KR970010816B1 - 조합 비임 시이트 지지대 - Google Patents

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KR970010816B1
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디. 올솦 제임스
이. 가랩 데이비드
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올솝 인코오퍼레이티드
제임스 디. 올솝
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    • B62J1/02—Saddles resiliently mounted on the frame; Equipment therefor, e.g. springs
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Abstract

내용없음.

Description

조합 비임 시이트 지지대
제1도는 본 발명의 조합 비임 시이트 지지대를 포함하는 종래의 자전거의 측면도.
제2도는 본 발명에 따라서 제작된 조합 비임 시이트 지지대용 장착 및 조정수단의 한가지 형태의 부분 단면도.
제3도는 본 발명에 따라서 제작된 조합 비임 시이트 지지대의 한가지 실시예의 측면도.
제4도는 비임의 상부와 하부사이의 연결을 도시하는 제3도의 조합 비임 시이트 지지대의 배면도.
제5도는 제4도의 선5-5에 따른 단면도.
제6도는 제3도의 조합 비임 시이트 지지대의 우측면도.
제7도는 본 발명에 따라저 제작된 일체식 조합 비임 시이트 지지대를 가진 프레임을 포함하는 자전거의 실시예의 측면도.
제8도는 본 발명에 따라서 제작된 종래의 자전거의 프레임에 장착된 조합 비임 시이트 지지대의 실시예의 부분 측면도.
제9도는 본 발명에 따라서 제작된 종래의 자전거의 프레임에 장착된 조합 비임 시이트 지지대의 실시예의 부분 측면도.
제10도는 본 발명에 따라서 재작된 일체식 조합 비임 시이트 지지대를 포함하는 프레임 및 자전거의 또다른 실시예의 측면도.
제11도는 본 발명에 따라서 제작된 캔틴레버형 조합 비임 시이트 지지대를 포함하는 자전거의 또다른 실시예의 측면도이다.
발명의 분야
본 발명은 이삼륜차용 충격 및 진동흡수 시이트 지지대에 관한 것으로, 상세하게는 진동 및 충격 하중을 흡수하기 위하여 상대이동가능 구조부재들간에 위치된 충격 및 진동감쇠역할을 하는 탄성중합체층을 포함하는 조합 비임 시이트 지지대에 관한 것이다. 본 발명은 이륜차에 관한 출원이지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
선행기술의 설명
거친 지반위를 주행하는 이삼륜차를 탄 사람에 대한 승차감을 원활하게 하기 위한 진동 및 충격제거의 문제는 최초의 이삼륜차 개발이래 중요한 과제였다. 이삼륜차 프레임상에 이삼륜차시이트를 장착하는 스 링뿐만아니라 스프링 및 완충기에 의하여 이삼륜차 프레임으로부터 이삼륜차의 휠을 분리시키는 해결책이 전형적으로 제시되어 왔다. 예를 들어 자동차 및 트랙터에 있어서, 시이트는 코일스프링, 판스프링과 이들의 조합 양자를 사용하여 장착된다.
특히 본 발명에 관련하는 이륜차 기술에 관하여 언급하면, 시이트 지지대는 거의 보편적으로 강성 이륜차 프레임의 협력 수직 튜브 부분 근처에 삽입된 강성 관형 부재의 형태를 취하며, 탄성스프링 완충물의 형태를 포함하는 시이트가 이 관형 시이트 지지대위에 장착된다. 휠에 장착된 팽창 타이어도 이륜차의 충격완충을 위한 수단으로 제시되었다. 소위 산야용 자전거에 전형적으로 사용되는 타입의 저압벌룬 타이어는 한정된 충격 및 진동흡수를 제공할 수 있으나, 이러한 자전거가 타이어의 승차감 원활효과가 불충분한 극심한 충격 및 진동을 겪게되는 지형에서 사용되는 경우에는 그 효과가 미미하다. 더욱이, 타이어 크기가 작으며 타이어내의 공기압축이 높은 자전거 타입에 있어서 충격 및 진동을 흡수하는 타이어의 능력은 매우 작다. 결과적으로 현존 자전거에 의하여 경험되는 대부분의 도로 충격 및 진동은 자전거 시이트에 그리고 자전거를 타는 사람에게 직접적으로 전달된다. 극단적인 경우, 즉 장거리 경주 또는 산야용 자전거 경주의 경우에 연속되는 충격 및 진동으로부터 자전거를 타는 사람이 받는 폐해는 일시적인 신경손상, 근육 경련 및 극심한 불쾌감을 가져오게 된다. 1988년 8월 발행된 바이시클가이드(p.75∼78)에 의하면, 통상적인 주행조건 일지라도 충격 및 진동은 피로를 야기하고 승차감을 감소시키며 자전거 시이트와 접촉하는 인체의 일부에 고통을 야기한다. 부언하면, 극심한 융기지반을 부딪치는 결과 자전거 프레임상에 통상 비탄성적으로 배치되어 진동 및 무거운 하중을 견딜 수 있어야 한다는 필요성에 의해 금속 프레임이 주로 사용되어 왔다. 강성 발포체 코어를 둘러싸는 섬유결합수지로 형성된 프레임 같은 경량자전거 프레임이 넓게 받아들이지 않은 것은 바로 이 이유 때문이다.
