KR200395054Y1 - 보드형 삼륜 자전거 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보드형 삼륜 자전거에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상단에 제동핸들을 갖춘 핸들바를 구성하고 하단에 상기 제동핸들과 와이어로 연결된 제동패드로 감속되는 전륜을 구성하며 클램프에 의해 길이 조절이 가능하게 된 조향프레임; 상기 조향프레임 하부에 구성된 조인트; 상기 조인트에서 한 쌍으로 분기되되 일단이 회전 가능하게 되고 타단에 방향성 캐스터에 의해 360도 회동이 가능한 적어도 하나 이상의 후륜과 제동구를 갖춘 발판을 구성하며 클램프에 의해 길이 조절이 가능하게 된 한 쌍의 토션프레임; 상기 발판이 토션프레임에 대해 좌우로 소정 각도 회전이 가능하게 하는 토션연결부; 및 상기 한 쌍의 토션프레임 사이를 연결한 탄성수단;이 결합되어 사용자가 일측 발판에만 체중을 싣는 형태로 좌우로 반복하면 상기 탄성수단에 의한 작용 반작용의 원리에 의해 가속력이 배가되고 제동력이 향상된 보드형 삼륜 자전거가 개시된다.

Description

보드형 삼륜 자전거{BOARD TYPE TRICYCLE}

본 고안은 작용 반작용의 법칙을 이용하여 한 쌍을 이루는 발판의 일측에 체중을 싣고 다시 반대측 발판에 체중을 싣는 동작을 반복하여 수행하면 자전거가 ‘S'자 형태로 전진할 수 있게 구성된 보드형 삼륜 자전거에 관한 것이다.

종래 보드형 삼륜 자전거의 예로써, 국내 등록특허공보 등록 제 0443331호인 ‘자체 토션에 의해 동작되는 삼륜 자전거’는 토션력을 잘 견디며 전륜과 후륜 사이의 축거리를 변형할 수 있고 제동장치가 뒷바퀴에 걸리는 것을 방지할 수 있게 한 것을 제안하고 있고, 국내 등록실용신안공보 등록 제 0331983호인 ‘삼륜이송보드’는 핸들의 높이와 위치를 변형시킬 수 있고 연결 및 분리가 간단하게 이루어지며 지면과의 충격을 흡수할 수 있게 한 것을 제안하고 있으며, 등록실용신안공보 등록 제 0344465호인 ‘삼륜보드식 자전거’는 보관시 수평 핸들바를 양 방향으로 분해되게 하고 발판 지지로드를 선회 및 고정이 가능하게 하여 공간을 절약할 수 있는 것을 제안하고 있다.

이와 같은 삼륜 자전거들은 전술한 바와 같이 작용 반작용의 원리를 이용하여 앞으로 전진할 수 있는 것이지만, 정지 상태에서 속도를 내기 위한 초기 가속도가 매우 느려서 힘이 드는 문제점이 있다. 즉 정지상태에 있는 삼륜 자전거를 타기 위해서는 일측 발판에 한 발을 올려놓고 다른 발은 땅을 디뎌서 구르는 동작을 수행하여 어느 정도 가속을 붙인 후에 비로소 좌/우측으로 기울임을 반복하는 동작을 수행하여 원하는 속도까지 가속시켜 사용하고 있으나, 이는 초기 가속의 동작 수행이 불편할 뿐만 아니라, 어느 정도 가속이 붙었다 하더라도 더욱 속도를 증가하기 위해서 수행하는 노력에 비해 가속이 매우 더딘 문제점이 있다.

더욱이, 가속시에 도는 주행 중 방향을 전환하고자 할 경우 후륜이 일방향으로만 고정되어 회전이 가능하기 때문에 지면과 충분히 접지하지 못하고 미끄러지는 등, 주행성과 안정성이 떨어지는 문제점도 내포하고 있다.

