KR101186948B1 - 원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치 - Google Patents

원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자가 탑승하는 체감용 운동기계 운동판의 구동에 사용되는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원운동을 수행하는 이동몸체의 회전 반경을 자유로이 변경시킬 수 있으므로, 사용자가 탑승하는 체감용 운동기계 운동판의 앞(좌측)과 뒤(우측)에 연결된 2개의 크랭크축의 구동장치로 사용하는 경우 워웜 휠의 구동과 제1 회전 멈춤기 및 제2 회전 멈춤기의 작동만으로 체감용 운동기계 운동판에 발생하는 파동(wave)을 끊김 없이 부드럽게 실시간으로 연결하여 변화시킬 수 있는 '원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치'에 관한 것이다.

Description

원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치{motion apparatus in which object carrying circular motion can change the motion radius}

본 발명은 사용자가 탑승하는 체감용 운동기계 운동판의 구동에 사용되는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원운동을 수행하는 이동몸체의 회전 반경을 회전 중에 자유로이 변경시킬 수 있으므로, 사용자가 탑승하는 체감용 운동기계 운동판의 앞(좌측)과 뒤(우측)에 연결된 2개의 크랭크축의 구동장치로 사용하는 경우 워웜 휠의 구동과 제1 회전 멈춤기 및 제2 회전 멈춤기의 작동만으로 체감용 운동기계 운동판에 발생하는 파동(wave)을 끊김 없이 부드럽게 실시간으로 연결하여 변화시킬 수 있는 '원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치'에 관한 것이다.

중력하에서는 사람, 말, 보트, 스키 및 자동차 등 거의 모든 물체의 움직임은 다양한 속도변화와 이에 따른 각기 다른 길이, 진폭을 가진 파형의 연속이므로 실감나는 체감용 운동기계를 만들려면 기본적으로 파형의 속도, 길이 및 진폭을 서로 독립적으로 실시간으로 끊김이 없이 조절하여 서로 다른 형태의 파형을 계속적으로 만들어 낼 수 있어야 한다.

그러나 지금까지 개발된 체감용 운동기계들은 주로 유압실린더를 활용하여 4축 또는 6축을 활용하여 오르막, 내리막 등의 방향성을 느낄 수 있는 것들이 대부분이고 변화된 파형의 리듬을 체감할 수 있는 것은 없고, 또한 가격 역시 상당히 고가이고 크기도 상당히 큰 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 체감용 운동기계에 있어서 실시간으로 속도의 변화와 진폭이 다른 파동을 끊어짐이 없이 만들어 낼 수 있는 구동장치(Realtime 3D mutiwave generator)로서, 가상 현실 기술(Virtual realitic)의 체감부분에 중요한 기초 원천 기술에 속하고 다양한 콘텐츠들을 접목하여 아케이드게임, 의료, 교육 및 거의 모든 산업분야에 활용하여 고부가가치를 창출할 수 있으며 활용범위가 넓은 '원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치'를 제공하고자 한다.

