운동 기구 {EXERCISE DEVICE}
관련 출원의 상호 참조 본 출원은 2010년 10월 8일 출원된 발명의 명칭이 "운동 기구(Exercise Device)"인 미국 가출원 제 61/391,528호를 우선권으로 주장하고 이 출원의 전체 이득을 청구하며, 상기 미국 가출원의 전체 내용은 인용에 의해 본원에 포함된다.
기술 분야 본 명세서는 일반적으로 운동 기구를 설명한다.
개인들은 적절한 저항을 갖는 운동을 통해 이들의 손, 손목 및 팔의 근력(strength) 및 협응(coordination)을 상당히 향상시킬 수 있다. 게다가, 손, 손목 또는 팔에 손상을 갖는 개인들은 적절한 저항을 갖는 운동에 의해 재활을 가속화할 수 있다.
일 일반적인 양태에서, 운동 기구는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 핸들과, 핸들의 제 1 단부에 결합된 만곡 부재와, 만곡 부재에 결합된 가동 부재로서, 가동 부재는 만곡 부재의 길이부를 따라 이동하도록 구성되고, 가동 부재는 제 1 부분 및 제 2 부분을 갖고, 제 2 부분은 제 1 부분에 대해 이동하도록 구성되는 가동 부재와, 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 세장형 부재로서, 세장형 부재의 제 1 단부는 가동 부재의 제 2 부분에 결합되는 세장형 부재와, 세장형 부재의 제 2 단부에 결합된 웨이트(weight)를 포함한다.
구현예는 이하의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 만곡 부재는 만곡 부재의 길이부를 따라 만곡된다. 만곡 부재의 길이부는 핸들의 제 1 단부로부터 핸들의 제 2 단부를 향해 연장한다. 만곡 부재의 제 2 단부는 핸들의 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 대략 중간에 위치된다. 만곡 부재의 제 1 단부는 핸들의 제 1 단부에 결합되고, 만곡 부재의 제 2 단부는 자유롭다. 가동부는 만곡 부재의 길이부에 일반적으로 수직인 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.
구현예는 또한 이하의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 핸들은 핸들의 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 종축을 규정하고, 만곡 부재는 만곡 부재의 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 종축을 규정하고, 핸들의 종축 및 만곡 부재의 종축은 평면을 규정하고, 가동부는 평면 외로 웨이트를 이동시키도록 구성된다. 로드는 평면에 수직으로 위치될 수 있다. 핸들은 핸들의 제 1 단부와 핸들의 제 2 단부 사이의 길이부를 포함하고, 로드는 핸들의 길이부에 수직으로 위치될 수 있다. 가동부는 기부와의 연결부를 중심으로 회전하도록 구성된다. 기부는 복수의 면을 포함하고, 로드의 제 1 단부는 가동부의 움직임을 제한하기 위해 복수의 면 중 하나에 맞물리도록 구성된다. 가동 부재에 대한 로드의 회전은 로드의 제 2 단부가 기부의 복수의 면 중 하나에 맞물리게 한다. 로드는 손가락 맞물림 가능부를 포함한다.
구현예는 또한 이하의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 만곡 부재는 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하고, 제 1 측면은 제 2 측면에 대향하고, 대향하는 측방향 홈들이 제 1 측면 및 제 2 측면 내에 형성되고, 가동 부재는 대향하는 측방향 홈들 내에 부분적으로 배치된다. 운동 기구는 대향하는 측방향 홈들 중 하나 내에 복수의 슬롯을 포함하고, 가동 부재는 만곡 부재에 대한 가동 부재의 이동을 제한하기 위해 복수의 슬롯 중 하나에 맞물리도록 구성된 핀을 포함한다. 만곡 부재는 핸들에 대한 웨이트의 배향을 나타내는 표지(marking)를 포함한다. 웨이트는 로드와 동일 선상에 위치된다. 웨이트는 웨이트를 제 2 웨이트에 결합하기 위한 나사산 형성부를 포함한다. 만곡 부재는 운동 기구의 적절한 정렬을 나타내기 위해 운동 기구의 사용자에 시각 기준을 제공한다. 운동 기구는 운동 기구의 적절한 정렬을 나타내도록 구성된 시각 기준을 포함한다.
하나 이상의 구현예의 상세가 첨부 도면 및 이하의 상세한 설명에 설명되어 있다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 장점은 상세한 설명 및 도면으로부터, 그리고 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1 의 (a) 및 도 1 의 (b) 는 운동 기구의 사시도이며,
도 2 의 (a) 내지 도 2 의 (c) 는 도 1 의 (a) 의 운동 기구의 측면도이며,
도 3 의 (a) 는 운동 기구의 만곡 부재의 사시도이며,
도 3 의 (b) 는 도 3 의 (a) 의 만곡 부재의 단면도이며,
도 3 의 (c) 는 운동 기구의 가동 부재의 단면도이며,
도 4 는 운동 기구의 단부 사시도이며,
도 5 는 운동 기구의 가동 부재의 부분 및 세장형 부재의 부분을 도시하고 있는 측면도이며,
도 6 은 운동 기구의 가동 부재의 사시도이며,
도 7 은 세장형 부재 및 웨이트의 사시도이다.
