KR101926338B1 - 자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물과 이를 포함하는 자전거프레임 - Google Patents

자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물과 이를 포함하는 자전거프레임 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라스틱 수지를 사출성형함으로써 제작되는 자전거프레임의 결합력을 보강하기 위한 인서트 구조물과, 이를 포함하여 사출성형된 자전거프레임에 관한 것이다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.
즉, 자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물과 이를 포함한 자전거 프레임을 제시함으로써 사출성형에 의해 자전거 프레임의 형태를 다양하게 구성하면서도 결합 강도가 높고 가벼운 플라스틱 자전거 플레임을 제작할 수 있게 된다.

Description

자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물과 이를 포함하는 자전거프레임 {omitted}
본 발명은 플라스틱 수지를 사출성형 함으로써 제작되는 자전거프레임의 결합력을 보강하기 위한 인서트 구조물과, 이를 포함하여 사출성형된 자전거프레임에 관한 것이다.
통상적인 자전거 프레임은 알루미늄을 이용한 용접 가공으로 제작되는데, 최근 사출성형에 의한 플라스틱 자전거 프레임이 대두되면서 자전거의 형상 자유도가 매우 높아지게 되었다.
그러나 플라스틱 특성상 알루미늄 등 금속 프레임보다 강도가 떨어지며 특히 프레임을 구성하는 각 튜브의 연결부위가 하중이나 충격에 취약하여 내구성이 매우 떨어지는 단점이 있다.
등록특허 제10-1556382호 (2015.09.22.)
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.
즉, 사출성형에 의해 자전거 프레임의 형태를 다양하게 구성하면서도 결합 강도가 높고 가벼운 플라스틱 자전거 플레임을 제작 가능케 하는 자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물과 이를 포함한 자전거 프레임을 제시하고자 한다.
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여,
내부가 관통된 원기둥 형상으로서 포스트 또는 페달축이 관통하는 링크프레임(100); 일정 두께(T)를 갖는 납작한 판 형상의 부재로서 링크프레임(100)의 외면에서 링크프레임(100)의 원중심(C)을 지나는 직선방향(A)으로 길게 연장되는 튜브프레임(200);을 포함하고, 상기 튜브프레임(200)은 튜브프레임(200)의 상하면을 관통하는 구멍인 수지결합공(210), 튜브프레임(200)의 테두리 또는 일측 면(상면 또는 하면)에서 튜브프레임(200)의 면에 수직인 방향으로 돌출되며 튜브프레임(200)의 길이방향으로 길게 이어지는 휨방지부(220), 튜브프레임(200)의 길이 방향(A)과 수직이며 튜브프레임(200)의 면과 평행한 방향으로 튜브프레임(200)의 테두리에서 돌출되거나 튜브프레임(200)의 일측 면에서 튜브프레임(200)의 면에 수직인 방향으로 돌출된 슬립방지부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 링크프레임(100)은 링크프레임(100)의 외면에 원기둥 길이 방향으로 길게 형성되는 세로돌기(111)로 구성된 회전방지부(110), 링크프레임(100)의 외면에 원기둥 외경을 둘러 형성되는 가로돌기(121)로 구성된 슬립방지부(120)를 포함하고, 상기 가로돌기(121)는 다수의 요홈(121a)이 일정 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하며,
