KR100926742B1 - 발판 전개식 트라이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향부; 추진부; 연결부로 구성되어 사용자가 지면을 킥킹(Kicking)하지 않고 또 별도의 추진장치를 구비하지 않고 사용자의 힘을 상기 추진부에 적용하여 추진력을 발휘할 수 있는 삼륜승용물(Trike)에 관한 것이다.

캐스터(Caster Wheel)

Description

발판 전개식 트라이크{A TRIKE}

본 발명은 지지점이 3점 이상인 삼륜 형태의 승용물(乘用物)에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 조향부; 추진부; 연결부로 구성되어 사용자가 지면을 킥킹(Kicking)하지 않고 또 별도의 추진장치를 구비하지 않고 사용자의 힘을 상기 추진부에 적용하여 추진력을 발휘할 수 있는 삼륜승용물에 관한 것이다.

본 발명의 배경기술에는,

상기 추진부의 구성에 있어서, 좌우 한 쌍으로 구비되는 구성요소(본 발명에서는 발판이라 명명함)가 각각 캐스터식 뒷바퀴를 구비하며; 사용자의 좌우 발을 얹을 수 있도록 하며; 전개를 통하여 상기 캐스터식 뒷바퀴가 방향을 전환하면서 지면을 대각선으로 자르고 그 힘으로 추진력을 발휘하여 전진하는 삼륜형태의 승용물이 있다. 여기서 상기 캐스터식 뒷바퀴라 함은 바퀴를 구름운동 가능케 장착한 캐스터(Caster)를 지칭한다.

전술한 삼륜승용물에는,

일본국 공개특허 P2007-301102A(2007.11.22); 대한민국 등록실용신안 제405741호(2006.01.03); 대한민국 등록특허 제631819호(2006.09.27); 등이 공지되어 있다.

상기 등록특허 제631819호의 청구항 1에는,

“한 쌍의 샤프트(20,21)의 일측에 베어링(82)을 통하여 발판(22)이 구비된 비틀림 파이프(81)의 선측을 회전 가능하게 결합하고 비틀림파이프(81)의 끝단에는 베어링(13,14)을 통하여 아암(12)을 연결 설치하여 샤프트(20,21)와 아암(12) 사이에서 비틀림파이프(81)의 회전을 가능하게 하면서 아암(12)에는 구름 회전되는 1 이상의 방향성 휠(10)을 장착하며 샤프트(20,21)의 타측으로 연결관(41,42)을 구비한 손잡이(30)와 앞바퀴(50)를 연결하는 연결축(32)에 의해 한 쌍의 샤프트(20,21)가 축(32)을 중심으로 회전될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 인라인 보드식 롤키.”

라는 내용이 개시되어 있는바, 샤프트; 비틀리파이프; 발판;의 구성요소를 서로 조합하는 것으로서 제작비증가; 제조공정번잡; 무게증가; 구성요소들의 조합과정에서 발생할 수 있는 제품불량; 내구성; 등의 문제를 안고 있으며 또한, 상기 방향성 휠(본 발명의 캐스터식 뒷바퀴)의 방향전환을 돕고 발을 얹을 수 있도록 상기 샤프트의 일측에 베어링을 통하여 발판이 구비된 비틀림파이프의 선측을 회전 가능하게 결합하는 매우 복잡한 구성을 보여주고 있다.

본 발명은 상기 배경기술들이 가지는 제반의 상황을 개선하여 삼륜승용물의 경량화, 간단화, 일체화, 제작공정 간소화, 내구력의 극대화, 저비용화를 달성하고 자 한다.

본 발명의 삼륜승용물은 조향부; 추진부; 연결부로 구성되되,

상기 조향부는, 대략 수직으로 배치되는 핸들파이프; 상기 핸들파이프의 상단에 구비되는 핸들바; 상기 핸들파이프의 하단에 구비되는 앞바퀴;를 포함하고,

상기 추진부는, 좌우측으로 배치되는 발판 한 쌍; 상기 각 발판의 전단에 구비되는 기어치형; 상기 각 발판의 후단에 구비되는 캐스터식 뒷바퀴;를 포함하고,

상기 연결부는, 상기 핸들파이프의 피벗축이 되는 조향축받이; 상기 각 기어치형을 상호 치합키면서 상기 각 발판의 힌지축이 되는 전개축받이; 상기 조향축받이와 상기 전개축받이의 힌지축이 되는 절첩축;을 포함한다.

