WO2022114304A1 - 솔레노이드 기반의 하중조절장치 - Google Patents

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WO2022114304A1
WO2022114304A1 PCT/KR2020/017200 KR2020017200W WO2022114304A1 WO 2022114304 A1 WO2022114304 A1 WO 2022114304A1 KR 2020017200 W KR2020017200 W KR 2020017200W WO 2022114304 A1 WO2022114304 A1 WO 2022114304A1
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박창현
동승환
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주식회사 유피와이
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Definitions

  • the present invention relates to a solenoid-based load control device, and more particularly, by adjusting the power intensity supplied to the solenoid-based electromagnet to change the magnetic force strength between the solenoid-based electromagnet and the fixed magnet, and to apply a strong load by changing the magnetic force strength It relates to a load control device that enables high-intensity muscle strength exercise without inter-floor noise even in a home by providing it.
  • the fitness center is equipped with various exercise equipment, and the exercise equipment allows muscle training by a combination of a plurality of weights or spring tension.
  • Korean Patent Registration No. 10-1062438 (registered on Aug. 30, 2011; hereinafter referred to as 'Prior Document 1') suggests a fitness equipment that assists with weights.
  • the prior document 1 is equipped with an air cylinder to assist the weight provided in the fitness equipment to provide a device that can help the user's exercise without an assistant to increase the exercise effect.
  • Prior Document 1 is difficult to use in communal living environments such as apartment villas, because it still uses weights.
  • Korean Patent Registration No. 10-1671504 (registered on Oct. 26, 2016; hereinafter referred to as 'Prior Document 2') suggests a load control device used in fitness equipment.
  • the weight coupled to the end of the wire on the other side is moved to make the movement, but the weight is controlled by the horizontal plate whose inclination is adjusted by the cylinder.
  • the preceding document 2 also has a weight, weight noise may be generated in the process of reciprocating the weight on the horizontal plate, so it is not suitable in a communal residential environment.
  • the purpose of the present invention is to provide a load control device that can provide a similar load without using a weight and can control the size of the provided load, thereby suppressing noise generated by the load providing means.
  • Solenoid-based load control device of the present invention for solving the above problems,
  • a load control device installed in a muscle strength exercise device to provide a load comprising: a cylinder body; a stator magnet stopper mounted on both ends of the cylinder to close the inside and having a different polarity; a solenoid piston mounted on the inner wall of the cylinder to be movable in the axial direction and having magnetism when power is applied; a pulling line coupled to the solenoid piston and connected to an external pulling action member by inserting a stationary magnetic stopper having the same polarity as that of the solenoid piston among the stationary magnetic stoppers; and a control unit electrically connected to the solenoid piston to regulate power supply and supply strength.
  • the stationary magnet stopper includes a stationary magnet and a stopper body that surrounds the stationary magnet and is opened only inwardly to provide magnetic force, the stopper body having an inner end side coupled with a cylinder and a hinge coupling portion on the outer surface It may be formed so as to be rotatably coupled to the frame of the exercise device.
  • a plurality of detection sensors are mounted on the inner wall of the cylinder in the longitudinal direction, the detection sensor detects the passing solenoid piston and transmits a detection signal to the control unit, and the control unit provides load by the movement distance and power strength of the solenoid piston It is possible to provide the amount of momentum information by calculating the amount of exercise from the external device or the display unit of the exercise device.
  • the solenoid piston may further form a coating layer made of plastic or synthetic resin on the side contacting the cylinder inner wall to reduce frictional force with the cylinder inner wall.
  • guide projections or guide grooves are formed on the inner wall of the cylinder and the outer surface of the solenoid piston to prevent the solenoid piston from rotating about the moving axis during reciprocating movement.
  • FIG. 1A is a schematic view showing a load adjusting device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 1b is a schematic diagram showing a lower body strength exercise equipment equipped with a load control device of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a stator magnet stopper according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a schematic diagram showing a signal transmission line in which a detection sensor is mounted on the inner wall of the cylinder according to the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing a solenoid piston according to the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a cylinder and a solenoid piston having a guide protrusion and a guide groove according to the present invention.
  • FIG. 1A is a schematic diagram showing a load control device according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic diagram showing a lower body strength exercise device equipped with a load control device of the present invention.
