KR20190103482A - 이중 조종 가능식 운송 수단 - Google Patents

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KR20190103482A
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KR
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tricycle
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fork
handle
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KR1020197025249A
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요람 바론
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스마트 트라이크 엠엔에프. 피티이. 리미티드
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Abstract

세발자전거(810)는 세발자전거 탑승자에 의해 조종 가능한 제 1 작동 모드와 세발자전거를 미는 사람에 의해 조종 가능한 제 2 작동 모드 사이에서 작동될 수 있다. 이 같은 두 개의 제 1 작동 모드 및 제 2 작동 모드에서, 세발자전거(810)의 프레임(700)은 뒷바퀴(400)들을 회전가능하게 지지하도록 구성되고 뒷바퀴(400)들로부터 이격되어 있는 헤드 튜브(707)를 지지하도록 구성되어, 헤드 튜브(707)와 뒷바퀴(400)들 사이의 거리가 앞바퀴 축선 위치가 하나의 모드로부터 다른 모드로 변화될 때조차 반드시 변화될 필요가 없다.

Description

이중 조종 가능식 운송 수단 {A DUAL STEERABLE VEHICLE}
본 발명은 일반적으로 탑승용 운송 수단(riding vehicle)들에 관한 것이다.
운송용 또는 레크리에이션용으로 사용되는지 간에, 세발자전거(tricycle)들은 상이한 크기들 및 능력들을 가지는 탑승자(rider)들을 위해 이용될 수 있다. 몇몇 세발자전거들은 탑승자에 의해 추진 및 조종되도록 구성된다. 일부 경우들에서, 세발자전거들은 사람(individual), 예를 들면 어린이를 미는 성인에 의해 후방으로부터 밀어지도록 구성된다. 전형적으로, 세발자전거가 탑승자에 의해 추진될 때, 탑승자는 앞바퀴(front wheel)에 부착된 페달들을 이용하고 전형적으로 앞바퀴에 연결되는 핸들을 이용하여 세발자전거를 조종한다. 후방으로부터 밀도록 구성된 세발자전거들은 때때로 세발자전거 뒤에서 걷는 성인이 앞바퀴를 기계적으로 터닝(turn)하는 것을 허용하기 위한 기계적 조종 메커니즘을 포함한다.
프랑스 특허공보 제2930929호 (2009.11.13.) 미국 특허공보 US6302421 (2001.10.16.)
본 발명의 예시적인 실시예는 세발자전거 탑승자에 의해 조종가능한 제 1 작동 모드와 세발자전거를 미는 사람에 의해 조종가능한 제 2 작동 모드 사이에서 작동 가능한 세발자전거를 포함할 수 있다. 이 같은 제 1 작동 모드 및 제 2 작동 모드 양자 모두에서, 세발자전거의 프레임은 뒷바퀴들을 회전가능하게 지지하도록 구성되고 뒷바퀴들로부터 고정되고 조정 가능하지 않은 거리에 헤드 튜브를 지지하도록 구성된다. 즉, 헤드 튜브와 뒷바퀴들 사이의 거리는 앞바퀴 축선 위치가 하나의 모드로부터 다른 모드로 변경될 때조차 반드시 변경될 필요는 없다.
더욱 상세하게는, 세발자전거는, 앞바퀴가 앞바퀴 축선을 중심으로 회전하는 것을 허용하는 방식으로 앞바퀴를 지지하도록 구성된, 하나 이상의 블레이드를 가지는 포크(fork)를 포함할 수 있다. 스템(stem)은 헤드 튜브 및 탑승자 핸들로부터 회전가능하게(rotatably) 연장하도록 구성될 수 있으며, 스템(stem)은 또한 앞바퀴 축선을 횡단하는 스템 축선을 중심으로 포크를 터닝하도록 구성될 수 있으며, 제 1 작동 모드에서 세발자전거 탑승자가 탑승자 핸들에 힘을 가하여 포크를 터닝하는 것을 허용하는 방식으로 탑승자 핸들이 스템과 회전적으로(rotationally) 커플링되도록 구성되며, 그리고 제 2 작동 모드에서 탑승자 핸들 상의 힘이 포크를 터닝하는 것을 방지하도록 탑승자 핸들이 스템으로부터 회전적으로 커플링 해제되도록 구성되는데: 여기서 스템 축선이 앞바퀴 축선을 선도할(lead) 때, 터닝하는 동안, 시트와 헤드 튜브 사이의 거리를 변경하지 아니하여도 페달들이 탑승자의 발들을 반드시 방해하지는 않도록 선택된 각도로 포크로부터 스템이 연장하고, 그리고, 제 1 작동 모드에서 스템 축선이 앞바퀴 축선을 따를(trail) 때 시트와 헤드 튜브 사이의 거리를 변경하지 아니하여도 페달들이 탑승자가 페달 작동(pedaling)을 할 수 있게 배향되도록 선택된 각도로 포크로부터 스템이 연장한다.
핸들은, 제 1 작동 모드에서, 세발자전거 탑승자가 핸들에 힘을 가하여 포크를 터닝하는 것을 허용하는 방식으로 스템과 회전적으로 커플링될 수 있다. 핸들은, 제 2 작동 모드에서, 스템으로부터 회전적으로 커플링 해제될 수 있어 핸들 상의 힘이 포크를 터닝하는 것을 방지한다.
세발자전거는 한 쌍의 뒷바퀴들, 양 측면들(opposing sides) 및 앞바퀴 축선들을 가지는 앞바퀴, 및 한 쌍의 페달들을 포함할 수 있으며, 여기에서 각각의 페달은 앞바퀴를 회전시키도록 구성될 수 있다. 세발자전거는 또한 시트를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따른 세발 자전거는 프레임; 프레임의 일 측에 회전가능하게 연결하도록 구성된 한 쌍의 뒷바퀴들; 프레임의 다른 측 상에 장착하도록 구성된 핸들바; 핸들바에 연결하도록 구성된 포크로서, 핸들바 상에 가해진 힘이 포크를 터닝하게 하도록 하는, 포크; 포크에 회전 가능하게 연결되도록 구성된 앞바퀴; 탑승자가 앞바퀴를 회전시키는 것을 가능하게 하도록 페달들을 지지하기 위해 앞바퀴를 통하여 연장되도록 구성된 페달 로드; 페달 로드로부터 가변의 이격된 거리에서 포크의 일부를 유지하고 그리고 포크의 일부와 페달 로드 사이의 거리가 탑승자가 앞바퀴를 페달로 밟을 때 가변하도록 하기 위해 페달 로드와 포크 상의 연결부 사이에 위치된 스프링; 및 스프링의 적어도 일부를 덮으며 페달 로드를 향해 연장하는 덮개;를 포함하고, 덮개는 페달 로드가 통과하도록 구성된 덮개 내에 슬롯을 포함하고, 페달 로드와 포크의 일부 사이의 거리가 가변함에 따라, 슬롯은 로드가 슬롯 내에서 위아래로 이동하게 하도록 크기가 정해진다.
본 발명의 또 다른 양태에 따른 세발 자전거는 프레임; 프레임의 일 측에 회전가능하게 연결하도록 구성된 한 쌍의 뒷바퀴들; 프레임의 다른 측 상에 장착하도록 구성된 핸들바; 핸들바에 연결하도록 구성된 포크로서, 핸들바 상에 가해진 힘이 포크를 터닝하게 하도록 하는, 포크; 포크에 회전 가능하게 연결되도록 구성된 앞바퀴; 탑승자가 앞바퀴를 회전시키는 것을 가능하게 하도록 페달들을 지지하기 위해 앞바퀴를 통하여 연장되도록 구성된 페달 로드; 페달 로드로부터 이격된 가변 거리에서 포크의 일부를 유지하고 그리고 포크의 일부와 페달 로드 사이의 거리가 탑승자가 앞바퀴를 페달로 밟을 때 가변하도록 하기 위해 페달 로드와 포크 상의 연결부 사이에 위치된 스프링; 및 페달 로드와 스프링 사이에 위치된 커플링 부재;를 포함하고, 커플링 부재는 페달 로드를 회전가능하게 수용하기 위한 U-자형 그루브 및 스프링과 맞물리도록 하기 위한 대향 단부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 커플링 부재는 플라스틱으로 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 스프링은 핸들바와 페달들 사이에서 충격을 흡수하도록 배열된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 커플링 부재는 그루브의 영역에 제 1 부분 및 스프링의 영역에 제 2 부분을 포함하고, 제 1 부분은 제 2 부분의 치수보다 더 큰 치수를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에서, 포크 상의 연결부는 포크를 스프링의 상단부 위에 고정하는 핀을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 커플링 부재는 스프링을 페달 로드 위에서 배향하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 커플링 부재는 커플링 부재의 상단부 상에 필러를 포함하고, 필러는 스프링의 반경보다 더 작은 반경을 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에서, 커플링 부재는 챔버 및 안내 트레일들을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 스프링은 보여질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 스프링은 프레임과 앞바퀴 사이의 충격을 흡수하도록 배열된다.
전술된 것은 몇몇(a few) 실시예들의 몇몇 예시적인 특징들을 요약한 것에 불과하며, 아래에서 설명되고 청구된 바와 같은 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 보호자용 핸들(parental handle) 없이 그리고 제 1 작동 모드에서 이용될 수 있는 세발자전거의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제 2 작동 모드에서 이용될 수 있는 보호자용 핸들을 가지는 세발자전거의 측면도이다.
도 3은 도 2의 세발자전거의 정면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예와 일치하는 앞바퀴 포크 및 스템 조립체의 측면도이다.
도 4b는 진흙 받이(mud guard)가 부가된 도 4a의 앞바퀴 조립체의 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예와 일치하는 핸들 조립체의 정면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예와 일치하는 커플링 조립체의 정면 방향 횡단면도이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예와 일치하는 스템 및 커플링 부재의 조립 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예와 일치하는 커플링 부재의 측방향 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예와 일치하는 커플링 조립체의 측방향 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예와 일치하는 다른 커플링 조립체의 측방향 횡단면도이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예와 일치하는 커플링 해제 위치에 있는 또 다른 커플링 조립체의 측방향 횡단면도이다.
도 9b는 커플링 위치에 있는 도 9a의 커플링 조립체의 측방향 횡단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홀딩 메커니즘(holding mechanism)의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위블 휠(swivel wheel)을 가지는, 세발자전거의 개략도이다.
도 12는 도 11의 세발자전거의 부분 조립도이다.
도 13은 도 11의 세발자전거의 전방 튜브의 확대 개략도이다.
도 14는 연계된 상호 연결 기부를 구비한 도 13의 전방 튜브의 확대 개략도이다.
도 15는 도 11의 세발자전거의 앞바퀴 조립체의 조립도이다.
도 16은 도 11의 세발자전거의 앞바퀴 조립체의 추가 조립도이다.
도 17은 도 16의 커플링 부분의 조립도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트 및 커플링 메커니즘의 부분 절개도이다.
도 19는 도 18의 커플링 메커니즘 및 샤프트의 확대된 부분 횡단면도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라 제 2 작동 모드에 있는 세발자전거의 사시도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라 제 2 작동 모드에 있는 세발자전거의 사시도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 제 2 작동 모드에 있는 세발자전거의 전방 단부의 확대된 부분 횡단면도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른, 서스펜션(suspension) 메커니즘의 사시도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른, 서스펜션 메커니즘의 측면도이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른, 앞바퀴 및 그 페달들의 저면도이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른, 서스펜션 메커니즘의 내부 부분들의 측면도이다.
도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 앞바퀴 조립체의 일 부분의 사시도이다.
도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른, 앞바퀴 조립체의 부분들의 사시도이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른, 앞바퀴 조립체의 부분들의 다른 사시도이다.
