KR100718229B1 - 회동각이 제한된 바퀴 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스포츠 기구의 몸체에 직접 또는 트럭을 통해 부착되는 베이스 프레임과, 베이스 프레임에 회동가능하게 결합된 바퀴 프레임과, 바퀴 프레임에 장착되는 바퀴로 이루어지는 바퀴 조립체에 있어서, 바퀴의 회동각을 조절하여 제한하는 수단을, 또는 바퀴와 지면이 접촉하는 지점과 바퀴의 방향전환 축의 위치 간격(이하 '축간거리;라 함.)을 조절하여 이격시킬 수 있는 수단과 바퀴의 회동각을 조절하여 제한하는 수단을 함께, 또는 축간거리를 조절하여 이격시킬 수 있는 수단과 바퀴의 회동각을 제한하는 수단을 함께 구비한 바퀴 조립체에 관한 것이다. 상기와 같은 수단을 구비한 본 발명의 바퀴 조립체는 스포츠 기구에 적용될 경우 전진속도와 운동량을 조절할 수 있다.

베이스프레임,바퀴프레임,바퀴조립체,회동각조절수단,축간거리

Description

회동각이 제한된 바퀴 조립체{PARTIALLY REVOLVING WHEEL ASSEMBLY }

도 1은 종래의 스포츠 기구와 이에 장착된 바퀴를 나타낸 도.

도 2는 도1의 스포츠 기구가 전진하는 원리를 나타낸 개념도.

도 3은 종래의 또 다른 스포츠 기구를 나타낸 도.

도 4는 실시예 1 발명의 바퀴 조립체를 나타낸 사시도.

도 5는 실시예 1 발명의 전진기구를 조절하는 원리를 나타낸 개념도.

도 6은 실시예 1 발명의 전진력에 관한 도.

도 7은 실시예 2 발명의 바퀴 조립체를 나타낸 사시도.

도 8은 실시예 3 발명의 바퀴조립체를 나타낸 사시도.

도 9는 축간거리의 정의를 나타내는 도.

도 10은 마운트가 있는 경우의 장착형태를 나타낸 도.

도 11은 실시예 4 발명의 바퀴조립체를 나타낸 사시도.

도 12는 실시예 4 발명의 조립형태를 나타낸 도.

도 13은 인라인 스케이트에 장착한 형상을 나타낸 도.

도 14는 인라인 스케이트에 장착되는 바퀴 조립체를 나타낸 도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

10 ; 베이스프레임 12 ; 방향전환축

14 ; 다수의 결합공 16 ; 핀삽입부

20 ; 스토퍼 22 ; 제1스프링지지부재

24 ; 제2프링지지부재 26 ; 스프링

30 ; 바퀴프레임 32 ; 방향전환축결합공

34 ; 각도한정부재 36 ; 다수의 고정핀삽입공

38 ; 나사 40 ; 제1프레임

42 ; 제1프레임결합공 50 ; 바퀴

52 ; 바퀴축 60 ; 마운트

70 ; 데크 80 ; 제1프레임

82 ; 핀삽입부재

84 ; 베이스프레임과 제2프레임의 핀삽입공에 장착되는 복수의 핀

86 ; 다수의 핀삽입공 88 ; 원호형핀 위치결정부재

본 발명은 스포츠 기구의 몸체에 직접 또는 트럭을 통해 부착되는 베이스 프레임과, 베이스 프레임에 회동가능하게 결합된 바퀴 프레임과, 바퀴 프레임에 장착되는 바퀴로 이루어지는 바퀴 조립체에 관한 것으로, 스케이트 보드나 인라인 스케이트와 같은 스포츠 기구에 사용되는 바퀴의 회동각을 제한하거나 축간거리를 연장시켜 강력한 전진력을 발생시킬 수 있는 바퀴 조립체에 관한 것이다.

