KR101799554B1 - 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거 - Google Patents

외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거 Download PDF

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유문종
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주식회사 마루
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    • B62K25/04—Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork

Abstract

본 발명은 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 쌍의 전륜과 하나의 후륜이 장착되는 역삼륜 자전거의 전륜에 충격완화장치가 설치되어 충격완화기능을 갖추면서 조향이 용이하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 각각 하나의 핸들부가 외발형으로 용이하게 조립 및 설치 가능하게 됨으로써 생산성 및 원가절감 효과가 상승될 수 있는 외발형 충격완화장치 및 이를 구비한 역삼륜 자전거에 관한 것이다.
본 발명에 따른 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거는, 한 쌍의 전륜과 하나의 후륜이 장착되는 역삼륜 자전거에 있어서, 상기 한 쌍의 전륜과 하나의 후륜이 장착될 수 있도록 차체 역할을 하는 바디프레임과; 상기 바디프레임의 전방측에 결합되어 좌우 회전되며 상기 한 쌍의 전륜의 조향이 가능한 핸들부를; 포함하되, 상기 핸들부는, 상기 바디프레임의 전방 양측 각각에 설치되는 회전축과, 상하 방향으로 일정 높이만큼 길게 연장되어 상기 회전축을 중심으로 각각 축회전되게 연결된 한 쌍의 제1 핸들바 및 제2 핸들바와, 상기 제1 핸들바 및 제2 핸들바가 상호 연동하여 회전될 수 있도록 연결되는 링크연결부와, 상기 한 쌍의 제1 핸들바 및 제2 핸들바 중 어느 한쪽의 핸들바 방향으로 무게 중심이 이동된 경우 이동된 무게 중심이 향하는 방향에서 상하 완충작용에 의한 롤링 운동이 가능하도록 상기 제1 핸들바 및 제2 핸들바 각각에 연결된 충격완화장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거{ONE WHEELS TYPE SHOCK ABSORBER WITH REVERSE THREE WHEEL BICYCLE THE SAME}
본 발명은 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 쌍의 전륜과 하나의 후륜이 장착되는 역삼륜 자전거의 전륜에 충격완화장치가 설치되어 충격완화기능을 갖추면서 조향이 용이하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 각각 하나의 핸들부가 외발형으로 용이하게 조립 및 설치 가능하게 됨으로써 생산성 및 원가절감 효과가 상승될 수 있는 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거에 관한 것이다.
일반적으로, 전륜이 2개인 역삼륜 자전거는 후륜이 2개인 삼륜 자전거에 비해 안전성이 높지만, 조향각이 크고 회전시에 회전 안쪽의 전륜이 들릴 수 있는 위험성이 있다.
따라서, 차체의 중심이 낮거나 바퀴의 크기가 작은 것이 좀 더 안정성을 가질 수 있다.
대한민국 등록특허 10-0889463와 같이 전륜이 통째로 회전하지 않고, 두 개의 전륜이 각각의 회전축을 갖고 상호 연결되어 안정적으로 조향될 수 있다.
이러한 역삼륜 자전거는 형태상 안정적이어서 자전거를 잘 타지 못하는 여성이나 노약자에게 적합하지만, 실제로 자전거를 잘 타지 못하는 사람은 자전거에 탑승하여 운행하는 것 자체를 두려워하기 때문에 크게 관심을 받지 못하고 있는 실정인 반면, 이와 같은 역삼륜 자전거의 형태는 무게중심을 잡는 능력이 떨어지고 근력이 저하된 노인의 경우에 근거리 이동수단으로서 더욱 도움이 될 수 있는 자전거의 구조인 것이다.
또한, 앞바퀴가 2개인 역삼륜 자전거는 후륜이 두 개인 삼륜자전거에 비해 회전 조향에서의 안정감이 높은 것으로 알려지고 있다. 다만, 이러한 역삼륜 자전거는 공간을 많이 차지하고 차체의 무게가 많이 나가 보관이나 운반에 부담되는 점이 단점으로 지적된다.
뿐만 아니라, 종래의 역삼륜 자전거는 중앙의 핸들포스트 또는 헤드셋튜브 등에 연결되어 하나의 조향축을 중심으로 양측 각각에 포크와 샥이 설치되도록 하고 있었는데, 이때 포크에 장착되는 충격완화 장치 즉 서스펜션이 하나로 이루어진 경우 원형의 피스톤으로 이루어지기 때문에 핸들 조향시 포크나 샥이 헛도는 문제로 인해 양측에 각각 한 쌍씩의 포크와 샥이 별도의 연결부재를 매개로 고정된 상태에서 각각 한 쌍씩의 포크와 샥이 조향축과의 연동에 의해 함께 회전되도록 설치되고 있었던 것이다.
