KR20130113016A - 방향 조작이 가능한 수동형 무한궤도차량 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 본체에 착석부가 마련되며 ; 상기 본체의 양측 전후방에 구동스프라켓과 피동스프라켓이 각각 회전가능하게 마련되며 ; 부력을 발생시키는 무한궤도가 상기 구동스프라켓과 상기 피동스프라켓 사이에 장착되며 ; 상기 착석부에 착석한 사용자로부터 회전 구동력을 입력받는 수동형 구동부가 상기 본체에 마련되며 ; 상기 본체에 회전가능하게 마련되어 상기 수동형 구동부로부터 전달되는 회전 구동력에 따라 회전하는 구동축이 마련되며 ; 상기 구동축과 상기 한 쌍의 구동스프라켓 사이에 상기 구동축으로부터 상기 한 쌍의 구동스프라켓으로 회전력을 전달하거나 회전력 전달을 차단하는 클러치 부재가 각각 마련되며 ; 상기 구동스프라켓의 회전을 제동할 수 있는 브레이크 부재가 상기 구동스프라켓마다 마련되며 ; 좌우 양측에 파지 핸들 및 방향조작 레버가 쌍으로 마련된 파지대가 상기 착석부의 전방에 고정 마련되며 ; 일단이 상기 방향조작 레버에 연결되며 타단부가 서로 동일 방향에 위치한 상기 클러치 부재 및 상기 브레이크 부재에 각각 연결되는 한 쌍의 당김력 전달 수단이 마련되며 ; 상기 방향조작 레버의 작동에 의하여 상기 당김력 전달 수단에 당김력이 인가되면 1차로 상기 클러치 부재가 작동되어 먼저 상기 구동스프라켓으로의 회전력 전달이 차단되며, 2차로 상기 브레이크 부재가 작동되어 나중에 상기 구동스프라켓의 회전이 제동되는 것을 특징으로 한다.

Description

방향 조작이 가능한 수동형 무한궤도차량{Caterpillar Vehicle for Direction Control}

본 발명은 무한궤도차량에 관한 것으로, 특히 직감적이면서도 간단한 구조의 방향 조작 기구를 구비한 수동형 무한궤도차량에 관한 것이다.

본 출원인은 국내 등록특허 제10-0396213호 "레져용 수륙양용 무한궤도차량의 트랙슈"(등록일 2003년 8월 18일)을 제안한 바 있다.

본 발명은 상기 종래 기술을 개선하기 위하여 제안되는 것이다.

아울러 본 출원인은 국내 등록특허 제10-1105783호 "방향 조작이 가능한 수동형 무한궤도차량"(등록일 2012년 1월 6일)을 제안한 바 있다.

본 발명은 상기 종래 기술을 개선하기 위하여 제안되는 것이다.

국내 등록특허 제10-1105783호는 수동형 무한궤도차량의 방향 조작을 위하여 제안된 것이다.

일반적으로 무한궤도차량은 양측에 각각 마련된 무한궤도 중 어느 하나의 무한궤도와 다른 하나의 무한궤도간의 회전 속도를 다르게 함으로써 그 전진 방향을 변경시킬 수 있다.

이러한 방향 조작을 위하여는 클러치 부재에 의하여 어느 일측에 위치한 구동스프라켓으로의 회전력 전달을 차단함으로서 이루어질 수 있을 것이다.

고가의 무한궤도차량에서는 현재 무한궤도차량으로 개발된 각종 차량에 관한 클러치 기술 내지 조작 부재들에 관한 기술이 그대로 적용될 수 있지만, 레저용으로 이용되는 수동형 무한궤도차량의 경우 보다 간단하면서도 직감적으로 방향 조작이 가능한 방향 조작 구조를 필요로 한다.

이를 위하여 국내 등록특허 제10-1105783호는 자전거와 동일한 파지부 구조를 취함으로써 직감적으로 본 장치의 방향 조작이 가능하며, 아울러 매우 간단한 구조에 의하여 무한궤도차량의 방향 조작이 가능하도록 하였다.

그러나 국내 등록특허 제10-1105783호에 따른 실시예를 운행할 경우 수상에서는 클러치에 의하여 동력 전달이 차단된 무한궤도가 그 구동이 정지되면서 방향 전환이 쉽게 이루어지나, 육상에서는 클러치에 의하여 동력 전달이 차단된 무한궤도가 지면과 접한 상태에서 동력이 전달되는 무한궤도와 함께 천천히 움직이게 되어 방향 전환이 쉽게 이루어지지 않는다는 문제가 발생하였다.

