KR100521425B1 - 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 자전거는 프레임과, 상기 프레임의 전면에 핸들의 조작력에 의해 회전 가능하게 지지되는 포크와, 상기 포크에 설치되는 전륜과, 상기 프레임의 후단부 측에 설치되는 후륜과, 상기 프레임의 양측에 위치되며 각각 프레임에 일측 단부가 회전 가능하게 지지된 적어도 두 개가 링크에 의해 지지되어 수평상태를 유지한 상태로 상기 링크 길이를 반경으로 하여 회전하는 한 쌍의 페달과, 상기 페달에 의한 링크의 회전력을 상기 후륜에 전달하는 동력 전달수단을 구비한다.

Description

자전거{a bicycle}

본 발명은 자전거에 관한 것으로, 더 상세하게는 페달 및 구동부가 개량된 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 연료를 이용하지 않은 청정의 인력 에너지를 이용할 수 있는 이동수단으로 화물운반, 중거리나 단거리 교통수단, 레저용 등으로 이용되고 있으며, 사용 목적에 따라 다양한 형태의 자전거가 개발되고 있는 실정이다. 이러한 자전거는 상대적으로 부피가 크고 자전거의 안장이 허리에 충격을 줄 뿐만 아니라 앉은 자세로 페달을 밟기 때문에 충분한 동력을 얻기에 용이하지 않다. 특히, 앉아서 근무하는 사무실 근로자들의 대부분은 하체 운동이 부족하므로 등산, 달리기, 걷기, 자전거 타기 운동 등을 선호한다.

이러한 운동에 이용되는 자전거의 대부분은 고정된 프레임에 설치되며 구동에 따른 부하를 조절할 수 있는 휠과, 이 휠과 동력 전달장치에 의해 연결되어 이를 구동시키는 링크형 페달 유니트를 구비한다. 이와 같이 구성된 자전거는 대부분 실내공간에 놓고 사용하게 되므로 쉽게 실증을 느끼게 된다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 근래에는 많은 기능성 자전거가 개발 되었다. 한국 공개 특허 제2002-0074625호에는 직립형 자전거의 일예가 개시되어 있다.

개시된 자전거는 후측에 뒷바퀴가 설치된 자전거 몸체와, 상기 자전거 몸체의 선단에 회동 가능하게 고정 설치되고, 하단에 앞바퀴가 설치되며 상단에 손잡이가 설치된 핸들축과, 상기 자전거 몸체의 일측에 회동 가능하게 설치된 구동스프로킷 및 상기 뒷바퀴의 회전축에 삽입 설치되고 일방으로 회전 가능한 종동 스프로킷, 양단이 상기 구동스프로킷과 종동 스프로킷에 지지되어 무한 궤도식으로 연결체인과, 상기 몸체에 승강 가능하게 설치되는 제1,2 구동페달과, 상기 구동페달의 회동력을 상기 구동 스프로킷에 전달하는 전달장치를 구비한다.

상술한 바와 같이 구성된 직립형 자전거는 제1,2페달의 단순한 회동력을 이용하여 뒷바퀴를 구동시키게 되므로 운동량이 상대적으로 적으며, 특정한 근육만을을 자극하게 된다.

한국 실용신안 등록 제20-0172,755호에는 좌식 안전 자전거의 일예가 개시되어 있다.

개시된 자전거는 메인 프레임과, 상기 메인 프레임과 같은 형태로 그 상부에에 설치된 시트와, 상기 메인 프레임을 관통하여 회전 가능하게 되고 직립 설치된 핸들 샤프트와; 그 핸들 샤프트의 하부에 형성될 휠 포크에 의해 지지된 프론트 휠과; 상기 메인 프레임의 직립부 뒤쪽에 2개의 꼭지점이 회전 가능하게 연결된 삼각 트러스와; 그 삼각 트러스의 나머지 꼭지점에 지지된 리어휠과; 상기 메인 프레임의 앞쪽 단부에 설치된 페달과; 그 페달과 일체로 형성된 구동 스프로킷과 종동 스프로킷의 사이에 연결되어 동력을 전달하는 동력 전달수단을 포함한다.