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른, 앞바퀴 조립체의 부분들의 다른 사시도이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른, 앞바퀴 조립체의 부분들의 추가 사시도이다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른, 앞바퀴 조립체의 부분들의 또 다른 사시도이다.
"앞(front)", "뒤(rear)", "아래(down)", "위(up)", "저부(bottom)", "상부(upper)", "수평(horizontal)", "수직(vertical)", "우측(right)", "좌측(left)" 또는 그 밖의 측면들 또는 방향들을 가리키는 용어들은 명세서 전반에 걸쳐 단지 간결성을 위해 이용되며 단지 상대적인 용어들이며 특별한 구성요소의 배향을 요구하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명의 실시예들은 세발자전거 탑승자에 의해 조종가능한 제 1 작동 모드와 세발자전거를 미는 사람에 의해 조종가능한 제 2 작동 모드 사이에서 작동 가능한 세발자전거를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어, 세발자전거는 앞쪽에 하나의 바퀴 및 뒤쪽에 두 개의 바퀴들을 구비한 임의의 운송 수단(vehicle)을 포함한다. 도 1은 예를 들면, 세발자전거의 측면도를 예시하고 탑승자가 페달(141 및 142)들(도 3 참조)을 이용하여 세발자전거를 추진할 수 있는 제 1 작동 모드에서 사용될 수 있다. 제 2 작동 모드는 세발자전거 뒤에서 사람이 도 2에 예시된 바와 같이 예를 들면 보호자용 핸들(500)을 이용하여 세발자전거를 밀 때 성취될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 프레임 및 프레임에 회전가능하게 연결하기 위한 한 쌍의 뒷바퀴들을 가지는 세발자전거를 포함할 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, 예시적인 세발자전거(800)는 헤드 튜브(707)를 포함하는 메인 프레임(700)을 포함할 수 있다. 두 개의 뒷바퀴(400)들(도 3 참조)은 메인 프레임(700)의 후방을 향하여 지지될 수 있다. 메인 프레임(700)은 임의의 재료로 제조될 수 있거나, 세발자전거 탑승자를 지지할 수 있는 임의의 구조, 형상, 또는 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, 메인 프레임(700)은 금속 배관(tubing) 또는 임의의 다른 강성 재료를 포함할 수 있으며, 시트(600)를 지지하기 위해 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 뒷바퀴(400)들은 메인 프레임(700)의 후방 부분 내로 삽입될 수 있는 중앙 액슬(central axle) 상에(상기 중앙 액슬의 지지 샤프트(702)가 도 3에 예시됨), 상기 뒷바퀴(400)들이 전방 또는 후방으로 회전하는 것을 효과적으로 허용하면서, 회전가능하게 지지될 수 있다. 시트(600)는 임의의 공지된 방법에 의해 메인 프레임(700)에 연결될 수 있다. 시트는 탑승자를 지지할 수 있는 임의의 구성을 가질 수 있다. 시트는 등받이를 포함하거나 생략할 수 있으며, 일체로 형성될 수 있거나 다수의 재료들로 형성될 수 있고 및/또는 천, 직물, 또는 다른 재료에 의해 덮이지 않거나 덮일 수 있다.
메인 프레임(700)은 또한 시트(600)를 위한 다수의 연결 옵션들을 가질 수 있어, 메인 프레임(700)을 따라 다수의 위치들에서 시트(600)의 배치/조정을 효과적으로 허용한다. 일 실시예에서, 바구니(410)는 뒷바퀴(400)들 사이의 메인 프레임(700)의 후방 부분 상에 부가되어 배치될 수 있다.
도 2는 도 1과 유사하나, 영구적, 반-영구적(예를 들면 공구들로 제거가능함)일 수 있거나 의지에 따라 제거가능하게 설계될 수 있는 보호자용 핸들이 부가된다. 본 명세서에서 이용된 용어 "보호자용 핸들"은, 그 형상 또는 재료와 관계없이, 세발자전거 뒤에서 사람에 의해 파지되어 후방으로부터 세발자전거를 추진하기 위해 사용될 수 있는 임의의 구조를 포함한다. 예로서, 도 2에서 예시된 보호자용 핸들(500)은 하나 또는 둘 이상의 금속 파이프들 또는 임의의 다른 강성 재료로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 보호자용 핸들(500)은 세발자전거(810)를 미는 사람의 키를 수용하도록 망원경식으로(telescopically) 조정가능할 수 있다. 보호자용 핸들(500)의 조정가능한 높이 메커니즘은 핸들의 내부 파이프 내에 홀딩된 팝업 핀(popup pin)에 의한 것과 같이 공지된 조정 기술들 중 어느 하나에 속할 수 있는데, 여기서 팝업 핀은 외부 파이프의 구멍들 중 하나의 구멍 밖으로 튀어나오며, 핸들의 높이를 조정하기 위해 상기 팝업 핀이 하나의 구멍으로부터 가압되어서 다른 하나의 구멍 밖으로 튀어 나올 수 있다.
본 발명의 실시예들은 또한 앞바퀴 축선 및 양 측면들을 가지는 앞바퀴를 포함할 수 있다. 예를 들면, 그리고 도 3에 예시된 바와 같이, 앞바퀴(100)는 제 1 측면(102) 및 반대쪽의 제 2 측면(104)을 포함한다. 도 4b에 예시된 바와 같이, 휠(100)은 상기 휠의 중간 지점(303)에 중심 축선(c)을 포함하며 이 중심 축선을 중심으로 휠(100)이 회전가능하다.
유사하게, 본 발명의 실시예들은 한 쌍의 페달들을 포함할 수 있고, 각각의 페달은 앞바퀴를 회전시키도록 구성된다. 다양한 유형들의 페달이 본 발명의 실시예들에 따라 일정하게 이용될 수 있다. 이 같은 페달들은 고정식 페달들, 제거가능한 페달들, 접힘가능한 페달들, 또는 플립 업(flip up)되거나 내부로 들어가거나(retract) 다른 방식으로 변경 가능한 구성을 가지는 페달들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 명세서에서 이용된 용어 "페달"은 탑승자가 발의 힘을 이용하여 세발자전거를 추진하는 것을 허용하는 임의의 구조를 지칭한다. 본 발명의 실시예들과 일치하는 페달들의 일 예는 페달(141 및 142)(예를 들면 도 3 참조)들을 포함한다. 또한, 페달은 일부 시간 동안(예를 들면, 탑승자가 세발자전거를 추진할 때 제 1 작동 모드 동안) 앞바퀴를 회전시키도록 구성될 수 있고 제 2의 일부 시간 동안(예를 들면, 보호자가 후방으로부터 세발자전거를 밀 때 제 2 작동 모드 동안) 제거될 수 있거나, 맞물림 해제될 수 있거나 접혀질(fold onto) 수 있거나 그렇지 않으면 작동되지 않을 수 있다.
각각의 페달(141 및 142)들은 페달 로드(140)를 통해 앞바퀴(100)의 중심에 연결될 수 있다. 페달 로드는 연속형으로 양 페달들에 연결될 수 있거나 또는 페달 로드(140)는 두 개의 독립 섹션들로 구성되어서 각 섹션이 페달(141 및 142)들마다 하나씩 연결될 수 있다. 제 1 작동 모드에서, 페달 로드(140)의 추진 요소(factor)는 임의의 기계적 상호 연결 수단에 의해 앞바퀴(100)의 회전 요소에 연결될 수 있어, 페달 로드(140)를 이용하여 앞바퀴(100)의 회전을 허용한다. 페달 로드(140)를 회전시킴으로써, 앞바퀴(100)는 그 중심 축선을 중심으로, 즉 앞바퀴(100) 액슬로서 작용할 수 있는 페달 로드(140)의 중간 부분을 중심으로 회전될 수 있다. 대안적으로, 앞바퀴는 하나 또는 한 쌍의 페달 로드들이 연결되는 개별 액슬을 가질 수 있다.
페달 로드(140)는 3개의 부분들; 앞바퀴(100)의 중심에 위치되고 특히 앞바퀴(100)의 액슬로서 사용되는 중간 부분, 좌측 페달로의 연결을 위한 좌측면, 및 페달(141)과 같은 우측 페달로의 연결을 위한 우측면을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 앞바퀴가 앞바퀴 축선을 중심으로 회전하는 것을 허용하는 방식으로 앞바퀴를 지지하도록 구성된 하나 이상의 블레이드를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "블레이드"는 앞바퀴를 회전가능한 방식으로 지지할 수 있는 임의의 구조를 포함한다. 휠은 예를 들면 단일 블레이드 상에 또는 한 쌍의 블레이드들 상에 지지될 수 있다. 도 4a는 앞바퀴(100)를 회전가능하게 지지하기 위해 이용된 블레이드(130)의 일 예를 예시한다. 도 3은 한 쌍의 블레이드(130 및 131)들에 의해 지지된 앞바퀴(100)를 예시한다. 한 쌍의 블레이드들이 이용될 때, 상기 한 쌍의 블레이드들은 전형적으로, 상기 한 쌍의 블레이드들이 휠 축선에 상호 연결되는 지점들의 반대편에 있는 상단부들에서 상호 연결되고, 비록 본 명세서에서 사용된 용어 "포크"는 단지 하나의 블레이드만을 가지는 구조 또한 포함할 수 있지만, 포크라고 총칭된다. 이에 따라, 다양한 도면들에서, 포크는 일반적으로 도면부호 "130"으로 표시된다. 포크는 서로를 향하여 만곡되는 개별 블레이드들로 형성될 수 있거나, 또는 상호 연결 구조가 두 개의 개별 포크 블레이드들을 연결할 수 있다.
페달 로드(140)의 중간 부분은 앞바퀴가 그 중심 축선을 중심으로 회전할 수 있는 방식으로 포크 블레이드(130 및 131)들의 대향하는 원위 단부들(distal ends)에 의해 선회가능하게 홀딩될 수 있다. 진흙 받이(301)는 앞바퀴를 지지하는 상기 원위 단부들의 반대쪽의, 포크(133)의 상부 근처에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 또한 스템이 회전하는 것을 허용하는 방식으로 (즉, 프레임에 회전가능하게 연결가능하게) 헤드 튜브로부터 연장하도록 구성된 스템을 포함할 수 있다. 스템은 포크에 연결가능한 임의의 구조일 수 있으며 스템은 포크에 터닝력(turning force)을 전달할 수 있고 및/또는 포크를 회전가능한 방식으로 지지한다. 예를 들면, 도 4a는 포크(133)로부터 연장하는 스템(305)을 예시한다. 이에 따라, 포크(133) 및 스템(305) 중 어느 하나가 회전할 때, 나머지 하나도 함께 회전할 수 있다. 스템은 프레임의 헤드 튜브(707)를 통해 프레임(700)에 회전가능하게 연결될 수 있다. 프레임의 헤드 튜브(707)는 프레임(700)의 일 부분일 수 있거나, 프레임(700)에 용접될 수 있거나, 또는 본딩, 스크류들, 쓰레딩(threading), 또는 프레임으로의 헤드 튜브의 연결을 허용하는 임의의 다른 메커니즘과 같은 임의의 다른 수단들에 의해 프레임(700)에 연결될 수 있다.
