KR20140082322A - 트라이시클 킥스쿠터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승용물의 일종인 킥스쿠터(킥보드)에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 한 개의 전륜과 두 개의 후륜을 포함하는 삼륜형태의 킥스쿠터에 관한 것으로 구성에 있어서는,
수직프레임; 좌우 한쌍의 수평프레임; 연결부;를 포함하고,
상기 연결부는, 수직프레임지지관; 연결판; 틸팅축; 가압바; 틸팅축받이; 가압룸; 가압칸막이; 가압용탄성체; 전개축부;를 포함하여 이루어진다.

Description

트라이시클 킥스쿠터{Tricycle Kickscooter}

본 발명은 승용물의 일종인 킥스쿠터(Kickscooter, 혹은 킥보드라고도 한다)에 관한 것이다. 더욱 상세하게는,

조향(방향전환)을 담당하는 한 개의 전륜과; 인클라인드캐스터(inclined caster, 혹은 방향성캐스터라고도 한다)로 제공되어서 추진력을 발휘하는 두 개의 후륜으로 구성되어서,

탑승자가 발로 전개(반대로 접는 동작 포함)하는 동작을 반복함으로서 스스로 추진력을 발휘할 수 있는 삼륜형태의 킥스쿠터에 관한 것이다.

본 발명에서는 이를 트라이시클 킥스쿠터(Tricycle Kickscooter)라고 명칭하기로 한다.

본 발명의 배경이 되는 종래 기술에는,

공개특허 제46353호(2003.6.12)호가 있는 바,

방향전환시에 탑승자의 몸체를 좌우로 기울일 수 있는 구성 및 수단이 마련되어 있어서 방향전환 코너링시에 원심력을 이겨낼 수 있다.

그러나 탑승자의 발을 전개하면서 추진할 수 있는 구성이 전무한 관계로 스스로 추진력을 발휘하기 용이하지 않다.

그리고 등록특허 제893678호(2009.4.9)가 있는 바,

탑승자의 발을 전개하면서 추진력을 발휘할 수 있는 구성 및 수단이 마련되어 있기는 하지만,

핸들의 회전축이 수직으로 직립된 상태에서 좌우 방향전환을 하도록 되어 있어서, 방향전환시에 탑승자가 원심력에 맞설 자세를 취하기가 불가능하고 따라서 몸이 코너링의 바깥쪽으로 쏠리는 현상이 일어나서 전복(넘어짐)의 위험이 증가하고 이에 따라 진행 속도를 감소할 수 밖에 없다.

한편, 이와 같은 점을 개선하고 자유로운 방향전환의 핸들링 및 코너링을 동시에 실현하기 위한 것으로서, 방향전환 코너링시에 탑승자이 몸을 좌우로 기울이면서도 양 발을 전개하면서 추진력을 발휘할 수 있는 등록특허 제949145호(2010.3.16)가 개시되어 있다.

그런데 상기 제949145호의 경우는, 구성상에 있어서 수직프레임(vertical bar, 핸들봉이라고도 한다)의 좌우 기울임 틸팅(tilting)을 가능하도록 하는 관절부가 제공되고 있으나 상기 틸팅 이후에 수직한 상태로 원위치 복귀를 돕기위한 스프링 장치가 외부에 노출되는 구조를 취하고 있다.

이러한 구조는 실제 운행시에 예기치 못한 안전사고를 유발할 수 있는데 가령 작동하는 스프링 또는 그 주변 구성에 신체의 일부가 접촉하는 사고 특히 손가락이 끼이면 손가락 절단의 위험까지도 내포되어 있다.

이 외에도, 위와 같이 수직프레임의 틸팅을 가능하게 하는 구성은 가장 핵심이 되는 구성이라고 할 수 있는데, 외부의 비바람, 먼지 등에 그대로 노출되어 있어서 미관상 수시로 클린싱을 해주어야 하는 등 관리가 용이하지 않다.

