KR20180038474A - 핸드 스윙 구현을 위한 스포츠 또는 연습 훈련 장치 - Google Patents

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Abstract

장치 내에서 연장되어 내부 체적을 정의하는 비어있는 몸체와 이동 방향을 따라 연장된 통로를 가지는 슬라이드 가능한 질량체를 포함하는 손에 쥐고 쓸 수 있는 스포츠 또는 훈련 연습 장치(도 6)로, 대안적으로, 공기가 흐르도록 하는 하나 또는 그 이상의 통로들을 포함하는 슬라이드 가능한 질량체는 슬리브 하우징 및/또는 배트 단부에 수용된다. 슬라이드 가능한 질량체는 내부 체적 또는 추가된 슬리브 내에 포함되고, 비어있는 몸체 또는 슬리브의 내주에 접촉한다. 사용자가 장치를 스윙할 때, 장치의 관성 모멘트는 스윙 구조 및/또는 타이밍이 개선되도록 변화한다.

Description

핸드 스윙 구현을 위한 스포츠 또는 연습 훈련 장치
본 출원은 2013년 12월 30일에 출원되어 현재 미국 특허 제9,095,739호인 미국 비-가특허출원(non-provisional patent application) 제14/143,804호, 2014년 7월 11일에 “훈련 배트(Training Bat)”라는 명칭으로 출원된 미국 일부 계속 출원(continuation-in-part) 제14/329,590호 및 2015년 8월 3일에 “핸드 스윙 구현을 위한 스포츠 또는 연습 훈련 장치(Sports or Exercise Training Device for Hand-Swung Implements)”의 명칭으로 출원된 미국의 일부 계속 출원 제14/817,130호의 출원일의 이익을 주장하며, 이들의 모든 내용들은 본원에 참고로 인용된다.
본 발명은 운동, 스포츠를 위한 훈련 장치에 일반적으로 관련되며, 보다 자세하게는 야구/소프트볼 배트, 라켓, 골프 클럽 등의 스윙 타이밍, 파워 및/또는 메카닉스 등의 훈련 구현물에 관한 것이다.
원통형 또는 구형 정지된 무게를 가지는 훈련용 배트들, 라켓들, 골프 클럽들 등은 잘 알려져 있다. 일 예로, 많은 야구 훈련용 배트는 일차적으로 강도(strength)를 형성하거나 또는 타자의 완벽한 스윙 테크닉을 연습하고 완성시키기 위해 사용되는 “도넛(donuts)”또는 다른 무게 추와 연관성이 있다. 그러한 구조들은 일반적이지 않은 무게 분포를 가지는 배트(bat) 뿐만 아니라 배트 표면 또는 배트 내에 탈부착 가능하거나 이동 가능한 무게추를 포함한다.
예를 들어, 미국 특허 제514,420호는 충격력 배가 장치가 제공된 배트를 개시한다. 충돌 장치는 복수의 가중된 구형 볼(spherical ball)이 자유롭게 움직일 수 있는, 배트의 타격 단부 내에 형성된 연장된 중공 통로를 포함한다. 폐쇄 플러그는 통로를 폐쇄하는 배트의 타격 단부에서 나사식으로 수용되고 통로 내에 가중된 볼을 가둔다. 다른 실시 예에서, 긴 원통형 슬라이딩 추는 구형 볼을 대체한다. 의도된 기능은 원심력이 추 부재들을 타격 단부와 이격된 통로 단부에서 타격 단부쪽 바깥 방향으로 밀어냄에 따른 배트 특성 변화에 의해 제공된다.
다른 예는 야구 연습을 위한 중공 내부에 연장된 종방향 로드(rod)가 지지되는 연습용 배트를 설명하는 미국 특허 제3,578,801호를 포함한다. 챔버는 연장된 로드의 일부분을 따라 연장되고 그 위에 슬라이드 가능한 웨이트를 지지한다. 배트가 스윙하는 동안, 원심력은 웨이트를 배트의 타격 단부를 향해 외측으로 움직인다.