이에 따라, 종래의 역삼륜 자전거는 바퀴에 다수의 서스펜션이 결합되도록 하거나, 이를 위해 매우 복잡한 구조로 이루어지게 되어 그에 따른 생산 조립 과정이 번거럽게 되는 문제와 함께 원가가 상승하게 되는 문제가 있었으며, 이와 같은 구조에서는 경량화를 위한 설계가 까다롭게 되는 것은 물론, 저가형 또는 보급형 제품에서는 원가 상승의 주요 요인인 서스펜션을 장착하지 않은 상태로 생산되어야만 하는 한계 또한 발생되었던 것이다.
또한, 핸들과 하나의 바퀴가 결합되는 외발형 프레임 구조에서는 상기와 같이 원형의 피스톤이 헛도는 문제로 인해 서스펜션을 장착하기 위한 자전거의 구조가 더욱 복잡해질 수 있는 문제가 있었던 것이다.
대한민국 등록특허 제10-0994394호 : 삼륜 자전거
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 한 쌍의 전륜과 하나의 후륜이 장착되는 역삼륜 자전거의 전륜에 충격완화장치가 설치되어 충격완화기능을 갖추면서 조향이 용이하고 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거를 제공하는데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 조향을 위한 양측 핸들부 각각이 하나씩의 전륜과 일체로 연결된 외발형 구조로 모듈화할 수 있고, 모듈화된 양측의 핸들부 각각을 간편하게 조립 및 해체할 수 있도록 함으로써 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유지 보수를 위한 수리 및 교체가 용이한 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거를 제공하는데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 양측 핸들부 각각에 하나의 서스펜션만을 적용할 수 있어 조립이 간편한 구조로 경량화를 실현할 수 있는 것과 동시에 생산성 및 원가절감 효과가 발생될 수 있는 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거를 제공하는데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거는, 한 쌍의 전륜과 하나의 후륜이 장착되는 역삼륜 자전거에 있어서, 상기 한 쌍의 전륜과 하나의 후륜이 장착될 수 있도록 차체 역할을 하는 바디프레임과; 상기 바디프레임의 전방측에 결합되어 좌우 회전되며 상기 한 쌍의 전륜의 조향이 가능한 핸들부를; 포함하되, 상기 핸들부는, 상기 바디프레임의 전방 양측 각각에 설치되는 회전축과, 상하 방향으로 일정 높이만큼 길게 연장되어 상기 회전축을 중심으로 각각 축회전되게 연결된 한 쌍의 제1 핸들바 및 제2 핸들바와, 상기 제1 핸들바 및 제2 핸들바가 상호 연동하여 회전될 수 있도록 연결되는 링크연결부와, 상기 한 쌍의 제1 핸들바 및 제2 핸들바 중 어느 한쪽의 핸들바 방향으로 무게 중심이 이동된 경우 이동된 무게 중심이 향하는 방향에서 상하 완충작용에 의한 롤링 운동이 가능하도록 상기 제1 핸들바 및 제2 핸들바 각각에 연결된 충격완화장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거는, 상기 핸들부는, 상기 회전축, 상기 제1 핸들바 또는 제2 핸들바, 링크연결부 및 상기 충격완화장치가 일체형으로 각각 결합된 한 쌍의 제1측 핸들부 및 제2측 핸들부로 구성되되, 상기 한 쌍의 제1측 핸들부 및 제2측 핸들부는, 각각 하나의 전륜과 연결되어 외발형으로 이루어지며, 상기 바디프레임의 전방 양측에 각각 결합될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거는, 상기 충격완화장치는, 상하 방향으로 일정 길이만큼 길게 연장되고 상기 제1 핸들바 또는 제2 핸들바와 나란하게 설치되는 원형실린더와, 상기 원형실린더 내부에서 승하강 이동가능하게 설치된 원형피스톤과, 상단부가 상기 원형피스톤에 체결되어 상기 원형피스톤과 함께 일체로 승하강 이동될 수 있는 연결피스톤과, 상기 원형실린더 내부에 설치되어 상기 원형피스톤의 승하강 이동에 따라 상기 연결피스톤에 완충 작용하는 완충부재가 구비되어 구성되되, 상기 연결피스톤은, 상기 원형실린더의 하부측 내부로 삽입된 상태에서 상하방향으로 일정 길이만큼 가이드될 수 있는 가이드면이 길이방향의 상부측 일부에 형성되고, 상기 원형실린더는, 상기 가이드면이 하부측 내부로 삽입된 경우 상기 연결피스톤의 회전이 제한된 상태에서 승하강 가이드될 수 있도록 상기 가이드면이 맞물리게 끼움될 수 있는 내면 형상으로 형성된 회전방지용결합홈이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거는, 상기 완충부재는, 길이방향 하부측 말단부가 상기 원형피스톤의 상단부에 지지되는 탄성체이고, 상기 충격완화장치는, 상기 원형실린더의 상단부에서 조임 및 풀림되게 연결되는 회전조절나사의 조절에 따라 상기 탄성체의 길이방향 상부측 말단부를 가압하여 상기 탄성체의 탄성 강도를 조절할 수 있는 탄성조절수단이 더 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거는, 상기 링크연결부는, 상기 제1 핸들바 및 제2 핸들바에 일체로 고정되고, 