KR100280695B1

KR100280695B1 - 절첩식 자전거

Info

Publication number: KR100280695B1
Application number: KR1019980029242A
Authority: KR
Inventors: 윤석권
Original assignee: 윤석권
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2001-02-01
Also published as: JP3503937B2; AU4934599A; WO2000005127A1; KR20000009065A; JP2002521263A; US6520525B1; CA2317540A1

Abstract

본 발명은 절첩식 자전거에 관한 것으로, 절첩부위가 형성된 핸들프레임에는 핸들과 브레이크 레버를 각각 설치하여 방향의 전환 및 정지가 가능하도록 하고, 사용자가 양 페달을 순차적으로 밟으면 힌지로 연결된 작동봉이 고정축을 중심으로 회전하면서 승하강하는 중에 다수의 링크로 이루어진 링크부에 의해 벨트를 선택적으로 당겨주도록 하고, 상기의 벨트가 고정간의 상단 로울러를 경유하여 끝단이 고정된 나선기어부는 일방향으로 회전하면서 판형 코일스프링에 의한 복원력을 받도록 하고, 상기 나선기어부에 나선기어가 치합된 이동기어부는 회전하는 중에 외부로 밀리면서 치차에 클러치기어부를 같이 회전시키면서 앞바퀴를 회전시키도록 하고, 상기의 두 앞바퀴, 핸들프레임 및 고정간들이 결합되는 전면프레임과 뒷바퀴가 결합되는 후면프레임이 일체인 메인 프레임은 절첩부위를 통하여 접거나 펼칠 수 있도록 구성함으로써 사용자가 페달을 밟고 누르면 벨트를 잡아 당기게 되고 벨트는 나선기어부와 이동기어부를 통해 앞바퀴를 회전시키게 되는 작동이 좌측과 우측이 교대로 반복케하여 운동효과를 크게 갖는 동시에 전진할 수 있게 한 것이다.

Description

절첩식 자전거

본 발명은 절첩식 자전거에 관한 것으로, 특히 서서 페달을 밟으면서 앞바퀴에 동력이 전달되도록 하여 페달을 밟는 데에 따른 운동의 효과가 커지게 하는 동시에 절첩식으로 부퍼가 적어 운반 및 휴대가 간단해지도록 한 절첩식 자전거에 관한 것이다.

오늘날 문명의 발달과 함께 자전거에 대한 개념도 변화하여 레저를 겸한 스포츠용으로 널리 이용되고 있는 실정이다.

그리고 자전거의 보급을 능가하는 속도로 자동차의 보급이 증가되어 일반 사람들이 자전거를 타고 시내를 주행할 수 없을 정도로 교통이 복잡하여 자전거를 타고 외출할 수 없거나 시간적인 여유가 없는 사람들을 위하여 자전거를 타는 듯한 좌석과 페달 등을 구비한 운동용품이 널리 보급되고 있다.

더구나 자전거를 절첩식으로 접어서 교외나 운동하기에 적절한 장소까지 운반하여 사용할 수 있도록 한 절첩식 자전거가 일부 제안되어 사용하고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 자전거를 이용한 운동용품에 의하여서는 좌석에 앉아 페달을 밟는 간단한 동작이 주를 이루는 상태이므로 운동량을 극대화시킬 수 없음은 물론, 절첩식으로 운반이나 휴대가 용이하도록 한 일반 자전거나 세발 자전거를 접었을 때에도 그 부피가 크게 줄어들지 않아 사람이 휴대하고 다니기에 불편한 단점이 있었다.

이에 따라 본 발명은 전 2륜과 후 1륜의 3륜으로 이루어진 자전거에 서서 페달을 밟으면서 앞바퀴에 동력이 전달되어 전진할 수 있도록 함으로써 인체의 걷는 동작과 산에 오르는 동작 및 체중을 이용한 동력을 발생시켜 운동효과를 크게 할 수 있도록 한 절첩식 자전거를 제공함을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은 절첩식으로 부피가 적어져 차량에 적재하거나 사람이 직접 휴대하기에 편리하도록 함을 다른 목적으로 한다.