상기 휨방지부(220)는 튜브프레임(200)의 긴 변에 돌출되는 제1,2플랜지(221,222), 튜브프레임(200)의 양면 중앙에 돌출되는 중앙리브(223)를 포함하고, 상기 슬립방지부(230)는 튜브프레임(200)의 면에서 삼각뿔 형상으로 돌출된 편향스토퍼(231), 튜브프레임(200)의 짧은 변 중 링크프레임(100)과 결합되지 않은 변에서 튜브프레임(200)의 면에 수직인 방향으로 돌출된 단부플랜지(232), 튜브프레임(200)의 긴 변에서 튜브프레임(200)의 면과 평행한 방향으로 돌출된 톱니형상의 요철부(233)를 포함하며, 상기 편향스토퍼(231)를 형성하는 삼각뿔의 꼭지점 중 돌출된 꼭지점은 삼각뿔의 중심보다 튜브프레임(200)을 향해 치우치고, 나머지 중 하나의 꼭지점만 튜브프레임(200)의 반대방향을 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물, 또는
상기의 인서트구조물과, 전륜(613)에 결합되는 포크(612)와 핸들포스트(611)를 결합시키는 헤드튜브(610), 페달(672)과 페달축(671)이 결합되는 비비쉘(670), 헤드튜브(610)와 비비쉘(670)을 연결하는 다운튜브(640), 안장(632)에 결합되는 시트포스트(631)가 결합되어 비비쉘(670)과 연결하는 시트튜브(630), 헤드튜브(610)와 시트튜브(630)를 연결하는 탑튜브(620), 후륜(661)이 결합되어 비비쉘(670)과 연결하는 체인스테이(660), 체인스테이(660)와 시트튜브(630)를 연결하는 시트스테이(650)를 포함하는 자전거프레임에 있어서, 헤드튜브(610)에 삽입되는 인서트구조물(10a); 비비쉘(670)에 삽입되는 인서트구조물(10b); 시트튜브(630)에 삽입되는 인서트구조물(10c);을 더 포함하며, 상기 헤드튜브(610)에 삽입되는 인서트구조물(10a)은 링크프레임에 두 개의 튜브프레임이 나란히 결합되되, 제1튜브프레임은 시트튜브(630)를 향하고, 제2튜브프레임은 비비쉘(670)을 향하도록 결합되며, 상기 비비쉘(670)에 삽입되는 인서트구조물(10b)은 링크프레임에 세 개의 튜브프레임이 결합되되, 제1튜브프레임은 헤드튜브(610)를 향하고, 제2튜브프레임은 시트튜브(630)를 향하며, 제3튜브프레임은 체인스테이(660)를 향하도록 결합되며, 상기 시트튜브(630)에 삽입되는 인서트구조물(10c)은 링크프레임에 하나의 튜브프레임이 탑튜브(620)의 방향으로 결합되되, 튜브프레임(200)의 편향스토퍼(231)는 이웃한 두 편향스토퍼(231)의 방향이 반대가 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물을 포함하는 자전거프레임을 제시한다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.
즉, 자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물과 이를 포함한 자전거 프레임을 제시함으로써 사출성형에 의해 자전거 프레임의 형태를 다양하게 구성하면서도 결합 강도가 높고 가벼운 플라스틱 자전거 플레임을 제작할 수 있게 된다.
도 1은 헤드튜브에 삽입되는 인서트구조물에 대한 평면도(a), 인서트구조물에 수지가 결합된 상태의 평면도(b), 이웃한 두 가로돌기에서 요홈의 배열을 나타낸 평면도(c), 인서트구조물에 대한 측면도(d)를 나타낸 도면.
도 2는 링크프레임을 제작하는 과정을 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 튜브프레임 단면(A-A)을 나타낸 도면.
도 4는 비비쉘에 삽입되는 인서트구조물에 대한 측면도(a), 평면도(b), 정면도(c).
도 5는 시트튜브에 삽입되는 인서트구조물에 대한 측면도.
도 6은 본 발명의 인서트구조물을 포함하는 자전거프레임에 대한 도면과 이에 가해지는 힘의 상관관계를 나타낸 도면.
도 7은 일반적인 자전거 프레임의 구조를 나타낸 도면.
이하 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 특허청구범위 기재에 의하여 파악되어야 한다. 또한 본 발명의 요지를 모호하게 하는 공지기술의 설명은 생략한다.
본 발명의 설명 중 "상", "하" 등의 방향 한정은 이해를 돕기 위해 도 1(d)의 형태를 기준으로 지시하는 것일 뿐, 기준선(또는 도면)을 달리하면 방향도 달리 지시될 것임을 밝혀둔다.
