KR20080012096A - 이륜차용 완충장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이륜차용 완충장치를 개시한다.

본 발명에 따른 이륜차용 완충장치는 선단에 전륜과 이를 조향시키기 위한 조향축이 연결구성되고 후단에는 안장이 마련되는 프론트 프레임과, 이 프론트 프레임의 후단에 위치되어 후륜이 연결되는 리어 프레임을 포함하는 이륜차에 있어서,

상기 프론트 프레임은 선단에 조향축이 삽입되는 헤드파이프와, 이 헤드파이프의 측부에 일단이 일체로 연결되고 타단은 후방향으로 상·하 벌어지게 연장되는 상·하 연장관과, 상기 상 연장관의 끝단에서 수직하게 하방향으로 연장되는 안장축부 및 상기 하 연장관의 끝단에서 수직하는 상방향으로 연장되어 안장축부와 간격을 두고 구비되는 중공의 힌지관부로 구성되고, 상기 리어 프레임은 힌지관부에 삽입되어 수직방향으로 슬라이드 이동 가능하게 구비되는 수직포스트와, 수직포스트의 하단부에 구비되는 페달 설치부 그리고 상기 수직포스트의 상·하 양끝단에서 후방향으로 연장되면서 그 끝단이 상호 일체로 연결되는 후륜지지부를 형성하는 상·하 링크관으로 구성되며, 상기 힌지관부를 중심으로 양측에 구비되어 상기 수직포스트를 탄성지지하는 상·하 탄성스프링을 포함하여 구성된다.

상기에서와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 이륜차용 완충장치는, 프론트 프레임과 리어 프레임이 상호 수직방향으로 가변되면서 상·하 탄성스프링에 의해 지지되도록 하는 구성에 의해 주행시 노면에서 전가되는 충격력을 효과적 으로 흡수 저감시켜 주행 안정성과 쾌적한 주행감을 보장하는 이점을 제공한다.

이륜차, 자전거, 완충, 스프링, 승차감

Description

이륜차용 완충장치{cushion structure for bicycle}

도 1은 본 발명이 적용되는 이륜차를 나타낸 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 이륜차용 완충장치의 요부 구성을 나타낸 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 이륜차용 완충장치에서 힌지관부와 수직포스트의 연결 상태를 설명하기 위한 요부 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 이륜차 2 : 전륜

3 : 조향축 5 : 후륜

10 : 프론트 프레임 11 : 헤드파이프

13,15 상·하 연장관 13a : 안장축부

15a : 힌지관부 20 : 리어 프레임

21 : 수직포스트 23, 25 : 상·하 링크관

24 : 후륜(5)지지부 30,35 스프링

31, 36 : 주름관

본 발명은 이륜차의 주행시 노면에 전달되는 충격력을 흡수 저감하는 완충장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프론트 프레임과 리어 프레임이 상호 수직방향으로 탄성 가변될 수 있도록 하여 간소한 구조에 의해 안정된 완충성을 보장하는 이륜차용 완충장치에 관한 것이다.

일반적으로 이륜차는 흔히 오토바이나 자전거를 지칭하며, 이때 자전거는 일상적인 생활에서 사용하는 생활용 자전거와, 벨로드롬이나 도로에서 경주에 사용되는 경기용 자전거, 레저용으로 많이 사용되는 산악용 자전거인 M.T.B와, 험한 비포장 도로에서 속도를 내거나 묘기를 보여주는 B.M.X 등으로 나누어진다.

이와 같이 구성되는 자전거는 평탄한 도로위를 주행하는 경우에는 별 문제가 없으나 턱이나 보도블럭의 시작 및 끝 지점과 같은 장애물을 통과하는 경우 또는 불규칙한 노면을 주행하는 경우에는 충격력이 탑승자에게 그대로 전달되어 승차감을 저하시킬 뿐만 아니라 과도한 충격 발생시에는 자전거의 파손과 탑승자의 안전사고를 유발하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하면서 안정된 주행성을 확보하기 위하여 본 출원인은 실용신안등록 제20-0286770호(기술평가 등록유지결정)를 통해 "자전거의 탄력 핸들장치" 및 실용신안등록 제20-0375847호(기술평가 등록유지결정)를 통해 "이륜차용 탄력 핸들장치" 를 제안한 바 있다.

