KR101901106B1 - 자전거 프런트 서스펜션 포크 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자전거 서스펜션 포크에 관한 것으로, 상세하게는 자전거 전륜 휠의 충격완충 및 높낮이가 조절되는 자전거 프런트 서스펜션 포크에 관한 것이다.
자전거의 헤드튜브 내부 상측으로 상부베어링 및 하부베어링이 장착되고, 또한 상기 하부베어링 하측의 헤드튜브 내부에는, 자전거의 프런트 포크가 결합 됨과 아울러 댐퍼작용이 연출되는 댐퍼조절기의 댐퍼실린더 및 상기 댐퍼실린더 내ㆍ외부로 왕복 출입되는 시프트로드가 배치된 채, 상기 시프트로드 상측으로 로드결합부가 구성되어 상기 시프트로드의 로드결합부가 상기 상ㆍ하 베어링 및 클램프링에 의하여 회동되게 결합 되며, 또 상기 댐퍼조절기의 댐퍼실린더가 상기 시프트로드와 함께 회전이 연동되게 결합된 채, 상기 헤드튜브의 내ㆍ외부로 왕복 작동됨과 아울러 상기 프런트 포크가 상기 헤드튜브 중심으로부터 좌ㆍ우회전이 연출되는 특징으로 자전거 포런트 서스펜션 포크의 구성이 간단하여 무게가 가볍고, 댐퍼조절 및 자전거 헤드튜브의 높낮이가 가변되는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크
자전거의 헤드튜브 내부 상측으로 상부베어링 및 하부베어링이 장착되고, 또한 상기 하부베어링 하측의 헤드튜브 내부에는, 자전거의 프런트 포크가 결합 됨과 아울러 댐퍼작용이 연출되는 댐퍼조절기의 댐퍼실린더 및 상기 댐퍼실린더 내ㆍ외부로 왕복 출입되는 시프트로드가 배치된 채, 상기 시프트로드 상측으로 로드결합부가 구성되어 상기 시프트로드의 로드결합부가 상기 상ㆍ하 베어링 및 클램프링에 의하여 회동되게 결합 되며, 또 상기 댐퍼조절기의 댐퍼실린더가 상기 시프트로드와 함께 회전이 연동되게 결합된 채, 상기 헤드튜브의 내ㆍ외부로 왕복 작동됨과 아울러 상기 프런트 포크가 상기 헤드튜브 중심으로부터 좌ㆍ우회전이 연출되는 특징으로 자전거 포런트 서스펜션 포크의 구성이 간단하여 무게가 가볍고, 댐퍼조절 및 자전거 헤드튜브의 높낮이가 가변되는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크
Description
본 발명은 자전거 서스펜션 포크에 관한 것으로, 더 상세하게는 자전거의 전륜 휠 외부충격 완충 및 높낮이가 조절되는 자전거 프런트 서스펜션 포크에 관한 것이다.
일반적으로 자전거 프런트 서스펜션 포크는 자전거 전륜 휠의 양측에 마주보게 구성되어 자전거 전륜 휠 외부충격 감쇠 및 충격완충을 유도하여 자전거의 승차감 개선과 구동 휠의 접지력을 확보하게 된다.
통상적으로 종래의 자전거 서스펜션 포크는 첨부도면 제11도에 예시되는 바와 같이 서스펜션 포크(1)의 스티어링 튜브(10)에서 분기되는 크라운(20)의 양단부에 고정되게 구성된 채, 자전거 전륜 휠 양측에 배치되는데 있어서, 일측의 압축서스펜션 포크(60)는 외부 충격에 따라 코일 스프링(64) 또는 밀폐된 에어챔버(65)의 압축공기 탄성력을 이용한 에어 스프링(“압축공기의 팽창력을 이용한 탄발력” 이하 에어 스프링이라 칭함)의 탄발력을 이용하여 압축 또는 신장되는 압축서스펜션 포크(60)가 구성되며, 또한 타측의 댐퍼서스펜션 포크(50)는 외부충격에 따른 압축 댐퍼작용 및 리바운드 댐퍼작용을 제어 조절하는 댐퍼서스펜션 포크(50)가 구성된채, 상기 각각의 압축서스펜션 포크(60)와 댐퍼서스펜션 포크(50)는 아치연결부재(40)로 고정되게 연결된 채, 한 쌍의 서스펜션 포크(1)를 구성하게 된다.
이렇게 구성된 서스펜션 포크(1)는 압축서스펜션 포크(60)와 댐퍼서스펜션 포크(50)가 각각 다른 역할기능(예컨데, 압축서스펜션 포크는; 로면의 충격에 따라 압축 또는 신장작용에 신속히 대응되며, 상기 댐퍼서스펜션 포크는; 상기 압축서스펜션의 압축 또는 신장력을 제어하는 상반된 작용을 하여 로면의 충격을 감쇠시킴)으로 상반되는 작용을 하게 되므로, 상기 압축서스펜션 포크(60)와 상기 댐퍼서스펜션 포크(50)를 한 쌍으로 연결하는 상기 아치연결부재(40)는 상기 두 개의 서스펜션 포크(50),(60) 사이에 언발란스가 없도록 견고하게 구성됨과 아울러, 상반되는 다른 기능역할에 따라 상기 두 개의 서스펜션 포크(50),(60)는 좀 더 튼튼하게 구성되어 무게가 증가되는 문제점이 있었다.
또한 상기 압축서스펜션 포크(60)에 사용되는 코일 스프링(64)은 압축 및 신장되는 길이변화가 한정되어 서스펜션 포크(1)의 가변량이 제한됨과 아울러 코일 스프링(64)의 무게가 증가되는 문제점이 있어, 이를 해소하고자 최근에는 상기 압축서스펜션 포크(60)의 내통 실린더(62)에 피스톤(63)을 장착한채, 상기 피스톤(63) 상측의 에어챔버(65)에 공기압을 이용한 에어 스프링이 함께 도입되어 상기 코일 스프링(64)의 문제점을 보완하였으나, 상기 에어 스프링은 서스펜션 포크의 기능에 있어서, 외부충격에 대항하는 압축 또는 팽창작용에 국한된채, 댐퍼작용의 기능을 수행하지 못하는 기능상의 제약점이 내포되어 있었다.
여기서 미 설명부호 66은 에어주입구 이며, 또한 미 설명부호 51,61은 상기 서스펜션 포크(1)의 외통 실린더이고, 미 설명부호 55는 오일챔버이다.
상기 댐퍼서스펜션 포크(50)는; 댐퍼서스펜션 포크(50) 내통 실린더(52)에 오일을 매개체로하는 오일의 유체흐름 제어를 연출하여 서스펜션 포크(1)의 외부충격에 따라 압축 댐퍼작용을 수행하는 압축 댐퍼수단(53) 및 리바운드 댐퍼작용을 수행하는 리바운드 댐퍼수단(54)의 두 가지 제어조절 기능이 각각 제공되는데 있어서, 상기 압축 댐퍼수단(53)은; 도로 로면이 포장되어 로면이 고른 주행길 또는 언덕길 상승 주행(업 휠)시 페달을 밝는 에너지 손실을 저감하기 위히여 주로 사용하는 기능으로써, 도로 로면이 포장되어 빠른 주행이 필요 하거나, 언덕길 주행시에는 압축 댐퍼수단(53)을 차단(락 아웃)상태로 주행하는 것이 바람직하며, 이러한 상기 압축 댐퍼수단(53) 제어조절 기능의 댐퍼조절레버(30)은 댐퍼서스펜션 포크(50) 상부에 제공되어 자전거 주행중 임의로 압축 댐퍼작용을 조절할 수 있게 된다.
반면에, 상기 리바운드 댐퍼수단(54)은; 도로 로면이 비포장되어 요철부가 있는 주행길의 자전거 주행중 통상적인 외부충격에 따라 댐퍼서스펜션 포크(50)가 압축되었다가 팽창 및 신장되는 리바운드 댐퍼작용을 구현하여 자전거 주행의 외부충격 댐퍼작용 기능을 연출하게 되는 것으로, 리바운드 댐퍼수단(54)의 제어조절은 서스펜션 포크(50) 하부에 제공되는 댐퍼조절체(31)에 의하여 리바운드 댐퍼작용 조절이 구현되므로 자전거 주행중 임의로 리바운드 댐퍼작용의 제어조절이 불가능하는 문제점이 있었다.
그리고 무엇보다 상기 압축 댐퍼수단(53)과 상기 리바운드 댐퍼수단(54)을 함께 구성하여 연출하는 제어조절수단이 복잡하게 구성되어 댐퍼서스펜션 포크(50)의 구성이 복잡함과 아울러 고장에 따른 수리 및 정비관리가 난이하며, 또한 댐퍼조절 가변길이가 제한되는 문제점이 있으며, 상기 댐퍼조절 가변길이를 확장하고자 할 경우 댐퍼서스펜션 포크의 길이가 크게 확장되어 자전거 경량화를 요구하는 수준에 비하여 무게가 크게 증가되는 문제점이 있다.
또 종래의 서스펜션 포크(1)는 외부충격에 따른 댐퍼기능이 연출되는 반면에, 서스펜션 포크의 높낮이를 조절할 수 없는 불편함이 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 여러 문제점을 해소하고자 연출한 것으로,
종래의 서스펜션 포크는 압축 서스펜션포크 및 댐퍼 서스펜션포크로 각각 구성된 채, 상기 두 개의 서스펜션 포크가 아치연결부재에 의하여 한 쌍으로 구성되는 방식인바' 그 구성이 복잡하고 무게가 증가되는 문제를 해소함과 아울러 자전거의 핸들에서 간단하게 구성되는 조절레바를 이용하여 자전거 프런트 서스펜션 포크의 댐퍼조절이 용이하게 이루어짐과 아울러 자전거 프런트 서스펜션 포크의 높낮이가 조절되는 자전거 프런트 서스펜션 포크를 제공하는데 그 목적이 있다.
자전거 헤드튜브 내부 상측으로 상부베어링 및 하부베어링이 장착되고, 상기 하부베어링 하측의 헤드튜브 내부에는 댐퍼실린더 및 시프트로드가 포함되는 댐퍼조절이 가능한 댐퍼조절기가 배치된채, 상기 댐퍼조절기가 상ㆍ하 베어링으로 회동되게 결합되는데 있어서, 상기 댐퍼조절기의 댐퍼실린더 내ㆍ외 측으로 왕복 작동되는 시프트로드의 상측으로 로드결합부가 구성되어 상기 상ㆍ하 베어링을 관통함과 아울러 상기 헤드튜브 상측으로 관통된 채, 상기 로드결합부에 클램프링이 체결되는 것에 의하여 상기 시프트로드를 포함하는 댐퍼조절기가 회동되게 결합 되며, 또한 상기 댐퍼조절기의 댐퍼실린더 하부에 자전거 전륜 휠을 지지하는 프론트 포크가 고정되게 결합 되는 특징으로 자전거 프런트 서스펜션이 하나로 구성되어 그 구성이 간단함과 아울러 무게가 가벼고, 댐퍼조절을 포함하는 높낮이 조절이 용이하게 연출되는 수단을 제공할 수 있다.