상기와 같은 자전거는 앉아서 자전거의 페달을 밟도록 되어 있으므로 적극적인 하체 운동을 하기에는 부적합하다.

한국 공개 실용신안 공보 제1999-003998호에 자전거의 다른 예가 개시되어 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 운전자의 하체를 집중적으로 단련할 수 있으며, 주 구동부인 페달의 구조적 안정성을 향상시켜 페달을 밟을 때에 운전자의 심리적 안정감을 줄 수 있는 자전거를 제공함에 그 목적이 있다.

다른 목적은, 운전자의 신장에 관계없이 호환성 있게 사용할 수 있는 자전거를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자전거는 프레임과, 상기 프레임의 전면에 핸들의 조작력에 의해 회전 가능하게 지지되는 포크와, 상기 포크에 설치되는 전륜과, 상기 프레임의 후단부 측에 설치되는 후륜과, 상기 프레임의 양측에 위치되며 각각 프레임에 일측 단부가 회전 가능하게 지지된 두 개의 링크에 의해 지지되어 수평상태를 유지한 상태로 상기 링크 길이를 반경으로 하여 회전하는 한 쌍의 페달과, 상기 페달에 의한 링크의 회전력을 상기 후륜에 전달하는 동력 전달수단을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 프레임에 대한 페달의 지지는 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되는 제1구동축과 이 제1구동축의 양단으로부터 반경방향으로 연장되는 제1,2링크와, 상기 제1구동축과 소정간격 이격되며 회동 가능하게 설치되는 제2구동축과, 상기 제2구동축의 양측으로부터 반경방향으로 연장되는 제3,4링크와, 상기 제1,3링크의 단부에 지지되는 제1패달과, 상기 제 2,4링크의 단부에 지지되는 제 2패달을 구비한다.

상기 동력 전달수단은 상기 제1구동축 또는 제2구동축에 설치되는 구동스프로킷과, 상기 후륜의 동축선상에 설치되어 상기 후륜에 동력을 전달하는 종동 스프로킷과, 상기 구동 스프로킷과 종동 스프로킷에 걸리는 무한 궤도상의 체인을 포함한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자전거의 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자전거의 일 실시예를 도 1에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 자전거(10)는 프레임(20)과, 상기 프레임(20)의 전단부 측에 회전 가능하게 설치되는 프론트 포크(12)와, 프론트 포크(12)와 연결되는 핸들(13)과, 상기 프론트 포크(12)에 회전 가능하게 설치되는 전륜(14)과, 상기 프레임(20)이 후 단부 측에 회전 가능하게 설치되는 후륜(15)을 포함한다. 그리고 상기 프레임(20)의 양측에 위치되며 각각 프레임(20)에 일측 단부가 회전 가능하게 지지된 두 개의 링크(31,32)(33)(34)에 의해 지지되어 수평상태를 유지한 상태로 상기 링크 길이를 반경으로 하여 회전하는 한 쌍의 페달(35)(36)과, 상기 페달(35)(36)에 의한 링크(31,32)(33)(34)의 회전력을 상기 후륜(15)에 전달하는 동력 전달수단(40)을 구비한다.

상기 프레임(20)은 직선상의 로드부(21)와 상기 로드부(21)의 후단부 측에 후륜(15)이 장착될 수 있도록 소정간격 이격된 상태로 평행하게 연장되는 리어 포크부(22)와, 상기 로드부(21)의 전단부에 상기 프론트 포크(12)를 회전가능하게 지지하기 위한 보스부(23)가 형성된다. 그리고 상기 로드부(21)에는 상기 프레임(20)을 접을 수 있도록 별도의 접이수단(50)이 더 구비된다.