더하여 상기 제949145호는 제작에 있어서도 불리한 여건에 처해 있는 바, 단가가 비싼 코일 스프링을 복수로 사용하며, 상기 코일스프링 각각을 안착시키기 위한 구성에 있어서도 장치가 복잡하고 제작비가 상승한다. 더욱이 이러한 구성은 내구성에 있어서도 불리하다.

이상의 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 트라이시클 킥스쿠터는,

핸들 및 전륜을 구비하고 직립하는 수직프레임,

상기 수직프레임의 중간에 배치되는 연결부,

상기 연결부에 전단이 힌지연결되며 후단에 발판 및 후륜을 구비하는 좌우 한 쌍의 수평프레임,

으로 구성되어서 상기 수직프레임을 좌우로 틸팅시키며 동시에 상기 수평프레임를 수평으로 전개하면서 운행할 수 있는 승용물을 기초로 하되,

상기 연결부는,

상기 수직프레임이 피봇결합되는 수직프레임지지관; 상기 수직프레임지지관의 후단에 앞면이 부착되는 연결판; 상기 연결판의 후단 중심으로부터 후방으로 연장되는 틸팅축; 상기 틸팅축의 좌우측에 배치되고 상기 연결판의 뒷면으로부터 후방으로 연장되는 좌우 한 쌍의 가압바; 및

상기 틸팅축을 축받이 하는 틸팅축받이; 상기 틸팅축받이의 둘레에 구성되어서 상기 가압바가 개재되어 자리할 수 있는 공간을 제공하는 가압룸; 상기 가압룸을 칸막이하여 구획하는 가압칸막이; 압축팽창하는 탄성부재로서 상기 가압칸막이와 상기 가압바 사이에 각각 개재되는 가압용탄성체; 상기 가압룸의 좌우측으로부터 각각 연장되어 구성되며 상기 수평프레임의 전단을 축받이하는 전개축을 가지는 수평프레임 전개축부;를

포함하여 이루어진다.

본 발명에 따르면,

수직프레임의 좌우 기울임 틸팅 후에 이를 원위치 시키는 연결부의 탄성체를 중심으로 하는 주요 관절의 구성이 내부에 은폐되는 구조를 취하고 있어서,

수직프레임의 틸팅을 자유롭게 허용하고 그 후에 원위치 복귀를 하도록 작동하면서도 신체가 접촉할 가능성이 없으므로 종래의 것에 있어서 발생 가능한 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 외부 환경으로부터의 공격 예컨대 비바람, 먼지 등으로부터 은폐되므로 관리가 용이하며 장기보관이 가능하다.

이 외에도 비교적 복잡한 구성을 하고 있는 관절의 구성이 노출되지 않으므로 시각적으로도 깔끔한 인상을 주는 디자인이 가능하다.

또한, 단가가 매우 저렴한 고무바 형태로 된 압축용 탄성체를 토막의 형태로 잘라서 그대로 사용할 수 있어서 제작비를 줄이고, 상대적으로 단순한 구성으로 제작하여서 내구성을 높일 수 있다.

도 1 전체를 보인 사시도
도 2 배면(뒤)에서 보인 것으로, A 원래 상태를 보인 상태도; B 수직프레임의 틸팅동작을 보인 동작도; C 좌우 수평프레임의 전개동작을 보인 동작도
도 3 배면에서 보인 것으로, A 수직프레임의 틸팅동작과 동시에 일측 수평프레임의 전개동작을 보인 동작도; B 수직프레임의 틸팅동작과 동시에 양측 수평프레임의 전개동작을 보인 동작도
도 4 연결부를 나타내는 사시도
이하, 캡(ca)의 도시는 생략한다.
도 5 제1유니트(300a)의 A 측면도; B 배면도; C 평면도
도 6 A 가압룸에 코일스프링 형태의 가압용탄성체를 장착한 예시의 정면도; B 부분도
도 7 바 형태의 가압용탄성체를 장착한 제2유니트(300b)를 보인 것으로서, 위는 평면도; 아래는 정면도
단, 중심선(c)의 좌측(L)은 투시된 상태를, 우측(R)은 외관을 보인 것
도 8 제1유니트와 제2유니트의 분해된 상태를 보인 분해 사시도
도 9 제1유니트와 제2유니트의 조립된 상태를 보인 배면도
도 10 제1유니트의 제2유니트에 대한 틸팅동작을 배면에서 보인 동작도
도 11 A 내지 D는 가압용탄성체에 관한 여러 상태 및 실시를 보인 예시도
도 12 A 수평프레임의 부분 평면도; B 연결부와 수평프레임의 힌지결합을 평면에서 보인 결합도 단, 중심선(c)의 좌측(L)은 투시된 상태, 우측(R)은 외관; C 수평프레임의 전개동작을 보인 평면에서 보인 동작도

