발목 훌라후프{Ankle Hula-Hoop}
본 발명은 발목에 끼워 회전시키며 운동하는 발목 훌라후프에 관한 것이다. 일반적으로 훌라후프라고 하면 둥근 테를 허리나 목에 끼워 빙빙 돌리는 기구를 말한다. 이러한 훌라후프는 내부가 중공인 하나의 플라스틱 성형물로 이루어져 있거나 여러개로 등분된 파이프 상의 호를 서로 맞춰 끼워서 하나의 둥근 테를 이루도록 한 것도 있다. 그래서 훌라후프를 허리에 감고 돌릴 때 중력 이상의 원심력과 관성력이 작용하도록 잘 조절하면 허리에서 아래로 떨어지지 않은 상태에서 계속 회전되기 때문에 허리를 유연하게 하는 운동 효과를 거두게 된다.
그러나 위와 같은 종래의 훌라후프는 주로 허리 운동을 하기 위한 것이기 때문에 전신 운동 효과는 별로 없다. 전신 운동 효과를 거두려면 다리를 움직여야 한다. 다리를 굽혔다가 피는 운동을 반복해도 운동 효과를 높일 수 있지만 한쪽 발을 번갈아 가면서 들거나 도약하는 운동은 달리기 또는 줄넘기를 하는 것과 같은 운동 효과를 유발할 수 있다. 그래서 훌라후프를 발에 적용하는 방법이 모색하게 되었다. 이때 훌라후프는 다른쪽 발목을 불필요하게 건드리거나 마찰하는 형식이 되어서는 않되며, 또한 훌라후프가 지면에 질질 끌리는 등의 마찰과 소음을 일으켜도 문제가 있는 것이다. 본 발명은 충분한 전신 운동 효과를 얻을 수 있으면서도 다른쪽 발목이나 지면에 부딪히며 질질 끌리거나 소음을 일으키지 않고 발목에 끼워 허리용의 훌라후프처럼 자연스럽게 회전시킬 수 있는 발목용의 훌라후프를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예의 발목 훌라후프 부분 단면도. 도 2는 그 분해 사시도. 도 3은 본 발명의 실시예의 배선도. 도 4는 본 발명의 사용상태도. ＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞ 1:발목링, 3:연결파이프, 4:보호관, 5:회전축, 7:바퀴, 8:영구자석, 9:부싱, 10a,10b:베어링, 11:휠, 13:전기자코일, 14:바퀴부재, 15a,15b:접촉단자, 16:슬립링 보드, 17a,17b:캡, D1,D2,D3,D4,D5,D6:발광다이오드
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 한쪽 발목에 거는 발목링과, 이 발목링의 일측에 고정되며 자유단에 회전축이 형성되는 긴 연결파이프, 그리고 이 연결파이프의 회전축에 설치되어 한쪽 발목에서 인위적으로 가하는 회전력에 의하여 회전축 상에서 지면과 접촉하며 회전하고 상기 발목링을 중심으로 한쪽 발목 주위를 선회하는 바퀴로 기본 구성한 것이다. 이와 같은 기본 구성의 본 발명은 사용자가 한쪽 발목에 발목링을 걸고 회전력을 가하면 바퀴가 연결파이프의 회전축에서 회전하면서 발목 주위의 지면을 구르며 원운동하게 된다. 바퀴와 연결파이프가 다른쪽 발목에 가까이 올 때에는 다른쪽 발을 도약해야 하므로 이러한 운동을 반복할수록 전신운동이 이루어진다. 한편, 상기 바퀴는 상기 회전축에 설치되며 복수의 영구자석이 극이 다르게 원주면에 설치된 부싱과, 상기 회전축에 베어링으로 설치된 휠 내에서 상기 부싱과 이격된 상태에서 휠이 회전할 때 자속변화에 따른 유도기전류를 생성시키는 전기자코일과, 이 전자기코일의 교류전류에 의하여 발광되는 복수의 발광다이오드, 그리고 이 발광다이오드가 속에 들어 있도록 휠의 원주면에 투명 엘라스토머로 성형한 바퀴부재로 구성할 수 있다. 