(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が搭乗する第１回転体（１００）と、
前記第１回転体（１００）の下部に位置する第２回転体（２００）と、
前記第１回転体（１００）をピッチング回転させる第１駆動部（３００）と、
前記第１回転体（１００）と第２回転体（２００）を一体にヨーイング回転させる第２駆動部（４００）と、
前記第１駆動部（３００）と第２駆動部（４００）の回転を制御するための制御部と、を含み、
前記第１駆動部（３００）は、前記第２回転体（２００）の上部に固定され、前記第１回転体（１００）に回転力が伝達されるように第１回転体（１００）の下部を支持し、
前記第１回転体（１００）と第１駆動部（３００）の間は摩擦力によって回転力が伝達され、
前記第１駆動部（３００）は、回転駆動力を提供する第１モーター（３１１）、前記第１モーター（３１１）により回転し、前記第１回転体（１００）を摩擦力によって回転させる一対の駆動ローラー（３１４−１、３１４−２）、前記一対の駆動ローラー（３１４−１、３１４−２）の間を連結して前記駆動ローラー（３１４−１、３１４−２）と一体に回転する駆動軸（３１７）を含む駆動モジュール（３１０）と、前記第１回転体（１００）の回転に従属して摩擦力によって回転する一対の従動ローラー（３２４−１、３２４−２）、前記一対の従動ローラー（３２４−１、３２４−２）の間を連結して前記従動ローラー（３２４−１、３２４−２）と一体に回転する従動軸（３２７）を含む従動モジュール（３２０）と、からなり、
前記従動ローラー（３２４−１）の回転数を測定するためのエンコーダー（３２８）が備えられ、前記制御部は、前記駆動ローラー（３１４−１）を設定された回転数で回転させるための設定回転数と、前記エンコーダー（３２８）で測定された前記従動ローラー（３２４−１）の測定回転数を比較して、前記設定回転数と測定回転数の差を補償するために前記第１モーター（３１１）の回転数を増加させることを特徴とする、
モーションシミュレーター。
【請求項２】
使用者が搭乗する第１回転体（１００）と、
前記第１回転体（１００）の下部に位置する第２回転体（２００）と、
前記第１回転体（１００）をピッチング回転させる第１駆動部（３００）と、
前記第１回転体（１００）と第２回転体（２００）を一体にヨーイング回転させる第２駆動部（４００）と、
前記第１駆動部（３００）と第２駆動部（４００）の回転を制御するための制御部と、を含み、
前記第１駆動部（３００）は、前記第２回転体（２００）の上部に固定され、前記第１回転体（１００）に回転力が伝達されるように第１回転体（１００）の下部を支持し、
前記第１回転体（１００）と第１駆動部（３００）の間は摩擦力によって回転力が伝達され、
前記第１駆動部（３００）は、回転駆動力を提供する第１モーター（３１１）、前記第１モーター（３１１）により回転し、前記第１回転体（１００）を摩擦力によって回転させる一対の駆動ローラー（３１４−１、３１４−２）、前記一対の駆動ローラー（３１４−１、３１４−２）の間を連結して前記駆動ローラー（３１４−１、３１４−２）と一体に回転する駆動軸（３１７）を含む駆動モジュール（３１０）と、前記第１回転体（１００）の回転に従属して摩擦力によって回転する一対の従動ローラー（３２４−１、３２４−２）、前記一対の従動ローラー（３２４−１、３２４−２）の間を連結して前記従動ローラー（３２４−１、３２４−２）と一体に回転する従動軸（３２７）を含む従動モジュール（３２０）と、からなり、
前記第１回転体（１００）には回転角度を測定するための角度センサーが備えられ、前記制御部は、前記第１回転体（１００）を設定された回転角度で回転させるための設定回転角度と、前記角度センサーで測定された前記第１回転体（１００）の測定回転角度を比較して、前記設定回転角度と測定回転角度の差を補償するために前記第１モーター（３１１）の回転数を増加させることを特徴とする、
モーションシミュレーター。
【請求項３】
前記第１回転体（１００）は、前記一対の駆動ローラー（３１４−１、３１４−２）にそれぞれ対応する位置に備えられた第１フレーム（１１０）と第２フレーム（１２０）、前記第１フレーム（１１０）と第２フレーム（１２０）の間を連結する連結フレーム（１３０）からなり、前記第１フレーム（１１０）と第２フレーム（１２０）は一定の曲率を有する曲線状になされて前記駆動ローラー（３１４−１、３１４−２）と従動ローラー（３２４−１、３２４−２）の表面との摩擦力によって回転する回転部（１１１、１２１）が備えられたことを特徴とする、請求項１または２に記載のモーションシミュレーター。
【請求項４】
前記回転部（１１１、１２１）は金属材質からなり、前記駆動ローラー（３１４−１、３１４−２）で前記回転部（１１１、１２１）に接触する部分はウレタン材質からなることを特徴とする、請求項３に記載のモーションシミュレーター。
【請求項５】
前記駆動モジュール（３１０）には、前記第２回転体（２００）の上部に固定されて前記駆動ローラー（３１４−１、３１４−２）を第１ベアリング（３１８−１）を媒介として回転可能に支持する第１ベアリングハウジング（３１３−１、３１３−２）、前記第１ベアリングハウジング（３１３−１、３１３−２）の上側に固定されて前記第１回転体（１００）の上方への離脱を防止するための第１ローラーストッパー（３１６−１、３１６−２）が備えられ、前記従動モジュール（３２０）には、前記第２回転体（２００）の上部に固定されて前記従動ローラー（３２４−１、３２４−２）を第２ベアリングを媒介として回転可能に支持する第２ベアリングハウジング（３２３−１、３２３−２）、前記第２ベアリングハウジング（３２３−１、３２３−２）の上側に固定されて前記第１回転体（１００）の上方への離脱を防止するための第２ローラーストッパー（３２６−１、３２６−２）が備えられたことを特徴とする、請求項１または２に記載のモーションシミュレーター。
【請求項６】
