KR102129441B1 - 스웨이-요 모션장치 및 이를 포함하는 의자 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치 및 이를 포함하는 의자 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 자유도에 의해 모션체어를 움직일 수 있도록 함으로써, 관람객들에게 다채로운 모션효과를 제공할 수 있도록 한 것이다.
본 발명의 모션장치에 따르면 일반적으로 제공되는 피칭(Pitching, 종동요), 롤링(Rolling, 횡동요), 히빙(Heaving, 상하동요)의 움직임에 더하여, 평면상에서의 직선움직임인 스웨잉(Swaying, 좌우동요)모션과 평면상에서의 회전움직임인 요잉(Yawing, 수평동요)의 움직임을 제공하여 평면상에서의 다양한 움직임을 추가로 제공할 수 있다. 특히 본 발명은 스웨잉(Swaying)모션과 요잉(Yawing)모션을 각각 제공할 수 있을 뿐 아니라 구동부(예컨대 크랭크아암의 각도 조절을 통해)의 동작에 따라 스웨잉-요잉 효과를 함께 제공할 수 있는 스웨이-요 모션장치 및 의자 조립체에 대한 것이다.
이에, 본 발명은 공간상에서의 다양한 자유도의 움직임을 구현할 수 있으며, 관람객들에게 영상과 동기되는 최적의 모션효과를 제공할 수 있다.

Description

스웨이-요 모션장치 및 이를 포함하는 의자 조립체{CHAIR ASSEMBLY WITH THE SWAY-YAW MOTION DEVICE}
본 발명은 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치 및 이를 포함하는 의자 조립체(이하 모션체어)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 자유도에 의해 모션체어를 움직일 수 있도록 함으로써, 관람객들에게 다채로운 모션효과를 제공할 수 있도록 한 것이다.
본 발명의 모션장치에 따르면 일반적으로 제공되는 피칭(Pitching, 종동요), 롤링(Rolling, 횡동요), 히빙(Heaving, 상하동요)의 움직임에 더하여, 평면상에서의 직선움직임인 스웨잉(Swaying, 좌우동요)모션과 평면상에서의 회전움직임인 요잉(Yawing, 수평동요)모션의 움직임을 제공하여 평면상에서의 다양한 움직임을 추가로 제공할 수 있다. 특히 본 발명은 스웨잉(Swaying)모션과 요잉(Yawing)모션을 각각 독립적으로 제공할 수 있을 뿐 아니라 구동부(예컨대 크랭크아암의 각도 조절을 통해)의 동작에 따라 스웨잉-요잉 효과를 함께 제공할 수 있는 스웨이-요 모션장치 및 의자 조립체에 대한 것이다.
영화관은 영상물을 상영하는 시설로서, 종래에는 단순히 스크린에 영상을 투영하여 관람객들이 영상물을 관람하도록 하였으나, 최근에는 영상 콘텐츠에 사실감을 더하기 위하여 3D입체 영상물의 보급은 물론 3D입체 영상물의 상영과 더불어 더욱 다양한 특수효과를 제공하고 있다.
예컨대, 액션영화에서 폭발장면의 경우 폭발 후폭풍의 효과를 바람으로 표현하여 관람객에게 제공하거나, 영상화면에서 음식이 나왔을 때 이에 대응되는 음식냄새를 제공할 수 있다.
이러한 효과를 내는 기술을 3D영상에 기술이 더해졌다(+1D)는 의미에서 4D라 부르고 있으며, 좀 더 정확하게는 디지털2D/3D 영사화면에 액 분사, 발향, 가진 등의 다양한 특수 효과를 부가한 형태로서 4D라 칭한다. 4D 기술은 관람객들이 앉는 의자나 상영관 내에 설치된 장치들을 이용하여 구현하게 된다.
4D 구현을 위해 구비된 관람객용 의자를 모션체어(Motion Chair)라 하며, 마이스 티클러(Mice Tickler, 다리 등을 간질거리는 효과), 백 틱(Back Tic, 의자 속의 장치가 등부분을 툭 치는 효과), 버톡(Buttock, 의자 속의 장치가 엉덩이를 툭 치는 효과), 쉐이커(Shaker, 4종류의 진동효과), 드롭 등과 같은 의자움직임(Motion, 전후좌우상하로 이동하는 효과)에 의한 모션효과와, 물분사, 페이스 에어(Face Air) 및 넥 에어(Neck Air), 바람, 연기, 조명 등의 환경효과를 포함하여 약 20여가지의 특수효과를 구현하고 있다.
모션체어에서 모션에 관련된 효과로는 주로 전후방향으로 회전하는 피칭(Pitching, 종동요), 좌우방향으로 회전하는 롤링(Rolling, 횡동요), 상하방향으로 이동하는 히빙(Heaving, 상하동요) 등이 제공되고 있다.
선행기술문헌인 대한민국 등록특허공보 제10-1485269호 '4D 극장용 의자조립체의 구동장치'(이하 '선행기술'이라 한다)는, 회전운동을 직선운동으로 변환하는 과정에서 발생하는 부하 외란에 의한 진동이나 소음을 방지하기 위한 발명을 개시한다.
이러한 선행기술에서도 앞서 살펴본 바와 같은 피칭, 롤링 및 히빙의 동작을 기본적으로 제공하고는 있는데, 선행기술을 포함한 대부분의 모션체어는 위의 기본적인 몇 가지 동작만을 제공하는데 그치고 있다.
이에, 종래의 모션체어는 공간상의 움직임 중 일부만을 제공하기 때문에, 관람객들에게 충분한 모션효과를 제공하지 못한다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1485269호 '4D 극장용 의자조립체의 구동장치'
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 보다 다양한 자유도에 의해 모션체어를 움직일 수 있도록 함으로써, 영화관을 이용하는 관람객들에게 보다 다양한 모션효과를 제공할 수 있는 모션장치 및 이를 포함한 의자 조립체를 제공하는데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 모션체어에서 일반적으로 제공되는 피칭(Pitching, 종동요), 롤링(Rolling, 횡동요), 히빙(Heaving, 상하동요)의 움직임에 더하여, 평면상에서의 직선적 움직임인 스웨잉(Swaying, 좌우동요) 모션을 제공할 수 있는 모션체어용 스웨이 모션장치를 제공하는데 목적이 있다.