또, 상기 바퀴의 측면에는 전자기코일의 양쪽 단자와 연결되는 접촉단자를 설치하고, 바퀴 외측의 회전축에는 상기 접촉단자와 접촉하는 슬립링 보드를 설치하며, 연결파이프의 내부에는 상기 슬립링 보드의 단자와 병렬로 연결되는 복수의 발광다이오드를 설치할 수 있다. 이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명한다. 도 1은 발목 훌라후프의 부분 단면을 나타낸 것이고, 도 2는 그 분해 사시도를 나타낸 것이다. 발목링(1)은 원형의 플라스틱 성형물로서 일측에는 연결부(2)가 형성되어 연결파이프(3)의 일단이 그 위에 끼워진 후 피스 등으로 고정된다. 이 발목링(1)은발(Fa)을 끼우고 돌리는데 지장이 없어야 하는데 내경을 12~15cm 정도로 취하는 것이 바람직하다. 연결파이프(3)는 투명 또는 반투명의 플라스틱 파이프로서 내부에는 발광다이오드(D4~D6)를 감싸서 충격으로부터 보호하기 위한 투명의 보호관(4)이 끼워져 있다. 연결파이프(3)의 타단은 회전축(5)에 고정되는 연결부(6)에 끼워진 후 피스 등으로 고정된다. 바퀴(7)는 기본적으로 회전축(5) 상에서 회전하기만 하면 되지만 실시예에서는 놀이적인 흥미감을 높이기 위하여 소위 발광바퀴를 이용한 것이다. 이러한 발광바퀴의 선행기술은 미국특허 제4298910호, 미국특허 제4298910호, 미국특허 제5552972호, 일본특개평 제7-18506호, 한국등록실용신안 제20-0150352호 등이 있다. 본 발명에서 실시예로 삼고 있는 발광바퀴의 기본적인 원리와 구조는 시중에서 부품으로 판매되고 있는 실용신안등록 제227839호에 의하여 공지되어 있으나 본 발명은 그 용도가 다르므로 슬립링 구조를 채용하는 등 부분적으로 다른 구조를 취하고 있다. 바퀴(7)는 회전축(5)과, 원주면에 서로 극이 다른 영구자석(8)을 가지며 상기 회전축(5)의 중앙에 설치된 부싱(9)과, 이 부싱(9) 양측에서 회전축(5)에 베어링(10a,10b)과 함께 설치되는 휠(11)과, 상기 부싱(9)과 일정 간극을 유지하며 상기 휠(11)의 안쪽에서 코일케이스(12)에 싸여 있으면서 원형으로 설치된 전기자코일(13)과, 이 전기자코일(13)의 원주면에서 전기자코일(13)의 양 단자에 전기적으로 연결되는 복수의 발광다이오드(D1~D3)와, 이 발광다이오드(D1~D3)가 속에 들어있도록 휠(11)의 원주면에 투명 고무질로 성형한 바퀴부재(14)와, 전기자코일(13)의 양쪽 단자와 연결되도록 휠(11) 측면에 설치되는 접촉단자(15a,15b), 그리고 회전상태에서 이 접촉단자(15a,15b)와 전기적으로 접촉할 수 있도록 회전축(5)에 설치되는 슬립링 보드(16)로 구성된다. 상기의 회전축(5)은 연결부(6)를 통해 연결파이프(3)의 타단에 고정된다. 휠(11)의 양쪽 면은 캡(17a,17b)에 의하여 각각 씌워져 은폐된다. 또 상기한 회전축(5) 상의 슬립링 보드(16) 일면에는 도체를 이루는 2개의 전기접촉면이 인쇄되어 있어서 휠(11)의 측면에 설치된 2개의 접촉단자(15a,15b)가 각각 전기적으로 접촉한다. 한편, 연결파이프(3)의 내부에는 투명 또는 반투명의 보호관(4)이 끼워져 있으며 그 내부에는 복수의 발광다이오드(D4~D6)가 설치되어 있다. 도 3은 실시예의 배선도를 나타낸 것으로, 왼쪽의 영구자석(8)은 부싱(9)에 설치된 것이다. 