KR101425033B1 - 볼 타격 장치 및 이에 이용되는 스토핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체의 압력에 의해 타격부재를 실린더부재를 통해 발사시켜 볼을 타격하는 방식의 볼 타격 장치에서 타격부재가 실린더부재로부터 이탈하지 못하도록 방지하도록 함은 물론 타격부재의 이탈을 억제함으로 말미암은 충격을 적절히 감쇠시킴으로써 타구의 반복적 발생으로 인한 불편함 해소와, 안전성의 확보, 그리고 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 볼 타격 장치 및 이에 이용되는 스토핑 장치를 제공하기 위한 것이다. 이를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 타격 장치는, 볼을 타격하는 타격부재; 상기 타격부재를 가이드하는 실린더부재; 및 상기 타격부재가 상기 실린더부재로부터 이탈하는 것을 방지하고 상기 이탈 방지로 인하여 발생하는 충격을 감쇠시키는 스토핑 장치를 포함한다.

Description

볼 타격 장치 및 이에 이용되는 스토핑 장치{BALL HITTING DEVICE AND STOPPING DEVICE USED TO THE SAME}

본 발명은 볼을 타격하는 방식으로 진행되는 스포츠, 예컨대 골프, 야구 등에 있어서 타구의 분석이나 볼 감지 센서의 시험 등을 위해 일정한 구질의 타구를 발생시키도록 하기 위한 볼 타격 장치 및 이에 이용되는 스토핑 장치에 관한 것이다.

최근 센서 기술과 같은 첨단 기술의 발전은 스포츠 분야에서 특히 비약적으로 이루어지고 있는데, 특히 골프의 경우 골퍼가 타격한 볼의 타구 분석을 위한 경우는 물론 소위 스크린 골프와 같이 일반 사용자들이 가상의 골프 게임을 플레이하도록 하는 시스템에까지 센서 기술의 필요성이 크게 대두되고 있는 실정이다.

예컨대, 골퍼가 골프클럽으로 볼을 타격하면 그 타격된 볼의 움직임을 센서가 감지하고 그 감지된 결과를 통해 볼의 움직임에 대한 물리적 특성 정보, 즉 볼의 속도, 방향각, 탄도각, 스핀 등의 다양한 정보를 산출하여 이를 이용하여 스윙 분석이나 타구 분석을 하여 골퍼의 샷에 대한 문제점 진단 및 레슨 등을 하거나 상기 볼의 물리적 특성 정보를 기초로 볼의 궤적 정보를 산출하여 가상의 골프코스에서 볼 궤적의 영상을 구현함으로써 가상의 골프 게임을 진행할 수 있도록 한다.

볼 감지센서는 여러 가지 형태로 구현이 가능한데, 적외선을 발광하여 사용자가 볼을 타격할 때 운동하는 골프 클럽 헤드 및 볼에 의해 적외선이 반사되는 것을 수광하여 이를 분석함으로써 센싱이 이루어지는 적외선 센서 방식으로 구현될 수도 있고, 레이저를 발사하여 운동하는 골프 클럽의 헤드 및 볼이 이를 차단하는 것을 감지하여 분석함으로써 센싱이 이루어지는 레이저 센서 방식으로 구현될 수도 있으며, 사용자가 골프 스윙하여 볼을 타격하는 것에 대한 이미지를 수집하여 분석함으로써 센싱이 이루어지는 이미지 센서 방식으로 구현될 수도 있다.

모든 제품이 그러하듯 볼 감지센서 역시 제품의 신뢰성을 획득하기 위해서는 여러 차례 테스트를 통해 요구되는 수준까지 성능을 발휘할 수 있는지 검사를 하는 것이 반드시 필요한데, 볼 감지센서가 볼의 물리적 특성, 즉 볼의 속도, 방향각, 탄도각 및 스핀 등을 요구되는 수준까지 정확하게 센싱하는지 시험을 함으로써 동일한 타구에 대해 항상 일정한 센싱결과가 나와야만 제품의 신뢰성을 획득할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 타구에 대한 센싱 성능을 시험하기 위해서는 일정한 물리적 특성을 갖는 타구가 반복적으로 일어날 수 있어야 하는데, 종래에는 프로 골퍼가 볼을 반복적으로 타격하고 이를 볼 감지센서가 센싱하는 방식으로 시험이 이루어졌었다.

그러나, 아무리 높은 수준의 실력을 가진 프로 골퍼라 하더라도 동일한 샷을 계속해서 반복적으로 하기란 불가능하기 때문에 프로 골퍼가 동일한 샷을 수회 반복하여 시도하여도 볼 감지센서가 센싱한 값은 항상 차이가 날 수밖에 없어 제대로 된 성능 시험을 하는 것이 불가능한 상황이었다.

특히, 볼 감지센서의 스핀 측정 성능을 시험하는 경우 프로 골퍼가 여러 차례 동일한 스핀으로 볼을 타격하여야 하는데 이는 절대로 불가능한 것이었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 기술로서 일본등록특허 제4701112호나 일본공개특허 제2011-062430호 등은 모터 장치에 의해 회전하는 로봇 암이 골프 클럽을 파지하고 볼을 일정하게 타격하는 타격 머신에 관하여 개시한 바 있다.

