KR100370552B1 - 엔진주행 방식을 이용한 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진주행 방식을 이용한 자전거에 관한 것으로, 그 목적은 연료를 에너지원으로 하는 엔진을 장착시켜 상승된 출력효과를 발휘되게 하므로서 주행속도를 향상되도록 함과 동시에 급경사면을 이루는 오르막 지형등에 구애받음 없이 광범위한 주행관계를 갖도록 하여 단거리 소규모 물류이동을 업으로 하는자, 또는 노약자, 여성사용자 들에게 사용의 편리성을 부여되도록 한 엔진주행 방식을 이용한 자전거를 제공함에 있으며, 또 다른 목적으로는 자전거의 주행목적으로 장착되는 엔진의 설치형태를 견고하고, 체계화된 설치구조로 하여 주행간섭을 배재되게 하므로서 엔진열등에 의한 탑승자의 화상을 예방되도록 함과 동시에 설치공간 확보에 따른 깔끔한 연계구성으로 자전거의 미려함을 증대시킬수 있도록 한 엔진주행 방식을 이용한 자전거를 제공함에 있는 것이다.

이에, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;

핸들과 안장이 장착된 프레임을 기초구성으로 그 전방과 후방에 조향륜인 전륜과 구동륜인 후륜을 일직선 구조로 설치하고, 프레임 중앙에 페달축과 제 1베벨기어와 구동축과 제 2베벨기어로 연계된 동력전달수단을 구비되도록 하여 구성한 자전거에 있어서;

상기, 동력전달수단의 상부 프레임상에 엔진을 수평구조로 장착하여 엔진의 동력축과 출력축을 체인연결 시키므로서 상기 동력전달수단의 페달축과 연계 구성되도록하고, 상기 안장의 후측 프레임상에 연료탱크를 설치하여, 상기 엔진에 연료에너지를 공급되게 하므로서 달성된다.

Description

엔진주행 방식을 이용한 자전거{Engine bicycle}

본 발명은 엔진주행 방식을 이용한 자전거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는엔진동력을 이용한 기어구동방식에 의해 자전거를 자동 운행되도록하여 자전거 주행에 따른 사용자의 불필요한 인력소모를 방지되도록 한 엔진주행 방식을 이용한 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 자전거라 함은 안장이 장착된 프레임을 기초구성으로 그 전방과 후방에 조향륜인 전륜과 구동륜인 후륜이 일직선 구조로 설치되고, 프레임 중앙에 동력전달수단인 페달이 장착되어 형성되는 것으로, 이와같은 자전거는 사용자에 의한 인력(신체운동)에 의해 페달을 회전되도록 하고, 이와같은 페달의 회전동력을 체인에 의해 구동륜으로 전달되게 하므로서 그에 따른 주행관계를 갖게 하는 것이었다.

하지만, 전술한 바와같은 종래의 자전거는 주행에 따른 동력원의 제공을 사용자의 직접적인 신체운동에만 의존할수 밖에 없었던 것으로, 이에 그 주행에 관계에 있어 과다한 신체적 에너지 소모의 요인을 발생시키며 노약자 또는 여성들에게 사용상의 부담을 주게되는 것이었을 뿐만 아니라, 특히 경사면을 이루는 오르막 지형등을 주행함에 있어서는 인력에 의한 미약한 동력발생으로 탑승을 불가하게 되는 상당한 사용상의 문제점을 주는 것이었다.

또 다르게, 전술한 바와같은 종래의 자전거는 페달과 체인으로 구성된 동력전달수단이 외부에 그대로 노출된 구조를 취하게 되는 것으로, 이는 주변의 먼지 혹은 수분등에 의해 상기 동력전달수단을 쉽게 부식시키며 자전거의 사용수명을 단축되게하는 문제점을 주는 것이었을 뿐만 아니라, 외부 주행충격등에 의해 동력전달체인 체인을 빈번하게 이탈시키게 되므로 불필요한 작업형태로서 수리작업을 반복되게 하는 상당한 구조적 결함의 문제점을 상존 시키는 것이었다.