종래의 스케이트 보드나 롤러 스케이트와 같은 스포츠 기구의 경우에는 보드나 슈즈의 밑바닥에 트럭이나 프레임을 구비하고 이러한 트럭이나 프레임에 바퀴를 장착하여 사용하였다.

그러나 이러한 종래의 스포츠 기구를 사용하여 전진하고자 할 때는 탑승자가 지면을 발로 구르는 등의 동작이 필요하였다. 지면을 발로 구르지 않고 이러한 스포츠 기구를 전진하도록 하는 방법은 거의 없으며, 최근 들어 별도의 원동기 없이도 전진력을 얻을 수 있는 몇 가지 스포츠 기구가 소개되고 있다.

그 일례로, 본 출원인이 2001년 1월 13일 대한민국에 출원하여 등록된 대한민국 특허 제402552호에는 지면을 발로 구르지 않고도 전진할 수 있는 방법을 개시하고 있다.

[도 1]에 나타낸 대한민국 특허 제402552호의 스포츠 기구는 연결판(200)에 회동가능하게 연결된 발판(210,220)이 구비되고, 발판의 후단에 회동가능하게 연결된 축(230)에 의해 방향이 변경될 수 있는 바퀴(240)가 장착되어 있다.

바퀴(240)의 방향은 축에 설치된 스토퍼에 의해 한정된 범위내에서 변경이 가능하다. 탑승자가 발판(210,220)위에 올라서서 좌우로 발판을 벌리게 되면, 바퀴(240)는 연결판(200)과 발판(210,220)의 각각의 연결지점을 기준으로 발판(210,220)을 회전시킬 수 있는 방향으로 회동하게 된다.

[도 2]의 상태 I에 점선으로 나타낸 바퀴 방향과 같이 한정된 범위내에서만 바퀴 방향의 변경이 가능하기 때문에, 한정된 각도까지만 방향이 변경되고 더이상 방향을 바꿀 수 없게 된다.

따라서 발판이 벌어지려는 각도 만큼 바퀴의 방향을 변경할 수 없게 되어, 발판을 좌우로 밀게 되면, 바퀴는 [도 2]의 상태 III 위치까지 전방으로 굴러가면서 발판이 벌어지려는 각도만큼 벌어지게 하는 것이다.

만일 바퀴의 변경각도를 제한하지 않는다면 [도 2]의 상태 II에 표시한 바와 같이 발판은 연결판을 중심으로 회전하기만 하게 될 것이다.

발로 구르지 않고 스포츠기구를 앞으로 전진하게 하는 또 다른 종래의 기구로는 일본 공개특허2001-29663호와 [도3]에 표시한 것과 같은 국제공개특허 WO 03/092831호를 들 수 있다.

[도 3]에 나타낸 종래의 기술은 스케이트 보드의 데크를 두개로 분리한 것으로, 앞뒤 데크를 탑승자가 가고자 하는 방향으로 비틀면 그 분력(F×cosａ)으로 바퀴가 전진하는 것이다. 그런데 도3과 같은 종래의 기술은, 바퀴의 회동축이 자유자재로 움직이기 때문에 그 전진속도가 매우 느리게 되어 스피드 감을 즐기는 매니어 층에서 즐겨하지 않게 되는 단점이 있다.

또한 종래의 기술들은 각각 특이한 형태의 스포츠 기구에만 적용되며 바퀴의 회동각을 임의로 제한할 수 없었으며, 일반적으로 많이 사용되는 스케이트 보드나 인라인 스케이트 등에 적용되기 힘들었다.

