KR20200139686A - Manual treadmill powered by hand - Google Patents
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Abstract
본 발명은 트레드 벨트를 구동하기 위한 전기 모터를 대체하고 손으로 동력을 발생시키는 시스템을 가진 신규한 트레드밀에 관한 것이다. 상기 손으로 동력을 발생시키는 시스템은 두 개의 핸들들 사이에서 서로 다른 커플링 시스템에 의해 양쪽의 핸들들의 자유 범위 운동 및 고정 범위 운동을 포함한다. 핸들의 피봇 회전운동은 효율적으로 트레드 벨트의 후방으로 전환될 수 있다. The present invention relates to a novel treadmill having a system for generating power by hand and replacing an electric motor for driving a tread belt. The system for generating power by hand includes a free range motion and a fixed range motion of both handles by different coupling systems between the two handles. The pivoting rotational motion of the handle can be efficiently diverted to the rear of the tread belt.
Description
관련 출원에 대한 상호 참조Cross-reference to related applications
본 출원은 "손으로 동력이 발생되는 트레드밀"이라는 제목으로 2018년 3월 4일에 출원한 미국 가특허출원 제62638176호의 우선권을 주장하며, 본 출원에서 전체내용이 참고로 포함된다.This application claims the priority of U.S. Provisional Patent Application No. 62638176 filed on March 4, 2018 under the title of "hand-powered treadmill", the entire contents of which are incorporated herein by reference.
발명의 분야Field of invention
본 발명은 피트니스 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게 걷기 및 달리기 운동에 이용되는 트레드밀에 관한 것이다. 본 발명은 수동 트레드밀이 안전하게 달리기 및 걷기 운동에 관한 모든 요구를 충족시키도록 트레드 벨트를 이동시키고 손으로 동력이 발생되는 시스템(hand powered system)을 가진 새로운 개념의 트레드밀에 관한 것이다.The present invention relates to fitness equipment, and more particularly, to a treadmill used for walking and running exercise. The present invention relates to a new concept treadmill having a hand powered system and moving the tread belt so that the manual treadmill satisfies all the needs of running and walking safely.
현재의 트레드밀은 모터 작동식 및 비 모터 작동식 트레드밀 또는 수동식 트레드밀이라고 하는 두 가지 범주로 나누어진다. 모터 작동식 트레드밀을 위하여, 이용자는 원하는 속도로 걷거나 달리기 위해 트레드밀의 속도를 조정해야 한다. 이용자는 더욱 집중적인 운동을 하기 위해 빠르게 걷거나 뛰거나 트레드 베이스(tread base)의 경사를 높여야 한다. 다수의 이용자들이, 속도 또는 경사를 증가시키면 무릎을 다치고 이용자의 안전을 위험하게 만들 수 있다. 지난 20년 동안 미국에서 트레드밀 사고로 50명 이상이 사망했다. 미국에서는 매년 24,000건의 트레드밀 사고로 인한 환자들이 응급실로 보내진다. 트레드밀 관련 부상은 응급실로 보내진 총 실내용 피트니스 장비 관련 부상의 40%에 해당한다.Current treadmills fall into two categories: motorized and non-motorized treadmills or manual treadmills. For a motorized treadmill, the user has to adjust the speed of the treadmill to walk or run at the desired speed. Users need to walk or run fast or increase the slope of the tread base to do more intensive exercise. For many users, increasing speed or incline can injure the knee and endanger the user's safety. Over the past 20 years, more than 50 people have died in treadmill accidents in the United States. In the United States, 24,000 treadmill accidents each year are sent to emergency rooms. Treadmill-related injuries account for 40% of all indoor fitness equipment-related injuries sent to the emergency room.
일반적인 수동/비 모터작동식 트레드밀에 있어서, 이용자가 트레드 벨트와 발판(foot board)의 상부 표면 사이의 마찰 저항을 극복해야 하기 때문에, 트레드 베이스의 경사를 상당히 증가시키지 않고 원하는 속도에 도달하기 어렵다. 대부분의 경우에 있어서, 트레드 베이스의 경사를 증가시키는 것은 고강도 운동을 위한 유일한 옵션이다. 현재의 비 모터구동식 트레드밀의 예상 주행 속도에 도달하는 것은 매우 어렵고 따라서 비 모터구동식 트레드밀의 이용을 크게 제한하였다. 비 모터구동식 트레드밀이 원하는 운동 강도에 도달하고 동시에 이용자가 속도를 잘 제어하는 것은 가장 큰 도전이다. 트레드밀이 가장 인기있는 피트니스 장비가 된 이후로 수많은 연구가 수행되었지만 지금까지 중요한 해결책은 제시되지 못했다.In a typical manual/non-motorized treadmill, it is difficult to reach the desired speed without significantly increasing the slope of the tread base, as the user must overcome the frictional resistance between the tread belt and the upper surface of the foot board. In most cases, increasing the slope of the tread base is the only option for high-intensity exercise. It is very difficult to reach the expected travel speeds of current non-motorized treadmills, thus greatly limiting the use of non-motorized treadmills. It is the biggest challenge for a non-motorized treadmill to reach the desired intensity of exercise and at the same time control the user's speed well. Numerous studies have been carried out since treadmills became the most popular fitness equipment, but no significant solution has been proposed so far.