前記第１回転体（１００）には前記第１駆動部（３００）によるピッチング回転時に回転範囲を制限するための第１ストッパー（１１４、１２４）と第２ストッパー（１１５、１２５）が備えられたことを特徴とする、請求項１または２に記載のモーションシミュレーター。
【請求項７】
前記第２回転体（２００）は、前記第２回転体（２００）の上部と側部を覆うように形成された第２回転体カバー（２１０）と、前記第２回転体カバー（２１０）の内部に備えられるものの、前記第２回転体カバー（２１０）を支持する第２回転体支持フレーム（２２０）と、前記第２回転体支持フレーム（２２０）の下部を支持するものの、一側に前記第２駆動部（４００）が装着され、下面には複数のキャスター（２３１）が装着された第２回転体下部フレーム（２３０）と、前記第１駆動部（３００）と第２駆動部（４００）を制御するための制御部品（２４１）が備えられた制御モジュール（２４０）と、からなり、前記第２回転体（２００）が回転できるようにその下部を支持し、前記第２駆動部（４００）の回転軸に噛み合う従動部が装着された固定フレーム（５００）が備えられたことを特徴とする、請求項１または２に記載のモーションシミュレーター。
【請求項８】
前記第２回転体支持フレーム（２２０）には一対のスライドレール（２２５）が両側にそれぞれ備えられ、前記制御モジュール（２４０）には前記スライドレール（２２５）にスライド移動できるように結合される一対のレールガイド（２４４）が備えられ、前記制御モジュール（２４０）は前記第２回転体（２００）内部と外部の間をスライド移動可能であることを特徴とする、請求項７に記載のモーションシミュレーター。
【請求項９】
前記第２回転体（２００）の外部から前記制御モジュール（２４０）に電源を供給し、信号の送受信のために第１ケーブル（２−１、２−２）と第２ケーブル（３−１、３−２）が備えられ、一側端が前記第２回転体下部フレーム（２３０）に結合され、他側端が前記制御モジュール（２４０）に結合され、前記制御モジュール（２４０）がスライド移動する場合、前記制御モジュール（２４０）の移動変位を吸収することができるようにフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）な形態からなる第１ケーブルキャリア（２６０）が備えられており、該第１ケーブルキャリア（２６０）の内部を前記第１ケーブル（２−１、２−２）と第２ケーブル（３−１、３−２）が貫通するように設けてあることを特徴とする、請求項８に記載のモーションシミュレーター。
【請求項１０】
前記第２回転体（２００）の外部から前記制御モジュール（２４０）に電源を供給し、信号の送受信のために前記第２回転体（２００）の外部には第１外部ケーブル（２−１）と第２外部ケーブル（３−１）が備えられ、前記第２回転体（２００）の内部には第１内部ケーブル（２−２）と第２内部ケーブル（３−２）が備えられ、前記第２回転体（２００）が回転する状態で前記第１外部ケーブル（２−１）と第１内部ケーブル（２−２）、前記第２外部ケーブル（３−１）と第２内部ケーブル（３−２）をそれぞれ連結するためのスリップリング（５３０）が備えられたことを特徴とする、請求項７に記載のモーションシミュレーター。
【請求項１１】
前記固定フレーム（５００）に下端が固定され、前記第２回転体下部フレーム（２３０）を上下方向に貫通するものの、前記第２回転体下部フレーム（２３０）との間にベアリングが介在して、上端部に前記スリップリング（５３０）が結合され、上下方向に貫通する中央孔（５２１）が形成されたスリップリング連結部材（５２０）が備えられ、前記スリップリング（５３０）は、前記スリップリング連結部材（５２０）の外側を囲み、前記第１外部ケーブル（２−１）が連結され、前記スリップリング連結部材（５２０）に固定されて回転が防止される第１スリップリング内輪（５３１）と、前記第１スリップリング内輪（５３１）の外側を囲むように備えられて互いに対向する側面の間に通電がなされ、前記第１内部ケーブル（２−２）が連結され、前記第２回転体（２００）と共に回転する第１スリップリング外輪（５３２）と、前記中央孔（５２１）の上端に挿入されて回転が防止され、前記第２外部ケーブル（３−１）が連結された第２スリップリング外輪（５３３）と、前記第２スリップリング外輪（５３３）の内部に挿入されて互いに対向する側面の間に通電がなされ、前記第２内部ケーブル（３−２）が連結された第２スリップリング内輪（５３４）と、からなることを特徴とする、請求項１０に記載のモーションシミュレーター。
【請求項１２】
前記スリップリング連結部材（５２０）には前記中央孔（５２１）に連通するように側方向に貫通する第１孔（５２２）と第２孔（５２３）が形成され、前記第１外部ケーブル（２−１）と第２外部ケーブル（３−１）は前記第１孔（５２２）を通じて中央孔（５２１）に引き込まれた後、前記第１外部ケーブル（２−１）は前記第２孔（５２３）を通じて前記スリップリング連結部材（５２０）の外部に引き出されて前記第１スリップリング内輪（５３１）に連結され、前記第２外部ケーブル（３−１）は前記中央孔（５２１）内部で前記第２スリップリング外輪（５３３）に連結されたことを特徴とする、請求項１１に記載のモーションシミュレーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２自由度回転のモーションシミュレーターに関するもので、より詳細にはピッチング回転とヨーイング回転とが可能な２自由度回転のモーションシミュレーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的にモーションシミュレーターは、コンピュータによって制御される仮想環境に合うように動的変化を再現することによって、使用者に仮想現実の動きを現実のように感じさせるようにする装置であって、飛行シミュレーションや運転シミュレーションなどを具現することができるだけでなく、最近では３次元の体感ができるようにゲーム用や劇場用シミュレーターなどとして広く活用されている。
【０００３】
このようなモーションシミュレーターの従来技術として、大韓民国公開特許第１０−２００４−００４８５８４号の「仮想現実体感用モーションシミュレーターおよびその制御方法」が公開されている。
