KR101782287B1 - 시뮬레이터용 미들조인트 - Google Patents

Abstract

발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트는 회전력을 전달하는 측과 회전력을 전달받는 측에 대응하도록 한 쌍으로 결합 설치되는 제1 베이스부와 제2 베이스부; 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부가 소정의 각도로 기울어진 채 회전력을 전달할 수 있도록 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부에 결합 설치되는 연결부; 및 상기 연결부를 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부에 선회 가능하도록 고정결합하기 위한 결합부;를 포함하되, 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부는 각각 원판 형상의 본체부; 및 상기 본체부의 일측면에 서로 마주하면서 평행하도록 연장 형성되어 상기 연결부와 결합부가 결합 설치되는 지지부;를 포함할 수 있고, 연결부의 바디부에 형성된 주입부를 통해 주입된 윤활유가 저장부에서 제어부의 제어를 통해 최적의 상태로 유출됨에 따라 미들 조인트의 작동을 원활하게 하여 미들 조인트의 파손을 방지함에 따라 미들 조인트의 안정성과 신뢰성을 향상시키고, 바디부의 저장부에 형성된 수평리브와 수직리브 및 함입부와 브릿지부, 관통공에 의해 미들 조인트의 무게를 감소시키면서 강성을 유지함에 따라 미들 조인트의 조립 편의성을 도모하여 작업자의 안전을 도모하고, 경량화를 통해 미들 조인트의 작동에 따른 유지비용을 절감할 수 있다.

Description

시뮬레이터용 미들조인트{MIDDLEJOINT FOR SIMULATOR}

본 발명은 시뮬레이터용 미들 조인트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미들 조인트의 중량을 감소시키면서 강성을 유지함에 따라 미들 조인트의 조립 편의성을 도모하고 경량화를 도모하여 액츄에이터의 운영비용을 절감하고 유지비용을 감소시키고, 연결부의 바디부에 형성된 주입부를 통해 주입된 윤활유에 의해 미들 조인트의 작동을 원활하게 하여 미들 조인트의 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 시뮬레이터용 미들 조인트에 관한 것이다.

비행기나 선박과 같은 장비는 6자유도(6 Degress of Freedom, 六自由度) 모션을 구현하게 된다. 6자유도 모션이란 z축을 중심으로 회전하는 요잉(yawing), x축을 중심으로 y축이 좌우로 회전하는 롤(roll), y축을 중심으로 z축이 상하로 회전하는 피치(pitch), z축 상에서 직선 왕복운동하는 히브(heave), y축 상에서 직선 왕복운동하는 서지(surge), x축 상에서 직선 왕복운동하는 스웨이(sway)의 6가지 가상의 모션을 지칭한다.

유압 액츄에이터의 구동에 의해 자유도 모션을 구현하는 이러한 구동장치는 최초에 비행훈련을 위한 군사용으로 개발되었다. 그러나 이러한 구동장치는 과학기술과 컴퓨터 그래픽 기술의 발달에 의해 군사용뿐만 아니라 철도, 선박과 같은 민간 훈련장치로 점차 발전되었다.

더욱이 이러한 구동장치는 안정성 및 비용 등의 문제로 실제 훈련이 어려운 모의 주행을 구현할 수 있도록 실시간으로 주변 화상이 변화는 시스템을 통해 불도저나 크레인과 같은 특수 건설장비의 운전자를 위해서도 사용되고 있다.

최근에는 생활이 윤택해지고 여가시간이 증가함에 따라 이러한 구동장치는 군사 목적이나 훈련 목적뿐만 아니라 놀이동산, 게임 시뮬레이터, 3D, 4D 영화관 등 엔터테인먼트(entertainment) 목적으로 사용되고 있다.

일반적으로 영화관은 일반 영화(2차원 영상)를 상영하는 일반영화관, 테마파크 등 유희를 목적으로 하는 장소에서의 특수영화관, 박물관/홍보관/전시관에서 교육이나 홍보를 목적으로 하는 전시영화관 등으로 크게 구분할 수 있다.

일반적으로 사람의 눈으로 보이는 것은 주로 3차원의 입체영상이지만, 카메라나 캠코더와 같은 촬영기기 등을 이용하여 촬영한 영상이 일반 영화관의 스크린을 통해서 보일 경우 평면 영상인 2차원이기 때문에 입체감이 크게 떨어지게 된다.

종래 일반 영화관과 같은 영상물 상영 시설은 단순하게 영상물만을 관람객에게 상영하여 왔다.