나아가, 본 발명은 스웨잉모션과 더불어 평면상에서 회전적 움직임인 요잉(Yawing, 수평동요) 모션을 추가로 제공하고, 하나의 장치 내에서 스웨잉 모션과 요잉 모션이 함께 구현되도록 하도록 함으로써,
공간상에서의 다양한 자유도의 움직임을 구현할 수 있는 스웨이-요 모션장치 및 이를 포함한 의자 조립체를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 스웨이-요 모션장치는, 가이드부; 상기 가이드부의 내부 공간에 마련되는 구동부; 및 상기 구동부에 의해 스웨잉(Swaying)모드, 요잉(Yawing)모드 및 스웨잉-요잉 복합모드 중 어느 하나의 모드에 따른 동작이 선택적으로 수행되는 피동부를 포함한다.
여기서, 상기 구동부는 스웨잉 모드의 경우 상기 가이드부의 길이방향 축과 평행한 방향으로 상기 피동부를 직진 운동시키고, 요잉 모드의 경우 상기 가이드부의 높이방향 축을 중심으로 상기 피동부를 편심 회전시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 따르면 상기 가이드부에는, 상기 피동부의 스웨잉(Swaying) 모드 및 요잉(Yawing) 모드를 유도하는 적어도 하나 이상의 가이드모듈이 구성될 수 있다.
이때, 가이드모듈은, 상기 가이드모듈 내부공간에 설치되는 가이드레일; 및 상기 피동부의 하중을 지지하면서, 상기 가이드레일과 접하면서 이동하는 가이드휠을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
나아가, 상기 가이드휠은 상기 가이드레일의 전면에 위치하는 전방휠과 상기 가이드레일의 후면에 위치하는 후방휠을 포함할 수 있다.
아울러, 상기 전방휠과 후방휠을 연결하는 가이드로드가 상기 가이드레일에 삽입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 따르면 상기 가이드모듈은 한 쌍 마련되며 상기 가이드부 중심에서의 폭방향을 기준으로 선대칭하여 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 구동부는 크랭크축(Crank shaft); 상기 크랭크축의 종단부에서 상기 가이드부의 일측면을 따라 수평방향으로 연결되는 크랭크아암(Crank arm); 및 상기 크랭크아암에서 수직방향으로 연장 형성되어 상기 피동부에 연결되는 크랭크핀(Crank pin);을 포함하는 크랭크 방식 구동부인 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 크랭크아암은 적어도 두 개 이상의 절편이 링크되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 크랭크아암은, 상기 가이드부의 폭방향에 대한 상기 크랭크아암의 각도변화를 통해서 상기 피동부를 움직이게 하되, 상기 각도변화에 따라 스웨잉 모드와 요잉 모드를 전환할 수 있게 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 크랭크아암이 상기 가이드부의 폭방향에 대하여 기 설정된 각도 이상의 큰 각도로 구동되는 경우, 상기 피동부에 대하여 스웨잉 모드와 요잉모드가 함께 구현되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 따르면 상기 구동부는, 모션장치 내부에 구성되는 스웨이-요 액츄에이터와 연결되어 구동될 수 있다.
여기서 상기 스웨이-요 액츄에이터는, 상기 크랭크모듈의 내부에 포함된 크랭크아암의 제1 설정각도 이내의 범위에서 상기 피동부가 직선적으로 왕복이동하는 스웨잉모드; 제2 설정각도 이내의 범위에서 상기 피동부가 수평동요하도록 하는 요잉모드; 제3 설정각도 이내의 범위에서 스웨잉과 요잉을 동작을 함께하는 복합모드 중 적어도 하나의 모드를 포함하는 제어모드에 대응하여 동작할 수 있다.
아울러, 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동부는, 동력 발생부 및 상기 동력 발생부로부터 연결되어 가이드부의 길이방향과 평행한 방향으로 움직이는 축을 포함할 수 있다.
이때, 상기 축은 상기 피동부로부터 하방으로 연장형성된 연결부재와 연결되어, 직선 구동력을 상기 피동부에 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 구동부란 예컨대, 제2실시예의 실린더 구동 방식 구동부, 제3실시예의 리니어 모터 구동 방식 구동부, 제4실시예의 스크류 모터 구동 방식 구동부가 해당될 수 있다.
본 발명에서는 상기 스웨이-요 모션장치를 포함하는 의자 조립체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 의자 조립체는 관객이 앉을 수 있도록 시트가 설치된 피동부; 상기 피동부의 하부에 배치되는 가이드부; 상기 가이드부 내부 공간에 마련되고, 상기 피동부가 스웨잉(Swaying)모드, 요잉(Yawing)모드 및 스웨잉-요잉 복합모드 중 어느 하나의 모드에 따른 동작을 선택적으로 수행하는 구동부; 및 상기 가이드부(200)를 지지하는 하부플레이트(300);를 포함하고, 상기 하부플레이트에는 피칭(pitching), 롤링(rolling), 히빙(heaving) 운동을 위한 적어도 2개 이상의 액츄에이터가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서 모션장치에 포함된 상기 구동부는, 스웨잉 모드의 경우 상기 가이드부의 길이방향 축과 평행한 방향으로 상기 피동부를 직진 운동시키고, 요잉 모드의 경우 상기 가이드부의 높이방향 축을 중심으로 상기 피동부를 편심 회전시킬 수 있으므로 이러한 모션장치를 포함하는 의자 조립체는 스웨잉 및 요잉될 수 있다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 보다 다양한 자유도에 의해 모션체어를 움직일 수 있도록 함으로써, 영화관을 이용하는 관람객들에게 보다 다채로운 모션효과를 제공할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명은 피동부(예컨대 모션체어)에 일반적으로 제공되는 피칭, 롤링, 히빙의 움직임에 더하여, 평면상에서의 직선움직임인 스웨잉 모션을 제공할 수 있는 장점이 있다. 이에, 본 발명은 관람객들에게 보다 현실적인 모션효과를 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 스웨잉 모션과 더불어 회전움직임인 요잉 모션을 추가로 제공함으로써, 공간상에서 피동부(모션체어)의 움직임을 더욱 자유롭게 구현할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명에서는 하나의 장치 내에서 구동부(예컨대 크랭크아암이 기 설정된 각도 이상의 큰 각도로 움직이는 경우)의 움직임에 따라서 스웨잉 모션과 요잉 모션이 함께 구현될 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 관람객들에게 최적의 모션효과를 제공할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 4D 분야 및 특수효과 분야, 특히 영화관용 모션체어의 모션효과 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 스웨이-요 모션장치 및 이를 포함하는 의자조립체의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 가이드부의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 가이드 휠의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 가이드부와 피동부의 정지 모드의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 가이드부와 피동부의 스웨잉(Swaying) 모드의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 가이드부와 피동부의 요잉(Yawing) 모드의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 2에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 구동부의 구성을 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 구동부의 구성을 도시한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 구동부의 구성을 도시한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 구동부의 구성을 도시한 개념도이다.
