KR100911241B1 - 다변형 접이식 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기본 탑승형으로부터 자전거의 장축 거리를 줄여서 복잡한 거리나 보행자 도로에서 쉽게 이동이 가능한 제1 이동형 구조와, 전,후방 바퀴들을 서로 평행하게 나란히 배치시켜 그 부피를 최소화시키는 제2 카트형 구조로의 형태 변형이 가능한 다변형 접이식 자전거에 관한 것이다.

본 발명은 기본 탑승형으로부터 하부 튜브를 위치 이동시켜서 중간 튜브에 연결하고, 중간 튜브의 제1 부재와 제2 부재를 절곡시켜서 상부 튜브에 연결되도록 함으로써, 전방 바퀴와 후방 바퀴 사이의 축간 거리가 전후로 줄어드는 제1 이동형 구조로 접을 수 있기 때문에 자전거를 휴대한 채로 좁고 복잡한 장소로 이동이 용이하다. 또한 중간 튜브의 제1 및 제2 부재를 서로 분리시키고, 후방 포크를 회전시킴과 동시에 상기 중간 튜브의 제2 부재가 핸들에 연결되도록 하여 전방 바퀴와 후방 바퀴가 나란하게 정렬되는 제2 카트형 구조로 접히도록 함으로써 휴대가 간편하여 대중교통과도 연계할 수 있으므로 통학, 출퇴근 및 업무용으로 사용이 가능하다. 뿐만 아니라 여행이나 장보기 등 일상생활 속에서도 쉽게 다용도로 활용할 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

접이식 자전거, 기본 탑승형, 제1 이동형 구조, 제2 카트형 구조, 포크, 바 퀴

Description

다변형 접이식 자전거{Multi-Convertible Folding Bike}

본 발명은 접이식 자전거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 후방 포크가 회전가능하고, 중간 튜브가 절첩식으로 변형 및 분리가 가능함으로써 자전거의 탑승이 가능한 기본 탑승형으로부터 자전거의 장축 거리를 줄여서 복잡한 거리나 보행자 도로에서 쉽게 이동이 가능한 제1 이동형 구조와, 전,후방 바퀴들을 서로 평행하게 나란히 배치시켜 그 부피를 최소화 시키고 대중교통에 동승하거나 싣는 것이 쉬운 제2 카트형 구조로의 형태 변형이 가능한 다변형 접이식 자전거에 관한 것이다.

과거 교통수단으로만 여겨져 왔던 자전거는 최근 들어 건강과 레져에 대한 관심이 높아지면서 운동이나 취미활동 목적으로서의 수요가 늘고 있으며, 이에 따라서 다양한 목적과 용도의 자전거들이 개발되고 있다.

또한 환경 문제와 자동차의 화석 연료값의 상승으로 인하여 오염물질을 전혀 배출하지 않는 자전거를 사용하자는 움직임이 점차 확산되고 있다.

이와 같은 자전거의 다양한 긍정적인 측면에도 불구하고, 급격한 도시화와 인구집중으로 인하여 주거형태가 아파트와 같은 집단 주거형태로 변하면서 협소한 주거공간으로 인하여 자전거의 보관이 어려워지고, 자전거를 타기 위해서는 자전거를 멀리 운반하여야 하는 문제점이 있었다.

이와 같이 이동 및 운반의 문제점을 해소하기 위하여 다양한 형태의 접이식 자전거들이 제안되어 있는데, 예를 들면 공개특허공보 제2006-0064585호(접이식 자전거)가 있다. 이는 앞, 뒷바퀴를 같은 방향으로 수평 회전시켜 N자 형태로 삼단으로 겹치도록 접어 단면적이 바퀴 한 개의 지름과 비슷하게 되어 운반과 보관을 훨씬 용이하게 함으로써 자전거의 이용을 활성화하는데 도움을 주고자 하는 것이다.