예시적인 일부 실시예들에서, 이중 모드 작동을 용이하게 하는 스템의 기하학적 형상을 이용하는 것이 유익할 수 있다. 예를 들면, 앞바퀴의 (예를 들면, 휠의 접지면(tread)에 인접한) 최대 폭은 포크의 스템의 최소 직경보다 3배 이상 더 클 수 있다. 이러한 구성은 터닝 마찰을 저하시킬 수 있어 제 2 작동 모드 동안 후방으로부터의 제어를 용이하게 한다. 다른 실시예에서, 스템은 앞바퀴의 평균 폭보다 4배 이상 더 작은 최소 직경을 가지는 로드를 포함할 수 있다. 상기 로드는 회전을 허용하는 임의의 구조를 가질 수 있으며, 중실형(solid), 중공형(hollow), 또는 반 중실형일 수 있다. 예를 들면, 로드는 금속 또는 다른 강성 재료로 구성될 수 있다. 스템의 로드는 변화하는 직경들을 가지는 섹션들로 이루어질 수 있다. 상기 예들에서, 가장 작은 또는 "최소" 직경은 특별히 상기 최소 직경이 회전 스템 연결부의 직경일 때, 특히 유익할 수 있다.
예를 들면, 앞바퀴 최대 폭이 약 50 mm일 때, 스템은 약 6 mmm 내지 12 mm 또는 그 미만의 최소 직경을 가질 수 있다. 앞바퀴 최대 폭이 55 mm일 때, 예를 들면 스템은 약 13 mm 및 18 mm, 또는 그 미만의 최소 직경을 가질 수 있다. 다른 모든 것이 동일하다면, 더 좁은 직경의 스템은 세발자전거가 후방으로부터 밀려질 때 더 큰 조종 제어를 용이하게 한다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들과 일치하는, 스템 직경은 최대 앞바퀴 폭의 1/4 보다 작을 수 있다. 부가 예들에 의해, 앞바퀴 최대 폭이 45 내지 55 mm의 범위에 있을 때, 스템은 9 내지 18 mm의 최소 직경을 가질 수 있다. 예를 들면, 앞바퀴 최대 폭이 20 내지 60 mm의 범위에 있을 때, 스템은 4 내지 15 mm의 최소 직경을 가질 수 있다.
스템의 최소 직경은 앞바퀴의 최대 폭의 1/3보다 더 클 수 있으며, 이의 가장 넓은 의미에서 본 발명은 임의의 특별한 치수로 제한되지 않는다.
스템의 치수들과 관계없이, 스템은 터닝 마찰을 감소시키고 제 2 작동 모드 및 또한 제 1 작동 모드를 용이하게 하는 베어링에 의해 홀딩될 수 있다.
예를 들면, 도 4a에서 예시된 바와 같이, 스템(305)은 중심 축선(a)을 가질 수 있으며 포크(133)는 포크 축선(b)을 가질 수 있으며, 축선들(a 및 b) 사이에 둔각(x)을 형성하는 방식으로 스템(305)은 포크(133)에 연결될 수 있다. 각도(x)는 예를 들면 약 179°와 동일하거나 그 미만일 수 있다. 일부 실시예들에서, 각도(x)는 약 170°내지 174°일 수 있다. 다른 실시예에서, 각도(x)는 약 165°내지 179°일 수 있다. 추가 실시예에서, 각도(x)는 약 165°내지 173°일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 각도(x)는 약 170°내지 175°일 수 있다. 각도(x)가 180°에 접근할 때, 제 2 작동 모드에서 후방으로부터의 조종을 제어하는 능력은 앞바퀴의 최대 폭보다 3배 내지 4배 더 작은 최소 스템 직경에 의해 용이하게 될 수 있다. 이에 따라, 각도(x)가 165°내지 179°일 때, 앞바퀴의 최대 폭보다 3배 내지 4배 더 작은 최소 직경을 가진 스템이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 도 4b에 예시된 바와 같이, 앞바퀴(100)의 폭(w)은 스템(305)의 로드의 직경(또는 최소 직경)(d)보다 3배 이상 내지 4배 이상 더 클 수 있다. 예를 들면, 앞바퀴 폭(w)이 25 내지 51 mm의 범위에 있을 때, 스템(더 구체적으로는 스템의 로드)은 6 내지 12 mm의 최소 직경(d)을 가질 수 있다. 예를 들면, 앞바퀴 폭(w)이 45 내지 55 mm의 범위에 있을 때, 스템은 9 내지 11 mm의 최소 직경(d)을 가질 수 있다. 예를 들면, 앞바퀴 폭(w)이 20 내지 60 mm의 범위 내에 있을 때, 스템은 4 내지 15 mm의 최소 직경(d)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 스템의 평균 직경은 앞바퀴의 평균 폭보다 적어도 3배 더 작다. 예를 들면, 앞바퀴 평균 폭(w)이 45 내지 55 mm의 범위에 있을 때, 스템은 9 내지 11 mm의 평균 직경(d)을 가질 수 있다. 예를 들면, 평균 앞바퀴 폭(w)이 20 내지 60 mm의 범위에 있을 때, 스템은 4 내지 15 mm의 평균 직경(d)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 앞바퀴의 최대 폭은 포크의 스템의 최대 직경보다 적어도 3배 더 클 수 있다. 예를 들면, 앞바퀴 최대 폭이 45 내지 55 mm의 범위에 있을 때, 스템은 8 내지 15 mm의 최대 직경을 가질 수 있다. 예를 들면, 최대 앞바퀴 폭(w)이 20 내지 60 mm의 범위에 있을 때, 스템은 4 내지 15 mm의 최대 직경(d)을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 스템 축선은 앞바퀴 축선을 횡단하는 방향으로 연장할 수 있다. 도 4b에 예시된 바와 같이, 예를 들면, 스템(305)의 중심 축선(a)은 앞바퀴(100)의 회전 축선(c)을 횡단하는 방향으로 연장하고(즉, 상이한 방향으로 연장하고) 앞바퀴(100)의 회전 축선(c)으로부터 거리(y) 만큼 오프셋된다. 일 실시예에서, 최소 거리(y)는 약 50 mm 이하일 수 있다. 다른 실시예에서, 오프셋 거리(y)는 약 18 mm 내지 25 mm의 범위에 있다. 또 다른 실시예에서, 오프셋 거리(y)는 약 15 mm 내지 40 mm의 범위에 있다. 다른 모든 것이 동일하다면 오프셋 거리가 감소될 때, 보호자용 핸들(500)을 이용하여 후방으로부터 세발자전거를 터닝하기 위한 능력이 감소된다. 이에 따라, 일 실시예에서, 오프셋 거리가 15 mm 내지 22 mm일 때, 스템과 포크 사이의 각도(x)는 약 7 내지 10도이며, 스템(305)의 최소 직경(d)은 앞바퀴의 폭(w)보다 적어도 3배 적다. 기하학적 형상들의 이러한 조합은, 아래에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 스템 축선(a)이 휠 축선(c)을 선도하는 제 2 작동 모드에서 보호자가 조종하는 것을 허용할 수 있거나 또는 휠 축선(c)이 스템 축선(a)을 선도하는 제 1 작동 모드에서 세발자전거 탑승자가 조종하는 것을 허용할 수 있는 구성의 예이다.
일 실시예에서 포크 축선(a)은 보호자 조종 제어의 제 2 작동 모드에서 앞바퀴 축선(c)을 선도하도록 설계된다. 이 같은 경우들에서 선도하는 스템 축선은 예를 들면 제 1 작동 모드에서와 같이 스템 축선(a)이 휠 축선(c)을 따르는 경우에 페달들이 보통 위치하는 것보다 페달들을 더 후방으로 위치시켜, 페달들이 탑승자에게 너무(too) 근접하여 안락감을 해칠 수 있는 염려를 잠재적으로 발생시킨다. 그러나, 포크와 스템 사이에 최소 각도(x)를 이용함으로써, (비록 조정가능한 프레임들이 본 발명의 모든 실시예들과 함께 이용될 수 있지만) 조정가능한 프레임에 의해 발생될 수 있는 바와 같이 반드시 탑승자의 위치를 후방으로 조정하지 아니하면서도, 페달(141 및 142)들이 탑승자로부터 충분하고 안락한 거리를 두고 유지될 수 있다. 이에 따라, 프레임(700)은 포크 스템과 뒷바퀴들 사이의 고정되고 조정가능하지 않은 거리를 유지하도록 구성될 수 있다. 이는 예를 들면 고정된 길이를 갖는 조정가능하지 않은 재료의 피스로 프레임(700)을 구성하는 것에 의해서 발생될 수 있다. 대안적으로, 프레임은 이용 동안 프레임 길이의 조정을 반드시 요구하지는 않는 방식으로 다수의 피스들로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 앞바퀴 중심과 스템 축선의 가상선 사이의 가장 짧은 거리는 10 mm 내지 30 mm이다. 다른 실시예에서, 앞바퀴 중심과 스템 축선의 가상선 사이의 가장 짧은 거리는 15 mm 내지 25 mm이다. 또 다른 실시예에서, 앞바퀴 축선은 제 2 작동 모드에서 스템 축선을 따르도록 설계된다. 그렇지만 도면은 비제한적이며 본 명세서에서 설명된 본 발명의 원리들과 일치하는 대안 예들이 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 앞바퀴의 최대 폭은 포크의 스템의 최소 직경보다 적어도 3배 더 크다.
본 발명의 실시예들은 앞바퀴 축선을 횡단하는 스템 축선을 중심으로 포크를 터닝하도록 구성된, 탑승자 핸들을 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서 이용된 용어 "탑승자 핸들"은 형상, 재료 또는 크기와 관계 없이 세발자전거 탑승자에 의해 파지될 수 있고 앞바퀴를 터닝하기 위해 사용될 수 있는 임의의 구조를 지칭하기 위해 폭넓게 이용된다. 예를 들면 탑승자 핸들은 곡선 로드형 형상 또는 직선 로드형 형상을 구비한 핸들바의 형태일 수 있다. 대안적으로, 탑승자 핸들은 조종 휠의 형태 또는 탑승자에 의해 조작할 수 있는 다른 페쇄형 또는 개방형 루프 구조일 수 있다. 탑승자 핸들은 중실형(solid) 또는 개방 코어를 가질 수 있다. 세발자전거의 다른 부분들과 같이, 탑승자 핸들은 임의의 재료 또는 재료들의 결합으로 제조될 수 있다.
탑승자 핸들은 예를 들면 포크 또는 스템과의 기계적 상호연결을 통해 포크를 터닝하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 탑승자 핸들은 제자리-스냅-연결 메카니즘(snap-in-place mechanism)을 통해 상기 포크에 커플링되도록 구성될 수 있다. 기계적 상호연결은 직접적일 수 있거나 이를 통하여 힘이 탑승자 핸들을 통해 앞바퀴로 전달될 수 있는 중간 부분들을 포함할 수 있다.
단지 예로서, 탑승자 핸들은 도 1 및 도 2에 예시된 핸들바 조립체(200)를 포함할 수 있다. 도 5a에 더 상세하게 예시된 바와 같이, 탑승자 핸들 조립체(200)는 핸들바(115), 암(201), 및 커플링 메커니즘(202)을 포함할 수 있다.
제 1 작동 모드에서, 탑승자 핸들은 세발자전거 탑승자가 탑승자 핸들에 힘을 가하여 포크를 터닝하는 것을 허용하는 방식으로 스템에 회전적으로 커플링되도록 구성될 수 있고, 제 2 작동 모드에서 탑승자 핸들은 스템으로부터 회전적으로 커플링 해제되어, 탑승자 핸들 상의 힘이 포크를 터닝하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 포크로부터 탑승자 핸들이 회전적으로 커플링되고 커플링 해제되는 것은 다수의 기계적 방식으로 달성될 수 있으며, 본 발명은 가장 넓은 의미에서, 임의의 특별한 기계적 상호연결로 제한되지 않는다. 오히려, 탑승자 핸들이 포크에 커플링되고 커플링 해제될 수 있는 어떠한 방식도 본 발명의 사상 및 범주 내에 있다는 것이 고려된다. 더욱이, 커플링/커플링해제 메커니즘의 위치는 본 발명의 실시예들에서 반드시 임계적인 것은 아니다. 이 메커니즘은 탑승자 핸들 조립체와 스템 사이에 위치될 수 있거나, 이 메커니즘은 스템과 포크 사이에 위치될 수 있다.