그러나, 이러한 타격 머신은 상당히 복잡한 구조를 가지고 매우 고가인 반면, 다양한 스핀의 타구를 일정하게 반복적으로 발생시키는 것에 한계가 있기 때문에 프로 골퍼가 직접 시연하는 것과 큰 차이가 없다는 문제점이 있었다.

이에 본 출원인은 총포의 원리를 이용하여 소정의 유체에 의한 압력으로 공이(Firing pin)를 발사시켜 볼을 타격하는 방식의 볼 발사 장치, 즉 볼 타격 장치를 개발하였고 이러한 공이 발사 방식에 의한 볼 타격 장치가 타구 조건을 일정하게 발생시킨다는 사실을 여러 차례 실험과 연구를 통해 확인하였다.

그러나, 타구에 대한 센싱 성능을 시험하기 위해서는 타구의 조건을 변경하면서 무수히 많은 횟수의 타구를 반복적으로 발생시킬 수 있는 볼 타격 장치가 필요한데, 상기한 바와 같은 공이 발사 방식에 의한 볼 타격 장치는 공이를 한 번 발사하면 실린더에서 공이가 이탈해 버리기 때문에 매번 볼을 타격할 때마다 공이를 다시 끼워주어야 하는 번거로움으로 말미암아 센서의 시험에 소요되는 시간이 매우 길어지는 것은 물론, 공이가 이탈함으로써 인명 사고의 위험이 상당히 높다는 심각한 문제가 있었다.

본 발명은 유체의 압력에 의해 공이(Firing pin)와 같은 타격부재를 실린더부재를 통해 발사시켜 볼을 타격하는 방식의 볼 타격 장치에서 타격부재가 실린더부재로부터 이탈하지 못하도록 방지하도록 함은 물론 타격부재의 이탈을 억제함으로 말미암은 충격을 적절히 감쇠시킴으로써 타구의 반복적 발생으로 인한 불편함 해소와, 안전성의 확보, 그리고 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 볼 타격 장치 및 이에 이용되는 스토핑 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 타격 장치는, 유체의 압력에 의해 추진력을 얻어 직선 방향구동되어 볼을 타격하는 타격부재; 상기 유체의 압력이 상기 타격부재에 작용하도록 중공된 내부를 형성하며 상기 타격부재가 직선 방향으로 구동하도록 가이드하는 실린더부재; 및 상기 실린더부재에 설치되어 상기 실린더부재의 중공된 내부에서 구동하는 상기 타격부재가 상기 실린더부재로부터 이탈하는 것을 방지하고 상기 이탈 방지로 인하여 발생하는 충격을 감쇠시키는 스토핑 장치를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 스토핑 장치는, 상기 실린더부재의 단부에 장착되어 상기 실린더부재의 중공된 내부에서 구동하는 상기 타격부재가 상기 실린더부재로부터 이탈하는 것을 방지하는 스토핑 지지부와, 상기 스토핑 지지부가 상기 타격부재의 이탈을 방지함으로 인하여 발생하는 충격을 감쇠시키는 충격 감쇠부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 타격부재는, 그 전단에 볼을 타격하는 타격부를 형성하는 타격몸체부와, 상기 타격몸체부에 상기 타격몸체부 보다 소정 돌출되어 상기 타격부재가 구동되어 볼을 타격한 후 상기 스토핑 지지부에 걸려 상기 타격부재가 상기 실린더부재로부터 이탈하지 않도록 하는 걸림부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 충격 감쇠부는, 상기 실린더부재와 상기 스토핑 지지부에 각각 고정되어, 상기 실린더부재 내부에서 구동되는 상기 타격부재를 상기 스토핑 지지부가 억제함으로써 발생하는 충격을 흡수하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 스토핑 지지부는, 상기 실린더부재의 단부에 끼워지도록 구성되어 상기 타격부재가 구동되어 볼을 타격한 후 상기 걸림부가 걸림에 따라 상기 타격부재를 따라 소정 거리 슬라이딩 하도록 구성되며, 상기 충격 감쇠부는, 상기 실린더부재와 상기 스토핑 지지부에 각각 고정되어, 상기 타격부재에 의해 상기 스토핑 지지부가 슬라이딩하는 것에 대한 저항력을 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 스토핑 지지부는, 상기 실린더부재의 단부에 끼워지는 지지몸체부와, 상기 지지몸체부의 단부에 개구를 형성하여 상기 타격몸체부의 타격부를 통과시키고 상기 걸림부가 걸리도록 하여 상기 타격부재가 이탈하는 것을 방지하는 이탈방지부와, 상기 지지몸체부의 후단에 형성되어 상기 충격 감쇠부의 일단부를 고정시키는 고정지지부를 포함하고, 상기 충격 감쇠부는, 상기 실린더부재에 형성된 고정부에 고정되며 일단부가 상기 고정지지부에 고정되어 상기 타격부재의 걸림부가 상기 이탈방지부에 걸림에 따라 상기 지지몸체부가 이동하는 것을 억제하며 충격을 흡수하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 볼 타격 장치는, 유체의 압력에 의해 추진력을 얻어 직선 방향구동되어 볼을 타격하는 타격공이부와, 상기 타격공이부의 일측에 구비되는 완충공이부를 포함하는 타격부재; 상기 유체의 압력이 상기 타격부재에 작용하도록 중공된 내부를 형성하며 상기 타격공이부가 직선 방향으로 구동하도록 가이드하는 제1 실린더부와, 상기 완충공이부의 직선 방향 이동을 가이드하는 제2 실린더부를 포함하는 실린더부재; 및 상기 제2 실린더부에 설치되어 상기 완충공이부에 의해 타격됨에 따라 발생하는 충격을 감쇠시키는 스토핑 장치를 포함한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 타격 장치에 이용되는 스토핑 장치는, 중공된 내부를 형성하는 실린더부재와, 그 내부에서 유체의 압력에 의해 추진력을 얻어 직선 방향구동되어 볼을 타격하는 타격부재를 포함하는 볼 타격 장치에 이용되는 스토핑 장치로서, 상기 실린더부재의 단부에 장착되어 상기 실린더부재의 중공된 내부에서 구동하는 상기 타격부재가 상기 실린더부재로부터 이탈하는 것을 방지하는 스토핑 지지부; 및 상기 스토핑 지지부가 상기 타격부재의 이탈을 방지함으로 인하여 발생하는 충격을 감쇠시키는 충격 감쇠부를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 스토핑 지지부는, 상기 실린더부재의 단부에 끼워지도록 구성되어 상기 타격부재가 구동되어 볼을 타격한 후 상기 걸림부가 걸림에 따라 상기 타격부재를 따라 소정 거리 슬라이딩 하도록 구성되며, 상기 충격 감쇠부는, 상기 실린더부재와 상기 스토핑 지지부에 각각 고정되어, 상기 타격부재에 의해 상기 스토핑 지지부가 슬라이딩하는 것에 대한 저항력을 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 충격 감쇠부는, 유체의 점성 저항 또는 가스의 압축 저항을 이용한 댐퍼 및 스프링 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 볼 타격 장치 및 이에 이용되는 스토핑 장치는, 유체의 압력에 의해 타격부재를 실린더부재를 통해 발사시켜 볼을 타격하는 방식의 볼 타격 장치에서 상기 타격부재가 상기 실린더부재로부터 이탈하지 못하도록 방지하도록 함은 물론 타격부재의 이탈을 억제함으로 말미암은 충격을 적절히 감쇠시킴으로써 타구의 반복적 발생으로 인한 불편함 해소와, 안전성의 확보, 그리고 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 타격 장치가 볼에 대해 타격하기 전의 상태를 나타낸 것이고, 도 1의 (b)는 볼을 타격할 때의 상태를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 타격 장치에 관한 구성을 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 타격 장치에 의해 볼을 타격하는 과정에서, 볼 타격 전, 볼 타격시 및 볼 타격 후의 상태를 각각 나타낸 도면들이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 볼 타격 장치의 구성에 관하여 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 볼 타격 장치의 동작에 관한 평면도로서, 도 7의 (a)는 볼 타격 전, 도 7의 (b)는 볼 타격 후의 상태를 각각 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 볼 타격 장치의 동작에 관한 단면도로서, 도 8의 (a)는 볼 타격 전, 도 8의 (b)는 볼 타격 후의 상태를 각각 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 볼 타격 장치 및 이에 이용되는 스토핑 장치에 관한 구체적인 내용을 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 볼 타격 장치는 볼 감지센서의 성능 시험장치에서 볼에 대한 일정한 타구를 발생시키는 부분의 핵심적인 장치로서의 의미도 있지만, 반드시 시험장치에만 이용되는 것은 아니며 볼에 대한 일정한 타구를 구현해야 하는 모든 경우에 적용이 가능하다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 볼 타격 장치 및 이를 이용한 볼 감지센서의 성능 시험장치에 관한 개략적인 구성을 설명한다.

