4D映画館用椅子組立体の駆動装置

本発明は、下プレートの横方向の中心線と第1の角度を有するように設けられる第1のアクチュエータと、下プレートの横方向の中心線と第2の角度を有するように設けられる第2のアクチュエータとによって、4D映画館用椅子組立体の駆動時に、回転運動を直線運動に変換させる過程において発生するY軸方向の分力に応じて最終的に発生する負荷外乱による振動や騒音を防止することができる、4D映画館用椅子組立体の駆動装置に関する。

飛行機や船舶のような装置は、6自由度(6 Degree of Freedom)モーションを具現化するようになっている。図1に示されるように、6自由度モーションとは、z軸を中心に回転するヨーイング(yawing)、x軸を中心にy軸が左右に回転するロール(roll)、y軸を中心にz軸が上下に回転するピッチ(pitch)、z軸上で直線往復運動するヒーブ(heave)、y軸上で直線往復運動するサージ(surge)、x軸上で直線往復運動するスウェイ(sway)の、6つの仮想モーションを指称する。

油圧アクチュエータの駆動で自由度モーションを具現化する、上述の駆動装置は、最初は、飛行訓練のための軍事用に開発された。しかし、このような駆動装置は、科学技術とコンピュータグラフィック技術の発達で、軍事用だけでなく、鉄道、船舶のような民間訓練装置へと次第に発展してきた。

さらに、このような駆動装置は、安定性及び費用などの問題で実際訓練が困難な場合、仮想走行を具現し得るようにリアルタイムで周囲画像が変化するシステムを介して、ブルドーザー、クレーンのような特殊建設機械の運転者のために使用されている。

近年、潤沢な生活と余暇時間の増加に応じて、上述の駆動装置は、軍事用又は訓練用だけでなく、遊園地、ゲームシミュレータ、3D映画館などのエンターテインメント(entertainment)のために使用されるようになっている。

従来、一般の映画館のような上映施設では、単に映像物のみを観客に上映しているが、近年、信号の双方向交信が可能なデジタルメディアの拡散及び映画産業の発達で、新形態の映画が上映されるようになり、映像と共に様々なエフェクトを観客に提供している。即ち、従来の一般映画館は、単純に映像を視聴覚的に観覧する場所であったが、最近の映画館は、映像を視覚的に観覧すると共に様々なエフェクトを直接体験し得る場所に発展されている。

一般に、特殊撮影された映像を観覧しながら映像の立体感を感じ得る映画館は、通常、「3D映画館」と呼ばれているが、これとは別に、視聴覚に加え、触覚、臭覚などを刺激して五感で映像を観覧することができる映画館を「4D映画館」と指称する。

3D又は4D映画館やテーマ映画館において観客に上映される映画の状況に合わせて自由度を具現化するために、映画館の椅子組立体に又は椅子に設けられた駆動装置が使用されている。

上述のような技術的思想が、韓国公開特許公報第10−2011−0030097号に示されている。

しかし、従来、3D又は4D映画館用椅子組立体の駆動装置は、アクチュエータが何れも下プレートの横方向中心線と平行に設けられており、アクチュエータの駆動時に回転運動を直線運動に変換する過程においてY軸方向の分力によってスプラインを中心にモーメントが発生するという問題点があった。

また、駆動装置を構成するアクチュエータの作動時に、前記モーメントによって摩擦力のような負荷外乱が作用し、これにより、椅子組立体の駆動装置の作動時に不規則な騒音や振動が発生し、観客の興味が低下することがあるという問題点があった。

さらに、従来、3D又は4D映画館用椅子組立体の駆動装置は、アクチュエータとプレートとがヒンジ結合され、アクチュエータの結合部位に曲げモーメント(bending moment)、ねじれ(torsion)負荷が生じることがあり、これにより、結合部位に欠陥が発生し、装備の取替え費用が高くなり、さらには、作動中において、結合部位の破損による大きな人身事故が発生するおそれがあるという問題点があった。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、下プレートの横方向の中心線と所定の第1の角度を有するように設けられる第1のアクチュエータと、下プレートの横方向の中心線と所定の第2の角度を有するように設けられる第2のアクチュエータとによって、4D映画館用椅子組立体の駆動時に回転運動を直線運動に変換する過程において発生するY軸方向の分力に応じて最終的に発生する負荷外乱による振動や騒音を防止することで、映画上映情報と一致する生き生きとした駆動を観客に伝達し、プッシュロッドに軸受を圧入して設置されるアクチュエータによって、アクチュエータの製造時間及び製造コストを削減することができる、4D映画館用椅子組立体駆動装置を提供することにある。

