KR100373825B1

KR100373825B1 - 자전거의 완충장치

Info

Publication number: KR100373825B1
Application number: KR10-2000-0009989A
Authority: KR
Inventors: 이철우
Original assignee: (주)일산금속
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2003-02-26
Also published as: KR20010084739A

Abstract

본 발명은 자전거의 완충장치에 관한 것으로, 특히 자전거의 골격을 이루는 차대가 텐션을 갖도록 하여 차대자체가 완충기능을 수행하도록 한 자전거의 완충장치에 관한 것이다.

종래의 자전거 완충장치는 포오크부에 완충기를 설치하여 이에 의해 충격을 흡수하도록 되어 있었으나 실제 완충능력은 미약하여 승차감이 기대에 미치지 못한 단점이 있다. 특히 전방의 포오크에 설치된 완충기는 축방향으로 가해지는 충격만 흡수할 뿐 축방향과 일치되지 않은 방향에서 가해지는 충격은 흡수하지 못하기 때문에 더욱더 그 완충 효과는 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 단점을 해소하기 위해 창안된 것으로, 그 구성은 핸들축과 연결되는 전방 프레임과 뒷바퀴축을 연결하는 후방프레임을 포물선형상으로 활곡시킨 탄성부재로 구성하여 전,후방프레임이 완충기능을 갖도록 하고, 또한 안장과 안장이 설치되는 세로프레임 그리고 핸들축과 핸들 사이에 완충부재를 설치하여 주행시 가하여지는 충격을 효과적으로 흡수하도록 함으로써 승차감을 향상시키도록 한 것이다.

Description

자전거의 완충장치{The buffer of bicycle}

자전거의 고급화로 안락한 승차감을 얻기 위해 완충장치를 설치한다.

자전거의 완충장치는 자전거의 전방 포오크에 설치된 완충기와 안장에 설치된 스프링장치로 구성된다.

이러한 완충장치에 의해 충격이 완충되는 단계를 보면 1차적으로 전후방의 바퀴에 설치된 튜브가 흡수하고, 2차적으로 전방의 포오크에 완충기가 장착되어 이를 통해 충격을 흡수하도록 되어 있으며, 마지막으로 안장의 스프링에 의해 충격을 흡수하도록 되어 있다.

하지만 이러한 종래의 완충장치는 그 효과가 미약하여 승차감이 떨어지는 단점이 있다. 특히 전방의 포오크에 설치된 완충기는 축방향으로 가해지는 충격만 흡수할 뿐 축방향과 일치되지 않은 방향에서 가해지는 충격은 흡수하지 못하고 또 안장에 설치된 스프링은 수축폭이 작아 완충능력이 저하되므로 더욱더 그 완충 효과가 떨어지는 단점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 단점을 해소하기 위해 창안된 것으로, 그 목적은 자전거의 앞바퀴를 지지하는 차대와 뒷바퀴를 지지하는 차대 자체를 높은 완충효과를 갖도록 탄성부재로 구성하여 승차감이 뛰어난 자전거를 이루도록 하는 자전거의 완충장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자전거의 전체 구조도.

도 2a,2b는 본 발명에 따른 자전거 차대의 구조도.

도 3은 본 발명에 따른 자전거의 안장 요부 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 자전거의 핸들 요부 사시도.

도 5a,5b는 본 발명에 따른 자전거의 절첩부 구조도.

도 6a,6b는 본 발명의 일실시예에 따른 절첩부 구조도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 절첩부가 절첩된 상태의 사시도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 - 앞바퀴 11 - 포오크 12 - 핸들축

13 - 하우징 14 - 핸들 15 - 안장

20 - 뒷바퀴 30 - 차대 31 - 전방프레임

32a - 주탄성축 32b - 보조탄성축 33a - 삽입축

33b - 보조지지편 34a,34b,34c - 핀구멍 35 - 고정핀

36a - 고리부 36b - 체인 37 - 수평프레임

38 - 후방프레임 39 - 세로프레임 40a,40b - 탄성부재

41 - 램프 42 - 구동축 43 - 유니버설 조인트

44 - 기어박스 45 -페달 46 - 페달축

51 - 이동체 52 - 힌지 53 - 연결부재

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자전거 구성은, 앞바퀴와 조향을 위한 핸들 및 후방의 뒷바퀴와 이를 회전시키는 구동장치 및 안장으로 구성되고 이들을 지지하는 자전거 차대에 있어서,

