KR20010038925A - 삼륜차 - Google Patents

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KR20010038925A
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가부시키가이샤 아반텍
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Abstract

본 발명은 좌측 및 우측 전륜(前輪)을 각각 회전 자유롭게 지지하는 좌측 및 우측 전륜 지지 부재가 핸들 포스트의 좌우 양측에 배치되어 그 핸들 포스트에 지지되는 좌측 및 우측 다리 부재에 각각 선회 가능하게 지지되고, 조향축이 그 조향축의 선회 작동에 따라 상기 양 전륜을 조향시키도록 상기 양 전륜 지지 부재에 연결되며, 차체 프레임의 뒷부분에 구동륜(驅動輪)이 지지되는 삼륜차(三輪車)에 있어서, 뱅크(bank) 주행을 가능하게 하여 조타(操舵) 주행성을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 핸들 포스트(21) 및 좌측 다리 부재(29L)가 좌측 평행 링크(37L)를 구성하도록 상하 한 쌍의 좌측 상부 및 하부 링크(38L, 39L)를 매개로 연결되고, 핸들 포스트(21) 및 우측 다리 부재(29R)가 우측 평행 링크(37R, 94R)를 구성하도록 상하 한 쌍의 우측 상부 및 하부 링크(38R, 39R)를 매개로 연결되며, 좌측 및 우측 평행 링크(37L, 37R)가 핸들 포스트(21)에 관해서 좌우 대칭으로 형성된다.

Description

삼륜차{TRICYCLE}
본 발명은 차체 프레임의 앞부분에 조향 가능한 좌우 한 쌍의 전륜을 지지하고, 또한 동일 차체 프레임의 뒷부분에 구동 가능한 단일 후륜을 각각 지지한 삼륜차에 관한 것으로, 특히, 차체 프레임을 좌우의 전륜과 함께 좌우 방향으로 기울인 자세에서의 뱅크(bank) 주행을 가능하게 한 삼륜차의 개량에 관한 것이다.
또한, 본 명세서에서 “좌측” 및 “우측”은 삼륜차의 진행 방향 전방으로 향한 상태에서의 좌측, 우측을 말하는 것이다.
종래, 뱅크 주행이 가능한 삼륜차는 예컨대 일본 특허 공개 공보 평6-171569호, 일본 특허 공개 공보 소56-82681호, 일본 특허 공개 공보 평1-229787호 등에 개시되어 있다.
그런데, 일본 특허 공개 공보 평6-171569호 및 일본 특허 공개 공보 소56-82681호에 개시된 삼륜차에서는 좌우의 전륜이 전향(轉向) 축선으로부터 크게 오버행(overhang)하여 배치되어 있기 때문에, 각부의 경량화를 도모하면서 전륜의 지지 강성을 높이는 것이 매우 곤란하며, 그 지지 강성이 부족하면, 특히 뱅크 주행에 안정성이 결여되게 된다. 또한 좌우 전륜이 전향 축선으로부터 크게 오버행하면, 조향계의 관성 모먼트가 커져 경쾌한 조향을 행하기 어렵게 된다.
또한 일본 특허 공개 공보 평1-229787호에 개시된 삼륜차에서는 좌우 전륜이 전향 축선상에 배치되도록 되어 있지만, 그러한 배치로 전륜을 지지하기 위해 비싼 볼 조인트(ball joint)를 다수 사용하고 있고, 이것이 각 전륜의 지지 강성의 저하를 초래하는 동시에 비용의 저감을 곤란하게 하고 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 비싼 볼 조인트를 사용하지 않고도 좌우 전륜의 지지 강성이 높고 안정된 뱅크 주행이 가능하며, 또한 조향을 경쾌하게 행할 수 있도록 한 저렴한 삼륜차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 제1 실시예의 자전거 형태인 카트 겸용 삼륜 자전거의 측면도.
도 2는 카트 형태인 카트 겸용 삼륜 자전거의 측면도.
도 3은 도 1의 화살표(3) 방향에서 본 확대 평면도.
도 4는 도 1의 4-4선 확대 단면도.
도 5는 캐리어를 생략한 상태에서의 도 1의 화살표(5) 방향에서 본 확대 정면도.
도 6은 도 5의 6-6선 확대 단면도.
도 7은 차체 프레임이 좌측으로 기운 상태에서의 도 5에 대응하는 정면도.
도 8은 도 1의 8-8선 확대 단면도.
도 9는 도 8의 9-9선 단면도.
도 10은 도 9의 10-10선 단면도.
도 11은 제2 실시예의 자전거 형태인 카트 겸용 삼륜 자전거의 측면도.
도 12는 도 11의 화살표(12) 방향에서 본 정면도.
도 13은 도 12의 주요부 확대도.
도 14는 도 13의 14-14선 확대 단면도.
도 15는 차체 프레임이 좌측으로 기운 상태에서의 도 12에 대응하는 정면도.
도 16은 제3 실시예의 자전거 형태인 카트 겸용 삼륜 자전거의 측면도.
도 17은 카트 형태인 카트 겸용 삼륜 자전거의 측면도.
도 18은 제4 실시예의 자전거 형태인 카트 겸용 삼륜 자전거의 측면도.
도 19는 도 18의 주요부 확대도.
도 20은 조작 레버의 확대 사시도.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 차체 프레임의 앞부분에 조향 가능한 좌우 한 쌍의 전륜을 지지하고, 또한 동일 차체 프레임의 뒷부분에 구동 가능한 단일 후륜을 각각 지지한 삼륜차에 있어서, 차체 프레임의 전단부에 고정 설치되어 조향 핸들에 이어지는 조향축을 선회 가능하게 지지하는 통형의 핸들 포스트와, 서로 일체로 연결되어 상기 핸들 포스트의 상단부에 선회 가능하게 피봇 지지되는 좌측 및 우측 상부 링크와, 서로 일체로 연결되어 상기 핸들 포스트의 하단부에 선회 가능하게 피봇 지지되는 좌측 및 우측 하부 링크와, 상기 좌측 상부 및 하부 링크의 외측 단부에 상하 양단부가 선회 가능하게 피봇 지지되는 통형의 좌측 다리 부재와, 상기 우측 상부 및 하부 링크의 외측 단부에 상하 양단부가 선회 가능하게 피봇 지지되는 통형의 우측 다리 부재와, 상기 좌측 다리 부재에 회전 가능하게 지지되는 좌측 전륜 지지 부재와, 상기 우측 다리 부재에 회전 가능하게 지지되는 우측 전륜 지지 부재를 구비하며, 상기 좌측 전륜 지지 부재에 지지되는 좌측 전륜을 상기 좌측 다리 부재 바로 아래에 배치하고, 상기 우측 전륜 지지 부재에 지지되는 우측 전륜을 상기 우측 다리 부재 바로 아래에 배치하며, 상기 핸들 포스트 및 양 다리 부재의 아래쪽에 상기 조향축과 좌측 및 우측 전륜 지지 부재의 각 사이를 연동(連動) 연결하는 조향 연동 수단을 배치한 것을 제1 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 차체 프레임의 앞부분에 조향 가능한 좌우 한 쌍의 전륜을 지지하고, 또한 동일 차체 프레임의 뒷부분에 구동 가능한 단일 후륜을 각각 지지한 삼륜차에 있어서, 차체 프레임의 전단부에 고정 설치되어 조향 핸들에 이어지는 조향축을 선회 가능하게 지지하는 통형의 핸들 포스트와, 이 핸들 포스트의 상단부에 각각 선회 가능하게 피봇 지지되는 서로 독립된 좌측 및 우측 상부 링크와, 상기 핸들 포스트의 하단부에 각각 선회 가능하게 피봇 지지되는 서로 독립된 좌측 및 우측 하부 링크와, 상기 좌측 상부 및 하부 링크의 외측 단부에 상하 양단부가 선회 가능하게 피봇 지지되는 통형의 좌측 다리 부재와, 상기 우측 상부 및 하부 링크의 외측 단부에 상하 양단부가 선회 가능하게 피봇 지지되는 통형의 우측 다리 부재와, 상기 좌측 다리 부재에 선회 가능하게 지지되는 좌측 전륜 지지 부재와, 상기 우측 다리 부재에 선회 가능하게 지지되는 우측 전륜 지지 부재와, 상기 좌측 및 우측 상부 링크 및 상기 좌측 및 우측 하부 링크의 적어도 한쪽에 각각 고정 설치되는 좌측 및 우측 연결 프레임과, 이 양 연결 프레임에 양단부가 각각 선회 가능하게 연결되는 연결 부재를 구비하며, 상기 좌측 전륜 지지 부재에 지지되는 좌측 전륜을 상기 좌측 다리 부재 바로 아래에 배치하고, 상기 우측 전륜 지지 부재에 지지되는 우측 전륜을 상기 우측 다리 부재 바로 아래에 배치하며, 상기 핸들 포스트 및 양 다리 부재의 아래쪽에 상기 조향축과 좌측 및 우측 전륜 지지 부재의 각 사이를 연동 연결하는 조향 연동 수단을 배치한 것을 제2 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2 특징에 있어서의 조향 연동 수단은 후술하는 본 발명의 실시예에 있어서의 피트맨 아암(31; pitman arm), 너클 아암(32; knuckle arm), 타이 로드(33; tie rod) 및 볼 조인트(34)에 대응한다.
