KR20210097594A - 하이브리드 운동기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 운동 기구에 관한 것으로, 사용자가 일단을 파지하고 힘을 인가하는 제1 스트랩; 상기 제1 스트랩이 결합되고 상기 제1 스트랩에 운동 부하를 인가하는 운동 부하부; 및 상기 운동 부하부가 설치되는 프레임;을 포함하고, 상기 운동 부하부는, 상기 프레임에 자유 회전 가능하게 설치되고 상기 제1 스트랩이 권취되는 제1 풀리, 상기 제1 풀리와 함께 회전하며, 회전에 대해 회전 관성력을 갖는 하나 이상의 관성휠, 상기 제1 풀리의 회전에 대해 부하로서 작용하는 무게를 갖는 무게추, 상기 제1 풀리와 함께 회전하고, 일단에 상기 무게추가 결합된 제2 스트랩이 권취되는 제2 풀리를 포함한다. 그 밖의 다양한 실시 예들이 가능하다.

Description

하이브리드 운동기구{HYBRID EXERCISE EQUIPMENT}

본 명세서는 2020년 01월 30일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2020-0011431호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 발명에 포함된다.

본 발명은 하이브리드 운동 기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 중력과 회전 관성력을 결합하여 운동 부하를 생성하며, 근육성장운동이나 재활운동에 사용하는 운동기구에 관한 것이다.

신체근육 운동기구는 운동부하를 필요로 한다. 따라서, 운동자의 근육운동방향과 반대방향으로 운동저항을 줄 수 있도록 하는 안전하고 경제적인 방법이 다양하게 고안되어 왔다.

여러 단계의 부하를 만들도록 여러 개의 하중 무게추로 인한 중력을 이용하는 원리가 가장 많이 사용되고 있다. 또한, 탄성(스프링, 고무, 패브릭)밴드를 사용하거나, 기체저항(공기마찰)식, 유체저항(물마찰)식, 자석저항(척력)식, 유압저항으로 운동부하를 생성하는 운동기구가 알려지고 있으며 각각의 운동방식에는 다음과 같은 장단점이 있다.

중력을 이용하는 무게추 운동은 운동기구 전체가 무겁고 커서 넓은 공간을 필요로 하며, 운동자가 바뀔 때마다 매번 알맞은 무게추를 바꾼 후에야 운동을 시작하여 번거롭고, 무게추가 여러 개 세트로 있어야 하며, 잡아당길 때 항상 일정하게 단조로운 하중이라서 근육자극이 비효율적으로 이루어진다.

탄성력을 이용하는 고무밴드 운동은 운동자 땀에 의한 고온 다습 환경에 노출되면 고무 수명이 줄어들며 저렴한 밴드는 운동 중 잘 끊어지거나 냄새가 심하다. 따라서 운동자 역량에 따라 강도가 다른 밴드 일체를 완비하는 비용이 지속적으로 요구된다. 또한, 밴드 운동은 당길수록 힘이 더 필요하기에 초보자는 운동부하 조절이 힘들며, 근력 강화보다는 근기능 강화 운동에 적합한 요가 내지 필라테스에 주로 사용되고 있다.

스프링 운동은 운동 기구를 당기거나 압축하는 동안에만 운동 효과가 생기며, 직선운동용과 회전운동용 기구를 별도로 구비하여야 하며, 초보자가 운동부하 조절을 하는 것이 용이하지 않다.

런닝머신, 트레드밀을 이용한 전기 모터식 운동은 전력사용에 따른 비용이 발생하며, 운동 시에 충격이 지속적으로 발생하여 층간 소음의 문제가 발생할 여지가 있으며, 하체 또는 상체운동만 가능하여 추가적인 운동기구가 더 필요하다.

마찰저항을 이용한 공기 저항식 운동은 공기저항으로 인한 소음이 심하고, 주로 하체운동이라 상체운동 기구가 별도로 필요하다. 또한, 물속 자전거운동은 운동 중 좌우균형을 잃기 쉬어 부상의 위험이 있다.

마지막으로, 부력을 이용한 물저항식 운동은 물이 유동할 때 발생하는 소음으로 가정의 욕조에서 수행하기 곤란하여 별도의 시설이 구비된 장소로 가야하는 번거로움이 있으며, 물속에서 미끄러지거나 아령과 같은 보조기구를 놓쳐 부상을 당할 위험이 있다. 또한, 부력이 작용하여 근육을 강하게 자극할 수 없어 근육강화보다는 재활치료에 더 집중되어 있다.

