JP2008517831A - ロッキング自転車の偏心装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】組立の際に結合状態が堅固になる調節構造を備えたロッキング自転車の偏心装置を提供すること。
【解決手段】開示された内容はロッキング自転車の偏心装置である。偏心装置は回転枠110、車輪枠120及び円形調節部材130を備えている。ここで、回転枠110で円筒体113の内部は遮断板119で遮断され、この遮断板119を貫通して前記駆動軸Dが固定される軸管115を偏心されるように形成される。従って、回転枠110と車輪枠120は互いに結合されたり解除される。回転枠110と車輪枠120が解除される場合、車輪が自在に偏心調節される。
【選択図】図4

Description

本発明のロッキング自転車の偏心装置は駆動軸の軸で偏心されるによって車輪の走行中その軸が上下搖動されるようにするものであって、特に、揺動程度を調節可能にして一般自転車として使用することはもちろん多様な偏心角度の揺動幅が調節されるロッキング自転車の偏心装置に関するものである。
従来のロッキング自転車は前輪又は後輪の駆動軸と車輪の中心軸を偏心させて走行と同時に上下に搖動されるようにした自転車が公知されている。図1は、このようなロッキング自転車の一例を示す側面図であって本出願人により先登録公開した韓国実用新案登録第183508号である。
添付の図2及び図3を参照して、ロッキング自転車の該当偏心装置を後述する。後輪2の円周中心Sで一定距離に離隔された位置に中心Saを有する前動輪10を後輪2と多数個の長さが異なるスポーク(Spoke)3で連設する。媒介輪40は右側輪20と左側輪30にボルト11で結合される。ジョイントシャフト5の中心と一致する中心5a位置の右側輪20の外面には中心5aと同心軸上で順次に歯数が少なくなる多数枚のチェーンスプロケット12が連設される。このチェーンスプロケット12の中央に中心5aが一致する軸孔12aを穿設する。右側輪20の内側に一定の高さの内周縁部21を突設する。この内周縁部21の内側面に内周縁部21に沿って一定のピッチと歯を有する平歯車22を形成する。右側輪20の内側面の一定位置に内部が雌ネジ23の螺設された螺合ユニット24を突設する。螺合ユニット24の外周縁部に弾発力が作用するスプリング25を巻置する。右側輪20に突設された螺合ユニット24とボルト11で螺合される左側輪30は左側輪30の内周縁部31の内側面に内周縁部31に沿って右側輪20に形成された平歯車22と同じピッチと歯を有する平歯車22aを平歯車22と対称するように形成する。右側輪20に形成されるチェーンスプロケット12の軸孔12aにジョイントシャフト5が挿入軸設される。右側輪20と左側輪30との間で右側輪20と左側輪30が結合又は分離できるようにする媒介輪40を内設する。媒介輪40の外周面41には多数個の大小のスポーク3が一体に連設される。外周面の内側には右側輪20と左側輪30に形成された平歯車22及び22aがそれぞれ噛合うように平歯車22と22aの歯型と同じ歯型の平歯車22bと22cを対称するように形成する。平歯車22、22a、22b、22cを互いに噛合うように組立て、左側輪30のボルト11と右側輪20の螺合ユニット24を螺合する。ジョイントシャフト5の左右先端はベアリング6、6aを介して、右側輪20と媒介輪40と左側輪30とが噛合った前動輪10をチェーンスプロケット12の回転で円滑に回転できるようにする。後側フレーム4を軸設し、雌ネジ(図示せず)で螺合する。
しかし、このような従来の偏心回転自転車は左側輪30と右側輪20が媒介輪40を基準として平歯車22、22a、22b、22cにより噛合って前動輪10の役割をするようにボルト11及び螺合ユニット24によって組立結合するようになっている。媒介輪40を中心に置いて左側輪30と右側輪20が共に噛合わなければならないので、その噛合力が強くなければならない。しかし、車輪の厚さの構造上ブレーキ等の内側位置に置かれるべきボルト11の締めしろが限定されてその締付力が前記3重噛合構造を堅固に締め付けられず走行中に3重噛合構造が緩んでしまう問題点がある。