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다

상세히 설명하기로 한다.

도 1의 도시에서 본 발명 트라이시클 킥스쿠터는,

방향전환을 위한 구성으로서,

직립하여 세워지는 스트럿 형태의 수직프레임(11); 손으로 파지가 가능하도록 상기 수직프레임(11)의 상단에 결합되는 핸들(12); 상기 수직프레임(11)의 하단에 구름운동 가능하게 결합되는 전륜(13);으로 이루어지는 전륜부(10)와,

주행 또는 추진을 위한 구성으로서,

상기 전륜부(10)의 후방으로 수평하게 놓이며 봉 형태를 취하는 수평프레임(21) 좌우(L, R) 한 쌍; 발로 딛고 설 수 있도록 상기 좌우 수평프레임(21)의 후단 상단에 각각 결합되는 좌우 발판(22); 상기 좌우 수평프레임(21) 후단의 하단에 구름운동 가능하게 각각 결합되는 좌우 후륜(23);을 포함하여 이루어지는 후륜부(20)와,

상기 전륜부(10)와 상기 후륜부(20)를 연결시켜주는 구성으로서,

상기 수직프레임(11)의 중간 및 상기 수평프레임(21)의 전단에 배치되어서,

방향전환을 위해 상기 수직프레임(11)을 조향회전할 수 있도록 상기 수직프레임(11)의 몸체를 축받이하여 지지하고; 상기 좌우 수평프레임(21)을 좌우로 전개할 수 있도록 상기 좌우 수평프레임(21)의 전단을 각각 축받이하여 지지하여서;

상기 후륜부(20)에 대하여 상기 전륜부(10)를 좌우로 기울여 틸팅 시킬 수 있도록 하는 연결부(300)를 포함하여 구성된다.

더하여, 상기 수직프레임(11)에는 슬라이딩하면서 상하 높이가 조절될 수 있는 높이조절수단(s1); 그리고 상기 핸들(12)에는 제동을 위한 켈리퍼 브레이크(br);를 설치할 수 있다.

또한, 상기 수평프레임(21)에는 보관의 편리를 위하여 절첩될 수 있는 절첩수단(s2)을 추가할 수 있으며, 상기 후륜(23)에는 추진력과 관련되는 기존의 인클라인드캐스터가 장착될 수 있다.

운행방법은 상기 수직프레임(11)을 좌우로 틸팅시켜서 방향전환시의 원심력을 상쇄시키고, 또 상기 수평프레임(21)를 수평으로 전개하면서 진행한다.

상기 운행방법에 관한 자세한 것은 기존에 공지된 것을 인용하기로 한다.

이하, 도 4부터의 도면을 참조하여 본 발명의 핵심사항이라고 할 수 있는 상기 연결부(300)에 대해 구체적으로 알아본다.

상기 연결부(300)는 제1유니트(300a) 및 제2유니트(300b)로 나누어서 설명되어질 수 있다.