상기 헤드튜브 상측 내부에 베어링장착부가 형성된 채, 상기 베어링장착부 상ㆍ하부에 베어링을 포함하는 아웃레이스 및 인레이스가 장착되는 것과; 또한 상기 댐퍼조절기 시프트로드의 로드결합부 하측에 로드확장부가 구성되어 상기 로드확장부가 상기 하부 베어링의 아웃레이스에 밀착되게 배치된 채, 상기 로드결합부가 상기 상부 베어링을 관통하여 헤드튜브 상단으로 돌출되는 것과, 또 상기 로드결합부에 스페이서링을 포함하는 클램프링이 체결되어 상기 시프트로드가 상ㆍ하 베어링 및 클램프링으로 회동되게 결합되는 특징으로 상기 댐퍼조절기가 상기 헤드튜브 내에서 회동되게 결합되는 수단을 제공할 수 있다.
상기 댐퍼조절기는; 댐퍼실린더 내측에 댐퍼조절수단 및 상기 시프트로드가 결합되는 피스톤이 삽입됨과 아울러 상기 댐퍼실린더 입측부에 커버링부재가 체결되어 상기 댐퍼실린더 내측에 에어압력실과 오일댐퍼실이 구획되는 것과; 또한 상기 시프트로드 내측에 에어챔버가 형성된 채, 상기 시프트로드의 로드결합부 하측으로 상기 에어챔버가 확장되는 로드확장부가 구성되고, 또 상기 댐퍼조절수단에 오일챔버를 갖는 오일챔버부재가 입설됨과 아울러 상기 오일챔버부재 상측으로 댐퍼조작부가 구성되어 상기 로드결합부 상단부로 관통된 채, 상기 댐퍼조작부를 회전시키면, 상기 오일댐퍼실의 오일 댐퍼작용과 상기 에어압력실의 에어유체 댐퍼작용이 함께 연출되는 수단을 제공할 수 있다.
상기 댐퍼실린더의 입측부에 체결되는 커버링부재의 관통구가 상기 댐퍼실린더의 내경 중심으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심지게 형성되고, 또한 상기 피스톤에 로드체결부가 입설되는데 있어서, 상기 로드체결부의 중심이 상기 피스톤의 중심으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심지게 형성되는 것과; 상기 피스톤의 로드체결부에 상기 시프트로드가 입설되어 상기 시프트로드가 상기 피스톤의 중심으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심지게 형성되는 특징으로 상기 피스톤을 포함하여 시프트로드가 상기 댐퍼실린더로부터 회전이 방지되는 수단을 제공할 수 있다.
상기 피스톤의 로드체결부 하측으로 상기 로드체결부의 편심지는 센터링를 안내하는 피스톤 센터링부가 구성됨과 아울러 상기 시프트로드 하측의 내부로 상기 피스톤 로드체결부에 체결되는 시프트로드의 체결부가 형성된 채, 시프트로드 센터링부가 형성되는 특징으로 상기 시프트로드가 상기 피스톤 중심으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심지게 입설되는 수단을 제공할 수 있다.
상기 커버링부재 외주면에는 상기 헤드튜브 내측에 밀착되게 슬라이딩되는 섭동부재가 고정되게 결합되는데 있어서, 상기 섭동부재의 외주 직경부는 상기 댐퍼실린더의 내경부 중심과 동일 중심으로 구성되는 특징으로 상기 커버링부재의 섭동부재가 상기 헤드튜브 내벽면에서 밀착 슬라이딩되는 수단을 제공할 수 있다.
상기 댐퍼조절기의 피스톤은; 상기 피스톤의 외주면에 제공되는 실링 상측으로 오일 안내로가 원주상으로 형성됨과 아울러 상기 오일 안내로에서 상기 피스톤 상측으로 연통되는 수직유로가 형성되는 것과; 상기 피스톤의 상면에서 하측으로 상기 댐퍼조절수단이 삽입되는 댐퍼홀이 형성되어 상기 댐퍼홀 내벽으로 상기 수직유로와 연통되는 오일 유출로 및 오일 댐퍼유로가 형성되는 것과, 또 상기 댐퍼홀 중심 외곽으로 피스톤 상면과 하면이 제한적으로 연통되는 에어 유출발브가 포함되는 에어 유출로 및 에어 댐퍼발브를 포함하는 에어 댐퍼유로가 형성됨과 아울러 회동영역의 선택홀이 형성된 채 선택볼이 장착되는 것과; 또한 상기 댐퍼홀에는; 댐퍼조절수단의 원통조절체가 삽입됨과 아울러 상기 원통조절체 상측으로 상기 댐퍼조절수단의 평면원판조절체가 회동되게 배치되는 특징으로 오일 댐퍼작용 및 에어 댐퍼작용이 함께 연출되는 수단을 제공할 수 있다.
상기 댐퍼조절기의 시프트로드는; 내부에 파이프 형상의 에어챔버가 형성된채, 상기 시프트로드의 로드결합부 하측으로 상기 베어링을 관통하는 로드관통부가 구성되고, 또 상기 로드관통부 하측에는 상기 하부 베어링이 지지되는 내부면적이 확장된 로드확장부가 구성된 채, 상기 로드확장부에서 하측으로 상기 피스톤에 고정되게 입설되는 시프트로드 몸체가 구성되어 상기 에어챔버의 체적이 상기 댐퍼실린더 피스톤 하측으로 형성되는 에어압력실의 체적보다 크게 형성되고, 또 상기 시프트로드의 로드결합부에 관통구가 형성되어 상기 댐퍼조절수단의 댐퍼조작부가 상기 관통구 상단으로 돌출되는 수단을 제공할 수 있다.
상기 댐퍼조절기의 댐퍼조절수단은; 오일의 댐퍼작용을 조절하는 파이프 형상의 원통조절체 및 에어 댐퍼작용을 조절하는 원통구가 형성된 디스크 형상의 평면원판조절체가 구성됨과 아울러 상기 평면원판조절체 상면으로 오일챔버가 형성된 오일챔버부재가 고정되게 입설되어 상기 댐퍼조절수단이 구성되는데 있어서, 상기 댐퍼조절수단의 원통조절체 외주면에 오일의 댐퍼작용을 제어하는 크고 작은 오일 오리피스들이 형성됨과 아울러 상기 원통조절체 하측에는 오일 유출발브가 제공되며, 또한 상기 평면원판조절체는 일정 원호선상에 상기 댐퍼조절수단의 회동영역을 선택하는 다 수개의 선택구가 형성됨과 아울러 에어흐름을 개폐하는 다 수개의 에어 발브구 및 에어 댐퍼작용을 연출하는 다 수개의 에어 오리피스가 천공 형성되는 특징으로 상기 댐퍼조절수단의 회전에 따라 오일 댐퍼작용 및 에어 댐퍼작용이 함께 이루어지는 수단을 제공할 수 있다.
상기 댐퍼조절기의 댐퍼조절수단에 구성되는 오일챔버부재에는; 내측에 실린더 형상의 오일챔버가 구성되어 상기 오일챔버 실린더 내측에 프리 피스톤이 삽입되고, 또한 상기 프리 피스톤 상측의 오일챔버에 에어 출입구가 형성됨과 아울러 상기 오일챔버부재 상측으로 구성되는 상기 댐퍼조작부 내측에 에어가 유입되는 에어 주입로가 형성되며, 또한 상기 에어 주입로 하면에 스프링 지지부재가 고정되게 결합된 채, 상기 스프링 지지부재 상단으로 스프링을 포함하는 에어 주입발브가 구성되어 상기 에에챔버로 에어가 주입되는 수단을 제공할 수 있다.
상기 댐퍼조절기의 피스톤은; 피스톤 상면으로 형성되는 에어 유출발브의 에어 유출로 및 상기 에어 댐퍼발브의 에어 댐퍼유로 상면으로 실링이 배치되어 상기 피스톤 상면과 평면원판조절체 사이에 에어누설이 방지되며, 또한 상기 댐퍼홀 상면으로 실링이 배치되어 상기 댐퍼홀에서 상기 에어챔버로 오일누설이 방지되는 수단을 제공할 수 있다.
상기 댐퍼조절기의 댐퍼조절수단은; 상기 원통조절체의 외주면 원주방향으로 상기 오일 오리피스들이 소정의 각도로 이격되게 형성되며, 또 상기 평면원판조절체의 일정 원호선상에는 상기 오일 오리피스의 일정 간격을 선택하는 다 수개의 선택구들이 소정의 간격으로 이격되게 형성됨과 아울러 상기 선택구 양측의 일정 원호선상에 상기 피스톤의 에어 유출로에 선택되어 상기 에어 유출로를 개폐하게 되는 에어 발브구 및 상기 에어 댐퍼유로에 선택되어 상기 에어 댐퍼유로를 개폐 조절하는 에어 오리피스가 소정의 간격으로 이격되게 형성되는 특징으로 상기 오일 오리피스에 의한 오일의 댐퍼작용이 연출되며, 또한 상기 에어 발브구 및 에어 오리피스를 통하여 상기 에어챔버에서 에어압력실로 복귀되는 압축성 에어흐름이 제한적으로 이루어지는 에어 댐퍼작용의 수단을 제공할 수 있다.
상기 댐퍼조절기의 댐퍼실린더 하측 외주면으로 직경이 작은 외주결합부가 구성되어 상기 프런트 포크가 상기 외주결합부를 감싸듯 밀착되게 배치되며, 또한 상기 댐퍼실린더 하단 내측으로 내부결합부가 형성되어 댐퍼실린더의 헤드부재가 상기 댐퍼실린더에 고정되게 결합됨과 아울러 상기 프런트 포크가 상기 댐퍼실린더 하단에 고정되게 결합되는 수단을 제공할 수 있다.
이상의 설명에서와 같이 본발명의 자전거 프런트 서스펜션 포크는; 프런트 서스펜션 기능을 연출하는 댐퍼조절기가 하나로 구성된채, 자전거 헤드튜브 내측에 배치됨과 아울러 회동되게 결합되어 자전거 핸들의 조작에 따라 상기 댐퍼조절기를 포함하는 프런트 포크가 함께 회동되는 특징으로 종래의 두 개로 이루어진 프런트 서스펜션 포크에서 구성되는 아치연결부재가 생략되어 그 구성이 간단하여 무게가 가볍다.
또 종래의 서스펜션 포크에 구성되는 코일 스프링이 배제된채, 오일댐퍼 방식을 포함하는 에어 스프링의 팽창성 에어 탄발력 및 에어 유체흐름을 이용한 에어 댐퍼작용이 함께 연출되는 본 발명의 댐퍼조절기에 의하여 무게가 더 가볍고, 댐퍼조절기의 높낮이가 조절되어 자전거 주행시 승차감이 개선됨과 아울러 댐퍼조절기의 조절레바가 자전거 헤드튜브 상측에 배치되는 특징으로 그 구성이 간단하고 자전거 핸들의 주변환경이 개선되는 특장점이 있다.
제1도는 본 발명의 본 발명의 자전거 프런트 서스펜션 포크의 일 실시 예를 예시한 도면.
제2도는 제1도 중 자전거 헤드튜브를 종방향으로 절개하여 헤드튜브 내측에 배치되는 댐퍼조절기가 고정되게 결합되는 일 실시예를 예시한 도면.
제3도는 2도 중 본 발명의 댐퍼조절기가 고정되게 결합되는 결합수단을 더 상세하게 예시한 도면.