본 발명은 회전 지지체(100); 길이방향을 따라 메인 관통공(341)이 형성되고, 일측단에는 길이방향을 따라 돌출되어 상기 메인 관통공(341)을 중심으로 상호 마주보는 제1 메인 장착돌기(361) 및 제2 메인 장착돌기(362)가 형성되며, 외부 구동력에 의하여 회동 가능하도록 상기 회전 지지체(100)에 장착되는 메인 회전체(300); 축방향을 따라 제1 서브 관통공(411-1)이 형성되며 상기 메인 관통공(341)에 회동 가능하도록 끼워지는 제1 서브 회전축(411)과, 상기 제1 서브 회전축(411)의 일측단 외주면에 형성되어 상기 메인 회전체(300)의 일측단 외측에 위치하는 제1 서브 기어(412)를 구비하는 제1 서브 회전체(410); 상기 제1 서브 관통공(411-1)에 회동 가능하도록 끼워지는 제2 서브 회전축(421)과, 상기 제2 서브 회전축(421)의 일측단 외주면에 형성되어 상기 제1 서브 기어(412)의 외측에 위치하는 제2 서브 기어(422)를 구비하는 제2 서브 회전체(420); 외력에 의하여 상기 제1 서브 회전체(410)의 회전을 멈추기 위한 제1 회전 멈춤기(510); 외력에 의하여 상기 제2 서브 회전체(420)의 회전을 멈추기 위한 제2 회전 멈춤기(520); 상기 메인 회전체(300)의 일측단에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제1 서브 기어(412)와 맞물리는 제1-1 작동 기어(611); 상기 제1-1 작동 기어(611) 외측면에 일체로 형성되는 제1-1 베벨 기어(711); 상기 제1 메인 장착돌기(361)의 내측면에 회동 가능하도록 장착되는 제1-2 작동기어(612); 상기 제1-2 작동 기어(612) 외측면에 일체로 형성되며, 상기 제1-1 베벨 기어(711)와 맞물리는 제1-2 베벨 기어(712); 상기 제1 메인 장착돌기(361)의 내측면에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제1-2 작동 기어(612)와 맞물리는 제1-3 작동기어(613); 상기 제1-1 작동기어(611)와 마주보며 상기 메인 회전체(300)의 일측단에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제2 서브 기어(422)와 맞물리는 제2-1 작동 기어(621); 상기 제2-1 작동 기어(621) 외측면에 일체로 형성되는 제2-1 베벨 기어(721); 상기 제2 메인 장착돌기(362)의 내측면에 회동 가능하도록 장착되는 제2-2 작동기어(622); 상기 제2-2 작동 기어(622) 외측면에 일체로 형성되며, 상기 제2-1 베벨 기어(721)와 맞물리는 제2-2 베벨기어(722); 상기 제2 메인 장착돌기(362)의 내측면에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제2-2 작동 기어(622)와 맞물리는 제2-3 작동기어(623); 상기 제1-3 작동기어(613) 및 제2-3 작동기어(623)와 일체로 회전하도록 일측단이 상기 제1-3 작동기어(613) 외측면에 일체로 연결되고 타측단이 상기 제2-3 작동기어(623) 외측면에 일체로 연결되며, 외주면에 수나사산이 형성되는 가이드축(810); 상기 가이드축(810)의 수나사산에 대응하는 암나사산이 형성되어 상기 가이드축(810)에 끼워지는 이동몸체(820); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 서브 회전축(411)의 타측단에 일체로 체결되어 상기 메인 회전체(300)의 타측단 외측에 위치하며, 상기 제2 서브 회전축(421)이 회동 가능하도록 관통되는 제1 서브 체결판 관통공이 형성되는 제1 서브 체결판(413); 상기 제2 서브 회전축(421)의 타측단에 일체로 체결되어 상기 제1 서브 체결판(413)의 외측에 위치하는 제2 서브 체결판(423); 상기 제1 서브 체결판(413)과 제2 서브 체결판(423) 사이에 위치하며 상기 제2 서브 회전축(421)이 회동 가능하도록 관통되는 멈춤기 지지대(530); 를 포함하되, 상기 제1 회전 멈춤기(510)는 내부에 구비된 전자석의 자기력에 의하여 상기 제1 서브 체결판(413)과 체결 가능하도록, 상기 멈춤기 지지대(530)의 일측면에 부착되는 제1 회전 멈춤판이고, 상기 제2 회전 멈춤기(520)는 내부에 구비된 전자석의 자기력에 의하여 상기 제2 서브 체결판(423)과 체결 가능하도록, 멈춤기 지지대(530)의 타측면에 부착되는 제2 회전 멈춤판일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 메인 회전체(300)는, 중앙부에 워웜 휠 끼움공이 관통 형성되는 워웜 휠(310); 상기 워웜 휠 끼움공을 통하여 끼워져 상기 워웜 휠(310)에 일체로 체결되며, 상기 메인 관통공(341)이 형성되는 끼움축(340); 상기 끼움축(340)의 일측단 외주면에 일체로 체결되며 상기 제1 메인 장착돌기(361) 및 제2 메인 장착돌기(362)가 돌출 형성되는 회전판(350); 을 포함하되, 상기 회전 지지체(100)에는 외부 구동력에 의하여 상기 워웜 휠(310)을 회동시키기 위한 워웜 나사(210)가 장착될 수 있다.

