KR101581635B1 - 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구 - Google Patents

틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 삼륜 탑승용 기구에 관한 것으로서, 사용자가 선 상태에서 페달부를 밟아 구동륜을 구동하고, 코너 주행시 일정 부위가 틸팅이 이루어질 수 있도록 하는 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구는, 조향 및 틸팅 조작을 하는 핸들 조작부; 상기 핸들 조작부의 하방에 위치되는 하나의 구동륜과, 상기 핸들 조작부로부터 종동륜을 향해 연장된 틸팅 바디를 갖는 틸팅 본체부; 상기 틸팅 바디의 끝단에 결합되고, 두 개의 상기 종동륜이 회전 가능하게 결합되며, 미리 정해진 위치에 설치되는 제1지지바를 갖는 고정 본체부; 및 일단은 상기 틸팅 바디에 결합되고 타단은 하방 회동시 상기 제1지지바 상에 놓이며, 동력전달부재를 통해 상기 구동륜에 구동력을 제공하는 한 쌍의 페달부;를 포함하되, 상기 핸들 조작부가 일측으로 기울어지는 경우 상기 고정 본체부는 기울어지지 않지만 상기 틸팅 본체부 및 상기 페달부가 함께 기울어 질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구는 양 발로 페달을 밟았을 경우 어느 한 쪽으로 기울어지지 않고 안정된 자세로 주행할 수 있을 뿐만 아니라, 코너를 주행할 경우에는 핸들 조작부의 기울임 조작에 따라 틸팅 본체부 등이 틸팅이 이루어지도록 함으로써 안전한 코너링이 가능한 효과가 있다.

Description

틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구{Three-wheeled boarding apparatus capable of tilting}
본 발명은 삼륜 탑승용 기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자가 선 상태에서 페달부를 밟아 구동륜을 구동하고, 코너 주행시 일정 부위가 틸팅이 이루어질 수 있도록 하는 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구에 관한 것이다.
일반적으로 탑승용 기구는 탑승자의 이동이나 각종 물품을 적재하여 이동하는 기구를 말하며 자전거나 보드, 스쿠터 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 탑승용 기구는 구동륜, 종동륜 및 탑승 영역을 갖도록 구성되며 삼륜형 또는 역삼륜형으로 구분될 수 있다.
삼륜형이나 역삼륜형 탑승용 기구는 고속으로 코너나 휘어진 길의 주행시 원심력으로 인해 밖으로 나가려는 힘이 발생하고, 이러한 원심력을 상쇄시키기 위해서는 탑승용 기구를 안쪽으로 기울이는 틸팅(tilting)이 필요하다. 따라서 이러한 탑승용 기구의 틸팅과 관련하여 많은 연구가 이루어지고 있는 실정이다.
하지만, 서서 타는 삼륜 탑승용 기구는 페달(pedal)을 밟기 위해 한쪽 페달에서 발을 떼면 탑승자의 체중은 반대쪽 페달로 이동을 함과 동시에 탑승용 기구의 몸체는 그쪽으로 기울어지게 된다. 이러한 경우에 탑승용 기구가 기울어지는 작용을 핸들(handle)을 잡고 있는 사용자 또는 탑승자의 손 등으로 어느 정도 버텨낼 수 있기는 하지만, 페달을 계속 밟으면 탑승용 기구가 춤을 추듯이 좌우로 움직이는 현상이 발생되는 문제가 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허 제10-1008391호(등록일자: 2011.01.07)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 페달을 밟을 경우와 같이 탑승자의 체중이 한 쪽으로 이동시에도 탑승용 기구가 기울어지지 않도록 하는 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 양 발로 페달을 밟았을 경우 어느 한 쪽으로 기울어지지 않고 안정된 자세로 주행할 수 있을 뿐만 아니라, 코너 혹은 커브길 등을 주행할 경우에는 핸들 조작부의 기울임 조작에 따라 틸팅 본체부 등이 틸팅이 이루어지도록 함으로써 안전한 코너링이 가능하게 하는 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구를 제공한다. 본 발명의 일실시예에 따른 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구는, 조향 및 틸팅 조작을 하는 핸들 조작부; 상기 핸들 조작부의 하단에 제공되어 하나의 구동륜이 회전축에 결합되는 포크부와, 상기 핸들 조작부로부터 종동륜을 향해 연장된 틸팅 바디를 갖는 틸팅 본체부; 상기 틸팅 바디의 끝단에 결합되는 고정 바디와, 상기 고정 바디의 끝단에 제공되는 종동륜축의 양단에 회전 가능하게 결합되는 두 개의 상기 종동륜과, 상기 고정 바디 상의 미리 정해진 위치에 설치되는 제1지지바를 구비하는 고정 본체부; 및 일단은 상기 틸팅 바디에 결합되고 타단은 상하 회전 가능하게 구성되며, 타단은 하방 회동시 상기 제1지지바 상에 놓이며, 상기 구동륜과 연결된 동력전달부재가 결합되어 상기 동력전달부재를 통해 상기 구동륜에 구동력을 제공하는 한 쌍의 페달부;를 포함하되, 상기 핸들 조작부가 일측으로 기울어지는 경우 상기 고정 본체부는 기울어지지 않지만 상기 틸팅 본체부 및 상기 페달부가 함께 기울어지는 것을 특징으로 한다.