이와 갈은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중간에 절첩부위가 형성되고 끝단에 브레이크 레버 및 방향을 전환하기 위한 핸들을 구비한 핸들프레임과, 사용자가 왼발과 오른발을 올려놓은 상태에서 순차적으로 밟으면 하단에 힌지로 연결된 긴 길이의 작동봉이 축을 중심으로 회전함에 따라 승하강하는 페달과, 상기 페달의 일측에 축이 결합되어 다수개 결합된 링크들의 접힘에 의해 하강한 후 스프링의 복원력에 의해 펼쳐짐에 따라 페달과 같이 승강하면서 벨트를 선택적으로 당겨주는 링크부와, 상기의 벨트가 고정간의 상단에 형성한 로울러를 경유하여 당겨지면 벨트의 끝단이 감겨진 상태에서 일방향으로 회전한 후 회전축에 결합된 판형 코일스프링의 복원력에 의해 원상태로 회전하는 나선기어부와, 상기의 나선기어부의 타측에 형성한 나선기어에 일측의 나선기어가 치합된 상태에서 전방으로 회전하는 중에 원심력과 기어의 형상에 의해 외부로 밀리는 이동기어부와, 상기 이동기어부의 타측에 볼록하게 형성한 하나의 치차에 외주면에 원주상으로 형성한 치차들이 맞물리면 같이 회전하면서 축의 끝단에 결합한 앞바퀴를 회전시키는 클러치기어부와, 상기 브레이크 레버에 일측이 결합된 브레이크 와이어가 핸들프레임의 하단에 형성한 풀리를 거쳐 뒷바퀴의 회전축에 지지되어 이의 회전을 정지시키는 뒷바퀴 브레이크 라이닝과, 상기 브레이크 레버에 일측이 결합된 브레이크 와이어가 핸들프레임에 형성한 고정편을 거쳐 앞바퀴의 회전을 정지시키는 앞바퀴 브레이크 라이닝과, 상기의 두 앞바퀴와 핸들프레임과 고정간 및 뒷바퀴들이 각각 결합되는 전면프레임과 후면프레임이 절첩부위를 통하여 일체로 형성된 메인 프레임들로 구성함으로써 사용자가 페달을 밟고 누르면 벨트를 잡아당기게 되고 벨트는 나선기어부와 이동기어부를 통해 앞바퀴를 회전시키게 되는 작동이 좌측과 우측이 교대로 반복케하여 운동효과를 크게 갖는 동시에 전진할 수 있게 한 것이다.

제1도는 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 사시도.

제2도는 본 발명의 측면도.

제3도는 본 발명의 앞바퀴의 회전을 위한 구성을 나타낸 단면도.

제4도는 본 발명의 발판이 하강하는 상태를 나타낸 측면도.

제5도는 본 발명의 발판이 상승되는 상태를 나타낸 측면도.

제6도는 본 발명을 절첩한 상태의 형상을 도시한 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 핸들 프레임 2 : 절첩부위

10 : 고정편 13 : 페달

15 : 작동봉 18 : 링크부

19 : 스프링 21 : 고정간

23 : 나선기어부 26 : 이동기어부

29 : 클러치기어부 31 : 메인 프레임

32 : 절첩부위

이하 본 발명을 일실시예에 따라 상세히 기술하면 다음과 같다

제1도 내지 제6도는 본 발명의 실시예에 따른 구성을 도시한 것으로서 좌우 대칭인 부품의 경우에는 한 쪽에만 부호를 설정하여 설명한다.

중간에 절첩부위(2)가 형성되어 접거나 펼칠 수 있는 핸들프레임(1)의 끝단에는 방향을 전환하기 위한 핸들(3)을 일체로 형성하면서 양 핸들(3)의 소정 위치에는 브레이크 레버(4)를 각각 설치하고,

상기 양 핸들(3)에 두 끝단이 결합되어 당겨지거나 원상태로 복원되는 조향 와이어(5)는 상기 핸들프레임(1)의 하단에 형성한 두 풀리(6)를 거쳐 뒷바퀴(7)의 회전축(8)의 양측에 지지되도록 하여 뒷바퀴(7)의 각도를 변화시키면서 방향의 전환이 가능하도록 하고, 상기 브레이크 레버(4)에 일측이 결합되어 당겨지거나 원상태로 복원되는 두 브레이크 와이어(9)는 상기 핸들프레임(1)의 하단 양측에 형성한 고정편(10)을 거쳐 앞바퀴 브레이크 라이닝(11)에 결합하여 두 앞바퀴(12)의 회전을 정지시키도록하고,