운동 기구는 하나 이상의 웨이트의 위치가 운동 기구의 핸들에 대해 조정될 수 있게 하는 조정 메커니즘을 포함한다. 운동 기구의 사용자는 하나 이상의 조정을 통해, 사용자의 특정 요구에 부합하기 위해 제공된 저항의 양 및 저항의 방향을 변경할 수 있다. 특정 움직임 또는 운동에 대해, 움직임에 대한 저항 특징은 예를 들어 웨이트의 위치 및/또는 배향을 조정함으로써 변경될 수 있다. 예를 들어, 웨이트의 위치를 조정함으로써, 사용자는 저항이 요구되는 움직임의 범위의 일부 또는 전체에 걸쳐 운동 기구가 저항을 인가하게 할 수 있다.
이제, 도 1 의 (a) 를 참조하면, 운동 기구(10)는 만곡 부재(14)에 결합된 핸들(12)을 포함한다. 운동 기구(10)는 가동 부재(16), 세장형 부재(18) 및 하나 이상의 웨이트(20)를 또한 포함한다. 가동 부재(16)는 만곡 부재(14)에 부착되어 가동 부재(16)가 만곡 부재(14)에 대해 이동할 수 있게 된다. 세장형 부재(18)는 가동 부재(16)에 부착된다. 웨이트(20)는 세장형 부재(18)에 결합된다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 만곡 부재(14), 가동 부재(16) 및 세장형 부재(18)는 웨이트(20)의 위치가 핸들(12)에 대해 변경되게 하여, 운동 기구(10)가 다양한 운동을 위해 사용될 수 있게 한다.
운동 기구(10)를 사용하기 위해, 사용자(80)는 핸들(12)을 파지하고 범위 운동을 통해 운동 기구(10)를 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자(80)는 한 손으로 핸들(12)에 의해 운동 기구(10)를 파지하고 사용자의 손, 손목 및 팔의 하나 이상의 동작을 수행할 수 있다. 사용자(80)는 편심 및 동심 (1) 굽힘(flexion), (2) 신장(extension) (3) 외전(supination), (4) 내전(pronation), (5) 척골 편향(ulnar deviation) 및 (6) 요골 편향(radial deviation)을 포함하는 하나 이상의 동작을 수행할 수 있다.
핸들(12)은 제 1 단부(11)와 제 2 단부(13) 사이의 일반적으로 직선형 길이부를 포함할 수 있다. 제 1 단부(11) 및 제 2 단부(13)는 핸들(12)의 중심 종축(L)을 규정한다. 핸들(12)은 사용자(80)가 핸들(12)을 파지하는 것을 지원하는 파지부 또는 표면을 포함할 수 있다. 핸들(12) 및 핸들(12)의 파지부는 교체 가능할 수 있다. 이에 따라, 사용자(80)는 적절한 핸들(12)을 운동 기구(10)에 결합함으로써 예를 들어, 테니스 라켓, 골프 클럽 및 다른 기구의 핸들을 모방하도록 핸들(12)을 조정할 수 있다.
만곡 부재(14)는 만곡 부재(14)의 중심 종축(C)을 규정하는 제 1 단부(15) 및 제 2 단부(17)를 포함한다. 만곡 부재(14)는 제 1 단부(15)와 제 2 단부(17) 사이의 만곡 길이부를 포함할 수 있다.
도 1 의 (a) 에 도시되어 있는 바와 같이, 만곡 부재(14)는 그 제 1 단부(15)에서 핸들(12)의 제 1 단부(11)에 부착된다. 예를 들어, 만곡 부재(14)의 제 1 단부(15)는 핸들(12)의 제 1 단부(11)에 결합될 수 있고, 만곡 부재(14)의 제 2 단부(17)는 자유롭게 남아 있을 수 있다. 만곡 부재(14)의 제 2 단부(17)는 자유롭기 때문에, 사용자(80)는 예를 들어 두 손을 사용하여 핸들(12)의 제 2 단부(13)에서 핸들(12)을 파지할 수 있다(도 1 의 (b)). 부가적으로, 핸들(12)의 단지 일 단부(11)에서 만곡 부재(14)의 부착은 핸들(12)의 제거 및 다양한 길이의 핸들(12)을 포함하는 상이한 핸들(12)로의 교체를 용이하게 할 수 있다.
만곡 부재(14)는 핸들(12)로부터 핸들(12)에 대한 일반적으로 볼록 경로를 따라 연장할 수 있다. 이에 따라, 공간(22)은 만곡 부재(14)와 핸들(12) 사이에 형성될 수 있다. 예를 들어, 만곡 부재(14)는 핸들(12)의 제 1 단부(11)로부터 연장될 수 있고, 일반적으로 핸들(12)의 제 2 단부(13)를 향해 연장될 수 있다. 공간(22)은 사용자(80)의 손 및 손가락을 수용할 수 있어, 사용자(80)가 운동 기구(10)의 핸들(12)을 파지하게 한다. 만곡 부재(14)의 길이부는 핸들(12)의 제 1 단부(11)로부터 연장될 수 있고, 핸들(12)의 단부(11, 13) 사이에 위치된 만곡 부재(14)의 제 2 단부(17)로 종료될 수 있다.
