WO2015199324A1 - 분리식 세발자전거의 체결방법 - Google Patents

Abstract

앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 연결하는 연결관이 앞바퀴 부분의 헤드튜브에서 분리와 체결이 될 수 있는 세발자전거로, 연결관의 끝에 고정되어 헤드튜브의 체결장치에서 탈부착에 이용되는 디귿자형의 판에 손잡이 봉(핸들바)에 걸칠 수 있는 귀모양의 홈도 만들어 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 분리한 후에 이 홈을 이용하여 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 연결하는 연결봉의 끝을 손잡이 봉에 걸치고 또 다른 곳도 고정시켜 가장 가까운 거리에 세 바퀴가 모이게 하여 이동 및 보관이 편리하게 하는 분리식 세발자전거의 체결방법.

Description

분리식 세발자전거의 체결방법

본 발명은 운반이나 보관을 용이하게 하기 위하여 쓰임에 따라 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 분리하거나 체결할 수 있는 분리식 세발자전거에 관한 것으로 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 연결하는 연결관이 앞바퀴 부분의 헤드튜브에서 탈부착이 되고, 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 연결하는 연결관의 끝에서는 헤드튜브에서 탈부착이 될 수 있는 기능을 가지며 아울러 분리를 한 후에는 이 끝을 손잡이 봉(핸들 바)에 걸치게 하고 또 헤드튜브의 한 곳과 바텀 브래킷 쉘 부근의 한 곳을 서로 연결시켜 세 바퀴를 가까이에서 고정하여 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분 사이의 거리를 크게 줄일 수 있도록 한 분리식 세발자전거의 분리와 체결에 관한 것이다. 이 때 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 연결하는 연결관의 길이가 길어 분리와 체결이 가능한 연결관의 끝이 손잡이 봉에 걸쳐 고정하기가 어려운 경우도 세 바퀴를 가까이에서 고정할 수가 있게 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 연결하는 연결관의 길이를 조정하는 방법도 제시되어 있다.

일반적으로 편리성과 기동성이 높은 두발자전거가 주류를 이루어 왔다. 그러나 두발자전거는 구르지 않으면 쉽게 넘어지는 특성을 지녀, 운동신경이 둔한 어린이용 자전거는 구르지 않아도 넘어지지 않는 세발자전거가 주를 이루고 있다. 이와 같은 세발자전거의 높은 안정성을 활용하기 위하여 성인용 세발자전거의 개발도 꾸준히 되어 왔으나, 세발자전거의 부피가 너무 크다보니 성인용 세발자전거로는 인력거나 짐차 등으로 만들어 지고 빠른 속도의 두발자전거와 비견할 용도를 가진 자전거는 실용화가 되어 있지 않다.

한편으로 용량이 크고 가벼운 충전식 2차전지가 값싸게 공급되면서 전기자전거의 요구가 늘고 있으나, 전지와 모터 등으로 인해 늘어나는 무게는 두발자전거의 무게중심을 높여 사고 위험을 높이고 있다. 그러나 세발자전거에서는 세발자전거의 가까이 있는 두 바퀴 사이에 전지와 모터 등을 얻혀 무게 중심을 바퀴 축의 높이까지 낮출 수가 있고 또 두 바퀴에 무게를 나뉘게 하여 높은 세발자전거의 안정성이 그대로 실현될 수 있는 전기자전거의 출현을 가능하게 할 수 있다.

