KR20190005334A - Treadmill - Google Patents

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박홍석
김선영
김광연
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박홍석
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    • A63B2225/09—Adjustable dimensions
    • A63B2225/093—Height

Abstract

The present invention relates to a gravity-free treadmill comprising: a treadmill body forming a caterpillar track to enable a user to take a walk and having a belt rotating by driving a motor; a pelvis fixating unit having a pelvis fixating tube which supports the pelvis of the user standing on the belt, a tube supporting bracket which is arranged along a circumference of the pelvis fixating tube, and an elastic support body which elastically supports the pelvis fixating tube and the tube supporting bracket; a plurality of lifting units arranged along a circumference of the pelvis fixating unit such that the pelvis fixating unit is coupled to the lifting units to be able to swivel, adjusting a height of the pelvis fixating unit with respect to the belt, and reducing the weight load of the user; a load cell measuring the load applied to the lifting units; and a control unit performing a control operation to lift and lower the plurality of lifting units based on data on the load measured by the load cell. The present invention enables the user to perform a walk and an aerobic activity in a gravity-free state.

Description

무중력 트레드밀{TREADMILL}Weightless Treadmill {TREADMILL}

본 발명은 무중력 트레드밀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 체중 부하를 감소시켜 체중에 따른 무릎 또는 발목의 하중을 최소화하여 보행 운동을 할 수 있는 무중력 트레드밀에 관한 것이다.The present invention relates to a weightless treadmill, and more particularly, to a weightless treadmill capable of performing a gait by minimizing the weight of a knee or ankle according to a weight by reducing a weight load.

일반적으로 두 다리로 체중을 지지하고 걷는 직립보행은 인간만이 할 수 있는 고도로 발달된 운동이며, 인간으로서의 생활을 유지하는 기본적인 동작 및 기능이다.In general, upright walking is a highly developed exercise that can only be done by humans, and it is a basic operation and function of maintaining a life as a human being.

최근의 산업화 과정에서 급속히 증가 되는 산업재해로 인해 거동이 불편한 보행 장애인, 관절염환자, 비만환자 및 노인의 재활과정에서 환자를 바른 자세로 걸을 수 있도록 하는 것이 요청되고 있다.In recent industrialization, it is demanded to be able to walk the patient in a right posture during the rehabilitation process of the disabled, arthritis patient, obese patient and the elderly who have inconvenient behavior due to the rapidly increasing industrial disaster.

이에, 재활의 초기 단계에서부터 환자의 장애 정도에 따라 일정한 속도를 조절하여 걸을 수 있도록 도와주고 훈련시켜야 한다.Therefore, from the early stage of rehabilitation, it is necessary to train and train to adjust the speed according to the severity of the patient.

따라서, 의료기관이나 재활시설에서 보행 장애환자는 스스로 보행할 수 없으므로 이들의 재활 보행을 보조 또는 훈련시키려면 1∼2명의 간호사, 물리치료사 또는 간병인이 필요하나 인력부족으로 인하여 회복이 지연되고 있는 실정이다.Therefore, patients with gait disorders can not walk on their own at medical institutions or rehabilitation facilities. Therefore, one or two nurses, physical therapists or caregivers are needed to assist or train rehabilitation, but recovery is delayed due to insufficient workforce .

또한, 지팡이, 목발, 보행보조기 등을 사용하는 보행 장애인의 경우, 스스로 상지(上肢)의 체중을 지지해야 하므로 충분한 상지의 근력이 필요할 뿐 아니라 선 자세의 유지를 위해 전신의 근육이 비정상적으로 수축되므로 정상적인 보행 패턴을 유도하는 치료를 시행하기 곤란하고, 직선보행과 같은 사람의 기본운동기능에 부합하지 않은 문제점이 있었다.In addition, in the case of a person with a gait using a walking stick, a crutch, a walking aids, etc., the upper extremity need to support the weight of the upper limb itself. Therefore, not only the upper limb muscles need to be sufficiently strong but also the muscles of the whole body are contracted abnormally It is difficult to perform a treatment to induce a normal gait pattern, and there is a problem in that it does not conform to a person's basic exercise function such as a straight gait.

이러한 문제점을 개선하기 위해, 자신의 체중을 조절하여 유산소 운동할 수 있는 수중에서의 보행 등과 같은 운동을 실시하기도 한다.In order to solve these problems, exercise such as walking in the water which can perform aerobic exercise by adjusting the body weight of the user is performed.