최근에는 신호의 양방향 교신이 가능한 디지털 미디어의 확산과 영화산업의 발달로 새로운 형태의 영화가 상영되어 영상물의 상영과 더불어 다양한 효과를 관람객에게 제공하고 있다. 즉, 영화를 촬영할 때 입체촬영 장비를 활용하여 2차원 영상은 물론 현실감을 보다 향상시킨 3차원 또는 4차원 입체 영화가 개봉되고 있다.

종래의 일반적인 영화관이 단순하게 영상물을 시청각적으로 관람하는 장소였다면, 최근의 영화관은 영상물의 시각적 관람과 더불어 다양한 효과를 직접 몸으로 체험하는 장소로 발전되고 있다.

일반적으로, 특수하게 촬영된 영상물을 관람하여 영상물의 입체감을 시각적으로 느낄 수 있는 영화관은 일반적으로 '3D 영화관'으로 지칭하는데, 이와 별도로 시청각 이외에 촉각, 후각 등을 자극하여 오감(五感)으로 영상물을 관람하는 영화관이 '4D 영화관'으로 지칭한다.

이러한 4D 영화관의 시초는 1989년 미국에서 개장된 Ripley's Moving Theater라 할 수 있다. 이 상영관에서는 20분의 특수 제작 영상물을 상영하면서, 영상물의 내용에 맞는 특수효과로서 비, 바람, 눈을 관람객이 직접 체험할 수 있도록 구현하였다.

3D 영화관 또는 4D 영화관이나 테마영화관에서 관람객에게 상영되는 영화상황에 맞는 자유도 또는 놀이동산, 게임, 가상현실 장비 등을 구동하기 위해서 영화관의 의자조립체나 의자 또는 게임기나 가상현실 장비에 설치된 구동장치가 이를 구현하게 된다.

이처럼 6 자유도까지는 아니지만 3 자유도 이상의 모션을 구현하기 위해 미들 조인트가 사용된다.

그러나 종래 시뮬레이터용 미들 조인트는 미들 조인트의 작동을 원활하게 하기 위한 윤활유가 베어링에 너무 많이 공급되어 흘러넘쳐 악취를 유발하여 소비자의 불쾌감을 증가시키고 미관을 저해하거나 너무 적게 공급됨에 따라 마모가 증가되어 미들 조인트의 손상이나 다른 장비의 구성품을 손상시키는 문제점이 있었다.

또한, 종래 시뮬레이터용 미들 조인트는 윤활유가 적절하게 공급되지 못함에 따라 진동이나 소음이 증가하여 탑승자나 관람객에게 불편을 초래하고, 구동장치의 손상에 따라 작동중에 파손되어 탑승자나 관람객의 안전사고를 유발하는 문제점이 있었다.

더욱이, 종래 시뮬레이터용 미들 조인트는 안정성을 위해 금속재질로 형성됨에 따라 무게가 너무 무거워서 생산 및 설치 작업에 따른 시간과 비용이 증가하고, 작업자의 불편을 초래하며, 작업자의 안전을 위협하는 문제점이 있었다.