일 구현예에서, 만곡 부재(14)는 대략적으로 핸들(12)의 길이부의 직경을 갖는 원의 원호로서 일반적으로 형성될 수 있다. 만곡 부재(14)는 대략 원의 1/4을 형성할 수 있어, 만곡 부재(14)의 제 2 단부(17)가 핸들(10)의 길이부를 따라 대략 절반에서 종료하게 된다. 만곡 부재(14)의 다른 곡률 및 구성이 또한 고려된다.
도 2 의 (a) 내지 도 2 의 (c) 를 참조하면, 가동 부재(16)는 만곡 부재(14)에 이동 가능하게 부착될 수 있다. 예를 들어, 가동 부재(16)는 화살표 A에 의해 나타나 있는 바와 같이, 만곡 부재(14)에 의해 형성된 만곡 경로를 따라 만곡 부재(14)에 대해 이동할 수 있다. 만곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)의 이동은 도 2 의 (b) 의 각도(B)에 의해 도시되어 있는 바와 같이, 핸들(12)에 대한 가동 부재(16)의 각도[및 또한 세장형 부재(18)와 웨이트(20)의 각도]의 변화를 야기할 수 있다.
굴곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)의 이동은 핸들(12) 및 만곡 부재(14)의 모두에 대한 세장형 부재(18) 및 웨이트(20)의 위치를 변경한다. 가동 부재(16)의 일 위치에서, 가동 부재(16)는 핸들(12)의 중심 종축과 일반적으로 정렬된(도 2 의 (a)) 세장형 부재(18)의 길이부를 갖고 구성될 수 있다. 만곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)의 다른 위치에서, 가동 부재(16)는 핸들(12)의 길이부에 대해 일반적으로 수직인(도 2 의 (c)) 세장형 부재(18)의 길이부를 갖고 구성될 수 있다. 도 2 의 (a) 및 도 2 의 (c) 에 도시된 것들 사이의 위치의 범위를 포함하는 다수의 다른 위치가 또한 가능하다.
일 구현예에서, 핸들(12)의 중심 종축(L)과 만곡 부재(14)의 중심 종축(C)은 평면을 규정한다. 만곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)의 이동은 중심 종축(C, L)에 의해 규정된 평면에 평행한 방향에서, 세장형 부재(18)의 이동 및 따라서 웨이트(20)의 이동을 야기한다.
가동 부재(16)는 만곡 부재(14)에 대해 포획될 수 있다. 도 3 의 (a) 및 도 3 의 (b) 를 참조하면, 홈(24, 26)이 만곡 부재(14)의 대향 측면들에 형성될 수 있다. 홈(24, 26)은 만곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)를 위한 이동 경로를 형성하는 만곡 부재(14)의 길이부를 따른 만곡 경로를 형성할 수 있다. 가동 부재(16)의 일부는 각각의 홈(24, 26) 내에 배치될 수 있고, 가동 부재(16)의 나머지는 만곡 부재(14)를 중심으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 가동 부재(16)는 가동 부재(16)의 대향 내부면들 상에 형성된 대향 내부 레일들(28)을 포함할 수 있고, 레일들(28)은 홈(24, 26)에 진입하여 맞물리도록 구성되어 있다(도 3 의 (c) 참조). 만곡 부재(14)의 일 단부(15)는 가동 부재(16)가 초기에 홈(24, 26)에 진입할 수 있도록 홈(24, 26)을 노출할 수 있다. 캡(30)이 만곡 부재(14)의 단부에 결합되어 가동 부재(16)가 홈(24, 26)을 나오는 것을 방지할 수 있다.
맞물림 메커니즘이 만곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)의 움직임을 제한하도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 슬롯(32)이 만곡 부재(14)의 홈(24) 내에 형성될 수 있다. 슬롯(32)은 만곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)의 위치를 표시하기 위해 홈(24, 26) 중 하나 내에 배치될 수 있다. 가동 부재(16)는 만곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)의 이동을 제한하기 위해 슬롯(32) 중 하나에 맞물리는 핀(34)을 포함할 수 있다. 가동 부재(16)는 슬롯(32)으로부터 핀(34)의 원하지 않는 풀림을 방지하기 위해 핀(34)을 슬롯(32)을 향해 가압하기 위한 스프링 또는 다른 메커니즘을 포함할 수 있다. 사용자(80)는 스프링의 힘에 대항하도록 핀(34)을 잡아당길 수 있어, 가동 부재(16)가 만곡 부재(14)에 대해 이동하게 한다. 사용자(80)는 핀(34)을 해제할 수 있고, 핀(34)은 슬롯(32)에 맞물려서 만곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)의 이동을 제한할 수 있다.