상호 일직선상의 방향으로 소정 길이만큼 돌출 연장되어 제1 핸들바 및 제2 핸들바를 상기 원형실린더와 나란하게 연결하는 제1 연결부가 형성되며 상기 제1 연결부와 다른 일측 방향으로 소정 길이만큼 돌출 연장되어 상기 제1 연결부와 일체로 회전될 수 있는 제2 연결부가 형성된 한 쌍의 제1 연결브라켓 및 제2 연결브라켓과, 상기 제1 연결브라켓 및 상기 제2 연결브라켓 각각의 상기 제2 연결부 말단부에 길이방향의 양측 말단부가 힌지축으로 회전 가능하게 연결되는 링크바를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거는, 상기 한 쌍의 제1 연결브라켓 및 제2 연결브라켓은, 상기 링크바를 통해 상호 연동하여 회전되는 경우 일정 회전 각도 범위로 회전을 제한하도록 상기 제2 연결부에 상기 링크바와 맞닿아 지지되는 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거는 한 쌍의 전륜과 하나의 후륜이 장착되는 역삼륜 자전거의 전륜에 충격완화장치가 설치되어 충격완화기능을 갖추면서 조향이 용이하고 안정적으로 이루어질 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거는 한 쌍의 전륜 각각에 일체로 연결된 외발형의 핸들부를 모듈화함으로써 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있고, 유지 보수가 용이한 장점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거는 한 쌍의 전륜 각각에 하나의 서스펜션만이 장착될 수 있게 되어 조립이 간편한 구조로 경량화를 실현할 수 있는 것과 동시에 생산성 및 원가절감 효과가 발생될 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거의 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거의 주요부의 구성을 도시한 측면도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거의 주요부의 작동상태를 보이기 위한 저면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거의 충격완화장치의 결합구조를 보이기 위한 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거의 탄성조절수단의 작동 상태를 도시한 단면상태도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거의 핸들부의 결합 구조를 보이기 위한 평면상태도.
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거(이하에서는 "역삼륜 자전거"라 한다.)를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거의 주요부의 구성을 도시한 측면도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거의 주요부의 작동상태를 보이기 위한 저면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거의 충격완화장치의 결합구조를 보이기 위한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거의 탄성조절수단의 작동 상태를 도시한 단면상태도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거의 핸들부의 결합 구조를 보이기 위한 평면상태도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거는, 한 쌍의 전륜(1a)과 하나의 후륜(1b)이 장착되는 역삼륜 자전거(1)에 있어서, 바디프레임(10)과, 핸들부(20)를 포함하여 구성된다.
상기 바디프레임(10)은 본 발명 역삼륜 자전거의 차체 역할을 하도록 구성된 것으로, 상기 바디프레임(10)은 안장 및 페달 등이 장착될 수 있는 메인프레임(11)과, 상기 한 쌍의 전륜(1a)이 설치될 수 있도록 상기 메인프레임(11)의 전방 양측으로 분기되는 전륜연결프레임(12) 및 상기 하나의 후륜(1b)이 설치될 수 있는 후륜연결프레임(13)으로 이루어질 수 있다.
상기 핸들부(20)는 상기 바디프레임(10)의 전방측에 결합되어 상기 한 쌍의 전륜(1a)이 좌우 회전되며 조향이 가능하도록 구성된다.
이때, 본 발명의 일실시예에서의 상기 핸들부(20)는 각각 하나의 전륜과 일체로 연결되어 외발형으로 이루어지는 한 쌍의 제1측 핸들부(20a) 및 제2측 핸들부(20b)로 구성된 것이 특징이다.
도 1을 참조하면, 상기 핸들부(20)는 회전축(21a,21b)과, 한 쌍의 제1 핸들바(22a) 및 제2 핸들바(22b)와, 링크연결부(23)와, 충격완화장치(24)를 포함하여 구성된다.
이에, 상기 핸들부(20)의 구성을 이루는 상기 제1측 핸들부(20a)는 상기 회전축(21a)과, 상기 제1 핸들바(22a)와, 상기 링크연결부(23) 및 상기 충격완화장치(24)가 일체형으로 결합되고, 또한, 상기 제2측 핸들부(20b)는 상기 회전축(21b)과, 상기 제1 핸들바(22b)와, 상기 링크연결부(23) 및 상기 충격완화장치(24)가 일체형으로 결합된다.
