KR20090016461A - 자전거의 안장 승강 장치 - Google Patents

자전거의 안장 승강 장치 Download PDF

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후지와라 휠 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 안장에 앉은 채로, 안장을 상승시킬 수 있고, 안전성이 우수하며, 구조도 간단한 자전거의 안장 승강 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
안장을 상승 방향으로 압박하는 스트로크 스프링(10)의 압박력을, 안장에 앉은 운전자의 체중이 그대로 안장에 작용하면 안장이 하강하고, 안장에 앉은 운전자가 페달을 젓고자 하면 안장이 상승하는 크기로 하며, 운전자가 안장에 앉아 있지 않은 상태에서는, 저항에 의해 상승 고정용의 래칫 고리(13b)와 래칫 기어(14)와의 결합을 전환 조작으로 해제할 수 없고, 운전자가 안장에 앉은 상태에서는, 스트로크 스프링(10)의 압박력이 안장에 작용하는 하중에 상쇄되어 저항이 감소하며, 상승 고정용의 래칫 고리(13b)와 래칫 기어(14)와의 결합을 전환 조작으로 해제할 수 있도록 한다.

Description

자전거의 안장 승강 장치{SADDLE LIFTING DEVICE FOR BICYCLE}
본 발명은, 자전거의 안장을 승차중에 승강시켜, 주행중에는 페달을 젓기 쉽고, 정차시에는 발이 닿기 쉽게 하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자전거의 안장은 차체 프레임의 스탠드 파이프에 슬라이드 가능하게 삽입된 안장 포스트의 상단에 부착되고, 안장 포스트를 임의의 위치로 클램프에 의해 스탠드 파이프에 체결하여, 적절한 높이로 설정된다.
그런데, 안장의 높이는, 주행중에는 높게 설정해 두는 편이 페달을 젓기 쉽고, 정차시에는 낮게 하는 편이 지면에 발이 닿기 쉬워 안전하지만, 상기와 같은 통상의 높이 조정 기구에서는, 승차중에 안장의 높이를 변경할 수는 없다.
이 때문에, 종래부터, 안장을 승차중에 승강시키는 장치로서, 안장을 스프링으로 상승 방향으로 압박하고, 안장의 급격한 승강을 억제하는 쇼크업소버를 구비하며, 핸들측에서의 조작에 따라, 안장 승강의 허용·저지를 전환하는 것이 다수 제안되어 있다.
이러한 안장 승강 장치로서, 본 출원인은, 하기 특허문헌 1에서, 자전거의 스탠드 파이프에 삽입되는 쇼크업소버의 실린더를 고정 파이프로 하고, 쇼크업소버의 피스톤을 안장이 상단부에 부착되는 승강 로드로 하여, 고정 파이프와 승강 로 드를 링크로 연결하고, 안장을 상승 방향으로 압박하는 스트로크 스프링을 설치한 것을 제안하고 있다.
그리고, 이 장치의 일 실시형태로서, 링크를 구성하는 하부 링크 부재와 상부 링크 부재와의 연결부에, 안장의 하강 고정 및 상승 고정용의 래칫 고리와 래칫 기어를 내장한 것을 기재하고 있다.
이 장치에서는, 핸들측에서의 전환 조작에 따라, 각 래칫 고리와 래칫 기어가 결합 분리하고, 안장을 소정 높이에 고정한 록 상태로부터, 안장의 하강을 저지하여 상승만을 허용하는 상승 한정 상태와, 안장의 상승을 저지하여 하강만을 허용하는 하강 한정 상태로 전환된다.
또한, 래칫 고리의 선단 및 래칫 기어의 곡부의 각도는, 전환 조작을 가능하게 하면서 확실한 걸림 효과를 얻기 위해, 90˚로 설정되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2006-27497호 공보
상기와 같은 자전거의 안장 승강 장치에서는, 정차 직전에, 전환 조작에 따라, 하강 고정용의 래칫 고리와 래칫 기어와의 결합을 해제하여, 안장의 하강을 허용하면, 운전자의 체중에 의해 안장이 하강한다.