本発明の目的を達成するための本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置は、地面と接する下プレートと、前記下プレートの上方に離間して位置する上プレートと、前記下プレートと前記上プレートとの間の左側部に位置する第1のアクチュエータと、前記下プレートと前記上プレートとの間の右側部に位置する第2のアクチュエータと、及びスプラインとを含み、前記スプラインは、前記下プレートの縦方向の中心線上に位置するように設けられ、前記第1のアクチュエータは、前記下プレートの横方向の中心線と所定の第1の角度を有するように設けられることを特徴とする。

また、本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置の好適な他の実施例によれば、前記第2のアクチュエータは、前記下プレートの前記横方向の中心線と所定の第2の角度を有するように設けられる。

また、本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置の好適な他の実施例によれば、前記第1のアクチュエータと第2のアクチュエータは、前記第1の角度と第2の角度が同じ角度を有するように設けられる。

また、本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置の好適な他の実施例によれば、前記第1の角度及び前記第2の角度は、10度〜25度範囲内の角度であることができる。

また、本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置の好適な他の実施例によれば、4D映画館用椅子組立体の駆動装置は、前記下プレートと前記上プレートとの間の中央部に位置する第3のアクチュエータ;をさらに含み、前記第3のアクチュエータは、前記縦方向の中心線と同一線上において前記横方向の中心線に平行となるように設けられる。

また、本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置の好適な他の実施例によれば、4D映画館用椅子組立体の駆動装置の前記第1、第2、第3のアクチュエータは、それぞれ、前記下プレートに固定設置される支持ブラケットと、回転駆動力を発生させる駆動モータと、前記駆動モータの一側に連結され、前記駆動モータの回転を減速させる減速機と、前記減速機の一側にボールジョイントで連結されるクランクアームと、前記クランクアームの一端に連結されるプッシュロッドと、前記上プレートの下部に締結される固定ブラケットと、前記プッシュロッドの他端を前記固定ブラケットに連結するユニバーサルジョイントとを含むことができる。

また、本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置の好適な他の実施例によれば、前記プッシュロッドは、それぞれ、本体部と、前記本体部の両端に形成される挿入孔と、前記挿入孔への圧入により締結される軸受とで形成される。

また、本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置の好適な他の実施例によれば、4D映画館用椅子組立体のスプラインは、前記スプラインの下端が前記下プレートにボルト締結され、前記スプラインの上端が前記上プレートの下部とユニバーサルジョイントで結合される。

また、本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置の好適な他の実施例によれば、前記スプラインは、前記上プレートから伝達される荷重を支えるため、前記スプラインの外周面に設けられる弾性部材をさらに備えることができる。

また、本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置の好適な他の実施例によれば、前記スプラインの弾性部材は、スプリングから構成される。

本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置によれば、下プレートの横方向の中心線と第1の角度を有するように設けられる第1のアクチュエータと、下プレートの横方向の中心線と所定の第2の角度を有するように設けられる第2のアクチュエータ、又は、下プレートの縦方向の中心と同一線上において横方向の中心線に平行となるように設けられる第3のアクチュエータを備え、また、第1の角度と第2の角度とが同じ角度で形成されることで、アクチュエータの駆動時にスプラインを中心に発生する負荷外乱による振動や騒音を防止する効果が得られる。

また、本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置によれば、駆動装置の駆動時に上述の負荷外乱による振動や騒音を防止することで、映画上映情報と一致する、生き生きとした駆動を観客に伝達し、これにより、観客の興味を最大化し得る効果が得られる。

さらに、本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置において、アクチュエータは、プッシュロッドの両端に設けられる軸受が挿入孔に圧入して締結されることで、アクチュエータの製造コスト及び製造時間が削減され、これにより、4D映画館用椅子組立体の駆動装置の生産性が向上し、かつ、生産コストが削減される効果が得られる。

6自由度モーションを示す概念図である。

本発明の好適な一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置を示す正面図である。

図2に示された4D映画館用椅子組立体の駆動装置において、上プレートが取り外された状態を示す斜視図である。

図3の平面図を示す。

本発明の好適な一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置に設けられるアクチュエータを示す斜視図である。