즉, 상기 제1측 핸들부(20a) 및 제2측 핸들부(20b)는 상기 회전축(21a,21b), 상기 제1 핸들바(22a) 및 제2 핸들바(22b), 상기 링크연결부(23), 상기 충격완화장치(24)를 각각 하나씩 구비되어 구성된다.
상기 회전축(21a,21b)은 상기 한 쌍의 제1 핸들바(22a) 및 제2 핸들바(22b)가 좌우 조향될 수 있도록 상기 바디프레임(10)의 전방 양측 각각에 설치되는 구성이다.
상기 회전축(21a,21b)은 한 쌍으로 구성되고, 상기 한 쌍의 제1 핸들바(22a) 및 제2 핸들바(22b) 각각이 상하 방향으로 축 지지되어 회전될 수 있도록 상기 전륜연결프레임(12)의 양측 각각에 배치된다.
상기 제1 핸들바(22a) 및 제2 핸들바(22b)는 자전거의 조향을 위해 사용자가 파지할 수 있도록 구성된 것으로, 상술한 바와 같이 상기 회전축(21a,21b)을 중심으로 각각 축회전되게 연결되고, 상하 방향으로 일정 높이만큼 길게 연장되어 상기 한 쌍의 전륜(1a)과 상호 연동하며 자전거의 방향 전환이 이루어질 수 있도록 한다.
상기 링크연결부(23)는 상기 제1 핸들바(22a) 및 상기 제2 핸들바(22b)가 상호 연동하여 회전될 수 있도록 구성된다.
이에, 본 발명의 일실시예에서의 상기 링크연결부(23)는 제1 연결브라켓(231)과, 제2 연결브라켓(232) 및 링크바(233)를 포함하여 구성된다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 제1 연결브라켓(231) 및 제2 연결브라켓(232)은 각각 상기 제1 핸들바(22a) 및 상기 제2 핸들바(22b)의 외주면 상에 일체로 고정되고, 상기 제1 핸들바(22a) 및 상기 제2 핸들바(22b)의 좌우 회전에 따라 상기 회전축(21a,21b) 각각을 중심으로 함께 회전된다.
또한, 상기 제1 연결브라켓(231) 및 제2 연결브라켓(232)은 상호 일직선상의 방향으로 소정 길이만큼 돌출 연장되는 제1 연결부(231a,232a)가 형성된다.
상기 제1 연결부(231a,232a)는 한 쌍의 전륜(1a)이 나란하게 배치될 수 있는 방향으로 돌출되는 구조라면 방사상의 어떤 방향을 향하든 무방할 것이며, 상기 전륜연결프레임(12)의 양측 방향에서 상호 대칭 구조로 이루어져 상기 한 쌍의 전륜(1a)이 상기 한 쌍의 제1 핸들바(22a) 및 제2 핸들바(22b)와 상호 정렬될 수 있게 하는 것이 바람직할 것이다.
이에, 상기 제1 연결부(231a,232a)는 각각 상기 한 쌍의 제1 핸들바(22a) 및 제2 핸들바(22b)로부터 일정 길이만큼 수평하게 연장되고, 후술하는 양측의 상기 충격완화장치(24a,24b)가 상기 한 쌍의 제1 핸들바(22a) 및 제2 핸들바(22b) 각각에 나란한 방향으로 수직하게 연결할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1 연결브라켓(231) 및 제2 연결브라켓(232)은 상기 제1 연결부(231a,232a)와 다른 방향으로 소정 길이만큼 돌출 연장되는 제2 연결부(231b,232b)가 형성된다.
상기 제2 연결부(231b,232b)는 상기 제1 연결부(231a,232a)와 일체로 회전될 수 있도록 형성된 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제2 연결부(231b,232b)는 상기 제1 연결부(231a,232a)가 돌출된 방향과 교차하는 방향으로 돌출 형성되는 것이 바람직하다.
이는, 후술하는 상기 링크바(233)가 간섭되지 않으면서 상기 제1 연결브라켓(231) 및 제2 연결브라켓(232)이 각각 용이하게 회동될 수 있도록 하기 위함이다.
상기 링크바(233)는 상기 핸들부(20) 즉, 상기 제1 핸들바(22a) 및 상기 제2 핸들바(22b)가 상호 연동하여 회전될 수 있도록 구성된 것으로, 상기 링크바(233)는 상기 제1 연결브라켓(231) 및 제2 연결브라켓(232)의 상기 제2 연결부(231b,232b) 각각의 말단부에 길이방향의 양측 말단부가 힌지축으로 회전 가능하게 연결되어 상기 제1 핸들바(22a) 및 상기 제2 핸들바(22b)의 좌우 조향에 따라 상기 제1 연결브라켓(231) 및 제2 연결브라켓(232)이 상호 연동하여 회전될 수 있도록 한다.