  • the load control device 10 is coupled to one side of the strength training device to provide a load force, thereby enabling strength training without a weight.
  • the load control device 10 includes a cylindrical cylinder 20, a stationary magnetic stopper 30 coupled to both ends of the cylinder, a solenoid piston 40 moving inside the cylinder, and pulling the solenoid piston to one side. It is configured to include a pulling line 50 and a control unit 60 that supplies power to the solenoid piston to have magnetism.
  • the cylinder 20 is formed as a transparent tube body so that the movement of the inside can be visually confirmed from the outside, or it is made of a non-metal that can block the transmission of magnetic force to the outside to prevent the transfer of magnetic force to adjacent parts. .
  • the fixed magnet stopper 30 is a stopper coupled to both ends of the cylinder 20 to close the cylinder 20 .
  • the static magnet stopper 30 has different polarities, so that when the solenoid piston 40 inside has magnetism, an action of pulling or pushing it to either side is generated.
  • the stationary magnet stopper 30 includes a stationary magnet 31 having a magnetism and a stopper body 32 surrounding the stationary magnet.
  • the stopper body 32 contains a stationary magnet, but opens in opposite directions of the two stopper bodies disposed at both ends of the cylinder to expose the stationary magnet, and the opposite end side in the inner direction is coupled to the cylinder 20 means are formed.
  • the coupling means may be applied with an interference fitting method, but it is preferable to apply a screw coupling method to prevent detachment during movement.
  • a hinge coupling part 33 is formed on the outer surface in the axial direction of the stopper body 32 .
  • the hinge coupling part may be provided in various forms as a connection member rotatably coupled to the frame of the strength exercise machine.
  • the hinge coupling part 33 is formed only on one side of the fixed magnetic stopper 30 of both sides of the cylinder 20 to be rotatably fixedly coupled to the frame of the muscle strength exercise device, and the other fixed magnetic stopper 30 ) is configured such that the pulling line 50 is inserted.
  • the solenoid piston 40 is mounted inside the cylinder 20 and guided to the inner wall of the cylinder so as to be movable in the axial direction.
  • the solenoid piston 40 is formed as a plate or column having a cross section corresponding to the vertical end of the cylinder, and is electrically connected to the control unit 60 so that power is supplied by the intermittent control of the control unit.
  • power may be supplied through the pulling line by including an electric wire in the pulling line 50 coupled to one side of the solenoid piston 40 .
  • the pulling line 50 has been described in the form of a line, but may be formed of a rod or tube body, and one end is connected to the solenoid piston 40 and the other end is a pulling action member 91 to which a pulling force acts for muscle strength exercise.
  • a pulling force acts for muscle strength exercise.
  • it is connected to a hinge rotation member or a handle.
  • the pulling line 50 is connected to the external pulling action member 91 by inserting a fixed magnetic stopper 30 in which the hinge coupling part is not formed, and receives the pulling force from the pulling action member to move the solenoid piston 40 to one side. Perform the exercise while pulling.
  • the control unit 60 is electrically connected to each part of the load control device to control whether or not power is supplied. That is, it is electrically connected to the solenoid piston 40 of the load control device so that the solenoid piston 40 can have magnetism depending on whether power is supplied or not.
  • control unit 60 forms a strength control unit to adjust the power intensity supplied to the solenoid piston 40 so that the magnetic force strength between the solenoid piston and the stationary magnet 31 is adjusted, so that the load intensity provided by the load control device can make it possible to control
  • the load control device 10 configured as described above forms a through hole passing through the inside and outside at both ends of the cylinder 20 or at least at the end side close to the hinge coupling part 33 to move the solenoid piston Accordingly, the internal air is discharged and the external air is introduced, so that the reciprocating movement of the solenoid piston can be made easily.
  • a plurality of detection sensors 21 may be mounted on the inner wall of the cylinder 20 in the longitudinal direction. Since the detection sensor 21 is disposed inside the cylinder inner wall, it is possible to prevent jamming when the solenoid piston 40 reciprocates.
  • the detection sensor 21 may detect the passing solenoid piston 40 and transmit a detection signal to the control unit 60 to enable calculation of the movement distance of the solenoid piston 40 .