제4도는 제3도 중 본 발명의 댐퍼조절기를 더 상세하게 예시한 종단면도.
제5도는 제3도 중 댐퍼조절기를 구성하는 댐퍼실린더 및 프런트 포크를 예시한 종단면도.
제6도는 제4도 중 피스톤을 포함하는 시프트로드 및 댐퍼조절수단을 예시한 종단면도.
제7도는 제6도 중 본 발명의 피스톤을 더 상세하게 예시한 종단면도.
제8도는 제6도 중 본 발명의 댐퍼조절수단을 더 상세하게 예시한 종단면도.
제9도는 본 발명의 댐퍼조절기가 작동되는 일 실시 예를 예시한 종단면.
제10도는 본 발명의 댐퍼조절이 연출되는 댐퍼조절수단의 일 실시 예를 예시한 도면.
제11도는 종래의 자전거 프런트 서스펜션포크를 예시한 종단면도.
제2도는 제1도 중 자전거 헤드튜브를 종방향으로 절개하여 헤드튜브 내측에 배치되는 댐퍼조절기가 고정되게 결합되는 일 실시예를 예시한 도면.
제3도는 2도 중 본 발명의 댐퍼조절기가 고정되게 결합되는 결합수단을 더 상세하게 예시한 도면.
제4도는 제3도 중 본 발명의 댐퍼조절기를 더 상세하게 예시한 종단면도.
제5도는 제3도 중 댐퍼조절기를 구성하는 댐퍼실린더 및 프런트 포크를 예시한 종단면도.
제6도는 제4도 중 피스톤을 포함하는 시프트로드 및 댐퍼조절수단을 예시한 종단면도.
제7도는 제6도 중 본 발명의 피스톤을 더 상세하게 예시한 종단면도.
제8도는 제6도 중 본 발명의 댐퍼조절수단을 더 상세하게 예시한 종단면도.
제9도는 본 발명의 댐퍼조절기가 작동되는 일 실시 예를 예시한 종단면.
제10도는 본 발명의 댐퍼조절이 연출되는 댐퍼조절수단의 일 실시 예를 예시한 도면.
제11도는 종래의 자전거 프런트 서스펜션포크를 예시한 종단면도.
본 발명의 자전거 프런트 서스펜션 포크은 첨부도면 제1도에 예시되는 바와같이 자전거의 보텀브라켓쉘(500d) 상측으로 입설되는 시트튜브(500c) 전방에 헤드튜브(500)가 배치되어 상기 시트튜브(500c)와 헤드튜브(500)는 톱튜브(500a) 및 보텀튜브(500b)에 의하여 상호 고정되게 결합되며, 또한 상기 시트튜브(500c) 후방으로 체인스테이(500e) 및 시트스테이(500f)가 고정되게 결합되어 자전거의 프런트 포크(700) 및 댐퍼실린더(100)가 포함되는 서스펜션 댐퍼조절기가 상기 헤드튜브(500) 내측에 제공되어 핸들 바가 고정되는 스템부재(600)를 조절하게 되면, 자전거의 서스펜션 포크가 상기 헤드튜브(500) 중심에서 좌ㆍ우로 회전되게 조절되는 본 발명의 자전거 프레임이 구성되는데 있어서,
본 발명 자전거의 프런트 서스펜션 포크은 첨부도면 제2도에 예시되는 바와 같이 자전거의 톱튜브(500a) 및 보텀튜브(500b)가 고정되게 결합되는 헤드튜브(500) 내부 상측으로 상부베어링(520) 및 하부베어링(510)이 장착되고, 상기 하부베어링(510) 하측의 헤드튜브(500) 내부에는; 댐퍼조절이 가능한 댐퍼조절기(1000)의 댐퍼실린더(100) 및 상기 댐퍼실린더(100) 내ㆍ외부로 왕복 출입되는 시프트로드(300)가 배치되어 상기 시프트로드(300)가 상기 베어링(510)(520) 및 클램프링(530)으로 고정된 채, 회동되게 결합된다.
더 상세하게는 상기 시프트로드(300)의 몸체(301)에는 로드확장부(310) 및 로드결합부(320)가 구성되어 상기 로드확장부(310)는 상기 하부베어링(510)에 밀착되며, 또한 상기 로드결합부(320)는 상기 상ㆍ하 베어링(520),(510)을 관통한 채, 상기 헤드튜브(500) 상단으로 돌출되어 상기 로드결합부(320)에 스페이서링(540)을 포함하는 클램프링(530)이 체결되는 것에 의하여 상기 시프트로드(300)가 회동되게 결합된다.
바람직하게는 상기 시프트로드(300)의 로드결합부(320) 상측으로 댐퍼조절수단의 댐퍼조작부(440)가 돌출된채, 상기 댐퍼조작부(440)에 조절레바(440a)가 고정되게 결합되어 상기 조절레바(440a)를 회전하게 되면, 본 발명 댐퍼조절기(1000)의 댐퍼조절이 이루어 진다. 상기 댐퍼조절수단에 대하여 하기에서 상세히 후술하기로 한다.
또한 상기 댐퍼조절기(1000)의 댐퍼실린더(100)는; 상기 시프트로드(300)와 함께 회전이 연동되게 결합된 채, 상기 댐퍼실린더(100)의 몸체(101) 입측으로 커버링부재(120)가 구성되어 상기 헤드튜브(500) 내측으로 밀착 슬라이딩됨과 아울러 상기 헤드튜브(500) 내ㆍ외부로 왕복 작동되며, 또 상기 댐퍼실린더(100) 하부에는 자전거 전륜 휠을 지지하는 프런트 포크(700)가 고정되게 결합 된다.
그러므로 상기 헤드튜브(500) 하측에 상기 프런트 포크(700)가 왕복 작동됨과 아울러 상기 댐퍼조절기(1000)에 의하여 댐퍼작용이 이루어지게 된다.
바람직하게는 상기 헤드튜브(500) 상측으로 고정되게 결합되는 스페이서링(540)에 자전거 핸들 바가 결합 되는 스템부재(600)가 고정되게 결합 되어 상기 댐퍼조절기(1000)의 시프트로드(300)를 포함하는 댐퍼실린더(100)를 회동하여 자전거의 프런트 포크(700)를 좌ㆍ우로 회전시킬 수 있으며, 또한 상기 댐퍼조절기(1000)의 댐퍼조작부(440)를 회전하게 되면 상기 댐퍼조절기(1000)의 댐퍼조절과 함께 댐퍼조절기의 높낮이가 조절되게 된다.
이를 첨부도면 제3도에 의거 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 제3도는 제2도 중 본 발명의 헤드튜브(500)를 종방향으로 절개하여 자전거 헤드튜브(500) 내측에 구성되는 본 발명의 댐퍼조절기(1000)가 고정되게 결합 되는 일 실시 예를 예시한 도면으로써, 상기 헤드튜브(500)의 몸체(501) 상측 내부에 내경부가 작게 구성되는 베어링장착부(502)가 형성되어 상기 베어링장착부(502) 상면 및 하면에 상ㆍ하 베어링(511)(521)을 포함하는 아웃레이스(512)(522) 및 인레이스(513)(523)가 장착된 채, 상기 하부베어링(510)의 아웃레이스(512) 하면에는 상기 시프트로드(300)의 몸체(301) 상측으로 구성되는 로드확장부(310)가 밀착되게 배치된다.
그리고 상기 시프트로드(300)의 상측으로 구성되는 로드결합부(320)가 상기 베어링(510),(520)을 관통하여 상기 헤드튜브(500) 상단으로 돌출되며, 상기 시프트로드(300)의 로드결합부(320)에 스페이스링(540)을 배치한 채, 클램프링(530)이 체결되게 되면, 상기 시프트로드(300)가 헤드튜브(500) 상측으로 인출됨과 아울러 상기 클램프링(530)0)의 체결에 따라 상기 스페이서링(540)이 상부베어링(520)의 아웃레이스(522)에 밀착되게 결합 되는 특징으로 시프트로드(300)가 헤드튜브(500) 내에서 회동되게 결합된 채, 상기 댐퍼조절기(1000)를 구성하는 댐퍼실린더(100)가 상기 헤드튜브(500) 내ㆍ외부로 왕복 작동되는 댐퍼작용과 상기 댐퍼조절기(1000)가 상기 헤드튜브(500)를 중심으로 좌ㆍ우 회전이 이루어지게 된다.
그리고 또 상기 댐퍼조절기(1000)의 댐퍼실린더(100) 하측 외주면에는 상기 프런트포크(700)가 상기 댐퍼실린더(100) 외주면을 밀착되게 감싸듯이 배치된 채, 상기 댐퍼실린더(100) 헤드부재(110)에 의하여 상기 댐퍼실린더(100) 하측에 고정되게 결합되며, 상기 댐퍼실린더(100)의 입측으로 커버링부재(120)가 고정되게 결합되는데 있어서, 상기 커버링부재(120)의 몸체(121) 외곽으로 섭동부재(124)가 고정되게 결합되어 상기 섭동부재(124)가 상기 헤드튜브(500) 내측으로 밀착 슬라이딩되게 된다.
바람직하게는 상기 헤드부재(500)의 상부 베어링 아웃레이스(522)와 상기 클램프링(530) 사이에 스페이서링(540)이 고정되게 결합된 채, 상기 스페이서링(540) 일단에 자전거의 핸들 바가 장착되는 스템부재(600)가 고정되게 결합되며, 또 바람직하게는 상기 스페이서링(540)과 상기 상부 베어링 아웃레이스(522) 사이에 이물질의 침투를 방지하는 실링(541)이 배치됨과 아울러 상기 클램프링(530) 상단으로 클램프링커버(531)가 고정되게 결합되게 된다.
첨부도면 제3도 중 미설명 부호 440은 본 발명의 댐퍼조절기를 조절하는 댐퍼조작부이다.
이하 첨부도면 제4도에 의거 상기 본 발명의 댐퍼조절기(1000)에 대하여 상세하게 설명하기도 한다.
첨부도면 제4도는 본 발명 댐퍼조절기(1000)의 일 실시 예를 예시한 종단면도로써, 상기 댐퍼조절기(1000)는; 댐퍼실린더(100) 내측에 댐퍼조절수단(400) 및 상기 시프트로드(300)가 결합되는 피스톤(200)이 삽입됨과 아울러 상기 댐퍼실린더(100) 입측에 커버링부재(120)가 체결되어 상기 댐퍼조절기(1000)의 댐퍼실린더(100) 내측에 에어압력실(C1)과 오일댐퍼실(C2)이 구획되며, 또한 상기 시프트로드(300)의 내측에는 에어챔버(C3)가 형성된 채, 상기 시프트로드(300)의 로드결합부(320) 하부 내측으로 상기 에어챔버(C3)가 확장되는 로드확장부(310)가 구성되고, 또 상기 피스톤(200)에 결합되는 댐퍼조절수단(400)은; 원통조절체(410) 상측으로 평면원판조절체(420)가 구성된 채, 상기 평면원판조절체(420) 상측에 오일챔버(C4)가 형성된 오일챔버부재(430)가 입설됨과 아울러 상기 오일챔버부재(430) 상측으로 상기 댐퍼조작부(440)가 구성되어 상기 댐퍼조작부(440)가 상기 시프트로드의 로드결합부(320) 상측으로 관통된다.