일 구현예에서, 특정 슬롯(32) 내의 핀(34)의 맞물림은 특정 운동 또는 재활 치료를 위해 만곡 부재(14)에 대해 가동 부재(16)를 정렬한다. 따라서, 슬롯(34)은 사용자(80)가 가동 부재(16)의 적절한 구성 및 정렬을 성취하는 것을 보조하여 효과적인 운동 또는 치료를 가능하게 할 수 있다.
만곡 부재(14)는 만곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)의 하나 이상의 위치에 대응하는 표지(36)(도 4 참조)를 포함할 수 있다. 표지(36)는 가동 부재(16)가 슬롯(32) 중 하나 이상과 맞물릴 때 가동 부재(16)의 위치와 대응할 수 있다. 표지(36)는 핸들(10)에 대한 웨이트(20)의 위치를 사용자(80)에게 나타낼 수 있다. 예를 들어, 표지(36)는 예를 들어, 도 2 의 (b) 의 각도(B)와 같은 핸들(12)에 대한 가동 부재(16)의 하나 이상의 각도를 나타낼 수 있다.
가동 부재(16)는 기부(40) 및 기부(40)에 대해 이동하도록 구성된 가동부(42)를 포함할 수 있다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 가동부(42)는 기부(40)와의 연결부(44)를 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 연결부(44)를 중심으로 한 회전은 사용자(80)가 가동 부재(16)에 대한 세장형 부재(18)의 각도를 조정하게 할 수 있다. 일 구현예에서, 연결부(44)는 화살표 R을 따라 기부(40)에 대해 가동부(42) 사이의 180도 범위의 움직임을 가능하게 할 수 있다. 핀 또는 다른 연결 메커니즘이 가동부(42)를 기부(40)에 결합하고 기부(40)에 대한 가동부(42)의 움직임을 허용할 수 있다. 예를 들어, 가동부(42)는 가동부(42)를 기부(40)에 연결하는 힌지로 기부(40)에 결합될 수 있다.
기부(40)에 대한 가동부(42)의 이동은 만곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)의 이동 방향에 일반적으로 수직인 방향에서 발생할 수 있다. 기부(40)에 대한 가동부(42)의 이동은 일반적으로 기부(40)의 폭(W)에 수직일 수 있고, 만곡 부재(14)의 길이부에 일반적으로 수직일 수 있다.
전술된 바와 같이 가동부(42)의 이동은 웨이트(20) 및 세장형 부재(18)의 다양한 위치를 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 이동은 세장형 부재(18)가 핸들(12)에 수직으로 위치될 수 있게 한다. 핸들(12)의 중심 종축 및 만곡 부재(14)의 중심 종축이 평면을 규정하는 구현예에서, 가동부(42)의 이동은 세장형 부재(18)가 평면과의 정렬로부터 해제하여 이동할 수 있게 한다. 달리 말하면, 세장형 부재(18)는 평면과 일치할 수 있는 중심 종축을 규정할 수 있고, 가동부(42)의 이동은 평면과의 정렬로부터 해제되도록 세장형 부재(18)의 중심 종축을 이동시킬 수 있다. 가동부(42)의 이동은 유사하게 웨이트(20)가 평면 외로 이동될 수 있게 한다.
기부(40)에 대한 가동부(42)의 이동은 기부(40)와 세장형 부재(18)의 맞물림에 의해 제한될 수 있다. 도 5 를 참조하면, 가동부(42)는 세장형 부재(18)의 나사산 형성 단부(48)를 수용하는 내부 나사산 형성 개구(도시 생략)를 형성할 수 있다. 개구는 가동부(42)를 통해 연장되어, 세장형 부재(18)의 단부(48)가 가동부를 통해 통과하고 기부(40)에 접촉할 수 있게 한다.
기부(40)는 하나 이상의 맞물림 표면(50)을 포함한다. 예를 들어, 기부(40)는 기부(40)에 대한 가동부(42)의 특정 각도에 대응하는 5개의 맞물림 표면(50)을 포함할 수 있다. 표면(50)은 일반적으로 편평할 수 있고, 기부(40)에 대한 가동부(42)의 특정 배향을 나타내는 표지를 포함할 수 있다(도 6 참조).
맞물림 표면(50)은 기부(40)에 대한 가동부(42)의 이동을 제한하기 위해 세장형 부재(18)의 일반적으로 편평한 접촉 표면(52)에 의해 접촉될 수 있다. 가동 부재(16)의 가동부(42)에 대한 세장형 부재(18)의 회전은 세장형 부재(18)의 접촉 표면(52)이 기부(40)의 맞물림 표면(50) 중 하나에 맞물리게 할 수 있다. 세장형 부재(18)의 접촉 표면(52)은 기부(40)의 맞물림 표면(50)과 단단히 맞물리기 위해 일반적으로 편평할 수 있다. 가동 부재(16)의 가동부(42)에 대한 세장형 부재(18)의 회전 및 역회전은 세장형 부재(18)의 접촉 표면(52)을 기부(40)의 맞물림 표면(50) 중 하나에 각각 맞물리고 풀릴 수 있어, 사용자(80)가 기부(40)에 대해 가동부(42)를 이동하게 하고 이어서 가동부(42)의 특정 위치가 도달되어 있을 때 이동을 제한할 수 있다.