본 발명은 상기 이동몸체(820)가 끼워져 안내되도록, 일측단이 상기 제1 메인 장착돌기(361) 내측면에 고정되고 타측단이 상기 제2 메인 장착돌기(362) 내측면에 고정되는 안내봉(830)을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명은 회전 지지체(100); 길이방향을 따라 메인 관통공(341)이 형성되고, 일측단에는 길이방향을 따라 돌출되어 상기 메인 관통공(341)을 중심으로 상호 마주보는 제1 메인 장착돌기(361) 및 제2 메인 장착돌기(362)가 형성되며, 외부 구동력에 의하여 회동 가능하도록 상기 회전 지지체(100)에 장착되는 메인 회전체(300); 축방향을 따라 제1 서브 관통공(411-1)이 형성되며 상기 메인 관통공(341)에 회동 가능하도록 끼워지는 제1 서브 회전축(411)과, 상기 제1 서브 회전축(411)의 일측단 외주면에 형성되어 상기 메인 회전체(300)의 일측단 외측에 위치하는 제1 서브 기어(412)를 구비하는 제1 서브 회전체(410); 상기 제1 서브 관통공(411-1)에 회동 가능하도록 끼워지는 제2 서브 회전축(421)과, 상기 제2 서브 회전축(421)의 일측단 외주면에 형성되어 상기 제1 서브 기어(412)의 외측에 위치하는 제2 서브 기어(422)를 구비하는 제2 서브 회전체(420); 외력에 의하여 상기 제1 서브 회전체의 회전을 멈추기 위한 제1 회전 멈춤기(510); 외력에 의하여 상기 제2 서브 회전체의 회전을 멈추기 위한 제2 회전 멈춤기(520); 상기 메인 회전체(300)의 일측단에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제1 서브 기어(412)와 맞물리는 제1-1 작동 기어(611); 상기 제1-1 작동 기어(611) 외측면에 일체로 형성되는 제1-1 베벨 기어(711); 상기 제1 메인 장착돌기(361)의 내측면에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제1-1 베벨 기어(711)와 맞물리는 제1-2 베벨 기어(712); 상기 제1-1 작동기어(611)와 마주보며 상기 메인 회전체(300)의 일측단에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제2 서브 기어(422)와 맞물리는 제2-1 작동 기어(621); 상기 제2-1 작동 기어(621) 외측면에 일체로 형성되는 제2-1 베벨 기어(721); 상기 제2 메인 장착돌기(362)의 내측면에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제2-1 베벨 기어(721)와 맞물리는 제2-2 베벨기어(722); 상기 제1-2 베벨 기어(712) 및 제2-2 베벨기어(722)와 일체로 회전하도록 일측단이 상기 제1-2 베벨 기어(712) 외측면에 일체로 연결되고 타측단이 상기 제2-2 베벨기어(722) 외측면에 일체로 연결되며, 외주면에 수나사산이 형성되는 가이드축(810); 상기 가이드축(810)의 수나사산에 대응하는 암나사산이 형성되어 상기 가이드축(810)에 끼워지는 이동몸체(820); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치에 관한 것이다.

본 발명은 원운동을 수행하는 이동몸체의 회전 반경을 회전 중에 자유로이 변경시킬 수 있으므로, 사용자가 탑승하는 체감용 운동기계 운동판의 앞(좌측)과 뒤(우측)에 연결된 2개의 크랭크축의 구동장치로 사용하는 경우 워웜 휠의 구동과 제1 회전 멈춤기 및 제2 회전 멈춤기의 작동만으로 체감용 운동기계 운동판에 발생하는 파동(wave)을 끊김 없이 부드럽게 실시간으로 연결하여 변화시킬 수 있는 장점이 있다.

도1은 실시예1의 회전 지지체의 사시도.
도2는 실시예1의 워웜 나사의 장착 상태도.
도3은 실시예1의 워웜 휠의 장착 개념도.
도4는 실시예1의 끼움축의 분리 상태도.
도5는 실시예1의 끼움축의 결합 상태도.
도6은 실시예1의 회전판의 분리 상태도.
도7은 실시예1의 회전판의 결합 상태도.
도8은 실시예1의 제1 서브 회전체의 분리 상태도.
도9는 실시예1의 제1 서브 회전체의 결합 상태도.
도10은 실시예1의 제2 서브 회전체의 분리 상태도.
도11은 실시예1의 제2 서브 회전체의 결합 상태도.
도12 및 도13은 실시예1의 작동기어 및 베벨기어의 장착 상태도.
도14는 실시예1의 조립 사시도.

이하, 도면을 참조하며 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.

실시예1

실시예1은 본 발명에 따른 원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치에 관한 것이다.

도1은 실시예1의 회전 지지체의 사시도를, 도2는 실시예1의 워웜 나사의 장착 상태도를, 도3은 실시예1의 워웜 휠의 장착 개념도를, 도4는 실시예1의 끼움축의 분리 상태도를, 도5는 실시예1의 끼움축의 결합 상태도를, 도6은 실시예1의 회전판의 분리 상태도를, 도7은 실시예1의 회전판의 결합 상태도를, 도8은 실시예1의 제1 서브 회전체의 분리 상태도를, 도9는 실시예1의 제1 서브 회전체의 결합 상태도를, 도10은 실시예1의 제2 서브 회전체의 분리 상태도를, 도11은 실시예1의 제2 서브 회전체의 결합 상태도를, 도12 및 도13은 실시예1의 작동기어 및 베벨기어의 장착 상태도를, 도14는 실시예1의 조립 사시도를 나타낸다.

도1 및 도2를 참조하면 실시예1은 회전 지지체(100)를 가진다. 회전 지지체(100)에는 외부 구동력에 의하여 후술하는 워웜 휠(310)을 회동시키기 위한 워웜 나사(210)가 회동 가능하도록 장착된다.

도7을 참조하면 실시예1은 회전 지지체(100)에 장착되어 워웜 나사(210)가 회동함에 따라 회전하는 메인 회전체(300)를 가진다. 메인 회전체(300)는 상호 체결되어 일체로 회전하는 워웜 휠(310), 로크너트(320), 끼움축(340), 회전판(350), 제1 메인 장착돌기(361) 및 제2 메인 장착돌기(362)를 포함한다.

