KR960003855Y1 - 승마놀이용 삼륜차 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

승마놀이용 삼륜차

제1도는 본 고안에 의한 승마놀이용 삼륜차의 전체 사시도.

제2도는 본 고안에 따른 주요 구동기구의 구성을 보여주는 분해도.

제3도는 본 고안에 따른 주요 구동기구의 조립된 상태를 보여주는 측단면도.

제4도는 본 고안에 따른 구동 스프로켓과 종동 스프로켓의 동력 전달을 나타내는 부분 단면도.

제5도는 본 고안의 작동 상태를 나타내는 측면도로서 5a도는 좌대가 상승한 경우 제5b도는 좌대가 하강한 경우의 상태를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 앞바퀴 14 : 뒷바퀴

15 : 회전축 17 : 종방향 프레임

18 : 수직 n형 프레임 22 : 완충부재

25 : 발판 30 : 좌대

32 : 스윙부 34 : 스윙아암(swing arm)

35 : 복귀 스프링 36 : 스톱퍼(stopper)

37 : 부채꼴 회동구 38 : 피붓 연결부

40 : 평기어 42 : 구동축

44 : 프리기어 50 : 구동 스프로켓

52 : 체인 54 : 피동 스프로켓

본 고안은 승마놀이용 삼륜차에 관한 것으로서, 특히 앞페달을 돌려 추진되는 삼륜차를 좌대를 승하강시켜서도 삼륜차가 추진될 수 있도록 한 삼륜차의 구동 장치가 설치되어 있는 승마놀이용 삼륜차에 관한 것이다.

통상의 어린이용 삼륜차는 좌대가 프레임에 고정되어 있어 앞페달을 돌려야만 추진되므로 승마놀이를 즐기면서 삼륜차를 추진할 수 없었다.

그래서 좌대의 상하운동에 의해 삼륜차를 추진시킬 수 있는 여러가지 구동 장치가 고안된 바 있다. 1988년 7월 15일자 공고된 대한민국 실용신안 공고 제88-2600호에 기술된 고안의 명칭 '삼륜차의 추진장치'는 좌대의 하방 운동에 좌대 아래에 장착된 랙기어 형상의 작동대가 하강하면서 피니언 기어를 회전시키면 이와 동축 상에 있는 구동 기어가 회전하고, 이 회전력이 피동기어를 거쳐 뒷바퀴 축에 장착된 추진 기어를 회전시켜 뒷바퀴가 구동되는 동력전달 메카니즘을 갖고 있다. 그러나 이러한 동력전달 메카니즘은 전체적으로 좌대의 상하 직선운동을 회전운동으로 바꾸는 과정에서 좌대하부 스프링의 탄성운동으로 좌대의 좌우요동이 심하여 좌대의 상하 직선운동 자체가 불안정하고 또한 복잡한 기어 구조를 취하고 있어 작동의 신뢰성이 적고 내구성이 없다는 결점이 있어 실용되지 못하였다.

또한, 1988년 3월 30일자 공고된 대한민국 실용신안 공고 제89-1188호에 기술된 고안의 명칭 '삼륜차의 구동장치'는 상술한 실용신안 공고 제88-2600호의 결점을 보완할 수 있도록 좌대의 상하 운동을 링크 연동기구에 의해 뒷바퀴의 래치트 기어에 전달하여 뒷바퀴를 구동시키는 구조를 취하고 있다. 그러나 이 고안은 연결링크가 거의 수평위치가 된 상태, 즉 좌대의 최하 위치에서 스프링의 탄성으로 좌대가 상승하게 되는 경우 크랭크축의 회전이 불가능하게 되어 삼륜차의 전진이 어렵고, 다른 실시예에서는 래치트 기어의 회전 반경이 짧아 삼륜차의 추진을 위해 어린이가 자주 엉덩이를 들어 올려야 하는 결점이 있었다.