左側輪30と右側輪20の内側面及び媒介輪40の両側面に平歯車22、22a、22b、22cを設けなければならないのでコスト上昇の要因となる。前記左側輪30と右側輪20及び媒介輪40を組付けるための組付ボルト11が小型であることから離脱するかなくす恐れがある。それに、離脱の場合3重噛合構造が解けて車輪が走行中に離脱する危険性もあった。
前記の問題点を解決するために、本発明のロッキング自転車の偏心装置は偏心装置の噛合構造を従来の3重噛合構造を脱皮するとともに3重噛合構造を脱皮しても組立の際に結合状態が堅固になるように新しい調節構造を提供することに目的がある。
本発明はこのような調節部材の離脱又は解けによる危険性を防止するためにラチェットとラチェットギアを適用して偏心調節された回転枠及び車輪枠の結合状態が分離されないようにすることにその目的がある。
また、従来の弾力支持される回転枠と車輪枠が結合/分離されるとき弾力を与えるための手段を新しく補完した偏心装置を提供することにもその目的がある。
発明の態様によって前記の目的を達成するための本発明のロッキング自転車の偏心装置は、
ロッキング自転車の後輪駆動軸と、円筒体であってその内部は遮断板により左、右が遮断され、この遮断板には駆動軸が貫通/固定される貫通孔を形成し、円筒体の外周面の一部は螺旋を形成し、他端部はこの外周面からC型断面に延長して幅広縁部を形成し、その内側は挿入溝をなし、その端部は凹凸を形成する回転枠と、車輪枠との間に円板Cにて連結される連結孔を内外側に並べて形成した外縁部をなし、その内側へ空間部をなしながら挿持縁部を形成し、挿持縁部の内側にリング状の溝をなし、この溝の底面に凹凸部を形成したリング状の車輪枠と、前記車輪枠の空間部の一側から挿入される前記突出部に対応する対応ネジを内接/形成する円筒体であって、その一端部の外側から円板状に延長部を形成した円状調節部材を含めて、前記車輪枠の一側から前記回転枠の突出部を挿入するとともに反対面から前記調節部材で突出部に螺合され回転枠と車輪枠が結合/解除されるようにした。
本発明のロッキング自転車の偏心装置は前記車輪枠の所定位置に一方向の回動力を有するようにトーションばねで弾力支持され、接触子を形成したラチェット及びこの接触子と弾接されるように調節部材の延長部に形成されるラチェットギアを備えることが望ましい。
また、本発明の偏心装置は前記回転枠の延長縁部の外側から内側に弾挿孔形成し、この弾挿孔にはコイルスプリングと接触ボールが内蔵/固定され、この弾挿孔の終端は前記挿持縁部とすべり接触しながら接触ボールが弾挿溝でロック/アンロックされるようにして所定の締付/解除で回転枠と車輪枠が結合されるか解除されるようにすることが望ましい。
このような本発明の偏心装置は前記弾挿孔のコイルスプリングを加圧支持するために前記回転枠の外側でカバー部材をさらに備えることが望ましい。
以上説明したように、本発明のロッキング自転車の偏心装置は従来偏心装置で生じた問題点を改善して駆動軸一体の回転枠と車輪枠の偏心調節の際の凹凸の噛合わせの結合が安定的になされ、簡単に角度調節がなされる改善点を有し、自転車走行に対応できる噛合能力はもちろんのこと、締付能力を極大化して実用性を高める効果を有する。
また、調節部材の緩みまたは任意解除を防止することによって自転車輪の駆動中に噛合状態が解けて生じる安全事故を防止する効果もある。
以下本発明の好ましい実施例によるロッキング自転車の偏心装置を添付の図面により具体的に説明すれば次の通りである。
図4は本発明の第1実施例によるロッキング自転車の偏心装置が適用された後輪拡大斜視図であり、図5は本発明の第1実施例によるロッキング自転車の偏心装置の分解斜視図である。
図4及び5を参照して、本発明のロッキング自転車の偏心装置は大きくわけて、ロッキング自転車の駆動軸Dが設置される回転枠110と、車輪枠120と、回転枠110と車輪枠120を結合/調節するための調節部材130からなる。本発明によるロッキング自転車の偏心装置は後輪に適用されることを基準として説明するが、本発明のロッキング自転車の偏心装置は前輪にも適用することができる。自転車だけでなく室内運動用自転車類似機構などにも適用することができる。以下に自転車の後輪に適用した偏心装置を説明する。
