KR200381192Y1 - 물구나무서기 및 윗몸일으키기 운동기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 간이 형 침대 위에 편히 누운 상태에서 원터치식 스위치 조작만으로 물구나무서기 및 윗몸일으키기 운동을 행할 수 있는 운동 기구에 관한 것이다. 본 고안에 따른 운동가구의 일 측은 하부 프레임 (10)의 끝단에 세워진 일정한 높이의 기둥 (60)과 상부프레임 (15)이 고착되지 않고 서로 분리 되도록 하였고, 그 반대 측은 역시 하부 프레임에 세워진 지브 베아링 받침대(27)위에 회동 축 (20)을 설치하여 하부프레임(10)과 상부 프레임 (15)을 한 개의 물구나무서기용 에어실린더(21)로 연결하여 이의 상하 작동으로 상기 회동 축을 정·역회전시킴으로써 물구나무서기 운동을 할 수 있게 된다.

또한 간이 형 침대 매트(30)의 허리 부분을 접었다 폈다 할 수 있도록 그 부분에 링크장치 (31)를 설치하고 상부 프레임(15)과 상기 매트의 등받이 바닥 면 좌·우 각각에 두 개의 윗몸일으키기용 에어실린더(40)를 연결하여 이를 작동시킴으로써 윗몸일으키기 운동을 행할 수 있다.

여기에 본 고안을 더욱 다양하고 편리하게 이용하기 위하여 사람의 무릎이 접히고 펴질 수 있는 기능을 부가하였고, 회전 바퀴를 설치하여 공간이동을 용이하게 할 수 있도록 하였다.

Description

물구나무서기 및 윗몸일으키기 운동기구{omitted}

본 고안은 사람이 간이 형 침대에 편히 누운 상태에서 물구나무서기 및 윗몸일으키기를 행할 수 있는 운동기구에 관한 것으로 좀 더 상세하게는 본 고안에 따른 기구의 하부 프레임(10) 일 측에는 지브 베아링 받침대(27)를 세워 물구나무서기용 회동 축(20)을 설치할 수 있게 하고, 그 반대편 끝단 귀퉁이 부분 두 곳에 기둥(60)을 세우되, 상부프레임(15)과 서로 분리될 수 있게 하여 물구나무서기용 에어실린더(21)의 작동으로 상기 회동 축을 중심으로 분리된 쪽이 위로 들어 올려지게 됨으로써 물구나무서기를 행할 수 있게 된다.

또한 매트(30)의 허리 부분이 링크 장치(31)에 의해 접힐 수 있게 해서 윗몸일으키기용 에어 실린더(40)의 작동으로 윗몸일으키기를 쉽고 편리하게 하는 데 궁극적인 목적이 있다.

일반적으로 물구나무서기 운동은 팔을 뻗어 손바닥을 지면에 대고 다리는 위쪽을 향하도록 해줌으로써 중력에 의한 혈액의 역류를 통해 머리 부분에 평소보다 많은 양의 혈액이 모아지도록 유도하여 머리를 맑고 시원하게 해줌과 동시에 혈액순환을 원활하게 해서 뇌혈관 질환 예방에 많은 도움을 주는 운동이며, 윗몸일으키기 운동은 복 근력 강화와 복부지방 제거 및 허리의 유연성을 향상시키는데 매우 유익한 운동이다.

한편 본 고안의 부가적인 양상에 따르면, 상기한 물구나무서기 및 윗몸일으키기 운동 외에도 본 고안에 따른 매트(30)의 등받이를 위로 세우고 다리부분은 아래로 접힐 수 있도록 해서 사용자가 원하는 자세로 휴식이 가능하도록 하였으며, 필요에 따른 공간 이동을 용이하게 하기 위해서 본 기구를 지면으로부터 약간 올릴 수 있는 리프트용 에어실린더(70)와 상기 실린더의 로드 측에 회전바퀴(71)를 채택하였다.

그러나 종래에 등장한 운동기구들은 그 사용범위가 단순화되어 있어서 물구나무서기나 윗몸일으키기 운동의 둘 중 하나만 행할 수밖에 없었을 뿐만 아니라 상기한 운동들을 멈추고 나서 편히 누운 자세를 유지 또는 변형하여 휴식을 취할 수 없는 불편함을 안고 있었다.

따라서 본 고안자는 하나의 기구로 물구나무서기 및 윗몸일으키기 운동을 할 수 있고 운동 후에는 각자 원하는 자세로 편히 쉴 수도 있는 장치에 대한 연구를 하게 되었다.

