KR20200133934A - 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시뮬레이션 장치용 조작페달시스템에 관한 것으로서, 바디에 나란하게 설치되는 복수의 크랭크샤프트; 상기 복수의 크랭크샤프트에서 좌측의 단부들 및 우측의 단부들을 동시에 편심되게 힌지 연결하고, 좌측과 우측의 힌지부분은 크랭크샤프트 중심에 대하여 대칭을 이루도록 구성하는 좌우 한 쌍의 연동링크; 및 상기 각 연동링크에 장착되어서 상기 크랭크샤프트를 회전시키는 좌우 한 쌍의 조작페달;을 포함하여 이루어지는 특징이 있다.

Description

페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템{Crank system for crank pedal type simulation device}

본 발명은 예컨대 게임 등과 같은 가상현실 속 플레이 대상(이하 "캐릭터"라 칭함)의 각종 모션(motion)을 제어하기 위한 시뮬레이션(simulation) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유저(user)가 양 발을 회전함에 따라 캐릭터가 보행하도록 된 페달형 시뮬레이션 장치에서 유저가 양 발을 올려 놓고 캐릭터의 각종 모션을 조작할 수 있는 조작페달이 유저의 다리운동으로 회전하는 동안 항상 수평상태를 유지할 수 있어 조작페달을 매우 안정적으로 정확하게 조작할 수 있도록 된 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템에 관한 것이다.

컴퓨터 프로그램에 의해 생성된 가상의 공간을 무대로 한 각종의 가상현실 게임이 널리 애용되고 있으며, IT(information technology) 산업의 급속한 발달과 함께 초고속 인터넷의 보급이 확대되면서 오프라인을 넘어 온라인을 통한 가상현실 게임 이용에 급격한 활성화를 가져와 누구나 간편하게 즐길 수 있는 하나의 문화로 자리잡고 있다.

이를 바탕으로 컴퓨터 프로그램을 이용한 게임 산업은 비약적인 발전을 거듭하는 추세에 있고, 그 종류도 각종 전투 시뮬레이션 게임이나 스포츠 시뮬레이션 게임, 비행 또는 항해 시뮬레이션 게임 및 모터사이클이나 자동차 경주 시뮬레이션 게임 등에 이르기까지 매우 다양하고 광범위한 영역을 아우르고 있어 유저는 자신의 취향에 따라 적합한 게임을 선택하여 즐길 수 있다.

그런데, 이와 같은 게임은 기본적으로 디스플레이 장치를 포함한 PC 또는 게임기를 구비한 상태에서, 대부분 고정된 상태로 화면을 주시하면서 조이스틱(joy stick)과 버튼을 이용하여 조작하거나 컴퓨터의 키보드와 마우스를 이용하여 조작하는 것이 일반적이다.

따라서 게임 속 캐릭터의 행동모션을 포함한 모든 행위가 단순히 이를 플레이 하는 유저의 손조작에 의해 이루어지기 때문에 현실감이 크게 떨어질 수밖에 없다. 이로 인해 많은 노력과 비용을 들여 개발한 게임이 흥미반감으로 유저로부터 외면 받는 경우도 빈번하다.

또, 예를 들어 유원지와 같은 일부 오프라인상의 대형 오락장에 설치된 자동차 경주 게임 등의 경우에는 실제로 차량을 운전하는 것과 흡사하도록 차량의 조작장치를 갖추고 있기도 한데, 이 역시 전술한 대부분의 게임들에서와 같이 현실감을 느낄 수 없기는 마찬가지이다.

즉, 차량의 출발과 가속, 방향전환 및 정지 등 모든 플레이를 실제 차량과 유사하게 조작할 수 있기는 하지만, 유저가 의자에 앉아 정지된 상태에서 손과 발을 이용하는 것일 뿐, 예컨대 출발과 정지시 유저의 몸이 뒤로 가볍게 젖혀지거나 앞으로 쏠리는 관성현상이라든가 방향전환시 유저의 몸이 게임 속 플레이어와 같이 실제로 방향이 전환되어 자신이 게임 속 플레이어가 되어 즐기는 것과 같은 체험은 전혀 느낄 수 없는 것이다.