상기 접이수단(50)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 로드부(21)가 분할되어 제1,2로드부(21a)(21b)로 이루어지고, 상기 제1,2로드부(21a)(21b)의 상호 대향되는 측에는 제1,2보조플레이트(51)(52)가 각각 설치되는데, 이 제1,2보조 플레이트(51)(52)들은 일측이 힌지 연결된다. 그리고 상기 제1 보조 플레이트(51)에는 적어도 하나의 결합부재(53)가 회동 가능하게 설치되고, 제2 보조플레이트(52)에는 상기 결합부재(54)가 끼워지는 열린 장공(55)이 형성되며, 상기 결합부재(54)에는 상기 제1,2보조플레이트를 결합하여 조이기 위한 결합핸들(56)이 나사 결합된다. 상기 접이수단(50)은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 전륜(14)과 후륜(15) 사이에 프레임을 접거나 펼친 상태에서 고정할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다. 예컨데, 상기 제1,2로드부의 단부가 끼워지는 연결부재와 상기 연결부재와 제1,2로드부를 위치 고정하는 결합핀으로 이루어질 수 있다.

상기 프론트 포크(12)와 연결되는 핸들(13)에는 도 4에 도시된 바와 같이 프론트 포크(12)에 대해 핸들(13)의 각도를 조절하기 위한 각도 조절수단(60)이 구비된다. 상기 각도 조절수단(60)은 상기 핸들(13)의 지지부(13a)가 분할되어 제1,2지지부재(61)(62)로 분리되고 지지부재의 단부에는 상호 대응되는 면에는 반경방향으로 소정의 피치를 갖는 돌기부(63)(64)가 형성되고, 분리된 지지부재(61)(62)들은 별도의 고정장치(65)에 의해 위치 고정 되는데, 상기 고정장치(65)는 일측의 제1지지부재(61)에 지지되며 외주면에 나사가 형성된 고정부재(65a)와, 상기 고정부재(65a)와 나사 결합되어 제1,2지지부재(61)(62)의 위치를 고정하는 결합부재(65b)를 구비한다. 상기 핸들의 각도를 조절하는 핸들의 각도 조절수단은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 운전자에 맞도록 핸들의 각도를 조절할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다.

그리고 상기 프레임의 양측에 링크에 의해 수평을 이룬 상태로 회전하는 패달의 지지구조를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 프레임(20)에 회전 가능하게 설치되는 제1구동축(37)과, 이 제1구동축(37)의 양단으로부터 반경방향으로 연장되는 제1,2링크(31)(32)와, 상기 제1구동축(37)과 소정간격 이격되며 회동 가능하게 설치되는 제2구동축(38)과, 상기 제2구동축(38)의 양측으로부터 반경방향으로 연장되는 제3,4링크(33)(34)와, 상기 제1,2링크(31)(32)의 단부에 지지되는 제1패달(35)과, 상기 제 3,4링크(33)(34)의 단부에 설치되는 제 2패달(36)을 구비한다. 상기 제1,2구동축(37)(38)은 상기 베어링에 의해 의해 프레임(20)에 회전 가능하게 지지된다. 여기에서 상기 페달(35)(36)은 두 쌍의 링크에 의해 지지된 것을 실시예로 들어 설명하였으나 이에 한정되지 않고 페달이 수평 상태로 회전 될 수 있도록 다수개의 링크로 이루어질 수도 있다.