판스프링을 포함하는 자전거 시이트의 스프링 장착을 개량하기 위하여 예를들면 미합중국 특허 제1,469,136호, 제2,497,121호에 개시되어 있는 바와 같이 많은 시도가 있어 왔으나, 이러한 시도는 이륜차를 탄 사람이 상하로 번갈아 요동되게 하는 결점을 내포한다. 부언하면, 상기 시이트는 자전거가 불안정하고 불편한 방식으로 비틀리게 회전, 즉 전향될 때 옆으로 기울어지는 경향이 있다. 판스프링과 평행이동바(bar) 조합 시이트지지대는 미합중국 특허 제4,162,797호에 도시되어 있다. 대체로 수직적인 시이트 움직임을 발생시키는 코일 스프링 시이트 지지대를 갖춘 삼륜차는 미합중국 특허 제4,162,797호에 도시되어 있다. 자전거를 탄 사람에 대한 진동 및 충격을 줄이는 문제는 시이트와 프레임 사이보다는 자전거 프레임과 바퀴사이에 완충기 및 스프링의 사용을 통하여 해결하려는 시도가 역시 있어 왔다. 지난 9년동안 개발된 상기 장치의 예는 미합중국 특허 제423,471; 457,080; 468,823; 505,753; 513,338; 953,697; 2,160,034; 2,283,671; 2,446,731; 2,485,484; 2,976,056; 3,459,441 및 4,421,337호에 도시되어 있다. 이러한 특허는 지난 과거이래 발생하였던 자전거를 탄사람에게 전달되는 충격 및 진동을 완화시키기 위한 수많은 시도 및 본 발명에 의하여 해결된 일련의 문제를 나타낸다. 이러한 시도에도 불구하고, 오늘날 사용하는 대부분의 자전거 시이트는 진동 및 충격을 흡수하는 능력이 거의 없다. 개량된 충격 및 진동 흡수 시이트 지지대에 대한 본질적인 필요성이 이륜차 시이트 지지대 기술 뿐만 아니라 자전거기술에도 아직 존재하는 것이다.
발명의 적요
본 발명은 한쪽 끝에서 이삼륜차에 연결되도록 채택되고 캔틸레버된 대향 끝에서 시이트를 지지하는 조합 비임을 포함하는 자전거와 같은 이삼륜차용 시이트 지지대를 개시한다. 한가지 실시예에서, 조합 비임은 이삼륜차에 고정 연결된 하부 및 이삼륜차와 승객이 거친 지형위를 주행할 때 직면하는 충격 및 진동하중과 같이 조합 비임상에 가해지는 휨 하중에 응답하여 하부에 대하여 이동하기 위하여 채택된 상부를 포함한다. 조합 비임의 상부 및 하부는 비임에 대하여 측면과 비틀림의 고착성 및 안정성을 제공하기 위하여 비임의 한 부분을 따라서 서로 바람직하게 결합되어 있다. 탄성부재 즉, 탄성층과 같은 낮은 두로미터(durometer) 값의 에너지 흡수 재료는 하부에 관하여 조합비임의 상부의 상대적 이동이 탄성중합체 재료의 변형을 야기하여 이삼륜차가 받는 충격 및 진동으로부터 에너지를 흡수하고 비임에 장착된 시이트에 완충작용을 야기하도록 비임의 제1부분과 제2부분사이에 위치되어 있다. 종래의 자전거에 장착하는데 적합한 조합 비임과 일체로 조합 비임 시이트 지지대를 포함하는 경량의 자전거 및 자전거 프레임이 본 명세서에 개시되어 있으나, 본 발명에 따라 제작된 충격흡수 조합 비임은 진동 및 충격하중을 받는 다른 타입의 이삼륜차에도 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 다른 특징과 장점은 부재번호가 동일 및 유사 부품을 나타내는 첨부도면과 함께 아래의 설명으로부터 분명해질 것이다.
바람직한 실시예에 대한 상세한 설명
먼저, 제1도에서는 조합 비임 시이트 지지대(10)가 종래의 자전거(14)의 수평 튜브(12)상에 장착되어 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 속이 빈 프레임 튜브(16)안에 하향으로 미끄러지기에 적합한 종래의 관형시이트 지지대는 자전거 프레임으로부터 제거되어 있다. 본 발명의 조합 비임 시이트 지지대가 자전거를 포함하는 이륜차와 관련하여 중요한 이용을 제공하면서도, 본 발명은 거친 지반을 주행하는 어떠한 타입의 이삼륜차 시이트에 대하여도 진동 및 충격을 줄일 것이라는 것이 이해되어야 할 것이다. 또한, 자전거 프레임의 튜브(12)위에 있는 본 발명의 한 실시예로써의 장착장치들이 제1도 및 제2도에 개시되어 있지만, 자전거 또는 다른 타입의 이삼륜차용 주지의 장착장치도 본 발명과 관련하여 용이하게 적용될 수 있음도 이해되어야 할 것이다.
조합 비임 시이트 지지대(10)는 하부(18) 및 그위에 배설된 상부(20)를 포함한다. 하부(18)는 피벗식 장착수단(22)에 의하여 튜브(12)에 연결되며, 튜브(12)에 관한 조합 비임의 각 위치는 피벗 제어수단(24)에 의하여 제어된다. 종래의 시이트(26)는 비임 단부(30)로 부터 끝단에 있는 조합 비임(10)의 단부(28)상에 장착되어 도시되어 있다. 단부(28)를 감싸조이는데 적용되는 시이트 장착수단(32)이 시이트(26)에 장착도시되어 있다. 시이트(26)는 자전거 프레임위의 시이트 높이를 변경하기 위하여 해재 및 조입가능한 장착수단(32)에 의하여 단부(28)를 따라서 길이방향으로 이동된다. 자전거를 타는 사람의 선택사항이지만, 전형적으로 장착수단(32)은 장착수단(22)의 약 24인치 뒷쪽에 위치하는 것이 바람직하다.
