KR20040069010A - Eliptical - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 페달이 비 대칭형 타원 궤적을 따라 운동하는 것을 특징으로 하는 일립티컬에 관한 것이다.The present invention relates to an elliptical, characterized in that the pedal moves along an asymmetric elliptic trajectory.
규칙적으로 간편하게 운동을 할 수 있다는 점에서 실내운동기구를 이용한 실내운동이 확산되고 있다. 이러한 실내운동기구들 중에서 페달을 밟는 구조로 되어 있는 것으로는 실내 자전거나 스테퍼(steepper) 등이 대표적이다. 실내 자전거는 통상적인 자전거를 프레임에 설치하여 바퀴가 공중에 떠있도록 되어 있으므로, 실외에서와는 달리 페달을 밟으면 바퀴가 지면과 접촉하지 않고 공회전함으로써 사용자가 고정된 장소에서 자전거를 탈 수 있도록 구성된 것이다. 한편, 스테퍼는 소위 런닝머신의 대체품으로서, 좌우의 페달을 교대로 밟으면서 걷는 운동을 할 수 있도록 구성된 것이다.Indoor exercise using indoor exercise equipment is spreading in that regular exercise can be easily performed. Among the indoor sports equipments, the pedaling structure is a typical indoor bicycle or stepper (stepper). Since indoor bicycles are installed in a frame so that the wheels are floating in the air, unlike the outdoors, when the pedal is pressed, the wheels do not touch the ground and are configured to allow the user to ride the bicycle in a fixed place. On the other hand, the stepper is a replacement for the so-called treadmill, and is configured to allow walking exercise while alternately pressing the left and right pedals.
그러나, 상기와 같은 실내 자전거 또는 스테퍼는 페달이 원형의 궤적을 따라 움직이거나 혹은 단순히 상하로 움직이도록 되어 있기 때문에, 특정부위의 근육 만을 강화시킨다는 단점이 있고, 무릎관절에 과다한 힘이 가하여지므로 무릎관절에 손상을 줄 우려가 있다.However, indoor bicycles or steppers as described above have the disadvantage that the pedals move along a circular trajectory or simply move up and down, which only strengthens the muscles of a specific part, and the knee joint is exerted because excessive force is applied to the knee joints. It may cause damage.
이러한 단점을 보완하기 위하여, 사람이 실외에서 걸을 때의 발의 궤적과 흡사하게 페달이 타원형의 궤적을 따라 움직이도록 된 운동기구가 이미 공지되어 있으나, 이러한 형태의 종래의 운동기구는 운동자의 무릎관절에 과도한 충격이 가해지는 문제점이 있었다.In order to make up for this drawback, exercise equipment has already been known in which a pedal moves along an elliptical trajectory similar to a foot trajectory when a person walks outdoors. There was a problem that excessive shock was applied.
무릎관절의 충격을 줄이고, 페달이 타원형 궤적을 따라 움직이는 종래의 일립티컬의 구성이 도 1에 도시되어 있는 바와 같으므로, 도 1을 참조하여 설명한다.Since the configuration of the conventional elliptical to reduce the impact of the knee joint, the pedal moves along the elliptical trajectory is shown in Figure 1, it will be described with reference to FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 일립티컬은 회전손잡이(20)를 관절형태의 연결부재(40)에 의하여 페달링크(10)와 연결하고, 상기 관절형 연결부재(40)와 상기 회전손잡이(20)의 사이에 충격흡수막대(30)를 설치함으로써, 상기 충격흡수막대(30)가 페달의 움직임에 연동하여 상기 관절형 연결부재(40)의 내부로 삽입되거나 이로부터 빠져나오는 형태로 반복적인 피스톤 운동을 하도록 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the conventional elliptical connects the rotary knob 20 to the pedal link 10 by the joint member 40 of the joint type, and the articulated joint member 40 and the rotary knob. By installing the shock absorbing rod 30 between the 20, the shock absorbing rod 30 is repeatedly inserted into or out of the articulated connecting member 40 in conjunction with the movement of the pedal. It is configured to make a piston movement.