円筒体の回転枠110はその内部に遮断板119により左右が遮断される。この遮断板119には駆動軸Dが螺合され貫通/固定されるように貫通孔114を形成した軸管115が偏心/形成される。円筒体の外周面113は螺旋116を形成し、一端部にはこの外周面をC型断面で折曲/延長した延長縁部111を形成する。延長縁部111の内側はリング状の溝117をなし、その外側面には凹凸112を形成してなる。
また、この延長縁部111の溝117には弾挿孔118が形成され、この弾挿孔118で接触ボール144とコイルスプリング142を弾装する。貫通孔114が連通される通孔162と、固定孔164を形成するカバー部材160を固定具161で取付/固定させてコイルスプリング142の後方離脱を防止するようにする。従って、弾挿孔の終端に接触ボール144が露出して後述する挿持縁部126の溝126aで安着される。これは調節部材130の解けにより解除される。
前記の車輪枠120は車輪リムGとの間に円板Cがリベット/連結される連結孔128を両端にそれぞれ形成した多数の連結具129が外側に一周形成されたリング状の外縁部121をなし、外縁部121の内側は空間部124をなし、この空間部124の内壁側にリング状の挿持縁部126と、溝部125を形成し、溝部125の底側には前記凹凸112に対応する凹凸122を形成してなる。
挿持縁部126は間欠的に前記接触ボール144が安着される溝126aを形成する。前記の外縁部121の一側にはラチェット150をトーションばね156とともに弾設される。このラチェット150の中心部は固定具123に回動自在にヒンジ/固定され、一端には接触子152をなし、他側は解除片154を形成してなる。
前記の調節部材130は短い長さの円筒体135であって、内側に空間部131を備える。その内接面に前記回転枠110の外周面113の螺旋116に対応する螺旋134を内接/形成する。一端部の外周にリング状の延長部132を形成するようになる。この延長部132にはラチェットギア133を形成して前記ラチェット150の接触子152により弾発/係合するようにする。
ラチェット150が回動自在に固定された状態で前記調節部材130が組み付けられれば、接触子152は調節部材130の延長部132に形成されたラチェットギア133を弾力的に接触させて調節部材130の逆回転を防止するようになる。
このようになされた本発明によるロッキング自転車の偏心装置は、前記車輪枠120の一側で前記回転枠110の外周面113を挿し込むとともに反対面で前記調節部材130の内接ネジ134で螺合して結合される。
このとき、回転枠110の凹凸112と車輪枠120の凹凸122が対応して噛合うようになり、同時に接触ボール144が溝126aに安着されるようになって、ラチェット150の接触子152もラチェットギア133に弾持されている。
本発明によるロッキング自転車の偏心装置の作用は添付された図面を参照して以下に説明する。
図6は本発明の第1実施例によるロッキング自転車の偏心装置の偏心作用を示す縦断面図であって、組立直後の結合状態を示し、図7は本発明の第1実施例によるロッキング自転車の偏心作用を説明するための断面図であって、結合状態が解除された状態を示す。
本発明の第1実施例による本発明のロッキング自転車の偏心装置において、ペダルの駆動力が伝達される駆動軸Dに固定される回転枠110が自転車の後輪で円板Cに連結される車輪枠120と結合される。このために、車輪枠120を介して回転枠110と調節部材130を螺合で組み付けることによって一次結合がなされる。
図6に示すように、前記車輪枠120の一側で前記回転枠110の外周面113を挿し込むとともに反対面で前記調節部材130の内接螺旋134で螺合/結合する。このとき、回転枠110の凹凸112と車輪枠120の凹凸122が対応して噛合わされる。同時に、接触ボール144が溝126aに安着され、ラチェット150の接触子152もラチェットギア133に弾持される。
この組立状態は本発明のロッキング自転車の偏心装置において揺動幅が決定された後にできあがる。