즉, 상기 제1 연결브라켓(231) 및 제2 연결브라켓(232)은 한 쌍의 상기 회전축(21a,21b)과 상기 링크바(233)가 한 쌍으로 이루어진 상기 제2 연결부(231b,232b)를 통해 사절링크 구조로 연결되어 상기 제1 연결부(231a,232a)에 상하방향으로 결합되는 상기 한 쌍의 전륜(1a)이 상호 용이하게 연동하며 좌우 회전될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거(1)는 상기 한 쌍의 전륜(1a)이 일정 회전 각도 범위로 회전을 제한할 수 있도록 하는 스토퍼(231c,232c)가 구비된다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 스토퍼(231c,232c)는 상기 제1 연결브라켓(231) 및 제2 연결브라켓(232)의 제2 연결부(231b,232b) 각각의 내측으로 소정 돌출되고, 상하 방향으로 일정 길이를 갖는 바람직한 크기로 형성된다.
이에, 상기 스토퍼(231c,232c)는 상기 제1 연결부(231a,232a)와 상기 링크바(233) 사이에서 상기 링크바(233)의 주변에 이웃하게 배치되어 상기 제1 핸들바(22a) 및 상기 제2 핸들바(22b)의 좌우 조향에 따라 상기 한 쌍의 제1 연결브라켓(231) 및 제2 연결브라켓(232)이 회전되는 경우 상기 링크바(233)의 일측 단부에 맞닿아 지지되며 상기 한 쌍의 전륜(1a)의 회전 각도를 일정한 범위 내로 제한할 수 있게 된다. 예를 들면, 상기 한 쌍의 전륜(1a)의 회전각이 좌우 방향으로 각각 15도 내지 20도의 범위 내에서 회전될 수 있도록 할 수 있다.
상기 충격완화장치(24a,24b)는 상기 한 쌍의 제1 핸들바(22a) 및 제2 핸들바(22b) 중 어느 한쪽의 핸들바 방향으로 무게 중심이 이동된 경우 이동된 무게 중심이 향하는 방향에서 상하 완충작용에 의한 롤링 운동이 발생될 수 있도록 구성된다.
즉, 상기 충격완화장치(24a,24b)는 상기 핸들부(20)를 이루는 상기 한 쌍의 제1측 핸들부(20a) 및 제2측 핸들부(20b) 각각에 서스펜션과 같은 역할을 하면서 상기 제1측 핸들부(20a) 및 제2측 핸들부(20b) 각각으로 전달되는 충격을 최소화할 수 있도록 함은 물론, 상기 한 쌍의 제1 핸들바(22a) 및 제2 핸들바(22b)의 좌우 회전시 회전 방향으로 무게 중심이 이동한 경우 자전거 차체가 회전 방향으로 기울어질 수 있도록 함으로써 조향이 용이하고 안정적으로 이루어질 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 일실시예에서의 상기 충격완화장치(24a,24b)는 원형실린더(241)와, 원형피스톤(242)과, 연결피스톤(243)과, 완충부재(244) 및 탄성조절수단(245)이 구비되어 구성된다.
도 4를 참조하면, 상기 충격완화장치(24a,24b)는 한 쌍으로 구성되어 상기 제1측 핸들부(20a) 및 제2측 핸들부(20b) 각각에 하나씩 마련될 수 있다.
이에, 상기 원형실린더(241)는 내부 중공형으로 상하 방향을 향하여 일정 길이만큼 길게 연장되게 형성되고, 상기 제1 연결브라켓(231) 및 제2 연결브라켓(232) 각각을 통해 한 쌍의 제1 핸들바(22a) 및 제2 핸들바(22b) 각각에 나란한 방향으로 수직하게 결합될 수 있다.
이때, 상기 제1 연결브라켓(231) 및 제2 연결브라켓(232)은 상기 원형실린더(241)의 길이방향을 따라 한 쌍으로 구성되어 양측 각각의 상기 원형실린더(241)와 상기 한 쌍의 제1 핸들바(22a) 또는 제2 핸들바(22b) 상호간에 결합이 견고하게 이루어질 수 있도록 한다.
상기 원형피스톤(232)은 상기 원형실린더(241) 내부에서 승하강 이동가능하게 설치된 것으로, 후술되는 상기 완충부재(244)의 하방에 위치되고, 상기 연결피스톤(243)의 상방에 위치되어 상기 연결피스톤(243)의 승하강 이동에 따라 상기 원형실린더(241)의 내주면을 따라 승하강 작동되게 구성된다.
상기 연결피스톤(243)은 상하방향으로 일정 길이만큼 길게 연장되고, 길이방향의 상단부가 상기 원형피스톤(232)에 체결되어 상기 원형피스톤(232)과 일체로 승하강 이동될 수 있도록 구비된다.