한편, 상기와 같은 종래 자전거의 문제점을 해결한 것으로서, 본 발명의 출원인에 의해 창안된 특허 제99-16862호로서 "무체인식 자전거의 구동장치"가 선출원된바 있다.

그러나, 상기 선출원된 무체인식 자전거는 동력전달수단의 구성을 분해조립이 용이한 기어전달방식으로 형성하고, 주행에 따른 동력원을 배터리 전원에 의한 모터구동력에 의해 제공받도록 하여 사용자의 불필요한 신체운동을 배제토록하는 효과를 제공한 것이기는 하나. 이와같은 구성을 갖는 상기 무체인식 자전거는 그 구동력을 배터리 전원에 의해 제공받게 되므로 출력효율 저하라는 새로운 형태의 문제점을 발생시키는 것이었으며, 이러한 출력효율 저하로 인해 급경사면을 이루는 오르막 지형등에서는 주행효과를 제대로 발휘할수 없는 제한된 사용상의 문제점을 주는 것이었다.

또한, 전술한 무체인식 자전거는 구동력 제공수단인 배터리와 모터의 구성이 상호 분산된 설치형태를 취하게 되는 것으로, 이에 상호 분산된 번잡한 설치형태로인해 자전거의 미감을 반감되게 함과 동시에 자전거 운행시 탑승자에게 불필요한 간섭요인으로 작용하여 사용효율을 극히 저하시키되는 새로운 구조적 결함의 문제점을 상존시키는 것이었다.

따라서, 본 발명은 모터구동에 의해 주행되는 종래 자전거의 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로;

본 발명의 목적은 연료를 에너지원으로 하는 엔진을 장착시켜 상승된 출력효과를 발휘되게 하므로서 주행속도를 향상되도록 함과 동시에 급경사면을 이루는 오르막 지형등에 구애받음 없이 광범위한 주행관계를 갖도록 하여 단거리 소규모 물류이동을 업으로 하는자, 또는 노약자, 여성사용자 들에게 사용의 편리성을 부여되도록 한 엔진주행 방식을 이용한 자전거를 제공함에 있는 것이다.

한편, 본 고안에 또 다른 목적으로는 자전거의 주행목적으로 장착되는 엔진의 설치형태를 견고하고, 체계화된 설치구조로 하여 주행간섭을 배재되게 하므로서 엔진열등에 의한 탑승자의 화상을 예방되도록 함과 동시에 설치공간 확보에 따른 깔끔한 연계구성으로 자전거의 미려함을 증대시킬수 있도록 한 엔진주행 방식을 이용한 자전거를 제공함에 있는 것이다.

이상, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;

핸들과 안장이 장착된 프레임을 기초구성으로 그 전방과 후방에 조향륜인 전륜과 구동륜인 후륜을 일직선 구조로 설치하고, 프레임 중앙에 페달축과 제 1베벨기어와 구동축과 제 2베벨기어로 연계된 동력전달수단을 구비되도록 하여 구성한 자전거에 있어서;

상기, 동력전달수단의 상부 프레임상에 엔진을 수평구조로 장착하여 엔진의 동력축과 출력축을 체인연결 시키므로서 상기 동력전달수단의 페달축과 연계 구성되도록하고, 상기 안장의 후측 프레임상에 연료탱크를 설치하여, 상기 엔진에 연료 에너지를 공급되게 하므로서 달성된다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진주행 방식을 이용한 자전거의 구성상태도

도 2는 본 발명에 따른 엔진주행 방식을 이용한 자전거의 요부확대도

도 3은 본 발명에 적용되는 동력전달수단의 개략 단면도

< 도면 주요부위에 대한 부호의 설명 >

1 : 프레임 2 : 동력전달수단 3 : 엔진

4 : 연료탱크 5 : 컨트롤박스 11 : 핸들

12 : 안장 13 : 전륜 14 : 후륜

15 : 설치프레임 16 : 전방포크 17 : 후방포크

21 : 페달축 22 : 제 1베벨기어 23 : 구동축

24 : 제 2베벨기어 31 : 방열커버 32 : 동력축

33 : 출력축 51 : 시동스위치 52 : 속도조절레버

53 : 클러치레버 C : 체인

이상, 본 발명에 따른 엔진주행 방식을 이용한 자전거의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진주행 방식을 이용한 자전거의 구성상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 엔진주행 방식을 이용한 자전거의 요부확대도이며, 도 3은 본 발명에 적용되는 동력전달수단의 단면도로서 그 구성을 살펴보면;