이에 따라, 단지 예로서, 커플링 메커니즘(202)은, 제 1 작동 모드에서, 탑승자 핸들과 포크 사이의 기계적 상호 연결을 허용하여 세발자전거 탑승자가 탑승자 핸들에 터닝력을 가할 때, 터닝력(turning force)이 포크를 통하여 앞바퀴로 전달된다. 제 2 작동 모드에서, 커플링 메커니즘(202)은 포크로 터닝력을 전달하지 않으면서 탑승자 핸들을 자유롭게 터닝하는 것을 허용하는 방식으로 포크로부터 탑승자 핸들을 커플링 해제할 수 있다. 이는 예를 들면 스템으로부터 탑승자 핸들의 선택적인 커플링 및 커플링 해제(예를 들면, 탑승자 핸들 조립체(200) 및 스템(305)의 선택적인 커플링 및 커플링 해제)를 허용함으로써 달성될 수 있다.
이에 따라, 용어 "커플", "커플링", "커플링 메커니즘" 및 "회전적 맞물림 가능"은 본 명세서에서 다른 커플링 부분을 유사하게 회전시키는 것을 유발함으로써, 일 부분의 회전을 다른 커플링 부분으로 전달하는 임의의 기계적 맞물림을 포함하는 것으로 의미된다.
예시적인 제 1 작동 모드에서 세발자전거(800)의 조종이 탑승자 핸들 조립체(200)를 이용하여 달성될 때, 즉 탑승자 핸들 조립체(200)의 예를 들면 좌측 또는 우측으로의 터닝이 앞바퀴(100)를 터닝하는 포크(130)를 터닝할 때, 탑승자는 조종의 제어를 담당하면서 동시에 페달(141 및 142)들을 이용하여 세발자전거(800)를 추진한다. 탑승자가 제 1 작동 모드의 제어 중에 있을 때, 세발자전거 뒤에서 걷고 있는 사람은 보호자용 핸들(500)을 이용하여 후방으로부터 세발자전거를 미는 것을 시도하는 경우, 탑승자는 후방에서 걷고 있는 사람이 제어를 담당하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 탑승자 핸들은 스템으로부터 기계적으로 연결 해제될 수 있다. 이것이 발생할 때, 탑승자 핸들은 조종 메커니즘으로서 기능하는 것을 중단할 수 있으며 탑승자가 균형을 위해 또는 어린이가 조종하는 것으로 가장하는 것을 허용하기 위하여 파지할 수 있는 지지부로서 간단히 기능할 수 있다. 이러한 상황에서, 탑승자 핸들은 포크 및 앞바퀴로부터 회전적으로 연결 해제된 고정 위치에서 잠금될 수 있거나 포크 및 앞바퀴와 무관하게 운동의 범위 내에서 자유롭게 회전할 수 있다.
핸들 조립체가 포크 또는 포크 스템과 회전가능하게 커플링되고 포크 또는 포크 스템으로부터 커플링 해제될 수 있는 다수의 상이한 방식들이 있다. 본 명세서에 제공된 예들은 본 발명을 임의의 특별한 예로 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 멈춤쇠(detent), 핀, 스크류 커넥터, 또는 임의의 다른 커넥터들과 같은 다른 커플링 및 커플링 해제 메커니즘들이 이용될 수 있다. 도 5c에 예시된 하나의 예는 맞물림가능하고 맞물림 해제 가능한 커플링을 포함한다. 예를 들면, 탑승자 핸들 조립체(200)와 연관된 커플링 부재(204)는 스템의 연장부와 선택적으로 교합(mate)하는 표면을 포함할 수 있다. 도 5c에 예시된 바와 같이, 예를 들면, 스템(305)의 형성된 단부(308)는 커플링 부재(204)의 대응하는 형성된 슬롯(307)과 선택적으로 교합가능하다. 형성된 단부(308)가 슬롯(307) 내에 안착될 때, 탑승자 핸들 조립체(200)에 가해진 힘은 스템(305) 및 그 결과로서 포크(133) 및 휠(100)을 터닝할 수 있다. 형성된 단부(308)가 커플링 부재(204)의 슬롯(307)으로부터 커플링 해제될 때, 탑승자 핸들 조립체(200)는 휠(100)의 터닝을 할 수 없을 것이다.
본 예에서, 비록 포크 스템(305)이 그 길이 대부분에 대해 라운드형이지만, 스템의 상단부(308)는 거의 직사각형 형상을 가진다. (이 방향에서 볼 때 가려지기 때문에 실루엣으로 도시한) 개구(307)는 이에 대응하는 형상을 가진다. 따라서, 포크 스템이 개구 내로 삽입되는 동안, 포크 스템(305)이 부착되는데, 즉 포크 스템은 제 2 커플링 부재(204) 내부에서 회전할 수 없다. 일 실시예에서, 스템의 상부(308)에 대한 대칭 형상의 이용은 두 개의 방식들로, 즉 제 1 작동 모드에서 앞바퀴 축선이 스템 축선을 선도하는 것을 허용하는 하나의 방식 및 제 2 작동 모드에서 앞바퀴 축선이 스템 축선을 따르는 것을 허용하는 다른 하나의 방식으로, 포크 스템을 삽입하는 것을 허용한다. 더욱이, 거의 직사각형인 형상은 비제한적이고 다수의 다른 비-라운드형 형상들이 제 2 커플링 부재의 개구(307) 내부에 포크 스템(305)을 부착하기 위해 이용될 수 있다.
도 5b에 예시된 바와 같이, 커플링 메커니즘(202)의 일 부분일 수 있는 노브(810), 또는 임의의 다른 수동 작동식 해제 메커니즘은 핸들 암(201)을 포크의 스템(305)에 커플링하기 위해 이용될 수 있다. 구체적으로 그리고 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 노브(810)가 상승될 때, 커플링 해제가 발생하고, 노브가 스템(305) 상으로 하방으로 이동할 때 커플링이 발생한다. 따라서, 제 1 작동 모드에서, 탑승자 핸들 조립체(200)는 세발자전거 탑승자가 탑승자 핸들(200)에 힘들을 가하여서 포크를 터닝하는 것을 허용하는 방식으로 포크의 스템(305)과 회전적으로 맞물림 가능하다. 다른 한편으로, 제 2 작동 모드에서 탑승자 핸들(200)은 핸들 상의 힘이 포크를 터닝하는 것을 방지하기 위해 포크의 스템(305)으로부터 회전적으로 맞물림 해제될 수 있다. 핸들을 스템에 선택적으로 커플링하기 위해 이용될 수 있는 다른 구조들의 예들은 커플링 해제하기 위해 눌려질(depressed) 수 있고 커플링하기 위해 제 위치로 다시 스냅 결합(snap)될 수 있는 스프링-편향식 핀들이 돌출하는 것; 또는 도 7과 관련하여 설명되는 바와 같이, 탑승자 핸들(200)을 스템(305)으로 커플링 및 커플링 해제를 위한 부분(810) 없이 핀(309)을 이용하는 것, 등을 포함한다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 커플링 메커니즘(202)의 일 부분의 횡단면도이다. 상기 메커니즘(202)은 핸들 아암(201) 및 포크 스템(305)의 커플링을 허용한다. 3개의 주 부재들: 제 1 커플링 부재(203), 제 2 커플링 부재(204) 및 파지 부재(810)(또는 노브)가 도면에 도시된다. 제 1 커플링 부재(203)는 그 내부에서 핸들 아암(201)에 정지되게(statically) 커플링된다. 제 1 커플링 부재(203)의 중간에는 포크 스템(305)이 관통하여 삽입될 수 있는 샤프트가 있다. 제 2 커플링 부재(204)는 제 1 커플링 부재(203)의 상단부 내부에 위치 설정되어 상하로 활주 가능하다. 제 2 커플링 부재(204)의 저부에는, 포크 스템(305)의 상단부(308)가 내부로 끼워질 수 있는 개구(307)가 있다. 제 2 커플링 부재(204)가 상부 위치에 있을 때, 제 2 커플링 부재가 포크 스템(305)으로부터 맞물림 해제된다. 제 2 커플링 부재(204)가 하방으로 활주될 때, 포크 스템(305)은 개구(307) 내로 삽입되고 커플링은 제 2 커플링 부재(204)와 포크 스템(305) 사이에서 그리고 이에 따라 또한 조종 아암(201)과 포크 스템(305) 사이에서 성취된다. 제 2 커플링 부재(204)의 개구 내부에 포크 스템(305)을 부착하기 위하여, 비-제한적인 방식으로 예시된 바와 같이, 포크 스템(305)은 그 상단부에 비-라운드형 형상을 가지며 개구는 포크 스템의 상단부에 대응하는 형상을 가진다. 파지 부재(810)는 한편으로 핸들 암의 튜브(201)에 대해 외부에 있고 다른 한편으로 내부에 있으며, 그리고 핀, 스크류, 또는 임의의 다른 요소와 같은 연결 요소(309)에 의해 제 2 커플링 부재(204)에 연결된다. 이에 따라, 파지 부재(810)를 상하로 활주시킴으로써, 제 2 커플링 부재(204) 또한 상하로 활주된다. 더욱이, 파지 부재(810)는 도면에서 도시된 바와 같이 사람에게 파지 부재를 이용하여 향상된 파지 및 제 2 커플링 부재(204)의 위치(위 또는 아래 어디든) 상의 더 용이한 제어를 제공한다. 그러나, 다른 실시예들에서 파지 부재(810)는 불필요하거나 요구되지 않으며, 이때 도 7과 관련하여 설명된 바와 같이, 연결 요소(309)는 단독으로 제 3 커플링 부재로서 이용될 수 있다. 연결 요소(309)는 핸들 암(201) 및 제 2 커플링 부재(204)를 통해 제 3 커플링 파지 부재(810)의 양 측면들을 연결하는 핀 등과 같은, 단일 요소로서 도시되었다. 이는 그렇지만 필수적인 것은 아니며 다른 실시예들에서 다른 해결책들이 대신 적용될 수 있다. 예를 들면, 두 개의 부분들(예를 들면, "우측 부분" 및 "좌측 부분")로 이루어진 제 3 커플링 부재를 가지는 것에 의해서, 짧은 핀이 조종 암을 관통하여서 제 2 커플링 부재와의 연결부를 형성할 수 있는 동안, 짧은 핀이 각각의 부분에 커플링될 수 있는 반면에서 다른 실시예에서는 두 개의 부분들이 스프링에 의해 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 커플링 부재(204)는 상이한 재료로 각각 제조되는 두 개의 상호 연결 부분들로부터 설계될 수 있다.