도 6은 본 발명의 인서트구조물을 포함하는 자전거프레임에 대한 도면과 이에 가해지는 힘의 상관관계를 나타낸 도면,
도 1은 도 6의 A 부분을 확대한 것으로서, 헤드튜브에 삽입되는 인서트구조물에 대한 평면도(a), 인서트구조물에 수지가 결합된 상태의 평면도(b), 이웃한 두 가로돌기에서 요홈의 배열을 나타낸 평면도(c), 인서트구조물에 대한 측면도(d)를 나타낸 도면,
도 2는 링크프레임을 제작하는 과정을 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 튜브프레임 단면(A-A)을 나타낸 도면,
도 4는 도 6의 B 부분을 확대한 것으로서, 비비쉘에 삽입되는 인서트구조물에 대한 측면도(a), 평면도(b), 정면도(c),
도 5는 도 6의 C 부분을 확대한 것으로서, 시트튜브에 삽입되는 인서트구조물에 대한 측면도,
도 7은 일반적인 자전거 프레임의 구조를 나타낸 도면에 해당된다.
본 발명의 자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물(10)은 도 1과 같이 링크프레임(100)과 튜브프레임(200)으로 구성된다. 이는 수지로 구성되는 자전거 프레임을 사출 성형할 때 몰드 내에 삽입되어 수지와 함께 자전거의 뼈대를 형성하여 자전거 프레임의 결합력을 보강하기 위한 것으로서, 자전거의 무게를 가볍게 하면서도 강도를 높이기 위하여 알루미늄 60, 70 계열의 재질을 사용함이 바람직하고, 다이캐스팅 주조공법으로 제조할 수 있다.
한편, 인서트구조물(10)이 삽입되는 위치에 따라 도 1, 4, 5와 같이 달리 구성될 수 있으며 도면에서는 각 실시예를 구분하기 위해 도면 부호를 10a, 10b, 10c로 기재하였다, 먼저 각 실시예의 공통되는 구성을 이하 설명한다.
링크프레임(100)은 포스트 또는 페달축이 관통하도록 내부가 관통된 원기둥 형상으로 구성되며, 회전방지부(110)와 슬립방지부(120)가 형성된다.
회전방지부(110)는 링크프레임(100)의 외면에 원기둥 길이 방향으로 길게 형성되는 세로돌기(111)로 구성되며, 세로돌기(111) 다수개가 링크프레임(100)의 외면 전체에 일정 간격으로 형성될 수 있다. 이는 자전거 프레임에 충격이 가해지거나 하중에 의해 수지(400)가 밀리고 박리되는 것을 방지하여 튜브의 강성을 유지시켜주는 역할을 한다. 특히 링크프레임(100)을 축으로 하는 회전방향에 대한 수지와의 결합력을 높이게 된다.
바람직하게는, 도시한 바와 같이 8개의 세로돌기(111)가 일정 간격으로 링크프레임(100)의 외면에 형성될 때, 단면이 삼각형인 삼각세로돌기(111a)와 단면이 사각형인 사각세로돌기(111b)가 교대로 배치시킨다. 이는 링크프레임(100)을 다이캐스팅 공법에 의해 제작할 때 금형(mold) 탈거를 용이하게 하기 위한 구조이다. 즉, 도 2와 같이 링크프레임(100)를 몰드(M1,M2)에서 형성시킨 뒤 몰드(M1,M2)를 탈거할 때, 삼각세로돌기(111a)가 사각형으로 되어 있을 경우 몰드가 걸려 제대로 탈거되지 않기 때문이다.