상기한 장치들은 그것들이 목적하는 의도에 유용하나, 끊임없이 개선된 연습 및 훈련 장치에 대한 당 업계의 계속적인 요구가 남아있다.
본 개시는 일반적으로 내부 체적을 한정하는 중공 몸체를 갖는 배트, 라켓 또는 클럽과 같은 연습 장치에 관한 것이다. 내부 체적은 이동 방향으로 슬라이드 가능한 질량체을 통해 연장되는 통로를 갖는 슬라이드 가능한 질량체를 포함한다. 또한, 상기 슬라이드 가능한 질량체는 상기 장치의 내부 체적 내에 포함되며, 상기 장치의 내주와 접촉하거나 또는 상기 장치 내의 슬리브 내부에 있을 수 있어, 스윙 동작 중에 상기 내주를 따라 슬라이드 가능하게 접촉할 수 있다.
슬라이드 가능한 질량체는 변화하는 (동적) 관성 모멘트 (MOI)를 의미한다.따라서, 실시예들은 각각의 단부 또는 통로 내 상이한 직경을 갖는 질량체 내의 통로를 포함할 수 있으며, 이에 의해 관성의 변화율 (즉, 동적 MOI에 대한 제어 메커니즘)을 제어하는 방법을 제공한다.
관성 모멘트는 질량이 회전 중심에서 더 멀리 위치함에 따라 변한다. 다음의 관계식은 이러한 효과를 기술한다:
I = 관성 모멘트 = 배트의 관성 모멘트(I bat) + 슬라이더 질량과 회전 중심으로부터의 거리의 제곱(r2)을 곱한 값. 따라서, I total = I bat + 슬라이더 질량 x r2,여기서 r은 증가한다.
본 발명의 다양한 다른 목적 및 장점은 하기의 명세서의 설명으로부터 명백해질 것이다. 따라서, 전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 바람직한 실시 예의 상세한 설명에서 충분히 설명되고 특히 청구 범위에서 지적된 특징을 포함한다. 그러나, 그러한 설명은 본 발명이 실시될 수 있는 다양한 방법 중 일부만을 개시한다.
도 1은 본 발명의 배트용 슬라이드 가능한 질량체 실시예의 정면 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 배트용 슬라이드 가능한 질량체 실시예의 후면 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 슬라이드 가능한 질량체 실시예의 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 슬라이드 가능한 질량체 실시예의 배면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 배트 실시예의 측면도이다.
도 6은 도 5에서 도시된 실시예의 라인 A-A를 따라 취해진 단면도를 도시한다.
도 7은 도 6에 도시된 슬라이드 가능한 질량체의 확대 단면도를 도시하고 원 B로 정의된 영역을 따라 취해진 것이다.
도 8은 슬라이드 가능한 질량체의 다른 실시예를 도시한다.
도 9는 도 8의 슬라이드 가능한 질량체와 액세서리 슬리브를 이용하는 배트의 단면도를 도시한다.
도 10은 배트 구현예를 도시한다.
도 11은 도 10의 A-A 단면을 도시한다.
도 12는 훈련 장치의 손잡이 및 넥(neck) 부분을 도시한다.
도 13은 도 12의 A-A 단면을 도시한다.
도 14는 도 13의 상세도 (B)를 도시한다.
도 15는 도 13의 상세도 (C)를 도시한다.
도 16은 슬라이드 가능한 질량체를 도시한다.
도 17은 또 다른 슬라이드 가능한 질량체의 실시예를 도시한다.
도 1 내지 도 4 및 도 6을 참조하면, 이동 방향(M)을 따라 질량체를 통해 연장되는 통로(4)를 갖는 슬라이드 가능한 질량체(2)가 도시되어 있다. 슬라이드 가능한 질량체(2)는 일반적으로 원통형이고 (계란형 및 다른 형상도 가능하다) 목적하는 무게의 양에 따라 강철 또는 알루미늄과 같은 금속 재료로 만들어진다. 도면에 도시되지는 않았지만, 배트(bat)의 느낌(feel)과 무게의 양을 맞춤 제작하기 위하여 하나의 슬라이드 가능한 질량체 대신 하나 이상의 질량체(2)가 포함되거나 쌓을 수 있거나(stackable) 또는 내포된(nesting) 질량체가 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 슬라이딩을 돕기 위한 코팅 또는 윤활제가 질량체(2) 및/또는 배트의 내부 표면에 사용될 수 있다.