도3 및 도2를 참조하면 워웜 휠(310)은 워웜 나사(210)가 회동함에 따라 회전 지지체(100)에 장착된다. 워웜 휠(310)의 중앙부에는 워웜 휠 끼움공이 관통 형성된다.

도4 및 도5를 참조하면 끼움축(340)은 상기 워웜 휠 끼움공을 통하여 끼워져 워웜 휠(310)과 일체로 회동하도록 체결된다. 끼움축(340)의 일측단 근부 외주면에는 걸림턱(342)이 돌출 형성된다. 한편, 끼움축(340)의 중앙부에는 축방향을 따라 메인 관통공(341)이 형성된다.

도4 및 도5를 참조하면 끼움축(340)은 워웜 휠(310)을 중심으로 양측에 설치되는 제1 베어링(221) 및 제2 베어링(222)에 회동 가능하도록 지지된다. 한편, 제1 베어링(221)과 걸림턱(342) 사이에는 제1 오일 실링부재(231)이 끼워지고, 제2 베어링(222)의 외측에는 로크너트(320)가 끼워진다. 로크너트(320)는 끼움축(340)의 타측단 근부 외주면에 체결되어 걸림턱(342)과 함께 끼움축(340)이 워웜 휠(310)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 로크너트(320)의 외측에는 제2 오일 실링부재(232)가 끼워진다.

도6 및 도7을 참조하면 회전판(350)은 끼움축(340)과 일체로 회동 가능하도록 끼움축(340)의 일측단 외주면에 체결된다. 한편, 회전판(350)의 외측면에는 회전판(350)과 수직한 방향으로 제1 메인 장착돌기(361) 및 제2 메인 장착돌기(362)가 돌출 형성된다. 제1 메인 장착돌기(361) 및 제2 메인 장착돌기(362)는 메인 관통공(341)을 중심으로 상호 마주보는 위치에 설치된다.

도8 및 도9를 참조하면 메인 회전체(300)에는 제1 서브 회전체(410)가 회동 가능하도록 장착된다. 제1 서브 회전체(410)는 메인 관통공(341)에 회동 가능하도록 끼워지는 제1 서브 회전축(411)을 포함한다. 제1 서브 회전축(411)에는 축방향을 따라 제1 서브 관통공(411-1)이 형성된다. 한편, 제1 서브 회전축(411)의 일측단 외주면에는 제1 서브 기어(412)가 일체로 형성되는데, 제1 서브 기어(412)는 회전판(350)의 외측에 위치한다. 한편, 제1 서브 회전축(411)의 타측단에는 제1 서브 체결판(413)이 일체로 체결되는데, 제1 서브 체결판(413)은 메인 회전체(300)의 타측단 외측에 위치한다. 한편, 제1 서브 체결판(413)에는 후술하는 제2 서브 회전축(421)이 회동 가능하도록 관통되는 제1 서브 체결판 관통공이 형성된다.

도10 및 도11을 참조하면 제1 서브 회전체(410)에는 제2 서브 회전체(420)가 회동 가능하도록 장착된다. 제2 서브 회전체(420)는 제1 서브 관통공(411-1)에 회동 가능하도록 끼워지는 제2 서브 회전축(421)을 포함한다. 한편, 제2 서브 회전축(421)의 일측단 외주면에는 제2 서브 기어(422)가 일체로 형성되는데, 제2 서브 기어(422)는 제1 서브 기어(412)의 외측에 위치한다. 한편, 제2 서브 회전축(421)의 타측단에는 제2 서브 체결판(423)이 일체로 체결되는데, 제2 서브 체결판(423)은 제1 서브 체결판(413)의 외측에 위치한다.

도11을 참조하면 실시예1은 제1 서브 체결판(413)과 제2 서브 체결판(423) 사이에 위치하며 제2 서브 회전축(421)이 회동 가능하도록 관통되는 멈춤기 지지대(530)를 가진다.

도11을 참조하면 멈춤기 지지대(530)의 일측면에는 외력에 의하여 제1 서브 회전체(410)의 회전을 멈추기 위한 제1 회전 멈춤기(510)가 부착되고, 멈춤기 지지대(530)의 타측면에는 외력에 의하여 제2 서브 회전체(420)의 회전을 멈추기 위한 제2 회전 멈춤기(520)가 부착된다.

도11을 참조하면 제1 회전 멈춤기(510)는 외부로부터 공급되는 전류에 의하여 자기력을 발생시키도록, 내부에 전자석이 구비된다. 제1 회전 멈춤기(510)는 전류 공급시 발생되는 전자력에 의하여 제1 서브 회전체(410)를 끌어당겨 제1 서브 체결판(413)과 체결함으로써, 제1 서브 회전체(410)의 회전을 멈추게 하는 제1 회전 멈춤판일 수 있다.