종래의 운동기구는 중력, 탄성력 등의 여러 방법 중 한 개의 운동부하 생성원리로 작동되고 있다. 중력만을 이용한 운동기구는 무게추의 개수가 운동 전에 선정되므로 운동이 시작되면 부하변동이 용이하지 않다. 탄성(스프링, 고무, 패브릭)을 이용한 운동기구는 탄성(스프링, 밴드)변형이 커지는 방향으로 하중이 증가되는 일방향성 부하변동만이 가능하다.

운동자는 운동목적에 따라 균일한 운동부하를 원하기도 하고, 목적에 따라 순간마다 빠르게 변화되는 운동부하에 대하여 근육이 적응할 수 있는 운동을 원하기도 한다. 이런 목적을 충족할 수 있는 운동기구를 한가지 종류의 운동부하로는 용이하게 얻을 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 기존의 운동부하 생성원리를 두 개 이상 적절히 결합한다면, 운동중에 운동부하를 일정하게 유지하거나 임의방향으로 변동 가능할 뿐 아니라 운동부하의 가용범위도 용이하게 증가시킬 수 있는 운동기구가 될 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 운동기구의 단점을 해결하기 위해 중력 및 회전 관성력을 복합적으로 운동 부하로 이용하는 하이브리드 운동 기구를 제공하려는 것이다.

본 발명에 따른 하이브리드 운동 기구는, 사용자가 일단을 파지하고 힘을 인가하는 제1 스트랩; 상기 제1 스트랩이 결합되고 상기 제1 스트랩에 운동 부하를 인가하는 운동 부하부; 및 상기 운동 부하부가 설치되는 프레임;을 포함하고, 상기 운동 부하부는, 상기 프레임에 자유 회전 가능하게 설치되고 상기 제1 스트랩이 권취되는 제1 풀리, 상기 제1 풀리와 함께 회전하며, 회전에 대해 회전 관성력을 갖는 하나 이상의 관성휠, 상기 제1 풀리의 회전에 대해 부하로서 작용하는 무게를 갖는 무게추, 상기 제1 풀리와 함께 회전하고, 일단에 상기 무게추가 결합된 제2 스트랩이 권취되는 제2 풀리를 포함한다.

또한, 상기 운동 부하부는, 상기 제1 풀리가 장착되는 제1 회전축, 상기 관성휠과 상기 제2 풀리가 장착되는 제2 회전축 및 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축에 각각 마련되고 소정의 기어비를 갖는 적어도 한 쌍 이상의 기어를 더 포함하며, 상기 제1 풀리는, 상기 제2 풀리 및 상기 관성휠과 상기 적어도 한 쌍 이상의 기어의 맞물림에 의해 함께 회전한다.

또한, 상기 하나 이상의 관성휠은 복수 개가 교체 가능하게 구비된다.

또한, 상기 프레임은, 지면에 놓이는 베이스 및 일단은 상기 베이스와 결합하고 타단은 수직으로 연장되는 2 개의 스탠딩 바를 포함하고, 상기 2 개의 스탠딩 바 각각에는 상기 운동 부하부가 각각 설치된다.

또한, 상기 제1 스트랩에 일정값 이상의 하중이 작용하면 수축하여 하중을 감쇄하는 댐핑부를 더 포함한다.

또한, 상기 댐핑부는, 상기 프레임에 일단이 연결되는 댐퍼 및 상기 댐퍼의 타단에 결합되고, 상기 프레임을 따라 슬라이딩 가능하게 구비되고, 상기 제1 스트랩이 권취되는 제3 풀리를 포함하고, 상기 제1 스트랩에 일정값 이상의 하중이 작용하면 상기 댐퍼가 길이 방향으로 압축되어 상기 제3 풀리가 변위되었다 회복한다.

또한, 상기 제1 스트랩에 작용하는 하중을 측정하는 제1 센서; 상기 제1 풀리의 회전 속도를 측정하는 제2 센서; 상기 제1 센서가 송신하는 하중 값 및 상기 제2 센서가 송신하는 회전 속도값을 기반으로 소모되는 칼로리를 계산하는 계산부; 및 상기 계산부에서 도출된 칼로리를 표시하는 표시부를 더 포함한다.