발명의 요약Summary of the invention
본 발명은 손으로 동력이 발생되는 시스템을 갖는 신규한 트레드밀에 관한 것이고, 상기 시스템은 일반적으로 핸들로부터 트레드 벨트로 동력을 전달하기 위해 구동 트레인 내에 적어도 하나의 프리휠 또는 오버러닝 클러치를 갖는 구동 트레인에 연결된 2개의 핸들을 포함한다. 부드럽고 일정한 구동 하중을 발생시키기 위해 이용자의 페이스에 맞게 트레드 벨트를 구동하기 위해 구동 트레인 내에서 프리휠/오버러닝 클러치와 왕복 핸들 커플링 시스템을 이용한다. 또한, 상기 손으로 동력이 발생되는 시스템은 적어도 하나의 프리휠 또는 오버러닝 클러치에 의해 트레드 벨트 또는 트레드 벨트 샤프트로 동력을 전달한다. 핸들은 각각 또는 양쪽의 핸들에 직접 가해지는 하중에 의해 운동한다. 그러나 트레드 벨트의 운동은 핸들을 구동하지 않는다.The present invention relates to a novel treadmill having a hand-powered system, which system is generally applied to a drive train having at least one freewheel or overrunning clutch in the drive train to transmit power from the handle to the tread belt. Includes two handles connected. It uses a freewheel/overrunning clutch and a reciprocating handle coupling system within the drive train to drive the tread belt at the user's pace to generate a smooth and constant drive load. In addition, the hand-powered system transmits power to the tread belt or tread belt shaft by at least one freewheel or overrunning clutch. The handle is moved by a load applied directly to each or both handles. However, the movement of the tread belt does not drive the steering wheel.
왕복 핸들 운동 시스템은 두 개의 핸들들 사이에서 서로 다른 커플링 시스템에 의해 고정 범위 운동과 자유 범위 운동을 포함한다.The reciprocating handle motion system includes fixed range motion and free range motion by different coupling systems between the two handles.
본 발명을 따르는 실시예의 두 그룹이 예로서 예시되고 첨부된 도면에 의해 제한되지 않는다.
도 1 내지 도 5는 고정 범위의 왕복 운동 핸들을 가진 트레드밀의 양태를 도시한다.
도 6은 고정 범위의 왕복 운동 핸들의 다른 양태를 도시하고 단순화한 핸들 설정 상태를 도시한다.
도 7 내지 도 9는 자유 범위의 왕복 운동 핸들을 가진 트레드밀의 양태를 도시한다.
도 10 내지 도 14는 자유 범위의 운동 핸들을 가진 트레드밀의 또 다른 양태를 도시한다.
도 1은 고정 범위의 왕복 운동 핸들을 가진 트레드밀을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 구동 트레인의 사시도를 확대한 도면이다.
도 3은 도 1의 투시 B에 관한 배면도이다.
도 4는 도 1의 투시 C에 관한 우측면도이다.
도 5는 도 1의 투시 D에 관한 좌측면도이다.
도 6은 또 다른 고정 범위 왕복 운동 핸들의 커플링 기구를 단순화한 도면이다.
도 7은 자유 범위 왕복 운동 핸들 및 2개의 스폿 동력 출력을 갖는 트레드밀의 사시도이다.
도 8은 도 7의 측면도이다.
도 9는 도 7의 조감도이다.
도 10은 자유 범위 왕복 운동 핸들 및 하나의 스폿 동력 출력을 갖는 트레드밀의 사시도이다.
도 11은 도 10의 구동 트레인의 확대 사시도이다.
도 12는 도 10의 조감도이다.
도 13은 도 10의 우측면도이다.
도 14는 도 10의 좌측면도이다.The two groups of embodiments according to the invention are illustrated by way of example and are not limited by the accompanying drawings.
1-5 show aspects of a treadmill with a fixed range of reciprocating handles.
6 shows another aspect of the fixed range reciprocating handle and shows a simplified handle setting state.
7-9 show aspects of a treadmill with a free range of reciprocating handles.
10-14 illustrate another aspect of a treadmill with a free range of motion handles.
1 is a perspective view showing a treadmill with a fixed range of reciprocating handles.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of the drive train shown in FIG. 1.
3 is a rear view of perspective B of FIG. 1.
4 is a right side view of the perspective C of FIG. 1.
5 is a left side view of the perspective D of FIG. 1.
6 is a simplified view of another fixed range reciprocating handle coupling mechanism.
7 is a perspective view of a treadmill with a free range reciprocating handle and two spot power outputs.
8 is a side view of FIG. 7.
9 is a bird's eye view of FIG. 7.
10 is a perspective view of a treadmill with a free range reciprocating handle and one spot power output.
11 is an enlarged perspective view of the drive train of FIG. 10.
12 is a bird's eye view of FIG. 10.
13 is a right side view of FIG. 10.
14 is a left side view of FIG. 10.
본 공개내용은 본 발명에서 핸들 운동에 관한 두 개의 실시예 군으로 간주되어야 하며, 본 발명을 하기 도면 또는 설명에 의해 예시된 특정 실시예로 제한하려는 것은 아니다. 왕복 핸들 운동 시스템은 두 개의 핸들 사이에서 서로 다른 커플링 시스템을 통해 양쪽 핸들들의 고정 범위 왕복 운동 및 자유 범위 왕복 운동을 포함한다.The present disclosure should be considered as a group of two examples relating to steering wheel motion in the present invention, and is not intended to limit the present invention to the specific examples illustrated by the following drawings or description. The reciprocating handle motion system includes a fixed range reciprocating motion and a free range reciprocating motion of both handles through different coupling systems between the two handles.