슬립방지부(120)는 링크프레임(100)의 외면에 원기둥 외경을 둘러 형성되는 가로돌기(121)로 구성되며, 가로돌기(121)에 다수의 요홈(121a)이 일정 간격으로 형성될 수 있다. 이는 자전거 프레임에 상하 방향으로 하중이나 충격이 가해질 때 수지가 박리되는 것을 방지하는 역할을 하는데, 요홈(121a)이 없는 링(ring) 형태의 가로돌기(121)로 형성되는 것 보다 요홈(121a)이 일정하게 나열되어 톱니와 같이 형성되는 것이 수지의 균열을 방지하여 강성을 높임과 동시에 회전에 의해 가해지는 힘을 분산하고 박리를 방지하는 측면에서 바람직한 구조이다.
특히, 도시한 바와 같이 세로돌기가 링크프레임(100)의 중부에 형성되고 가로돌기가 링크프레임(100)의 상부 및 하부에 형성되되, 소정 간격을 둔 두 개의 가로돌기가 상부와 하부에 각각에 형성되는 구조가 가장 바람직하다. 즉, 링크프레임(100)의 상부에 두 개의 가로돌기(121,122)가 소정 간격을 두어 형성되고, 링크프레임(100)의 하부에도 역시 두 개의 가로돌기(121',122')가 소정 간격을 두어 형성되는 것이다.
이 때, 인접한 두 가로돌기(121과 122, 121'과 122')의 요홈이 교차되도록 배치하게 되면(도 1(c) 참고) 자전거 프레임에 가해지는 하중이나 충격에 의한 힘을 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있고 수지의 균열도 방지할 수 있게 된다.
튜브프레임(200)은 납작하고 긴 사각판 형상으로서 링크프레임(100)의 외면에서 링크프레임(100)의 원중심(C)을 지나는 직선방향(A)으로 길게 연장형성되는데, 도 1을 참고하면 짧은 변(L1)은 링크프레임(100)의 길이 방향을 향하고 긴 변(L2)은 포스트 또는 페달축에서 튜브가 결합되는 방향으로 향한 채 짧은 변(L1)이 링크프레임(100)에 결합되며, 수지결합공(210), 휨방지부(220), 슬립방지부(230)로 구성된다. 튜브를 형성하는 수지(400)의 내부에서 튜브프레임(200)이 뼈대 역할을 하게 된다.
수지결합공(210)은 납작하고 긴 사각판인 튜브프레임(200)의 상하면을 관통하는 구멍으로 형성된 것인데, 자전거 프레임 사출성형시 수지가 수지결합공(210)을 관통하여 튜브프레임(200)의 양면을 감싸는 수지 간의 결합력을 보강함으로써 수지가 튜브프레임(200)으로부터 박리되는 것을 방지하게 된다. 이러한 수지결합공(210)은 튜브프레임(200)의 면 전체에 다수 형성될 수 있다.
휨방지부(220)는 튜브프레임(200)의 가장자리인 테두리와 상하면에서 튜브프레임(200)의 면에 수직인 방향으로 돌출되며 튜브프레임(200)의 길이 방향으로 길게 이어지는 부분으로서, 도시한 바와 같이 튜브프레임(200)의 긴 변에 돌출되는 제1,2플랜지(221,222)와 튜브프레임(200)의 양면 중앙에 돌출되는 중앙리브(223)로 구성된다.
즉, 제1플랜지(221)는 튜브프레임(200)의 한쪽 긴 변을 따라 튜브프레임(200)의 두께보다 두껍게 돌출되고, 제2플랜지(222)는 튜브프레임(200)의 다른쪽 긴 변을 따라 튜브프레임(200)의 두께보다 두껍게 돌출되며, 중앙리브(223)는 제1플랜지(221)와 제2플랜지(222)의 사이에서 튜브프레임(200)의 양면 중앙이 튜브프레임(200)의 두께보다 두껍게 돌출된 것이다. 이는 얇은 튜브프레임(200)의 두께를 보강하여 튜브프레임(200)이 휘는 것을 방지하는 역할을 한다.