기부(40)에 대한 가동부(42)의 움직임을 제한하는 다른 메커니즘이 또한 가능하다. 예를 들어, 운동 기구는 예를 들어 기부(40)에 대한 가동부(42)의 이동을 가능하게 하는 래치, 버튼, 다이얼 또는 스위치와 같은 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 잠금 메커니즘을 풀리게 하여 가동부(42)가 기부(40)에 대해 이동하게 할 수 있다. 제어부를 사용하여, 예를 들어 제어부를 해제하거나 또는 상이한 배향으로 제어부를 구성함으로써, 잠금 메커니즘이 기부(40)에 대해 가동부(42)를 고정하도록 다시 맞물릴 수 있다. 이러한 구현예는 맞물림 표면(50)을 맞물리게 및 풀리게 하기 위해 세장형 부재(18)를 회전하는 대신에 사용될 수 있다. 게다가, 가동부(42)는 단지 다수의 사전 규정된 위치 중 하나에서가 아니라, 가동부(42)의 움직임의 범위 내의 임의의 지점에서 기부(40)에 대해 고정될 수 있다.
세장형 부재(18)는 그 길이부를 따라 일반적으로 직선형일 수 있고, 예를 들어 로드를 포함할 수 있다. 세장형 부재(18)는 가동 부재(16)(도 5 참조)로부터 탈착될 수 있어, 다수의 상이한 세장형 부재(18) 중 하나가 운동 기구(10) 내에 사용될 수 있게 한다. 예를 들어, 사용자(80)는 세장형 부재(18)를 더 길거나 짧은 세장형 부재로 교체하여 운동 기구(10)의 저항 특성 또는 특정 운동을 변경할 수도 있다. 세장형 부재(18)를 길게 하는 것은 핸들에 대한 웨이트(20)의 레버 아암을 증가시키고, 따라서 운동 기구(10)의 사용자(80)에 의해 느껴지는 저항을 증가시킨다. 세장형 아암은 사용자(80)에 의한 세장형 부재(18)의 회전을 용이하게 하기 위해 세장형 부재(18)의 길이부를 따른 손가락 맞물림 가능부(54)를 포함할 수 있다.
구현예에서, 세장형 부재(18)의 길이부는 조정 가능할 수 있다. 예를 들어, 세장형 부재(18)는 신축식 부재를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 핸들(12)은 운동 기구(10)가 사용중이지 않을 때 보관을 위해 세장형 부재(18)를 수용하도록 구성될 수 있다.
웨이트(20)는 세장형 부재(18)의 나사산 형성 단부(48)에 대향하여 세장형 부재(18)의 단부(56)에서 세장형 부재(18)에 결합된다. 도 7 을 참조하면, 세장형 부재(18)의 단부(56)는 하나 이상의 웨이트(20)를 수용하는 나사산 형성 소켓을 포함할 수 있다. 웨이트(20)는 세장형 부재에 웨이트(20)를 맞물리게 하기 위해 세장형 부재(18)의 나사산 형성 소켓을 결합하는 나사산 형성 연장부(58)를 포함할 수 있다. 게다가, 웨이트(20)는 다른 웨이트(20)의 나사산 형성 연장부(58)를 수용하기 위한 나사산 형성 소켓(60)을 각각 포함할 수 있다. 사용자(80)는 하나의 웨이트(20)를 다른 웨이트(20)에 결합하여 다수의 웨이트(20)를 서로에 대해 그리고 세장형 부재(18)에 결합할 수 있다. 하나 이상의 웨이트(20)는 사용자(80)가 세장형 부재(18)에 웨이트가 맞물리고 풀리기 위해 웨이트를 파지하는 것을 돕도록 웨이트(20)의 외부면 상에 형성된 리지 형성부(62)를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 세장형 부재(18) 및 하나 이상의 웨이트(20)는 웨이트(20)가 세장형 부재(18)와 동일 선상에 위치되도록 결합될 수 있다. 웨이트(20)는 하나 이상의 웨이트(20)의 중심축이 세장형 부재(18)의 중심 종축과 일치하도록 세장형 부재(18)에 결합될 수 있다.
운동 기구(10)는 사용자(80)가 사용 중에 운동 기구(10)의 정확한 정렬을 유지하는 것을 돕기 위한 시각 기준을 포함할 수 있다. 운동 기구(10)는 휴대용 및 휴대형이기 때문에, 사용자(80)가 특정 움직임 중에 운동 기구(10)를 적절하게 정렬하게 하는 것이 때때로 곤란할 수도 있다. 구체적으로, 사용자(80)는 웨이트(20)의 궤적이 직관적인 움직임의 범위에서 운동 기구(10)를 이동시킬 필요가 있을 수도 있다.