도 4, 도 5, 도 8 및 도 9의 도시를 통해서 살펴보면 상기 제1유니트(300a)는,

관(파이프) 형태를 취해서 상기 수직프레임(11)의 몸체를 끼워 피봇결합시키는 수직프레임지지관(310)과,

디스크(원판) 형태를 취해서 상기 수직프레임지지관(310)의 후단에 앞면이 부착되는 연결판(321); 회전축 형태를 취해서 상기 연결판(321)의 뒷면 중심으로부터 후방으로 연장되는 틸팅축(322); 바(봉, 막대) 형태를 취해서 상기 틸팅축(322)의 좌우측에 배치되고 상기 연결판(321)의 후단으로부터 후방으로 연장되는 가압바(323) 좌우 한 쌍;으로 구성되는 틸팅축부(320)를

포함하여 이루어진다.

도 4, 도 7, 도 8 및 도 9의 도시와 함께 살펴보면 상기 제2유니트(300b)는,

축받이 형태를 취해서 상기 틸팅축(322)을 축받이 하는 틸팅축받이(331); 상기 틸팅축받이(331)의 둘레에 공간을 주어서 구성하고 상기 공간에 상기 가압바(323)가 배치되어 자리할 수 있는 가압룸(332); 칸막이 벽의 형태를 취하고 상기 공간의 상하로 배치되어서 상기 공간을 좌우로 구획하는 가압칸막이(333) 상하 한 쌍; 바 형태를 취하고 외력에 의해 압축된 후 상기 압축이 해제되면 원상태로 팽창하는 4개의 탄성부재로서 상기 가압칸막이(333)와 상기 가압바(323) 사이에 각각 하나씩 개재되되 상기 가압바(323)와 직교되도록 배치되는 가압용탄성체(334); 상기 가압룸(332)의 후방에 결합되어서 상기 가압룸(332)을 외부로부터 격리시키도록 폐쇄하는 캡(ca);으로 구성되는 틸팅축받이부(330)와,

상기 가압룸(332)의 좌우측으로부터 각각 날개(wi) 형태로 연장된 단부에 구성되는 전개축하우징(341); 상기 전개축하우징(341)에 설치되며 상기 좌우 수평프레임(21)의 각 전단을 축받이하는 전개축(342); 상기 전개축(342)보다 앞에 배치되어서 상기 수평프레임(21)의 전개를 제한하는 전개제한축(343);으로 구성되는 전개축부(340)를,

포함하여 이루어진다.

한편, 도 5 A의 도시는 코일스프링 형태의 가압용탄성체(334)가 가압룸(332)에 장착되는 형태를 예시한 것이다. 상기 코일스프링 형태의 가압용탄성체는 가압룸(332)에 내장되어서 따로 고정장치를 하지 않아도 이탈하지 못 한다.

이때, 가압바와 가압용탄성체의 접촉 부위가 모두 맞닿지 못할 수 있으므로 이를 상쇄하기 위하여 도 B의 예시와 같이, 가압바의 횡단면이 삼각형상을 이루도록 각(an)을 주어서 도 5 A의 예시와 같이 가압바와 코일스프링 형태의 가압용탄성체 단부가 정확히 맞닿아 정착되도록 한다.

도 11과 함께 상기 가압용탄성체(334)를 좀 더 살펴보면,

도 11 A의 도시와 같이 상기 가압룸(332)에 개재될 수 있는 길이(d1) 및 상기 수직프레임(11)이 충분히 틸팅할 수 있도록 찌그러지면서 압축탄성을 발휘할 직경(d2)을 가지는 바 형태를 취해서 제공된다.

상기 길이(d1) 및 직경(d2)에 관한 사항은 상기 가압룸(332)의 공간 크기 및 상기 수직프레임(11)의 틸팅 허용 각도의 스펙에 따르게 된다.

상기 가압용탄성체(334)를 바 형태로 제공하는 이유는,

도 11 B의 예시처럼 상기 가압바(323)와 직교(re)하여 배치될 수 있고 그렇게되면 바 형태의 두 요소가 직교(re)하여 만나므로 정확한 위치가 맞지않아도 항상 상기 가압용탄성체(334)의 몸체에 상기 가압바(323)가 접촉할 수 있어서, 정확히 센터를 맞추어 배치하는 수고를 줄일 수 있고 또 따로 고정 수단을 구성할 필요도 없다.