핸들(11)과 안장(12)이 장착된 프레임(1)을 기초적인 설치대상물로 하여 조향륜인 전륜(13)과, 구동륜인 후륜(14)을 형성하고, 이러한 프레임상의 후륜에 구동력을 전달하는 매개체로서 동력전달수단(2)을 형성하며, 이 동력전달수단(2)에 구동력을 제공하는 수단으로 엔진(3)과, 연료탱크(4)와, 컨트롤 박스(5)를 구비되게 하므로서 구성된다.

이때, 상기 핸들(11)과 안장(12)이 장착된 프레임(1)은 도 1로 도시된 바와같이 상부 가로 프레임이 배재된 역삼각틀 구조로서 그 후면에 아치형태의 설치프레임(15)을 형성하게 되는 것으로, 이와같은 프레임(1)은 그 전, 후방에 각 전방포크(16)와 후방포크(17)를 형성하여 상기 전방포크(16)에 조향륜인 전륜(13)을 장착시키고, 상기 후방포크(17)에 구동륜인 후륜(14)을 장착시키므로서 구성함이 바람직하다.

또한, 상기 동력전달수단(2)은 도 3으로 도시된 바와같이 페달(F)에 의해 회전되는 페달축(21)과, 이 페달축(21)의 회전력을 직각으로 전환하는 제 1베벨기어 (22)와, 상기 제 1베벨기어(22)에 의해 방향이 전환된 회전력을 전술한 후륜(14)에 전달하는 구동축(23)과, 상기 구동축(23)의 회전력을 재차 직각으로 전환하여 상기후륜을 회전시키는 제 2베벨기어(24)를 구비되게 하므로서 형성함이 바람직하다.

이때, 상기 제 1베벨기어(22)와 제 2베벨기어(24)는 제 1하우징(25)과 제 2하우징(26)에 각각 내설된 형태를 취하고, 구동축(23)은 도 3으로 도시된 바와같이 관상체를 취하는 축커버(27)에 내설된 구조를 취하게 되는 것이며, 특히 상기 페달축(21)은 일방향 베어링(211)이 장착된 구조로서 그 일측면을 후술하는 엔진(3)의 출력축(33)과 동력연결관계로 연계구성되게 함이 바람직하다.

한편, 상기 엔진(3)은 자동차 또는 원동기등에 적용되는 엔진. 즉 연료 연소에 의한 열에너지를 기계적 에너지로 변환하는 통상의 엔진구성을 취하게 되는 것으로, 이와같은 통상의 엔진(3)을 본 발명에 적용함에 있어서는 그 용량을 한정하여 소형화시킨 소형엔진을 장착되게 함이 바람직하고, 또한 이와같이 구성된 엔진의 상부로는 도 2로 도시된 바와같이 엔진(3)을 수용되게 하는 구조로서 한쌍의 체결구(311)를 구비한 방열커버(31)를 구비되도록 함이 바람직하다.