  • control unit 60 receiving the signal from the detection sensor may calculate the momentum from the movement distance of the solenoid piston 40 and the magnitude of the load provided by the power intensity of the power supplied to the solenoid piston and provide the information.
  • the calculated amount of exercise information may be provided through the display unit 70 installed in the exercise device, or provided to a personal terminal wirelessly connected to the exerciser by providing a wireless communication unit in the control unit to be managed.
  • the solenoid piston 40 may further form a coating layer 41 made of plastic or synthetic resin on the side contacting the inner wall of the cylinder 20 .
  • the coating layer 41 is formed in a tubular shape having a certain thickness to prevent the magnetic part of the solenoid piston 40 from being directly in contact with the inner wall of the cylinder 20, and reduces friction with the inner wall of the cylinder when the solenoid piston reciprocates Only the repulsive force of the magnetic force can make a muscular workout
  • a guide projection 22 or a guide groove 42 is formed on the inner wall of the cylinder 20 and the outer surface of the solenoid piston 40 to rotate about the moving axis when the solenoid piston 40 reciprocates. it can be prevented
  • the magnetic force can control the amount of power supplied to the solenoid piston 40 to enable control of the strength, it is possible to replace the existing weight and suppress noise generation, so that it can be used in an apartment house.

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Abstract

본 발명은 솔레노이드 기반의 하중조절장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 솔레노이드 기반의 전자석으로 공급하는 전력세기를 조절하여 솔레노이드 기반 전자석과 고정자석 사이의 자력세기를 변화시키고, 자력세기 변화로 강한 하중을 제공하여 가정집 내에서도 층간소음없이 고강도의 근력운동이 가능하게 하는 하중조절장치에 관한 것이다.

Description

솔레노이드 기반의 하중조절장치
본 발명은 솔레노이드 기반의 하중조절장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 솔레노이드 기반의 전자석으로 공급하는 전력세기를 조절하여 솔레노이드 기반 전자석과 고정자석 사이의 자력세기를 변화시키고, 자력세기 변화로 강한 하중을 제공하여 가정집 내에서도 층간소음없이 고강도의 근력운동이 가능하게 하는 하중조절장치에 관한 것이다.
최근 들어 급격하게 일고 있는 웰빙(well-being) 붐과 함께, 식습관의 서구화로 인하여 촉발되는 성인병의 연령대가 점점 낮아지는 현상에 기인하여, 레저 활동뿐만 아니라 각종 실내,외 운동에 대한 사회 전반의 욕구가 증대되고 있는 실정이다.
이러한 사회 전반적인 추세에 부응하여, 대도시뿐만 아니라 중소도시에도 곳곳에 각종 체육시설들이 급증하는 추세에 있으며, 특히 날씨나 계절의 영향을 받지않고 운동을 하기에 적합한 헬스센터가 많이 각광을 받고 있다. 상기 헬스센터는 다양한 운동기구가 설치되어 있으며, 상기 운동기구는 다수개의 무게추 또는 스프링장력의 조합에 의해 근육단련이 이루어지도록 한다.
하지만 코로나시대를 접어들게 되면서 특정장소에 모여서 운동하는 헬스센터를 기피하게 되고, 대부분 집에서 간단한 운동만을 실행하고 있다.
즉 근력운동을 위해서는 무게추나 스프링과 같은 하중장치가 필요하나 아파트 등에서는 층간소음 문제로 인하여 무게추방식의 운동기구는 사용하기 어렵고, 스프링 방식의 경우 사용자에 따라 세기조절이 어려워 가족구성원이 함께 사용하기에는 다소 어려움이 있다.
한국등록특허 제10-1062438호(2011.08.30.등록; 이하 '선행문헌1'이라 함)는 무게추를 보조하는 헬스기구를 제시하였다. 상기 선행문헌1은 헬스기구에 구비된 무게추를 보조하도록 에어실린더를 장착해 보조자 없이도 사용자의 운동에 도움을 줄 수 있는 장치를 제공해 운동효과를 상승시키게 하였다. 그러나 선행문헌1은 여전히 무게추를 사용하기 때문에 아파트 빌라 등의 공동주거환경에서는 사용하기 곤란하다.