또한, 1991년 1월 25일자 공고된 대한민국 실용신안 공고 제91-510호에 기술된 고안의 명칭 '삼륜차의 추진장치'는 좌대의 상하운동으로 연결대가 스윙치 운동하면 이 연결대에 힌지 연결된 이동간이 전진하게 되고 이동간에 고정된 체인이 기어와 맞물려 뒷바퀴를 구동시키는 구조로 되어 있다. 이러한 구조는 이동간의 전진운동과 함께 약간의 상향운동을 하므로 평기어와 평체인의 맞물림이 해제되는 것을 방지하기 위하여 스프링으로 이동간을 압박하는 상태에서 기어가 물리게 되므로 구동전달이 불확실할 뿐 아니라, 좌대의 상하 운동에 따른 연결대의 스윙운동이 추진축에 전달되는 과정이 복잡하고 힘이 분산되어 작동이 어렵고도 신뢰성이 떨어지는 단점이 있었다.

한편, 1976. 4. 6 특허된 미합중국 특허제3,948,542호는 통상의 2발자전거에 있어서 보조 구동 수단으로 일단이 피붓연결된 부채꼴 회동구를 좌대의상, 하강시, 회동되도록 설치하여 그 부채꼴 회동구가 하방으로 회전할때 발생하는 회전력을 자전거의 보조 동력으로 이용한 발명을 개시하고 있다. 그러나, 상기 발명은 상기의 부채꼴 회동구가 1열로된 종프레임의 일측에 편중되게 피붓 연결되어 있기 때문에 그 피붓 연결 구조가 취약하여 쉽게 파손되는 문제점이 있었고 또한 부채꼴 회동구의 끝단에 연결된 좌대가 종프레임에 연결되어 상, 하로 이동되도록 설치되어 있기 때문에 선단이 피붓연결된 부채꼴 회동구가 좌대의 상, 하강시 회동되기 위하여는 좌대가 좌우로 슬라이딩되면서 상, 하강하여야 하므로 그 설치구조가 복잡할 뿐만 아니라 탑승자의 착석자세가 불안전하게되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 상기한 미합중국특허의 보조 구동수단을 삼륜자동차의 주 구동수단으로 이용할 수 있도록 개량함으로써, 동력전달과정에서 생기는 힘의 분산을 방지하고 좌대 상하 스윙 운동에 의해 발생되는 운동량을 최대로 뒷바퀴에 전달하여 가장 적은 힘으로 속도감 있는 승마놀이를 즐기면서 삼륜차를 추진시키는 승마놀이용 삼륜차를 제공함과 동시에 동력전달 메카니즘의 안정성과 신뢰도가 높은 삼륜차의 구동장치를 제공하는 데 있다. 본 고안의 다른 목적은 내리막 길의 주행이나 앞바퀴의 페달에 의한 구동시에 뒷바퀴의 자유회전을 보장하는 승마놀이용 삼륜차를 제공하는 것이다.

전술한 바와 같은 종래 기술의 단점들을 해결하고 본원 고안의 목적들을 실현하기 위한 승마놀이용 삼륜차는 앞바퀴의 핸들 지지축과 뒷바퀴의 회전축에 양단이 연결되고 2열의 평행한 프레임으로 된 종방향 프레임과, 이 2열의 종방향 프레임 사이에 일단이 피붓 연결된 지지대에 고착된 좌대와, 좌대 하부에 상기 종방향 프레임에 걸쳐 고정되어 양 하단부에 발판이 형성되어 있는 n자형 프레임과, 상기 좌대의 하강 스윙운동에 의한 회전력을 상기 뒷바퀴 회전축에 전달하는 구동기구와, 상기 구동기구를 종방향 프레임에 고정시키는 축지지대를 포함하며, 상기 구동기구는 좌대의 전단부와 연결된 부채꼴 회동구와, 이 부채꼴 회동구와 동일 평면상에서 맞물려 회전하는 평기어와, 상기 평기어와 동축에 연결된 구동 스프로켓과, 동력전달 체인에 의해 상기 구동 스프로켓과 함께 회전하는 뒷바퀴 회전축의 종동 스프로켓으로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 부채꼴 회동구는 원호형상의 외주면에 하반부에 상기 평기어와 맞물리는 기어치를 형성하고 내주면에 좌대의 상향 스윙 운동을 제한하는 스톱퍼를 형성하며 상단부를 좌대의 전단부 하면에 연결한 스윙부와, 좌대를 종방향 프레임에 피붓 연결부로 회전가능토록 연결하는 지지대와, 상기 스윙부의 하단부와 상기 지지대의 피붓 연결부를 연결하는 스윙아암으로 구성된다.