도11을 참조하면 제2 회전 멈춤기(520)는 외부로부터 공급되는 전류에 의하여 자기력을 발생시키도록, 내부에 전자석이 구비된다. 제2 회전 멈춤기(520)는 전류 공급시 발생되는 전자력에 의하여 제2 서브 회전체(420)를 끌어당겨 제2 서브 체결판(423)과 체결함으로써, 제2 서브 회전체(420)의 회전을 멈추게 하는 제2 회전 멈춤판일 수 있다.

도12를 참조하면 회전판(350)의 외측면에는 제1-1 작동 기어(611)가 회동 가능하도록 장착된다. 한편, 제1-1 작동 기어(611)는 제1 서브 기어(412)와 맞물리도록 설치된다.

도12를 참조하면 제1-1 작동 기어(611)의 외측면에는 제1-1 베벨 기어(711)가 일체로 형성된다. 따라서, 제1-1 작동 기어(611)가 회전판(350)에 대하여 회전하는 경우 제1-1 베벨 기어(711)는 제1-1 작동 기어(611)와 일체로 회전판(350)에 대하여 회전하게 된다.

도12를 참조하면 제1 메인 장착돌기(361)의 내측면에는 제1-2 작동기어(612)가 회동 가능하도록 장착된다.

도12를 참조하면 제1-2 작동 기어(612) 외측면에는 제1-2 베벨 기어(712)가 일체로 형성된다. 제1-2 베벨 기어(712)는 제1-1 베벨 기어(711)와 맞물리도록 설치된다.

도12를 참조하면 제1 메인 장착돌기(361)의 내측면에는 제1-3 작동기어(613)가 회동 가능하도록 장착된다. 한편, 제1-3 작동기어(613)는 제1-2 작동 기어(612)와 맞물리도록 설치된다.

도13을 참조하면 회전판(350)의 외측면에는 제2-1 작동 기어(621)가 회동 가능하도록 장착된다. 한편, 제2-1 작동 기어(621)는 제1-1 작동기어(611)와 마주보는 위치에 제2 서브 기어(422)와 맞물리도록 설치된다.

도13을 참조하면 제2-1 작동 기어(621)의 외측면에는 제2-1 베벨 기어(721)가 일체로 형성된다. 따라서, 제2-1 작동 기어(621)가 회전판(350)에 대하여 회전하는 경우 제2-1 베벨 기어(721)는 제2-1 작동 기어(621)와 일체로 회전판(350)에 대하여 회전하게 된다.

도13을 참조하면 제2 메인 장착돌기(362)의 내측면에는 제2-2 작동기어(622)가 회동 가능하도록 장착된다.

도13을 참조하면 제2-2 작동 기어(622)의 외측면에는 제2-2 베벨기어(722)가 일체로 형성된다. 한편, 제2-2 베벨기어(722)는 제2-1 베벨 기어(721)와 맞물리도록 설치된다.

도13을 참조하면 제2 메인 장착돌기(362)의 내측면에는 제2-3 작동기어(623)가 회동 가능하도록 장착된다. 한편, 제2-3 작동기어(623)는 제2-2 작동 기어(622)와 맞물리도록 설치된다.

도12 및 도13을 참조하면 제1-3 작동기어(613)의 외측면에는 가이드축(810)의 일측단이 일체로 연결되고, 제2-3 작동기어(623)의 외측면에는 가이드축(810)의 타측단이 일체로 연결된다. 따라서, 가이드축(810)은 제1-3 작동기어(613) 및 제2-3 작동기어(623)와 일체로 회전하게 된다. 한편, 가이드축(810)의 외주면에는 수나사산이 형성된다.

도14를 참조하면 가이드축(810)의 외주면에는 이동몸체(820)가 끼워진다. 이동몸체(820)에는 가이드축(810)의 수나사산에 대응하는 암나사산이 형성된다.

도12 내지 14를 참조하면 실시예1은 일측단이 제1 메인 장착돌기(361) 내측면에 고정되고 타측단이 제2 메인 장착돌기(362) 내측면에 고정되는 안내봉(830)을 포함한다. 안내봉(830)에는 이동몸체(820)가 끼워진다.

도12 내지 도14를 참조하면 상기한 실시예1의 작동에 대하여 설명한다.

제1 회전 멈춤기(510) 및 제2 회전 멈춤기(520)에 전류를 공급하지 않은 상태에서 워웜 휠(310)이 회동하면 회전판(350)이 회동한다. 이때, 제1 서브 기어(412) 및 제2 서브 기어(422)는 회동 가능하므로 회전판(350)이 회동하면 제1-1 작동기어(611) 및 제2-1 작동기어(621)는 회전판(350)에 대하여 정지된 상태를 유지하며 회전판(350)과 함께 회전한다. 이때 제1 서브 기어(412) 및 제2 서브 기어(422)는 회동하게 된다. 한편, 제1-1 작동기어(611) 및 제2-1 작동기어(621)가 회전판(350)에 대하여 정지된 상태를 유지하므로, 가이드축(810)은 회전판(350)에 대하여 정지된 상태를 유지하고, 따라서 이동몸체(820)도 가이드축(810)에 대하여 정지된 상태를 유지한다. 즉, 이동몸체(820)는 회전판(350)에 대하여 정지된 상태를 유지하며 회전판(350)과 일체로 회전하므로, 이동몸체(820)는 반경이 일정한 원운동을 수행한다.