상기 제1 및 제2 특징에 따르면, 좌우의 통형 다리 부재는 좌우의 상부 및 하부 링크에 의해 상하 양단부가 피봇 지지되고, 또한 좌우의 다리 부재에 회전 가능하게 지지되는 좌우의 전륜 지지 부재에 의해, 좌우의 다리 부재 바로 아래에 배치되는 좌우의 전륜이 지지되기 때문에, 좌우 전륜의 좌우의 다리 부재 측방으로의 오버행이 없어지고, 각 다리 부재에 상하 양단부가 강고하게 지지되는 동시에 좌우 전륜의 지지 강성을 효과적으로 높일 수 있다. 그 결과, 뱅크 주행의 안정성의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 좌우 전륜의 좌우의 다리 부재 측방으로의 오버행이 없어졌기 때문에 조향계의 관성 모먼트의 감소를 가져와 조향을 경쾌하게 행할 수 있다.
또한, 조향축과 좌우의 전륜 지지 부재의 각 사이를 연동 연결하는 조향 연동 수단을 핸들 포스트 및 좌우 다리 부재의 아래쪽에 배치했기 때문에 핸들 포스트 및 좌우 다리 부재의 전면(前面) 및 위쪽에 조향 연동 수단에 간섭받지 않는 넓은 공간을 확보할 수 있어 캐리어 등의 설치가 용이해진다.
또한, 상기한 바와 같이 좌우 전륜을 지지하기 위해서 볼 조인트를 사용하지 않기 때문에, 전륜의 지지 강성의 확보가 용이한 동시에 비용의 저감을 도모할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 제1 또는 제2 특징에 추가로 상기 핸들 포스트와 좌측 상부 및 하부 링크의 한쪽과의 사이에는 핸들 포스트가 직립 자세로부터 좌측으로 경사짐에 따라 상기 핸들 포스트를 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력을 발휘하지만, 핸들 포스트가 직립 자세로부터 우측으로 경사질 때에 탄력을 발휘하는 것을 방지한 좌측 직립 자세 유지 수단이 설치되며, 또한 상기 핸들 포스트와 우측 상부 및 하부 링크의 다른쪽과의 사이에는 핸들 포스트가 직립 자세로부터 우측으로 경사짐에 따라서 상기 핸들 포스트를 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력을 발휘하지만, 핸들 포스트가 직립 자세로부터 좌측으로 경사질 때에 탄력을 발휘하는 것을 방지한 우측 직립 자세 유지 수단이 설치되고, 상기 좌측 및 우측 직립 자세 유지 수단에는 상기 핸들 포스트의 직립 상태에서도 이것을 직립 방향으로 부세(付勢)하는 탄력이 부여되는 것을 제3 특징으로 한다.
이 제3 특징에 따르면, 차체 프레임을 좌측으로 기울였을 때에는, 좌측 직립 자세 유지 수단에 의해 차체 프레임을 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력이 차체 프레임에 작용하고, 차체 프레임을 우측으로 기울였을 때에는, 우측 직립 자세 유지 수단에 의해 차체 프레임을 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력이 차체 프레임에 작용하게 되며, 승차하지 않은 상태로 삼륜차가 정지되어 있을 때에는, 차체 프레임을 직립 자세로 하여 안심하고 삼륜차에 승차할 수 있고, 또한 차체 프레임을 기울인 선회 주행 상태로부터 직진 주행시로 이행했을 때에는 차체 프레임이 직립 자세로 복원하게 되어 조종성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 도시한 본 발명의 실시예에 기초하여 설명한다.
도 1 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시예를 도시하는 것이다.
우선 도 1 내지 도 5에 있어서, 카트 겸용 삼륜 자전거의 차체 프레임(F1)은 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(23), 하부 파이프(24), 제1 링크 파이프(25) 및 제2 링크 파이프(26)로 구성되어 있고, 이 차체 프레임(F1)은 도 1에서 도시한 바와 같이 전개한 자전거 형태와, 도 2에서 도시한 바와 같이 접은 카트 형태로 전환할 수 있다.
상하로 연장되는 핸들 포스트(21)에는 상기 핸들 포스트(21)에 끼워 맞춰지는 조향축(27)이 선회 가능하게 지지되어 있고, 조향축(27)의 상단부에는 조향 핸들(28)이 고정 설치된다.
핸들 포스트(21)의 좌우 양측에는 이 핸들 포스트(21)와 평행하게 하여 상하로 연장되는 원통형의 좌측 및 우측 다리 부재(29L, 29R)가 배치되어 있고, 좌측 전륜(WFL)을 회전 자유롭게 지지하는 좌측 전륜 지지 부재(30L)가 좌측 다리 부재(29L)에 선회 가능하게 지지되고, 우측 전륜(WFR)을 회전 자유롭게 지지하는 우측 전륜 지지 부재(30R)가 우측 다리 부재(29R)에 선회 가능하게 지지된다. 그 때, 좌측 전륜(WFL)은 좌측 다리 부재(29L) 바로 아래에, 또한 우측 전륜(WFR)은 우측 다리 부재(29R) 바로 아래에 각각 배치된다.
핸들 포스트(21)의 하단부보다도 하측이면서 조향축(27)의 하단부에는 피트맨 아암(31)이 고정 부착되어 있고, 좌측 및 우측 다리 부재(29L, 29R)의 하단부보다 하측이면서 좌측 및 우측 전륜 지지 부재(30L, 30R)에는 너클 아암(32, 32)이 각각 고정 부착된다. 그리고 피트맨 아암(31) 및 너클 아암(32, 32)에는 타이 로드(33, 33)의 양단부가 볼 조인트(34, 34…)를 매개로 연결된다.
이것에 의해, 조향 핸들(28)을 좌우로 선회 조작함에 따라 조향축(27)을 매개로 피트맨 아암(31)이 좌우로 선회하고, 그것에 따라 타이 로드(33, 33)를 매개로 좌우의 너클 아암(32, 32)이 좌우로 선회하며, 좌측 전륜(WFL) 및 우측 전륜(WFR)이 좌우로 전향(轉向)하게 된다.
핸들 포스트(21)의 중간부에는 전방으로 돌출한 부착 스테이(35)가 고정 부착되어 있고, 캐리어(36)가 상기 부착 스테이(35)에 부착된다. 그리고 상기 캐리어(36)는 전방으로 돌출한 사용 상태(도 1의 실선으로 도시된 상태)와, 후방쪽으로 접힌 비사용 상태(도 1의 쇄선으로 도시된 상태)로 전환할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
핸들 포스트(21) 및 좌측 다리 부재(29L)는 좌측 평행 링크(37L)를 구성하도록 좌측 상부 링크(38L) 및 좌측 하부 링크(39L, 39L)를 매개로 연결되고, 핸들 포스트(21) 및 우측 다리 부재(29R)는 우측 평행 링크(37R)를 구성하도록 우측 상부 링크(38R) 및 우측 하부 링크(39R, 39R)를 매개로 연결되며, 상기 좌측 및 우측 평행 링크(37L, 37R)는 핸들 포스트(21)에 관해서 좌우 대칭으로 형성된다.
좌측 및 우측 상부 링크(38L, 38R)는 파이프형 부재로서, 일체로 형성되어 핸들 포스트(21) 및 양 다리 부재(29L, 29R)의 전방쪽에 배치되고, 상기 양 상부 링크(38L, 38R)의 연결 설치부가 전후로 연장되는 축선을 갖는 연결핀(40)을 매개로 핸들 포스트(21)에 선회 가능하게 연결된다. 또한 좌측 및 우측 상부 링크(38L, 38R)의 외측 단부는 상기 연결핀(40)과 평행한 축선을 갖는 연결핀(41, 41)을 매개로 양 다리 부재(29L, 29R)의 상부에 선회 가능하게 연결된다.
좌측 및 우측 하부 링크(39L, 39R; 39L, 39R)도 파이프형으로 하여 일체로 형성되어 있고, 핸들 포스트(21) 및 양 다리 부재(29L, 29R)를 전후에서 협지하는 위치에 배치된다. 그리고 양 하부 링크(39L, 39R; 39L, 39R)의 연결 설치부가 상기 연결핀(40)과 평행한 축선을 갖는 연결핀(42, 42)을 매개로 핸들 포스트(21)에 선회 가능하게 연결되고, 또한 양 하부 링크(39L, 39R; 39L, 39R)의 외측 단부는 상기 연결핀(42, 42)과 평행한 축선을 갖는 연결핀(43, 43…)을 매개로 양 다리 부재(29L, 29R)의 하부에 선회 가능하게 연결된다.