핸들축과 연결되는 전방 프레임과 뒷바퀴축을 연결하는 후방프레임을 포물선형상으로 활곡시킨 탄성부재로 구성하여 전,후방프레임이 완충기능을 갖도록 하고, 또한 안장과 안장이 설치되는 세로프레임 그리고 핸들축과 핸들 사이에 완충부재를 설치하여 주행시 가하여지는 충격을 효과적으로 흡수하도록 함으로써 승차감을 향상시키도록 하여 달성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자전거의 전체 구조도이고, 도 2a,2b는 본 발명에 따른 자전거 차대의 구조도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자전거의 핸들 요부 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자전거의 안장 요부 사시도이고, 도 5a,5b는 본 발명에 따른 자전거의 절첩부 구조도이다.

앞바퀴(10)와, 앞바퀴(10)를 지지하는 포오크(11) 및 조향을 위한 핸들과, 핸들축(12)의 둘레에 핸들(14)의 회전이 자유롭도록 하면서 차대(30)와 용이하게 연결할 수 있도록 하는 핸들축 하우징(13)으로 구성되고, 후방의 뒷바퀴(20)와 이를 회전시키는 구동장치 및 안장(15)으로 구성되고 이들을 지지하는 자전거 차대(30)로 구성된 자전거에 있어서,

본 발명의 자전거 차대(30)는 뒷바퀴(20)와 연결되는 후방프레임(38)과 핸들축 하우징(13)에 연결되는 전방프레임(31) 및 전방프레임(31)과 후방프레임(38)을 연결하면서 상단에 안장(15)이 설치되는 세로프레임(39) 및 세로프레임(39)과 전방프레임(31)간을 연결 및 보강하는 수평프레임(37)으로 구성되어 있다.

전방프레임(31)은 포물선형상으로 활곡된 구조를 가지며 재질은 탑승자의 체중과 자전거의 자중 및 주행시 가하여지는 충격을 충분히 견딜 수 있을 정도의 강도를 가지면서 스프링과 같이 탄성력을 보유한 재질의 것으로 되어 있다.

전방프레임(31)은 하나의 프레임으로 구성할 수도 있으나, 유연 탄력성을 높여 작은 충격도 흡수할 수 있도록 하기 위해 도 2a와 같이 직경이 작은 다수개의 몸체(도면상에는 세 개의 몸체로 구성함)로 분할하여 설치하는 것이 바람직하다. 따라서 중앙부에는 주탄성축(32a)과 그 양측에 보조탄성축(32b)으로 구성하였다. 주탄성축(32a)의 양측에 보조탄성축(32b)이 구비됨에 따라 양측면에서 발생하는 충격에 의해 비틀림이 발생하더라도 효과적으로 그 충격을 흡수할 수가 있게 된다.

또한 후방프레임(38) 또한 전방프레임(31)과 같이 포물선형상으로 활곡된 구조를 가지며 재질은 탑승자의 체중과 자전거의 자중 및 주행시 가하여지는 충격을충분히 견딜 수 있을 정도의 강도를 가지면서 스프링과 같이 고탄성력을 보유한 재질의 것으로 되어 있다.

한편, 도 2b와 같이 전방프레임(61)을 이루는 주탄성축(62a)과 보조탄성축(62b) 및 후방프레임(68)을 판스프링으로 구성하여 탄력성을 높일 수 있다. 이때 자전거의 주행시 측방에서 가해지는 충격에 의해 판스프링의 비틀림 방지와 보강력 향상을 위해 주탄성축(62a)과 보조탄성축(62b) 및 후방프레임(68)의 양단 하부 또는 저면에 보강리브(681)(682)를 형성할 수 있다.

또한 이러한 차대(30)를 갖는 자전거를 절첩가능하도록 하기 위해 도 5a,5b와 같이 전방프레임(31)의 하단을 분리하여 주탄성축(32a)의 하단에 수평프레임(37)으로 삽입되는 삽입축(33a)을 설치하고, 보조탄성축(32b)의 하단에 수평프레임(37)의 상부면에 밀착되는 보조지지편(33b)을 용접결합하고 이와 대응 결합되는 수평프레임(37)의 단부는 개구되어 있다. 그리고 삽입축(33a)과 보조지지편(33b) 및 수평프레임(37)에는 삽입축(33a)의 삽입완료시 서로 연통되는 핀구멍(34a)(34b)(34c)이 관통형성되어 있고, 이에 고정핀(35)이 끼워지도록 되어 있다. 고정핀(35)은 상단에 고리부(36a)가 있어 이를 잡고 체결 및 분리작업이 용이하도록 되어 있고, 분리시 관리가 용이하도록 차대(30)에 체인(36b)이나 와이어로 연결되어 있다.