운동 기구의 하나 이상의 구성 요소 및 부분은 운동 기구(10)의 정렬을 위한 시각 기준을 제공할 수 있다. 예를 들어, 만곡 부재(14)는 사용자(80)에 대한 시각 기준으로서 기능할 수 있어, 사용자(80)가 운동 기구(10)의 움직임을 안내하는 것을 보조한다. 만곡 부재(14)의 중심 종축 및 핸들(12)의 중심 종축이 평면을 규정할 때, 사용자(80)는 만곡 부재(14)의 위치에 기초하여 평면의 정렬을 결정할 수 있다. 이 기준은 평면이 지면에 수직이거나 평행하게 유지되지만, 웨이트(20)는 평면 외에 위치되는 방식으로 사용자(80)가 운동 기구(10)를 이동시켜야 할 때 특히 유용할 수 있다. 이러한 구성에서, 웨이트(20)는 사용자(80)가 움직임의 최대 이득을 얻기 위해 저항해야 하는 토크를 핸들(12) 상에 인가할 수 있다. 만곡 부재(14) 또는 다른 시각 기준의 위치는 사용자(80)가 웨이트(20)에 의해 인가된 토크에 대항해야 하거나 또는 다른 방식으로 움직임의 범위 중에 운동 기구를 정렬해야 하는 것을 나타낼 수 있다.
표지, 플래그, 연장부 및 다른 정렬 구성 요소를 포함하는 다른 시각 기준이 또한 사용자(80)가 움직임의 범위 전체에 걸쳐 운동 기구(10)의 적절한 정렬을 유지하는 것을 보조하도록 포함될 수 있다. 예를 들어, 시각 기준은 운동 기구(10)의 움직임에 평행하거나 수직으로 정렬되도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 시각 기준은 또한 운동 기구(10)가 이동되어야 하는 움직임의 방향을 나타낼 수 있다.
구현예에서, 운동 기구(10)는 만곡 부재(14)에 대해 가동 부재를 자동으로 이동시키기 위한 하나 이상의 전동식 구성 요소를 포함할 수 있다. 사용자(80)가 만곡 부재(14)에 대해 가동 부재(16)를 수동으로 이동시키는 것을 요구하는 대신에, 전동식 구성 요소가 사용자(80)를 위한 조정을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 가동 부재는 만곡 부재(14)를 따라 이동하도록 전동화될 수 있다. 유사하게, 전동식 구성 요소는 핀 및 슬롯이 필요하지 않도록 특정 위치에 가동 부재(16)를 고정할 수 있다. 예를 들어, 만곡 부재(14)는 가동 부재(16)의 기어에 의해 맞물릴 수 있는 그 길이부를 따른 리지 형성 표면을 포함할 수 있다. 가동 부재는 가동 부재가 만곡 부재(14)를 따라 이동하게 하도록 가동 부재(16)의 기어를 구동하는 모터를 포함할 수 있다. 가동 부재(16)의 모터 및 기어는 만곡 부재의 본질적으로 전체 길이부를 따라 가동 부재(14)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 만곡 부재(14) 및 가동 부재(16)는 만곡 부재(14)에 대해 가동 부재(16)를 자동을 이동시키기 위해 하나 이상의 모터, 기어, 풀리, 벨트 및 다른 메커니즘을 포함할 수 있다. 운동 기구는 가동 부재(16)의 기부(40)에 대해 가동 부재(16)의 가동부(42)를 이동시키기 위한 하나 이상의 전동식 구성 요소를 또한 포함할 수 있다.
운동 기구(10)는 만곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)의 위치를 조정하는 예를 들어 스위치, 다이얼 또는 버튼과 같은 제어부를 또한 포함할 수 있다. 제어부는 또한 기부(40)에 대한 가동부(42)의 위치를 조정하도록 포함될 수 있다.
운동 기구(10)는 사용자(80)에 정보를 제시하기 위한 디스플레이, 예를 들어 액정 디스플레이를 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 만곡 부재(14)에 대한 가동 부재(16)의 위치에 대한 정보 및 기부(40)에 대한 가동부(42)의 위치에 대한 정보가 디스플레이 상에 표시될 수 있다.
운동 기구(10)는 전원(예를 들어, 배터리), 하나 이상의 프로세싱 디바이스, 제어 회로 및 하나 이상의 모터 및 디스플레이의 동작을 제어하기 위한 저장 디바이스를 또한 포함할 수 있다. 프로세싱 디바이스, 프로세싱 디바이스, 제어 회로 및 저장 디바이스는 핸들 및/또는 만곡 부재 내에 또는 위에 배치되어 가동 부재(16)의 움직임을 제어하는 하나 이상의 모터의 동작을 제어하고 전력 공급할 수 있다. 예를 들어, 저장 디바이스는 하나 이상의 프로세싱 디바이스에 의해 실행될 때, 운동 기구(10)의 하나 이상의 모터 또는 메커니즘을 활성화하는 명령을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세싱 디바이스는 모터가 만곡 부재(14)에 대해 가동 부재(16)를 이동하게 하는 제어 신호를 송신함으로써 모터가 활성화될 수 있게 한다. 제어 신호는 또한 하나 이상의 모터가 기부(40)에 대해 가동부(42)를 이동시키게 할 수 있다.