상기 본 출원인이 선출원한 자전거의 탄력 핸들장치는 핸들축이 탄성에 의해 상하 유동되게 하여 주행시 도로상에 돌출된 장애물을 통과할 때 충격력을 흡수 및 완충시켜 원활한 주행을 유지하면서 충격에 의한 자전거의 파손을 방지하는 이점이 있으나, 반면 주행시 탑승자에게 전달되는 충격력을 원활하게 흡수 저감시키지 못하는 단점이 있었다.

즉, 대부분의 자전거는 별도의 완충장치가 구비되어 있지 않아 시골의 비포장도로나 노면상태가 불규칙한 도로에서 주행을 하다보면 안장을 통하여 전달되는 차체의 요동이 그대로 탑승자에게 전달되므로 주행상태를 불안정하게 하여 자칫 안전사고를 유발하는 문제점이 있었다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 통상 안장을 쿠션재로 피복하여 충격을 완화시키도록 되어 있으나 이러한 쿠션재도 충분한 효과를 거두지 못하여 안장에 쿠션장치를 구비하여 운전자가 보다 편안하게 자전거를 탈수 있도록 하였는 바, 이러한 종래의 자전거 완충 장치를 살펴보면 안장을 지지하는 안장 포스트상에 스프링을 개재시켜 안장을 지지하도록 구성되어 있다.

그러나 상기와 같이 구성된 완충장치는 스프링의 일단이 고정된 안장포스트에 지지되고 타단은 안장의 저면을 지지하여야 하므로 짧은 작동 범위로 인해 큰 완충력을 보장할 수 없을 뿐만 아니라 안장 자체에 스프링을 구성시켜야 하므로 구조가 복잡한 단점이 있었다.

특히, 완충력이 작기 때문에 자전거에 가해지는 탑승자에 대한 완충효과가 미비하여 결과적으로 주행감 개선에 한계가 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 프론트 프레임과 리어 프레임을 상호 수직방향으로 탄력적으로 위치변 위될 수 있도록 하여 노면에서 전달되는 충격을 완충 저감시킬 수 있는 이륜차용 완충장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 이륜차용 완충장치는, 선단에 전륜과 이를 조향시키기 위한 조향축이 연결구성되고 후단에는 안장이 마련되는 프론트 프레임과, 이 프론트 프레임의 후단에 위치되어 후륜이 연결되는 리어 프레임을 포함하는 이륜차에 있어서,

상기 프론트 프레임은 선단에 조향축이 삽입되는 헤드파이프와, 이 헤드파이프의 측부에 일단이 일체로 연결되고 타단은 후방향으로 상·하 벌어지게 연장되는 상·하 연장관과, 상기 상 연장관의 끝단에서 수직하게 하방향으로 연장되는 안장축부 및 상기 하 연장관의 끝단에서 수직하는 상방향으로 연장되어 안장축부와 간격을 두고 구비되는 중공의 힌지관부로 구성되고,

상기 리어 프레임은 힌지관부에 삽입되어 수직방향으로 슬라이드 이동 가능하게 구비되는 수직포스트와, 수직포스트의 하단부에 구비되는 페달 설치부 그리고 상기 수직포스트의 상·하 양끝단에서 후방향으로 연장되면서 그 끝단이 상호 일체로 연결되는 후륜지지부를 형성하는 상·하 링크관으로 구성되며,

상기 힌지관부를 중심으로 양측에 구비되어 상기 수직포스트를 탄성지지하는 상·하 탄성스프링을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 안장축부는 그 하단부에 고무재 또는 합성수지재로 성형된 댐퍼캡이 끼움 결합되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 상·하 탄성스프링은 합성수지재로 된 주름관에 의해 커버되는 구성인 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 힌지관부와 수직포스트는 상호 회전되는 것이 방지되게 단면이 대응되는 다각형인 것에 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명에 따른 이륜차용 완충장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이륜차를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이륜차용 완충장치의 요부 구성을 나타낸 측면도이다.

그리고, 도 3은 본 발명에 따른 이륜차용 완충장치에서 힌지관부와 수직포스트의 연결 상태를 설명하기 위한 요부 단면도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이, 이륜차 즉 자전거는 전체적인 뼈대를 형성하는 프레임을 구비하는 바, 이때의 프레임은 크게 프론트 프레임(10)과 리어 프레임(20)으로 구성되고 이들 프론트 프레임(10)과 리어 프레임(20)은 상호 수직 방향으로 탄성변위를 갖도록 연결된다.