도 1의 (a)는 볼 타격 장치가 볼에 대해 타격하기 전의 상태를 나타낸 것이고, 도 1의 (b)는 볼을 타격할 때의 상태를 나타낸 것이다.

도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 타격 장치는 실린더부재(200)와, 타격부재(300), 스토핑 장치(600) 등을 포함하여 구성된다.

상기 실린더부재(200)는 중공된 내부를 가지며 그 중공된 내부에는 상기 타격부재(300)가 상기 실린더부재(200)의 길이 방향을 따라 직선 방향으로 이동할 수 있도록 구비된다.

상기 실린더부재(200)는압축된 유체를 공급하는 공급원으로부터 공급되는 유체의 압력이 상기 실린더부재(200)의 중공된 내부에서 상기 타격부재(300)에 작용할 수 있도록 구성된다.

상기 타격부재(300)는 상기 압축된 유체에 의해 추진력을 얻어 직선 방향 구동되어 볼(B)을 타격하도록 하는 구성요소이다.

상기 타격부재(300)를 구동시키는 추진력을 제공하는 유체는 압축된 기체를 이용하는 것이 바람직하며, 여러 가지 기체들 중 비용이 저렴한 공기를 이용하는 것이 바람직하다. 즉 압축된 공기를 이용하여 상기 타격부재(300)가 구동하는 추진력을 제공하도록 구성됨이 바람직하다.