그러나, 수중 운동의 경우 수영장과 같은 장소에서 운동해야 하므로, 운동 장소가 극히 제한적이고, 또한 수영복 등과 같은 물품을 착용한 상태에서 운동하여야 하므로, 번거로울 뿐만 아니라 자신이 원하는 체중을 정확히 조절하여 운동할 수 없는 문제점이 있다.However, in the case of aquatic exercise, since it is necessary to exercise in a place such as a swimming pool, the exercise place is extremely limited, and since it must be exercised while wearing articles such as swimwear, it is not only troublesome, There is no problem.

이에 의해, 본 출원인은 이러한 수중운동의 대안으로서, 수중이 아닌 대기 중에서, 자신의 체중을 조절하며 무중력의 상태에서 보행 및 유산소 운동을 할 수 있는 무중력 트레드밀을 개발하기에 이르렀다.As a result, Applicants have developed a weightless treadmill capable of walking and aerobic exercise in a zero gravity state by controlling their own weight in an atmosphere other than water, as an alternative to such aquatic exercise.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명은 자신의 체중을 간편하게 조절하며, 무중력 상태에서 보행 및 유산소 운동을 할 수 있는 무중력 트레드밀을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a weightless treadmill capable of easily adjusting its own weight and performing gait and aerobic exercise in a weightless state.

본 발명의 목적은, 사용자가 보행하도록 무한궤도를 이루며 모터의 구동에 의해 회전하는 벨트를 갖는 트레드밀 본체; 상기 벨트에 탑승한 사용자의 골반을 지지하는 골반 고정 튜브와, 상기 골반 고정 튜브의 둘레를 따라 배치되는 튜브 지지 브래킷과, 상기 골반 고정 튜브와 상기 튜브 지지 브래킷을 탄성 지지하는 탄성 지지체를 갖는 골반 고정부; 상기 골반 고정부의 둘레를 따라 배치되어 상기 골반 고정부가 스위블가능하게 결합되고, 상기 벨트에 대해 상기 골반 고정부의 높낮이를 조절하며 사용자의 체중 부하를 감소시키는 복수의 승강부; 상기 승강부에 작용하는 하중을 측정하는 로드셀; 및 상기 로드셀에 의해 측정된 하중 데이터에 의거하여, 상기 복수의 승강부를 승강하도록 제어하는 제어부를 포함하는, 무중력 트레드밀에 의해 달성될 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a treadmill main body having an endless track for a user to walk and having a belt rotated by driving of a motor; A pelvis fixation tube for supporting a pelvis of a user aboard the belt, a tube support bracket disposed along the periphery of the pelvis fixation tube, and an elastic support body for elastically supporting the pelvis fixation tube and the tube support bracket. government; A plurality of elevating portions disposed along the periphery of the pelvic anchoring portion so that the pelvic anchoring portion is swivelably coupled and adjusting a height of the pelvis fixing portion with respect to the belt and reducing a weight load of the user; A load cell for measuring a load acting on the lifting unit; And a control section for controlling the elevating and lowering of the plurality of elevating sections based on the load data measured by the load cell.

본 발명에 따르면, 자신의 체중을 간편하게 조절하며, 무중력 상태에서 보행 및 유산소 운동을 할 수 있다.According to the present invention, it is possible to easily adjust the weight of the user and to perform gait and aerobic exercise in a weightless state.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무중력 트레드밀의 구성도,
도 2는 도 1의 골반 고정부와 승강부의 관계를 도시한 평면도,
도 3은 다른 실시예로서 골반 고정부와 승강부의 관계를 도시한 평면도이다.1 is a configuration diagram of a weightless treadmill according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a plan view showing the relationship between the pelvis fixing portion and the elevating portion of Fig. 1,
3 is a plan view showing the relationship between the pelvis fixing part and the elevating part as another embodiment.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 무중력 트레드밀이 도시되어 있다.1 and 2 show a weightless treadmill according to an embodiment of the present invention.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무중력 트레드밀(10)은 트레드밀 본체(20), 골반 고정부(50), 복수의 승강부(70), 로드셀(90), 제어부(미도시)를 포함한다.As shown in these figures, the weightless treadmill 10 according to the embodiment of the present invention includes a treadmill main body 20, a pelvis fixing portion 50, a plurality of elevating portions 70, a load cell 90, (Not shown).