이와는 다른 구조로서, 공개특허공보 제2005-0100535호(다기능 자전거)가 있다. 이는 이동 카트로 활용되도록 접음이 가능하여 편리하게 운반되도록 설계함으로써 자전거를 탄 후에는 용이하게 접어서 취급 및 운반할 뿐만 아니라 동력전달 방식을 3개의 축으로 구비하여 작은 가압으로도 가속할 수 있는 다기능 자전거를 제공하고자 하는 것이다.

또한 이와는 다른 구조로는 공개특허공보 제2008-0012095호(접어서 끌고 다닐 수 있는 자전거)가 있다. 이는 접을 수 있는 막대와 뒷바퀴 포크가 연결되어 있고 이 연결된 끝이 앞바퀴 포크가 지나가는 관에 연결된 아래통에 연결되어 있고, 이 관의 위에 붙은 위통과 이에 연결된 통에 연결된 통이 오르내릴 수 있는 가로막대를 이용해서 접는 자전거에 관한 것이다.

그러나 이와 같은 장축의 길이를 줄여주는 종래의 접이식 자전거는 12인치 이하의 작은 바퀴만을 사용해야 하므로 저속형 자전거에는 적합하지만, 20인치 이상의 큰 바퀴를 사용해야 하는 고속형 자전거에는 적용할 수 없는 문제점이 있었고, 앞뒤바퀴를 마주보도록 접는 종래의 접이식 자전거는 큰 바퀴를 사용하는 데에는 적합하지만, 접고 펴는데 많은 힘을 들여야 함은 물론, 정확히 중심을 잡지 않고 작업하면 접는 도중에 자전거가 쓰러지기도 하여 불편함이 초래되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 적은 힘으로도 접고 펴는 동작이 용이하고 여러 가지 형태로 변형이 되므로 탑승, 운반 및 보관이 간편하여 대중교통과 연계한 통학, 출퇴근 및 업무용으로 사용이 가능할 뿐 아니라, 여행이나 장보기 등 일상생활 속에서도 다용도로 활용할 수 있는 다변형 접이식 자전거를 제공함에 목적이 있다.

그리고 본 발명은 다른 목적으로서 웰빙형 레저스포츠 기구로도 활용이 가능하고, 고유가 시대의 친환경 교통수단으로서 사용이 가능한 다변형 접이식 자전거를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 운반과 보관을 용이하게 하기 위한 접이식 자전거에 있어서, 전방 바퀴가 하단에 회전가능하도록 장착되고, 상단에는 핸들이 형성된 전방 포크; 상기 전방 포크를 회전가능하도록 내부에서 지지하고, 후방측으로는 상부 힌지와 체결부를 구비한 전방 튜브; 후방 바퀴가 하단에 회전가능하도록 장착되고, 상부측에는 시트가 장착된 후방 포크; 전단이 상기 전방 포크의 상단에 횡으로 회전가능하게 연결되고, 후단이 상기 후방 포크의 상단에 상하로 회전가능하도록 연결되는 상부 튜브; 상기 전방 튜브의 후방 상단 힌지에 상하로 회전가능하도록 전단이 연결되는 제1 부재와, 전단이 상기 제1 부재에 탈착 및 회전 가능하도록 연결되고, 후단이 상기 후방 포크의 상부에 연결되는 제2 부재를 포함하며, 상기 제1 부재와 제2 부재의 연결 지점에서 절곡되는 구조를 갖는 중간 튜브; 및 전단이 상기 전방 튜브의 후방 체결부에 탈착식으로 연결되고, 하단이 상기 후방 바퀴의 축에 회전가능하도록 연결되며, 중간에는 구동부가 장착된 하부 튜브를 포함하는 것임을 특징으로 하는 다변형 접이식 자전거를 제공한다.

바람직하게는, 상기 하부 튜브의 전단을 상부로 회전하여 고정하고, 상기 중간 튜브의 제1 부재와 제2 부재를 절곡시킨 다음, 절곡된 제1 부재의 끝단을 상기 상부 튜브에 연결함으로써, 전방 바퀴와 후방 바퀴사이의 축간 거리가 줄어드는 제1 이동형 구조로 접는다.