국내 등록특허 제10-0396213호 "레져용 수륙양용 무한궤도차량의 트랙슈"(등록일 2003년 8월 18일) 국내 등록특허 제10-1105783호 "방향 조작이 가능한 수동형 무한궤도차량"(등록일 2012년 1월 6일)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 육상에서나 수상에서 모두 확실한 방향 전환이 가능하면서 아울러 매우 간단한 구조로 제작될 수 있는 방향 조작 구조를 제안하고자 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 본체에 착석부가 마련되며 ; 상기 본체의 양측 전후방에 구동스프라켓과 피동스프라켓이 각각 회전가능하게 마련되며 ; 부력을 발생시키는 무한궤도가 상기 구동스프라켓과 상기 피동스프라켓 사이에 장착되며 ; 상기 착석부에 착석한 사용자로부터 회전 구동력을 입력받는 수동형 구동부가 상기 본체에 마련되며 ; 상기 본체에 회전가능하게 마련되어 상기 수동형 구동부로부터 전달되는 회전 구동력에 따라 회전하는 구동축이 마련되며 ; 상기 구동축과 상기 한 쌍의 구동스프라켓 사이에 상기 구동축으로부터 상기 한 쌍의 구동스프라켓으로 회전력을 전달하거나 회전력 전달을 차단하는 클러치 부재가 각각 마련되며 ; 상기 구동스프라켓의 회전을 제동할 수 있는 브레이크 부재가 상기 구동스프라켓마다 마련되며 ; 좌우 양측에 파지 핸들 및 방향조작 레버가 쌍으로 마련된 파지대가 상기 착석부의 전방에 고정 마련되며 ; 일단이 상기 방향조작 레버에 연결되며 타단부가 서로 동일 방향에 위치한 상기 클러치 부재 및 상기 브레이크 부재에 각각 연결되는 한 쌍의 당김력 전달 수단이 마련되며 ; 상기 방향조작 레버의 작동에 의하여 상기 당김력 전달 수단에 당김력이 인가되면 1차로 상기 클러치 부재가 작동되어 먼저 상기 구동스프라켓으로의 회전력 전달이 차단되며, 2차로 상기 브레이크 부재가 작동되어 나중에 상기 구동스프라켓의 회전이 제동되는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 당김력 전달 수단은, 일단이 상기 방향조작 레버에 연결되며 타단이 상기 클러치 부재에 연결되는 제1방향조작 와이어와, 일단이 상기 방향조작 레버에 연결되며 타단이 상기 브레이크 부재에 연결되는 제2방향조작 와이어를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기에 있어서, 상기 당김력 전달 수단은, 일단이 상기 방향조작 레버에 연결되며, 타단부가 분기되어 제1타단이 상기 클러치 부재에 연결되며 제2타단이 상기 브레이크 부재에 연결되는 방향조작 와이어를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기에 있어서, 상기 당김력 전달 수단은, 일단이 상기 방향조작 레버에 연결되며 타단이 상기 클러치 부재에 연결되는 방향조작 와이어와, 일단이 상기 클러치 부재에 연결되며 타단이 상기 브레이크 부재에 연결되는 보조 와이어를 포함하여 이루어지며, 상기 방향조작 와이어에 인가된 당김력은 상기 클러치 부재 및 상기 보조 와이어를 매개하여 상기 브레이크 부재에 전달될 수 있다.

상기와 같이 본 무한궤도차량은, 자전거와 동일한 파지부 구조를 취함으로써 직감적으로 본 장치의 방향 조작이 가능하며, 아울러 매우 간단한 구조를 가지면서도 육상 및 수상에서의 확실한 방향 전환이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 무한궤도차량의 평면도,
도 2는 도 1의 분리 사시도,
도 3은 도 2의 구동스프라켓의 사시도,
도 4는 도 3의 평면도,
도 5는 도 4의 A-A 기준 단면도,
도 6은 분할형 구동스프라켓의 단면도,
도 7은 도 5의 변형 형태,
도 8은 도 2의 피동스프라켓의 사시도,
도 9는 도 1의 트랙슈의 사시도,
도 10은 도 9를 하부에서 바라본 사시도,
도 11은 도 9의 분리 사시도,
도 12는 도 10의 분리 사시도,
도 13은 도 9의 평면도,
도 14는 도 13의 B-B 기준 단면도,
도 15는 도 14의 분리 단면도,
도 16은 도 1의 무한궤도의 사시도,
도 17은 도 16의 무한궤도의 단면도,
도 18은 무한궤도와 스프라켓간의 결합상태를 보이기 위한 측면 개념도,
도 19는 무한궤도와 스프라켓간의 결합상태를 보이기 위한 평면 개념도,
도 20은 다른 실시예에 의한 무한궤도의 하부 궤도의 결합 상태를 보인 단면도,
도 21은 도 1의 동력 전달 구조를 도시한 개념도,
도 22는 도 21에서 클러치 부재 및 브레이크 부재의 동작 상태를 설명하기 위한 도면,
도 23 및 도 24는 도 21의 변형된 형태의 도면들.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명에 의한 무한궤도차량의 평면도이며, 도 2는 도 1의 분리 사시도이며, 도 3은 도 2의 구동스프라켓의 사시도이며, 도 4는 도 3의 평면도이며, 도 5는 도 4의 A-A 기준 단면도이며, 도 6은 분할형 구동스프라켓의 단면도이며, 도 7은 도 5의 변형 형태이며, 도 8은 도 2의 피동스프라켓의 사시도이며, 도 9는 도 1의 트랙슈의 사시도이며, 도 10은 도 9를 하부에서 바라본 사시도이며, 도 11은 도 9의 분리 사시도이며, 도 12는 도 10의 분리 사시도이며, 도 13은 도 9의 평면도이며, 도 14는 도 13의 B-B 기준 단면도이며, 도 15는 도 14의 분리 단면도이며, 도 16은 도 1의 무한궤도의 사시도이며, 도 17은 도 16의 무한궤도의 단면도이며, 도 18은 무한궤도와 스프라켓간의 결합상태를 보이기 위한 측면 개념도이며, 도 19는 무한궤도와 스프라켓간의 결합상태를 보이기 위한 평면 개념도이다.

본 무한궤도차량은 크게 착석부(110)가 마련되는 본체(100)와, 본체(100)의 양측 전후방 각각에 회전가능하게 마련되는 구동스프라켓(200)과 피동스프라켓(300), 다수의 부력발생용 트랙슈(500)가 체인 형태로 연결되어 구동스프라켓(200)과 피동스프라켓(300) 사이에 장착되는 무한궤도(400)를 포함하여 이루어진다.

먼저 구동스프라켓(200)의 구조를 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

본 구동스프라켓(200)은 내부가 비어있는 형태의 플라스틱 부력재로서 제작된다. 따라서 구동스프라켓(200) 또한 부력을 발생시키게 된다.

본 구동스프라켓(200)은 양측의 대형 부력부(210, 230)와, 대형 부력부들(210, 230) 사이에 형성된 소형 부력부(220)로 이루어진다(도 5 참조).

또한 대형 부력부(210, 230)는 직경이 큰 원통 형태이며, 아울러 소형 부력부(220)는 직경이 작은 원통 형태이다.

따라서 구동스프라켓(200)은 아령과 같은 형태를 가지게 된다.

