KR100863994B1 - 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바퀴와 페달 등의 구동수단으로 구동하는 자전거에 주행중 턱을 타고 넘을 수 있는 보조 구동수단을 장착한 자전거에 관한 것으로서, 롤러구동 가이드와 구동부재로 이루어진 회전수단과, 상기 회전수단의 구동부재의 바깥둘레면을 따라 장착된 벨트로 보조 구동수단을 구성하여, 상기 보조 구동수단을 바퀴를 장착한 자전거의 앞바퀴 및 뒷바퀴의 구동축에 각각 연결함으로써, 작은 접촉력으로도 원활하게 롤러구동 가이드 둘레면을 따라 상기 벨트와 함께 미끄럼 운동하면서 무한회전하도록 구성된 상기 구동부재의 특성에 의해, 보행자 보도턱 등과 같은 장애물을 더욱 수월하게 타고 넘을 수 있도록 한 자전거에 관한 것이다.

보조 구동수단, 회전수단, 롤러구동 가이드, 구동부재, 벨트

Description

자전거{A BICYCLE}

도 1은 본 발명에 따른 보조 구동수단이 장착된 자전거의 측면도

도 2의 (가)와 (나)는 상기 보조 구동수단의 일실시예로써 구동부재로 휠이 장착된 회전수단의 정단면도 및 측단면도

도 3의 (가)와 (나)는 상기 보조 구동수단의 일실시예로써 구동부재로 다른 형태의 휠이 장착된 회전수단의 정단면도 및 측단면도

도 4의 (가)와 (나)는 상기 보조 구동수단의 다른 실시예로써 구동부재로 롤러체인이 장착된 회전수단의 정단면도 및 측단면도

도 5의 (가)와 (나)는 상기 보조 구동수단의 또 다른 실시예로써 구동부재로 베어링이 장착된 회전수단의 정단면도 및 측단면도

(도면 부호의 설명)

1 : 자전거의 프레임 2 : 자전거의 구동축

3 : 안장 4 : 자전거의 앞바퀴

5 : 자전거의 뒷바퀴 6a,6b : 보조 구동수단

7 : 롤러 구동가이드 80, 80a. 80b, 81, 82 : 구동부재

9 : 회전수단 10 : 벨트

11 : 지지용 브라켓 12a,12b : 중심축

13 : 지지대 14 : 힌지

15 : 완충부 16 : 페달

17 : 손잡이 1a : 자전거의 앞바퀴 지지축

80,80a,80b : 휠 81 : 롤러체인

82 : 볼베어링

본 발명은 바퀴와 페달 등의 구동수단으로 구동하는 자전거에 주행중 턱을 타고 넘을 수 있는 보조 구동수단을 장착한 자전거에 관한 것으로서, 보다 상세히는 롤러 구동가이드와 구동부재로 이루어진 회전수단의 바깥둘레면을 무한회전하는 벨트를 장착한 보조 구동수단을 상기 자전거의 바퀴의 구동축에 각각 장착하여, 보행자 보도턱 등과 같은 장애물을 주행 중에도 아주 수월하게 타고 넘을 수 있도록 구성한 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 자전거로 경사진 오르막길을 쉽게 오르기 위하여 다단의 변속장치가 장착된 자전거가 개발되어 널리 보급되고 있으나, 이러한 자전거는 상기 변속장치로 상향으로 경사진 도로를 수월하게 오를 수 있을 뿐, 예컨대 도로와 보행자의 보도를 분리하는 보도턱과 같이 지면에서 일정한 높이를 갖는 장애물이 있는 도로에서, 특히 상기 도로에서 보도로 이동할 때는 상기 자전거를 이용할 수 없는 실정이었다.

이에 본원 출원인은 장애물이 있는 도로에서 운행중에도 장애물을 타고 넘을 수 있도록 보조바퀴가 장착된 자전거를 출원하여, 2002년 10월 21일자로 등록(등록번호 10-0359348호)된 자전거가 있다.

그런데, 상기 등록된 자전거 중 보행자 보도턱 등과 같은 장애물을 타고 넘을 수 있도록 장착된 보조바퀴를 무한궤도 바퀴로 구성한 것이 있으나, 상기 무한궤도 바퀴는 궤도 전체가 회전하는 방식으로 구성한 것이기 때문에, 보도턱 등과 같은 장애물을 걸치면서 타고 넘을 때 상기 보도턱의 모서리에 궤도가 눌려 원활하게 회전하지 못함으로써, 일종의 브레이크가 걸리는 것과 같은 현상이 발생한다.