본 발명에 따른 스웨이-요 모션장치 및 이를 포함하는 의자조립체에 대한 예는 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
아래의 설명에서 X축은 스웨이-요 모션장치 및 가이드부의 폭방향을 의미할 수 있고, Y축은 스웨이-요 모션장치 및 가이드부의 길이방향을 의미할 수 있으며, Z축은 스웨이-요 모션장치 및 가이드부의 높이방향을 의미할 수 있다.
참고로, 발명의 배경이 되는 기술의 피칭(Pitching)은 Y축(수평축)을 기준으로 전후방향으로 회전하는 운동을 의미할 수 있으며, 롤링(Rolling)은 X축(전후축)을 기준으로 좌우방향으로 회전하는 운동을 의미할 수 있고, 히빙(Heaving)은 Z축(상하축)을 기준으로 위아래방향으로 왕복하는 운동을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 스웨잉(Swaying)은 Y축 방향으로 좌우동요하는 움직임을 의미할 수 있고, 요잉(Yawing) 동작은 Z축을 중심으로 회전하는 수평동요 움직임을 의미할 수 있다. 특히 본 명세서에서의 요잉(Yawing)은 Z축을 중심으로 편심 회전하는 수평동요 움직임을 포함할 수 있음을 특징으로 한다. 이는 본 발명 가이드 모듈 특유의 형상으로부터 기인한다. 스웨잉(Swaying)-요잉(Yawing)의 복합 모드는 Y축 방향의 좌우동요 움직임과 Z축을 중심으로 편심회전 움직임이 함께 또는 연속적으로 발생하는 것을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 스웨이-요 모션장치의 일 실시예를 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 발명에 의한 가이드부의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치는 가이드부(200); 상기 가이드부(200)의 내부 공간에 마련되는 구동부(210); 및 상기 구동부(210)에 의해 스웨잉(Swaying)모드, 요잉(Yawing)모드 및 스웨잉-요잉 복합모드 중 어느 하나의 모드에 따른 동작이 선택적으로 수행되는 피동부(100);를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 특징으로서, 상기 스웨이-요 모션장치는 가이드부(200)와 가이드부(200)에 설치되는 구동부(210)를 포함할 수 있다. 가이드부(200)에는 피동부(100)가 인접하여 배치될 수 있는데, 상기 가이드부(200)와 구동부(210)의 각 구성은 피동부(100)에 다양한 모션효과를 구현하도록 유기적으로 결합되어 있다. 피동부(100)는 가이드부(200)에 의해 다양한 자유도(degree of freedom)를 가지고 움직이는 요소로서 가이드부(200) 상부에 배치될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 피동부(100)에는 모션체어용 시트가 설치될 수 있다. 그리고 가이드부(200)의 하부에는 하부플레이트(300)가 설치될 수 있다. 상기 모션장치와 시트, 하부플레이트(300)를 포함하여 의자 조립체(Chair Assembly)를 구성한다. 이하 후술하는 설명에서는 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 편의상 모션체어용 시트 및 하부플레이트를 생략하고 모션장치를 중심으로 설명하기로 한다.
본 발명의 가이드부(200)는 기본적으로 프레임(201)과 복수 개의 지지대(202, 203, 204)의 뼈대에 구동부(210) 및 가이드모듈(220, 230)이 배치되어 모션장치를 구성할 수 있다. 복수 개의 지지대(202, 203, 204)는 프레임(201)의 구조적 강도를 증가하기 위한 차원에서 마련되는 것으로서, 예컨대 스틸(steel)과 같은 재질로 형성될 수 있다. 이는 예시적인 것으로서, 도면에 도시된 형상과 개수에 한정되지 않는다. 예컨대, 후술하는 제2실시예, 제3실시예, 제4실시예에서는 구동부(210)가 위치하는 부근의 지지대(203)가 생략될 수도 있다. 다만, 프레임(201)과 복수 개의 지지대(202, 203, 204)는 일체로 형성됨이 바람직하다. 구동부(210)와 가이드모듈(220, 230)에는 모션장치의 구동 중 진동이 발생할 수 있기 때문에, 내구성 확보 측면에서 프레임(201)에 웰딩(또는 브레이징), 볼트체결 등에 의해 안정적으로 고정 설치됨이 바람직하다.
본 발명의 모션장치의 주요 특징은, 상기 구동부(210)가 상기 가이드부(200)의 길이방향 축과 평행한 방향으로 상기 피동부를 직진 운동시키며, 상기 피동부 높이방향 축을 중심으로 상기 피동부를 편심 회전(곡선운동)시키는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서 직진 운동은 스웨잉(swaying), 회전 운동은 요잉(yawing) 동작을 의미할 수 있다. 후술하겠지만, 본 발명에서의 곡선운동은 직진운동 동작 이후에 구현될 수 있다.
이와 같은 동작이 가능케 하기 위한 본 발명 모션장치의 특징적인 구성은, 가이드부 내부에 특유 형상의 가이드 레일을 포함하는 가이드모듈을 구비하는 것이다.
아울러, 상기와 같은 동작이 가능케 하기 위한 본 발명 모션장치의 또 다른 특징적인 구성은 도 1 내지 도 7에 도시되는 제1실시예에 따른 크랭크 구동 방식 구동부, 제2실시예의 실린더 구동 방식 구동부, 제3실시예의 리니어 모터 구동 방식 구동부, 제4실시예의 스크류 모터 구동 방식 구동부를 구비하는 것이다.
먼저 제1실시예에 따른 크랭크 구동 방식 구동부를 중심으로 설명하고, 제2 내지 제4실시예에 따른 구동부는 제1실시예에 따른 구동부와의 차이점을 중심으로 상세히 후술하기로 한다.