종래의 4 절 링크 구조의 일립티컬은 무릎관절의 충격을 줄이고, 사람이 걸을 때의 발의 괘적과 흡사하게 페달이 타원형 궤적을 따라 운동하도록 구성되어 있으나, 4 절 링크 구조가 갖는 페달이 타원 궤적의 아래부분으로 내려갈 때 심한 가속을 받아 신체에 손상을 줄 염려가 있으며, 심리적으로도 운동의 연속성을 주지 못한다는 단점이 여전히 있다.The elliptical of the conventional four-section link structure reduces the impact of the knee joint, and the pedal is configured to move along the elliptical trajectory similar to the foot trajectory when a person walks, but the pedal of the four-section link structure has an elliptic trajectory. There is a risk of damaging the body due to severe acceleration when going down, there is still a disadvantage that does not give psychological continuity of exercise.
또한, 상기 일립티컬은 대칭형 타원궤도를 가진다는 점에서 실제 사람이 걸을 때의 발의 괘적인 비 대칭형 타원궤도를 구현할 수 없다는 단점이 있다.In addition, since the elliptical has a symmetrical elliptic orbit, there is a disadvantage in that it is impossible to implement an asymmetric elliptical orbit of a foot when a real person walks.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 인식하고 이를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 크랭크 암이 원운동을 하고, 회전손잡이가 호운동을 하며, 페달링크가 지지롤러 상을 부드럽게 왕복운동 함으로써 상기 페달링크의 중앙에 부착된 페달이 비 대칭 타원형 궤적을 따라 부드럽게 운동하는 일립티컬을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to recognize and solve the above problems, the crank arm is a circular motion, the rotation handle is an arc, the pedal link is smoothly reciprocating on the support roller to the center of the pedal link A pedal attached to the object aims to provide an elliptical that smoothly moves along an asymmetrical elliptical trajectory.
또한, 상기 각 페달링크 상에 위치하도록 상기 각 회전손잡이의 하부에 각각부착되어, 상기 페달 연결부재의 들림을 방지하는 들림방지 롤러를 더 구비한 일립티컬을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, it is another object to provide an elliptical is further provided to the lower portion of each of the rotary knob to be located on each pedal link, further comprising an anti-lifting roller to prevent the pedal connection member from lifting.
도 1은 페달이 타원형 궤적을 따라 움직이는 종래의 일립티컬의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a conventional elliptical in which a pedal moves along an elliptical trajectory.
도 2는 본 발명에 의한 일립티컬의 일례를 나타내는 구성도이다.2 is a configuration diagram showing an example of elliptical according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 일립티컬의 페달의 비 대칭형 타원 궤적을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an asymmetric elliptic trajectory of an elliptical pedal according to the present invention.
도 4는 보행 중인 인간의 궤적을 분석한 도면이다.4 is a diagram illustrating a trajectory of a human walking.