질량체(2)는 부드러운 슬라이딩 운동을 제공하기 위해 바람직하게는 하나 이상의 실(seal, 8)을 포함하는 외부 표면(6)을 포함한다. 예를 들어, 질량체의 각 단부에 근접하고, 질량체(2)의 주변를 따라 배치된 한 쌍의 실들이 사용 가능하다. 완성된 훈련 배트에서, 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이며, 실(들)(8)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 배트의 내주 둘레와 접촉하며, 나일론 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE, polytetrafluoroethylene)과 같이 배트의 내부 표면에 대하여 미끄럼 운동이 허용되는 재료로 제조될 수 있다. 실(들)은 구조적으로 고리 형태(anular)로 도시되어 있지만, 배트의 내주와 접촉하면서 질량체(2)가 미끄러질 수 있는 임의의 다른 구성이 사용될 수 있다.
슬라이드 가능한 질량체(2)를 통해 연장된 통로(4)는 바람직하게는 질량체 각 단부에서 상이한 직경을 가지며, 예를 들어, 도 3 및 도 4에서 각각 직경(10) 및 직경(12)을 가진다. 상이한 직경의 개구부는, 도 6에 예시된 바와 같이, 질량체(2)를 통해 미리 설정된 거리만큼 연장 될 수 있고, 이에 따라 통로가 상이한 직경을 가진다. 통로에 대해 상이한 직경을 가짐으로써, 질량체 (2)에 대한 운동 속도가 보다 정확하게 제어될 수 있고, 스윙 동작 동안 상이한 효과를 유도한다. 예를 들어, 스윙이 시작될 때 질량체가 회전 중심에 가까이 있는 경우, 작은 관성은 제어 및 향상된 배트의 각 가속(angular accelation)을 제공한다. 구심 가속에 의한 힘의 영향으로 질량체는 밖으로 미끄러진다. 구멍(orifice)은 배트와 볼의 충돌시 스위트 스폿(sweet spot, 탄성 중심)의 위치를 최적화할 수 있도록 배트의 끝 부분을 향해 질량이 이동하는 속도를 제어하는 방법 및 질량체가 바깥으로 더 이동함에 따라 스윙의 팔로우 스루(follow through)에 도움을 주는 증가한 관성을 제공한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 위에서 설명된 슬라이드 가능한 질량체를 활용한 본 발명의 배트(20)가 도시된다. 배트는 질량체(2)의 정지체로 기능할 수 있으며 고무 또는 이와 유사한 물질로 형성된 엔드 캡(end cap, 24)으로 정점이 형성되고, 상대적으로 굵은 배럴 부(barrel portion, 22)와 접합 또는 손잡이 테이퍼 부(26) 및 손잡이 부(28)를 포함한다. 목적하는 특징과 슬라이드 가능한 질량체(2)를 교환하거나 변경함에 따라 서로 다른 배트 스타일들을, 엔드 캡과 함께 또는 엔드 캡 없이, 사용할 수 있다.
이 실시예에 도시된 슬라이드 가능한 질량체는 슬라이드하는 내주(30) 및 엔드 캡 (24)을 제외하고는 배럴 부(22) 내의 임의의 구조와 접촉하지 않는다(다른 실시 예는 엔드 캡을 갖지 않을 수도 있지만, 질량체는 배럴 부(22)의 단부와 접촉한다). 따라서, 배트 사용자가 스윙하는 동안, 질량체(2)는 공기가 통로(4)를 통과함에 따라 M을 따라 배트 끝단/ 엔드 캡쪽으로 움직일 것이다.