일 예에 의하면, 상기 틸팅 바디 상에 상기 제1지지바와 나란하게 설치되어 상기 핸들 조작부, 상기 틸팅 본체부 및 상기 페달부와 함께 일측으로 기울어지는 제2지지바;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구는 페달을 밟을 경우와 같이 탑승자의 체중이 한 쪽으로 이동시에도 탑승용 기구가 기울어지지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구는 양 발로 페달을 밟았을 경우 어느 한 쪽으로 기울어지지 않고 안정된 자세로 주행할 수 있을 뿐만 아니라, 코너를 주행할 경우에는 핸들 조작부의 기울임 조작에 따라 틸팅 본체부 등이 틸팅이 이루어지도록 함으로써 안전한 코너링이 가능한 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1의 틸팅 본체부, 고정 본체부 및 페달부를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3의 A의 확대 사시도이다.
도 5는 도 3을 간략하게 선으로 표현하면서 좌,우측 발판의 위치를 설명하기 위해 도시된 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1지지바와 제2지지바를 통한 틸팅 본체부 및 페달부의 기울어지는 동작상태를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 각 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 도시되었음에 유의해야 한다.
또한, '포함(또는 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 더불어, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
실시예의 설명에 앞서 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구라 함은 삼륜 보드나 삼륜 자전거 등이 될 수 있으며 여기서는 삼륜 보드를 그 예로 한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구(10)는 핸들 조작부(100), 틸팅 본체부(200), 고정 본체부(300), 페달부(400), 그리고 동력전달부재(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
핸들 조작부(100)는 핸들(110)과 연장부(120)를 포함할 수 있다.
핸들(110)은 바(bar) 형상으로 제공되어 사용자 혹은 탑승자의 손을 통해 파지될 수 있다. 연장부(120)는 핸들(110)로부터 하방으로 연장되어 틸팅 본체부(200)에 결합될 수 있다. 연장부(120)는 금속 재질 등의 파이프 등으로 제공될 수 있다.
핸들 조작부(100)는 탑승용 기구(10)의 조향 및 기울임(틸팅) 조작을 가능하게 한다.
틸팅 본체부(200)는 구동륜(210), 회전축(220), 포크부(230) 및 틸팅 바디(240)를 포함할 수 있다. 틸팅 본체부(200)는 핸들 조작부(100)의 하단에 제공될 수 있다.
구동륜(210)은 하나가 제공될 수 있다. 구동륜(210)은 포크부(230)에 구비되는 회전축(220)에 회전 가능하게, 즉 지면 등에서 구름 가능하게 결합될 수 있다.
구동륜(210)이 작은 경우 노면의 작은 돌부리나 패인 곳에 걸려 전복의 위험성 또는 핸들(110)이 돌아갈 가능성이 높아져 안전성이 떨어질 수 있으므로 적절한 크기로 크게 형성되는 것이 바람직하다.
포크부(230)는 연장부(120)의 하단에 고정결합될 수 있다.
틸팅 바디(240)는 핸들 조작부(100)로부터 후술하는 종동륜(330)을 향해 연장될 수 있다. 다시 말해, 틸팅 바디(240)는 포크부(230)의 후방에서 사용자 또는 탑승자의 탑승 영역을 제공할 수 있다. 틸팅 바디(240)는 연장부(120)의 하단에 결합되면서 후방으로 연장될 수 있다. 즉, 틸팅 바디(240)의 전단은 연장부(120)의 하단 후방측에 결합되고, 틸팅 바디(240)의 후단 즉, 연장된 끝 부분은 뒤에 설명하는 고정 바디(310)에 기울임(회전) 가능하게 끼움 삽입시킴으로써 핸들 조작부(100)를 일측으로 기울이면 핸들 조작부(100), 구동륜(210) 및 틸팅 바디(240)는 모두 함께 일측으로 기울어지게 구성된다.
틸팅 바디(240)는 전체적으로 'ㄴ'자 형상 등으로 제공될 수 있다.
고정 본체부(300)는 고정 바디(310), 종동륜축(320), 종동륜(330) 및 제1지지바(340)를 포함할 수 있다.
고정 바디(310)는 틸팅 바디(240)의 끝단(후단)에 결합될 수 있다. 따라서 틸팅 바디(240)의 끝단(후단)은 고정 바디(310)의 전단에 삽입되어 회전가능하게 결합될 수 있다.
종동륜축(320)은 고정 바디(310)의 끝단 혹은 후단 부위에 상부에서 바라볼 때 고정 바디(310)와 수직하는 방향으로 고정결합될 수 있다. 종동륜축(320)은 충분한 길이를 확보하여 안전성을 향상시키는 것이 좋다.