도 1의 (a) 및 (b)에서는 상기 타격부재(300)에 압축된 공기의 공기압을 제공하는 에어탱크(100)가 구비되는 경우에 관하여 나타내고 있다. 즉, 상기 타격부재(300)는 상기 에어탱크(100)에 저장된 압축공기의 공기압에 의해 추진력을 얻어 직선 방향 구동되어 볼(B)을 타격한다.

상기 실린더부재(200)는 수평을 유지하는 것이 바람직하며, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 실린더부재(200)가 수평 상태로 유지되도록 지지하는 지지부재(260)를 구비함이 바람직하다.

상기 실린더부재(200)의 단부 쪽에는 볼(B)이 놓이는 볼 위치부(T)구비됨이 바람직하며, 상기 볼 위치부(T)의 위에 놓인 볼(B)을 상기 실린더장치(200)를 통해 직선 방향 구동하는 타격부재(300)가 타격함으로써 볼이 운동하게 된다.

한편, 상기 에어탱크(100)에 저장된 압축공기는 압력조절밸브(120)에 의해 조절되도록 구성됨이 바람직하며, 상기 압력조절밸브(120)의 구동은 수동으로 이루어질 수도 있지만 제어부(M)에 의해 정확한 값에 따라 조절되도록 하는 것이 바람직하다.

따라서 상기 제어부(M)에 의해 상기 압력조절밸브(120)가 제어됨으로써 상기 압력조절밸브(120)에 의해 상기 에어탱크(100)로부터 공급되는 압축공기의 압력을 조절할 수 있어, 다양한 힘에 의해 볼(B)을 타격할 수 있고 이를 통해 볼이 타격될 때 구현되는 다양한 물리적 특성을 일정하게 변화시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 타격 장치는, 앞서 설명한 바와 같이 무수히 많은 횟수의 타구를 반복적으로 발생시키더라도 타격부재가 실린더부재로부터 이탈하지 않아 재장전이 용이하고, 안전하며, 타격부재의 이탈을 방지함으로 인하여 발생하는 충격을 적절히 감쇠시킴으로써 장치의 파손 등에 대한 우려를 불식시킬 수 있어 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있어야 한다.

상기 실린더부재(200)의 단부에 설치된 스토핑 장치(600)가 타격부재(300)의 이탈을 방지하고 충격을 감쇠시키는 역할을 수행하는데, 이에 대한 좀 더 구체적인 사항은 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 타격 장치에 관한 구성을 좀 더 구체적으로 나타낸 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 실린더부재(200)의 중공된 내면에는 그 길이 방향, 즉 타격부재(300)가 구동되는 방향인 직선 방향을 따라 레일부(210)가 형성되고, 상기 레일부(210)와 맞물리도록 타격부재(300)의 외면에 상기 레일부(210)에 대응하는 홈부(312)가 형성된다.

상기 타격부재(300)는 상기 실린더부재(200)의 중공된 내부에 장착되어 공기압에 의해 직선 방향으로 구동될 때 상기 레일부(210)에 상기 홈부(312)가 맞물린 상태로 이동하기 때문에 상기 레일부(210)가 상기 타격부재(300)의 이동을 가이드하는 역할을 한다.

상기 레일부와 홈부에 관하여, 도 2에서는 상기 레일부가 상기 실린더부재(200)에, 상기 홈부가 상기 타격부재(300)에 각각 구비된 경우를 나타내고 있으나 그 반대의 경우도 가능하다.

즉, 실린더부재(200)의 중공된 내면에 길이 방향을 따라 홈부를 형성하고 상기 홈부와 맞물리도록 타격부재의 외면에 레일부를 형성하도록 구성할 수도 있다.

한편, 상기 타격부재(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이 그 외면에 홈부(312)가 형성되는 타격몸체부(310)와, 상기 타격몸체부(310)의 전단에 볼을 타격하는 면을 형성하는 타격부(320), 그리고 상기 타격몸체부(310)보다 더 돌출되도록 형성되는 걸림부(330) 등을 포함하도록 구성된다.

상기 타격부재(300)는 상기 타격몸체부(310)의 걸림부(330) 보다 후방 쪽에 후방지지부(340)를 더 포함하도록 구성됨이 바람직한데, 상기 걸림부(330)가 스토핑 장치(600)에 걸려 멈출 때 타격몸체부(310)는 외부로 노출되는데 이때 상기 후방지지부(340)가 실린더부재(200) 내부에서 타격몸체부(310)를 지지하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 볼 타격 장치가 골프볼을 타격함으로써 마치 골프클럽으로 볼을 타격할 때와 거의 유사한 타구를 만들어 내는 용도로 이용되는 경우, 상기 타격부(320)는, 도 2에 도시된 바와 같이 소정 로프트 각도로 볼(B)을 타격하도록 경사면을 형성하도록 구성됨이 바람직하다.

특히, 골프볼의 타구 특성을 센싱하는 볼 감지센서의 성능 시험을 위해서는 다양한 구질의 타구를 발생시키는 것이 필요한데, 골프 클럽의 클럽헤드 페이스면이 골프 클럽마다 다양한 로프트 각도를 갖는 것과 마찬가지로 다양한 로프트 각도의 경사부를 갖는 복수개의 타격부재 각각을 교대로 실린더부재에 장착하여 볼을 타격하도록 함으로써 볼 감지센서가 다양한 로프트 각도에 따른 타구 감지 성능을 시험할 수 있도록 할 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 타격부재(300)가 상기 실린더부재(200)를 따라 공기압에 의해 구동되어 볼(B)을 타격한 후 실린더부재(200)를 이탈하지 않도록 하는 스토핑 장치(600)가 실린더부재(200)의 단부, 즉 출구(201) 쪽에 설치되어 구성된다.