<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>
10... 페달링크 20... 회전손잡이10 ... pedal link 20 ... rotary knob
30... 충격흡수막대 40... 관절형 연결부재30 ... Shock-absorbing rod 40 ... Articulated joint
100.. 베이스 프레임 110... 수직 프레임100 .. Base Frame 110 ... Vertical Frame
120... 회전손잡이 회전축 130... 부하 수단120. Rotating knob Rotating shaft 130 ... Load means
140... 회전판 150... 지지부재140 ... rotating plate 150 ... supporting member
160... 크랭크 암 170... 회전축160 ... crank arm 170 ... axis of rotation
180... 페달 190... 보조링크180 ... pedal 190 ... auxiliary link
200... 지지롤러 210... 들림방지 롤러200 ... support roller 210 ... lift roller
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 일립티컬을 이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.In order to achieve the above object, the elliptical according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 일립티컬의 일례를 나타내는 구성도이다.2 is a configuration diagram showing an example of elliptical according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 일립티컬은 베이스 프레임(100)과, 상기 베이스 프레임(100)의 일측으로부터 상방으로 연장 형성되는 수직 프레임(110)과, 상기 수직 프레임(110)의 상부에 양 쪽으로 돌출 형성되는 회전손잡이 회전축(120)과, 상기 회전손잡이 회전축(120)의 양 단에 중앙부가 연결되어 회전할 수 있는 한 쌍의 회전손잡이(20)와, 상기 각 회전손잡이(20)의 하부에 각각 부착된 지지롤러(200)와, 상기 베이스 프레임(100)의 다른 일측에 형성된 지지부재(150)와, 상기 지지부재(150)에 회전가능하도록 설치된 회전축(170)과, 상기 회전축(170)을 관통하며, 상기 회전축(170)의 외주면에 부착된 회전판(140)과, 상기 회전축(170)의 양 단에 일측이 고정부착되어 회전축을 중심으로 원운동 하도록 구성된 한 쌍의 크랭크 암(160)과, 상기 각 크랭크 암(160)의 다른 측에 일측이 각각 연결되며, 다른 측은 상기 각 지지롤러(200) 상에 각각 위치하여 왕복운동을 할 수 있는 페달링크(10)와, 상기 각 페달링크(10)의 앞 단에 일측이 각각 연결되고, 상기 각 회전손잡이(20)의 하부에 다른 측이 각각 연결되는 보조링크(190)와, 상기 각 페달링크(10)의 중앙부 상에 각각 부착된 페달(180)을 구비하고, 상기 크랭크 암(160)이 원운동을 하고, 상기 회전손잡이(20)가 호운동을 하며, 상기 페달링크(10)가 상기 지지롤러(200) 상을 왕복운동 함으로써 상기 페달(180)의 운동궤적이 비 대칭 타원형이 되는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 2, the elliptical in the present embodiment includes a base frame 100, a vertical frame 110 extending upward from one side of the base frame 100, and the vertical frame 110. Rotating handle rotating shaft 120 protruding on both sides of the upper portion, a pair of rotating handle 20 that can be rotated by connecting the central portion at both ends of the rotating handle rotating shaft 120, and each of the rotating handle ( A support roller 200 attached to each lower portion of the 20, a support member 150 formed on the other side of the base frame 100, a rotation shaft 170 rotatably installed on the support member 150, A pair of rotary plates 140 penetrating through the rotating shaft 170 and attached to an outer circumferential surface of the rotating shaft 170 and one side fixedly attached to both ends of the rotating shaft 170 to be circularly moved about the rotating shaft. Crank arm 160 and each of the crank arms 160 One side is connected to the other side, respectively, the other side is located on each of the support rollers 200, the pedal link 10 and reciprocating movement, respectively, one side at the front end of each pedal link 10, respectively And an auxiliary link 190 connected to a lower side of each of the rotary knobs 20 and a pedal 180 attached to a center portion of each of the pedal links 10, and the crank. The arm 160 moves in a circular motion, the rotation handle 20 moves in an arc, and the pedal link 10 reciprocates on the support roller 200 so that the movement trajectory of the pedal 180 is not. It is characterized by being a symmetrical oval.
또한, 상기 각 페달링크(10) 상에 위치하도록 상기 각 회전손잡이(20)의 하부에 각각 부착되어, 상기 페달링크(10)의 들림을 방지하는 들림방지 롤러(210)를 더 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, it is attached to the lower portion of each of the rotary knob 20 so as to be located on each pedal link 10, characterized in that it further comprises a lifting prevention roller 210 to prevent the pedal link 10 is lifted. It is done.
또한, 상기 회전판(140)의 회전을 억제할 수 있는 부하 수단(130)을 더 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, it characterized in that it further comprises a load means 130 that can suppress the rotation of the rotating plate 140.