좌측 평행 링크(37L)에 있어서, 핸들 포스트(21)와, 좌측 상부 및 하부 링크(38L; 39L, 39L)의 한쪽, 예컨대 좌측 하부 링크(39L, 39L)와의 사이에는 좌측 직립 자세 유지 수단(44L)이 설치되고, 우측 평행 링크(37R)에 있어서, 핸들 포스트(21)와, 우측 상부 및 하부 링크(38L; 39R, 39R)의 한쪽, 예컨대 우측 하부 링크(39R, 39R)와의 사이에는 우측 직립 자세 유지 수단(44R)이 설치된다.
도 6에 있어서, 좌측 직립 자세 유지 수단(44L)은 양 좌측 하부 링크(39L, 39L)에 각각 고정 부착된 브래킷판(45, 45) 사이에 설치되어 좌측 평행 링크(37L)의 각 연결핀(40∼43)과 평행한 축선을 갖는 지지축(46)과, 상하 방향으로 연장되는 동시에 하단부가 상기 지지축(46)으로 선회 가능하게 지지되는 가이드 로드(47)와, 가이드 로드(47)를 동축으로 에워싸는 이동 가능한 통(48; 筒)과, 양 좌측 하부 링크(39L, 39L) 사이에 배치되어 가이드 로드(47)의 하부에 고정 부착되는 고정 리테이너(49; retainer)와, 상기 이동 가능한 통(48)에 고정 부착되는 이동 가능한 리테이너(50)와, 가이드 로드(47)를 에워싸서 고정 리테이너(49) 및 이동 가능한 리테이너(50) 사이에 축소 설치되는 코일 스프링(51)과, 이동 가능한 통(48)의 상단부에 접촉 가능하게 하여 핸들 포스트(21)에 고정되는 접촉판(52)을 구비한다.
좌측 평행 링크(37L)에 있어서의 상부 및 하부 링크(38L; 39L, 39L) 사이의 중간부이면서 핸들 포스트(21)에는 좌측 다리 부재(29L)쪽으로 연장되는 지지통(53)이 고정 부착되어 있고, 상기 지지통(53)의 선단부에 접촉판(52)이 고정 부착된다. 이 접촉판(52)에는 가이드 로드(47)를 이동 자유롭게 삽입 관통시키는 가이드 구멍(54)이 마련되고, 가이드 로드(47)의 상단부는 접촉판(52)을 관통하여 위쪽으로 돌출된다.
이동 가능한 통(48)의 하단부 내면에는 가이드 로드(47)를 에워싸도록 하여 반경 방향 내측으로 돌출하는 내향 플랜지(55)가 고정 부착되어 있고, 가이드 로드(47)에는 이동 가능한 통(48)의 내면에 외주를 활주 접촉시키도록 하여 반경 방향 외측으로 돌출하는 규제 플랜지(56)가 상기 내향 플랜지(55)의 상면에 접촉하는 것을 가능하게 하여 고정 부착된다. 더구나 핸들 포스트(21)가 직립 자세로 되어 있는 상태에서, 코일 스프링(51)에 의해 위쪽으로 부세되고 있는 이동 가능한 통(48)의 내향 플랜지(55)가 규제 플랜지(56)에 접촉하도록 하여 규제 플랜지(56)가 가이드 로드(47)에 고정 부착되어 있고, 이 때, 이동 가능한 통(48)의 상단부는 접촉판(52)의 하면에 접촉하거나 접촉판(52)의 하면에 매우 근접한 위치에 있도록, 이동 가능한 통(48)의 축방향 길이 및 상기 이동 가능한 통(48)에 대한 내향 플랜지(55)의 고정 부착 위치가 설정된다.
또한 가이드 로드(47)의 하부에는 너트(57)가 진퇴 위치를 조절 가능하게 하여 체결되어 있고, 상기 너트(57)에 내향 플랜지(55)가 접촉함으로써, 이동 가능한 통(48)의 하측으로의 이동 단부가 규제되게 된다.
그런데, 핸들 포스트(21)와, 좌측 및 우측 다리 부재(29L, 29R)와의 사이에 좌측 및 우측 평행 링크(37L, 37R)가 구성되어 있음으로써, 도 7에서 도시한 바와 같이, 핸들 포스트(21)의 좌측으로의 기울기에 따라 양 다리 부재(29L, 29R)도 좌측으로 기울 수 있는 것이지만, 이 때, 상기 좌측 직립 자세 유지 수단(44L)에서는 접촉판(52)에 의해 코일 스프링(51)을 압축하면서 이동 가능한 통(48)이 아래쪽으로 눌려짐으로써, 접촉판(52) 즉 핸들 포스트(21)에는 이 핸들 포스트(21)를 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력이 작용하게 된다. 한편, 핸들 포스트(21)가 직립 자세로부터 우측으로 경사질 때에는, 규제 플랜지(56)에 내향 플랜지(55)가 접촉함으로써 이동 가능한 통(48)의 상한 위치가 규제되기 때문에, 접촉판(52)은 이동 가능한 통(48)의 상단부로부터 떨어져 우측으로 경사지게 되고, 좌측 직립 자세 유지 수단(44L)으로부터 핸들 포스트(21)에 탄력이 작용하지 않는다.
우측 직립 자세 유지 수단(44R)은 상기 좌측 직립 자세 유지 수단(44L)과 기본적으로 동일한 구성을 갖는 것이므로, 상세한 설명을 생략하지만, 핸들 포스트(21)가 직립 자세로부터 우측으로 경사짐에 따라 상기 핸들 포스트(21)를 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력을 우측 직립 자세 유지 수단(44R)이 발휘하지만, 상기 핸들 포스트(21)가 직립 자세로부터 좌측으로 경사질 때에는, 우측 직립 자세 유지 수단(44R)으로부터 핸들 포스트(21)에는 탄력이 작용하지 않는다.
도 8 및 도 9를 아울러 참조하면, 후부 프레임(23)은 서로 평행한 한 쌍의 프레임판(60, 60)과, 좌우 전륜(WFL, WFR)의 회전 축선과 평행한 축선을 갖는 동시에 양 외측 단부를 양 프레임판(60, 60)으로부터 외측으로 돌출시켜 양 프레임판(60, 60) 사이를 연결하는 통형 부재(61)와, 양 프레임판(60, 60) 및 통형 부재(61)에 고정 부착되는 좌우 한 쌍의 파이프형 리어 포크(62, 62)로 이루어지는 것으로, 양 리어 포크(62, 62)는 도 1에서 도시한 바와 같이 차체 프레임(F1)이 자전거 형태로 되어 있을 때에, 양 프레임판(60, 60) 및 통형 부재(61)로부터 뒤가 내려가게 경사져 후방으로 연장되고, 양 리어 포크(62, 62)의 후단부에 구동륜인 후륜(WR)이 피봇 지지된다.
상기 통형 부재(61)에는 볼 베어링(63)을 매개로 크랭크축(64)이 회전 자유롭게 지지되어 있고, 상기 크랭크축(64)의 양단부에 크랭크 페달(65, 65)이 고정된다. 더구나 통형 부재(61)의 우측이면서 크랭크축(64)에는 구동 스프로킷(66)이 고정되어 있고, 후륜(WR)에 고정된 피동 스프로킷(67)과 상기 구동 스프로킷(66)에 무단형의 체인(68)이 감겨진다. 따라서 양 크랭크 페달(65, 65)을 밟는 조작에 의해 후륜(WR)이 회전 구동하게 된다.
새들 포스트(22)는 후부 프레임(23)으로부터 위쪽으로 연장되는 것으로, 상기 새들 포스트(22)의 하단부는 크랭크축(64)과 평행한 축선을 가지며 양 프레임판(60, 60) 사이에 설치되는 피봇축(이 실시예에서는 볼트)(69)을 매개로 후부 프레임(23)에 선회 가능하게 연결되고, 새들 포스트(22)의 상단부에는 새들(70)이 설치된다.
하부 파이프(24)는 핸들 포스트(21)의 하부 및 후부 프레임(23) 사이를 연결하는 것으로, 상기 하부 파이프(24)의 일단부는 핸들 포스트(21)의 하부에 설치되는 브래킷(71)에 상기 피봇축(69)과 평행한 축선을 갖는 피봇축(72)을 매개로 선회 가능하게 연결되고, 하부 파이프(24)의 타단부는 피봇축(72)과 평행한 축선을 가지며 양 프레임판(60, 60) 사이에 설치되는 피봇축(이 실시예에서는 볼트)(73)을 매개로 후부 프레임(23)에 선회 가능하게 연결된다.
제1 링크 파이프(25)는 새들 포스트(22)의 상하 방향 중간부와 하부 파이프(24)의 길이 방향 중간부를 연결하는 것으로, 새들 포스트(22)의 상하 방향 중간부에 고정 부착된 브래킷(74)에 제1 링크 파이프(25)의 일단부가 상기 각 피봇축(69, 72, 73)과 평행한 축선을 갖는 피봇축(이 실시예에서는 볼트)(75)을 매개로 연결되고, 하부 파이프(24)의 길이 방향 중간부에 고정 부착된 브래킷(76)에 제1 링크 파이프(25)의 타단부가 상기 피봇축(75)과 평행한 축선을 갖는 피봇축(이 실시예에서는 볼트)(77)을 매개로 연결된다.