그러므로 상기 댐퍼조절수단(400)의 댐퍼조작부(440)를 회전하게 되면, 상기 오일댐퍼실(C2)의 오일 댐퍼작용과 상기 에어압력실(C1)의 에어유체 댐퍼작용이 함께 연출되는 특징을 갖는다.
이하 첨부도면 제4도 내지 제5도 및 제7도에 의거 상기 댐퍼조절기(1000)의 시프트로드(300)가 댐퍼실린더(100)로부터 회전이 방지된 채, 함께 연동되어 회동되는 수단에 대하여 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 제5도에 예시되는 바와 같이 자전거의 프런트 포크가(700)가 고정되게 결합되는 상기 댐퍼실린더(100) 입측부에 상기 시프트로드(300)의 외주가 밀착되게 슬라이딩되는 관통구(122)가 형성된 커버링부재(120)가 고정되게 결합되는데 있어서, 상기 커버링부재(120) 관통구(122)의 중심(CL2)은 상기 댐퍼실린더(100)의 내경(100a) 중심(CL1)으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심지게 형성된다.
또 한 첨부도면 제7도에 예시되는 바와 같이 상기 댐퍼실린더(100)에 삽입되는 피스톤(200)에 있어서, 상기 피스톤(200)의 상측으로 상기 피스톤(200)의 중심(CL3)으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심지게 형성되는 피스톤 로드체결부(210)가 형성됨과 아울러 상기 로드체결부(210)에 첨부도면 제4도에 예시되는 바와 같이 상기 시프트로드(300)가 고정되게 결합되어 상기 시프트로드(300)가 상기 피스톤(200) 중심(CL3)으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심되는 특징으로 상기 피스톤(200)을 포함하는 시프트로드(300)가 상기 댐퍼실린더(100)로부터 회전이 방지된 채, 회동지게 연동되는 특징을 갖는다.
첨부도면 제7도에 예시되는 미설명부호 CL4'은 상기 피스톤(200)의 로드체결부(210) 중심선이다.
그리고 첨부도면 4도중 “4-1”은 첨부도면 제4도의 A-A' 선상에 본 발명의 댐퍼조절기(1000)의 단면도를 예시한 도면으로써, 상기 댐퍼실린더(100)의 내경부(100a)에 밀착 슬라이딩되는 상기 피스톤(200)과, 상기 피스톤(200)에 입설되는 상기 시프트로드(300)의 중심(CL4)이 상기 피스톤(200)의 중심(CL3)으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심되게 형성된 채, 상기 시프트로드(300)가 상기 댐퍼실린더(100)의 내경부(100a) 중심(CL1)으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심되게 형성된 커버링부재(120)의 관통구(122)에 밀착 슬라이딩되게 배치되는 특징으로 상기 피스톤의 중심축(C3)과 시프트로드(300)의 중심축(CL4)이 각각 상이하게 구성되어 상기 피스톤(200)이 상기 댐퍼실린더(100) 내측에서 회전이 방지되게 된다.
만약, 상기 피스톤(200)의 직경과 상기 댐퍼실린더(100)의 내경부(100a) 사이에 형성되는 슬라이딩 틈새의 공차가 상기 소정의 간격(D1)보다 클 경우 상기 피스톤(200)은 상기 댐퍼실린더(100) 내측으로부터 접촉 간섭이 생략되므로, 상기 댐퍼실린더(100) 내측으로부터 회전 가능하게 되므로, 바람직하게는 피스톤(200) 중심으로부터 편심지게 구성되는 상기 시프트로드(300)의 편심지는 소정의 간격(D1)은 상기 피스톤(200)과 댐퍼실린더(100) 내경 사이의 틈새 공차보다 크게 형성되어야 한다.
여기서 첨부도면 제4도에 예시되는 CL1 및 CL3은 상기 댐퍼실린더 내경부(100a) 및 상기 피스톤(200)의 중심선으로 동일 중심선상에 있으며, CL2 및 CL4는 상기 커버링부재의 관통구(122) 및 상기 시프트로드의 중심선으로 동일 중심선상에 있다.
이로써, 본 발명의 댐퍼조절기(1000)는 댐퍼실린더(100)로부터 시프트로드(300)가 회전 방지되는 통상적인 회전 방지용 키가 생략되는 특징으로 댐퍼실린더(100)의 구성이 간단하며, 댐퍼실린더의 높이 크기가 작게 구성되는 특장점이 있다.
또 한편 바람직하게는 상기 피스톤(200)에 입설되는 시프트로드(300)의 결합관계를 더 상세히 설명하기로 하면, 첨부도면 제7도에 상세히 예시되는 바와 같이 상기 피스톤(100)의 로드체결부(210) 하측으로 상기 로드체결부(210)의 편심지는 센터링를 안내하는 피스톤 센터링부(211)가 구성됨과 아울러, 첨부도면 제6도에 예시되는 바와 같이 상기 시프트로드(300) 하측의 내부로 상기 피스톤 로드체결부(210)에 체결되는 시프트로드 체결부(303)가 형성된 채, 상기 시프트로드 체결부(303) 하측 내부에 상기 피스톤 센터링부(211)에 밀착되게 결합되는 시프트로드 센터링부(302)가 형성되는 특징으로 상기 시프트로드(300)가 상기 피스톤(200) 중심으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심지게 입설되는 특징을 갖는다.
이하 상술한 상기 피스톤에 대하여 첨부도면 제6도 내지 제7도에 의거 상세히 설명하기로 한다.
첨부도면 제6도 중에 예시되는 “6-1”은 상기 피스톤(200)의 일 실시 예를 예시한 사시도로써, 상기 피스톤(200)은; 상술한 바와 같이 상기 피스톤(200)의 중심으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심되는 로드체결부(210)가 형성된 채, 상기 피스톤(200)의 외주에 배치되는 실링(220) 상측의 피스톤 몸체(201) 외주에는; 오일 안내로(202)가 원주상으로 형성됨과 아울러 상기 로드체결부(210) 외곽의 피스톤 상면과 상호 연통되는 수직유로(203)가 형성된다.
또 한 상기 로드체결부(210) 중심의 피스톤(200) 상면에서 하측으로 상기 댐퍼조절수단이 삽입되는 댐퍼홀(230)이 형성됨과 아울러 상기 댐퍼홀(230) 내벽면으로 상기 수직유로(203)와 연통되는 오일 댐퍼유로(205) 및 오일 유출구(204)가 형성되고, 또 상기 피스톤(200)에는; 상기 댐퍼홀(230) 중심 외곽부의 피스톤(200) 상면과 하면이 제한적으로 연통되는 에어 유출발브(240)를 포함하는 에어 유출로(241) 및 에어 댐퍼발브를(250) 포함하는 에어 댐퍼유로(251)가 형성된다.
그리고 피스톤(200) 상면에 상기 댐퍼조절수단(400)의 회동영역을 선택하는 선택홀(261)이 형성되어 상기 선택홀(261) 내측에 탄발 스프링(262) 및 선택볼(260)이 제공된채, 상기 피스톤(200) 상면의 선택홀(261) 및 선택볼(260) 상측으로 상기 평면원판조절체(420)가 배치됨과 상기 평면원판조절체(420)에 형성되는 다 수개의 선택구(422)가 상기 선택볼(260)에 선택되게 되는 특징으로 상기 댐퍼조절수단(400)의 회동영역이 선택되게 된다.
상기 댐퍼조절수단(400)은; 첨부도면 제6도중 “6-2”에 예시되는 바와 같이 상기 피스톤(200)의 댐퍼홀(230)에 삽입되어 오일유체의 댐퍼작용을 조절하는 댐퍼조절수단(400)의 원통조절체(410)에는; 오일 오리피스(411) 및 오일 유출구(412)가 형성되며, 또 상기 원통조절체(410) 상측으로 에어 댐퍼조절을 연출하는 내측에 공간부가 형성된 디스크 형상의 평면원판조절체(420)가 구성되어 상기 평면원판조절체(420)에는; 상기 피스톤(200)의 선택홀(261) 및 선택볼(260)에 선택되는 선택구(422)가 형성됨과 아울러 상기 피스톤(200)의 상기 에어 유출로(241)를 개폐하는 에어 댐퍼구(421) 및 상기 피스톤(200)의 에어 댐퍼유로(251)를 개폐 조절하는 에어 오리피스(423)가 형성되며, 또한 상기 평면원통조절체 상측으로 결합부(424)가 구성됨과 아울러 상기 결합부(424) 내측에 상기 오일챔버부재(430)가 고정되게 결합되는 나사 체결부(424a)가 형성되게 된다.
그러므로 상기 피스톤(200)에는; 첨부도면 제6도 중 “6-1”에 예시되는 상기 댐퍼홀(230)에 상기 댐퍼조절수단(400)의 원통조절체(410)가 삽입되고, 또한 상기 피스톤(200) 상면에 배치된 채, 에어 댐퍼조절을 연출하는 상기 댐퍼조절수단(400)의 평면원판조절체(420)가 상기 원통조절체(410) 상측에 구성되어 상기 피스톤(200) 상면에서 밀착 슬라이딩되게 회동되는 특징으로 오일의 댐퍼작용 및 에어유체의 댐퍼작용이 함께 연출되는 특징을 갖게 된다.
이하 상술한 피스톤에 제공되는 에어 유출발브(240) 및 에어 댐퍼발브(250)에 대하여 더 상세히 설명하기로 한다.
첨부도면 제7도에 예시되는 바와 같이 상기 피스톤(200)의 에어 유출발브(240)의 에어 유출로(241) 하측으로 유출발브챔버(240b)가 형성된 채, 상기 피스톤(200) 하면에는 발브시트면(242a) 및 발브유로(242b)가 형성된 유출발브몸체(242)가 고정되게 결합됨과 아울러 상기 유출발브몸체(242) 상측으로 유출발브체(240a) 및 스프링(240c)이 장착되어 상기 에어 유출로(241) 하방으로 에어흐름이 차단되는 역류방지형의 에어 유출발브(240)가 구성된다.
또 한 상기 피스톤(200)의 에어 댐퍼유로(251) 하측으로 상기 에어 댐퍼발브(250)가 구성되는데 있어서, 상기 에어 댐퍼유로(251) 하측으로 발브시트를 포함하는 댐퍼발브챔버(250b)가 형성된채, 상기 댐퍼발브챔버(250b)에 댐퍼발브체(250a)가 배치됨과 아울러 상기 댐퍼발브체(250a) 하단에 판스프링(250c)이 배치되어 상기 댐퍼유로(251) 상방으로 에어흐름이 차단되는 역류방지형의 에어 댐퍼발브(250)가 구성되는 특징을 갖는다.
바람직하게는 상기 판스프링(250c)은 상기 에어 유출발브(240)를 구성하는 유출발브몸체(242)에 의하여 상기 피스톤(200) 하면에 고정되게 결합된 채, 상기 에어 댐퍼발브(250)의 댐퍼발브체(250a)를 지지하게 된다.
이로써, 본 발명 댐퍼조절기의 상기 에어압력실에 충진된 압축성 에어는 상기 피스톤에 형성되는 상기 에어 유출발브(240) 및 에어 유출로(241)를 통하여 상기 에어챔버로 유출되며, 또한 상기 에어챔버에 유출된 압축성 에어는 상기 에어 댐퍼유로(251) 및 에어 댐퍼발브(250)를 통하여 상기 에어압력실로 복귀되는 일방향 에어흐름이 연출되게 된다.