종동륜(330)은 종동륜축(320)의 양단에 각각 회전 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 종동륜(330)은 2개가 제공될 수 있다.
따라서, 고정 본체부는(300)는 2개의 종동륜(330)과, 틸팅 바디(240)와 고정 바디(310)가 결합된 부위, 즉 3개의 지점에서 받쳐지고 있으므로 옆으로 기울어짐이 없게 된다.
제1지지바(340)는 고정 바디(310) 상의 미리 정해진 위치에 제공될 수 있다. 제1지지바(340)는 고정 바디(310)의 일단(전단) 부위에 종동륜축(320)과 평행하게 고정결합되고, 제1지지바(340)에는 하방 회동된 페달부(400)가 놓여질 수 있다.
페달부(400)는 한 쌍이 제공될 수 있다. 페달부(400)의 일단(전단)은 틸팅 바디(240)에 결합되고, 페달부(400)의 타단(후단)은 상하 회전 가능하게 구성되며, 페달부(400)의 타단(후단)은 하방 회동시 제1지지바(340) 상에 놓일 수 있다. 페달부(400)는 구동륜(210)과 연결된 동력전달부재(500)가 결합되어 동력전달부재(500)를 통해 구동륜(210)에 구동력 혹은 추진력을 제공할 수 있다.
페달부(400)는 좌,우측 페달(411,412) 및 좌,우측 발판(421,422)을 포함할 수 있다. 즉, 페달(411,412) 및 발판(421,422)은 사용자 또는 탑승자가 좌,우측 발을 번갈아가며 이용하여 밟는 조작을 수행하기 위해 또는 양 발을 각각 올려 놓은 상태를 유지하기 위해 한 쌍씩 제공될 수 있다.
좌측 페달(411)의 일단(전단)은 후방에서 바라볼 때 틸팅 바디(240)의 좌측에서 상하 회동 가능하게 결합될 수 있다. 우측 페달(412)의 일단(전단)은 후방에서 바라볼 때 틸팅 바디(240)의 우측에 상하 회동 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 좌,우측 페달(411,412)은 틸팅 바디(240)와 결합된 좌,우측 페달(411,412)의 일단(전단)을 축으로 하여 상하 회동될 수 있다. 좌,우측 페달(411,412)의 일단(전단)은 틸팅 바디(240)의 부위 중 좌우를 기준으로 봤을 때 중앙 부위에 결합되는 것이 좋다
예를 들어, 좌,우측 페달(411,412)은 각각의 일단(전단)이 틸팅 바디(240)의 일단(전단) 중앙의 좌,우측에서 핀 결합되고, 타단(후단)으로 갈수록 점점 사이가 벌어지게 제공될 수 있다.
좌,우측 발판(421,422)은 좌측 페달(411) 및 우측 페달(412)의 각각의 타단(후단) 상부에 설치될 수 있다. 이러한 발판(421,422)은 사용자 혹은 탑승자의 양 발이 페달(411,412) 상에 안착할 수 있도록 도울 수 있다.
좌,우측 페달(411,412) 및 발판(421,422)은 사용자의 발을 통해 밟음 조작이 가능하게 설치될 수 있다. 이와 같은 밟음 조작은 구동륜(210)에 제공되는 구동력 혹은 추진력을 발생시킬 수 있다. 여기서 좌,우측 페달(411,412)은 서로 개별적인 동작이 가능하도록 별개로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 탑승용 기구(10)가 직진 주행이나 정지시 등 평상시의 상태인 경우, 좌,우측 페달(411,412)의 후단은 하방 회동 완료시 제1지지바(340) 상에 놓여지거나 얹히게 될 수 있다.
그리고, 도 5를 참조하면, 좌,우측 발판(421,422)은 하방 회동 완료시 제1지지바(340)에 얹혀있는 좌,우측 페달(411,412)의 타단(후단) 부위와, 좌,우측 페달(411,412)의 일단(전단)이 결합되는 틸팅 바디(240)의 중심점에서 좌,우측 페달(411,412)의 타단(후단) 부위를 향해 각각 연장된 가상의 페달 직선(X) 상에 위치되는 것이 바람직하다.
이와 같이 발판(421,422)이 페달 직선(X) 상에 위치하는 경우, 사용자 혹은 탑승자의 체중이 어느 일측 발판(421 또는 422)으로 이동을 해도 틸팅 본체부(200)는 기울어지지 않는다. 즉, 본 발명은 발판(421,422)을 누르는 힘이 페달 직선(X) 위에 오게 함으로써 페달(411,412)이 옆으로 비틀어지지 않게 할 수 있다.
물론, 발판(421,422)이 페달 직선(X)에서 벗어나 어느 한쪽으로 위치되면 그 쪽의 페달(411 또는 412)이 비틀려지면서 틸팅 본체부(200)는 기울어질 수 있다. 더불어, 페달(411,412)은 틸팅 바디(240)와 제1지지바(340)로 인해 앞뒤로 기울어지지 않는다.