바람직하게는, 상기 접혀진 제1 이동형 구조에서 핸들바를 수평이동하여 고정하고, 상기 중간 튜브의 제2 부재를 제1 부재로부터 분리시키고, 후방 포크를 전방측으로 회전시키면서 상기 제2 부재를 핸들 바에 연결되도록 하여 전방 바퀴와 후방 바퀴가 나란하게 정렬되는 제2 카트형 구조로 접히는 것임을 특징으로 한다.

보다 바람직하게는, 상기 제2 카트형 구조는 상기 중간 튜브의 제1 부재 끝단이 상기 회전된 후방 포크의 중간에 연결되는 것을 특징으로 한다.

가장 바람직하게는, 상기 후방 포크의 중간에 회전가능하도록 장착된 후방 튜브와, 상기 후방 튜브에서 전단이 상하로 접히도록 연결되고, 후단에는 긴 홈을 형성한 짐받이 스탠드를 추가 포함하고, 상기 제2 카트형 구조는 상기 짐받이 스탠드가 회전하여 상기 전방 튜브의 후방 체결부에 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 전방 포크는 그 상단의 핸들 스템에 형성된 클램프를 통하여 핸들 바를 고정하고, 클램프를 해제하면 핸들 스템 상에서 핸들 바가 수평 이동가능하고, 상기 핸들 스템의 길이는 상기 중간 튜브의 제2 부재 길이에 일치하는 것임을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 핸들 바는 육각 단면으로 이루어지고, 핸들 스템의 육각 단면 홈에 끼워져서 클램프를 통하여 고정되며, 클램프를 해제하면 핸들 스템 상에서 핸들 바가 수평 이동가능하다.

보다 바람직하게는, 상기 핸들 바는 그 양측 단부에 형성된 그립들이 힌지 축을 통하여 90도 접히도록 구성된다.

가장 바람직하게는, 상기 전방 튜브는 체결부에 안착구를 형성하여 하부 튜브의 전단이 안착되어 고정되거나, 짐받이 스탠드를 안착시켜 고정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 중간 튜브는 제1 부재의 후단에 결합축이 끼워지는 긴 구멍을 길이 방향으로 형성하고, 핀이 끼워지는 고정용 구멍을 형성한 한 쌍의 플랜지를 구비하고, 상기 플랜지의 내부로는 제2 부재의 전단에 마련된 탄성 클램프가 삽입되어 결합축에 클램핑되어 결합되고, 상기 결합축에 클램핑된 상태에서 서로 절곡 가능하며 클램핑된 결합축이 긴 구멍을 따라 슬라이딩 이동 가능한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 탄성 클램프는 제2 부재의 전단에 복수의 나란한 지지 편을 형성하고, 상기 지지 편의 전단에는 각각 오목한 반구형의 홈이 형성되며, 상기 한 쌍의 지지 편 사이에는 이동 편이 삽입되어 회전가능하도록 끼워지고, 상기 이동 편은 그 전단에 오목한 반구형의 홈을 형성하여 비틀림 스프링에 의해서 상기 지지 편의 반구형 홈 측으로 탄력 지지되는 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게는, 상기 후방 포크는 그 상단에 상부 튜브의 후단에 대해 일정각도로 상하 회동을 제한하도록 된 스토퍼를 구비하고, 후방 포크의 길이방향 축을 중심으로 회전가능한 회전 죠인트를 상부 측에 형성한다.

가장 바람직하게는, 상기 후방 포크는 그 중간에 상기 제1 부재의 후단 플랜지들 사이로 끼워져서 고정되는 체결부를 구비한다.

바람직하게는, 상기 시트는 그 하부에 시트 튜브가 형성되고, 상기 후방 포크에 마련된 고정 튜브의 내부로 끼워지며, 상기 시트 튜브와 고정 튜브는 상하 높이 조절이 가능하도록 구성된다.

