KR20020028361A

KR20020028361A - 인라인 스케이트 보드

Info

Publication number: KR20020028361A
Application number: KR1020000059303A
Authority: KR
Inventors: 윤창현
Original assignee: 윤창현
Priority date: 2000-10-09
Filing date: 2000-10-09
Publication date: 2002-04-17

Abstract

본 발명은 스스로 균형을 잡으며 동시에 주행할 수 있는 능력을 갖는 인라인 스케이트 보드에 관한 것으로 좀 더 상세하게는 기존의 스케이트 보드 바퀴 대신에 보드 전후에 각각 바퀴 1개씩을 일렬로 설치하되 앞바퀴 부분은 보드에 대해 자유롭게 선회(swivel)할 수 있는 구조로 되어 있어 보드주행시 균형을 유지하고 자유자재로 방향을 조정할 수 있으며 또한 몸동작에 의해 스스로 주행할 수 있도록 한 것이다.

Description

인라인 스케이트 보드{In-Line Skate board}

종래의 스포츠용 또는 레저용으로 사용되는 스케이트 보드는 전후 2개씩의 바퀴가 설치되어 좌우로 기울 수(tilting) 있는 구조로 되어 있다. 총 4개의 바퀴가 설치되어 있어 보드의 안정성을 유지하는데에는 도움이 되고 있으나 다음과 같은 사용상의 문제점을 내포하고 있는 것이다.

보드의 방향을 전환하고자 할 때에는 몸동작에 의해 보드자체를 원하는 방향으로(예를들어 좌측방향)으로 기울이게 되면 같은 방향(좌측방향)쪽의 전후바퀴 간격이 가까워지고 반대편의 전후바퀴 간격이 벌어지게 되어 보드가 원하는 방향(좌측)으로 회전하게 되는 것이다. 이때 보드의 회전반경은 상당히 커서 방향조정은매우 제한적으로 이뤄지게 된다. 따라서 급격히 방향을 바꾸고자 할 때에는 보드 후면을 이용하여 앞바퀴를 들어 올려야만 하며 고도로 훈련된 사람만이 가능하므로 보통사람은 넘어지기 일쑤이었다.

또한 보드를 계속 전진시키기 위해서는 발로 땅바닥을 계속 차(kick)주어야 하는 불편이 있으며 이를 해소하기 위하여 특수한 구조로 설계된 스케이트 보드 전용 시설을 설치하여 운영하는 곳도 있으나 경제적인 부담을 감수해야만 했다.

최근에 유행하고 있는 킥 블레이드(kick blade)는 전후 각각 소형의 바퀴 1개씩 설치되어 자전거와 같은 원리로 작동되도록 되어 있다. 그중 앞바퀴는 손잡이(handle)와 긴축으로 직결되어 있어 자전거처럼 방향을 자유롭게 조정하고 균형을 유지하는 기능을 하게 되어 있으나 킥 보드는 다음과 같은 사용상의 문제점을 내포하고 있는 것이다.

킥보드는 자전거와는 달리 폐달과 같은 구동장치가 없어 계속 전진시키기 위해서는 발로 땅바닥을 차야(kick)하며 방향조절과 균형유지를 위해 설치된 손잡이(handle)로 인하여 휴대시 몸체와 손잡이 부분을 접을(folding)수 있는 구조로 되어 있음에도 불구하고 크기가 커서(bulky) 불편하였다.

본 발명은 상기와 같은 기존의 제품에서 나타나는 제반 문제점을 해결하기 위하여 새로운 원리에 입각하여 안출된 것으로 보드의 방향조절을 자유자재로 할 수 있음과 동시에 균형을 자동적으로 유지할 수 있도록 하여 안정감을 주며 자전거의 폐달과 같은 구동장치가 없음에도 불구하고 발로 땅바닥을 차지(kick) 않아도 몸동작에 의해 스스로 전진할 수 있도록 한 것으로 손잡이(handle)나 페달과 같은 방향조절, 균형유지 및 구동을 위한 별도의 장치를 설치하지 않아 휴대가 간편하도록 한 것이다.

