 타단과 모두 접촉하며 결합하여 만약의 경우에 상기 와이어부(101)가 상기 제2 와이어고정부(330)를 이탈하고 상기 운동기구 장력 측정기(600)가 주변으로 튕겨져 나가 발생할 수 있는 미연의 사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 운동기구 장력 측정기(700)는 상기 제1 회전유닛(240) 및 상기 제2 회전유닛(250)이 각각 상기 제1 프레임 유닛(200)의 양끝단에 형성되어 상기 와이어부(101)에 상기 부하부(703)의 부하가 가해져서 상기 와이어부(101)가 상부 또는 하부로 당겨지는 경우, 상기 와이어부(101)의 이동과 동시에 회전하여 상기 와이어부(101)의 손상을 방지할 수 있고, 상기 제2 센서부(720)에 가해지는 장력의 손실을 방지하여 상기 와이어부(101)에 가해지는 순수하고 정확한 장력의 크기를 측정할 수 있는 장점이 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 운동기구 장력 측정기는 헬스장 및 가정의 운동기구에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

100, 600, 700: 운동기구 장력 측정기 200: 제1 프레임 유닛
210: 제1 프레임 220: 제2 프레임
230: 제3 프레임 300: 제2 프레임 유닛
310: 제4 프레임 320: 제1 와이어 고정부
400: 제1 센서부 410: 커버
420: 토션스프링 430: 스트레인 게이지

Claims

양끝단이 각각 Y축을 따라 굽어져 형성되는 제1 프레임 유닛;
상기 제1 프레임 유닛의 양끝단의 사이에 배치되고 상기 Y축을 따라 연장되어 형성되는 제2 프레임 유닛; 및
상기 제1 및 제2 프레임 유닛들이 서로 연결되는 부분에 형성되고 상기 제2 프레임 유닛의 구동을 센싱하거나, 또는 상기 제1 프레임 유닛 또는 상기 제2 프레임 유닛의 변형을 센싱하여 장력을 측정하는 센서부를 포함하는 운동기구 장력 측정기.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 프레임 유닛들은 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 운동기구 장력 측정기.
제1항에 있어서,
측정의 대상이 되는 운동기구의 와이어부는 상기 제1 프레임 유닛의 양끝단 각각의 측면부와 접촉한 상태에서 상기 와이어부는 상기 제1 프레임 유닛의 양끝단 사이에서 당겨지며 상기 제2 프레임 유닛에 위치하는 것을 특징으로 하는 운동기구 장력 측정기.
제3항에 있어서, 상기 제2 프레임 유닛은,
일단이 회전이 가능하도록 결합되고 타단이 소정의 각도로 회전하거나 또는 굽혀지고 상기 제1 프레임 유닛의 양끝단과 동일선상에서 벗어난 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 운동기구 장력 측정기.
제4항에 있어서,
상기 와이어부에 부하가 걸리면 상기 제2 프레임 유닛이 제1 방향으로 회전하거나 또는 굽혀지고 상기 센서부는 상기 제2 프레임 유닛이 회전하는 각도와 비례하는 장력을 감지하는 것을 특징으로 하는 운동기구 장력 측정기.
제5항에 있어서, 상기 제1 프레임 유닛은,
상기 Y축에 수직으로 형성되는 Z축을 따라 형성되는 제2 프레임;
상기 제2 프레임의 일단에서 상기 Y축을 따라 연장되어 형성되는 제1 프레임; 및
상기 제2 프레임의 타단에서 상기 Y축을 따라 연장되어 형성되는 제3 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구 장력 측정기.
제6항에 있어서, 상기 와이어부는,
양쪽 각각이 상기 운동기구의 부하부 및 상기 부하부를 상기 와이어부를 통해 움직이는 손잡이부에 각각 연결되고,
상기 제1 및 제2 프레임들과 접촉된 상태에서 당겨져 상기 제2 프레임 유닛에 위치하는 것을 특징으로 하는 운동기구 장력 측정기.
제4항에 있어서, 상기 센서부는,
상기 제1 프레임 유닛에 고정되어 형성되고 장력을 측정하는 스트레인 게이지; 및
일단은 상기 스트레인 게이지와 소정의 거리를 두고 배치되고 타단은 상기 제2 프레임 유닛에 고정되는 토션스프링(torsion spring)을 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구 장력 측정기.
제4항에 있어서, 상기 제2 프레임 유닛은,
상기 와이어부를 당기는 제4 프레임; 및
상기 제4 프레임에 결합되어 상기 와이어부를 압박하여 고정하는 제1 와이어고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구 장력 측정기.
제3항에 있어서, 상기 제1 프레임 유닛은,
상기 제1 프레임 유닛의 양끝단에 각각 형성되어 상기 제1 프레임 유닛의 양끝단을 축으로 회전하는 제1 및 제2 회전유닛들을 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구 장력 측정기.
제10항에 있어서, 상기 제2 프레임 유닛은,
Y축을 따라 연장되는 원통 형태를 가지고 측면이 오목한 곡면을 형성하며 상기 곡면에 상기 와이어부가 당겨져 배치되는 고정유닛; 및
상기 고정유닛과 밀착하는 표면을 형성하고 상기 고정유닛과 탈부착이 가능한 제2 와이어고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동기구 장력 측정기.