본 발명에 따른 하이브리드 운동기구는, 운동 부하를 운동자가 스스로 임의로 조절할 수 있고 회전 관성력과 중력이 조합되어 연속적인 신장성 운동이 효과적으로 가능한 운동기구이다.

또한, 본 발명에 따른 하이브리드 운동기구는 회전 관성력에 의한 운동 부하로 인하여 운동 부하를 생성하는데 필요한 무게추(중량블록)의 개수가 감소하기 때문에 기구의 경량화가 가능하고, 이동성이 우수하다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 운동기구의 측면도이다.
도 3은 도 1의 A 부분에 대한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구의 운동 부하부를 도시한다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구의 운동 부하부의 일 작동 상태를 도시한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구의 구성과 작용을 설명한다.

본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.

도 1 및 도 2는, 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구의 사시도 및 측면도이다. 도 3은 도 1의 A 부분에 대한 확대도로서 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구의 운동 부하부를 도시한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구(1000)는 프레임(100), 운동 부하부(200), 제1 스트랩(300) 및 댐핑부(400)를 포함한다.

프레임(100)은 베이스(110), 스탠딩 바(120), 지지대(130) 및 안전바(140)로 구성되며, 운동자에게 운동 기구(1000)를 사용할 수 있는 공간을 제공하고 운동 기구의 다른 구성 요소들을 지지한다.

베이스(110)는 운동 기구의 하부 골격을 형성한다. 베이스(110)는 판상 구조로 형성되어 운동 기구의 설치 장소에 안정적으로 설치될 수 있게 하고, 운동자가 운동 기구(1000)을 안정적으로 사용할 수 있는 운동 공간을 만들어준다.

스탠딩 바(120)는 일단은 베이스(110)의 일 부분과 결합하고 타단은 길이 방향으로 연장 형성된다. 본 실시 예에서, 스탠딩 바(120)는, 베이스의 좌우의 양측에 2개로 형성된다. 스탠딩 바(120)는 후술할 운동 부하부(200), 제1 스트랩(300) 및 댐핑부(400)를 지지한다.

본 실시 예에서, 지지대(130)는 좌우 양측에 세워진 2개의 스탠딩 바(120)를 연결하며, 후술할 운동 부하부(200)가 설치되는 제1 지지대(131), 제1 지지대(131)와 나란히 배열되는 제2 지지대(132) 및 2개의 스탠딩 바(120)의 단부를 연결하고 제1 스트랩(300)을 지지하는 제3 지지대(133)로 구성된다. 지지대(130)는 운동 기구(1000)의 구성 요소를 지지하기 위해 추가될 수 있다.

안전바(140)는 일단은 베이스(110)와 연결되고 타단은 스탠딩 바(120)의 일측과 연결되며, 베이스(110)의 양측에 한 쌍으로 형성된다. 안전바(140)는 스탠딩 바에 작용하는 힘을 분산시키고 운동 기구에 가해지는 힘을 균형적으로 지지하도록 한다. 또한, 안전바(140)는 운동자가 운동 중 균형을 잃었을 때 잡을 수 있는 지지 도구 역할을 한다.

상기 하이브리드 운동 기구(1000)는, 운동 부하부(200)가 형성하는 회전 관성력과 중력이 조합된 운동 부하가 제1 스트랩(300)에 작용하고 운동자는 상기 제1 스트랩(300)에 가해지는 운동 부하, 즉, 장력에 의해 근육의 신장성 운동이 가능한 운동 기구다. 운동 부하부(200)는 관성휠에 의한 회전 관성력 및 무게추에 의한 중력으로 운동 부하를 생성하고 제1 스트랩(300)에 전달한다.

본 실시 예에서, 운동 부하부(200)는 한 쌍이 마련되는데, 각각의 운동 부하부(200)는 브라켓(211)에 의해 스탠딩 바(120)의 후면 및 제1 지지대(131)에 고정 설치되고, 2 개의 스탠딩 바(120)에 각각 설치된다. 각각의 운동 부하부(200)는, 관성휠의 회전을 통해 회전 관성력의 운동 부하를 생성하고, 무게추의 승강을 통해 중력의 운동 부하를 생성한다.