예시된 바와 같이 이륜차를 탈 때 비임(10)은 사람이 용이하게 조합 비임에 걸터 않을 수 있게 하기 위하여 비임의 단부(30)가 대체로 튜브(12)에 인접하여 위치하도록 비임길이의 중앙부를 따라서 굴곡되어 있다. 조합 비임의 단부(28)는 시이트(26)가 사람의 중량, 진동 및 충격 하중에 의한 비임(10)의 휨에 응답하여 상향 및 하향 이동하는 공간을 두도록 튜브(12)위에 거리를 두고 위치되어 있다. 튜브(12)에 대한 비임(10)의 각도 및 튜브(12)위의 시이트(26) 높이는 자전거를 타는 사람의 안락감 및 다리길이에 의하여 주로 결정되지만, 시이트가 낮게 위치하여 비임(10)의 단부(28)가 휨동안에 튜브(16)의 단부와 부딪치지 않도록 위치되어야 한다.
제2도에 대하여 부가적으로 언급하면, 조합 비임(10)이 하부(18)와 상부(20) 사이에 공간 즉 간극(34)을 포함한다는 것을 알 수 있다. 도시된 바와 같이, 간극(34)은 탄성중합체 재료(36)의 층으로 메워져 있다. 실시예에 있어서, 이 재료는 낮은 듀로미터값을 가지며 진동 및 충격흡수의 역할을 한다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 탄성중합체간 비임(10)의 상부와 하부사이의 상대적 이동에 의하여 변형되고 그 때 다시 최초의 형상으로 복귀하여 따라서 상대적으로 이동하는 비임부분의 운동에너지를 흡수할 수 있는 재료를 설명하기 위하여 사용되는 용어이다. 상기 재료는 변형 또는 압축을 저지하는 경향을 갖고 있어서 조합 비임의 상부 및 하부의 상대적 이동을 느리게 하며, 또한 소정시간의 경과후에 최초의 형상으로 탄력있게 복귀되는 경향을 갖는다. 비임이동이 양쪽 방향에서 저지되도록 점 탄성을 가지는 폴리우레탄으로 만들어진 탄성중합체는 만족스러운 재료라고 생각된다. 비교적 저탄성률을 가지며 층 또는 조합 비임의 상부와 하부사이에 개재되기나 상호 연결되는 다른 형태내에서 형성되는 많은 탄성중합체 역시 본 발명에 적용될 수 있다.
실시예에 있어서, 조합 비임의 하부(18)와 상부(20)는 경화된 수지 및 섬유표피(40)로 싸여있는 강성 발포체(38)로 형성되어 있다. 발포체(38)는 강성 폴리우레탄 발포체일 수 있으며 반면에 표피(40)는 유리섬유와 에폭시 수지로 형성될 수 있다. 흑연 섬유를 포함하는 다른 섬유뿐만 아니라 다른 발포체 및 수지를 필요로 하는 구조적 일체성 및 비교적 고탄성률을 갖는한 이러한 경량비임부의 제작에 유용하게 사용될 수 있다. 물론, 강철 또는 알루니뮴과 같은 더욱 더 통상적인 자전거 재료 역시 조합비임제작에 사용될 수 있으나 무게 절감의 잇점을 손상시킨다. 비교적 강성 부재 사이에 위치하는 복수의 탄성층을 포함하도록 형성되어 있는 비임 역시 본 발명의 범위내에 있는 것으로 생각된다. 비임의 자유단에서 인치 당 대략 100파운드의 수직적 처짐량을 갖도록 구성된 비임은 본 발명에 특히 유리하다. 물론, 비임은 유리구조, 비임의 크기, 탄성중합체의 듀로미터값에 변화를 가함으로써 휨 현상을 다소간 억제할 수 있다.
조합 비임의 상부와 하부의 한가지 제작방법에 있어서, 코어의 길이방향에 대체로 45°방향으로 향하는 섬유질을 가지는 편조 섬유유리 피복체가 미리형성된 발포체 코어위로 미끄러진다. 전방향 유리섬유요소는 비임을 부가적으로 강화시키기 위하여 코어위로 입혀진다. 유리섬유매트의 한층은 피벗 끝점, 피벗 제어수단(24)에 인접하는 지점 및 비임의 시이트 장착단부(28)와 같은 중요한 하중 지지부에 부가될 수 있으며 그다음에 다른 피복체가 이들 요소를 유지하기 위하여 활주되어 입혀진다. 비임부분은 그때에 수지로 완전히 적시어지며, 압축되는 동안 건조된다. 양쪽 비임부분이 형성된 후에 이들은 에폭시 수지에 의하여 길이부분을 따라서 접합된다. 비임부분의 한쪽은 다른 비임부분에 접합되는 표면위에 놓여진 플렛폼을 포함하게 된다. 이 방식으로 간극(34)은 완성된 조합 비임(10)내에 형성된다.