다만, 본 발명은 상승한 어느 페달(411 또는 412)에 체중이 많이 실리게 되는 경우 그 쪽으로 기울어지게 되지만, 이때에는 핸들(110)을 잡고 있는 사용자의 손으로 버티거나 견뎌내면 된다. 또한, 상승한 페달(411 또는 412)에 체중을 많이 싣는 것은 무릎 관절에도 좋지 않으므로 바람직하지 않다.
동력전달부재(500)는 페달부(400)의 조작으로 발생되는 추진력을 구동륜(210)에 전달할 수 있다. 동력전달부재(500)의 일단은 좌,우측 페달(411,412)의 미리 정해진 부위에 연결될 수 있다. 일 예에 의하면, 동력전달부재(500)의 일단은 좌,우측 페달(411,412)의 중앙부에 각각 연결될 수 있으나 이에 한정될 것은 아니다. 동력전달부재(500)의 타단은 구동륜(210)에 연결될 수 있다.
동력전달부재(500)는 구동륜(210) 조향시 포크부(230)의 회전 중심지점 또는 포크부(230)의 회전 중심축을 경유하는 부위에서 뒤틀려질 수 있다. 동력전달부재(500)는 섬유로프로 구성되기에 비틀림에 대한 저항이 매우 작다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 핸들 조작부(100)가 좌측 또는 우측 중 어느 일측으로 기울어지는 경우 틸팅 본체부(200) 및 페달부(400)가 그 일측으로 함께 기울어지고, 고정 본체부는 기울어지지 않고 그대로 자세를 유지할 수 있다.
즉, 본 발명의 탑승용 기구(10)는 코너 주행시 핸들 조작부(100)를 잡고 코너 안쪽(내측)으로 기울이면 틸팅 본체부(200) 및 페달부(400)는 핸들 조작부(100)가 기울어지는 방향으로 같이 기울어질 수 있다(틸팅). 그러나, 고정 본체부(300)는 기울어지지 않은 상태를 유지할 수 있다. 즉, 고정 본체부(300)는 틸팅되지 않는다.
또한, 본 발명은 탑승자 혹은 사용자의 핸들 조작부(100)의 조작에 의해 틸팅 본체부(200) 및 페달부(400)가 일측으로 기울어지는 경우, 기울어지는 내측의 페달부(400)의 후단은 제1지지바(340)에 얹혀진 상태로 유지되고, 외측의 페달부(400)의 후단은 탑승자의 체중으로 인한 눌림으로 인해 제1지지바(340)에 닿은 상태로 유지될 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 페달(411,412) 일단(전단)은 틸팅 바디(240)에 결합되어 있고, 페달(411,412) 후단은 제1지지바(340)에 닿거나 얹혀 있는 상태로 있다. 따라서, 틸팅 본체부(200) 및 페달부(400)가 일측으로 기울어질 때, 기울어지는 쪽의 내측 페달(411 또는 412)은 제1지지바(340)에 맞닿거나 걸려서 더 이상 아래로 내려갈 수 없고 제1지지바(340)에 얹힌 상태를 유지하게 된다.
반면에, 기울어지는 쪽의 외측 페달(412 또는 411)은 제1지지바(340)와 맞닿지 않고 일정 높이 상방으로 뜨게 될 수 있다. 그러나, 탑승자는 외측 페달(412 또는 411)을 체중으로 누를 수 있으므로, 외측 페달(412 또는 411) 역시 제1지지바(340)에 맞닿아서 얹혀진 상태를 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은 핸들 조작부(100), 틸팅 본체부(200) 및 페달부(400)가 틸팅된 상태에서 핸들 조작부(100)를 원위치의 바른 상태로 되돌리면 틸팅 본체부(200)와 페달부(400)는 원상 복귀될 수 있다.
더불어, 본 발명의 실시예에 따른 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구(10)는 페달부(400)의 조작 없이 직진 주행 및 정지시, 탑승자의 체중이 한 쌍의 페달부(400) 중 어느 일측으로 이동을 하더라도 핸들 조작부(100) 및 틸팅 본체부(200)는 기울어지지 않는다.
보통 자전거 등을 탈 때 페달을 밟는 힘은 탑승자 체중의 절반보다 훨씬 적은 힘으로 페달을 밟게 된다. 따라서 페달을 밟을 경우 자전거의 틸팅 본체는 좌우로 기울어지는 현상이 거의 없다.
일반 서서 타는 자전거는 서서 페달을 밟으면 체중 이동으로 인해 자전거 몸체가 좌우로 기울어지기 때문에 중심을 잡아야 한다. 즉, 기존의 서서 타는 틸팅이 되는 삼륜 이동수단(보드, 자전거 등)은 페달을 밟지 않고 주행할 경우나 타고 있는 상태로 잠시 서 있을 경우에 중심을 잡아야 한다.
