KR200395431Y1 - 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구에 관한 것이다. 본 고안의 진동 감쇠 기구는 자유단을 가진 샤프트를 포함하며, 상기 샤프트와 상기 당구 큐스틱의 한 부분이 결합하여 축방향으로 강성을 띠는 구조체를 형성한다. 상기 샤프트는 목재보다 큰 밀도를 가진 진동흡수재로 구성되며, 상기 진동흡수재는 상기 샤프트의 자유단이 공을 칠 경우에 발생되는 상기 샤프트의 진동을 감소시킬 수 있다.

Description

당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구 {VIBRATION DAMPING FOR A CUE STICK}

본 고안은 당구 큐스틱에 관한 것이며, 보다 상세하게는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구에 관한 것이다.

당구를 칠 때 사용하는 당구 큐스틱의 기본 기능은 운동량(momentum)을 충돌하는 공에 효과적으로 전달하는 것이다. 일반적으로 당구 큐스틱은 목재로 구성되며, 이는 충격력(impact)이 당구 선수의 손까지 전달되는 조건에 영향을 줄 수 있다.

당구 선수가 특수한 그립(큐를 잡는 법)으로 회전 공(spin 또는 english)을 치려 할 경우, 당구 큐스틱의 자유단은 공의 비질량 중심위치를 맞추어야 한다. 이 때, 당구 큐스틱은 샤프트와 수직을 이루는 힘을 받게 된다. 특히, 당구 큐스틱의 샤프트(shaft)는 샤프트 버트(butt)보다 얇고 유연성(flexibility)을 갖고 있어, 상기 샤프트가 진동을 발생시킬 수 있으며, 이러한 진동은 공의 전진방향에 영향을 주게 된다. 따라서, 당구 선수는 회전 볼을 칠 경우, 반드시 이러한 현상을 바로 잡아야 한다. 이를 위하여, 당구 큐스틱은 바람직하게는 진동의 발생을 감소시킬 수 있는 것으로서, 당구 선수로 하여금 예상되는 회전 공을 칠 수 있도록 하여야 한다.

또한, 당구 선수는 당구 큐스틱이 단단해서, 공을 칠 때에 충분한 운동량을 큐스틱으로부터 공까지 전달하기를 희망한다. 더 나아가서, 당구 선수는 당구 큐스틱의 무게 분포(weight distribution)와 힘이 손까지 전달될 때의 상황이 일반 목재로 된 큐스틱과 같기를 희망한다. 목재가 아닌 재료로 만들어진 큐스틱이 있기는 하지만, 이러한 큐스틱은 목재로 이루어진 일부 큐스틱의 특성이 결여되어 있다. 특히, 어떤 재료는 오히려 당구 큐스틱에 비교적 큰 진동을 일으키기도 한다. 상기 재료가 큐스틱의 공을 치는 끝부분에 이용될 때 공의 진행방향을 바꿀 수 있다. 당구 큐스틱에 대량으로 경질의 비결합구조(non-structural)재료(예를 들면, 면)를 사용하면, 진동 감쇠의 효과를 이룰 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 큐스틱의 구조성(構造性)을 떨어뜨려 당구 선수가 공을 칠 때의 손의 감촉에 영향을 줄 수 있다.

일부 발명에서 진동 감쇠 작용을 가지는 당구 큐스틱은 축방향으로 전체가 강성을 띠는 샤프트(샤프트)로 구성되며, 상기 샤프트는 목재보다 큰 밀도를 가진 진동흡수재로 구성된다. 상기 진동흡수재는 또한 압전(piezoelectric)재료로 되어 있어, 밀도를 고려하지 않아도 된다. 상기 진동흡수재는 상기 샤프트가 공을 칠 때 발생되는 진동을 줄일 수 있다. 이와 같이, 상기 진동흡수재는 진동 감쇠효과를 제공할 뿐만 아니라, 큐스틱의 구조성에 미치는 영향이 비교적 작으므로, 큐스틱의 힘의 전달 성질에 미치는 영향 또한 비교적 작다.

상기 샤프트는 탈착가능한 방식으로 상기 당구 큐스틱의 다른 한 부분을 자신의 내부에 포함한다. 상기 진동 감쇠 기구에 이용될 수 있는 진동흡수재는 복합재료로 이루어 질 수 있으며, 섬유 또는 일부 종류의 다공질(cellular) 물질을 포함한다. 섬유의 방향은 대체로 어떤 특정방향(예를 들면, 샤프트의 장축방향과 평행함)을 따른다. 섬유배열의 유무를 막론하고, 모든 압전재료가 사용될 수 있다. 상기 진동흡수재는 샤프트의 버트단(butt end) 또는 샤프트의 중간 부분에 설치될 수 있고, 또한 상기 샤프트의 링형 부분 또는 중심 부분에 설치될 수 있다.