도 1 내지 도 5에서, 베이스(40), 발판 프레임(41), 전방 트레드 벨트 샤프트(31), 후방 트레드 벨트 샤프트(39), 플라이휠(24,32), 및 무한 트레드 벨트(30)와 같은 기본 구조를 가진 수동 트레드밀이 도시된다. 수동 시스템은 상부 핸들(1,36), 하부 핸들(4,33), 크랭크(2,34), 크랭크 커넥터(3,35), 제1 샤프트(13), 사점 극복(dead spot overcoming) 플라이휠(11), 제1 체인 휠(12), 제1 체인(15), 제1 텐션 휠(14), 각 단부에서 휠(8,43)을 가진 회전 암(9), 토션 스프링(5)에 의해 가압되고 액슬(6) 상에 위치한 캠(7), 제2 샤프트(17) 상에 위치한 제2 체인 휠(16), 제2 샤프트(17) 상에 위치한 기어(19), 제3 샤프트(18) 상에 위치한 기어(20), 유니버셜 조인트(21), 커넥터(22), 제4 샤프트(23), 제3 체인 휠(25), 제2 체인(26), 제2 텐션 휠(27), 전방 트레드 벨트 샤프트(31) 상에 위치한 프리휠 체인 휠(29)을 포함한다. 두 개의 핸들 및 핸들 및 트레드 벨트 샤프트사이의 전달 시스템을 위한 커플링 시스템은 본 명세서에서 구동 트레인으로 설명될 수 있다. 또한, 트레드밀 프레임은 트레드밀 발판 프레임 및 트레드밀 베이스를 포함한다.1 to 5, such as the
하부 핸들(4, 33)은 각각 상부 핸들(1, 36)에 연결된다. 발판 프레임(41)에 구동 트레인 프레임(37)이 장착된다. 하부 핸들(4,33)의 하측 단부는 각각 힌지(37,38)를 통해 구동 트레인 프레임(47)에 연결된다. 여기에서 힌지를 교체하기 위해 베어링 또는 다른 회전 조인트가 이용될 수도 있다. 이용자는 각각의 핸들(1) 및 핸들(36)을 교대로 밀고 당기며, 제1 샤프트 상에서 오버러닝(overrunning) 클러치(42)에 의해 제1 샤프트(13)를 구동하여 제1 샤프트(13)가 한 방향으로만 회전할 수 있다. 크랭크(2, 34) 및 크랭크 커넥터(3, 35)는 하부 핸들(4, 33)을 제1 샤프트(13)의 각 단부에 연결하기 위해 이용된다. 제1 체인(15)은 제1 체인 휠(12)을 제2 체인 휠(16)에 연결하고, 제2 샤프트(17)를 추가로 회전시켜서 제3 샤프트(18)가 기어(19) 및 기어(20)를 통해 역 회전된다. 유니버셜 조인트(21)는 제3 샤프트(18)를 커넥터(22) 및 제4 샤프트(23)에 연결하기 위해 이용된다. 제3 체인 휠(25)은 제4 샤프트(23)에 연결된다. 제2 체인(26)은 프리휠 체인 휠(29)과 함께 제3 체인 휠(25)을 연결한다. 제2 텐션 휠(27)과 스프링(28)은 제2 체인(26)의 인장상태(tightness)를 조정하기 위해 이용된다. 전방 트레드 벨트 샤프트(31)는 프리휠 체인 휠(29)을 통해 제2 체인(26)에 의해 회전된다. 프리휠 체인 휠(29)이 전방 트레드 벨트 샤프트(31)보다 빠르게 회전하는 경우에만 이용자의 손이 트레드밀의 트레드 벨트에 동력을 공급한다. 따라서, 트레드 벨트는 핸들로부터의 동력 없이 관성으로 움직일(coast) 수 있다. 이용자 손의 힘에 의해 트레드 벨트가 원하는 속도로 이동하게 된다. 프리휠 및 오버러닝 클러치는 서로 교체할 수 있으며 체인 휠과 체인도 여기서 벨트 휠과 벨트로 교체할 수 있다.The
도 1 내지 도 5는 고정 범위의 왕복 핸들 운동을 하는 수동식 트레드밀을 도시하다. 각각의 핸들 운동 주기가 고정된다. 즉, 이용자가 핸들의 운동 방향을 변경하기 전에 이용자는 각 핸들을 최대 범위까지 밀거나 당겨야 한다. 이용자의 왼손이 핸들(1)을 전방으로 밀면 핸들(36)이 후방으로 이동하며 그 반대의 경우도 마찬가지이다.1-5 show a manual treadmill with a fixed range of reciprocating handle motion. Each steering wheel movement period is fixed. That is, before the user changes the direction of movement of the handle, the user must push or pull each handle to the maximum extent. When the user's left hand pushes the handle 1 forward, the
따라서 한 손은 밀고 다른 손은 동시에 당기며 다음에 각각의 사점(dead spot)을 통과한 후에 방향을 전환하면 일정한 구동력을 발생시킬 수 있다. 오버러닝 클러치(42)는 제1 샤프트(13)가 잘못된 방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 제1 샤프트(13)가 회전할 때, 양쪽 단부에서 휠(8, 43)을 가진 회전 아암(9)이 회전하고 캠(7)을 가압하여 회전시킨다. 상기 캠(7)은 비틀림 스프링(5)과 함께 액슬(6)에 조립되어 휠(8, 43)에 대해 액슬을 가압한다. 회전 암(9)이 회전할 때, 휠(8 또는 43)이 캠(7)의 상측 부분에 도달하고 캠(7)이 제1 샤프트(13)를 향해 후방으로 이동하기 시작하는 균형 위치에 도달할 때까지 상기 캠(7)을 가압한다. 균형 위치에 도달하기 전에 토션 스프링(5)은 캠(7)의 운동으로부터 에너지를 저장한다. 균형 위치 이후에, 캠(7)은 회전 암(9)이 계속 회전함에 따라 후방으로 이동하기 시작하고 토션 스프링(5)은 저장된 에너지를 방출하여 캠(7)을 후방으로 가압하며 회전 암(9)을 이동시켜 핸들이 사점을 통과하는 것을 돕는다. 사점에서 핸들 구동력은 0이다. 대부분의 설정에서 사점은 핸들(1,36)이 핸들의 가장 후방 또는 가장 전방 위치에 도달하는 위치이거나 각각의 핸들이 이동 방향을 변경하기 시작하는 위치이다. 자동 또는 수동 변속 시스템이 구동 트레인에서 다양한 달리기/걷기 페이스(pace) 및 속도를 위한 기어 비를 변경하기 위해 이용될 수도 있다.Therefore, if one hand pushes and the other hand pulls at the same time and then changes direction after passing through each dead spot, a certain driving force can be generated. The overrunning
