KR101911812B1 - 틸팅 이동수단 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 틸팅 이동수단은, 길이방향으로 놓여 전방에 핸들이 그리고 후방에 뒷바퀴가 결합되는 메인프레임과, 폭방향으로 놓여 좌우에 대칭되도록 두 개의 앞바퀴가 결합되는 전륜프레임과, 상기 전륜프레임과 상기 메인프레임을 서로간에 상대적인 롤링운동이 가능하도록 결합하는 힌지 구조를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 힌지 구조는, 전방과 하방에 각각 전방 개구부와 하방 개구부가 형성되고, 후방이 상기 메인프레임의 전방에 고정된 실린더 형상의 홀더와, 상기 전륜프레임의 중앙부위에 고정되어 상기 홀더의 하방 개구부로 삽입되는 위로 돌출된 형상의 연결부 및, 상기 홀더의 전방 개구부로 삽입되어 상기 연결부와 서로간에 상대운동이 불가하도록 결합되는 실린더 형상의 결속수단을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 틸팅 이동수단은, 기밀성과 내구성이 뛰어난 힌지 구조를 탑재하여 장시간 사용해도 원활한 틸팅동작을 보장하고 주행 중 프레임 파손에 따른 사고발생 위험성이 낮다.

Description

틸팅 이동수단{Tilting Vehicle}

본 발명은 두 개 이상의 앞바퀴를 장착하고도 코너링 시 차체를 회전중심 쪽으로 기울여 주행안정성을 향상시키는 틸팅 기능을 갖춘 멀티트랙 이동수단 기술에 관한 것이다.

간소화 틸팅 메커니즘(Simplified Tilting Mechanism)은 주행 중 차체를 옆으로 기울이는 동작(이하 '틸팅동작'이라 칭한다)에 하나의 틸팅축선(Tilting Axis)만 관여한다.

상기 틸팅축선을 제공하는 힌지 구조는 차량 하중을 몰아서 받기 때문에 내구성이 높아야 하고 동시에 원활한 틸팅동작을 보장하기 위해 윤활도 필요하다.

도 1a에 도시된 종래기술의 틸팅 이동수단은, 길이방향으로 놓여 전방에 핸들(313)이 그리고 후방에 뒷바퀴(314)가 결합되는 메인프레임(311)과 폭방향으로 놓여 좌우에 대칭되도록 두 개의 앞바퀴(315)가 결합되는 전륜프레임(312)과 상기 전륜프레임(312)과 상기 메인프레임(311)을 서로간에 상대적인 롤링운동이 가능하도록 결합하는 힌지 구조(361)를 포함하여 이루어진다.

상기 힌지 구조(361)는 하나의 틸팅축선(316)을 제공하되, 틸팅 이동수단이 달리면서 메인프레임(311)을 좌우로 기울일 수 있도록 한다.

본 발명에서 길이방향은 이동수단의 길이방향을, 그리고 폭방향은 상기 길이방향과 직각을 이루는 상기 이동수단의 폭방향을 의미한다.

도 1b은 종래 기술에 따른 힌지 구조(361)의 분해도이다. 상기 힌지 구조(361)는, 상기 메인프레임(365)의 전방으로 돌출된 형상으로 고정되고 원형단면을 갖는 힌지핀(365)과, 상기 전륜프레임(312)의 중앙부위에 형성된 삽입홀(363)을 포함하여 이루어지되, 상기 힌지핀(365)을 상기 삽입홀(363)과 결합할 때 윤활을 제공하는 윤활수단들(364, 369) 및 결합상태를 지속시키는 체결수단들(367, 370)이 틸팅축선(316)을 따라 일렬로 결합되는 구조이므로, 생산공정이 단순한 장점이 있다.

상술한 종래기술의 문제점은 상기 힌지 구조(361)의 기밀성이 떨어져 윤활 성능을 유지하기 어렵고, 위로부터 차량의 하중과 아래로부터 지면충격을 몰아서 받는 힌지핀(365)의 수명을 보장하기 어렵다는 사실이다.

따라서 본 발명의 목적은 종래기술의 장점이었던 단순성을 희생하더라도 기밀성과 내구성을 높임으로써 소비자가 믿고 탈 수 있는 틸팅 이동수단을 구현하는 것이다.

본 발명은 상술한 목적 달성을 위하여 아래와 같은 수단들을 포함한다.

