KR100858692B1 - 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴 - Google Patents

Abstract

기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴가 개시된다. 개시된 본 발명은 모터 또는 페달의 회전에 의한 동력이 전달되어 회전되는 회전축(100); 한 쌍의 바퀴 중 일측 또는 양측의 회전축(100)에 고정되어 상기 회전축(100)과 일체로 회전하는 고정부재(200); 상기 회전축(100)의 외주연에 결합되고, 상기 고정부재(200)와 일정간격 이격되어 맞물리도록 설치되어 상기 회전축(100)의 회전력이 전달되고 선회시 기울임이 가능하도록 구비되는 바퀴부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면 자전거 또는 오토바이 등의 삼륜차가 좌/우 방향으로 원활하게 회전할 수 있다.

선회, 회전, 이륜, 삼륜, 삼륜차, 사이클, 기울임, 자전거, 오토바이

Description

기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴 {a tiltable tricycle wheel}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명의 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴가 좌/우 방향으로 기울어진 모습을 개략적으로 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명의 고정부재와 유동부재가 맞물리는 부분을 개략적으로 나타낸 평면도,

도 4는 본 발명의 고정부재가 바퀴부 및 회전축에 끼워지는 모습을 나타낸 분해 사시도, 그리고,

도 5는 도 4의 조립도 이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100; 회전축 110; 가이드

111; 이탈방지 홈 200; 고정부재

201; 관통공 210; 고정부

211; 고정핀 220; 고정 치합부

221, 312; 돌출 리브 230; 패킹

300; 바퀴부 310; 유동부재

311; 유동 치합부 320; 베어링

330; 돌출부 340; 휠

341; 바퀴살 342; 림

350; 타이어

본 발명은 자전거 또는 오토바이 등의 삼륜차에 채용되는 바퀴에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 삼륜차가 좌회전 또는 우회전으로 원활하게 선회할 수 있도록 기울임이 가능한 바퀴를 구비한 삼륜차에 관한 것이다.

일반적으로 자전거 또는 오토바이 등의 삼륜차는 전방바퀴 또는 후방바퀴가 2개로 이루어져 총 3개의 바퀴를 갖도록 구성되며, 이는 이륜 삼륜차의 각각 하나의 전륜 및 후륜으로 이루어지는 2점 지지구조와 비교하여 3바퀴의 지지를 통한 3점 지지구조를 가짐으로써 안정성이 증가하도록 구성된 것이다. 여기서, 삼륜차는 인력 또는 모터 등에서 발생한 회전력을 체인을 통하거나 또는 직접 단일개의 전방바퀴 또는 후방바퀴에 전달시켜 주행하는 것이 보편화 되어있다. 또한, 삼륜차의 전방바퀴는 운전자의 핸들조작에 의해 선회하도록 지지대와 조향장치로 상호 연결되어 구성되며, 전방바퀴가 소정각도 선회하면서 진행하면 후방바퀴는 종동되어 선회방향으로 주행하는 구조이다.

그러나 상기한 바와 같은 일반적인 삼륜차는 전방바퀴를 선회하면서 구동하게 되면 후방바퀴는 따라오면서 일측 뒷바퀴를 편축으로 하여 회전되게 되는데 이때 편축이 되는 안쪽 뒷바퀴는 그 선회범위가 다소 좁고 바깥쪽 뒷바퀴는 크게 선회하는 구조이다. 따라서, 이륜 삼륜차에 비해서 선회시 요구되는 구동력이 커지게 되며, 특히 구동력을 충분히 전달할 수 없는 어린이는 상기와 같은 삼륜차의 바퀴구조로 인해 선회동작을 용이하게 실시할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 일반적인 삼륜차는 두 개의 후방바퀴가 지면에 직립상태를 유지하면서 선회하게 되므로 운전자 또는 자체 중량에 의해 발생되는 원심력을 이겨내지 못하고 전복될 가능성이 있는 문제점이 있어 개선이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 삼륜차의 전방바퀴의 선회에 따라 후방바퀴가 기울어져 원심력을 자연스럽게 흡수할 수 있도록 구성된 삼륜차용 바퀴를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴는 모터 또는 페달의 회전에 의한 동력이 전달되어 회전되는 회전축(100); 한 쌍의 바퀴 중 일측 또는 양측의 회전축(100)에 고정되어 상기 회전축(100)과 일체로 회전하는 고정부재(200); 상기 회전축(100)의 외주연에 결합되고, 상기 고정부재(200)와 일정간격 이격되어 맞물리도록 설치되어 상기 회전축(100)의 회전력이 전달되고 선회시 기울임이 가능하도록 구비되는 바퀴부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 바퀴부(300)는, 상기 고정부재(200)와 일정간격 이격되어 맞물리는 원통 형상의 유동부재(310); 상기 유동부재(310)의 내면에 구비되어 상기 회전축(100)과 인접하며 일정각도 양방향으로 기울어지도록 돌출되는 돌출부(330); 상기 유동부재(310)의 외주연에 방사상으로 연장된 휠(340);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 고정부재(200)의 외주연에는 방사상 또는 직각방향으로 돌출된 고정 치합부(220)가 구비되고, 상기 유동부재(310)의 일단에는 상기 고정 치합부(220)와 맞물리는 유동 치합부(311)가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정 치합부(220)와 상기 유동 치합부(311)의 접합 면에는 고무, 피혁, 플라스틱 중에서 선택된 어느 하나의 재료로 이루어진 패킹(230)이 삽입되는 것이 특징이다.