트레드밀 본체(20)는 바닥에 거치되는 하부 프레임(21)과, 하부 프레임(21)의 일측에 기립 설치되는 스탠드(31)와, 스탠드(31)의 상부에 설치되는 상부 프레임(35)을 포함한다.The treadmill main body 20 includes a lower frame 21 mounted on the floor, a stand 31 standing upright on one side of the lower frame 21, and an upper frame 35 provided on the upper side of the stand 31 do.

하부 프레임(21)에는 모터(미도시)로 구동되는 벨트(25)가 구비되어 있다.The lower frame 21 is provided with a belt 25 driven by a motor (not shown).

벨트(25)는 모터의 구동에 의해 무한궤도를 이루며 회전하고, 회전하는 벨트(25) 위에서 사용자(1)의 보행 동작이 행해진다. 모터의 구동 및 구동 회전수는 인버터에 의해 제어 및 구동된다.The belt 25 rotates in an endless track by driving of the motor, and the user 1 performs a walking operation on the rotating belt 25. The number of driving and driving rotations of the motor is controlled and driven by the inverter.

한편, 모터는 벨트(25)를 회전시키기 위한 모터 및 벨트(25)의 경사를 조절하는 모터를 포함할 수 있다.On the other hand, the motor may include a motor for rotating the belt 25 and a motor for adjusting the inclination of the belt 25.

또한, 도시되어 있지 않지만, 벨트(25)에는 벨트(25)의 구동 상태를 센싱하거나, 벨트(25)의 구동 상태에 대한 신호를 출력하는 센서가 마련될 수 있다. 예컨대, 센서는 벨트(25)의 회전 속도나 기울어진 각도에 대한 데이터를 센싱한다. 또한, 센서는 벨트(25)의 현재 속도 또는 기울어진 각도에 대한 데이터를 저장하고 있다가 이를 출력한다.Although not shown, the belt 25 may be provided with a sensor for sensing the driving state of the belt 25 or outputting a signal regarding the driving state of the belt 25. [ For example, the sensor senses data on the rotational speed or tilted angle of the belt 25. The sensor also stores data about the current speed or tilt angle of the belt 25 and outputs it.

상부 프레임(35)에는 본 발명의 일 실시예에 따른 무중력 트레드밀(10)의 작동을 조작하기 위한 조작 패널(37)이 마련되어 있다.The upper frame 35 is provided with an operation panel 37 for operating the operation of the weightless treadmill 10 according to an embodiment of the present invention.

골반 고정부(50)는 골반 고정 튜브(51)와, 튜브 지지 브래킷(55)과, 탄성 지지체(61)를 포함한다.The pelvic anchorage 50 includes a pelvic anchor tube 51, a tube support bracket 55, and an elastic support 61.

골반 고정 튜브(51)는 링 형상을 가지며, 벨트(25)에 탑승한 사용자(1)의 골반에 착용되어, 골반을 지지한다.The pelvic holding tube 51 has a ring shape and is worn on the pelvis of the user 1 on the belt 25 to support the pelvis.

튜브 지지 브래킷(55)은 링 형상을 가지며, 골반 고정 튜브(51)의 둘레를 따라 간격을 두고 배치된다. 튜브 지지 브래킷(55)은 각 승강부(70)에 스위블가능하게 결합된다.The tube support brackets 55 have a ring shape and are spaced apart along the circumference of the pelvic anchor tube 51. The tube support bracket 55 is swivelably coupled to each lift portion 70.

탄성 지지체(61)는 신축가능한 와이어 형태로 이루어지며, 골반 고정 튜브(51)와 튜브 지지 브래킷(55)을 탄성 지지한다.The elastic support 61 is made of a stretchable wire and elastically supports the pelvis fixing tube 51 and the tube supporting bracket 55.

승강부(70)는 골반 고정부(50)의 둘레를 따라 기립 배치되며, 벨트(25)에 대해 골반 고정부(50)의 높낮이를 조절하며 사용자(1)의 체중 부하를 감소시킨다.The elevation portion 70 is disposed upright along the periphery of the pelvic anchorage portion 50 and regulates the height of the pelvis fixation portion 50 with respect to the belt 25 and reduces the weight load of the user 1. [

승강부(70)는 엘엠 가이드(linear motion guide)의 형태로 이루어지며, 튜브 지지 브래킷(55)의 둘레를 따라 기립 배치되는 가이드 레일(71)과, 가이드 레일(71)을 따라 이동하는 이동 블록(75)과, 이동 블록(75)을 가이드 레일(71)을 따라 이동시키기 위한 승강용 모터(81)를 포함한다.The elevating part 70 is formed in the form of a linear motion guide and includes a guide rail 71 standing upright along the periphery of the tube supporting bracket 55, And a lifting motor 81 for moving the moving block 75 along the guide rail 71. As shown in Fig.