구체적으로 제1실시예에 따른 구동부(210A)는, 크랭크 모듈(Crank Module, 211)로 구성될 수 있다. 여기서 크랭크 모듈은 크랭크축(Crank shaft, 211a); 상기 크랭크축(211a)의 종단부에서 상기 가이드부(200)의 일측면을 따라 수평방향으로 연결되는 크랭크아암(Crank arm, 211b, 211c); 및 상기 크랭크아암(211b, 211c)에서 수직방향으로 연장형성되어 상기 피동부(100)에 연결되는 크랭크핀(Crank pin, 211d);을 포함할 수 있다.
그리고 일 실시예에 따르면 상기 크랭크아암(211b, 211c)은 적어도 두 개 이상의 절편이 링크되어 형성될 수 있다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 제1절편(211b), 제2절편(211c)으로 구성될 수 있는데, 상기 제1절편(211b)은 일단이 크랭크축(211a)과 연결되고 타단은 제2절편(211c)과 연결되고, 상기 제2절편(211c)은 일단이 제1절편(211b)과 연결되고 타단은 크랭크핀(211d)과 연결되는 구성일 수 있다.
위와 같은 구성을 가지고 본 발명의 크랭크아암(211b, 211c)은 상기 가이드부(200)의 폭방향에 대한 상기 크랭크아암(211b, 211c)의 각도변화를 통해서 상기 피동부(100)를 움직이게 하고, 스웨잉 모드와 요잉 모드를 전환하는 것을 특징으로 한다. 여기서 가이드부(200)의 폭방향에 대한 크랭크아암(211b, 211c)의 각도변화란, 도 4의 가상의 기준선(l)을 기준으로 크랭크아암(211b, 211c)의 각도변화로 이해될 수 있을 것이다. 그리고 상기 크랭크아암(211b, 211c)이 상기 가이드부(200)의 폭방향에 대하여 기 설정된 각도 이상의 큰 각도로 구동 되는 경우, 상기 피동부(100)에 대하여 스웨잉 모드와 요잉모드가 함께 구현될 수 있다.
제1실시예로서 구동부(210)를 도 2에 도시된 바와 같이 가이드부(200)의 중심으로부터 다소 편심된 위치에 배치하는 것 또한 본 발명의 특유의 구성에 해당한다.
본 발명의 상기 가이드부(200)에는, 상기 구동부(210)와 나란히 배치되어 상기 피동부(100)의 스웨잉(Swaying) 모드 및 요잉(Yawing) 모드를 유도하는 적어도 하나의 가이드모듈이 구성된다.
그리고 상기 가이드모듈은, 상기 가이드모듈 내부공간에 설치되는 가이드레일; 및 상기 피동부(100)의 하중을 지지하면서, 상기 가이드레일과 접하며 이동하는 가이드휠을 포함하며, 나아가 상기 가이드휠은 상기 가이드레일의 전면에 위치하는 전방휠과 상기 가이드레일의 후면에 위치하는 후방휠을 포함할 수 있다. 아울러, 상기 가이드레일에는 가이드홀이 형성되고, 상기 전방휠과 후방휠을 연결하는 가이드로드가 상기 가이드홀에 삽입될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가이드모듈은 제1가이드모듈(220)과 제2가이드모듈(230)로 구성될 수 있으며, 제1가이드모듈(220)과 제2가이드모듈(230)의 구성은 실질적으로 동일한 내부 구성요소들을 포함하므로, 구체적인 설명은 편의상 제1가이드모듈(220)을 중심으로 설명하기로 한다.
제1가이드모듈(220)에는 내부에 제1가이드레일(221)이 배치되는데, 제1가이드레일(221)은 상면에서 보아 대략 자루가 긴 '낫(scythe)'형상으로 형성된다. 보다 구체적으로 제1가이드레일(221)은 스웨잉 모드(직선운동) 구현을 위해 구동부(210)와 가까운 쪽은 길이가 길게 형성되고, 요잉 모드(곡선운동) 구현을 위해 구동부(210)와 먼 쪽은 곡면을 갖도록 형성된다.
제1가이드레일(221)을 상면에서 보았을 때, 가이드 휠이 접하게 되는 곡선 부분은 가이드 레일의 전방과 후방에 형성되는데 전방 또는 후방의 어느 한쪽의 곡선 부분은 일정한 곡률 반지름을 갖도록 형성되고 다른 한쪽의 곡선 부분은 일정하지 않은 곡률 반지름을 갖도록 형성될 수 있다. 이로써, 본원 발명 모션장치의 자연스러운 요잉(Yawing)동작이 가능하게 된다.
제1가이드레일(221)에는 제1가이드홀(222)이 형성될 수 있다. 여기서 제1가이드홀(222)도 제1가이드레일(221)과 마찬가지로 직선영역과, 곡선영역으로 구분될 수 있다.
제1가이드휠(223, 224)에서 제1가이드레일(221)을 x축 방향에서 바라보았을 때 제1가이드레일(221)의 전면을 지나는 휠을 제1전방휠(224), 제1가이드레일(221)의 후면을 지나는 휠을 제1후방휠(225)이라고 하면, 제1전방휠(224)과 제1후방휠(223)은 제1가이드로드(225)에 의해 서로 연결된다.
본 발명에서는 상기 크랭크모듈(211)의 구동 시에 상기 제1가이드휠(223, 224)이, 제1가이드레일(221)에 형성된 제1가이드홀(222)을 따라 움직이게 되어 스웨잉 모드(직선운동) 구현 및 요잉 모드(곡선운동) 구현이 가능하게 된다. 보다 정확하게는 크랭크모듈(211)에서 크랭크아암의 구동각에 따라 모션의 거리(가동범위)가 결정이 되기 때문에, 크랭크아암의 구동각이 작을 때에는 제1가이드휠(223, 224)이 제1가이드홀(222)의 직선영역에서만 움직여 피동부(100)가 스웨잉 모션으로서 움직이게 된다. 이와 달리 크랭크아암의 구동 가능한 각도 범위가 클 때에는 제1가이드휠(223, 224)이 제1가이드홀(222)의 곡선영역까지 움직일 수 있어, 스웨잉과 요잉 모션을 함께 구현할 수 있게 된다. 크랭크아암의 각도에 따른 동작 모드 전환은 상세히 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명에 의한 가이드 휠의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 가이드휠은 상기 피동부의 하중을 지지하는 하중지지부와, 가이드로드가 연결되는 로드지지부와, 상기 피동부와 접촉 고정되기 위한 고정핀을 포함할 수 있다.
