KR100625647B1 - 무동력 미니 바이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 퀵 보드를 개량한 무동력 미니 바이크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상단에 핸들을 구비하고 하단에 회전 가능한 전륜을 구비한 축에 대해 직각으로 설치된 주 프레임 후방에 한 쌍의 후륜을 구비한 퀵 보드에 있어서, 상기 한 쌍의 후륜은 사용자의 발 구름에 의해 회전 가능하게 함과 동시에 회전 속도가 증가되게 하기 위하여 상기 주 프레임 후방에 복수개의 기어가 조합된 증속몸체를 구성하되, 증속몸체의 양 측면에 사용자의 발 구름에 의한 회전이 가능하고 힘 전달 방향을 선택할 수 있도록 래칫 기어(RATCHET GEAR)로 연결된 발판을 구성하여 그 회전력이 증속몸체 내의 기어를 통해 증속됨으로서 상기 한 쌍의 후륜에 전달되게 한 것이며, 이에 더하여 상기 한 쌍의 후륜은 일방향으로만 힘 전달이 가능한 프리 휠 클러치(FREE WHEEL CLUTCH)를 구비함과 아울러, 상기 후륜의 내측에 후륜의 회전을 강제 정지시키기 위한 제동기를 마련한 것이다.

Description

무동력 미니 바이크{NON-POWER MINI BIKE}

도 1은 본 발명에 따른 미니 바이크를 보인 전체 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 미니 바이크의 동력 전달 경로를 보인 요부 측면도.

도 3은 본 발명에 따른 미니 바이크의 증속 경로를 보인 요부 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 미니 바이크의 사용 실시예를 보인 측면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

3 : 래칫 기어(RATCHET GEAR)

4 : 프리 휠 클러치(FREE WHEEL CLUTCH)

10 : 전륜 12 : 수직2축

13 : 수직1축 20 : 주 프레임

25 : 조인트 30 : 구동프레임

40 : 증속몸체 44 : 후륜

50 : 제동기

본 발명은 상단에 핸들을 구비하고 하단에 회전 가능한 전륜을 구비하며 길이 조절이 가능하도록 수직하게 입설된 축에 대해 직각으로 설치된 주 프레임 후방에 한 쌍의 후륜을 구비한 퀵 보드를 개량한 것으로서, 특히 사용자의 발 구름 동작을 회전운동으로 전환하여 후륜을 회전시키되, 적은 발 구름 동작으로 후륜의 빠른 회전이 가능하게 한 것이다.

현재, 장거리를 이동하기 위한 수단으로 가장 대표적인 것이 내연기관에 의해 구동하는 자동차를 들 수 있으나, 자동차는 각종 공해물질을 배출할 뿐만 아니라 유지비용도 많이 소요되고, 또한 자동차의 증가로 인해 교통체증 및 주차시 많은 공간이 소요되는 등의 문제가 발생하고 있으며, 나아가 정해진 도로 이외에는 이동할 수 없는 불편함도 내재하고 있다.

또한, 최근에는 고유가에 따른 자동차 원료 소비를 줄이고 대중교통 이용도모를 위해 정책적으로 일주일에 한 번 자동차를 쉬게 하는 자율휴일제를 실시하고 있고, 이와 아울러 자동차 운행거리를 단축시키기 위해 지하철 역 주변에 주자장을 건설하여 대중교통과 연계시키기 위한 정책이 나오고 있는 실정이다.

그러나, 상기와 같은 안들은 불편을 감수해야 하기 때문에 쉽게 해결되지 않고 있어, 장기적으로 경제 발전을 저해하고 있는 실정이고, 이를 해결하기 위한 방안으로 근거리를 이동할 경우 자전거 등의 이용을 홍보할 수 있으나, 자전거의 경 우도 계단이나 좁은 골목 등에서는 운행이 불편하여 역시 이용률이 저조하며, 인라인 스케이트의 경우는 매번 일반 신발로 갈아 신어야 하고 자신의 힘에만 의존해서 이동해야 하는 불편함 때문에 운동을 목적으로 공원 등에서 이용되고 있을 뿐이지 근거리 이동을 목적으로는 사용되지 않고 있으며, 또한 퀵 보드는 속도가 느리고 운동량이 적기 때문에 성인보다는 아이들의 놀이 수단으로 이용되고 있을 뿐이다.