도 6은 서로 고정된 범위의 운동핸들 또 다른 설정을 단순화하여 예시적으로 도시한다. 핸들(101)은 슬롯 개구부(102)를 갖고, 핸들(105)은 슬롯 개구부(106)를 갖는다. 핸들(101)과 핸들(105)은 샤프트(121)에 회전 가능하게 연결된다. 휠(109)은 클러치(116)를 오버러닝하여 샤프트(115)에 연결된다. 샤프트(116)는 지지대(111, 112)에 회전 가능하게 연결된다. 한 쌍의 마주보는 크랭크(104, 108)는, 각각 내측 단부와 외측 단부를 가지며, 각 크랭크의 내측 단부는 샤프트(115)의 한쪽 단부에 고정적으로 부착된다. 크랭크(104)의 외측 단부는 휠(103)을 가지며 슬롯 개구부(102) 내부에서 회전 가능하게 미끄럼 운동가능하며, 크랭크(108)의 외측 단부는 휠(107)을 갖고 슬롯 개구부(106) 내부에서 회전 가능하게 미끄럼 운동할 수 있다. 핸들(101)과 핸들(105)은 샤프트(121) 상에서 회전 가능하게 연결되는 반면, 지지대(111 및 112)는 샤프트(121)에 고정상태로 연결된다. 핸들(101)이 전방으로 가압될 때, 핸들(105)은 후방으로 끌어 당겨진다; 핸들(101)이 후방으로 끌어 당겨질 때, 핸들(105)은 전방으로 이동한다. 따라서, 2개의 핸들(101, 105)은 서로 고정된 범위의 운동 상태로 연결된다. 샤프트(115)와 휠(116) 사이에 오버러닝 클러치(116)가 있기 때문에, 휠(116)은 오직 한 방향으로 회전한다. 휠(116)은 핸들(101 및 105)로부터 구동 트레인의 나머지 부분으로 동력을 전달하기 위한 체인 휠 또는 벨트 휠일 수 있다.6 is a simplified illustration showing another setting of a range of motion handles fixed to each other. The
상기 형태의 핸들 설정은 서로 고정된 범위의 핸들 운동을 가진 핸들 구동 식 트레드밀(handle powered treadmill)서도 이용할 수 있다.This type of handle setting can also be used with a handle powered treadmill having a fixed range of handle motions with each other.
도 7 내지 도 9는 자유 범위의 핸들 운동을 가진 핸들 구동식 트레드밀의 한 특징을 도시한다. 핸들 운동의 각 사이클(cycle)은 유연하다. 즉, 이용자가 핸들의 이동 방향을 변경하기 전에 각 핸들을 최대 범위까지 밀거나 끌어당길 필요가 없다. 이용자는 언제든지 핸들의 상호 운동을 변경할 수 있다. 모터 구동이 없는(non motorized) 트레드밀에 있어서, 보다 집중적이고 편안하게 걷거나 달리기 위해 이용자가 트레드밀 트랙 상에 발을 딛을 때 이용자는 트레드 벨트를 뒤로 끌어당기기 위해 약간의 추가 힘이 필요로 한다. 이를 가장 효율적으로 달성하기 위해 두 개의 핸들을 가지고 손으로 구동되는 시스템이 추가되고 상기 핸들 사이에 커플링 시스템을 가져서 두 핸들이 상호 운동(moving reciprocally)(하나의 핸들이 전방으로 이동하고 다른 하나의 핸들이 후방으로 이동)한다. 적어도 하나의 프리휠(freewheel) 또는 오버러닝 클러치(overrunning clutch)를 통해 손으로부터 무한 트레드 벨트로 상기 동력을 전달하는 구동 트레인이 구성된다.7-9 show one feature of a handle driven treadmill with a free range of handle motion. Each cycle of steering wheel movement is flexible. That is, there is no need for the user to push or pull each handle to the maximum extent before changing the moving direction of the handle. The user can change the mutual motion of the steering wheel at any time. In a non-motorized treadmill, when the user steps on the treadmill track to walk or run more intensively and comfortably, the user needs some extra force to pull the tread belt back. To achieve this most efficiently, a hand-driven system with two handles has been added, and a coupling system between the handles allows the two handles to move reciprocally (one handle moves forward and the other The steering wheel moves backward). A drive train is constructed that transmits the power from the hand to the endless tread belt via at least one freewheel or overrunning clutch.