특히, 전술한 과제 해결을 위하여 본 발명 삼륜승용물의 발판은,

전술한 배경기술의 것들처럼 전후방 연결기능을 위한 연결파이프와 발을 얹기 위한 발판을 별도로 마련하여 서로 결합을 시키는 것이 아니라, 일체형으로서 제공되는바,

알루미늄과 같은 저밀도의 금속계열 부재로부터 금형 또는 주물 등을 통하여 달성될 수도 있지만 특히, 합성수지, 플라스틱, 비닐, 아크릴, 고무, 캐놀피 또는 포맥스(Foamex) 등의 비금속계열 부재로부터 하나의 금형을 통하여 형성되거나 일체로 재단되어 제작되는 것이 더욱 선호된다.

그리고 형태에 있어서는 상기 부재 등을 통하여 이루어지면서 연결기능과 발 판기능을 겸하도록 수평면으로는 전협후광(前狹後廣)의 형상을 하고,

내하중(耐荷重) 강도를 보강하여 승용물 자체, 사용자의 하중(荷重)으로 인한 전단력(剪斷力)에 대항하도록 수직면으로는 전광후협(前廣後狹)의 형상을 하고,

굴곡이 있는 지면에 접촉하지 않고 통과하도록 저부의 고저(高低)는 대체로 일정한 높이의 형상을 하고,

상기 전광후협을 허용하도록 상부의 고저는 전고후저(前高後低)의 형상을 한다.

한편, 상기 비금속계열 부재를 등을 통하여 상기 발판이 제공될 시에 강도를 더욱 보강하기 위하여 상기 발판의 전협후광 또는 전광후협 형상에 있어서 최소폭에 대한 최대폭의 비율은 140% 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 발판들을 전개하기 전에 사용자의 발끝이 비스듬 놓일 수 있도록 상기 각 발판은 외측으로 볼록한 아치형상(Arch)을 할 수 있다. 이에 따라 상기 아치형상의 후단에서 사용자의 발끝은 외측을 향하여 비스듬히 자리할 수 있는 것이다.

그리고 부재 자체의 토션과 함께 전술한 전협후광 또는 전광후협의 형태는 구조상으로도 토션을 제공하기 용이하므로 이에 의한 상기 각 발판의 비틀림이 가능하고 따라서 상기 캐스터식 뒷바퀴의 방향전환을 더욱 용이하게 할 수 있다.

본 발명에 따르는 삼륜승용물은,

사용자가 지면을 킥킹(Kicking)하지 않고 또 별도의 추진장치를 구비하지 않 고 사용자의 힘을 상기 추진부에 적용하여 추진력을 발휘할 수 있고,

특히, 전후방으로 연장되어 전개되는 기능과 발을 얹는 기능을 일체형의 발판이 담당하고, 상기 발판, 핸들파이프 등이 비금속계열 부재 등으로 구성될 수 있는 구조를 제공하므로써, 경량화; 간단화; 제작공정 간소화; 내구력의 극대화; 저비용화;를 이룰 수 있다.

이하, 첨부된 도면과 함께 본 발명의 구체적인 내용을 개시하기로 한다.

도1 내지 도4에서 본 발명의 삼륜승용물은,

사용자가 손으로 진행방향을 조정하는 조향부(10); 사용자의 발이 횡측으로 전개 가능케 안착되면서 추진력을 부여하는 추진부(30); 상기 조향부(10)와 상기 추진부(30)를 연결하는 연결부(20);를 포함하며 더욱 구체적으로,

상기 조향부(10)는,

후방으로 약간 기운 상태의 대략 수직으로 배치되며 사용자 가슴높이 정도가 되며 단면이 원, 타원, 삼각형, 다각형 등인 봉상(棒狀)의 핸들파이프(13); 상기 핸들파이프(13)의 상단에 진행방향의 횡측으로 배치, 연결되며 사용자 어깨폭 정도가 되는 봉상의 핸들바(11); 상기 핸들파이프(13)의 하부에 배치되며 진행방향으로 구름운동 가능케 축받이(aw) 결합되는 앞바퀴(14);를 포함한다. 여기서,

도3 특히 도3 B에 도시된 바를 보면, 상기 핸들파이프(13) 상단에는 횡측으 로 구멍이 형성되어 통공되는 핸들바고정공(e) 구비되어 있으며 상기 핸들바고정공(e)에 상기 핸들바(11)의 중간(h)을 삽입, 개재시켜 고정시킬 수 있음을 알 수 있다.