한편, 발차에 있어서, 전환 조작에 따라, 상승 고정용의 래칫 고리와 래칫 기어와의 결합을 해제하고, 하강 고정용의 래칫 고리와 래칫 기어를 결합시켜, 운전자가 페달 위에 일어서듯이 엉덩이를 들면, 스트로크 스프링의 압박력에 의해 안장이 상승하여, 소정의 높이에 고정된다.
그러나, 속도가 나지 않는 발차시에는, 밸런스를 취하기 어렵기 때문에, 페달 위에 일어서듯이 엉덩이를 들려고 하면, 핸들 조작이 불안정해져, 전도할 우려가 있다.
또한, 쇼크업소버를 사용하고 있기 때문에, 구조가 복잡해져, 비용이 상승한다고 하는 문제도 있다.
그래서, 본 발명은, 안장에 앉은 채로, 안장을 상승시킬 수 있고, 안전성이 우수하며, 구조도 간단한 자전거의 안장 승강 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 자전거의 안장 승강 장치에서는, 스트로크 스프링의 압박력을, 안장에 앉은 운전자의 체중이 그대로 안장에 작용하면, 안장이 하강하고, 안장에 앉은 운전자가 페달에 발을 얹어 페달을 젓고자 하면, 안장에 작용하는 하중이 감소하여 안장이 상승하도록 한 것이다.
또한, 운전자가 안장에 앉아 있지 않은 상태에서는, 스트로크 스프링의 압박력에 따르는 저항에 의해 상승 고정용의 래칫 고리와 래칫 기어와의 결합을 전환 조작으로 해제할 수 없도록 하여, 안장이 갑자기 상승하는 위험성을 방지한 것이다.
그리고, 운전자가 안장에 앉은 상태에서는, 스트로크 스프링의 압박력이 안장에 작용하는 하중에 상쇄되어 저항이 감소하고, 상승 고정용의 래칫 고리와 래칫 기어와의 결합을 전환 조작으로 해제할 수 있어, 안장에 앉은 채로 페달을 젓고자 하는 것만으로, 안장이 상승하도록 한 것이다.
또한, 이 장치에서는, 토션 코일식의 스프링으로 한 스트로크 스프링을 조이거나, 또는 느슨하게 함으로써, 안장을 상승 방향으로 압박하는 압박력을 조정할 수 있도록 하면, 대응할 수 있는 운전자의 체중의 범위를 넓일 수 있다.
또한, 하부 링크 부재와 상부 링크 부재와의 연결부에, 록 상태에서도 소정 범위에서 안장이 승강하는 여유를 마련하고, 그 여유를 해소하는 방향으로 압박하는 쿠션 스프링을 설치하여, 안장에 쿠션성을 부여하며, 승차감을 개선할 수도 있다.
이러한 자전거의 안장 승강 장치에서는, 정차 상태부터 발차에 있어서, 안장에 앉은 채, 핸들측에서 전환 조작을 행하여, 상승 고정용의 래칫 고리와 래칫 기어와의 결합을 해제하고, 페달을 젓고자 하는 것만으로, 안장이 상승하기 때문에, 엉덩이를 들려고 밸런스를 무너뜨릴 우려가 없어져, 안전성이 향상한다.
또한, 쇼크업소버가 필요하지 않기 때문에, 제조에 소요되는 비용이 억제되고, 작동 불량 등의 문제점이 잘 발생하지 않게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 자전거의 안장 승강 장치의 실시형태를 도시하는 사시도
도 2는 도 1의 안장 상승 상태를 도시하는 우측에서 본 주요부 단면도
도 3은 도 1의 후방에서 본 주요부 단면도
도 4는 도 1의 안장 하강 상태를 도시하는 우측에서 본 주요부 단면도
도 5의 (a)는 승강 전환 기구의 상단에서의 록 상태를 도시하는 단면도, (b)는 도 1의 하강 한정 상태를 도시하는 단면도
도 6의 (a)는 승강 전환 기구의 하단에서의 록 상태를 도시하는 단면도, (b)는 도 1의 상승 한정 상태를 도시하는 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 고정 파이프 2: 승강 로드
3: 하부 수용구 4: 상부 수용구
5: 링크 6: 하부 링크 부재
6a: 연결 부재 6b: 돌기 부재
7: 상부 링크 부재 7a: 커버부
8, 9a, 9b, 9c: 보스 10: 스트로크 스프링
11: 조정통 12: 조정 볼트
13a: 하강 고정용 래칫 고리 13b: 상승 고정용 래칫 고리
14: 래칫 기어 15: 전환통
16: 와이어 드럼 17: 체결 볼트
18: 와이어 19: 쿠션 스프링
20: 조정체 20a: 돌기 부재
21: 조정 볼트 50: 안장
51: 스탠드 파이프 52: 클램프
53: 안장 프레임 54: 유지구
55: 안장 쿠션 스프링
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 설명한다.