저장 디바이스에서, 운동 기구(10)는 가동 부재(16)의 하나 이상의 사전 프로그램된 이동을 저장할 수 있다. 일 구현예에서, 프로세싱 디바이스는 만곡 부재(14)의 길이부를 따른 진동 움직임에 있어서 모터가 가동 부재(16)를 이동시키게 할 수 있다. 사용자(80)는 진동 또는 다른 움직임이 발생하는 동안 웨이트(20)의 특정 배향을 유지하도록 지시될 수 있어 사용자(80)의 근력 및 협응을 향상시킬 수 있다.
다른 사전 프로그램된 움직임은 산발성 움직임 및 사용자(80)에게 랜덤하거나 미지인 움직임을 포함할 수 있다. 달리 말하면, 프로세싱 디바이스는 모터가 사용자(80)에게 예측 불가능한 방식으로 만곡 부재에 대해 가동 부재를 이동시키게 할 수 있다. 사용자(80)는 사용자의 신체에 대해 하나 이상의 특정 위치에서 웨이트(20)의 질량 중심을 유지하는 목표를 갖고 특정 움직임 전체에 걸쳐 그 또는 그녀의 신체를 이동하려고 시도하도록 지시될 수 있다. 사전 결정된 궤적은 규칙적인 진동을 따를 수 있다. 사전 결정된 궤적은 사용자(80)에 미지일 수 있어, 사용자의 반사 작용을 훈련시킨다.
운동 기구(10)는 운동 기구(10) 내의 다양한 위치에서 가속도계 및/또는 자이로스코프와 같은 하나 이상의 센서를 또한 구비할 수 있다. 이들 센서는 운동 기구(10)의 본체 내에 포함될 수 있는 프로세싱 디바이스에 데이터를 제공할 수 있다. 운동 기구(10)는 이 데이터에 기초하여 운동 중에 사전 결정된 궤적을 자동으로 조정하도록 프로그램될 수 있다.
본 발명의 실시예는 핸들의 양 단부를 연결하는 반원형 아치를 구비하는 디자인을 포함할 수 있고, 아치는 슬레드(sled)가 아치의 길이부를 횡단하는 것을 가능하게 하는 슬레드 메커니즘을 포함하고, 사용자가 아치 전체에 걸쳐 하나 이상의 지점에서 슬레드를 위한 관심 고정 위치(들)를 가능하게 하기 위한 트랙, 기계적 잠금부 및/또는 전기 화학적 구성 요소를 구비하고, 슬레드는 사용자에게 가변 저항을 제공하기 위해 가변 웨이트 시스템에 부착된다. 다른 실시예는 슬레드 및 가변 웨이트 시스템을 포함하는 원형 아치에 의해 형성된 원의 직경의 축을 따른 핸들을 갖는, 완전 원형 아치를 구비하는 디자인을 포함할 수 있다. 다른 실시예는 교차하는 아치/원의 공유 직경을 따라 위치될 수 있는 핸들에서 교차하는 다수의 원형 아치 및/또는 반원형 아치를 구비하는 디자인을 포함할 수 있고, 아치들은 이들의 수반하는 저항을 갖는 하나 이상의 슬레드가 공유된 트랙을 횡단하고 상이한 원/반원의 아치 내로 직경에서 교차할 수 있게 하는 공통 트랙을 공유한다. 다수의 아치를 갖는 디자인은 또한 하나 이상의 아치를 연결하는 장치 전체에 걸쳐 다양한 세그먼트에서 "연결 트랙"을 포함할 수 있어, 하나 이상의 저항 슬레드가 사용자의 주먹을 둘러싸는 슬레드 위치의 3차원 "구" 내의 임의의 원하는 위치를 더 용이하게 횡단하는 것을 가능하게 하고, 사용자의 주먹 주위의 "케이지"에 유사할 수 있다. 이러한 장치는 반구형 또는 구형 트랙 장치 전체에 걸쳐 하나 이상의 저항 슬레드의 동적 재위치 설정을 가능하게 하는 전기 기계적 구성 요소를 구비할 수 있다. 이 장치는 구형 트랙 전체에 걸쳐 하나 이상의 저항 슬레드를 위한 사전 프로그램된 궤적을 가능하게 하는 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어를 포함할 수 있고, 이러한 것은 사용자가 사용자의 신체에 의해 경험되는 직업상의 활동(라켓 또는 클럽의 운동적 스윙, 해머의 스윙 등)의 저항 프로파일을 모방하게 할 수 있다. 이러한 "반구형 케이지-트랙 장치"는, 슬레드 전체에 걸쳐 정적 또는 동적으로 가변적인 위치에서 저항을 구비하는 대신에, 사용자 동작을 안내하는 목적만을 담당할 수 있는 밝은 컬러의 플래그와 같은 시각-모터 보조 기구를 구비하는 슬레드를 또한 구비할 수 있다. 이는 운동 중에 전문적인 감독의 요구를 감소시킬 수 있다. 