KR101161608B1 - 승마 시뮬레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승마 시뮬레이터에 관한 것으로, 베이스프레임의 후단측에 설치된 메인 모터의 구동축에 축설되는 구동스프로켓과 후방 회전캠링크;
상기 후방 회전캠링크의 끝단에 연결되는 후방 상하작동링크;
상기 베이스프레임의 후방 지지대의 상단에 회전가능하게 횡설되는 지지축으로 형성되는 후방 작용점;
상기 후방 작용점에 회전가능하게 연결되는 후방 작동간;
상기 베이스프레임의 전방 지지대 상단에 회전가능하게 횡설되는 전방 작용점;
상기 베이스프레임의 고정수직대에 축설된 종동축에 종동스프로켓과 함께 회전하도록 축설되는 전방 회전캠링크;
상기 전방 회전캠링크에 회전가능하게 연결되는 전방 상하작동링크;
상기 전방 작용점에 회전가능하게 연결되는 전방 작동간;
상기 전,후방 지지대 내측에 정,역 모터에 의해 정,역 방향으로 회전하도록 수평상으로 설치되어 있는 스크류축;
상기 스크류축을 타고 전,후 방향으로 왕복이동하는 너트관체를 구비하고 있는 왕복이동구;
상기 전방 작동간에 구름이동이 가능하게 장착되는 전방 이동바퀴를 구비하고 있는 전방 가변암;
상기 후방 작동간에 구름이동이 가능하게 장착되는 후방 이동바퀴를 구비하고 있는 후방 가변암;
상기 전,후방 가변암 각각의 상단을 수평상으로 연결하는 중간 작동대;
상기 전방 가변암을 지지하면서 양단에는 전방이동바퀴가 회전가능하게 축설되어 있는 전방바퀴축과, 상기 스크류축을 나사조립되어 있는 왕복이동구를 연결하는 연결링크;
상기 중간 작동대의 상방에 수평상으로 설치되는 상부 작동대 및 안장지지대; 를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

승마 시뮬레이터{Horse riding simulator}

본 발명은 승마 시뮬레이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실제 말을 타고 승마할 때와 똑같이 올바른 기마자세를 확보한 상태에서 말에 박차를 가하는 동작과 고삐를 조작하는 동작으로 정확한 기마술을 연마할 수 있도록 하는 승마 시뮬레이터에 관한 것이다.

승마는 신체의 균형있는 발달을 돕는 전신운동으로 골반을 튼튼하게 해주고 평형감각, 유연성, 리듬감 등을 기르는데 매우 효과적이다.

특히 승마는 심폐기능과 소화기관을 발달시키고 바른 자세를 통한 아름다운 몸매를 유지하는데 매우 유익한 운동이다.

또한 담력과 호연지기를 기르고 스트레스를 해소하여 정서를 순화시키는 데에도 많은 도움이 된다.

하지만, 승마장은 주로 도심을 벗어난 한적한 교외에 위치하고 있기 때문에 승마를 하기 위해 승마장을 오고가는데 너무 많은 시간이 소요되고, 또한 기승비용이 비싸 서민들이 즐기는데에는 어려움이 많고, 무엇보다 승마의 특성상 위험이 항상 뒤따르기 때문에 많은 사람들이 승마의 좋은 장점들을 잘 알면서도 이를 즐기지 못하고 있는 것이 현실정이다.

따라서 이러한 문제점을 해소할 수 있는 방법으로 실제의 승마 효과를 나타낼 수 있는 적절한 승마기구가 요구되었으나, 종래 기술의 승마기구는 바닥에 고정된 상태로 입설되는 기둥 상단에 설치된 말로형이나 또는 말모형 안장부가 단순히 상하운동 내지 진동운동을 하도록 구성된 오락용으로 만들어져 있기 때문에 실제 말이 걷는 평보율동에서부터 전력으로 달리는 습보율동에 이르기까지의 여러가지 율동을 만들어내지 못하는 문제점이 있었으며, 또 다른 승마형태의 운동기구로는 로데오(rodeo) 경기와 같이 주로 말모형 안장부에 탄 사람을 떨어뜨릴 목적으로 상기한 말모형 안장부를 전,후,좌,우 방향으로 급작스럽게 방향을 틀도록 움직이게 구성된 것이 대부분이었을 뿐 실제 말을 타고 승마하는 느낌을 느끼도록 하는 승마훈련기구는 제공하지 못하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 해소하면서 승마시 올바른 기마자세를 확보한 상태에서 정확한 기마술을 연마할 수 있도록 하기 위하여 제안된 것이다.

본 발명의 승마 시뮬레이터는 실제 승마할 때와 똑같은 방법으로 마장마술, 장애물 비월, 종합 마술, 경마경주 등의 각종 마상게임을 즐길 수 있는 프로그램을 내장하여 전면에 설치된 스크린을 보면서 입체적인 감각으로 기승하면서 스포츠와 오락을 동시에 즐길 수 있도록 하며, 승마를 배우는 초보자는 물론 기마기술을 좀더 다듬을 필요가 있는 중,고급자 및 건강을 위한 운동이나 게임을 즐기는 일반인들 또는 비만이나 재활이 필요한 의료 목적으로의 활용과 경마기수 및 승마선수들에게 체계적이며 과학적인 훈련에 큰 도움을 줄 수 있도록 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

또한 본 발명의 승마 시뮬에이터는 안정적인 기마자세 즉, 기좌를 확보할 수 있도록 하여 실제 말을 타고 승마하는 것과 똑같은 체감효과를 느끼면서 승마의 평보율동에서부터 습보율동까지를 단계적이고 자유자재로 훈련할 수 있도록 하는데 다른 목적이 있으며, 또한 승마훈련의 초보자는 물론 중,고급자들에게 승마훈련을 평보율동에서부터 습보율동까지의 각 단계를 반복적으로 훈련할 수 있도록 하므로써 승마훈련을 빠른 시간내에 체계적이고 효율적으로 수행할 수 있도록 하는데 또다른 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서,