게다가, 종래 시뮬레이터용 미들 조인트는 무게의 증가에 따라 액츄에이터의 작동시에 많은 부하를 요구함에 따라 작동 비용이 증가하고, 유지보수 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개공보 제10-2003-0017174호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 연결부의 바디부에 형성된 주입부를 통해 주입된 윤활유가 저장부에서 제어부의 제어를 통해 최적의 상태로 유출됨에 따라 미들 조인트의 작동을 원활하게 하여 미들 조인트의 파손을 방지함에 따라 미들 조인트의 안정성과 신뢰성을 향상시키고, 바디부의 저장부에 형성된 수평리브와 수직리브 및 함입부와 브릿지부, 관통공에 의해 미들 조인트의 무게를 감소시키면서 강성을 유지함에 따라 미들 조인트의 조립 편의성을 도모하여 작업자의 안전을 도모하고, 경량화를 통해 미들 조인트의 작동에 따른 유지비용을 절감할 수 있는 시뮬레이터용 미들 조인트에 관한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트는 회전력을 전달하는 측과 회전력을 전달받는 측에 대응하도록 한 쌍으로 결합 설치되는 제1 베이스부와 제2 베이스부; 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부가 소정의 각도로 기울어진 채 회전력을 전달할 수 있도록 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부에 결합 설치되는 연결부; 및 상기 연결부를 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부에 선회 가능하도록 고정 결합하기 위한 결합부;를 포함하되, 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부는 각각 원판 형상의 본체부; 및 상기 본체부의 일측면에 서로 마주하면서 평행하도록 연장 형성되어 상기 연결부와 결합부가 결합 설치되는 지지부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 바람직한 다른 실시예에서, 시뮬레이터용 미들 조인트의 연결부는 외측 일부에 주입부와 상기 주입부를 통해 주입된 윤활유를 저장하기 위해 내부에 저장부를 구비하는 십자 형상의 바디부; 십자 형상의 상기 바디부의 각 선단에 연장 형성되는 축단부; 및 연결공이 형성되고, 각각의 상기 축단부의 선단에 결합 설치되는 베어링부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 바람직한 다른 실시예에서, 시뮬레이터용 미들 조인트의 결합부는 양측단 방향으로 테이퍼지게 수평 방향으로 연장 형성되는 판 형상의 몸체부; 및 상기 몸체부의 양측단에 연장 형성되는 날개부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 바람직한 다른 실시예에서, 시뮬레이터용 미들 조인트의 결합부의 날개부는 각각, 상기 날개부의 양단에서 상기 몸체부의 수직방향으로 소정 각도로 절곡되게 연장 형성되는 테두리부; 및 상기 날개부의 일부를 관통하여 형성되는 수용공;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 바람직한 다른 실시예에서, 시뮬레이터용 미들 조인트의 제1 베이스부와 제2 베이스부의 본체부는 상기 본체부의 일측면의 중앙의 일부에 함입 형성되는 함입부; 상기 지지부를 지지하기 위해 상기 함입부의 중앙에 수평 방향으로 연장 돌출 형성되는 브릿지부; 상기 본체부의 타측면의 중앙에 원형으로 돌출 형성되는 플랜지부; 상기 본체부를 관통하여 형성되는 복수의 체결공; 및 상기 복수의 체결공 사이에 상기 지지부를 중심으로 서로 대칭하도록 상기 본체부를 관통하여 형성되는 복수의 관통공;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 바람직한 다른 실시예에서, 시뮬레이터용 미들 조인트의 제1 베이스부와 제2 베이스부의 지지부는 상기 지지부의 외측의 선단에 단차지게 형성되는 단차부; 상기 축단부를 수용하기 위해 상기 단차부의 일부에 관통 형성되는 삽입공; 및 상기 결합부를 상기 단차부의 외측에 결합시키기 위해 상기 삽입공을 중심으로 서로 마주하면서 대칭되게 관통 형성되는 결합공;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 바람직한 다른 실시예에서, 시뮬레이터용 미들 조인트의 연결부의 축단부는 상기 바디부의 선단에 상기 바디부의 둘레면을 따라 형성되는 단턱부; 상기 주입부를 통해 주입된 윤활유를 상기 베어링부에 공급하기 위해 일측이 상기 저장부와 연통하도록 상기 단턱부의 내측에 연장 형성되는 유로부; 상기 유로부의 유출구에 형성되는 밸브부; 및 상기 밸브부를 중심으로 상기 단턱부의 선단에 형성되는 그루브부;를 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트는 연결부의 바디부에 형성된 주입부를 통해 주입된 윤활유가 저장부에서 제어부의 제어를 통해 최적의 상태로 유출됨에 따라 미들 조인트의 작동을 원활하게 하여 미들 조인트의 손상이나 파손뿐만 아니라 다른 장비의 파손이나 손상을 추가적으로 방지함에 따라 미들 조인트의 안정성과 신뢰성을 향상시키고, 탑승자나 관람객에게 발생하는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트는 제어부의 제어를 통해 밸브부가 개폐되어 윤활유가 최적의 상태로 유출됨에 따라 진동과 소음을 저감하여 가상현실장치, 게임장치, 4D 극장용 의자조립체 등 시뮬레이터의 동작을 원활하게 하고, 사용자의 불편을 방지하며 이러한 장치의 수명을 증가시키고, 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트는 바디부의 저장부에 형성된 수평리브와 수직리브 및 함입부와 브릿지부, 관통공에 의해 미들 조인트의 무게를 감소시키면서 강성을 유지함에 따라 미들 조인트의 조립 편의성을 도모하여 작업자의 안전을 도모할 수 있는 효과가 있다.