이에 따라, 본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안은 어린이나 성인 등의 체형에 구분 없이 자신의 신체 구조에 적합하게 조절하여 사용할 수 있으면서도 가속도의 향상을 꾀하여 단시간 내에 빠른 속도를 낼 수 있는 보드형 삼륜 자전거를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 가속도의 향상에 발맞추어 접지력을 증가시킴과 동시에 지면과 휠의 마찰력을 최소화하여 주행의 정숙성과 안전성을 향상시킬 수 있는 보드형 삼륜 자전거를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 조인트로 연결된 수직한 조향프레임 및 한 쌍의 토션프레임을 각각 클램프에 의해 길이 조절이 가능하게 함과 동시에 상기 토션프레임 사이에 탄성수단을 개재시켜서 토션프레임의 복원력을 향상시키고, 아울러 상기 토션프레임과 그 후단에 마련된 발판을 비틀림에 의해 상호 소정 각도 회전이 가능하게 한 구조에 그 특징이 있다.

또한, 접지력 향상을 위해 구동축이 되는 후륜을 적어도 하나 이상 구비함과 동시에 마찰력의 감소를 위해 상기 후륜이 360도 선회가 가능한 구조로 된 것에 그 특징이 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 삼륜 자전거의 전체 구성을 보인 사시도이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 삼륜 자전거의 프레임 길이조절 구조를 보인 부분사시도이고, 도 3은 본 고안의 실시에에 따른 삼륜 자전거의 프레임 조인트 구조를 보인 평단면도이고, 도 4는 본 고안의 실시예에 따른 삼륜 자전거의 후륜 구조를 보인 측면도이다.

도 1을 참조한 보드형 삼륜 자전거 구성은, 지면으로부터 수직하게 입설된 조향프레임(10)의 상단에 양손을 파지하기 위한 핸들바(11)가 "T"자 형태로 구비되고 핸들바(11)의 일측에는 제동핸들(12)이 구비되어 있으며, 조향프레임(10)의 하단에는 전륜(15)이 회동 가능하게 구비되어 있으며, 이때 상기 전륜(15)의 회전축은 조향프레임의 중심축 연장선보다 후방에 위치하고 있다.

상기 전륜(15) 일측에는 전륜의 회전을 감속시키기 위한 제동패드(14)가 구성되고 상기 제동패드(14)는 상기 제동핸들(12)과 와이어(13)가 연결되어 제동핸들(12)을 조작하면 와이어(13)가 당겨져서 제동패드(14)가 전륜(15)에 밀착시키는 구조로 되어 있으며, 이러한 수단은 자전거에 통상적으로 적용되는 구성을 따르면 무방하므로 이에 대한 상세한 도시 및 설명은 생략한다.

상기 조향프레임(10)은 상측바(10a)와 하측바(10b)로 분절되어 상호 클램프(16)에 의해 체결되어 길이조절이 가능하게 구성된다.

즉, 도 2a에 조향프레임의 길이조절 구조를 상세히 도시한 바와 같이 직경이 작은 상측바(10a)는 상대적으로 직경이 큰 하측바(10b)의 내부로 삽입 가능한 구조로 되고, 이들의 위치를 탄성레버와 같은 클램프(16)에 의해 조이거나 해제함으로써 조향프레임(10)의 길이를 임의로 조절이 가능한 상태로 할 수 있다.

상기 클램프(16)의 예로 도시된 도 2의 탄성레버는 통상적으로 사용되는 것으로서, 이러한 예시에만 한정되는 것은 아니다.

즉, 도 2b에 클램프(16)의 다른 실시예를 보다 상세히 도시한 바와 같이 직경이 작은 상측바(10a)는 상대적으로 직경이 큰 하측바(10b)에 내부로 삽입 가능한 구조로 하고 상기 하측바(10b)의 상단 일측은 길이방향으로 절개된 조임홈(17)을 갖추게 하여 직경의 축소가 가능하게 하며 적절한 위치에서 하측바(10b)의 상부를 감싸고 일부가 절개된 클램프(16)를 감착하여 볼트/너트와 같은 수단으로 조이면 하측바(10b) 상부가 상측바(10a)와 밀착되어 고정되는 것이다.

