KR20180075462A - 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정확한 타격량을 측정할 수 있는 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정장치 및 측정방법을 위하여, 당구큐를 안착하는 안착부와, 상기 안착부에 안착된 당구큐에 충격을 가할 수 있는 충격시험부와, 충격에 의한 상기 당구큐의 이동속도를 측정할 수 있는 측정부를 포함하는, 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정장치 및 측정방법을 제공한다.

Description

당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정방법{Impact-energy measuring method at a tip of billiards cue shaft}

본 발명은 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.

일반적으로 당구 게임에서 당구 큐대 또는 큐(이하, "큐대"라 총칭한다.)를 사용하여 당구공을 타격하는데, 이러한 용도의 큐대는 통상적으로 길이가 긴 봉 형상으로서 당구공을 타격하는 상부대와 손잡이 부분인 하부대로 이루어진다.

전술한 바와 같은 구조로 이루어진 큐대로 사용자가 당구공을 타격할 때 한 손에는 브리지를 형성하여 상부대의 진행방향을 안내하고, 다른 한 손으로는 하부대를 잡고 당구공을 순간적으로 타격한다.

그런데 큐대로 당구공을 타격할 때 당구공에 가해지는 충격량은 사용자의 타격속도와 가해진 힘의 크기, 즉 충격량에 따라 당구공의 회전속도와 진행거리가 달라지게 되는데, 큐대로 당구공에 주는 타격량을 정확하게 측정하기 어려운 문제점이 있었다.

특허등록 제10-1410134호. (2014.06.13)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 정확한 타격량을 측정할 수 있는 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정장치 및 측정방법을 제공할 수 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 당구큐를 안착하는 안착부와, 상기 안착부에 안착된 당구큐에 충격을 가할 수 있는 충격시험부와, 충격에 의한 상기 당구큐의 이동속도를 측정할 수 있는 측정부를 포함하는, 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정장치가 제공된다.

상기 충격시험부는 아이조드 충격 시험기를 포함할 수 있다.

상기 안착부는 프릭션 프리 롤러를 포함할 수 있다.

상기 측정부는 고속카메라를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 당구큐에 충격을 가하여, 상기 당구큐에 전달된 에너지를 측정하는 단계와, 상기 당구큐의 이동속도를 측정하는 단계와, 상기 당구큐의 이동속도로부터 운동에너지를 계산하는 단계와, 상기 전달된 에너지와 상기 운동에너지를 비교하여, 상기 당구큐가 흡수한 에너지를 계산하는 단계를 포함하는, 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정방법이 제공된다.

상기 당구큐에 충격을 가하여, 상기 당구큐에 전달된 에너지를 측정하는 단계는, 아이조드 충격 시험기의 해머의 위치에너지를 측정하는 단계와, 상기 해머를 자유낙하시켜 상기 당구큐의 팁을 가격하는 단계와, 가격하고 난 후 상기 해머의 최대 위치에너지를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 당구큐를 연속사진촬영하여 이동속도를 측정할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 정확한 타격량을 측정할 수 있는 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정장치 및 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정장치 및 측정방법을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정장치 및 측정방법을 개략적으로 도시한 동작도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 당구큐(1) 팁에서의 타격충격성능 측정 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다. 그리고 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정 장치 및 측정 방법을 개략적으로 도시한 동작도이다.

본 실시예에 따르면 당구큐(1) 팁에서의 타격충격성능 측정 장치는 당구 경기 중에 당구큐(1)(cue)를 가지고 당구공을 타격할 때 그 충격성능을 간편히 측정하고자 한다. 당구큐(1)의 무게, 큐의 타격 또는 같은 무게일지라도 큐의 재질 등에 따라 당구공에 미치는 타격충격성능이 달라질 수 있는데 그 타격 충격량을 정확히 측정할 필요가 있다. 따라서 본 실시예에 따르면, 타격충격량을 정확하게 측정할 수 있는 측정 장치를 제공할 수 있다.

측정 장치는 안착부(10), 충격시험부(20) 및 측정부(30)를 포함한다.

