KR20000002228U - 선회가 용이한 삼륜차 - Google Patents

Abstract

본 고안은 삼륜차를 전륜부와 후륜부로 분리시키되 상기 전륜부의 핸들조향프레임에 전륜부지지축을 형성하고, 상기 전륜부지지축이 후륜부에 형성된 축조향프레임에 회동가능토록 결합시키므로써, 선회시 핸들을 좌측 또는 우측으로 누일수 있도록 하므로써 차체의 무게중심이 선회방향으로 이동하고, 앞바퀴와 뒷바퀴도 선회방향을 향하게 되어 운전자의 몸을 움직여 차체의 무게중심을 이동하던 종래의 삼륜차들에 비해 운전이 매우 쉽고, 노약자, 특히 몸의 움직임이 완전하지 못한 장애인들이 팔의 움직임만으로 차량의 운행을 가능하게 하는 효과를 갖는 것이다.

Description

선회가 용이한 삼륜차

본 고안은 삼륜차에 관한 것으로, 특히 선회가 매우 용이하여 커브길이나, 요철도로, 경사면도로에서 안정된 운행이 가능한 삼륜차에 관한 것이다.

일반적으로 삼륜차는 이륜차에 비해 뒷바퀴가 하나 더 있으므로 좌측 또는 우측으로 넘어지지 않아 안정감은 있으나, 커브길, 요철도로, 경사면도로에서의 주행시에는 오히려 이륜차에 비해 차체 무게중심의 이동이 원활하지 못하고, 차량의 진행방향에 대하여 좌우로 기우는 로링현상이 심해 고속운행이 불가능하고, 전복사고의 우려가 큰 단점을 갖는 것이었다.

즉 이륜차는 선회시 차체를 주행속도에 비례해 운전자가 차체중심을 누이게되므로 원활한 코너링이 가능하나, 종래의 삼륜차는 차체중심을 주행방향으로 누이는 수단이 별도로 형성되어있질 않아 전륜부만 핸들에 의해 이동방향으로 선회할뿐, 후륜부는 관성에 의해 직진할려는 성질을 가지므로 후륜부에 작용하는 원심력이 클수록 삼륜차량은 전복의 우려가 매우 클 수 밖에 없는 것이었다.

즉 선회(곡선운동)시 후륜부에 작용하는 원심력을 최소화하기 위해서는 좌회전시에는 차체의 무게중심을 좌측으로 이동시켜주고, 우회전시에는 차체의 무게중심을 우측으로 이동시켜주어야 하는데, 삼륜차는 차량의 구조상 무게중심을 좌측또는 우측으로 옮겨주는 것이 곤란해 소형차량으로써의 여러 가지 장점을 가지고 있음에도 불구하고 널리 보편화되지 못한 폐단을 가지고 있는 것이다.

물론 대한민국 특허공보 95-7779호에 공고된 "선회시 원심력의 흡수가 가능한 후륜구동식 삼륜차"와 같이 뒷차축과 연동되는 발판프레임을 차체의 좌우측에 설치하고, 상기 발판프레임을 밟아 차체의 무게중심을 이동시키는 방법을 구사하고는 있으나, 이는 운전자가 회전방향에 따라 좌우에 형성된 발판을 선택적으로 밟아주어야 한다는 구조적인 폐단을 갖는 것으로, 종래 삼륜차의 뒷차축의 구조를 변경하여야 하므로 차량의 구조가 복잡해지는 단점을 가질 뿐만 아니라, 종래 이륜차의 운전습성에 익숙한 차량의 운전자들은 발판을 밟는 요령을 숙지하여야만 상기 삼륜차량을 운행할 수 있으며, 만약 운전자의 부주의로 운행방향의 반대쪽 발판을 잘못밟았을 경우 이는 곧바로 전복사고를 유발하게 되는 엄청난 문제점을 안고 있는 것이다.