본 발명의 일 실시예는 베이스(240), 발판 프레임(241), 무한 트레드 벨트(230), 전방 트레드 벨트 샤프트(251) 및 후방 트레드 벨트 샤프트(252)를 포함한다. 상기 부품들은 전통적인 트레드밀의 부품들과 유사하다. 하부 핸들(204 및 233)은 각각 핸들(201 및 236)에 연결된다. 샤프트(265) 및 샤프트(268)는 각각 하부 핸들(204) 및 하부 핸들(233)에 고정상태로 연결된다. 기어(266) 및 체인 휠(263)은 샤프트(265)의 각 단부에 고정상태로 연결된다; 기어(269) 및 체인 휠(273)은 샤프트(268)의 각 단부에 고정상태로 연결된다. 샤프트(251)상의 프리휠(271)은 체인(272)에 의해 체인 휠(273)과 맞물린다. 프리휠(271)은 샤프트(251)를 전방으로 회전시킬 수 없고 따라서, 프리휠(271)은 트레드 벨트(230)을 오직 후방으로 구동할 수 있다. 샤프트(251)상의 프리휠(261)은 체인(262)에 의해 체인 휠(263)과 맞물린다. 프리휠(261)은 샤프트(251)를 전방으로 회전시킬 수 없고 따라서, 프리휠(261)은 트레드 벨트(230)를 오직 후방으로 구동할 수 있다. 플라이휠(224,232)은 샤프트(251) 상에 위치한다. 우측 핸들(236)이 전방으로 가압될 때, 휠(273)은 회전하고 프리휠(271)이 샤프트(251)와 맞물리지 않고 자유롭게 회전하게 만들며, 샤프트(268) 및 기어(269)는 회전하며 기어(266)와 맞물려서 샤프트(265), 휠(263) 및 프리휠(161)을 회전시키고 트레드 벨트(230)를 후방으로 구동하고 핸들(201)을 후방으로 회전시키기 위해 반대 방향으로 회전시킨다. 우측 핸들(236)이 후방으로 끌어 당겨지면, 휠(273)은 회전하며 체인(272)을 끌어당겨 프리휠(271)과 샤프트(251)를 회전시켜 트레드 벨트(230)가 후방으로 이동하고 핸들(201)을 전방으로 회전시킨다. 기어(266) 및 기어(268)는 상호 운동하며 핸들(201 및 236)을 이동시키기 위해 결합된다. 각각의 단부 또는 샤프트(251)에서 프리휠 또는 오버러닝 클러치(261 및 271)에 의해 핸들(201 및 236)을 왕복 운동하며 가압하거나 끌어당기면 트레드 벨트(230)가 후방으로 이동한다. 핸들(201 및 236)의 피봇 운동 범위는 어느 정도 유연할 수 있다. 따라서, 상이한 범위 내에서 핸들(201 및 236)의 각각의 운동(strike)은 트레드 벨트(230)를 후방으로 상이한 거리로 구동시킬 수 있다. 도 9에서, 기어 박스(267) 내에 2개의 기어(266 및 269)를 가진 핸들 커플링 시스템은 기어 박스(274) 내부의 기어(275, 276, 277, 278 및 279)(도 9에서 "R"로 도시됨)로 대체될 수도 있고 두 개의 샤프트가 동일 축 상에 위치할 수 있다. 또한, 핸들, 스프링 또는 고무의 최대 운동 범위를 제한하기 위해 상기 형태의 쿠션 및 에너지 저장 재료가 이용된다.One embodiment of the present invention includes a
도 10 내지 도 14는 자유 범위의 핸들 운동을 가지며 손으로 구동되는(hand powered) 트레드밀의 다른 실시예를 도시한다. (도 7 내지 도 9에 도시된) 이전 모델과 비교하여 가장 큰 차이점은 핸들과 구동 트레인이다. 각각의 핸들 상의 루프 구조가 핸들 바의 슬롭 변경(slop changing)을 최소화하고 트레드 벨트의 샤프트에 대해 원 포인트 동력 출력이 제공된다. 트레드밀은 프레임(343), 트레드 벨트(330) 및 구동 트레인 랙(301)을 포함한다. 우측 핸들은 핸들 바(347), 하부 레버(348) 및 상부 레버(346)로 구성된다. 좌측 핸들은 핸들 바(349), 하부 레버(351) 및 상부 레버(350)로 구성된다. 핸들 바(349 또는 347) 상에서 각도 변경은 하단 레버(351 또는 348) 상에서 각도 변경보다 작고 따라서 이용자가 핸들 바(349 및 347)를 더 편안하게 고정할 수 있다. 우측 핸들 바(347)를 끌어당기면 하부 레버(348)가 후방으로 이동하고 샤프트(334), 체인휠(339) 및 기어(318)가 회전한다. 기어 박스(337) 내에서, 기어(318)는 기어(336), 샤프트(315), 체인 휠(313)을 반대 방향으로 더 회전시킨다. 따라서, 좌측 하부 레버(351), 핸들 바(349) 및 상부 레버(350)가 전방으로 이동한다. 우측 및 좌측 핸들은 자유 범위의 왕복 운동을 수행한다. 우측 핸들 바(347)를 끌어당기면 체인 휠(339)이 회전하고 체인(341)에 의해 프리휠(342)이 더 회전한다. 우측 핸들 바(347)의 끌어당김 및/또는 좌측 핸들 바(349)의 가압에 의해 체인 휠(313)이 회전하고 체인(309)에 의해 프리휠(308)이 더 회전한다.10-14 show another embodiment of a hand powered treadmill with a free range of handle motion. Compared to the previous model (shown in Figs. 7 to 9), the biggest difference is the steering wheel and drive train. The loop structure on each handle minimizes slop changing of the handlebars and a one point power output is provided for the shaft of the tread belt. The treadmill includes a