도 1은 본 발명 보드의 측면도와 밑면도

도 2는 본 발명 보드의 앞바퀴가 스톱퍼에 의해 90°를 이루고 있는 상태를 보이는 밑면도

도 3은 앞바퀴 부분의 지지대의 구성의 일예를 보이는 단면도

도 4는 본 발명 보드의 한 실시예를 보이는 측면도와 밑면도

도 5는 도 4의 보드가 좌회전시 바퀴모습의 개략도

도 6은 도 4의 보드가 우회전시 바퀴모습의 개략도

도 7은 도 1의 보드에 앞바퀴 부분을 1개 추가시킨 한 실시예를 보이는 측면도와 밑면도

도 8은 도 4에 보인 보드에 앞바퀴 부분을 1개 추가시킨 한 실시예를 보이는 측면도와 밑면도

도 9는 본 발명 보드의 휴대형의 한 실시예로서 펼친상태를 보이는 측면도와 밑면도

도 10은 본 발명 보드의 휴대형의 한 실시예로서 접힌상태를 보이는 측면도

도 11은 본 발명 보드의 원리를 나타내는 도면

도 12는 본 발명 보드의 전진운동시 나타나는 앞바퀴와 뒷바퀴의 진행궤적 예를 보이는 도면

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 통상의 보드(1) 하부에 2개의 바퀴를 일렬로 설치하고 뒷바퀴(2)는 보드(1)에 고정된 바퀴지지대(3)에 의해 회전되도록 하고 앞바퀴 부분은 상부지지대(4)가 보드(1)에 고정되고 앞바퀴(5)를 회전시키기 위한 하부지지대(6)는 상부지지대(4)에 대해 자유롭게 선회할 수 있도록 구성한 것으로써 이때 하부지지대(6)의 선회축(a-a')과 앞바퀴(5)의 회전중심(7)이 일정길이(L)만큼 유지되도록 구성하게 된다.(즉, 일치되지 않도록 유지시킨다.)

도 2에서의 앞바퀴(5)는 원리상으로 선회축(a-a')을 중심으로 360°자유롭게 선회가 되어도 가능하나 보드(1)를 전진시킬 경우 그 운동을 유연하게(smooth) 하기 위하여 앞바퀴(5)의 중심(7)이 선회축(a-a')보다 앞쪽에 위치하지 않도록 앞바퀴(5)에 앞쪽 적절한 위치 좌우에 스톱퍼(stopper)(8)가 각각 1개씩 설치되어 있다. 이때 스톱퍼(8)는 앞바퀴(5)가 좌우 각각 90°정도 까지만 선회될 수 있도록 하는 위치에 설치되게 된다.

도 3은 앞바퀴 부분의 단면의 일예를 나타낸 것으로 보드(1)에 고정되는 상부지지대(4)와 이에 고정된 지지축(9) 주위의 볼베어링(10)에 의해 자유롭게 선회하는 하부지지대(6)로 구성되어 있다. 여기서 볼베어링(10)은 지지축(9)에 고정되어 있는 누름판(11)과 하부지지대(6) 사이에 설치되게 된다. 앞바퀴(5)가 설치될 구멍(12)을 가진 하부지지대(6)는 지지축(9)에 고정된 받침판(13)상의 볼베어링(14)과 상부 볼베어링(10)에 의해 지지되어(support) 선회하도록 되어 있다.

도 4는 뒷바퀴 부분을 공지의 스케이트 보드 바퀴로 대체 적용한 예를 보인 것이다. 2개의 바퀴(15)가 1조로 구성된 뒷바퀴 부분은 고무와 같은 신축성 있는 재질로 제작된 링(16)이 지지몸통(17)과 바퀴축뭉치(18) 사이에 장착되어 있다. 또한 바퀴축뭉치(18) 하부에도 동일축에 고무링(19)이 장착되어 있어 보드(1)가 좌우로 기울 수(tilting) 있도록 구성되어 있다. 바퀴축뭉치(18)와 일체로 되어 있는 힌지축(hinge axis)(20)은 홈이 나 있는 몸통(21)에 끼워져 있어 보드(1)가 기울어 질 때 바퀴축(18)도 동시에 일정한 각도만큼 비틀어지게 되어 있다.

도 5, 도 6은 보드가 좌, 우로 기울어 방행을 전환할때의 개략적인 바퀴 모습을 각각 나타낸 것이다.

이와 같이 뒷바퀴 부분을 2개의 바퀴로 구성된 구조로도 사용할 수 있는 이유는 뒷바퀴가 1개일 경우와 같이 자유자재로 보드를 경사지게 할 수 있어 결과적으로 앞바퀴(5)와 연동시켜 보드(1)의 균형을 잡을 수 있기 때문이다.

따라서 2개의 바퀴를 1조로 하여 구성된 뒷바퀴 부분이 도 4에 나타난 구조와 동일하지 않더라도 보드를 경사지게 할 수 있는 구조이면 어떠한 것이던 사용이 가능하다. 다만 본 발명의 핵심은 앞바퀴 부분에 대해서는 반드시 앞에서 설명한 메카니즘을 적용해야만 가능하게 되는 것이다.

도 7은 도 1에서 보인 본 발명의 기본형에 앞바퀴 부분을 적절한 위치에 1개 추가시켜 일렬로 배열한 예를 나타낸 것이다.