본 발명에 의하면 기본 탑승형으로부터 하부 튜브를 위치 이동 시켜서 중간 튜브의 제2 부재에 연결하고, 중간 튜브의 제1 부재와 제2 부재를 절곡 시켜서 제1 부재의 끝단을 상부 튜브에 연결되도록 함으로써 전방 바퀴와 후방 바퀴 사이의 축간 거리가 전후로 줄어드는 제1 이동형 구조로 접을 수 있기 때문에 좁은 장소나 복잡한 근거리 이동에 용이하다.

또한 핸들바를 수평이동하여 고정하고, 중간 튜브의 제1 및 제2 부재를 서로 분리시키고, 후방 포크를 회전시켜 상기 중간 튜브의 제2 부재가 핸들바에 연결되도록 하여 전방 바퀴와 후방 바퀴가 나란하게 정렬되는 제2 카트형구조로 접히도록 함으로써 휴대가 간편하여 대중교통과도 연계할 수 있으므로 통학, 출퇴근 및 업무용으로 사용이 가능하다.

뿐만 아니라 여행이나 장보기 할 때에는 제2 카트형구조로 접어서 카트로도 사용이 가능하며, 일상생활 속에서 쉽게 다용도로 활용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이 본 발명에 의하면 가정이나 직장, 여가생활 등 다목적 용도로 사용 가능하고, 고유가 시대의 친환경 교통수단으로서 유용하게 사용 가능한 우수한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 정상 적으로 펼쳐진 상태에서는 기존의 탑승형 자전거로 사용 가능하다.

그리고 도 2a에 도시된 바와 같은 제1 이동형 구조(Walking Type)로 접으면 전방 바퀴(105a)와 후방 바퀴(105b) 사이의 장축의 거리를 줄일 수 있어서 엘리베이터 안과 같은 협소한 장소 또는 복잡한 거리나 보행자 도로에서 친구나 애완견과 산책을 하듯이 옆에서 나란히 한 손으로 붙잡고 쉽게 이동이 가능하다.

또한 도 2b에 도시된 바와 같은 제2 카트형구조(Cart Type)로 접으면 대중교통에 동승하거나 물건을 싣는 것도 가능하게 그 크기가 줄어든다.

본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거(100)는 전방 바퀴(105a)가 하단에 회전 가능하도록 장착되고, 상단에는 핸들(110)이 구비된 전방 포크(120)를 갖는다.

상기 전방 포크(120)는 긴 원형의 파이프 구조를 갖는 것으로서, 그 하단에는 전방 바퀴(105a)가 내장된 베어링(미 도시)을 통하여 회전 가능하도록 장착된 것이고, 그 상단에는 이후에 설명되는 상부 튜브(140)의 전단이 횡으로 회전 가능하도록 연결된다.

또한 상기 전방 포크(120)는 그 중간에 전방 튜브(160)가 이중으로 끼워져서 회전 가능하도록 고정됨으로써 자전거 탑승자가 핸들(110)을 조정하게 되면 상기 전방 포크(120)는 상부 튜브(140)의 전단과 전방 튜브(160)의 내부에서 자유롭게 회전된다.

그리고 상기 전방 포크(120)에는 그 상단에 핸들 스템(122)을 통하여 육각 단면의 핸들 바(124)가 회전 가능하도록 고정하고 있는데, 상기 핸들 바(124)의 양단에는 그립(126)이 각각 형성되어 자전거 탑승자가 그립(126)을 쥐고서 자전거 핸 들(110)을 조향할 수 있다. 여기에서 상기 핸들 스템(122)은 전방 포크(120)의 상부에서 전방으로 돌출된 것인데, 그 각도와 길이는 상기 중간 튜브(180)의 제2 부재(186)와 후방포크(240)가 이루는 각도 및 길이에 대략 일치한다. 이와 같이 핸들 스템(122)과 중간 튜브(180)의 제2 부재(186)의 각도와 길이가 서로 대략적으로 일치하면, 제2 카트형구조로 본 발명의 다변형 접이식 자전거(100)가 접히는 경우, 핸들 바(124)와 상부 튜브(140)의 사이에서 동일한 각도와 길이의 핸들 스템(122)과 중간 튜브(180)의 제2 부재(186)가 각각 연결될 수 있어서 구조적으로 안정되게 접힐 수 있다.