제2도에 도시된 바와 같이, 비임(10)은 비임이 피벗식 장착수단(22)에 연결되는 것에 의하여 단부(30)를 관통하는 수직 개발구멍(42)을 포함하여 형성되어 있다. 예시된 바와 같이 비임 장착수단(22)은 튜브(12)를 둘러싸며 비임(10) 정상에 장착된 브래킷(46)을 가진 종래의 호스클램프 타입 마운트(44)를 포함한다. 비임(10)에 대한 다른 통상의 연결수단이 또한 사용될 수 있다. 브래킷(46)은 상향으로 뻗어있는 나사식 부태(48)를 포함하며 나사식 부재의 하부에 있는 개방구멍을 통하여 브래킷(46)의 측면인접측부(52)에 있는 협력 개발구멍을 관통 삽입된 통상의 패스너(50)에 의하여 피벗식으로 장착되어 있다. 나사식 부재(48)는 하부(18), 탄성중합체 재료(36) 및 상부(20)를 관통 뻗어있는 개방구멍(42)을 관통하여 상향되어 있다.
너트(54)와 같은 패스너는 그 아래에 위치한 통상적인 워셔(56)위에서 지지되도록 된 나사식 부재(48)의 단부에 끼워진다. 이후에 설명되는 방식으로 비임(10)의 상부(20)가 하부(18)에 대하여 옆으로 활주되도록 하기 위하여 한쌍의 홈붙이 워셔(58,60)가 워셔(56) 아래에 위치될 수 있다. 활주를 촉진하기 위하여, 워셔(58)는 활주워셔 즉, 2개의 강철워셔(56,60) 사이에 위치하는 청동워셔와 같은 인접워셔(56,60)의 표면에 대하여 활주하는데 적합한 재료로 만들어질 수 있다.
본원의 조합비임(10)의 구성은 너트(54)와 이에 결합된 워셔에 의하여 지지되며, 비임(10)의 캔틸레버 단부(28)상에 착좌하는 사람의 중량에 의하여 발생되는 대체로 수직한 압축 하중에도 불구하고 화살표(61)에 의하여 표시되는 바와 같이 상부(20)가 핀으로 꽂혀있는 비임의 하부(18)에 대하여 옆으로 이동하게 된다. 비임(10)의 휨에 의하여 야기되는 하부(18)에 대한 상부(20)의 측이동은 탄성중합체재료(36)가 간극(34)에서 전단 변형이 되도록 야기한다. 탄성중합체 재료(36)의 변형에 의하여 제공된 상부(20)의 측이동에 대한 저항은 상부(20)의 이동을 느리고 원활하게 하며 자전거가 거친 지형위를 주행할 때 자전거의 바퀴에 의하여 직면하는 진동 및 충격하중을 시이트(26)에 전달되기전에 흡수한다. 마찬가지로, 자전거의 격렬한 또는 고속주행에 의하여 발생된 시이트(26)상에 몸무게 하중은 조합 비임(10)을 통하여 자전거 프레임에 전달되기 전에 늦추어지며 감쇠된다.
제4도 및 제5도에 관련하여 비임(10)의 상부(20) 및 하부(18)는 점선으로 도시된 플랫폼(62)에 의하여 나타내지는 바와 같이 인접한 비임단부(28)에서 일체로 연결되어 있다. 측면채널(64,66)은 플랫폼(62) 주위를 형성하는 바, 이들 채널(64,66)은 탄성중합체 재료가 비임단부(30)로부터 간극(34)을 통하여 주입될 때 이 재료를 위한 도관으로 작용한다. 탄성중합체 재료는 간극(34)을 채워 흐르며, 비임을 연결하는 플랫폼(62)의 선단(68)에 이르면 채널(64,66)을 통하여 흘러 제6도에 도시된 바와 같이 비임의 단부(28)에서 존재하게 된다.
제3도에 도시된 본 발명의 한 실시예에서는 탄성중합체 재료(36)가 비임(10)의 끝에서 끝까기 흘러 간극(34)을 채우는 것처럼 보인다. 그러나 실제는 기술한 바와 같이 탄성중합체 재료는 단지 비임의 단부(30)로부터 플랫폼(62)의 선단(68)의 선단(68)까지의 영역내에 있는 간극만을 완전하게 채운다. 비임은 측면 채널(64,66)을 제외한 단부(30)에서 단부(28)까지 밀봉되어 있다.
상기 설명된 구성에 의하면, 단부(28)에 이웃하는 조합 비임의 상부와 하부(18,20)의 접합은 비임(10)에 내한 측면 및 뒤틀림 안정성을 제공하지만, 패스너 또는 클램프부재의 사용에 의하여 이러한 부재를 연결하는 다른 수단 역시 사용될 수 있다. 또한, 탄성중합체 재료를 비임의 끝에서 끝까지 연장하도록 하는 것도 가능하다.