사용자가 양 페달(13)에 왼발과 오른발을 올려놓은 상태에서 순차적으로 밟으면 각각의 하단에 힌지(14)로 연결된 긴 길이의 작동봉(15)이 고정축(16)을 중심으로 회전함에 따라 교대로 승하강하도록 하고,

상기의 양 페달(13)에 링크축(17)이 각각 결합되어 다수개의 링크(18a 18b, 18c,18d) 및 스프링(19)들로 이루어진 링크부(18)가 접혀지거나 펼쳐짐에 따라 상기의 페달(13)과 같이 승하강하면서 링크(18)에 일단이 결합된 벨트(20)를 선택적으로 당겨주도록 하고,

상기 링크부(18)의 링크 고정축(17a)이 긴 길이의 작동봉(15)에 형성한 가이드 홈(15a)에서 상하로 이동하는 상태에 의해 페달(13)에 의해 당겨지는 벨트(20)의 길이가 변화되도록 하여 변속기의 역할을 하도록 하고,

상기의 벨트(20)가 고정간(21)의 상단에 형성한 로울러(22)를 경유하여 당겨지면 벨트(20)의 끝단이 감겨지면서 고정된 나선기어부(23)는 벨트(20)에 의해 일 방향으로 회전한 후 회전축(24)에 결합된 판형 코일스프링(25)의 복원력에 의해 원상태로 회전하도록 하고,

상기의 나선기어부(23)의 타측에 형성한 나선기어(23a)에 일측의 나선기어(26a)가 치합된 상태인 이동기어부(26)는 전방으로 회전하는 중에 원심력과 기어의 형상에 의해 외부로 밀리도록 하고,

스프링(27)의 탄성력을 받아 축(28a)을 중심으로 요동하는 누름편(28)에 의해 안정된 회전을 수행하는 상기 이동기어부(26)의 타측에 볼록하게 형성한 하나의 치차(26b)에 클러치기어부(29)의 일측 외주면에 원주상으로 형성한 치차(29a)들이 맞물리면 같이 회전하면서 축(30)의 끝단에 결합한 두 앞바퀴(12)를 교대로 회전시키도록 하고,

상기의 두 앞바퀴(12), 핸들프레임(1) 및 고정간(21)들이 결합되는 전면프레임(31a)파 뒷바퀴(7)가 결합되는 후면프레임(31b)을 구비한 메인 프레임(31)은 절첩부위(32)를 통하여 접거나 펼칠 수 있도록 구성한 것이다.

위와 같이 구성한 본 발명의 절첩식 자전거는 페달의 상하왕복운동을 한쪽 방향으로의 회전운동으로 변환시키기 위하여 밟은 때에만 바퀴축과 접속하여 회전력을 전달하고 하향운동이 끝나거나 상향이동 때에는 접속력을 차단시켜 일정한 방향으로만 회전하도록 한 것으로서,

핸들프레임(1)의 끝단에 핸들(3)을 형성하여 이에 일측이 결합된 조향 와이어(5)에서 풀리(6)를 거쳐 뒷바퀴(7)의 회전축(8)을 틀어주면서 방향이 바뀌도록하여 뒷바퀴(7)에 의한 방향의 전환이 가능하도록 하는 한편, 상기 핸들프레임(1)의 핸들(3)의 소정 위치에는 브레이크 레버(4)를 설치하여 일측이 결합된 브레이크 와이어(9)에서 상기 핸들프레임(1)의 하단 양측에 형성한 고정편(10)을 거쳐 앞바퀴 브레이크 라이닝(11)을 선택적으로 작동시키면서 앞바퀴(12)의 회전을 정지시키도록 한다.

그리고 자전거를 타고자 할 경우에는 사용자가 페달(13)에 왼발과 오른발을 올려놓은 상태에서 왼발을 먼저 밟으면 각각의 하단에 힌지(14)로 연결된 긴 길이의 작동봉(15)이 고정축(16)을 중심으로 회전하면서 교대로 승하강하게 된다.