그리고 상기 피스톤(200)에는; 첨부도면 제7도에 예시되는 바와 같이 상기 피스톤(200) 상면(212)으로 형성되는 상기 댐퍼홀(230)을 포함하여 에어 유출로(241) 및 상기 에어 댐퍼유로(251) 상측 각각에 실링홈이 형성되어 실링(212a),(212b),(212c)이 안착되게 제공된채, 상기 피스톤(200) 상면으로 상기 댐퍼조절수단의 평면원판조절체(420)가 밀착되게 슬라이딩되는 특징으로 피스톤(200) 상면(212)과 상기 평면원판조절체(420) 사이에 에어누설과 오일누유가 방지되게 된다.
바람직하게는 상기 댐퍼홀(230) 상면의 실링(212a) 하측으로 립 패킹(212d)이 더 장착되어 상기 댐퍼홀(230) 내측으로 형성되는 오일누유를 방지 할 수 있다.
또 한편 바람직하게는 상기 피스톤(200)의 댐퍼홀(230) 하단으로 댐퍼챔버(231)가 형성된 채, 탄발 스프링(232)이 장착되어 첨부도면 제8도에 예시되는 댐퍼조절수단의 원통조절체(410) 하측으로 제공되는 상기 오일 유출발브(415)를 구성하게 된다.
이하 상기 첨부도면 제4도 내지 제6도에 예시되는 바와 같이 상기 시프트로드에 대하여 더 상세하게 설명하기로 한다.
첨부도면 제6도에 예시되는 바와 같이 상기 시프트로드(300)의 몸체(301) 내부에 파이프 형상의 에어챔버(C3)가 형성된채, 상기 시프트로드의 로드결합부(320) 하측으로 상기 베어링을 관통하는 로드관통부(340)가 구성되고, 또 상기 로드관통부(340) 하측에는 상기 하부 베어링이 지지됨과 아울러 내부 면적이 확장된 로드확장부(310)가 구성된 채, 상기 로드확장부(310)에서 하측으로 상기 피스톤(200)에 입설되는 시프트로드 몸체(301)가 구성되어 상기 로드확장부(310) 내측으로 확장에어챔버(C3')가 더 형성되는 특징으로 상기 시프트로드(300)에 형성되는 에어챔버(C3),(C3')의 체적이 첨부도면 제4도에 예시되는 본 발명 댐퍼조절기(1000)의 상기 댐퍼실린더(100) 내측에 형성되는 에어압력실(C1)의 체적보다 크게 형성된다.
또 한 상기 시프트로드의 로드결합부(320) 몸체(321) 내측에 관통구(323)가 천공 형성되어 상기 댐퍼조절수단(400)의 댐퍼조작부(440)가 상기 관통구(323) 상단으로 돌출되며, 바람직하게는 상기 로드결합부(320) 몸체(321)의 관통구(323) 하면에 실링(322)이 장착된 채, 상기 댐퍼조절수단(400)의 오일챔버부재(430) 상면이 상기 로드결합부(320) 몸체(321) 하면 및 상기 실링(322)에 밀착 슬라이딩되게 결합되는 특징으로 상기 로드결합부(320) 내측으로 형성된 관통구(323)로 에어누설이 방지된다.
이하 첨부도면 제6도 내지 제8도에 예시되는 오일챔버부재(430)가 포함되는 댐퍼조절수단(400)에 대하여 더 상세하게 설명하기로 한다.
첨부도면 제8도는 본 발명의 오일챔버부재(430)가 포함되는 댐퍼조절수단(400)의 일 실시 예를 예시한 종단면도로써, 상기 댐퍼조절수단(400)에 구성되는 오일챔버부재(430)에는 내측에 실린더 형상의 오일챔버(C4)가 구성된채, 상기 오일챔버(C4) 실린더 내측에 프리 피스톤(450)이 삽입됨과 아울러 상기 프리 피스톤(450) 상측의 오일챔버부재(430)에 에어 출입구(431)가 형성되어 상기 오일챔버(C4)의 상기 프리 피스톤(450) 상측으로 압축성 에어가 출입하게 된다.
또 한 상기 오일챔버부재(430) 상측으로 구성되는 상기 댐퍼조작부(440) 내측에느 에어가 유입되는 에어 주입로(441)가 형성됨과 아울러 상기 에어 주입로(441) 하측의 상기 오일챔버부재(430)에 스프링 지지부재(463)가 고정되게 결합된 채, 상기 스프링 지지부재(463) 상단으로 스프링(462)을 포함하는 주입발브체(461)가 제공되어 에어 주입발브(460)가 구성된다.
그러므로 필요 시 상기 댐퍼조작부(440)을 통하여 상기 에에챔버(C4)로 에어를 보충하게 된다.
이하 상기 첨부도면 제4도 내지 제6도에 예시되는 본 발명의 피스톤을 포함하는 상기 댐퍼조절수단에 대하여 더 상세하게 설명하기로 한다.
첨부도면 제6도에 예시되는 바와 같이 상기 댐퍼조절수단(400)은; 상기 피스톤(200)의 댐퍼홀(230)에 삽입되어 오일유체의 댐퍼작용을 조절하는 원통조절체(410) 및 상기 피스톤(200)의 상면에 배치되어 에어 댐퍼작용을 조절하는 평면원판조절체(420)가 상기 원통조절체(410) 상측에 구성됨과 아울러 상기 평면원판조절체(420) 상측으로 오일챔버(C4)가 형성된 오일챔버부재(430)가 고정되게 결합되어 상기 댐퍼조절수단(400)이 구성된다.
이를 더 상세하게 설명하면, 상기 원통조절체(410)는; 파이프 형상으로 구성되어 상기 원통조절체(410)의 외주면에 크고 작은 다 수 개의 오일 오리피스(411)가 형성됨과 아울러 상기 원통조절체(410) 하측 외주에는 오일 유출구(412)가 형성된 채, 상기 원통조절체(410) 하측 내부에 첨부도면 제8도에 예시되는 오일 유출발브(415)가 제공되며, 또한 상기 평면원판조절체(420)는; 일정 원호선상에 회전구간을 선택하는 다 수개의 선택구(422)가 형성됨과 아울러 상기 피스톤(200)의 에어 유출로(241)를 개폐하는 다 수개의 에어 발브구(421) 및 상기 피스톤(200)의 에어 댐퍼유로(251)에 선택되어 상기 에어 댐퍼유로(251)를 제한하는 다 수개의 에어 오리피스(423)가 천공 형성된다.
그러므로 상기 댐퍼조절수단(400)을 구성하는 상기 원통조절체(410)가 상기 피스톤(200)의 댐퍼홀(230)에 삽입되게 제공된 상태에서, 상기 댐퍼조절수단(400)을 회동하게 되면, 상기 원통조절체(410)에 의한 오일 댐퍼작용 및 상기 평면원판조절체(420)에 의한 에어 댐퍼작용이 함께 연출되게 된다.
바람직하게는 상기 댐퍼조절수단(400)의 원통조절체(410)에는 첨부도면 제8도의 “8-1”에 예시되는 바와 같이 상기 원통조절체(410) 하측으로 오일 유입구(413) 및 오일 발브챔버(414)가 형성된채, 상기 오일 발브쳄버(414) 하측 외주면에 상기 오일 유출구(412)가 형성됨과 아울러 상기 오일 발브챔버(414)에 오일 발브체(415) 및 탄발 스프링(232)이 제공되어 상기 오일 유출발브(415)가 구성되는 특징으로 상기 원통조절체(410)의 오일 유출구(412)에서 상기 원통조절체 유입구(413) 상측으로 오일흐름이 차단되는 특징을 갖는다.
또 바람직하게는 원통조절체(410)에 제공되는 상기 오일 발브체(415) 하단으로 제공되는 상기 탄발 스프링(232)은 첨부도면 제7도에 예시되는 바와 같이 상기 댐퍼홀(230) 하측으로 형성되는 댐퍼챔버(231)에 배치되어 상기 오일 발브체(415)를 지지하게 된다.
이하 상기 댐퍼조절수단의 원통조절체 및 평면원판조절체(420)에 대하여 더 상세하게 설명하기로 한다,
첨부도면 제8도 중 “8-2”은 제8도 중 “8-1”의 B-B' 선상에서 단면하여 상기 댐퍼조절기(400)를 예시한 종단면도로써, 상기 댐퍼조절수단(400)은; 첨부도면 제8 도중 “8-2”에 예시되는 바와 같이 상기 원통조절체(410)의 외주면 원주방향으로 상기 오일 오리피스(411a),(411b),(411c)가 소정의 각도(Ra1),(Ra2)로 이격게 형성되며, 또 상기 평면원판조절체(420)의 상ㆍ하면 일정 원호선상에는; 상기 오일 오리피스(411a),(411b),(411c)의 일정 간격을 선택하는 다 수개의 선택구(422a),(422b),(422c)가 소정의 각도(Rc1),(Rc2)로 이격되게 형성됨과 아울러 상기 선택구(422a),(422b),(422c) 양측의 일정 원호선상에 상기 피스톤(200)의 에어 유출로(241)를 개폐하는 에어 발브구(421a),(421b),(421c) 및 상기 피스톤(200)의 에어 댐퍼유로(251)를 조절하는 에어 오리피스(423a),(423b),(423c)가 소정의 각도(Rb1),(Rb2),(Rd1),(Rd2)로 이격되게 형성된다.
여기서, 상기 소정의 각도(Ra1),(Rb1),(Rc1),(Rd1)는 동일한 각도로 형성되며, 또한 상기 소정의 각도(Ra2),(Rb2),(Rc1)),(Rd2)는 동일 각도로 형성되게 된다.
상술한 이런 상태에서, 첨부도면 제10도 중 댐퍼조절수단 일 실시 예(400-1)에 예시되는 바와 같이 상기 댐퍼조절수단(400)의 첫 번째 제1선택구(422a)가 상기 피스톤(200) 상면의 선택홀(261)에 선택된 상태에서, 상기 원통조절체(410)에 형성되는 오일 제1오리피스(411a)는 피스톤의 오일 댐퍼구(205)에 선택되고, 또한 이때 상기 평면원판조절체(420)에 형성되는 상기 에어 제1발브구(421a)는 상기 피스톤(200)에 형성되는 에어 유출로(241)에 선택됨과 아울러 상기 에어 제1오리피스(423a)는 상기 피스톤(200)에 형성되는 에어 댐퍼유로(251)에 선택되게 된다.
그러므로 첨부도면 제9도에 예시되는 바와 같이 상기 에어압력실(C1)에서 에어챔버(C3)로 상기 에어 제1발브구(421a)에 의하여 에어흐름이 원활하게 유출되는 반면에, 상기 에어챔버(C3)에서 에어압력실로(C1)로 유출 복귀되는 에어흐름은 상기 에어 제1오리피스(423a)에 의하여 제한적인 에어 댐퍼작용이 이루어지고, 또한 상기 댐퍼실린더(100)의 상승 작동에 따라 상기 오일댐퍼실(C2)에서 상기 오일챔버(C4)로 상기 원통조절체(410)에 형성되는 오일 제1오리피스(411a)에 의하여 오일의 댐퍼작용이 연출되게 되므로 본 발명 댐퍼조절기는 에어 댐퍼작용 및 오일 댐퍼작용이 함께 연출되게 된다.