한국등록특허 제10-1671504호(2016.10.26.등록; 이하 '선행문헌2'이라 함)은 헬스기구에 사용되는 하중 조절장치를 제시하였다. 상기 선행문헌2는 와이어와 연결된 레버를 당기면 타측 와이어단부에 결합된 무게추가 이동되어 운동이 이루어지도록 하되, 상기 무게추는 실린더에 의해 경사조절이 이루어지는 수평플레이트에 의해 하중조절이 이루어지게 하였다. 그러나 상기 선행문헌2도 무게추를 구비하고 있어 무게추가 수평플레이트 상에서 왕복 이동하는 과정에서 중량소음이 발생될 수 있으므로 공동주거환경에서는 적합하지 않다.
따라서, 무게추를 사용하지 않고도 하중을 제공하여 실내 특히 아파트와 같은 공동주택에서도 사용할 수 있는 새로운 구조를 갖는 장치에 대한 필요성이 대두되었다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 솔레노이드 기반의 하중조절장치는,
무게추를 사용하지 않고 유사한 하중을 제공하고, 제공되는 하중크기도 조절할 수 있어 하중제공수단에 의한 소음발생을 억제할 수 있는 하중조절장치의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 솔레노이드 기반의 하중조절장치는,
근력운동기기에 설치되어 하중을 제공하는 하중조절장치에 있어서, 통체인 실린더와; 상기 실린더의 양단부에 장착되어 내부를 폐구시키고 다른 극성을 갖는 고정자석마개와; 상기 실린더의 내벽에 안내되어 축방향으로 이동가능하게 되는 장착되고, 전원이 부가되면 자성을 갖는 솔레노이드 피스톤과; 상기 솔레노이드 피스톤에 결합되고 고정자석마개 중 솔레노이드 피스톤과 동일한 극성을 갖는 고정자석마개를 삽통하여 외부의 당김작용부재로 연결되는 당김줄과; 상기 솔레노이드 피스톤과 전기적으로 연결되어 전원공급과 공급세기를 단속하는 제어부;를 포함하여 구성된다.
상기 고정자석마개는, 고정자석과, 상기 고정자석을 감싸고 내측방향으로만 개구되어 자력을 제공하는 마개몸체로 구성되되, 상기 마개몸체는 내측방향의 단부측은 실린더와 결합되고 외측면에는 힌지결합부가 형성되어 운동기기의 프레임에 회동가능하게 결합되도록 할 수 있다.
또한, 상기 실린더 내벽에는 길이방향으로 다수개의 감지센서가 장착되고, 상기 감지센서는 통과되는 솔레노이드 피스톤을 감지하여 제어부로 감지신호를 전송하고, 제어부는 솔레노이드 피스톤의 이동거리와 전력세기에 의한 제공 하중으로부터 운동량을 산출하여 외부기기 또는 운동기기의 디스플레이부를 통해 운동량정보를 제공할 수 있다.
또한, 상기 솔레노이드 피스톤은 실린더 내벽에 접촉되는 측면에 플라스틱 또는 합성수지제로 형성된 코팅층을 더 형성하여 실린더 내벽과의 마찰력을 감소시킬 수 있다.
또하느 상기 실린더 내벽과 솔레노이드 피스톤 외측면에는 가이드돌기 또는 가이드홈을 형성하여 솔레노이드 피스톤이 왕복이동시 이동축을 중심으로 회전되는 것을 방지할 수 있다.
상기 해결수단에 의한 본 발명의 솔레노이드 기반의 하중조절장치는,
고정자석 2개 사이에 솔레노이드 피스톤을 배치하여 제공되는 전력조절로 하중조절이 이루어지도록 하여 중량소음없이 근력운동이 가능하게 하였다.
또한 솔레노이드 피스톤의 이동경로상에 축방향으로 다수개의 센서를 장착하여 솔레노이드 피스톤의 총 이동거리에 대한 정보를 통해서 운동량을 산출해 계획적으로 운동을 하는 장치제공이 가능하게 되었다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하중조절장치를 도시한 개략도.
도 1b는 본 발명의 하중조절장치를 장착한 하체근력운동기기를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정자석마개의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 실린더 내벽에 감지센서가 장착된 신호전달 라인을 도시한 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 솔레노이드 피스톤을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 가이드돌기 및 가이드홈이 형성된 실린더와 솔레노이드 피스톤의 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에서 본 발명을 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. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 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 사용되고 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하중조절장치를 도시한 개략도이고, 도 1b는 본 발명의 하중조절장치를 장착한 하체근력운동기기를 도시한 개략도이다.