제2 링크 파이프(26)는 핸들 포스트(21)의 상하 방향 중간부와 제1 링크 파이프(25)의 길이 방향 중간부를 연결하는 것으로, 핸들 포스트(21)의 상하 방향 중간부에 고정 부착된 브래킷(78)에 제2 링크 파이프(26)의 일단부가 상기 각 피봇축(69, 72, 73, 75, 77)과 평행한 축선을 갖는 피봇축(79)을 매개로 연결되고, 제1 링크 파이프(25)의 길이 방향 중간부에 고정 부착된 브래킷(80)에 제2 링크 파이프(26)의 타단부가 상기 피봇축(79)과 평행한 축선을 갖는 피봇축(이 실시예에서는 볼트)(81)을 매개로 연결된다.
이와 같이 각 피봇축(69, 72, 73, 75, 77, 79, 81)을 매개로 서로 선회 가능하게 연결되어 차체 프레임(F1)을 구성하는 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(23), 하부 파이프(24), 제1 링크 파이프(25) 및 제2 링크 파이프(26)는 도 1에서 도시한 바와 같이 좌우 전륜(WFL, WFR) 및 후륜(WR)을 함께 접지시켜 휠 베이스가 최대가 되도록 전개한 자전거 형태와, 도 2에서 도시한 바와 같이 접지 상태에 있는 좌우 전륜(WFL, WFR) 사이에 지면으로부터 떨어진 후륜(WR)이 삽입되도록 접은 카트 형태로 전환할 수 있는 링크 기구를 구성한다.
그리고 자전거 형태 및 카트 형태의 전환 조작을 용이하게 하기 위해, 새들 포스트(22)의 상단부에는 새들(70)의 후방쪽으로 돌출하도록 하여 파지부(82)가 마련된다.
그런데, 차체 프레임(F1)이 카트 형태로 되어 있을 때에는 도 2의 쇄선으로 도시한 바와 같이, 고무 밴드나 끈 부재 등의 체결 수단(83)으로, 예컨대 조향축(27) 및 새들 포스트(22)를 체결해 두면 카트 형태를 유지할 수 있다. 또한 차체 프레임(F1)이 자전거 형태로 되어 있을 때에는, 로크 수단(84)에 의해 차체 프레임(F1)의 자전거 형태를 유지할 수 있다.
로크 수단(84)은 차체 프레임(F1)을 구성하는 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(23), 하부 파이프(24), 제1 링크 파이프(25) 및 제2 링크 파이프(26)중 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(23) 사이에 설치된다.
상기 로크 수단(84)은 차체 프레임(F1)이 자전거 형태일 때에 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(23) 사이에 협지되어 새들 포스트(22)로부터 작용하는 승차 하중에 대항하는 탄발력(彈發力)을 발휘하도록 하여 후부 프레임(23)에 고정되는 탄성 재료, 예컨대 고무로 이루어지는 탄발 부재(85)와, 새들 포스트(22)에 착탈 가능하게 채결되어 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(23)의 상대 위치를 유지하도록 후부 프레임(23)에 부착되는 체결 부재(86)를 구비한다.
도 10을 아울러 참조하면, 후부 프레임(23)에 있어서의 양 프레임판(60, 60) 사이에는 차체 프레임(F1)이 자전거 형태로 되었을 때에 새들 포스트(22)의 후면에 대향하는 지지판(87)이 고정 부착되어 있고, 탄발 부재(85)는 파이프형인 새들 포스트(22)의 후면에 대응하여 원호형으로 오목한 접촉면(85a)을 새들 포스트(22)쪽을 향하게 하여 지지판(87)에 고정 부착된다. 그리고 차체 프레임(F1)이 자전거 형태로 되었을 때에 탄발 부재(85)는 후부 프레임(23)에 고정 부착된 지지판(87)과 새들 포스트(22) 사이에 협지되게 되고, 새들 포스트(22)로부터 작용하는 승차 하중에 대항하는 탄발력을 탄발 부재(85)가 발휘하게 된다. 더구나 탄발 부재(85)가 발휘하는 탄발력은 새들 포스트(22)를 피봇축(69)의 축선 주위에 전방쪽으로 선회하는 방향으로 상기 새들 포스트(22)에 작용하는 동시에 후부 프레임(23)을 피봇축(73)의 축선 주위에 후방쪽으로 선회하는 방향으로 상기 후부 프레임(23)에 작용하게 되고, 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(23)에는 탄발 부재(85)의 탄발력이 카트 형태로 되는 쪽에 작용하게 된다.
체결 부재(86)의 기부(基部)는 크랭크축(64)과 평행한 축선을 가지며 양 프레임판(60, 60) 사이에 걸쳐 설치되는 축(88)으로 선회 가능하게 지지되어 있고, 상기 체결 부재(86)의 선단부에는 훅 모양의 체결 갈고리부(86a)가 마련된다. 한편, 새들 포스트(22)에는 상기 체결 갈고리부(86a)가 체결될 수 있는 대략 U자형의 걸림 부재(91)가 고정 부착되어 있어, 차체 프레임(F1)이 자전거 형태로 되어 있을 때에 탄발 부재(85)를 압축하면서 걸림 부재(9l)에 체결 갈고리부(86a)를 체결시킴으로써, 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(23)의 상대 위치가 유지된다.
또한 체결 부재(86)와, 양 프레임판(60, 60)의 한쪽 내면에 고정 부착된 받침판(90) 사이에는 축(88)을 에워싸는 비틀림 스프링(89)이 설치되어 있고, 상기 비틀림 스프링(89)의 탄력에 의해, 체결 부재(86)는 걸림 부재(91)에 체결 갈고리부(86a)를 체결시키는 방향으로 선회 부세된다.
또한 체결 부재(86)의 기부에는 축(86)의 반경 방향을 따라 외측으로 돌출하도록 하여 조작부(86b)가 일체로 마련되어 있고, 이 조작부(86b)에 손가락을 걸어 조작함으로써, 체결 갈고리부(86a)를 걸림 부재(91)로부터 이탈시키는 방향으로 체결 부재(86)를 조작할 수 있다.
다음에 이 제1 실시예의 작용에 대해서 설명하면, 차체 프레임(F1)을 도 1에서 도시한 바와 같이 전개하여 자전거 형태로 하면, 카트 겸용 삼륜 자전거를 자전거로서 사용할 수 있다. 이 때, 차체 프레임(F1)을 자전거 형태로 하기 위해 전개했을 때에, 상기 차체 프레임(F1)을 구성하는 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(23), 하부 파이프(24), 제1 링크 파이프(25) 및 제2 링크 파이프(26)중 새들 포스트(22)와 후부 프레임(23) 사이에 로크 수단(84)이 설치되어 있고, 상기 로크 수단(84)에 의해 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(23)의 상대 위치가 유지되며, 차체 프레임(F1)의 자전거 형태가 유지된다.
더구나 로크 수단(84)은 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(23) 사이에 협지되는 동시에 승차 하중에 대항하는 탄발력을 발휘하는 탄발 부재(85)를 갖는 것으로, 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(23), 하부 파이프(24), 제1 링크 파이프(25) 및 제2 링크 파이프(26)의 제작 정밀도 및 조립 정밀도가 다소 뒤떨어지는 것이었다고 해도 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(23), 하부 파이프(24), 제1 링크 파이프(25) 및 제2 링크 파이프(26)의 제작 오차나 조립 오차를 탄발 부재(85)로 흡수하도록 하여 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(23), 하부 파이프(24), 제1 링크 파이프(25) 및 제2 링크 파이프(26) 상호의 덜걱거림이 발생하는 것을 방지하여 승차감을 향상시킬 수 있으며, 또한 탄발 부재(85)가 승차 하중에 대항하는 탄발력을 발휘함으로써 쿠션성을 향상시켜 승차감을 한층 더 향상시킬 수 있다.
또한 핸들 포스트(21)와, 좌측 및 우측 다리 부재(29L, 29R) 사이에 좌측 및 우측 평행 링크(37L, 37R)가 구성되기 때문에, 핸들 포스트(21)의 좌우로의 기울기에 따라 양 다리 부재(29L, 29R)도 좌우로 기울게 되고, 좌우 전륜(WFL, WFR)을 좌우로 기울게 할 수 있으며, 차체 프레임(F1)을 좌우 중 어느 한쪽으로 기울여 주행하는 뱅크 주행이 가능해져서 조타 주행성을 향상시킬 수 있다.
또한 양 평행 링크(37L)에 있어서의 좌측 및 우측 상부 링크(37L, 38R)는 일체로 형성되고, 양 평행 링크(37L, 37R)에 있어서의 좌측 및 우측 하부 링크(39L, 39L; 39R, 39R)도 일체로 형성되어 있기 때문에, 좌측 및 우측 평행 링크(37L, 37R)를 구성하는 부품수를 가능한 한 적게 하여 조립 공정수의 저감을 도모할 수 있게 된다.