본 발명은 통상 사용되는 스케이트 보드나 인라인 스케이트에 적용할 수 있으며, 또한 스포츠 기구를 탑승하는 탑승자의 체력에 따라 운동량을 적절히 조절할 수 있는 바퀴 조립체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은 바퀴 조립체를 장착한 스포츠 기구가 전진하는 속도를 조절할 수 있으며, 방향의 전환이 보다 용이한 새로운 스포츠 기구를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 바퀴의 회동각 범위를 조절하여 제한하는 수단을, 또는 바퀴와 지면이 접촉하는 지점과 바퀴의 방향전환 축의 위치 간격(이하 '축간거리'라 함.)을 조절하여 이격시킬 수 있는 수단과 바퀴의 회동각을 조절하여 제한하는 수단을 함께, 또는 축간거리를 조절하여 이격시킬 수 있는 수단과 바퀴의 회동각 범위을 제한하는 수단을 함께 구비한 바퀴 조립체를 개시한다.

본 발명에서 바퀴의 회동각 범위를 조절하여 제한하는 수단은, 베이스 프레임에 결합되며 위치조절이 가능한 스토퍼와, 방향전환축을 중심으로 회동하는 바퀴 프레임에 설치되며 상기 스토퍼에 의해 바퀴프레임의 회동각 범위가 한정되게 하는 각도한정부재에 의해 이루어진다.

또한 본 발명에서 바퀴의 회동각 범위를 조절하여 제한하는 수단은, 스프링과, 베이스 프레임에 위치조절이 가능하게 설치되며 스프링의 일단과 연결되는 제 1 스프링 지지부재와, 상기 방향전환축을 중심으로 회동하는 바퀴 프레임에 설치되며 상기 스프링의 또 다른 일단과 연결되는 제 2 스프링 지지부재에 의해 이루어진다.

상기 제1스프링 지지부재의 위치를 고정하고, 스프링상수나 길이가 다른 스프링을 대체하여도 바퀴의 회동각 범위를 조절하는 것이 가능하다.

본 발명에서 축간거리를 임의로 조절하기 위한 수단은, 방향전환축을 중심으로 회동하며 다수의 고정핀 삽입공을 구비한 바퀴 프레임과, 바퀴축이 삽입되는 축공과 다수의 고정핀 삽입공을 구비한 제1프레임과, 상기 바퀴 프레임과 제1프레임의 고정핀 삽입공에 체결되는 핀에 의해 이루어진다.

본 발명에서 축간거리를 임의로 조절하기 위한 수단은, 양쪽 단부에 핀 삽입부을 더 구비한 베이스 프레임과, 다수의 핀 삽입공을 구비한 원호형 절곡부를 전방에 배치하고 후방에는 핀 삽입공을 구비한 제2프레임과, 상기 베이스 프레임과 제2프레임의 핀 삽입공에 장착되는 복수의 핀에 의해 이루어진다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 종래의 스포츠 기구와 이에 장착된 바퀴를 나타낸 도.

도 2는 도1의 스포츠 기구가 전진하는 원리를 나타낸 개념도.

도 3은 종래의 또 다른 스포츠 기구를 나타낸 도.

도 4는 실시예 1 발명의 바퀴 조립체를 나타낸 사시도.

도 5는 실시예 1 발명의 전진기구를 조절하는 원리를 나타낸 개념도.

도 6은 실시예 1 발명의 전진력에 관한 도.

도 7은 실시예 2 발명의 바퀴 조립체를 나타낸 사시도.

도 8은 실시예 3 발명의 바퀴조립체를 나타낸 사시도.

도 9는 축간거리의 정의를 나타내는 도.

도 10은 마운트가 있는 경우의 장착형태를 나타낸 도.

도 11은 실시예 4 발명의 바퀴조립체를 나타낸 사시도.

도 12는 실시예 4 발명의 조립형태를 나타낸 도.

도 13은 인라인 스케이트에 장착한 형상을 나타낸 도.

도 14는 인라인 스케이트에 장착되는 바퀴 조립체를 나타낸 도.