참조한 바와같이 본 발명에 따른 하중조절장치(10)는, 근력운동기기의 일측에 결합되어 하중력을 제공하여 무게추 없이도 근력운동이 가능하게 한다.
이러한 하중조절장치(10)는, 통체의 실린더(20)와, 상기 실린더 양단부에 결합되는 고정자석마개(30)와, 실린더 내부에서 이동되는 솔레노이드 피스톤(40)과, 상기 솔레노이드 피스톤을 일측으로 당기는 당김줄(50)과, 상기 솔레노이드 피스톤에 전원을 공급하여 자성을 갖게 하는 제어부(60)를 포함하여 구성된다.
상기 실린더(20)는 투명관체로 형성하여 외부에서 내부의 이동을 육안으로 확인할 수 있게 하거나, 외부로의 자력전달을 차단할 수 있는 비금속으로 제조하여 인접한 부분으로의 자력이 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또한 일반적인 원형통체 이외에 다각형으로 형성하여 내부수용공간의 단면도 다각형으로 형성되게 하여 내부에서 이동되는 솔레노이드 피스톤이 회전되는 것을 방지하게 할 수 있다.
상기 고정자석마개(30)는 실린더(20)의 양단부에 결합되어 실린더(20)를 폐구하는 마개이다. 상기 고정자석마개(30)는 서로 다른 극성을 갖도록 하여 내부의 솔레노이드 피스톤(40)이 자성을 갖게 되면 이를 어느 일측으로 당기거나 미는 작용이 발생된다.
도 2를 참조한 바와같이 상기 고정자석마개(30)는 자성을 갖는 고정자석(31)과, 상기 고정자석을 감싸는 마개몸체(32)로 구성된다. 상기 마개몸체(32)는 고정자석을 내포하되 실린더 양단에 배치된 두 마개몸체의 대향되는 방향으로 개구하여 고정자석이 노출되게 하며, 대향되는 내측방향의 단부측은 실린더(20)와 결합하기 위한 결합수단이 형성된다. 상기 결합수단은 억지끼움방식을 적용할 수 있으나, 운동중에 탈거를 방지하기 위해서는 나사결합방식을 적용하는 것이 바람직하다.
상기 마개몸체(32)의 축방향 외측면에는 힌지결합부(33)가 형성된다. 상기 힌지결합부는 근력운동기기의 프레임에 회동가능하게 결합되는 연결부재로서 다양한 형태로 제공될 수 있다.
본 발명에서는 실린더(20) 양측의 고정자석마개(30) 중 어느 일측 고정자석마개에만 힌지결합부(33)를 형성하여 근력운동기기의 프레임에 회동가능하게 고정결합하고, 타측 고정자석마개(30)에는 당김줄(50)이 삽통되도록 구성된다.
다음으로 상기 솔레노이드 피스톤(40)은 실린더(20) 내부에 안치되어 실린더 내벽에 안내되어 축방향으로 이동가능하게 장착된다. 이러한 솔레노이트 피스톤(40)은 실린더 내측 수직단부와 대응되는 단면을 갖는 판체 또는 기둥으로 형성하고, 제어부(60)와는 전기적으로 연결되어 제어부의 단속에 의해 전원공급이 이루어지게 한다. 일예로는 솔레노이드 피스톤(40)의 일측에 결합되는 당김줄(50)에 전선을 포함시켜 당김줄을 통해서 전원공급이 이루어지게 할 수 있다.
상기 솔레노이드 피스톤(40)은 전원공급에 의해 자성을 갖게 되면 양 고정자석마개(30) 중 어느 일측에는 극성이 달라 서로 당기는 힘이 작용하고, 다른 일측에는 동일한 극성을 갖게하여 서로 미는 힘이 작용된다. 따라서 사용자는 솔레노이드 피스톤(40)을 동일한 극성을 갖는 고정자석마개(30) 방향으로 당겨서 근력운동이 이루어지도록 한다.