본 발명에 따른 배트의 메커니즘에 대한 다음의 설명이 제공되나, 이는 본 개시를 임의의 특정 작용 메카니즘으로 제한하고자 하는 것이 아니다. 슬라이드 가능한 질량체(2)는 스윙을 시작하기 전 감소된 초기 MOI(Momentum Of Inertia, 관성 모멘텀)로 동적 MOI를 제공한다. 배트를 휘두르는 동작에서, 구심 가속이 배트에 작용하여 슬라이드 가능한 질량체의 위치를 변화시켜, 스윙이 진행됨에 따라 MOI가 증가한다.
환언하면, 스윙 시작시 감소된 MOI는 타자에게 높은 스윙 속도와 함께 공 접촉점에 대한 제어를 제공한다. 스윙의 이후 부분에서 증가된 MOI에 의하여 배트 사용자에게는 공과 배트의 접촉이 완료된 후의 팔로우 스루(follow through)가 훈련된다.
관성 모멘텀은 물체의 각 회전 속도(angular rotation velocity) 변화에 대한 동체의 저항을 측정할 수 있는 물리적 특징이다. MOI는 ,전체 질량과 같은, 작은 개별 질량 입자 그룹을 정의하고 지정된 회전축에서 질량 입자(mi)의 거리(rj)를 정의하여 수행된다. 이어서 MOI는
Figure pct00001
로 연산될 수 있으며, N은 이산 입자의 총 개수이고, 첨자 p는 회전축이 통하여 이동하는 점이다. 따라서, 본 발명의 방망이는 방망이의 단부에서 공기의 폐쇄된 체적을 향하는 구심 가속에 기인한 질량체의 운동에 의해 작용한다. 슬라이드 가능한 질량체는 더 높은 압력으로 더 작은 부피로 공기를 압축하여 공기가 질량체의 중심을 통과하는 통로를 통해 흐르게 한다. 통로는 슬라이더 이동 속도에 대한 제어 메커니즘을 제공하는 흐름을 제한하고, 따라서 MOI의 변경을 제한한다. 결과적으로, 스윙 다이내믹은 서로 다른 타자의 강도 및 기타 속성에 맞게 사용자 정의될 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 배트 및 부속 슬리브 내부에서 사용하기 위한 슬라이드 가능한 질량체의 다른 실시예를 도시한다. 금속과 같은 임의의 강성 재료로 제조될 수 있으나, 우레탄과 같은 탄성 재료로 제조되는 것이 바람직한, 일반적으로 원통형인 슬리브(40)는 배럴 부분(22)의 내면(30) 내에 중첩되도록(nested) 배트 내부에 추가될 수 있다.
슬리브는 배럴 부분(22)에 대한 파임이나 손상이 질량체의 미끄럼 운동을 방해하지 않도록 슬라이드 가능한 질량체가 수용되는 추가적인 채널을 제공한다.
슬리브(40)는 슬라이드 가능한 질량체(44)가 구멍을 향해 이동함에 따라 슬리브로부터 공기가 방출될 수 있는 구멍(42)을 포함할 수 있다. 슬라이드 가능한 질량체의 이러한 실시 예에서, 통로(50)는 질량체(44)를 통과하여 질량체의 이동 중에 공기 전달을 가능하게 하며, 추(46)는 나사부(48) 내에 제거 가능하게 부착된다. 추(46)는 사용자의 선호도에 따라 다른 무게의 추를 사용하기 위한 사용자의 선호도에 따라 탈거 가능하다.
도 9는 도 8로 도시된 슬라이드 가능한 질량체와 슬리브를 사용하는 배트의 단면도이다. 테이퍼 된 원추 형태와 무게 추(46)의 길이로 인해, 이는 배트의 테이퍼 부(26) 내로 돌출하고 심지어 배트에 따라 핸들 부(28)의 단부에 도달 할 수 있다. 따라서, 슬라이드 가능한 질량체(44) 및 부가된 추(46)가 손잡이로부터 엔드 캡(24)까지 거의 배트의 길이만큼 이동함에 따라 사용자는 개선된 스윙 동작을 경험할 수 있다.