인장 휠(340 및 312)은 각각 체인(341) 및 체인(309)을 조이기 위해 이용된다. 프리휠(342 및 308)은 트레드 벨트(330)를 후방으로 구동하기 위해 동일한 프리휠 운동(freewheeling) 방향으로 공동 입력(co input) 샤프트(307)와 맞물린다.
핸들 바(347, 349)를 왕복 방식으로 밀거나 당기면 샤프트(307)가 단일 회전 방향으로 구동한다. 기어 박스(324) 내에서, 기어(321) 및 기어(328)는 동일한 샤프트에 위치하고, 기어(320) 및 기어(333)는 샤프트(322) 상에 위치하며; 기어(323)는 기어(321)와 맞물리고, 기어(328)는 기어(333)와 맞물리고, 기어(320)는 기어(332)와 맞물린다. 기어(323)는 기어(321)를 반대 회전 방향으로 구동하고, 샤프트(329)와 기어(328)를 회전시킨다. 기어(328)는 기어(320)를 회전시키기 위해 기어(333)와 맞물리고, 기어(332)를 추가로 회전시킨다. 기어(332)와 휠(302)은 모두 동일한 샤프트(311) 상에 있다. 벨트(303)는 휠(302)과 프리휠(304)을 서로 연결한다. 프리휠(304)은 샤프트(305) 상에 위치한다. 롤러(345)와 샤프트(305)는 동일한 축 상에 있다. 플라이휠(306 및 344)은 롤러(345) 상에 있다. 핸들 바(347 또는 349) 상에 작용하는 하중은 롤러(345)를 회전시키고 트레드 벨트(380)를 후방으로 더 이동시킨다. 핸들 바(347 및 349)의 전방 및 후방 운동은 트레드 벨트(330)를 후방으로 구동한다. 이용자는 핸들 바(347 및 349)의 타격 범위를 제어하여 각각의 타격 내에서 트레드 벨트의 이동 거리를 제어할 수 있다. 핸들의 최대 운동 범위를 제한하기 위해 스프링 또는 고무가 완충 및 에너지 저장 재료로 이용되어 하부 레버(351 및 348)를 정지시킨다. 구동 트레인 내에서 자동 또는 수동 변속 시스템이 이용되어 서로 다른 러닝(running)/워킹(walking)의 보폭과 속도를 위해 기어비가 변경될 수도 있다. 트레드밀은 또한 수동 또는 전동식 트레드밀 발판 경사 조정 장치, 제어 및 표시를 위한 계기(meter) 및 스크린을 포함한다.When the handle bars 347 and 349 are pushed or pulled in a reciprocating manner, the
상기 설명으로부터, 본 발명의 새로운 개념에 관한 사상과 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변형이 수행될 수 있는 것을 알 수 있다. 본 명세서에 개시된 특정 실시예에 대한 제한이 의도되거나 추론되어서는 안 된다는 것이 이해될 것이다. 본 개시 내용은 첨부된 청구 범위에 의해 청구 범위 내에 속하고 상기 수정을 포함한다.From the above description, it can be seen that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the new concept of the present invention. It will be understood that no limitations to the specific embodiments disclosed herein are intended or inferred. The present disclosure is within the scope of the claims by the appended claims and includes the above modifications.
Claims (16)
이동하는 운동 표면을 제공하기 위해 무한 트레드 벨트를 구동하기 위한 수동 구동 수단;
이용자의 손으로부터 동력을 수용하기 위한 수단;
이용자의 손으로부터 단일 방향 회전 동력 출력부로 동력을 전달하기 위한 수단을 포함하고,
상기 수동 구동 수단은 제1 및 제2 핸들, 상기 제1 및 제2 핸들로부터 수동 동력을 수용하고 상기 수동 동력을 회전 출력 동력으로 변환하며 상기 무한 트레드 벨트를 이동시키는 구동 트레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 손으로 동력이 발생되는 트레드밀.In the treadmill in which power is generated by hand with a frame and an endless tread belt mounted in the frame,
Manual drive means for driving the endless tread belt to provide a moving movement surface;
Means for receiving power from the user's hand;
A means for transmitting power from the user's hand to the unidirectional rotating power output,
The manual drive means comprises first and second handles, a drive train for receiving manual power from the first and second handles, converting the manual power to rotational output power, and moving the endless tread belt. The treadmill is powered by hand.