상기 스토핑 장치(600)는 실린더부재(200)의 단부에 장착되어 상기 실린더부재(200)의 중공된 내부에서 구동하는 타격부재(300)가 상기 실린더부재(200)로부터 이탈하는 것을 방지하는 스토핑 지지부(610)와, 상기 스토핑 지지부(610)가 상기 타격부재의 이탈을 방지함으로 인하여 발생하는 충격을 감쇠시키는 충격 감쇠부(640, 650)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 스토핑 지지부(610)는 실린더부재(200)의 단부에 끼워지도록 구성되며,타격부재(300)가 구동되어 볼을 타격한 후 타격부재(300)의 걸림부(330)가 걸리도록 구성되어, 상기 타격부재(300)의 걸림부(330)의 걸림에 따라 타격부재(300)를 따라 소정 거리 슬라이딩 한다.

만약 스토핑 지지부(610)가 타격부재(300)가 진행하는 것을 억제함에 따라 무한정 슬라이딩한다면, 즉 타격부재(300)의 걸림부(330)와 상기 스토핑 지지부(610)의 충격에너지가 스토핑 지지부(610)의 운동에너지로 모두 전환이 된다면 그 충격을 감쇠시킬 필요는 없을 것이지만, 스토핑 지지부(610)는 짧은 거리를 슬라이딩하는데 그치기 때문에 그 충격에너지를 그대로 받게 될 수밖에 없다.

이때 상기 충격 감쇠부(640, 650))는 실린더부재(200)와 스토핑 지지부(610)에 각각 고정되어(도 2에 도시된 바와 같이 충격 감쇠부(640, 650)는 각각 실린더부재(200)에 설치된 상태에서 그 일단부가 스토핑 지지부(610)와 일체로 형성된 고정지지부(660)에 고정됨), 타격부재(300)에 의해 스토핑 지지부(610)가 슬라이딩하는 것에 대한 저항력을 발생시키도록, 즉 스토핑 지지부(610)가 타격부재(300)로부터 받는 충격을 흡수하도록 구성된다.

한편, 상기 실린더부재(200)는 가스배출구(205)를 일측에 형성하도록 구성됨이 바람직한데, 앞서 설명한 바와 같이 타격부재(300)는 유체의 압력, 특히 공기압에 의해 구동될 수 있으며 이때 압축된 공기가 실린더부재(200) 내부를 가득 채우게 되는데, 상기 압축 공기가 타격부재(300)를 밀어낸 후에는 밖으로 배출되어야 상기 타격부재(300)가 다시 원래 위치로 재장전 될 수 있다.

도 2에서 미설명부호인 260은 도 1에 도시된 지지부재(260)를 나타내고, 270은 바닥에 대한 지지가 이루어지도록 하는 바닥지지부를 나타낸다.

한편, 상기한 스토핑 장치(600)에 관한 좀 더 구체적인 사항은 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 타격 장치에 있어서 타격부재가 구동되어 볼을 타격하는 과정에서 스토핑 장치가 작동되는 과정을 각각 나타내고 있다. 도 3은 타격부재가 볼을 타격하기 전을, 도 4는 타격부재가 볼을 타격할 때를, 그리고 도 5는 타격부재가 볼을 타격한 후 스토핑 장치에 의해 이탈 방지되면서 충격이 감쇠되는 과정을 각각 나타내고 있다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 스토핑 장치(600)는 스토핑 지지부(610)와 충격 감쇠부(640, 650)를 포함하도록 구성되며, 상기 스토핑 지지부(610)는 상기 실린더부재의 단부에 끼워지는 지지몸체부(611)와, 상기 지지몸체부(611)의 단부에 개구(621)를 형성하여 타격부재(300)의 타격부(320)를 통과시키고 걸림부(330, 도 2 참조)가 걸리도록 하여 상기 타격부재(300)가 이탈하는 것을 방지하는 이탈방지부(620)와, 지지몸체부(611)의 후단에 형성되어 충격 감쇠부(640, 650)의 일단부를 고정시키는 고정지지부(66)를 포함하도록 구성된다.

여기서, 실린더부재(200)의 출구(201)의 직경은 타격부재(300) 전체가 직선 이동 할 수 있는 크기이며, 상기 이탈방지부(620)의 개구(621)는 상기 출구(201)의 직경보다는 다소 작도록 형성되어 타격부재(300)의 타격부(330)는 통과시키고 걸림부(330, 도 2 참조)는 상기 개구(621)에 걸릴 수 있는 크기의 직경인 것이 바람직하다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 지지몸체부(611)는 개방부(612)를 형성하여 상기 개방부(612)를 통해 실린더부재(200)의 일부분이 노출되도록 하고, 그 노출된 부분에 고정부(240, 250)를 각각 구비하도록 구성된다. 상기 고정부(240, 250)는 각각 충격 감쇠부(640, 650)를 고정하는 부분이다.