게다가, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트는 경량화를 통해 시뮬레이터용 가상현실장치, 4D 극장용 의자조립체 등의 액츄에이터의 작동 과부하를 방지하고 전력소모를 최소화하여 미들 조인트의 작동에 따른 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 정면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 제1, 2 베이스부의 사시도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 연결부의 일부 투명 사시도를 나타낸다.
도 5는 도 4에서 연결부에서 베어링부가 제거된 상태의 사시도를 나타낸다.
도 6은 도 5에서 A-A선에 따른 단면도를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 결합부의 사시도를 나타낸다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 조립식 베개의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1은 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 사시도를 나타내고, 도 2는 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 정면도를 나타내며, 도 3은 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 제1, 2 베이스부의 사시도를 나타낸다. 도 4는 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 연결부의 일부 투명 사시도를 나타내고, 도 5는 도 4에서 연결부에서 베어링부가 제거된 상태의 사시도를 나타내며, 도 6은 도 5에서 A-A선에 따른 단면도를 나타낸다. 도 7은 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 결합부의 사시도를 나타낸다.

이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "수직방향"이란 동일부재에서 높이방향을 의미하고, "수평방향"이란 수직방향에 대해 직교하면서 동일부재에 평행한 방향을 의미한다.

도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시뮬레이터용 미들 조인트(1)를 설명한다. 도 1 내지 도 2에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트(1)는 제1 베이스부(100), 제2 베이스부(101), 연결부(200), 및 결합부(300)로 이루어진다.

제1 베이스부(100)와 제2 베이스부(101)는 회전력을 전달하는 측과 회전력을 전달받는 측에 대응하도록 한 쌍으로 결합 설치된다. 즉, 제1 베이스부(100)가 회전력을 전달하는 측에 결합 설치되면, 제2 베이스부(101)는 회전력을 전달받는 측에 설치된다. 이와 반대로 제1 베이스부(100)가 회전력을 전달받는 측에 설치되면, 제2 베이스부(101)는 회전력을 전달하는 측에 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트의 제1 베이스부(100)와 제2 베이스부(101)는 후술하는 본체부(110)의 체결공(114)을 통해 가상현실장치, 4D 극장용 의자조립체 등의 시뮬레이터에 볼트 결합을 통해 결합 설치된다.

제1 베이스부(100)와 제2 베이스부(101)는 동일한 형상으로 형성되어 3 자유도 이상의 모션을 구현하기 위해 서로 다른 측면과 결합설치되고, 연결부를 통해 회전한다. 제1 베이스부(100)와 제2 베이스부(101)는 각각 소정의 두께를 갖고 금속재질로 형성되는 원판 형상의 본체부(110)와 본체부(110)의 일측면에 서로 마주하면서 평행하도록 연장 형성되어 연결부(200)와 결합부(300)가 결합 설치되는 지지부(120)를 포함한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 제1 베이스부(100)와 제2 베이스부(101)는 전체적으로 "ㄷ"자 형상으로 형성된다.

연결부(200)는 제1 베이스부(100)와 제2 베이스부(101)가 소정의 각도로 기울어진 채 회전력을 전달할 수 있도록 제1 베이스부(100)와 제2 베이스부(101)에 결합 설치된다. 연결부(200)는 전체적으로 십자 형태로 형성되어 미들 조인트가 최소한 3 자유도 이상의 모션을 구현할 수 있게 된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 연결부(200)는 금속재질로 형성되어 일정한 강성과 내구성을 유지한다.

결합부(300)는 연결부(200)를 제1 베이스부(100)와 제2 베이스부(101)에 회전 가능하도록 결합한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트(1)의 제1 베이스부(100)와 제2 베이스부(101)의 본체부(110)는 함입부(111), 브릿지부(112), 플랜지부(113), 복수의 체결공(114), 및 복수의 관통공(115)을 포함한다.

함입부(111)는 본체부(110)의 일측면의 중앙의 일부에 함입 형성된다. 즉, 함입부(111)는 지지부(120)가 형성되는 본체부(110)의 측면과 동일한 면에 형성된다.

브릿지부(112)는 지지부(120)를 지지하여 3 자유도 이상의 자유도 모션을 구현하는 중에 지지부(120)가 파손되는 것을 방지하기 위해 함입부(111)의 중앙에 수평 방향으로 연장 돌출 형성된다. 이처럼, 함입부(111)에 의해 본체부(110)의 중량을 감소시키고, 브릿지부(112)에 의해 강성을 보강함에 따라 미들 조인트의 전체적인 경량화를 도모하면서 강성과 내구성을 증가시켜 액츄에이터 구동에 따른 부담을 감소시킬 수 있다.