이와 같이 도 2a 및 도 2b의 예시는 조향프레임(10)의 길이조절 수단의 일 예일 뿐, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며 클램프(16)는 프레임의 길이조절수단으로써 공지된 많은 기구적 수단으로의 변경이 가능하다.

다시, 도 1을 참조하면 조향프레임(10) 하부에 직각 방향으로 한 쌍의 토션프레임(30)이 조인트(20)에 의해 분기, 연결되어 있으며, 상기 토션프레임(30) 역시 각각 연결바(30a)와 토션바(30b)로 분절되어 클램프(16)에 의해 상호 길이 조절이 가능한 상태로 되어 있다.

상기 조인트(20)와 조향프레임(10)의 연결은 축링(21)에 의해 이루어지며, 그 내부에는 베어링(17)이 개재되는 바, 이에 대해서는 하기에서 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

토션프레임(30)의 길이조절 구조는 도 2에 도시된 바와 같은 구조로 하거나 또는 공지된 클램핑 수단에서 선택적으로 적용하면 무방하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.

도 3을 참조한 조인트(20) 구조는, 조향프레임(10)의 외주연에서 베어링(17)을 매개로 감싸고 있는 축링(21)으로 구성되어 축링(21)으로부터 조향프레임(10)이 360도 회전이 가능하게 되고, 이때 베어링(17)이 개재되어 있어서 마찰을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 축링(21)은 조향프레임(10)에 대해 직각의 방향으로 돌출되어 구멍을 더 형성하고 있고, 축링(21)의 구멍을 상기 한 쌍의 연결바(30a) 각 선단에 형성된 연결링(22)의 구멍과 상호 일직선상에 위치시켜서 볼트(23)를 관통시킨 후 너트(24)와 체결하며, 상기 너트(24)가 볼트(23)로부터 풀리지 않게 하기 위해 너트(24)와 볼트(23)의 나사부위를 고정핀(25)으로 관통시켜 견고하게 고정시킨다.

이때 상기 각 연결링(22)의 양측 인접부에 각각 패킹부재(26)를 개재시켜서 각 연결바(30a)가 축링(21)에 대해서 회전할 때 소음을 방지하거나 진공을 흡수하게 한다.

상기 패킹부재(26)는 고무재, 우레탄 또는 합성수지재 등, 어느 정도의 경도와 충격 또는 마찰에 따른 소음을 감소시키거나 제거할 수 있는 소재이면 특별히 제한이 없다.

이와 같이 구성된 토션프레임(30)은 조인트(20)에 구성된 볼트(23)를 축으로 회동이 가능한 상태가 된다.

한편, 한 쌍의 토션프레임(30)을 이루고 있는 각 토션바(30b)는 후부에서 굽어진 상태로 되어 발판(35)에 연결되고 있는데, 이에 대한 보다 상세한 구조를 보인 도 4를 참조하면, 발판(35) 하단에 후륜(32)과 제동구(33)가 구비되어 있다.

상기 후륜(32)은 소정 간격으로 이격 설치된 방향성 캐스터(31) 내에 축설되어 회전이 가능한 상태이고, 또한 상기 캐스터(31)는 발판(35)과 캐스터축(34)을 매개로 축설된 상태여서 후륜(32)이 캐스터축(34)을 축으로 360도 선회가 가능한 상태이다. 따라서 양측 후륜(32)은 각각 보드형 삼륜 자전거가 진행하는 방향으로 자유롭게 선회가 가능하다.

상기 제동구(33)는 고무나 우레탄 또는 합성수지 재질로 제조된 것으로서, 발판(35)을 뒤로 기울이면 제동구(33)의 하단이 지면과 마찰을 일으켜 감속시키도록 구성된 것이다.

그리고, 상기 토션프레임(30), 보다 상세히는 토션바(30b)의 선단에서 토션연결부(36)를 매개로 하여 구성된 발판(35)은 토션바(30b)를 축으로 좌/우 회전이 가능한 상태로서, 이에 대해서는 후술하는 도 5를 통해 살펴본다.