또한, 상기 회전축(100)의 외주연에는 상기 돌출부(330)의 기울임을 제한하는 한 쌍의 가이드(110)가 구비되고, 상기 돌출부가 삽입되어 이탈을 방지하는 이탈방지 홈(111)이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드(110)의 빗면의 경사각도는 회전축(100)을 중심으로 60도 내지 90도 사이인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌출부(330)는 U형, V형,

,

형 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌출부(330)가

형 또는

형인 경우 그 끝단의 너비는 0.5 내지 5mm 인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기와 같은 목적 및 다른 특징들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 도면으로는, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴가 좌/우 방향으로 기울어진 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 고정부재(200)와 유동부재(310)가 맞물리는 부분을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명의 고정부재(200)가 바퀴부(300) 및 회전축(100)에 끼워지는 모습을 나타낸 분해 사시도이고, 그리고, 도 5는 도 4의 조립도 이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴는 회전축(100), 고정부재(200) 및 유동부재(310)를 구비하는 바퀴부(300)를 포함하여 구성된다.

상기 회전축(100)은 한 쌍의 바퀴로 이루어진 후방바퀴의 중심축이다. 상기 회전축(100)의 외면에는 상기 바퀴부(300)의 기울임을 제한하는 한 쌍의 가이드(110)가 구비된다. 상기 가이드(110)는 회전축(100)에 일체로 형성되거나 또는 별도로 형성되어 상기 회전축(100)에 끼워지는 구조로 설치된다. 도면에서는 상기 가이드(110)가 한 쌍이 서로 근접되게 설치함으로써 하나의

형 홈을 형성하도록 구성되었으나, 이는 당업자의 수준에서 설계의 변경이 가능하며, 필요에 따라서는 하나의 V형 또는

형의 홈이 원 테두리에 형성된 하나의 가이드가 회전축(100)에 형성되는 것도 가능하다. 또한, 상기 가이드(110)는 후술하는 돌출부(330)의 기울기를 제한하기 위해 홈을 이루는 빗면이 일정한 경사를 가지는 것이 특징이다. 상기 경사각도는 회전축(100)을 중심으로 60도 내지 90도 사이에서 삼륜차의 구조 또는 돌출부(330)의 형태에 따라 유동적으로 설계된다. 또한, 상기 회전축(100)에는 상기 돌출부(330)가 이탈되지 않도록 이탈방지 홈(111)이 형성되는 것이 가능하다. 상기 회전축(100)이 회전하면 상기 이탈방지 홈(111)에 의해 주행방향으로 구속된 상기 돌출부(330)가 동시에 회전하게 된다. 또한, 상기 이탈방지 홈(111)은 회전축(100) 주행방향보다 선회방향으로는 약간 넓게 형성되어 상기 돌출부(330)의 기울임이 가능하도록 한다.

