KR200418958Y1 - 자전거의 짐받이 완충장치 및 이를 구비한 자전거 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자전거의 짐받이 완충장치 및 이를 구비한 자전거에 관한 것으로서, 본 고안에 따르면 자전거의 짐받이 하단과 후륜축에 설치됨으로써 짐받이를 탄성적으로 지지하여 자전거 운행시 후륜으로부터 짐받이로 전해지는 충격력을 완화시킬 수 있으며, 짐받이가 탄성적으로 지지되게 함과 동시에 프레임 상에 별도의 완충스프링을 추가로 설치함으로써 완충효과를 높여 안전하게 자전거에 2인이 탑승하거나 짐을 적재할 수 있게 된다.

자전거, 완충장치, 짐받이

Description

자전거의 짐받이 완충장치 및 이를 구비한 자전거 {The Shock absorber of bicycle}

도 1은 종래의 완충장치가 구비된 자전거의 구성을 나타내는 측면도,

도 2는 본 고안에 따른 짐받이 완충장치를 나타내는 사시도,

도 3은 도 1의 분해 사시도,

도 4는 도 1의 측단면도,

도 5는 도 1의 작동상태를 나타내는 작동 예시도,

도 6은 본 고안에 따라 짐받이 완충장치를 구비한 자전거를 나타내는 측면도.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊

100: 짐받이 완충장치 10: 상부몸체

15: 상부커버 20: 하부몸체

25: 하부커버 30: 승강로드

40: 스프링 45: 댐퍼

본 고안은 자전거 짐받이의 완충장치 및 이를 구비한 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자전거 운행시 후륜으로부터 사람이 탑승하거나 짐을 적재하는 짐받이로 전해지는 충격력을 완화시켜 탑승자의 건강 및 적재된 짐의 안전을 도모할 수 있는 짐받이의 완충장치 및 이러한 완중장치를 구비한 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 인력 이외의 별도 동력을 필요로 하지 않기 때문에 구조가 간단하고 가격이 저렴하여 교통수단으로 널리 보급되어 사용되고 있는 실정이다.

이와 같은 자전거는 대부분 기어변속기능을 갖추고 있어 상황에 따라 주행속도와 페달에 가해지는 힘을 바꾸어 주행에 도움을 주고 있으며, 또한 오토바이 완충장치와 유사하게 전륜과 후륜에 프레임 쇽업소바가 설치되어 노면이 고르지 못한 비포장 도로 등의 주행시 지면과 바퀴로부터 전해지는 충격을 완화시켜 주고 있다.

이러한 자전거의 종래 완충장치로는 안장에 완충장치를 설치하는 방식이 주류를 이루어 왔으며, 특히 종래의 완충장치는 짐받이가 설치되지 않은 1인용 자전거에 국한되어 왔다.

도 1은 이러한 종래의 완충장치가 구비된 자전거의 구성을 도시한 것이다.

상기한 도면에 따르면, 프레임은 전륜(1)을 지지하는 전방프레임(2)과, 후륜(3)을 지지하는 후방프레임(4)으로 나누어지고 상기 전방프레임(2)과 후방프레임(4)이 상호 회전 가능하게 힌지 결합된다.

상기 전방프레임(2)과 후방프레임(4)이 완충장치(5)에 의해 연결되어 후륜 (3)으로부터의 충격력이 전방프레임(2)에 전달될 때 상기 완충장치(5)가 이를 완화시킴으로써 전방프레임(2)에 설치된 안장(6)에 전해지는 충격을 최소화시키는 구성으로 이루어진다.

그러나 이러한 종래의 완충장치를 구비한 자전거는 자전거의 중앙부위인 전방프레임(2)과 후방프레임(4) 사이에 설치된 완충장치(5)에 모든 것을 의존하기 때문에 사용자의 다양한 체중을 고려할 때 완충력에 한계가 있으며, 특히 안장(6)에 운전자만이 탑승하는 경우 이외의 용도로 자전거를 사용하기에는 곤란한 문제점이 있다.