안착부(10)에는 당구큐(1)가 안착될 수 있다. 구체적으로 안착부(10)에는 당구큐(1)가 이동 가능하게 안착되며 당구큐(1)가 이동할 때 마찰력 등의 저항을 받지 않도록 할 수 있다. 즉 당구큐(1)는 충격을 받아 안착부(10)에서 움직일 때, 충격에너지가 마찰손실이 되지 않도록 자유롭게 움직일 수 있다. 이러한 안착부(10)는 프릭션 프리 롤러를 포함할 수 있다.

충격시험부(20)는 예를 들어, 아이조드 충격 시험기를 포함할 수 있다. 물론 이에 한정하는 것은 아니다. 이하에서는 충격시험기는 아이조드 충격 시험기로 설명한다.

충격시험부(20)는 진자형 해머(21)와, 진자형 해머(21)의 회전각도, 위치에너지, 운동에너지 등을 측정하는 측정기(22)를 포함한다. 여기서 아이조드 충격 시험기는 기존과 동일하거나 유사하므로 상세한 설명을 생략한다.

여기서 안착부(10)는 진자형 해머(21)가 회전되어 최하점에 위치하였을 때, 진자형 해머(21)가 안착된 당구큐(1)를 가격하도록 위치할 수 있다. 따라서 안착부(10)는 충격시험부(20)의 하부 또는 진자형 해머(21)의 최하점에 인접하게 배치되어 있다.

측정부(30)는 당구큐(1)의 이동속도를 측정할 수 있다. 예를 들어 측정부(30)는 고속카메라 및 연산부(미도시)를 포함한다. 따라서 측정부(30)는 당구큐(1)의 이동을 연속적으로 촬영하고, 이를 바탕으로 당구큐(1)의 속도를 연산하여 측정할 수 있다. 물론 이에 한정하는 것은 아니며, 측정부(30)는 적외선 카메라나 센서 등을 포함할 수도 있다.

이하에서 측정방법을 설명한다. 이하에서 각 단계는 시계열적으로 배치될 수도 있지만, 동시에 수행 가능하거나 순서가 바뀌어도 가능한 단계들은 변경될 수도 있다.

당구큐(1)를 안착부(10)에 안착시킬 수 있다. 이때, 당구큐(1)의 팁의 위치는 이동하는 진자형 해머(21)의 최하점이 될 수 있다. 또한, 당구큐(1)를 진자형 해머(21)에 의한 충격이 작용하는 방향(진자형 해머(21)의 회전에 따른 접선방향)으로 일직선이 되도록 당구큐(1)를 배치할 수 있다.

당구큐(1)에 충격을 가하여 당구큐(1)에 전달된 에너지를 측정할 수 있다.

예를 들어, 진자형 해머(21)를 일정 높이에서 자유낙하시켜 당구큐(1)에 충격을 가할 수 있다. 구체적으로 아이조드 충격 시험기의 진자형 해머(21)의 위치에너지를 측정한다. 그리고 진자형 해머(21)를 자유낙하시켜 당구큐(1)의 팁을 가격한다. 그 다음 당구큐(1)를 가격한 진자형 해머(21)의 최대 위치에너지를 측정한다.

그리고 당구큐(1)에 전달된 에너지를 측정한다. 구체적으로 헤머의 자유낙하 전의 위치에너지와, 타격 후 헤머의 최대 위치에너지의 차이가 당구큐(1)에 전달된다. 여기서 당구큐(1)에 전달된 에너지를 충격시험부(20)를 이용하여 측정한다. 구체적으로 진자형 해머(21)가 당구큐(1)의 팁에 충격을 가하고 남는 에너지는 위치에너지로 변환되어 측정기(22)에서 표시된다. 즉, 전달된 에너지와 타격 후의 위치에너지의 합이 자유낙하 전의 위치에너지가 된다.

그리고 당구큐(1)의 이동속도를 측정한다. 예를 들어, 측정부(30)을 이용하여 당구큐(1)의 이동속도를 측정한다. 구체적으로 측정부(30)는 연속사진촬영을 통해 일정한 시간 간격으로 당구큐(1)의 이동속도를 측정한다.