또한 좌측 평행 링크(37L)의 핸들 포스트(21)와 좌측 하부 링크(39L, 39L) 사이에는 핸들 포스트(21)가 직립 자세로부터 좌측으로 경사짐에 따라 상기 핸들 포스트(21)를 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력을 발휘하지만 상기 핸들 포스트(21)가 직립 자세로부터 우측으로 경사질 때에 탄력을 발휘하는 것을 방지한 좌측 직립 자세 유지 수단(44L)이 설치되고, 우측 평행 링크(37L)의 핸들 포스트(21)와 우측 하부 링크(39R, 39R) 사이에는 핸들 포스트(21)가 직립 자세로부터 우측으로 경사짐에 따라 상기 핸들 포스트(21)를 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력을 발휘하지만 상기 핸들 포스트(21)가 직립 자세로부터 좌측으로 경사질 때에 탄력을 발휘하는 것을 방지한 우측 직립 자세 유지 수단(44R)이 설치되어 있다. 따라서, 차체 프레임(F1)을 좌우 중 어느 한쪽으로 기울였을 때에는 차체 프레임(21)을 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력이 차체 프레임(F1)에 작용하게 되고, 승차하지 않은 상태로 삼륜 자전거가 정지되어 있을 때에는, 차체 프레임(F1)을 직립 자세로 하여 안심하고 삼륜 자전거에 승차할 수 있으며, 또한 차체 프레임(F1)을 기울인 선회 주행 상태로부터 직진 주행시로 이행했을 때에는 차체 프레임(F1)이 직립 자세로 복원하게 되어 조종성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
특히, 좌우의 원통형 다리 부재(29L, 29R)는 좌우의 상부 및 하부 링크(38L, 38R; 39L, 39R)에 의해 상하 양단부가 피봇 지지되고, 또한 좌우의 다리 부재(29L, 29R)에 회전 가능하게 지지되는 좌우 전륜 지지 부재(30L, 30R)에 의해, 좌우의 다리 부재(29L, 29R) 바로 아래에 배치되는 좌우 전륜(WFL, WFR)이 지지되기 때문에, 좌우 전륜(WFL, WFR)의 각 다리 부재(29L, 29R) 측방으로의 오버행이 없어지고, 각 다리 부재(29L, 29R)가 상하 양단부를 강고하게 지지하는 동시에, 좌우 전륜(WFL, WFR)의 지지 강성을 효과적으로 높일 수 있으며, 그 결과, 뱅크 주행의 안정성의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 좌우 전륜(WFL, WFR)의 각 다리 부재(29L, 29R) 측방으로의 오버행이 없어졌기 때문에, 조향계의 관성 모먼트의 감소를 가져와 조향을 경쾌하게 행할 수 있다.
또한, 조향축(27)과 좌우의 전륜 지지 부재(30L, 30R)의 각 사이를 연동 연결하는 조향 연동 수단, 즉 피트맨 아암(31), 너클 아암(32), 타이 로드(33) 및 볼 조인트(34)를 핸들 포스트(21) 및 좌우의 다리 부재(29L, 29R)의 아래쪽에 배치했기 때문에, 핸들 포스트(21) 및 양 다리 부재(30L, 30R)의 전면 및 위쪽에 조향 연동 수단에 간섭받지 않는 넓은 공간을 확보할 수 있어 캐리어(36) 등의 설치가 용이해진다.
더구나, 상기한 바와 같이 좌우 전륜(WFL, WFR)을 지지하기 위해서 볼 조인트를 사용하지 않기 때문에, 전륜(WFL, WFR)의 지지 강성의 확보가 용이한 동시에, 비용 절감을 도모할 수 있다.
카트 겸용 삼륜 자전거를 이륜 카트로서 이용할 때에는, 차체 프레임(F1)이 자전거 형태로 되어 있는 상태에서 로크 수단(84)에 의한 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(23)의 상대 위치 로크 상태를 해제하고, 파지부(82)를 쥐고 차체 프레임(F1)을 접을 수 있으면 된다.
이 때, 로크 수단(84)의 탄발 부재(85)가 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(23)을 카트 형태가 되는 쪽으로 부세하는 탄력을 발휘하는 것이기 때문에, 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(23)의 상대 위치 유지를 해제하도록 조작부(86b)에 의해 체결 부재(86)를 선회 조작했을 때에는, 탄발 부재(85)의 탄발력에 의해 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(23)이 카트 형태로 되는 쪽으로 부세되기 때문에, 자전거 형태에서 카트 형태로의 전환 조작이 용이해진다.
차체 프레임(F1)을 카트 형태로 접은 상태에서는, 후륜(WR)이 지면으로부터 떨어져 있고, 접지 상태인 좌우 전륜(WFL, WFR) 사이에 후륜(WR)이 삽입되기 때문에, 카트 겸용 삼륜 자전거를 이륜 카트로서 이용할 수 있다. 이 때, 지면으로부터 떨어진 후륜(WR)이 카트의 이동에 따라 지면으로부터 구동되지 않기 때문에, 크랭크 페달(65, 65)이 회전하지 않으며, 따라서 크랭크 페달(65, 65)에 방해받지 않고 카트를 전후 방향으로 자유롭게 움직일 수 있다.
도 11 내지 도 15는 본 발명의 제2 실시예를 도시하는 것이다.
우선 도 11 및 도 12에 있어서, 핸들 포스트(21) 및 좌측 다리 부재(29L)는 좌측 평행 링크(94L)를 구성하도록 파이프형의 좌측 상부 링크(95L) 및 파이프형의 좌측 하부 링크(96L)를 매개로 연결되고, 핸들 포스트(21) 및 우측 다리 부재(29R)는 우측 평행 링크(94R)를 구성하도록 파이프형의 우측 상부 링크(95R) 및 파이프형의 우측 하부 링크(96R)를 매개로 연결되며, 상기 좌측 및 우측 평행 링크(94L, 94R)는 핸들 포스트(21)에 관해서 좌우 대칭으로 형성된다.
핸들 포스트(21)의 상부에는 이 핸들 포스트(21)를 전후에서 협지하여 좌우로 연장되는 한 쌍의 상부 지지판(97…)이 고정 부착되고, 핸들 포스트(21)의 하부에는 이 핸들 포스트(21)를 전후에서 협지하여 좌우로 연장되는 한 쌍의 하부 지지판(98…)이 고정 부착된다. 또한 좌측 및 우측 다리 부재(29L, 29R)에는 상기 상부 지지판(97…)에 대응하여 상부 브래킷(99L, 99R)이 고정 부착되는 동시에, 상기 하부 지지판(98…)에 대응하여 하부 브래킷(100L, 100R)이 고정 부착되어 있다.
좌측 및 우측 상부 링크(95L, 95R)의 내측 단부는 차체 프레임(F1)의 전후 방향을 따르는 축선을 갖는 연결핀(101, 101)을 매개로 상부 지지판(97…)의 양단부에 선회 가능하게 연결되고, 좌측 및 우측 상부 링크(95L, 95R)의 외측 단부는 상기 연결핀(101…)과 평행한 축선을 갖는 연결핀(102, 102)을 매개로 상부 브래킷(99L, 99R)에 선회 가능하게 연결된다.
또한 좌측 및 우측 하부 링크(96L, 96R)의 내측 단부는 상기 연결핀(101…, 102…)과 평행한 축선을 갖는 연결핀(103, 103)을 매개로 하부 지지판(98…)의 양단부에 선회 가능하게 연결되고, 좌측 및 우측 하부 링크(96L, 96R)의 외측 단부는 상기 연결핀(103…)과 평행한 축선을 갖는 연결핀(104, 104)을 매개로 하부 브래킷(100L, 100R)에 선회 가능하게 연결된다.
이러한 평행 링크(94L, 94R)에서는, 좌측 및 우측 상부 링크(95L, 95R)가 서로 독립하여 있고, 또한 좌측 및 우측 하부 링크(96L, 96R)가 서로 독립하여 있기 때문에, 이대로의 구조에서는 양 다리 부재(29L, 29R)에 대하여 핸들 포스트(21)가 상하로 움직이는 것을 양 평행 링크(94L, 94R)가 허용하게 된다.
그래서, 좌측 및 우측 하부 링크(96L, 96R)에는 연결 프레임(105L, 105R)이 각각 설치되고, 연결 부재(106, 106)의 양단부가 상기 양 연결 프레임(105L, 105R)에 각각 선회 가능하게 연결된다.
도 13 및 도 14를 아울러 참조하면, 좌측 하부 링크(96L)에 설치되는 연결 프레임(105L)은 좌측 하부 링크(96L)의 내측 단부에 일체로 연결 설치되어 위쪽으로 연장되는 직립 파이프(107L)와 좌측 하부 링크(96L)의 중간부 및 직립 파이프(107L)의 상부 사이를 연결하는 연결 파이프(108L)로 대략 삼각형 모양으로 구성되는 것이며, 또한 우측 하부 링크(96R)에 설치되는 연결 프레임(105R)은 우측 하부 링크(96R)의 내측 단부에 일체로 연결 설치되어 상측으로 연장되는 직립 파이프(107R)와, 우측 하부 링크(96R)의 중간부 및 직립 파이프(107R)의 상부 사이를 연결하는 연결 파이프(108)로 대략 삼각형 모양으로 구성되는 것이다.
