KR101769549B1 - 다각형상을 갖는 이족 운동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 방향으로 진행할 수 있는 이족 운동 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 이족 운동 장치는 다각형상으로 이루어진 이족 운동 장치에 있어서, 복수 개의 롤러들을 포함하며, 연이어 배치된 복수 개의 롤 컨베이어와, 서로 이웃하게 배치된 롤 컨베이어의 롤러을 연결하는 커플링과, 상기 롤러에 설치된 기어와 상기 기어와 맞물리는 웜을 포함하는 동력 전달부재, 및 상기 웜과 연결된 구동축을 회전시키는 전동기를 포함한다.

Description

다각형상을 갖는 이족 운동 장치{BIPEDAL LOCOMOTION APPRATUS HAVING POLYGON SHAPE}

본 발명은 이족 운동 장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 다각형상을 갖는 이족 운동 장치에 관한 것이다.

가상현실을 제공하는 시스템은 사용자의 동작이나 명령을 수집하고 이에 따라 시뮬레이션된 컨텐츠를 그래픽 디스플레이나 햅틱 장치를 통해 사용자에게 제공한다. 특히, 사용자가 이동감을 느낄 수 있게 하기 위해서는 바닥에 배치된 이족 보행장치가 포함된다.

이족 보행장치는 한 방향으로만 이동 할 수 있는 단방향 시스템과 여러 방향으로 회전 및 이동이 가능한 다방향 시스템으로 나뉠 수 있다. 일반적으로 사용자가 가상현실 공간에서 네비게이션, 훈련 등을 실시할 때, 몰입감을 느끼기 위해서는 원하는 다양한 방향으로 이동할 수 있는 다방향 시스템이 필요하다.

단방향 보행장치는 롤러와 체인을 이용한 트레드밀(treadmill) 시스템을 적용하여 손쉽게 구현될 수 있다. 한편, 다방향 보행장치는 단방향 트레드밀을 사용자 중심으로 회전시켜 방향을 전환하거나, 또는 수십 개의 소형 트레드밀을 하나의 대형 트레드밀에 부착시키고 각각의 변위 합성을 통해 다방향 운동을 제공할 수 있다.

본 발명은 다양한 방향으로 진행할 수 있는 이족 운동 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 이족 운동 장치는 다각형상으로 이루어진 이족 운동 장치에 있어서, 복수 개의 롤러들을 포함하며, 연이어 배치된 복수 개의 롤 컨베이어와, 서로 이웃하게 배치된 롤 컨베이어의 롤러을 연결하는 커플링과, 상기 롤러에 설치된 기어와 상기 기어와 맞물리는 웜을 포함하는 동력 전달부재, 및 상기 웜과 연결된 구동축을 회전시키는 전동기를 포함한다.

여기서 상기 커플링은 유니버셜 조인트로 이루어지며, 이웃하는 롤 컨베이어의 롤러들 중 동일한 길이를 갖는 롤러가 상기 커플링에 의하여 연결될 수 있다.

또한, 상기 롤러는 상기 이족 운동 장치의 중심을 향하는 방향으로 갈수록 길이가 점진적으로 감소하도록 배열될 수 있다.

또한, 적어도 어느 하나의 롤 컨베이어에는 상기 동력전달부재가 설치되고, 상기 구동부재는 상기 롤 컨베이어를 구성하는 롤러에 끼움 결합될 수 있다.

또한, 상기 동력전달부재는 상기 기어와 상기 웜이 삽입된 프레임을 포함하고, 상기 웜은 상기 기어의 하부에 배치되며, 상기 구동축은 상기 웜을 관통하도록 설치되고, 상기 롤러들은 상기 기어를 관통하도록 설치될 수 있다.

또한, 상기 롤 컨베이어의 하부에는 상기 롤러를 지지하는 지지대가 설치되는데, 상기 지지대는 상기 롤러와 맞닿아 회전하는 지지 막대와 상기 지지 막대의 양단에 고정된 받침대를 포함할 수 있다.

또한, 상기 지지대는 상기 롤러 사이에 배치되며, 상기 롤러의 적층 방향과 동일한 방향으로 연이어 배치될 수 있다.

또한, 상기 전동기는 회전축이 연결 설치되고, 상기 회전축은 상기 구동축과 동력 축이음 조인트를 매개로 연결되고, 상기 축이음 조인트는 유니버셜 조인트로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 이족 운동 장치는 복수개의 롤 컨베이어가 이어져 배치되어 다각형상을 이루고, 롤러들이 유니버셜 조인트로 연결되어 회전하므로 다양한 방향으로 진행할 수 있는 이족 운동 장치를 제공할 수 있다.