상기의 양 페달(13)에 링크축(17)이 각각 결합된 링크부(18)의 링크(18a∼18d)들이 상기 긴 길이의 작동봉(15)에 형성한 가이드 홈(15a)에 끼워진 링크 고정축(17a)을 따라 이동하여 스프링(19)을 압축시키면서 페달(13)과 같이 하강하면서 링크(18)에 일단이 결합된 벨트(20)를 선택적으로 당겨주게 된다.

상기의 벨트(20)가 고정간(21)의 상단에 형성한 로울러(22)를 경유하여 당겨지면 벨트(20)의 끝단이 고정된 나선기어부(23)에 벨트(20)의 일부가 감겨지면서 일방향으로 회전하게 된다.

상기의 나선기어부(23)의 타측에 형성한 나선기어(23a)에 일측의 나선기어(26a)가 치합된 이동기어부(27)는 전방으로 회전하는 중에 원심력과 기어의 형상인 나사의 원리에 의해 외부로 밀리면서 타측에 볼록하게 형성한 하나의 치차(26b)가 롤러치기어부(29)의 일측 외주면에 원주상으로 형성한 치차(29a)에 맞물리면서 같이 회전하도록 하여 축(30)의 끝단에 결합한 왼쪽 앞바퀴(12)가 일방향으로 회전하도록 한다.

그리고 사용자가 계속해서 페달(13)을 오른발로 밟으면 오른쪽 앞바퀴가 전술한 왼쪽 앞바퀴와 동일한 방법으로 전방의 일방향으로 회전하게 된다.

한편 왼발에 의해 눌려졌던 왼쪽 페달(13)은 링크부(19)에 연결된 스프링(19)의 복원력에 의해 힌지(15)로 연결된 긴 길이의 작동봉(16)이 고정축(17)을 중심으로 회전하면서 원상태로 복원되는 동시에 상기의 페달(13)에 링크축(17)이 결합된 링크부(18)의 링크(18a∼18d)들이 링크축을 중심으로 회전하여 펼쳐지면서 페달(13)과 같이 승강하게 된다.

또한 상기의 앞바퀴(12)가 오른발에 의해 페달(13)이 눌려지는 상태에 따라 계속 회전하는 상태이므로 클러치기어부(27)는 계속 회전을 하지만 벨트(20)를 통한 회전력이 전달되지 않는 이동기어부(26)는 축(28a)을 중심으로 스프링(27)의 탄성을 받는 누름편(28)과 접하면서 회전이 급격히 저지되는 상태가 된다.

그러므로 클러치기어부(29)의 일측에 원주상으로 형성한 치차(29a)들의 경사면이 이동기어부(26)의 치차(26b)의 경사면을 밀어주는 상태가 되어 이동기어부(26)가 일측의 나선기어(26a)가 나선기어(23a)에 치합된 나선기어부(23)쪽으로 이동하므로 왼쪽 앞바퀴(12)의 회전이 방해받지 않게 된다.

그리고 이때에는 나선기어부(23)의 회전축(24)에 결합되어 압축된 판형 코일스프링(25)이 복원되는 회전력에 의해 나선기어부(23)가 역방향으로 회전하면서 페달(13)에 의해 당겨진 상태의 벨트(20)를 다시 감도록 하는 동시에 나선기어(23a)(26a)가 치합된 이동기어부(20)도 역방향으로 회전하므로 기어의 형상에 의해 클러치기어부(29)와 치합된 상태에서 더욱 해제되어 앞바퀴(12)의 회전이 방해를 받지 않도록 한다.

여기서 사용자가 한번에 적은 거리를 이동하고자 할 경우에는 상기 링크부(18)의 링크 고정축(17a)을 상기 작동봉(15)의 가이드 홈(15a)에서 아래로 이동시키면 페달(13)에 의해 당겨지는 벨트(20)의 길이가 짧아진다.

반대로 사용자가 상기 링크부(18)의 링크 고정축(17a)을 상기 작동봉(15)의 가이드 홈(15a)에서 위로 이동시키면 페달(13)에 의해 당겨지는 벨트(20)의 길이가 길어지므로 한번에 많은 거리를 이동할 수 있어 변속기의 기능을 수행하게 된다.