이러한 현상은 무한궤도 바퀴는 물론 상기 등록된 자전거의 다른 보조바퀴에도 약간은 발생함으로 인해, 상기 등록된 자전거로 보도턱 등과 같은 장애물을 타고 넘는데에는 큰 무리가 없다 하더라도 자전거의 사용자가 아주 수월하게 상기 장애물을 타고 넘는데에는 어느 정도 한계가 있다 할 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같이 보행자 보도턱 등과 같은 장애물을 타고 넘을 수 있는 보조바퀴가 장착된 종래 자전거의 한계를 개선하기 위해 안출된 것으로서, 특히 상기 보조바퀴 중 무한궤도 바퀴를, 롤러구동 가이드와 구동부재로 이루어진 회전수단과, 상기 회전수단의 구동부재의 바깥둘레면을 따라 장착된 벨트로 이루어진 보조 구동수단으로 하여, 상기 보조 구동수단을 바퀴를 장착한 자전거의 앞바퀴 및 뒷바퀴의 구동축에 각각 연결함으로써, 작은 접촉력으로도 원활하게 롤러구동 가이드 둘레면을 따라 상기 벨트와 함께 미끄럼 운동하면서 무한회전하도록 구성된 상기 구동부재의 특성에 의해, 보행자 보도턱 등과 같은 장애물을 더욱 수월하게 타고 넘을 수 있도록 한 자전거를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 상기 보조 구동수단을 자전거의 바퀴의 구동축 양쪽에 2열로 배열한 자전거를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

또, 상기 보조 구동수단의 회전수단에 장착된 구동부재를 휠, 롤러체인, 니들 롤러베어링, 볼베어링 중의 어느 하나로 구성한 자전거를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

또, 상기 벨트와 구동부재 또는 상기 구동부재와 롤러구동 가이드를 일체로 구성한 자전거를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

또, 상기 보조 구동수단을 3륜 또는 4륜 자전거에 적용한 자전거를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 자전거는,

바퀴의 구동수단을 페달로 구름운동시켜 구동하는 자전거에 있어서,

중심부에 롤러구동 가이드가 형성되고, 상기 롤러구동 가이드의 바깥둘레면을 따라 구동부재가 장착되며, 상기 롤러구동 가이드 양쪽 끝단부 중심에 중심축이 장착된 회전수단과; 상기 구동부재의 바깥둘레면을 따라 고정되어 구동부재와 함께 롤러구동 가이드의 바깥둘레면을 따라 미끄럼 운동하면서 무한회전하는 벨트로 이루어져; 상기 회전수단의 롤러 구동가이드 한쪽의 중심축은 자전거의 앞바퀴 및 뒷바퀴의 구동축에 각각 연결되어 각각 고정되고, 다른 쪽의 중심축은 자전거의 앞바 퀴 프레임과 지지대로 연결되어, 전방이 상향을 향하여 경사지게 형성된 한 쌍의 보조 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 회전수단의 상부 및 양측면을 덮어 한쪽은 상기 회전수단의 롤러 구동가이드 한쪽의 중심축과 함께 연결되어 각각 고정되고, 다른 쪽의 상부는 자전거의 앞바퀴 프레임과 지지대로 연결된 지지용 브라켓을 더 포함하는 것을 다른 특징으로 하고 있다.

또, 상기 지지대는 연결부에 힌지가 설치되고, 중간부에 완충부가 설치된 것을 또 다른 특징으로 하고 있다.

또, 상기 보조 구동수단이 자전거 앞바퀴 및 뒷바퀴의 양쪽에 2열로 배열된 것을 또 다른 특징으로 하고 있다.

또, 상기 보조 구동수단의 회전수단에 장착된 구동부재는 휠인 것을 또 다른 특징으로 하고 있다.

또, 상기 휠은 벨트를 사이에 두고 2열로 배열된 것을 또 다른 특징으로 하고 있다.

또, 상기 보조 구동수단의 회전수단에 장착된 구동부재는 롤러체인인 것을 또 다른 특징으로 하고 있다.

또, 상기 보조 구동수단의 회전수단에 장착된 구동부재는 니들 롤러베어링인 것을 또 다른 특징으로 하고 있다.

또, 상기 보조 구동수단의 회전수단에 장착된 구동부재는 볼베어링인 것을 또 다른 특징으로 하고 있다.

또, 상기 보조 구동수단의 벨트와 구동부재는 일체로 된 것을 또 다른 특징으로 하고 있다.