본 고안은 상기한 취지 하에 안출된 것으로써 사람에게 최대한의 안락함과 편의성을 제공하고 동시에 휴식상태에서 언제라도 물구나무서기나 윗몸일으키기 운동을 쉽고 효과적으로 할 수 있도록 하는 데 그 목적을 두고 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 운동기구의 구성을 보면 압축 공기를 생성하고 저장하는 에어 컴프레셔(50)와, 상기 컴프레셔의 공기 저장탱크로부터 나온 공기 중의 수분 등 이물질을 걸러내는 에어 필터(55)와, 이를 통과한 공기를 사용 용도에 따라 방향을 제어해주는 솔레노이드 밸브(51,52,53,54)와, 상기 밸브에서 공급받은 공압으로 직선 왕복운동을 하는 에어 실린더(21,40,61,71)와, 상기 실린더(21)의 직선운동을 회전운동으로 변환시켜 물구나무서기를 가능하게 하는 회동 축(20)과, 상기실린더(40)의 직선 운동을 회전 운동으로 변환시켜 윗몸일으키기를 할 수 있게 하는 링크장치(31)와, 상기실린더(61)의 직선운동을 회전운동을 변환시켜 무릎을 접었다 폈다 할 수 있게 하는 무릎접이용 장석(33)과, 상기실린더(70)의 상하 작용으로 본 고안에 따른 운동기구를 간편하게 이동시킬 수 있는 회전바퀴(71)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안의 운동기구는 솔레노이드 밸브(51,52,53,54)를 채택하여 물구나무서기와 윗몸일으키기, 무릎 굽히고 펴기 및 리프팅(lifting)이 동시에 이루어지지 않고 원터치에 한가지의 기능만 작동하도록 기구의 안전한 사용에 역점을 두었다.

본 고안의 부가적인 양상에 따르면, 본고안의 운동기구는 매트(30)의 무릎 부분이 접힐 수 있도록 하기 위하여 솔레노이드 밸브(53)와 에어실린더(61)로 구성된 직선 왕복운동 장치를 마련하고 이들로 하여금 무릎 접이용 장석(33)을 작동케 하여 무릎을 펴기도 하고 구부리기도 할 수 있게 하는 기능을 더 포함한다.한편 상기한 매트는 바닥 면과 테두리를 FRP 등 딱딱한 재질로 된 고형체로 하여 다른 부착물들과 나사로 결합시키기 용이하도록 해야 한다.

본 고안의 부가적인 양상에 따르면, 본 고안의 운동기구를 이동시키고자 할 경우에는 하부 프레임(10)중 모퉁이 부분 네 곳의 안쪽에 리프트용 에어실린더(70)를 수직으로 세우고 로드의 끝단에 회전 바퀴(71)를 부착하여 상기 프레임의 바닥보다 상기 바퀴가 약간 더 내려오게 함으로써, 본 고안에 따른 운동기구를 적은 힘으로 간편하게 이동시킬 수 있는 기능을 더 포함한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 당 업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 운동기구의 프레임 구조를 도시한 것이다.

뼈대를 이루고 있는 부분은 사각 파이프를 사용한 본 고안에 따른 기구의 프레임 구조는 먼저 직사각형태의 하부 프레임(10) 한 쪽 끝단 두 곳의 모서리에 각각의 기둥(60)을 세우고 그 반대 쪽 끝 부분에는 물구나무서기용 에어실린더 헤드측 힌지(25B)를 설치할 수 있도록 지브 베아링(22) 체결용 받침대(27)를 역시 양쪽에 세워준다. 상기 받침대 일 측의 바닥에는 물구나무서기용 에어실린더 로드 측 지브 베아링(24)을 설치할 수 있도록 받침앵글(28)을 가로질러 준다.

다음은 상기 회동 축(20)을 포함하는 상부 프레임(15)에 관한 것으로 하부 프레임(10)의 일 측에 세워진 기둥(60)과 서로 고착되지 않고 분리된 매트(30) 받침틀(16)과, 이보다 약간 낮게 구성한 연결 대(17)를 플랜지를 이용하여 상기한 물구나무서기용 회동 축(20)에 볼트로 결합되게 하였다.또한 두 개의 연결 대 사이를 물구나무서기용 에어실린더 로드 측 지브 베아링(24)을 설치할 수 있도록 조립용 판을(18) 가로질러 준다.

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도 2는 본 고안에 따른 운동기구의 측면도를 도시한 것이다.