또한, 하나의 구동축에 복수 개의 동력 전달부재가 설치되므로 롤러들을 보다 용이하게 회전시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이족 운동 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동축과 회전축을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달부재를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지대를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이족 운동 장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링을 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 이족 운동 장치(100)는 복수 개의 롤러들(120)을 포함하는 롤 컨베이어들(110)과 서로 이웃하게 배치된 롤 컨베이어(110)의 롤러들(120)을 연결하는 커플링(130)과, 롤러(120)에 설치된 기어(152)와 기어(152)와 맞물리는 웜(153)을 포함하는 동력 전달부재(150), 및 웜(153)과 연결된 구동축(260)을 회전시키는 전동기(210)를 포함한다.

이종 운동 장치(100)의 중심에는 다각 형상의 플랫 폼(180)이 위치하며 플랫 폼(180)의 측단이 롤 컨베이어(110)와 연결된다. 이족 운동 장치(100)는 다각 형상으로 이루어지는데, 플랫 폼(180)과 동일한 개수의 각을 갖는 다각형으로 이루어진다. 또한 이족 운동 장치(100)는 롤 컨베이어(110)의 개수만큼 각을 갖는다.

롤 컨베이어(110)는 연이어 배치된 복수 개의 롤러들(120)로 이루어지는데, 롤러(120)는 원기둥 형상으로 이루어진다. 롤러(120)는 측방향으로 적층 배치되는데, 이족 운동 장치(100)의 중심을 향하는 방향으로 갈수록 길이가 점진적으로 감소하도록 배치된다. 이에 따라 롤 컨베이어(110)는 사다리꼴 형상으로 이루어진다.

이웃하는 롤 컨베이어(110)의 롤러들(120)은 커플링(130)에 의하여 연결되는데, 커플링(130)은 유니버셜 조인트로 이루어진다. 이웃하는 롤 컨베이어(110)에서 동일한 길이를 갖는 롤러들(120)을 커플링(130)에 의하여 연결되며, 이에 따라 동일한 길이를 갖는 롤러들(120)은 함께 회전할 수 있다.

롤러(120)의 길이 방향 양쪽 단부에는 고정부재(141, 142)가 설치되며 롤러(120)는 고정부재(141, 142)를 매개로 지면에 바닥에 지지된다. 커플링(130)은 요크(131, 132)와 중심 지지부재(134), 및 핀(137)을 포함한다. 롤러(120)의 길이방향 단부에는 요크(131, 132)가 형성되고, 하나의 요크(131)는 이웃하는 롤러(120)에 형성된 요크(132)와 엇갈리도록 배치된다. 요크들(131, 132) 사이에는 중심 지지부재(134)가 삽입되는데, 요크(131, 132)와 중심 지지부재(134)를 관통하는 핀(137)에 의하여 요크들(131, 132)과 중심 지지부재(134)가 고정된다. 요크(131, 132)는 중심 지지부재(134)에 대하여 회전 가능하도록 설치된다. 본 실시예와 같이 커플링(130)이 유니버셜 조인트로 이루어지면 경사지게 배치된 롤러들(120)을 연결하여 안정적으로 동력을 전달할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동축과 회전축을 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 전달부재를 도시한 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 롤 컨베이어(110) 중 어느 하나에는 동력 전달부재(150)가 설치되는데, 동력 전달부재(150)는 프레임(151)과 프레임(151)에 삽입된 기어(152)와 기어(152)에 맞물린 웜(153)을 포함한다. 기어(152)와 웜(153)은 프레임(151)에 고정되며 프레임(151)에 대하여 회전 가능하도록 설치된다.

동력 전달부재(150)에는 회전력을 전달하는 구동축(260)이 연결 설치되는데, 구동축(260)은 회전축(240)을 매개로 전동기(210)와 연결된다. 회전축(240)과 전동기(210) 사이에는 감속을 위한 기어박스(230)가 설치된다. 회전축(240)과 구동축(260)은 축이음 조인트(250)를 매개로 연결되며 축이음 조인트(250)는 유니버셜 조인트로 이루어질 수 있다.

축이음 조인트(250)는 요크(251, 252)와 중심 지지부재(253), 및 핀(257)을 포함한다. 구동축(260)의 길이방향 단부에는 요크(252)가 형성되고, 회전축(240)의 길이방향 단부에도 요크(251)가 형성된다. 구동축(260)에 형성된 요크(252)와 회전축(240)에 형성된 요크(251)는 서로 엇갈리도록 배치된다. 요크들(251, 252) 사이에는 중심 지지부재(253)가 삽입되는데, 요크(251, 252)와 중심 지지부재(253)를 관통하는 핀(257)에 의하여 요크들(251, 252)과 중심 지지부재(253)가 고정된다.