또한 상기 핸들 바(124)는 도 3a, 도 3b에 도시된 바와 같이, 육각 단면으로 이루어지고, 핸들 스템(122)의 전단 육각 단면 홈에 끼워져서 클램프(128)를 통하여 고정된다. 따라서 핸들 스템(122)의 클램프(128)를 해제하면 핸들 스템(122)의 육각 단면 홈(122a) 내에서 좌우로 수평 위치이동이 가능한 것이고, 다시 클램프(128)를 이용하여 고정시키면 핸들 스템(122)에 핸들 바(124)를 고정시킬 수 있는 것이다.

그리고 상기 핸들 바(124)는 그 양측 단부에 그립(126)들이 형성되는데, 상기 그립(126)은 종래와 같이 브레이크 손잡이 등으로 사용가능하며, 이들 그립(126)들은 각각 힌지 축(130)을 통하여 90도 접히도록 구성됨으로써 접음 작동시 더욱 그 크기를 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거(100)는 상기 전방 포크(120)를 회전 가능하도록 내부에서 지지하고, 후방측으로는 상부 힌지(162)와 체결부(166) 를 구비한 전방 튜브(160)를 구비한다.

상기 전방 튜브(160)는 그 후방측으로 형성된 상단 힌지(162)에 이후에 설명되는 중간 튜브(180)의 제1 부재(182) 전단이 상하회전 가능하도록 연결되고, 체결부(166)에는 하부 튜브(220)의 전단이 예컨대 핀(170) 등에 의해 고정된다.

이와 같은 전방 튜브(160)는 상기 체결부(166)에 도 4에 도시된 바와 같이, 안착구(168)를 형성하여 하부 튜브(220)의 전단이 안착되어 핀(170) 고정되거나, 이후에 설명되는 짐받이 스탠드(280)를 핀 고정하는 경우, 짐받이 스탠드(280)의 하부면에 마련된 고정편(284)들이 안착되어 고정되도록 한다.

그리고 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거(100)는 후방 바퀴(105b)가 하단에 회전 가능하도록 장착되고, 상부측에는 시트(300)가 장착된 후방 포크(240)를 구비한다. 바람직하게는, 상기 시트(300)는 상하 길이조절이 가능하다.

상기 후방 포크(240)는 긴 원형의 파이프 구조를 갖는 것으로서, 그 하단에는 후방 바퀴(105b)가 내장된 베어링(미 도시)을 통하여 회전 가능하도록 장착된 것이고, 그 상단에는 상부 튜브(140)의 후단이 상하로 회전 가능하도록 연결된다.

이와 같은 후방 포크(240)는 그 상단에 상부 튜브(140)의 후단에 대해 일정각도로 상하 회동을 제한하도록 된 스토퍼(242)를 구비하고 있으며, 후방 포크(240)의 길이방향 축(P)을 중심으로 회전 가능한 회전 죠인트(250)를 상부측에 형성한 구조이다. 이와 같은 구조를 통하여 상기 후방 포크(240)는 상부 튜브(140)의 하단에서 상하로 일정각도 회동이 가능할 뿐만 아니라, 회전 죠인트(250)를 통하여 그 길이방향 축(P)을 중심으로 회전할 수 있다.

상기 회전 죠인트(250)는 내부에 볼 축(ball shaft)(252)을 구비하고, 커버(254)를 통하여 이를 회전 가능하도록 볼트(254a) 연결하고 있기 때문에 후방 포크(240)의 길이방향 축(P)을 통하여 회전 가능하다.

이와 같은 구조에 의하면, 상기 상부 튜브(140)의 후단에 연결된 후방 포크(240)가 회전 죠인트(250)를 통하여 회전되면, 전방 포크(120)에 연결된 전방 바퀴(105a)와 후방 포크(240)에 연결된 후방 바퀴(105b)들은 서로 나란하게 정렬된다. 따라서 이와 같은 전,후방 바퀴(105a)(105b)들은 제2 카트형구조로 접혀지는 것이다.