한편, 최근에는 컴퓨터 프로그램에 의해 인공으로 만들어낸 가상의 특정한 공간, 환경 및 상황에서 사용자의 오감을 자극하여 실제와 유사한 공간적, 시간적 체험을 가능케 하는 다양한 가상현실(VR:Virtual Reality) 체험 기술이 등장하여 대중으로부터 크게 각광받고 있다.

이에 따라 가상현실 속 캐릭터의 행동모션도 현실과 유사하게 매우 다양한 모션이 요구되고 있는 바, 시뮬레이션 장치는 다양한 캐릭터 제어신호를 간편하게 실행시킬 수 있으면서 유저가 캐릭터와 직,간접적으로 교감할 수 있는 구성을 갖출 필요가 있는데, 알려진 일반적인 조작수단들로는 이를 만족시킬 수 없었다.

특허문헌 1에는 이와 같은 종래의 문제들을 해결하기 위한 기술로서, 본 출원인이 선출원한 자전거형 게임 시뮬레이션 장치가 개시되어 있다.

이 기술은 크랭크페달유닛의 두 페달에 스윙발판을 각각 구비하여 크랭크축의 정역회전과 각 스윙발판의 좌우회전에 따라 가상현실 속 캐릭터의 행동모션을 제어하고, 캐릭터의 행동모션에 따라 유저가 앉은 의자를 전후좌우로 회동시킴으로써 캐릭터를 보다 쉽게 조작하면서 현실감 있게 가상현실 게임을 즐길 수 있도록 되어 있다.

그렇지만 이러한 본 출원인의 선출원 기술의 경우, 페달유닛이 크랭크유닛의 크랭크아암에 대해 회전하는 구조를 취하고 있어 크랭크아암의 회전동작 시 양 발에 가해지는 힘의 불균형 등으로 인하여 두 페달유닛이 수평을 이루지 못하고 한쪽으로 기울어지기 쉽다. 이 때문에, 자칫 유저의 발이 페달로부터 미끄러져서 이탈될 우려가 많아 조작이 불안정할 뿐 아니라 오동작의 우려도 상존하고 있다.

또한, 외력이 없을 때 페달유닛의 유동방지를 위해 크랭크축과 페달축간에 타이밍벨트(timming belt)를 연결하고 있으나, 이는 페달유닛에 아무런 동작이 가해지지 않는 상태에서만 제기능을 발휘할 뿐 유저의 다리운동으로 크랭크유닛이 회전운동을 하는 경우에는 크랭크아암에 대해 힌지연결구조를 갖는 구조적 특성상 페달유닛이 한쪽으로 기울어질 우려가 커 안정적인 조작을 담보하기 어려웠다.

1. 한국 등록특허 10-1619095

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 유저의 양 발을 올려놓는 조작페달이 항상 수평상태를 유지하면서 크랭크샤프트를 안정적으로 회전시킬 수 있고, 힘의 불균형 등으로 인한 조작페달의 기울어짐이나 발의 이탈을 확실하게 방지하여 조작페달을 안정되고 정확하게 조작할 수 있는 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템은, 바디에 나란하게 설치되는 복수의 크랭크샤프트(crank shaft); 상기 복수의 크랭크샤프트에서 좌측의 단부들 및 우측의 단부들을 동시에 편심되게 힌지(hinge) 연결하고, 좌측과 우측의 힌지부분은 크랭크샤프트 중심에 대하여 대칭을 이루도록 구성하는 좌우 한 쌍의 연동링크; 및 상기 각 연동링크에 장착되어서 상기 크랭크샤프트를 회전시키는 좌우 한 쌍의 조작페달;을 포함하여 이루어지는 특징이 있다.

상기 각 연동링크는 일단이 전방으로 연장되어 크랭크아암(crank arm)을 형성하고, 이 크랭크아암에 상기 조작페달이 장착되는 것이 바람직하다.

상기 각 크랭크샤프트의 양 단부에는 풀리가 구비되어 이 풀리에 상기 연동링크가 편심되게 연결될 수 있다.