이동몸체(820)가 반경이 일정한 원운동을 수행하는 상태에서 제1 회전 멈춤기(510)에 전류를 공급하게 되면 제1 서브 기어(412)는 회동을 멈추게 된다. 회전판(350)는 계속하여 회전하고 있으므로, 제1 서브 기어(412)가 회동을 멈추게 되면 제1-1 작동기어(611)는 회전판(350)에 대하여 회동하게 된다. 제1-1 작동기어(611)가 회전판(350)에 대하여 회동하게 되면 제1-1 베벨 기어(711), 제1-2 베벨 기어(712), 제1-2 작동기어(612), 제1-3 작동기어(613) 및 가이드축(810)이 각각 회전판(350)에 대하여 회동하게 되고, 가이드축(810)이 회전판(350)에 대하여 회동하게 되면 이동몸체(820)가 가이드축(810)을 따라 이동하게 된다. 즉, 이동몸체(820)는 회전판(350)과 함께 회전하며 가이드축(810)을 따라 이동하므로, 이동몸체(820)는 반경이 가변되는 원운동을 수행한다.

따라서, 실시예1은 외력에 의하여 워엄 휠(310)을 회동시킨 상태에서 제1 회전 멈춤기(510)와 제2 회전 멈춤기(520) 중 어느 하나에 선택적으로 전류를 공급함으로써 원운동을 수행하는 이동몸체(820)의 회전 반경을 회전 중에 자유로이 변경시킬 수 있다.

따라서, 도14를 참조하면 실시예1은 이동몸체(820)에 크랭크축(1000)의 일측단을 고정시키고, 크랭크(1000)축의 타측단에 사용자가 탑승 가능한 운동판을 고정 연결함으로써 체감용 운동기계의 구동장치로 사용할 수 있다.

한편, 실시예1은 원운동을 수행하는 이동몸체(820)의 회전 반경을 회전 중에 자유로이 변경시킬 수 있으므로, 사용자가 탑승하는 체감용 운동기계 운동판의 앞(좌측)과 뒤(우측)에 연결된 2개의 크랭크축(1000)의 구동장치로 사용하는 경우 워웜 휠(310)의 구동과 제1 회전 멈춤기(510) 및 제2 회전 멈춤기(520)의 작동만으로 체감용 운동기계 운동판에 발생하는 파동(wave)을 끊김 없이 부드럽게 실시간으로 연결하여 변화시킬 수 있는 장점이 있다.

실시예2

실시예2는 본 발명에 따른 또 다른 원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치에 관한 것이다.

도1 내지 도14를 참조하면 실시예2는 실시예1과 마찬가지로 회전 지지체(100), 메인 회전체(300), 제1 서브 회전체(410), 제2 서브 회전체(420), 제1 회전 멈춤기(510), 제2 회전 멈춤기(520), 제1-1 작동 기어(611), 제1-1 베벨 기어(711), 제1-2 베벨 기어(712), 제2-1 작동 기어(621), 제2-1 베벨 기어(721), 제2-2 베벨기어(722), 가이드축(810) 및 이동몸체(820)를 포함한다.

도12를 참조하면 제1-2 베벨 기어(712)는 실시예1과 달리 제1 메인 장착돌기(361)의 내측면에 회동 가능하도록 장착된다. 즉, 실시예2의 경우 제1-2 작동기어(612)는 설치되지 않는다. 한편, 실시예1과 마찬가지로 제1-2 베벨 기어(712)는 제1-1 베벨 기어(711)와 맞물리도록 설치된다.

도13을 참조하면 제2-2 베벨기어(722)는 실시예1과 달리 제2 메인 장착돌기(362)의 내측면에 회동 가능하도록 장착된다. 실시예2의 경우 제2-2 작동기어(622)는 설치되지 않는다. 한편, 실시예1과 마찬가지로 제2-2 베벨기어(722)는 제2-1 베벨 기어(721)와 맞물리도록 설치된다.

도12 및 도13을 참조하면 가이드축(810)은 실시예1과 달리 제1-2 베벨 기어(712) 및 제2-2 베벨기어(722)와 일체로 회전하도록, 일측단이 제1-2 베벨 기어(712) 외측면에 일체로 연결되고 타측단이 제2-2 베벨기어(722) 외측면에 일체로 연결된다. 따라서, 실시예2의 경우 실시예1과 달리 제1-3 작동기어(613) 및 제2-3 작동기어(623)가 설치되지 않는다.