이때, 상기 엔진(3)의 일측면으로는 도 2로 도시된 바와같이 동력축(32)이 돌출형성되어 체인(C)연결관계에 의해 출력축(33)과 연계되는 구성을 취하게 되는 것으로, 이와같이 체인(C)연결에 의해 동력을 전달하는 동력축(32)은 엔진동력을 단속하는 통상의 클러치(도시생략)구조로 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 연료탱크(4)는 전술한 엔진(3)을 구동시키기 위한 에너지 공급수단으로서, 이와같은 연료탱크(4)는 도 2로 도시된 바와같이 하향 테이퍼 구조를 이루는 용기구조로 상부면에 밀폐뚜껑(41)을 형성하고, 외측 전방으로 수직 요홈구조로서 장착홈(42)을 구비되게하며 그 내부로는 액상의 연료를 충진도록하여 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 컨트롤 박스(5)는 엔진의 온/오프 및 연료의 공급량을 단속되게하는 제어수단으로, 이와같은 컨트롤 박스(5)는 도 1의 부분확대도로 도시된 바와같이 상부에 시동스위치(51)를 형성하고, 이 시동스위치(51)의 측면에 속도조절레버(52)와 클러치레버(53)를 형성하여 상기 엔진과 제어라인(L)에 의해 연결되도록 함이 바람직하다.

이때, 상기 속도조절레버(52)와 클러치레버(53)는 상기 컨트롤 박스(5)로 연계되는 구성에 한정되는 것은 아니며 통상의 원동기(오토바이)등과 같이 핸들의 회전관계에 따라 속도를 조절하는 핸들레버구조. 그리고 핸들레버 하단으로 설치되어 악력(握力)에 의해 조작되는 클러치레버 구조로 형성할 수도 있는 것이다.

이에, 상기와 같은 구성을 갖는 엔진주행 방식을 갖는 자전거의 상호 결합관계를 살펴보면;

먼저, 전륜(13)과 후륜(14)을 구비한 프레임(1)의 중앙 하단부에 동력전달수단(2)을 설치하고, 이와같이 설치된 동력전달수단(2)의 상부, 즉 프레임(1)상에 도 1로 도시된 바와같이 엔진(3)을 수평구조로 장착시킨 상태하에 도 2로 도시된 바와같이 체인(C) 연결된 출력축(33)을 상기 동력전달수단(2)의 페달축(21)과 동력연결되도록 한다.

또한, 이와같은 상태에서 상기 엔진(3) 상부로 방열커버(31)를 씌움되게하여 체결구(311)에 의해 상기 방열커버(31)를 프레임(1)상에 고정, 설치시키고, 이와같이 방열커버(31)에 씌움된 엔진(3)의 후측상부, 즉 자전거의 설치프레임(15)에 연료탱크(4)를 수용 거치되도록 하여, 연료탱크(4)의 장착홈(42)을 도 2로 도시된 바와같이 안장(12) 하부로 형성된 수직구조의 프레임(1)과 밀착 고정되도록하며, 재차 프레임(1)의 핸들(11)상으로는 도 1로 도시된 바와같이 컨트롤 박스(5)를 장착시키므로서 본 발명에 따른 엔진주행 방식을 갖는 자전거를 형성하게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같은 결합관계를 갖는 엔진주행 방식을 갖는 자전거의 주행상태 및 그에 따른 상호 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 자전거에 탑승한 상태로서 클러치레버(53)를 제어, 컨트롤 박스(5)의 시동스위치(51)를 누르게 되면, 그 누름신호는 제어라인(L)을 통해 엔진(3)으로 전달되어 엔진(3)을 시동되게 하는 것인바, 이에 이와같이 엔진(3)이 시동된 상태하에 클러치레버(53)를 해제하게 되면 엔진(3)의 동력축(32)은 체인연결된 출력축(33)에 의해 페달축(21)으로 엔진 구동력을 전달하게 되는 것이다.

이에, 엔진구동력을 전달받은 페달축(21)은 제 1베벨기어(22)에 의해 그 구동력을 직각으로 전환하여 구동축(23)을 회전시키게 되고, 이와같은 구동축(23)의 회전력은 재차 제 2베벨기어(24)에 의해 직각으로 전환되어 후륜(14)에 전달하므로서 자전거를 주행시키게 되는 것이다.

이때, 상기 속도조절레버(52)는 그 조작관계에 따라 연료의 공급량을 조절하여 자전거의 주행속도를 가감속 되게 하는 것이며, 또한 상기와 같은 엔진구동관계로서 자전거가 주행될시 탑승자가 페달(F) 위로 발을 안착시키게되면, 일방향 베어링에 의해 페달(F)은 고정하되 페달축(21)은 회전되는 상태로 자전거를 주행시키게 되는 것이다.