전술한 진동흡수재는 또한 진동 감쇠형 당구 큐스틱에 이용될 수 있으며, 상기 진동흡수재가 상기 샤프트에 사용되는가 여부를 제한할 필요가 없다.

본 고안의 구조 및 특징을 상세히 설명하기 위하여, 이하에서 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제1 실시예에 따른 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구는 자유단(116) 및 버트(117)로 구성된 샤프트(110), 상기 샤프트(110) 상에 씌워진 케이스(120), 및 진동흡수재(230)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(120)가 상기 샤프트(110)에 겹쳐 연결되면, 이들의 결합은 매끄러운 외측면(240)을 형성한다. 상기 샤프트(110)의 링형 표면에는 오목층(115)을 가지고 있어, 상기 케이스(120)와의 사이에 링형 공간을 형성한다. 상기 링형 공간에 설치되어 있는 상기 진동흡수재(230)는 상기 샤프트의 자유단(116)이 공을 칠 때 발생되는 진동을 줄일 수 있다.

상기 샤프트(110)는 목재로 제조되지만, 샤프트에 기타 재료를 포함하여도 여전히 본 고안의 범위에 해당할 수 있다. 마찬가지로, 상기 케이스(120)도 여러가지 재료로 제조될 수 있는 바, 예를 들어 에폭시(epoxy)수지, 페놀류(phenol) 또는 기타 복합재료에 담근 목재로 정밀한 외형을 구비하도록 만들어지지만, 감당할 수 있는 습도 또는 기타 환경 상황이 변화되지는 않는다.

상기 진동흡수재(230)는 시트(sheet)로 이루어질 수 있으며, 상기 샤프트(110)의 오목층(115)을 덮는다. 상기 케이스(120)는 상기 샤프트(110)의 버트(117)까지 미끄러져 들어가 상기 진동흡수재(230)를 고정시킨다. 기본적으로, 상기 진동흡수재(230), 상기 샤프트(110)와 상기 케이스(120)는 접착제 또는 기타 일반적으로 알려진 기술로써 고정되어 연결된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제2 실시예에 따른 상기 케이스(320) 및 샤프트(310)는 각각 나사산(330)을 구비하여 케이스(320)가 상기 샤프트(310) 상에 나사 결합되도록 한다.

진동 감쇠 기구에는 조인트(joint)를 설치함으로써 탈착가능한 방식으로 당구 큐스틱의 후단 또는 기타 부분에 연결될 수 있도록 한다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 샤프트에는, 상기 샤프트 버트(317) 안에 매립되고 분리가능한 방식으로 당구 큐스틱 후단(350)의 플러그(355)와 결합되는 삽입부재(360)를 포함한다. 서로 매칭되는 상기 샤프트와 후단은 전체가 축방향으로 강성을 띠게 형성하고, 축방향(340)으로 극히 작은 유연성만을 가진다. 상기 축방향의 강성은 상기 진동 감쇠 기구로 하여금 공을 칠 때 큐스틱이 충분히 제공할 수 있는 운동량을 유지시키고, 이 운동량을 축방향으로 공까지 전달할 수 있도록 한다. 상기 진동 감쇠 규스틱은 상기 후단에 고정되어 분리할 수 없는 당구 큐스틱으로 형성될 수 있다.

플라스틱 또는 여러가지 충전물을 구비한 복합재료와 같은 여러가지 재료가 본 고안의 진동흡수재에 이용될 수 있다. 예를 들면, 도자기섬유(미국 특허 번호 제5,827,797호 및 관련 특허에 개시된 바와 같이)는, 예를 들면 폴리머기 물질과 같은 매트릭스(matrix) 안에 매립 설치하여 수동 압전재료를 형성함으로써 상기 진동흡수재를 형성한다. 또한, 압전섬유(미국 특허 번호 제5,869,189호 및 관련 출원에 개시된 바와 같이)를 매트릭스 안에 넣음으로써 진동흡수재를 형성할 수도 있다. 이는 진동에너지를 능동적으로 수집하여, 재료 중 특정방향으로의 진동 흡수 기능을 수행한다(미국 특허 번호 제6,620,287호).

진동흡수재에 사용되는 섬유는 일치된 방향을 구성하여(즉, 상술한 섬유는 어떤 특정방향을 조준한다), 재료의 진동흡수가 이에 따라 방향성을 갖도록 한다. 본 고안에 있어서, 당구 큐스틱 일부분의 진동흡수재의 실(thread)은 대체로 큐스틱의 장축을 중심으로 340도와 평행된다. 이처럼, 섬유의 방향은 지름 방향에서의 큐스틱의 강성을 높임과 함께 진동을 줄일 수 있다.