이에, 대중교통 이용을 대중화하기 위해서는 집 인근에 위치한 정류장이나 역 또는 마트와 같은 곳까지 경제적이고도 빠르고 편리하게 이동할 수 있는 근거리 이동수단이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.

이에 따라, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 근거리 이동을 함에 있어서 경제적이면서도 휴대가 용이하고 사용이 편리함과 아울러 빠르고 신속하게 이동할 수 있게 하는 무동력 미니 바이크를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 종래의 퀵 보드를 개량함에 있어서, 자전거의 패달과 같이 발 구름 동작이 가능한 발판을 마련하여 구동력을 얻고, 이러한 구동에 의한 회전력을 복수개의 기어가 조합된 증속기어에 전달시켜 빠른 회전 속도로 증가시키고, 증속된 회전이 후륜에 전달되게 한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 발판의 회전시 필요에 따라 선택적으로 회전 방향을 조절할 수 있는 래칫 기어와, 후륜이 일 방향으로만 회전 동력을 전달받으면서도 자유 회전이 가능한 프리 휠 클러치가 구비된 것을 포함한다.

또한, 상기 증속된 미니 바이크의 빠른 속도를 임의로 세우기 위한 제동기가 구비된 것을 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 미니 바이크를 보인 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미니 바이크의 동력 전달 경로를 보인 요부 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 미니 바이크의 증속 경로를 보인 요부 단면도이다.

도 1을 참조한 본 발명의 미니 바이크는, 전륜(10)에 대해 수직하게 입설된 수직1축(13), 상기 수직1축(13)의 상부에서 수직1축(13)의 내부로 삽입 가능한 수직2축(12)을 마련하고, 상기 수직2축(12)의 상단에 손으로 잡기가 용이한 핸들(11)을 마련하며, 수직2축(12)이 수직1축(13)에 대해 상하로 이동 가능하게 함과 동시에 임의 위치에서 고정시키기 위한 레버(14)로 구성된다.

이와 같이 구성하면 레버(14)를 해제하여 수직2축(12)을 적합한 위치로 이동시킨 후 다시 레버(14)를 잠그는 방식으로 사용자의 신체 조건에 적합한 높이 조절이 가능하다.

또한, 본 발명의 미니 바이크는, 수직1축(13)에 마련된 연결대(15)에 힌지(21)로 고정되고 수직1축에 대해 직각으로 된 주 프레임(20), 상기 주 프레임(20)의 후단 좌/우측에 한 쌍의 후륜(44)을 축설하고, 연결대(15)와 주 프레임(20) 간의 연결을 상호 해제하거나 구속시키기 위한 횡핀(22)이 마련된다.

동력 전달 수단으로서, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 주 프레임(20) 후방에 증속몸체(40)를 마련하고, 증속몸체(40)의 좌/우측 상부에 사용자의 구동력을 전달하기 위하여 설치된 상부 축(41)과, 상기 구동력을 증속시키기 위하여 증속몸체(40)의 좌/우측 중간에 마련된 중간 축(42) 및 상기 증속된 구동력을 후륜(44)으로 전달하기 위하여 증속몸체(40)의 좌/우측 하부에 마련되고 선단에 후륜(44)이 각각 축설된 하부 축(43)이 구성된다.

사용자에 의한 동력 발생은, 상기 상부 축(41)의 양 선단에 각각 일단이 축설된 한 쌍의 구동프레임(30)과, 그 타단에 마련된 발판(31)의 회전 구동에 의한다.

즉, 사용자가 발판(31)에 올라서서 발판(31)에 힘을 가하여 좌/우로 교번하여 승하강시키면, 상기 한 쌍의 구동프레임(30)은 상부 축(41)을 중심으로 소정 각도로 회전하는 것이며, 이와 같은 구동 동작을 반복하면, 상부 축(41)이 지속적인 회전이 가능하다.