図7は、ラチェット150の解除片154を押圧した状態で調節部材130の螺合/組付状態を一定距離に解いた状態である。この状態では図7に示されたように、凹凸112、122の間の間隔aが生じる。
従って、この状態では車輪枠120の空間部124内に位置した回転枠110の凹凸112と合わされた車輪枠120の凹凸122が離脱されているので、車輪枠120を回転して自在にその組付角度を設定することができるようになる。
添付の図面のうち図8は本発明の第2実施例によるロッキング自転車の偏心装置の反対方向の分解斜視図であって、本発明の第1実施例のカバー部材160の代わりにボルト141を取付けた第2実施例の構造を示す。
即ち、この延長縁部111の溝117には弾挿孔118がそれぞれ形成されており、この弾挿孔118で接触ボール144と、コイルスプリング142を弾装する。コイルスプリング142が弾挿孔118で弾装された後 、ボルト141で後方を固定させてコイルスプリング142が後方に離脱するのを防止するようになり、弾挿孔118の終端に接触ボール144が挿持縁部126の溝126aから突出/安着される。
図9ないし図12を参照して、本発明の第1及び第2実施例によるロッキング自転車の偏心装置で現す回転角度別偏心の調節割合を説明する。図9ないし図12は本発明のロッキング自転車の偏心装置の各実施例の偏心位置による後輪の上下動作用を説明する正面図である。図9ないし図12を参照して、本発明の第1及び第2実施例によるロッキング自転車の偏心装置において回転角度の偏心調節割合は駆動軸Dの中心から自転車輪Hの外側までの最長距離L1及び最短距離L2で示す。このような偏心長さの割合は、前述したように回転枠110及び車輪枠120の凹凸112と凹凸122が分離された状態で車輪枠120に偏心固定された自転車輪Hの回転角度により変動されるものである。
図9において、自転車輪Hの中心S1と駆動軸Dの中心S2が一致して最長距離L1及び最短距離L2の割合が1:1である状態であって一般自転車と同じ状態である。
図10は自転車輪Hを約30゜回転させた状態で自転車輪Hに偏心固定された車輪枠120が回転枠110上で回転されて駆動軸Dの中心S2と車輪中心S1が外れながら、最長距離L1及び最短距離L2の割合が約5.6:4.4に変更される。
図11は自転車輪Hを60゜回転させたものであって、駆動軸Dが偏心固定された回転枠110上で車輪枠120を回転させる。従って、車輪中心S1が駆動軸中心から離れながら最長距離L1及び最短距離L2の割合が6:4に変更される。
図12は自転車輪Hを90゜回転させたものであって、駆動軸Dが偏心固定された回転枠110上で車輪枠120を回転させる。駆動軸の中心S2と車輪中心S1が最大に引き離れた状態であり、このときの最長距離L1及び最短距離L2の割合は約6.2:3.8である。
前述したように、車輪枠120を回転させながら揺動幅を調節した状態で調節部材130を締付方向に回転させる。車輪枠120が内側から移動して凹凸122と凹凸112が結合される。回転枠110の貫通孔114に固定された駆動軸Dから伝達される回転力が偏心された車輪枠120を回転させて車輪枠120が回転するが、駆動軸Dは所定幅に搖動されながら進行するようになるのである。
前述したように、本発明の前記実施例らでは駆動軸Dの中心から自転車輪Hの外側までの最長距離L1及び最短距離L2の割合を数値にした例を挙げて説明した。しかし、本発明はこのような割合に限定されるものではなく、自転車輪Hの中心から偏心されるように固定される車輪枠120の固定位置などによって偏心の割合は変更できる。
図13は本発明の第3実施例によるロッキング自転車の偏心装置を示す分解斜視図であり、図14は本発明の第3実施例によるロッキング自転車の偏心装置の作用断面図である。
図13及び図14を参照して、本発明の第3実施例によるロッキング自転車の偏心装置は自転車ペダルにより駆動力が伝達された駆動軸の回転力を自転車輪に偏心されるように伝達して自転車が揺動されるようにするものであって、前記駆動軸Dに固定される回転枠210と、前記回転枠210から回転力が伝達されて自転車輪を偏心回転させる車輪枠220と、前記回転枠210と車輪枠220を結合又は分離させる調節部材230及び前記回転枠210と車輪枠220の間に弾装されるクッション部材240とからなる。