사람이 편한 자세로 누울 수 있는 매트(30)와, 전원으로부터 전기를 공급받아 압축 공기를 생성하고 저장하는 에어 컴프레셔(50)와, 상기 컴프레셔의 에어 저장 탱크에서 나온 공기 중의 수분 등 이물질을 걸러내는 에어필터(55)와, 상기 필터를 통과한 공기를 전기적 신호에 따라 각각의 에어실린더 포트로 보내주는 솔레노이드 밸브(51,52,53,54)와, 상기 밸브에서 나온 공기가 로드 측 또는 헤드 측 포트로 유입되면서 직선 왕복 운동을 하는 에어실린더(21,40,61,70)와, 상기 실린더(21,40,61)들의 직선운동을 회전운동으로 변환시켜 주는 물구나무서기용 회동 측 지브 베아링(22)과 윗몸 일으키기용 링크(31) 및 무릎접이용 장석(33)을 포함한다. 본 고안에 의한 부가적인 양상에 따르면, 본 고안의 기구를 쉽게 이동시킬 수 있도록 하기 위해서 리프트용 에어실린더(70)의 로드 끝단에는 회전바퀴(71)를 나사형태로 부착하여 적은 힘으로도 움직일 수 있게 한 것을 더 포함한다.

한편 상기실린더들의 설치방법을 보면 첫째, 물구나무서기용 에어실린더(21)의 헤드 쪽은 하부 프레임(10)을 가로 지른 앵글(28)의 중앙에 힌지(25)로 결합하고 로드 쪽은 샤프트(23)와 지브 베아링(24)을 이용하여 상부프레임(15) 중 연결 대(17)를 가로지른 판(18)의 중앙에 오도록 하여 한 개만 설치한다.

둘째, 윗몸 일으키기용 에어실린더(40)는 두 개가 장착되는데 헤드 쪽은 상기 연결 대(17)의 좌·우 각각에 체결 구(43)를 이용하여 결합하고 로드 쪽은 상기 매트(30)의 등받이 부분 바닥 면과 샤프트(41) 및 체결 구(42)를 이용하여 서로 평행이 되도록 결합시킨다. (도7 참조)

셋째, 무릎접이용 에어 실린더(61)는 상기 매트(30)의 접히는 부분 양 쪽 바닥면의 중앙에 위치한 힌지 (62,63)와 결합하여 한 개를 설치한다. (도5 참조)

넷째, 리프트용 에어실린더(70)의 경우에는 파이프의 한 쪽 입구를 막아 파이프의 막힌 내측 면과 실린더 헤드가 볼트로 결합될 수 있게 하여 하부 프레임(10) 안쪽 네 모퉁이에 부착시켜서 상기 실린더의 로드 측이 아래로 향하도록 수직으로 세워지게 한다. 이 때 실린더의 양 포트에 에어 호스(56)를 용이하게 연결시킬 수 있도록 하우징(72) 측면의 일부를 터주어야 하며 네 개의 실린더가 동시에 같은 작동을 할 수 있게 연결해야 한다. 더불어 실린더 로드의 끝단에 나사로 결합되는 회전 바퀴(71)도 하부 프레임의 일측과 서로 간섭하지 않도록 상기 하우징 안에 완전히 수납되게 한다.

도 3은 본 고안에 따른 운동기구의 물구나무서기 작동 상태도이다.

먼저 물구나무서기를 하기 위해서는 스위치 패녈(57)의 물구나무서기용 up 버튼을 누르면, 전기적으로 연결된 솔레노이드 밸브(51)에서 빠져나온 압축 공기가 물구나무서기용 에어실린더(21)의 헤드 측 포트로 유입되면서 기둥(60)과 분리된 쪽이 회동 축(20)을 중심으로 위로 올라가게 되어 머리는 바닥을 향하고 다리 쪽은 하늘을 향함으로써 물구나무서기를 행할 수 있게 된다.

이 운동 전에 한 가지 지켜야 할 점은 반드시 발목 고정 구(32)를 채워서 본 기구를 안전하게 이용하는 것이 바람직하며 상기한 발목 고정구의 체결방식은 벨트타입으로 하여 발목을 조일 수 있도록 한다.

본 고안에 따른 운동기구를 다시 원래의 위치로 내리고자 할 때는 상기 스위치패널(57)의 물구나무서기용 down 버튼을 누르면 상기 실린더(21)의 로드 측 포트로 공기가 유입되면서 위로 올라갔던 쪽이 다시 내려오게 된다. 이 때 회동 축(20)을 좀 더 원할 하게 정·역 회전 시키기 위하여 상기 축의 양 끝에 지브 베아링(22)을 설치하여 본 고안이 의도하는 물구나무서기가 매우 부드럽고 유연하게 이루어지도록 하였다.

도 4는 본 고안에 따른 운동기구의 윗몸일으키기 작동 상태도이다.