상기 스윙부의 외주면에는 맨위 기어치의 이뿌리면에 연속하여 절개부를 형성함으로써 좌대의 최하 위치에서 부채꼴 회동구와 평기어의 맞물림이 해제되도록 한다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 승마놀이용 삼륜차의 구성과 그 작동을 첨부한 도면들을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 제1도는 본 고안에 의한 승마놀이용 삼륜차의 전체적인 구성을 파악할 수 있는 사시도이다. 승마놀용 삼륜차 앞바퀴(12), 1쌍의 뒷바퀴(14), 핸들(16), 핸들(16)의 지지축(19)과 뒷바퀴(14)의 회전축(15)을 연결하고 서로 평행하게 연장된 2열의 종방향 프레임(17)과, 좌대하부에서 종방향 프레임(17)에 걸쳐 고정되어 양 하단부에 발판(25)을 형성한 n자형 프레임(18), 그리고 종방향 프레임(17)에 고정된 축지지대(24)에 위해 종방향 프레임(17) 하부에 지지되는 구동기구(20)로 구성된다. 내리길막의 주행시에 과속에 의한 안전사고를 막을 수 있도록 핸들(16)의 일측에는 앞바퀴(12)의 림에 인접한 브레이크의 패드(11a)를 당길 수 있도록 브레이크 조정간(11)을 설치한다.

제2도는 상기 구동기구(20)의 구성을 상세히 나타내는 분해도이다. 상기 구동기구(20)는 좌대의 전단부와 연결된 부채꼴 회동구(37)와, 이 부채꼴 회동구(37)와 동일 수직면상에서 맞물려 회전하는 평기어(40)와, 그 평기어(40)와 동축에 연결된 구동 스프로켓(50)과, 동력전달체인(52)에 의해 상기 구동 스프로켓(50)과 함께 회전하는 뒷바퀴 회전축(15)의 종동 스프로켓(54)으로 구성된다.

제2도에 도시한 대로 부채꼴 회동구(37)는 좌대(30)를 2열의 종방향 프레임(17) 사이의 전단부 부근에 피붓 연결부(38)로 회동 가능토록 연결되는 지지대(31)와, 좌대(30)의 전단부 하면에서 원호형상으로 연장되는 스윙부(32)와, 그 스윙부(32)의 하단과 상기 지지대(31)의 피붓 연결부(38)를 연결하는 스윙아암(34)을 포함한다. 상기 스윙부(32)의 내주면에는 종방향 프레임(17)의 가로대(36a)에 걸려 스윙부(32)의 상향운동을 제한하는 스톱퍼(36)가 형성되어 있고 상기 스윙부(32)의 외주면 하반부에는 동일수직면상에서 상기 평기어(40)와 맞물리는 기어치(39)가 형성되고 맨위 기어치의 직상방에 스윙부(40)의 기어치(39)와 평기어의 맞물림을 해제하는 절개부(39a)가 형성되어 있다.

제1도 및 제2도에 도시한대로, 스윙부(32)의 하단 외측면과 상기 가로대(36a)의 일측에 복귀스프링(35)이 적절한 고정방법에 의해 설치된다. 상기 가로대(36a)의 전방에는 프레임(17)의 내측에 용접등으로 고정되는 고정부(24a)와 일체로 수직하방으로 연장되는 축지지대(24)가 설치되고, 축지지대(24)의 하단부에는 구동축(42)의 중앙을 지지하는 슬리이브(24b)가 일체로 형성된다.