그러나, 상기와 같은 경우 본 발명은 일측으로 기울어짐이 없으므로 서서 발판을 밟아도 중심을 잡을 필요가 없어 그만큼 운전하기가 용이하다. 특히, 본 발명은 서게 될 경우 혹은 서 있을 경우 중심을 잡을 필요가 없기 때문에 편리하다.
예를 들어, 본 발명은 시내에서 탑승한 상태로 이동하면서 사람들에게 홍보 전단지를 주면서 제품 홍보를 하는 경우나, 관광지 같은 곳에서 탑승한 상태로 관광을 할 경우에 가다서다를 반복하므로 유용한 장점이 있다.
기존의 이동수단은 내리막길이나, 열심히 페달을 밟다가 잠시 페달을 멈출 경우에도 중심을 잡아야 한다. 내리막길 같은 경우 아무래도 중심을 잡을 필요가 없는 것이 더 안전하다. 그리고 기존의 이동수단은 페달을 밟는 동작 중 페달이 상승할 경우나, 페달을 밟아 내려가는 경우 양쪽 다 기울어지려는 힘이 작용한다.
그러나, 본 발명은 페달을 밟을 경우에만 기울어지려는 힘이 작용하고 상승시에는 기울여지려는 힘이 없다. 따라서, 본 발명은 페달을 밟을 경우에도 기울어지려는 힘이 없도록 하기 위해 제2지지바(250)를 더 구비할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라 고정 본체부(300)는 회전부재(350) 및 기울임 방지부재(360)를 더 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 회전부재(350)는 페달부(400)의 타단(후단)이 놓여지는 제1지지바(340)에 구비될 수 있다. 회전부재(350)는 틸팅 본체부(200)가 기울어지는 경우 페달부(400) 타단(후단)의 전후 이동을 용이하게 할 수 있다.
다시 말해, 핸들 조작부(100), 틸팅 본체부(200) 및 페달부(400)가 틸팅되는 경우, 페달부(400)의 후단은 앞뒤로 조금씩 이동될 수 있다. 이때, 페달부(400) 타단(후단)이 놓여지는 제1지지바(340)에는 회전부재(350)가 구비될 수 있다. 이와 같은 회전부재(350)는 제1지지바(340)를 감싸는 형태로 제공되어 회전하면서 페달부(400)가 전후방으로 쉽게 이동될 수 있도록 돕는다.
도 3을 참조하면, 기울임 방지부재(360)는 틸팅 바디(240)의 타단(후단) 부위에서 제1지지바(340)의 양단을 연결하면서 각각 설치될 수 있다. 기울임 방지부재(360)의 일단은 틸팅 바디(240)에 그리고 타단은 제1지지바(340)에 각각 고정 결합될 수 있다. 즉, 기울임 방지부재(360)는 틸팅 바디(240)가 고정 바디(310)에 끼움 삽입된 부위에 위치될 수 있다.
이러한 기울임 방지부재(360)는 핸들 조작부(100)와 틸팅 본체부(200)가 너무 쉽게 혹은 민감하게 좌우의 어느 일측으로 기울어지지 않도록 하기 위함이다. 다시 말해, 기울임 방지부재(360)는 핸들 조작부(100)를 일정한 힘 이상으로 기울여야만 틸팅 본체부(200)가 기울어질 수 있도록 하기 위해 설치될 수 있다. 일 예에 의하면, 기울임 방지 부재(360)는 인장 스프링 등이 이용될 수 있다.
또한, 본 발명은 페달부(400)의 과도한 상승을 차단하기 위하여 스토퍼(미도시)를 구비할 수 있다. 일 예에 의하면, 상기 스토퍼는 좌,우측 페달(411,412)의 일단(전단)이 결합되는 틸팅 바디(240) 부근에 제공될 수 있다.
이하에서는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구(10)의 틸팅 동작 과정을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 탑승용 기구(10)는 저속이나 직선 주행시 한 쪽 페달(411 또는 412)에서 탑승자의 발을 떼거나, 양 페달(411,412)을 밟고 서 있는 상태에서는 틸팅 본체부(200)는 기울어지지 않는다. 이는 탑승자가 체중을 한 쪽으로 치우치게 하더라도 마찬가지이다. 따라서 탑승자 혹은 이용자는 별도로 중심을 잡을 필요도 없이 탑승용 기구(10)를 안정되게 운전할 수 있다.
그러나, 탑승용 기구(10)는 커브길이나 코너 등에서의 주행시 원심력이 작용하는 반대측, 즉 내측으로 본체 등이 기울어질 수 있다.
도 3을 참조하면, 핸들 조작부(100)가 화살표(D1) 방향으로 기울어지는 경우, 틸팅 본체부(200) 역시 동일하게 화살표(D2) 방향으로 기울어진다. 또한, 전단이 틸팅 바디(240)에 결합되어 있는 좌,우측 페달(411,412)도 역시 틸팅 본체부(200)와 함께 기울어질 수 있다.