또한, 상기 각 크랭크샤프트는 양단에 풀리(pulley)나 스프로킷휠(sprocket wheel)을 각각 더 구비하여 벨트(belt) 또는 체인(chain)으로 연결되어 연동됨으로써 연동링크가 외부충격 등에도 어긋나지 않고 항상 수평을 유지하면서 더욱 안정되게 연동될 수 있다.

본 발명의 다른 특징은, 상기 각 크랭크샤프트의 양 단부에서 서로 반대방향을 향하도록 일단이 고정되는 복수의 편심유도아암이 더 구비되고, 좌측의 편심유도아암의 각 자유단에는 좌측의 상기 연동링크가 동시에 힌지 연결되고, 우측의 편심유도아암의 각 자유단에는 우측의 상기 연동링크가 동시에 힌지 연결되는 것이다.

여기서, 상기 연동링크에 상기 힌지가 끼워지는 구멍 중 하나의 구멍은 장공으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이와 같이 유격을 줌으로써 링크의 연동에 무리가 없이 원활한 동작을 하게 된다.

또한, 상기 연동링크의 외측으로 별도의 크랭크아암이 고정 설치되고, 이 크랭크아암의 단부에 조작페달이 장착되도록 할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 특징은, 복수의 크랭크샤프트가 수평 방향, 수직 방향 또는 경사 방향 중 어느 한 형태로 배치될 수 있으며, 특히 수직 방향이나 경사 방향으로 배치되는 경우에는 예컨대 시뮬레이션 장치의 지지프레임 등에 크랭크샤프트를 내장시킬 수 있어 보다 심플한 외관을 구현할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징은, 어느 하나의 크랭크샤프트에 연결되는 감속기나 가속기 등의 기어장치, 또는 브레이크를 더 포함함으로써, 가상현실 속 지세(地勢)에 따라 크랭크샤프트를 회전시키는 힘이 달라지도록 함으로써 유저가 느끼는 현실감을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 크랭크샤프트의 정,역회전을 감지하여 가상현실 속 플레이 대상의 전후 이동을 제어하기 위한 전후 회전감지수단을 더 포함하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 바디가 수평방향으로 회동 가능하게 지지되고, 바디의 회동을 감지하는 좌우 회동감지수단을 더 포함하여서 가상현실 속 플레이 대상(캐릭터)의 방향전환을 매우 간편하고 안정되게 제어할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 본 발명에 의한 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템에 의하면, 복수의 크랭크샤프트가 링크로 연결되어서 함께 연동되므로 유저의 양 발을 올려놓을 수 있도록 크랭크아암에 장착되는 조작페달이 항상 수평상태를 유지할 수 있게 된다.

따라서 크랭크샤프트를 매우 안정적으로 회전시킬 수 있음은 물론이고, 유저의 양 발에 가해지는 힘의 불균형 등으로 인한 조작페달의 기울어짐이나 발의 이탈 우려가 효과적으로 방지되어 정확하고 안정된 조작이 가능해진다.

또한, 게임이나 가상현실 체험을 플레이하는 유저가 양 발로 크랭크샤프트를 회전시키는 것에 연동하여 가상현실 속 플레이 대상(캐릭터)이 걷거나 뛸 수 있는데, 이때 크랭크샤프트에 연결된 감속기 등의 기어장치나 브레이크에 의해서 가상현실 속 지세에 대응하여 크랭크샤프트를 회전시키는 힘이 달라지게 되므로 현실감이 크게 향상될 수 있다.

더욱이, 크랭크샤프트를 지지하는 바디 자체가 수평방향으로 회전 가능하고, 이에 연동하여 캐릭터의 방향전환이 이루어지도록 구현할 수 있는 바, 편리한 조작과 더불어 현실감을 더욱 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 크랭크시스템의 일실시예가 적용된 페달형 시뮬레이션 장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 페달형 시뮬레이션 장치 크랭크시스템의 일실시예를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 크랭크시스템 일실시예의 측면도,
도 4는 본 발명에 의한 크랭크시스템 일실시예의 부분절단 사시도,
도 5는 본 발명에 의한 크랭크시스템 일실시예의 다른 설치예를 개략적으로 보인 측면도,
도 6은 본 발명에 의한 크랭크시스템의 다른 실시예를 도시한 정면 사시도,
도 7은 본 발명에 의한 크랭크시스템의 다른 실시예를 도시한 후면 사시도,
도 8은 본 발명에 의한 크랭크시스템의 다른 실시예를 도시한 측면도,
도 9는 본 발명에 의한 크랭크시스템의 다른 실시예를 도시한 평면도이다.