기존 기술의 구성은 스프링과 같은 탄성체의 고정에 문제점이 있었다.

상기 가압용탄성체(334)의 바 형태는 생산 측면에 있어서도,

도 11 C의 도시와 같이 길다란 고무(eb)와 같은 원재료로 제공되는 탄성체를 필요한 길이만큼 토막 토막 절단(c1)하면 되므로 제작이 매우 용이하고 생산시간이 단축되며 비용이 저렴하다.

특히, 도 11 C의 예시처럼 상기 가압용탄성체(334)의 세로방향으로 소정부분을 덜어내도록 절단(c2)하여서 절단면(cu)을 형성하면 상기 가압바(323)와의 접촉면을 증가시킬 수 있다. 상기 절단면에 의한 접촉면이 증가하면 가압 압력을 보다 넓은 면에 분산시킬 수 있어서 특정 접촉점에만 집중되는 압력을 줄여서 내구력을 증대시킬 수 있다.

이와 같은 사항은, 기존 기술의 구성에 있어서 스프링 탄성체 및 그 고정을 위한 구성의 내구력 저하로 인한 고장이 많은 것을 고려하면 중요한 문제가 될 수 있다.

도 11 D에 도시된 가압용탄성체(334)는, 내부(ho)가 비어있는 고무관(e1) 형태로 제공되고 이 보다 직경이 더 적은 고무관(e2)을 끼워 개재하여 다단으로 형성시킨 구성을 예시한다. 이 경우 비어있는 내부로 찌그러질 공간을 확보하므로 압축저항의 그래프 곡선이 좀 더 완만하게 형성되어서 상대적으로 부드러운 틸팅 감각을 느낄 수 있다.

이 때 상기 절단면(cu)의 형태를 상기 고무관(e1, e2)에도 적용할 수 있으며 이 후 다단으로 개재시키면 각 장점을 동시에 노릴 수도 있는 것이다.

한편, 도 12 A 및 B의 도시를 참조하면 수평프레임의 전단(21a)에는,

상기 전개축(342)을 끼우는 전개축받이(sp1); 상기 전개제한축(343)을 끼워 개재시키고 상기 전개제한축(343)이 일정부분 유동할 수 있는 공간을 제공하는 전개제한홈(sp2);을 형성할 수 있다.

상기 전개제한홈(sp2)이 제공하는 유동범위 내에서 도 12 C와 같은 상기 수평프레임(21)이 좌우 안팍으로 전개되는 범위가 제한되는 것이다.

이 때 상기 전개제한축(343)의 둘레에 고무관(e3)을 씌우면 상기 전개제한홈(sp2)의 테두리와 접촉할 때 발생하는 충격을 줄일 수 있다.

전술한 모든 구성이 종합적으로 작용하여 도 2 및 도 3의 운행동작이 가능하다. 즉, 도 2의 A와 같은 원 상태로부터 도 2의 B와 같이 수직프레임을 좌측(L)으로 틸팅시키거나, 도 2 C와 같이 수평프레임을 각각 좌우(L, R)로 전개시킬 수 있는 것이다.

특히, 도 3의 A 및 도 3의 B와 같이 상기 수직프레임을 좌우(L, R)로 틸팅동작시키면서 동시에 상기 좌우(L, R) 어느 일측의 수평프레임을 좌측(L) 또는 우측(R)으로 전개동작시킬 수도 있다. 필요에 따라서는 상기 틸팅과 더불어 상기 좌우(L, R) 수평프레임을 모두 전개시킬 수 있다.