구체적으로 도3를 참조하면, 본 발명의 가이드휠은 외륜회전형 볼 트랜스퍼(Ball Transfer)가 해당될 수 있다. 가이드휠은 피동부(100)의 하중을 지지하며 가이드레일(221)을 따라 외륜이 회전하며 움직이게 하는 역할을 한다. 가이드휠은 하중지지부(224a)를 포함할 수 있는데, 여기에는 가이드부 저면과 접촉하는 볼(B), 볼(B)의 외측부에 위치하고 가이드레일(221)과 접촉하면서 회전하는 외륜(W), 볼(B)과 외륜(W) 사이에 게재된 볼베어링(b)이 구성될 수 있다. 본 발명의 볼(B) 및 외륜(W)의 구성에 의해 모션장치 구동 중에 발생하는 마찰력을 최소화할 수 있다. 하중지지부(224a) 상부에는 가이드로드(225)가 관통 형성되는 로드지지부(224b)가 배치되고, 로드지지부(224b) 상부에는 피동부(100)와 접촉 고정되기 위한 고정핀(224c)이 배치된다.
상기에서 살펴본 제1가이드모듈(220)의 내부 구성요소들은 제2가이드모듈(230)의 내부 구성요소들에도 동일하게 적용될 수 있다.
정리하면, 상기 가이드모듈은 2개 마련되어 상기 구동부를 사이에 두고 양쪽에 배치(제1가이드모듈과 제2가이드모듈)되고, 2개의 가이드모듈(220, 230)에 포함되는 2개의 가이드레일(221, 231)은 상기 가이드부 중심에서의 폭방향을 기준으로 양쪽에서 선대칭하여 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제1가이드모듈(220)과 제2가이드모듈(230)은 가이드부(200)의 플레이트 중앙부를 중심으로 일측과 타측에 대칭하여 배치될 수 있다. 제1가이드모듈(220)과 제2가이드모듈(230)은 가이드부(200)의 프레임(201)에 고정된 상태에서 피동부(100)의 하단을 지지하게 된다.
앞서 서술한 바와 같이 가이드휠의 최상단에 배치되는 구성인 고정핀에는 피동부(100)가 접촉 고정된다. 도 1을 다시 참조하면, 크랭크핀(221d)이 피동부(100)의 중심 측 하단과 접촉되어 구동력을 전달하는데, 고정핀을 통해 다른 4곳의 지점에서 피동부(100)의 하단과 접촉 고정되어 하중을 분산시킴과 동시에, 피동부(100)의 모션을 안정적으로 가이드하게 된다. 도 4를 참조하면, 최초 정지모드에서는 제1가이드휠(223,224)과 제2가이드휠(233, 234)이 가이드부(200) 중심으로부터 대칭된 위치에 위치하게 되지만, 최초 위치가 아닌 스웨잉 모드 또는 요잉 모드에서는 도 5, 도 6에 도시된 바와 같이 제1가이드휠(223, 224) 및 제2가이드휠(233, 234)의 상대적인 위치가 가이드부(200)의 중심으로부터 대칭된 상태를 벗어나 가변될 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 구동부(210)는 모션장치 내부에 구성되는 스웨이-요 액츄에이터(400)와 연결되어 구동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
스웨이-요 액츄에이터(400)는 가이드부(200) 하부 및 하부플레이트(300)의 상부에 배치될 수 있다. 이때, 스웨이-요 액츄에이터(400)의 회전속도를 조절하기 위한 감쇠부, 스웨이-요 액츄에이터(400)를 고정시키기 위한 고정구 등의 구성은 당업자의 요구에 따라 다양한 변형이 가능하므로 특정한 것에 한정하지는 않는다.
크랭크축(221a)은 스웨이-요 액츄에이터(400)에 연결되어 회동되며 가이드부(200)의 상부에 노출되도록 구성될 수 있다. 이때, 크랭크축(221a)은 원활한 회동을 위하여 베어링에 의해 가이드부(200)와 결합될 수 있으며, 이러한 구성은 피동부(100)와 연결되는 크랭크핀(211d)에도 동일 내지 유사하게 적용할 수 있다.
본 발명에서 상기 스웨이-요 액츄에이터(400)는, 상기 크랭크모듈의 내부에 포함된 크랭크아암이 제1 설정각도(-θ1 내지 + θ1) 이내의 범위에서 구동되어 상기 피동부(100)가 직선적으로 왕복이동하는 스웨잉모드; 제2 설정각도(-θ2 내지 -θ3 또는 +θ3 내지 +θ2) 이내의 범위에서 구동되어 상기 피동부(100)가 수평동요하도록 하는 요잉모드; 제3 설정각도(-θ4 내지 +θ4) 이내의 범위에서 구동되어 상기 피동부(100)가 스웨잉과 요잉을 동작을 함께하는 복합모드 중 적어도 하나의 모드를 포함하는 제어모드에 대응하여 동작하는 것을 특징으로 한다.
구체적인 예시를 들어 설명하면, 크랭크아암이 제1설정각도(-20도 내지 +20도) 범위에서 1 cycle 순환주기로 움직일 때 피동부(100)는 스웨잉 동작을 하게 되며, 크랭크아암이 제2설정각도(-70도 내지 -30도 또는 +30도 내지 +70도) 범위에서 1 cycle 순환주기로 움직일 때, 피동부(100)는 요잉 동작을 하게 된다. 그리고 크랭크아암이 제3설정각도(-70도 내지 +70도) 범위에서 1cycle 순환주기로 움직일 때, 피동부(100)는 스웨잉 동작과 요잉 동작이 함께 구현된다. 참고로 여기서 +, -의 부호는 도 4 내지 도 6에 도시된 가상의 선 l(가이드부의 폭방향) 을 기준으로 결정될 수 있다. 단, 여기서 설명한 실시예는 일 예시에 불과한 것임을 유의해야 한다.
한편, 실시예에 따라 스웨이-요 액츄에이터(400)는 구동부(210) 내부에 통합되어 상기 설명한 기능을 동일하게 수행할 수 있음을 유의해야 한다. 제2실시예, 제3실시예, 제4실시예에 따른 구동부(210B, 210C, 210D)에서도 스웨이-요 액츄에이터가 구동부 내부에 통합되어 기능할 수 있다.