이동 블록(75)에는 튜브 지지 브래킷(55)이 스위블가능하게 결합되어 있다.A tube supporting bracket 55 is swivelably coupled to the moving block 75.

한편, 이동 블록(75)에 스위블가능하게 결합되는 튜브 지지 브래킷(55)은, 이동 블록(75)에 마련된 다수의 롤러에 의해 롤링하며 스위블할 수 있다. 이 경우, 벨트(25) 위에서 골반 고정 튜브(51)를 착용하고 있는 사용자(1)의 자력에 의해 튜브 지지 브래킷(55)을 스위블 이동시키며 운동할 수 있게 된다. 또한, 도시하지 않은 모터에 의해 튜브 지지 브래킷(55)을 강제로 스위블시켜, 벨트(25) 위에서 골반 고정 튜브(51)를 착용하고 있는 사용자(1)를 다양한 형태로 보행 운동시킬 수도 있다.On the other hand, the tube supporting bracket 55, which is swivelably coupled to the moving block 75, can be rolled and swiveled by a plurality of rollers provided in the moving block 75. In this case, the tube supporting bracket 55 can be swiveled and moved by the magnetic force of the user 1 wearing the pelvic holding tube 51 on the belt 25. The tube supporting bracket 55 can be forcibly swiveled by a motor (not shown) to allow the user 1 wearing the pelvis fixing tube 51 on the belt 25 to walk in various forms.

여기서, 본 실시예에서는 3개의 리프팅 구동부가 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 리프팅 구동부는 한 쌍 또는 4개 이상 마련될 수도 있다.Here, although three lifting driving units are shown in this embodiment, the present invention is not limited to this, and a pair or four or more lifting driving units may be provided.

이와 같이, 각 승강부(70)를 벨트(25)에 대해 승강시킴으로써, 벨트(25)에서 보행하는 사용자(1)의 체중 부하를 감소시킬 수 있게 된다.As described above, by lifting and lowering each elevation portion 70 with respect to the belt 25, the weight load of the user 1 walking on the belt 25 can be reduced.

도 3에는 다른 실시예로서, 골반 고정부(50)가 4개의 승강부(70)에 스위블가능하게 결합된 도면이 도시되어 있다.3 shows another embodiment in which the pelvic anchor 50 is swivelably coupled to the four lift portions 70. As shown in Fig.

이러한 다른 실시예에 따른 골반 고정부(50)의 튜브 지지 브래킷(55)의 일측에는. 골반 고정 튜브(51)를 착용하기 위한 사용자(1)의 출입이 용이하도록 출입구(57)가 형성되어 있다.On one side of the tube support bracket 55 of the pelvic anchor 50 according to this alternative embodiment. An entrance (57) is formed so that the user (1) can easily enter and exit the pelvis fixing tube (51).

로드셀(90)은 승강부(70)의 저부에 마련되어, 승강부(70)에 작용하는 하중을 측정하는 로드셀(90)이 마련되어 있다.The load cell 90 is provided at the bottom of the lifting unit 70 and is provided with a load cell 90 for measuring a load acting on the lifting unit 70.

제어부는 트레드밀 본체(20)의 조작 패널(37)에 마련되어, 로드셀(90)에 의해 측정된 하중 데이터에 의거하여, 복수의 승강부(70)를 승강하도록 제어한다.The control unit is provided on the operation panel 37 of the treadmill main body 20 and controls the plurality of elevating units 70 to ascend and descend based on the load data measured by the load cell 90. [

이러한 구성에 의하여, 보행 운동을 하기 위해, 사용자(1)가 골반 고정 튜브(51)를 착용함과 동시에, 벨트(25) 위에 올라선 상태에서, 로드셀(90)에 의해 측정된 하중이 사용자(1)의 체중과 동일하면 이동 블록(75)이 상승하도록 승강용 모터(81)를 구동하여, 보행 운동하는 사용자(1)의 체중 부하를 감소시킨다.With this configuration, the user 1 wears the pelvic holding tube 51 and the load measured by the load cell 90 in the state of standing on the belt 25 is applied to the user 1), the lifting motor 81 is driven so that the moving block 75 is lifted to reduce the weight load of the user 1 who is walking.