그리고 상기 후방 포크(240)는 그 중간에 상기 제1 부재(182)의 후단 플랜지(184)들 사이로 끼워져서 핀 고정되는 돌출부(244)를 형성한다. 이와 같은 돌출부(244)는 도 1에 도시된 바와 같이, 후방 포크(240)의 측방향으로 형성되는데, 이와 같은 돌출부(244)에는 핀 구멍(244a)이 형성되어 제1 부재(182)의 후단 플랜지(184)의 핀 구멍(184b)과 일치되고 결합 가능하다.

또한 상기 후방 포크(240)는 그 중간에 회전 가능하도록 후방 튜브(260)가 장착되며, 상기 후방 튜브(260)에는 전단이 상하로 접히도록 연결되고, 후단에는 긴 홈을 형성한 짐받이 스탠드(280)가 장착된다. 이와 같은 짐받이 스탠드(280)는 자전거(100)에 간단한 짐을 실을 수 있도록 평판형의 구조로 형성되면서, 도 6a, 도 6b에 도시된 바와 같이, 그 후방측으로는 긴 절개홈(282)을 중앙에 형성하고, 상기 절개홈(282)의 하부측으로는 한쌍의 고정편(284)들과 고정핀(284b)을 구비하여, 제2카트형 구조로 변형시 상기 짐받이 스탠드(280)를 회전하여 상기 절개홈(282)의 사이로 전방 튜브(160)의 체결부(166)에 마련된 안착구(168)가 끼워지도록 하고, 한쌍의 고정편(284)들을 고정핀(284b)으로 고정하면 상기 짐받이 스탠드(280)는 전방 튜브(160)에 연결되어 제2카트형 구조의 형태를 견고하게 유지할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 짐받이 스탠드(280)의 절개홈(282) 내측으로는 전방 튜브(160)의 후방측으로 돌출한 체결부(166)가 위치하게 된다.

한편 상기 후방 포크(240)는 그 중간에 시트(300)가 마련되는데, 상기 시트(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 그 하부의 시트 튜브(320)에 다수의 구멍(322)이 길이방향으로 형성되고, 상기 후방 포크(240)에 마련된 고정 튜브(324)의 내부로 끼워진다. 그리고 이러한 고정 튜브(324)의 내부로 상기 시트 튜브(320)의 하단이 삽입되어 상하로 위치 조정된 다음, 상기 시트 튜브(320)와 고정 튜브(324)를 관통하는 고정 핀(328)에 의해서 상하 높이 조절이 가능하도록 고정된다.

그리고 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거(100)는 상기 전방 포크(120)의 상단과 상기 후방 포크(240)의 상단에 수평 연결되는 상부 튜브(140)를 구비한다.

상기 상부 튜브(140)는 도 5에 도시된 바와 같이, 그 전단에서 전방 포크(120)의 상단을 회전 가능하도록 연결하고, 그 후단에서 후방 포크(240)의 상단을 상하로 일정각도 회전 가능하도록 연결한다. 그리고 상기 상부 튜브(140)의 중간에는 중간 튜브(180)의 제1 부재(182) 끝단에 마련된 한 쌍의 플랜지(184)들에 끼워져서 핀(185b)을 통하여 고정가능한 구멍(144)을 중간에 형성하고 있으며, 이와 같은 구멍(144)을 통하여 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거(100)가 제1 이동형 구조로 접혀지게 된다.

또한 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거(100)는 상기 상부 튜브(140)의 하부측으로 위치된 중간 튜브(180)를 구비한다. 상기 중간 튜브(180)는 도 7a, 도 7b 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 전방 튜브(160)의 후방 상단 힌지에 상하로 회전 가능하도록 전단이 연결되는 제1 부재(182)와, 상기 제1 부재(182)에 핀(185b)을 통하여 탈착되어 결합축(185a)을 중심으로 회전 가능하도록 연결되고, 후단은 상기 후방 포크(240)의 상부에 연결되는 제2 부재(186)를 갖는다.