図5に示されたアクチュエータのプッシュロッドを示す斜視図である。

本発明の好適な一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置に設けられるスプラインを示す斜視図である。

本発明の好適な実施例について添付の図面を参照して詳述する。なお、各図面中、構成要素に参照符号を付しているが、同様の構成要素については同様の符号を付することにする。

図2は、本発明の好適な一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置10を示す正面図であり、図3は、図2に示された4D映画館用椅子組立体の駆動装置10において、上プレート200が取り外された状態を示す斜視図である。図4は、図3の平面図である。

図2乃至図4を参照して、本発明の好適な一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置10について説明する。本発明の好適な一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置10は、下プレート100、上プレート200、第1のアクチュエータ300、第2のアクチュエータ、及びスプライン600を含むことができる。

下プレート100は、地面と接して設けられている。このような下プレート100は、4D映画館の底面の構造物に、ボルト、アンカーボルトのような公知の締結手段で締結される。

上プレート200は、下プレート100の上方に離間して位置されている。図示していないが、このような上プレート200に椅子を取り付けることができる。

第1のアクチュエータ300は、下プレート100と上プレート200との間の左側部(図4中、左側)に下プレート100の横方向の中心線Bと所定の第1の角度αを有するように設けられる。第1のアクチュエータ300は、主に上プレート200の左側部を駆動させる。

第2のアクチュエータ400は、下プレート100と上プレート200との間の右側部(図4中、右側)に設けられる。本発明の好適な他の一実施例によれば、第2のアクチュエータ400は、下プレート100の横方向の中心線Bと所定の第2の角度βを有するように設けられる。第2のアクチュエータ400は、主に上プレート200の右側部を駆動させる。

図2乃至図4に示されるように、本発明の好適な他の一実施例によれば、4D映画館用椅子組立体の駆動装置10は、第3のアクチュエータ500をさらに含むことができる。

第3のアクチュエータ500は、縦方向の中心線Aと同一線上において前記横方向の中心線Bに平行となるように下プレート100と上プレート200との間の中央部に設けられる。第3のアクチュエータ500は、主に上プレート200の中央部を駆動させる。

スプライン600は、下プレート100と上プレート200との間に設けられる。即ち、スプライン600は、下プレート100の縦方向の中心線A上に位置するように、第1のアクチュエータ300と第2のアクチュエータ400との間に設けることができる。

第1のアクチュエータ300、第2のアクチュエータ400、及び第3のアクチュエータ500は、特に限定されないが、全体として三角形状に位置付けられる。即ち、図2乃至図4に示されるように、第3のアクチュエータ500が三角形の頂点に位置し、第1のアクチュエータ300と第2のアクチュエータ400とは、三角形の底辺上に位置するようになる。

図示していないが、本発明の一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置10は、必要に応じて、第4のアクチュエータをさらに含むことができる。前記第4のアクチュエータは、縦方向の中心線Aと同一線上において前記横方向の中心線Bに平行となり、かつ前記第3のアクチュエータ500と向かい合うように、下プレート100と上プレート200との間の中央部に設けられる。第4のアクチュエータは、主に上プレート200の中央部を駆動させる。

図2乃至図4に示されるように、本発明の好適な他の一実施例によれば、第1のアクチュエータ300と第2のアクチュエータ400は、第1の角度αと第2の角度βが同じ角度を有するように設けられる。

また、本発明の好適な他の一実施例によれば、前記第1の角度α及び第2の角度βは、10度〜25度の範囲内の角度を有するように形成される。10度未満であるか、25度を上回る場合は、Y軸方向の分力が大きくなり、これにより、スプラインを中心に、より大きなモーメントが発生し、このようなモーメントによって、より大きな負荷外乱が発生することがあるためである。

本発明の最も好適な一実施例によれば、下プレート100の横方向の中心線Bと第1のアクチュエータ300とがなす第1の角度αと、下プレート100の横方向の中心線Bと第2のアクチュエータ400とがなす第2の角度βは、15度になるように、第1のアクチュエータ300と第2のアクチュエータ400を取り付けることができる。即ち、第1の角度αと第2の角度βとが同じ角度を有し、このような第1の角度αと第2の角度βが15度になるように第1のアクチュエータ300と第2のアクチュエータ400を取り付けることができる。