이처럼 대개의 삼륜차들이 차체의 무게중심을 이동시키기 위해서 뒷차축의 구조를 변경하거나, 후륜부에 어떤 새로운 부가장치를 장착하여 삼륜차의 치명적인 단점을 해결하고자 하나, 전기한 바와같이 차량의 구조가 복잡해지거나, 운전방법이 어려워 실용화될 수 없는 폐단을 갖는 것이었다. 특히 도 6에 도시한 바와같이 핸들(120)과 안장(130)이 일체로 형성되고 후륜부(140)와는 연결축(150)에 의해 연결되는 삼륜차(100)가 현재 일본에서 제작판매되고는 있으나, 상기 삼륜차 역시 이륜차와 운전방법이 동일한 것으로, 운전자가 선회방향으로 몸을 뉘여 주어야만 차체의 무게중심이 선회방향으로 옮겨지는 것으로, 이는 몸의 움직임이 원활하지 못한 노약자, 특히 장애인들이 많이 이용하는 삼륜차의 운전방법으로는 바람직하지 못할 뿐만 아니라, 전륜부의 무게중심은 선회방향으로 이동된다 하여도 후륜부의 무게중심은 그대로여서 역시 고속주행 및 선회시에 많은 문제를 가지는 구조일 수밖에 없는 것이다.

본 고안은 운전방법이 종래의 이륜차와 크게 다를 바 없어 누구나 쉽게 운행이 가능하고, 종래의 삼륜차들처럼 안장 또는 후륜부를 이용해 차체의 무게중심을 선회방향으로 옮기는 것이 아니라, 단순히 핸들을 좌우로 누이는 것만으로도 차량의 운행방향으로 차체의 무게중심을 간단히 옮길 수 있으며, 뒷바퀴 또한 핸들의 누이는 경사정도에 따라 운행방향으로 살짝 틀어주게 되어 로링이 없고, 완벽한 선회가 가능한 삼륜차를 제공할 수 있는 것이다.

도 1 - 본 고안에 따른 삼륜차를 도시한 측면도.

도 2 - 본 고안의 전륜부지지축과 전륜부지지축조향프레임의 결합상태를

나타낸 요부확대 단면도.

도 3 - 도 1의 개략적인 정면도.

도 4 - 본 고안 삼륜차의 선회시 전륜부 경사상태와 후륜부의 회전상태를

보이기 위한 개략적인 정면도.

도 5 - 도 4의 개략적인 평면도.

도 6 - 종래 삼륜차의 개략적인 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 삼륜차 2 : 전륜부 3 : 후륜부

10 : 핸들조향프레임 20 : 핸들 30 : 전륜부지지축

31 : 걸림턱 32 : 나선부 35 : 핸들꺽임 방지턱

40 : 전륜부지지축조향프레임(이하 축조향프레임이라 한다)

41 : 베어링 42 : 축고정용 볼트 43 : 베어링끼움쇠

50 : 고정구 60 : 차체프레임 70 : 핸들수직유지수단

80 : 엔진 90 : 안장

100 : 종래의 삼륜차 110 : 전륜부 120 : 핸들

130 : 안장 140 : 후륜부 150 : 연결축

이를 위한 본 고안의 구성을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 삼륜차를 도시한 측면도로써, 전륜부(2)가 전륜부지지축(30)과 축조향프레임(40), 핸들수직유지수단(70)에 의해 안장(90)과 엔진(80), 후륜부(3)가 장착된 차체프레임(60)에 결합된 상태를 보이기 위한 것이다.

본 고안 삼륜차의 전륜부(2)는 공지인 종래 이륜차의 전륜부와 구성이 동일하며, 상기 전륜부(2)의 구성은 핸들조향프레임(10)에 앞바퀴가 결합된 앞바퀴포크프레임이 관삽되어 핸들(20)에 연결되어 이루어진다. 이때 종래의 이륜차는 엔진(80), 안장(90), 뒷바퀴가 장착된 프레임이 직접 핸들조향프레임(10)에 고착(固着)되는 구성을 갖는 반면, 본 고안 삼륜차(1)의 조향장치는 전륜부(2)와 후륜부(3)를 분리시키고, 상기 전륜부(2)의 핸들조향프레임(10)에 전륜부지지축(30)을 형성하고, 상기 전륜부지지축(30)을 축조향프레임(40)에 관삽시켜 차체프레임(60)에 연결시키는 구성을 갖는 것이다.

따라서 상기와같이 차체프레임(60)에 연결된 축조향프레임(40)에 의해 핸들조향프레임(10)이 전륜부지지축(30)을 중심으로 좌우로 회동가능해지며, 결국 핸들(20)을 좌측 또는 우측으로 누일 수 있게 되는 것이다.

이는 본 고안에 있어서 삼륜차의 선회를 용이하게 하는 매우 핵심적인 부분으로 그 작용 및 효과에 대해 추후 상세하게 설명하기로 한다.