이 안장 승강 장치는, 통상의 자전거에 장착되는 범용의 것이고, 도 1 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 안장(50)을 자전거의 스탠드 파이프(51)의 위쪽에 승강 가능하게 지지하는 구성으로 되어 있다. 스탠드 파이프(51)에는, 기존의 안장 포스트 대신에, 고정 파이프(1)가 삽입되고, 클램프(52)에 의해 스탠드 파이프(51)에 삽입되어 고정되어 있다. 스탠드 파이프(51)에는, 승강 로드(2)가 슬라이드 가능하게 삽입되고, 안장(50)은, 안장 프레임(53)에 부착된 유지구(54)에 의해, 승강 로드(2)의 상단부에 부착되어 있다.
고정 파이프(1)의 상부에는 하부 수용구(3)가, 승강 로드(2)의 상부에는 상부 수용구(4)가 각각 부착되고, 하부 수용구(3)와 상부 수용구(4)는 좌우 한 쌍의 링크(5)로 연결되어 있다. 각 링크(5)는, 하부 링크 부재(6)와 상부 링크 부재(7)가 승강 로드(2)의 슬라이드에 따라 소정 범위에서 개폐하는 구성이 되고, 그 개폐에 의해 안장(50)이 승강한다.
링크(5)의 하부 링크 부재(6)와 상부 링크 부재(7)의 연결부에서는, 상부 링크 부재(7)의 기단부가 고정된 대직경의 보스(8)의 내측에, 하부 링크 부재(6)의 기단부가 고정된 좌우의 소직경의 보스(9a, 9b)와, 그 사이에 소정 범위에서 상대 회전 가능하게 끼워진 소직경의 보스(9c)가, 보스(8)에 대하여 회동 가능하게 설치되어 있다.
보스(8)의 외주에는, 안장(50)을 상승 방향으로 압박하는 토션 코일식의 스트로크 스프링(10)이 설치되고, 그 외주에는 조정통(11)이 끼워져 있다. 스트로크 스프링(10)의 일단은 조정통(11)에, 타단은 하부 링크 부재(6)에 걸려 있다. 좌우의 하부 링크 부재(6)는 폭 방향의 연결 부재(6a)로 이어져 있다.
스트로크 스프링(1O)의 압박력은, 정차 상태부터 발진시에 운전자가 페달을 젓고자 하는 것만으로, 스스로 페달 위에 일어서려고 하지 않아도, 안장(50)을 상승시킬 수 있도록, 예컨대 여성용 자전거의 경우, 여성의 표준 체중보다 약간 작은 40 kgf 정도의 강력한 것으로 되어 있다.
조정통(11)은, 상부 링크 부재(7)의 커버부(7a)에 의해 덮여 있고, 커버부(7a)의 상부에 설치한 조정 볼트(12)를 커버부(7a)에 형성한 관통 구멍을 통해 렌치 등으로 돌리면, 조정통(11)이 상부 링크 부재(7)에 대하여 상대 회전하여, 스트로크 스프링(10)이 조여지거나, 또는 느슨해져, 안장(50)을 상승 방향으로 압박하는 압박력을 조정할 수 있다.
또한, 하부 링크 부재(6)와 상부 링크 부재(7)의 연결부에는, 안장의 승강 전환 기구로서, 보스(9c)의 공극부에 하강 고정용의 래칫 고리(13a)와 상승 고정용의 래칫 고리(13b)가 설치되고, 보스(8)의 내주에는 서로 역방향의 2부분으로 이루어지는 래칫 기어(14)가 형성되어 있다. 래칫 고리(13a, 13b)는 스프링에 의해 돌출 방향으로 압박되어 있다.