배트(20) 및 슬리브(40)는 엔드 캡(24) 및 핸들 부분(28)이 슬라이딩 가능한 질량체(44)의 운동을 멈추도록 슬리브(40) 내에 포함되도록 설계될 수 있지만, 슬라이딩 가능한 질량체(44)가 내부에 수용되고 슬리브는 슬리브와 상기 배트의 내부면(30) 사이에 공간을 두고 위치하도록 슬리브(40)의 둘레 주위의 개구에 끼워지는 엔드 피팅(52, 예를 들어 플러그) 및 54 (예를 들어 쇠고리)를 포함할 수 있다. 엔드 피팅은 추가적 요소이거나, 슬리브와 함께 일체 구성으로 형성될 수 있다.
추가적으로, 비어있는 내부를 가지는 배트와 제거 가능한 엔드 캡, 비어있는 내부에 포함되도록 구성된 원통형 슬리브 및 슬리브 내에서 슬라이드 가능한 질량체를 포함하는 키트(kit)가 제공될 수 있다. 탈착 가능한 추들, 엔드 피팅 및 다른 악세서리들이 추가될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 내부 체적을 정의하는 비어있는 몸체와 슬라이드 가능한 질량체(62)를 포함하는 스포츠 또는 운동 훈련 장치(60)(배트, 라켓 또는 골프 클럽과 같이 한 손 또는 두 손으로 회전되는 기구에 구현 될 수 있는)가 도시되어 있다.
이 실시예에서 비어있는 몸체는 손잡이 단부에 위치하는 자석(64, 장치(60)의 테이퍼링 단부로 도시됨) 및 자석(64)에 대한 자기 인력을 통해 상기 슬라이드 가능한 질량체(62)를 안착시키도록 구성된 자석 부분을 포함하는 슬라이드 가능한 질량체(62)를 포함한다. 슬라이드 가능한 질량체(62)를 자석(64)에서 해제하기 위해 사용자는 스윙 힘을 가한다.
슬라이드 가능한 질량체(62)는 제1 단부와, 제2 단부를 가지는 원통형 슬리브(66) 내에 포함되어 움직인다. 일반적으로, 원통형은 다각형 및 원통(예를 들어 팔각형 슬리브)에 가까운 다른 형태를 포함하도록 정의된다. 일반적으로 원통형 슬리브(66)는 비어있는 몸체의 내주(68)와 내포된 배열로 되어 있고, 예를 들어 복수의 지주(strut, 70)에 의해 중첩 배치로 유지된다.
도 12 내지 15에서 도시된 바와 같이, 훈련 장치(71)는 지주(76)에 의해 내주(74)와 내포된 배열로 배치된 슬리브(72)를 갖는 중공 내부 체적을 특징으로 한다. 슬리브(72)는 슬리브의 각 단부에 인접하여 배치된 개구부의 쌍(78, 80)을 더 포함한다. 슬리브 내부의 슬라이드 가능한 질량체(82)가 보다 신속하게 핸들 단부로 복귀할 수 있도록 장치(71)의 더 큰 개구가 핸들 단부(81)에 인접하여 위치하는 것이 바람직하다. 대안적으로, 한 쌍의 개구는 배트 단부(예를 들어, 엔드 캡(84)의 개구(85)) 및 슬리브의 대향 단부(예컨대, 개구(78))에 있을 수 있다.
지주(76)들에 의하여 슬라이드 가능한 질량체(82)는 일반적으로 원통형 슬리브의 내표면과 장치의 엔드 캡(84)을 제외하고는 비어있는 몸체 내의 다른 구조와 접촉이 이루어지지 않는다.
나아가, 도 16 및 도 17로 도시된 바와 같이, 슬라이드 가능한 질량체(90)은 각 단부에서 서로 다른 개구의 직경을 가지는 길이 방향의 통로(92)를 포함하거나, 슬라이드 가능한 질량체(94)는 질량체(94)가 슬라이드할 때 공기의 배출을 위한 슬릿 또는 노치(98)를 형성하는 통로를 외부 층(96)에 가질 수 있다. 대안적으로, 노치(98)는 추가된 외부 층이 아닌 슬라이드 가능한 질량체(94)의 주위에 포함될 수 있다.