상기 고정부재(200)는 내구성 및 강도가 우수한 재질로 이루어지며 바람직하게는 강철, 알루미늄 합금, 티타늄, 크로몰리, 카본 화이버 중에서 선택된다. 상기 고정부재(200)는 납작한 원통 모양으로 구성되어 중앙에 형성된 관통공(201)을 통하여 상기 회전축(100)이 관통된다. 상기 고정부재(200)는 한 쌍의 후방바퀴 중에서 일측 또는 양측의 바퀴에 선택적으로 설치된다. 상기 고정부재(200)는 선단의 중앙부가 일부 돌출되어 고정부(210)를 이루고, 상기 고정부(210)와 상기 회전축(100)은 고정핀(211)에 의해 견고하게 고정된다. 이러한 구조로 인하여 상기 고정부재(200)는 상기 회전축(100)의 회전에 따라 일체로 회전한다. 상기 고정부재(200)의 테두리에는 방사상 또는 후단방향으로 직각 돌출된 고정 치합부(220)가 구비된다. 상기 고정 치합부(220)는 원주방향으로 소정간격 돌출형성된 돌출 리브(221)가 배치된 구조를 가진다.

상기 바퀴부(300)는 상기 고정부재(200)와 일정간격 이격되어 맞물리는 원통 형상의 유동부재(310), 상기 유동부재(310)와 돌출부(330) 사이에 설치된 베어링(320), 상기 유동부재(310)의 내면에 구비되어 상기 회전축(100)과 인접하며 일정각도 양방향으로 기울어지도록 돌출되는 돌출부(330), 상기 유동부재(310)의 외주연에 방사상으로 연장된 휠(340) 및 상기 휠(340)에 끼워진 타이어(350)을 포함하여 구성된다.

상기 유동부재(310)는 알루미늄 합금 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 한 쌍의 바퀴의 양측에 모두 설치된다. 상기 유동부재(310)의 일단에는 상기 고정 치합부(220)와 맞물리는 유동 치합부(311)가 구비된다. 상기 유동 치합부(311)는 선택적으로 일측 또는 양측 후방바퀴에 설치되는 고정부재(200)에 따라 선택적으로 구비된다. 상기 유동 치합부(311)는 상기 유동부재(310)와 별도로 구비되어 상기 유동 치합부(311)의 일단에 조립되며, 상기 고정부재(200)와 같은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 유동 치합부(311)는 상기 고정 치합부(220)와 마찬가지로 원주방향으로 소정간격 돌출형성된 돌출 리브(312)가 배치된다. 또한, 상기 고정 치합부(220)와 상기 유동 치합부(311)가 접합되는 부분은 삼륜차의 좌측 또는 우측으로 선회시마다 바퀴부(300)가 기울어지면서 돌출부(330)를 회전중심으로 상기 유동 치합부(311)가 상기 고정 치합부(220)로부터 상하로 약간씩 이탈하게 되므로 이를 반복하게 되면 마모의 가능성이 크다. 이를 방지하기 위해 상기 고정 치합부(220)와 유동 치합부(311)의 접합 면에는 패킹(230)이 끼워지거나 또는 마모방지 윤활유가 도포 되는 것이 바람직하다. 상기 패킹(230)은 고무, 피혁, 플라스틱 등에서 선택된 어느 하나의 재료로 이루어지며, 빈번한 교체의 문제점이 발생하지 않는 마모도가 우수한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 베어링(320)은 바퀴부(300)의 회전력을 증대시키기 위해 상기 돌출부(330)와 상기 유동부재(310) 사이에 채용되지만 당업자의 수준에서 그 위치는 변동 가능하며, 필요에 따라서는 생략이 가능함은 당연하다. 또한, 상기 돌출부(330)는 그 형태가 U형, V형,

,

형 중 선택된 어느 하나인 것이 특징이다. 상기 돌출부(330)는 일정한 각도로 기울어지게 되면 상기 가이드(110)의 경사면과 맞닿게 되어 상기 바퀴부(300)의 기울임이 제한받게 된다. 도면에서는 상기 돌출부(330)의 형태를 V형으로 도시하였으나 상기 가이드(110)의 형태에 따라 그 설계를 달리할 수 있다. 예를 들어 도시된 바와 같이 상기 돌출부(330)의 형태가 V형으로 설계되었다면, 상기 가이드(110)는 상기 돌출부(330)의 볼륨보다 크게 설계되어야 돌출부(300)의 좌우 기울임이 가능해 진다. 여기서, 상기 돌출부(330)가

형 또는

형인 경우 그 끝단의 너비는 0.5 내지 5mm 인 것이 바람직하다. 상기 휠(340)은 림(342)과 바퀴살(341)로 구성되며, 상기 바퀴살(341)은 디쉬(Dish) 타입 또는 스포크(Spoke) 타입 모두 적용 가능하다.