【０００４】
前記した従来技術のモーションシミュレーターは、第１ローリング部材と第２ローリング部材を前後、左右方向に３６０度旋回できるように具現したものである。しかし、第１ローリング部材と第２ローリング部材を回転させるための第１駆動手段と第２駆動手段が第１ローリング部材と第２ローリング部材の側部に位置しており、使用者の搭乗が不便であり、駆動構造が複雑である問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前述した諸般問題点を解決するために案出されたもので、簡単な構造によってピッチング回転とヨーイング回転の２自由度回転運動を具現することができるモーションシミュレーターを提供することにその目的がある。
【０００６】
また、使用者の搭乗が容易であるモーションシミュレーターを提供することにその目的がある。
【０００７】
また、第１回転体を簡単な駆動方式によって回転させることができるモーションシミュレーターを提供することにその目的がある。
【０００８】
また、第１回転体が設定された回転範囲から逸脱しないようにすることができるモーションシミュレーターを提供することにその目的がある。
【０００９】
また、制御モジュール内部の修理が容易であるモーションシミュレーターを提供することにその目的がある。
【００１０】
また、装置の外部から連結される電源線と信号線を撚りがない簡単な構造で制御モジュールに連結することができるモーションシミュレーターを提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するための本発明の２自由度回転のモーションシミュレーターは、使用者が搭乗する第１回転体１００と、前記第１回転体１００の下部に位置する第２回転体２００と、前記第１回転体１００をピッチング回転させる第１駆動部３００と、前記第１回転体１００と第２回転体２００を一体にヨーイング回転させる第２駆動部４００と、前記第１駆動部３００と第２駆動部４００の回転を制御するための制御部を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡単な構造によって第１回転体のピッチング回転と第１回転体および第２回転体のヨーイング回転からなる２自由度回転運動の具現が可能である。
【００１３】
また、使用者が搭乗する第１回転体の下部に第１回転体を回転させるための駆動部が備えられており、使用者の搭乗が容易である。
【００１４】
また、第１回転体を摩擦力で回転させることによって第１回転体の駆動方式が簡単になる。
【００１５】
また、第１回転体が設定された回転範囲から逸脱しないようにストッパーを具備することによって安全性を向上させることができる。
【００１６】
また、制御モジュールを第２回転体からスライド移動可能にすることによって制御モジュール内部の修理が容易である。
【００１７】
また、スリップリングを同心構造からなる第１スリップリングと第２スリップリングで構成することによって、装置の外部から連結される電源線と信号線を撚りがない簡単な構造で制御モジュールに連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるモーションシミュレーターの斜視図。
【図２】図１に示したモーションシミュレーターの分解斜視図。
【図３】図２に示した第１回転体の斜視図。
【図４】第２回転体と第２駆動部と固定フレームが結合された状態を示している斜視図。
【図５】図４の状態で制御モジュールがスライド移動した状態を示している図面。
【図６】第２回転体カバーを示している斜視図。
【図７】第２回転体支持フレームを示している斜視図。
【図８】第２回転体下部フレームを示している斜視図。
【図９】第２回転体下部フレームの一部を下側から見た斜視図。
【図１０】制御モジュールを示している斜視図。
【図１１】第１ケーブルキャリアを示している斜視図。
【図１２】第１駆動部を示している斜視図。
【図１３】第１駆動部の駆動モジュールを示している斜視図。
【図１４】駆動モジュールの内部構造を示している断面図。
【図１５】スリップリングとスリップリング連結部材が第２回転体下部フレームと固定フレームに連結された構造を示している切開斜視図。
【図１６】図１５でスリップリングとスリップリング連結部材を拡大した切開斜視図。
【図１７】第１回転体が回転する動作状態を示している図面。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例に対する構成および作用を詳細に説明する。
【００２０】
まず、図１を参照して運動および回転方向と自由度について説明する。空間上での物体の運動は、前後方向に直線運動（Ｆｏｒｗａｒｄ⇔Ｂａｃｋと、Ｚ軸）、左右方向に直線運動（Ｒｉｇｈｔ⇔Ｌｅｆｔと、Ｘ軸）、上下方向に直線運動（Ｕｐ⇔Ｄｏｗｎと、Ｙ軸）、Ｚ軸を回転中心とするローリング（Ｒｏｌｌｉｎｇ）、Ｘ軸を回転中心とするピッチング（Ｐｉｔｃｈｉｎｇ）、Ｙ軸を回転中心とするヨーイング（Ｙａｗｉｎｇ）の６つに示され、これを６自由度（ｓｉｘ  ｄｅｇｒｅｅ  ｏｆ  ｆｒｅｅｄｏｍ）という。
【００２１】
以下では、図１にて定義された通り、左右を連結する軸をＸ軸、上下を連結する軸をＹ軸、前後を連結する軸をＺ軸とし、これを基準として移動および回転方向を説明し、Ｚ軸上にてモニター１０２がある位置を前方とし、椅子１０１がある位置を後方とする。
【００２２】
図１と図２を参照する。本発明のモーションシミュレーター１は、使用者が搭乗する第１回転体１００、前記第１回転体１００の下部に位置する第２回転体２００、前記第１回転体１００をピッチング回転させる第１駆動部３００、前記第１回転体１００と第２回転体２００を一体にヨーイング回転させる第２駆動部４００、前記第１駆動部３００と第２駆動部４００の回転を制御するための制御部（図示されず）からなる。
【００２３】