상기 프론트 프레임(10)은 선단에 중공의 파이프 형태를 갖는 헤드파이프(11)가 마련되는데, 이때의 상기 헤드파이프(11)에는 조향핸들(3a)이 삽입되어 설치되는 구조이다.

여기서, 상기 조향핸들(3a)은 탑승자의 좌·우 회동 조작력을 받아 자전거의 주행방향을 제어하는 것으로서, 상기 조향핸들(3a)의 하단부에는 회전중심이 연결되는 전륜(2)이 회전 가능하게 설치되는 구성이다. 이러한 조향핸들(3a) 및 전륜(2) 그리고 이를 지지하는 구성은 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명에서의 프론트 프레임(10)은 후술할 리어 프레임(20)과 수직방향으로 탄력적인 상대운동이 가능한 형태로 제공된다. 이를 위한 프론트 프레임(10)의 구성을 살펴보면, 먼저 상기 프론트 프레임(10)은 상기 헤드파이프(11)의 측부에 일단이 일체로 용접에 의해 연결되고 타단은 후방향으로 상·하 벌어지는 형태로 연장되는 상·하 연장관(13,15)이 구비된다.

그리고, 상기 상 연장관(13)은 상향 연장된 그 끝단부에 수직하게 하방향으로 굽힘 연장되는 안장축부(13a)가 일체로 형성되고, 이때의 상기 안장축부(13a)의 상측으로는 안장(4)을 지지하는 안장축(미도시)의 하단이 삽입 고정된다. 또한, 상기 하 연장관(15)는 연장된 끝단부에 수직하게 상방향으로 굽힘 연장되는 중공의 힌지관부(15a)가 연결 형성되며, 이러한 힌지관부(15a)는 상기 안장축부(13a)와 일정한 간격을 두고 대향되게 마련되는 구조이다.

한편, 상기 안장축부(13a)는 그 하단부에 완충성이 우수한 고무재 또는 합성 수지재로 성형된 댐퍼캡(13a')이 끼움 결합되는 것이 바람직하며, 이는 상기 프론트 프레임(10)과 리어 프레임(20)이 상호 수직 방향으로 변위를 갖도록 구성되는 것에 의해 후술할 리어 프레임(20)의 수직포스트(21) 상단이 상기 안장축부(13a)의 하단에 접촉되었을 때 그 충격을 완화시키기 위함이다.

이와 같이 구성되는 프론트 프레임(10)은 힌지관부(15a)에 리어 프레임(20)의 수직포스트(21)가 삽입되는 것에 의해 상호 수직방향으로의 위치 변위를 갖게 된다.

리어 프레임(20)은 상기 힌지관부(15a)에 수직 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 것으로 소정의 길이를 갖는 수직포스트(21)를 구비하며, 이때의 상기 수직포스트(21)의 상·하 양끝단에는 상·하 링크관(23,25)이 일체로 연결 형성되는 구조이다.

여기서. 상기 상·하 링크관(23,25)은 각각의 일단이 상술한 수직포스트(21)의 상·하 양끝단에 용접으로 접합 구성되고, 각각의 타단은 후방향으로 소정각도로 연장되면서 그 끝단이 일체로 접합 구성되며, 이때의 상기 접합된 부분은 후륜(5)을 회전 가능하게 지지하는 후륜지지부(24)가 형성되는 구조이다.

한편, 상기 수직포스트(21)는 그 하단부에 페달 설치부(미부호)가 형성되는 구조이며, 이 페달 설치부에는 후륜(5)을 구동하기 위한 페달(p)이 설치된다.

여기서 상기 페달(p)의 회전중심과 동축으로 구동스프라킷(미도시)이 구성되고, 상기 후륜(5)의 회전 중심에는 종동스프라킷(미도시)이 구성되며, 이들 구동스프라킷과 종동스프라킷은 상호 체인으로 연결되는 구성에 의해 페달(p)의 구동력이 후륜(5)에 전달되어 주행을 가능하게 한다. 이러한 구성은 공지의 기술에 의해 실시되므로 상세한 설명은 생략한다.