저항 슬레드 및 시각-모터 슬레드는 동일한 장치 내에 함께 사용될 수 있다. 슬레드들은 또한 전위차계 및/또는 가속도계와 같은 다양한 센서를 구비할 수 있어, 사용 중에 디바이스 및/또는 특정 구성 요소 경험에 관한 데이터-피드백을 가능하게 하고, 사용자 경험을 측정하고 사용자에게 피드백을 제공하기 위해 원격 모니터링 스테이션에서 감독 건강 관리 전문가에 의해 이용될 수 있다. 이 피드백은 실제로 하나 이상의 시각-모터 슬레드 및/또는 디바이스 내의 임의의 슬레드의 원격 이동의 형태일 수 있다. 디자인은 사용자에게 시각-모터 피드백을 제공하기 위해 반구형 케이지-트랙 전체에 걸친 다양한 지점에서 다양한 컬러의 점멸 라이트와 같은 신호를 구비할 수 있다. 예를 들어, 장치 내의 자이로스코픽 센서가 기구의 정확한 3차원 배향에 대해 디바이스 내의 마이크로제어기 및 컴퓨터 시스템에 피드백을 제공할 수 있다. 이 정보에 의해, 디바이스는 사용자의 주먹의 내부에 직접 대면하는 수평 평면 내에 있는 트랙 위치에서 라이트를 점멸하여, "시작 위치"를 지시할 수도 있다. 제 2 라이트는 이어서 사용자의 주먹의 바로 위의 케이지-트랙 상에서 점멸할 수 있어, "종료 위치"를 지시할 수도 있다. 디바이스는 이어서 예를 들어 2개의 라이트가 서로 만나는 이러한 방식으로 사용자가 기구를 작동시키게 하기 위해, 전산화된 음성을 통하여 신호할 수도 있다. "시작 위치" 라이트는 고정 유지될 수 있고, 반면에 "종료 위치" 라이트는 사용자가 사용자에 대해 동일한 장소에 유지되도록 기구를 작동시킴에 따라 동적으로 변경된다 - 사용자가 회전할 필요가 있는 장소를 표시하기 위한 시각 모터-보조 기구로서 거동함 -. 이 유형의 시각-모터 피드백 및 안내는 훈련된 전문가의 직접적인 감독 없이 사용자 명령의 중요한 발행 및 모니터링을 처리할 수 있다. 상기 유형의 장치는 게임 및/또는 디바이스의 모두(예를 들어, 저항 슬레드의 위치 및/또는 시각-모터 보조 기구)를 동적으로 변경하기 위해 게임 시스템 및 물리적 디바이스의 모두로부터 정보를 이용하는 전산화된 소프트웨어 게임으로의 접속부를 구비할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 골프 퍼터를 사용하도록 스크린 상에 지시될 수도 있고, 장치는 사용자가 퍼팅을 위해 진행해야 하는 움직임의 범위에 기초하여 트랙 전체에 걸쳐 라이트의 형태의 시각-모터 보조 기구를 통하여 시작 및 종료 범위를 표시할 수 있다. 소프트웨어 시스템은 라이트 또는 다른 유형의 오디오/시각/촉각 피드백을 통하여, 골프 드라이브와 같은 움직임이 수행되었던 탄도력을 사용자에게 또한 나타낼 수 있다. 시스템은 사용자가 사용하려고 하는 골프 클럽의 형태에 기초하여, 이에 따라 웨이트를 조정하도록 사용자에게 지시할 수 있고, 일 실시예에서 장치는 신축식 기능을 통하여 길이부가 증가할 수 있는 저항 슬레드 상에 조정 가능한 아암 - 장치의 모멘트 아암의 증가를 가능하게 함 - 을 구비할 수 있다. 이러한 장치는 게임 플레이 중에 동적으로 조정된 차등 저항을 갖거나 갖지 않고, 목표가 이들의 "시작 라이트"가 반구형 케이지-트랙 전체에 걸쳐 횡단하는 하나 이상의 "목표" 라이트를 추적하게 하는 이러한 방식으로 사용자가 디바이스를 작동시켜야 하는 게임을 구비할 수 있다. 본 발명의 실시예는 핸들과 하나 이상의 반원형 아치 사이의 연결부에 조정 가능한 힌지를 구비하는 디자인을 포함할 수 있어, 아치가 사용자의 팔뚝과 접촉하지 않고 사용자가 360도로 핸들의 파지를 회전하는 것을 가능하게 한다.
몇몇 구현예가 상기에 상세히 설명되어 있지만, 다른 수정예가 가능하다. 더욱이, 전술된 기능성을 설명하는 다른 메커니즘이 사용될 수 있다. 다른 구성 요소가 설명된 운동 기구에 추가되거나 그로부터 제거될 수 있다. 이에 따라, 다른 구현예가 이하의 청구범위의 범주 내에 있다.
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