설명된 세부 사항 및 구성 요소의 다양한 변경은 본 명세서에 기술되고 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 원리 및 범위 내에서 당업자에 의해 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 본원에서 가장 실용적이고 바람직한 실시 예로 여겨지는 것으로 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 범위 내에서 본 발명의 범위 내에서 이탈이 가능하다는 것은 잘 알려져 있으며, 상세한 설명에 제한되지는 않는다. 임의 및 모든 동등한 프로세스 및 제품을 포함하도록 특허 청구 범위의 전체 범위에 부여되어야 한다.
2: 질량체 4: 통로
6: 외부 표면 8: 실
10: 직경 12: 직경
20: 배트 22: 배럴 부
24: 엔드 캡 26: 테이퍼 부
28: 핸들 부 30: 내부 면
40: 슬리브 42: 구멍
44: 질량체 46: 추
48: 나사부 50: 통로
52: 엔드 피팅 54: 쇠고리
60: 운동 훈련 장치 62: 질량체
64: 자석 66: 슬리브
68: 내주 70: 지주
71: 훈련 장치 72: 슬리브
74: 내주 76: 지주
78: 개구 80: 개구
81: 핸들 단부 82: 질량체
84: 엔드 캡 85: 개구

Claims (7)

  1. 사용자가 한 손 또는 두 손으로 휘두르는 스포츠 또는 훈련 장치로, 상기 장치는:
    내부 체적을 정의하는 비어있는 몸체; 및
    슬라이드 가능한 질량체를 포함하며,
    상기 슬라이드 가능한 질량체는, 제1 단부 및 제2 단부를 가지는 일반적으로 원통형인 슬리브 내에 포함되어 슬라이드하며, 상기 일반적으로 원통형인 슬리브는 상기 비어있는 몸체의 내주와 내포되어 배열되고, 상기 슬리브는 각 슬리브의 단부에 인접하여 위치하거나 장치의 단부 및 슬리브의 반대 단부에 위치하는 한 쌍의 개구를 포함하며, 상기 한 쌍의 개구 중 어느 하나는 다른 하나 보다 큰 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일반적으로 원통형인 슬리브는 복수의 지주(strut)들에 의하여 중첩 배치로 유지된다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이드 가능한 질량체는 상기 일반적으로 원통형인 슬리브의 내부 표면 및 상기 장치의 엔드 캡(end cap) 또는 상기 슬리브의 엔드 피팅(end fitting)을 제외하고, 상기 비어있는 몸체 내의 어떠한 구조와도 접촉하지 않는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    손잡이 단부(handle end) 에 자석이 배치되고,
    상기 슬라이드 가능한 질량체는 자석에 대한 자기 인력을 통해 상기 슬라이드 가능한 질량체를 안착 시키도록 구성되는 자석부분을 포함하는 장치.
  5. 사용자가 한 손 또는 두 손으로 휘두르는 스포츠 또는 훈련 장치로, 상기 장치는:
    상기 훈련 장치 내의 내부 체적을 정의하는 비어있는 몸체; 및
    상기 슬라이드 가능한 질량체를 통하여 이동 방향으로 연장된 통로를 가지는 슬라이드 가능한 질량체를 포함하며,
    상기 슬라이드 가능한 질량체는 상기 내부 체적에 포함되며,
    상기 이동 방향으로 연장된 통로는 상기 질량체의 각 단부에서 서로 다른 직경을 가지는 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비어있는 몸체는 상기 장치의 혼잡이 단부에 배치된 자석을 포함하고,
    상기 슬라이드 가능한 질량체는 상기 슬라이드 가능한 질량체를 자기 인력을 통하여 상기 자석에 안착시키고, 상기 사용자에 의하여 스윙 힘의 제공에 상기 슬라이드 가능한 질량체를 상기 자석에서 탈착시키는 자석 부분을 포함하는 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 슬라이드 가능한 질량체는 상기 내부 체적의 내부 표면 및 상기 장치의 엔드 캡을 제외하고 상기 비어있는 몸체 내부의 다른 구조물과 접촉이 없는 장치.








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