또한 도 3에서와 같이 안장(15)의 하부에도 충격을 흡수하는 탄성부재(40a)가 설치되어 있는데, 이 탄성부재(40a)는'ㄷ'형상으로 활곡된 구조로 되어 있으며,하단이 세로프레임(39)의 상단에 나사결합되어 있고, 상단은 안장(15)의 하부에 나사결합되어 있다.

또한 도 4에서와 같이 핸들(14)에 전달되는 충격을 흡수하기 위해 핸들축(12)과 핸들(14)의 사이에 'ㄷ'형상으로 활곡되고 상단이 전방으로 둥글게 말아진 결합부(47)가 형성되어 그 사이에 핸들(14)의 중앙하부를 삽입시켜 나사조임에 의해 견고하게 고정시킬 수 있도록 된 탄성부재(40b)가 설치된다. 즉, 탄성부재(40b)의 하단은 핸들축(12)의 상단에 결합되고, 상단은 결합부(47)가 형성되어 이에 핸들(14)의 중앙하부를 삽입시킨 후 나사를 조여 핸들(14)을 견고하게 고정시키도록 되어 있다. 그리고 활곡돌출된 탄성부재(40b)의 선단부에는 야간주행시 전방을 비추는 램프(41)가 설치된다.

한편, 이러한 구조의 자전거를 운전할 때 충격이 가해지면 그 충격에 의해 뒷바퀴(20)와 페달축(46) 즉, 구동축(42)간의 거리가 가변될 수가 있다. 이러한 작용에 의해 페달(45)의 동력을 뒷바퀴(20)축으로 전달하는 작동이 원활하지 못하게 될 경우가 있기 때문에 이를 위해 체인(36b) 구동식보다는 베벨기어를 사용한 구동축(42)을 이용한 동력 전달방식을 적용하는 것이 바람직하다. 이 구동축(42)에 의해 뒷바퀴(20)축과 페달축(46)의 간격이 벌어지는 현상을 어느정도 방지할 수가 있고 또 충격흡수동작에 의해 페달축(46)이 상하로 승하강될 수도 있으나 이는 구동축(42)을 두 개의 몸체로 분할 구성하고 서로를 유니버설 조인트(43)로 연결하여 완충작용에 의해 상,하유동시에도 동력을 원활하게 전달 할 수 있다. 또한 페달축(46)의 회전력을 변환시킬 수 있도록 하기 위해 기어박스(44)의 내부에 변속기어장치가 설치된다.

이러한 자전거에 운전자가 탑승하여 주행을 시작하면 노면상태에 따라 그 충격이 앞,뒤바퀴에 전달된다. 전달되는 충격은 1차적으로 바퀴의 튜브에 의해 흡수되고 2차로는 전방 프레임과 후방프레임(38)에 전달된다. 충격이 전달되면 전,후방프레임(38)이 활처럼 휘어지고 펴지는 작동을 하게 되며 그 작동에 의해 충격이 흡수된다. 또한 충격은 자전거의 구조상 주로 앞바퀴(10)와 뒷바퀴(30)를 연결하는 전방프레임(31)에 대부분 전달되는데, 본 발명의 전방프레임(31)은 주탄성축(32a)과 양측의 보조탄성축(32b)으로 구성되어 있기 때문에 충격이 분산 흡수되므로 더욱더 완충효과가 높아지게 된다.

마지막으로 전,후방프레임(38)에 전달되어 흡수되지 못한 충격은 3차로 안장(15)과 핸들(14)에 설치된 탄성부재(40a)(40b)에 의해 흡수된다. 탄성부재(40a)(40b)는 'ㄷ'자로 활곡되어 있기 때문에 주행시 충격이 가해지면 단부와 단부의 간격만큼의 유동이 보장되어 충격을 흡수하게 된다.

도 6a,6b는 본 발명의 일실시예에 따른 절첩부 구조도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 절첩부가 절첩된 상태의 사시도이다.

도시된 바와 같이 전방프레임(31)과 앞바퀴(10) 및 핸들(14)들로 이루어진 몸체를 절첩시킬 때 그 결합된 상태를 유지해야만 사용 및 관리가 편리하므로 이를 위해 수평프레임(37)과 전방프레임(31)의 삽입축(33a)을 힌지(52)로 연결시켰다.