즉, 상기한 종래의 자전거에서는 안장(6)과 페달축(7)을 연결하는 중앙프레임(8)의 중간이 절단되어 상호 이격된 채 상기 완충장치(5)만이 설치되어 있으므로 상기 안장(6)의 후방으로 짐받이를 설치하여 별도의 하중을 가하는 것이 곤란하며, 그에 따라 운전자 이외에 1인이 더 탑승하거나 또는 소량의 짐도 적재할 수 없는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 자전거의 짐받이 하단과 후륜축에 설치됨으로써 짐받이를 탄성적으로 지지하여 자전거 운행시 후륜으로부터 짐받이로 전해지는 충격력을 완화시킬 수 있는 자전거 짐받이의 완충장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 상기한 짐받이 완충장치를 설치하여 짐받이가 탄성적으로 지지되게 함과 동시에 프레임 상에 별도의 완충스프링을 추가로 설치함 으로써 완충효과를 높여 안전하게 2인이 탑승하거나 짐을 적재할 수 있도록 하는 짐받이 완충장치를 구비한 자전거를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 짐받이 완충장치는,

자전거 짐받이의 하부에 상단이 결합되며, 중공의 상부커버 상층부에 내장되는 상부몸체와, 상기 자전거의 후륜축에 고정되는 연결대에 하단이 결합되며, 상기 상부커버에 슬라이딩 가능하게 부분 내입되는 중공의 하부커버 하층부에 내장되는 하부몸체와, 상단이 상기 상부몸체에 내입 고정되고 상기 하부몸체를 관통하여 하단이 하부몸체의 하측으로 노출됨으로써 외력에 의해 상기 상부몸체와 일체로 상기 하부몸체에 대해 상대적인 승강 운동을 하는 승강로드, 및 상기 상부몸체와 하부몸체 사이의 상기 승강로드 외측에 장착되어 상기 상부몸체의 상대적인 승강 운동에 의해 압축 또는 복원되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안의 다른 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 자전거는,

전륜축을 지지하는 전륜프레임에 연결됨과 함께, 하측의 페달축을 지지하면서 상측에 안장이 설치되고, 상기 안장 하측 후방으로 짐받이가 고정된 중앙프레임이 후륜축을 지지하는 삼각 형상의 후륜프레임에 회전 가능하게 힌지 결합되며, 상기 짐받이 완충장치가 상기 짐받이와 후륜축 사이 양측에 한 쌍으로 설치되어 상기 후륜축에 대해 상기 짐받이를 탄성적으로 지지하는 것을 특징으로 한다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 짐받이 완충장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 1의 분해 사시도이며, 도 4는 도 1의 측단면도이다.

상기한 도면들을 참조하면, 본 고안에 따른 짐받이 완충장치(100)는 크게 보아 상부몸체(10), 하부몸체(20), 승강로드(30), 스프링(40), 연결대(50)로 이루어진다.

상기 상부몸체(10)는 통 형상이며, 자전거 짐받이와의 결합을 위한 체결공(11)이 천공된 체결편(12)이 상단 중앙에 돌출 형성되며, 하단 중앙부에는 하단으로부터 상향으로 요입된 소정 깊이의 로드고정홈(13)이 형성된다. 상기 로드고정홈(13)의 내주연에는 후술할 승강로드(30)의 상부가 삽입되어 고정되도록 암나사부가 형성된다.

상기 상부몸체(10)는 중공의 통 형상인 상부커버(15)에 내입되어 장착된다. 이를 위해 상기 상부몸체(10)의 외주연에는 숫나사부가 형성되고 이에 대응하여 상기 상부커버(15)의 내주연에는 암나사부를 형성시켜 상호 나사 결합시킴이 바람직하다.