다음으로, 제1실시예에 따른 구동부(210A)에 의해 피동부(100)가 구현할 수 있는 움직임과 각 움직임별 제어모드에 대해 도 4 내지 도 6을 참조하면서 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명에 의한 가이드부와 피동부의 정지 모드의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명에 의한 가이드부와 피동부의 스웨잉(Swaying) 모드의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명에 의한 가이드부와 피동부의 요잉(Yawing) 모드의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 스웨이-요 액츄에이터(400)가 구동하지 않는 정지 모드에서 가이드부(200)와 피동부(100)는 서로 겹쳐진 상태로 존재한다.
기준선(l)과 크랭크아암의 제1절편(211b)이 이루는 각도(a)가 제1 설정각도(-θ1 내지 + θ1)에 도달하지 못하는 경우에는 정지모드로 존재한다. 크랭크모듈(211)이 가이드부(200)의 중심으로부터 다소 편심된 위치에서 설치되고, 이에 따라 크랭크축(211a) 또한 가이드부(200)의 중심으로부터 다소 편심되어 있기 때문에 기준선(l)과 크랭크아암의 제1절편(211b)은 정지상태에서 소정의 각도차이를 가지도록 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 스웨이-요 액츄에이터(400)가 구동하여 크랭크아암을 일정방향으로 회동하게 함으로써, 피동부(100)가 스웨잉(좌우동요)하도록 제어할 수 있다.
구체적으로 기준선(l)과 크랭크아암의 제1절편(211b)이 이루는 각이 최초의 각도보다 커지거나 작게 함으로써 피동부(100)를 좌우동요시킨다. 기준선(l)과 크랭크아암의 제1절편(211b)이 이루는 각도(a)를 조절하여 제1 설정각도(θ1 내지 + θ1) 이내일 경우에는 스웨이-요 액츄에이터(400)가 구동하였을 때, 스웨잉 동작이 구현된다.
이에, 본 발명의 스웨잉-요잉모션장치는 관람객에게 자신이 일정한 방향으로 왕복 직선운동을 한다는 느낌을 받을 수 있는 모션효과를 제공할 수 있다. 이때는 스웨이-요 액츄에이터(400)의 제어모드를 직선이동모드로 설정할 수 있다.
도 6을 참조하면, 스웨이-요 액츄에이터(400)가 구동하여 크랭크아암을 일정방향으로 더 크게 회동하게 함으로써, 피동부(100)가 요잉(수평동요)하도록 제어할 수 있다.
도 5에서와 마찬가지로 구체적으로 기준선(l)과 크랭크아암의 제1절편(211b)이 이루는 각이 최초의 각도보다 커지거나 작게 함으로써 피동부(100)를 수평동요 시킨다. 이때 크랭크아암이 구동가능한 각도를 제2 설정각도(-θ2 내지 -θ3 또는 +θ3 내지 +θ2) 라 표현할 수 있다.
여기서는 크랭크아암의 제2절편(211c)이 제1절편(211b)과 평행에 가깝게 펼쳐진 상태가 되어 가이드휠의 가동범위가 더욱 늘어나게 되어, 가이드모듈 내측면의 일단부에서 거의 반대쪽 타단부까지 이동하게 된다.
이에, 본 발명의 스웨잉-요잉 모션 장치는 관람객에게 자신이 일정한 방향으로 왕복 곡선운동을 한다는 느낌을 받을 수 있는 모션효과를 제공할 수 있다. 이때는 스웨이-요 액츄에이터(400)의 제어모드를 곡선 이동모드로 설정할 수 있다.
본 발명의 일 특징에 의하면, 크랭크아암의 각도(a)를 조절하여, 제3 설정각도(-θ4 내지 +θ4) 이내의 범위에서 구동시켜 상기 피동부(100)가 스웨잉과 요잉 동작을 함께 구현하도록 할 수 있다.
도 6을 참조하면, 우측의 제2가이드휠(233, 234)이 가이드레일의 직선영역을 주행할 때는 스웨잉 모션이 발생하며, 좌측의 제1가이드휠(223, 224)이 가이드레일의 곡선영역을 주행할 때는 요잉 모션이 발생한다. 따라서, 스웨이-요 액츄에이터(400)의 제어모드에서는 곡선이동모드와 직선이동모드가 함께 수반될 수 있다.
본 발명 스웨이-요 모션장치를 연속적인 동작에서 보면 스웨잉-스웨잉 동작, 요잉-요잉 동작, 스웨잉-요잉 동작으로 수행될 수 있다. 스웨잉-스웨잉 동작이란 피동부가 스웨잉 상태에서 스웨잉을 유지하게 되는 상태를 의미하며, 요잉-요잉 동작이란 피동부가 요잉 상태에서 요잉을 유지하게 되는 상태를 의미하고, 스웨잉-요잉 동작이란 피동부가 스웨잉 상태에서 요잉으로 또는 요잉에서 스웨잉 상태로 연속적으로 변환되는 동작을 의미할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 의자 조립체는 전술한 모션장치와 함께 관객이 앉을 수 있도록 마련되는 시트(Seat)와, 상기 가이드부(200)의 하부에 상기 가이드부(200)를 지지하는 하부플레이트(300)가 배치되고, 상기 하부플레이트(300)에는 피칭(pitching), 롤링(rolling), 히빙(heaving) 운동을 위한 적어도 2개 이상의 액츄에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 일 실시예에 따르면 도 1에 도시된 바와 같이 3개의 액츄에이터, 구체적으로 제1액츄에이터 2개(310, 320)와 제2액츄에이터 1개(330)를 이용하여 상기 피칭(pitching), 롤링(rolling), 히빙(heaving) 동작을 수행할 수 있게 된다.
본 발명의 의자조립체는 도 1에 나타난 하부플레이트(300) 구성과 함께, 그 내부에는 제1액츄에이터(310, 320) 및 제2엑추에이터(330)와 같은 X축 회전, Y축 회전 및 Z축 이동 기능을 수행하는 구성들을 포함함을 특징으로 하며, 실시예에 따라 부하 외란에 의한 진동이나 소음을 방지하는 등, 다른 기능을 갖는 구성들이 더 부가될 수 있다.
이로써, 본 발명은 피칭(Pitching), 롤링(Rolling), 히빙(Heaving)에 더하여, 평면상에서의 직선적 움직임인 스웨잉(Swaying)은 물론 회전움직임인 요잉(Yawing) 모션효과도 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치가 구비된 의자조립체는, 공간상에서의 모든 움직임을 구현할 수 있는 다양한 자유도(5자유도)가 보장됨은 물론, 이를 통해 관람객들에게 보다 현실적인 최적의 모션효과를 제공할 수 있다.