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[도 4]는 본 발명의 실시예 1의 바퀴조립체를 나타낸 것이다. 이하 각 실시예 에서는 스케이트 보드에 장착되는 바퀴 조립체를 예로 들어 설명한다. 바퀴조립체는 베이스 프레임(10)과 바퀴 프레임(30) 및 바퀴(50)로 크게 나눌 수 있다. 베이스 프레임(10)에는 방향전환 축(12)이 대략 중앙에 설치되며, 다수의 결합공(14)이 구비되어 있어 데크와 스토퍼(20)가 이러한 결합공 들을 통하여 나사결합되도록 되어 있다. 베이스 프레임(10)은 보드의 데크에 직접 연결되지 않고 바퀴를 데크에 대하여 좌우로 기울일 수 있는 트럭과 같은 기능을 하는 대체부재를 통하여 연결될 수도 있다.

바퀴(50)는 바퀴 축(52)에 의해 바퀴 프레임(30)에 자유자재로 회전할 수 있도록 결합되며, 바퀴프레임(30)은 하면 중앙에 구비된 방향전환 축공(32)을 통하여 베이스 프레임(10)의 방향전환 축(12)과 결합되며, 결합된 바퀴 프레임(30)은 방향전환 축(12)을 중심으로 회동할 수 있다. 베이스 프레임(10)과 바퀴 프레임(30)은 방향전환 축(12)의 선단에 핀이나 스냅 링을 삽입하는 것과 같은 공지의 결합방법 들에 의해 서로 분리되지 않으면서, 방향전환 축(12)을 중심으로 바퀴 프레임(30)은 회동할 수 있게 되는 것이다.

바퀴 프레임(30)에는 후방으로 연장된 각도한정부재(34)를 일체로 더 구비하게 되는데, 이러한 각도 한정부재(34)는 후술하는 스토퍼(20)에 의해 바퀴 프레임(30)의 회동각을 제한하게 되고 회동이 제한된 바퀴프레임(30)에 장착된 바퀴(50)의 회동각 역시 제한되게 되는 것이다.

또한 스토퍼(20)는 베이스 프레임(10)의 결합공(14)과 나사결합되어 상기 바퀴(50)의 회동각 범위를 조절할 수 있도록 한다. 스토퍼(20)는 베이스 프레임이 아닌 스포츠 기구의 몸체인 데크 등에 장착될 수도 있으며, 이 경우 데크에는 스토퍼의 위치를 조절하여 결합할 수 있는 다수의 결합공이 구비되어야 한다.

[도 5]는 실시예 1의 바퀴 조립체를 스케이트 보드에 장착하여 전진력이 증 가하는 원리를 설명한 것이다.

스케이트 보드의 앞바퀴는 회동이 제한되지 않는 바퀴를 사용하고 뒷바퀴 측에 본 발명의 바퀴 조립체를 부착한 것이다. 사용자가 스케이트 보드 위에 탑승하여 몸을 비틀면서 스케이트 보드를 밀게 되면 도 2를 통하여 앞서 설명한 원리대로 스케이트 보드는 전진하게 된다. 이때 바퀴의 회동각을 각각 θ1,θ2,θ3만큼 제한하였을 경우를 각각 비교해 보면, 도 5와 같이 스케이트 보드를 동일한 각으로 비틀었을 때 회동각을 제일 작게 제한한 θ3의 경우가 가장 멀리 진전하고, 회동각을 제일 크게 한 θ1의 경우는 전진한 거리가 제일 짧다.

그러나 바퀴의 진행방향 측으로 밀어주는 힘 f를 얻기 위해서는 도 6에 표시한 것과 같이 스케이트 보드를 옆으로 미는 힘 F= f / sinθ가 필요하게 되고, 바퀴의 회동각을 작게 제한하면 옆으로 미는 힘이 크게 요구된다.

바퀴의 회동각이 클수록 스케이트 보드의 전진거리는 작아지는 반면, 스케이트 보드를 옆으로 미는 힘도 작아지게 되어, 노약자나 어린이가 타기에 적당하게 되며, 바퀴의 회동각이 작게 한정하면 스케이트 보드의 전진거리는 길어져서 속도가 빨라지는 반면에 스케이트 보드를 옆으로 미는 힘이 크게 요구되므로 체격이 좋거나 스피드를 즐기고자 하는 사람에게 알맞게 된다.