上述の場合は、第1のアクチュエータ300及び第2のアクチュエータ400のプッシュロッド350、450の回転運動から直線運動への変化過程において発生するY軸方向の分力によって、スプラインの中心から発生するモーメントを最小にし、モーメントにより発生する負荷外乱を極力抑制することが可能となる。負荷外乱が極力抑制されることで、椅子組立体の駆動装置100から発生する不規則な騒音や振動が最小になり、映画上映情報と一致する生き生きとした駆動を観客に伝達することが可能となる。

図5は、本発明の好適な一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置10に設けられるアクチュエータ300、400、500を示す斜視図である。図5に示されるように、本発明の好適な一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置10に設けられるアクチュエータ300、400、500は、それぞれ支持ブラケット310、410、510、駆動モータ320、420、520、減速機330、430、530、クランクアーム340、440、540、プッシュロッド350、450、550、固定ブラケット360、460、560、及びユニバーサルジョイント370、470、570を含むことができる。

前記支持ブラケット310、410、510は、下プレート100に固定設置することができ、前記支持ブラケット310、410、510は、ボルト締結又は溶接により下プレート100に固定設置することができる。

駆動モータ320、420、520は、回転駆動力が発生させる。このような駆動モータは、特に限定されないが、サーボモータ(servo motor)で形成することができる。

減速機330、430、530は、駆動モータ320、420、520の一側に連結され、駆動モータ320、420、520の回転速度を、映画上映情報に合わせて調節することができる。

クランクアーム340、440、540が、減速機330、430、530の一側にボールジョイント341、441、541でそれぞれ連結される。

プッシュロッド350、450、550が、クランクアーム340、440、540の一端に連結される。

固定ブラケット360、460、560が上プレート200の下部に締結される。固定ブラケット360、460、560は、特に限定されないが、ボルト締結又は溶接により上プレート200の下部に結合される。

ユニバーサルジョイント370、470、570がプッシュロッド350、450、550の他端を固定ブラケット360、460、560に連結する。それぞれのプッシュロッド350、450、550と、上プレート200とが、ユニバーサルジョイント370、470、570で締結されることで、連結部位への曲げ応力や軸荷重を最小にして、アクチュエータの寿命が増大し、かつ、安定性が向上する。

図6は、図5に示されたアクチュエータ300、400、500のプッシュロッド350、450、550を示す斜視図である。図6に示されるように、本発明の好適な一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置10に設けられるアクチュエータ300、400、500のプッシュロッド350、450、550は、プッシュロッドのボディを形成する本体部351、451、551を含むことができる。

本体部351、451、551の両端には、挿入孔352、452、552が形成される。

軸受353、453、553は、本体部の両端に形成された挿入孔352、452、552に圧入により締結される。このような軸受353、453、553は、特に限定されないが、すべり軸受であることが好ましく、軸受353、453、553を、プレスにより挿入孔352、452、552に圧入して締結することができる。

駆動モータ320、420、520の回転駆動力は、減速機330、430、530を通じて映画上映状態に適した回転に変更される。このような回転駆動力は、ボールジョイント341、441、541でそれぞれ連結されたクランクアーム340、440、540を回転させながら直線運動に変換することができる。即ち、クランクアーム340、440、540に一端が締結されたプッシュロッド350、450、550は、回転しながら直線運動に変換し、このような変換された力を、上プレート200に伝達するようになる。

すべり軸受353、453、533が、挿入孔352、452、552に、圧入により締結されることで、アクチュエータ300、400、500のプッシュロッド350、450、550の製造時間及び製造コストが削減され、これにより、アクチュエータの製造時間及び製造コストが削減される。

図7は、本発明の好適な一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置に設けられるスプライン600を示す斜視図である。図7に示されるように、本発明の好適な一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置に設けられるスプライン600は、スプライン600の下端が下プレート100にボルト610で締結され、スプライン600の上端は、上プレート200の下部とユニバーサルジョイント620で結合される。

また、図7に示されるように、本発明の好適な他の一実施例に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置に設けられるスプライン600は、上プレート200から伝達される荷重を支えるため、スプライン600の外周面に設けられる弾性部材を備えることができ、このような弾性部材としては、好ましくは、スプリングで構成される。

上述のスプライン600では、本発明に係る4D映画館用椅子組立体の駆動装置10を、映画の内容に応じて精度良く制御することができ、第1、第2、第3のアクチュエータ300、400、500に作用する荷重を支えることで、装置の安定性を増大することができる。

本発明は、図示の変更例と上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求範囲の範疇に属する他の実施例に拡張して実施することができる。