연결 부재(106, 106)는 띠형의 평판으로 이루어지는 것으로, 핸들 포스트(21)를 전후에서 협지하는 위치에 배치된다. 이들 연결 부재(106, 106)의 양단부는 양 연결 프레임(105L, 105R)에 있어서의 직립 파이프(107L, 107R)의 상부에 연결축(109, 109)을 매개로 선회 가능하게 연결된다.
그리고 좌측 하부 링크(96L)에 설치되는 연결 프레임(105L)과, 우측 하부 링크(96R)에 설치되는 연결 프레임(105R)에 연결 부재(106, 106)의 양단부가 선회 가능하게 연결되기만 하는 간단한 구조에 의해, 양 다리 부재(29L, 29R)에 대하여 핸들 포스트(21)가 상하로 움직이는 것을 양 평행 링크(94L, 94R)가 허용하지 않도록 하여 핸들 포스트(21)에 걸리는 하중에 견디고, 좌측 및 우측 평행 링크(94L, 94R)의 기능을 유지할 수 있다.
즉 도 15에서 도시한 바와 같이, 핸들 포스트(21)의 좌우로의 기울기에 따라 양 다리 부재(29L, 29R)가 좌우로 기울게 되고, 차체 프레임(F1)을 좌우 중 어느 한쪽으로 기울여 주행하는 뱅크 주행이 가능해져서 조타 주행성을 향상시킬 수 있다.
좌측 평행 링크(94L)에 있어서, 핸들 포스트(21)와, 좌측 상부 및 하부 링크(95L, 96L)의 한쪽, 예컨대 좌측 하부 링크(96L)와의 사이에는 좌측 직립 자세 유지 수단(110L)이 설치되고, 우측 평행 링크(94R)에 있어서, 핸들 포스트(21)와, 우측 상부 및 하부 링크(96R, 96R)의 한쪽, 예컨대 우측 하부 링크(96R)와의 사이에는 우측 직립 자세 유지 수단(110R)이 설치된다.
좌측 직립 자세 유지 수단(110L)은 좌우 방향으로 연장되는 축선을 가지며 핸들 포스트(21)에 고정 부착되는 동시에 양단부가 단부벽 부재(112L, 112R)로 각각 폐쇄되는 가이드 통(111)과, 양 단부벽 부재(112L, 112R)에 양단부가 고정 부착되어 가이드 통(111)내에 동축으로 배치되는 가이드 로드(113)와, 가이드 로드(113)를 따라 활주 이동할 수 있게 하여 가이드 통(111)내에 수납되는 이동 가능한 통(114L)과, 이동 가능한 통(114L)을 단부벽 부재(112L)에 근접시키는 방향의 탄력을 발휘하는 스프링(115)과, 가이드 통(111)의 좌측 하부 측벽에 마련되는 슬릿(116L)으로부터 아래쪽으로 돌출하도록 하여 이동 가능한 통(114L)에 설치되는 접촉 아암(117L)과, 연결 프레임(105L)의 상단부에 상기 각 연결핀(101∼l04)과 평행한 축선을 갖는 지지축(118L)을 매개로 회전 자유롭게 지지되는 동시에 상기 접촉 아암(117L)에 가이드 통(111)의 축선 방향 바깥쪽으로부터 접촉 가능한 롤러(119L)를 구비한다.
또한 우측 직립 자세 유지 수단(110R)은 가이드 통(111), 가이드 로드(113) 및 스프링(115)을 상기 좌측 직립 자세 유지 수단(110L)과 공통으로 하는 것으로, 가이드 로드(113)를 따라 활주 이동 가능하게 하여 가이드 통(111)내에 수납되는 이동 가능한 통(114R)과, 가이드 통(111)의 우측 하부 측벽에 마련되는 슬릿(116R)으로부터 아래쪽으로 돌출하도록 하여 이동 가능한 통(114R)에 설치되는 접촉 아암(117R)과, 연결 프레임(105R)의 상단부에 상기 지지축(118L)과 평행한 축선을 갖는 지지축(118R)을 매개로 회전 자유롭게 지지되는 동시에 상기 접촉 아암(117R)에 가이드 통(111)의 축선 방향 바깥쪽으로부터 접촉 가능한 롤러(119R)를 구비한다.
양 이동 가능한 통(114L, 114R)에는 가이드 통(111)의 내면에 외주를 활주 접촉시키는 플랜지(120L, 120R)가 고정 부착되어 있고, 가이드 로드(113)를 에워싸는 코일 스프링인 스프링(115)은 양 플랜지(120L, 120L) 사이에 축소 설치된다.
그리고 차체 프레임(F1)이 도 15에서 도시한 바와 같이 좌측으로 기울었을 때, 좌측 직립 자세 유지 수단(110L)에서는 롤러(119L)에 의해 스프링(115)을 압축하면서 접촉 아암(117L) 및 이동 가능한 통(114L)이 우측으로 눌려지게 된다. 이 때, 우측 직립 자세 유지 수단(110L)에서는 이동 가능한 통(114R)이 단부벽 부재(112L)에 접촉한 상태로 되어 있고, 롤러(119R)는 접촉 아암(117R)으로부터 이격된 상태로 되어 있다. 따라서 좌측 직립 자세 유지 수단(110L)으로부터 가이드 통(111)을 매개로 핸들 포스트(21)에 상기 핸들 포스트(21)를 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력이 작용하게 되고, 우측 직립 자세 유지 수단(110R)이 핸들 포스트(21)에 탄력을 미치지는 않는다. 한편, 핸들 포스트(21)가 직립 자세로부터 우측으로 경사졌을 때에는 전술과는 반대로, 우측 직립 자세 유지 수단(110R)으로부터 가이드 통(111)을 매개로 핸들 포스트(21)에 상기 핸들 포스트(21)를 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력이 작용하게 되고, 좌측 직립 자세 유지 수단(110L)이 핸들 포스트(21)에 탄력을 미치지는 않는다.
이 제2 실시예에 의해서도 상기 제1 실시예와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제3 실시예를 도시하는 것이다.
이 카트 겸용 삼륜 자전거의 차체 프레임(F2)은 핸들 포스트(21)(제1 및 제2 실시예 참조, 도 16, 도 17에 도시되어 있지 않음), 새들 포스트(22), 후부 프레임(121), 하부 파이프(24) 및 링크 파이프(122)로 구성되어 있고, 이 차체 프레임(F2)은 도 16에서 도시한 바와 같이 차체 프레임(F2)을 전개한 자전거 형태와, 도 17에서 도시한 바와 같이 차체 프레임(F2)을 접은 카트 형태로 전환할 수 있다.
후부 프레임(121)은 크랭크 페달(65, 65)을 회전 자유롭게 지지하는 통형 부재(61)와, 자전거 형태로 상기 통형 부재(61)로부터 앞쪽이 내려가게 연장되는 제1 파이프 프레임(123)과, 자전거 형태로 상기 통형 부재(61)로부터 앞쪽이 올라가게 연장되는 제2 파이프 프레임(124)과, 자전거 형태로 상기 통형 부재(61)로부터 뒤쪽이 내려가게 연장되는 동시에 후륜에는 후륜(WR)이 피봇 지지되는 리어 포크(62)와, 제2 파이프 프레임(124)의 상단부 및 리어 포크(62)의 중간부 사이를 연결하는 보강 파이프(125)가 일체로 연결 설치되어 이루어지는 것이다.
하부 파이프(24)의 일단부는 핸들 포스트(21)의 하부에 설치되는 브래킷(71)에 상기 후륜(WR)의 회전 축선과 평행한 축선을 갖는 피봇축(72)을 매개로 선회 가능하게 연결되고, 새들 포스트(22)의 하단부, 하부 파이프(24)의 타단부 및 후부 프레임(121)에 있어서의 제1 파이프 프레임(124)의 선단부는 상기 피봇축(72)과 평행한 피봇축(126)을 매개로 공통으로 연결된다.
링크 파이프(122)는 핸들 포스트(21)의 상하 방향 중간부와 새들 포스트(22)의 길이 방향 중간부를 연결하는 것으로, 핸들 포스트(21)의 상하 방향 중간부에 고정 부착된 브래킷(127)에 링크 파이프(122)의 일단부가 상기 각 피봇축(73, 126)과 평행한 축선을 갖는 피봇축(128)을 매개로 연결되고, 새들 포스트(22)의 길이 방향 중간부에 고정 부착된 브래킷(129)에 링크 파이프(122)의 타단부가 상기 피봇축(128)과 평행한 축선을 갖는 피봇축(130)을 매개로 연결된다.
이와 같이 각 피봇축(72, 126, 128, 130)을 매개로 서로 선회 가능하게 연결되어 차체 프레임(F2)을 구성하는 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(121), 하부 파이프(24) 및 링크 파이프(122)는 도 16에서 도시한 바와 같이 좌우 전륜(WFL, WFR)과 후륜(WR)을 함께 접지시켜 휠 베이스가 최대가 되도록 전개한 자전거 형태와, 도 17에서 도시한 바와 같이 접지 상태에 있는 좌우 전륜(WFL, WFR) 사이에 지면으로부터 떨어진 후륜(WR)이 삽입되도록 접은 카트 형태로 전환할 수 있는 링크 기구를 구성한다.