마지막으로 도 7 내지 도 10을 참조로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동부에 대해서 설명하기로 한다.
도 7은 도 2에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 구동부의 구성을 도시한 개념도이다. 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 구동부의 구성을 도시한 개념도이다. 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 구동부의 구성을 도시한 개념도이다. 도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 구동부의 구성을 도시한 개념도이다.
도 7은 크랭크 구동 방식의 구동부에 대한 본 발명의 제1실시예로서, 앞서 상세히 설명한 바 있다. 제1실시예에 따르면 크랭크 아암의 각도를 가변시켜 크랭크 핀에 연결된 피동부(100)의 위치를 변경시킴으로써 스웨잉-요잉 모드를 구현한다.
본 발명 모션장치의 다른 실시예에 따른 구동부는 동력 발생부 및 상기 동력 발생부로부터 연결되어, 가이드부(200)의 길이방향과 평행한 방향으로 움직이는 축을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이는 크랭크 아암의 각도를 가변시켜 피동부를 이동시키는 방식이 아닌 축을 구동시켜 피동부를 이동시킨다는 점에서 전술한 제1실시예와 차이점을 갖는다.
일 실시예에 따르면 상기 축은 상기 피동부로부터 하방으로 연장형성된 연결부재(101)와 연결되어, 직선 구동력을 상기 피동부에 제공할 수 있다.
구체적으로 제2실시예는 실린더 구동 방식 구동부(210B) 이고, 제3실시예의 리니어 모터 구동 방식 구동부(210C) 이며, 제4실시예의 스크류 모터 구동 방식 구동부(210D) 이다.
제2실시예에 따른 실린더 구동 방식은 유압/공압 실린더에 연결된 축이 직선 운동함으로써 피동부(100)의 위치를 가변시킨다. 피동부(100)는 축의 구동에 의해 도8의 왼쪽 또는 오른쪽 방향으로 힘을 받게 되는데 전술한 가이드모듈에 의해 스웨잉-요잉 모션의 구현이 가능해진다. 이때 상기 유압/공압 실린더는 하부플레이트(300)의 상부에 마련된 고정부재(301)에 의해 고정될 수 있다.
제3실시예에 따른 리니어 모터 구동 방식은 리니어 모터에 연결된 축이 직선 운동함으로써 피동부(100)의 위치를 가변시킨다. 피동부(100)는 축의 구동에 의해 도9의 왼쪽 또는 오른쪽 방향으로 힘을 받게 되는데 전술한 가이드모듈에 의해 스웨잉-요잉 모션의 구현이 가능해진다. 이때 상기 리니어 모터는 하부플레이트(300)의 상부에 마련된 고정부재(301)에 의해 고정될 수 있다.
제4실시예에 따른 스크류 모터 구동 방식은 리니어 모터에 연결된 축이 회전 운동함으로써 피동부(100)의 위치를 가변시킨다. 피동부(100)는 축의 구동에 의해 도9의 왼쪽 또는 오른쪽 방향으로 힘을 받게 되는데 전술한 가이드모듈에 의해 스웨잉-요잉 모션의 구현이 가능해진다. 이때 상기 스크류 모터는 하부플레이트(300)의 상부에 마련된 고정부재(301)에 의해 고정될 수 있다. 제4실시예에서는 스크류 모터의 회전력을 이용해 피동부를 이동시키므로, 고정부재(301)가 적어도 2개 이상 구비되어 한쪽은 스크류 모터 측을 다른 한 쪽은 스크류의 일 단을 고정할 수 있다.
본 발명의 구동부는 상술한 제1 내지 제4 실시예에 국한되지 아니한다. 관람객에게 스웨잉-요잉 모드의 모션효과 제공하기 위해 가이드 모듈을 구비하는 경우로서, 피동부를 좌/우 방향 직선적으로 이동시킬 수 있는 구성이면 본원 발명의 권리범위에 당연히 포함되어야 할 것이다.
이상에서 본 발명에 의한 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치 및 이를 포함하는 의자조립체에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서 전체에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다.
또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
100 : 피동부
200 : 가이드부
201 : 프레임
202, 203, 204 : 지지대
210 : 구동부
210A : 크랭크 구동 방식 구동부
210B : 실린더 구동 방식 구동부
210C : 리니어 모터 구동 방식 구동부
210D : 스크류 모터 구동 방식 구동부
211 : 크랭크모듈(Swaying-Yawing Crank)
211a : 크랭크축
211b : 제1크랭크아암
211c : 제2크랭크아암
211d : 크랭크핀
220 : 제1가이드모듈
221 : 제1가이드레일
222 : 제1가이드홀
223, 224 : 제1가이드휠
225 : 제1가이드로드
230 : 제2가이드모듈
231 : 제2가이드레일
232 : 제2가이드홀
233, 234 : 제2가이드휠
235 : 제2가이드로드
300 : 하부플레이트
310, 320 : 제1액츄에이터
330 : 제2액츄에이터
400 : 스웨이-요(Sway-Yaw)용 액츄에이터

Claims (15)

  1. 가이드부;
    상기 가이드부의 내부 공간에 마련되는 구동부; 및
    상기 구동부가 제1 설정각도(-θ1 내지 + θ1) 이내의 범위에서 구동되어 수평축(Y축) 방향으로 좌우동요하는 스웨잉(Swaying)모드, 상기 구동부가 제2 설정각도(-θ2 내지 -θ3 또는 +θ3 내지 +θ2) 이내의 범위에서 구동되어 수직축(Z축)을 중심으로 편심회전하는 요잉(Yawing)모드 및 상기 구동부가 제3 설정각도(-θ4 내지 + θ4) 이내의 범위에서 구동되어 상기 스웨잉 모드와 요잉 모드가 함께 또는 연속적으로 발생하는 스웨잉-요잉 복합모드가 선택적으로 수행되는 피동부;를 포함하고,
    상기 가이드부는,
    상기 피동부의 스웨잉 모드 및 요잉 모드를 유도하는 단일의 가이드모듈; 및
    직선 부분 및 곡선 부분을 포함하는 가이드 레일;을 포함하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    스웨잉 모드의 경우 상기 가이드부의 길이방향 축과 평행한 방향으로 상기 피동부를 직진 운동시키고,
    요잉 모드의 경우 상기 가이드부의 높이방향 축을 중심으로 상기 피동부를 편심 회전시키는 것을 특징으로 하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가이드모듈은,
    상기 피동부의 하중을 지지하면서, 상기 가이드레일과 접하면서 이동하는 가이드휠을 포함하고,
    상기 가이드 레일은 상기 가이드모듈의 내부공간에 설치되는 것을 특징으로 하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드휠은 상기 가이드레일의 전면에 위치하는 전방휠과 상기 가이드레일의 후면에 위치하는 후방휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전방휠과 후방휠을 연결하는 가이드로드가 상기 가이드레일에 삽입되는 것을 특징으로 하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가이드모듈은 한 쌍 마련되며 상기 가이드부 중심에서의 폭방향을 기준으로 선대칭하여 배치되는 것을 특징으로 하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    크랭크축(Crank shaft);