모터의 회전동력을 이용하는 승마 시뮬레이터에 있어서,

상기 승마 시뮬레이터는,

바닥에 설치되는 베이스프레임의 후단측에 설치된 메인 모터의 구동축에 축설되는 구동스프로켓과 함께 상기한 구동축의 끝단에 고정 부착되어 회전하도록 설치되는 후방 회전캠링크;

상기 후방 회전캠링크의 자유단에 일단이 연결되는 후방 상하작동링크;

상기 베이스프레임의 중간부분을 기준하여 후방측으로 편중된 위치에서 수직상으로 입설되는 후방 지지대의 상단에 회전가능하게 횡설되는 지지축으로 형성되는 후방 작용점;

일단은 상기 후방 작용점의 지지축에 연결되고, 타단은 상기 후방 상하작동링크의 자유단에 연결되는 후방 작동간;

상기 베이스프레임의 중간부분을 기준하여 전방측으로 편중된 위치에서 수직상으로 입설되는 전방 지지대의 상단에 회전가능하게 횡설되는 지지축으로 형성되는 전방 작용점;

상기 베이스프레임의 전단에 수직상으로 돌출된 고정수직대에 회전가능하게 축설된 종동축에 종동스프로켓과 함께 회전하도록 축설되는 전방 회전캠링크;

상기 전방 회전캠링크의 자유단에 일단이 연결되는 전방 상하작동링크;

일단은 상기 전방 작용점의 지지축에 연결되고, 타단은 상기 전방 상하작동링크의 자유단에 연결되는 전방 작동간;

상기 전,후방 지지대 각각의 내측에 전,후단 양단이 회전가능하게 지지되도록 수평상으로 설치되어 있는 스크류축;

상기 스크류축을 정,역 방향으로 회전시키기 위한 정,역 모터;

상기 스크류축을 감싸도록 나사조립되어 스크류축이 정,역 방향으로 회전함에 따라 스크류축을 타고 전,후 방향으로 왕복이동하는 너트관체를 구비하고 있는 왕복이동구;

상기 전방 작동간에 구름이동이 가능하게 장착되는 전방 이동바퀴를 구비하고 있는 전방 가변암;

상기 후방 작동간에 구름이동이 가능하게 장착되는 후방 이동바퀴를 구비하고 있는 후방 가변암;

상기 전,후방 가변암을 연결하기 위해 전,후방 가변암 각각의 상단에 전,후단이 고정 연결되도록 형성되어 있는 중간 작동대;

상기 전방 가변암의 하단에 회전가능하게 지지하면서 양단에는 전방이동바퀴가 회전가능하게 축설되어 있는 전방바퀴축과, 상기 스크류축을 감싸도록 나사조립되어 있는 왕복이동구를 연결하는 연결링크;

상기 중간 작동대의 후단측에 수직상으로 입설되는 연결지지대의 상단에 수평상으로 고정 설치되어 있는 상부 작동대;

상기 상부 작동대의 전단에 수직상으로 입설되는 지지간 및 상기 상부 작동대의 후단에 수직상으로 입설되는 상부 완충기 각각의 상단에 회전가능하게 지지되는 안장지지대;

를 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인 모터의 회전동력으로 종동스프로켓을 회전작동시키기 위하여 상기 후방 지지대 내측에 축수대를 고정 부착하고, 상기 축수대에 회전가능하게 횡설된 연동축에는 제1 및 제2 연동스프로켓을 축착하며, 상기 제1 연동스프로켓과 구동스프로켓은 구동체인으로 연결 설치하고, 상기 제2 연동스프로켓과 종동스프로켓은 연동체인으로 연결 설치하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전,후방 가변암이 실제 말의 앞발 및 뒷발이 상하로 움직이는 율동폭과 같이 교대적으로 상하 승강작동할 수 있도록 하기 위하여 상기 전,후방 회전캠링크 및 전,후방 상하작동링크들 각각은 서로간에 길이가 짧고 길게 형성되어 있되, 상기 전방 회전캠링크는 후방 회전캠링크의 길이보다 짧고 상기 후방 회전캠링크는 전방 회전캠링크의 길이보다 길게 형성되어 있으며, 상기 전방 상하작동링크는 후방 상하작동링크의 길이보다 짧고 상기 후방 상하작동링크는 전방 상하작동링크의 길이보다 길게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 후방 작동간은 베이스프레임에 지지되는 하부 완충기에 의하여 탄력설치되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연동축에는 플라이휠이 축설되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스크류축에는 정,역 모터의 회전스프로켓으로부터 회전력을 전달받는 연결스프로켓이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 실제 말이 천천히 걸어가는 평보단계에서부터 전력으로 질주하는 습보단계에 이르기까지 실제 말을 타고 승마하는 것과 같은 기마술을 익힐 수 있도록 하는 효과를 제공하며, 승마의 기본 자세인 기마자세(기좌)를 확보하는 훈련을 수행할 수 있게 하는 효과도 제공할 수 있으며, 나아가 기승자는 평보단계에서부터 습보단계에 이르기까지 반복적으로 기마술을 익힐 수 있도록 함과 동시 기승자 자신이 부족하다고 느끼는 훈련단계를 집중적으로 반복해서 훈련할 수 있도록 하므로써 승마훈련을 체계적이고 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 승마 시뮬레이터의 설치상태 측면도이며,
도 2는 본 발명의 승마 시뮬레이터의 전,후방 작동간 상,하 작동상태도이고,
도 3은 본 발명의 승마 시뮬레이터의 전,후방 작동간 진,퇴 작동상태도이며,
도 4는 도 1의 X-X선 단면도이고,
도 5는 도 1의 Y-Y선 단면도이며,
도 6은 도 1의 Z-Z선 단면도이고,
도 7은 본 발명의 스크류축 및 왕복이동구의 조립상태 사시도이며,
도 8은 본 발명의 모터의 회전력을 전달하는 구동체인 및 연동체인의 설치상태도이고,
도 9은 본 발명의 승마 시뮬레이터를 평보단계에서부터 습보단계에 이르기까지의 전,후방 작동간에 대하여 전,후방 가변암이 각 단계별 위치상태를 구분하여 나타내는 도표이다.