이와 같은 본 발명에 의한 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템에 대한 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예들의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도면에서 동일 명칭부분에 대해서는 동일 부호를 적용하였다.

도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 의하면, 본 발명에 의한 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템(1)은, 바디(10)와, 이 바디(10)에 회전 가능하도록 설치되는 2개의 크랭크샤프트(20)와, 이들 크랭크샤프트(20)가 함께 회전하도록 상호 연결시키는 연동링크(30) 및 연동링크(30)로부터 연장되어서 그 자유단에 조작페달(P)을 장착하여 크랭크샤프트(20)를 회전시키는 한 쌍의 크랭크아암(40)을 포함하여 구성된다.

바디(10)는 복수의 축지지구멍(11)을 수평방향으로 구비하여 2개의 크랭크샤프트(20)를 각각 회전 가능하게 지지한다. 별도로 도시하지는 않았으나, 크랭크샤프트(20)의 원활한 회전을 위해서 각 축지지구멍(11)에는 베어링을 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 바디(10)의 상면과 하면에는 피벗(pivot:12)이 동축을 이루도록 각각 구비될 수 있다. 이 피벗(12)은 예컨대 본 발명의 크랭크시스템(1)을 시뮬레이션 장치의 조향유닛(H) 등에 연결할 때, 그 지지아암(A)의 상부 및 하부 지지텅(T1)(T2)과 회전 가능하게 결합하기 위해 사용된다.

2개의 크랭크샤프트(20)는 바디(10)의 축지지구멍(11)에 결합되어서 수평방향으로 간격을 두고 나란하게 배치되며, 크랭크아암(40)의 자유단에 장착된 조작페달(P)에 작용하는 외력에 의해 회전된다.

바람직하기로 각 크랭크샤프트(20)의 양단에는 동일한 지름의 풀리(21)들이 각각 구비되고, 대응하는 풀리(21)끼리 서로간에 벨트(22)로 연결되어 함께 연동되도록 된다.

이와같이 벨트(22)에 의해 크랭크샤프트(20)가 연동되도록 하게 되면, 크랭크샤프트(20)를 회전시키는 동작중에 예를 들어 불규칙적인 힘이 작용하거나 외부충격 등으로 인해 양단이 두 크랭크샤프트(20)에 각각 힌지 연결된 연동링크(30)에 트러블이 발생하는 것을 방지하여 항상 연동링크(30)가 수평상태를 유지하면서 안정되게 회동할 수 있도록 하게 된다.

상기 풀리(21)와 벨트(22)는 스프로킷휠과 체인 또는 기어의 조합으로 대체될 수도 있을 것이다.

연동링크(30)는 좌ㆍ우로 2개가 구비되어서 각 크랭크샤프트(20)의 양쪽 선단을 각각 연결한다. 그런데, 크랭크샤프트(20)는 양단에 풀리(21)를 구비하고 있으므로 연동링크(30)는 그 양쪽 단부가 각 크랭크샤프트(20)의 대응하는 풀리(21)에 힌지핀(31)으로 연결됨으로써 두 크랭크샤프트(20)를 서로 연결시킨다.

이때, 힌지핀(31)과 결합되는 연동링크(30)의 힌지구멍(32)에는 용이한 회전을 위해 베어링(33)이 구비될 수 있다.

각 연동링크(30)의 양단을 크랭크샤프트(20)에 연결하는 힌지핀(31)들은 대응하는 크랭크샤프트(20)의 회전중심들에 대해서 동일반경을 갖도록 각각 편심되게 위치된다.

그리고 후술한 바와 같이 자유단에 조작페달(P)을 장착하는 한 쌍의 크랭크아암(40)이 각 연동링크(30)와 일체로 구성될 수 있으며, 조작페달(P)을 통해서 크랭크샤프트(20)를 회전시킬 수 있도록 각 연동링크(30)의 힌지부가 크랭크샤프트(20)의 중심에 대해 상호 대칭을 이루도록 어긋나게 배치된다.