[도 7]은 본 발명의 실시예 2의 바퀴 조립체를 나타낸 것이다.

실시예 2 발명은 실시예 1발명과 비교해, 실시예 1발명의 스토퍼와 각도한정부재가 각각 제1, 2 스프링 지지부재(22,24)로 작용하며, 제1,2스프링 지지부재(22,24)사이에는 스프링(26)이 장착되는 점에서 차이가 있다.

제1,2스프링 지지부재(22,24)사이에 장착된 스프링(26)은 바퀴의 방향을 데커의 길이방향과 일치시키기 위해 작용하게 되므로, 바퀴의 회동각을 작게 제한할 뿐 만 아니라, 바퀴의 직진성을 보다 확실하게 해 준다.

제1스프링 지지부재(22)를 베이스 프레임에 결합시키는 위치에 따라 스프링의 장력을 조절할 수도 있으며, 실시예 1발명의 스토퍼의 경우와 마찬가지로 데크에 제1스프링 지지부재(22)를 결합시킬 수도 있는 것이다.

또한 베이스 프레임(10)에 제1스프링 지지부재(22)를 일체로 구성하던가, 또는 데크에 제1스프링 지지부재를 일정위치에 결합시키더라도, 길이나 스프링 상수가 다른 스프링을 교체하는 형태로 회동각의 조절이 가능하다. 스프링 상수가 강할수록 회동각의 범위는 제한되게 됨은 물론이다.

실시예 3 발명은 바퀴 프레임의 회동각을 제한함 과 동시에 방향전환축과 바퀴축간의 위치를 조절할 수 있는 것으로, 도 8에 표시한 것과 같은 형상을 가진다.

베이스 프레임(10)에 스토퍼(20)가 일체로 설치되어 있으며, 다수의 고정핀 삽입공(36)이 구비된 바퀴 프레임(30)과, 바퀴 축(52)이 삽입되는 축공(42)과 다수의 고정핀 삽입공을 구비한 제1프레임(40)과, 상기 바퀴 프레임과 제1프레임의 고정핀 삽입공(36)에 체결되는 나사(38)에 의해 이루어진다. 상기와 같은 실시예 3 구성에 의하여 바퀴(50)와 지면이 접촉하는 지점과 방향전환 축(12)의 위치 간격, 즉 축간거리를 임의로 조절할 수 있다. 축간거리는 도 9에 표시한 거리 L이다.

[도 10]과 같이 베이스 프레임(10)을 전진방향 측으로 기울여 장착하는 할 수 있는 마운트(60)를 구비한 데크(70)에 사용하기 위해서는 도 8의 제1프레임(80) 을 바퀴 프레임(30)과 평형하게 결합하지 않고 직각방향이나 임의의 각도로 기울여 결합할 수도 있다.

회동각이 제한된 상태에서 스케이트 보드를 비틀게 되면, 스케이트 보드는 일정각도로 비틀리게 되며, 이때 축간거리가 긴 경우는 스케이트 보드의 길이가 긴 것과 같은 효과가 있기 때문에 동일 각도에서 전진량이 많아지게 된다.

[도 10]의 뒷바퀴가 조립된 형태와 같이 데크(70)에 베이스 프레임(10)을 전진방향 측으로 기울여 장착하는 할 수 있는 마운트(60)가 존재하는 경우에도 축간거리를 길게 하는 효과를 가질 수 있다.

이와 같은 마운트가 없는 데크에 적용하기 위한 실시예 4는 도 11과 같이

양쪽 단부에 핀 삽입부(16)을 더 구비한 베이스 프레임(10)과, 다수의 핀 삽입공(86)을 구비한 원호형 핀 위치 결정부재(88)를 전방에 배치하고 핀 삽입공(86)을 구비한 핀 삽입부재(82)를 후방에 배치한 제2프레임(80)과, 상기 베이스 프레임과 제2프레임의 핀 삽입공에 장착되는 복수의 핀(84)이 필요하게 된다.