그리고 당구큐(1)에 전달된 에너지 중 일부 에너지는 당구큐(1)에 흡수되고, 나머지 에너지는 당구큐(1)가 속도를 가지고 튕겨 나가는 운동에너지로 변환된다. 여기서 측정부(30)는 당구큐(1)의 이동 속도를 측정하고, 이동 속도를 이용하여 운동에너지를 계산한다.

구체적으로 측정부(30)는 연속사진촬영을 통해 일정한 시간 간격으로 당구큐(1)의 이동속도를 측정하고, 이동속도 또는 이동속도의 변화와 당구큐(1)의 무게 등을 고려하여 당구큐(1)의 운동에너지를 계산한다.

그리고 전달된 에너지와 운동에너지를 비교하여 당구큐(1)가 흡수한 에너지를 계산한다. 예를 들어, 당구큐(1)가 흡수한 에너지는 전달된 에너지에서 운동에너지를 차감하여 계산한다. 여기서 정지해 있는 당구큐(1)에 진자형 해머(21)로 타격을 하는 것은 정지해 있는 당구공을 당구큐(1)로 타격하는 것과 반대이지만 상대적으로 같은 상황으로 볼 수 있다. 따라서 본 실시예에 따르면 타격량을 정확하게 측정할 수 있다. 즉, 운동에너지와 타격량은 동일할 수 있다.

이러한 방법으로 당구큐(1)로 공을 타격했을 때의 공이 받는 타격충격량 및 당구큐(1)가 흡수한 에너지를 구하여, 기존 방법인 가속도계 사용 방법과는 달리 간단한 구성으로 타격량을 정확하게 측정할 수 있다.

간단한 세팅과 시험방법으로 당구큐(1)에 의해 당구공에 미치는 타격충격량과 이때 당구큐(1)에 흡수되는 에너지를 구할 수 있다. 따라서 당구큐(1)를 설계하고 제작하는 곳에서는 활용 가능하다.

구체적으로 아래 표와 같이 충격전달에너지, 타격에너지 및 당구큐(1)가 흡수한 에너지를 산출할 수 있다.

	당구큐 무게, wt(gr)	pendulum hammer의 충격전달 에너지*, EI (gr.cm)	hammer 충격에너지 중공에 미친 타격에너*, ES (g.cm)	hammer 충격에너지 중 당구큐가 흡수한 에너지*, ES (g.cm)
당구큐 #1	554.7	30,532	13,139	17,392
적용 당구큐		28,506	15,348	13,158

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1: 당구큐 10: 안착부
20: 충격시험부 30: 측정부

Claims (2)

1. 안착부(10)의 프릭션 프리 롤러에 이동가능하게 안착되고 진자형 해머(21)의 최하점에서의 접선방향에 일직선이 되게 당구큐(1)가 배치되며, 상기 진자형 해머(21)가 회전되어 상기 진자형 해머(21)의 최하점에 위치되는 상기 당구큐(1)의 팁을 타격한 경우에 상기 진자형 해머(21)의 타격 전 위치에너지와 상기 진자형 해머(21)의 타격 후 최대 위치에너지 차이로부터 상기 당구큐(1)에 전달된 에너지를 측정하는 단계;
   측정부(30)를 통해 상기 진자형 해머(21)가 상기 당구큐(1)를 타격한 직후 상기 당구큐(1)의 이동속도를 측정하여 상기 당구큐(1)의 운동에너지를 계산하는 단계; 및
   상기 당구큐(1)에 전달된 에너지와 상기 당구큐(1)의 운동에너지 차이로부터 상기 당구큐(1)가 흡수한 에너지를 계산하는 단계를 포함하는 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 측정부(30)는,
   상기 당구큐(1)에 대향되게 배치되어 상기 당구큐(1)를 일정 시간간격으로 연속사진촬영하는 고속카메라; 및
   상기 고속카메라에서 일정 시간간격으로 연속촬영한 사진으로부터 상기 당구큐(1)의 이동속도를 계산하는 연산부를 포함하는 당구큐 팁에서의 타격충격성능 측정방법.

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