예를 들면, 다공질 구조(벌집식 구조)와 같은 섬유 또는 기타 충전물에 이용되는 기타 종류의 복합재료도 압전재료를 제외하고 역시 진동흡수재에 이용될 수 있다.

전술한 압전재료와 같은 일부의 진동흡수재는 발포재료, 면 등 비결합구조 재료 및 기타 상기 샤프트(목재)보다 밀도가 낮은 재료와 비교할 때, 우수한 진동흡수성질을 갖고 있다. 따라서, 이러한 진동흡수재는 진동 감쇠를 제공할 수 있으면서, 부피가 크지 않으며, 당구 선수에게 예상되는 힘의 전달특성에도 영향을 미치지 않는다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 진동흡수재는 상기 샤프트의 버트에 위치하고 있고, 샤프트의 자유단(공을 치는 단부)과 멀리 떨어져 있다. 이러한 구조는 공의 비중심위치를 맞히는 경우에, 샤프트가 적게 구부러지도록 하는 장점을 갖고 있다. 예를 들면, 목재보다 밀도가 큰 진동흡수재(예를 들면, 전술한 압전재료)가 당구 큐스틱에 이용되어 페룰(ferrule)의 위치에 근접할 때, 상기 샤프트의 기계 성질은 오히려 당구 선수에게 영향을 줄 수 있는데, 이는 상기 샤프트의 기계 성질과 일반 목재의 샤프트가 차이가 있기 때문이다. 상기 진동흡수재가 샤프트에 가까운 샤프트 버트 또는 샤프트 중간 부분에 설치될 경우, 진동 감쇠 효과는 나타나지만 샤프트가 구부러지는 특성을 변화시키지는 않는다.

도 1 내지 도 3에 도시된 진동흡수재는 링형을 이루며 당구 큐스틱의 샤프트 안에 매립하고 있으나, 사실상 상기 진동흡수재가 반드시 링형을 이루도록 제한할 필요는 없다. 상기 진동흡수재는 어떤 형태로든지 당구 큐스틱에 공을 칠 때의 진동 감쇠 성능을 제공할 수 있다. 예를 들면, 상기 진동흡수재는 하나 또는 복수 개의 코어부(cored sections)로 구성되며, 당구 큐스틱 샤프트의 축방향을 따라 배열된다.

이 외에, 본 고안의 각 실시예에서 보여준 진공흡수재는 접힐 수 없는 당구 큐스틱 또는 복수개 부분으로 구성되지 않은 당구 큐스틱에 이용될 수 있다. 상기 진동흡수재는 상기 당구 큐스틱 중 상기 샤프트와 가까운 기타 부분에 설치되어 진동 감쇠 효과를 높일 수 있다. 예를 들면, 진동흡수재의 코어부는 당구 큐스틱의 손잡이(handle)에 설치되어 과다한 진동을 방지할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 고안의 제3 실시예의 진동 감쇠 기구의 단면도에서, 상기 진동 감쇠 기구(400)는 샤프트(410) 및 샤프트가 공을 칠 때 진동을 흡수하기 위해서 사용하는 진동흡수재(430)로 구성된다. 상기 진동흡수재(430)는 상기 샤프트 상에 피복되어 링형 부분을 형성한다. 케이스(420)는 상기 진동흡수재(430)와 상기 샤프트(410) 상에 겹치도록 한다. 상기 진동 감쇠 기구는 범용 샤프트 결합체(universal shaft fitting)를 구비하며, 범용 어댑터(universal adapter)(440) 및 삽입부재(insert)(447)로 구성된다. 상기 범용 어댑터(440)는 연장부(445)를 포함하며, 상기 연장부(445) 상에 나사산을 형성하여 상기 샤프트(410)의 샤프트 버트(415)와 결합된다. 상기 삽입부재(447)는 상기 범용 어댑터(440) 내부에 매립됨과 함께 고정 결합된다. 상기 삽입부재(447)는 암나사부를 형성하여 당구 큐스틱의 하나의 부재 상의 볼트와 분리가능한 방식으로 결합된다. 상기 진동 감쇠 기구와 상기 부재는 결합되어 축방향에서의 강체를 이룬다.

전술한 바와 같이, 상기 도면 및 설명은 단지 본 고안의 한 실시예일 뿐이다. 따라서, 본 기술의 당업자가 본 고안의 특징 범위에 따라 진행하는 균등 변경 및 첨가 등 수정은 모두 본 실용신안등록청구범위에 해당한다.

본 고안의 진동 감쇠 기구에 따르면, 샤프트의 자유단이 공을 칠 경우에 발생되는 샤프트의 진동을 감소시킬 수 있다

도 1은 본 고안에 따른 제1 실시예의 분해 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 제1 실시예의 조립 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 제2 실시예의 조립 단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 제3 실시예의 조립 단면도이다.