보스(9c)의 내주측에는, 캠으로서 작용하는 전환통(15)이 삽입되고, 전환통(15)의 일단에는 와이어 드럼(16)이 일체 회전 가능하게 결합하며, 타단에는 체결 볼트(17)의 머리부가 접촉되어, 체결 볼트(17)의 나사부가 와이어 드럼(16)에 넣어져 있다.
와이어 드럼(16)에는, 핸들에 부착한 승강 조작 레버에 연장되는 와이어(18)가 접속되고, 와이어(18)는 와이어 드럼(16)의 외주의 홈을 따라 감겨 있다. 전환통(15)에는, 보스(9c)와의 사이에 개재하는 전환 스프링에 의해 복원력이 부여되어 있다.
이 안장의 승강 전환 기구에서는, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 하강 고정용 및 상승 고정용 래칫 고리(13a, 13b)가 래칫 기어(14)에 결합되고, 안장이 상단 위치에서 고정된 록 상태에서, 원활한 전환 동작을 가능하게 하기 위해, 래칫 고리(13a, 13b)와 래칫 기어(14) 사이에 약간 여유가 생기게 되어 있다.
그리고, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 전환통(15)을 한 방향으로 회전시키면, 하강 고정용의 래칫 고리(13a)와 래칫 기어(14)와의 결합이 해제되고, 안장의 상승을 저지하면서 하강만을 허용하는 하강 한정 상태로 전환된다. 이 때, 상승 고정용 래칫 고리(13b)는, 래칫 기어(14)에 대하여 슬라이딩하기 때문에, 안장의 승강에 영향은 없다.
한편, 도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 상승 고정용의 래칫 고리(13b)에 의해 안장이 하단 위치에서 고정된 록 상태로부터, 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이, 전환통(15)을 다른 방향으로 회전시키면, 래칫 고리(13b)와 래칫 기어(14)와의 결합이 해제되고, 안장의 하강을 저지하면서 상승만을 허용하는 상승 한정 상태로 전환된다.
이 때, 하강 고정용의 래칫 고리(13a)는, 톱니수의 관계상, 보스(8)의 내주에 압박되어 몰입된 상태로부터 돌출하지만, 래칫 기어(14)에 대하여 슬라이딩하기 때문에, 안장의 승강에 영향은 없다.
이것이 상기 안장의 승강 전환 기구의 기본 동작이지만, 특히 이 기구에서는, 상승 고정용의 래칫 고리(13b)의 선단과 래칫 기어(14)의 곡부의 각도를 90˚보다 작게 설정하고 있고, 운전자가 안장(50)에 앉지 않은 상태에서는, 스트로크 스프링(10)의 압박력에 따르는 저항에 의해 래칫 고리(13b)와 래칫 기어(14)와의 결합을 전환 조작으로 해제할 수 없도록 하여, 안장(50)이 갑자기 상승하는 위험성을 방지하고 있다.
그리고, 운전자가 안장(50)에 앉은 상태에서는, 스트로크 스프링(10)의 압박력이 안장(50)에 작용하는 하중으로 상쇄되어 저항이 감소하고, 상승 고정용의 래칫 고리(13b)와 래칫 기어(14)와의 결합을 전환 조작으로 해제할 수 있어, 안장(50)에 앉은 채로 페달을 젓고자 하는 것만으로, 안장(50)에 작용하는 하중이 감소하여, 안장(50)이 상승하도록 되어 있다.
또한, 래칫 고리(13b)의 선단과 래칫 기어(14)의 곡부의 각도가 90˚보다 커도, 래칫 고리(13b)의 선단과 래칫 기어(14)의 곡부에 적절한 곡률의 원형을 마련해 둠으로써, 상기와 같은 기능을 실현할 수 있다.
이에 대하여, 하강 고정용의 래칫 고리(13a)의 선단과 래칫 기어(14)의 곡부의 각도는 90˚ 이상으로 설정하고 있고, 안장(50)에 앉은 상태에서도, 래칫 고리(13a)와 래칫 기어(14)와의 결합을 전환 조작으로 용이하게 해제하여, 안장(50)을 상승 상태로부터 하강시킬 수 있게 되어 있다.