상기 실시예에서 상기 페달링크(10)는 상기 회전손잡이(20)의 하부와 직접적으로 연결되지 않고, 상기 회전손잡이(20)의 하부에 부착된 지지롤러(200) 상에 일측이 위치하여 왕복으로 구름운동을 할 수 있도록 구성되고, 상기 보조링크(190)는 상기 페달링크(10)와 상기 회전손잡이(20)를 연결하여 상기 페달링크(10)의 운동이 상기 회전손잡이(20)의 호 운동으로 연결되도록 한다.In this embodiment, the pedal link 10 is not directly connected to the lower portion of the rotary handle 20, one side is located on the support roller 200 attached to the lower portion of the rotary handle 20 to reciprocate The auxiliary link 190 is connected to the pedal link 10 and the rotary knob 20 so that the movement of the pedal link 10 is arc motion of the rotary knob 20. To be connected.
상기 지지롤러(200)는, 상기 회전손잡이(20)를 사용자가 운동 중 가슴 쪽으로 끌어 당기어 상기 회전손잡이(20)가 운동을 잠시 멈춘 후에도, 사용자가 상기 페달(180)에 힘을 가하면 상기 페달링크(10)가 아래로 구름운동을 할 수 있도록 하여 부드러운 운동이 가능하도록 하며, 상기 페달(180)의 운동궤적이 비 대칭 타원형 궤적이 되도록 한다. 상기 페달(180)의 비 대칭 타원형 운동궤적에 대해서는 후술하기로 한다.The support roller 200, when the user pulls the rotation knob 20 toward the chest during the movement, even after the rotation knob 20 stops the movement for a while, when the user applies a force to the pedal 180, the pedal The link 10 allows the downward movement of the rolling motion so as to enable a smooth movement, and the movement trajectory of the pedal 180 is an asymmetric elliptical trajectory. The asymmetric elliptical motion trajectory of the pedal 180 will be described later.
상기 들림방지 롤러(210)는 상기 각 페달링크(10) 상에 위치하도록 상기 각회전손잡이(20)의 하부에 각각 부착되어, 상기 페달링크(10)와 상기 지지롤러(200)와의 사이에 간격이 없도록 하여 상기 페달링크(10)의 부드러운 왕복운동이 가능하도록 한다.The lifting prevention roller 210 is attached to the lower portion of the angular rotation knob 20 so as to be located on each pedal link 10, the interval between the pedal link 10 and the support roller 200. This prevents smooth pedal reciprocation of the pedal link 10.
상기 부하 수단은(130)은 상기 회전판(140)과 벨트나 체인 등으로 연결되거나 또는 직접 상기 회전판(140)과 맞닿도록 구성되어 상기 회전판(140)의 회전을 억제하도록 하는 작용을 하며, 사용자가 페달을 밟을 때 요구되는 힘의 크기를 달라지게 함으로써 운동의 강도를 조절하는 기능을 한다.The load means 130 is connected to the rotating plate 140 by a belt or a chain, or is configured to directly contact the rotating plate 140 to act to suppress the rotation of the rotating plate 140, the user By varying the amount of force required when the pedal is pressed, it controls the intensity of the exercise.
상기 실시예에서 베이스 프레임(100), 수직 프레임(110), 회전손잡이 회전축(120), 지지부재(150), 회전판(140), 회전축(170), 크랭크 암(160), 페달(180)은 통상의 일립티컬에서의 구조와 같다.In the above embodiment, the base frame 100, the vertical frame 110, the rotary handle rotating shaft 120, the support member 150, the rotating plate 140, the rotating shaft 170, the crank arm 160, the pedal 180 is It is the same as a structure in normal elliptical.
도 3은 본 발명에 의한 일립티컬의 페달의 비 대칭형 타원 궤적을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an asymmetric elliptic trajectory of an elliptical pedal according to the present invention.