또한 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 부재(182)와 제2 부재(186)는 일직선으로 유지될 수 있고, 도 7b에 도시된 바와 같이 제1 부재(182)와 제2 부재(186)는 그 연결 지점의 긴 구멍(184a) 부분에서 절곡되는 구조를 갖는다.

즉 상기 중간 튜브(180)는 제1 부재(182)의 후단에 결합축(185a)이 끼워지는 긴 구멍(184a)을 길이방향으로 형성하고, 다른 핀(185b)이 끼워지는 고정 구멍(184b)을 형성한 한 쌍의 플랜지(184)를 형성하고, 상기 플랜지(184)의 내부로는 제2 부재(186)의 전단에 마련된 탄성 클램프(190)가 삽입되어 결합축(185a)에 클램핑되어 결합되고, 상기 결합축(185a)에 클램핑된 상태에서 서로 절곡 가능하도록 연결된 구조이다. 특히, 상기 긴 구멍(184a)은 상기 제1 부재(182)의 플랜지(184)에 형성되는데, 상기 중간 튜브(180)를 절곡시킬 경우 상기 결합축(185a)이 상기 긴 구멍(184a)을 따라 슬라이딩 이동되기 때문에, 일직선 구조 및 절곡 구조로의 자유로운 변형이 가능하다.

상기 탄성 클램프(190)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1 부재(182)의 결합축(185a)에 클램핑 결합되는 것으로서, 상기 제2 부재(186)는 그 전단에 복수의 나란한 지지 편(192)을 형성하고, 상기 지지 편(192)의 전단에는 각각 오목한 반구형의 홈(192a)이 형성된다. 또한 상기 한 쌍의 지지 편(192) 사이에는 이동 편(194)이 삽입되어 회전 가능하도록 끼워지는데, 이와 같은 이동 편(194)은 그 전단에 오목한 반구형의 홈(194a)을 형성하여 비틀림 스프링(196)과 핀(196a)에 의해서 상기 지지 편(192)의 반구형 홈(192a) 측으로 탄력 지지되는 구조이다.

이와 같이 이동 편(194)이 비틀림 스프링(196)에 의해서 지지 편(192) 측으로 탄력 지지됨으로써 이동 편(194)의 반구형 홈(194a)은 지지 편(192)의 반구형 홈(192a) 측으로 탄력 지지되며, 그로 인하여 이들 반구형 홈(192a)(194a)들에 의해서 형성되는 원형 구멍에 제1 부재(182)의 플랜지(184) 내에 위치된 결합축(185a)이 결합되어 제1 부재(182)와 제2 부재(186)들이 결합되도록 하거나, 이후에 설명되는 바와 같이, 육각 단면의 핸들 바(124)를 상기 지지 편(192)과 이동 편(194)의 반구형 홈(192a)(194a) 사이에서 고정할 수 있는 것이다.

또한, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 제2 부재(186)의 양측 상단에는 길이 방향으로 요홈부가 형성되고, 그 요홈부에는 그 단면이 ㄷ 형인 잠금부재(199)가 끼움 결합된다. 즉, 잠금부재(199)는 내측으로 대향되게 돌출된 돌출부를 구비하는데, 그 돌출부가 상기 제2 부재(186)의 요홈부에 결합되어 잠금부재(199)는 길이 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 구성된다. 특히, 탄성 클램프를 결합된 상태로 유지할 경우에는 상기 잠금부재(199)를 제2 부재(186)의 전방측으로 슬라이딩 이동시킨 다음, 핀을 잠금부재(199)의 요홈부 앞쪽에 형성된 체결공과 제2 부재에 대응되게 형성된 체결공을 관통하도록 끼움 결합시켜 잠금부재(199)가 이동 편(194)의 회전을 방해함으로써, 이동 편(194)이 소정의 힘에 의해 결합 해제 되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 상기 잠금부재(199)의 구조는 잠금 상태에서 이동 편(194)의 회전을 방해할 수 있는 구조이면 모두 포함되는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

한편 상기 제2 부재(186)는 지지 편(192)의 후방으로 상하방향의 긴 구멍(198)을 형성하고 있는데, 이와 같은 상하방향의 긴 구멍(198)은 하부 튜브(220)의 전단이 상부측으로 접혀지는 경우, 긴 구멍(198)을 통하여 핀 연결이 가능하도록 구성된다.