한편, 또 다르게 상기와 같은 구성을 갖는 엔진주행 방식을 갖는 자전거는 단순히 엔진구동 관계로서만 주행되는 것이 아니라, 엔진(3)이 정지한 상태에서 탑승자가 직접 페달(F)을 밟게되면 페달(F)이 회전되며 전술한 바와같이 페달축(21)과, 제 1베벨기어(22)와, 구동축(23)과, 제 2베벨기어(24)를 통해 후륜(14)을 구동시키므로서 자전거의 주행관계를 갖게 하는 것인바, 이에 본 발명에 따른 엔진주행 방식을 갖는 자전거는 그 주행방식을 선택적으로 변환사용할수 있게 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 엔진구동관계에 따라 자전거를 주행할 경우 엔진(3)으로 부터는 고온의 엔진열이 발생하게 되는 것인바, 이에 상기 방열커버(31)는 이러한 엔진열의 직접적인 외부 방출을 차단되게 하여 자전거 탑승자와의 신체 접촉시 화상등의 안전사고를 예방되게하는 기능을 행하게 되는 것이다.

이상, 본 발명에 따른 엔진주행 방식을 이용한 자전거는 공급량 조절이 가능한 액상의 연료를 에너지원으로 하는 엔진을 장착시켜 상승된 출력효과를 발휘되게 하므로서 주행속도를 향상되도록 함과 동시에 급경사면을 이루는 오르막 지형등에 구애받음 없이 광범위한 주행관계를 갖도록 하여 단거리 소규모 물류이동을 업으로 하는자, 또는 노약자, 여성사용자 들에게 사용의 편리성을 부여되도록 한 것이며,

또 다르게, 자전거의 주행목적으로 장착되는 엔진의 설치형태를 견고하고, 체계화된 설치구조로 하여 주행간섭을 배재되게 하므로서 엔진열등에 의한 탑승자의 화상을 예방되도록 함과 동시에 설치공간 확보에 따른 깔끔한 연계구성으로 자전거의 미려함을 증대시킬수 있도록 한 것으로 사용자에게 매우 유요한 기대효과를제공하게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 핸들(11)과 안장(12)이 장착된 프레임(1)을 기초구성으로 그 전방과 후방에 조향륜인 전륜(13)과 구동륜인 후륜(14)을 일직선 구조로 설치하고, 프레임(1) 중앙에 페달축(21)과 제 1베벨기어(22)와 구동축(23)과 제 2베벨기어(24)로 연계된 동력전달수단(2)을 구비되도록 하여 구성한 자전거에 있어서;

   상기, 동력전달수단(2)의 상부 프레임(1)상에 엔진(3)을 수평구조로 장착하여 엔진(3)의 동력축(32)과 출력축(33)을 체인(C)연결 시키므로서 상기 동력전달수단(2)의 페달축(21)과 연계 구성되도록하고, 상기 프레임(1)상의 안장(12) 후측으로 연료탱크(4)가 설치되는 아치형태의 설치프레임(15)을 형성하여 상기 연료탱크(4)에 의해 엔진(3)을 구동시키기 위한 연료 에너지를 공급되게 함을 특징으로 하는 엔진주행방식을 이용한 자전거.
2. 제 1항에 있어서, 상기 프레임(1)에 장착된 엔진(3)의 외관을 감싸는 구조로 엔진(3)상부에 방열커버(31)를 설치하여 엔진열에 의한 탑승자의 화상을 방지되도록 함을 특징으로 하는 엔진주행 방식을 이용한 자전거.
3. 제 1항에 있어서, 상기 프레임(1)의 핸들(11)상에 연료의 공급량과 엔진(3)의 구동관계를 제어하는 구성으로 시동스위치(51)와 속도조절레버(52)와 클러치레버(53)를 장착한 컨트록 박스(5)를 구비되게 함을 특징으로 하는 엔진주행 방식을이용한 자전거.