이때, 상부 축(41)은 일방향의 회전이 필요로 하고, 이를 회전시키는 구동프레임(30)은 소정 각도의 반복 회전이므로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 구동프레임(30)과 상부 축(41)의 연결시 래칫 기어(RATCHET GEAR)(3)를 내설한다.

래칫 기어(3)는 기어의 치(齒) 형상을 한 쪽은 힘이 전달되도록 수직하게 구성하고 다른 쪽은 경사면을 형성하여 일방향으로만 동력을 전달하게 하고 타방향으로는 헛돌게 구성한 것이며, 그 사용 예로써 래칫 스패너(RATCHET SPANNER)를 들 수 있다.

이러한 기구적 수단을 이용함에 있어서, 구동프레임(30)의 동력전달 방향을 임의로 선택, 즉 구동프레임(30)의 회전에 의한 동력 전달을 시계방향이나 반 시계방향으로 전환하기 위해서 래칫 조절구(32)를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 구동프레임(30)은 상부 축(41)에만 축으로 연결되어 있으므로, 타측에서 별도로 유동을 방지하는 수단이 필요하며, 그 수단으로, 상기 각 구동프레임(30)의 어느 소정 위치(바람직하게는 발판(31)에 근접한 부분)를 시소프레임(23)이 상호 연결하고, 시소프레임(23)의 중간 부위를 상기 주 프레임(20)에 힌지(24)로 축설하면, 발판(31)이 상호 교번하여 승하강 할 때 시소프레임(23)이 힌지(24)를 축으로 시이소(SEESAW) 역할을 하며 양단에 연결된 구동프레임(30)의 유동을 방지하도록 지지하는 것이다.

여기에서, 상기 구동프레임(30)이 상부 축(41)을 기점으로 승강 왕복 이동을 하는 동안, 이들은 소정 각도의 원운동을 하는 것이고, 이와 반대로 시소프레임(23)의 힌지(24)에 의해 상/하 직선 운동을 하는 것이므로, 결국 시소프레임(23)의 각 선단과 구동프레임(30) 연결부는 서로 다른 동선으로 왕복 이동하게 된다.

따라서, 각 구동프레임(30)과 시소프레임(23)의 연결은, 그것들이 상호 지지되도록 하면서도 상/하/좌/우로 자유로이 굴절할 수 있도록 해야 하므로, 도시된 바와 같이 구동프레임(30)에서 돌출된 고리와 시소프레임(23) 선단에서 돌출된 고리를 상호 연결하는 고리를 마련한 조인트(25)로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 조인트(25)는 도시된 예로 한정되는 것은 아니며, 일반적으로 알려진 유니버셜 조인트(UNIVERSAL JOINT)로 대체될 수 있는 바, 이에 조인트(25)는 각 구 동프레임(30)과 시소프레임(23)을 상호 연결하고 있으면서도 각 방향의 굴절이 가능하게 된 모든 기구적 수단의 총칭을 의미한다.

다음은 도 3을 참조하여 증속몸체(40)의 내부 구조에 대해 살펴본다.

구동프레임(30)과 연결된 상부 축(41)의 외주면에 소(小)기어와 대(大)기어가 상호 고정된 한 그룹의 기어(G1, G3, G5)를 축설하되, 상부 축(41)의 회전력은, 상부 축(41)의 외주면과 G1 기어의 내주면에 통상의 키(KEY)(미도시)를 설치하여 G1 기어로 동력전달이 가능하게 하고, G2 및 G3 기어의 내주면에는 통상의 베어링(미도시)을 설치하여 상부 축(41)에 대해 자유 회전이 가능하게 구성한다.

또한, 상기 중간 축(42)의 외주면에 G2, G4, G6 그룹 기어를 축설하되, 이들은 모두 중간 축(42)의 외주면과 각 그룹 기어(G2, G4, G6)의 내주면 접촉부에 베어링이 설치되어 자유회전이 가능하게 되어 있다.