프레임;
상기 프레임 내에 장착된 무한 트레드 벨트;
고정 범위의 왕복운동을 하며 결합된 제1 및 제2 핸들; 및
상기 제1 및 제2 핸들로부터 상기 무한 트레드 벨트로 동력을 전달하기 위한 구동 트레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 손으로 동력이 발생되는 트레드밀.As a hand-powered treadmill
frame;
An endless tread belt mounted in the frame;
First and second handles coupled while performing a reciprocating motion of a fixed range; And
And a drive train for transmitting power from the first and second handles to the endless tread belt.
상기 구동 트레인은,
상기 무한 트레드 벨트에 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 오버러닝 클러치 또는 프리휠; 및
상기 제1 및 제2 핸들을 고정 범위 왕복운동을 하며 서로 연결시키는 커플링 장치를 포함하고, 상기 제1 및 제2 핸들이 최대 운동 범위 지점을 통과한 후에만 상기 제1 및 제2 핸들의 운동방향을 반전시키며, 상기 제1 및 제2 핸들의 최전방 및 최후방 위치 일반적으로 핸들의 사점을 일치시키는 것을 특징으로 하는 손으로 동력이 발생되는 트레드밀.The method of claim 4,
The drive train,
At least one overrunning clutch or freewheel for transmitting power to the endless tread belt; And
And a coupling device for connecting the first and second handles to each other while performing a fixed range reciprocating motion, and movement of the first and second handles only after the first and second handles pass through a maximum range of motion point A hand-powered treadmill, characterized in that the direction is reversed and the frontmost and rearmost positions of the first and second handles generally match the dead points of the handles.
상기 구동 트레인은
스프링 하중이 작용하는 캠;
상기 캠의 운동으로부터 저장된 스프링 에너지에 의해 상기 제1 및 제2 핸들이 사점을 통과하는 것을 돕기 위해 상기 캠과 연결된 휠을 각각의 단부에서 가지는 회전 암; 및
단일 방향 회전을 수행하기 위해 상기 제1 샤프트 상에 위치한 적어도 하나의 오버러닝 클러치 또는 프리휠을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손으로 동력이 발생되는 트레드밀.The method of claim 4,
The drive train is
A spring-loaded cam;
A rotating arm having a wheel connected to the cam at each end to help the first and second handles pass through dead points by the spring energy stored from the motion of the cam; And
A hand-powered treadmill further comprising at least one overrunning clutch or freewheel positioned on the first shaft to perform unidirectional rotation.
프레임;
상기 프레임 내에 장착된 무한 트레드 벨트;
자유 범위의 왕복운동을 하며 결합된 제1 및 제2 핸들; 및
상기 무한 트레드 벨트를 이동시키기 위해 상기 제1 및 제2 핸들로부터 동력을 전달하는 구동 트레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 손으로 동력이 발생되는 트레드밀.As a hand-powered treadmill,
frame;
An endless tread belt mounted in the frame;
First and second handles coupled while performing a free range reciprocating motion; And
And a drive train that transmits power from the first and second handles to move the endless tread belt.
상기 구동 트레인은,
상기 무한 트레드 벨트를 이동시키기 위한 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 오버러닝 클러치 또는 프리휠;
자유 범위의 왕복운동을 하며 상기 제1 및 제2 핸들을 서로 연결시키고
상기 제1 및 제2 핸들을 반대 방향으로 이동시키며
상기 제1 및 제2 핸들에 입력 동력 하중의 방향이 반전될 때마다 상기 제1 및 제2 핸들의 운동방향을 반전시키는 커플링 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 손으로 동력이 발생되는 트레드밀.The method of claim 8,
The drive train,
At least one overrunning clutch or freewheel for transmitting power for moving the endless tread belt;
Reciprocating in a free range and connecting the first and second handles to each other
Moving the first and second handles in opposite directions,
And a coupling device for reversing the direction of movement of the first and second handles whenever the direction of the input power load to the first and second handles is reversed.
상기 프레임에 회전 가능하게 장착된 제1 및 제2 핸들;
상기 제1 및 제2 핸들로부터 상기 무한 트레드 벨트로 동력을 전달하기 위해 상기 프레임 상에 장착된 구동 트레인을 포함하고, 상기 구동 트레인은
제1 샤프트를 포함하고, 상기 제1 샤프트의 한쪽 단부에 제1 크랭크 및 다른 한쪽 단부에 제2 크랭크를 가지며, 상기 제1 크랭크는 상기 제1 핸들에 연결되고 상기 제2 크랭크는 상기 제2 핸들에 연결되며, 서로 반대 방향으로 왕복 운동하는 상기 핸들들을 연결시키고;
상기 제1 샤프트의 회전을 원하는 회전 속도로 전달하여 사용자의 걷기 또는 달리기 페이스와 일치시키는 속도 범위로 상기 무한 트레드 벨트를 이동시키는 변속기를 포함하며,
상기 무한 트레드 벨트에 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 오버러닝 클러치 또는 프리휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 손으로 동력이 발생되는 트레드밀.A hand-powered treadmill having a frame and an endless tread belt mounted within the frame,
First and second handles rotatably mounted to the frame;
A drive train mounted on the frame to transmit power from the first and second handles to the endless tread belt, the drive train
Comprising a first shaft, and having a first crank at one end of the first shaft and a second crank at the other end, the first crank being connected to the first handle and the second crank being the second handle Connected to the handles and reciprocating in opposite directions to each other;
And a transmission that transmits the rotation of the first shaft at a desired rotation speed to move the endless tread belt in a speed range that matches the walking or running pace of the user,
A treadmill generating power by hand, comprising at least one overrunning clutch or a freewheel for transmitting power to the endless tread belt.