상기 상부커버(15)는 내입 장착되는 상기 상부몸체(10)에 비해 그 길이가 길며, 상기 상부몸체(10)는 길이가 긴 상부커버(15)의 상층부에 위치되어 장착 고정된다. 따라서 상부커버(15) 내부는 내장된 상부몸체(10) 하측으로 일정한 공간이 형성된다.

이러한 상부몸체(10)가 내장된 상기 상부커버(15)의 하측에 상기 하부몸체(20)가 위치된다.

상기 하부몸체(20)는 상기 상부몸체(10)와 동일한 형상이며, 역시 중공의 하부커버(25)에 내입되어 장착된다.

이를 위해 상부몸체(10)와 동일하게 하부몸체(20)의 외주연에 숫나사부가 형성되고 이에 대응하여 하부몸체(25)의 내주연에 암나사부를 형성시켜 상호 나사 결합된다.

상기 하부몸체(20)의 중앙부에는 상단부터 하단을 관통하는 로드관통공(21)이 형성되어 있으며, 하부에는 후술할 연결대(50)와의 결합을 위해 외주연에 숫나사부를 가지는 체결돌부(22)가 형성되어 있다.

상기 하부커버(25)도 상부커버(15)와 같이 내입 장착되는 하부몸체(20)보다 그 길이가 길며, 상기 하부몸체(20)는 길이가 긴 하부커버(25)의 하층부에 위치되어 장착 고정된다.

상기 하부커버(25)는 상부커버(15)에 비해 작은 직경을 가져 하부커버(25)의 상부가 상기 상부커버(15)의 하측 내부로 삽입될 수 있도록 한다.

이때, 상기 하부커버(25)는 상기 상부커버(15)에 부분 삽입되어 슬라이딩되면서 상기 상부커버(15)와 하부커버(25)가 상대적인 승강을 할 수 있도록 하부커버(25)의 외경과 상부커버(15)의 내경 사이에는 미세한 크기차이를 갖도록 함이 바람직하겠다.

상기 승강로드(30)는 상단이 상기 상부몸체(10)에 형성된 상기 로드고정홈 (13)에 삽입되어 고정된다. 이를 위해 상기 승강로드(30)의 상부에는 상기 로드고정홈(13)에 형성된 암나사부에 대응하는 숫나사부가 형성되어 나사 결합된다.

상기 승강로드(30)는 상부가 상기 상부몸체(10)에 고정된 채 하측으로 연장되어 상기 하부몸체(20)의 로드관통공(22)을 통해 상기 하부몸체(20)의 하측으로 하단이 노출된다.

상기 하부몸체(20)의 하측으로 노출된 상기 승강로드(30)의 하단에는 걸림편(35)이 구비됨이 바람직하다. 상기 걸림편(35)은 상기 승강로드(30)의 하단에 결합된 채 상기 하부몸체(20)의 하단면에 걸리게 되어 상기 승강로드(30)가 상기 하부몸체(20)로부터 상승 이탈하는 것을 방지하는 기능을 하게 된다.

상기 걸림편(35)은 바람직하게는 너트이며, 상기 하부몸체(20)의 하측에 상기 너트에 대응하는 숫나사부가 형성되어 상기 걸림편(35)이 상기 승강로드(30)의 하부에 나사 결합됨이 바람직하다.

상기 스프링(40)은 상기 상부몸체(10)와 하부몸체(20) 사이의 상기 승강로드(30) 외측에 장착된다.

상기 스프링(40)은 상기 승강로드(30)에 의해 지지되면서 상기 상부몸체(10)와 하부몸체(20) 사이에 위치되어 상부몸체(10)와 하부몸체(20)가 외력에 의해 상대적인 승강 운동을 할 때 압축되거나 복원되는 쿠션 진동을 하면서 외력에 의한 충격을 흡수하게 된다.

그리고 상기 스프링(40)의 내측에는 상기 승강로드(30)에 의해 관통되면서 소정 두께를 갖는 댐퍼(45)를 더 설치시킴이 바람직하다.