그리고, 한 쌍의 후륜(44)이 축설된 하부 축(43)의 외주면에 G7 기어를 설치하여 그 내주면에 형성된 키(KEY)(미도시)로써 상호 동력 전달이 가능하게 하고 상기 G6 기어와 합치시킨다.

이와 같이 구성된 증속 작용은, 만약 한 그룹을 구성한 각 기어(G1, G2, ....)의 소기어와 대기어의 기어 비가 1:2라고 한다면, 상부 축(41)이 1회전할 때, G1 기어도 1회전을 하고, G1 기어의 대기어와 합치된 G2 소기어는 G1 기어 회전의 2배인 2회전을 한다. 그리고, G2 대기어와 합치된 G3 소기어는 G2 기어 회전의 2배인 4회전을 하며, 이러한 순서로 G4 기어는 8회전을, G5 기어는 16회전을, G6 기어는 36회전을, 마지막으로 G7 기어는 64회전을 하게 되므로, 결국 사용자는 구동프 레임(30)을 구동시키는 작은 회전 동작으로도 빠른 속도의 회전력을 후륜(44)에 전달할 수 있으며, 이러한 증속 구조는 기어 비를 달리하면서도 동일한 효과를 얻을 수 있음은 당연하다.

한편, 하부 축(43)과 후륜(44)의 연결부에 프리 휠 클러치(FREE WHEEL CLUTCH)(4)가 내재되고, 상기 후륜(44)의 측면에는 고속 회전을 강제적으로 정지시키거나 감속시키기 위한 제동장치가 마련된다.

상기 프리 휠 클러치(4)는 원 웨이 클러치(ONE WAY CLUTCH)라고도 불리며, 자유 회전이 가능하면서도 자유 회전 중에도 일방향으로 가해지는 동력을 전달할 수 있도록 된 기구적 수단의 일반적 클러치로서, 이러한 프리 휠 클러치(4)를 설치하면 후륜(44)은 하부 축(43)의 회전에 관계없이 노면 상에서 자유 회전이 가능하고, 자유 회전하는 동안 사용자의 발판(31) 구동에 의해 전달된 하부 축(43)의 회전력을 동시에 수용하여 전달할 수 있다.

상기 제동장치는 도 2에 도시된 바와 같이 하부 축(43)의 외주면에 고정된 드럼(55), 상기 드럼(55)을 감싼 형태로 일측은 힌지(54)로 타측은 스프링(5)이 탄설된 제동기(50) 및 상기 제동기(50)의 내면에 마찰계수가 높은 패드(56)로 구성된다.

그리고 상기 스프링(5)을 관통한 와이어(52)는 상기 핸들(11)의 일측에 마련된 제동핸들(51)과 연결되어 있다.

다시 도 1로 돌아와서, 핸들(11)의 일측에 마련된 제동핸들(51)은 손으로 쥐기가 편한 위치에 설치되고, 상기 제동핸들(51)과 연결된 외이어(52)는 수직2축 (12)과 수직1축(13) 및 주 프레임(20)을 따라서 배설되고 바람직하게는 상기 주 프레임(20) 상에 위치한 분기관(53)에서 둘 갈래로 분기되어 각각 상기 후륜(44)의 측변에 설치된 제동기(50)에 연결된다.

이와 같이 구성된 제동장치의 작동은, 제동핸들(51)을 당기면 와이어(52)가 탄성적으로 벌어져 있던 제동기(50)를 당겨서 드럼(55)과 패드(56)를 접촉, 마찰시켜 제동을 하는 것으로, 후륜의 회전을 감속시키거나 정지시키기 위한 제동장치의 설치 위치나 방식은 제한이 없으며, 전술하는 예에 한정되는 것은 아니다.

도 4는 본 발명에 따른 미니 바이크의 사용 실시예를 보인 측면도이다.