본 발명에 의한 승마 시뮬레이터에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.

도면부호 1은 승마 시뮬레이터를 나타낸다.

상기 승마 시뮬레이터(1)는 베이스프레임(11)에 의해 실내 또는 실외 바닥에 고정된 상태로 설치된다.

상기 승마 시뮬레이터(1)의 베이스프레임(11)에는 전방 지지대(12) 및 후방 지지대(13)가 수직상으로 입설되어 있으며, 상기 베이스프레임(11)의 후방측에는 메인 모터(2a)가 설치되어 있고, 상기 전,후방 지지대(12)(13) 사이에는 정,역 모터(2b)가 고정 설치되어 있다.

상기 승마 시뮬레이터(1)는 메인 모터(2a) 및 정,역 모터(2b)에 의하여 작동하도록 구성되어 있다.

상기 메인 모터(2a)의 구동축(21)에는 구동스프로켓(22)이 설치되어 있으며, 상기 베이스프레임(11)의 전방측에 수직상으로 돌출 형성된 고정수직대(14)에는 상기한 구동스프로켓(22)으로부터 회전력을 전달받는 종동스프로켓(23)이 설치되어 있다.

상기 구동스프로켓(22)이 축설된 구동축(22) 및 종동스프로켓(23)이 축설된 종동축(24) 각각에는 후방 회전캠링크(3b) 및 전방 회전캠링크(3a) 각각의 일단이 축착되어 있으며, 상기 전방 회전캠링크(3a)는 후방 회전캠링크(3b)의 길이보다 짧은 길이를 가지고 있고, 상기 후방 회전캠링크(3b)는 전방 회전캠링크(3a)의 길이보다 긴 길이를 가지고 있다.

상기 전,후방 지지대(12)(13) 각각은 한쌍씩으로 구성되어 서로 마주하는 상태로 설치되어 있으며, 그들 각 상단에는 전,후방 작용점(4a)(4b)이 각각 회전가능하게 형성되어 있는데, 상기 전,후방 작용점(4a)(4b) 각각의 양단은 한쌍씩 서로 마주하고 있는 전,후방 지지대(12)(13) 각각의 상단에 양단이 회전가능하게 지지되는 지지축으로 구성되어 있다.

상기 전,후방 작용점(4a)(4b)에는 각기 한쌍씩으로 형성된 전,후방 작동간(5a)(5b) 각각의 일단이 회전가능하게 축설되어 있으며, 상기 전,후방 작동간 각각의 타단(자유단)과 상기 전,후방 회전캠링크(3a)(3b) 각각의 타단(자유단)에는 상기 전,후방 상하작동링크(6a)(6b)의 양단이 회전가능하게 연결되어 있다.

또한 상기 전,후방 상하작동링크(6a)(6b)는 서로간에 짧고 긴 길이로 형성되어 잇는데, 상기 전방 상하작동링크(6a)는 후방 상하작동링크(6b)의 길이보다 짧은 길이를 가지고 있고, 상기 후방 상하작동링크(6b)는 전방 상하작동링크(6a)의 길이보다 긴 길이를 가지고 있다.

따라서 상기 전,후방 작동간(5a)(5b)은 메인 모터(2a)의 구동시 전,후방 회전캠링크(3b)(3b)의 회전작동 및 전,후방 상하작동링크(6a)(6b)의 상하작동에 의해 전,후방 작용점(4a)(4b)를 축으로 하여 설정된 각도 폭으로 상,하 시이소작동을 반복하게 되는데, 이때 후방 작동간(5b)은 전방 작동간함(5a)의 상하작동폭에 비하여 큰 상하작동폭으로 시이소작동을 하게 된다.

상기 한쌍으로 형성된 전,후방 작동간(5a)(5b) 각각에는 전,후방 바퀴축(51)(52)의 양단에 각기 한쌍씩의 전,후방 이동바퀴(53)(54)가 구름이동이 가능하게 설치되어 있다.

상기 전,후방 지지대(12)(13) 각각의 내면에는 서로 마주하는 상태로 고정 부착된 베어링 하우징에 양단이 회전가능하게 지지되는 스크류축(7)이 수평상으로 횡설되어 있으며, 상기 스크류축(7)의 일단(도 1 기준으로 볼 때 우측단)에는 회전스프로켓(71)이 형성되어 있으며, 상기 회전스프로켓(71)은 정,역 모터(2b)의 축에 축설되어 있는 정,역 스프로켓(25)으로 회전력을 전달받을 수 있도록 정,역 체인(72)으로 연결되어 있다.

또한 상기 스크류축(7)에는 스크류축이 정,역 방향으로 회전함에 따라 스크류축을 타고 전,후 방향으로 왕복운동을 하는 왕복이동구(73)가 형성되어 있으며, 상기 왕복이동구는 스크류축(7)을 감싼 상태로 나사조립되는 너트관체(74)를 구비하고 있다.

또한 상기 왕복이동구(74)는 연결링크(75)에 의하여 상기 전방 작동간(5a)에 이동가능하게 설치된 전방 바퀴축(51)에 연결되어 있다.

따라서 상기 정,역 모터(2b)의 정,역 구동에 의해 스크류축(7)을 따라 왕복이동구(73)가 전,후방으로 왕복이동하게 될 때에는 상기 연결링크(75)가 전방 바퀴축(51)을 전,후 방향으로 이동시키게 되므로, 이에 의해 전방 이동바퀴(53)는 전방 작동간(5a) 내측에서 구름이동을 하게 된다.