상기 댐퍼(45)는 순간적인 큰 외력이 작용할 경우 상부몸체(10)와 하부몸체(20) 사이의 스프링(40)이 최대로 압축되면서 순간적으로 상부몸체(10)와 하부몸체(20)가 충돌을 일으키면서 외력에 의한 충격이 전달되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 소정의 탄성력을 가지는 고무재질로 제작되어 상기 스프링(40)과 함께 부가적인 완충기능을 수행하게 된다.

이러한 댐퍼(45)는 하부몸체(20)의 상부, 또는 상부몸체(10)의 하부 중 어느 한 쪽에 고정시켜 설치함이 바람직하다.

상기 연결대(50)는 상기한 완충장치(100)를 후륜축에 연결시키기 위한 것으로서, 상기 연결대(50)는 상단이 개구되며 소정 길이의 공간이 형성된 공간부(51)와, 상기 공간부(51)로부터 하측으로 연장되는 연결봉(52)과, 상기 연결봉(52)의 하단에 형성되어 후륜축에 삽입 고정되는 고정공(53)으로 이루어진다.

상기 공간부(51)의 내주연에는 암나사부가 형성되어 상기 하부몸체(20)의 체결돌기(22)가 나사 결합되며, 외력 작용시 상기 승강로드(30)가 하강을 할 수 있도록 소정 길이로 공간이 마련되어 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 고안에 따른 짐받이 완충장치(100)의 작동에 대해 간단하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 외력이 전혀 작용하지 않는 상태의 완충장치(100)를 나타내는 측단면도로서, 이러한 상태에서 사람이 탑승하거나 짐을 적재함으로서 하중을 받는 경우 또는 비포장 도로 등을 주행하면서 갑작스런 외력을 받는 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이 상부몸체(10)와 하부몸체(20)가 외력을 받아 상대적인 승강을 하게 되고 그 사이의 스프링(40)이 압축 및 복원되는 상하 큐션 진동을 통해 이러한 외력을 완충시키게 된다.

그리고 외력이 소멸된 경우에는 다시 스프링(40)의 복원력에 의해 상부몸체(10)와 하부몸체(20)는 원래의 위치로 복귀하게 되며, 자전거의 주행과정동안 외력의 작용에 대해 이러한 완충과정이 반복되게 된다.

도 6은 본 고안에 따라 상기 짐받이 완충장치(100)를 구비한 자전거를 도시한 것이다.

상기한 도면을 참조하면, 본 고안에 따른 자전거는 전륜축(101)을 지지하는 전륜프레임(102)에 수평프레임(103)과 경사프레임(104)으로 연결되는 중앙프레임(105)과 후륜축(111)을 지지하는 후륜프레임(112)이 서로 나누어진다.

상기 중앙프레임(105)의 상측에는 안장(106)이 설치되고, 상기 안장(106) 하측에는 후방으로 짐받이(107)가 고정되며, 하측의 페달축(108)을 지지하게 된다.

상기 후륜프레임(112)은 후륜축(111)의 양쪽을 지지하되, 삼각형 형상을 가진다.

상기 중앙프레임(105)과 상기 후륜프레임(112)은 상기 페달축(108)의 후방에서 힌지축(109)을 중심으로 상호 회전 가능하게 힌지 결합된다.

그리고, 상기한 짐받이 완충장치(100)가 상기 짐받이(107)와 후륜축(111)의 양 쪽에 한 쌍으로 설치된다.

또한, 중앙프레임(105)과 상기 후륜프레임(112)은 별도의 완충스프링(110)으로 연결시킴이 바람직하다.

상기 완충스프링(105)은 상기 짐받이 완충장치(100)와 함께 후륜으로부터 안장(106)으로 전해지는 충격력을 완화시키는 기능을 하게 되는데, 상기 중앙프레임(105)의 중단부와 상기 후륜프레임(112)의 상단 전방부에 각각 연결 설치된다.