본 발명에 의한 일립티컬의 페달의 궤적은 도면에 도시된 바와 같이 ①에서 ②로의 구간이 ②에서 ③으로의 구간보다 더 길며, 윗쪽의 궤적보다 아랫쪽의 궤적이 볼록하다.As shown in the figure, the trajectory of the pedal of the elliptical according to the present invention is longer than the section from ② to ③, and the lower trajectory is convex as shown in the drawing.
상기 실시예에서 상기 페달링크(10)와 상기 페달(180)의 운동궤적은 다음과 같다.In the embodiment, the movement tracks of the pedal link 10 and the pedal 180 are as follows.
상기 페달링크(10)의 상기 크랭크 암(160)과 연결된 일측은 상기 회전판(140)의 회전에 따라서 원운동을 하게 되며, 상기 원운동의 지름은 상기 크랭크 암(160)의 길이의 두배가 된다.One side of the pedal link 10 connected to the crank arm 160 has a circular motion according to the rotation of the rotating plate 140, and the diameter of the circular motion is twice the length of the crank arm 160. .
상기 페달링크(10)의 다른 일측은 상기 회전손잡이(20)가 아래로 볼록한 호운동을 하고, 상기 회전손잡이(20)의 상부가 사용자의 가슴쪽으로 끌어당겨져 있는 상태에서 사용자가 페달(180)에 힘을 가하여 상기 페달링크(10)가 구름운동을 하면서 내려오는 구간이 있으므로 ①에서 ②로의 구간이 ②에서 ③으로의 구간보다 더 긴 비 대칭형 호운동을 하게 된다.The other side of the pedal link 10 is the rotary knob 20 is a convex downward movement, the user to the pedal 180 in a state that the upper portion of the rotary knob 20 is pulled toward the user's chest Since the pedal link 10 descends while applying a force to the cloud movement, the section from ① to ② has a longer asymmetric arc than the section from ② to ③.
상기 페달링크(10)의 일측은 원운동을 하고, 다른 측은 비 대칭형 호운동을 하게 되므로 상기 페달링크(10)의 중앙부에 부착된 상기 페달(180)은 타원형 궤적을 따라 운동하게 된다.Since one side of the pedal link 10 is in a circular motion, the other side is an asymmetric arc motion, the pedal 180 attached to the center portion of the pedal link 10 is to move along the elliptical trajectory.
①에서 ②를 거쳐 ③으로 페달의 궤적이 이동할 때, 상기 페달링크(10)의 양측 모두 아래로 내려오다 다시 올라가게 되므로, 상기 페달의 궤적은 도시된 바와 같이 아래로 내려오다 다시 올라가는 반 타원형 궤적을 가지며, ③에서 ①로 페달의 궤적이 이동할 때는 상기 페달링크(10)의 상기 크랭크 암(160)과 연결된 일측은 올라가다가 내려가고, 상기 지지롤러(200) 상단에 위치한 상기 페달링크(10)의 다른 측은 내려가다가 올라가는 서로 반대되는 방향으로 상하 운동하게 되므로 양 측에 중앙에 놓인 상기 페달(180)은 상하의 움직임이 줄어들고 도시된 바와 같이 평평한 궤적을 가지게 된다.When the trajectory of the pedal moves from ① to ② through ③, both sides of the pedal link 10 are lowered and then raised again, so that the trajectory of the pedal descends and then rises again as shown in the figure. When the trajectory of the pedal moves from ③ to ①, one side connected to the crank arm 160 of the pedal link 10 goes up and down, the pedal link 10 located on the support roller 200 top Since the other side of the up and down movement in a direction opposite to each other going up and down, the pedal 180 placed in the center on both sides has a flat trajectory as shown in FIG.
따라서, 상기 페달(180)의 궤적은 아래로 볼록한 타원형 궤적을 가지게 된다.Thus, the trajectory of the pedal 180 has an elliptical trajectory convex downward.