상기 전,후방 바퀴축(51)(52) 각각에는 전,후방 가변암(8a)(8b)이 지지되어있으며, 상기 전,후방 가변암(8a)(8b) 각각의 상단에는 중간 작동대(8)의 양단이 각각 고정 부착된 상태로 연결되어 있으며, 상기 중간 작동대(8)의 상방에는 상부 작동대(82)가 중간 작동대와 평행하도록 설치되어 있는데, 상기 상부 작동대는 중간 작동대(8)의 후단측에 수직상으로 입설된 연결지지대(81)에 의해 수평상으로 설치된다.

상기 상부 작동대(82) 위에는 안장지지대(83)가 설치되는데, 상기 안장지지대(83)는 상부 작동대(2)의 양단에 수직상으로 연결되는 지지간(84)과 상부 완충기(85)에 의해 지지되어 있으며, 상기 지지간(84)의 상단은 안장지지대(83)의 전단 저부에 고정 부착된 베어링 하우징에 회전가능하게 지지된 지지축(86)에 용접되어 있고, 또 상기 상부 완충기(85)의 상,하단은 안장지지대(83) 및 상부 작동대(84) 각각의 후단에 상,하부 연결축(87)(88)으로 회전가능하게 연결 지지되어 있다.

그리고 상기 승마 시뮬레이터(1)에는 말모형(9)이 덮어 씌워진 상태로 설치되는데, 상기 안장지지대(83)에는 실제 말의 배모양 곡선과 같이 ∩자형 모양으로 형성된 배모형 지지대(91)가 고정 설치되어 있으며, 상기한 배모형 지지대(91) 위에 말모형(9)이 얹혀지는 상태로 착탈가능하게 설치된다.

상기한 말모형(9)에는 안장(92)을 비롯하여 말고삐, 발걸이 등이 형성되어 있으며, 특히 도면에는 도시하지 않았지만 상기 말모형(9)에는 기마자세를 확보할 수 있도록 하는 기좌확보용 센서를 비롯하여 승마 시뮬레이터(1)의 메인 모터(2a)의 회전속도를 조절하는 속도조절용 센서 및 정,역 모터(2b)를 정,역 방향으로 구동시키는 모터구동용 센서 등이 장착되어 있다. 따라서 상기 승마 시뮬레이터(1)를 덮어 씌운 상태로 설치된 상기 말모형(9)의 안장(92)에 올라탄 기승자는 말모형((9)의 앞쪽에 장착되어 있는 기좌확보용 센서를 무릎으로 눌러주는 동작으로 기마자세를 확보할 수 있고, 또 말모형(9)의 배부분에 장착되어 있는 속도조절용 센서 등을 작동시키는 행동으로 메인 모터(2a)의 회전속도 및 정,역 모터(2b)의 정?역 구동상태를 조절할 수 있으므로 승마 시뮬레이터(1)를 실제 말이 천천히 걸어가는 평보단계에서부터 전력질주로 달려가는 습보단계까지의 율동으로 작동시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 후방 지지대(13)의 내측에는 한쌍의 축수대(15)가 서로 마주하게 설치되어 있으며, 상기한 한쌍의 축수대(15)에는 연동축(16)의 양단에 회전가능하게 지지되어 있다. 그리고 상기 연동축(16)에는 제1 및 제2 연동스프로켓(17)(18)이 축착되어 있으며, 상기 연동축(16)의 일단에는 회전원심력으로 회전력을 증강시키는 플라이휠(10)을 설치하여 상기 전,후방 작동간(5a)(5b)의 상,하로 시이소작동이 힘차게 이루어질 수 있도록 하였다.

또한 상기 후방 작동간(5b)은 상,하 시이소작동이 힘차고 탄력적으로 이루어질 수 있도록 하기 위해 하부 완충기(55)에 의해 탄력지지되는 구조로 설치되어 있다.

상기 제1 연동스프로켓(17)은 구동체인(26)에 의해 메인 모터(2a)의 구동스프로켓(22)에 연결되어 있으며, 상기 제2 연동스프로켓(18)은 연동체인(27)에 의해 고정지지대(14)에 설치된 종동스프로켓(23)에 연결되어 있으며, 상기 연동체인(26)은 전,후방 지지대(12)(13)의 상단을 연결하는 하부 수평고정대(19)와 베이스프레임(11)을 연결하는 중간 지지대(28)에 회전가능하게 설치되어 있는 텐션스프로켓(29)에 연결되도록 하여 텐션상태를 유지하도록 설치되어 있다.

또한 상기 왕복이동구(73)는 스크류축(7)이 정,역 방향으로 회전함에 따라 스크류축을 타고 왕복 이동하게 될 때 상기 스크류축(7)의 회전방향으로 회전하지 않도록 하기 위하여 전,후방 지지대(12)(13) 사이에 상,하측 슬라이드 안내판(76a)(76b)을 수평상으로 평행하도록 고정 설치하고, 상기 왕복이동구(73)의 일측에서 돌출하는 수평안내판(77)의 자유단이 상,하측 슬라이드 안내판(76a)(76b) 사이에 슬라이드 이동이 가능하게 끼워진 상태로 설치되어 있으며, 또한 상기 수평안내판(77)의 자유단에는 인장스프링(78)의 일단에 연결되는데, 상기한 인장스프링(78)의 타단은 베이스프레임(11)측에 고정 연결되어 있다. 따라서 상기 왕복이동구(73)는 인장스프링(78)의 인장력에 의해 상,하측 슬라이드 안내판(76a)(76b) 사이에서 슬라이드 이동하는 수평안내판(77)의 안내를 받아 스크류축(7)을 타고 수평상으로 왕복이동하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 승마 시뮬레이터(1)의 작용에 대하여 설명한다.