플랜지부(113)는 본체부(110)의 타측면의 중앙에 원형으로 돌출 형성된다. 즉, 플랜지부(113)는 지지부(120)가 형성되는 본체부의 측면과 다른 측면에 형성된다. 플랜지부(113)에 의해 제1 베이스부(100)와 제2 베이스부(101)가 가상현실장치, 4D 극장용 의자조립체, 게임장치 등의 시뮬레이터에 설치될 때에 마찰면적을 감소시켜 원활한 구동을 도모하면서 소음과 진동을 최소화하고, 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

복수의 체결공(113)이 본체부(110)를 관통하여 형성된다. 이러한 체결공(1130)을 통해 시뮬레이터용 미들 조인트(1)가 가상현실장치, 4D 극장용 의자조립체, 게임장치 등의 시뮬레이터에 볼트체결을 통해 간편하고 용이하게 설치될 수 있다.

복수의 관통공(115)이 복수의 체결공(114) 사이에 지지부(120)를 중심으로 서로 대칭하도록 본체부(110)를 관통하여 형성된다. 이처럼, 복수의 관통공(115)이 형성됨에 따라 본체부(110)의 무게를 감소시키고, 최종적으로 미들 조인트의 경량화를 도모할 수 있다. 또한, 복수의 관통공(115)이 지지부(120)를 중심으로 서로 대칭하도록 형성됨에 따라 미들 조인트가 3 자유도 이상의 모션을 구현할 때에 무게 중심을 균일하게 유지하여 진동이나 소음 발생을 최소화하면서 미들 조인트의 경량화를 도모할 수 있다.

이처럼, 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트는 경량화를 통해 시뮬레이터용 가상현실장치, 4D 극장용 의자조립체 등의 액츄에이터의 작동 과부하를 방지하고 전력소모를 최소화하여 미들 조인트의 작동에 따른 유지비용을 절감할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트(1)의 제1 베이스부(100)와 제2 베이스부(101)의 지지부(120)는 단차부(121), 삽입공(122), 결합공(123)을 포함한다.

단차부(121)는 지지부(120)의 외측의 선단에 단차지게 형성된다. 즉, 단차부(121)는 지지부(120)의 외측면의 끝단에 지지부(120)의 본체부(110)와 인접한 곳보다 적은 두께를 갖도록 형성된다. 이처럼, 단차부(121)가 형성됨에 따라 지지부(120)의 무게를 감소시키고, 최종적으로 시뮬레이터용 미들 조인트의 경량화를 도모할 수 있다. 또한, 단차부(121)에 의해 시뮬레이터용 미들 조인트(1)의 원활한 3 자유도 이상의 모션을 구현하면서 기계적 간섭을 방지하여 미들 조인트(1)의 모션 구동에 따른 소음과 진동 발생을 감소시킬 수 있다. 구체적으로 단차부(121)에 의해 미들 조인트(1)의 제1 베이스부(100)와 제2 베이스부(101)가 연결부(200)의 십자 형태의 교차축을 중심으로 회전할 때에 각각의 축단부(220)에 결합 설치되는 베어링부(230)가 회전할 때에 지지부(120)와 마찰발생을 방지하여 소음과 진동 발생을 감소시키고, 이러한 결합 구조에 따라 지지부(120)의 강성과 내구성을 향상시킬 수 있다.

삽입공(122)은 후술하는 연결부(200)의 축단부(220)를 수용하기 위해 단차부(121)의 일부에 관통 형성된다. 즉, 연결부(220)의 축단부(220)가 삽입공(122)에 삽입 결합된다.

결합공(123)은 결합부(300)를 단차부(121)의 외측에 결합시키기 위해 삽입공(122)을 중심으로 서로 마주하면서 대칭되게 관통 형성된다. 즉, 결합공(123)은 후술하는 연결부(200)의 베어링부(230)를 결합시키기 위한 볼트가 체결되는 공간이다. 구체적으로 삽입공(122)에 연결부(200)의 축단부(220)가 삽입되면 이후에 축단부(220)에 베어링부(230)를 체결하고, 이러한 베어링부(230)가 축단부에서 이탈되는 것을 방지하면서 연결부를 삽입공에 결합 고정하기 위해 후술하는 결합부의 수용공(322)과 베어링부(230)의 연결공(231) 및 결합공(123)에 볼트가 삽입 결합되게 된다. 또한, 결합공(123)이 서로 마주보면서 대칭되게 형성됨에 따라 3 자유도 이상의 모션 구동시에 무게 균형을 유지하여 진동과 소음 발생을 최소화하고, 견고하게 결합하여 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

도 1 내지 도 2 및 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트(1)의 결합부(300)는 몸체부(310)와 날개부(320)를 포함한다.