즉, 좌ㆍ우 두 연결링크(30)의 상호 대응하는 힌지부분이 당해 크랭크샤프트(20)의 중심을 지름방향으로 지나는 평면상에서, 그 크랭크샤프트(20)의 중심을 기준으로 동일한 편심거리를 갖도록 대칭되게 위치하는 것이다.

이에 따라 유저의 양 발이 각각 얹혀지는 조작페달(P)은 크랭크샤프트(20)의 중심으로부터 적절히 떨어져 위치하면서 서로 대칭을 이룸으로써 예컨대 자전거의 크랭크페달과 같은 크랭크운동을 가능하게 하면서도 연동하는 2개의 크랭크샤프트(20)에 의해서 연동링크(30)와 이에 장착된 조작페달(P)은 회전 시 레벨만 달리할 뿐 수평을 유지할 수 있게 된다.

한 쌍의 크랭크아암(40)은 독립적으로 구성되어서 어느 한 크랭크샤프트(20)의 양단에 직접 고정되거나, 각 연동링크에 조립되는 구성을 취할 수도 있지만, 바람직하기로는 도시된 바와 같이 2개의 크랭크샤프트(20)를 상호 연결시키는 연동링크(30)의 전단으로부터 전방을 향해 동일한 길이로 연장되어 형성되는 구성을 취한다. 따라서 연동링크(30)와 크랭크아암(40)은 사실상 하나의 몸체를 갖는다.

이에 따라 한 쌍의 크랭크아암(40)은 크랭크샤프트(20)의 양단에 각각 편심되게 고정되면서 그 고정부가 크랭크샤프트(20)의 중심을 기준으로 대칭을 이루는 효과를 가지게 되며, 이와 같은 한 쌍의 크랭크아암(40) 자유단에 조작페달(P)이 각각 설치됨으로써 유저의 양 발로 크랭크샤프트(20)를 회전시킬 수 있게 된다.

여기서, 크랭크아암(40)이 연동링크(30)와 별개로 구성되어 크랭크샤프트(20)에 서로 대칭을 이루도록 편심되게 고정되는 경우에는 각 연동링크(30)의 힌지부는 굳이 서로간에 대칭을 이루지 않고 편심상태만 갖추어도 무방하다.

한편, 본 발명의 크랭크시스템(1)은 어느 하나의 크랭크샤프트(20)에 연결되는 감속기 또는 가속기로서의 기어장치(50)나 브레이크(도시하지 않음)를 더 구비할 수 있다.

이러한 브레이크나 기어장치(50)는 바디(10)에 장착될 수 있으며, 크랭크아암(40)에 장착된 조작페달(P)을 밟아서 크랭크샤프트(20)를 회전시킬 때 가상현실 속 지형의 지세에 따라 크랭크샤프트(20)의 회전에 필요한 힘이 달라지도록 제어함으로써 현실감을 더욱 증대시킬 수 있다.

즉, 가상현실 속에서 캐릭터가 경사진 가파른 지형을 따라 이동할 경우, 크랭크샤프트(20)의 회전에 큰 힘이 요구되도록 함으로써 마치 유저가 실제로 경사로를 올라가는 듯한 현실감을 느낄 수 있게 하는 것이다.

또한, 이러한 기어장치(50)에는 발전기(도시하지 않음)가 더 연결될 수 있으며, 이 경우 조작 시 필요한 라이트나 센서 등의 요구 전력을 자체적으로 간단히 조달할 수도 있다.

이와 더불어 본 발명의 크랭크시스템(1)은 크랭크샤프트(20)의 정 또는 역방향 회전을 감지하여 그 신호를 제어부(도시하지 않음)로 출력함으로써 가상현실 속 플레이 대상(캐릭터)의 이동을 제어하기 위한 전후 회전감지수단을 더 포함할 수 있다.

전후 회전감지수단은 여러 가지 형태의 것들이 사용될 수 있는데, 예를 들어 기어장치(50)에 설치되어 크랭크샤프트(20)에 연동하는 센싱도그(61)와, 바디(10)에 설치되어서 센싱도그(61)의 회전을 검출하는 포토센서(62)로 이루어질 수 있다.