일 실시예에서, 커플링 메커니즘(202)은 프레임(700)의 전방 튜브(707)에 있을 수 있다. 다른 실시예들에서, 커플링 메커니즘은 전방 튜브(707)의 상부에 나타날 수 있다. 다른 실시예들에서, 커플링 메커니즘은 전방 튜브(707) 아래에 나타날 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제 1 커플링 부재(203)를 홀딩하는 핸들 암(201)의 횡단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 제 1 커플링 부재(203)는 핸들 아암의 튜브(201)에서 스냅들과 같은 파지 요소(610)들에 의해 유지된다. 현재 예시된 예에서, 각각의 측면에 하나씩 제 1 커플링 요소를 유지하는 두 개의 스냅들이 있지만, 이는 비제한적이며 제 1 커플링 부재가 조종 아암의 튜브 내에 부착되는 한, 임의의 다른 개수의 스냅들이 사용될 수 있다. 샤프트(306)는 그 안에서 포크 스템이 활주할 수 있는 샤프트이다. 그렇지만 이 도면들은 비제한적이고 다른 커플링 메커니즘들이 이용될 수 있고 다른 대안예들이 존재할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제 1 커플링 부재(203) 내부의 제 2 커플링 부재(204)의 측방향 횡단면도이다. 핸들의 아암의 튜브(201)에는 그루브(713)들이 있다. 이 그루브들을 통해 제 2 커플링 부재(204)에 연결된, 안내 요소(714)는 상하로 활주할 수 있어, 제 2 커플링 부재(204)를 각각 상승 및 하강시킬 수 있다. 제 2 커플링 부재(204)는 선회부에 커플링될 때 하부 낮은 위치에 머물러야 하며 선회부로부터 연결 해제될 때 상부 높은 위치에 잠금 메카니즘이 나타난다. 일 실시예에 따라, 이러한 잠금 메커니즘은 그루브(713) 내에 돌기(716)들을 포함한다. 안내 요소가 돌기(716)를 횡단할 때, 안내 요소는 그 아래 잠금된다. 안내 요소의 횡단을 허용하기 위하여, 돌기는 가요성 또는 탄성 재료로 제조되어야 한다. 또한, 조종 아암이 비-가요성 재료로 제조되는 경우, 내부로부터 또는 외부로부터 가요성 재료의 다른 층이 조종 아암에 부착되는 것이 가능하여 이러한 가요성 층에 돌기를 형성한다. 본 실시예에서, 내부로부터 핸들 튜브(201)에 부착되는 제 1 커플링 부재(203)가 이러한 층을 형성할 수 있다. 이에 따라, 도면에 도시된 바와 같이, 그루브들은 또한 제 1 커플링 부재(203)에서 볼 수 있으며, 여기에서 돌기(716)들은 그루브 안에서 구현된다. 그렇지만 이는 비제한적이며 가요성 층으로서 제 1 커플링 부재를 이용하는 대신, 다른 해결책들이 대신 핸들 아암의 튜브에 부착되는 가요성 재료의 전용 피스로서 제공될 수 있다. 또 다른 실시예들은 안내 요소로서 스크류를 이용하는 것과 같은 돌기들에 대한 대안이 되는 다른 해결책들을 이용할 수 있으며 안내 요소가 잠금되는 것이 필요한 위치에서 안내 요소를 스크류 결합한다.
상기 경우들에서 커플링 메커니즘이 도 5b를 참조하여 설명되는 바와 같이, 요소(810)와 같은 노브를 포함할 때, 안내 요소는 또한 연결 요소(309)를 형성할 수 있다. 대안적으로, 안내 요소에 부가되는 연결 요소(309)가 존재할 수 있다. 일 실시예에서, 안내 부재 단독으로 커플링 및/또는 커플링 해제를 위해 이용되는 노브가 될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 노브(810)를 예시한다. 위에서 언급되었던 바와 같이, 일 실시예에서, 연결 요소(309)는 그루브 내에서 상하로 활주할 수 있다.
도 9a는 커플링 해제 위치에서 커플링 메커니즘의 측방향 횡단면도이다. 포크 스템(305)의 상단부가 자유로운, 즉 포크 스템의 상단부가 제 2 커플링 부재(204)의 개구(307) 내로 삽입되지 않은 것이 도 9a를 검토함으로써 알 수 있다. 도 9b는 커플링 위치에서 커플링 메커니즘의 측방향 횡단면도이다. 커플링 위치를 예시하는 도 9b에서, 선회부의 상단부가 개구(307) 내로 삽입된다. 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명된 위치들 중 각각 하나의 위치에서, 포크 스템(305)은 제 1 커플링 부재(203) 내에 회전가능하게 유지된다. 포크 스템(305)을 제 1 커플링 부재(203) 내에 계속 유지하기 위해, 포크 스템(305)이 만입부(indentation; 910)를 갖는다. 만입부는 예를 들면 스템(305)을 완전히 또는 부분적으로 둘러싸는(circumscribe) 그루브를 포함할 수 있거나 만입부는 스템(305) 내에 한정된 오목부(recess)를 포함할 수 있다. 선회부의 만입부에 단단히 고정되는(clenching) 스프링(912)을 가지는 잠금 부재(911)는 스프링이 만입부로부터 밖으로 활주하거나 만입부로부터 해제되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 잠금 부재(911)는 포크 스템(305)이 커플링 메커니즘으로부터 해제되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 포크 스템(305)과 맞물리기 위한 유지 메커니즘의 사시도이다. 잠금 부재(911)는 이 경우 타원형 개구(1010) 및 하나 또는 둘 이상의 스프링(912)들을 가지며 이 개구를 통하여 포크 스템(305)의 헤드가 통과할 수 있다. 잠금 부재(911)는 제 1 측면(1011) 및 제 2 측면(1012)을 갖는다. 그렇지만 잠금 부재가 반드시 직사각형일 필요는 없고 한정할 수 있는 측면들을 가지지 않을 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 그러나, 부착 메커니즘을 설명하기 위하여, 예시된 실시예는 형상이 거의 직사각형이다. 핸들 튜브 내로 또는 제 1 커플링 부재 내로 삽입될 때, 스프링/스프링들(912)은 튜브의 벽에 대해 그 측면(1011)을 향하여 잠금 부재(911)를 가압한다. 포크 스템(305)(도 9a 참조)을 제 1 커플링 부재의 샤프트(306)(도 6 참조) 내로 삽입하면, 포크 스템(305)은 잠금 부재(911)에 도달한다. 이어서, 스템의 단부의 상부가 잠금 메커니즘(911)을 그 측면(1012)을 향하여 가압한다. 스템의 만입부가 잠금 메커니즘(911)에 도달할 때, 스프링/스프링들(912)은 약간 해제되고 상기 잠금 메커니즘을 만입부 내로 가압하여, 잠금 메커니즘(911)에 부합되게(in correspondence to) 이에 따라 또한 제 1 커플링 부재에 부합되게 포크 스템(305)을 부착한다. 도 10에 예시된 메커니즘은 비 제한적이고 종래 알려진 적용가능한 다수의 다른 일회성 잠금 메커니즘들이 대안적으로 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 또한 하나 또는 둘 이상의 회전 제한기(restrictor)들을 포함할 수 있다. 이 회전 제한기들은 앞바퀴를 소정의 각도로 제한할 수 있다. 예를 들면, 앞바퀴 축선이 포크 축선을 선도할 수 있는 제 1 작동 모드에서 앞바퀴 또는 탑승자 핸들이 탑승하는 동안 탑승자에게 상처를 입히는 것을 방지하기 위하여, 앞바퀴는 70°내지 100°의 각도(D)(도 21 참조)로 제한될 수 있다. 다른 실시예에서, 앞바퀴는 50°내지 150 °의 각도로 제한될 수 있다. 다른 예에서, 앞바퀴 축선이 포크 축선을 따를 수 있는 제 2 작동 모드에서, 이동 동안 앞바퀴 축선이 포크 축선을 선도하는 위치로 앞바퀴가 터닝하는 것을 방지하기 위하여, 앞바퀴는 70°내지 100°의 각도로 제한될 수 있다. 다른 실시예에서, 앞바퀴는 50°내지 179°의 각도로 제한될 수 있다. 본 명세서에서 이용된 용어, "방지를 위한 회전 제한기"는 제한기가 특정 지점을 지나는 회전을 완전히 방지하는지여부, 또는 가해진 힘이 한계치(threshold) 아래일 때에만 제한기가 특정 지점을 지나는 회전을 방지하는지(예를 들면, 제한기가 가할 수 있는 편향력(bias force)은 상기 편향력보다 더 큰 대항력(opposing force)에 의해 극복될 수 있다) 여부와 관계없이, 앞바퀴의 회전 운동을 제한할 수 있는 임의의 구조를 포함한다. 어느 경우에서든, 본 발명의 실시예들과 일치하는 회전 제한기들은 앞바퀴 축선이 포크 축선을 선도하든지 또는 앞바퀴 축선이 포크 축선을 따르든지 간에 앞바퀴를 특정한 임시적 배향으로 유지하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 탑승자 핸들 각도는 안전성 고려들에 의해 제한되어, 탑승자의 신체가 탑승자 핸들과 충돌하는 것을 방지한다. 일 실시예에서, 탑승자 핸들의 터닝 각도는 80°내지 100°일 수 있다. 일 실시예에서, 탑승자 핸들의 터닝 각도는 90°일 수 있다. 일 실시예에서, 탑승자 핸들의 터닝 각도는 20°내지 170°일 수 있다.
이 같은 구성들에 의해, 일부 실시예들에서, 세발자전거의 앞바퀴는 제 1 및 제 2 작동 모드들에 따라, 두 개의 위치들 중 하나의 위치로 유지될 수 있다. 제 1 작동 모드에서, 휠 축선은 스템 축선을 선도할 수 있으며 제 2 작동 모드에서 앞바퀴는 후방으로 회전될 수 있고 스템 축선이 앞바퀴 축선을 선도할 수 있는 위치로 유지될 수 있다. 이에 따라, 일부 실시예들에서, 조종 제어를 인계받기 위해 보호자가 해야 할 필요가 있는 모든 것은, 탑승자 핸들을 앞바퀴로부터 맞물림 해제하고 앞바퀴를 후방으로 터닝하는 것이다. 일 실시예에서, 페달 로드의 회전 요소(factor)는 앞바퀴의 회전 요소로부터 맞물림 해제될 수 있다. 다른 실시예에서, 페달들은 또한 접혀질 수 있다. 유사하게, 보호자가 세발자전거를 밀고 있으면서 탑승자에게 조종 제어를 넘기고자 하는 경우, 보호자가 해야 할 필요가 있는 모든 것은 이 실시예에서 앞바퀴를 전방으로 터닝하고 탑승자 핸들을 앞바퀴에 커플링하는 것이다. 일 실시예에서, 페달 로드(rod)의 회전 요소는 앞바퀴의 회전 요소와 맞물릴 수 있다. 다른 실시예에서, 페달들은 또한 접혀지지 않을 수 있다.