도 5는 도 4의 구조에서 토션바에 의한 발판의 좌우 회전 상태를 보인 정단면도로서, 도시된 바와 같이 발판(35)과 토션바(30b)를 연결하고 있는 토션연결부(36)는 발판(35)이 토션바(30b)의 중심축을 축으로 하여 소정 각도만큼 기울어져서 좌우 회전이 가능한 상태이고, 이는 토션바(30b)에서 발판에 대해 비틀림 응력이 작용하기 때문이다.

한편, 상기 한 쌍의 토션프레임(30), 보다 상세히는 한 쌍의 연결바(30a)는 조인트(20)로부터 소정 각도로 분기되어 있으며, 그 사이에는 코일스프링 또는 그것과 균등한 탄성력을 가진 탄성수단(40)이 개재되어 있고, 상기 탄성수단(40)은 한 쌍의 연결바(30a)를 서로 잡아당기는 인력이 작용하고 있다.

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 삼륜 자전거의 후륜 구조를 보인 측면도이다.

도 4 및 도 5의 실시예가 양측 발판(35)에 대해 각각 하나의 후륜(32)을 구비한 것이라면, 도 5는 양측 발판(35)에 대해 각각 2개의 후륜(35)을 구비한 것으로서, 이는 후륜(35)과 지면의 접촉면적을 늘려서 접지력을 향상시키기 위한 것이다.

상기 후륜(35)은 발판에 대해 2개 설치된 실시예에만 한정되지 아니하고 필요에 따라서 그 수를 늘릴 수도 있으며, 이때에도 복수개 후륜은 모두 방향성 캐스터(31)를 발판(35)에 축설시켜서 360도 선회가 가능하게 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안의 보드형 삼륜 자전거의 작용에 대해 설명한다.

사용자는 자신의 신체 조건에 적합하도록 조향프레임(10)과 토션프레임(30)의 길이를 조절하고, 양손으로 핸들바(11)를 파지한 다음, 양측 발판(35)에 발을 올려 놓고 일측 발판(35)에 체중을 실어 기울이면 작용 반작용의 원리에 의해 후륜(35)은 기울어지는 반대방향으로 향하면서 반발력이 발생하고, 이때 다시 타측 발판(35)으로 체중을 싣는 행동을 취하는 형태로 좌우 반복 수행하면, 자전거가 서서히 전진하게 되며, 아울러 핸들바(11)를 좌우로 반복하면서 S자로 흔들면 전륜(15)의 중심축이 조향프레임(10)의 축선보다 후방에 위치하였기 때문에 전진력이 발생하게 된다.

이때 본 고안의 자전거는 한 쌍의 연결바(30a) 사이에 탄성수단(40)이 설치되어 있어서 토션프레임(30)의 상/하 왕복 작용에 대한 인력이 작용하고 있기 때문에 토션프레임(30)의 복귀력을 제공하게 되고, 또한 토션바(30b)와 발판(35)의 토션연결부(36)에 작용하는 비틀림의 작용 반작용의 힘 역시 토션프레임(30)의 원상태 복귀력을 향상시켜서 상기 탄성수단(40)과 함께 자전거 전진에 대한 가속도 향상을 유도할 수 있게 되어 단시간 내에 고속 주행이 가능하게 된다.

또한, 본 고안의 자전거는 후륜이 복수개 설치될 경우 지면과의 접지력이 큰 상태이기 때문에 지면과의 접지력에 영향을 받는 작용 반작용의 힘을 극대화하여 보다 빠른 가속이 가능하고 주행의 안정성을 제공하게 되며, 나아가 주행 중에 방향을 전환할 때에도 후륜(35)이 360도 선회가 가능하므로 지면과의 마찰력을 최소화하여 빠른 방향 전환이 가능하게 된다.