    상기 크랭크축의 종단부에서 상기 가이드부의 일측면을 따라 수평방향으로 연결되는 크랭크아암(Crank arm); 및
    상기 크랭크아암에서 수직방향으로 연장 형성되어 상기 피동부에 연결되는 크랭크핀(Crank pin);을 포함하는 크랭크 방식 구동부인 것을 특징으로 하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 크랭크아암은 적어도 두 개 이상의 절편이 링크되어 형성되는 것을 특징으로 하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 크랭크아암은,
    상기 가이드부의 폭방향에 대한 상기 크랭크아암의 각도변화를 통해서 상기 피동부를 움직이게 하되, 상기 각도변화에 따라 스웨잉 모드와 요잉 모드를 전환할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 크랭크아암이 상기 가이드부의 폭방향에 대하여 기 설정된 각도 이상의 큰 각도로 구동되는 경우, 상기 피동부에 대하여 스웨잉 모드와 요잉모드가 함께 구현되는 것을 특징으로 하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    동력 발생부 및 상기 동력 발생부로부터 연결되어 가이드부의 길이방향과 평행한 방향으로 움직이는 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 축은 상기 피동부로부터 하방으로 연장형성된 연결부재와 연결되어, 직선 구동력을 상기 피동부에 제공하는 것을 특징으로 하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치.
  14. 관객이 앉을 수 있도록 시트가 설치된 피동부;
    상기 피동부의 하부에 배치되는 가이드부;
    상기 가이드부 내부 공간에 마련되고, 상기 피동부가 수평축(Y축) 방향으로 좌우동요하는 스웨잉(Swaying)모드, 수직축(Z축)을 중심으로 편심회전하는 요잉(Yawing)모드 및 상기 스웨잉 모드와 요잉 모드가 함께 또는 연속적으로 발생하는 스웨잉-요잉 복합모드 중 적어도 어느 하나의 모드에 따른 동작을 선택적으로 수행하는 구동부; 및
    상기 가이드부(200)를 지지하는 하부플레이트(300);를 포함하고,
    상기 하부플레이트에는 피칭(pitching), 롤링(rolling), 히빙(heaving) 운동을 위한 적어도 2개 이상의 액츄에이터가 배치되고,
    상기 가이드부는,
    상기 피동부의 스웨잉 모드 및 요잉 모드를 유도하는 단일의 가이드모듈; 및
    직선 부분 및 곡선 부분을 포함하는 가이드 레일;을 포함하며,
    상기 구동부가 제1 설정각도(-θ1 내지 + θ1) 이내의 범위에서 구동되어 상기 피동부가 수평축(Y축) 방향으로 좌우동요하는 스웨잉(Swaying)모드, 상기 구동부가 제2 설정각도(-θ2 내지 -θ3 또는 +θ3 내지 +θ2) 이내의 범위에서 구동되어 상기 피동부가 수직축(Z축)을 중심으로 편심회전하는 요잉(Yawing)모드 및 상기 구동부가 제3 설정각도(-θ4 내지 + θ4) 이내의 범위에서 구동되어 상기 스웨잉 모드와 요잉 모드가 함께 또는 연속적으로 발생하는 스웨잉-요잉 복합모드가 선택적으로 수행되는 것을 특징으로 하는,
    스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치를 포함하는 의자 조립체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 구동부는,
    스웨잉 모드의 경우 상기 가이드부의 길이방향 축과 평행한 방향으로 상기 피동부를 직진 운동시키고,
    요잉 모드의 경우 상기 가이드부의 높이방향 축을 중심으로 상기 피동부를 편심 회전시키는 것을 특징으로 하는 스웨이-요(Sway-Yaw) 모션장치를 포함하는 의자 조립체.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023115077A1 (de) * 2021-12-23 2023-06-29 V&P Rides Gmbh Vorrichtung zur erzeugung von spezialeffekten

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101035079B1 (ko) * 2010-11-05 2011-05-19 김상호 탑승부의 자체 회전 및 전후진이 가능한 시뮬레이터
CN202154318U (zh) * 2011-07-21 2012-03-07 杭州佳合舞台设备有限公司 演出用观众椅

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6042382A (en) * 1996-11-20 2000-03-28 Halfhill; Robert Sustained G-force centripetal acceleration apparatus and method
US6634885B2 (en) * 2000-01-20 2003-10-21 Fidelity Flight Simulation, Inc. Flight simulators
GB2378687B (en) * 2001-08-17 2004-08-18 Trysome Ltd Motion arrangement
GB2474279B (en) * 2009-10-09 2011-12-21 Ansible Motion Ltd Mobile platform
KR101220787B1 (ko) * 2012-02-01 2013-01-09 씨제이포디플렉스 주식회사 4자유도 모션 장치
US9242181B2 (en) * 2012-12-03 2016-01-26 Dynamic Motion Group Gmbh Amusement park elevator drop ride system and associated methods
EP3074103B1 (en) * 2013-11-27 2020-03-18 Dynamic Motion Group GmbH Motion simulation system controller and associated methods
KR101485269B1 (ko) 2013-12-23 2015-01-21 씨제이포디플렉스 주식회사 4d 극장용 의자조립체의 구동장치
US10086299B2 (en) * 2014-08-15 2018-10-02 Universal City Studios Llc System and method for modular ride vehicles

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101035079B1 (ko) * 2010-11-05 2011-05-19 김상호 탑승부의 자체 회전 및 전후진이 가능한 시뮬레이터
CN202154318U (zh) * 2011-07-21 2012-03-07 杭州佳合舞台设备有限公司 演出用观众椅

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