운동 부하부(200)는 회전 관성력 및 중력이 조합된 운동 부하를 생성하기 위해 제1 스트랩(300)이 권취되는 제1 풀리(210), 제1 풀리의 회전과 연동하여 회전하는 관성휠(220) 및 일단에 무게추(233)가 연결된 제2 스트랩(231)이 권취되고 제1 풀리의 회전과 연동하여 회전하는 제2 풀리(230)를 포함한다.

제1 풀리(210), 관성휠(220) 및 제2 풀리(230)는 자유 회전 가능한 상태로 브라켓에 의해 프레임(100)에 고정 설치된다. 제2 풀리(230)와 관성휠(220)은 하나의 축에 설치되어 함께 회전하여 관성휠(220)의 회전 관성력이 제2 풀리(230)에 작용한다.

또한, 운동 부하부(200)는 제1 풀리의 회전과 관성휠 및 제2 풀리의 회전을 연동시키며 서로 맞물리는 한 쌍의 기어(240)를 더 포함한다. 제1 기어(241)은 제1 풀리(210)에 고정되어 함께 회전하고 제2 기어(242)는 제2 풀리(230)와 동축에 설치되어, 제1 기어(241)와 제2 기어(242)의 맞물림에 의해 제1 풀리(210)와 제2 풀리(230)는 상호 간에 회전력을 전달할 수 있게 된다. 또한, 제1 기어(241)와 제2 기어(242)의 기어비에 의해 제1 풀리의 회전 속도와 관성휠 및 제2 풀리의 회전 속도 사이의 비율이 조절된다. 도시된 실시 예에서는 한 쌍의 기어를 포함하는 운동 부하부(200)를 도시하고 있지만, 다른 실시 예에서 운동 부하부(200)는 적어도 한 쌍 이상의 기어를 가짐으로써 제1 풀리와 관성휠 및 제2 풀리 사이에 회전력을 전달하고, 이들 사이의 회전 속도 비율도 조정할 수 있다.

제1 스트랩(300)은 운동 부하부(200)에서 생성되는 운동 부하를 운동자에게 전달하는 매개이고, 운동 부하를 전달하는 과정에서 운동자는 운동을 하게 된다. 제1 스트랩(300)은 운동자가 신장력을 가하는 수단으로 일단은 운동 부하부(200)와 연결되고 타단은 손잡이(301)가 형성되어 있다.

제1 스트랩(300)은 일단은 제1 풀리(210)에 고정되어 제1 풀리의 외주면에 권취되고 타단에 형성된 손잡이(301)는 운동자가 용이하게 파지할 수 있도록 스탠딩 바(120)의 전면에 배치된다. 제1 스트랩(300)을 스탠딩 바(120)의 전면에 배치하도록 제1 스트랩(300)의 연장 경로를 바꾸는 제3 지지대(133) 상에 회전 가능하게 설치되는 제5 풀리(310)가 구비된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 스트랩(300)의 일단은 제1 풀리에 형성된 요입부(215)에 고정된다. 요입부(215)의 내부에 제1 스트랩의 일단을 고정하는 볼트나 나사 등의 체결구가 설치될 수 있다.

제1 스트랩(300)은, 운동자의 당기는 힘에 의해 제1 풀리(210)가 회전하면서 풀린다. 이 때, 제1 스트랩(300)이 제1 풀리(210)에 권취되는 방향이 바뀔 수 있다.

운동 부하부(200)는, 운동자가 제1 스트랩(300)을 당기기 시작하면 운동 부하를 생성한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 운동자가 손잡이를 파지하고 제1 스트랩(300)을 당겨서 제1 풀리를 회전시키기 위해서는 제1 풀리의 회전과 연동되는 관성휠 및 제2 풀리가 모두 회전해야 한다. 이 때, 운동 부하부(200)는 정지 상태의 관성휠(220)을 회전시키기 위한 토크에 대한 운동 부하 및 무게추(233)를 들어 올리는 힘에 대한 운동 부하를 동시에 생성하며 생성된 운동 부하는 제1 스트랩(300)을 통해 운동자에게 전달된다.