본 발명에 따른 틸팅 이동수단은, 길이방향으로 놓여 전방에 핸들이 그리고 후방에 뒷바퀴가 결합되는 메인프레임과, 폭방향으로 놓여 좌우에 대칭되도록 두 개의 앞바퀴가 결합되는 전륜프레임과, 상기 전륜프레임과 상기 메인프레임을 서로간에 상대적인 롤링운동이 가능하도록 결합하는 힌지 구조를 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 힌지 구조는, 전방과 하방에 각각 전방 개구부와 하방 개구부가 형성되고, 후방이 상기 메인프레임의 전방에 고정된 실린더 형상의 홀더와, 상기 전륜프레임의 중앙부위에 고정되어 상기 홀더의 하방 개구부로 삽입되는 위로 돌출된 형상의 연결부 및, 상기 홀더의 전방 개구부로 삽입되어 상기 연결부와 서로간에 상대운동이 불가하도록 결합되는 실린더 형상의 결속수단을 포함하여 이루어진다.

상기 결속수단은, 바깥쪽 면이 상기 홀더의 안쪽 면에 밀착하여 회전운동이 가능하다. 그리고 상기 결속수단의 하단 표면에는 후방 끝부터 전방으로 길이방향의 슬롯이 형성되었다.

상기 힌지 구조는, 상기 결속수단의 전방에서 상기 홀더의 내벽에 고정되는 밀림방지수단이나 또는 상기 연결부와 상기 결속수단의 결합상태를 지속시키기 위한 체결수단을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 틸팅 이동수단은, 기밀성과 내구성이 뛰어난 힌지 구조를 탑재하여 장시간 사용해도 원활한 틸팅동작을 보장하고 주행 중 프레임 파손에 따른 사고발생 위험성이 낮다.

도 1a는 종래기술에 따른 틸팅 이동수단의 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 틸팅 이동수단의 힌지 구조의 분해도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 틸팅 이동수단의 기본 구성을 보이는 도면이다.
도 3a 및 도 2b는 본 발명에 따른 틸팅 이동수단의 힌지 구조의 분해도이다.
도 3c는 도 3a에 도시된 힌지 구조의 구성품 중 연결부와 결속수단의 결합관계를 도시한 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 엔지니어가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 설명한다. 단, 실시예를 설명함에 있어, 공지된 기능과 구성에 대한 서술이 본 발명의 핵심을 전달하는 데 방해될 우려가 있는 경우엔 그 부분에 대한 상세 설명을 생략한다.

장치의 구성을 설명하면서 '어떤 부분이 다른 부분과 연결된다(또는 결합된다)'고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은, '이것들만 포함한다'고 특별히 한정하지 않는 한 기재되지 않은 불특정 구성요소를 더 포함할 수도 있음을 의미한다.

본 발명에서 길이방향은 이동수단의 길이방향을, 그리고 폭방향은 상기 길이방향과 직각을 이루는 상기 이동수단의 폭방향을 의미한다.

그리고 본 명세서의 도면에는 본 발명의 실시예의 형태가 역삼륜 전기자전거로 도시되었으나 본 발명은 멀티트랙 틸팅 이동수단 영역에서 널이 이용될 수 있는 기술을 담고 있다.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 틸팅 이동수단의 기본 구성을 보이는 도면이다.

본 발명에 따른 틸팅 이동수단은, 길이방향으로 놓여 전방에 핸들(13)이 그리고 후방에 뒷바퀴(14)가 결합되는 메인프레임(11)과 폭방향으로 놓여 좌우에 대칭되도록 두 개의 앞바퀴(15)가 결합되는 전륜프레임(12)과 상기 전륜프레임(12)과 상기 메인프레임(11)을 서로간에 상대적인 롤링운동이 가능하도록 결합하는 힌지 구조(61)를 포함하여 이루어진다.

도 2b를 참조하면, 상기 힌지 구조(61)는 하나의 틸팅축선(16)을 제공하되, 상기 틸팅 이동수단이 달리면서 메인프레임(11)을 좌우로 기울일 수 있도록 한다.

도 2d를 참조하면, 상기 틸팅축선(16)은, 지면과 평행하고 길이방향으로 놓인 가상의 직선을 기준으로 후방이 아래로 기울어지도록 설계되는 것이 바람직하다.

도 3a 및 도 2b는 본 발명에 따른 틸팅 이동수단의 힌지 구조(61)의 분해도이다.

상기 힌지 구조(61)는, 전방과 하방에 각각 전방 개구부(65)와 하방 개구부(66)가 형성되고 후방이 상기 메인프레임(11)의 전방에 고정된 실린더 형상의 홀더(62)와, 상기 전륜프레임(12)의 중앙부위에 고정되어 상기 홀더(62)의 하방 개구부(66)로 삽입되는 위로 돌출된 형상의 연결부(63) 및, 상기 홀더(62)의 전방 개구부(65)로 삽입되어 상기 연결부(63)와 결합되는 실린더 형상의 결속수단(64)을 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 연결부(63)는 상기 전륜프레임(12)과 분리 가능한 구성품이 아닌, 애초에 상기 전륜프레임(12)의 일부로서 형성될 수도 있다.