[도 12]은 실시예 4의 조립형태를 나타낸 것이다. 원형 핀 위치 결정부재(88)의 핀 삽입공(86)을 선택하여 핀을 삽입하면 실시예 4 역시 축간거리를 조절할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명은 스포츠 기구를 탑승하는 탑승자의 체력조건에 맞게 스포츠 기구를 조절할 수 있으며, 또한 스포츠 기구의 속도를 임의로 조절할 수 있어 초보자가 두려워하지 않고 스포츠 기구를 즐길 수도 있고, 매니아 들은 보다 빠른 속도로 스피드 감을 즐길 수도 있다. 따라서 본 발명의 바퀴 조립체를 구비한 스포츠 기구는 초보자에서 숙련자가 될 때까지 스포츠 기구를 교체할 필요 없이 다양한 형태로 즐길 수 있게 해준다.

또한, 바퀴가 한정된 회동각을 가지고 있어, 바퀴가 회동하지 않는 종래의 스케이트 보드나 인라인 스케이트에 비해 선회반경을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 스케이트 보드의 바퀴로 사용될 수 있으며, 스케이트 보드와 같은 보드 류의 스포츠 기구로서 바퀴를 사용하는 것에는 모두 적용될 수 있는 바퀴 조립체이다.

또한 [도 13]에 표시한 바와 같이 인라인 스케이트의 바퀴로도 사용할 수 있다. 인라인 스케이트의 경우에는 다수 개의 바퀴가 일렬로 정렬되어 있기 때문에 도 14와 같이 베이스 프레임에 다수의 방향전환 축(12)을 구비하여 바퀴를 장착할 수 있다. 바퀴와 바퀴프레임의 조립체(1)와 베이스 프레임(10)의 제1스프링 지지부재(22)사이를 스프링(26)으로 연결하여 직진성을 보장하면서, 바퀴가 일정각도 회동할 수 있으므로 선회반경이 줄어들게 된다.

Claims (10)

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2. 스포츠 기구의 몸체에 직접 또는 트럭을 통해 부착되는 베이스 프레임과, 베이스 프레임에 회동가능하게 결합된 바퀴 프레임과, 바퀴 프레임에 장착되는 바퀴로 이루어지는 바퀴 조립체에 있어서,

   바퀴와 지면이 접촉하는 지점과 바퀴의 방향전환 축의 위치 간격을 조절하여 이격시킬 수 있는 수단과, 바퀴의 회동각 범위를 조절하여 제한하는 수단을 함께 구비한 바퀴 조립체.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 2 항에 있어서, 바퀴와 지면이 접촉하는 지점과 바퀴의 방향전환 축의 위치 간격을 조절하여 이격시킬 수 있는 수단은, 방향전환축을 중심으로 회동되며 다수의 고정핀 삽입공을 구비한 바퀴 프레임과, 바퀴축이 삽입되는 축공과 다수의 고정핀 삽입공을 구비한 제1프레임과, 상기 바퀴 프레임과 제1프레임의 고정핀 삽입공에 체결되는 핀으로 이루어진 것을 특징으로 하는 바퀴 조립체.
10. 제 2 항에 있어서, 바퀴와 지면이 접촉하는 지점과 바퀴의 방향전환 축의 위치 간격을 조절하여 이격시킬 수 있는 수단은, 양쪽 단부에 핀 삽입부를 더 구비한 베이스프레임과, 다수의 핀 삽입공을 구비한 원호형 절곡부를 전방에 배치하고 후방에는 핀 삽입공을 구비한 제2프레임과, 상기 베이스 프레임과 제2프레임의 핀 삽입공에 장착되는 복수의 핀으로 이루어진 것을 특징으로 하는 바퀴 조립체.

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