또한, 운동 부하부(200)는 운동자가 제1 스트랩(300)을 당기는 힘을 제거하더라도 다음과 같이 동작한다. 일단 회전을 시작한 관성휠(220)은 관성에 의해 동일 방향으로 계속 회전하게 되고, 관성휠(220)의 회전과 연동되는 제1 풀리(210)도 회전하면서 풀렸던 제1 스트랩(300)을 다시 권취하고, 관성휠(220)의 회전과 연동되는 제2 풀리(230)도 회전하면서 제2 스트랩(231)을 계속 감게 되고 무게추(233)를 올리게 된다. 이 동작으로, 운동 부하부(200)는 관성휠의 회전 관성력에 의한 운동 부하 및 무게추의 중력에 의한 운동 부하를 생성하고 생성된 운동 부하를 제1 스트랩을 통해 운동자에게 제공한다. 이 경우, 운동자는 감기는 제1 스트랩에 작용하는 회전 관성력과 중력이 조합된 운동 부하에 저항하면서 운동 효과를 얻게 된다.

관성휠(220)의 회전에 의해 생성되는 회전 관성력에 의한 운동 부하는 관성휠(220)의 관성 모멘트 및 회전 속도에 의해 그 크기가 조절될 수 있다. 관성휠(220)은, 운동 부하를 조절할 수 있도록 보다 중량이 높은 다른 관성휠로 교체되거나, 다수 개가 적층되는 형태로 교체 가능하게 구비되어 전체 중력을 높일 수 있도록 구성된다.

또한, 운동 기구(1000)을 이용하는 운동자는 스스로 제1 스트랩(300)을 당기는 힘을 조절함으로써 관성휠(220)의 회전 속도를 조절하고 자신에 알맞은 운동 부하를 조절할 수 있다. 즉, 제1 스트랩을 당기는 속도를 증가시키면 운동 부하부가 생성하는 회전 관성력에 의한 운동 부하가 증가하고, 제1 스트랩을 당기는 속도를 감소시키면 운동 부하부가 생성하는 회전 관성력에 의한 운동 부하가 감소한다.

또한, 제1 풀리의 회전과 관성휠의 회전을 연동시키는 기어(240)의 기어비를 조절하여 관성휠의 회전 속도를 조절함으로써 회전 관성력에 의한 운동 부하의 크기의 조절이 가능하다. 나아가, 본 실시 예와 달리 일정한 기어비를 갖는 다른 기어를 추가 설치하여 제1 풀리의 회전 속도에 대한 관성휠의 회전 속도의 비를 조절하여 운동 부하부가 생성하는 회전 관성력에 의한 운동 부하를 조절할 수 있다.

무게추(233)의 승강에 의해 생성되는 중력에 의한 운동 부하는 무게추가 가속도 운동하지 않는 이상 무게추의 중량에 의해 그 크기가 조절된다. 운동 부하부(200)가 생성하는 회전관성력에 의한 운동 부하의 크기와 중력에 의한 운동 부하의 크기는 독립적으로 조절 가능하다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구(1000)는 제1 스트랩(300)에 과도한 운동 부하가 전달되어 운동자에게 치명적인 근육 손상을 주는 것을 방지하기 위해 제1 스트랩에 일정 이상의 과하중이 걸리면 과하중의 적어도 일부를 소산시키는 댐핑부(400)가 구비된다.

댐핑부(400)는 제1 스트랩(300)에 과하중이 작용하면 길이 방향으로 압축되는 댐퍼(410)와 제1 스트랩에 작용되는 하중을 댐퍼에 전달하는 제3 풀리(420)를 포함한다. 댐핑부(400)는, 제1 스트랩에 일정값 이상의 하중이 작용하면 댐퍼(410)가 길이 방향으로 압축 변형되고, 제1 스트랩(300)의 적어도 일부가 권취된 제3 풀리(420)가 변위되었다 복귀되는 왕복 운동하도록 작동한다.

본 실시 예에서, 댐핑부(400)는 스탠딩 바(120)의 후면에 길이 방향을 따라 운동 부하부(200)의 상측에 설치된다. 댐핑부(400)의 설치를 위해 스탠딩 바(120)의 후면에 고정 설치되고 관통홀을 갖는 설치 부재(440)가 구비되고, 설치 부재(44)의 일 외면을 따라 댐퍼(410)와 댐퍼(410)의 일단과 연결된 제3 풀리(420)가 설치 부재(440)의 길이 방향으로 변위 가능하게 설치된다. 제1 스트랩에 걸린 과하중이 효율적으로 댐퍼에 전달될 수 있도록 제1 스트랩의 제5 풀리(310)와 제3 풀리(420) 사이의 연장 방향을 전환하는 제4 풀리(430)가 설치 부재(440)의 관통홀의 일측에 구비된다.