자전거를 그만 타고자 할 경우에는 핸들프레임(1)의 중간에 형성된 절첩부위(2)를 접어서 긴 핸들프레임(1)의 길이가 줄어들도록 하고, 메인프레임(31)의 전면프레임(31a)에 절첩부위(32)를 통하여 결합된 후면프레임(31b)을 접은 다음, 메인프레임(31)에 수직으로 결합되는 상기의 핸들프레임(1) 및 고정간(21)들을 접으면 사람이 휴대하기에 알맞은 크기로 줄어들게 됨은 물론 차량의 트렁크에 들어갈 수 있는 정도의 크기로 줄일 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 절첩식 자전거에 의하여서는 절첩부위가 형성된 핸들프레임의 핸들과 브레이크 레버를 통해 방향의 전환 및 정지가 가능하도록 하고, 페달을 밟으면 힌지로 연결된 작동봉이 회전하면서 승하강하는 중에 링크 및 스프링으로 이루어진 링크부에 의해 벨트를 당겨주도록 하고,

상기 벨트의 끝단이 고정된 나선기어부는 판형 코일스프링에 의한 복원력을 받는 중에 회전하면서 일측이 치합된 이동기어부를 밀어주어 클러치기어부를 선택적으로 회전시키면서 앞바퀴를 회전시키도록 하고, 상기의 두 앞바퀴, 핸들프레임 및 고정간들이 결합되는 전면프레임과 뒷바퀴가 결합되는 후면프레임이 일체인 메인 프레임은 절첩부위를 통하여 접거나 펼칠 수 있도록 구성함으로써 사용자가 페달을 밟고 누르면 벨트를 잡아 당기게 되고 벨트는 나선기어부와 이동기어부를 통해 앞바퀴를 회전시키게 되는 작동이 좌측과 우측이 교대로 반복케하여 운동효과를 크게 갖는 동시에 전진할 수 있게 한 것이다.

Claims

중간에 절첩부위(2)가 형성된 핸들프레임(1)의 끝단에는 핸들(3)과 브레이크레버(4)를 각각 설치하고, 상기 핸들(3)에 두 끝단이 결합된 조향 와이어(5)는 상기 핸들프레임(1)의 하단에 형성한 풀리(6)를 거쳐 뒷바퀴(7)의 회전축(8)의 양측에 지지되도록 하고 상기 브레이크 레버(4)에 일측이 결합된 브레이크 와이어(9)는 고정편(10)을 거쳐 앞바퀴 브레이크 라이닝(11)에 결합하고, 페달(13)의 하단에 힌지(14)로 연결된 긴 길이의 작동봉(15)은 고정축(16)을 중심으로 회전하도록 하고, 상기의 페달(13)에 링크축(17)이 결합된 링크부(18)의 링크(18a-18d)가 스프링(19)의 탄성을 받으면서 승하강하여 벨트(20)를 당겨주도록 하고, 상기 링크부(18)의 링크 고정축(17a)이 긴 길이의 작동봉(15)에 형성한 가이드 홈(15a)에서 상하로 이동하는 상태에 의해 페달(13)에 의해 당겨지는 벨트(20)의 길이가 변화되도록 하고, 상기의 벨트(20)가 고정간(21)의 상단 로울러(22)를 경유하여 고정된 나선기어부(23)는 회전축(24)에 결합된 판형 코일스프링(27)의 복원력을 받으면서 회전하도록 하고, 상기 나선기어부(23)에 나선기어(23a)(26a)가 치합된 이동기어부(26)는 전방으로 회전하는 중에 외부로 밀리도록 하고, 스프링(27)의 탄성력을 받아 축(28a)을 중심으로 요동하는 누름편(28)과 접하는 상기 이동기어부(26)의 타측에 형성한 치차(26b)에는 클러치기어부(29)의 외주면에 원주상으로 형성한 치차(29a)들이 맞물리면 축(30)에 결합한 앞바퀴(12)를 회전시키도록 하고, 상기의 앞바퀴(12), 핸들프레임(1) 및 고정간(21)이 결합되는 전면프레임(31a)과 뒷바퀴(7)가 결합되는 후면프레임(31b)을 구비한 메인 프레임(31)은 절첩부위(32)를 통하여 접거나 펼칠 수 있도록 구성하여서 됨을 특징으로 하는 절첩식 자전거.