円筒体213の回転枠210は円筒体213の内部空間部を半分する遮断板219が形成される。この遮断板219には駆動軸Dが螺合して貫通/固定されるように貫通孔214を形成した軸管215が偏心/形成される。この遮断板219の一側来周面には螺旋216が形成され、その端部に沿って凹凸212が一周して形成される。円筒体213の他端部はC型断面に折曲/延長して延長縁部211を形成し、この延長縁部211の内側は溝217をなして後述する凹凸222と結合される。
前記した車輪枠220は車輪リムGとの間に円板Cの連結孔228を多数形成した概略H型断面であってリング状の外縁部221をなす円筒体223である。円筒体223の一側外縁部221の内側は溝226をなして、前記延長縁部211が挿入される。他側の端部は内壁側にリング状の延長部225を形成し、ここに前記凹凸212に対応する凹凸222を形成して組み付けるとき締結/分離されるようになる。
前記した調節部材230は短い円筒体233の一端部を外側に折曲げて円板型の延長部232を形成する。調節部材230の内側に空間部231をなし、円筒体233の外周面に前記回転枠210の螺旋216に対応する螺旋236を形成してなる。
前記クッション部材240は車輪枠220の溝226と回転枠210の溝217の間に弾持される。従って、調節部材230と回転枠210の螺合の際、車輪枠220と回転枠210の凹凸212、222が弾力/結合されるようにすることによって調節部材230の弛緩時に分離が容易になるようにする。
このように構成された本発明のロッキング自転車の偏心装置は前記図14に示すように、前記車輪枠220の一側で前記回転枠210の外周面213を挿し込むとともに反対面で前記調節部材230のネジ236で螺合される。この時、回転枠210の凹凸212と車輪枠220の凹凸222が噛合って一体化される。
従って、自転車ペダルからの回転力が駆動軸Dに固定される回転枠210と車輪枠220の凹凸212、222を介して伝達される。その結果、車輪枠220の所定の回転とともに揺動/走行がなされる。
図14に示す点線部分は組立前の状態を概略的に示すものであって、図14の点線部分は調節部材230の螺合/組立状態を一定距離に解いた状態である。この状態は図に示されたように凹凸212、222の間の間隔が生じる。
従って、この状態では車輪枠220の空間部224内に位置した回転枠210の凹凸212と車輪枠220の凹凸222が分離したのである。その結果、車輪枠220を自在に調節した後、結合位置が決まれば(上下揺動幅決定)調節部材230を螺合/締付けることが可能になる。
このような上下揺動幅の調節作用は、前述した一実施例の図9ないし図12に示されたものと同様なので、その調節作用の説明は省略する。
前述したように、車輪枠220と回転枠210が凹凸212、222で結合されると回転枠210の貫通孔214に固定された駆動軸Dから伝達される回転力が偏心された車輪枠220を回転させ、偏心された駆動軸Dの幅だけ 上下に搖動しながら走行するのである。
前述したように、本発明は特定の好ましい実施例について説明したが、本発明は前記実施例らに限定されず、当業者は本発明の思想を逸脱しない範囲内で多様な修正及び変形を行うことができる。しかし、本発明の保護範囲は発明の詳細な説明に限定されず、後述する請求範囲及び本発明の技術思想により限定される。
前述したように、本発明はロッキング自転車の偏心装置を提供する。