슬립방지부(230)는 튜브프레임(200)의 길이 방향과 수직인 방향으로 튜브프레임(200)의 테두리에서 돌출되거나 튜브프레임(200)의 일측 면에서 튜브프레임(200)의 면에 수직인 방향으로 돌출된 부분으로서, 편향스토퍼(231), 단부플랜지(232), 요철부(233)로 구성된다. 이는 튜브프레임(200)에 결합되는 수지가 외부 충격이나 하중에 의해 밀려 튜브프레임(200)에서 박리되는 것을 막고 힘을 분산시키는 역할을 한다.
편향스토퍼(231)는 튜브프레임(200)의 면에서 삼각뿔 형상으로 돌출된 것으로서, 바람직하게는 편향스토퍼(231)를 형성하는 삼각뿔의 꼭지점 중 돌출된 꼭지점은 삼각뿔의 중심보다 튜브프레임(200)을 향해 치우치고, 나머지 중 하나의 꼭지점만 튜브프레임(200)의 반대방향을 향하도록 형성된다. 도 1(a)에 인서트구조물(10)에 대한 평면도와, 튜브프레임(200)에 형성되는 편향스토퍼(231)와 수지결합공(210)의 측면도를 별도로 도시하였는데, 이를 참고하면 편향스토퍼(231)의 평면도는 직각삼각형에 가까우며, 직각부분은 링크프레임(100)을 향해있고, 편향스토퍼(231)의 측면도는 한 변이 링크프레임(100)을 향하고 한 꼭지점이 반대로 향하도록 놓인 삼각형을 이루게 된다. 이는 포스트나 페달에서 가해지는 힘이 튜브 방향으로 전달될 때 수지가 튜브프레임(200)에서 밀리는 것을 방지하기 위함이다. 따라서 튜브프레임(200)을 감싸는 수지가 주로 밀리는 방향에 맞서 편향스토퍼(231)의 돌출된 꼭지점이 기울어짐으로써 스토퍼역할을 하게 되는 것이다.
헤드튜브(610)는 자전거 충돌 등으로 전방에서 후방으로 밀리는 충격을 많이 받는데 이 때 핸들포스트(611)가 전방으로 힘(Fa)을 가하게 되므로 핸들포스트(611)에 비해 헤드튜브(610)가 상대적으로 뒤로 더 밀리는 힘을 받는다. 따라서 헤드튜브(610)에 삽입되는 인서트구조물(10a)의 튜브프레임을 감싸는 수지(다운튜브(640)를 형성하는 수지)가 상대적으로 뒤(Fa' 방향)로 밀리게 되므로 편향스토퍼(231)의 돌출된 꼭지점은 전방인 링크프레임을 향하고, 나머지 중 하나의 꼭지점은 후방을 향하도록 형성되는 것이다.
비비쉘(670)은 사용자가 페달을 밟을 때 페달축(671)이 아래로 힘(Fb)을 받으면서 상대적으로 이를 감싸는 수지는 위쪽으로 밀리게 되는데, 구체적으로는 다운튜브(640)를 구성하는 수지는 도 6에서 Fb' 방향, 시트튜브(630)를 구성하는 수지는 Fb'' 방향, 체인스테이(660)를 구성하는 수지는 Fb''' 방향으로 밀리는 것이다. 따라서 비비쉘(670)에 삽입되는 인서트구조물(10b)의 튜브프레임을 감싸는 수지가 위쪽으로 밀리는 힘을 더 받게 되므로 편향스토퍼(231)의 돌출된 꼭지점은 아래에 위치한 링크프레임을 향하고, 나머지 중 하나의 꼭지점은 비비쉘(670)에 연결된 체인스테이(660), 시트튜브(630) 및 다운튜브(640)을 향하도록 형성된다.