상기한 구조와는 달리 핸들조향프레임(10)에 직선상으로 돌출된 전륜부지지축(30)에 차체프레임(60)의 전방에 장착된 축조향프레임(40)을 직접 결합시킨 구조의 조향장치도 고려해볼 수는 있으나, 이는 전륜부(2)에 가해지는 충격이 곧바로 차체프레임(60)에 전달되는 폐단과, 약간의 충격에도 전륜부와 차체에 손상이 크고, 차체프레임(60)의 전방이 들리게 되는 폐단등, 차량의 구조상 여러 가지 문제를 발생하므로, 본 고안 삼륜차에는 상기한 바와같이 전륜부지지축(30)을 L자형으로 절곡하여 차체의 전체적인 중심을 낮추도록 하였으며, 전륜부의 충격을 전륜부지지축(30)에서 일부 흡수될 수 있도록 하였다. 상기 전륜부지지축(30)의 전단부는 핸들조향프레임(10)에 용접에 의해 고착되고, 후단부는 축조향프레임(40)에 관삽되어 결합되도록 하였다. 이때 전륜부지지축(30)의 후단부에는 걸림턱(31)과 나선부(32)를 형성하여, 상기 걸림턱(31)과 나선부(32)에 의해 베어링끼움쇠(43, 43')가 구비된 축조향프레임(40)의 양단에 베어링(41, 41')이 내장될 수 있도록 하므로써 전륜부지지축(30)의 회동이 용이하도록 하였으며, 상기 전륜부지지축(30)은 축고정용볼트(42)에 의해 축조향프레임(40)에서 이탈되지 않도록 하였다.

상기 축조향프레임(40)은 고정구(50)에 의해 차체프레임(60)에 장착할 수도 있는 것으로, 이는 사고등에 의해 전륜부(2) 파손시 전륜부의 교체가 용이하도록하고, 전륜부에 충격이 후륜부(3)에 까지 영향을 미치는 것을 줄이기 위한 것이다.

상기 고정구(50)의 구조는 축조향프레임(40)과는 용접결합되고, 차체프레임(60)과는 볼트(51)에 의해 결합과 분리가 용이하도록 결합될 수 있는 구조를 갖는 것으로, 이는 볼트(51)만 풀면 전륜부(2)와 후륜부(3)의 분리가 용이해진다.

이처럼 본고안 삼륜차(1)는 전륜부지지축(30)과 축조향프레임(40), 고정구(50)에 의해 전륜부(2)가 후륜부(3)를 연결하게 되는데, 이때 핸들조향프레임(10)과 차체프레임(60)사이에는 핸들수직유지수단(70)을 형성하므로써 차량운행시 선회를 위하여 핸들(20)을 좌측 또는 우측으로 기울었다 하더라도 선회후에는 핸들이 곧바로 수직상태로 복원되도록 하여 차량이 균형을 유지할 수 있도록 하였다.

상기 핸들수직유지수단(70)으로는 도 2에 도시한 바와같은 핸들조향프레임(10)과 차체프레임(60)의 양쪽을 연결하는 인장스프링을 사용할 수도 있으며, 공지의 유압 및 공압실린더를 이용하여 핸들의 수직을 유지하게 할 수도 있으며, 기타본 고안의 목적에 합당한 다른 여러 가지 수단으로 이를 구성할 수도 있다.

이처럼 본 고안 삼륜차(1)는 핸들(20)을 핸들조향프레임(10)에 의해 수평으로 핸들을 전후로 회동시켜 차량의 방향을 바꿀 수도 있으며, 축조향프레임(40)에 의해서는 수직으로 핸들을 좌우로 회동시켜 방향을 바꿀 수도 있는 구조인 것이다.