도4에 도시된 바를 보면, 상기 핸들파이프(13)의 몸체에는 상하 고저를 조절할 수 있는 슬라이드장치(s)를 구비할 수 있다. 상기와 같은 슬라이드장치는 슬라이딩(Sliding)이 이루어지는 레일(s1); 필요한 높이에서 걸림작용으로 슬라이딩을 차단할 수 있도록 하는 걸림핀(s2); 상기 레일을 감싸고 상하로만 슬라이딩 되도록 방향을 잡는 가이드(s3)로 구성되는 바, 공지의 것들을 인용하여 보다 세부적인 구성이 가능하다.

또 도 7 A를 보면, 상기 핸들파이프(13) 하단과 상기 앞바퀴(14)의 브라킷(br)의 상단 사이에 강도가 강한 부재로 이루어진 축받이핀(ap)이 개재되어 그 상하단이 각각 고정되고, 상기 축받이핀(ap)의 상,하부에 각각 베어링(i)으로부터 지지받으면서 상기 축받이핀(ap)의 상하단이 상기 조향축받이(21) 로부터 조향가능케 축받이되는 구성을 볼 수 있다. 이러한 구성은 상기 핸들파이프(13)가 무게를 줄이기 위해 특히 비금속계열로 제작되거나 또 도면의 도시와 같이 디자인의 목적상 단면이 사각형 등 비 원형으로 제작될 때 유효하다.
여기서 도 7 A는 도 4의 한 부분의 측단면을 단순화하여 도시한 것이다.

상기 추진부(30)는,

한 쌍으로 구비되고 수평으로 좌우 배치되어 진행방향을 따라 놓이며 사용자가 상기 핸들바(11)를 파지한 상태에서 후단(33)에 발을 안착할 수 있는 정도의 길 이가 되는 판상 혹은 봉상의 좌우 발판(30l, 30r); 도5 A 및 도6에서 상기 좌우 발판(30l, 30r)의 각 전단(31)에 구비되는 기어치형(g); 중간부(32); 상기 발판(30)의 각 후단(33)에 구름운동 가능하도록 축받이(aw) 결합되는 캐스터식 뒷바퀴(34);를 포함하는 바, 그 구조를 도5의 B에서 살펴보면 바퀴(w)가 구름운동 가능케 브라킷(c1)에 축받이(aw)되고 상기 브라킷(c1)이 스핀들(as)(Spindle)로 수평회전 가능케 피벗결합되는 구조이면서 상기 축받이(aw)과 상기 스핀들(as)은 거리(d)를 두고 있다. 이 때, 진행방향과 뒷바퀴의 방향을 일치시키거나 발판이 전개될 시에 저항을 가할 수 있도록 15도 이상의 쐐기각(θ)을 부여하거나 발판과 브라킷 사이에 스프링을 개재시킬 수 있다. 상기 쐐기각은 상기 발판 후단(33)의 저부를 경사(c2)지게 구성하거나, 상부가 경사진 캐스터를 구비하여 달성될 수 있다.

도5의 A에서 상기 좌우 발판(30l, 30r)이 전개가 될 때 상기 캐스터식 뒷바퀴(34)는 각각 좌우방향(r, l)으로 비스듬하게 방향전환을 하면서 지면을 자르고 진행함을 알 수 있다.