다시 제2도에서는 사람의 상이한 다리길이 및 체중에 따른 시이트(26)의 높이조절을 위하여 피벗식으로 설치된 조합 비임(10)의 각도가 피벗제어수단(24)에 의하여 제어되어 있는 것이 도시되어 있다. 수단(24)은 튜브(12)를 감싸며 튜브(12)의 상부에 있는 브래킷(46)을 유지하기에 적합한 통상적인 호스 클램프 마운트(44)를 포함한다. 홈붙이 브래킷(70)은 통상의 패스터(72)에 의하여 비임(10)의 하부(18)의 밑면에 장착되어 있다. 캠레버클램프(74) 및 협동 나사식 비트와 같은 통상적인 핀 클램프 수단이 브래킷(46)을 통하여 뻗어있고 브래킷(46)의 대향측부상의 브래킷(70)의 슬롯(76)과 일치하도록 겹쳐있는 워셔(78)를 관통하여 삽입된다. 비임(10)은 홈붙이 브래킷(70)의 측부상의 캠레버클램프(74)의 그립을 느슨하게 함으로써 상향 또는 하향으로 피벗식으로 설치될 수 있다. 협동 패스너는 자전거 프레임위의 선택 높이에서 시이트(26)를 장착하기 위하여 슬롯(76)에 의하여 허용되는 비임(10)의 경로를 따라서 일정 지점에 조여질 수 있다.
한편, 종래의 다른 시이트 높이 조정수단에 자전거 프레임위의 필요한 높이에서 조합비임 빛 시이트의 용이한 조정 및 안정된 고정이라는 목적이 성취되는한 피벗제어수단(24)으로 대체 사용될 수 있다.
제1도에 대하여 부가적으로 언급하면, 시이트(26)상에 하중이 작용될 때 비임(10)의 단부(28)는 하향으로 굽혀진다. 간극(34)이 없다면, 비임(10)의 휨은 압축상태인 하부(18)의 저부에서 발생되는 반면에 비임의 상부(20)는 인장 상태에서 신장될 것이다. 조합 비임내의 간극(34)의 설치는 상부(20)가 하부(18)를 따라서 길이방향으로 활주할 때 비임(10)의 하향 휨 동안에 상부(20)에 나타난 인장력이 경감되도록 한다. 간극(34)에 대한 탄성중합체 재료(36)의 배치는 비임(10)의 휨을 늦추고 감쇠시키며 비임(10)을 통하여 진동 및 충격 하중의 전달을 충분하게 감소시키는 간극(34)의 영역에서 하부(18)상에서의 상부(20)의 이동을 저지하고 느리게 한다.
제3도 및 제5도에 관련하여, 탄성중합체 재료(36)의 두께는 비임단부(30)의 영역내에서 증가될 수 있으며 비임부분의 상호연결지점(68)의 영역내의 간극(34)의 대향끝에서 감소된다. 하부(18)에 대한 상부(20)의 상대이동은 비임단부(30)근처에서 가장 큰 반면에 이동은 연결지점(68) 근처에서 거의 없도록 감소된다. 결과적으로, 간극(34)크기의 증가에 관련되는 비임단부(30)의 영역내의 탄성중합체 재료(36)의 두께 증가는 비임(10)의 진동 및 충격흡수특성을 향상시키는 반면에 또한 충격흡수재료의 수명을 연장한다.
진동 또는 충격 흡수는 비임 또는 다른 구조 부재의 운동에 대한 진폭 또는 진동수의 감소로 알 수 있다. 간극(34) 또는 탄성중합체 재료(36)가 없는 고체 비임(10)을 가정한다면, 거친 지형을 주행할 때 자전거 바퀴에 의하여 겪게되는 충격 및 진동은 비임의 캔틸레버의 결과로 진동수의 감소없이 그리고 진폭에 있어서 증가한 상태로 비임을 통하여 시이트(26)에 전달될 것이다. 비임(10)의 상부(20) 및 하부(18)의 인접표면에 접착되고 간극(34)내에 있는 탄성중합체 재료의 설비는 재료가 하부(18)에 대한 상부(20)의 미끄럼이동에 저항하고 이 이동을 느리게 하여 이에따라 비임(10)의 단부가 상향 및 하향 이동하는 속도를 느리게 하도록 한다 탄성중합체 재료(36)는 진동 및 충격의 형태인 자전거 프레임의 운동 에너지를 흡수하여 열에너지로 전환시켜 소멸시킨다.
상기의 설명은 상부(20)를 긴장시키는 사람의 체중에 의한 비임단부(28)의 하향휨에 대한 것이지만, 탄성중합체 재료는 하부(18)에 대한 양쪽방향으로 상부(20)의 이동을 저항하며 따라서 비임단부(28)가 상향 및 하향으로 이동할때 진동 및 충격을 감쇠시키는 작용을 한다.
다시 제1도에 관하여, 상부(20)가 하부(18)에 대하여 이동할 때 조합 비임의 중앙만곡부내의 간극(34)에 있는 탄성중합체 재료는 전단 변형되는 만큼 압축된다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서 조합비임(10)의 만곡형태로의 설비는 비임의 휨에 따라 점탄성재료의 에너지 흡수능력을 증가시킨다.
피벗식 장착수단(22)은 비임(10)의 휨 특성을 제어하는데 채용되며, 또한 워셔(58)의 재료 성분은 인접워셔(56,60)와의 마찰을 증가시키도록 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 너트(54)와 나사식 부재(48) 사이의 맞물림은 탄성중합체 재료(36)에 작용되는 압축하중을 변경하도록 변화될 수 있다. 이는 순차로 하부(18)에 대해 상대적인 상부(20)의 이동에 저항하는 탄성중합체 재료(36)층의 능력에 있어서 대응하는 변화를 초래하여 비임(10)의 경직성을 제어한다.