다음으로 윗몸일으키기를 하기 위해서는 스위치 패널(57)의 윗몸일으키기용 up 버튼을 누르면, 솔레노이드 밸브(52)를 통과한 압축 공기가 윗몸일으키기용 에어실린더(40)의 헤드 측 포트로 유입되면서 링크 장치(31)를 중심으로 매트(30)의 등받이 부분이 위로 올라가게 된다. 본 고안에 의한 기구를 이용하여 윗몸일으키기를 하기 위해서는 원래의 위치를 내리고자할 때는 상기 스위치 패널(57)의 윗몸일으키기용 down 버튼을 누르면 상기 실린더(40)의 로드 측 포트로 공기가 유입되면서 위로 올라갔던 부분이 원래의 자리로 내려오게 되어 본 고안이 의도하는 윗몸일으키기를 할 수 있게 된다.

이 때 상기 실린더(40)가 좌·우에 두개가 설치되었으므로 솔레노이드 밸브(52)의 공급 포트에서 출발하는 에어 호스(56)는 양쪽 실린더의 로드 또는 헤드 측 포트에 공기가 동시에 유입 또는 배출되도록 연결해야 한다.

도 5는 본 고안에 따른 운동기구를 안락의자의 형태로 예시한 도면이다.

본 고안의 부가적인 양상에 따르면, 본 고안의 운동기구는 무릎을 접기도 하고 펴기도 하기 위해서 별도의 솔레노이드 밸브(53)와, 무릎접이용 에어실린더(61)와, 상기 실린더의 로드 측 및 헤드 측 힌지(62,63)와 장석(33)을 포함하고 있다. 무릎접이용 에어실린더(61)는 매트(30)의 분리된 양 쪽 바닥 면 중앙에 헤드 측은 허벅지 방향으로 하고 로드 측은 종아리 방향으로 하여 이를 각각의 힌지(62,63)로 연결한다.

그런데 상기 매트의 접혀지는 부분은 도면에 나타나 있는 바와 같이 무릎 위치 전체를 횡단하지 않고 ㄷ자 형태를 갖추고 있는데 그 이유는 매트의 접혀지지 않는 좌·우 양쪽부분을 매트 받침틀(16)위에 고정되게 하기 위한 것이고, 그 고정방식은 나사로 결합되게 한다.

도 6은 본 고안에 따른 운동기구의 물구나무서기용 에어실린더(21)의 로드 측 샤프트(23)와 헤드 측 힌지(25 A,B)를 나타내고 있는데 상기 샤프트의 양 쪽은 지브 베아링(24)의 내경에 맞추고 중앙에 구멍을 뚫어 실린더 로드의 나사부분이 들어가게 하여 안과 밖에서 너트로 조여준다.

이 때 헤드 부착용 힌지(25 A)는 기왕에 상기 실린더 헤드에 있는 너트 구멍을 이용하면 편리하다.

이와 상대되는 힌지(25 B)와는 서로를 핀(26)으로 연결하되 A와 B가 원활히 움직일 수 있게 해야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 운동기구는 간이 형 침대에 편히 누운 상태에서 물구나무서기나 윗몸일으키기 또는 무릎 굽히고 펴기 운동을 즉시라도 행할 수 있는 효과가 있으므로 휴식과 운동 사이에 어떤 제약이 따르지 않을 뿐 아니라 공압에 의해 작동되는 에어실린더를 채택하였기 때문에 행정거리가 매우 정교해서 기계적 충격이 거의 없으며 기구의 동작이 유연하여 장치의 사용 수명을 장구히 할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 기구의 프레임 구성도

도 2는 본 고안에 따른 기구의 측면도

도 3은 본 고안에 따른 기구의 물구나무서기 작동 상태도

도 4는 본 고안에 따른 기구의 윗몸일으키기 작동 상태도

도 5는 본 고안에 따른 운동기구를 안락의자의 형태로 예시한 도면

도 6은 본 고안에 따른 기구의 물구나무서기용 에어실린더 로드 측 샤프트와 헤드 측 힌지

도 7은 본 고안에 따른 기구의 윗몸일으키기용 에어실린더 로드 측 샤프트와 체결 구 및 헤드 어댑터와 체결 구도 8은 본 고안에 따른 기구의 리프트용 에어실린더 하우징 정면도 및 측면도

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10. 하부 프레임 15. 상부프레임

16. 매트 받침틀 17. 매트 받침틀과 회동 측의 연결 대

18. 물구나무서기용 에어실린더 로드 측 지브 베아링 조립 판

20. 물구나무서기용 회동 축 21. 물구나무서기용 에어실린더

22. 물구나무서기용 회동 축 지브 베아링

23. 물구나무서기용 에어실린더 로드 측 샤프트

24. 물구나무서기용 에어실린더 로드 측 지브 베아링

25. 물구나무서기용 에어실린더 헤드 측 힌지 (A,B)