도면에는 도시하지 않았지만, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구(1000)는 센서부, 계산부, 표시부를 더 포함하고, 제1 스트랩에 작용하는 하중과 제1 풀리의 회전 속도를 감지하고 운동자가 상기 운동 기구를 이용하여 운동하는 동안에 소모한 칼로리를 계산하고, 운동자에게 계산된 칼로리 정보를 제공할 수 있다.

센서부는 제1 풀리에 고정되는 제1 스트랩의 일단에 배치되어 제1 스트랩에 작용하는 하중, 즉, 장력을 측정하는 하중 센서와 제1 풀리가 설치된 브라켓 상에 배치되어 제1 풀리의 회전 속도를 측정하는 회전속도 센서를 포함한다.

계산부는 센서부와 전기적으로 연결되어 하중 센서가 송신하는 제1 스트랩에 작용하는 하중 값 및 회전속도 센서가 송신하는 회전 속도값을 기반으로 운동자가 소모한 칼로리를 계산하도록 설정된다. 계산부는 운동 기구가 작동하는 동안 실시간으로 소모 칼로리를 실시간으로 계산한다.

표시부는 스탠딩 바의 전면 측에 배치되어 계산부가 계산한 소모 칼로리 정보를 실시간으로 표시하고 운동자에게 제공한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구의 운동 부하부를 도시한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구의 운동 부하부(201)는 일 실시 예에 따른 운동 부하부(200)과 달리 기어를 구비하지 않고 제1 풀리(210)의 회전 축과 관성휠(220) 및 제2 풀리(230)의 회전 축이 일체로 형성된 구조를 가지며, 제1 풀리(210)의 회전과 관성휠(220) 및 제2 풀리(230)의 회전은 서로 연동된다. 상기 운동 부하부(201)에서 일 실시 예에 따른 운동 부하부(200)와 동일한 구성 요소에 대한 설명은 상기한 바와 같으므로 생략한다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구의 운동 부하부의 일 작동 상태를 도시한다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 운동 기구의 운동 부하부(200)는 운동자가 파지하고 힘을 가하는 제1 스트랩이 권취된 제1 풀리의 회전과 관성휠의 회전 및 일단에 무게추가 달린 제2 스트랩이 권취된 제2 풀리의 회전이 연동됨으로써 관성휠의 회전 관성력에 의한 운동 부하 및 무게추의 중력에 의한 운동 부하를 생성하고, 회전 관성력에 의한 운동 부하 및 중력에 의한 운동 부하가 조합된 운동 부하를 제1 스트랩을 통해 운동자에게 제공한다. 이 경우, 운동자는 제1 스트랩에 작용하는 회전 관성력과 중력이 조합된 운동 부하로 운동 효과를 얻게 된다.

먼저, 도 5를 참조하면, 운동자가 제1 스트랩(300)을 당기기 시작하면 제1 스트랩(300)이 제1 풀리에서 풀리면서 제1 풀리(210), 관성휠(220), 및 제2 풀리(230)가 일 방향으로 회전한다. 제2 풀리의 일 방향으로의 회전으로 제2 스트랩은 제2 풀리에 감기고 무게추는 바닥에서 상승한다. 이 때, 운동 부하부(200)는 정지 상태의 관성휠(220)을 회전시키는 토크로 인한 운동 부하 및 무게추(233)를 들어 올리는 중력에 대항하는 운동 부하를 동시에 생성하며, 생성된 운동 부하는 제1 스트랩(300)을 통해 운동자에게 전달된다.

다음으로, 운동자가 제1 스트랩(300)을 당기는 힘을 제거하더라도 일단 회전을 시작한 관성휠(220)은 관성에 의해 상기 일 방향으로 계속 회전하게 되고, 관성휠(220)의 회전과 연동되는 제1 풀리(210)도 상기 일 방향으로 계속 회전하므로, 제1 스트랩(300)은, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 풀리(210)에 고정된 일단이 드러나도록 완전히 풀어진 후 도 7에 도시된 바와 같이 처음의 권취 방향과 반대 방향으로 권취된다. 관성휠(220)의 회전과 연동되는 제2 풀리(230)도 상기 일 방향으로 계속 회전하므로, 무게추(233)는 계속 상승한다. 이 동작으로, 운동 부하부(200)는 관성휠의 회전 관성력에 의한 운동 부하 및 무게추의 중력에 의한 운동 부하를 생성하고 생성된 운동 부하를 제1 스트랩을 통해 운동자에게 제공한다. 이 경우, 운동자는 감기는 제1 스트랩에 작용하는 회전 관성력과 중력이 조합된 운동 부하에 저항하면서 운동 효과를 얻게 된다.