또, 상기 보조 구동수단의 회전수단을 이루는 구동부재와 롤러구동 가이드는 일체로 된 것을 또 다른 특징으로 하고 있다.

또, 상기 자전거는 3륜 또는 4륜인 것을 또 다른 특징으로 하고 있다.

이하, 본 발명에 따른 자전거의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타낸다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
또한 구동부재(80, 80a. 80b, 81, 82)는 휠((80, 80a. 80b), 롤러체인(81), 니들롤러베어링 및 볼베어링(82)을 통칭하는 것으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 보조 구동수단이 장착된 자전거의 측면도를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 일측 상단에 손잡이(17)가 장착된 프레임(1)이 구비되고, 상기 프레임(1)의 중앙 상단에 사용자가 안착할 수 있는 안장(3)이 장착되며, 상기 프레임(1)의 양측에 일반적인 자전거의 바퀴(4)(5)(도면에서는 퀵보드나 인라인 스케이트의 바퀴와 유사한 소형바퀴로 도시함)가 회전가능하게 장착되고, 상기 프레임(1) 하단의 뒷바퀴(5)에 연결되어 상기 뒷바퀴(5)를 구름운동시키는 페달(16)이 회전가능하게 장착된 자전거가 기본적으로 구비되면, 바퀴로 구성된 앞바퀴(4) 및 뒷바퀴(5)에 전방을 향하여 상향으로 경사지게 형성된 한 쌍의 보조 구동수단(6a)(6b)이 각각 설치된다.

타원형의 상기 보조 구동수단(6)은 중심부에 가로방향으로 길게 형성된 롤러구동 가이드(7)와, 상기 롤러구동 가이드(7)의 둘레면을 따라 작은 접촉력으로도 아주 원활하게 미끄럼 운동하면서 무한회전하는 구동부재(80, 80a. 80b, 81, 82)로 이루어진 회전수단(9)과, 상기 롤러구동 가이드(7)의 바깥둘레면을 따라 고정되거나 분리되어 장착된 벨트(10) 및, 상기 회전수단(9)의 상부 및 양측면을 덮어 보호하는 단면 ㄷ자형의 지지용 브라켓(11)으로 구성된다.

여기서, 상기 롤러구동 가이드(7)의 한쪽(도면에서는 왼쪽) 및 다른 쪽(도면에서는 오른쪽) 끝단부의 중심에는 중심축(12a)(12b)이 각각 연결되고, 상기 지지용 브라켓(11)이 롤러구동 가이드(7) 양쪽의 중심축(12a)(12b)에 연결되어 상기 회전수단(9)에 고정된다.

또, 상기 회전수단(9)으로 구성된 롤러구동 가이드(7)의 한쪽 끝단부의 중심축(12a)은 자전거의 앞바퀴(4) 및 뒷바퀴(5)의 구동축(2)에 연결하고, 다른 쪽에서는 자전거를 구성하는 프레임(1)의 일부분인 앞바퀴(4)에 연결된 지지축(1a)과 지지용 브라켓(11) 상부의 사이를 지지대(13)로 연결하여 고정함으로써, 바퀴를 사용하는 일반적인 자전거에 상기 보조 구동수단(6a)(6b)을 부가적으로 장착하는 형태로 구성하게 된다.

또한, 상기 지지대(13)와 자전거의 프레임(1) 및 상기 지지대(13)와 지지용 브라켓(11) 사이의 연결부에는 힌지(14)가 설치되고, 상기 지지대(13)의 중간부에는 완충부(15)를 설치함으로써, 자전거의 앞바퀴(4)에 설치된 상기 보조 구동수단(6a)의 상향 각도를 자유롭게 조절하도록 할 수도 있다.

한편, 상기 보조 구동수단(6a)(6b)은 자전거의 바퀴 즉, 앞바퀴(4) 및 뒷바퀴(5)의 양쪽에 각각 장착되는 2열 배치로 할 수도 있고, 상기 벨트는 공기압이 충진된 타이어로 할 수도 있다.

도 2의 (가)와 (나)는 상기 보조 구동수단의 일실시예로써 구동부재로 휠이 장착된 회전수단의 정단면도 및 측단면도를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 회전수단(9)을 이루는 롤러구동 가이드(7) 상의 구동부재로써 상기 롤러구동 가이드(7)의 바깥둘레면을 따라 자전거의 바퀴보다는 작은 휠(80)이 일정한 간격을 두고 연속적으로 장착되고, 상기 휠(80)의 상부에는 휠의 상단부를 감싸면서 덮여지는 벨트(10)가 장착되어 고정되며, 상기 휠(80) 및 벨트(10)의 상부로 지지용 브라켓(11)이 덮여 있다.