즉, 수평프레임(37)에 삽입되어 슬라이딩 출몰되는 이동체(51)를 구비하고, 수평프레임(37)의 내부에 이동체(51)의 이동범위를 제한하는 연결부재(53)를 구비하여 스평프레임(37)의 내측단과 이동체(51)에 연결하고, 이 이동체(51)의 선단에 삽입축(33a)을 힌지(52)(2절링크 구조로도 가능함)결합시켰다.

이때 이동체(51)와 삽입축(33a)은 횡방향으로 회동되도록 힌지결합되며, 또 연결부재(53)는 이동체(51)의 힌지(52)결합부가 외부로 노출될 정도만 이동체(51)의 이동을 제한하도록 되어 있다. 이때 연결부재(53)는 스프링으로 구성할 수가 있다.

이러한 구조에 의해 자전거를 절첩시킬 때에는 고정핀(35)을 뽑고, 전방몸체를 전방으로 당기게 되면 삽입축(33a)가 수평프레임(37)로부터 빠져나오게 되고 힌지(52)결합된 이동체(51)이 전방으로 돌출된다. 이동체(51)가 전방으로 돌출될 때 후측에 연결된 연결부재(53)에 의해 힌지(52)부가 어느정도 노출된 상태에서 더 이상 빠져나오지 못하게 된다. 이 상태에서 전방차대를 측방으로 회전시키게 되면 차대는 접혀지게 되므로 휴대하기가 간편해진다.

또한 자전거를 타고자 할 경우에는 접혀져 있던 전방차대를 전방을 향하도록회전시킨 후 삽입축(33a)와 이동체(51)를 후측으로 밀어 수평프레임(37)의 내부로 삽입시킨다. 그리고 핀구멍(34a)(34b)(34c)을 일치시킨 후 이에 고정핀(35)을 꽂아 고정시킨다. 이와 같이하면 전방 및 후방차대는 견고하게 고정된 상태를 유지하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 자전거의 주행시 노면상태에 따라 가해지는 충격을 탄성부재로된 전방프레임과 후방프레임에 의해 흡수하도록 되어 있으므로 충격을 보다 효율적으로 흡수할 수 있어 양호한 승차감을 얻을 수가 있다. 특히 전,후방프레임이 흡수하지 못한 충격은 안장과 핸들에 설치된 완충장치에 의해 마저 흡수하도록되어 있으므로 더욱더 승차감을 높일 수가 있는 효과가 있다.

Claims

앞바퀴(10)와 조향을 위한 핸들(14) 및 후방의 뒷바퀴(20)와 이를 회전시키는 구동장치 및 안장(15)으로 구성되고 이들을 지지하는 자전거 차대(30)에 있어서,

핸들(14)의 회전이 자유롭도록 핸들축(12)을 지지하는 핸들축 하우징(13)과 연결되는 전방프레임(31)을 활곡된 형상의 주탄성축(32a)과 그 양측에 보조탄성축(32b)로 구성하여 완충기능을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 자전거의 완충장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 핸들축(12)의 상단과 핸들(14)의 중앙하부 사이에 'ㄷ'형상으로 활곡된 탄성부재(40b)를 연결하여 핸들(14)로 전달되는 충격을 완충하도록 한 것을 특징으로 하는 자전거의 완충장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 전방프레임(31)이 연결되는 수평프레임(37)의 전방을 개구시키고 그 내부에 이동체(51) 및 상기 이동체의 후단과 차대를 연결하여 이동체(51)의 이동거리를 제한하는 연결부재(53)를 연결하고, 상기 전방프레임(31)의 주탄성축(32a)하단에 수평프레임(37)의 내부로 삽입되는 삽입축(33a)을 형성하여 상기 이동체(51)의 선단에 힌지(52)결합하고, 상기 삽입축(33a)의 상부에 보조탄성축(32b)의 하단부와 연결되면서 삽입축(33a)의 삽입시 수평프레임(37)의 상면에 면접되는 보조지지편(33b)을 형성하여, 상기 수평프레임(37)과 삽입축(33a) 및 보조지지편(33b)을 관통하는 핀구멍(34a)(34b)(34c)과 이 핀구멍(34a)(34b)(34c)에 끼워져 결합된 상태를 유지하는 고정핀(35)을 구성한 것을 특징으로 하는 자전거의 완충장치.