아울러 대형 부력부(210, 230)에는 소형 부력부(220)와 인접한 외주면에 트랙슈(500)간의 연결부위에 결합되는 트랙슈 결합돌기(211, 231)가 방사상 방향으로 돌출 형성되어 있다. 이와 같은 트랙슈 결합돌기(211, 231)에 의하여 무한궤도(400)가 구동스프라켓(200)에 의하여 회전된다.

아울러 트랙슈 결합돌기(211,231)들 사이에는 평판 형태를 이루는 안착부(212, 232)가 형성된다. 안착부(212, 232)는 본 실시예에서 무한궤도(400)가 경질의 연결판(520)이 체인 형태로 연결된 형태라는 점을 고려하여 형성한 것이다.

한편 이와 같은 형태의 구동스프라켓(200)은 통상 플라스틱의 블로우 몰딩 공법에 의하여 제작될 수 있다.

그러나 이와 같은 대형의 구동스프라켓(200)을 하나의 금형에서 제작한다면 금형의 부피가 매우 크게 되어 금형장치의 제작에 많은 비용이 소요된다.

따라서 본 발명자는 구동스프라켓(200)을 한 쌍의 분할형 구동스프라켓(200a, 200b)이 서로 조립되는 형태로 제작하였다.

즉, 각각의 분할형 구동스프라켓(200a, 200b)은 대형 부력부(210, 230) 중 어느 하나와 소형 부력부(220)의 절반의 폭을 가진 분할형 소형 부력부(220a, 220b)로 이루어진다. 도 6은 소형 부력부(220a)의 단면도이다.

따라서 각각의 분할형 구동스프라켓(200a, 200b)은, 아령 형태의 구동스프라켓(200)을 그 폭방향 중앙을 중심으로 절단한 형태를 가지게 된다.

이와 같이 분할형 구동스프라켓(200a, 200b)을 제작한 후 이들을 서로 조립하여 하나의 구동스프라켓(200)을 제작한다면 제작 금형의 크기를 절반으로 줄일 수 있기 때문에 제작장치의 부피가 절반으로 줄어들 수 있다.

아울러 분할형 구동스프라켓(200a, 200b)들이 서로 접하는 부위는 구동스프라켓(200)의 강도를 키우기 위한 보강재로서 기능하기 때문에 구동스프라켓(200)의 강도가 향상될 수 있다.

분할형 구동스프라켓(200a, 200b)은 볼트와 너트 등에 의하여 서로 조립됨으로써 구동스프라켓(200)을 형성할 수 있으며, 이러한 조립 방식은 공지된 조립 방법 중 임의의 것을 선택할 수 있다.

이와 같이 구동스프라켓(200)이 분할형 구동스프라켓(200a, 200b)이 서로 조립되어 제작된다면, 구동스프라켓(200)의 형태는 도 7과 같은 형태로 변형되어 실시될 수도 있을 것이다. 도 7은 도 5의 변형된 형태이다.

한편, 피동스프라켓(300)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 구동스프라켓(200)의 트랙슈 결합돌기(211, 231) 및 안착부(212, 232)에 대응하는 부위가 형성되지 않는다는 점을 제외하고는, 구동스프라켓(200)과 동일한 형태로 제작되며, 그 제작 및 조립 방법 또한 동일하다.

물론 실시예에 따라서는 피동스프라켓(300) 또한 구동스프라켓(200)과 마찬가지로 트랙슈 결합돌기를 가질 수도 있다.

이하에서는 무한궤도(400)를 이루는 각각의 트랙슈(500)의 세부 구조를 도 9 내지 도 15를 참조하여 설명한다.

본 트랙슈(500)는 부력을 발생시킬 수 있는 부력발생용 트랙슈이다.

또한 본 트랙슈(500)는 다른 트랙슈(500)와 체인 형태로 연결됨으로써 무한궤도(400)를 이루게 되며, 모든 트랙슈(500)는 동일한 형태로 제작된다.

본 트랙슈(500)는 크게 제1부력재(530), 발포체 패드(540), 연결판(520), 제2부력재(510)로 이루어진다.

제1부력재(530)는 내부가 비어있는 통 형태의 플라스틱 부력재이며, 폭방향이 길며 길이방향이 짧은 형태를 가진다.

제1부력재(530)의 하면 및 외측면에는 폭방향으로 패드용 결합부(531)가 형성된다.

패드용 결합부(531)는 내측으로 함몰된 도랑 형태이다.

아울러 제1부력재(530)의 상면에는 제1 연결판용 결합부(532)가 돌출 형성된다.

제1연결판용 결합부(532)는 길이방향으로 서로 이격되어 마련되는 전방 제1연결판용 결합부(532a)와 후방 제1연결판용 결합부(532b)로 이루어진다.

따라서 전방 제1연결판용 결합부(532a)와 후방 제1연결판용 결합부(532b) 사이에는 도랑과 같은 형태의 공간이 발생된다.

발포체 패드(540)는 발포체로 이루어져 외부의 충격을 흡수할 수 있는 재질이다.

발포체 패드(540)는 제1부력재(530)의 폭방향 둘레를 감싸면서 배치된다.

이때 발포체 패드(540)의 상부는 전방 제1연결판용 결합부(532a)와 후방 제1연결판용 결합부(532b) 사이를 지나면서 배치된다.

아울러 발포체 패드(540)에는 패드용 결합부(531)에 결합되는 하부 결합부(541)가 형성되어 있다.

하부 결합부(541)는 상측(구체적으로는 제1부력재(530)의 내측 방향)으로 돌출되어 패드용 결합부(531)에 삽입되는 레일형 돌출부이다.

이와 같이 발포체 패드(540)는 제1부력재(530)의 폭방향 둘레를 감싸면서 마련되어 직접 지면과 접촉하게 되며, 지면으로부터 받는 충격을 흡수하여 제1부력재(530) 등이 충격에 의하여 파손되는 것을 방지하게 된다.

아울러 발포체 패드(540)는 하부 결합부(541)와 패드용 결합부(531)의 조립 형태 및 제1연결판용 결합부(532a, 532b)와의 결합 구조에 의하여 제1부력재(530)로부터 이탈되는 것이 방지된다.