상기 승마 시뮬레이터(1)는 메인 모터(2a)가 구동하게 되면 전,후방 지지대(12)(13)의 각 상단에 회전가능하게 지지되어 있는 전,후방 작용점(4a)(4b)에 연결되어 있는 전,후방 작동간(5a)(5b)이 상기 전,후방 작용점(4a)(4b)을 축으로 하여 상,하 시이소작동을 하게 되며(도 2 참조), 상기 정,역 모터(2b)가 정방향 또는 역방향으로 구동함에 따라 상기 전,후방 작동간(5a)(5b) 각각에 구름이동이 가능하게 설치되어 있는 전,후방 가변암(8a)(8b)이 전,후방 작동간(5a)(5b)를 따라 전,후로 이동하게 된다.(도 3 참조)

상기 메인 모터(2a)의 구동시 전,후방 작동간(5a)(5b)이 상하로 시이소작동을 하는 작용을 도 2에 도시된 실시예로 설명한다.

먼저, 상기 전방 작동간(5a)은 후방 작동간(5b)보다 작은 상하작동폭으로 상,하 시이소작동을 하면서 말이 앞으로 나아갈 때 앞발에서 일으키는 율동을 구현하는 작용을 하게 되는 것인데, 이에 대하여 설명한다.

상기 메인 모터(2a)의 구동축(21)에 축착되어 있는 구동스프로켓(22)의 회전력은 구동체인(25)을 통해 제1 연동스프로켓(17)에 전달되며, 상기 제1 연동스프로켓(17)이 회전하게 되면 연동축(16)에 함께 축설되어 있는 제2 연동스프로켓(18)이 회전하게 되며, 이에 따라 상기 제2 연동스프로켓(18)에 연결되어 있는 연동체인(26)이 종동스프로켓(23)을 회전시키게 된다.

따라서 상기 종동스프로켓(23)이 축착되어 있는 종동축(24)에 부착되어 있는 전방 회전캠링크(3a)가 회전하게 되며, 상기 전방 회전캠링크(3a)에 연결되어 있는 전방 상하작동링크(6a)는 상,하로 작동하게 되는 것이며, 이에 따라 상기 전방 상하작동링크(3a)에 연결되어 있는 전방 작동간(5a)은 전방 작용점(4a)을 축으로 하여 상,하로 시이소작동을 하게 되는 것이다.

다음, 상기 후방 작동간(5b)은 전방 작동간(5a)보다 큰 상하작동폭으로 상,하 시이소작동을 하면서 말이 앞으로 나아갈 때 뒷발에서 일으키는 율동을 구현하는 작용을 하게 되는 것인데, 이에 대하여 설명하면, 상기 구동축(21)에 부착되어 있는 후방 회전캠링크(3b)가 회전하게 되면, 그 자유단에 연결되어 있는 후방 상하작동링크(6b)에 의하여 후방 작동간(5b)은 후방 작용점(4b)을 축으로 하여 상,하로 시이소작동을 하게 되는 것이다.

상기와 같이 메인 모터(2a)의 구동시 전,후방 작용점(4a)(4b)을 축으로 하여 상,하 시이소작동을 하는 전,후방 작동간(5a)(5b) 각각은 상,하 시이소작동 폭이 서로 다르게 구성되어 있는바, 이는 말이 걸어갈 때에는 앞발과 뒷발에서 일으키는 율동의 크기는 거의 비슷하지만 속도가 빨라 질수록 뒷발에서 일으키는 율동의 크기가 점증적으로 커지는 것을 고려하여 상기 종동축(24)에 부착되어 있는 전방 회전캠링크(3a)의 길이는 짧고, 상기 구동축(21)에 부착되어 있는 후방 회전캠링크(3b)는 전방 회전캠링크(3a)에 비하여 긴 길이로 형성되어 있으며, 또한 상기 전방 상하작동링크(6a)에 비하여 상기 후방 상하작동링크(6b)는 긴 길이를 가지도록 형성되어 있다.

따라서 상기 전,후방 회전캠링크(3a)(3b) 및 전,후방 상하작동링크(6a)(6b) 각각의 길이가 짧고 길게 형성되어 있기 때문에 상기 전방 작동간(5a)은 작은 각도폭으로 상,하 시이소작동을 하게 되는 반면, 상기 후방 작동간(5b)은 큰 각도폭으로 상,하 시이소작동을 하게 된다.(도 2 참조)

그리고, 상기 정,역 모터(2b)가 정방향 또는 역방향으로 구동하게 됨에 따라 스크류축(7)에 설치된 왕복이동구(73)가 전,후방 가변암(8a)(8b)을 도 3의 도시와 같이 전,후로 이동시키게 된다. 이는 말의 앞발과 뒷발에서 일으키는 율동의 크기가 말의 주행속도에 따라 크게 또는 작게 변하는 것을 나타내도록 하기 위함이다.

예를 들어, 말의 속도가 빨라지면 앞다리에서 일으키는 율동의 크기는 작아지는 반면, 뒷다리에서 일으키는 율동의 크기는 점증적으로 커지게 되기 때문에 상기 정,역 모터(2b)가 정방향으로 회전하게 될 때에는 스크류축(7)도 정방향으로 회전하게 되어 왕복이동구(73)가 스크류축(7)에서 도면상 우측방향으로 후퇴이동하도록 구성되어 있으며(도 3의 가상선부분 참조), 이와 반대로 정,역 모터(2b)가 역방향으로 회전하게 될 때에는 왕복이동구(73)가 스크류축(7)에서 도면상 좌측으로 전진이동하도록 구성되어 있는 것이다(도 3의 실선부분 참조).