또한, 상기 연결피스톤(243)은 길이방향의 하단부가 상기 한 쌍의 전륜(1a) 각각에 수평축으로 회전 가능하게 지지하도록 수직하게 연장되는 지지부재(25)와 일체로 결합될 수 있는데, 이와 같은 구성을 통해 상기 연결피스톤(243)은 상기 지지부재(246)와 직결식으로 결합되어 노면을 통해 상기 한 쌍의 전륜(1a)에서 전달되는 충격이 곧바로 전달될 수 있도록 한다.
이에 따라, 상기 연결피스톤(243)은 상기 한 쌍의 전륜(1a)과 일체로 승하강될 수 있게 되고, 상기 한 쌍의 전륜(1a)을 통해 발생되는 진동을 후술되는 상기 완충부재(244)로 전달하는 역할을 하게 된다.
상기 완충부재(244)는 상기 원형실린더(241) 내부에 설치되어 상기 원형피스톤(242)의 승하강 이동에 따라 상기 연결피스톤(242)에 완충 작용하도록 구성된 것이다.
이에, 본 발명의 일실시예에서는 상기 완충부재(244)가 탄성체로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 코일스프링이 적용될 수 있다.
이와 같은 상기 완충부재(244)는 상기 원형실린더(241) 내부에서 수직하게 설치되고, 길이방향의 하부측 말단부가 상기 원형피스톤(242)의 상단부에 안착되어 지지되고, 길이방향의 하부측 말단부가 후술되는 상기 탄성조절수단(245)에 의해 지지되어 상기 연결피스톤(242)이 상기 원형실린더(241)를 따라 승하강 왕복 이동될 수 있도록 하고, 상기 한 쌍의 전륜(1a)을 통해 전달되는 진동을 완화하여 역삼륜 자전거의 승차감을 향상시키게 된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거(1)는 상기 충격완화장치(24a,24b)는 탄성조절수단(245)이 더 구비되어 구성된다.
상기 탄성조절수단(245)은 회전조절나사(245a) 및 승하강이동판(245b)을 포함하여 구성된다.
도 5를 참조하면, 상기 원형실린더(241)는 내부 중공이 상방으로 관통되게 형성되는데, 상기 회전조절나사(245a)는 상기 원형실린더(241)의 중공 상단부에서 스냅링 처리되어 제자리에서 축 회전될 수 있도록 연결된다.
또한, 상기 회전조절나사(245a)는 하방으로 일정 길이만큼 숫나사산이 형성된 볼트 형상의 긴 연장부가 형성된다.
상기 승하강이동판(245b)은 중공의 내주연을 따라 암나사산이 형성된 너트 형상으로 형성될 수 있는데, 이와 같은 상기 승하강이동판(245b)은 상기 연장부에 체결되어 하단부에 상기 완충부재(244)의 길이방향 상부측 말단부가 지지될 수 있게 한다.
따라서, 상기 회전조절나사(245a)는 상기 승하강이동판(245b)과 나사 체결된 상태에서 사용자에 의해 회전된 경우 회전 방향에 따라 상기 승하강이동판(245b)이 승하강 이동할 수 있도록 조절할 수 있다.
이때, 상기 회전조절나사(245a)는 드라이버, 렌치 등의 공구를 통해 용이하게 회전 조절될 수 있게 상단부에 일자형, 십자형, 별모양 등의 홈이 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해 사용자는 상기 완충부재(244) 즉 코일스프링의 탄성 강도를 조절할 수 있게 된다.
즉, 사용자가 상기 회전조절나사(245a)를 일방으로 회전시켜 상기 승하강이동판(245b)이 하강하는 경우 탄성체 즉 상기 코일스프링의 상단부를 가압하여 상기 코일스프링을 일정 길이로 수축되게 할 수 있다.
또한, 사용자가 상기 회전조절나사(245a)를 반대방향으로 회전시킨 경우 상기 승하강이동판(245b)이 상승하게 되어 상기 코일스프링의 바람직한 길이로 신장되게 할 수 있다.
이에 따라, 본 발명 역삼륜 자전거(1)는 상기와 같은 상기 탄성조절수단(245)의 구성을 통해 상기 완충부재(244)의 탄성 강도를 조절할 수 있으며, 이와 같이 상기 완충부재(244)의 완충 작용 반응을 가변적으로 조절하여 상기 한 쌍의 제1측 핸들부(20a) 및 제2측 핸들부(20b)의 상하 바운스(bounce) 운동이 적절한 간격으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
한편, 본 발명 역삼륜 자전거(1)는 상술한 바와 같은 구성을 통해 상기 핸들부(20)를 이루는 한 쌍의 상기 제1측 핸들부(20a) 및 제2측 핸들부(20b)가 각각 하나의 전륜과 일체로 연결되어 외발형으로 이루어질 수 있는 특징이 있다.
