KR19990004776U - 자전거 완충장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자전거의 충격을 흡수하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 자전거 주행시 도로의 요철에 따라서 자전거가 상하이동함으로서 인체에 미치는 충격을 흡수하여 주행자세가 안정되고 피로감을 쉽사리 느끼지 않아서 건강유지에 도움이 되는 자전거 완충장치에 관한 것이다.

본 고안의 자전거 완충장치는, 전륜(3)을 지지하는 전륜지지프레임(5)과 후륜(7)을 지지하는 후륜지지프레임(9), 그리고 안장(13)을 지지하는 지지프레임(10)을 가지는 자전거에 있어서, 전륜지지프레임(5)의 상부측에 설치되어 전륜(3)에 가해지는 충격을 흡수하는 전륜완충장치(22); 후륜지지프레임(9)의 상부측에 설치되어 후륜(7)에 가해지는 충격을 흡수하는 후륜완충장치(24); 안장(13)의 하부에 설치되며 상기 후륜완충장치(24)의 상부측단부를 회전가능하게 연결하는 상부연결부(26); 페달(28)에 인접하여 설치되는 것으로서 연결축(19)의 일측단부를 회전가능하게 지지하는 하부연결부(28); 상기 연결축(19)의 타단부와 연결되며 동시에 상기 후륜완충장치(24)가 설치된 후륜지지프레임(9)의 하단부에 연결되는 중간연결부(30)로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

자전거 완충장치

본 고안은 자전거의 충격을 흡수하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 자전거 주행시 도로의 요철에 따라서 자전거가 상하이동함으로서 인체에 미치는 충격을 흡수하여 주행자세가 안정되고 피로감을 쉽사리 느끼지 않아서 건강유지에 도움이 되는 자전거 완충장치에 관한 것이다.

자전거는 차량이 진입하지 못하는 골목길 같은 곳을 용이하게 통과할 수 있기 때문에 가까운 거리를 이동할 때 건강을 위한 운동수단으로 많은 사람들에 의해 이용되고 있다. 이러한 자전거는 통상 전륜(앞바퀴)과 후륜(뒷바퀴)를 가지고 있으며 사용자가 앉는 안장이 전륜과 후륜의 중앙에 위치하며 안장의 하부측에는 체인이 연결되는 페달이 설치되어 있다.

또한 전륜의 상부측에는 안장에 앉은 사용자가 양손으로 잡고서 방향을 조정할 수 있도록 전륜의 지지프레임에 고정되는 핸들이 고정되어 있다. 사용자는 안장에 앉은 후에 발로 페달을 밟아서 체인을 움직여 동력을 제공하는 동시에 핸들을 잡고서 자기가 진행하고자 하는 방향으로 전진하여 이동하게 되는 것이다.

그러나 종래 대부분의 자전거는 전륜과 후륜이 자전거의 프레임에 직접 고정되어 있기 때문에 지면이 요철(凹凸)에 따라서 자전거가 상하이동하게 되고 이에 따른 충격이 인체에 전달되어서 악영향을 끼치는 문제점이 있었다.

통상 전륜의 경우에는 바퀴-핸들-손-어깨-머리에까지 충격이 전달되며, 후륜의 경우에는 바퀴-엉덩이-척추-머리에까지 전달되는 등, 안장에 앉은 사람에게 직접적으로 전달되어서 장시간 사용에 의한 피로감이 빨리오며, 충격에 의한 자세의 불안정으로 인하여 사고위험이 항상 존재하였다. 이것은 특히 자전거의 주사용자인 청소년 또는 부녀자에게 허리에 충격을 주어서 신체발육을 저해할 가능성이 존재하였던 것이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 자전거 주행시 지면의 요철에 의하여 발생되는 충격을 흡수하여 인체에 미치는 악영향을 해소하고, 자세가 안정되어 장시간 타는 경우에도 피로누적효과가 감소되는 자전거 완충장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 자전거 완충장치는, 전륜(3)을 지지하는 전륜지지프레임(5)과 후륜(7)을 지지하는 후륜지지프레임(9), 그리고 안장(13)을 지지하는 지지프레임(10)을 가지는 자전거에 있어서, 전륜지지프레임(5)의 상부측에 설치되어 전륜(3)에 가해지는 충격을 흡수하는 전륜완충장치(22); 후륜지지프레임(9)의 상부측에 설치되어 후륜(7)에 가해지는 충격을 흡수하는 후륜완충장치(24); 안장(13)의 하부에 설치되며 상기 후륜완충장치(24)의 상부측단부를 회전가능하게 연결하는 상부연결부(26); 페달(28)에 인접하여 설치되는 것으로서 연결축(19)의 일측단부를 회전가능하게 지지하는 하부연결부(28); 상기 연결축(19)의 타단부와 연결되며 동시에 상기 후륜완충장치(24)가 설치된 후륜지지프레임(9)의 하단부에 연결되는 중간연결부(30)로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1 은 본 고안에 의한 완충장치가 설치된 자전거의 측면도,