또 상기 댐퍼조절수단의 다른 일 실시 예를 설명하기로 하면 다음과 같다.
첨부도면 제10도 중 “10-1”에 예시되는 바와 같이 상기 댐퍼조절수단(400)의 제2선택구(422b)가 상기 피스톤(200) 상면의 선택홀(261)에 선택된 상태에서, 상기 피스톤(200)의 오일 댐퍼구((205)에 선택되는 상기 원통조절체(410)의 외주면에 오일 제2오리피스(411b)가 형성되는데 있어서, 상기 오일 제2오리피스(411b)의 크기는 상기 오일 제1오리피스(411a)의 크기보다 작게 형성되어 상기 오일 제2오리피스(411b)를 통하여 첨부도면 제9도에 예시되는 바와 같이 상기 댐퍼실린더(100)의 오일댐퍼실(C2)에 충진된 오일이 상기 오일챔버(C4)로 유출되는 과정에 상기 오일 제2오리피스(411b)의 크기가 상기 오일 제1오리피스(411a)보다 작게 형성되는 특징으로 상기 오일 제2오리피스(411b)의 댐퍼작용이 더 크게 이루어진다.
이때 상기 평면원판조절체(420)에는; 상기 피스톤(200)의 에어 댐퍼유로(251)에 선택되는 에어 제2오리피스(423b)가 형성되는데 있어서, 상기 에어 제2오리피스(423b)의 크기가 상기 에어 제1오리피스(423a) 보다 작게 형성되며, 또한 상기 피스톤(200)의 에어 유출로(241)에 선택되는 에어 제2발브구(421b)가 형성되는데 있어서, 상기 에어 제2발브구(421b) 크기는 상기 에어 제1발브구(421a)의 크기와 동일하게 형성되는 특징으로 상기 에어 제2발브구(421b)에 의하여 상기 에어압력실(C1)에서 에어챔버(C3)로 에어흐름이 원활하게 유출되는 반면에, 상기 에어 제2오리피스(423b)에 의하여 상기 에어챔버(C3)에서 에어압력실로(C1)로 복귀되는 에어흐름의 에어 댐퍼작용은 더 크게 이루어지는 특징을 갖는다.
또 한 상기 댐퍼조절수단의 또 다른 일 실시 예를 설명하기로 하면 다음과 같다.
첨부도면 제10도 중 “10-2”에 예시되는 바와 같이 상기 댐퍼조절수단(400)의 마지막 제3선택구(422c)가 상기 피스톤(200) 상면의 선택홀(261)에 선택된 상태에서, 상기 피스톤(200)의 오일 댐퍼구((205)에 선택되는 상기 원통조절체(410)의 외주면에 오일 제3오리피스(411c)가 형성되는데 있어서, 상기 오일 제3오리피스(411c)의 크기는 상기 오일 제2오리피스(411b) 보다 작게 형성되는 것에 의하여 상기 오일 제3오리피스(411c)를 통과하는 오일 댐퍼작용이 상기 오일 제2오리피스(411b) 보다 크게 이루어진다.
이때, 상기 평면원판조절체(420)에는; 상기 피스톤(200)의 에어 댐퍼유로(251)에 선택되는 에어 제3오리피스(423c)가 형성되는 반면에, 상기 피스톤(200)의 에어 유출로(241)에 선택되는 에어 제3발브구(421c)가 생략되거나 차단되는 특징으로 상기 에어압력실(C1)에서 에어챔버(C3)로 에어흐름이 차단되는 반면에, 상기 에어챔버(C3)에서 에어압력실로(C1) 에어가 원활하게 복귀되는 특징을 갖는다.
그러므로 상기 댐퍼조절수단(400)의 마지막 제3선택구(422c)가 선택되는 상태에서, 첨부도면 제9도에 예시되는 바와 같이 상기 댐퍼실린더(100)를 왕복작동 하게 되면, 상기 에어압력실(C1)에서 에어챔버(C3)로 에어흐름이 차단된는 반면에, 상기 에어챔버(C3)에서 에어압력실(C1)로 에어흐름이 원활하게 복귀 되므로, 상기 댐퍼실린더(100)의 에어압력실(C1) 압력이 상기 에어챔버(C3)의 압력보다 더 높게 형성되어 댐퍼실린더(100) 내측에 제공된 피스톤(200) 및 시프트로드(300)의 높이가 상승됨과 아울러 상기 댐퍼실린더(100)의 왕복작동이 제한되는 댐퍼작용 차단(락 아웃)상태가 연출된다.
또 바람직하게는, 첨부도면 제10도 주 "10-2"에 예시되는 바와 같이 상기 원통조절체(410)의 오일 제3오리피스(411d)가 생략되거나 차단되는 상태를 형성할 수 있다.
이럴 경우, 상기 피스톤(200)의 오일 댐퍼유로(205)가 상기 원통조절체(410)의 오일 오리피스(411d)에 의하여 차단되게 되므로, 상기 댐퍼실린더(100)가 하강 작동 후 상승작동이 크게 제한되는 특징이 연출되어 상기 댐퍼실린더(100)의 불필요한 왕복작동이 방지되는 댐퍼작용 차단(락 아웃)상태가 연출되어 자전거 주행중의 자전거 페달에 가해지는 동력손실을 최소하 하는 것이 바람직하다.
이하 상기 댐퍼실린더 및 프런트포크의 결합관계를 설명하기로 한다.
첨부도면 제3도 내지 제5도에 예시되는 바와 같이 상기 댐퍼실린더(100)의 하측 외주면으로 직경이 작은 외주결합부(103)가 구성되어 상기 프런트 포크(700)가 상기 외주결합부(103)를 감싸듯 밀착되게 배치되며, 또한 상기 댐퍼실린더(100) 하단 내측으로 내부결합부(102)가 형성되어 댐퍼실린더(100)의 헤드부재(110)가 상기 댐퍼실린더(100)의 내부결합부(102)에 고정되게 결합됨과 아울러 상기 헤드부재(110) 외주에 외경부가 확대되는 헤드부재 확장부(111)가 구성되는 특징으로 상기 프런트 포크(700)가 상기 댐퍼실린더(100) 하단에 고정되게 결합 된다.
바람직하게는 상기 프런트 포크(700)에 구성되는 결합부(700a)는 상기 댐퍼실린더(100)의 몸체(101) 외주 직경보다 작게 형성되어 상기 댐퍼실린더 외주결합부(103)에 밀착되게 결합됨과 아울러 상기 결합부(700a) 외곽 하측으로 자전거 전륜 휠이 고정되게 수용되는 자전거 프런트 포크(710),(720)가 구성된다.
바람직하게는 상기 헤드부재(110)에는 상기 댐퍼실린더(100) 내측으로 에어를 주입하는 주입수단(112)이 제공될 수 있다.
그리고 또 바람직하게는 상기 헤드부재(110)가 상기 댐퍼실린더(100)의 내부결합부(102)에 결합되는데 있어서, 통상적인 기술수단으로 실링 등이 설치되어 상기 댐퍼실린더(100) 내측의 압축성 에어누설이 차단되는 것은 당연한 사실이다.
또 한편 상기 댐퍼실린더(100)의 입측부에 고정되게 결합되는 커버링부재(120)에 대하여 더 상세하게 설명하면, 첨부도면 제5도에 예시되는 바와 같이 상기 커버링부재에(120)는; 상기 커버링부재(120) 외주면에 첨부도면 제3도에 예시되는 상기 헤드튜브(500)의 몸체(501) 내측에 밀착되게 슬라이딩되는 섭동부재(124)가 고정되게 결합되는데 있어서, 상기 섭동부재(124)의 외주 직경부 상기 댐퍼실린더(100)의 내경부 중심과 동일 중심으로 구성되는 특징으로 상기 커버링부재(120)의 섭동부재(124)가 상기 헤드튜브(500) 내측에 밀착 슬라이딩되는 특징이 연출되어 본 발명의 댐퍼실린더에 원주방향으로 작용되는 외력에 대한 안정성이 더 크게 확보된다.
바람직하게는 첨부도면 제5도에 예시되는 바와 같이 상기 커버링부재(120) 내측으로 실링(123)이 장착되어 상기 댐퍼실린더(100) 내측으로 형성되는 오일댐퍼실(C2)의 오일누설이 차단되게 된다.
이하 상술한 본 발명의 구성 및 작용에 따른 자전거 프런트 서스펜션 포크의 헤드튜브내에 결합되어 댐퍼조절기가 작동되는 일 실시 예를 설명하기로 한다.
첨부도면 제1도 내지 제3도에 예시되는 바와 같이 도로 로면의 상태에 따라 자전거 전륜 휠로부터 프런트 포크(700)가 상ㆍ하로 왕복작동 하게 되면, 상기 프런트 포크를 포함하는 댐퍼조절기(1000)의 댐퍼실린더(100)가 상기 헤드튜브 내ㆍ외부로 왕복 작동됨과 아울러 상기 댐퍼조절기(1000)의 댐퍼조절수단에 의하여 댐퍼작용이 연출되고, 또 한 자전거 헤드튜브(500) 전방으로 구성되는 핸들 바가 장착되는 스템부재(600)를 회전하게 되면, 상기 댐퍼실린더(100) 및 시프트로드(300)가 포함되는 본 발명의 댐퍼조절기(1000)가 상기 헤드뷰브(500) 내측에서 함께 연동된 채, 회전되게 되므로, 상기 댐퍼실린더(100) 하단으로 구성되는 상기 프런트 포크(700)가 상기 헤드튜브(500)를 중심으로 좌ㆍ우회전이 자유롭게 이루어진다.
이하 상술한 본 발명의 구성 및 작용에 따른 본 발명 댐퍼조절기의 댐퍼작용으로 이루어지는 바람직한 일 실시 예를 설명하기로 한다.
첨부도면 제9도에 예시되는 바와 같이 댐퍼실린더(100)의 오일댐퍼실(C2) 및 오일챔버부재(430)의 오일챔버(C4)에 오일을 보충한 채, 댐퍼조절부(440)의 에어 주입유로(441)를 통하여 상기 에어압력실(C1) 및 시프트로드 내측에 구성되는 에어챔버(C3)에 압축유체를 적정 압력으로 주입하게 되면, 에어압력실(C1)의 압축유체 작용으로 피스톤(200)은 상승 작동하게 되는 반면에, 상기 오일댐퍼실(C2)은 수축작용이 이루어져 상기 오일댐퍼실(C2)에 충진된 오일은 상기 원통조절체(410)의 오일 오리피스(411)를 거쳐 상기 오일챔버(C4)로 이동하게 됨과 아울러 상기 오일챔버부재(430) 내측에 삽입되는 프리 피스톤(450)은 오일챔버부재(430) 상측으로 상승 작동하게 되며, 이때 상기 프리 피스톤(450)은 오일챔버(C4) 내에 저장되는 오일과 에어챔버(C3) 내에 저장되는 압축유체의 혼입을 방지하게 되며, 또한 필요 시 에어 주입발브(460)을 통하여 외부로부터 에어챔버(C3) 내측으로 외기가 보충되게 된다.