제8도에서는, 비임단부(86)에서 일체로 접합되어 있는 제1부분(82)과 제2부분(84)을 가진 조합비임(80)이 자전거 프레임 튜브(16)에 삽입된 종래의 시이트 포스트상에 장착되어 있다. 충격 및 진동을 흡수하는 탄성중합체 재료(88)는 비임단부(92)에서 시작하여 만곡되어 있는 비임을 따라서 비임부분이 일체로 접합되는 지점(94)까지의 간극(90)과 부분(82) 사이에 위치되어 있다.
본 실시예는 일체적으로 성형된 시이트(96) 또는 종래의 수단에 의하여 비임단부(92)에 상호 연결된 시이트를 포함할 수 있다. 이러한 디자인의 잇점은 자전거를 타는 사람이 자전거에 걸터앉아 있을 때, 프레임 튜브(12)의 걸터앉음에 대한 장애가 되는 비임의 제거에 있다.
제9도에 관하여, 조합 비임 시이트 지지대의 다른 실시예는 종래의 시이트 포스트에 장착되어 있으며 Y형의 각각의 다리부에 탄성중합체 재료(106,108)로 채워진 간극(102,104) 및 이륜차 뒷바퀴로부터 비산되는 물보라에 대한 차폐물, 즉 바퀴덮개로서 작용하기 위하여 뒷쪽에 뻗어있는 일체식 기부(100)를 가진 Y-형 부재(98)로 구성되어 있다. 한편, 시이트(110)는 상기 부재와 일체로 성형되거나 종래의 수단에 의하여 상기 부재에 부가될 수 있다.
제7도에 관련하여, 경량 섬유 및 수지물질의 단일편으로 형성된 경량 프레임 부재(112)를 가진 이륜차의 실시예가 개시되어 있다. 상기 프레임 부재의 특별한 형상은 단지 예시적이다. 프레임(112)에 충격 및 진동 하중을 줄이기 위한 조합 비임(114)의 사용시 경량수지 및 섬유재료가 비임의 구성요소로 이용된다. 금속 삽입물(116,118)은 특정한 기계적 응력의 영역에 있는 경량 프레임을 강화하기 위하여 경량프레임부재에 합체된다.
제7도에 도시된 바와 같이 조합 비임(114)은 프레임(112)과 일체로 형성되며 하중에 의해 압축되기에 적합한 하부(120), 시이트(124) 상의 하중 배치에 의한 인장상태에 배치되기에 적합한 상부(122) 및 상부와 하부 사이의 간극(28)에 있는 탄성중합체 재료(126)를 포함한다.
예시된 구성에 있어서, 조합 비임(114)과 상호 연결되더라도 시이트 지지수단(130)은 상부 및 하부가 서로 상대적으로 활주하도록 허용해야 한다. 또한, 제1도에 도시된 조합비임(10)은 일체식 비임(114) 대신에 제7도에 도시된 경량성형프레임이 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 대신에 조합 비임의 하부(120)는 프레임(112)과 일체일수 있는 반면에 상부(122)는 시이트를 지지하는 단부 근처에 연결되며 프레임(112)과 상호 연결된 조합 비임의 영역내에서 활주하도록 적용된다.
제10도에서는 경량 수지 및 섬유 프레임 부재(132)를 가진 자전거의 다른 실시예가 개시되어 있다. 본 실시예에서, 일체로 조합 비임(134)의 자전거의 뒷바퀴영역으로부터 전방으로 뻗어 형성된다. 한편,조합 비임은 하부(136), 상부(138), 상부와 하부사이의 간극(140) 및 간극(140)에 위치하는 탄성중합체 재료(142)를 포함한다. 예시된 바와 같이 조합 비임(134)은 자전거 뒷바퀴를 수용하기 위하여 부분적으로 활주되며 후방으로 뻗어있는 물보다 차폐물 즉, 바퀴덮개(144)를 포함하여 도시되어 있다. 제10도에 도시된 프레임 디자인은 소위 여성용 자전거로 출원될 것이며 그 자전거는 튜브(12)에 대응하는 구성을 가지고 있지 않다.
제11도에서는 포오크에서 뒷바퀴까지 뻗어있는 기다란 부재(146)를 포함하는 금속튜브부재를 채용한 자전거 프레임 디자인이 개시되어 있다. 본 실시예는 금속 프레임부재를 사용하지만 종래의 장착 브래킷(150) 및 피벗제어수단(24)으로부터 후방으로 캔틸레버된 조합 비임 시이트 지지대(148)의 충격 및 진동완화능력을 더욱 양호하게 활용하기 위하여 상기 부재의 수를 줄이고 모양을 변경하고 있다. 비임(148)은 튜브부재(146)에 비임을 장착하는데 필요한 변경만 제외하면 제1∼6도에 관한 상기 설명된 비임(10)과 동일한 디자인이다. 본 발명의 잇점은 프레임 부재의 재설계로 기인하는 금속프레임의 무게감소에 있다.
본 발명은 이삼륜차 시이트 및 자전거 시이트를 지지하기 위한 용도외의 다른 용도에도 사용될 수 있다. 예를들면, 본 발명은 주행중에 핸들에 전달되는 충격 및 진동을 흡수하도록 자전거의 핸들을 지지하는데 사용될 수 있다. 이 경우에, 층(36)과 유사한 탄성중합체 재료가 포오크 구조에 핸들을 연결시키는데 사용되는 스템의 만곡부내에 합체될 수 있다. 또는 탄성중합체층이 자전거 전방포오크의 갈래구조속에 합체될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시되고 설명되었지만, 당해 기술의 전문가에 있어서는 본 발명에 많은 변화를 가할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명은 예시 및 설명된 상기 특정실시예에 제한되지 않으며, 본 발명의 범위는 다음 기술되는 특허청구범위와 동등한 영역의 기술까지 미친다.