도 2 는 본 고안에 의한 완충장치의 작동상태를 도시하는 자전거 프레임의 부분측면도,

도 3 은 후륜지지프레임의 구조를 나타내는 부분확대사시도,

도 4 는 본 고안에 의한 완충장치가 설치된 전륜지지프레임의 정면도,

도 5 는 본 고안에 의한 완충장치가 설치된 후륜지지프레임의 배면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 자전거3 : 전륜

5 : 전륜지지프레임7 : 후륜

9 : 후륜지지프레임10 : 지지프레임

11 : 핸들13 : 안장

15 : 페달17 : 체인

19 : 연결축22 : 전류완충장치

24 : 후륜완충장치26 : 상부연결부

28 : 하부연결부30 : 중간연결부

242 : 완충스프링244 : 지지로드

244a : 헤드262 : 고정핀

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 고안의 자전거 완충장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 완충장치가 설치된 자전거는, 도 1의 자전거 측면도를 참고하면 종래의 자전거와 거의 유사한 형태, 즉 전륜(3)을 지지하는 전륜지지프레임(5)과, 후륜(7)을 지지하는 후륜지지프레임(9)과, 핸들(11)과 안장(1)을 수납하는 지지프레임(10) 등으로 구성되어 있다.

그러나 본 고안의 자전거는 전륜지지프레임(5)의 상부측에 전륜완충장치(22)가 설치되며, 후륜지지프레임(7)의 상부측에 후륜완충장치(24)가 더 설치된다. 또한 운전자가 앉는 안장(13)의 하부에는 일측단부가 용접으로 고정된 상부연결부(26)가 설치되고 페달(15)의 측면에도 역시 일측단부가 용접으로 고정된 하부연결부(28)가 더 설치된다.

상기 상부연결부(26)의 고정되지 않은 자유단부에는 후륜지지프레임(9)의 상부측단부가 연결되고, 후륜지지프레임(9)의 타단부는 후륜(7)의 중심에서 중간연결부(30)에 연결된다. 또한 상기 하부연결부(28)의 자유단부에는 연결축(19)의 일측단부가 연결되고, 연결축(19)의 타단부는 상기 중간연결부(30)에 고정된다.

본 고안에서는 완충작용을 원활하게 수행할 수 있도록 상기 상부연결부(26)에 연결된 후륜지지프레임(9)의 단부가 회전할 수 있는 형태를 가진다. 또한 하부연결부(28)에 연결된 연결축(19)의 단부도 역시 회전할 수 있는 구조를 가지고 있으며, 이것이 후에 상세히 설명된다.

또한 연결축(19)의 일측단부와 후륜지지프레임(9)의 하단부를 고정하는 중간연결부(30)는 자체회전이 아니라 연결축(19)과 후륜지지프레임(9)에 연동되어서 이동하도록 연결된다. 도 1에서 전륜(3) 및 후륜(7)의 위치중 가상선으로 표시된 것은 본 고안의 완충장치의 작용에 의하여 상하이동되는 바퀴의 궤적(軌跡)을 도시한 것이다. 페달(15)에 연결되는 체인(17)은 본 고안에 의한 구조에 방해를 받지 않고서도 종래 기술에 의하여 작동상태에 전혀 지장이 없도록 연결할 수 있음을 본 고안이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다.

도 2 는 전륜(3) 및 후륜(7)을 제거한 상태에서 후륜지지프레임(9)의 이동궤적을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 전륜지지프레임(5)의 상단부는 종래와 같이 지지프레임(10)에 용접등이 고정된다. 따라서 전륜(3)에 가해지는 충격은 전륜완충장치(22)에 의하여 흡수되며 전륜지지프레임(5)은 회전하지 않는다.