상기와 같은 구조로 구성된 본 발명은 다음과 같은 작동방법을 가진다. 먼저, 운전자가 인력에 의해 전방바퀴 또는 후방바퀴에 구동력을 직접 인가하게 되면 한 쌍의 후방바퀴의 회전축(100)은 주행방향으로 회전한다. 회전하는 회전축(100)을 따라 고정부재(200)가 일체로 회전하게 되면 상기 고정부재(200)와 맞물린 유동부재(310)로 회전력이 전달되고 이는 휠(340)과 타이어(350)로 전달되므로 후방바퀴는 전방으로 주행하게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 운전자가 좌 또는 우로 선회하기 위해 핸들을 조작하여 전방바퀴를 선회시키면, 후방바퀴에서는 유동부재(310)가 고정부재(200)로부터 돌출부(330)를 회전중심으로 상측 또는 하측으로 일정간격 이탈하게 되므로 바퀴가 기울어지게 되어 원활한 선회가 가능해진다. 이때, 상기 돌출부(330)의 형태와 상기 가이드(110)의 빗면 각도에 따라 기울임이 제한받게 되므로 후방바퀴가 과도하게 기울어지는 것이 방지된다. 만약 고정부 재(200) 및 유동 치합부(311)가 일측 후방바퀴에만 설치되었다면 타측 후방바퀴는 베이링(320)에 의한 공회전이 가능해져 양측의 바퀴가 서로 다른 각도로 기울어지는 것과 동시에 주행거리가 달라진다. 결과적으로 선회방향을 기준으로 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴의 선회범위 차이를 극복할 수 있어 더욱 원활한 선회동작을 얻을 수 있다.

본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구항의 범주 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 전방바퀴의 선회에 따라 후방바퀴가 기울어지도록 구성되어 기존의 삼륜차보다 적은 힘으로도 선회가 가능해져 안정적인 주행을 도모할 수 있고, 모터를 통한 구동력을 이용하는 경우에는 연비가 절감될 수 있는 삼륜차의 제공이 가능한 효과가 있다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 모터 또는 페달의 회전에 의한 동력이 전달되어 회전되는 회전축(100);

   한 쌍의 바퀴 중 일측 또는 양측의 회전축(100)에 고정되어 상기 회전축(100)과 일체로 회전하는 고정부재(200);

   상기 회전축(100)의 외주연에 결합되고, 상기 고정부재(200)와 일정간격 이격되어 맞물리도록 설치되어 상기 회전축(100)의 회전력이 전달되고 선회시 기울임이 가능하도록 구비되며, 상기 고정부재(200)와 일정간격 이격되어 맞물리는 원통 형상의 유동부재(310)와, 상기 유동부재(310)의 내면에 구비되어 상기 회전축(100)과 인접하며 일정각도 양방향으로 기울어지도록 돌출되는 돌출부(330) 및 상기 유동부재(310)의 외주연에 방사상으로 연장된 휠(340)을 포함하여 이루어지는 바퀴부(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 고정부재(200)의 외주연에는 방사상 또는 직각방향으로 돌출된 고정 치합부(220)가 구비되고,

   상기 유동부재(310)의 일단에는 상기 고정 치합부(220)와 맞물리는 유동 치합부(311)가 구비된 것을 특징으로 하는 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 고정 치합부(220)와 상기 유동 치합부(311)의 접합 면에는 고무, 피혁, 플라스틱 중에서 선택된 어느 하나의 재료로 이루어진 패킹(230)이 삽입되는 것을 특징으로 하는 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 회전축(100)의 외주연에는 상기 돌출부(330)의 기울임을 제한하는 한 쌍의 가이드(110)가 구비되고, 상기 돌출부가 삽입되어 이탈을 방지하는 이탈방지 홈(111)이 형성된 것을 특징으로 하는 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 가이드(110)의 빗면의 경사각도는 회전축(100)을 중심으로 60도 내지 90도 사이인 것을 특징으로 하는 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 돌출부(330)는 U형, V형,

   

   ,

   

   형 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 돌출부(330)가

   

   형 또는

   

   형인 경우 그 끝단의 너비는 0.5 내지 5mm 인 것을 특징으로 하는 기울임이 가능한 삼륜차용 바퀴.

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