즉 종래 삼륜차의 핸들은 지면으로부터 수직상태만을 유지하는 구조이므로 핸들을 좌우로 누일 수가 없어 차체무게중심의 이동이 불가함은 물론, 핸들을 좌우로 누일 수 있다 하더라도 운전자의 몸까지 한 쪽으로 기울일 수밖에 없는 구조로,이는 선회시 선회반대방향으로 작용하는 원심력에 대해서 완벽한 구심력이 작용하지 못하므로 바퀴의 마찰력에 의해서만 차체가 쏠리지 않고 버티는 것인 반면, 본고안 삼륜차(1)의 핸들(20)은 좌측 또는 우측으로 누일 수도 있고, 핸들을 좌측방향 또는 우측방향으로 틀 수도 있어 도 3에 도시한 바와같이 평지를 달리던 상태에서 도 4에 도시한 바와같이 커브길에서 차량을 선회시키고자 할 때 핸들(20)을 선회방향으로 누이게 되면 핸들(20)은 축조향프레임(40)을 중심으로 수직의 안쪽으로 향하게 되고, 앞바퀴는 수직의 바깥쪽으로 향하게 되어 차체의 무게중심은 자연히 선회방향으로 쏠리게 되며, 상기 앞바퀴는 수직의 바깥쪽에서 차체를 지지하게 되므로 마찰력에 의해 지지되던 종래의 삼륜차의 앞바퀴에 비해 원활한 선회가 이루어지게 되는 것이다.

더구나 이때 핸들(20)을 누이게 되면 전륜부지지축(30)의 위치도 본래의 높이보다 낮아지면서 선회방향을 향하게 되므로, 상기 전륜부지지축(30)에 회동가능토록 연결된 차체프레임(60)과 뒷바퀴 역시 도 5에 도시한 바와같이 자연스럽게 선회방향을 향하게 되므로 선회방향의 반대방향으로 향하는 원심력을 완전히 해소하게 되므로 로링현상이 없어 선회가 용이하며, 차체가 한쪽으로 쏠리지 않으므로 전복의 우려가 현저히 줄어들며, 요철도로, 경사도로에서의 선회도 매우 용이해지는 것이다.

본 고안 삼륜차는 전륜부를 지면에 대해 수직으로 좌측 또는 우측으로 누일수 있으므로 선회시 핸들을 선회방향으로 단순히 누이는 것만으로도 차량이 스스로 선회방향으로 앞바퀴 및 뒷바퀴가 향하게 되고, 차체의 무게중심이 선회방향으로 이동하여 구심력이 작용하므로 종래의 삼륜차처럼 운전자가 몸을 움직여 차체의 무게중심을 이동하므로써 선회를 가능하게 하던 방법에 비해 핸들조작에 큰 힘이 들어가지 않으면서도 운전이 용이하며, 종래의 이륜차의 핸들조작방법과 크게 차이가 없어 초보자라도 쉽게 운전을 배울 수 있으며, 특히 몸의 움직임이 완전하지 못한 노약자나 장애인들도 팔의 움직임만으로 삼륜차의 운행을 가능하게 할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

또한 선회가 용이하지 못하고, 바람등의 영향 때문에 전복의 우려가 커 종래의 이륜차나 삼륜차에는 씌우기 힘들었던 커버를 본 고안 삼륜차에는 아무런 문제없이 씌울 수 있으므로 한두사람이 승차할 수 있는 소형차량 제조에 매우 적합한 구조를 갖는 유용한 고안이라 아니할 수 없다.

Claims (4)

1. 전륜부와 후륜부로 구성되어지는 종래의 삼륜차에 있어서 상기 전륜부(2)와 후륜부(3)를 분리시키되, 상기 전륜부(2)의 핸들조향프레임(10)에 전륜부지지축(30)의 전단부가 결합되도록 하고, 상기 전륜부지지축(30)의 후단부는 차체프레임(60)에 고정된 축조향프레임(40)에 회동가능토록 결합시키며, 상기 핸들조향프레임(10)과 차체프레임(60) 사이에는 핸들수직유지수단(70)을 형성하여서 구성되어짐을 특징으로 하는 선회가 용이한 삼륜차.
2. 제 1항에 있어서 상기 전륜부지지축(30)이 L자형으로 절곡되어져 구성되어짐을 특징으로 하는 선회가 용이한 삼륜차.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서 상기 전륜부지지축(30)의 후단부에 걸림턱(31)과 나선부(32)를 형성하고, 축조향프레임(40)에는 베어링끼움쇠(43, 43')를 형성하여 상기 전륜부지지축(30)을 축조향프레임(40)에 관삽시 베어링(41, 41')이 내장될 수 있도록 하며, 상기 전륜부지지축(30)은 축고정용볼트(42)에 의해 축조향프레임(40)에서 이탈되지 않도록 구성되어짐을 특징으로 하는 선회가 용이한 삼륜차.
4. 제 1항에 있어서 상기 축조향프레임(40)은 고정구(50)에 의해 차체프레임(60)에 장착되도록 구성되어짐을 특징으로 하는 선회가 용이한 삼륜차.