도 8은 도 4의 구조에 앞바퀴 부분을 같은 방식으로 배열한 예를 나타낸 것이다. 이와 같은 구조는 보드의 크기가 통상적인 것보다 상당히 긴 경우에 응용될 수 있는 것으로 지상에서 서핑보드(surfing board)와 같은 효과를 가질 수 있는 획기적인 것이다. 뒷바퀴(2,15)와 중간에 위치한 바퀴(5) 사이의 거리(D)는 도 1, 도 4의 뒷바퀴(2,15)와 앞바퀴(5) 사이의 거리와 유사하게 배치하되 뒷바퀴(2,15)는 보드 뒷쪽 끝지점(C)부터 보드 총 길이의 1/8 ~ 2/5 구간(R)에 장착시키게 된다. 실험에 의하면 이 구간내에서의 뒷바퀴(2,15) 위치에 따라 보드의 운동특성이 상당히 다르게 나타나는 것으로 확인되었다.

도 7, 도 8에서는 앞바퀴 부분을 1개 추가시킨 것을 나타낸 것이나 필요시 1개 이상 추가시켜도 동일한 효과를 갖게 된다.

도 9는 도 1과 동일한 원리로 구성된 것이나 레저용으로 보다는 이동수단으로 활용하기 위하여 크기를 최소화시켜 휴대하기 편리하도록 구성된 일 실시예를 나타낸 것이다.

보폭정도의 길이(D)로 배치된 앞바퀴 부분과 뒷바퀴(2)는 발이 놓여지는 부분(22,23)을 제외하고는 모두 제거되어 최소의 크기를 갖도록 형성된 보드에 체결되어 작동되도록 되어 있다.

보드는 중간부분이 접혀지는 구조로 되어 있어(도 10) 보드를 사용할 때에는 접혀진 보드를 펴서 앞쪽보드(22)에 체결되어 있는 후크(hook)(24)와 뒷쪽보드(23)에 체결되어 있는 걸쇠(latch)(25)를 이용하여 고정시키게 된다. 후크(24)와 걸쇠(25)는 힌지로 연결된 앞뒤 2개의 보강판(26,27)에 각각고정되어 있으며 보강판은 보드의 강도를 유지시키는 역할도 하게 된다.

휴대시에는 걸쇠(25)를 풀고 보드의 중간부분을 접게되며 이때 보드 앞부분에 장착된 자석(28)과 보드 뒷부분에 장착된 철편(29)에 의해 앞쪽보드(22)와 뒷쪽보드(23)가 밀착되어 고정되게 된다.

상기 접혀지는 구조는 후크(24)와 걸쇠(25)를 이용하지 않아도 기존의 공지의 여러가지 장치를 활용하여 같은 효과를 얻을 수도 있다.

이상과 같은 구조는 도 4에 보인 형태의 보드에도 적용시킬 수 있다. 이때 앞바퀴 부분과 보드형상, 체결장치 등은 모두 동일하나 뒷바퀴 부분만을 도 4에 나타낸대로 바꾸면 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 원리를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 기본원리는 도 11에 나타낸 바와 같이 보드에 작용하는 각종 힘(force)를 불균형하게 작용시킴으로써 방향을 조절하며 주행을 하게 되는 것이다. 보드를 타는 사람의 몸무게(W)는 앞바퀴 부분과 뒷바퀴에 각각 F₁, F₂의 힘을 가해주게 되며 이에 따라 앞바퀴와 뒷바퀴도 바닥으로부터 각각 F₁, F₂의 힘을 받게된다. 이때 앞바퀴 부분에서는 선회축 중심과 앞바퀴 자체의 회전중심과는 일정길이(L)만큼 유지되어 있기 때문에 보드가 일정각도(α)를 이루어 기울때는 F₁의 기운 각도 만큼의 분력(force component)과 분력이 작용하는 사이의 거리(L)를 곱한 만큼의 모멘트(M)가 생겨 앞바퀴를 기우는 방향으로 선회시키게 된다.(즉, M = F₁sinα XL 여기서 α는 보드의 경사 각도를 나타낸다.) 이러한 작용은 보드가 기우는 방향으로 앞바퀴를 자동적으로 향하게 하는 결과를 초래하게 되므로 보드가 쓰러지지 않고 균형을 잡을 수 있게 되는 것이다.

또한 타는 사람의 몸동작(body motion)에 의해 보드를 좌우로 번갈아 경사지게 함과 동시에 몸무게를 실어주게 되면 보드는 지그재그 형태의 전진운동을 할 수 있게 된다.

이와 같이 반복적으로 보드가 경사질 수 있도록 조절을 하기 위해서는 뒷바퀴(2)가 1개(도 1)이거나 또는 도 4에서와 같이 보드를 경사지게 할 수 있는 구조의 뒷바퀴 부분을 장착하되 앞바퀴 부분은 선회축(a-a')과 앞바퀴 회전중심 사이의 거리(L)가 보드 폭( 2ℓ)의 1/2보다 크지 않아야 가능하다.(즉 ℓ ≥ L의 조건을 만족시켜야 한다.)