前記第１駆動部３００は第１モーター（３１１：図１２）を含み、前記第１モーター３１１を駆動させると前記第１回転体１００はＸ軸を回転中心としてピッチング回転することになる。
【００２４】
前記第１回転体１００はその下端部が第１駆動部３００により回転できるように支持されており、前記第１駆動部３００の回転力が前記第１回転体１００に伝達される。前記第１駆動部３００は第２回転体２００の上部に固定されている。
【００２５】
前記第２駆動部４００はモーターを含み、前記第２駆動部４００のモーターを駆動させると前記第２回転体２００がＹ軸を回転中心としてヨーイング回転することになる。この場合、前記第２回転体２００の上部に固定された第１駆動部３００と前記第１駆動部３００の上部に支持された第１回転体１００も前記第２回転体２００と共に一体にヨーイング回転することになる。
【００２６】
前記第２回転体２００の下部には固定フレーム５００と底板６００が備えられる。前記固定フレーム５００は前記第２回転体２００が回転できるようにその下部を支持して前記第２駆動部４００のモーターの回転軸に噛み合う従動部５１０、５５０が結合されている。
【００２７】
前記固定フレーム５００は底板６００の表面に固定されており、前記第２回転体２００には複数のキャスター２３１が備えられている。
【００２８】
前記第２回転体２００は、第２回転体カバー２１０、第２回転体支持フレーム２２０、第２回転体下部フレーム２３０、制御モジュール２４０、第１ケーブルキャリア２６０を含む。
前記第２回転体カバー２１０は前記第２回転体２００の上部と側部を覆うように形成される。前記第２回転体支持フレーム２２０は前記第２回転体カバー２１０の内部に備えられ、前記第２回転体カバー２１０を支持する。前記第２回転体下部フレーム２３０は前記第２回転体支持フレーム２２０の下部を支持し、一側に前記第２駆動部４００が装着され、下面には複数のキャスター２３１が装着される。前記制御モジュール２４０には前記第１駆動部３００と第２駆動部４００を制御するための制御部品が備えられる。前記第１ケーブルキャリア２６０は両側端が前記第２回転体下部フレーム２３０と制御モジュール２４０にそれぞれ連結されてその内部空間をケーブル（２−１、２−２、３−１、３−２：図１６）が通過する。
【００２９】
図３を参照して第１回転体１００について説明する。
【００３０】
前記第１回転体１００は、使用者が着座する椅子１０１、使用者の操作による仮想環境を映像で提供するモニター１０２、左右両側に対向するように備えられた第１フレーム１１０と第２フレーム１２０、前記第１フレーム１１０と第２フレーム１２０の間を連結する複数の連結フレーム１３０、前記第１フレーム１１０と第２フレーム１２０の間の上部空間を覆う第１回転体上部カバー１４０、前記第１フレーム１１０と第２フレーム１２０の間の下部空間を覆う第１回転体下部カバー１５０からなる。
【００３１】
前記第１フレーム１１０と第２フレーム１２０は、一定の曲率を有する曲線状からなり、前記第１駆動部３００により回転する回転部１１１、１２１、前記回転部１１１、１２１の上側端部で水平方向の長さを有する水平連結部１１２、１２２、前記水平連結部１１２、１２２の他側端部と前記回転部１１１、１２１の下側端部間を連結する垂直連結部１１３、１２３からなる。
【００３２】
前記回転部１１１、１２１は円弧（ａｒｃ）状に形成され、前記回転部１１１、１２１の両側端部には前記第１駆動部３００によるピッチング回転時に回転範囲を制限するための第１ストッパー１１４、１２４と第２ストッパー１１５、１２５が備えられる。
前記第１ストッパー１１４、１２４と第２ストッパー１１５、１２５は後述する駆動ローラー（３１４−１、３１４−２：図１２）と従動ローラー（３２４−１、３２４−２：図１２）に係止されるように回転部１１１、１２１から半径方向の外側に突出している。前記第１ストッパー１１４、１２４と第２ストッパー１１５、１２５が備えられることによって、第１回転体１００が設定された回転範囲から逸脱しなくなり、安全性を向上させることができる。
【００３３】
前記連結フレーム１３０は第１フレーム１１０と第２フレーム１２０の間を連結するために上部と下部、前方と後方に複数備えられ得る。
【００３４】
前記第１回転体下部カバー１５０の上には使用者が搭乗できるように椅子１０１が備えられる。前記第１回転体下部カバー１５０は第１フレーム１１０と第２フレーム１２０の間の空間を所定範囲覆うことができるように備えられる。
【００３５】
図６を参照して第２回転体カバー２１０について説明する。
【００３６】
前記第２回転体カバー２１０は、第２回転体２００の上部を覆うように平板状からなる上部蓋部２１１、前記上部蓋部２１１の縁から下向き傾斜するように延在する側部蓋部２１２からなる。前記側部蓋部２１２の後方側には制御モジュール２４０の出入りができるように切開された開口部２１３が形成されている。前記上部蓋部２１１の４隅側には矩形状に切開された切開部２１４が形成されている。前記切開部２１４には後述する第１ベアリングハウジング（３１３−１、３１３−２：図１２）と第２ベアリングハウジング（３２３−１、３２３−２：図１２）が貫通するようになっている。
【００３７】
図７を参照して第２回転体支持フレーム２２０について説明する。
【００３８】
前記第２回転体支持フレーム２２０は、前後方向の長さを有し、左右に離隔して対向するように配置された一対の上部フレーム２２１ａ、２２１ｂ、前記上部フレーム２２１ａ、２２１ｂの間を連結する複数の連結フレーム２２２、前記上部フレーム２２１ａ、２２１ｂの底面を支持し、上下方向の長さを有する複数の支持フレーム２２３、前記支持フレーム２２３の下端に結合されて前記上部フレーム２２１ａ、２２１ｂに対応する下部に配置された一対の下部フレーム２２４ａ、２２４ｂから構成されている。
【００３９】
前記下部フレーム２２４ａ、２２４ｂは、断面がＬの字型であり、上方に立てられた部分の内側面には制御モジュール２４０のスライド移動を可能とするスライドレール２２５が結合されている。
【００４０】
図８と図９を参照して第２回転体下部フレーム２３０について説明する。