제1부력재(530)의 상부에 연결판(520)이 마련된다.

연결판(520)은 그 전방과 후방 각각에 연결브라켓(521)이 형성되며, 아울러 하면에 제1연결판용 결합부(532)와 결합되는 하면 결합부(522)가 형성되며, 상면에 제2부력재(510)와 결합되는 상면 결합부(523)가 형성되어 있다.

물론 하면 결합부(522)는 제1연결판용 결합부(532)의 형태와 대응되도록 형성되며, 연결판(520)이 이와 같은 구조로 제1부력재(530)에 결합됨으로써 더욱더 발포체 패드(540)의 이탈이 방지된다. 즉 연결판(520)에 의하여 발포체 패드(540)의 상부로의 이탈이 방지되는 것이다.

연결판(520)의 연결브라켓(521)은 연결핀(524)에 의하여 다른 연결판(520)의 연결브라켓(521)과 조립되며, 이와 같은 연결브라켓(521)의 조립에 의하여 트랙슈(500)가 체인 형태로 서로 연결됨으로써 무한궤도(400)를 이루게 된다.

한편 연결판(520)의 전후방 가장자리에는 아래를 향하여 볼록한 호 형태를 이루는 호형 안내부(525)가 형성되어 있다.

따라서 연결판(520)이 다른 연결판(520)과 연결되었을 때 어느 하나의 연결판(520)의 호형 안내부(525)는 이웃하는 다른 연결판(520)의 호형 안내부(525)와 접하게 될 수 있으며, 서로 이웃한 호형 안내부(525)는 서로 접함으로써 반원형을 이루게 된다.

이와 같은 호형 안내부(525)의 구조는 무한궤도(400)의 하부 궤도(420)가 직진도를 유지할 수 있도록 형성된 것이다. 무한궤도(400)의 직진도에 관하여는 후술한다. 만일 호형 안내부(525)가 없다면 트랙슈(500)는 이웃하는 트랙슈(500)에 대하여 어느 방향으로나 회동 가능한 상태가 될 것이다.

연결판(520)의 상부에 제2부력재(510)가 마련된다.

제2부력재(510)는 제1부력재(530)과 마찬가지로 내부가 비어있는 통 형태의 플라스틱 부력재이다.

그러나 제2부력재(510)의 폭은 제1부력재(530)의 폭에 비하여 짧다.

아울러 제2부력재(510)의 하면에는 연결판(520)의 상면 결합부(523)와 결합되는 제2연결판용 결합부(511)가 형성되어 있다.

이와 같은 형태로 제2부력재(510), 연결판(520), 제1부력재(530), 발포체 패드(540)가 서로 가조립된 후, 리벳이나 볼트 등의 고정부재(550)가 제2부력재(510), 연결판(520), 제1부력재(530)를 관통하면서 고정 결합시킴으로써 단위 트랙슈(500)가 완성된다.

이때 제2부력재(510), 연결판(520), 제1부력재(530)들은 각각의 결합부(511과 523, 522와 532)에 의하여 서로간의 슬라이딩이 방지된 상태이므로 수평방향의 힘에 견딜 수 있으며, 고정부재(550)는 수직방향으로 서로 이탈되는 것만을 잡아주면 되므로 고정부재(550)에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 트랙슈(500)가 체인 형태로 연결되어 도 16 내지 도 17과 같은 형태의 무한궤도(400)를 이루게 된다.

또한 무한궤도(400)는 도 18 내지 도 19와 같이 구동스프라켓(200)과 피동스프라켓(300) 사이에 장착된다.

이때 무한궤도(400)에서 구동스프라켓(200)의 외주면에 형성된 트랙슈 결합돌기(231)와 결합되는 부위는 연결판(540)의 호형 안내부(525)에 의하여 형성되는 공간이다. 즉 서로 이웃하는 트랙슈(500) 사이에 트랙슈 결합돌기(231)가 삽입되는 결합돌기 삽입공간(526)이 호형 안내부(525)에 의하여 형성되는 것이다(도 17 내지 도 19 참조).

물론 호형 안내부(525)가 단순히 삭제되는 경우에도 호형 안내부(525)가 위치하였던 부위가 결합돌기 삽입공간(526)으로 이용될 수 있다.

또한 트랙슈(500)의 구성품들은, 구동스프라켓(200)의 대형 부력부(210, 230)의 외측에 위치하는지 혹은 대형 부력부(210, 230) 사이의 공간에 위치하는지에 따라 외측 트랙슈와 내측 트랙슈로 구분될 수 있다.

즉 연결판(520), 제1부력재(530), 발포체 패드(540)는 외측 트랙슈를 이루게 되며, 외측 트랙슈는 구동스프라켓(200)의 폭과 유사한 폭을 가지면서 대형 부력부(210, 230)의 외주면과 접하게 된다.

외측 트랙슈는 비교적 큰 부력을 발생시킬 뿐만 아니라 그 외측이 발포체 패드(540)에 의하여 감싸인 구조를 가지게 되므로 구동스프라켓(200)과 피동스프라켓(300)을 보호하는 구조를 가지게 된다.

제2부력재(510)는 내측 트랙슈를 이루게 되며, 내측 트랙슈(510)의 폭은 소형 부력부(220)의 폭과 대응되는 폭을 가지면서 대형 부력부(210, 230) 사이에 위치하게 된다.

내측 트랙슈는 부력을 발생시킬 뿐만 아니라 대형 부력부(210, 230) 사이를 지나게 되면서, 구동스프라켓(200) 내지 피동스프라켓(300)으로부터 무한궤도(400)가 이탈되는 것을 방지하게 된다.

한편 본 무한궤도(400)는 각각의 단위 트랙슈(500)들의 연결판(520)이 체인 형태로 연결되었다는 전제하에서 기술되었다.

그러나 실시예에 따라서는 벨트 형태의 무한궤도로 변형되어 실시될 수도 있을 것이다.