도 4에 도시된 바와 같이 타격부재(300)의 타격부(320)가 볼 지지대(T) 위의 볼(B)을 타격하는 그 순간에는 걸림부(330, 도 2 참조)가 이탈방지부(620)에 걸리지 않다가 상기 타격부(320)가 볼(B)을 타격한 후에 상기 걸림부가 이탈방지부(620)에 걸리도록 하는 것이 바람직하며, 상기 걸림부가 이탈방지부(620)에 걸림에 따라 도 5에 도시된 바와 같이 스토핑 지지부(610) 전체는 타격부재(300)를 따라 소정 거리 슬라이딩 이동한다.

상기 충격 감쇠부(640, 650)는 상기 고정부(240, 250)에 고정된 상태로 그 일단부가 상기 고정지지부(660)에 고정되는데, 상기한 바와 같이 타격부재(300)의 걸림부가 이탈방지부(620)에 걸림에 따라 스토핑 지지부(610) 전체가 슬라이딩 이동하는 것을 억제하면서 그로 인하여 받는 충격은 흡수함으로써 상기 타격부재(300)의 충격을 감쇠시키도록 한다.

여기서, 실린더부재(200)의 출구(201) 쪽에 걸림부가 걸릴 수 있는 단턱을 형성시키거나 고무 패킹 등을 설치하여 타격부재(300)가 이탈하지 않도록 할 수 있다고 생각할 수 있으나, 그와 같은 단순한 이탈 방지 구성으로는 타격부재(300)가 전달하는 엄청난 충격을 견디지 못한다. 상기한 바와 같은 단순한 이탈 방지 구성이 몇 번 정도 타격부재(300)의 이탈을 막을 수는 있지만 그 엄청난 충격 때문에 곧바로 파손되고 만다.

본 발명의 일 실시예에 따른 볼 타격 장치가 골프 샷에 의한 타구를 만들어야 하기 때문에, 즉 초당 몇백 센티미터에서부터 초당 몇십 미터로 움직이는 타구를 만들기 위해 타격부재를 엄청난 속도로 구동하여야 하고 이를 위해서는 공기압의 압력 역시 엄청나게 높일 수밖에 없기 때문에, 이와 같이 엄청난 속도의 타격부재의 구동을 단순히 걸림만으로 억제한다면 그로 인한 충격 때문에 더 큰 문제가 발생할 수도 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스토핑 장치는 이러한 충격을 감쇠시킬 수 있는 충격 감쇠부를 통해 타격부재의 충격이 다른 부분으로 전달되지 않도록 한 것이다.

상기 충격 감쇠부는, 유체의 점성 저항 또는 가스의 압축 저항을 이용한 댐퍼(Damper 또는 Shock Absorber) 등을 이용하여 구성할 수 있다.

즉, 유압식 댐퍼의 경우 실린더 내부에 큰 점성을 갖는 유체가 있어서 충격에 의해 피스톤이 압축되거나 팽창할 때 그 실린더 내 유체의 점성이 큰 저항을 하면서, 결국 충격 에너지를 유체의 열에너지로 변환시키도록 함으로써 충격을 흡수하도록 하며, 가스식 댐퍼의 경우 실린더 내부에 소정의 가스를 충진시키고 충격에 의해 피스톤이 압축되거나 팽창할 때 피스톤이 실린더 내부의 가스를 압축하도록 하여 하여 압축 저항이 발생하도록 함으로써 충격 흡수가 이루어지도록 한다.

한편, 도 3 내지 도 5에 도시된 예에서는 댐퍼를 이용한 충격 감쇠부의 구성에 관하여 나타내었는데, 도 6에 도시된 바와 같이 댐퍼와 스프링(671, 672)을 함께 사용하는 경우 그 감쇠력을 더욱 크게 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스토핑 장치에 대한 평면도를 나타낸 것이다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이 댐퍼와 스프링을 함께 사용하면, 타격부재로 인하여 발생하는 충격 에너지는 댐퍼에서 유체에 대한 열 에너지로 변환됨과 동시에 스프링의 압축 또는 인장으로 인한 스프링 위치에너지로 변환되기 때문에 충격을 더 잘 흡수할 수 있는 것이다.

도 6에 도시된 스프링(671, 672)을 제외한 나머지 구성은 도 3 내지 도 5에서 나타낸 것과 동일하므로 나머지 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 도 3 내지 도 6에 도시된 실시예에서의 스토핑 장치는 충격 감쇠부인 댐퍼가 팽창되는 방향으로 타격부재의 충격에 대한 저항을 발생시키는 경우에 대한 구성인데(스토핑 지지부(610)가 슬라이딩 이동할 때 댐퍼도 함께 수축하면서 팽창되는 방향으로 저항력을 발생시킴), 도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 댐퍼가 수축되는 방향으로 타격부재의 충격에 대한 저항을 발생시키는 경우에 대한 구성도 가능하다.

즉, 도 3 내지 도 6에서는 충격 감쇠부(640, 650)가 고정지지부(660)의 안쪽면과 고정되는 구성이고 지지몸체부(611)가 필요한 구성이었다면, 도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 실시예에서는 충격 감쇠부(640, 650)가 고정지지부(660)의 바깥쪽면과 고정되는 구성이고 지지몸체부와 같은 구성이 필요하지 않는 구성이다.