그렇지만 세발자전거의 안정성보다는 한 바퀴가 더 늘어남에 따라 그 부피가 크게 늘어나고 또 뼈대의 보강에 따른 무게의 증량도 커서 다루기가 힘들다는 불편성이 동반되게 된다. 이 같은 불편함은 세발자전거의 보급에 큰 영향을 미친다하겠다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 첫째로 타지 않고 보관이나 운반을 할 때 그 부피를 크게 줄 일 수 있게 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 연결하는 연결관의 한 끝을 분리할 수 있게 하고, 분리된 연결관의 한 끝과 뒷바퀴 부분의 한 곳이 앞바퀴 부분의 두 곳에서 밀착되어 고정되도록 하여 분리된 자전거의 세 바퀴가 가장 가까운 거리에 놓이도록 하였다. 이렇게 하여 앞뒤의 거리를 크게 줄이므로 보관이나 운반이 보다 쉽도록 하였다. 둘째의 문제해결로 세발자전거의 제작 시에 무게증가에 많은 영향을 미치는 필요이상의 굵은 뼈대(프레임)를 가진 구조를 지양하여 간단하며 또 최소한의 굵기를 가진 구조로 세발이 부착된 세발자전거의 뼈대가 되는 구조를 가지도록 하여 자전거의 무게를 크게 줄이도록 하였다.

떨어져 있는 세 바퀴를 가장 가까운 거리에 모으기 위해서는 한 바퀴를 두 바퀴가 한 축으로 고정되어 있는 곳에 최대한으로 가까이에 모이게 하여 고정되도록 하면 앞뒤의 거리가 크게 줄어 그 부피가 줄게 된다. 이를 위해 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 연결하는 연결관의 끝이 앞바퀴 부분의 헤드튜브에서 분리되고 또 여기에서 체결될 수 있게 하여, 필요에 의해 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 완전하게 분리가 될 수 있게 하여 부피를 크게 줄여 보관이나 운반을 할 수 있게 하고 또 타고자 할 때는 분리되는 부분을 체결하여 일반적인 자전거처럼 활용하게 하여 세발자전거가 부피가 커서 불편해 하는 점을 크게 줄인다. 그리고 분리된 두 부분을 따로 운반하거나 보관할 수도 있겠으나, 이보다는 축소된 부피를 갖는 하나의 몸체로 다루는 것이 편리할 때가 많으므로 분리된 연결관 끝의 체결부분의 디귿자형 판에 손잡이 봉에 걸칠 수 있게 귀모양으로 파내 손쉽게 손잡이 봉에 걸칠 수 있게 한다. 또한 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 한곳에서만 걸치게 하여서는 세 바퀴를 고정할 수가 없으므로 헤드튜브의 한 곳과 뒷바퀴 쪽의 바텀 브래킷 쉘 근방에서 떼었다 붙였다 할 수 있는 체결장치를 두어 세 바퀴를 가장 가까운 거리에 고정하도록 한다. 이때 앞바퀴 부분에 체결되는 연결관의 한 끝에서 뒷바퀴의 끝까지의 거리가 손잡이 봉에서 앞바퀴의 끝까지의 거리보다 길 경우에는 고정이 되지 않으므로 이때는 연결관의 길이를 조정토록 하여 세 바퀴를 가장 가까이 모을 수 있게 한다.

이를 위하여 자전거 뼈대가 가지는 강성을 그대로 유지하면서도 필요에 따라 연결관의 길이를 손쉽게 늘였다 줄였다할 수 있도록 두 겹으로 된 연결관을 활용하는 것이 바람직하며, 아울러 운행 중의 진동을 견딜 수 있는 구조의 체결방법으로 여러 줄의 두둑을 가지는 폭이 넓은 클램프를 바깥의 관에 고정을 하고 끼워졌다 빠지는 안쪽의 관에는 클램프의 두둑이 끼워지는 여러 줄의 골을 만들어 폭이 넓은 클램프로 채웠을 때는 두 관이 단단하게 고정되어 체결되도록 한다.

이와 함께 세발자전거의 무게증가에 큰 역할을 하는 여러 곳에서의 보강구조를 벗어나 가벼운 자전거를 제작하기 위하여 두 바퀴가 있는 쪽에서는 전체 뼈대에서 양쪽으로 갈려 바퀴를 고정하는 곳까지의 관(일예로 포크)을 하나씩 두고, 안쪽에서 두 바퀴의 축을 고정하기 위한 보강구조로 자전거의 뼈대와 다를 수도 있는 가벼운 소재를 써서 붙였다 떼었다 할 수 있도록 함이 바람직하도록 하였다.