몸체부(310)는 양측단 방향으로 테이퍼지게 수평 방향으로 연장 형성된다. 또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 몸체부(310)는 판 형상의 금속재질로 형성된다. 이러한 몸체부(310)에 의해 후술하는 베어링부(230)가 삽입공에 견고하게 결합되고, 3자유도 이상의 모션 구동시에 결합이 해제되는 것을 방지하여 시뮬레이터용 미들 조인트의 신뢰성과 안정성을 향상시킨다.

날개부(320)는 몸체부(310)의 양측단에 연장 형성된다.

각각의 날개부(320)는 날개부의 양단에서 몸체부의 수직방향으로 소정 각도로 절곡되게 연장 형성되는 테두리부(321)와 날개부의 일부를 관통하여 형성되는 수용공(322)을 포함한다. 볼트가 수용공(322)과 연결공(231), 결합공(123)을 순차적으로 관통하여 체결됨에 따라 연결부와 연결부의 베어링부가 선회 가능하도록 견고하게 결합된다.

또한, 테두리부(321)에 의해 이러한 볼트가 미들 조인트의 모션 구동시에 수용공(322), 연결공(231), 결합공(123)에서 이탈되는 것을 방지하여 시뮬레이터용 미들 조인트의 신뢰성과 안전성을 향상시킬 수 있다.

도 4 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트(1)의 연결부(200)는 바디부(210), 축단부(220), 및 베어링부(230)를 포함한다.

바디부(210)는 외측 일부에 형성된 주입부(211)와 주입부(211)를 통해 주입된 윤활유를 저장하기 위해 내부에 형성된 저장부(212)를 구비하고, 십자 형상으로 형성된다. 바디부(210)가 십자 형태로 형성됨에 따라 시뮬레이터용 미들 조인트가 더 많은 자유도 모션을 구현할 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 주입부(211)는 개폐 가능한 형태로 형성된다. 즉, 볼트 또는 캡과 같은 형태로 형성되어 필요에 따라 윤활유를 주입할 때에 주입부(211)를 개방하고, 주입이 끝단후에는 이를 폐쇄한다. 윤활유를 필요에 따라 주입할 수 있고, 이렇게 주입된 윤활유가 저장부(212)에 저장됨에 따라 윤활유 공급이 용이하고, 작업자의 유지 보수 편의를 향상시키고, 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

축단부(220)는 십자 형상의 바디부(210)의 각 선단에서 연장 형성된다. 즉, 축단부(220)는 바디부(210)보다 직경이 작은 형태로 각각의 바디부(210)의 선단에서 외측으로 연장 형성된다.

베어링부(230)는 각각의 축단부(220)의 선단에 결합 설치된다. 베어링부(230)는 상술한 바와 같이 지지부와의 결합을 위해 베어링부(230)의 일부에 결합공(123)과 수용공(322)에 대응하도록 연결공(231)이 형성된다.

도 4 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트(1)의 연결부(200)의 축단부(220)는 단턱부(221), 유로부(222), 밸브부(223), 및 그루브부(224)를 포함한다.

단턱부(221)는 바디부(210)의 선단에 바디부(210)의 둘레면을 따라 형성된다. 즉, 단턱부(221)는 바디부(210)의 축단부(220)의 경계면 상에 형성되어 베어링부(230)의 결합시에 윤활유의 유출을 방지하고, 결합을 용이하게 한다.

유로부(222)는 주입부(211)를 통해 주입된 윤활유를 베어링부(230)에 공급하기 위해 일측이 저장부(212)와 연통하도록 단턱부(221)의 내측에 연장 형성된다. 즉, 유로부(222)는 축단부(220)의 직경보다 작은 직경을 구비하고, 단턱부(221)의 내부에 연장 형성되어 저장부(212)에 저장된 윤활유를 베어링부(230)에 공급하는 통로 기능을 수행한다.

밸브부(223)는 유로부(222)의 유출구에 형성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 밸브부(223)는 솔레노이드 밸브(solenoid valve) 형태로 형성되어, 후술하는 제어부의 제어에 따른 전류 공급을 통해 개폐량이 결정되고, 최종적으로 베어링부(230)에 윤활유 공급량이 결정된다.

그루브부(224)는 밸브부(223)를 중심으로 단턱부(221)의 선단에 수직방향 또는 수평방향으로 형성된다. 즉, 그루브부(224)는 밸브부(223)의 중심축을 교차하도록 단턱부(221)의 선단에 수직방향 또는 수평방향 또는 십자형태로 양방향을 모두 교차하도록 형성되어 밸브부(223)가 개방되었을 때에 밸브부(223)를 통해 유출되는 윤활유가 베어링부(230)에 균일하게 공급될 수 있게 함에 따라 진동과 마찰을 저감시키고, 무게를 저감하는 효과를 통해 시뮬레이터용 미들 조인트의 경량화를 도모한다.