이렇게 구성된 댐퍼조절기(1000)의 댐퍼실린더(100)에 외력(예컨데, 자전거 탑승자의 몸무게 부하작용)이 작용하게 되면, 상기 피스톤(200)은 시프트로드(300)의 부하에 따라 댐퍼실린더(100) 하측으로 하강 작동되며, 상기 에어압력실(C1)에 형성되는 압축유체는 더 높은 압력으로 상승된 채, 적정 높이에서 피스톤(200)의 하강 작동이 유지된다. 이때 상기 피스톤(200)의 하강 작동에 따라 상기 오일댐퍼실(C2)은 체적이 팽창되어 오일챔버부재(430)의 오일챔버(C4)에 저장된 오일을 흡입하게 된다.
이하 본 발명의 구성 및 작용에 따른 일 실시 예를 더 상세하게 설명하기로 하면 다음과 같다.
자전거 주행중 프런트 서스펜션 포크(1000)가 도로 로면의 요철부로부터 외부충격을 받게 되면, 첨부도면 제9도의 “9-1”에 예시되는 바와 같이 상기 시프트로드(300)를 포함하는 피스톤(200)은 그 높이를 유지한 채, 상기 댐퍼실린더(100)가 피스톤(200)을 향하여 상승 작동됨과 아울러 댐퍼실린더(100) 내측의 에어압력실(C1)이 외부충격에 비례하여 수축되므로 상기 에어압력실(C1)에 저장된 압축유체는 가압된채 더 높은 압력으로 상승 된다.
이렇게 프런트 포크(700)의 외부충격으로 상기 댐퍼조절기(1000)에 외부충격이 전달되면, 상기 에어압력실(C1)의 압축유체 압력이 더 높은 압력으로 상승하게 되어 상기 피스톤(200)이 에어압력실(C1)의 상승된 압축유체 압력으로 상승 작동됨과 아울러 상기 에어압력실(C1)의 압축유체는 피스톤(200)의 에어 유출발브(240) 및 에어 유출로(241)를 통하여 상기 에어챔버(C3)로 유출되게 되므로, 상기 에어압력실(C1)의 압축유체 압력은 더 이상 상승하지 않게 되고, 이와 더블어 상기 피스톤(200)의 상승 작동이 정지되며, 이때 상기 에어챔버(C3)는 더 높은 압력으로 상승되게 된다.
이후 댐퍼조절기(1000)의 외부충격이 제거되면, 상기 피스톤(200)을 포함하여 시프트로드(300)는 그 높이가 유지되는 반면에, 상기 댐퍼실린더(100)는 에어압력실(C1)의 압축유체 팽창성 탄발력으로 신속하게 팽창되는 하강 작동을 하게 되며, 이와 더블어 상기 에어압력실(C1)의 압력이 낮아지게 되어 상기 에어챔버(C3)에 유출된 고압의 압축유체가 상기 평면원판조절체(420)에 형성되는 에어 오리피스(423)의 댐퍼작용을 거친 후 상기 에어 댐퍼유로(251)를 통하여 상기 에어압력실(C1)로 완만하게 리바운드 복귀되는 댐퍼작용이 이루어지게 된다.
또 한 이와 동시에 상기 오일댐퍼실(C2)은 체적이 수축되는 압축작용이 이루어져 상기 오일댐퍼실(C2)의 오일이 원통조절체(410)의 오일 오리피스(411)를 통과하는 댐퍼작용을 거쳐 상기 오일챔버(C4)로 리바운드 복귀 유입되게 되므로, 상기 댐퍼실린더(100)의 팽창 하강 작동이 완만하게 이루어진다.
이로써, 본 발명의 댐퍼조절기(1000)는; 자전거 주행중 외부충격이 가해 지면, 압축유체의 리바운드 댐퍼작용과 더블어 오일의 유체흐름 리바운드 댐퍼작용이 동시에 연출되어 상기 프런트 포크(700)의 외부충격이 신속하면서 완만하게 제거되는데 있어서, 상기 댐퍼조절수단의 조절레바를 회전하여 조절하게 되면, 압축유체 및 오일 유체흐름의 리바운드 댐퍼조절이 함께 이루어진다.
반면에, 상기 평면원판조절체(420)의 에어 발브구(421)에 의한 상기 피스톤(200)의 에어 유출발브(240)가 형성된 에어 유출로(241)를 차단하게 되면, 외부충격에 따라 상기 에어압력실(C1)의 압축유체 유출이 차단되게 되므로, 에어압력실(C1)에 충진된 압축유체는 에어압력실(C1) 내부에서 더 높은 압력으로 상승된 채, 상기 피스톤(200)의 하강 또는 상기 댐퍼실린더(100)의 상승 작동을 제한하게 되므로 압축 댐퍼작용 차단(락-아웃)상태가 됨과 아울러 상기 댐퍼조절기(1000)의 높낮이가 그 상태로 유지되게 된다.
또 한 상기 평면원판조절체(420)의 에어 발브구(421)에 의한 상기 에어 유출로(241)를 개방하게 되면, 상기 댐퍼실린더(100)의 에어압력실(C1)에 높은 압력으로 충진된 압축성 에어가 상기 에어 유출로(241)를 통하여 상기 에어챔버(C3)로 유출되어 상기 에어압력실(C1)의 압력은 낮아지게 되며, 이와 더블어 상기 시프트로드(300)로 작용되는 부하력(예컨데, 자전거 안장에 사람이 탑승할 경우)으로 상기 피스톤(200)은 에어압력실(C1) 하측으로 하강 작동됨과 아울러 본 발명의 댐퍼조절기(1000)의 높낮이가 낮게 조절된다.
반면에, 이렇게 댐퍼조절기(1000)의 높낮이가 낮아져 자전거 헤드튜브가 낮게 조절된 상태에서 상기 시프트로드(300)에 작용하는 외력(예컨데, 자전거 안장으로부터 벗어나거나, 자전거 안장으로부터 내릴 때)을 제거하게 되면, 상기 피스톤에 작용하는 외력이 감소되어 상기 에어압력실(C1)의 압축성 에어 팽창작용으로 상기 피스톤(200) 및 시프트로드(300)가 상승하게 되므로 댐퍼조절기의 높이가 설정된 높이로 높게 조절되어 자전거의 헤드튜브 높이가 높게 조절되는데, 이때 상기 에어챔버(C3)에 충진된 압축성 에어는 피스톤(200)의 에어 댐퍼유로(251)를 통하여 상술한 바와 같이 에어압력실(C1)로 복귀하게 된다.
이상에서와같이 본 발명의 바람직한 다양한 수단에 의한 일 실시 예를 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다.
또 한 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
10 : 스티어링 튜브 11 : 조절레바 샤프트
14 : 조절레바 15 : 연결레바
20 : 크라운 30 : 댐퍼조절레바
40 : 아치연결부재 50 : 댐퍼서스펜션 포크
51,61 서스펜션 외통 실린더 52,62 : 서스펜션 내통 실린더
53 : 압축 댐퍼수단 54 : 리바운드 댐퍼수단
100(101) : 서스펜션 실린더 110 : 헤드부재
120 : 커버링부재 124 : 섭동부재
200(201) : 피스톤 202 : 오일 안내로
203 : 수직유로 204 : 오일 유출로
205 : 오일 댐퍼유로 210 : 로드 체결부
123,220,212a,212b,212c,322 : 실링 230 : 댐퍼홀
240 : 에어 유출발브 241 : 에어 유출로
250 : 에어 댐퍼발브 251 : 에어 댐퍼유로
260 : 선택볼 261 : 선택홀
300 : 시프트로드 310 : 로드확장부
320 : 로드결합부 340 : 로드관통부
400 : 댐퍼조절수단 410 : 원통조절체
411 : 오일 오리피스 412 : 오일 유출구
415 : 오일 유출발브 420 : 평면원판조절체
421 : 에어 발브구 422 : 선택구
423 : 에어 오리피스 424 : 결합부
430 : 오일챔버부재 431 : 에어 출입구
440 : 댐퍼조작부 441 : 에어 주입로
450 : 프리 피스톤 460 : 에어 주입발브
500 : 헤드튜브 502 : 베어링장착부
510,520 : 베어링 512,522 : 아웃 레이스
513,523 : 인레이스 530 : 클램프링
540 : 스페이셔링 541 : 실링
600 : 스템부재 600 : 프론트 포크
14 : 조절레바 15 : 연결레바
20 : 크라운 30 : 댐퍼조절레바
40 : 아치연결부재 50 : 댐퍼서스펜션 포크
51,61 서스펜션 외통 실린더 52,62 : 서스펜션 내통 실린더
53 : 압축 댐퍼수단 54 : 리바운드 댐퍼수단
100(101) : 서스펜션 실린더 110 : 헤드부재
120 : 커버링부재 124 : 섭동부재
200(201) : 피스톤 202 : 오일 안내로
203 : 수직유로 204 : 오일 유출로
205 : 오일 댐퍼유로 210 : 로드 체결부
123,220,212a,212b,212c,322 : 실링 230 : 댐퍼홀
240 : 에어 유출발브 241 : 에어 유출로
250 : 에어 댐퍼발브 251 : 에어 댐퍼유로
260 : 선택볼 261 : 선택홀
300 : 시프트로드 310 : 로드확장부
320 : 로드결합부 340 : 로드관통부
400 : 댐퍼조절수단 410 : 원통조절체
411 : 오일 오리피스 412 : 오일 유출구
415 : 오일 유출발브 420 : 평면원판조절체
421 : 에어 발브구 422 : 선택구
423 : 에어 오리피스 424 : 결합부
430 : 오일챔버부재 431 : 에어 출입구
440 : 댐퍼조작부 441 : 에어 주입로
450 : 프리 피스톤 460 : 에어 주입발브
500 : 헤드튜브 502 : 베어링장착부
510,520 : 베어링 512,522 : 아웃 레이스
513,523 : 인레이스 530 : 클램프링
540 : 스페이셔링 541 : 실링
600 : 스템부재 600 : 프론트 포크
Claims (13)