후륜(5)에 가해지는 충격에 의하여 후륜지지프레임(9)은 화살표(a)로 표시된 것과 같이 양방향으로 회전하게 된다. 이것은 상부연결부(26)와 하부연결부(28), 그리고 중간연결부(30)가 모두 회전가능하도록 하는 구조를 가짐으로서 용이하게 달성된다. 회전정도는 후륜(7)에 가해지는 충격의 정도에 따라서 변경된다. 도 2에서 표시된 다수의 연결점(A,B,C,D,E,F)들은 모두 용접에 의하여 이동불가능하게 고정되는 이점을 표시한 것이다.

본 고안에 이한 전륜 및 후륜 완충장치의 구조는 서로 유사성을 가지고 있으므로, 후륜의 완충장치를 도시한 사시도인 도 3을 참고하며 명백해질 것이다. 도시된 바와 같이, 후륜지지프레임(9)은 중앙에 후륜(7)이 삽입될 수 있는 공간을 형성하도록 한쌍의 대향로드로 구성되어 있으며 후륜지지프레임(9)의 상부측에는 지지로드(244)와 상기 지지로드(244)를 외부에서 감싸고 있는 완충스프링(242)이 설치되어 있다. 상기 완충스프링(242)은 그것의 길이방향으로 외부를 향하는 탄성력을 가지는 것을 사용한다.

또한 후륜지지프레임(9)의 상단부는 상기 상부연결부(26)와 결합될 수 있는 힌지부(246)로서 하부표면에 지지로드(244)의 단부가 이동불가능하게 용접에 의하여 고정된다. 그러나 지지로드(244)의 하단부는 후륜지지프레임(9)에 용접에 의하여 고정되는 것이 아니라 관통하도록 구성되어 있으며, 프레임부(9A)에 의하여 지지된다. 후륜(7)에 충격이 가해지면 이것은 1차적으로 후륜(7)에 가해지며 후에 완충스프링(242)에 가해지게 된다. 이때 완충스프링(242)의 완충력에 위하여 안장(13)에 앉은 사람에게 가는 충격이 완화되는 것이다.

상기 완충스프링(242)은 안장(13)에 앉은 사람의 체중을 충분히 지지하여 요철이 없는 평면도로에서는 거의 눌려지지 않도록 충분한 크기의 탄성력을 가진 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 상태는 도 1을 다시 참고하면, 전륜(3) 및 후륜(7)을 나타내는 것 중에서 굵은 실선으로 표시된 부분이 완충스프링(242)의 완충력을 설정한다.

본 고안의 완충장치는 소아, 부녀자, 청소년, 또는 성인등과 같이 자전거를 타는 사람의 체중을 고려하여 자전거의 크기에 맞추어서 완충장치 자체와 완충스프링의 탄성력의 크기를 변경시킬 수 있다.

도 4 는 전륜지지프레임(5)을 정면에서 본 것으로서, 전륜(3)의 고정위치와 전륜완충장치(22)의 설치상태가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 전륜(3)의 양측면으로 서로 일정거리 이격된 한쌍의 완충스프링(242)과 상기 완충스프링(242)의 각각의 외주면에 설치된 지지로드(224)를 포함하는 완충장치(22)가 설치됨을 알 수 있다. 도면은 핸들(11)의 바로 하부부분을 나타낸다.

전륜(3)의 최상부 단부와 전륜지지프레임(5)의 상단부는 일정거리(L) 이격되어 있으며 이것은 충격에 의하여 전륜(3)이 상하요동하여도 서로 접촉하는 것이 방지될 수있는 정도의 거리를 이격시킨다. 또한 전륜지지프레임(5)의 상단부는 핸들(11)의 조향작용과 연계되기 위하여 용접 등으로 완전하게 고정된다(도 2 참조).

상기 지지로드(244)는 전륜지지프레임(5)의 접촉부에 완전히 고정되는 것이 아니라 상하이동하도록 연결된다. 즉 외부로부터 전륜(3)에 충격이 가해지는 경우에 전륜(3)이 설치된 프레임부(5a)가 그 충격으로 인하여 상방을 향하여 이동하게 되며 지지로드(244)는 하방을 향하여 이동하는 결과가 되며 프레임부(5a)에 의하여 완충스프링(242)이 압축되면서 충격을 흡수하게 된다.