이 경우, 좌,우측 페달(411,412) 후단은 기울어지는 내측 페달(411 또는 412)은 내려가고, 반대측인 외측 페달(412 또는 411)은 올라가야 하는 것이 원칙이다. 하지만, 본래 좌,우측 페달(411,412)의 후단은 제1지지바(340)에 얹혀 있는 상태이므로 기울어지는 내측 페달(411 또는 412)은 여전히 제1지지바(340)에 걸려서 내려가지 못하게 된다.
반면에, 외측 페달(412 또는 411)은 탑승자의 체중이 누르고 있으므로 위로 올라가지 못하고 제1지지바(340)에 얹힌 상태로 유지될 수 있다.
상기와 같은 경우, 기울어지는 내측 페달(411 또는 412)의 후단은 후방으로 조금 이동을 하고, 외측 페달(412 또는 411)의 후단은 전방으로 조금 이동하면서 틸팅 본체부(200)가 기울어질 수 있다.
또한, 본 발명은 핸들 조작부(100), 틸팅 본체부(200) 및 페달부(400)가 기울어져 있는 상태에서는 사용자가 체중 이동을 하더라도 핸들 조작부(10), 틸팅 본체부(200) 및 페달부(400)는 움직이지 않을 수 있다. 따라서, 기울어진 틸팅 본체부(200) 등을 바로 잡기 위해서 본 발명은 탑승자의 체중 이동이 아닌 핸들 조작부(100)를 원위치시킴으로써 틸팅 본체부(200)와 페달부(400)를 함께 원상 복귀시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 탑승용 기구(10)는 이용자의 체중 이동이 아닌 핸들 조작부(100)의 운전으로 틸팅을 하기 때문에 틸팅,고정 본체부(200,300) 등이 일측으로 기울어지려는 힘이 없어 보다 안전한 주행을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구(10)는 제2지지바(250)를 더 포함할 수 있다.
제2지지바(250)는 틸팅 바디(240) 상에 제1지지바(340)와 나란하게 혹은 평행하게 설치될 수 있다. 제2지지바(250)는 제1지지바(340)보다 길이가 더 작게 제공될 수 있다. 즉, 제2지지바(250)는 페달부(400)의 하방에서 틸팅 바디(240)의 미리 정해진 위치에 상부에서 바라볼 때 틸팅 바디(240)와 수직하게 제공될 수 있다. 일 예로, 제2지지바(250)는 좌,우측 발판(421,422)의 일단(전단) 부근에서 좌,우측 페달(411,412)의 하방에 위치될 수 있다.
제2지지바(250)는 핸들 조작부(100), 틸팅 본체부(200) 및 페달부(400)와 함께 일측으로 기울어질 수 있다. 즉, 제2지지바(250)는 탑승자에 의해 핸들 조작부(100)가 일측으로 기울어지는 경우 틸팅 본체부(200) 및 페달부(400)와 같이 일측으로 틸팅될 수 있다.
자전거가 주행중에는 관성력(넘어지지 않고 계속 가려는 힘)이 생기면서 탑승자는 핸들을 잡고 있으므로, 서서 타는 일반 자전거와 같은 경우 페달을 밟아도 넘어가지 않고 좌우 흔들림이 발생하면서 주행을 하지만, 속도가 줄어들 경우 관성력이 감소되므로 넘어지려고 한다.
다만, 본 발명은 제2지지바(250)를 구비하지 않더라도 틸팅 본체부(200) 및 페달부(400)의 틸팅은 이루어질 수 있고, 속도가 줄어들거나 정지시, 페달을 밟지 않을 경우 등에는 기울어지려는 힘이 없다.
도 5에서와 같이, 발판(421,422)을 누르는 힘이 페달 직선(X) 상에만 있으면 기울어지는 힘이 작용하지 않는다. 물론 힘이 어느 한 방향으로 이동을 하면 이동한 방향으로 기울어지려는 힘은 작용할 수 있다.
따라서, 종래의 자전거 등은 페달 상승시에도 기울어지려는 힘이 작용을 하지만, 본 발명은 페달 상승시에도 일측으로 기울어지려는 힘이 없고, 단지 페달을 밟을 경우 기존의 서서 타는 자전거와 같이 기울여지려는 힘이 일정 정도 작용할 수 있다.
그러나, 본 발명은 제2지지바(250)를 더 구비함으로써 페달을 밟을 경우에도 기울어지려는 힘이 작용하지 않는다.
일반적으로, 상승한 페달에 반대쪽 페달보다 훨씬 많은 체중이 실리면 기울어지려는 힘이 작용을 하지만, 일반 자전거 등을 탈 때 체중을 많이 실어서 힘들게 타는 것은 무릎에 좋지 않기 때문에 바람직하지 않다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1지지바와 제2지지바를 통한 틸팅 본체부 및 페달부의 기울어지는 동작상태를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 6 내지 도 7에서는 설명의 편의상 제1지지바(340)는 좌,우측 제1지지바(340a,340b)로, 제2지지바(250)는 좌,우측 제2지지바(250a,250b)로 도시되었다.