상기 결속수단(64)의 하단 표면에는 후방 끝부터 전방으로 길이방향의 슬롯(71)이 형성되어, 상기 연결부(63)가 상기 결속수단(64)과 서로간에 상대운동이 불가하도록 결합됨으로써 상기 홀더(62) 내에서 회전이 가능하도록 위치가 고정된다.

도 3c는 도 3a에 도시된 힌지 구조(61)의 구성요소 중 연결부(63)와 결속수단(64)의 결합관계를 도시한 단면도이다.

도 3c를 도 3b와 함께 참조하면, 상기 슬롯(71)의 폭이 좁을수록 틸팅운동의 각도범위를 늘리기에 유리함을 알 수 있다.

상기 결속수단(64)은, 바깥쪽 면이 상기 홀더(62)의 안쪽 면에 밀착하여 회전운동을 하게 되는데, 이는 도 1b에 도시된 종래기술에서 힌지핀(365)의 역할과 같고, 따라서 상기 결속수단(64)의 채용은 종래기술의 힌지핀(365)의 지름을 증가시켜 내구성을 증가시킨 효과를 제공한 것이다.

아울러, 본 발명에 따른 틸팅 이동수단의 힌지 구조(61)는 서로 마찰하는 모든 구성요소가 실린더 형상의 홀더(62) 안에 배치되는 구조라서 기밀성이 뛰어나다. 또한 상기 홀더(62)의 하방 개구부를 통과할 만큼 폭이 좁은 연결부를 지름이 큰 실린더 형상의 결속수단(64)으로 감싸 마찰면적을 늘리는(단위면적당 압력을 줄이는) 방법으로 윤활성능이 향상되었다.

도 3a를 다시 참조하면, 상기 힌지 구조(61)는, 상기 결속수단(64)의 전방에서 상기 홀더(62)의 내벽에 밀림방지수단(68)이 고정되어 상기 결속수단(64)이 상기 틸팅축선을 따라 미끄러지는 것을 방지하고, 상기 연결부(63)와 상기 결속수단(64)의 결합상태를 지속시키기 위한 체결수단(67)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

그러나 상기 체결수단(67)은, 서로 맞닿는 상기 결속수단(64)의 내부 형상과 상기 연결부(63)의 외부 형상의 요철을 정확하게 맞물리도록 하고 상기 밀림방지수단(68)과 상기 결속수단(64) 사이에 윤활수단(69)을 작은 공차를 주어 추가함으로써 생략할 수도 있다.

여기서, 상기 밀림방지수단(68)과 상기 체결수단(67)과 상기 윤활수단(69)의 가장 일반적인 형태는 각각 스냅링(retaining ring)과 볼트와 와셔이다.

본 발명은 틸팅 이동수단의 내구성을 종전보다 향상시키는 기술에 관한 것으로서 산업상 이용가능성이 충분하다.

11: 메인프레임 12: 전륜프레임 13: 핸들
14: 뒷바퀴 15: 앞바퀴 16: 틸팅축선
61: 힌지 구조 62: 홀더 63: 연결부
64: 결속수단 65: 전방 개구부 66: 하방 개구부
67: 체결수단 68: 밀림방지수단 69: 윤활수단
70: 마개 71: 슬롯

Claims (5)

1. 길이방향으로 놓여 전방에 핸들이 그리고 후방에 뒷바퀴가 결합되는 메인프레임;과
   폭방향으로 놓여 좌우에 대칭되도록 두 개의 앞바퀴가 결합되는 전륜프레임;과
   상기 전륜프레임과 상기 메인프레임을 서로간에 상대적인 롤링운동이 가능하도록 결합하는 힌지 구조;를 포함하여 이루어지되,
   상기 힌지 구조는,
   전방과 하방에 각각 전방 개구부와 하방 개구부가 형성되고, 후방이 상기 메인프레임의 전방에 고정된 실린더 형상의 홀더;와
   상기 전륜프레임의 중앙부위에 고정되어 상기 홀더의 하방 개구부로 삽입되는 위로 돌출된 형상의 연결부; 및
   상기 홀더의 전방 개구부로 삽입되어 상기 연결부와 서로간에 상대운동이 불가하도록 결합되는 실린더 형상의 결속수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 틸팅 이동수단.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 결속수단은, 바깥쪽 면이 상기 홀더의 안쪽 면에 밀착하여 회전운동이 가능한 것을 특징으로 하는 틸팅 이동수단.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 결속수단의 하단 표면에는 후방 끝부터 전방으로 길이방향의 슬롯이 형성되었음을 특징으로 하는 틸팅 이동수단.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 힌지 구조는,
   상기 결속수단의 전방에서 상기 홀더의 내벽에 고정되는 밀림방지수단;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 틸팅 이동수단.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 힌지 구조는,
   상기 연결부와 상기 결속수단의 결합상태를 지속시키기 위한 체결수단;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 틸팅 이동수단.

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