* 도면의 부호에 대한 설명

110: 샤프트 115: 오목층

116: 자유단 117: 버트

120: 케이스 230: 진동흡수재

240: 외측면 310: 샤프트

317: 버트 320: 케이스

330: 나사산 340: 축방향

350: 후단 355: 플러그

360: 삽입부재 400: 진동 감쇠 기구

410: 스핀들 415: 버트

420: 케이스 430: 진동흡수재

440: 범용 조인트 445: 연장부

447: 삽입부재

Claims (23)

1. 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구에 있어서,

   자유단을 구비한 샤프트, 및

   진동흡수재

   를 포함하며,

   상기 샤프트는 상기 당구 큐스틱의 한 부분과 결합되어 축방향으로 강성을 띠며,

   상기 진동흡수재는 밀도가 목재보다 크고, 상기 샤프트의 자유단이 공을 칠 때에 발생되는 상기 샤프트의 진동을 줄일 수 있는

   것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 샤프트는 분리가능하게 상기 당구 큐스틱의 한 부분과 결합되는 것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
3. 제1항에 있어서,

   상기 진동흡수재는 복합재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
4. 제3항에 있어서,

   상기 복합 재료는 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
5. 제3항에 있어서,

   상기 복합 재료는 다공질 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
6. 제3항에 있어서,

   상기 복합재료는 압전재료를 포함하며,

   상기 압전재료는 섬유를 포함하며,

   상기 섬유의 방향이 대체로 상기 샤프트의 장축방향을 따르는 것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
7. 제1항에 있어서,

   상기 진동흡수재는 상기 샤프트의 링형 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
8. 제1항에 있어서,

   상기 진동흡수재는 상기 샤프트의 코어부(cored section)를 형성하는 것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
9. 제1항에 있어서,

   상기 진동흡수재는 상기 샤프트의 버트에 위치되는 것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
10. 제1항에 있어서,

    상기 진동흡수재는 상기 샤프트의 중간 위치에 위치되는 것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
11. 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구에 있어서,

    자유단을 구비한 샤프트, 및

    상기 샤프트에 포함된 압전재료

    를 포함하며,

    상기 샤프트는 상기 당구 큐스틱의 한 부분과 결합되어 축방향으로 강성을 띠며,

    상기 압전재료는 상기 샤프트의 자유단이 공을 칠 때 상기 샤프트의 진동을 줄이는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
12. 제11항에 있어서,

    상기 압전재료는 섬유를 포함하며,

    상기 섬유의 방향이 대체로 특정방향을 따르는 것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
13. 제12항에 있어서,

    상기 압전재료의 섬유 방향은 대체로 상기 샤프트의 장축방향을 따르는 것을 특징으로 하는 당구 큐스틱의 진동 감쇠 기구.
14. 진동 감쇠형 당구 큐스틱에 있어서,

    축방향으로 강성을 가진 당구 큐스틱을 포함하며,

    상기 큐스틱은 밀도가 목재보다 큰 진동흡수재를 포함하며,

    상기 진동흡수재는 샤프트의 자유단이 공을 칠 때에 발생하는 샤프트의 진동을 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠형 당구 큐스틱.
15. 제14항에 있어서,

    상기 진동흡수재는 복합 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠형 당구 큐스틱.
16. 제15항에 있어서,

    상기 복합재료는 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠형 당구 큐스틱.
17. 제15항에 있어서,

    상기 복합재료는 다공성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠형 당구 큐스틱.
18. 제15항에 있어서,

    상기 복합재료는 압전재료로 이루어지며,

    상기 압전재료는 섬유를 포함하며,

    상기 섬유의 방향은 대체로 상기 샤프트의 장축방향을 따르는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠형 당구 큐스틱.
19. 제14항에 있어서,

    상기 진동흡수재는 상기 샤프트의 링형 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠형 당구 큐스틱.
20. 제14항에 있어서,

    상기 진동흡수재는 상기 샤프트의 코어부를 형성하는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠형 당구 큐스틱.
21. 진동 감쇠형 당구 큐스틱에 있어서,

    축방향으로 강성을 가지는 당구 큐스틱을 포함하며,

    상기 당구 큐스틱은 압전재료를 포함하며,

    상기 압전재료는 샤프트의 자유단이 공을 칠 때에 발생되는 샤프트의 진동을 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠 당구 큐스틱.
22. 제21항에 있어서,

    상기 압전재료는 섬유를 포함하며,

    상기 섬유의 방향은 대체로 특정방향을 따르는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠 당구 큐스틱.
23. 제22항에 있어서,

    상기 압전재료의 섬유 방향이 대체로 상기 샤프트의 장축방향을 따르는 것을 특징으로 하는 진동 감쇠 당구 큐스틱.