도 3의 (가)와 (나)는 상기 보조 구동수단의 일실시예로써 구동부재로 다른 형태의 휠이 장착된 회전수단의 정단면도 및 측단면도를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 상기 휠이 2열 구조로 배치된 것으로서, 롤러구동 가이드(7)의 바깥둘레면 양쪽을 따라 2열로 휠(80a)(80b)이 각각 장착되고, 상기한 바와 같이 양쪽 휠의 상부를 감싸면서 중간부에 위치하는 벨트가 장착되어 고정되며, 다른 구조는 하나의 휠(80)을 장착한 경우와 동일하다.

도 4의 (가)와 (나)는 상기 보조 구동수단의 다른 실시예로써 구동부재로 롤러체인이 장착된 회전수단의 정단면도 및 측단면도를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 회전수단(9)을 이루는 롤러구동 가이드(7) 상의 구동부재로써 상기 롤러구동 가이드(7)의 바깥둘레면을 따라 롤러체인(81)이 장착되고, 상 기 롤러체인(81)의 중간부에 벨트(10)가 장착되어 고정되며, 상기 롤러체인(81) 및 벨트(10)의 상부로 지지용 브라켓(11)이 덮여 있다.

도 5의 (가)와 (나)는 상기 보조 구동수단의 또 다른 실시예로써 구동부재로 베어링이 장착된 회전수단의 정단면도 및 측단면도를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 회전수단(9)을 이루는 롤러구동 가이드(7) 상의 구동부재로써 상기 롤러구동 가이드(7)의 바깥둘레면을 따라 일정한 간격을 두고 연속적으로 볼베어링(82)이 장착되고, 상기 볼베어링(82)의 상부에는 베어링의 상단부를 감싸면서 덮여지는 벨트(10)가 장착되어 고정되며, 상기 볼베어링(82) 및 벨트(10)의 상부로 지지용 브라켓(11)이 덮여 있다.

또한, 도면에서는 상기 볼베어링(82)을 일반적인 볼베어링으로 도시하고 있으나, 실제로는 베어링을 구성하는 방식에 따라 니들 롤러베어링을 사용하여도 무방하다.

한편, 상기한 여러 가지 형태의 구동부재(80, 80a. 80b, 81, 82)에 장착되어 고정되는 벨트(10)는 상기 구동부재(80, 80a. 80b, 81, 82)와 일체로 구성할 수도 있고, 회전수단(9)의 롤러 구동가이드(7) 자체에 상기 구동부재(80, 80a. 80b, 81, 82)를 구비하도록 즉, 상기 롤러 구동가이드(7)와 구동부재(80, 80a. 80b, 81, 82)를 일체로 구성할 수도 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 보조 구동수단을 장착한 자전거가 보행자 보도턱 등과 같은 장애물을 통과하는 상태 및 이에 따른 효과를 설명한다.

일반 도로 위를 자전거가 달리다가 보행자 보도턱 등과 같은 장애물을 만나면, 자전거의 앞바퀴(4)에 설치된 보조 구동수단(6a)의 하부면이 상기 장애물의 모서리에 경사지게 접촉하는 순간, 회전수단(9)의 롤러구동 가이드(7) 상의 구동부재(80, 80a. 80b, 81, 82)가 작은 접촉력에도 민감하게 반응하여 벨트(10)와 함께 구름운동하여, 상기 보조 구동수단(6a)이 먼저 장애물의 상면에 위치하게 되고, 이때, 자전거의 전방부분이 상부로 약간 들린 상태가 된다.

이와 같이, 보조 구동수단(6a)과 장애물의 접촉으로 인하여 자전거의 전방 부분이 상부로 약간 들린 상태에서 자전거의 운행자가 페달(16)을 계속 밟게 되면, 앞바퀴(4)와 보조 구동수단(6a)의 구름운동으로 인하여 상기 앞바퀴(4)가 장애물을 타고 전진하게 되고, 이어서, 뒷바퀴(5) 및 다른 보조 구동수단(6b)도 상기와 동일한 방법으로 장애물을 통과한다.