즉, 연결판(520)이 서로 연결되어 이루는 체인 형태를 변형하여, 벨트 형태의 무한궤도용 벨트판을 설계하고, 그 무한궤도용 벨트에는 소정 길이마다 결합돌기 삽입공간을 형성하고, 아울러 무한궤도용 벨트의 소정 길이마다 제2부력재(510), 제1부력재(530), 발포체 패드(540)를 고정부재(550)에 의하여 마련되도록 할 수 있을 것이다.

이 경우에도 내측 트랙슈로서 제2부력재(510)가 제공될 것이며, 아울러 외측 트랙슈로서 제1부력재(530) 및 발포체 패드(540)가 제공될 것이다.

한편, 무한궤도(400)는 구동스프라켓(200)과 접하는 부위와, 피동스프라켓(300)과 접하는 부위와, 구동스프라켓(200)과 피동스프라켓(300) 사이에 위치되어 무한궤도차량을 전진시키기 위하여 상부에서 전방으로 이동하는 상부 궤도(410)와, 구동스프라켓(200)과 피동스프라켓(300) 사이에 위치되어 무한궤도차량을 전진시키기 위하여 하부에서 후방으로 이동하는 하부 궤도(420)로 구분될 수 있다(도 17 참조).

이와 같은 구조에서 별도의 장치 없이 무한궤도차량이 수상에 위치하게 되면 하부 궤도(420)는 부력발생용 트랙슈(500)들로 이루어져 있기 때문에 트랙슈(500)가 부력을 받아 하부 궤도(420)는 상부로 볼록한 형태로 변형된다.

그러나 이와 같이 상부로 볼록한 형태의 하부 궤도(420)는 앞서 설명한 바와 같이 과도한 동력 손실을 발생시키게 되며, 특히 수동형 무한궤도차량이 문제가 된다.

따라서 수상에서도 하부 궤도(420)의 직진도를 유지할 수 있는 구조가 제안되어야 한다.

본 무한궤도차량은 유지보수 및 전진력 등의 문제를 고려하여 본체(100)에 지지롤러와 같은 직진도 유지 장치를 별도로 마련하지 않았다.

그러나 본 실시예는 연결판(520)의 호형 안내부(525)가 이웃하는 연결판(520)의 호형 안내부(525)와 서로 간섭됨으로써(즉, 호형 안내부(525)가 서로 만나서 반원형 구조를 가짐으로써), 하부 궤도(420)가 하부로 볼록한 형태로 변형되는 것은 가능하나, 하부 궤도(420)가 상부로 볼록한 형태로 변형되는 것은 불가능하다(도 16 참조).

따라서 본 무한궤도차량은 무한궤도가 회전할 경우 하부 궤도의 회전하는 힘은 무한궤도차량을 전진시키는데만 이용되므로 동력 손실이 거의 없게 된다.

한편, 상기와 같은 형태로 하부 궤도(420)의 직진도를 유지하는 경우 수상에서는 문제가 되지 않으나 지면에서는 지면의 형태에 따라 하부 궤도(420)의 형태가 변형될 수 없다는 문제점이 있다. 만일 지면에서 하부 궤도(420)가 상부로 볼록한 형태로 변형되었다는 것은 호형 안내부(525)가 파손되었다는 것을 의미한다.

즉, 수상에서는 하부 궤도가 상부로 볼록한 형태로 변형되지 않는 것이 유리하나, 지면에서는 지면과의 접촉 면적을 넓히고 특정 트랙슈(500)에 과부하가 걸리는 것을 방지하기 위하여 하부 궤도(420)가 상부로 볼록한 형태로 변형될 수 있는 것이 유리하다.

이러한 기술을 개발하기 위하여 본 발명자는 경질의 플라스틱 수지가 서로 접촉되어 간섭되는 것이 아니라, 하부 궤도(420)에서 쿠션을 가진 발포체가 도 20과 같이 접촉된다면 이러한 문제를 해결할 수 있다는 점에 착안하였다.

도 20은 도 17을 변형한 도면으로서 하부 궤도의 연결 상태를 보이기 위한 도면이다.

도 20에 의하면 하부 궤도(420)가 상부로 볼록한 형태로 변형되려고 할 때 발포체 패드(540)가 서로 이웃하는 발포체 패드(540)와 서로 간섭되어 하부 궤도(420)의 직진도를 유지하도록 할 수 있다.

도 20에서 서로 접촉하고 있는 발포체 패드(540)는 다른 발포체 패드(540)와 접촉되면서 조금 압축되어 있는 상태이다. 즉, 발포체 패드(540)가 전혀 압축되지 않은 상태로 다른 발포체 패드(540)와 접촉한다면, 하부 궤도(420)는 하부로 볼록한 형태를 이룰 수 있다. 그러나 트랙슈(500)의 부력으로 인하여 발포체 패드(540)가 조금 압축되면서 하부 궤도(420)는 그 직진도를 유지하게 된다.

이때 하부 궤도(420)가 상부로 볼록한 형태로 변형되려는 힘은 트랙슈(500)의 부력에 기인하므로 비교적 약한 힘이다. 따라서 트랙슈(500)의 부력에 견딜 수 있을 정도로만 발포체 패드(540)의 재질을 선택한다면 수상에서 발포체 패드(540)간의 간섭에 의하여 하부 궤도(420)의 직진도를 유지할 수 있다.

이때 발포체 패드(540)는 트랙슈(500)의 가장 외측, 하부 궤도(420) 기준으로는 최하부에 위치한다는 점에 유의바란다.

하부 궤도(420)가 상부로 볼록한 형태로 변형하는 것은, 트랙스(500)간의 연결구조에서 트랙슈(500)가 서로 회동하는 것을 의미한다.

이때 회전축(본 실시예의 경우 연결브라켓(521)이 해당함.)을 중심으로 멀리 떨어진 곳에서 트랙슈(500)의 회동을 지지한다면 동일한 지지력에 의하여도 강한 토크를 발생할 수 있어 비교적 연질의 발포체 패드(540)에 의하여도 하부 궤도(420)의 직진도를 유지할 수 있다.