기타의 사항은 실시예1에서 설명한 바에 준한다.

100:회전 지지체
210:워웜 나사
300:메인 회전체
310:워웜 휠
340:끼움축 341:메인 관통공
350:회전판
361:제1 메인 장착돌기 362:제2 메인 장착돌기
410:제1 서브 회전체 411:제1 서브 회전축
411-1:제1 서브 관통공 412:제1 서브 기어
413:제1 서브 체결판
420:제2 서브 회전체 421:제2 서브 회전축
422:제2 서브 기어 423:제2 서브 체결판
510:제1 회전 멈춤기 520:제2 회전 멈춤기
530:멈춤기 지지대
611:제1-1 작동 기어 612:제1-2 작동기어
613:제1-3 작동기어
621:제2-1 작동 기어 622:제2-2 작동기어
623:제2-3 작동기어
711:제1-1 베벨 기어 712:제1-2 베벨 기어
721:제2-1 베벨 기어 722:제2-2 베벨기어
810:가이드축 820:이동몸체
830:안내봉

Claims (5)

  1. 회전 지지체(100);
    길이방향을 따라 메인 관통공(341)이 형성되고, 일측단에는 길이방향을 따라 돌출되어 상기 메인 관통공(341)을 중심으로 상호 마주보는 제1 메인 장착돌기(361) 및 제2 메인 장착돌기(362)가 형성되며, 외부 구동력에 의하여 회동 가능하도록 상기 회전 지지체(100)에 장착되는 메인 회전체(300);
    축방향을 따라 제1 서브 관통공(411-1)이 형성되며 상기 메인 관통공(341)에 회동 가능하도록 끼워지는 제1 서브 회전축(411)과, 상기 제1 서브 회전축(411)의 일측단 외주면에 형성되어 상기 메인 회전체(300)의 일측단 외측에 위치하는 제1 서브 기어(412)를 구비하는 제1 서브 회전체(410);
    상기 제1 서브 관통공(411-1)에 회동 가능하도록 끼워지는 제2 서브 회전축(421)과, 상기 제2 서브 회전축(421)의 일측단 외주면에 형성되어 상기 제1 서브 기어(412)의 외측에 위치하는 제2 서브 기어(422)를 구비하는 제2 서브 회전체(420);
    외력에 의하여 상기 제1 서브 회전체(410)의 회전을 멈추기 위한 제1 회전 멈춤기(510);
    외력에 의하여 상기 제2 서브 회전체(420)의 회전을 멈추기 위한 제2 회전 멈춤기(520);
    상기 메인 회전체(300)의 일측단에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제1 서브 기어(412)와 맞물리는 제1-1 작동 기어(611);
    상기 제1-1 작동 기어(611) 외측면에 일체로 형성되는 제1-1 베벨 기어(711);
    상기 제1 메인 장착돌기(361)의 내측면에 회동 가능하도록 장착되는 제1-2 작동기어(612);
    상기 제1-2 작동 기어(612) 외측면에 일체로 형성되며, 상기 제1-1 베벨 기어(711)와 맞물리는 제1-2 베벨 기어(712);
    상기 제1 메인 장착돌기(361)의 내측면에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제1-2 작동 기어(612)와 맞물리는 제1-3 작동기어(613);
    상기 제1-1 작동기어(611)와 마주보며 상기 메인 회전체(300)의 일측단에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제2 서브 기어(422)와 맞물리는 제2-1 작동 기어(621);
    상기 제2-1 작동 기어(621) 외측면에 일체로 형성되는 제2-1 베벨 기어(721);
    상기 제2 메인 장착돌기(362)의 내측면에 회동 가능하도록 장착되는 제2-2 작동기어(622);
    상기 제2-2 작동 기어(622) 외측면에 일체로 형성되며, 상기 제2-1 베벨 기어(721)와 맞물리는 제2-2 베벨기어(722);
    상기 제2 메인 장착돌기(362)의 내측면에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제2-2 작동 기어(622)와 맞물리는 제2-3 작동기어(623);
    상기 제1-3 작동기어(613) 및 제2-3 작동기어(623)와 일체로 회전하도록 일측단이 상기 제1-3 작동기어(613) 외측면에 일체로 연결되고 타측단이 상기 제2-3 작동기어(623) 외측면에 일체로 연결되며, 외주면에 수나사산이 형성되는 가이드축(810);
    상기 가이드축(810)의 수나사산에 대응하는 암나사산이 형성되어 상기 가이드축(810)에 끼워지는 이동몸체(820);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브 회전축(411)의 타측단에 일체로 체결되어 상기 메인 회전체(300)의 타측단 외측에 위치하며, 상기 제2 서브 회전축(421)이 회동 가능하도록 관통되는 제1 서브 체결판 관통공이 형성되는 제1 서브 체결판(413);
    상기 제2 서브 회전축(421)의 타측단에 일체로 체결되어 상기 제1 서브 체결판(413)의 외측에 위치하는 제2 서브 체결판(423);