제3도에 도시된 대로 구동축(42)의 일측에는 스페이서링(43a) 측방에 평기어(40)가 삽입되어 키(45a)로 고정되고, 구동축(42)의 타측에는 스페이서링(43b) 축방에 프리기어(44)가 삽입되어 키(45b)로 고정된다.

구동 스프로켓(50)의 원통축(51)은 프리기어(44)에 끼워져 키(45C)로 고정된다. 이상과 같이 구동기구(20)가 조립된 상태에서 구동축(42)의 양단부에 각각 형성된 원형홈(42a)(42b)에는 멈춤링(46a)(46b)을 삽입하여 각 부품들의 위치를 고정한다. 상기 프리기어(44)는 구동축(42)이 반시계 방향으로 회전하는 경우에 한하여 그 구동축(42)의 회전력을 구동 스프로켓(50)으로 전달시키고 구동축(42)이 시계방향으로 회전하는 경우에는 구동 스프로켓(50)이 회전되지 않도록 하는 기능을 수행한다. 따라서 좌대(30)의 하강으로 평기어(40)와 구동축(42)이 반시계방향으로 회전되는 경우에만 구동 스프로켓(50)은 회전되고 좌대(30)가 상승하면서 평기어(40) 및 구동축(42)이 시계방향으로 회전되는 경우에는 그 회전력이 구동 스프로켓(50)으로 전달되지 않게된다.

제1도 및 제2도에 도시한 대로, 종방향 프레임(17)의 후미단부에는 좌대(30)의 하강시에 그 후단부 저면과 일치한 위치에 좌대(30)의 하강에 따른 충격을 완화할 수 있도록 스프링이 내장된 완충부재(22)가 탄설되어 있다. 제1도에서 n자형 수직 프레임(18)의 양 하단부에는 발판(25)이 수평으로 돌출되어 있어 발을 얹기 적합하게 되어 있다.

제4도는 전, 후 스프로켓이 체인으로 연결된 상태의 단면도로서 구동축(42)과 프리기어(44) 및 구동 스프로켓(50)의 연결관계를 상세히 나타낸다. 구동 스프로켓(50)은 체인(52)에 의해 종동 스프로켓(54)과 연결되어 있다. 종동 스프로켓(54)과 뒷바퀴의 회전축(15)은 상기의 프리기어(44)와 같은 통상적인 프리기어(56)에 의해 연결된다.

이상과 같은 구성의 승마놀이용 삼륜차의 작동을 제5도를 참조하여 상술한다. 제5a도의 상태에서 어린아이가 핸들(16)을 잡고 좌대(30)에 엉덩이를 올려놓고 체중을 실어 누르면 그 하중에 의해 스윙부(32)는 지지대(31) 및 스윙아암(34)을 모멘트아암으로 하여 피붓 연결부(38)를 축으로 시계방향으로 회전하게되고, 이때 부채꼴 회동구(37)의 기어치(39)가 평기어와 맞물려 평기어(40)를 반시계 방향으로 회전시킨다. 이 회전력이 구동 스프로켓(50)에 전달되어 체인(52)을 통해 결국 뒷바퀴의 회전축(15)을 구동시킨다.

제5b에 도시한대로 좌대(30)의 후미 단부가 상기 완충부재(22)에 닿게 되면 좌대의 하강은 정지되고, 완충부재(22)는 좌대의 하강시에 좌대와 종방향 프레임(17)과의 충격력을 흡수하여 준다. 좌대가 최하단의 위치에 도달하면 상기 부채꼴 회동구(37)의 스윙부(32) 외주면에 형성된 절개부(39a)에 의하여 부채꼴 회동구(37)와 평기어(40)의 맞물림이 해제된다. 앞바퀴의 페달(13)을 돌리면 구동축와 뒷바퀴의 축에는 프리기어가 설치되어 있어 좌대의 승강운동 없이도 삼륜차는 전진할 수 있다.