상기 당김줄(50)은 줄형태로 기재하였으나, 이외에 봉체 또는 관체로 형성될 수 있으며, 일단은 솔레노이드 피스톤(40)에 연결되고 타단은 근력운동을 위해 당김력이 작용하는 당김작용부재(91) 예컨대 힌지회동부재 또는 손잡이 등에 연결된다.
상기 당김줄(50)은 힌지결합부가 형성되지 않은 고정자석마개(30)를 삽통하여 외부의 당김작용부재(91)에 연결되어 당김작용부재로부터 당김력을 전달받아 솔레노이드 피스톤(40)을 일측으로 당기면서 운동을 실행한다.
상기 제어부(60)는 하중조절장치의 각부분과 전기적으로 연결되어 전원공급여부를 단속한다. 즉, 하중조절장치 중 솔레노이드 피스톤(40)과 전기적으로 연결되어 전원공급 여부에 따라서 솔레노이드 피스톤(40)이 자성을 갖게 할 수 있다.
또한, 상기 제어부(60)는 강도조절부를 형성하여 솔레노이드 피스톤(40)으로 공급되는 전력세기를 조절해 솔레노이드 피스톤과 고정자석(31)과의 자력세기가 조절되도록 함으로써 하중조절장치에서 제공되는 하중세기의 조절이 가능하게 할 수 있다.
상기한 바와같이 구성되는 본 발명에 따른 하중조절장치(10)는, 실린더(20)의 양 단부 또는 적어도 힌지결합부(33)와 근접된 단부측에는 내외부를 관통하는 통공을 형성하여 솔레노이드 피스톤의 이동에 따라 내부공기의 배출과 외부공기의 유입이 이루어지도록 하여 솔레노이드 피스톤의 왕복이동이 용이하게 이루어지게 할 수 있다.
도 3을 참조한 바와같이 본 발명에 따른 하중조절장치(10)에는 실린더(20) 내벽에 길이방향으로 다수개의 감지센서(21)가 장착될 수 있다. 상기 감지센서(21)는 실린더 내벽에 내입되어 배치됨으로써 솔레노이드 피스톤(40)의 왕복이동시 걸림이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기 감지센서(21)는 통과되는 솔레노이드 피스톤(40)을 감지하여 제어부(60)로 감지신호를 전송해 솔레노이드 피스톤(40)의 이동거리 산출이 가능하게 할 수 있다.
이와같이 감지센서의 신호를 전송받는 제어부(60)는 솔레노이드 피스톤(40)의 이동거리와 솔레노이드 피스톤으로 공급되는 전원의 전력세기에 의한 하중제공크기로부터 운동량을 산출하여 그 정보를 제공할 수 있다.
이때 상기 산출된 운동량정보는 운동기기에 설치된 디스플레이부(70)를 통해 제공하거나, 제어부에 무선통신부를 구비하여 운동자와 무선연결된 개인단말기 등으로 제공하여 관리가 이루어지게 할 수 있다.
아울러 도 4를 참조한 바와같이 상기 솔레노이드 피스톤(40)은 실린더(20) 내벽에 접촉되는 측면에 플라스틱 또는 합성수지제로 형성된 코팅층(41)을 더 형성할 수 있다.
상기 코팅층(41)은 일정한 두께를 갖는 관형태로 형성하여 솔레노이드 피스톤(40)의 자성체부분이 직접 실린더(20) 내벽에 면접되는 것을 방지하고, 솔레노이드 피스톤 왕복이동시 실린더 내벽과의 마찰력을 감소시켜 순수한 자력의 반발력만으로 근력운동이 이루어지게 할 수 있다
또한, 솔레노이드 피스톤의 자성체 부분과 실린더 내벽이 부딪치는 것을 방지하여 왕복이동과정에서의 부딪침에 의한 소음발생을 억제할 수 있다.
도 5를 참조한 바와같이 상기 실린더(20) 내벽과 솔레노이드 피스톤(40) 외측면에는 가이드돌기(22) 또는 가이드홈(42)을 형성하여 솔레노이드 피스톤(40)이 왕복이동할 때 이동축을 중심으로 회전되는 것을 방지할 수 있다.