한편, 이와 같은 본 발명 크랭크시스템(1)은 도 5에 도시한 바와 같이 2개의 크랭크샤프트(20)가 상하방향에 위치되도록 수직 또는 경사진 방향으로 배치될 수도 있다.

이 경우, 크랭크샤프트(20)들을 연결하는 연동링크(30)가 수직 또는 경사진 방향으로 위치하게 되는 바, 조작페달(P)이 장착되는 한 쌍의 크랭크아암(40)이 연동링크(30)의 하단으로부터 전방으로 연장 형성된다.

이와 같이 크랭크샤프트(20)를 수직 또는 경사지게 배치할 경우에는 크랭크샤프트(20)을 조향유닛(H)에 내장시킬 수 있어 보다 깔끔하고 심플한 외관을 구현할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템(1)은 독립적으로 사용될 수도 있고, 도시한 바와 같이 가상현실 속 플레이 대상(캐릭터)의 방향전환과 연동되도록 유저가 착석하는 시트(S)를 소정각도로 회전 가능하게 지지하는 시뮬레이션 장치용 조향유닛(H)에 일체적으로 장착되어 사용될 수도 있다.

이 경우, 본 발명 크랭크시스템(1)은 조향유닛(H)의 축지지부재(B)에서 전방으로 연장 형성된 지지아암(A)에 그 피벗(12)을 통해 수평방향으로 회동 가능하도록 지지될 수 있다.

이에 따라 본 발명의 크랭크시스템(1)은 이의 수평회전을 감지하여 그 신호에 의해서 가상현실 속 캐릭터가 방향전환 하도록 구성함으로써 보다 간편하게 캐릭터의 방향전환을 실행시킬 수 있음은 물론, 보다 즉각적이고 부드러운 방향전환으로 현실감을 향상시킬 수도 있다. 크랭크유닛(10)의 회전감지는 예를 들어 회동각 검출에 유리한 엔코더(13)가 사용될 수 있다.

특히, 크랭크샤프트(20)의 정역 회전에 연동하여 가상현실 속 캐릭터가 이동하고, 시트(S)와 함께 좌우로 회전하는 크랭크시스템(1)을 따라 캐릭터가 방향전환을 하도록 구현할 수 있음은 물론, 크랭크샤프트(20)가 복수개 구비되어 기차바퀴와 같이 서로 연동하므로 조작페달(P)이 항상 수평을 유지할 수 있어 안정되고 편리한 조작을 보장할 수 있음과 더불어 유저가 느끼는 현실감도 크게 증대시킬 수 있게 된다.

도 6 내지 도 9에는 본 발명에 의한 페달형 시뮬레이션 장치 크랭크시스템(1)의 다른 실시예가 도시되어 있다.

이 실시예는 전술한 실시예의 구성에서, 2개의 크랭크샤프트(20)의 양단에 소정길이를 갖는 복수의 편심유도아암(70)들이 바디의 좌ㆍ우에서 서로 반대방향을 향하도록 각각 고정되고, 각 연동링크(30)의 양단이 대응하는 편심유도아암(70)들의 자유단에 힌지핀(31)으로 연결됨으로써 각 연동링크(30)가 2개의 크랭크샤프트(20) 양단에 서로 대칭을 이루도록 편심 연결된 구성이다.

편심유도아암(70)은 크랭크샤프트(20)의 단부에서 착탈 가능하도록 조립되는 것이 바람직하고, 상기 연동링크(30)에서 상기 힌지핀(31)이 끼워지는 두 곳의 조립구멍 중 적어도 하나의 조립구멍은 도면에서와 같이 장공으로 이루어져 있다.

이와 같이 힌지핀(31)이 끼워지는 구멍이 장공형태로 이루어짐으로써 복수의 편심유도아암(70)과 연동링크(30)의 동작 시 약간의 유격을 형성하여 원활한 동작이 이루어질 수 있도록 된다.