이에 따라, 본 발명의 일실시예에서는 상기 충격완화장치(24a,24b)의 연결피스톤(243)이 상기 원형실린더(241)와 상호 회전되지 않는 구조로 결합된 것이 특징이다. 이는, 종래와 같이 하나의 전륜에 다수개의 서스펜션을 장착하는 구조를 탈피하여 하나의 상기 충격완화장치(24a,24b)를 외발형 구조에 적용할 수 있도록 할 수 있으며, 이를 통해 조립이 간편한 구조로 경량화를 실현할 수 있는 것과 동시에 생산성 및 원가절감 효과가 발생될 수 있도록 하기 위함이다.
이를 위해, 본 발명의 일실시예에서는 상기 연결피스톤(242)에 다각형상의 외면을 이루는 가이드면(243a)이 형성되고, 상기 원형실린더(241)는 회전방지용결합홈(241a)이 형성된다.
이때, 상기 가이드면(243a)의 형상은 원형을 제외한 다양한 형태의 형상으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 상기 연결피스톤(243)과의 결합시 상호 회전이 제한될 수 있도록 사각형, 사다리꼴, 별모양 등 서로 맞물릴 수 있는 단면 형태의 것이면 어떠한 형태이든 가능할 것이다.
이에, 도면에는 구체적인 형상이 도시되지 않았지만, 본 발명의 일실시예에서는 상기 가이드면(243a)이 사각형의 단면 형상을 이루도록 형성되고, 상기 회전방지용결합홈(241a)은 상기 가이드면(243a)의 형상에 대응하는 사각형의 내면을 이루도록 형성된다.
즉, 상기 연결피스톤(242)은 상기 사각형상의 가이드면(243a)이 길이방향의 상부측 일부를 이루도록 형성되고, 상기 가이드면(243a)이 상기 원형실린더(241)의 하부측 내부로 삽입된 상태에서 상하방향으로 일정 길이만큼 가이드될 수 있게 된다.
또한, 상기 원형실린더(241)는 상기 사각형상의 가이드면(243a)이 하부측 내부로 삽입된 경우 상기 연결피스톤의 회전이 제한된 상태에서 승하강 가이드될 수 있도록 상기 회전방지용결합홈(241a)이 형성된다.
이에, 회전방지용결합홈(241a)은 상기 원형실린더(241)의 하부측 내면에서 상기 가이드면(243a)의 형상에 대응하는 사각형 즉, 다각형 구조로 형성되어 상기 가이드면(243a)에 상호 맞물리게 끼움될 수 있게 되고, 상기 원형피스톤(242)과 상기 연결피스톤(243)과의 결합을 통해 상기 가이드면(243a)이 상기 회전방지용결합홈(241a) 부분에서 상기 원형실린더(241)를 따라 승하강 가이드될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 역삼륜 자전거(1)는 상기와 같이 외발형으로 이루어지는 구조에 의해 상기 바디프레임(10)에 조립하는 작업이 매우 간편하게 이루어질 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제1측 핸들부(20a) 및 제2측 핸들부(20b)는 각각 하나씩의 상기 회전축(21a,21b), 상기 제1 핸들바(22a) 또는 제2 핸들바(22b), 상기 링크연결부(23), 상기 충격완화장치(24)를 구비하여 각각 하나의 전륜과 일체로 결합된 외발형으로 이루어질 수 있기 때문에 상기 바디프레임(10)의 전방 전륜연결프레임(12) 양측에 결합시키는 작업과 수리 등을 위해 상기 바디프레임(10)으로부터 분리하는 작업이 매우 간편하게 이루어지게 됨으로써 역삼륜 자전거의 조립성 및 생산성의 향상은 물론, 유지 보수가 매우 용이한 효과가 발생되는 것이다.