이러한 구성의 리어 프레임(20)은 수직포스트(21)의 후술할 스프링(30,35)에 의해 탄성 지지력을 작용받게 된다.

상·하 탄성스프링은 상술한 힌지관부(15a)를 중심으로 양측에 구비되어 수직방향으로의 탄성력을 생성하는 것으로서, 도면에서 보는 바와 같이 수직포스트(21)와 힌지관부(15a) 사이에 개재 구성된다.

이러한 상·하 탄성스프링(30,35)은 통상의 코일 스프링이 사용될 수 있으며, 수직방향으로 가해지는 충격력에 의해 탄력적으로 수축변형되면서 완충작용을 하게 된다.

한편, 상기 상·하 탄성스프링(30,35)은 장기간에 걸쳐 사용하는 경우 탄성력 저하 등이 발생될 수 있는데, 이를 방지하기 위해 상기 힌지관부(15a)에 나사체결 방식으로 결합되어 선택적으로 힌지관부(15a)측에서 이격되는 방향으로 이동되는 것에 의해 스프링의 탄성력을 조절하는 나사부재를 부가 구성할 수 있을 것이다.

또한, 상기 상·하 탄성스프링(30,35)은 외부에 노출된 상태로 구비되는 경우 이물질이 낄 수 있으므로 합성수지재로 성형된 주름관(31,36)에 의해 커버되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 이륜차용 완충장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

탑승자가 자전거에 탑승한 상태로 주행을 하는 도중 노면으로부터의 충격력 이 전륜(2)과 후륜(5)을 통해 전달되면, 상기 전륜(2)과 후륜(5)을 연결하는 상·하 탄성스프링(30,35)이 탄성변위를 일으키면서 충격력을 흡수 저감하여 완충시키게 된다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고. 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

상기에서와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 이륜차용 완충장치는, 프론트 프레임과 리어 프레임이 상호 수직방향으로 가변되면서 상·하 탄성스프링에 의해 지지되도록 하는 구성에 의해 주행시 노면에서 전가되는 충격력을 효과적으로 흡수 저감시켜 주행 안정성과 쾌적한 주행감을 보장하는 이점을 제공한다.

특히, 안장에 스프링을 구성하여 국부적인 완충성을 갖는 종래의 자전거에 비해 보다 큰 완충력을 제공함에 따라 비포장 도로를 주행하는 경우에도 안정된 승차감을 보장하며, 아울러 경직된 차체로 인한 주행시의 피로감을 덜 수 있어 제품에 대한 소비자의 만족도를 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 선단에 전륜과 이를 조향시키기 위한 조향축이 연결 구성되고 후단에는 안장이 마련되는 프론트 프레임과, 이 프론트 프레임의 후단에 위치되어 후륜이 연결되는 리어 프레임을 포함하는 이륜차에 있어서,

   상기 프론트 프레임은 선단에 조향축이 삽입되는 헤드파이프와, 이 헤드파이프의 측부에 일단이 일체로 연결되고 타단은 후방향으로 상·하 벌어지게 연장되는 상·하 연장관과, 상기 상 연장관의 끝단에서 수직하게 하방향으로 연장되는 안장축부 및 상기 하 연장관의 끝단에서 수직하는 상방향으로 연장되어 안장축부와 간격을 두고 구비되는 중공의 힌지관부로 구성되고,

   상기 리어 프레임은 힌지관부에 삽입되어 수직방향으로 슬라이드 이동 가능하게 구비되는 수직포스트와, 수직포스트의 하단부에 구비되는 페달 설치부 그리고 상기 수직포스트의 상·하 양끝단에서 후방향으로 연장되면서 그 끝단이 상호 일체로 연결되는 후륜지지부를 형성하는 상·하 링크관으로 구성되며,

   상기 힌지관부를 중심으로 양측에 구비되어 상기 수직포스트를 탄성지지하는 상·하 탄성스프링;

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이륜차용 완충장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 안장축부는 그 하단부에 고무재 또는 합성수지재로 성형된 댐퍼캡이 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 이륜차용 완충장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 상·하 탄성스프링은 합성수지재로 된 각각의 주름관에 의해 커버되는 구성인 것을 특징으로 하는 이륜차용 완충장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 힌지관부와 수직포스트는 상호 회전되는 것이 방지되게 단면이 대응되는 다각형인 것을 특징으로 하는 이륜차용 완충장치.

Images