예컨대, 사용자(1)가 본 발명의 일 실시예에 따른 무중력 트레드밀(10)을 이용하여 체중의 50％인 무중력 상태에서 운동하기 위해서는, 이동 블록(75)의 기준 위치보다 높은 위치로 이동 블록(75)을 가이드 레일(71)을 따라 상승시킨다. 또한, 사용자(1)가 체중의 30％인 무중력 상태에서 운동하기 위해서는, 앞서의 체중의 50％인 무중력 상태에서의 이동 블록(75)의 위치보다 더 높은 위치로 이동 블록(75)을 가이드 레일(71)을 따라 더 상승시킨다.For example, in order for the user 1 to move in a weightless state of 50% of body weight using the weightless treadmill 10 according to an embodiment of the present invention, the moving block 75 is moved to a position higher than the reference position of the moving block 75 75) along the guide rails (71). In order for the user 1 to move in the weightless state of 30% of the body weight, the moving block 75 is moved to the position higher than the position of the moving block 75 in the weightless state which is 50% Lt; RTI ID = 0.0 > 71 < / RTI >

이와 같이, 사용자(1)가 골반 고정 튜브(51)를 착용하며 벨트(25)에 탑승한 후, 승강부(70)를 이용하여 벨트(25)에 대해 골반 고정부(50)의 높낮이를 조절함으로써, 사용자(1)의 체중 부하를 감소시키며 몸의 체중에 따른 무릎 또는 발목에 걸리는 하중의 최소화하여 보행 운동 등을 할 수 있게 된다.As described above, after the user 1 wears the pelvic holding tube 51 and mounts on the belt 25, he / she adjusts the height of the pelvis fixing part 50 with respect to the belt 25 by using the elevating part 70 Thereby reducing the weight load of the user 1 and minimizing the load applied to the knee or the ankle according to the body weight, thereby making it possible to perform a gait exercise or the like.

따라서, 본 발명에 따르면, 자신의 체중을 간편하게 조절하며, 무중력 상태에서 보행 및 유산소 운동을 할 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, it is possible to easily adjust the weight of the user and to perform walking and aerobic exercise in a weightless state.

10 : 무중력 트레드밀
11 : 트레드밀 본체
25 : 벨트
50 : 골반 고정부
51 : 골반 고정 튜브
55 : 튜브 지지 브래킷
61 : 탄성 지지체
70 : 승강부
90 : 로드셀10: Weightless treadmill
11: Treadmill body
25: Belt
50: Pelvic replacement
51: Pelvic tube
55: Tube support bracket
61: elastic support
70:
90: Load cell

Claims (1)

사용자가 보행하도록 무한궤도를 이루며 모터의 구동에 의해 회전하는 벨트를 갖는 트레드밀 본체;
상기 벨트에 탑승한 사용자의 골반을 지지하는 골반 고정 튜브와, 상기 골반 고정 튜브의 둘레를 따라 배치되는 튜브 지지 브래킷과, 상기 골반 고정 튜브와 상기 튜브 지지 브래킷을 탄성 지지하는 탄성 지지체를 갖는 골반 고정부;
상기 골반 고정부의 둘레를 따라 배치되어 상기 골반 고정부가 스위블가능하게 결합되고, 상기 벨트에 대해 상기 골반 고정부의 높낮이를 조절하며 사용자의 체중 부하를 감소시키는 복수의 승강부;
상기 승강부에 작용하는 하중을 측정하는 로드셀; 및
상기 로드셀에 의해 측정된 하중 데이터에 의거하여, 상기 복수의 승강부를 승강하도록 제어하는 제어부를 포함하는, 무중력 트레드밀.
1. A treadmill comprising: a treadmill main body having an endless track for a user to walk and having a belt rotated by driving of a motor;
A pelvis fixation tube for supporting a pelvis of a user aboard the belt, a tube support bracket disposed along the periphery of the pelvis fixation tube, and an elastic support body for elastically supporting the pelvis fixation tube and the tube support bracket. government;
A plurality of elevating portions disposed along the periphery of the pelvic anchoring portion so that the pelvic anchoring portion is swivelably coupled and adjusting a height of the pelvis fixing portion with respect to the belt and reducing a weight load of the user;
A load cell for measuring a load acting on the lifting unit; And
And a control section for controlling the elevating and lowering of the plurality of elevating sections based on the load data measured by the load cell.
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