한편 이러한 구조를 가진 무한궤도차량이 육상에서 이동할 때 지면이 볼록한 형태를 만나게 되면, 발포체 패드(540)는 지면으로부터 받는 강한 압력을 견디지 못하고 압축되어 하부 궤도(420)가 상부로 볼록한 형태로 변형되는 것을 허용하게 된다.

이와 같이 수축된 발포체 패드(540)는 볼록한 형태의 지면과 이탈되면서 원래의 형태로 복원된다.

이와 같은 설계 기법을 적용함으로써 수상에서 하부 궤도의 직진도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 육상에서 하부 궤도가 어느 정도 자유롭게 변형되어 지상에서의 이동이 원활하게 된다.

도 20은 도 17의 변형된 형태로서 예시한 것일 뿐이며, 발포체 패드에 의한 직진도 유지 방식은 다양한 형태로 적용될 수 있을 것이다.

한편, 상기에서 구동 스프라켓(200), 피동 스프라켓(300), 제1부력재(530), 제2부력재(510)는 내부가 비어있는 통 형태를 가진다고 기술하였지만, 이는 그 내부가 반드시 비어있는 것을 의미하는 것은 아니다.

가령 각종 통 형태의 부력재 내부에는 발포체가 주입 발포되는 것이 경우에 따라 바람직할 수 있다. 이는 통 형태의 부력재가 일부 파손될 경우에도 수상 사고 등을 미연에 방지하기 위한 목적 등으로 그 부력을 유지시키기 위하여 내부에 매우 가벼운 발포체를 주입 발포할 수 있을 것이다.

그러나 이와 같이 주입 발포되는 발포체는 각종 부력재의 무게를 증가시킨다는 단점이 있다.

그러나 통 형태의 부력재 내부에 주입 발포되는 발포체는, 발포체 패드(540)와는 달리 외부 충격에 견딜 수 있는 강도 내지 그 형태 유지 능력은 전혀 필요하지 않으므로(즉 통 형태의 부력재에 의하여 외부 충격으로부터 보호되는 상태이므로) 비교적 매우 가벼운 무게를 가질 수 있다.

아울러 구동 스프라켓(200), 피동 스프라켓(300), 제1부력재(530), 제2부력재(510)는 그 자체로서 부력재가 채택될 수도 있다. 즉 발포체로서 부력을 가진 부품을 제조하고, 이들 부품들을 조립하는 방식으로 구동 스프라켓(200), 피동 스프라켓(300), 제1부력재(530), 제2부력재(510)를 구현할 수도 있다.

이하에서는 본 무한궤도차량의 방향 조작 구조를 도 21 및 도 22를 참고하여 설명한다.

본 무한궤도차량은 사용자로부터 회전 구동력을 입력받는 수동형 구동부(120)가 본체(100)에 마련된다.

따라서 착석부(110)에 착석한 사용자는 자신의 발을 굴림으로써 수동형 구동부(120)를 회전시키고, 이 회전력에 의하여 구동스프라켓(200)이 회전될 수 있다.

수동형 무한궤도차량은 비교적 저렴한 가격으로 널리 보급을 한다는 측면에서 제작된다.

따라서 매우 간단한 구조에 의하여 그 방향 조작이 가능하여야 한다.

따라서 본 실시예는 자전거의 핸들 구조를 이용하여 본 무한궤도차량의 방향 조작을 가능하게 하였다.

착석부(110)의 전방에 파지대(130)가 본체(100)에 고정 마련된다.

파지대(130)의 형태는 자전거의 핸들부 형태와 동일하다. 다만 본 파지대(130)는 자전거의 핸들부와는 달리 좌우 회동이 불가능하도록 본체(100)에 고정된 상태이다.

파지대(130)의 좌우 양측에 파지 핸들(131) 및 방향조작 레버(132)가 쌍으로 마련된다.

파지 핸들(131)은 통상의 경우 사용자가 파지하기 위한 부위이며, 방향조작 레버(132)는 자전거의 브레이크 레버와 동일한 형태로 작동되는 부위이다.

즉, 본 실시예의 파지대(130)의 파지 핸들(131) 및 방향조작 레버(132)는 자전거의 파지 핸들 및 브레이크 핸들에 정확히 일치하는 구조이다.

다만 방향조작 레버(132)의 용도는 종래의 브레이크 핸들과는 달리 본 무한궤도차량의 방향 조작을 위하여 사용된다는 점이 상이하다.

자전거의 브레이크 레버 및 브레이크 와이어와 마찬가지로 방향조작 레버(132)에는 방향조작 와이어의 일단이 연결된다. 방향조작 와이어는 당김력 전달 수단의 하나의 예이다. 자전거에 사용되는 브레이크 와이어는 일반적으로 바우덴 케이블(bowden cable)을 사용한다.

본 실시예에서는 하나의 방향조작 레버(132)에 2개의 방향조작 와이어, 즉 제1,2방향조작 와이어(133,134)의 일단이 각각 연결된다.

한편, 수동형 구동부(120)로부터 발생한 회전력은 체인(140)을 매개로 구동축(150)에 전달된다.

구동축(150)은 한 쌍의 구동스프라켓(200) 사이에 위치되며, 본체(100)에 회전가능하게 마련되며, 체인(140)을 매개로 전달되는 회전력에 따라 회전된다.

구동축(150)과 각각의 구동스프라켓(200) 사이에 클러치 부재(160)가 마련되며, 구동축(150)과 각각의 구동스프라켓(200)은 클러치 부재(160)를 매개하여 회전력이 전달된다.

클러치 부재(160)는 구동축(150)의 회전력을 해당 구동스프라켓(200)으로 전달하거나 회전력 전달을 차단하기 위하여 마련된다.

한편 구동스크라켓(200) 각각에는 구동스프라켓(200)의 회전을 제동할 수 있는 브레이크 부재(170)가 마련된다.

제1방향조작 와이어(133)는 그 타단이 클러치 부재(160)에 연결되어, 방향조작 레버(132)의 당김력은 클러치 부재(160)가 회전력 전달을 차단하도록 작동시킨다.