또한, 제동패드(14)에 의한 전륜(15)의 감속과 제동구(33)에 의한 후륜(32)의 감속이 가능하여 제동능력이 탁월하다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 보드형 삼륜 자전거에 의하면, 조향프레임 및 한 쌍의 토션프레임에 구비된 클램프 수단에 의해 길이 조절이 가능하므로 어린이나 성인 등의 체형에 구분 없이 자신의 신체 구조에 적합하게 조절이 가능하므로 누구나 사용할 수 있는 이점이 있으며, 또한 토션프레임을 연결한 탄성수단과 토션바에 의한 발판의 좌우 회전력에 의해 토션프레임의 작용 반작용의 복원력이 발생하므로 자전거의 가속도가 향상되어 단시간 내에 빠른 속도를 낼 수 있으므로 힘이 덜 들고 스릴을 느낄 수 있음은 물론 흥미를 유발하여 즐거움을 줄 수 있는 효과를 가진다.

게다가 작용 반작용에 의한 전진 구동점이 되는 후륜이 복수개로 구성되어 접지력이 향상됨과 동시에 360도 선회 가능하여 회전시 지면과의 마찰이 감소되므로 주행의 안전성이 확보되고 정숙을 유지할 수 있게 되는 효과를 가진다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 삼륜 자전거의 전체 구성을 보인 사시도.

도 2a는 본 고안의 실시예에 따른 삼륜 자전거의 프레임 길이조절 구조를 보인 부분사시도.

도 2b는 본 고안의 다른 실시예에 따른 삼륜 자전거의 프레임 길이조절 구조를 보인 부분 사시도.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 삼륜 자전거의 프레임 조인트 구조를 보인 평단면도.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 삼륜 자전거의 후륜 구조를 보인 측면도.

도 5는 도 4의 구조에서 토션바에 의한 발판의 좌우 회전 상태를 보인 정단면도.

도 6은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 삼륜 자전거의 후륜 구조를 보인 측면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 조향프레임 11 : 핸들바

12 : 제동핸들 14 : 제동패드

15 : 전륜 20 : 조인트

30 : 토션프레임 31 ; 캐스터(CASTER)

32 : 후륜 33 : 제동구

35 : 발판 40 : 탄성수단

Claims (7)

1. 상단에 제동핸들을 갖춘 핸들바가 구비되고 하단에 상기 제동핸들과 와이어로 연결된 제동패드로 감속 가능한 전륜이 구비된 조향프레임; 상기 조향프레임 하부에서 조향프레임을 감싸는 조인트; 소정 각도로 분기되되 일단이 상기 조인트에서 연결링이 축설되어 회전 가능하게 되고 타단에 적어도 하나 이상의 후륜을 갖춘 발판이 구비된 한 쌍의 토션프레임; 상기 한 쌍의 토션프레임 사이를 연결한 탄성수단;이 결합 구성된 것을 특징으로 하는 보드형 삼륜 자전거.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 전륜의 회전축은 조향프레임의 중심축 연장선보다 후방에 위치하고, 상기 조인트는 조향프레임의 외주를 감싸는 축링 사이에 베어링이 개재되어 조향프레임이 축링 내부에서 360도 회전이 가능하게 된 것을 특징으로 하는 보드형 삼륜 자전거.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 적어도 하나 이상의 후륜은 캐스터에 축설되고 상기 캐스터는 발판과 캐스터축을 매개로 연결되어 캐스터축에 의해 상기 후륜이 360도 선회 가능하게 된 것을 특징으로 하는 보드형 삼륜 자전거.
4. 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 발판이 각각 한 쌍의 토션프레임의 중심축을 축으로 하여 토션프레임에 대해 좌우로 소정 각도 기울어짐이 가능하게 된 것을 특징으로 하는 보드형 삼륜 자전거.
5. 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 있어서,

   상기 조향프레임 및/또는 한 쌍의 토션프레임은 클램프에 의해 길이가 조절되게 한 것을 특징으로 하는 보드형 삼륜 자전거.
6. 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 있어서,

   상기 발판의 하단 후방에 지면과 마찰이 가능한 제동구가 구비된 것을 특징으로 하는 보드형 삼륜 자전거.
7. 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 토션프레임 각 일단의 연결링(22) 양측에 각각 패킹부재(26)가 개재된 것을 특징으로 하는 보드형 삼륜 자전거.