도 5 는 후륜지지프레임(9)을 후면에서 본 것으로서, 후륜(7)의 고정위치와 후륜완충장치(24)의 설치상태가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 후륜(7)의 양측면으로 서로 일정거리 이격된 한쌍의 완충스프링(242)과 상기 완충스프링(242)의 각각의 외주면에 설치된 지지로드(244)를 포함하는 완충장치(22)가 설치됨을 알 수 있다. 도면은 안장(13)의 바로 하부부분을 나타낸다.

후륜(7)의 최상부 단부와 전륜지지프레임(5)의 상단부는 일정거리(L) 이격되어 있으며 이것은 전륜(3)과 마찬가지로 충격에 의하여 후륜(7)이 상하요동하여도 서로 접촉하는 것이 방지될 수 있는 정도의 거리를 이격시킨다. 또한 후륜지지프레임(9)의 상단부는 후륜(7)에 가해지는 충격을 완화할 수 있도록 어느 정도 회전가능하게 고정된다. 도 5를 다시 참고하면 후륜지지프레임(9)의 상단부에는 힌지부(92)가 형성되어서 고정핀(262)에 의하여 상부연결부(26)에 회전가능하게 연결되는 것이다.

상기 지지로드(244)는 후륜지지프레임(9)의 접촉부인 프레임부(9a)에 완전히 고정되는 것이 아니라 상하이동하도록 연결된다. 즉 외부로부터 후륜(7)에 충격이 가해지는 경우에 후륜(3)이 설치된 프레임부(9a)가 그 충격으로 인하여 상방을 향하여 이동하게 되며 지지로드(244)는 하방을 향하여 이동하는 결과가 되며 프레임부(9a)에 의하여 완충스프링(242)이 압축되면서 충격을 흡수하게 된다.

본 고안에서는 완충스프링(242)과 일측단부가 이동하는 지지로드(244)를 사용한 완충장치를 사용하였지만 완충장치는 이것에 한정되지 않으며, 가스실린더, 또는 오일실린더와 같이 종래 사용되는 완충장치를 사용하여 구성할 수 있음을 본 고안이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다. 가스실린더나 오일실린더를 사용하는 경우에도 완충효과를 증대시키기 위하여 바퀴의 양측면에 한쌍의 완충장치를 설치할 수 있다.

상기와 같이 본 고안에 의하면 자전거 주행시 지면의 요철에 의하여 발생되는 충격을 흡수하여 인체에 미치는 악영향을 해소하고, 자세가 안정되어 장시간 타는 경우에도 피로누적효과가 감소되는 자전거 완충장치를 제공하는데 있다.

본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 고안이 속하는 분야의 당업자에는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 실용신안등록청구의 범위에 속한다 할 것이다.

Claims (2)

1. 전륜(3)을 지지하는 전륜지지프레임(5)과 후륜(7)을 지지하는 후륜지지프레임(9), 그리고 안장(13)을 지지하는 지지프레임(10)을 가지는 자전거에 있어서,

   전륜지지프레임(5)의 상부측에 설치되어 전륜(3)에 가해지는 충격을 흡수하는 전륜완충장치(22);

   후륜지지프레임(9)의 상부측에 설치되어 후륜(7)에 가해지는 충격을 흡수하는 후륜완충장치(24);

   안장(13)의 하부에 설치되며 상기 후륜완충장치(24)의 상부측단부를 회전가능하게 연결하는 상부연결부(26);

   페달(28)에 인접하여 설치되는 것으로서 연결축(19)의 일측단부를 회전가능하게 지지하는 하부연결부(28); 및

   상기 연결축(19)의 타단부와 연결되며 동시에 상기 후륜완충장치(24)가 설치된 후륜지지프레임(9)의 하단부에 연결되는 중간연결부(30)로 구성됨을 특징으로 하는 자전거 완충장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전륜 및 후륜완충장치(22,24)가 완충스프링(242)과 상기 완충스프링(242)의 내부에 설치되며 지지프레임(5,9)을 하방으로 관통하여 고정되는 지지로드(244)로 구성됨을 특징으로 하는 자전거 완충장치.