한편으로 세발자전거의 활용에 있어서의 또 다른 불편한 점의 하나로 지적되고 있는 것은 두 바퀴 부분에서 회전거리의 차이로 인하여, 자전거를 탈 때에 원활한 회전이 이루어지지 않는다는 점이다. 이를 해결하기 위하여 본 발명에서는 두 바퀴의 하나는 기존의 방법과 꼭 같이 바퀴가 축에 고정되어 돌게 하더라도 하나의 바퀴는 바퀴 축에 고정되지 않고 바퀴 축의 양방향으로 기울어지며 따로 돌아가게 하여 회전거리의 차이를 쉽게 흡수할 수 있게 하는 방법도 강구되도록 하였다.

부피가 크고 무거워 다루기 힘든 성인용 세발자전거의 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 분리할 수 있게 하고, 그리고 분리된 연결관을 손잡이 봉과 헤드튜브의 한 곳에서 고정하여 결과적으로 분리된 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분이 두 곳에서 고정되어 세 바퀴가 가장 가까운 거리에서 고정되도록 하면 운반하거나 보관하기가 편리하게 된다. 세 바퀴에 딸린 바퀴 축을 고정하기 위하여 뼈대와 같은 재질로 두 가닥씩 되어 있는 구조를 지양하고 한 가닥의 관이 한 바퀴씩 고정할 수 있는 강도의 구조를 가지게 하고, 필요에 의하여 축의 고정을 돕는 가벼운 소재의 보강구조물을 떼었다 붙였다할 수 있게 하여 세발자전거를 가볍도록 하여 인력거나 짐차로 주로 이용되고 있는 기존의 세발자전거에서 벗어나 기동성이 높은 자전거로 활용될 수 있게 하였다. 특히 무거운 전지를 장착하여 무게를 줄이는데 제한이 큰 전기자전거에서, 무게중심에 영향이 적은 세발자전거가 전기자전거로 이용될 때 그 활용이 크게 기대된다하겠다.

한편으로 두 바퀴 중의 어느 하나를 바퀴 축에 고정되어 돌게 하지 않고 바퀴 축의 양방향으로 기울어지며 돌게 한다면(참조 ; 특허 제 10-0858692호), 보다 회전이 용이하여 무리한 회전으로 인한 전복을 막을 수가 있어 분리식 세발자전거의 안전성을 크게 높일 수가 있겠다.

도 1에 나타낸 그림은 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 연결하는 분리와 체결이 가능한 연결관의 평면도(가)와 정면도(나)에 관한 그림이다. 이 그림은 연결관의 끝부분에 앞바퀴의 헤드튜브에 용접된 체결장치에서 분리와 체결이 이루어짐을 보여주고 있다. 그리고 도 1에서 연결관의 길이를 조절할 필요가 있는 경우에서의 연결관의 형태를 보여주고 있다. 이 경우 연결관은 두 개의 관이 겹쳐 끼워질 수 있도록 이중관으로 되어 있으며, 길이가 조정된 두 관이 서로 고정될 수 있게 안쪽 관의 일부에는 여러 줄의 골이 나 있다. 그리고 바깥쪽 관에는 안쪽 관의 골에 꼭 맞아 끼워지는 여러 줄의 두둑을 가지는 폭이 넓은 클램프를 고정시켜, 클램프가 채워졌을 때는 고정된 두 관 사이에서 앞뒤바퀴가 서로 따로 받는 힘에 의해서도 끄덕임이 전혀 없이 체결될 수 있다.

연결관의 길이를 조절할 필요가 없는 경우에서는 연결관은 분리와 체결을 가능케 하는 부분, 즉 이중관이 아닌 하나의 관의 끝부분에 만들어진 디귿자형의 연결판만이 있어 분리와 체결만이 가능한 구조를 가지겠다.