도 8을 참조하면, 제1 스트랩(300)이 제1 풀리(210)에 다 감긴 상태가 되면 관성휠(220)은 더 이상 회전하지 않고 무게추(233)의 위치 변화도 없다. 다시 운동자가 제1 스트랩(300)을 당기기 시작하면 그 전과 다른 방향으로 권취된 제1 스트랩(300)이 제1 풀리에서 풀리면서 제1 풀리(210), 관성휠(220), 및 제2 풀리(230)가 상기 일 방향과 반대 방향으로 회전한다. 제2 풀리의 상기 일 방향과 반대 방향으로의 회전으로 제2 스트랩은 제2 풀리에서 풀리고 무게추는 일정한 속도로 바닥으로 하강한다. 이 때, 운동 부하부(200)는 일시 정지했던 관성휠(220)을 상기 다른 방향으로 회전시키는 토크로 인한 운동 부하 및 무게추(233)의 중력에 대항하는 운동 부하를 동시에 생성하며, 생성된 운동 부하는 제1 스트랩(300)을 통해 운동자에게 전달된다.

Claims (7)

1. 사용자가 일단을 파지하고 힘을 인가하는 제1 스트랩;
   상기 제1 스트랩이 결합되고 상기 제1 스트랩에 운동 부하를 인가하는 운동 부하부; 및
   상기 운동 부하부가 설치되는 프레임;을 포함하고,
   상기 운동 부하부는,
   상기 프레임에 자유 회전 가능하게 설치되고 상기 제1 스트랩이 권취되는 제1 풀리,
   상기 제1 풀리와 함께 회전하며, 회전에 대해 회전 관성력을 갖는 하나 이상의 관성휠,
   상기 제1 풀리의 회전에 대해 부하로서 작용하는 무게를 갖는 무게추,
   상기 제1 풀리와 함께 회전하고, 일단에 상기 무게추가 결합된 제2 스트랩이 권취되는 제2 풀리를 포함하는 것인, 하이브리드 운동 기구.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 운동 부하부는,
   상기 제1 풀리가 장착되는 제1 회전축, 상기 관성휠과 상기 제2 풀리가 장착되는 제2 회전축 및 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축에 각각 마련되고 소정의 기어비를 갖는 적어도 한 쌍 이상의 기어를 더 포함하며,
   상기 제1 풀리는, 상기 제2 풀리 및 상기 관성휠과 상기 적어도 한 쌍 이상의 기어의 맞물림에 의해 함께 회전하는 것인, 하이브리드 운동 기구.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 하나 이상의 관성휠은 복수 개가 교체 가능하게 구비되는, 하이브리드 운동 기구.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 프레임은, 지면에 놓이는 베이스 및 일단은 상기 베이스와 결합하고 타단은 수직으로 연장되는 2 개의 스탠딩 바를 포함하고,
   상기 2 개의 스탠딩 바 각각에는 상기 운동 부하부가 각각 설치되는, 하이브리드 운동 기구.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 스트랩에 일정값 이상의 하중이 작용하면 수축하여 하중을 감쇄하는 댐핑부를 더 포함하는, 하이브리드 운동 기구.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 댐핑부는,
   상기 프레임에 일단이 연결되는 댐퍼; 및
   상기 댐퍼의 타단에 결합되고, 상기 프레임을 따라 슬라이딩 가능하게 구비되고, 상기 제1 스트랩이 권취되는 제3 풀리를 포함하고,
   상기 제1 스트랩에 일정값 이상의 하중이 작용하면 상기 댐퍼가 길이 방향으로 압축되어 상기 제3 풀리가 변위되었다 회복되는, 하이브리드 운동 기구.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 스트랩에 작용하는 하중을 측정하는 제1 센서;
   상기 제1 풀리의 회전 속도를 측정하는 제2 센서;
   상기 제1 센서가 송신하는 하중 값 및 상기 제2 센서가 송신하는 회전 속도값을 기반으로 소모되는 칼로리를 계산하는 계산부; 및
   상기 계산부에서 도출된 칼로리를 표시하는 표시부를 더 포함하는, 하이브리드 운동기구.

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