상기 동력 전달수단(40)은 운전자가 페달(35)(36)을 밟음으로써 발생되는 제1구동축(37) 또는 제2구동축(38)의 회전력을 후륜(15)에 전달하는 것으로, 상기 제1,2구동축(37)(38)의 적어도 일측에 설치되는 구동스프로킷(41)과, 상기 후륜(15)과 회전축선상에 그 중심이 위치되면 상기 후륜(15)과 같이 회전되는 종동 스프로킷(42)와, 상기 구동 스프로킷(41)과 종동 스프로킷(42)에 걸리는 무한 궤도상의 체인(43)을 포함한다. 상기 종동 스포킷(32)은 점차적으로 작아지는 복수개의 스프로킷이 복수개 적층되어 다단으로 이루어질 수 있다. 상기 동력 전달수단은 제1,2구동축(37)(38)의 회전력을 후륜(15)에 전달할 수 있는 구조이면 어느 것이나 가능하다. 한편, 상기 프레임에는 운전자가 앉을 수 있는 시트(100)가 더 구비될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 자전거(10)는 운전자가 탑승시 시트에 앉지 않고 양 발을 이용하여 양측 페달(35)(36)을 밟아 링크(31)(32)(33)(34)를 반경으로 하여 회전시킨다. 이 때의 회전력을 동력 전달수단을 이용하여 후륜(15)에 전달함으로써 자전거는 균형을 잡고 전진하게 된다. 이 과정에서 상기 운전자는 핸들(13)에 마련된 각도 조절수단(60)을 이용하여 핸들(13)을 운전자의 체형에 맞도록 조정한다. 이 각도 조절수단(60)에 의한 핸들(13)의 각도 조절은 제1,2지지부재(61)(62)를 고정하기 위한 고정부재(65a)와 나사 결합된 결합부재(65b)를 풀어 제1지지부재(61)에 대해 제2지지부재(62)를 상대 회전 가능하게 한 후 이를 회동시킨 후 결합부재(65b)를 죈다. 이와 같이 하면, 상기 제1,2지지부재(61)(62)의 상호 대향되는 면에 형성된 돌기부(63)(64)들이 상호 결합되어 제1,2지지부재(61)(62)의 회동위치를 한정하게 된다.

상기와 같은 자전거는 운전자가 주로 서 있는 상태로 운전을 하게되므로 집중적인 하체운동을 할 수 있다. 특히 상기 운전자의 발이 놓이는 페달(35)(36)이 수평상태로 이동하게 되므로 안정적으로 페달(35)(36)을 밟을 수 있다.

한편, 상기와 같이 구성된 자전거(10)는 운반이 용이하도록 접이수단(50)을 이용하여 프레임(20)을 접어 부피를 줄일 수 있다. 즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 프레임(20)의 제1,2로드부(21a)(21b)에 설치된 제1보조 플레이트(51)에 힌지 결합된 결합부재(53)로부터 결합핸들(56)을 풀고 장공(55)으로부터 결합부재(53)를 분리한다. 그리고 힌지 결합된 제1,2보조플레이트(51)(52)를 상호 회동시켜 프레임을 접는다. 따라서 자전거를 운반 및 보관시에 그 부피를 최소화 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 자전거는 각각 적어도 한쌍의 링크를 이용하여 각 페달이 수평상태로 회전될 수 있도록 함으로써 운전자가 페달을 안정적으로 밟을 수 있으며, 서 있는 상태로 운전을 하게 되므로 하체를 집중적으로 단련시킬 수 있는 이점을 가진다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자전거의 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 자전거의 접이 수단을 발췌하여 도시한 사시도,

도 3은 접이수단의 결합된 상태를 도시한 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 자전거의 핸들를 각도 조절수단을 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 페달의 설치 상태를 도시한 사시도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10; 자전거 20;프레임

14;전륜 15; 후륜

35,36; 페달 40; 구동수단

50;(프레임의) 접이수단

60;(핸들의) 각도 조절수단

Claims (4)

1. 프레임과, 상기 프레임의 전면에 핸들의 조작력에 의해 회전 가능하게 지지되는 포크와, 상기 포크에 설치되는 전륜과, 상기 프레임의 후단부 측에 설치되는 후륜과,

   상기 프레임에 회전 가능하게 설치되는 제1구동축과, 상기 제1 구동축의 양단으로부터 반경방향으로 연장되는 제1,2링크와, 상기 제1구동축과 소정간격 이격되며 회동 가능하게 설치되는 제2구동축과, 상기 제2구동축의 양측으로부터 반경방향으로 연장되는 제3,4링크와, 상기 제1,3링크의 단부에 지지되는 제1페달과, 상기 제 2,4링크의 단부를 지지되는 제 2페달과,

   상기 제 1,2페달에 의한 링크의 회전력을 상기 후륜에 전달하는 동력 전달수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 자전거.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 프레임은 접이수단에 의해 연결되는 제1,2로드부를 포함한 로드부와, 상기 제2로드부의 단부로부터 연장되는 리어 포크부를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 자전거.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 핸들에는 각도 조절수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 자전거.