상기 연결부(20)는,

도4의 도면을 참조하면, 전단에서 상기 핸들파이프(13)를 피벗결합시켜 조향을 위한 축받이를 하는 조향축받이(21); 상기 기어치형(g)을 치합시켜 수평방향으로 회전 가능케 축받이하므로써 상기 좌우 발판(30l, 30r)이 상호 대칭적인 방향으로 전개 가능토록 하는 전개축받이(23); 상기 조향축받이(21)와 상기 전개축받이(23)를 상호 수직방향으로 회절 가능케 축결합하는 절첩축(22);을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 전개축받이(23)의 후단에는 좌우 한 쌍의 전개핀(a)이 구비되어서 상기 좌우 발판의 각 기어치형(g)의 중심을 수직방향으로 각각 관통시켜 회절의 축이 되고 동시에, 도5 A에 도시된 전개동작에서와 같이 상기 전개핀(a)에 의한 축결합을 전개축으로 하여 전개가 이루어 지며 이 때 좌,우 발판(30l, 30r)의 전단에 구비된 기어(g)가 상호 맞물려 치합되어 있으므로 상기 발판은 좌우로 동일한 각도로 전개가 이루어진다.
도 7 B와 함께 전술한 설명을 보충하면, 좌,우 발판의 전단에 있어서 각 기어(g)의 기어치형이 전개핀(a)을 축으로하여 상호 맞물려 있음을 볼 수 있다.

한편, 상기 절첩축(22)에는 절첩핀(af)이 구비되어 상기 조향축받이(21)의 후단과 상기 전개축받이(23)의 전단을 좌우 수평방향으로부터 일축에서 관통하여 회절가능토록 할 수 있음을 알 수 있으며 이 때, 상기 절첩상태를 유지시키기 위하여 걸림쇠 또는 멈춤핀을 추가할 수 있는바 이러한 것은 공지된 것들로 부터 인용 가능하다.

상기 발판(30l, 30r)을 도1 내지 도4 , 특히 도6을 참조하여 보면,

전단(31)에서 좌우 전개축의 작용이 이루어져야 하며, 후단(33)에 발을 얹을 수 있도록 너비가 충분하여야 하므로 평면으로는 전협후광(t1 < t1`)의 형상을 하여야 한다.

또, 사용자의 하중이 하방(down)으로 힘을 가하고 이에 맞선 힘이 조향부(10)로부터 상방(up)으로 가해지므로 발판(30l, 30r)의 전방(31), 중간부(32)에는 매우 큰 전단력(Shear Force)이 작용할 수 밖에 없다. 이에 따라 비교적 저밀도이면서 일체로 이루어지는 본 발명의 발판은 상기 전단력에 대항할 강도를 얻도록 수직으로는 전광후협(t2 > t2`)의 형상을 하여야 하는 것이다.

또, 상기 발판에 있어서 저부의 고저는 지면과 접촉하지 않고 통과하도록 대체로 일정하여야 하면서 상기 전광후협을 허용할 수 있도록 하기 위하여 상부의 고저는 전고후저의 형상을 하여야 한다.

이 때, 본 발명의 발판 부재는 충분한 강도를 보장하기 위하여 상기 발판의 저부 구조는 도2 B 및 도5 A에서 예시된 바와 같이 격자형태로 하방을 돌출하는 보강 프레임(f)을 형성(부착하는 것 포함)할 수 있으며, 상기 발판(30l, 30r)의 최소폭에 대한 최대폭의 비율은 140% 이상으로 유지되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 발판(30l, 30r) 한 쌍을 전개하기 전에 사용자의 발 전단이 소정 외측으로 향하여 착지될 수 있도록 도2에 도시된 바와 같이 상기 각 발판(30l, 30r)은 외측으로 볼록한 아치(Arch)형상을 할 수 있다.

그리고 상기 발판(30)을 좌우로 소정 비틀어서 상기 캐스터식 뒷바퀴(34)의 방향전환이 더욱 용이하게 달성 될 수 있도록 상기 발판은 약간의 토션(Torsion, 탄성)을 가지도록 제공될 수 있는바 상기 토션은 부재 자체에서 발생될 수도 있고, 상기 전광후협, 전협후광의 구조에서 발생될 수 있다.

더하여, 상기 핸들바(11)에 브레이크레버(b1)가 설치되고; 상기 캐스터식 뒷바퀴(34)에는 브레이크패드(b3)가 설치되고; 와이어케이블(b2)이 상기 브레이크레버(b1)와 상기 브레이크패드(b3)를 연결하여 힘을 전달하는 브레이크장치(b)를 구비할 수 있으며 상기 브레이크장치는 공지된 것들로부터 보다 세부적인 구성을 인용, 달성할 수 있으며 이를 통하여 정지기능을 강화하여 안전을 도모할 수 있다.
전술된 본 발명의 구성에 있어서 당업자라면 변경, 예측 가능한 다른 실시가 포함된다는 것을 주지하여야 한다.