실시예에 따라서는, 세발자전거는 작동 모드들 사이에서 페달 위치를 변경시키는 옵션을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 세발자전거(810)가 후방으로부터 밀어지는 동안 탑승자가 발받이(300) 상에 자신의 발을 올려 놓는 것을 허용하기 위해 발받이(footrest; 300)(도 2 참조)가 메인 프레임(700)으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 발받이(300)는 접힘 가능하고, 발받이는 의자(600) 아래로 후방으로 접힐 수 있거나 발받이는 임의의 다른 방식으로 접힐 수 있다. 일 실시예에서, 페달 로드(140) 추진 요소는 휠(102)의 회전 요소로부터 맞물림 해제될 수 있어, 세발자전거(810)를 미는 동안 페달들이 정지 상태로 남아 있는 것을 효과적으로 허용한다. 휠의 회전 요소 및 페달 로드 추진 요소의 맞물림 및 맞물림 해제를 위한 방법은 본 기술분야에 공지되어 있다. 제 2 작동 모드에서 탑승자 핸들(200)은 포크(130)로부터 커플링 해제될 수 있어, 탑승자가 의자(600) 상에 착석하고, 자신의 발을 발받이(300) 상에 놓고 자신의 손들을 탑승자 핸들(200)에 놓는 동안 사람이 뒤로부터 세발자전거(810)를 밀고 보호자용 핸들(500)을 이용하여 세발자전거를 조종하는 것을 효과적으로 허용한다. 제 2 작동 모드에서, 세발자전거(810)의 조종은 탑승자 핸들(200)을 홀딩하는 탑승자의 손들과 간섭되지 않는 것을 의미한다. 그럼에도 불구하고, 세발자전거(810)는 탑승자 핸들(200)과 포크(130)를 커플링하고, 선택적으로 보호자용 핸들(500)을 분리하고, 선택적으로 발받이(300)를 접고, 그리고 선택적으로 페달 로드(140)를 앞바퀴(102)와 다시 맞물림함으로써 제 1 작동 모드로 변경될 수 있다. 이에 따라, 제 1 작동 모드에서 탑승자는 페달 로드(140)를 이용하여 스스로 세발자전거(810)를 추진하고 탑승자 핸들(200)을 이용하여 스스로 세발자전거(810)를 조종할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위블 휠을 가지는, 세발자전거의 사시도이다. 세발자전거는 프레임(a105), 조종 조립체(a107), 프레임(a105)에 부착될 수 있고 탑승자 핸들(a115)의 암을 선회가능하게 유지하는 전방 튜브(a106), 지지 구조(a207), 및 전방 배치된 채로 도시된 압력 전달 요소(a208)를 포함할 수 있다. 휠 조립체(a108)는 앞바퀴(a102), 진흙-차단 부재(mud-shield; a301), 페달(a116) 및 충격 서스펜션 부재(shock suspension; a117)를 포함하며 이때 제 1 작동 모드에서 앞바퀴(a102)는 조종 조립체(a107)에 의해 조종될 수 있다. 일 실시예에서, 지지 구조(a207) 및 진흙 차단 부재(a301)는 일체형으로 제조될 수 있지만, 대안예들이 존재할 수 있으며 예를 들면 지지 구조(a207)는 스냅-인(snap-in)들, 스크류들, 또는 임의의 다른 연결 기술들을 이용하여, 진흙 차단 부재(a301)로부터 연결 또는 연결 해제될 수 있다. 뒷바퀴(a104)와 같은 두 개의 뒷바퀴들은 프레임(a105)의 뒤쪽의 두 개의 측면들에 각각 위치될 수 있고 프레임(a105)의 뒤쪽에 의해 회전가능하게 유지될 수 있다. 프레임(a105) 및 조종 조립체(a107), 휠 조립체(a108) 및 두 개의 뒷바퀴들은 일 실시예에 따라 세발자전거형 운송 수단의 본체를 구성할 수 있다. 세발자전거형 운송 수단은 또한 다음 중 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다: 조립 및 조립 해제될 수 있는 시트(a110), 접을 수 있는 다리 지지 메커니즘(a119), 세발자전거형 운송 수단의 외부 제어를 가능하게 하는 핸들(a112), 및 바구니(a702). 또한, 세발자전거는 조종 조립체(a107)를 보호하기 위해 그리고 또한 다른 목적들을 위해 전방 튜브(a106)에 부착된 인클로저(enclosure; a1201)를 포함할 수 있다.
도 12는 인클로저(a1201)가 생략되는, 스위블 휠을 가지는, 도 11의 세발자전거의 부분 조립도이다. 탑승자 핸들(a115)은 레일(a1151) 및 레일(a1151)의 중심으로부터 하방으로 연장하는 수직 바(a1152)를 포함할 수 있다. 구멍(a1153)이 수직 바(a1152) 상에 구성될 수 있고 수직 바(a1152)의 하단부 상에 노치(a1154)가 구성될 수 있다. 전방 튜브(a106)의 저부 내부에는 회전 제한 메커니즘(a712)을 구성할 수 있다. 세발자전거형 운송 수단은 핸들 바(a115) 및 휠 조립체(a108)를 커플링 및 커플링 해제하기 위한 메커니즘(a202)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 터닝 사인부(turning sign; a3011)는 앞바퀴의 조립체(a108)의 방향을 표시하기 위해 진흙 차단 부재(a301) 상에 위치될 수 있다. 앞바퀴의 조립체(a108)의 방향은 압력 전달 요소(a208)를 가압하고 앞바퀴의 방향을 바꿈으로써 변경될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전방 튜브(a106)의 조립체의 확대 사시도이다. 전방 튜브(a106)의 상단부 상에는 전방 튜브(a106)의 하단부 상의 두 개의 노치(a1062)(하나의 노치(a1062)가 가려짐)들에 대응하는 두 개의 노치(a1061)들이 위치될 수 있다. 전방 튜브(a106)의 하부 부분 상에 두 개의 개구(a1063)(상기 개구들 중 하나의 개구는 도면에서 가려짐)들이 위치될 수 있고, 전방 튜브(a106)의 상부 부분 상에 두 개의 개구(a1064)들이 또한 위치될 수 있으며, 여기서 4개의 개구(a1063 및 a1064)들은 두 개의 노치(a1061, 및 a1062)들 각각으로부터 원의 1/4의 위치 상에 별도로 위치될 수 있다. 노치(a1061)들 및 개구(a1064)는 인클로저(a1201)의 조립을 보조하기 위해 구성될 수 있다. 노치(a1062)들 및 개구(a1063)는 회전 제한 메커니즘(a712)의 조립을 보조하기 위해 구성될 수 있다. 회전 제한 메커니즘(a712)은 기부(a7121) 및 기부(a7121)로부터 상방으로 연장하는 샤프트(a7122)를 포함할 수 있고 샤프트(a7122)의 상부 부분 상에 두 개의 스냅(a7123)들이 형성될 수 있고, 기부의 하부 부분 상에 두 개의 돌기(a7124)들(하나의 돌기는 가려질 수 있음)이 형성될 수 있다. 샤프트(a7122)가 전방 튜브(a106) 내로 삽입되는 동안, 스냅(a7123)들이 상기 스냅들에 대응하는 개구(a1063) 내에 잠길 수 있고, 돌기(a7124)는 상기 돌기에 대응하는 형상을 가지는 노치(a1062)들 내로 활주할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전방 튜브(a106) 및 그 상호 연결 기부(a7121)의 다른 확대 사시도이다. 기부(a7121) 및 샤프트(a7122)는 라운드 형상이며, 둘다 가운데가 중공형이고 기부는 구멍(a7125)을 갖는다. 기부(a7121)의 저부 상에 하방을 향하여 두 개의 비-연속형 그루브(a7126 및 a7127)들 또는 오목형 부재들이 형성되는데, 각각의 그루브는 실질적으로 전방 튜브(a106)의 둘레에 위치되는 두 개의 단부들을 가지는 아치(arch)의 형태를 가진다. 두 개의 그루브들(오목 부재들)(a7126 및 a7127)은 서로 대향하는 측면들 상에 할당될 수 있다. 일 실시예에서, 그루브(a7126 및 a7127)들은 기부(a7121)와 함께 형성될 수 있다. 대안예들이 또한 이용될 수 있으며, 예를 들면 기부(a7121)는 두 개의 피스들로 구성될 수 있으며 각각의 그루브는 기부의 부분들 중 하나에 형성될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 앞바퀴 조립체의 조립을 나타내는 사시도이다. 휠 조립체(a108)는 앞바퀴의 액슬의 두 개의 단부들에 부착될 수 있는 포크(a304), 및 포크(a304)의 상부에 부착된 스템(a305)을 포함할 수 있다. 포크(a304)는 진흙 받이(a301)의 배치를 보조하기 위한 구멍(a3041)을 가질 수 있다. 스템(a305)의 상단부 상에 만입부(a3052)가 위치될 수 있다. 부분(a202)은 두 개의 부분(a203 및 a204)들로 형성될 수 있으며, 여기에서 부분(a202)은 스템(a305)에 연결될 수 있다. 지지 구조(a207) 및 진흙 차단 부재(a301)는 사출 방법 또는 임의의 다른 공지된 방법을 이용하여 일체로 제조될 수 있다. 대안적으로, 다른 실시예들이 이용될 수 있다. 예를 들면, 지지 구조(a207)는 진흙 받이(a301)에 부착될 수 있다. 지지 구조(a207)는 진흙 받이(a301)의 상부로부터 연장하는 콘(cone)을 포함할 수 있다. 콘은 그 안을 통하여 활주되는 스템(a305)을 위해 콘의 상부 부분 상에 중심 구멍(a2071)을 가질 수 있으며, 콘의 측면 상의 공동(a2072)을 안내 요소가 관통하여 활주되는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 압력 전달 요소(a208)는 커넥터 레버(a2081)를 포함할 수 있는데, 상기 커넥터 레버의 두 개의 단부들 상에 위치되는 두 개의 위치 컬럼(a283)들이 하방으로 연장되고, 그리고 위치 컬럼(a2083) 연장부들 중 하나로부터 형성되는 안내 요소(a2082)를 상방으로 가압하기 위해 두 개의 스프링(a2084)들이 두 개의 위치 컬럼(a2083) 아래에 부착될 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른, 앞바퀴 조립체의 다른 조립도이다. 커플링 부분(a202)은 기부(a2021), 상기 기부(a2021)로부터 상방으로 연장하는 샤프트(a2022), 및 상기 기부(a2021)의 내부에 부착된 베어링(a2023)을 포함할 수 있다. 기부(a2021)는 잠금 구멍(a2024) 및 잠금 그루브(a2025)로 형성될 수 있는 제한 메커니즘을 가질 수 있으며 여기에서 위치 컬럼(a2082)이 잠금 구멍(a2024) 또는 잠금 그루브(a2025) 내로 삽입될 수 있다. 지지 구조(a207)는 지지 구조(a207)를 포크(a304)에 부착하기 위하여 파지 요소를 가질 수 있다. 파지 요소는 하방으로 연장하는 두 개의 세트들의 측벽(a2075)들, 및 각각의 세트의 두 개의 측벽들을 연결하는 횡단 벽(a2076)으로 구성될 수 있다. 각각의 세트의 측벽(a2075)들 및 횡단 벽(a2076)들의 저부 형상은 포크(a304)의 상부 형상에 대응하며 파지 요소는 지지 구조(a207) 및 포크(a304)를 함께 조립하기 위해 포크(a304)의 구멍(a3041)(도 15 참조) 내로 삽입될 수 있고 하방으로 연장하는 위치 컬럼(a2077)을 구성한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른, 커플링 부분(a202)의 개략적인 분해도이다. 커플링 부분(a202)은 상기 스템(a305)이 관통하여 활주될 수 있도록 구성된 샤프트(a306)를 가질 수 있다. 커플링 부분의 샤프트(a2022)의 상부 부분 상에 돌기 잠금 메커니즘이 구성될 수 있다. 잠금 메커니즘은 잠금 요소(a2028) 및 스프링(a2029)을 포함할 수 있다. 샤프트(a2022)는 두 개의 구멍(a2027)들을 가질 수 있으며 여기서 두 개의 잠금 요소(a2028)는 샤프트(a2022)를 내부로부터 외부로 두 개의 잠금 요소(a2028)을 가압하기 위해 스프링(a2029)을 적용함으로써 구멍(a2027)들의 밖으로 돌출할 수 있다. 다른 잠금 메커니즘들이 또한 이용될 수 있다. 샤프트(a2022)의 하부 부분 상에 돌기(a2026)가 커플링 부분(a202)을 조종 암(a115)에 부착하기 위해 수직 튜브(a1152)의 저부에 형성된 노치(a1154)(도 12 참조)에 대응하도록 구성된다.