【００４１】
前記第２回転体下部フレーム２３０は、モーションシミュレーターの作動時には固定フレーム５００により回転できるように支持され、モーションシミュレーターの移動時にはモーションシミュレーターの全体構造を支持する役割をするものである。前記第２回転体下部フレーム２３０は枠を形成する第１フレーム２３２と、前記第１フレーム２３２の内側面に一定の角度間隔で放射状に結合された複数の第２フレーム２３３から構成されている。
【００４２】
前記複数の第２フレーム２３３が会う中央部には後述する回転支持部（５４０：図１６）が貫通する回転支持部貫通孔２３４が形成されている。
【００４３】
前記第２回転体下部フレーム２３０の一側には第２回転体下部フレーム２３０の回転のための駆動力を提供する第２駆動部４００が結合されている。前記第２駆動部４００は第２モーターを含む。前記第２モーターはモーター軸が下方に向かうように位置され、前記第２モーターの軸には第１スプロケット４１０が結合されている。
【００４４】
前記第１フレーム２３２の底面には一定の角度間隔で複数のキャスター２３１が装着され、モーションシミュレーターの移動時にはモーションシミュレーターの荷重がキャスター２３１に作用するようにしてモーションシミュレーターの移動を容易に遂行できる。
【００４５】
前記第２モーターが駆動すると、その回転力は前記従動部５１０、５５０に伝達される。前記従動部５１０、５５０は、固定フレーム５００に結合された複数の第２スプロケット５１０と、前記第１スプロケット４１０と複数の第２スプロケット５１０に連結されるチェーン５５０から構成される。
前記第１スプロケット４１０と第２スプロケット５１０は同じ高さに位置する。そして第２モーターの軸に結合された第１スプロケット４１０は複数の第２スプロケット５１０の外周面を連結した仮想の連結線で外側に偏って位置する。したがって第１スプロケット４１０の外側面と複数の第２スプロケット５１０の外側面にはチェーン５５０の内側面が噛み合うように連結される。
このように連結された状態で第２モーターを駆動させると、第１スプロケット４１０、これに連結された第２モーターと第２回転体２００と第１回転体１００および第１駆動部３００が第１スプロケット４１０が噛み合わされたチェーン５５０の内側面に沿って回転支持部５４０を中心に回転する。前記回転支持部５４０は一対のベアリング５４０ａ、５４０ｂから構成され得る。この場合、複数の第２スプロケット５１０はそれぞれ自転する。このような駆動方式に対しては大韓民国登録特許第１０−１２５０４２９号に説明されているので、追加的な説明は省略する。
【００４６】
図１０を参照して制御モジュール２４０について説明する。
【００４７】
前記制御モジュール２４０は、第１駆動部３００と第２駆動部４００を制御するための複数の制御部品２４１、前記制御モジュール２４０の一側を覆うカバー部２４２、前記制御部品２４１の下部を支持するように平板状からなる支持板２４３、前記スライドレール２２５にスライド移動できるように結合される一対のレールガイド２４４、前記制御モジュール２４０の第２回転体２００外部への引き出しが容易となるようにする取っ手２４５、前記支持板２４３の内側端部に形成されて後述する第１ケーブルキャリア２６０の一側端部２６３が結合されるケーブルキャリア結合部２４６からなる。
【００４８】
図４に示したように、制御モジュール２４０が第２回転体２００の内部にあれば制御部品２４１の修理作業が非常に不便である。したがって制御部品２４１の修理が必要な場合には、取っ手２４５を引っ張れば制御モジュール２４０がスライドレール２２５によりガイドされながら第２回転体２００の外部に引き出されて図５のような状態となる。
【００４９】
図１１を参照して第１ケーブルキャリア２６０について説明する。
【００５０】
前記第１ケーブルキャリア２６０は一側端部２６３が前記制御モジュール２４０のケーブルキャリア結合部２４６に締結部材（図示されず）で結合され、他側端部２６２が第２回転体支持フレーム２２０に締結部材（図示されず）で結合される。
【００５１】
前記第１ケーブルキャリア２６０は複数のキャリア片２６１がピン２６４により連結されている。互いに隣り合うキャリア片２６１はピン２６４にヒンジ結合されており、フレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）な形態となるので、第１ケーブルキャリア２６０を折曲させても図１１のように自由な変形が可能である。
【００５２】
前記制御モジュール２４０の制御部品２４１に電源を供給したり制御信号を送受信するためのケーブル２−１、２−２、３−１、３−２は、一例として電源を供給するための第１ケーブル２−１、２−２と、制御信号を送受信するための第２ケーブル３−１、３−２から構成され得る。
【００５３】
前記第１ケーブル２−１、２−２と第２ケーブル３−１、３−２は、第１ケーブルキャリア２６０の他側端部２６２を通じて複数のキャリア片２６１の内部空間を貫通した後、一側端部２６３を通じて抜き出た後、制御部品２４１に連結される。
【００５４】
したがって制御モジュール２４０をスライド移動させて第２回転体２００から外部に引き出すと、第１ケーブルキャリア２６０の他側端部２６２は第２回転体支持フレーム２２０に結合されて位置が固定された状態で第１ケーブルキャリア２６０の一側端部２６３だけが制御モジュール２４０と共に第２回転体２００の外部に引き出される。この場合、第１ケーブルキャリア２６０はフレキシブルな形態で変形可能であるので制御モジュール２４０の移動変位を吸収することができる。
【００５５】
一方、第２ケーブルキャリア２７０は一側端部が制御モジュール２４０の上部に結合され、他側端部が第１回転体１００の上部に結合されている。前記第２ケーブルキャリア２７０の内部空間を通じて電源の供給および制御信号の送受信のためのケーブル（図示されず）が貫通するようになっている。