아울러 제2방향조작 와이어(134)는 그 타단이 브레이크 부재(170)에 연결되어, 방향조작 레버(132)의 당김력은 브레이크 부재(170)가 구동스프라켓(200)의 회전을 제동하도록 작동시킨다.

아울러 방향조작 레버(132)의 당김력이 당김력 전달 수단에 의하여 클러치 부재(160) 및 브레이크 부재(170)에 전달되면, 1차로 클러치 부재(160)가 먼저 작동되어 구동스프라겟(200)으로의 회전력 전달이 차단되며, 2차로 브레이크 부재(170)가 나중에 작동되어 구동스프라켓(200)의 회전에 제동이 걸린다.

이와 같은 클러치 부재(160) 및 브레이크 부재(170)의 작동 우선순위는 브레이크 부재(170)의 작동 유격을 조정함으로써 가능하다.

아울러 본체(100)의 좌우 양측에 마련된 방향조작 레버(132)와 이에 연결된 제1,2방향조작 와이어(133,134)는 같은 방향에 위치한 클러치 부재(160)의 동력 전달을 차단하고 아울러 같은 방향에 위치한 브레이크 부재(170)의 작동을 위하여 마련된 것이다.

이하에서 클러치 부재(160)와 브레이크 부재(170)의 구조 및 작동을 간략히 설명하지만, 이는 하나의 예일 뿐이며, 클러치 부재와 브레이크 부재는 매우 다양한 구조를 가질 수 있다.

클러치 부재(160)는 구동스프라켓(200)측에 위치하여 구동스프라켓(200)에 동심으로 결합되는 피동 클러치판(161)과 구동축(150)측에 위치하여 구동축(200)과 결합되는 구동 클러치판(162)을 포함하여 이루어진다.

구동 클러치판(162)은 구동축(150)에 스플라인 결합된다. 즉, 구동 클러치판(162)은 구동축(150)과 함께 회전되나, 구동축(150)의 길이 방향을 따라 슬라이딩할 수 있는 상태이다.

피동 클러치판(161)은 구동스프라켓(200)에 동심으로 고정결합되어 구동스프라켓(200)과 함께 회전한다.

아울러 구동 클러치판(162)과 피동 클러치판(161)은 서로 접하면서 동력이 전달되거나 서로 이격되면서 동력이 차단되는 마찰형이다.

구동 클러치판(162)과 피동 클러치판(161)이 통상시 서로 접하여 동력을 전달할 수 있도록 구동 클러치판(162)은 탄성체인 스프링(163)에 의하여 피동 클러치판(161)측으로 탄성지지된다.

스프링(163)은 그 일단이 구동 클러치판(162)에 지지되며 그 타단이 구동축(150)에 형성된 스프링 지지판(151)에 지지된다.

아울러 본체에 일단이 회동가능하게 지지된 클러치 레버(164)가 마련된다.

클러치 레버(164)의 타단에는 제1방향조작 와이어(133)가 연결된다.

물론 클러치 레버(164)에는 클러치 레버(164)가 통상적인 경우에는 구동 클러치판(162)과 접촉하지 않도록 클러치 레버(164)를 구동 클러치판(162)으로부터 이격시키는 스프링이 마련될 수 있다.

한편 본체에 일단이 회동가능하게 지지된 브레이크 부재(170)가 마련된다.

브레이크 부재(170)의 타단에는 제2방향조작 와이어(134)가 연결된다.

물론 브레이크 부재(170)에는 브레이크 부재(170)가 통상적인 경우에는 구동스프라켓(200)의 회전을 방해하지 않도록, 브레이크 부재(170)를 구동스프라켓(200) 또는 피동 클러치판(161)으로부터 이격시키는 스프링이 마련될 수 있다.

이와 같은 구조의 클러치 부재(160)는 탄성체인 스프링(163)에 의하여 구동 클러치판(162)과 피동 클러치판(161)간의 접촉 상태가 유지되어 구동축(150)으로부터 구동스프라켓(200)으로의 회전력이 전달될 수 있다(도 22의 (a) 참조).

아울러 사용자가 방향조작 레버(132)를 잡아 제1방향조작 와이어(133)를 당기면 이에 연결된 클러치 레버(164)가 당겨지면서 클러치 레버(164)가 구동 클러치판(162)을 피동 클러치판(161)으로부터 이격시키게 되어, 구동축(150)으로부터 구동스프라켓(200)으로의 회전력 전달이 차단된다(도 22의 (b) 참조).

한편, 구동 클러치판(162)은 구동축(150)을 중심으로 회전하는 반면, 클러치 레버(164)는 구동축(150)에 대하여는 회전되지 않는 상태이므로, 클러치 레버(164)와 구동 클러치판(162)이 접촉하는 부위에는 롤러 등을 마련하여 클러치 레버(164)가 구동축(150)의 회전을 방해하지 않도록 할 수 있을 것이다.

도 22의 (b)에서 브레이크 부재(170) 또한 제2방향조작 와이어(134)에 의하여 당겨지지만, 아직 브레이크 부재(170)는 피동 클러치판(161)에 접촉되지 않은 상태이다.

한편 도 22의 (b) 상태에서 사용자가 방향조작 레버(132)를 더욱 강하게 잡으면, 즉 제1,2방향조작 와이어(133,134)를 더욱 당기면 브레이크 부재(170)가 피동 클러치판(161)에 접촉하여 구동스프라켓(200)의 회전을 제동하게 된다.

따라서 수동형 구동부(120)로부터 회전력이 인가되는 상태에서 좌측 방향조작 레버(132)를 당기면 좌측 구동스프라켓(200)은 회전력 전달이 차단된 후 완전히 정지하게 되고 우측 구동스프라켓(200)은 회전하게 되어, 본 무한궤도차량은 좌측으로 회전하게 된다.

물론 우측 방향조작 레버(132)를 당기면 우측 구동스프라켓(200)이 회전하지 않게 되어 본 무한궤도차량은 우측으로 회전하게 된다.