Claims (13)

  1. 이륜차 시이트 지지대에 있어서, 조합 비임(10), 상기 조합 비임(10)을 상기 조합 비임의 한쪽 단부(30)에서 상기 이삼륜차위에 장착하기 위한 수단(22) 및 상기 차량장착수단(22)으로부터 말단에 있는 상기 조합 비임(10)위에 장착된 시이트 수단(26)으로 구성되어 있으며, 상기 조합 비임(10)은 상기 이삼륜차에 고정연결된 고탄성률을 가지고 있는 제1부분(18) 및 상기 비임에 놓여지는 하중에 따라서 상기 제1부분(18)에 대하여 이동하도록 장착된 고탄성률을 가지고 있는 제2부분(20)을 포함하고 있으며, 상기 고탄성부분(18,20)은 표피, 즉 섬유결합수지에 의해 피복된 강성 발포체 코어를 포함하고 있으며, 상기 제1 및 제2고탄성률 부분(18,20)은 그 사이에 개재된 제3탄성중합체 부분(36)을 포함하고 있어서 상기 제1부분(18)에 대한 상기 제2부분(20)의 이동은 상기 제3부분(36)이 변형되도록 야기하며 상기 제3탄성중합체 부분(36)은 상기 제1부분(18)에 대한 상기 제2부분(20)의 이동을 느리게 하는 것을 특징으로 하는 이삼륜차 시이트 지지대.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조합 비임(10)은 그 길이방향을 따라 만곡된 것을 특징으로 하는 이삼륜차 시이트 지지대.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조합 비임(10)의 제1 및 제2부분(18,20)은 간극(34)을 형성하기 위하여 상기 이삼륜차에 대한 상기 제1부분의 연결영역에서 상호 일정간격 이격되어 있으며, 상기 탄성중합체재료(36)는 상기 간극내에 위치되며 상기 제1 및 제2부분(18,20)의 인접표면에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 이삼륜차 시이트 지지대.
  4. 자전거 프레임에 자전거 시이트를 부착하기 위한 자전거 시이트 지지대에 있어서, 자전거 프레임에 부착하는 전방단부(30) 및 상기 전방단부(30)로 부터 끝단에 있는 후미 단부(28)를 가진 제1부분(18), 상기 제1부분(18)상에 놓이며 간극(34)을 형성하도록 상기 제1부분 전방단부(30)로 부터 일정간격 유지된 전방단부(30) 및 대향하중이 상기 제1부분 전방단부(30)와 제2부분 후미단부(28)상에 부과될 때 상기 후미단부(28)들이 서로 확고하게 체결되며 상기 제2부분 전방단부(30)가 상기 제1부분 전방단부(30)에 대하여 길이방향으로 위치를 변경하도록 상기 제1부분 후미단부(28)에 확고하게 체결된 후미단부(28)를 가진 제2부분(20), 상기 후미단부(28) 중의 적어도 한쪽에 자전거 시이트(26)를 체결하기 위한 체결수단(32), 상기 전방단부(30) 사이에서 연장된 상기 간극에 있으며 상기 부분(18,20)의 상대이동에 따라서 변형되는 탄성중합체 재료(36) 및 상기 전방단부(30)의 상향 이동을 방지하며 상기 제2부분 전방단부(30)가 길이방향으로 이동하도록 상기 제1부분 전방단부(30) 및 제2부분 전방단부(30)를 자전거 프레임에 체결하는 프레임 체결수단(22)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거 시이트 지지대.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1부분(18) 및 상기 제2부분(20)은 상기 후미단부(28)에서 일체로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거 시이트 부착용 자전거 시이트 지재대.
  6. 제4항에 있어서, 각각의 상기 부분(18,20)은 강성 발포체 코어 및 유리섬유결합 에폭시 수지의 표피를 포함하며 상기 탄성중합체 재료(36)는 폴리우레판 일라스토머인 것을 특징으로 하는 자전거 시이트 지지대.
  7. 제4,5 또는 6항에 있어서, 상기 프레임 체결수단(22)은 상향이동에 대항하여 상기 제2부분(20)을 체결시키며 상기 제2부분 전방단부(30)가 상기 제1부분 전방단부(30)에 대하여 길이방향으로 이동하도록 된 것을 특징으로 하는 자전거 시이트 지지대.
  8. 제4,5 또는 6항에 있어서, 상기 제1,2부분 전방단부(30,30) 및 상기 탄성중합체 재료(36)는 단일축개상부(42)를 형성하며, 상기 제2부분(20)내의 상기 개방부(42)는 그 측면크기 보다 더 큰 길이방향 크기를 가지며, 상기 체결수단(22)은 자전거 프레임에 체결되기에 적합한 클램프(44), 상기 클램프(44)에 부착되며 상기 개방부(42)내에 배치되는 패스터(54) 및 상기 제2부분 개방부(42)내에 있는 상기 패스터(54)에 체결되는 적어도 한개의 체결요소(56,58 또는 60)를 포함하며, 상기 체결요소(56,58 또는 60)는 상기 제2부분(20)이 상기 패스터(54)에 대하여 길이방향으로 이동가능하도록 상기 제2부분 개방부(42)의 상기 선택된 길이방향 크기보다 작은 길이방향 크기를 갖춘 것을 특징으로 하는 자전거 시이트 지지대.