삭제

이하, 본 발명을 도시한 도면으로서,

도 1 사시도

도 2 A 평면도; B 저면도

도 3 A 정면도; B 배면도 - 단, 핸들바(11)는 분해도시함

도 4 투시하여 보인 측면도

도 5 A 발판(30l, 30r)의 전개동작 및 캐스터식 뒷바퀴(34)의 회절동작을 예시한 저면도; B 캐스터식 뒷바퀴(34)의 구체적인 실시를 예시한 측면도

도 6 발판(30l, 30r)의 외곽형상으로서, 위 도면은 평면도; 아래 도면은 측면도
도 7 A 핸들파이프, 조향축받이, 축받이핀, 브라킷 및 베어링의 결합관계를 측단면으로 보인 부분도; B 기어치형을 평면으로 보인 부분도

Claims (2)

1. 조향부(10); 연결부(20); 추진부(30);를 포함하여 구성되는 삼륜승용물에 있어서,

   상기 조향부는,

   대략 수직으로 배치되는 핸들파이프(13); 상기 핸들파이프의 상단에 구비되는 핸들바(11); 상기 핸들파이프의 하부에 구비되는 앞바퀴(14);를 포함하고,

   상기 추진부는,

   좌우측으로 배치되는 발판(30l, 30r) 한 쌍; 상기 각 발판의 전단에 구비되는 기어치형(g); 상기 각 발판의 후단에 구비되는 캐스터식 뒷바퀴(34);를 포함하고,

   상기 각 발판은 일체로 형성되어, 전개축 및 발판기능을 겸하도록 수평면으로는 전협후광의 형상을 하고; 하중에 의한 전단력에 대항하도록 수직면으로는 전광후협의 형상을 하고; 저부의 고저는 지면 통과가 용이하도록 대체로 일정하고; 상부의 고저는 상기 전광후협의 형상을 허용하도록 전고후저의 형상을 하고,

   상기 연결부는,

   상기 핸들파이프를 조향 가능케 축받이하는 조향축받이(21); 상기 기어치형들을 상호 치합키면서 상기 좌우 발판을 전개 가능케 축받이하는 전개축받이(23); 상기 조향축받이(21)와 상기 전개축받이(23)를 절첩가능케 결합하는 절첩축(22);을 포함하여 구성되되,

   상기 조향부는,

   상기 핸들파이프 상단에 횡측으로 통공되는 핸들바고정공(e)이 구비되어 상기 핸들바의 중간을 개재시켜 고정하고; 상기 핸들파이프의 몸체에 상하 고저를 조절할 수 있는 슬라이드장치(s)를 구비하고; 상기 핸들파이프의 하단과 상기 앞바퀴의 브라킷(br) 상단 사이에 축받이핀(ap)이 개재되어 그 상하단이 상기 조향 축받이로부터 축받이가 되고,

   상기 추진부는,

   상기 각 발판에 있어서, 사용자의 발끝이 비스듬 놓일 수 있도록 상기 각 발판은 좌우 외측으로 아치형상(Arch)을 하고; 상기 전협후광 또는 전광후협의 최소폭에 대한 최대폭 비율이 140% 이상이고; 저부에 보강 프레임(f)이 형성되고,

   상기 캐스터식 뒷바퀴에 있어서는 진행방향으로 쐐기각(θ)이 부여되어 구비되고,

   상기 연결부는,

   상기 전개축받이의 후단에 좌우 한 쌍의 전개핀(a)이 구비되어서 상기 기어치형들의 중심을 각각 수직방향으로 관통시키고; 상기 절첩축에 절첩핀(af)이 구비되어 상기 조향축받이의 후단과 상기 전개축받이의 전단을 수평방향으로 일축에서 관통시키고,

   상기 핸들바에 브레이크레버(b1)가 설치되고; 상기 캐스터식 뒷바퀴에는 브레이크패드(b3)가 설치되고; 와이어케이블(b2)이 상기 브레이크레버와 상기 브레이크패드를 연결하여 힘을 전달하는; 브레이크장치(b)를 더 포함하여,

   구성되는 것을 특징으로 하는 발판 전개식 트라이크
2. 삭제

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