도 2에 나타낸 그림은 앞바퀴 부분의 헤드튜브에 용접된 체결장치의 평면도(가), 정면도(나)와 측면도(다)를 보여주고 있다. 이 그림은 연결관의 끝부분의 디귿자형의 체결판이 앞바퀴 부분의 체결장치에 올려 져 체결될 때, 이 체결판과 헤드튜브에 용접된 체결판과를 채우는 장치가 풀렸어도 앞뒤바퀴 부분이 스스로 분리되지 않게 체결장치의 삼면에 턱을 만들었다. 그리고 도 2는 헤드튜브에 용접된 체결장치의 체결판과 연결관의 끝부분에 있는 디귿자형의 체결판이 두 곳 이상에서 채울 수 있게 되어 있음을 보여주고 있다.

도 3에 나타낸 그림은 앞에 두 개의 바퀴가 그리고 뒤에 하나의 바퀴가 있는 경우의 세발자전거에 대한 것으로, 앞바퀴들을 고정하는 주 뼈대의 평면도(가)와 앞바퀴의 고정을 돕는 보조뼈대의 평면도(나)와 아울러 앞바퀴를 고정하는 주 뼈대에 보조뼈대를 고정한 경우의 정면도(다)를 보여주고 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 연결하는 분리와 길이 조절이 가능한 연결관(100)의 끝에는 헤드튜브에 용접된 체결장치(200)에 고정하는 디귿자 형태로 된 판(101)이 용접되어 있어 이 판(101)을 체결장치(200)의 골(204)에 올려놓고 체결 고리가 들락거리는 홈(109)에 체결장치(200)의 판(202)에 고정된 체결고리(206)를 두 곳 이상에서 채우면 연결관(100)이 앞바퀴 부분에 단단히 체결되도록 되어있다. 만약에 체결고리(206)가 풀려 체결부분이 느슨해져도 디귿자형의 체결판(101)이 체결장치(200)의 턱(203)이 만든 골에 들어가 있어 스스로 앞뒤바퀴 부분이 분리되는 것이 방지될 수 있다.

그리고 디귿자형의 체결판(101)의 아래쪽에는 앞뒤바퀴 부분을 분리한 후에 연결관(100)이 손잡이 봉에 걸쳐질 수 있도록 귀 모양(110)으로 파여 있다. 연결관(100)을 분리를 한 후에 홈이 파인 곳(110)이 손잡이 봉에 걸치도록 하여도 세 바퀴가 한군데에 모아져 고정되지 못하므로, 앞바퀴 쪽의 헤드튜브의 한 곳과 그리고 뒷바퀴 쪽의 버텀 브래킷 쉘 근방에서 퀵컨넥터 등을 이용하여 서로 연결과 분리가 쉽게 될 수 있게 하여 분리된 세발자전의 세 바퀴가 가까운 거리에서 고정될 수 있도록 되어 있다.

또한 연결관(100)의 길이를 조절할 필요가 있는 경우에는 연결관(100)의 길이를 줄이거나 늘이도록 되어 있다. 연결관(100)의 길이조절이 가능하도록 이 관은 안쪽 관(102)과 바깥쪽 관(104)으로 된 이중관으로 되어 있고, 안쪽 관(102)에는 폭이 넓은 여러 두둑을 가진 클램프(107)에 의해 채워질 수 있도록 여러 줄의 골이 난 부분(103)을 가지고 있어 체결된 후에는 앞뒤바퀴에서 따로 받는 힘에 의해서도 연결관(100)의 어느 부분에서도 끄덕임이 전혀 없도록 되어 있다. 바깥쪽 관(104)에는 안쪽 관(102)의 골이 난 부분(103)이 나타나는 열린 부분(105)을 두고 또 폭이 넓은 클램프(107)의 한쪽이 용접 등에 의하여 고정되어 있어, 열렸다 닫혔다하는 여러 두둑을 가진 클램프(107)의 한쪽에 난 두둑들이 안쪽 관(102)의 골에 끼워져 안쪽 관(102)과 바깥쪽 관(104)이 일체가 되도록 되어 있다.