도 19는 도 18의 원형 구역의 부분 절개도를 도시한다. 구체적으로, 도 19는 일 실시예에 따라, 샤프트(a2022) 및 조종 암(a115)의 수직 튜브(a1152)를 연결하기 위해 이용된 커플링 메커니즘 및 샤프트(a2022)의 횡단면도를 도시한다. 이러한 실시예에서, 조종 아암(a115)의 수직 튜브(a1152) 및 커플링 부분(a2022)을 서로 정렬되게 조립하기 위해 두 개의 잠금 요소(a2028)들이 두 개의 구멍(a1153)들(도 12 참조)의 밖으로 돌출하고 수직 바(a1152) 상에 유지되도록 구성된다. 커플링 부분(a2022)의 상부 부분에서, 내부로 연장하는 돌기(a3061)는 커플링 부분(a2022)을 스템(a305)으로 커플링하기 위해 스템(a305)의 상단부 상의 만입부(a3052)와 맞물린다. 커플링 부분(a2022)의 기부(a2021)는 지지 구조(a207)의 상부와 제한 메커니즘(a7121)의 저부 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 커플링 부분(a2022)의 기부(a2021) 상의 구멍(a2024)(도 17 참조)은 회전 제한 메커니즘(a712)의 오목형 부재(a7126)(도 14 참조)의 중심에 대응할 수 있으며, 여기에서 그루브(a2025)는 회전 제한 메커니즘(a712)의 오목형 부재(a7127)에 대응할 수 있다. 따라서, 제 1 작동 모드에서 즉 탑승자-조종 가능 모드에 있을 때, 압력 전달 요소(a208)의 커넥터 레버(a2081)가 전방을 향할 수 있고, 안내부(a2082)(도 15 참조)는 커플링 메커니즘(a202)의 구멍(a2024) 내에 삽입될 수 있고 오목형 부재(a7126) 내에 삽입될 수 있다. 이러한 구성에서, 조종 암(a115)의 레일(a1151)은 본질적으로 앞바퀴 조립체(a108)에 연결되는 지지 구조(a207)와 커플링되어, 탑승자가 세발자전거를 조종하는 것이 가능하다.
제 1 작동 모드에서 조종 암(a115)의 회전 각도는 오목형 부재(a7126)의 길이와 곡선으로 제한될 수 있다. 즉, 터닝하는 조종 암(a115)의 최대 각도는 오목형 부재(a7126)의 곡선에 대응할 수 있다. 예를 들면, 오목형 부재(a7126)의 곡선이 90°이고 커플링 부분(a202)의 구멍(a2024)이 오목형 부재(a7126)의 중심에 대응하는 경우, 조종 암(a115) 회전의 최대 각도가 좌측으로 45°또는 우측으로 45°로 제한될 수 있다. 다른 한편으로, 오목형 부재(a7126)의 곡선이 60°인 경우, 조종 암(a115) 회전의 최대 각도가 좌측으로 30°또는 우측으로 30°로 제한될 수 있다. 조종 암(a115) 각도 제한은 예를 들면 탑승자를 보호하면서 용이한 조종을 제공하는 다른 각도들로 설정될 수 있다. 다른 실시예, 다른 해결책들, 다른 각도들 또는 다른 메커니즘들이 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 적용될 수 있다.
일 실시예에서, 세발자전거는 압력 전달 요소(a208)의 커넥터 레버(a2081)를 하방으로 가압함으로써 이의 제 2 작동 모드로 전환(transfer)될 수 있으며 안내부(a2082)는 오목형 부재(a7126) 및 구멍(a2024)로부터 해제될 수 있고, 휠 조립체(a108)가 오목형 부재(a7126)의 제한 각도보다 더 큰 각도로 터닝될 수 있어, 세발자전거가 제 1 작동 모드로부터 제 2 작동 모드로 전환된다.
도 20, 도 21, 및 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 작동 모드에 있는 세발자전거를 도시한다. 압력 전달 요소(a208)의 커넥터 레버(a2081)는 헤드 튜브의 후방 부분 근처에 위치될 수 있으며, 즉 커넥터 레버는 후방으로 향하고 안내부(a2082)는 커플링 부분(a202)의 그루브(a2025) 내로 삽입될 수 있으며, 오목형 부재(a7127) 내로 삽입된다. 이러한 위치에서 조종 암(a115)의 레일(a1151)은 휠 조립체(a108)와 커플링되지 않으며 따라서 탑승자 핸들에 가해지는 힘은, 즉 좌측 또는 우측으로 터닝하는 것은 실질적으로 앞바퀴의 터닝에 영향을 미치지 않는다. 일 실시예에서, 터닝하는 레일(a1151)의 각도는 오목형 부재(a1727)의 두 개의 단부들(의 곡선)로 제한된다. 이는 오목형 부재(a7127)의 곡선의 최대 각도 때문이다. 예를 들면, 오목형 부재(a7127)의 곡선이 90°인 경우, 커플링 메커니즘(a202)의 그루브(a2025)가 오목형 부재(a7127)에 대응하며, 조종 암(a115)의 최대 터닝 각도가 좌측으로 또는 우측으로 45°이다. 다른 예에서, 오목형 부재(a7127)의 곡선이 60°인 경우, 조종 암(a115)의 최대 터닝 각도는 좌측으로 또는 우측으로 30°이다. 오목형 부재(7127)의 다른 실시예들 및 다른 각도들이 적용될 수 있다. 또한, 오목형 부재(a7126 및 a7127)들은 반드시 동일한 만곡 각도를 가질 필요가 없으며, 대안예들이 존재하며, 이러한 대안예들에서 예를 들어 오목형 부재(a7126)가 90°가 될 수 있고 오목형 부재(a7127)가 60°가 될 수 있는 것과 같이, 상이한 만곡 각도들을 가질 수 있다.
압력 전달 요소의 커넥터 레버(a2081)를 하방으로 가압함으로써, 안내부(a2082)는 오목형 부재(a7127) 및 그루브(a2025)로부터 해제될 수 있으며, 휠 조립체는 오목형 부재(a7127)의 제한 각도보다 더 큰 각도로 터닝될 수 있어, 세발자전거형 운송 수단을 제 2 작동 모드로부터 제 1 작동 모드로 전환시킨다.
앞에서 설명된 바와 같이, 앞바퀴의 수평 액슬(a118) 및 스템(a305)의 중심 축선으로부터 오프셋이 존재한다. 상기 오프셋은 헤드 튜브의 전방 근처에 위치될 수 있으며, 즉 전방으로 향할 수 있으며, 반면 안내부(a2082)는 구멍(a2044)을 통해 오목형 부재(a7126) 내에 배치되며, 여기서 뒷바퀴 액슬로부터 앞바퀴 액슬까지의 거리는 480 mm 가까이 될 수 있으며, 반면 안내부(a2082)가 그루브(a2045)를 통해 오목형 부재(a7127) 내로 배치되는 동안 오프셋이 후방으로 향할 수 있으며, 뒷바퀴 액슬로부터 앞바퀴 액슬까지의 거리는 440 mm 가까이 될 것이다. 제 1 작동 모드에 있을 때 제 2 작동 모드에 있을 때보다 뒷바퀴 액슬로부터 앞바퀴 액슬까지의 거리가 전형적으로 더 길 수 있다.
도 23 및 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른, 서스펜션 메커니즘의 도면들이다. 서스펜션 메커니즘(a117)은 저부 덮개(a1171), 본체(a1172) 및 상부 덮개(a1173)를 포함할 수 있다. 저부 덮개(a1171)는 스크류들, 스냅-인들 또는 임의의 다른 방법을 이용하여 본체(a1172)에 부착될 수 있으며, 여기에서 상부 덮개(a1173)는 본체(a1172)에 배치되거나 부착될 수 있다. 저부 덮개(a1173) 및 본체(a1172)의 하부 부분은 앞바퀴(a102)의 액슬(a118)이 버퍼 슬롯(a1174) 내에 위치될 수 있도록 구성된다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른, 앞바퀴 및 그 페달들의 저부에서 위로 바라본 도면이다. 앞바퀴는 페달(a116)들 및 그들의 페달 로드를 앞바퀴(a102)의 수평 액슬(a118)의 회전 요소에 커플링/커플링 해제하기 위한 클러치 메커니즘(a119)을 가질 수 있다. 액슬(a118)이 페달(a116)들 및 그들의 페달 로드로부터 커플링 해제될 때, 페달 작동이 앞바퀴를 회전시키지 않을 것이다. 수평 액슬(a118)의 회전 요소가 페달(a116)들 및 그들의 페달 로드에 커플링될 때, 탑승자는 페달(a116)들을 돌릴 수 있으며(pedal) 앞바퀴(a102)가 회전될 수 있다. 이에 따라, 운송 수단이 그 제 1 작동 모드에 있을 때, 액슬(a118) 및 페달(a116)은 전형적으로 클리치에 의해 커플링되며, 반면에 운송 수단이 그 제 2 작동 모드에 있을 때, 액슬(a118)은 전형적으로 클러치에 의해 페달(a116)로부터 커플링 해제된다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른, 서스펜션 메커니즘(a117)의 부분 절개도이다. 서스펜션 메커니즘(a117)은 앞바퀴(a102)의 페달 로드를 선회가능하게 유지하기 위해 구성된 부재(a1175)와 그리고 상기 부재(a1175) 상에 가압력을 가하기 위해 상기 부재(a1175)에 부착된 스프링(a1178)을 포함할 수 있다. 커플링 부재(a1175)의 하부 부분에서, 앞바퀴(a102)의 페달 로드의 형상에 대응하는 그루브(a1176)가 형성된다. 커플링 부재(a1175)의 상부 부분 상에, 부재(a1175) 위에 스프링(a1178)을 부착하기 위해 스프링(a1178)의 반경보다 약간 더 작은 반경을 가지는 필러(a1177)가 형성될 수 있다. 본체(a1172)는 볼트(a1179), 또는 임의의 다른 공지된 메커니즘에 의해 포크(a304)에 부착될 수 있다.
다른 실시예들에서, 필러(a1177)는 존재하지 않을 수 있으며, 대신 요소(a1175)가, 안내 그루브들이 형성된, 부재(a1175)의 두 개의 양 측면 상에 챔버 구조를 가질 수 있으며, 두 개의 안내 트레일(trail)들이 그루브들에 대응하도록 본체(a1172)의 내부에 구성될 수 있다.
도 27은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 앞바퀴 조립체의 일 부분의 상세도이다. 도 15와 관련하여 설명된 것과 유사하게, 휠 조립체는 포크(3040) 및 지지 구조(2070)를 구비한 진흙 받이(3010)를 포함할 수 있다. 지지 구조(2070) 및 진흙 차단 부재(3010)는 사출 방법(injection method) 또는 임의의 다른 공지된 방법을 이용하여 일체형으로 제조될 수 있다. 대안적으로, 다른 실시예들이 이용될 수 있다. 예를 들면, 지지 구조(2070)는 진흙 받이(3010)에 부착될 수 있다. 지지 구조(2070)는 진흙 받이(3010)의 상부로부터 연장하는 콘을 포함할 수 있다. 앞바퀴 조립체는 도 13 내지 도 15와 관련하여 설명된 바와 같이 부분(a2021, a7121, 및 a106) 각각과 유사하게 기능할 수 있는 부분(2020, 7120, 및 1060)에 의해 홀딩되어 제한될 수 있다. 이러한 실시예에서, 압력 전달 요소(2080)는 진흙 받이의 측면으로부터 연장하는 버튼일 수 있고 그리고 상기 압력 전달 요소(2080)는, 스템 축선이 앞바퀴 축선을 선도하는 구성으로부터 스템 축선이 앞바퀴 축선을 따르는 구성으로 또는 그 반대로, 예를 들면 세발자전거가 그 제 1 작동 모드로부터 그 제 2 작동 모드로 전환할 때 앞바퀴를 터닝하기 위해 가압될 수 있다. 앞바퀴가 터닝되었으면, 압력 전달 요소(2080)는 해제될 수 있으며, 여기서 압력 전달 요소는 도 16과 관련하여 설명된 바와 같이 그루브들 중 하나 내로 활주될 수 있다.