시트튜브(630)에 삽입되는 인서트구조물(10c)은 시트포스트(631)와 결합되는데, 시트튜브(630)가 후방으로 기울어진 구조 특성상 시트포스트(631)의 하중에 의해 튜브프레임(200)이 뒤로 당겨지듯 후방으로 힘(Fc)이 가해짐에 따라 탑튜브(620)를 구성하는 수지는 상대적으로 앞(Fc' 방향)으로 밀리게 되는데, 이와 동시에 헤드튜브(610)에서 전달되는 전방으로부터(Fa'' 방향)의 충격 또한 받게 되므로 예외적으로 편향스토퍼(231)의 방향이 도 5와 같이 번갈아가며 형성됨이 바람직하다.
단부플랜지(232)는 튜브프레임(200)의 짧은 변 중 링크프레임(100)과 결합되지 않은 변에서 튜브프레임(200)의 면에 수직인 방향으로 돌출된 플랜지로서, 튜브프레임(200)을 감싸는 수지가 튜브프레임(200)의 길이방향으로 미끄러지는 것을 잡아주는 역할을 한다.
요철부(233)는 튜브프레임(200)의 긴 변에서 튜브프레임(200)의 면과 평행한 방향으로 톱니형상으로 돌출된 부분으로서, 튜브프레임(200)의 두 긴 변에 각각 형성된다. 마찬가지로 튜브프레임(200)을 감싸는 수지가 튜브프레임(200)의 길이방향으로 미끄러지는 것을 잡아주는 역할을 하는데, 상기 요철부(233)에서 돌출부의 단부 길이가 더 길게 형성되어 측부가 경사지게 되면 돌출부 사이로 충진된 수지를 꽉 잡아주는 역할을 하여 튜브프레임(200)과 수지 간의 결합력을 높일 수 있다.
한편, 수지결합공(210)과 편향스토퍼(231)의 위치관계는 중앙리브(223)에 의해 나뉘는 휨방지부(220)의 각 면에 수지결합공(210)과 편향스토퍼(231)가 일정 간격을 두고 교대로 다수 형성되는 것이 바람직하다. 편향스토퍼(231)을 이웃하여 배치하면 해당 부분의 수지가 얇게 충진되어 수지 강성이 떨어지고 쉽게 파열될 수 있으며, 수지결합공(210)을 이웃하여 배치하면 해당 부분의 튜브프레임 강성이 떨어져 쉽게 휠 수 있다. 즉, 수지의 강성과 결합력을 강화시키는 수지결합공(210)과 튜브프레임(200)의 강성을 강화시키는 편향스토퍼(231)는 상호 보완 작용을 하게 되므로, 각 편향스토퍼(231)간의 간격과 각 수지결합공(210) 간의 간격을 최대한 이격시키면서 편향스토퍼(231)와 수지결합공(210)끼리는 이웃하게 배치하는 것이다. 이를 위해서는 도시한 바와 같이 중앙리브(223)에 의해 나뉘는 휨방지부(220)의 각 면에 수지결합공(210)과 편향스토퍼(231)가 일정 간격을 두고 교대로 다수 형성됨과 동시에, 두 면의 수지결합공(210)과 편향스토퍼(231)의 위치는 서로 교차되도록 배치하는 것이 바람직하다.
상술한 인서트구조물(10)이 삽입되는 자전거프레임(600)은 도 7과 같이 전륜(613)에 결합되는 포크(612)와 핸들포스트(611)를 결합시키는 헤드튜브(610), 페달(672)과 페달축(671)이 결합되는 비비쉘(670), 헤드튜브(610)와 비비쉘(670)을 연결하는 다운튜브(640), 안장(632)에 결합되는 시트포스트(631)가 결합되어 비비쉘(670)과 연결하는 시트튜브(630), 헤드튜브(610)와 시트튜브(630)를 연결하는 탑튜브(620), 후륜(661)이 결합되어 비비쉘(670)과 연결하는 체인스테이(660), 체인스테이(660)와 시트튜브(630)를 연결하는 시트스테이(650)로 구성된다.