도면에 도시되지는 않았지만, 시뮬레이터용 미들 조인트는 저장부(212)에 저장된 윤활유의 유출량과 주입부(211)를 통해 주입할 시기나 주입량을 결정하기 위한 제어부를 포함한다. 제어부는 본체부의 일부에 설치될 수 있다. 또한, 제어부와 밸브부는 무선 통신 등을 통해 교신할 수 있다.

제어부는 가속도센서, 중력센서, 타이머, 데이터 저장부, 판단부, 데이터 기록부, 및 신호전달부, 표시부를 구비한다. 제어부는 가속도센서, 중력센서, 타이머를 통해 시뮬레이터용 미들 조인트의 회전량과 작동시간 데이터를 데이터 기록부에 실시간으로 저장한다. 이러한 데이터를 토대로 미리 기록된 데이터 저장부와의 데이터 비교를 통해 밸브부의 개방시간과 개방량을 판단하고, 이러한 판단결과를 기초로 하여 밸브부를 개폐한다. 즉, 제어부의 데이터 저장부에는 회전량과 작동시간에 따른 밸브부의 개폐시간과 개폐량에 대한 룩업 테이타가 저장되어 있고, 제어부의 판단부는 실시간으로 저장되는 데이터 기록부와 데이터 저장부의 데이터를 비교판단한다. 이에 따라 신호전달부가 밸브부에 무선으로 신호를 전달하면 솔레노이드 밸브 형태로 형성된 밸브부가 개폐된다. 밸브부가 개방되면 저장부의 내부에 저장된 윤활유가 연통공을 통해 유동하면서 유로부를 통해 이동하고, 최종적으로 주입부를 통해 주입된 윤활유가 저장부에서 제어부의 제어를 통해 최적의 상태로 유출됨에 따라 미들 조인트의 작동을 원활하게 하여 미들 조인트의 손상이나 파손뿐만 아니라 다른 장비의 파손이나 손상을 추가적으로 방지함에 따라 미들 조인트의 안정성과 신뢰성을 향상시키고, 탑승자나 관람객에게 발생하는 안전사고를 미연에 방지할 수 있으며, 진동과 소음을 저감할 수 있다. 밸브부가 폐쇄되면 윤활유 공급이 중단되고, 베어링부가 보유하고 있는 윤활유만으로 작동함에 따라 윤활유의 과공급으로부터 윤활유가 외부로 유출되는 것을 방지하여 주변 환경을 청결하게 유지할 수 있다. 또한, 저장부에 저장된 윤활유의 양을 체크하여 이를 표시부에 표시함에 따라 작업자에게 윤활유의 잔존량을 알려줌에 따라 유지보수 시간 및 비용을 감소시키고, 작업자의 편의를 극대화할 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이러한 표시부는 LCD등의 모니터 형태 또는 알람 표시등 형태로 형성될 수 있다.

도 5 내지 도 6에 도시된 것처럼, 시뮬레이터용 미들 조인트(1)의 연결부(200)의 바디부(210)의 저장부(212)에는 수평방향으로 형성되는 복수의 수평리브(213)와 수직바향으로 형성되는 복수의 수직리브(214) 및 수평리브(213)와 수직리브(214)를 관통하여 형성되는 복수의 연통공(215)이 구비된다. 이러한 복수의 수평리브(213)와 수직리브(214)에 의해 연결부(200)의 바디부(210)의 중량을 저감시키고, 최종적으로 시뮬레이터용 미들 조인트(1)의 경량화를 도모하면서 강성과 내구성을 증가시킬 수 있고 경량화에 따라 조립 편의성을 증대시키고 작업 용이성을 담보할 수 있다. 또한, 복수의 연통공(215)에 의해 저장부(212)에 저장된 윤활유가 저장부(212) 내에서 원활하게 유동할 수 있어 제어부의 제어에 의해 밸브부(223)가 개방되면 유로부(222)를 따라 밸브부(223)를 통해 각각의 베어링부(230)에 원활하게 공급되게 된다.