  9. 한쪽 단부에서 자전거 프레임에 연결되며, 대향 단부에서 자전거 시이트에 연결되는 조합 비임으로 구성되어 있는 자전거 시이트 지지대에 있어서, 상기 조합 비임(10)은 자전거 프레임에 체결되는 전방단부(30) 및 후미단부(28)를 갖춘 제1부분(18), 상기 제1부분 전방단부(30)로부터 일정간격 유지된 전방단부(30) 및 상기 제1부분 후미단부(28)에 연결된 후미단부(28)를 갖춘 제2부분(20), 대향하중이 상기 제1부분 후미단부(28) 및 상기 제2부분 전방단부(30)상에 놓여질때, 상기 제1부분 전방단부(30)에 대하여 길이방향으로 위치를 변위하게 되는 상기 제2부분 전방단부(30), 상기 제1부분전방단부(30)를 자전거 프레임에 체결하고, 상기 제2부분 전방단부(30)를 상향이동에 대항하여 고정시키는 한편 상기 제2부분 전방단부(30)가 상기 제1부분 전방단부(30)에 대하여 길이방향으로 이동할 수 있도록 상기 제1,2부분 전방단부(30)에 부착되는 체결수단(22) 및 상기 제1,2부분 전방단부(30) 사이에 위치되며 상기 제1부분 전방단부(30)에 대한 상기 제2부분 전방단부(30)의 운동폭을 감소시키며 속도를 완화시키도록 변형되어 상기 시이트의 상하운동의 진폭을 감소시키고 속도를 완화시키는 탄성중합체재료(36)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거 시이트 지지대.
  10. 제9항에 있어서, 상기 조합 비임(10)의 상기 제1,2부분(18,20)은 상기 자전거에 대한 상기 제1부분의 연결점(30)으로부터 일정간격 이격된 지점(28)에서 상호 연결되어 있으며, 이에 의해 상기 제1,2부분은 그 상호연결점(28)에서 서로에 대하여 이동하지 않는 것을 특징으로 하는 자전거 시이트 지지대.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 자전거 프레임으로 부터 상기 조합 비임(10)의 각도 및 이에따른 시이트(26)의 높이가 선택적으로 조정될 수 있도록 자전거 프레임에 상기 제1부분(18)을 체결하는 조정가능한 체결수단(32)을 포함하고 있는 것을 특지응로 하는 자전거 시이트 지지대.
  12. 헤드튜브, 상기 헤드튜브에 부착된 상부튜브(12), 상기 상부튜브 아래의 상기 헤드튜브에 부착된 하부튜브, 상기 헤드튜브에 대향하는 상기 하부튜브에 부착된 하부브래킷 조립체, 상기 하부 브래킷과 후방허브 사이에 뻗어있는 체인스테이 및 상기 상부튜브와 상기 후방허브 사이에 뻗어있는 적어도 한개의 프레임 스테이를 포함하는 프레임, 상기 헤드튜브에 피벗식으로 장착되어 있는 조향 가능한 전방 포오크 조립체, 상기 프레임에 부착하기 위한 전방단부(30) 및 상기 전방 단부로 부터 끝단에 있는 후미단부(28)를 가진 제1부분(18), 대향 하중이 상기 제1부분 전방단부(30) 및 제 2 부분 후미단부(28)상에 가해질 때 상기 후미단부(28)들이 서로 확보하게 체결되며, 제2부분 전방단부(30)가 상기 제1부분 전방단부(30)에 대하여 길이방향으로 위치를 변위하도록 상기 제1부분 후미단부(28)에 확고하게 체결된 후미단부(28) 및 간극(34)을 형성하기 위하여 상기 제1부분 전방단부(30)로 부터 일정간격 유지되어 있는 전방단부(30)를 구비한 상기 제1부분(18)상의 제2부분(20), 상기 부분(18,20)의 변위모멘트 운동 에너지를 흡수하기 위하여 상기 전방단부(30)들 사이의 상기 간극내에 있는 탄성중합체재료(36), 상기 전방단부(30)의 상향 이동을 방지하며 상기 제2부분 전방단부(30)가 상기 제1부분 전방단부(30)에 대하여 길이방향으로 이동되도록 상기 프레임에 시이트 지지대를 체결하기 위하여 상기 제1부분 전방단부(30) 및 상기 제2부분 전방단부(30)에 부착되어 있는 프레임 체결수단(22)으로 구성되어 있는 자전거 시이트 지지대 및 상기 자전거 시이트 지지대 부분(18,20)중의 적어도 하나에 체결되어 있는 자전거 시이트(26)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 시이트 지지대는 상기 헤드튜브에 인접한 제1클램프(44) 및 상기 제1클램프로부터 후방쪽으로 일정간격 유지된 제2클램프(44,74)에 의해 상기 프레임 상부튜브(12)에 부착되며, 상기 제2클램프(44,74)로 부터 상기 상부튜브(12) 및 상기 적어도 하나의 프레임 스테이가 실질적으로 선형으로 배열되도록 상기 프레임이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거 조립체.
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