따라서 상기 정,역 모터(2b)가 정,역 방향으로 구동됨에 따라서 스크류축(7)을 타고 전진 또는 후퇴 이동하는 왕복이동구(73)에 연결되어 있는 연결링크(75)가 전방 바퀴축(51)을 잡아당기고 밀어내는 작동에 의해 중간 작동대(8)의 양단에 연결 부착되어 있는 전,후방 가변암(8a)(8b) 각각은 전,후방 작동간(5a)(5b)을 따라 전,후 방향으로 이동함과 동시에 상기 전,후방 작동간(5a)(5b) 각각의 상,하 시이소작동 폭에 따라 상,하로 시이소작동을 하게 되는 것인데, 이때 상기 전,후방 가변암(8a)(8b) 각각의 하단에 형성된 전,후방 이동바퀴(53)(54)가 전,후방 작동간(5a)(5b)의 어느 위치에 있는냐에 따라서 전,후방 가변암(8a)(8b) 각각의 상,하 승강작동 폭이 각기 다르게 나타난다.

예를 들어, 상기 정,역 모터(2b)가 역방향으로 구동함에 따라 왕복이동구(73)가 스크류축(7)을 타고 도면상 좌측방향으로 전진이동하게 될 때에는 전방 이동바퀴(51)는 전방 작용점(4a)에서 점점 멀어지는 위치로 이동되는 상태가 되어 말이 언덕을 오를 때와 같은 율동으로 작동하는 상황이 연출되고, 후방 이동바퀴(52)는 후방 작용점(4b)에 점점 가까워지는 위치로 이동되는 상태가 되어 뒷다리에서 일으키는 율동의 크기가 줄어드는 상황이 연출되는 것이며(도 3의 실선부분 참조), 이에 따라 상기 전방 가변암(8a)은 전방 작동간(5a)의 상,하 시이소작동 폭에 따라 상,하로 승강작동을 하게 되는 것이며, 이와는 반대로 상기 정,역 모터(2b)가 정방향으로 구동함에 따라 왕복이동구(73)가 스크류축(7)을 타고 도면상 우측방향으로 후퇴이동하게 되어 전방 이동바퀴(51)는 전방 작용점(4a)에 점점 가까워지는 위치로 이동되어 말의 속도가 점점 빨라지는 상태에서 앞다리의 율동의 크기가 작아지는 상황이 연출되는 상태가 되고, 후방 이동바퀴(52)는 후방 작용점(4b)에서 점점 멀어지는 위치로 이동하는 상태로 뒷다리의 율동의 크기가 커지게 되는 상황이 연출되는 것인데(도 3의 가상선부분 참조), 이때에는 후방 작동간(5b)에 연결되어 있는 후방 가변암(8b)은 큰 각도폭으로 상,하 시이소작동을 하게 되는 반면, 전방 작동간(5a)에 연결되어 있는 전방 가변암(8a)은 작은 각도폭으로 상,하 시이소작동을 하게 되는 것이다.

상기와 같이 전,후방 작용점(4a)(4b)를 축으로 하여 전,후방 작동간(5a)(5b)이 상,하로 시이소작동을 함에 따라 전,후방 가변암(8a)(8b)의 상,하 운동폭이 서로 다르게 나타나게 되며, 이에 따라 중간 작동대(8)의 상방에 형성되어 있는 안장지지대(83)는 전,후단이 서로 교대로 올라가고 내려오는 시이소작동을 하게 되며, 또한 후방 가변암(8b)이 후방 작용점(4b)에서 점차로 멀어지는 위치로 이동됨에 따라 안장지지대(83)의 후단측은 더 큰 각도 폭으로 상,하 시이소작동하게 되는 것이며, 이로 인하여 안장(92)에 올라탄 기승자는 마치 실제 말의 등에 올라탄 상태로 말이 달리는 속도에 따라 일어나는 율동의 크기를 실제 승마하는 것처럼 느끼면서 승마 시뮬레이터(1)로 승마훈련을 하게 되는 것이다.

상기 승마 시뮬레이터(1)를 이용하여 실제 말과 같이 평보단계에서부터 습보단계에 이르까지의 율동을 도 9에 도시된 도표를 실시예로 하여 설명하면 다음과 같다.

상기 도 9의 도표는 전,후방 지지대(12)(13) 각각의 상단에 형성되어 있는 전,후방 작용점(4a)(4b) 각각에 회전가능하게 연결되어 있는 전,후방 작동간(5a)(5b)에 구름이동이 가능하게 설치되어 있는 전,후방 이동바퀴(53)(54)가 상기한 전,후방 작용점(4a)(4b)을 기준하여 전,후 방향으로 이동되는 단계를 0에서부터 10단계로 구분하여 나타내고 있다.

<평보단계>

상기 평보단계는 승마 시뮬레이터(1)가 실제 말이 보통으로 걸어가는 율동으로 작동하는 것을 가정한 경우로서, 이때에는 도 9의 (A)도시와 같이 후방 이동바퀴(54)가 후방 작동간(5b)에 표시된 3단계와 4단계 사이에 위치하여 후방 가변암(8b)을 승강작동시키는 상태이고, 전방 이동바퀴(53)는 전방 작동간(5a)에 표시된 7단계와 6단계 사이에 위치하여 전방 가변암(8a)을 승강작동시키는 상태이다.

한편, 상기한 평보단계의 경우 기승자는 안장(92)에 올라탄 후 기마자세를 확보하기 위해 말모형(9)의 앞쪽에 장착되어 있는 기마자세 확보용 센서를 무릎으로 눌러주면서 말모형(9)의 배부분에 장착된 속도조절용 센서를 박차동작으로 작동시켜서 승마 시뮬레이터(1)를 작동시키게 된다. 그러나 기승자가 상기한 기좌확보용 센서를 무릎으로 눌러주는 기마자세를 확보하지 못하게 되거나 또는 박차동작으로 상기한 속도조절용 센서를 일정시간 동안 작동시키지 못하게 될 때에는 승마 시뮬레이터(1)가 멈출수 있도록 프로그래밍되어 있다.