전기자코일(13)은 상기한 바와 같이 부싱(9)과 일정 간극을 이룬 채 휠(11) 내부에 설치된다. 외부에서 투명한 고무질의 바퀴부재(14)를 통해 볼 수도 있으며 발광시 외부로 빛을 발광할 수 있는 3개의 발광다이오드(D1~D3)는 전기자코일(9)의 양 단자에 병렬로 연결되어 있다. 뿐만 아니라 접촉단자(15a,15b)와 슬립링 보드(16)라는 수단을 통해 3개의 발광다이오드(D4~D6)가 병렬로 더 연결되어 있다. 이렇게 슬립링 보드(16)를 통해 더 추가되는 3개의 발광다이오드(D4~D6)는 연결파이프(3) 내부에서 보호관(4) 내에 길게 설치된다. 실시예의 작용효과를 설명하면, 먼저 도 4와 같이 발목링(1)을 한쪽 발목(Fa)에 건다. 이 상태에서 발목(Fa)에 힘을 가하여 연결파이프(3)와 바퀴(7)에회전력을 부여하면 바퀴(7)가 지면에서 구름과 동시에 발목링(1)을 중심으로 연결파이프(3)의 끝에서 원운동을 하며 선회한다. 바퀴(7)가 회전할 때에 바퀴부재(14) 내에 설치된 3개의 발광다이오드(D1~D3)와 연결파이프(3) 내에 설치된 3개의 발광다이오드(D4~D6)는 발광을 한다. 이러한 발광은 회전축(5) 상에서 회전하지 않는 부싱(9)의 주위를 휠(11)의 전기자코일(13)이 회전하면서 유도기전류를 발생시키기 가능한 것이다. 부싱(9)에는 원주방향으로 영구자석(8)의 N,S극이 교대로 형성되어 있어서 자속의 변화가 일어나게 되고, 이러한 자속의 변화에 의하여 전기자코일(13)에 유도기전류가 발생된다. 따라서, 전기자코일(13)에는 교류전류가 흐르게 되며, 이 교류전류는 바퀴부재(14) 안의 발광다이오드(D1~D3)에 공급된다. 이와 동시에 전기자코일(13)의 교류전류는 접촉단자(15a,15b)와 슬립링 보드(16)를 통해 연결파이프(3) 내의 발광다이오드(D4~D6)에도 공급된다. 전기자코일(13)과 근접하는 부싱(9)의 영구자석(8)은 양극과 음극이 수시로 바뀌게 되므로 유도기전류는 간헐적으로 발생하고, 이에 따라 발광다이오드(D1~D6)는 점등 및 소등을 반복하는 발광작용을 한다. 바퀴(7)가 다른쪽 발(Fb)을 향하여 다가오면 다른쪽 발(Fb)을 도약하여 순간적으로 통과하도록 하면 바퀴(7)는 계속해서 회전하게 되며, 사용자의 발목에는 원심력과 관성력이 작용한다. 결국, 한쪽 발(Fa)로 발목링(1)을 돌리고 다른쪽 발(Fb)로 깡충깡충 뛰어야 함므로 한쪽 다리는 회전운동을 하며 다른쪽 다리는 도약운동을 하는데, 이때 상체도 움직여야 하므로 큰 동작을 수반하지 않으면서도 근육운동과 관절운동이 고르게 이루어진다. 발목링(1)을 돌리는 발을 바꾸어 가면서진행하면 균형 있는 운동을 유지할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명은 발목을 이용하여 훌라후프를 하게 되므로 큰 동작을 수반하지 않으면서도 고른 근육운동과 관절운동을 통한 전신운동을 할 수 있다. 회전하는 바퀴에는 비교적 큰 원심력이 작용하기 때문에 운동효과는 배가될 수 있다. 운동할 때 양쪽 발을 동시에 사용할 뿐만 아니라 양 발을 바꾸어 가며 운동하므로 균형 있는 운동효과를 얻을 수 있다. 그리고 회로나 배터리를 채용하지 않으면서도 발광을 하는 바퀴와 발광다이오드를 사용하여 운동시에 바퀴 또는 바퀴와 연결파이프에 연속해서 발광이 이루어지도록 함으로써 시각적인 흥미를 줄 수 있어서 운동기구로서 뿐만 아니라 놀이기구로서의 기능도 수행하는 효과가 있다. |