- 자전거 헤드튜브 내부 상측으로 베어링장착부가 형성되어 상부베어링 및 하부베어링이 장착되는 것과; 상기 하부베어링 하측의 헤드튜브 내부에는, 댐퍼조절이 가능한 댐퍼조절기의 댐퍼실린더 및 상기 댐퍼실린더 내ㆍ외부로 왕복 출입되는 시프트로드가 배치된채, 상기 시프트로드 상측으로 로드결합부가 구성되어 상기 시프트로드의 로드결합부가 상기 베어링을 관통하여 상기 헤드튜브 상단으로 돌출되는 것과; 상기 시프트로드의 로드결합부 하측에는; 로드확장부가 구성되어 상기 로드확장부가 상기 하부베어링에 밀착되게 배치된 채, 상기 로드결합부에 스페이스링을 포함하는 클램프링이 체결되어 상기 시프트로드가 상기 상ㆍ하베어링 및 클램프링에 의하여 상기 헤드튜브 내에서 회동되게 결합되는 것과; 상기 댐퍼조절기의 댐퍼실린더는; 상기 시프트로드와 함께 회전이 연동되게 결합된 채, 상기 헤드튜브의 내ㆍ외부로 왕복 작동되며, 상기 댐퍼조절기의 댐퍼실린더 하부에는; 자전거 전륜 휠을 지지하는 프런트 포크가 고정되게 결합되는 특징으로 상기 댐퍼실린더가 상기 헤드튜브 내ㆍ외부로 왕복 작동됨과 아울러 댐퍼작용이 연출되는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 댐퍼조절기는; 댐퍼실린더 내측에 댐퍼조절수단 및 상기 시프트로드가 결합되는 피스톤이 삽입됨과 아울러 상기 댐퍼실린더 입측에 커버링부재가 체결되어 상기 댐퍼실린더 내측에 에어압력실과 오일댐퍼실이 구획되는 것과; 또한 상기 시프트로드의 내측에는 에어챔버가 형성된 채, 상기 시프트로드의 로드결합부 하부 내측으로 상기 에어챔버의 내부 단면적이 확장됨과 아울러 상기 하부 베어링이 지지되는 로드확장부가 구성되고, 또 상기 피스톤에 결합되는 댐퍼조절수단에 오일챔버를 갖는 오일챔버부재가 입설됨과 아울러 상기 오일챔버부재 상측으로 댐퍼조작부가 구성되어 상기 로드결합부 상측으로 관통된 채, 상기 댐퍼조절수단의 댐퍼조작부를 회전하게 되면, 상기 오일댐퍼실의 오일 댐퍼작용과 상기 에어압력실의 에어유체 댐퍼작용이 함께 연출되는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크. - 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 댐퍼실린더 입측부에는 상기 시프트로드의 외주가 밀착되게 슬라이딩되는 관통구가 형성된 커버링부재가 고정되게 결합되는데 있어서, 상기 커버링부재 관통구의 중심은 상기 댐퍼실린더의 내경 중심으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심지게 형성되는 것과; 또한 상기 댐퍼실린더에 삽입되는 피스톤에 있어서, 상기 피스톤에 상기 피스톤의 중심으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심지게 형성되는 피스톤 로드체결부가 구성됨과 아울러 상기 피스톤의 로드체결부에 상기 시프트로드가 고정되게 결합되어 상기 시프트로드가 상기 피스톤 중심으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심된 채, 상기 댐퍼실린더의 커버링부재 내ㆍ외부로 왕복 작동되는 특징으로 상기 피스톤을 포함하는 시프트로드가 상기 댐퍼실린더로부터 회전이 방지되는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크. - 제4항에 있어서,
상기 피스톤의 로드체결부 하측으로 상기 로드체결부의 편심지는 센터링을 안내하는 피스톤 센터링부가 구성됨과 아울러 상기 시프트로드 하측의 내부로 상기 피스톤 로드체결부에 체결되는 시프트로드 체결부가 형성된 채, 상기 시프트로드 체결부 하측 내부에 상기 피스톤 센터링부에 밀착되게 결 합되는 시프트로드 센터링부가 형성되는 특징으로 상기 시프트로드가 상기 피스톤 중심으로부터 소정의 간격(D1)으로 편심지게 입설되는 특징을 갖는 자전거 프론트 서스펜션 포크. - 제3항에 있어서,
상기 댐퍼조절기의 피스톤은; 상기 피스톤 상측의 외주에 피스톤의 중심으로부터 소정의 간격으로 편심되는 로드체결부가 형성되는 것과; 상기 피스톤의 외주에 제공되는 실링 상측으로 오일안내로가 원주상으로 형성됨과 아울러 상기 로드체결부 외곽의 피스톤 상면과 상호 연통되는 수직유로가 형성되는 것과; 상기 로드체결부 중심의 피스톤 상면에서 하측으로 상기 댐퍼조절수단이 삽입되는 댐퍼홀이 형성됨과 아울러 상기 댐퍼홀 내벽면으로 상기 수직유로와 연통되는 오일 유출로 및 오일 댐퍼구가 형성되는 것과; 또 상기 댐퍼홀 중심 외곽부의 피스톤 상면과 하면이 제한적으로 연통되는 에어 유출발브를 포함하는 에어 유출로 및 에어 댐퍼발브를 포함하는 에어 댐퍼유로가 형성됨과 아울러 상기 피스톤 상면에 상기 댐퍼조절수단의 회동영역을 선택하는 선택홀이 형성된 채, 스프링 및 선택볼이 제공되는 것과; 또 한 피스톤의 상기 댐퍼홀에는; 오일 댐퍼조절을 연출하는 원통조절체가 삽입됨과 아울러 상기 원통조절체 상측에 상기 피스톤 상면에 배치되어 에어 댐퍼조절을 연출하는 평면원판조절체가 구성된 채, 상기 평면원판조절체 상측으로 상기 오일챔버가 형성된 에어챔버부재가 입설되는 특징으로 오일 댐퍼작용 및 에어유체의 댐퍼작용이 함께 연출되는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크. - 제 3항에 있어서,
상기 댐퍼조절기의 시프트로드는; 내부에 파이프 형상의 에어챔버가 형성된 채, 상기 시프트로드의 로드결합부 하측으로 상기 베어링을 관통하는 로드관통부가 구성되고, 또 상기 로드관통부 하측에는 상기 하부 베어링이 지지됨과 아울러 내부면적이 확장된 로드확장부가 구성된 채, 상기 로드확장부에서 하측으로 상기 피스톤에 입설되는 시프트로드 몸체가 구성되어 상기 시프트로드에 형성되는 에어챔버의 체적이 상기 댐퍼실린더 내측에 형성되는 에어압력실의 체적보다 크게 형성되는 것과; 또 상기 시프트로드의 로드결합부에 관통구가 천공 형성되어 상기 댐퍼조절수단의 댐퍼조작부가 상기 관통구 상단으로 돌출되는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크. - 제6항에 있어서,
상기 댐퍼조절기의 댐퍼조절수단은; 상기 피스톤의 댐퍼홀에 삽입되어 오일유체의 댐퍼작용을 조절하는 원통조절체 및 상기 피스톤의 상면에 배치되어 에어 댐퍼작용을 조절하는 평면원판조절체가 구성됨과 아울러 상기 평면원판조절체 상면으로 오일챔버가 형성된 오일챔버부재가 고정되게 결합되어 상기 댐퍼조절수단이 구성되는데 있어서,
상기 원통조절체는; 파이프 형상으로 구성되어 상기 원통조절체의 외주면에 크고 작은 다 수 개의 오일 오리피스가 형성됨과 아울러 상기 원통조절체 하측에는 오일 유출발브가 제공되는 것과; 또한 상기 평면원판조절체는; 일정 원호선상에 회동영역을 선택하는 다 수개의 선택구가 형성됨과 아울러 상기 피스톤의 에어 유출로를 개폐하는 다 수개의 에어 발브구 및 상기 피스톤의 에어 댐퍼유로에 선택되어 에어 댐퍼유로를 제한하는 다 수개의 에어 오리피스가 천공 형성되는 것과; 또 상기 오일챔버부재에는 내측에 프리 피스톤이 삽입된 채, 상기 프리 피스톤 상측의 오일챔버에 에어 출입구가 형성됨과 아울러 상기 오일챔버부재 상측으로 댐퍼조작부가 구성되는 특징으로 상기 댐퍼조절기의 오일 댐퍼작용 및 에어 댐퍼작용이 함께 이루어지는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크. - 제6항에 있어서,
상기 피스톤 상면으로 형성되는 에어 유출로 및 상기 에어 댐퍼유로 상측으로 실링이 제공된 채, 상기 피스톤 상면으로 상기 댐퍼조절수단의 평면원판조절체가 밀착 슬라이딩되게 배치되어 에어누설이 방지되며, 또한 상기 댐퍼홀 상면으로 실링이 배치되어 상기 댐퍼홀에서 상기 에어챔버로 오일누설이 방지되는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크. - 제8항에 있어서,
상기 댐퍼조절수단은; 상기 원통조절체의 외주면 원주방향으로 상기 오일 오리피스들이 소정의 각도로 이격게 형성되며, 또 상기 평면원판조절체의 일정 원호선상에는 상기 오일 오리피스의 일정 간격을 선택하는 다 수개의 선택구들이 소정의 간격으로 이격되게 형성됨과 아울러 상기 선택구 양측의 일정 원호선상에 상기 피스톤의 에어 유출로를 개폐하는 에어 발브구 및 상기 피스톤의 에어 댐퍼유로를 조절하는 에어 오리피스가 소정의 간격으로 이격되게 형성되는데 있어서, 상기 댐퍼조절수단의 첫 번째 제1선택구가 상기 피스톤 상면의 선택홀에 선택된 상태에서, 상기 피스톤의 오일 댐퍼유로에 선택되는 상기 원통조절체의 외주면에 오일 제1오리피스가 형성되고, 또한 상기 평면원판조절체에는; 상기 피스톤에 형성되는 에어 댐퍼유로에 선택되는 에어 제1오리피스 및 상기 피스톤에 형성되는 에어 유출로에 선택되는 에어 제1발브구가 형성되는 특징으로 상기 오일 댐퍼작용이 연출됨과 아울러 상기 에어압력실에서 에어챔버로 에어흐름이 원활하게 유출되는 반면에, 상기 에어챔버에서 에어압력실로 복귀되는 에어흐름은 제한적인 에어 댐퍼작용이 이루어지는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크. - 제10항에 있어서,
상기 댐퍼조절수단의 마지막 제3선택구가 상기 피스톤 상면의 선택홀에 선택된 상태에서, 상기 피스톤의 오일 댐퍼유로에 선택되는 상기 원통조절체의 외주면에 오일 제3오리피스가 형성되는 것과; 또한 상기 평면원판조절체에는; 상기 에어 댐퍼유로에 선택되는 에어 제3오리피스가 형성되는 반면에, 상기 에어 유출로에 선택되는 에어 제3발브구가 생략되는 특징으로 상기 오일 댐퍼작용이 크게 제한됨과 상기 에어압력실에서 에어챔버로 에어흐름이 차단되는 반면에, 상기 에어챔버에서 에어압력실로 에어가 복귀되는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크. - 제1항에 있어서,
상기 댐퍼조절기의 댐퍼실린더 하측 외주면으로 직경이 작은 외주결합부가 구성되어 상기 프런트 포크가 상기 외주결합부를 감싸듯 밀착되게 배치되며, 또한 상기 댐퍼실린더 하단 내측으로 내부결합부가 형성되어 댐퍼실린더의 헤드부재가 상기 댐퍼실린더에 고정되게 결합됨과 아울러 상기 댐퍼실린더의 헤드부재 외주에 확장되는 헤드부재 확장부가 구성되는 특징으로 상기 프런트 포크가 상기 댐퍼실린더 하단에 고정되게 결합되는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크. - 제4항에 있어서,
상기 댐퍼실린더의 커버링부재에는; 상기 커버링부재 외주면에 상기 헤드튜브 내측에 밀착되게 슬라이딩되는 섭동부재가 고정되게 결합되는데 있어서, 상기 섭동부재의 외주 직경부는 상기 댐퍼실린더의 내경부 중심과 동일 중심으로 구성되는 특징으로 상기 커버링부재의 섭동부재가 상기 헤드튜브의 내측에 밀착 슬라이딩되는 특징을 갖는 자전거 프런트 서스펜션 포크.
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