상기 솔레노이드 피스톤(40)을 원판 또는 원기둥형태로 형성할 경우 당김줄(50)을 회전축으로 하여 회전이 발생될 수 있고, 이러한 회전은 당김줄(50)을 꼬이게 할 수 있다. 이 상태에서 운동하면 꼬인 당김줄(50)은 고정자석마개(30)에 걸려 끊어져 하중조절장치가 파손되는 문제점이 발생될 수 있다.
따라서, 가이드돌기(22) 또는 가이드홈(42)에 의해 솔레노이드 피스톤(40)의 회전을 방지하게 함으로써 당김줄(50)의 꼬임이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기한 바와같이 구성되는 본 발명에 따른 솔레노이드 기반의 하중조절장치(10)는,
근력운동기기(90)의 하중발생부분에 장착되어 운동을 실시하는 사용자의 당김이 발생되는 방향의 역방향으로 자력을 발생시켜 근력운동이 가능하게 한 것이다. 즉, 상기 자력은 솔레노이드 피스톤(40)으로의 전력 공급량을 조절하여 세기조절이 가능하게 할 수 있으므로, 기존 무게추의 대체는 물론 소음발생을 억제할 수 있어 공동주택에서도 사용이 가능하게 하였다.
또한, 전원공급량과 시간 및 솔레노이드 피스톤의 이동거리량을 종합하여 운동량을 산출할 수 있으므로 계획적인 운동에 의한 관리가 이루어지는 유용한 장치의 제공이 가능하게 되었다.
[부호의 설명]
10 : 하중조절장치
20 : 실린더
21 : 감지센서 22 : 가이드돌기
30 : 고정자석마개
31 : 고정자석 32 : 마개몸체
33 : 힌지결합부
40 : 솔레노이드 피스톤
41 : 코팅층 42 : 가이드홈
50 : 당김줄
60 : 제어부
70 : 디스플레이부
90 : 근력운동기기
91 : 당김작용부재

Claims (5)

  1. 근력운동기기에 설치되어 하중을 제공하는 하중조절장치에 있어서,
    통체인 실린더(20)와;
    상기 실린더(20)의 양단부에 장착되어 내부를 폐구시키고 다른 극성을 갖는 고정자석마개(30)와;
    상기 실린더의 내벽에 안내되어 축방향으로 이동가능하게 되는 장착되고, 전원이 부가되면 자성을 갖는 솔레노이드 피스톤(40)과;
    상기 솔레노이드 피스톤(40)에 일단이 결합되고, 고정자석마개 중 솔레노이드 피스톤과 동일한 극성을 갖는 고정자석마개를 삽통하여 외부의 당김작용부재로 연결되는 당김줄(50)과;
    상기 솔레노이드 피스톤(40)과 전기적으로 연결되어 전원공급과 공급세기를 단속하는 제어부(60);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 기반의 하중조절장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정자석마개(30)는,
    고정자석(31)과, 상기 고정자석을 감싸고 내측방향으로만 개구되어 자력을 제공하는 마개몸체(32)로 구성되되,
    상기 마개몸체(32)는 내측방향의 단부측은 실린더와 결합되고 외측면에는 힌지결합부(33)가 형성되어 운동기기의 프레임에 회동가능하게 결합되도록 한 것을 특징으로 하는 솔레노이드 기반의 하중조절장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실린더(20) 내벽에는 길이방향으로 다수개의 감지센서(21)가 장착되고, 상기 감지센서는 통과되는 솔레노이드 피스톤을 감지하여 제어부(60)로 감지신호를 전송하고,
    제어부(60)는 솔레노이드 피스톤의 이동거리와 전력세기에 의한 하중제공크기로부터 운동량을 산출하여 외부기기 또는 운동기기의 디스플레이부(70)를 통해 운동량정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 기반의 하중조절장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 솔레노이드 피스톤(40)은 실린더(20) 내벽에 접촉되는 측면에 플라스틱 또는 합성수지제로 형성된 코팅층(41)을 더 형성하여 실린더 내벽과의 마찰력을 감소시킨 것을 특징으로 하는 솔레노이드 기반의 하중조절장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실린더(20) 내벽과 솔레노이드 피스톤(40) 외측면에는 가이드돌기(22) 또는 가이드홈(42)을 형성하여 솔레노이드 피스톤이 왕복이동시 이동축을 중심으로 회전되는 것을 방지한 것을 특징으로 하는 솔레노이드 기반의 하중조절장치.
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