前記ケーブルの一側端部は制御モジュール２４０内部の制御部品２４１に連結され、他側端部は第１回転体１００内部のモニター１０２および使用者操作器具などの部品に連結されている。前記第２ケーブルキャリア２７０は第１ケーブルキャリア２６０と同じ形状になっており、第１回転体１００の回転時の変位を吸収することになる。
【００５６】
図１２〜図１４を参照して第１駆動部３００について説明する。
【００５７】
前記第１駆動部３００は、第１回転体１００に回転駆動力を提供する駆動モジュール３１０と、前記第１回転体１００の回転に従属して第１回転体１００と共に回転する従動モジュール３２０からなる。
【００５８】
前記駆動モジュール３１０は、第１モーター３１１、減速機３１２、一対の駆動ローラー３１４−１、３１４−２、駆動軸３１７、第１ベアリングハウジング３１３−１、３１３−２、第１ローラーストッパー３１６−１、３１６−２からなる。
【００５９】
前記第１モーター３１１は回転駆動力を提供する。前記減速機３１２は第１モーター３１１の回転力を減速させて駆動ローラー３１４−１、３１４−２に伝達する。前記駆動ローラー３１４−１、３１４−２は第１モーター３１１により回転し、前記第１回転体１００を摩擦力によって回転させる。
前記駆動軸３１７は前記一対の駆動ローラー３１４−１、３１４−２の間を連結して前記駆動ローラー３１４−１、３１４−２と一体に回転する。前記第１ベアリングハウジング３１３−１、３１３−２は前記第２回転体２００の上部に固定されて前記駆動ローラー３１４−１、３１４−２を第１ベアリング３１８−１を媒介として回転可能に支持する。前記第１ローラーストッパー３１６−１、３１６−２は第１ベアリングハウジング３１３−１、３１３−２の上側に固定されて前記第１回転体１００の上方向への離脱を防止する。
【００６０】
前記駆動軸３１７の一側に備えられた駆動ローラー３１４−１は、円筒状からなる回転体接触部３１４−１ａと、前記回転体接触部３１４−１ａの外側端部から駆動軸３１７の半径方向に突出したフランジ部３１４−１ｂ、前記回転体接触部３１４−１ａの外側端部から駆動軸３１７の長さ方向に突出した軸結合部３１４−１ｃからなっている。
【００６１】
前記駆動軸３１７が回転体接触部３１４−１ａとフランジ部３１４−１ｂおよび軸結合部３１４−１ｃの中心を順次貫通する。
前記駆動軸３１７は駆動ローラー３１４−１を挟んで減速機３１２の軸３１２ａに連結される。すなわち、駆動ローラー３１４−１の回転体接触部３１４−１ａの内周面は駆動軸３１７の外周面とキー（ｋｅｙ）で連結されて回転力が伝達され、軸結合部３１４−１ｃの内周面は減速機３１２の軸３１２ａの外周面とキー（ｋｅｙ）で連結されて回転力が伝達される。
【００６２】
前記第１フレーム１１０は金属材質のパイプを成形して形成することができ、前記駆動ローラー３１４−１で前記回転部１１１に接触する部分である回転体接触部３１４−１ａはウレタン材質で構成され得る。したがって回転体接触部３１４−１ａと回転部１１１の間の摩擦力によって回転力が伝達される。
【００６３】
前記第１ベアリングハウジング３１３−１の内部には第１ベアリング３１８−１が挿入されており、前記軸結合部３１４−１ｃは第１ベアリング３１８−１の内部に挿入され、前記軸結合部３１４−１ｃは第１ベアリング３１８−１を媒介として円滑な回転がなされる。
【００６４】
前記第１ベアリングハウジング３１３−１の下端部は第２回転体カバー２１０の切開部２１４を通過した後、第２回転体支持フレーム２２０の上部フレーム２２１ａ、２２１ｂに締結部材（図示されず）で結合される。
【００６５】
前記第１ベアリングハウジング３１３−１の上部には第１ローラー支持部材３１５−１が締結部材（図示されず）により結合されている。前記第１ローラー支持部材３１５−１には前記第１ローラーストッパー３１６−１が結合されている。前記第１ローラーストッパー３１６−１は第１ローラー支持部材３１５−１の内側面でＸ軸方向に突出している。
【００６６】
前記第１フレーム１１０の回転部１１１は第１ローラーストッパー３１６−１と駆動ローラー３１４−１の回転体接触部３１４−１ａの間に位置する。回転体接触部３１４−１ａの外周面に回転部１１１が接触支持された状態で駆動ローラー３１４−１を回転させると第１回転体１００は摩擦力によってピッチング回転がなされる。この場合、第１ローラーストッパー３１６−１により回転部１１１が係止されることによって上方への離脱が防止される。
【００６７】
前記駆動軸３１７の他方に備えられた駆動ローラー３１４−２、第１ベアリングハウジング３１３−２、第１ローラー支持部材３１５−２、第１ローラーストッパー３１６−２、第１ベアリング（図示されず）は前記で説明した駆動ローラー３１４−１、第１ベアリングハウジング３１３−１、第１ローラー支持部材３１５−１、第１ローラーストッパー３１６−１、第１ベアリング３１８−１と同じ構成であって対称構造であるので、詳細な説明は省略する。
【００６８】
前記第１回転体１００はその後方端部が前記駆動モジュール３１０に支持された状態で回転がなされる。これに反し、従動モジュール３２０には別途の駆動源がなく、第１回転体１００を接触支持する従動ローラー３２４−１、３２４−２は摩擦力によって第１回転体１００の回転にしたがって（すなわち、回転に従属して）回転することになる。
前記従動モジュール３２０は、一対の従動ローラー３２４−１、３２４−２、従動軸３２７、第２ベアリングハウジング３２３−１、３２３−２、第２ローラーストッパー３２６−１、３２６−２、第２ローラー支持部材３２５−１、３２５−２からなる。
【００６９】
前記従動ローラー３２４−１、３２４−２は、前記第１回転体１００の回転に従属して前記第１回転体１００の回転部１１１、１２１との摩擦力によって回転する。前記従動軸３２７は前記一対の従動ローラー３２４−１、３２４−２の間を連結して前記従動ローラー３２４−１、３２４−２と一体に回転する。前記第２ベアリングハウジング３２３−１、３２３−２は、前記第２回転体２００の上部に固定され、前記従動ローラー３２４−１、３２４−２を第２ベアリングを媒介として回転可能に支持する。前記第２ローラーストッパー３２６−１、３２６−２は前記第２ベアリングハウジング３２３−１、３２３−２の上側に固定されて前記第１回転体１００の上方への離脱を防止する。前記第２ローラー支持部材３２５−１、３２５−２には第２ローラーストッパー３２５−１、３２５−２が結合される。