따라서, 본 발명에 의한 시뮬레이터용 미들 조인트는 연결부의 바디부에 형성된 주입부를 통해 주입된 윤활유가 저장부에서 제어부의 제어를 통해 최적의 상태로 유출됨에 따라 미들 조인트의 작동을 원활하게 하여 미들 조인트의 손상이나 파손뿐만 아니라 다른 장비의 파손이나 손상을 추가적으로 방지함에 따라 미들 조인트의 안정성과 신뢰성을 향상시키고, 탑승자나 관람객에게 발생하는 안전사고를 미연에 방지할 수 있고, 진동과 소음을 저감하여 가상현실장치, 게임장치, 4D 극장용 의자조립체 등 시뮬레이터의 동작을 원활하게 하고, 사용자의 불편을 방지하며 이러한 장치의 수명을 증가시키고, 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

1 : 미들 조인트,
100 : 제1 베이스부, 101 : 제2 베이스부,
110 : 본체부, 111 : 함입부,
112 : 브릿지부, 113 : 플랜지부,
114 : 체결공, 115 : 관통공,
120 : 지지부, 121 : 단차부,
122 : 삽입공, 123 : 결합공,
200 : 연결부, 210 : 바디부,
211 : 주입부, 212 : 저장부,
213 : 수평리브, 214 : 수직리브,
215 : 연통공, 220 : 축단부,
221 : 단턱부, 222 : 유로부,
223 : 밸브부, 224 : 그루브부,
230 : 베어링부, 231 : 연결공,
300 : 결합부, 310 : 몸체부,
320 : 날개부, 321 : 테두리부,
322 : 수용공.

Claims (7)

1. 회전력을 전달하는 측과 회전력을 전달받는 측에 대응하도록 한 쌍으로 결합 설치되는 제1 베이스부와 제2 베이스부;
   상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부가 소정의 각도로 기울어진 채 회전력을 전달할 수 있도록 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부에 결합 설치되는 연결부; 및
   상기 연결부를 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부에 선회 가능하도록 고정 결합하기 위한 결합부;를 포함하되,
   상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부는 각각,
   원판 형상의 본체부; 및
   상기 본체부의 일측면에 서로 마주하면서 평행하도록 연장 형성되어 상기 연결부와 결합부가 결합 설치되는 지지부;를 포함하고,
   상기 연결부는,
   외측 일부에 주입부와 상기 주입부를 통해 주입된 윤활유를 저장하기 위해 내부에 저장부를 구비하는 십자 형상의 바디부;
   십자 형상의 상기 바디부의 각 선단에 연장 형성되는 축단부; 및
   연결공이 형성되고, 각각의 상기 축단부의 선단에 결합 설치되는 베어링부;를 포함하고,
   상기 결합부는,
   양측단 방향으로 테이퍼지게 수평 방향으로 연장 형성되는 판 형상의 몸체부; 및
   상기 몸체부의 양측단에 연장 형성되는 날개부;를 포함하고,
   상기 날개부는 각각,
   상기 날개부의 양단에서 상기 몸체부의 수직방향으로 소정 각도로 절곡되게 연장 형성되는 테두리부; 및
   상기 날개부의 일부를 관통하여 형성되는 수용공;을 포함하고,
   상기 본체부는,
   상기 본체부의 일측면의 중앙의 일부에 함입 형성되는 함입부;
   상기 지지부를 지지하기 위해 상기 함입부의 중앙에 수평 방향으로 연장 돌출 형성되는 브릿지부;
   상기 본체부의 타측면의 중앙에 원형으로 돌출 형성되는 플랜지부;
   상기 본체부를 관통하여 형성되는 복수의 체결공; 및
   상기 복수의 체결공 사이에 상기 지지부를 중심으로 서로 대칭하도록 상기 본체부를 관통하여 형성되는 복수의 관통공;을 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이터용 미들조인트.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 지지부는,
   상기 지지부의 외측의 선단에 단차지게 형성되는 단차부;
   상기 축단부를 수용하기 위해 상기 단차부의 일부에 관통 형성되는 삽입공; 및
   상기 결합부를 상기 단차부의 외측에 결합시키기 위해 상기 삽입공을 중심으로 서로 마주하면서 대칭되게 관통 형성되는 복수의 결합공;을 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이터용 미들조인트.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 축단부는,
   상기 바디부의 선단에 상기 바디부의 둘레면을 따라 형성되는 단턱부;
   상기 주입부를 통해 주입된 윤활유를 상기 베어링부에 공급하기 위해 일측이 상기 저장부와 연통하도록 상기 단턱부의 내측에 연장 형성되는 유로부;
   상기 유로부의 유출구에 형성되는 밸브부; 및
   상기 밸브부를 중심으로 상기 단턱부의 선단에 형성되는 그루브부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이터용 미들조인트.
   
   
   
   

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