상기 구동 트레인은
핸들의 사점 통과를 위한 에너지를 저장하는 스프링 고정 캠;
상기 스프링 고정 캠과 결합된 휠을 가진 회전 암;
상기 제1 샤프트상의 오버러닝 클러치 또는 프리휠; 및
상기 무한 트레드 벨트의 한 샤프트 상에 위치한 오버러닝 클러치 또는 프리휠을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 손으로 동력이 발생되는 트레드밀.The method of claim 12,
The drive train is
A spring-locked cam that stores energy for passing the dead point of the handle;
A rotating arm having a wheel coupled with the spring fixing cam;
An overrunning clutch or freewheel on the first shaft; And
A treadmill generating power by hand, further comprising an overrunning clutch or a freewheel positioned on one shaft of the endless tread belt.
제1 및 제2 핸들을 포함하고, 상기 제1 핸들은 제1 핸들 샤프트에 연결되고 상기 제2 핸들은 제2 핸들 샤프트에 연결되며, 상기 두 개의 핸들 샤프트들은
상기 제1 및 제2 핸들 샤프트상의 한 쌍의 기어들에 의해 연결되고, 상기 제1 핸들은 상기 제1 핸들 샤프트 주위에서 피봇회전되며, 상기 제2 핸들은 상기 제2 핸들 샤프트 주위에서 피봇 회전되고, 스프링 또는 고무의 쿠션 기능 및 에너지 저장 기능 재료가 핸들의 최대 운동 범위를 제한하기 위해 이용되며;
상기 제1 및 제2 핸들로부터 상기 무한 트레드 벨트로 동력을 전달하기 위해 상기 프레임 상에 장착된 구동 트레인을 포함하고, 상기 구동 트레인은
상기 제1 및 제2 핸들 샤프트 상에서 한 쌍의 기어에 의해 서로 연결된 제1 및 제2 핸들 샤프트를 포함하며, 상기 제1 핸들 샤프트의 한쪽 단부는 상기 제1 핸들의 하측 단부에 연결되고 상기 제2 핸들 샤프트의 한쪽 단부는 상기 제2 핸들의 하측 단부에 연결되며,
공동 입력 샤프트 상에서 제1 프리휠과 맞물리고 상기 제1 핸들 샤프트 상에 위치한 제1 체인 휠 또는 벨트-휠 및 공동 입력 샤프트 상에서 제2 프리휠과 맞물리고 상기 제2 핸들 샤프트 상에 위치한 제1 체인 휠 또는 벨트-휠을 포함하고,
사용자의 보행 또는 달리기 페이스와 일치하는 속도 범위 내에서 상기 무한 트레드 벨트를 이동시키기 위해 상기 공동 입력 샤프트의 회전을 원하는 회전 속도로 전환하는 변속기를 포함하며,
상기 무한 트레드 벨트에 대해 동력을 전달하기 위한 적어도 하나의 오버러닝 클러치 또는 프리휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 손으로 동력이 발생되는 트레드밀.As a treadmill that generates power by hand with a frame and an endless tread belt mounted in the frame,
A first and second handle, wherein the first handle is connected to a first handle shaft and the second handle is connected to a second handle shaft, the two handle shafts
Connected by a pair of gears on the first and second handle shafts, the first handle pivoting around the first handle shaft, the second handle pivoting around the second handle shaft and , Spring or rubber cushioning function and energy storage function material are used to limit the maximum range of motion of the handle;
A drive train mounted on the frame to transmit power from the first and second handles to the endless tread belt, the drive train
First and second handle shafts connected to each other by a pair of gears on the first and second handle shafts, wherein one end of the first handle shaft is connected to a lower end of the first handle and the second One end of the handle shaft is connected to the lower end of the second handle,
A first chain wheel or belt-wheel engaged with a first freewheel on a common input shaft and positioned on the first handle shaft and a first chain wheel or belt-wheel engaged with a second freewheel on a common input shaft and positioned on the second handle shaft, or Including a belt-wheel,
And a transmission for converting the rotation of the common input shaft to a desired rotational speed in order to move the endless tread belt within a speed range consistent with a user's walking or running pace,
A treadmill generating power by hand, comprising at least one overrunning clutch or a freewheel for transmitting power to the endless tread belt.
The method of claim 15, wherein the first and second freewheels located on the common input shaft have the same freewheeling direction, and the first and second chain wheels or belt wheels located on the first and second handle shafts are chains or A hand-powered treadmill, characterized in that the belt engages the first and second freewheels located on a common input shaft.
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