동력 전달부재(150)는 롤 컨베이어(110)를 구성하는 롤러(120)와 끼움 결합되는데, 롤러(120)는 기어(152)를 관통하도록 설치된다. 동력 전달부재들(150)은 롤러(120)들의 적층 방향으로 이격 배치되며 각각의 동력 전달부재(150)에 롤러(120)가 삽입된다. 또한, 하나의 구동축(260)은 복수 개의 웜(153)을 관통하도록 설치되며 구동축(260)은 롤러들(120)의 적층 방향으로 이어져 배치된다. 이에 따라 구동축(260)의 회전으로 복수개의 롤러들(120)을 회전시킬 수 있다. 또한 동력 전달부재(150)와 결합된 롤러(120)가 회전하면 이와 이웃하는 롤러들(120)도 커플링(130)에 의하여 함께 회전한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지대를 도시한 사시도이다.

롤 컨베이어(110)의 하부에는 롤러(120)를 지지하는 복수개의 지지대(170)가 설치되는데, 지지대(170)는 롤러(120)와 맞닿아 회전하는 지지 막대(172)와 지지 막대(172)의 양단에 고정된 받침대(171)를 포함한다. 지지 막대(172)는 원기둥 형상으로 이루어지며 길이방향 양쪽 단부가 받침대(171)에 고정 설치된다. 지지 막대(172)는 받침대(171)의 상단보다 위로 더 돌출되어 롤러(120)와 맞닿는다. 지지대(170)는 롤러(120)의 적층 방향과 동일한 방향으로 연이어 배치되는데, 지지대(170)는 롤러(120) 사이에 배치되어 롤러(120)와 함께 회전한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100: 이족 운동 장치
110: 롤 컨베이어
120: 롤러
130: 커플링
131, 132, 251, 252: 요크
134, 253: 중심 지지부재
137, 257: 핀
141, 142: 고정부재
150: 동력 전달부재
151: 프레임
152: 기어
153: 웜
170: 지지대
171: 받침대
172: 지지 막대
210: 전동기
230: 기어박스
240: 회전축
250: 축이음 조인트
260: 구동축

Claims (8)

1. 다각형상으로 이루어진 이족 운동 장치에 있어서,
   복수 개의 롤러들을 포함하며, 연이어 배치된 복수 개의 롤 컨베이어;
   서로 이웃하게 배치된 롤 컨베이어의 롤러들 중 동일한 길이를 갖는 롤러를 함께 회전하도록 연결하는 커플링;
   상기 롤러에 설치된 기어와 상기 기어와 맞물리는 웜을 포함하는 동력 전달부재; 및
   상기 웜과 연결된 구동축을 회전시키는 전동기;
   를 포함하며,
   상기 동력 전달부재는 상기 복수 개의 롤 컨베이어 중 어느 하나의 롤 컨베이어에 설치되고,
   상기 기어는 복수 개로 구성되어 상기 하나의 롤 컨베이어를 구성하는 복수 개의 롤러에 각각 설치되고, 상기 구동축에는 상기 웜이 복수 개가 설치되어 상기 복수 개의 웜이 상기 복수 개의 기어에 각각 대응되어 맞물리는 이족 운동 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 커플링은 유니버셜 조인트로 이루어지는 이족 운동 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 롤러는 상기 이족 운동 장치의 중심을 향하는 방향으로 갈수록 길이가 점진적으로 감소하도록 배치된 이족 운동 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 동력 전달부재는 상기 어느 하나의 롤 컨베이어를 구성하는 복수 개의 롤러의 각각에 설치되는 이족 운동 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 동력 전달부재는 상기 기어와 상기 웜이 삽입된 프레임을 포함하고, 상기 웜은 상기 기어의 하부에 배치되며, 상기 구동축은 상기 복수 개의 웜을 관통하도록 설치되고, 상기 하나의 롤 컨베이어를 구성하는 복수 개의 롤러는 각각 상기 복수 개의 기어를 관통하도록 설치된 이족 운동 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 롤 컨베이어의 하부에는 상기 롤러를 지지하는 지지대가 설치되는데, 상기 지지대는 상기 롤러와 맞닿아 회전하는 지지 막대와 상기 지지 막대의 양단에 고정된 받침대를 포함하는 이족 운동 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 지지대는 상기 롤러 사이에 배치되며, 상기 롤러의 적층 방향과 동일한 방향으로 연이어 배치된 이족 운동 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 전동기는 회전축이 연결 설치되고, 상기 회전축은 상기 구동축과 동력 축이음 조인트를 매개로 연결되고, 상기 축이음 조인트는 유니버셜 조인트로 이루어진 이족 운동 장치.

Images