2개의 크랭크샤프트(20)는 수직에 가까운 경사 방향으로 배치되어서 예컨대 시뮬레이션 장치의 조향유닛(H)에 내장되며, 한 쌍의 크랭크아암(40)이 연동링크(30)의 외측으로 조립되어 각각 전방을 향해 연장 형성되고, 그 자유단에 조작페달(P)을 장착하고 있다.

상기 크랭크아암(40)은 도면에서와 같이 별도로 마련되어 연동링크(30)에 조립될 수도 있으나, 연동링크(30)의 단부로부터 직접 전방으로 연장 형성될 수도 있다.

그리고 각 크랭크샤프트(20)에는 스프로킷 휠(23)이 각각 구비되어 체인(24)으로 더 연결되어 있는데, 이는 벨트 및 벨트풀리로 이루어질 수도 있을 것이다.

이와 같은 구성의 실시예 역시 전술한 실시예와 마찬가지로 조작페달(P)이 유저의 다리운동에 의한 크랭크샤프(20)의 회전 시 항상 수평을 유지할 수 있어 가상현실 속 플레이 대상을 매우 안정적으로 제어할 수 있게 한다.

이상에서 설명하고 도시한 바와 같은 실시예들은 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

10 : 바디 11 : 지지구멍
12 : 피벗 13 : 엔코더
20 : 크랭크샤프트 21 : 풀리
22 : 벨트 23 : 스프로킷 휠
24 : 체인 30 : 연동링크
31 : 힌지핀 40 : 크랭크아암
50 : 기어장치 61 : 센싱도그
62 : 포토센서 70 : 편심유도아암
H : 조향유닛 A : 지지아암
S : 시트 P : 조작페달

Claims (11)

1. 바디에 나란하게 설치되는 복수의 크랭크샤프트;
   상기 복수의 크랭크샤프트에서 좌측의 단부들 및 우측의 단부들을 동시에 편심되게 힌지 연결하고, 좌측과 우측의 힌지부분은 크랭크샤프트 중심에 대하여 대칭을 이루도록 구성하는 좌우 한 쌍의 연동링크; 및
   상기 각 연동링크에 장착되어서 상기 크랭크샤프트를 회전시키는 좌우 한 쌍의 조작페달;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   크랭크샤프트에 연결되는 상기 각 연동링크의 일단이 전방으로 연장되어 크랭크아암을 형성하고, 이 크랭크아암에 상기 조작페달이 장착되는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 크랭크샤프트의 양 단부에 풀리가 구비되어 이 풀리에 상기 연동링크가 편심되게 연결되는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 크랭크샤프트에 풀리가 구비되어 벨트 또는 체인으로 연결되는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 크랭크샤프트의 양 단부에서 서로 반대방향을 향하도록 일단이 고정되는 복수의 편심유도아암이 더 구비되고, 좌측의 편심유도아암의 각 자유단에는 좌측의 상기 연동링크가 동시에 힌지 연결되고, 우측의 편심유도아암의 각 자유단에는 우측의 상기 연동링크가 동시에 힌지 연결되는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 연동링크에 상기 힌지가 끼워지는 구멍 중 하나의 구멍은 장공으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 연동링크의 외측으로 별도의 크랭크아암이 고정 설치되고, 이 크랭크아암의 단부에 조작페달이 장착되는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템.
   
8. 제 1 항 내지 제 5 항의 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수의 크랭크샤프트는 수평 방향, 수직 방향 또는 경사 방향 중 어느 한 형태로 배열 설치되는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템.
   
9. 제 1 항 내지 제 5 항의 어느 한 항에 있어서,
   상기 어느 한 크랭크샤프트에 연결되어서 가상현실 속 지세에 따라 상기 크랭크샤프트를 회전시키는 힘이 달라지도록 유도하는 기어장치나 브레이크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 크랭크샤프트의 정,역회전을 감지하여 가상현실 속 플레이 대상의 전후 이동을 제어하기 위한 전후 회전감지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페달형 시뮬레이션 장치의 크랭크시스템.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디가 수평방향으로 회동 가능하게 지지되고, 상기 바디의 회동을 감지하여 가상현실 속 플레이 대상의 방향전환을 제어하기 위한 좌우 회동감지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치용 조작페달시스템.
    

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