제1지지바(340)와 제2지지바(250)는, 도시된 바와 같이, 같은 높이에 제공될 수 있다. 그러나, 제1지지바(340)와 제2지지바(250)는 어느 하나가 다른 하나보다 높거나 낮게 위치하든 특별히 관계 없으며, 페달(411,412)을 완전히 밟았을 경우 페달(411,412)에 제1,2지지바(340,250)가 접촉될 수 있으면 된다.
도 6을 참조하면, 좌측 제1지지바(340a)는 고정상태이고 좌측 페달(411)을 밟을 경우 좌측 페달(411)은 좌측 제1지지바(340a)를 누르므로 좌측 페달(411) 방향으로는 기울어지지 않는다.
우측 페달(412)은 우측 제1지지바(340b)의 상방에 떠 있으므로 받쳐주는 곳이 없기 때문에 우측 페달(412)을 누르면 틸팅 본체부(200)는 우측 페달(412)쪽으로 기울어지는 힘이 작용을 한다.
그러나, 좌측 페달(411)과 좌측 제1지지바(340a)가 접촉된 상태에서는 틸팅 본체부(200)가 좌측 페달(411)쪽으로 기울어지는 힘이 작용을 하지 않고, 틸팅 본체부(200)가 우측 페달(412)쪽으로 조금만 기울어져도 좌측 제2지지바(250a)가 좌측 페달(411)을 밀어올리므로 좌측 페달(411)은 좌측 제1지지바(340a)에서 뜨게 되고, 좌측 페달(411)이 좌측 제1지지바(340a)에서 아주 미세한 간격이라도 뜸과 동시에 좌측 페달(411)이 좌측 제2지지바(250a)를 누르면서 좌측 페달(411)쪽으로 기울어지는 힘이 작용하므로 우측 페달(412)을 밟아도 우측 페달(412)쪽으로는 기울어지지 않는다. 즉, 좌측 제2지지바(250a)와 우측 제2지지바(250b)는 좌측 페달(411)과 우측 페달(412)에 걸려 틸팅 본체부(200)가 기울어지지 않게 된다.
또한, 우측 페달(412)을 밟아 우측 페달(412)이 내려와 우측 제1지지바(340b)에 닿으면 더 이상 안 내려가는 동시에 우측 페달(412)은 우측 제2지지바(250b)에 닿게 된다.
물론, 우측 제2지지바(250b)가 우측 제1지지바(340b)보다 약간 먼저 우측 페달(412)과 접촉이 될 경우, 틸팅 본체부(200)가 약간 더 기울어진 후에 우측 페달(412)이 우측 제1지지바(340b)에 얹히고, 우측 제1지지바(340b)가 먼저 접촉될 경우에는 우측 페달(412)과 우측 제2지지바(250b)는 약간의 간격이 생기고 반대쪽 페달을 밟을 경우 반대쪽 페달 쪽으로 간격만큼 기울어지므로 우측 페달(412)이 완전히 내려온 상태에서 우측 페달(412)이 우측 제1지지바(340b)와 우측 제2지지바(250b)에 접촉이 된 상태가 바람직하다.
또한, 좌측 페달(411)에서 발을 떼면 좌측 페달(411)은 상승을 하지만, 우측 페달(412)은 우측 제1지지바(340b)에 얹혀져 있으므로 더 이상 내려가지 않기 때문에 우측 제2지지바(250b)를 누르는 힘이 없으므로 틸팅 본체부(200)는 우측 페달(412)쪽으로 기울어지지 않는다.
그리고 상승한 좌측 페달(411)을 누르면 틸팅 본체부(200)가 좌측 페달(411)쪽으로 기울어지는 힘이 작용하고, 조금이라도 기울어지면 바로 우측 제2지지바(250b)가 우측 페달(412)을 밀어올림과 동시에 우측 페달(412)은 우측 제1지지바(340b)에서 떨어지게 되므로 우측 페달(412)을 누르는 힘은 우측 제2지지바(250b)를 누르게 되므로 틸팅 본체부(200)는 기울어지지 않는다.
도 7을 참조하면, 사용자가 핸들(110)을 잡고 화살표 방향으로 기울이는 경우, 우측 페달(412)을 밟고 있는 발에 대부분의 체중이 실리므로 좌측 페달(411)에 실리는 체중은 매우 작을 수 있다. 따라서 좌측 페달(411)이 좌측 제1지지바(340a)에서 떨어지게 되지만 틸팅 본체부(200)를 기울이는 것에 대한 저항(틸팅 본체부(200)를 좌측 페달(411)쪽으로 기울이는 힘)은 작다. 그리고 우측 페달(412)은 조금 상승해서 우측 제2지지바(250b)에서 떨어지게 된다.