이러한 구성에 의해 본 고안에 따른 자전거는 탑승자 또는 짐의 적재에 따른 중량에 따른 충격 또는 도면 상태에 따른 후륜으로부터 전해지는 충격이 자전거의 중앙부위에 설치되어 있는 상기 완충스프링(110)에 의해 일차적으로 흡수되고 상기 짐받이 완충장치(100)의 상하 큐션 진동에 의해 추가적으로 흡수되어 안전한 주행 및 짐의 적재가 가능하게 된다.

이상으로 본 고안에 따른 자전거 짐받이의 완충장치 및 이를 구비한 자전거를 설명하였으나, 본 고안의 기술적 범위는 상술한 실시예와 도면에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 동일 목적을 수행하기 위하여 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 고안의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것이라고 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 자전거 짐받이의 완충장치는 짐받이에 가해지는 하중 또는 도로상태에 따라 후륜으로부터 가해지는 충격 등을 스프링의 상하 큐션 진동에 의해 완화시키는 효과가 있다.

또한, 본 고안에 따른 자전거는 짐받이 완충장치를 설치하여 짐받이가 탄성적으로 지지되게 함과 동시에 프레임 상에 별도의 완충스프링을 추가로 설치함으로 써 완충효과를 높여 안전하게 2인이 탑승하거나 짐을 적재할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 자전거 짐받이의 하부에 상단이 결합되며, 중공의 상부커버 상층부에 내장되는 상부몸체;

   상기 자전거의 후륜축에 고정되는 연결대에 하단이 결합되며, 상기 상부커버에 슬라이딩 가능하게 부분 내입되는 중공의 하부커버 하층부에 내장되는 하부몸체;

   상단이 상기 상부몸체에 내입 고정되고 상기 하부몸체를 관통하여 하단이 하부몸체의 하측으로 노출됨으로써 외력에 의해 상기 상부몸체와 일체로 상기 하부몸체에 대해 상대적인 승강 운동을 하는 승강로드; 및

   상기 상부몸체와 하부몸체 사이의 상기 승강로드 외측에 장착되어 상기 상부몸체의 상대적인 승강 운동에 의해 압축 또는 복원되는 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 짐받이 완충장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상부몸체와 하부몸체 사이의 상기 승강로드에 의해 관통되면서 상기 스프링의 내측에 설치되는 탄성댐퍼;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 짐받이 완충장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 하부몸체의 하측으로 노출된 상기 승강로드의 하단에는 상기 하부몸체로부터 상기 승강로드가 상승 이탈하는 것을 방지하는 걸림편;이 구비되는 것을 특징으로 하는 자전거의 짐받이 완충장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 하부몸체의 하단과 결합되는 상기 연결대의 상부에는 상기 하부몸체를 관통한 상기 승강로드의 하강이 가능하도록 내부에 소정 길이의 공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자전거의 짐받이 완충장치.
5. 제 1항의 짐받이 완충장치를 구비한 자전거에 있어서,

   전륜축을 지지하는 전륜프레임에 연결됨과 함께, 하측의 페달축을 지지하면서 상측에 안장이 설치되고, 상기 안장 하측 후방으로 짐받이가 고정된 중앙프레임이 후륜축을 지지하는 삼각 형상의 후륜프레임에 회전 가능하게 힌지 결합되며,

   상기 짐받이 완충장치가 상기 짐받이와 후륜축 사이 양측에 한 쌍으로 설치되어 상기 후륜축에 대해 상기 짐받이를 탄성적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 짐받이 완충장치를 구비한 자전거.
6. 제 5항에 있어서,

   일측이 상기 중앙프레임의 중단부에 결합되고 타측이 상기 후륜프레임의 상단 전방부에 결합되는 완충스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 짐받이 완충 장치를 구비한 자전거.

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