즉, 도 3 내지 도 6에 도시된 실시예에서는 댐퍼 부분이 고정지지부(660)의 안쪽에 있었기 때문에 스토핑 지지부(610)의 슬라이딩을 감안하여 지지몸체부(611)가 구비되는 것이었지만, 도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 실시예에서는 댐퍼 부분이 고정지지부(660) 바깥쪽에 있기 때문에 슬라이딩을 감안하더라도 지지몸체부(611)가 반드시 필요한 것은 아니다.

도 7의 (a)는 타격부재(300)가 이탈방지부(620)에 걸리기 전의 상태를 나타낸 것이고, 도 7의 (b)는 타격부재(300)가 이탈방지부(620)에 걸린 상태를 나타낸 것이다.

도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 스토핑 장치(600)의 구성은 스토핑 지지부가 이탈방지부(620)와 고정지지부(660)를 포함하고 충격 감쇠부(640, 650)가 고정지지부(660)의 바깥쪽에서 실린더부재(200)에 설치되고 그 일단부가 고정지지부(660)에 고정되는 구성이다.

따라서, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같은 상태에서 타격부재(300)가 진행하다가 타격부재(300)의 걸림부(330)가 이탈방지부(620)에 걸려서 소정 거리 슬라이딩 이동한 상태가 된 것이 도 7의 (b)에 도시된 상태인 것이다.

이때 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 충격 감쇠부(640, 650)는 스토핑 지지부를 따라 팽창하면서 수축되려는 저항력을 발생시킨다.

도 7의 (a) 및 (b)에서 201은 실린더부재(200)의 출구를 나타내고, 621은 이탈방지부(620)의 개구를 나타낸다.

한편, 도 8을 참조하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 볼 타격 장치의 구성에 관하여 설명한다.

도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 볼 타격 장치는, 제1 실린더부(200a) 및 제2 실린더부(200b)를 갖는 실린더부재와, 타격공이부(500a) 및 완충공이부(500b)를 갖는 타격부재(500)와, 스토핑 장치(700)를 포함하여 구성된다.

도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 타격부재(500)의 타격공이부(500a)는 볼(B)을 타격하는 타격부(520)가 그 전단에 형성된 부분이고, 상기 완충공이부(500b)는 스토핑 장치(700)에 충돌하는 부분이다.

도 8의 (a)에서 왼쪽에 도시된 것은 제1 실린더부(200a) 및 제2 실린더부(200b)의 횡단면이고 오른쪽에 도시된 것은 종단면이다.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 실린더부재의 제1 실린더부(200a)는 타격부재(500)의 타격공이부(500a)가 직선 방향 구동하도록 가이드하고, 제2 실린더부(200b)는 타격부재(500)의 완충공이부(500b)가 직선 방향 구동하도록 가이드한다.

제1 실린더부(200a)의 출구는 개방되어 타격공이부(500a)가 상기 제1 실린더부(200a)를 구동하다가 출구를 통해 외부로 나갈 수 있도록 하며 이에 따라 볼(B)을 타격할 수 있도록 구성되며, 상기 스토핑 장치(700)는 제2 실린더부(200b)에 구비된다.

도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 스토핑 장치(700)는 타격지지면(711)을 갖는 댐퍼(710)와 스프링부재(720)를 포함하여 구성됨이 바람직하며, 공기압 등에 의해 타격부재(500)가 구동될 때 타격공이부(500a)가 볼(B)을 타격한 후에 완충공이부(500b)가 상기 타격지지면(711)에 충돌함에 따라 발생하는 충격을 댐퍼(710)와 스프링부재(720)가 감쇠시킨다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 볼 타격 장치는 고압의 공기압 등을 이용하여 엄청난 속도로 타격부재를 발사시켜 볼을 타격하도록 하는 방식으로서, 그 엄청난 속도로 구동되는 타격부재를 멈추게 하여 실린더부재로부터 이탈하는 것을 방지하는 것은 상기 타격부재의 구동에 따른 운동에너지의 크기와 거의 동일한 충격을 발생시킬 수밖에 없는 것인 바, 본 발명은 이러한 충격을 적절하게 감쇠시킬 수 있는 스토핑 장치를 포함함으로써 타격부재에 의해 발생하는 충격으로 인하여 발생하는 여러 가지 위험을 불식시키고 안전성을 확보할 수 있도록 하며, 타격부재에 의해 발생하는 충격으로 인하여 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있어 몇 번을 반복하여 사용하더라도 장치의 신뢰성을 유지할 수 있다는 점에서 매우 유리한 효과를 갖는다.