【００７０】
前記従動ローラー３２４−１、３２４−２、第２ベアリングハウジング３２３−１、３２３−２、第２ローラー支持部材３２５−１、３２５−２、第２ローラーストッパー３２６−１、３２６−２は前記駆動モジュール３１０で説明した駆動ローラー３１４−１、３１４−２、第１ベアリングハウジング３１３−１、３１３−２、第１ローラー支持部材３２５−１、３２５−２、第１ローラーストッパー３１６−１、３１６−２と同じ構成からなっているので、以下、詳細な説明は省略する。
【００７１】
前記第１ベアリングハウジング３１３−１の側部には従動ローラー３２４−１の回転数を測定するためのエンコーダー３２８が備えられる。
前記駆動ローラー３１４−１と回転部１１１の間には摩擦力が作用して第１回転体１００の回転がなされるが、駆動ローラー３１４−１の回転体接触部３１４−１ａと回転部１１１の間にスリップ（Ｓｌｉｐ）が発生する場合、第１回転体１００は使用者の操作によって設定された回転数より少ない回転数で回転がなされる。
【００７２】
すなわち、使用者の操作信号によって制御部には駆動ローラー３１４−１を設定された回転数（以下「設定回転数」という）で回転させるための信号が入力される。
前記信号が入力されると設定回転数に対応するように第１モーター３１１が回転駆動される。例えば駆動ローラー３１４−１が１回転するように第１モーター３１１を駆動させてもスリップ（Ｓｌｉｐ）が発生すると駆動ローラー３１４−１は１回転より少ない０．５回転だけすることになる。前記駆動ローラー３１４−１が０．５回転することは駆動ローラー３１４−１に接触する回転部１１１も０．５回転に対応する分だけ回転することになり、前記回転部１１１に接触する従動ローラー３２４−１も０．５回転することになる。したがって前記エンコーダー３２８で従動ローラー３２４−１の回転数を測定し、このように測定された従動ローラー３２４−１の回転数（以下「測定回転数」という）を前記設定回転数と比較した後、両者間に差がある場合には、その差を補償するために第１モーター３１１の回転数を増加させるように制御する。
【００７３】
前記では、駆動ローラー３１４−１のスリップを補償するためにエンコーダー（Ｅｎｃｏｄｅｒ）を利用して従動ローラー３２４−１の回転数を測定するものとして構成したが、第１回転体１００の回転角度を測定する角度センサー（図示されず）を利用してスリップを補償するように構成することもできる。すなわち、前記角度センサーは第１回転体１００に具備され、第１回転体１００と共に一体に回転することになる。この場合、前記角度センサーは重力方向に対して第１回転体１００が回転した角度（以下「測定回転角度」という）を測定することができる。
前記第１回転体１００を所望の角度に回転させるために第１モーター３１１を駆動させると、第１モーター３１１の回転による駆動ローラー３１４−１の回転量に対応する第１回転体１００の回転角度（以下「設定回転角度」という）が定められる。前記制御部では前記設定回転角度と測定回転角度を比較して、両者間に差がある場合にはその差を補償するために第１モーター３１１の回転数を増加させるように制御する。
【００７４】
前記の通り、第１駆動部３００は第１回転体１００の下部に位置し、第１回転体１００を構成する第１フレーム１１０の側方向にはまったく障害物がないので、使用者の搭乗が容易である。また、第１駆動部３００は第１回転体１００を摩擦力で回転させるようにしているので、第１回転体１００の駆動方式が簡単になる。
【００７５】
図１５と図１６を参照して固定フレーム５００およびスリップリング５３０の連結構造について説明する。
【００７６】
前記第１ケーブル２−１、２−２と第２ケーブル３−１、３−２は前記制御モジュール２４０への電源の供給と制御信号の送受信のためのものである。前記第１ケーブル２−１、２−２と第２ケーブル３−１、３−２はスリップリング５３０を基準として第２回転体２００の外部に備えられた第１外部ケーブル２−１と第２外部ケーブル３−１、第２回転体２００の内部に備えられた第１内部ケーブル２−２と第２内部ケーブル３−２に分離されている。
【００７７】
前記制御モジュール２４０が備えられた第２回転体２００はヨーイング回転がなされるので、第２回転体２００の外部に引き込まれた第１外部ケーブル２−１と第２外部ケーブル３−１が延長されて制御モジュール２４０にまで連結されるのであればケーブルに撚りが発生する。したがってスリップリング５３０を具備することによってケーブルの撚りを防止することができる。前記スリップリング５３０はスリップリング連結部材５２０の上端部に結合される。
【００７８】
前記スリップリング連結部材５２０は上下方向の長さを有する円筒形状であって、その下端部は固定フレーム５００ｂに結合されており、第２回転体２００と共に回転しない。
【００７９】
前記スリップリング連結部材５２０には上下の長さ方向に沿って中心部に中央孔５２１が形成されており、前記中央孔５２１に連通するように、側方向に貫通した第１孔５２２と第２孔５２３が形成されている。前記第２孔５２３は前記第１孔５２２より上側に形成されている。
【００８０】
前記スリップリング５３０は、第１スリップリング内輪５３１、第１スリップリング外輪５３２、第２スリップリング外輪５３３、第２スリップリング内輪５３４からなる。
前記第１スリップリング内輪５３１は、円筒状であって前記スリップリング連結部材５２０の外側を囲み、前記スリップリング連結部材５２０に固定されて第２回転体２００の回転時に回転せず固定された状態を維持する。前記第１スリップリング内輪５３１の下端部には第１外部ケーブル２−１が連結される。
【００８１】
前記第１スリップリング外輪５３２は円筒状であって前記第１スリップリング内輪５３１の外側を囲むように備えられ、第２回転体２００の回転時に共に回転する。前記第１スリップリング外輪５３２の上端部には第１内部ケーブル２−２が連結される。