또한, 하부 링크 부재(6)와 상부 링크 부재(7)와의 연결부에는, 안장(50)에 의 쿠션 부여 기구가 설치되어 있다. 이 기구에서는 보스(9a)로부터 연장되는 돌출 축이 보스(9c)의 둘레 방향으로 연장되는 홈에 삽입되어, 록 상태에서도 소정 범위에서 안장(50)이 승강하는 여유가 마련되고, 그 여유를 해소하는 방향으로 압박하는 쿠션 스프링(19)이 설치되어 있다.
쿠션 스프링(19)의 일단은 보스(9c)에 연결되고, 타단은 하부 링크 부재(6)의 기초부에 회동 가능하게 끼운 조정체(20)에 연결되어 있다. 그리고, 조정체(20)의 돌기 부재(20a)에 형성된 긴 구멍에는 조정 볼트(21)가 삽입 관통되고, 그 나사부는 하부 링크 부재(6)의 돌기(6b)에 형성된 나사 구멍에 넣어져, 조정 볼트(21)를 돌리면, 쿠션 스프링(19)이 조여지거나 또는 느슨해져, 쿠션의 강도를 조정할 수 있게 되어 있다.
이러한 쿠션 부여 기구를 설치해 두면, 안장(50)의 후측부에 설치된 안장 쿠션 스프링(55)과의 상승 효과에 의해, 안장(50) 전체에 쿠션성을 부여하여, 단차가 있는 곳 등을 통과할 때에의 승차감을 대폭 개선할 수 있다.

Claims (3)

  1. 자전거의 안장을 승차중에 승강 가능하게 하기 위해, 자전거의 스탠드 파이프에 삽입하여 고정되는 고정 파이프(1)에, 안장이 상단부에 부착되는 승강 로드(2)를 슬라이드 가능하게 삽입하고, 고정 파이프(1)와 승강 로드(2)를 링크(5)로 연결하며, 안장을 상승 방향으로 압박하는 스트로크 스프링(10)을 설치하고, 링크(5)를 구성하는 하부 링크 부재(6)와 상부 링크 부재(7)의 연결부에, 안장의 하강 고정 및 상승 고정용의 래칫 고리(13a, 13b)와 래칫 기어(14)를 내장하여, 핸들측에서의 전환 조작에 따라, 각 래칫 고리(13a, 13b)와 래칫 기어(14)가 결합 분리되며, 안장을 소정 높이에 고정한 록 상태로부터, 안장의 하강을 저지하고 상승만을 허용하는 상승 한정 상태와, 안장의 상승을 저지하고 하강만을 허용하는 하강 한정 상태로 전환되도록 한 자전거의 안장 승강 장치에 있어서,
    스트로크 스프링(10)의 압박력을, 안장에 앉은 운전자의 체중이 그대로 안장에 작용하면 안장이 하강하고, 안장에 앉은 운전자가 페달에 발을 얹어 페달을 젓고자 하면 안장에 작용하는 하중이 감소하여 안장이 상승하는 크기로 하며, 운전자가 안장에 앉지 않은 상태에서는, 스트로크 스프링(10)의 압박력에 따르는 저항에 의해 상승 고정용의 래칫 고리(13b)와 래칫 기어(14)의 결합을 전환 조작으로 해제할 수 없고, 운전자가 안장에 앉은 상태에서는, 스트로크 스프링(10)의 압박력이 안장에 작용하는 하중으로 상쇄되어 저항이 감소하며, 상승 고정용의 래칫 고리(13b)와 래칫 기어(14)의 결합을 전환 조작으로 해제할 수 있도록 한 것을 특징 으로 하는 자전거의 안장 승강 장치.
  2. 제1항에 있어서, 토션 코일식의 스프링으로 한 스트로크 스프링(10)을 조이거나, 또는 느슨하게 함으로써, 안장을 상승 방향으로 압박하는 압박력을 조정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자전거의 안장 승강 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하부 링크 부재(6)와 상부 링크 부재(7)의 연결부에, 록 상태에서도 소정 범위에서 안장이 승강하는 여유를 제공하고, 그 여유를 해소하는 방향으로 압박되는 쿠션 스프링(19)을 설치하여, 안장에 쿠션성을 부여한 것을 특징으로 하는 자전거의 안장 승강 장치.
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