도 28, 도 29, 도 30 및 도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른, 앞바퀴 조립체의 추가 상세도들이다. 도 28은 헤드 튜브(1060)가 생략된 도 27의 앞바퀴 조립체를 도시한다. 유사하게, 도 29는 제한 요소(7120)가 생략된 도 28의 앞바퀴 조립체를 도시한다. 도 30은 탑승자 핸들의 레일(1150)이 생략된 도 29의 앞바퀴 조립체를 도시한다. 유사하게, 도 31은 커플링 부분(2040)이 생략된 도 30의 앞바퀴 조립체를 도시한다. 도시된 바와 같이, 포크(3040)로 연결되는 스템(3050)은 지지 구조(2070)의 구멍을 통하여 활주될 수 있다.
도 32는 또한 본 발명의 일 실시예에 따른, 앞바퀴 조립체의 추가 상세도이다. 도 32는 지지 구조(2070) 및 진흙 받이(3010)가 생략된 도 31의 앞바퀴 조립체를 도시한다. 도시된 바와 같이, 압력 전달 요소(2080)는 스프링(2089)에 의해 홀딩될 수 있고 압력 전달 요소(2080)를 상방으로 가압하기 위해 압력 전달 요소(2080) 아래 부착될 수 있으며 이에 의해 앞바퀴의 터닝 각도를 제한한다. 일 실시예에서, 압력 전달 요소(2080)는 스크류들 또는 접착제와 같은 임의의 연결 기술에 의해 제 위치에 고정되는 것이 아니라 지지 구조(2070)의 상부를 향하여 압력 전달 요소를 가압하는 스프링(2089)에 의해 제 위치에 홀딩된다.
본 발명의 일부 실시예들이 예로서 설명되었지만, 다수의 수정예들, 변형예들 및 적용예들에 의해, 그리고 본 발명으로부터 벗어나지 않거나 청구항들의 범주를 초과하지 않으면서, 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 기술자의 범주 내에 있는 다양한 균등예들 또는 대안적인 해결책들의 이용에 의해 본 발명이 실시될 수 있다는 것이 명백할 것이다.

Claims (20)

  1. 세발자전거 탑승자에 의해 조종 가능한 제 1 작동 모드와 상기 세발 자전거를 미는 사람에 의해 조종가능한 제 2 작동 모드 사이에서 작동하는 세발자전거로서,
    한 쌍의 뒷바퀴들:
    양 측면들 및 앞바퀴 축선을 가지는 앞바퀴;
    헤드 튜브;
    상기 뒷바퀴들을 회전가능하게 지지하도록 구성되고 상기 뒷바퀴로부터 고정되고 조정가능하지 않은 거리에서 상기 헤드 튜브를 지지하도록 구성되는 프레임;
    각각 상기 앞바퀴를 회전시키도록 구성된 한 쌍의 페달들;
    상기 앞바퀴가 상기 앞바퀴 축선을 중심으로 회전하는 것을 허용하는 방식으로 상기 앞바퀴를 지지하도록 구성되는 하나 이상의 블레이드를 가지는 포크;
    스템으로서, 상기 스템을 회전시키는 것을 허용하는 방식으로 상기 헤드 튜브로부터 연장하도록 구성되고, 상기 앞바퀴의 폭보다 3배 이상 작은 최소 직경을 가지는 금속 로드를 포함하는, 스템;
    상기 앞바퀴 축선에 대해 횡단하여 연장하는 스템 축선을 중심으로 상기 포크를 터닝(turn)하도록 구성되는 탑승자 핸들로서, 제 1 작동 모드에서 세발자전거 탑승자가 상기 탑승자 핸들 상에 힘을 가하여 상기 포크를 터닝하는 것을 허용하는 방식으로 상기 스템과 회전이 커플링되도록 구성되고 제 2 작동 모드에서 상기 스템으로부터 회전이 커플링 해제되도록 구성되어 상기 탑승자 핸들 상의 힘들이 상기 포크를 터닝하는 것을 방지하는, 탑승자 핸들을 포함하며,
    상기 스템은 상기 포크로부터 약 165도 내지 179도의 각도로 연장하고 상기 스템 축선과 상기 앞바퀴 축선 사이의 오프셋 거리가 15 mm 내지 40 mm인,
    세발자전거.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포크는 그 사이에 상기 앞바퀴를 회전가능하게 지지하도록 구성된 두 개의 블레이드들을 포함하는,
    세발자전거.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸들은 수동 작동식 해제 메커니즘을 통해 상기 스템으로부터 커플링 해제되도록 구성되는,
    세발자전거.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 핸들은 스냅-인-플레이스 메커니즘(snap-in-place mechanism)을 통해 상기 스템에 커플링되도록 구성되는,
    세발자전거.
  5. 제 1 항에 있어서,
    조작자가 상기 핸들과 상기 스템 사이의 회전 연결을 선택적으로 커플링 및 커플링 해제하는 것을 허용하기 위해, 상기 스템과 연계된 커플링 메커니즘을 더 포함하는,
    세발자전거.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 커플링 메커니즘은, 상기 제 2 작동 모드에서, 상기 탑승자 핸들이 상기 스템과 관계없이 자유롭게 회전가능하고, 상기 제 1 작동 모드에서, 상기 탑승자 핸들은 상기 스템과의 회전을 위해 상기 스템에 잠금되도록 구성되는,
    세발자전거.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 로드는 상기 앞바퀴의 폭보다 4배 이상 작은 최소 직경을 가지는,
    세발자전거.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 세발자전거의 후방 부분으로부터 연장하고 상기 세발자전거가 후방으로부터 밀어지고 조종되는 것을 허용하는 보호자용 핸들(parental handle)을 더 포함하는,
    세발자전거.
  9. 세발자전거 탑승자에 의해 조종가능한 제 1 작동 모드와 상기 세발자전거를 미는 사람에 의해 조종가능한 제 2 작동 모드 사이에서 작동하는 세발자전거로서,
    한 쌍의 뒷바퀴들;
    양 측면들 및 앞바퀴 축선을 가지는 앞바퀴;
    헤드 튜브;
    시트;
    상기 시트를 지지하고 상기 뒷바퀴들을 회전가능하게 지지하고 그리고 상기 뒷바퀴들로부터 고정되고 조정가능하지 않은 거리에 상기 헤드 튜브를 지지하도록 구성된 프레임;
    각각 상기 앞바퀴를 회전시키도록 구성된 한 쌍의 페달들;
    상기 앞바퀴가 상기 앞바퀴 축선을 중심으로 회전하는 것을 허용하는 방식으로 상기 앞바퀴를 지지하도록 구성된 하나 이상의 블레이드를 가지는 포크;
    상기 헤드 튜브로부터 회전가능하게 연장하도록 구성된 스템;
    탑승자 핸들로서, 상기 앞바퀴 축선에 대해 횡단하는 스템 축선을 중심으로 상기 포크를 터닝하도록 구성되고, 제 1 작동 모드에서, 상기 세발자전거 탑승자가 상기 탑승자 핸들 상에 힘을 가하여 상기 포크를 터닝하는 것을 허용하는 방식으로 상기 스템과 회전이 커플링되도록 구성되고, 상기 제 2 작동 모드에서, 상기 스템으로부터 회전이 커플링 해제되도록 구성되어 상기 탑승자 핸들 상의 힘들이 상기 포크를 터닝하는 것을 방지하는, 탑승자 핸들을 포함하며,
    상기 스템은 상기 스템 축선이 상기 앞바퀴 축선을 따를(trail) 때 상기 페달들이 상기 시트와 상기 헤드 튜브 사이의 거리를 변경할 필요 없이 탑승자에 의한 페달 작동(pedaling)을 위해 배향되도록 선택된 각도로 상기 포크로부터 연장하는,
    세발자전거.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스템은 상기 포크로부터 약 165도 내지 179도의 각도로 연장하는,
    세발자전거.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 스템 축선과 상기 앞바퀴 축선 사이의 오프셋 거리는 15 mm 내지 40 mm인,
    세발자전거.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 금속 로드는 상기 앞바퀴의 폭보다 3배 이상 작은 최소 직경을 가지는,
    세발자전거.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 금속 로드는 상기 앞바퀴의 폭보다 4배 이상 작은 최소 직경을 가지는,
    세발자전거.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 핸들은 수동 작동식 해제 메커니즘을 통해 상기 스템으로부터 커플링 해제되도록 구성되는,
    세발자전거.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 핸들은 스냅-인-플레이스 메커니즘을 통해 상기 스템과 커플링되도록 구성되는,
    세발자전거.
  16. 세발자전거 탑승자에 의해 조종가능한 제 1 작동 모드와 상기 세발자전거를 미는 사람에 의해 조종가능한 제 2 작동 모드 사이에서 작동하는 세발자전거로서,
    한 쌍의 뒷바퀴들;
    양 측면들 및 앞바퀴 축선을 가지는 앞바퀴;
    헤드 튜브;
    상기 뒷바퀴들을 회전가능하게 지지하도록 구성되고 상기 헤드 튜브를 지지하도록 구성된 프레임;
    각각 상기 앞바퀴를 회전시키도록 구성되는 한 쌍의 페달들;
    상기 앞바퀴가 상기 앞바퀴 축선을 중심으로 회전하는 것을 허용하는 방식으로 상기 앞바퀴를 지지하도록 구성되는 하나 이상의 블레이드를 가지는 포크;
    스템으로서, 상기 스템을 회전시키는 것을 허용하는 방식으로 상기 헤드 튜브로부터 연장하도록 구성되고, 상기 앞바퀴의 폭보다 3배 이상 작은 최소 직경을 가지는 로드를 포함하는, 스템;
    탑승자 핸들로서, 상기 앞바퀴 축선에 대해 횡단하여 연장하는 스템 축선을 중심으로 상기 포크를 터닝하도록 구성되고, 제 1 작동 모드에서 세발자전거 탑승자가 상기 탑승자 핸들에 힘을 가하여 상기 포크를 터닝하는 것을 허용하는 방식으로 상기 스템과 회전이 커플링되도록 구성되고 제 2 작동 모드에서 상기 스템으로부터 회전이 커플링 해제되도록 구성되어 상기 탑승자 핸들 상의 힘들이 상기 포크를 터닝하는 것을 방지하는, 탑승자 핸들을 포함하며,
    상기 스템은 상기 포크로부터 약 165도 내지 179도의 각도로 연장하고 상기 스템 축선과 상기 앞바퀴 축선 사이의 오프셋 거리는 15 mm 내지 40 mm인,
    세발자전거.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 핸들은 수동 작동식 해제 메커니즘을 통해 상기 스템으로부터 커플링 해제되도록 구성되는,
    세발자전거.
  18. 제 16 항에 있어서,
    조작자가 상기 핸들과 상기 스템 사이의 회전 연결을 선택적으로 커플링 및 커플링 해제하는 것을 허용하기 위해, 상기 스템과 연계된 커플링 메커니즘을 더 포함하는,
    세발자전거.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 커플링 메커니즘은, 제 2 작동 모드에서, 상기 탑승자 핸들이 상기 스템과 관계없이 자유롭게 회전가능하고, 제 1 작동 모드에서, 상기 탑승자 핸들이 상기 스템과의 회전을 위해 상기 스템에 잠금되는,
    세발자전거.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 로드는 상기 앞바퀴의 폭보다 4배 이상 작은 최소 직경을 가지는,
    세발자전거.
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