또한, ①에서 ②로 내려오는 구간의 초기에서 상기 회전손잡이(20)의 상부가 사용자의 가슴쪽으로 끌어당겨져 있는 상태에서 사용자가 페달(180)에 힘을 가하여상기 페달링크(10)가 구름운동을 하면서 내려오는 구간이 있으므로 ①에서 ②구간이 ②에서 ③구간보다 길게된다.In addition, at the beginning of the section from ① to ②, the user applies a force to the pedal 180 while the upper portion of the rotary knob 20 is pulled toward the chest of the user, so that the pedal link 10 performs the rolling motion. Because there is a section coming down, the section ① to ② is longer than the section ② to ③.
도 4는 보행 중인 인간의 궤적을 분석한 도면이다.4 is a diagram illustrating a trajectory of a human walking.
입각기(stance phase)는 보행 중 발이 지면에 닿는 구간이다.A stance phase is a section in which the foot touches the ground during walking.
유각기(swing phase)는 보행 중 발이 지면에서 떨어지는 구간이다.The swing phase is the section in which the foot falls off the ground during walking.
상기 입각기는 다시 3개의 구간으로 나뉘는데 발이 처음으로 지면에 닿는 구간인 접촉(contact), 고정된 발로 지지하는 구간인 중간 입각기(mid stance)와 발가락이 다리를 앞쪽으로 미는 추진(proplusion)구간으로 구분할 수 있다.The stance is divided into three sections: the foot is the first contact with the ground, the contact, the middle stance, which is the section supported by the fixed foot, and the propulsion section where the toes push the legs forward. Can be distinguished.
보행 중에는 발이 지면에 닿는 입각기가 유각기보다 약 6:4 정도로 길며, 도 3에서 ①에서 ②구간은 접촉구간과 중간 입각기의 전부와 추진구간의 일부를 포함한 구간에 대응하여 입각기 중 50% 이상을 차지하고, ②에서 ③구간은 나머지 추진구간에 대응한다.During walking, the foot standing on the ground is about 6: 4 longer than the stator. In Fig. 3, the section ① to ② is 50% of the standing section corresponding to the section including all of the contact section, intermediate standing section, and part of the driving section. The sections 2 and 3 correspond to the remaining driving sections.
따라서 사람의 보행 중 발의 궤적은 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 아래 부분이 윗 부분보다 길고, 타원 궤적의 오른쪽 부분이 왼쪽 부분보다 긴 본 발명에 의한 일립티컬의 페달의 비 대칭 타원형 궤적과 흡사하다.Accordingly, the foot trajectory of the human walking is similar to the asymmetric elliptical trajectory of the pedal of the elliptical according to the present invention, as shown in FIG. 3, where the lower part is longer than the upper part and the right part of the elliptic trajectory is longer than the left part. Do.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 일립티컬을 사용하는 경우는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.As described above, in the case of using the elliptical according to the present invention, the following effects can be obtained.
첫째, 본 발명에 의한 일립티컬의 페달의 운동궤적이 인간의 보행궤적과 흡사한 비 대칭형 타원궤도를 가지므로 장시간에 걸쳐서 운동하더라도 무릎관절에 충격이 거의 가해지지 않는다는 효과가 있다.First, since the movement trajectory of the pedal of the elliptical according to the present invention has an asymmetric elliptical trajectory similar to the human walking trajectory, the impact is hardly applied to the knee joint even when exercising for a long time.
둘째, 지지롤러 상을 페달링크가 부드럽게 구르는 왕복운동을 함으로써, 페달이 비 대칭 타원형 궤적을 따라 부드러운 운동을 하므로, 4 절 링크 구조의 일립티컬 보다 심리적으로 운동의 연속성을 준다는 효과가 있다.Second, the reciprocating movement of the pedal link gently rolls on the support roller, so that the pedal performs a smooth movement along the asymmetrical elliptical trajectory, thereby providing psychological continuity of motion than the elliptical of the four-section link structure.
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