도 4a를 참조하면, 상기 연결대(15)와 주 프레임(20)을 고정한 횡핀(22)을 제거하면, 전륜(10)에 대해 입설된 수직2축(12) 및 수직1축(13)이 점선으로 도시된 바와 같이 힌지(21)를 통해 회전이 가능하게 되고, 도 4b에서와 같이 완전히 접어서 증속몸체(40)에 설치된 거치대(45)와 후륜(44)에 의해 세워서 보관할 수 있다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 무동력 미니 바이크에 의하면, 기름이나 전기 등의 소비 없이 경제적이면서도 빠르고 신속하게 이동할 수 있으면서도 휴대나 보관이 용이하고 계단 등에서 운반이 편리하여 집 주변의 근거리 이동을 하고자 할 때 적합하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 빠른 스피드를 낼 수 있어서 성인의 레포츠 도구로 활용할 수 있게 된다.

더욱이 이러한 경제성과 편리성 증대로 사용을 도모하여 차량의 근거리 운행을 대체하는 수단으로 이용될 수 있어서 교통 혼잡과 환경오염 개선 및 경제적 손 실의 축소 관점에서 일부 기여할 할 수 있게 되는 매우 효과적인 발명이다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서만 도시하고 설명하였지만, 이로써만 한정되는 것은 아니며, 상기 설명된 본 발명이 갖는 많은 기능들의 조합 및 선택적 부가 등의 변경은 물론이고, 이하에서 기재되는 본 발명의 청구범위에 의해 마련되는 기술사상을 이탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 상단 및 하단에 각각 핸들 및 전륜을 구비하고 높이 조절이 가능하게 된 수직 축과, 상기 수직 축에 대해 힌지를 통해 접어짐이 가능하게 연결된 주 프레임과, 상기 주 프레임 후단에 형성된 증속몸체에 발판이 형성된 구동프레임 및 상기 발판 구동으로 회전하는 후륜이 구비된 미니 바이크에 있어서,

   상기 구동프레임은 증속몸체의 상부 축 양단에 래칫(LATCHET) 기어로 축설되고, 상기 후륜은 상부 축과 기어로 합치되어 기어비로 증속 가능한 하부 축 양단에 프리 휠 클러치(FREE WHEEL CLUTCH)로 축설되며, 중앙이 상기 주 프레임 상에 힌지로 체결되고 양단이 상기 각 구동프레임에 연결된 시소프레임을 더 마련하되 상기 시소프레임의 각 단부는 각각 상/하/좌/우 굴절이 가능한 조인트를 매개로 각 구동프레임과 연결, 지지되게 한 것을 특징으로 하는 무동력 미니 바이크.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 한 쌍의 후륜 측부에 통상의 제동장치가 구비되고, 상기 제동장치는 상기 핸들에 마련된 제동핸들과 와이어로 연결된 것을 특징으로 하는 무동력 미니 바이크.
4. 제1항에 있어서,

   상기 래칫 기어는 필요에 따라 임의로 동력전달 방향을 전환할 수 있는 래칫 조절구가 구비된 것을 특징으로 하는 무동력 미니 바이크.
5. 제1항에 있어서,

   증속몸체 내의 상부 축(41)과 하부 축(43) 사이에 중간 축(42)이 더 개재되고, 상부 축 및 중간 축에 각각 소기어와 대기어가 결합된 기어(G1~G6)가 축설되되,

   상부 축(41) 주연에 키(KEY)를 매개로 체결된 구동 기어(G1) 및 베어링을 매개로 체결된 복수개의 기어(G3, G5)가 축설되고;

   중간 축(42) 주연에 베어링을 매개로 체결되되 상부 축에 축설된 각 기어의 대/소에 크기에 대응하여 합치된 복수개의 기어(G2, G4, G6)가 축설되고;

   하부 축(43)에는 키(KEY)로 체결되되 상기 중간 축에 축설된 최후 위치의 기어와 합치된 기어(G7)가 축설되어서,

   구동기어(G1)의 회전이 각 기어(G2~G6)의 기어비를 통해 증속되어 하부 축의 기어(G7)로 전달되게 한 것을 특징으로 하는 무동력 미니 바이크.
6. 제1항에 있어서,

   상기 수직 축과 주 프레임이 힌지를 축으로 접혔을 때, 상기 후륜을 이용하여 거치할 수 있도록 상기 증속몸체 소정부에 거치대가 구비된 것을 특징으로 하는 무동력 미니 바이크.

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