보드의 길이방향의 안정성을 유지하기 위해서는 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 사이의 거리(D)를 사람의 보폭정도 또는 그 이상으로 유지시키는 것이 바람직하다.

도 12는 보드의 전진운동시 앞바퀴와 뒷바퀴의 진행 궤적예를 보인 것으로 지그재그 형태의 운동을 하되 앞바퀴의 진행궤적 진폭(H)이 뒷바퀴의 진행궤적(h)에 비해 항상 크게 나타나게 된다.

보드가 저속일 때 H가 h에 비해 상당히 크게 몸동작을 하게 되면 보드를 가속시키는데 기여하게 되고 보드가 어느 일정속도로 전진시에 H가 h에 비해 다소 크게 하면 보드가 감속되지 않게 작용하는 것으로 실험에 의해 확인되었다.

이상과 같은 본 발명은 기존의 유사제품과는 전혀 다른 원리를 적용시킨 것으로 앞바퀴 부분이 자유롭게 선회하게 되므로 보드의 방향전환이 360°까지 자유로울 뿐만아니라 보드가 기울어도 앞바퀴가 기우는 방향으로 향하게 되어 자동으로 균형을 유지하게 되며 무엇보다도 몸동작에 의해 스스로 주행이 가능한 것이 가장 큰 특징이다.

또한 구조가 간단하고 접을수도 있어 콤팩트한 형태로 휴대가 가능하며 언제 어디서나 간편하게 사용할 수 있게 된다. 또한 앞바퀴 부분을 추가함으로써 지상에서도 써핑보드와 같은 효과를 갖도록 응용될 수도 있다.

초보자에게는 도 1에서와 같이 전ㆍ후 각 1개씩의 바퀴로 구성된 보드를 사용하기 위해서는 균형을 유지하기 위한 약간의 훈련이 필요하다.

그러나 도 4에서와 같은 구조의 보드를 사용하면 훨씬 쉽게 균형을 유지하면서도 도 1과 같은 효과를 갖게 되어 훈련정도에 따라 선택사용이 가능하도록 되어 있다.

Claims

보드(1) 하부에 앞뒤 바퀴를 배열 설치하되 뒷바퀴(2)는 보드(1)에 고정된 바퀴지지대(3)에 축착하며 앞바퀴(5)는 보드(1)에 고정된 상부지지대(4)에서 자유롭게 선회할 수 있도록 구성된 하부지지대(6)에 축착하고 하부지지대(6)의 선회축(a-a')과 앞바퀴(5)의 회전중심(7)이 일정길이(L)만큼 유지되도록 구성하여 보드폭( 2ℓ)에 대해 ℓ ≥ L의 조건을 만족시키도록하며 앞바퀴(5)는 좌우로 일정각도까지만 선회가 가능하도록 앞바퀴(5) 앞쪽 적절한 위치 좌우에 스톱퍼(8)을 설치하여 구성됨을 특징으로 하는 인라인 스케이트 보드.
제 1 항에 있어서,

뒷바퀴 부분을 2개의 바퀴(15)가 1조로 구성된 공지의 스케이트 보드 바퀴의 경우와 같이 보드(1)를 자유자재로 경사지게 할 수 있는 구조로 대체하여 보드(1)의 안정성을 높인 것을 특징으로 하는 인라인 스케이트 보드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

보드가 상대적으로 긴 경우 앞바퀴 부분을 적절한 위치에 1개 또는 1개 이상 추가시켜 일렬로 배열하되 뒷바퀴는 보드 뒷쪽 끝지점(C)부터 보드 총길이의 1/8 ~ 2/5 되는 구간 R에 장착시켜 구성됨을 특징으로 하는 인라인 스케이트 보드.
제 1 항에 있어서,

발이 놓여지는 부분(22,23)을 제외하고는 모두 제거되어 최소의 크기를 갖도록 형성된 보드에 앞바퀴 부분과 뒷바퀴(2)를 보폭정도의 거리(D)를 두고 배치하되 보드의 중간부분을 힌지로 연결된 앞뒤 2개의 보강판(26,27)에 각각 고정되어 있는 후크(24)와 걸쇠(25)를 이용하여 보드를 평평하게 고정시켜 사용하고 휴대시에는 걸쇠(25)를 풀어 보드의 중간부분을 접되 보드 앞뒤 끝부분에 각각 장착된 자석(28)과 절편(29)에 의해 밀착되도록 구성하여 콤팩트한 것을 특징으로 하는 인라인 스케이트 보드.