이와 같은 틸팅동작시의 연결부(300)의 작용을 좀 더 구체적으로 도 9 및 도 10의 예시를 통하여 알아보면,

수직프레임을 따라 수직프레임지지관(310)이 우측(R)으로 틸팅되는 경우에, 제2유니트(300b)에 대하여 제1유니트(300a)가 틸팅축(322)을 중심으로 회전하면서 좌측 가압바(323L)가 좌측 상단의 가압용탄성체(334a)를 가압하고 우측 가압바(323R)가 우측 하단의 가압용탄성체(334d)를 가압하게 된다. 이때 상기 가압용탄성체(334a, 334d)가 각각 찌그러져 압축되면서 상기 회전에 저항을 주게 된다. 한편 좌측 하단 및 우측 상단의 가압용탄성체(334b, 334c)는 아이들(휴식)상태에 있게된다.

이후에 상기 가압이 해제되면 상기 가압용탄성체의 찌그러짐이 펴지면서 탄성복원력으로 상기 제1유니트를 원위치시켜서 상기 수직프레임을 바로 세울 수 있게 되는 것이다.

전륜부(10); 수직프레임(11); 핸들(12); 전륜(13);
후륜부(20); 수평프레임(21); 발판(22); 후륜(23);
연결부(300); 제1유니트(300a); 제2유니트(300b);
수직프레임지지관(310);
틸팅축부(320); 연결판(321); 틸팅축(322); 가압바(323);
틸팅축받이부(330); 틸팅축받이(331); 가압룸(332); 가압칸막이(333); 가압용탄성체(334);
전개축부(340); 전개축하우징(341); 전개축(342); 전개제한축(343);

Claims (3)

1. 핸들 및 전륜을 구비하고 직립하는 수직프레임; 발판 및 후륜을 구비하고 상기 수직프레임의 후방에 수평으로 놓이는 수평프레임 좌우 한쌍; 상기 수직프레임의 중간 및 상기 수평프레임의 전단을 연결하는 연결부;로 구성되어서 상기 수직프레임을 좌우로 틸팅시키며 동시에 상기 수평프레임를 수평으로 전개하면서 운행할 수 있는 킥스쿠터에 있어서,
   상기 연결부는,
   상기 수직프레임이 피봇결합되는 수직프레임지지관; 상기 수직프레임지지관의 후단에 앞면이 부착되는 연결판; 상기 연결판의 후단 중심으로부터 후방으로 연장되는 틸팅축; 상기 틸팅축의 좌우측에 배치되고 상기 연결판의 뒷면으로부터 후방으로 연장되는 좌우 한 쌍의 가압바;를 포함하는 제1유니트와,
   상기 틸팅축을 축받이 하는 틸팅축받이; 상기 가압바가 개재될 수 있도록 상기 틸팅축받이의 둘레에 공간을 주어서 구성되는 가압룸; 상기 가압룸을 칸막이하여 구획하는 가압칸막이; 압축팽창하는 탄성부재로서 상기 가압칸막이와 상기 가압바 사이에 각각 개재되는 가압용탄성체; 상기 수평프레임이 전개될 수 있도록 상기 가압룸의 좌우측으로부터 각각 연장되는 곳에 구성되는 전개축부;를 포함하는 제2유니트로,
   이루어져서 틸팅시에 상기 제2유니트에 대한 상기 제1유니트가 상기 틸팅축을 중심으로 회전하면서 상기 가압바가 상기 가압용탄성체를 가압하고 상기 가압이 해제되면 탄성복원하는 것을 특징으로 하는 트라이시클 킥스쿠터
2. 제1항에 있어서,
   상기 가압칸막이는 상기 가압룸의 상하에 각각 형성되어서 상기 가압룸을 좌우로 구획하는 것을 특징으로 하는 트라이시클 킥스쿠터
3. 제1항에 있어서,
   상기 가압룸의 좌우측 연장되는 곳에 전개축하우징이 구성되고 상기 전개축하우징에 상기 전개축 및 수평프레임의 전개를 제한할 전개제한축이 함께 설치되는 것을 특징으로 하는 트라이시클 킥스쿠터

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