<속보단계>

상기 속보단계는 승마 시뮬레이터(1)가 실제 말이 빠르게 걸어가는 율동으로 작동하는 것을 가정한 경우로서, 이때에는 도 9의 (B)도시와 같이 후방 이동바퀴(54)가 후방 작동간(5b)에 표시된 5단계와 6단계 사이에 위치하여 후방 가변암(8b)을 승강작동시키는 상태이고, 전방 이동바퀴(53)는 전방 작동간(5a)에 표시된 5단계와 4단계 사이에 위치하여 전방 가변암(8a)을 승강작동시키는 상태이다.

한편, 상기한 속보단계 역시 전술한 평보단계와 마찬가지로 기승자가 기마자세(기좌)를 확보한 상태에서 이루어지는 것이며, 만약 기마자세를 확보하지 못하거나 일정시간 동안 박차동작을 행하지 아니한 경우에는 전 단계로 복귀하도록 프로그래밍되어 있다.

<구보단계>

상기 구보단계는 승마 시뮬레이터(1)가 실제 말이 빠르게 뛰는 율동으로 작동한다고 가정한 경우로서, 이때에는 도 9의 (C)도시와 같이 후방 이동바퀴(54)가 후방 작동간(5b)에 표시된 7단계와 8단계 사이에 위치하여 후방 가변암(8b)을 승강작동시키는 상태이고, 전방 이동바퀴(53)는 전방 작동간(5a)에 표시된 3단계와 2단계 사이에 위치하여 전방 가변암(8a)을 승강작동시키는 상태이다.

한편, 상기한 구보단계에서도 전술한 평보단계 및 구보단계와 마찬가지로 기마자세를 확보한 상태에서 이루어지는 것이며, 만약 기마자세를 확보하지 못하였거나 또는 일정시간 동안 박차동작을 행하지 아니한 경우에는 전 단계로 복귀하도록 프로그래밍되어 있다.

<습보단계>

상기 습보단계는 승마 시물레이터(1)가 실제 말이 전력질주하는 상태로 빠르게 달리는 율동으로 작동하는 것으로 가정한 경우로서, 이때에는 도 9의 (D)도시와 같이 후방 이동바퀴(54)가 후방 작동간(5b)에 표시된 9단계와 10단계 사이에 위치하여 후방 가변암(8b)을 승강작동시키는 상태이고, 전방 이동바퀴(53)는 전방 작동간(5a)에 표시된 1단계와 0단계 사이에 위치하여 전방 가변암(8a)을 승강작동시키는 상태이다.

한편, 상기한 습보단계 역시 전술한 평보단계 내지 구보단계에서 설명한 바 있듯이 기마자세를 확보한 상태에서 박차동작을 행할 때 이루어지는 것이며, 그러하지 아니할 경우에는 전 단계로 복귀하도록 프로그래밍되어 있다.

<평보등반단계>

상기 평보등반단계는 승마 시뮬레이터(1)가 실제 말이 언덕을 보통걸음으로 올라갈 때의 율동으로 작동할 때를 가정한 것으로, 이때에는 도 9의 (E)도시에 도시되어 있는 바와 같이 후방 이동바퀴(54)가 후방 작동간(5b)에 표시된 2단계와 1단계 사이에 위치하여 후방 가변암(8b)을 승강작동시키는 상태이고, 전방 이동바퀴(53)는 전방 작동간(5a)에 표시된 9단계와 8단계 사이에 위치하여 전방 가변암(8a)을 승강작동시키는 상태이다.

<속보등반단계>

상기 속보등반단계는 승마 시뮬레이터(1)가 실제 말이 언덕을 뛰어 올라가는 율동으로 작동한다고 가정한 것으로, 이때에는 도 9의 (F)도시와 같이 후방 이동바퀴(54)가 후방 작동간(5b)에 표시된 0단계와 1단계 사이에 위치하여 후방 가변암(8b)을 승강작동시키는 상태이고, 전방 이동바퀴(53)는 전방 작동간(5a)에 표시된 10단계와 9단계 사이에 위치하여 전방 가변암(8a)을 승강작동시키는 상태이다.

한편, 상기한 평보등반단계 및 속보등반단계 역시 전술한 각 단계와 마찬가지로 기마자세를 확보한 상태에서 박차동작을 행할 경우에 이루어지는 것이며, 그러하지 아니할 경우에는 전 단계로 복귀하도록 프로그래밍되어 있으므로 계속해서 박차동작을 행하지 아니할 때에는 멈추게 된다.

상기한 실시예에서는 승마 시뮬레이터(1)가 실제 말이 평보단계, 속보단계, 구보단계, 습보단계 및 평보등반단계, 속보등반단계 등 여섯 단계의 율동 작동하는 것을 실시예로 하여 설명하고 있지만, 상기 승마 시뮬레이터(1)의 메인 모터(2a)의 회전속도를 조절하는 수단 및 정,역 모터(2b)의 정,역 구동을 조절하는 수단으로 상기한 여섯 단계의 율동에 한정되는 것은 아니고 그보다 더 많은 단계의 율동으로 승마 시뮬레이터(1)를 작동시킬 수 있는 것이며, 또한 평보단계에서 곧바로 습보단계의 율동으로 작동시킬 수 있을 뿐 아니라 습보단계에서 평보등반단계 등의 율동으로 작동시킬 수 있으므로 상기 승마 시뮬레이터(1)를 올라탄 기승자는 자신의 승마훈련상태에 따라 각 단계별 율동을 느리게 또는 빠르게 조절하면서 반복적이고 또 집중적으로 승마훈련을 수행할 수 있는 것이다.