또한, 이와 같은 효과를 더욱 극대화할 수 있도록 상기 제1측 핸들부(20a) 및 제2측 핸들부(20b)는 별도의 결합수단(도면미도시)을 통해 상기 바디프레임(10)에 용이하게 결합 또는 착탈 가능하게 구성되는 실시예도 가능할 것으로, 이와 같은 실시예는 공지된 다양한 기술이 적용될 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
1 역삼륜 자전거 1a 한 쌍의 전륜
1b 후륜 10 바디프레임
11 메인프레임 12 전륜연결프레임
13 후륜연결프레임 20 핸들부
20a 제1측 핸들부 20b 제2측 핸들부
21a,21b 회전축 22a 제1 핸들바
22b 제2 핸들바 23 링크연결부
231 제1 연결브라켓 232 제2 연결브라켓
231a,232a 제1 연결부 231b,232b 제2 연결부
231c,232c 스토퍼 233 링크바
24a,24b 충격완화장치 241 원형실린더
241a 회전방지용결합홈 242 원형피스톤
243 연결피스톤 243a 가이드면
244 완충부재 245 탄성조절수단
245a 회전조절나사 245b 승하강이동판

Claims (6)

  1. 한 쌍의 전륜과 하나의 후륜이 장착되는 역삼륜 자전거에 있어서,
    상기 한 쌍의 전륜과 하나의 후륜이 장착될 수 있도록 차체 역할을 하는 바디프레임과; 상기 바디프레임의 전방측에 결합되어 좌우 회전되며 상기 한 쌍의 전륜의 조향이 가능한 핸들부를; 포함하되,
    상기 핸들부는, 상기 바디프레임의 전방 양측 각각에 설치되는 회전축과, 상하 방향으로 일정 높이만큼 길게 연장되어 상기 회전축을 중심으로 각각 축회전되게 연결된 한 쌍의 제1 핸들바 및 제2 핸들바와, 상기 제1 핸들바 및 제2 핸들바가 상호 연동하여 회전될 수 있도록 연결되는 링크연결부와, 상기 한 쌍의 제1 핸들바 및 제2 핸들바 중 어느 한쪽의 핸들바 방향으로 무게 중심이 이동된 경우 이동된 무게 중심이 향하는 방향에서 상하 완충작용에 의한 롤링 운동이 가능하도록 상기 제1 핸들바 및 제2 핸들바 각각에 연결된 충격완화장치를 포함하여 구성되고,
    상기 충격완화장치는, 상하 방향으로 일정 길이만큼 길게 연장되고 상기 제1 핸들바 또는 제2 핸들바와 나란하게 설치되는 원형실린더와, 상기 원형실린더 내부에서 승하강 이동가능하게 설치된 원형피스톤과, 상단부가 상기 원형피스톤에 체결되어 상기 원형피스톤과 함께 일체로 승하강 이동될 수 있는 연결피스톤과, 상기 원형실린더 내부에 설치되어 상기 원형피스톤의 승하강 이동에 따라 상기 연결피스톤에 완충 작용하는 완충부재가 구비되어 구성되며,
    상기 링크연결부는, 상기 제1 핸들바 및 제2 핸들바에 일체로 고정되고, 상호 일직선상의 방향으로 소정 길이만큼 돌출 연장되어 제1 핸들바 및 제2 핸들바를 상기 원형실린더와 나란하게 연결하는 제1 연결부가 형성되며, 상기 제1 연결부와 다른 일측 방향으로 소정 길이만큼 돌출 연장되어 상기 제1 연결부와 일체로 회전될 수 있는 제2 연결부가 형성된 한 쌍의 제1 연결브라켓 및 제2 연결브라켓과,
    상기 제1 연결브라켓 및 상기 제2 연결브라켓 각각의 상기 제2 연결부 말단부에 길이방향의 양측 말단부가 힌지축으로 회전 가능하게 연결되는 링크바를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핸들부는, 상기 회전축, 상기 제1 핸들바 또는 제2 핸들바, 링크연결부 및 상기 충격완화장치가 일체형으로 각각 결합된 한 쌍의 제1측 핸들부 및 제2측 핸들부로 구성되되,
    상기 한 쌍의 제1측 핸들부 및 제2측 핸들부는, 각각 하나의 전륜과 연결되어 외발형으로 이루어지며, 상기 바디프레임의 전방 양측에 각각 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연결피스톤은, 상기 원형실린더의 하부측 내부로 삽입된 상태에서 상하방향으로 일정 길이만큼 가이드될 수 있는 가이드면이 길이방향의 상부측 일부에 형성되고,
    상기 원형실린더는, 상기 가이드면이 하부측 내부로 삽입된 경우 상기 연결피스톤의 회전이 제한된 상태에서 승하강 가이드될 수 있도록 상기 가이드면이 맞물리게 끼움될 수 있는 내면 형상으로 형성된 회전방지용결합홈이 구비된 것을 특징으로 하는 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 완충부재는, 길이방향 하부측 말단부가 상기 원형피스톤의 상단부에 지지되는 탄성체이고,
    상기 충격완화장치는, 상기 원형실린더의 상단부에서 조임 및 풀림되게 연결되는 회전조절나사의 조절에 따라 상기 탄성체의 길이방향 상부측 말단부를 가압하여 상기 탄성체의 탄성 강도를 조절할 수 있는 탄성조절수단이 더 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제1 연결브라켓 및 제2 연결브라켓은, 상기 링크바를 통해 상호 연동하여 회전되는 경우 일정 회전 각도 범위로 회전을 제한하도록 상기 제2 연결부에 상기 링크바와 맞닿아 지지되는 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 외발형 충격완화장치가 구비된 역삼륜 자전거.
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