도 6을 참고하여 상기 인서트구조물(10)을 헤드튜브(610), 비비쉘(670) 및 시트튜브(630)에 적용하게 되면 각각 다음과 같은 구조를 갖는다.
먼저, 헤드튜브(610)에 삽입되는 인서트구조물(10a)은 도 1 및 도 6과 같이 링크프레임(100)에 두 개의 튜브프레임(200-1,200-2)이 나란히 결합된다. 제1튜브프레임(200-1)은 시트튜브(630)를 향하고, 제2튜브프레임(200-2)은 비비쉘(670)을 향하는 것이다. 링크프레임(100)에는 핸들포스트(611,미도시)와 포크(612,미도시)가 결합된다.
비비쉘(670)에 삽입되는 인서트구조물(10b)은 도 4 및 도 6과 같이 링크프레임(100)에 세 개의 튜브프레임(200-1,200-2,200-3)이 결합되는데, 제1튜브프레임(200-1)은 헤드튜브(610)을 향하고, 제2튜브프레임(200-2)은 시트튜브(630)를 향하며, 제3튜브프레임(200-3)은 체인스테이(660)를 향하는 상태로 결합된다. 링크프레임(100)에는 페달축(671,미도시)이 결합되므로 원기둥이 가로로 놓임은 당연할 것이다. 한편, 비비쉘(670)은 다운튜브(640), 시트튜브(630) 및 체인스테이(660)에 의해 전방으로 결합되는 특성상, 링크프레임(100)의 주위로 수지가 회전될 가능성은 적으므로 링크프레임(100)에 회전방지부(110)는 필수 구성요소로 하지 않아도 된다.
시트튜브(630)에 삽입되는 인서트구조물(10c)은 도 5 및 도 6과 같이 링크프레임(100)에 하나의 튜브프레임(200)이 탑튜브(620)의 방향으로 결합된다. 링크프레임(100)에는 시트포스트(631)가 결합되며, 튜브프레임(200)의 편향스토퍼(231)는 앞서 언급했듯 예외적으로 방향이 번갈아가며 배치된다. 즉, 이웃한 두 편향스토퍼(231)는 방향이 반대가 되도록 배치되는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
10 : 인서트구조물
100 : 링크프레임
110 : 회전방지부
111 : 세로돌기
111a : 삼각세로돌기
111b : 사각세로돌기
120 : 슬립방지부
121 : 제1가로돌기
121a : 요홈
122 : 제2가로돌기
122a : 요홈
200 : 튜브프레임
210 : 수지결합공
220 : 휨방지부
221 : 제1플랜지
222 : 제2플랜지
223 : 중앙리브
230 : 슬립방지부
231 : 편향스토퍼
232 : 단부플랜지
233 : 요철부
400 : 수지
600 : 자전거프레임
610 : 헤드튜브
611 : 핸들포스트
612 : 포크
613 : 전륜
620 : 탑튜브
630 : 시트튜브
631 : 시트포스트
632 : 안장
640 : 다운튜브
650 : 시트스테이
660 : 체인스테이
661 : 후륜
670 : 비비쉘
671 : 페달축
672 : 페달

Claims (4)

  1. 내부가 관통된 원기둥 형상으로서 포스트 또는 페달축이 관통하는 링크프레임(100);
    일정 두께(T)를 갖는 납작한 판 형상의 부재로서 링크프레임(100)의 외면에서 링크프레임(100)의 원중심(C)을 지나는 직선방향(A)으로 길게 연장되는 튜브프레임(200);을 포함하고,

    상기 튜브프레임(200)은
    튜브프레임(200)의 상하면을 관통하는 구멍인 수지결합공(210),
    튜브프레임(200)의 테두리 또는 일측 면(상면 또는 하면)에서 튜브프레임(200)의 면에 수직인 방향으로 돌출되며 튜브프레임(200)의 길이방향으로 길게 이어지는 휨방지부(220),
    튜브프레임(200)의 길이 방향(A)과 수직이며 튜브프레임(200)의 면과 평행한 방향으로 튜브프레임(200)의 테두리에서 돌출되거나 튜브프레임(200)의 일측 면에서 튜브프레임(200)의 면에 수직인 방향으로 돌출된 슬립방지부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크프레임(100)은