또한 상술한 해제상태에서 앞바퀴의 페달(13)을 역회전시키면 뒷바퀴의 회전축(15)과 종동 스프로켓(54)이 맞물려 돌아가고, 이 회전력이 체인(52)을 통해 구동 스프로켓(50)과 구동축(42)을 회전시킨다.(제4도 참조) 구동축(42)의 회전은 해제상태에서 부채꼴 회동구(37)에 전달되지 않으므로 좌대의 하강위치에서 삼륜차의 후진이 가능하다.

어린아이가 핸들(16)을 잡고 1쌍의 발판(25)에 양발을 올려놓은 채 좌대(30)에서 엉덩이를 들어올리면 복귀 스프링(35)의 탄성에 의해 스윙부(32)가 평기어(40)와 맞물린 채 반시계 방향으로 회전한다. 이때 평기어(40)는 제4도에 도시한 대로 구동축(42)과 함께 회전하는 그 회전력은 프리기어(44)로 인하여 구동 스프로켓(50)에 전달되지 않는다.

이와 같이 본 고안은, 좌대의 승하강으로 회동하는 부채꼴 회동구(37)에 의하여 구동되는 삼륜차에 있어서, 좌대(30)가 끝단에 연결된 부채꼴 회동구(37)의 지지대(31) 선단에 형성된 피붓 연결부(38)가 2열로 형성된 종방향 프레임(17) 사이에 위치되어 종방향 프레임(17)과 피붓연결되어 있기 때문에 일열로 된 프레임(17)의 일측에 피붓 연결된 부채꼴 회동구에 비하여 부채꼴 회동구가 좌우로 요동됨이 없이 안정되게 상하로 회전될 수 있으며, 또한, 상기 지지대(31)는 선단의 피붓 연결부(38)로 부터 그 지지대(31)의 끝단에 부착된 좌대(30)까지의 부위가 자유스럽게 회전되도록 자유단으로 형성되어 있으므로 좌대가 전후로 슬라이딩됨이 없이 상하강될 수 있기 때문에 힘의 분산과 동력전달의 불안정성이 극복되며 그 구조도 극히 단순하게 되는 잇점이 있게 된다.

Claims (1)

1. 선단이 종프레임(17)에 피붓 연결되고 후단에 좌대(30)가 설치된 지지대(31)와, 상기 지지대(32) 후단에 연결되어 하측을 향하여 원호형상으로 연장되고 외측에 기어치가 형성된 스윙부(32)로 구성된 부채꼴회동구(37)가 탑승자에 의한 좌대의 하강 운동으로 인하여 하측방향으로 회전됨에 따라 구동축(42)을 회전시켜 구동되는 삼륜차에 있어서, 상기 종프레임(17)은 2열의 프레임으로 형성되어 그 프레임 사이에 상기 지지대(31) 선단의 피붓 연결부(38)가 위치되어 종프레임(17)에 피붓 연결되고, 상기의 지지대(31)의 후단 및 좌대(30)는 자유단을 이루도록 형성하며, 종프레임(17)에 고착된 가로대(36a)와 상기 스윙부(32)의 하단부에 복귀 스프링(35)이 설치되고, 상기 구동축(42)의 일단의 외주면에 상기 스윙부(32)의 기어치(39)와 맞물려 회전되는 평기어(40)가 고정되게 삽입되고, 상기 구동축(42)의 타단에 상기 스윙부(32)가 하측방향으로 이동되어 구동축(42)이 회전하는 경우에만 회전되는 프리기어(44)가 삽입되며, 상기 프리기어(44)의 외주면에 구동스프로켓(50)이 키(45C)에 의하여 고정설치되고, 상기 구동스프로켓(50)과 삼륜차의 뒷바퀴 회전축에 설치된 종동스프로켓(52)은 체인(52)으로 연결된 것을 특징으로 하는 승마놀이용 삼륜차.