차체 프레임(F2)이 자전거 형태로 되어 있을 때에는, 로크 수단(131, 132)에 의해 차체 프레임(F2)의 자전거 형태를 유지할 수 있다.
로크 수단(131)은 차체 프레임(F2)을 구성하는 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(121), 하부 파이프(24) 및 링크 파이프(122)중 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(121) 사이에 설치된다.
상기 로크 수단(131)은 차체 프레임(F2)이 자전거 형태일 때에 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(121) 사이에 협지되도록 하여 후부 프레임(121)에 고정되는 탄성 재료, 예컨대 고무로 이루어지는 탄발 부재(133)와, 새들 포스트(22)에 설치되는 걸림 부재(134)에 착탈 가능하게 체결되어 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(121)의 상대 위치를 유지하도록 후부 프레임(121)에 부착되는 체결 부재(135)를 구비한다.
그리고 탄발 부재(133)는 후부 프레임(121)에 있어서의 제2 파이프 프레임(124) 및 보강 파이프(125)의 상단부에 고정 부착되어 있고, 차체 프레임(F2)이 자전거 형태일 때에 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(121) 사이에 협지되어 새들 포스트(22)로부터 작용하는 승차 하중에 대항하는 탄발력을 발휘하는 것이다.
또한 로크 수단(132)은 차체 프레임(F2)을 구성하는 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(121), 하부 파이프(24) 및 링크 파이프(122)중 하부 파이프(24) 및 새들 포스트(22) 사이에 설치된다.
그리고 상기 로크 수단(132)은 차체 프레임(F2)이 자전거 형태일 때에 하부 프레임(24) 및 새들 포스트(22) 사이에 협지되도록 하여 하부 파이프(24)에 고정되는 탄성 재료, 예컨대 고무로 이루어지는 탄발 부재(136)와, 하부 파이프(24)쪽에 착탈 가능하게 체결되어 새들 포스트(22) 및 하부 파이프(24)의 상대 위치를 유지하도록 새들 포스트(22)에 부착되는 체결 부재(138)를 구비한다. 하부 파이프(24)에는 자전거 형태로 새들 포스트(22)의 전면쪽으로 선단부를 대향시키도록 하여 지지 아암(137)이 일체로 연결 설치되어 있고, 이 지지 아암(137)의 선단부에 새들 포스트(22)의 전면에 접촉하도록 하여 탄발 부재(136)가 고정된다. 그리고, 차체 프레임(F2)이 자전거 형태일 때에, 상기 탄발 부재(136)는 지지 아암(137) 및 새들 포스트(22) 사이에 협지되어 승차 하중에 대항하는 탄발력을 발휘한다.
또한 체결 부재(138)는 차체 프레임(F2)이 자전거 형태로 되어 있을 때에 상기 지지 아암(137)의 선단부에 착탈 가능하게 하여 새들 포스트(22)에 부착된다.
이 제3 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 실시예에서는, 7개의 피봇축(69, 72, 73, 75, 77, 79, 81)을 매개로 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(23), 하부 파이프(24), 제1 링크 파이프(25) 및 제2 링크 파이프(26)가 서로 선회 가능하게 연결되어 차체 프레임(F1)이 구성되는데 반하여 4개의 피봇축(72, 126, 128, 130)을 매개로 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(121), 하부 파이프(24) 및 링크 파이프(122)가 선회 가능하게 연결되어 차체 프레임(F2)이 구성되는 것으로, 차체 프레임(F2)의 구성을 보다 단순화시킬 수 있다.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 제4 실시예를 도시하는 것이다.
자전거 형태로 되어 있을 때의 차체 프레임(F2)의 자세는 제1 및 제2 로크 수단(141, 142)에 의해 유지되는 것으로, 제1 로크 수단(141)은 차체 프레임(F2)중 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(121) 사이에 설치되고, 제2 로크 수단(142)은 하부 파이프(24) 및 새들 포스트(22) 사이에 설치된다.
제1 로크 수단(141)은 차체 프레임(F2)이 자전거 형태일 때에 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(121) 사이에 협지되도록 하여 후부 프레임(121)에 고정되는 탄성 재료, 예컨대 고무로 이루어지는 탄발 부재(133)와, 새들 포스트(22)에 선회 가능하게 부착되는 레버(143)와, 상기 레버(143)의 일단부에 설치되는 걸림핀(144)에 착탈 가능하게 체결되어 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(121)의 상대 위치를 유지하도록 후부 프레임(121)에 고정 부착되는 훅(145)과, 레버(143)를 상기 걸림핀(144)을 훅(145)에 체결시키는 방향으로 부세하는 탄력을 발휘하여 레버(143) 및 새들 포스트(22) 사이에 설치되는 비틀림 스프링(146)을 구비한다.
그리고 탄발 부재(133)는 후부 프레임(121)에 있어서의 제2 파이프 프레임(124) 및 보강 파이프(125)의 상단부에 고정 부착되어 있고, 차체 프레임(F2)이 자전거 형태일 때에 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(121) 사이에 협지되어 새들 포스트(22)로부터 작용하는 승차 하중에 대항하는 탄발력을 발휘하는 것이다.
또한 제2 로크 수단(142)은 하부 파이프(24)에 일체로 연결 설치되는 지지 아암(137)의 선단부에 고정되는 탄발 부재(136)와, 지지 아암(137)에 고정 설치된 걸림핀(147)에 체결 가능하게 하여 새들 포스트(22)에 선회 가능하게 부착되는 조작 레버(148)를 구비하고, 차체 프레임(F2)이 자전거 형태일 때에 조작 레버(148)를 상기 걸림핀(147)에 체결함으로써, 탄발 부재(136)가 하부 프레임(24) 및 새들 포스트(22) 사이에 협지되어 새들 포스트(22) 및 하부 파이프(24)의 상대 위치가 유지된다.
또한 조작 레버(148)는 도 20에서 도시한 바와 같이, 새들 포스트(22)에 선회 가능하게 부착하기 위한 지지축(149)을 삽입 관통시키는 지지 구멍(150)이 마련되는 평판부(148a)와, 상기 걸림핀(147)에 체결 가능하게 하여 평판부(148a)의 외측 가장자리로부터 지지 아암(137)쪽으로 돌출하는 체결부(148b)와, 상측으로부터 힘을 가함으로써 조작 레버(148)를 도 19의 시계 방향으로 선회시켜 체결부(148b)를 걸림핀(147)에 체결시키도록 평판부(148a)의 외측 가장자리로부터 체결부(148b)와는 반대측으로 돌출하는 제1 조작부(148c)와, 상측으로부터 힘을 가함으로써 조작 레버(148)를 도 19의 반시계 방향으로 선회시켜 체결부(148b)의 걸림핀(147)과의 체결을 해제하도록 평판부(148a)의 외측 가장자리로부터 체결부(148b)와는 반대쪽으로 돌출하는 제2 조작부(148d)를 일체로 구비한다.
그리고 조작 레버(148)는 오픈 위치(P0)로부터 타이트(tight) 위치(PT)를 거쳐 로크 위치(PL)까지 도 19의 시계 방향으로 선회할 수 있는 것으로, 체결부(148b)는 오픈 위치(P0)로부터 타이트 위치(PT)로 조작 레버(148)를 선회함에 따라 걸림핀(147)에 대한 체결이 시작되고, 타이트 위치(PT)로부터 로크 위치(PL)로 조작 레버(148)가 상기 지지축(149) 주위로 도 19에서 시계 방향으로 선회함에 따라 걸림핀(147)을 끌어 당겨 탄발 부재(136)를 점차로 압축하도록, 도 19에서 반시계 방향을 향함에 따라 지지축(149)의 축선으로부터의 거리가 점차로 작아지는 원호형으로 형성된다.
그리고 제1 조작부(148c)에 조작력을 가하여 조작 레버(148)를 로크 위치(PL)까지 선회시켰을 때에는 탄발 부재(136)가 발휘하는 큰 탄발력에 의해 걸림핀(147) 및 체결부(148b) 사이가 마찰 체결되고, 조작 레버(148)에 조작력을 가하지 않는 한, 조작 레버(148)가 로크 위치(PL)에 멈추게 된다.