상기에서 클러치 부재(160) 및 브레이크 부재(170)는 본 발명의 개념을 설명하기 위하여 매우 개념화되어 설명된 것이지만, 실제로는 매우 다양한 종류와 복잡한 구조를 가진 클러치 부재 및 브레이크 부재가 사용될 수 있다.

일반적으로 자전거에 사용되는 브레이크 부재라면 어떠한 것이든지 본 발명의 브레이크 부재로서 적용될 수 있다.

상기와 같이 본 수동형 무한궤도차량의 경우 자전거와 동일한 파지부 구조를 취함으로써 직감적으로 본 장치의 방향 조작이 가능하며, 아울러 매우 간단한 구조에 의하여 무한궤도차량의 방향 조작이 가능하게 된다.

상기에서 회전하는 부재를 지지하기 위한 베어링 등은 별도로 설명하지 않았지만, 이러한 설명이 없어도 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이라 이해된다.

상기와 같은 방식에 의하여 구동스프라켓(200) 및 이에 장착된 무한궤도는 브레이크 부재에 의하여 확실한 정지 상태를 유지할 수 있으므로, 본 무한궤도차량을 수상에서 사용하는 경우는 물론 육상에서 사용하는 경우에도 방향 전환이 쉽게 이루어질 수 있다.

도 23 및 도 24는 도 21의 변형예이다.

도 23에서 방향조작 와이어(135)는 일단이 방향조작 레버(132)에 연결되며, 타단부가 분기되어 제1타단이 클러치 부재(160)에 연결되며 제2타단이 브레이크 부재(170)에 연결되는 형태를 가진다.

도 24에서 방향조작 와이어(136)은 일단이 방향조작 레버(132)에 연결되며 타단이 클러치 부재(160)에 연결된다. 아울러 클러치 부재(160)의 작동이 브레이크 부재(170)와 연동하도록, 일단이 클러치 부재(160)에 연결되며 타단이 브레이크 부재(170)에 연결되는 보조 와이어(137)가 더 마련된다.

따라서 방향조작 와이어(136)에 당김력이 인가되면, 이 당김력은 클러치 부재(160)를 매개하여 보조 와이어(137)에 전달된 후, 보조 와이어(137)가 브레이크 부재(170)를 당기게 된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 본체 120 : 수동형 구동부
130 : 파지대 131 : 파지 핸들
132 : 방향조작 레버 133,134,135 : 방향조작 와이어
136 : 보조 와이어
140 : 체인
150 : 구동축 151 : 스프링 지지판
160 : 클러치 부재 161 : 피동 클러치판
162 : 구동 클러치판 163 : 스프링
164 : 클러치 레버
170 : 브레이크 부재
200 : 구동스프라켓 300 : 피동스프라켓
400 : 무한궤도 420 : 하부 궤도
500 : 트랙슈 510 : 제2부력재
520 : 연결판 530 : 제1부력재
540 : 발포체 패드 550 : 고정부재

Claims (4)

1. 본체에 착석부가 마련되며 ;
   상기 본체의 양측 전후방에 구동스프라켓과 피동스프라켓이 각각 회전가능하게 마련되며 ;
   부력을 발생시키는 무한궤도가 상기 구동스프라켓과 상기 피동스프라켓 사이에 장착되며 ;
   상기 착석부에 착석한 사용자로부터 회전 구동력을 입력받는 수동형 구동부가 상기 본체에 마련되며 ;
   상기 본체에 회전가능하게 마련되어 상기 수동형 구동부로부터 전달되는 회전 구동력에 따라 회전하는 구동축이 마련되며 ;
   상기 구동축과 상기 한 쌍의 구동스프라켓 사이에 상기 구동축으로부터 상기 한 쌍의 구동스프라켓으로 회전력을 전달하거나 회전력 전달을 차단하는 클러치 부재가 각각 마련되며 ;
   상기 구동스프라켓의 회전을 제동할 수 있는 브레이크 부재가 상기 구동스프라켓마다 마련되며 ;
   좌우 양측에 파지 핸들 및 방향조작 레버가 쌍으로 마련된 파지대가 상기 착석부의 전방에 고정 마련되며 ;
   일단이 상기 방향조작 레버에 연결되며 타단부가 서로 동일 방향에 위치한 상기 클러치 부재 및 상기 브레이크 부재에 각각 연결되는 한 쌍의 당김력 전달 수단이 마련되며 ;
   상기 방향조작 레버의 작동에 의하여 상기 당김력 전달 수단에 당김력이 인가되면 1차로 상기 클러치 부재가 작동되어 먼저 상기 구동스프라켓으로의 회전력 전달이 차단되며, 2차로 상기 브레이크 부재가 작동되어 나중에 상기 구동스프라켓의 회전이 제동되는 것을 특징으로 하는 방향 조작이 가능한 수동형 무한궤도차량.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 당김력 전달 수단은, 일단이 상기 방향조작 레버에 연결되며 타단이 상기 클러치 부재에 연결되는 제1방향조작 와이어와, 일단이 상기 방향조작 레버에 연결되며 타단이 상기 브레이크 부재에 연결되는 제2방향조작 와이어를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방향 조작이 가능한 수동형 무한궤도차량.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 당김력 전달 수단은, 일단이 상기 방향조작 레버에 연결되며, 타단부가 분기되어 제1타단이 상기 클러치 부재에 연결되며 제2타단이 상기 브레이크 부재에 연결되는 방향조작 와이어를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방향 조작이 가능한 수동형 무한궤도차량.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 당김력 전달 수단은, 일단이 상기 방향조작 레버에 연결되며 타단이 상기 클러치 부재에 연결되는 방향조작 와이어와, 일단이 상기 클러치 부재에 연결되며 타단이 상기 브레이크 부재에 연결되는 보조 와이어를 포함하여 이루어지며, 상기 방향조작 와이어에 인가된 당김력은 상기 클러치 부재 및 상기 보조 와이어를 매개하여 상기 브레이크 부재에 전달되는 것을 특징으로 하는 방향 조작이 가능한 수동형 무한궤도차량.
   

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