26. 물구나무서기용 에어실린더 헤드 측 힌지 핀

27. 물구나무서기용 회동 축 지브 베아링 받침대

28. 물구나무서기용 에어실린더 헤드 측 힌지 조립 앵글

30. 매트 31. 윗몸일으키기용 링크

32. 발목 고정 구 33. 무릎 접이용 장석

40. 윗몸일으키기용 에어실린더

41. 윗몸일으키기용 에어실린더 로드 측 샤프트

42. 윗몸일으키기용 에어실린더 로드 측 샤프트 체결 구

43. 윗몸일으키기용 에어실린더 헤드 측 어댑터 및 체결 구

50. 에어 컴프레셔 51. 5포트 솔레노이드 밸브 (A)

52. 5포트 솔레노이드 밸브 (B) 53. 5포트 솔레노이드 밸브 (C)

54. 5포트 솔레노이드 밸브 (D) 55. 에어 필터

56. 에어호스 57. 스위치 패널

60. 기둥 61. 무릎 접이용 에어실린더

62. 무릎 접이용 에어실린더 로드 측 힌지

63. 무릎 접이용 에어실린더 헤드 측 힌지

70. 리프트용 에어실린더 71. 회전 바퀴

72. 리프트용 에어실린더 하우징

Claims (4)

1. 에어 컴프레셔와, 이로부터 나온 공기 중의 수분 등 이물질을 걸러내는 에어필터와, 전기적 신호에 따라 공기의 방향을 제어하는 솔레노이드 밸브와, 밸브에서 공급받은 압축 공기로 직선 왕복 운동을 하는 에어실린더를 포함하는 운동기구에 있어서, 상부프레임과 하부 프레임이 상·하의 구조를 갖는 형태로 하되 두 프레임을 서로 고착시키지 않고 하부프레임 중 한 쪽 끝단의 모서리 부분 두 곳에는 상부와 분리된 기둥을 세우고, 반대 쪽 끝부분에는 지브 베아링 체결용 받침대를 마련하여 상부프레임 끝단과 나사로 결합시킨 회동 축을, 하부 프레임과 상부 프레임을 연결한 에어실린더의 작동으로 상기 회동 축을 정·역회전시킴으로써 반대편의 분리된 쪽이 위로 올라가기도 하고 다시 내려오기도 하여 물구나무서기를 할 수 있는 운동기구.
2. 에어 컴프레셔와, 에어 필터와, 솔레노이드 밸브와, 에어실린더를 포함하는 운동기구에 있어서, 제 1항의 상부 프레임에 매트를 부착시키되 허리 부분을 접었다 폈다 할 수 있도록 분리시켜서 분리된 양 측면을 링크 장치로 결합하고 허리의 윗부분은 회동 축의 두 지점 위에 단지 얹혀져 있게만 하여 상부 프레임과 매트 등받이 부분 바닥 면 좌·우 각각을 체결구 등으로 연결한 두개의 똑같은 에어 실린더의 작동으로 상기 링크 장치를 정·역 회전 시킴으로써 매트가 사람의 상체 방향으로 접혀지기도 하고 다시 눕혀지기도 하여 윗몸일으키기를 할 수 있는 운동기구.
3. 제 2항에 있어서, 상기한 상부프레임에 부착된 매트 부분 중 무릎이 접힐 수 있도록 분할하되, 무릎 위치 전체를 횡단하여 분할하지 않고 다리부분이 ㄷ자 형태로 분리되게 해서 횡단된 양 끝에는 장석을 부착시키고 중앙부에는 에어실린더를 설치하여 이의 작동으로 상기한 매트의 무릎 부위를 접었다 폈다 할 수 있는 특징을 갖는 운동기구.
4. 에어 컴프레셔와, 에어 필터와, 솔레노이드 밸브와, 에어실린더를 포함하는 기구에 있어서, 제 1항의 하부 프레임 안 쪽의 네 모퉁이에 실린더 하우징을 부착하여 로드의 끝단에는 회전 바퀴를 나사로 결합한 네 개의 똑같은 에어실린더를 수직으로 설치해서, 이들의 작동으로 지면으로부터 올려진 기구를 회전바퀴에 의해 쉽게 움직일 수 있게 하기도 하고 바퀴를 하우징 안으로 수납시키면 하부 프레임이 다시 지면에 닿게 하는 특징을 갖는 기구.