조작 레버(148)의 평판부(148a)에는 지지축(149)의 축선을 중심으로 하는 원호형의 긴 구멍(151)이 마련된다. 한편, 제1 로크 수단(141)에 있어서의 레버(143)의 타단부에 상단부를 선회 가능하게 연결시켜 아래쪽으로 연장되는 연결 로드(152)의 하단부가 긴 구멍(151)에 체결되어 있고, 연결 로드(152)의 길이는 제1 로크 수단(141)이 로크 상태에 있을 때에 제2 로크 수단(142)의 조작 레버(148)가 로크 위치(PL)에 있을 때에는, 연결 로드(152)의 하단부가 긴 구멍(151)의 상단부 위치에 있어 제1 로크 수단(141)의 로크 해제가 불가능하며, 제1 로크 수단(141)이 로크 상태에 있을 때에 제2 로크 수단(142)의 조작 레버(148)가 타이트 위치(PT)에 있을 때에는, 연결 로드(152)의 하단부가 긴 구멍(151)의 하단부 위치에 있어 제1 로크 수단(141)의 로크 해제가 가능하고, 또한 제2 로크 수단(142)의 조작 레버(148)가 오픈 위치(P0)까지 선회했을 때에는 비틀림 스프링(146)의 탄력에 대항하여 레버(143)를 밀어 올려 제1 로크 수단(141)을 강제적으로 로크 해제하도록 설정되어 있다.
이 제4 실시예에 따르면, 차체 프레임(F2)중 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(121) 사이에 설치되는 제1 로크 수단(141)과, 하부 파이프(24) 및 새들 포스트(22) 사이에 설치되는 제2 로크 수단(142)이 제2 로크 수단(142)의 로크 조작에 따라 제1 로크 수단(141)의 로크 상태가 유지되는 동시에 제2 로크 수단(142)의 로크 해제 조작에 따라 제1 로크 수단(141)이 로크 해제 작동하는 것을 가능하게 하여 연동, 연결되게 된다.
따라서, 차체 프레임(F2)이 4개의 피봇축(72, 126, 128, 130)을 매개로 핸들 포스트(21), 새들 포스트(22), 후부 프레임(121), 하부 파이프(24) 및 링크 파이프(122)가 선회 가능하게 연결되어 이루어지는 간단한 구성으로 한 것에 기인하여, 자전거 형태에서는, 새들 포스트(22) 및 후부 프레임(121) 사이와 하부 파이프(24) 및 새들 포스트(22) 사이의 상대 위치를 유지할 필요가 있게 되지만, 제1 및 제2 로크 수단(141, 142)중 제2 로크 수단(142)을 로크 조작함에 따라 제1 로크 수단(141)도 로크 상태를 유지하고, 제2 로크 수단(142)의 로크 해제 조작에 따라 제1 로크 수단(141)도 로크 해제 작동하도록 하여 로크 조작 및 로크 해제 조작을 매우 용이하게 할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예를 상술했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 기재된 본 발명을 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 설계 변경을 행할 수 있다.
예컨대 상기 각 실시예에서는, 카트 겸용 삼륜 자전거에 본 발명을 적용한 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 카트 겸용이 아닌 삼륜 자전거에도 적용할 수 있다.
또한 본 발명은 인력 구동에 의한 삼륜 자전거뿐만 아니라 동력원이 달린 삼륜차, 또는 인력을 어시스트하는 동력원을 구비한 삼륜차에도 적용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 비싼 볼 조인트를 사용하지 않고도 좌우 전륜의 지지 강성이 높고 안정된 뱅크 주행이 가능하며, 또한 조향을 경쾌하게 행할 수 있도록 한 저렴한 삼륜차를 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 차체 프레임(F1)의 앞부분에 조향 가능한 좌우 한 쌍의 전륜(WFL, WFR)을 지지하고, 또한 동일 차체 프레임(F1)의 뒷부분에 구동 가능한 단일 후륜(WR)을 각각 지지한 삼륜차에 있어서,
    상기 차체 프레임(F1)의 전단부에 고정 설치되어 조향 핸들(28)에 이어지는 조향축(27)을 선회 가능하게 지지하는 통형의 핸들 포스트(21)와, 서로 일체로 연결되어 상기 핸들 포스트(21)의 상단부에 선회 가능하게 피봇 지지되는 좌측 및 우측 상부 링크(38L, 38R)와, 서로 일체로 연결되어 상기 핸들 포스트(21)의 하단부에 선회 가능하게 피봇 지지되는 좌측 및 우측 하부 링크(39L, 39R)와, 상기 좌측 상부 및 하부 링크(38L, 39L)의 외측 단부에 상하 양단부가 선회 가능하게 피봇 지지되는 통형의 좌측 다리 부재(29L)와, 상기 우측 상부 및 하부 링크(38R, 39R)의 외측 단부에 상하 양단부가 선회 가능하게 피봇 지지되는 통형의 우측 다리 부재(29R)와, 상기 좌측 다리 부재(29L)에 회전 가능하게 지지되는 좌측 전륜 지지 부재(30L)와, 상기 우측 다리 부재(29R)에 회전 가능하게 지지되는 우측 전륜 지지 부재(30R)를 구비하며,
    상기 좌측 전륜 지지 부재(30L)에 지지되는 좌측 전륜(WFL)을 상기 좌측 다리 부재(29L) 바로 아래에 배치하고, 상기 우측 전륜 지지 부재(39R)에 지지되는 우측 전륜(WFR)을 상기 우측 다리 부재(29R) 바로 아래에 배치하며, 상기 핸들 포스트(21) 및 양 다리 부재(29L, 29R)의 아래쪽에 상기 조향축(27)과 좌측 및 우측 전륜 지지 부재(30L, 30R)의 각 사이를 연동 연결하는 조향 연동 수단(31∼34)을 배치한 것을 특징으로 하는 삼륜차.
  2. 차체 프레임(F2)의 앞부분에 조향 가능한 좌우 한 쌍의 전륜(WFL, WFR)을 지지하고, 또한 동일 차체 프레임(F2)의 뒷부분에 구동 가능한 단일 후륜(WR)을 각각 지지한 삼륜차에 있어서,
    상기 차체 프레임(F2)의 전단부에 고정 설치되어 조향 핸들(28)에 이어지는 조향축(27)을 선회 가능하게 지지하는 통형의 핸들 포스트(21)와, 이 핸들 포스트(21)의 상단부에 각각 선회 가능하게 피봇 지지되는 서로 독립된 좌측 및 우측 상부 링크(95L, 95R)와, 상기 핸들 포스트(21)의 하단부에 각각 선회 가능하게 피봇 지지되는 서로 독립된 좌측 및 우측 하부 링크(96L, 96R)와, 상기 좌측 상부 및 하부 링크(95L, 96L)의 외측 단부에 상하 양단부가 선회 가능하게 피봇 지지되는 통형의 좌측 다리 부재(29L)와, 상기 우측 상부 및 하부 링크(95R, 96R)의 외측 단부에 상하 양단부가 선회 가능하게 피봇 지지되는 통형의 우측 다리 부재(29R)와, 상기 좌측 다리 부재(29L)에 선회 가능하게 지지되는 좌측 전륜 지지 부재(30L)와, 상기 우측 다리 부재(29R)에 선회 가능하게 지지되는 우측 전륜 지지 부재(30R)와, 상기 좌측 및 우측 상부 링크(95L, 95R)와 상기 좌측 및 우측 하부 링크(96L, 96R)의 적어도 한쪽에 각각 고정 설치되는 좌측 및 우측 연결 프레임(105L, 105R)과, 이 양 연결 프레임(105L, 105R)에 양단부가 각각 선회 가능하게 연결되는 연결 부재(106)를 구비하며,
    상기 좌측 전륜 지지 부재(30L)에 지지되는 좌측 전륜(WFL)을 상기 좌측 다리 부재(29L) 바로 아래에 배치하고, 상기 우측 전륜 지지 부재(30R)에 지지되는 우측 전륜(WFR)을 상기 우측 다리 부재(29R) 바로 아래에 배치하며, 상기 핸들 포스트(21) 및 양 다리 부재(29L, 29R)의 아래쪽에 상기 조향축(27)과 좌측 및 우측 전륜 지지 부재(30L, 30R)의 각 사이를 연동 연결하는 조향 연동 수단(31∼34)을 배치한 것을 특징으로 하는 삼륜차.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 핸들 포스트(21)와 좌측 상부 및 하부 링크(38L, 39L; 95L, 96L)의 한쪽과의 사이에는 핸들 포스트(21)가 직립 자세로부터 좌측으로 경사짐에 따라 상기 핸들 포스트(21)를 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력을 발휘하지만, 핸들 포스트(21)가 직립 자세로부터 우측으로 경사질 때에 탄력을 발휘하는 것을 방지한 좌측 직립 자세 유지 수단(44L, 110L)이 설치되고, 상기 핸들 포스트(21)와 우측 상부 및 하부 링크(38R, 39R; 95R, 95R)의 한쪽과의 사이에는 핸들 포스트(21)가 직립 자세로부터 우측으로 경사짐에 따라 상기 핸들 포스트(21)를 직립 자세쪽으로 되돌리는 탄력을 발휘하지만, 핸들 포스트(21)가 직립 자세로부터 좌측으로 경사질 때에 탄력을 발휘하는 것을 방지한 우측 직립 자세 유지 수단(44R, 110R)이 설치되고, 상기 좌측 및 우측 직립 자세 유지 수단(44L, 110L; 44R, 110R)에는 상기 핸들 포스트(21)의 직립 상태에서도 이것을 직립 방향으로 부세하는 탄력이 부여되는 것을 특징으로 하는 삼륜차.
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