    링크프레임(100)의 외면에 원기둥 길이 방향으로 길게 형성되는 세로돌기(111)로 구성된 회전방지부(110),
    링크프레임(100)의 외면에 원기둥 외경을 둘러 형성되는 가로돌기(121)로 구성된 슬립방지부(120)를 포함하고,

    상기 가로돌기(121)는
    다수의 요홈(121a)이 일정 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는
    자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 휨방지부(220)는
    튜브프레임(200)의 긴 변에 돌출되는 제1,2플랜지(221,222),
    튜브프레임(200)의 양면 중앙에 돌출되는 중앙리브(223)를 포함하고,

    상기 슬립방지부(230)는
    튜브프레임(200)의 면에서 삼각뿔 형상으로 돌출된 편향스토퍼(231),
    튜브프레임(200)의 짧은 변 중 링크프레임(100)과 결합되지 않은 변에서 튜브프레임(200)의 면에 수직인 방향으로 돌출된 단부플랜지(232),
    튜브프레임(200)의 긴 변에서 튜브프레임(200)의 면과 평행한 방향으로 돌출된 톱니형상의 요철부(233)를 포함하며,

    상기 편향스토퍼(231)를 형성하는 삼각뿔의 꼭지점 중 돌출된 꼭지점은 삼각뿔의 중심보다 튜브프레임(200)을 향해 치우치고, 나머지 중 하나의 꼭지점만 튜브프레임(200)의 반대방향을 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는
    자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물.
  4. 제 3 항의 인서트구조물과,
    전륜(613)에 결합되는 포크(612)와 핸들포스트(611)를 결합시키는 헤드튜브(610),
    페달(672)과 페달축(671)이 결합되는 비비쉘(670),
    헤드튜브(610)와 비비쉘(670)을 연결하는 다운튜브(640),
    안장(632)에 결합되는 시트포스트(631)가 결합되어 비비쉘(670)과 연결하는 시트튜브(630),
    헤드튜브(610)와 시트튜브(630)를 연결하는 탑튜브(620),
    후륜(661)이 결합되어 비비쉘(670)과 연결하는 체인스테이(660),
    체인스테이(660)와 시트튜브(630)를 연결하는 시트스테이(650)를 포함하는 자전거프레임에 있어서,
    헤드튜브(610)에 삽입되는 인서트구조물(10a);
    비비쉘(670)에 삽입되는 인서트구조물(10b);
    시트튜브(630)에 삽입되는 인서트구조물(10c);을 더 포함하며,

    상기 헤드튜브(610)에 삽입되는 인서트구조물(10a)은
    링크프레임에 두 개의 튜브프레임이 나란히 결합되되,
    제1튜브프레임은 시트튜브(630)를 향하고, 제2튜브프레임은 비비쉘(670)을 향하도록 결합되며,

    상기 비비쉘(670)에 삽입되는 인서트구조물(10b)은
    링크프레임에 세 개의 튜브프레임이 결합되되,
    제1튜브프레임은 헤드튜브(610)를 향하고, 제2튜브프레임은 시트튜브(630)를 향하며, 제3튜브프레임은 체인스테이(660)를 향하도록 결합되며,

    상기 시트튜브(630)에 삽입되는 인서트구조물(10c)은
    링크프레임에 하나의 튜브프레임이 탑튜브(620)의 방향으로 결합되되,
    튜브프레임(200)의 편향스토퍼(231)는 이웃한 두 편향스토퍼(231)의 방향이 반대가 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는
    자전거 프레임의 결합력 보강을 위한 사출성형용 인서트 구조물을 포함하는 자전거프레임.

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