틸팅(기울임) 복귀시에는 좌측 페달(411)에 체중이 많이 실리므로 틸팅 본체부(200)가 빠르게 복귀(좌측 페달(411)이 좌측 제1지지바(340a)에 얹힘)되고 우측 페달(412)은 틸팅시 상승한 만큼 내려오면서 우측 제2지지바(250b)에 닿게 된다.
이때 우측 페달(412)쪽에 동력전달부재(로프)의 당김이 약간 있지만, 틸팅 복귀시에는 속도를 올리면서 코너 등을 빠져나가는 것이 올바른 코너링 방법이므로 크게 문제가 되지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 페달을 밟을 경우와 같이 탑승자의 체중이 한 쪽으로 이동시에도 탑승용 기구가 기울어지지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 양 발로 페달을 밟았을 경우 어느 한 쪽으로 기울어지지 않고 안정된 자세로 주행할 수 있을 뿐만 아니라, 코너 혹은 커브길 등을 주행할 경우에는 핸들 조작부의 기울임 조작에 따라 틸팅 본체부 등이 틸팅이 이루어지도록 함으로써 안전한 코너링이 가능한 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구
100 : 핸들 조작부 110 : 핸들
120 : 연장부 200 : 틸팅 본체부
210 : 구동륜 220 : 회전축
230 : 포크부 240 : 틸팅 바디
250 : 제2지지바 300 : 고정 본체부
310 : 고정 바디 320 : 종동륜축
330 : 종동륜 340 : 제1지지바
350 : 회전부재 360 : 기울임 방지부재
400 : 페달부 411 : 좌측 페달
412 : 우측 페달 421 : 좌측 발판
422 : 우측 발판 500 : 동력전달부재

Claims (7)

  1. 탑승용 기구에 있어서,
    조향 및 틸팅 조작을 하는 핸들 조작부;
    상기 핸들 조작부의 하방에 위치되는 하나의 구동륜과, 상기 핸들 조작부로부터 종동륜을 향해 연장된 틸팅 바디를 갖는 틸팅 본체부;
    상기 틸팅 바디의 끝단에 결합되고, 두 개의 상기 종동륜이 회전 가능하게 결합되며, 미리 정해진 위치에 설치되는 제1지지바를 갖는 고정 본체부; 및
    일단은 상기 틸팅 바디에 결합되고 타단은 하방 회동시 상기 제1지지바 상에 놓이며, 동력전달부재를 통해 상기 구동륜에 구동력을 제공하는 한 쌍의 페달부;를 포함하되,
    상기 핸들 조작부가 일측으로 기울어지는 경우 상기 고정 본체부는 기울어지지 않지만 상기 틸팅 본체부 및 상기 페달부가 함께 기울어지는 것을 특징으로 하는 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 틸팅 바디 상에 상기 제1지지바와 나란하게 설치되어 상기 핸들 조작부, 상기 틸팅 본체부 및 상기 페달부와 함께 일측으로 기울어지는 제2지지바;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 페달부는,
    각각의 일단이 상기 틸팅 바디의 일단 중앙의 좌,우측에서 핀 결합되고, 타단으로 갈수록 점점 사이가 벌어지는 좌,우측 페달; 및
    상기 좌측 페달 및 상기 우측 페달의 각각의 타단 상부에 설치되는 좌,우측 발판;을 포함하되,
    상기 좌,우측 발판은 하방 회동 완료시 상기 제1지지바에 얹혀있는 상기 좌,우측 페달의 타단 부위와, 상기 좌,우측 페달의 일단이 결합되는 상기 틸팅 바디의 중심점에서 상기 좌,우측 페달의 타단 부위를 향해 각각 연장된 가상의 페달 직선 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 틸팅 본체부 및 상기 페달부가 일측으로 기울어지는 경우, 기울어지는 내측의 상기 페달부의 타단은 상기 제1지지바에 얹혀진 상태로 유지되고, 외측의 상기 페달부의 타단은 탑승자의 체중으로 인한 눌림으로 인해 상기 제1지지바에 닿은 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구는 상기 페달부의 조작 없이 직진 주행 및 정지시, 탑승자의 체중이 상기 한 쌍의 페달부 중 어느 일측으로 이동을 하더라도 상기 핸들 조작부 및 상기 틸팅 본체부는 기울어지지 않는 것을 특징으로 하는 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 페달부의 타단이 놓여지는 상기 제1지지바에 구비되어, 상기 틸팅 본체부가 기울어지는 경우 상기 페달부 타단의 전후 이동을 용이하게 하는 회전부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    일단은 상기 틸팅 바디에 그리고 타단은 상기 제1지지바에 각각 고정결합되어 일정한 정도 이상의 힘을 가해야만 상기 핸들 조작부와 상기 틸팅 본체부가 기울어질 수 있도록 하는 기울임 방지부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 틸팅 가능한 삼륜 탑승용 기구.
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