【００８２】
前記第１スリップリング外輪５３２と第１スリップリング内輪５３１の互いに対向する内側面と外側面間は互いに通電がなされる状態で相対回転が可能である。
【００８３】
前記第１スリップリング外輪５３２は第２回転体２００と共に回転されるようにするために、第２回転体下部フレーム２３０と第１スリップリング外輪５３２を連結部材（図示されず）で連結して第１スリップリング外輪５３２が第２回転体下部フレーム２３０と共に回転するように構成することもでき、別途の連結部材なしに第２回転体２００の回転時に第１スリップリング外輪５３２の上端部に連結された第１内部ケーブル２−２により引っ張られて回転するように構成することもできる。
【００８４】
前記第２スリップリング外輪５３３は円筒状であって前記中央孔５２１の上端に挿入され、第２回転体２００の回転時に回転せず固定された状態を維持する。前記第２スリップリング外輪５３３の下端部には第２外部ケーブル３−１が連結される。
【００８５】
前記第２スリップリング内輪５３４は円筒状であって前記第２スリップリング外輪５３３の中央内部に挿入され、第２回転体２００の回転時に共に回転する。前記第２スリップリング内輪５３４の上端部には第２内部ケーブル３−２が連結される。
【００８６】
前記第２スリップリング外輪５３３と第２スリップリング内輪５３４の、互いに対向する内側面と外側面間は互いに通電がなされる状態で相対回転が可能である。
【００８７】
前記第１外部ケーブル２−１と第２外部ケーブル３−１は前記第１孔５２２を通じて中央孔５２１に引き込まれた後、中央孔５２１に沿って上方向に挿入される。
前記第１外部ケーブル２−１は前記中央孔５２１で前記第２孔５２３を通じて前記スリップリング連結部材５２０の外部に引き出された後、前記第１スリップリング内輪５３１に連結される。前記第２外部ケーブル３−１は前記中央孔５２１内部で前記第２スリップリング外輪５３３の下端部に連結される。
【００８８】
このような構成によれば、第１ケーブル２−１、２−２は第１外部ケーブル２−１、第１スリップリング内輪５３１、第１スリップリング外輪５３２、第１内部ケーブル２−２の順序で電気的に連結される。また、第２ケーブル３−１、３−２は第２外部ケーブル３−１、第２スリップリング外輪５３３、第２スリップリング内輪５３４、第２内部ケーブル３−２の順序で電気的に連結される。したがって、第１ケーブル２−１、２−２と第２ケーブル３−１、３−２が第２回転体２００の内部と外部の間で撚れることなく第２回転体２００の回転が可能となる。
【００８９】
図１７を参照する。第１回転体１００が駆動ローラー３１４−１、３１４−２の上部に支持された状態で第１モーター３１１を駆動させると第１回転体１００は駆動ローラー３１４−１、３１４−２との摩擦力によってピッチング回転することになる。
図１７は実線で示した部分の状態で第１回転体１００を時計回りにピッチング回転させると二点鎖線で示した部分のように回転がなされる。
【符号の説明】
【００９０】
１００  第１回転体
１０１  椅子
１０２  モニター
１１０  第１フレーム
１１１、１２１  回転部
１１２、１２２  水平連結部
１１３、１２３  垂直連結部
１１４、１２４  第１ストッパー
１１５、１２５  第２ストッパー
１２０  第２フレーム
１３０  連結フレーム
１４０  第１回転体上部カバー
１５０  第１回転体下部カバー
２００  第２回転体
２１０  第２回転体カバー
２２０  第２回転体支持フレーム
２３０  第２回転体下部フレーム
２３１  キャスター
２４０  制御モジュール
２４１  制御部品
２４２  カバー部
２４３  支持板
２４４  レールガイド
２４５  取っ手
２４６  ケーブルキャリア結合部
２６０  第１ケーブルキャリア
２７０  第２ケーブルキャリア
３００  第１駆動部
３１０  駆動モジュール
３１１  第１モーター
３１２  減速機
３１３−１、３１３−２  第１ベアリングハウジング
３１４−１、３１４−２  駆動ローラー
３１５−１、３１５−２  第１ローラー支持部材
３１６−１、３１６−２  第１ローラーストッパー
３１７  駆動軸
３１８−１  第１ベアリング
３２０  従動モジュール
３２３−１、３２３−２  第２ベアリングハウジング
３２４−１、３２４−２  従動ローラー
３２５−１、３２５−２  第２ローラー支持部材
３２６−１、３２６−２  第２ローラーストッパー
３２７  従動軸
３２８  エンコーダー
３２９  エンコーダー支持部材
４００  第２駆動部
４１０  第１スプロケット
５００  固定フレーム
５１０  第２スプロケット
５２０  スリップリング連結部材
５３０  スリップリング
５３１  第１スリップリング内輪
５３２  第１スリップリング外輪
５３３  第２スリップリング外輪
５３４  第２スリップリング内輪
５４０  回転支持部
５５０  チェーン
６００  底板
【図１】
0006285973.tif 000002
【図２】
0006285973.tif 000003
【図３】
0006285973.tif 000004
【図４】
0006285973.tif 000005
【図５】
0006285973.tif 000006
【図６】
0006285973.tif 000007
【図７】
0006285973.tif 000008
【図８】
0006285973.tif 000009
【図９】
0006285973.tif 000010
【図１０】
0006285973.tif 000011
【図１１】
0006285973.tif 000012
【図１２】
0006285973.tif 000013
【図１３】
0006285973.tif 000014
【図１４】
0006285973.tif 000015
【図１５】
0006285973.tif 000016
【図１６】
0006285973.tif 000017
【図１７】
0006285973.tif 000018