*부호의 설명*

100; 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 연결하는 연결관

101; 헤드튜브의 체결장치에 고정하는 디귿자형의 체결판

102; 연결관의 안쪽 관

103; 안쪽 관 중에서 여러 골이 나 있는 곳(클램프에 의하여 채워지는 곳)

104; 연결관의 바깥쪽 관

105; 바깥쪽 관에서 안쪽 관의 골이 난 곳(103)이 드러나게 파인 곳

106; 바깥쪽 관에 고정된 클램프의 한쪽

107; 두둑이 난 열렸다 닫혔다하는 폭이 넓은 클램프의 한쪽

108; 클램프의 체결고리

109; 체결장치(200)에 고정된 체결 고리(206)가 들락거리는 홈

110; 손잡이 봉에 걸치게 귀 모양처럼 파인 곳

200; 헤드튜브에 부착된 체결장치

201; 헤드튜브

202; 헤드튜브에 부착된 체결용 판

203; 디귿자형의 체결판이 이탈되지 않도록 덧댄 턱

204; 디귿자형의 체결판이 올려지게 파인 골

205; 체결 고리가 끼워지는 곳

206; 체결 고리

207; 체결용 판(202)이 헤드튜브(201)에 용접되는 부분

300; 앞바퀴 방향조정 및 앞바퀴 고정 부분

301; 헤드 스템

302; 포크

303; 바퀴축 고정부분

400; 앞바퀴 고정 등을 위한 보조 뼈대

401; 보조 뼈대의 위쪽 가로대

402; 보조 뼈대의 아래쪽 가로대

403; 바퀴축 고정부분

404; 앞바퀴 방향조정 및 앞바퀴 고정 부분(300)에 고정하는 부분

Claims (5)

1. 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분을 연결하는 연결관(100)의 끝에 고정된 디귿자형의 판(101)을 헤드튜브에 부착된 체결장치(200)의 골(204)에 올려놓고 또 이 장치(200)의 판(202)에 고정시킴으로 체결부위에서 끄덕임이 없고 스스로 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분이 분리되지 않도록 체결하는 분리식 세발자전거의 체결방법.
2. 제 1항에서, 디귿자형의 판(101)의 마주 보는 양면에 손잡이 봉에 걸칠 수 있는 모양(110)으로 파내 분리된 연결관(100)의 끝이 손잡이 봉에 걸치도록 하고 또 앞바퀴 쪽의 헤드튜브의 한 곳과 뒷바퀴 쪽의 버텀 브레킷 쉘 근방에서 서로 연결과 분리가 될 수 있게 하여 분리된 세발이 가까운 거리에서 고정될 수 있도록 하는 분리식 세발자전거의 체결방법.
3. 제 1항에서, 분리된 연결관(100)의 길이가 길어 취급이 불편한 경우에 있어서는 이 길이를 조절할 수 있도록 안쪽 관(102)에 여러 줄의 골이 난 부분(103)을 가지게 하고 또 바깥쪽 관(104)에는 안쪽 관(102)의 골이 난 부분(103)이 나타나는 열린 부분(105)을 두고 여기서 여러 줄의 두둑이 있는 폭이 넓은 클램프(107)로 채워질 수 있도록 하나 또는 둘의 클램프를 바깥쪽 관(104)에 고정시켜 길이조절을 자유롭게 하는 분리식 세발자전거의 체결방법.
4. 앞바퀴 부분에 두 바퀴가 있는 경우에는 헤드 스템(301)에 고정된 양쪽으로 갈린 하나의 포크(302)로 이 끝에 있는 바퀴축 고정부분(303)에서 고정된 바퀴를 지탱할 수 있도록 강한 골격을 가진 앞바퀴 방향조정부분(300)을 가지도록 하고, 가늘고 가벼우며 앞바퀴 고정을 돕는 탈부착이 가능하거나 고정된 보조뼈대(400)을 두어 무게를 낮춘 분리식 세발자전거.
5. 앞바퀴 쪽이나 뒷바퀴 쪽의 어느 한 쪽에 두 바퀴가 놓이게 되었을 때, 두 바퀴 중의 하나를 바퀴 축에 고정되어 돌게 하지 않고 바퀴 축의 양방향으로 기울어지며 돌게 하여 회전이 용이하게 되는 분리식 세발자전거.

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