100: 에어탱크, 120: 압력조절밸브
200: 실린더부재, 205: 가스배출구
210: 레일부, 240, 250: 고정부
300: 타격부재, 310: 타격몸체부
320: 타격부, 330: 걸림부
600: 스토핑 장치, 610: 스토핑 지지부
620: 이탈방지부, 640, 650: 충격 감쇠부

Claims (10)

1. 유체의 압력에 의해 추진력을 얻어 직선 방향구동되어 볼을 타격하는 타격부재;
   상기 유체의 압력이 상기 타격부재에 작용하도록 중공된 내부를 형성하며 상기 타격부재가 직선 방향으로 구동하도록 가이드하는 실린더부재; 및
   상기 실린더부재에 설치되어 상기 실린더부재의 중공된 내부에서 구동하는 상기 타격부재가 상기 실린더부재로부터 이탈하는 것을 방지하고 상기 이탈 방지로 인하여 발생하는 충격을 감쇠시키는 스토핑 장치;
   를 포함하는 볼 타격 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스토핑 장치는,
   상기 실린더부재의 단부에 장착되어 상기 실린더부재의 중공된 내부에서 구동하는 상기 타격부재가 상기 실린더부재로부터 이탈하는 것을 방지하는 스토핑 지지부와,
   상기 스토핑 지지부가 상기 타격부재의 이탈을 방지함으로 인하여 발생하는 충격을 감쇠시키는 충격 감쇠부를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 타격 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 타격부재는,
   그 전단에 볼을 타격하는 타격부를 형성하는 타격몸체부와,
   상기 타격몸체부에 상기 타격몸체부 보다 소정 돌출되어 상기 타격부재가 구동되어 볼을 타격한 후 상기 스토핑 지지부에 걸려 상기 타격부재가 상기 실린더부재로부터 이탈하지 않도록 하는 걸림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 타격 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 충격 감쇠부는,
   상기 실린더부재와 상기 스토핑 지지부에 각각 고정되어, 상기 실린더부재 내부에서 구동되는 상기 타격부재를 상기 스토핑 지지부가 억제함으로써 발생하는 충격을 흡수하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 타격 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 스토핑 지지부는,
   상기 실린더부재의 단부에 끼워지도록 구성되어 상기 타격부재가 구동되어 볼을 타격한 후 상기 걸림부가 걸림에 따라 상기 타격부재를 따라 소정 거리 슬라이딩 하도록 구성되며,
   상기 충격 감쇠부는,
   상기 실린더부재와 상기 스토핑 지지부에 각각 고정되어, 상기 타격부재에 의해 상기 스토핑 지지부가 슬라이딩하는 것에 대한 저항력을 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 타격 장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 스토핑 지지부는,
   상기 실린더부재의 단부에 끼워지는 지지몸체부와,
   상기 지지몸체부의 단부에 개구를 형성하여 상기 타격몸체부의 타격부를 통과시키고 상기 걸림부가 걸리도록 하여 상기 타격부재가 이탈하는 것을 방지하는 이탈방지부와,
   상기 지지몸체부의 후단에 형성되어 상기 충격 감쇠부의 일단부를 고정시키는 고정지지부를 포함하고,
   상기 충격 감쇠부는,
   상기 실린더부재에 형성된 고정부에 고정되며 일단부가 상기 고정지지부에 고정되어 상기 타격부재의 걸림부가 상기 이탈방지부에 걸림에 따라 상기 지지몸체부가 이동하는 것을 억제하며 충격을 흡수하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 타격 장치.
7. 유체의 압력에 의해 추진력을 얻어 직선 방향구동되어 볼을 타격하는 타격공이부와, 상기 타격공이부의 일측에 구비되는 완충공이부를 포함하는 타격부재;
   상기 유체의 압력이 상기 타격부재에 작용하도록 중공된 내부를 형성하며 상기 타격공이부가 직선 방향으로 구동하도록 가이드하는 제1 실린더부와, 상기 완충공이부의 직선 방향 이동을 가이드하는 제2 실린더부를 포함하는 실린더부재; 및
   상기 제2 실린더부에 설치되어 상기 완충공이부에 의해 타격됨에 따라 발생하는 충격을 감쇠시키는 스토핑 장치;
   를 포함하는 볼 타격 장치.
8. 중공된 내부를 형성하는 실린더부재와, 그 내부에서 유체의 압력에 의해 추진력을 얻어 직선 방향구동되어 볼을 타격하는 타격부재를 포함하는 볼 타격 장치에 이용되는 스토핑 장치로서,
   상기 실린더부재의 단부에 장착되어 상기 실린더부재의 중공된 내부에서 구동하는 상기 타격부재가 상기 실린더부재로부터 이탈하는 것을 방지하는 스토핑 지지부; 및
   상기 스토핑 지지부가 상기 타격부재의 이탈을 방지함으로 인하여 발생하는 충격을 감쇠시키는 충격 감쇠부;
   를 포함하는 볼 타격 장치에 이용되는 스토핑 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 타격부재는 돌출 형성되어 상기 타격부재가 볼을 타격한 후 상기 스토핑 지지부에 걸려 상기 실린더부재로부터 이탈하지 않도록 하는 걸림부를 포함하며,
   상기 스토핑 지지부는,
   상기 실린더부재의 단부에 끼워지도록 구성되어 상기 타격부재가 구동되어 볼을 타격한 후 상기 걸림부가 걸림에 따라 상기 타격부재를 따라 소정 거리 슬라이딩 하도록 구성되며,
   상기 충격 감쇠부는,
   상기 실린더부재와 상기 스토핑 지지부에 각각 고정되어, 상기 타격부재에 의해 상기 스토핑 지지부가 슬라이딩하는 것에 대한 저항력을 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 타격 장치에 이용되는 스토핑 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 충격 감쇠부는,
    유체의 점성 저항 또는 가스의 압축 저항을 이용한 댐퍼 및 스프링 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 타격 장치에 이용되는 스토핑 장치.

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