    상기 제1 서브 체결판(413)과 제2 서브 체결판(423) 사이에 위치하며 상기 제2 서브 회전축(421)이 회동 가능하도록 관통되는 멈춤기 지지대(530);
    를 포함하되,
    상기 제1 회전 멈춤기(510)는 내부에 구비된 전자석의 자기력에 의하여 상기 제1 서브 체결판(413)과 체결 가능하도록, 상기 멈춤기 지지대(530)의 일측면에 부착되는 제1 회전 멈춤판이고,
    상기 제2 회전 멈춤기(520)는 내부에 구비된 전자석의 자기력에 의하여 상기 제2 서브 체결판(423)과 체결 가능하도록, 멈춤기 지지대(530)의 타측면에 부착되는 제2 회전 멈춤판인 것을 특징으로 하는 원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 메인 회전체(300)는,
    중앙부에 워웜 휠 끼움공이 관통 형성되는 워웜 휠(310);
    상기 워웜 휠 끼움공을 통하여 끼워져 상기 워웜 휠(310)에 일체로 체결되며, 상기 메인 관통공(341)이 형성되는 끼움축(340);
    상기 끼움축(340)의 일측단 외주면에 일체로 체결되며 상기 제1 메인 장착돌기(361) 및 제2 메인 장착돌기(362)가 돌출 형성되는 회전판(350);
    을 포함하되,
    상기 회전 지지체(100)에는 외부 구동력에 의하여 상기 워웜 휠(310)을 회동시키기 위한 워웜 나사(210)가 장착되는 것을 특징으로 하는 원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이동몸체(820)가 끼워져 안내되도록, 일측단이 상기 제1 메인 장착돌기(361) 내측면에 고정되고 타측단이 상기 제2 메인 장착돌기(362) 내측면에 고정되는 안내봉(830)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치.
  5. 회전 지지체(100);
    길이방향을 따라 메인 관통공(341)이 형성되고, 일측단에는 길이방향을 따라 돌출되어 상기 메인 관통공(341)을 중심으로 상호 마주보는 제1 메인 장착돌기(361) 및 제2 메인 장착돌기(362)가 형성되며, 외부 구동력에 의하여 회동 가능하도록 상기 회전 지지체(100)에 장착되는 메인 회전체(300);
    축방향을 따라 제1 서브 관통공(411-1)이 형성되며 상기 메인 관통공(341)에 회동 가능하도록 끼워지는 제1 서브 회전축(411)과, 상기 제1 서브 회전축(411)의 일측단 외주면에 형성되어 상기 메인 회전체(300)의 일측단 외측에 위치하는 제1 서브 기어(412)를 구비하는 제1 서브 회전체(410);
    상기 제1 서브 관통공(411-1)에 회동 가능하도록 끼워지는 제2 서브 회전축(421)과, 상기 제2 서브 회전축(421)의 일측단 외주면에 형성되어 상기 제1 서브 기어(412)의 외측에 위치하는 제2 서브 기어(422)를 구비하는 제2 서브 회전체(420);
    외력에 의하여 상기 제1 서브 회전체의 회전을 멈추기 위한 제1 회전 멈춤기(510);
    외력에 의하여 상기 제2 서브 회전체의 회전을 멈추기 위한 제2 회전 멈춤기(520);
    상기 메인 회전체(300)의 일측단에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제1 서브 기어(412)와 맞물리는 제1-1 작동 기어(611);
    상기 제1-1 작동 기어(611) 외측면에 일체로 형성되는 제1-1 베벨 기어(711);
    상기 제1 메인 장착돌기(361)의 내측면에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제1-1 베벨 기어(711)와 맞물리는 제1-2 베벨 기어(712);
    상기 제1-1 작동기어(611)와 마주보며 상기 메인 회전체(300)의 일측단에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제2 서브 기어(422)와 맞물리는 제2-1 작동 기어(621);
    상기 제2-1 작동 기어(621) 외측면에 일체로 형성되는 제2-1 베벨 기어(721);
    상기 제2 메인 장착돌기(362)의 내측면에 회동 가능하도록 장착되며, 상기 제2-1 베벨 기어(721)와 맞물리는 제2-2 베벨기어(722);
    상기 제1-2 베벨 기어(712) 및 제2-2 베벨기어(722)와 일체로 회전하도록 일측단이 상기 제1-2 베벨 기어(712) 외측면에 일체로 연결되고 타측단이 상기 제2-2 베벨기어(722) 외측면에 일체로 연결되며, 외주면에 수나사산이 형성되는 가이드축(810);
    상기 가이드축(810)의 수나사산에 대응하는 암나사산이 형성되어 상기 가이드축(810)에 끼워지는 이동몸체(820);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 원운동 물체의 회전 반경이 변경 가능한 운동 장치.
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