한편, 보조 구동수단(6a)과 자전거의 프레임(1) 사이를 연결하고 있는 지지대(13)에 완충부(15)가 설치되어 있는 경우, 장애물의 높이에 따라 상기 보조 구동수단(6a)의 상향각도가 더 커질 수 있으므로, 웬만한 높이의 장애물도 타고 넘을 수 있고, 상기 완충부(15)의 작용에 의해 자전거가 높은 장애물을 타고 넘을 때 받는 충격을 완화시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 실시예에서는 자전거의 바퀴가 앞바퀴와 뒷바퀴의 2륜으로 구성된 것을 기준으로 하여 설명하였으나, 예컨대 3륜이나 4륜으로 된 자전거에 상기 보조 구동수단을 적용할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

이상과 같은 목적과 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 자전거에 의하면, 보조 구동수단이 작은 접촉력에도 민감하게 반응하여 회전하는 구조로 되어 있으므로, 상기 보조 구동수단이 보행자 보도턱 등과 같은 장애물과 접촉하면서 눌리는 힘에 의해 브레이크가 걸리는 현상이 발생하지 않게 된다.

따라서, 자전거 운행자의 약간의 노력으로도 웬만한 높이의 장애물은 아주 수월하게 타고 넘을 수 있으므로, 장애물을 타고 넘도록 보조바퀴가 장착된 종래 자전거에 비해 훨씬 사용이 편리하고, 구조도 간단하여 경제적으로도 유용한 장점이 있다.

Claims (12)

1. 바퀴의 구동수단을 페달로 구름운동시켜 구동하는 자전거에 있어서,

   자전거의 앞바퀴 및 뒷바퀴에 보조구동수단(6a, 6b)을 마련하되, 이 보조구동수단(6a, 6b)은

   회전수단(9)으로서 롤러구동 가이드(7)가 마련되고, 상기 롤러구동 가이드(7)의 바깥둘레면을 따라 구동부재(80, 80a. 80b, 81, 82)가 장착되며, 상기 롤러구동 가이드(7) 양쪽 끝단부 중심에 중심축(12a, 12b)이 장착되고,

   상기 구동부재(80, 80a. 80b, 81, 82)의 바깥둘레면을 따라 고정되어 이 구동부재와 함께 롤러구동 가이드(7)의 바깥둘레면을 따라 미끄럼 운동하면서 무한회전하는 벨트(10)로 이루어져서,

   상기 회전수단(9)의 롤러 구동가이드(7) 한쪽의 중심축(12b)은 자전거의 앞바퀴 및 뒷바퀴의 구동축(2)에 각각 연결되어 각각 고정되고, 다른 쪽의 중심축(12a)은 자전거의 앞바퀴 프레임과 지지대로 연결되어, 상기 보조 구동수단(6a, 6b)의 전방이 상향을 향하여 경사지게 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 자전거.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전수단(9)의 상부 및 양측면을 덮어 한쪽은 회전수단(9)의 롤러 구동가이드(7) 한쪽의 중심축과 함께 연결되어 각각 고정되고, 다른 쪽의 상부는 자전거의 앞바퀴 프레임과 지지대(13)로 연결된 지지용 브라켓(11)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 지지대(13)는 연결부에 힌지(14)가 설치되고, 중간부에 완충부(15)가 설치된 것을 특징으로 하는 자전거.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 구동수단(6a, 6b)이 자전거 앞바퀴 및 뒷바퀴의 양쪽에 각각 2열로 배열된 것을 특징으로 하는 자전거.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 구동수단의 회전수단(9)에 장착된 구동부재는 휠(80)인 것을 특징으로 하는 자전거.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 휠(80)은 벨트를 사이에 두고 2열로 배열(80a, 80b)된 것을 특징으로 하는 자전거.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 구동수단의 회전수단(9)에 장착된 구동부재는 롤러체인(81)인 것을 특징으로 하는 자전거.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 구동수단의 회전수단(9)에 장착된 구동부재는 니들 롤러베어링인 것을 특징으로 하는 자전거.
9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 구동수단의 회전수단에 장착된 구동부재는 볼베어링(82)인 것을 특징으로 하는 자전거.
10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 구동수단의 벨트(10)와 구동부재(80, 80a. 80b, 81, 82)가 일체로 된 것을 특징으로 하는 자전거.
11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조 구동수단의 회전수단(9)을 이루는 구동부재(80, 80a. 80b, 81, 82)와 롤러구동 가이드(7)가 일체로 된 것을 특징으로 하는 자전거.
12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자전거는 3륜 또는 4륜인 것을 특징으로 하는 자전거.

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