従来ロッキング自転車の一例を示すための側面図である。 従来ロッキング自転車の偏心装置の分解図である。 従来ロッキング自転車の偏心装置の結合断面図である。 本発明の第1実施例によるロッキング自転車の偏心装置が適用された後輪拡大斜視図である。 本発明の第1実施例によるロッキング自転車の偏心装置の分解斜視図である。 本発明の第1実施例によるロッキング自転車の偏心装置の作用を示す縦断面図である。 本発明の第1実施例によるロッキング自転車の偏心装置の作用を示す縦断面図である。 本発明の第2実施例によるロッキング自転車の偏心装置の分解斜視図である。 本発明のロッキング自転車の偏心装置の各実施例の偏心位置による後輪の上下動作用を説明する正面図である。 本発明のロッキング自転車の偏心装置の各実施例の偏心位置による後輪の上下動作用を説明する正面図である。 本発明のロッキング自転車の偏心装置の各実施例の偏心位置による後輪の上下動作用を説明する正面図である。 本発明のロッキング自転車の偏心装置の各実施例の偏心位置による後輪の上下動作用を説明する正面図である。 本発明の第3実施例によるロッキング自転車の偏心装置を示す分解斜視図である。 本発明の第3実施例によるロッキング自転車の偏心装置の作用断面図である。
符号の説明
110 回転枠
120 リング状の車輪枠
130 円形調節部材
D 駆動軸

Claims (5)

  1. ロッキング自転車の偏心装置において、
    駆動軸Dと;
    円筒体であってその内部は遮断板により左、右が遮断され、この遮断板 119を貫通して前記駆動軸Dが固定される軸管115を偏心されるように形成し、この円筒体113の外周面には螺旋116を形成し、一端部には前記外周面にC型断面の延長縁部111を形成し、内側にはリング状の溝117をなし、外側端部には凹凸112を形成した回転枠110と;
    車輪リムGとの間に円板Cがリベット/連結される連結孔128を形成した連結具129が外側に一周形成されたリング状の外縁部121をなし、外縁部121の内側は空間部124をなし、この空間部124の内壁側にリング状の挿持縁部126と、溝部125とを形成して、溝部125の底側には前記凹凸112に対応する凹凸122を形成した挿持縁部126からなるリング状の車輪枠120と;
    前記車輪枠120の他側に挿入される円筒体135であって前記回転枠110と螺合する対応螺旋134を形成し、一端部外側に円板型の延長部132を形成した円形調節部材130と:を備え、
    前記車輪枠の空間部の左、右側で前記回転枠110と前記調節部材130を螺合/結合するとともに解除されるように偏心調節されるロッキング自転車の偏心装置。
  2. 前記車輪枠120の所定位置にトーションばね156で弾持され、接触子154を形成したラチェット150を形成し、この接触子154によって弾接されるように前記調節部材130の延長部132にラチェットギア133を形成する、請求項1記載のロッキング自転車の偏心装置。
  3. 前記回転枠110の前記延長縁部111の外側から内側に弾挿孔118を形成し、この弾挿孔118にはコイルスプリング142と接触ボール144及びボルト141が内蔵/固定され、この弾挿孔118の終端は前記挿持縁部126と摺動/接触しながら、接触ボール144が安着される弾挿溝126aを形成した、請求項1記載のロッキング自転車の偏心装置。
  4. 前記コイルスプリング142を支持するためのボルト141の代りにカバー部材160で支持する、請求項3記載のロッキング自転車の偏心装置。
  5. 前記回転枠210はその一端部に凹凸212を形成し、その内側周面には螺旋216を形成し、他側はC型断面の延長縁部211を形成して内側にはリング状の溝217をなすようにし、
    前記車輪枠220は車輪リムGとの間に円板Cがリベット/連結される連結孔228を内外側に並べて形成した縁部223をなし、その内側に空間部224をなし、この空間部224の内周壁の一部を折曲延長して溝226を形成し、他側の端部を内側に折曲げて延長部225を形成するとともに凹凸222を形成し、
    前記調節部材230は前記回転枠210の内周面の螺旋216に対応する螺旋236を形成した円筒体233を形成し、前記車輪枠220の空間部224の左、右側で前記回転枠210に螺合するようにするとともに凹凸212、222同士が結合するようにして、前記回転枠210の溝217と前記車輪枠220の溝226の間にはクッション部材240を介してなる、請求項1記載のロッキング自転車の偏心装置。
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