1 : 승마 시뮬레이터 10 : 플라이휠
11 : 베이스프레임 12,13 : 전,후방 지지대
14 : 고정수직대 15 : 축수대
16 : 연동축 17,18 : 제1 및 제2 연동스프로켓
2a : 메인 모터 2b : 정,역 모터
21 : 구동축 22 : 구동스프로켓
23 : 종동스프로켓 24 : 종동축
25 : 정,역 스프로켓 26 : 구동체인
27 : 연동체인 29 : 텐션스프로켓
3a,3b : 전,후방 회전캠링크 4a,4b : 전,후방 작용점
5a,5b : 전,후방 작동간 51 : 전방 지지축
52 : 후방 지지축 53,54 : 전,후방 이동바퀴
55 : 하부 완충기 6a,6b : 전,후방 상하작동링크
7 : 스크류축 71 : 회전스프로켓
72 : 정,역 체인 73 : 왕복이동구
74 : 너트관체 75 : 연결링크
76a,76b : 상,하 슬라이드 안내판 77 : 수평안내판
78 : 인장스프링 8 : 중간 작동대
8a,8b : 전,후방 가변암 81 : 연결지지대
82 : 상부 작동대 83 : 안장지지대
84 : 지지간 85 : 상부 완충기
86 : 지지축 87,88 : 상,하부 연결축
9 : 말모형 91 : 배모형 지지대
92 : 안장

Claims (5)

1. 모터의 회전동력을 이용하는 승마 시뮬레이터에 있어서,
   상기 승마 시뮬레이터는,
   바닥에 설치되는 베이스프레임의 후단측에 설치된 메인 모터의 구동축에 축설되는 구동스프로켓과 함께 상기한 구동축의 끝단에 고정 부착되어 회전하도록 설치되는 후방 회전캠링크;
   상기 후방 회전캠링크의 자유단에 일단이 연결되는 후방 상하작동링크;
   상기 베이스프레임의 중간부분을 기준하여 후방측으로 편중된 위치에서 수직상으로 입설되는 후방 지지대의 상단에 회전가능하게 횡설되는 지지축으로 형성되는 후방 작용점;
   일단은 상기 후방 작용점의 지지축에 연결되고, 타단은 상기 후방 상하작동링크의 자유단에 연결되는 후방 작동간;
   상기 베이스프레임의 중간부분을 기준하여 전방측으로 편중된 위치에서 수직상으로 입설되는 전방 지지대의 상단에 회전가능하게 횡설되는 지지축으로 형성되는 전방 작용점;
   상기 베이스프레임의 전단에 수직상으로 돌출된 고정수직대에 회전가능하게 축설된 종동축에 종동스프로켓과 함께 회전하도록 축설되는 전방 회전캠링크;
   상기 전방 회전캠링크의 자유단에 일단이 연결되는 전방 상하작동링크;
   일단은 상기 전방 작용점의 지지축에 연결되고, 타단은 상기 전방 상하작동링크의 자유단에 연결되는 전방 작동간;
   상기 전,후방 지지대 각각의 내측에 전,후단 양단이 회전가능하게 지지되도록 수평상으로 설치되어 있는 스크류축;
   상기 스크류축을 정,역 방향으로 회전시키기 위한 정,역 모터;
   상기 스크류축을 감싸도록 나사조립되어 스크류축이 정,역 방향으로 회전함에 따라 스크류축을 타고 전,후 방향으로 왕복이동하는 너트관체를 구비하고 있는 왕복이동구;
   상기 전방 작동간에 구름이동이 가능하게 장착되는 전방 이동바퀴를 구비하고 있는 전방 가변암;
   상기 후방 작동간에 구름이동이 가능하게 장착되는 후방 이동바퀴를 구비하고 있는 후방 가변암;
   상기 전,후방 가변암을 연결하기 위해 전,후방 가변암 각각의 상단에 전,후단이 고정 연결되도록 형성되어 있는 중간 작동대;
   상기 전방 가변암의 하단을 지지하면서 양단에는 전방이동바퀴가 회전가능하게 축설되어 있는 전방바퀴축과, 상기 스크류축을 감싸도록 나사조립되어 있는 왕복이동구를 연결하는 연결링크;
   상기 중간 작동대의 후단측에 수직상으로 입설되는 연결지지대의 상단에 수평상으로 고정 설치되어 있는 상부 작동대;
   상기 상부 작동대의 전단에 수직상으로 입설되는 지지간 및 상기 상부 작동대의 후단에 수직상으로 입설되는 상부 완충기 각각의 상단에 회전가능하게 지지되는 안장지지대;
   를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 승마 시뮬레이터.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인 모터의 회전동력으로 종동스프로켓을 회전작동시키기 위하여 상기 후방 지지대 내측에 축수대를 고정 부착하고, 상기 축수대에 회전가능하게 횡설된 연동축에는 제1 및 제2 연동스프로켓을 축착하며, 상기 제1 연동스프로켓과 구동스프로켓은 구동체인으로 연결 설치하고, 상기 제2 연동스프로켓과 종동스프로켓은 연동체인으로 연결 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 승마 시뮬레이터.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 전,후방 가변암이 실제 말의 앞발 및 뒷발이 상하로 움직이는 율동폭과 같이 교대적으로 상하 승강작동할 수 있도록 하기 위하여 상기 전,후방 회전캠링크 및 전,후방 상하작동링크들 각각은 서로간에 길이가 짧고 길게 형성되어 있되, 상기 전방 회전캠링크는 후방 회전캠링크의 길이보다 짧고 상기 후방 회전캠링크는 전방 회전캠링크의 길이보다 길게 형성되어 있으며, 상기 전방 상하작동링크는 후방 상하작동링크의 길이보다 짧고 상기 후방 상하작동링크는 전방 상하작동링크의 길이보다 길게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 승마 시뮬레이터.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 후방 작동간은 베이스프레임에 지지되는 하부 완충기에 의하여 탄력설치되도록 구성한 것을 특징으로 하는 승마 시뮬레이터.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 스크류축에는 정,역 모터의 회전스프로켓으로부터 회전력을 전달받는 연결스프로켓이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 승마 시뮬레이터.
   

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