그리고 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거(100)는 상기 중간튜브(180)의 하부측으로 하부튜브(220)를 구비한다. 이 하부튜브(220)의 중간에는 페달(222)이 형성되고 체인(224)을 통하여 상기 후방바퀴(105b)를 회전시키는 구동부가 장착된다. 이와 같은 하부 튜브(220)는 그 전단이 전방 튜브(160)의 후방 하단 체결부(168)에 핀(170)을 통하여 탈착식으로 연결되고, 하단은 상기 후방바퀴(105b)의 축에 회전 가능하도록 연결되는 구조이다.

이와 같은 상기 하부 튜브(220)는 그 전단이 상부측으로 접혀져서 제2 부재(186)의 긴 구멍(198) 측으로 회동될 수 있고, 상기 핀(170)을 이용하여 제2 부재(186)의 긴 구멍(198)에 고정될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 정상적으로 펼쳐진 상태에서는 기존의 탑승형 자전거로 사용하다가, 도 2a에 도시된 바와 같은 제1 이동형 구조(Walking Type)로 접을 수 있고, 도 2b에 도시된 바와 같은 제2 카트형 구조(Cart Type)로 접어서 그 크기를 더욱 줄일 수 있다.

상기 제1 이동형 구조는 상기 하부 튜브(220)의 전단이 상기 중간 튜브(180)의 제2 부재(186)에 마련된 긴 구멍(198)에 핀(170)을 통하여 연결되고, 상기 중간 튜브(180)의 제1 부재(182) 끝단이 상기 상부 튜브(140)의 중간 구멍(144)에 핀(185b)을 통하여 연결되어 고정되는 구조인데, 이와 같은 제1 이동형 구조에서는 상기 전방 바퀴(105a)와 후방 바퀴(105b) 사이의 축간 거리가 줄어든다.

즉 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 정상적인 자전거(100)의 형태에서 먼저 하부 튜브(220)의 전단을 전방 튜브(160)의 체결부(166)로부터 핀(170)을 빼어 분리한 다음, 중간 튜브(180)의 제2 부재(186)에 마련된 상하 긴 구멍(198) 측으로 들어올리고 전방 튜브(160)의 체결부(166)로부터 분리한 핀(170)을 이용하여 결합시킨다.

그리고 도 11에 도시된 바와 같이, 중간 튜브(180)의 제1 부재(182)와 제2 부재(186)를 절곡시켜 상부측으로 굽히게 되는데, 이때에는 도 7b에 도시된 바와 같이, 제1 부재(182)의 플랜지(184)에 마련된 구멍(184b)과 제2 부재(186)에 마련된 구멍(186b)에 끼워진 핀(185b)을 뽑게 된다. 따라서 제1 부재(182)와 제2 부재(186)들은 결합축(185a)을 중심으로 접혀질 수 있어서 제1 부재(182)의 후단 플랜지(184)가 상부측으로 노출되며, 이와 같이 노출된 후단 플랜지(184)를 상기 상부 튜브(140)의 중간에 형성된 구멍(144)으로 핀(185b)을 통하여 연결시킨다.

이와 같이 중간 튜브(180)의 제1 부재(182) 끝단이 상기 상부 튜브(140)의 중간에 연결되고, 상기 하부 튜브(220)의 전단이 상기 중간 튜브(180)의 제2 부재(186)에 핀(170)을 통하여 연결되어 고정되면 상기 전방 바퀴(105a)와 후방 바퀴(105b) 사이의 축간 거리가 줄어들게 되어 이동이 용이한 제1 이동형 구조(Walking Type)로 접을 수 있다. 이와 같이 제1 이동형 구조로 접는 과정에 있 어서, 중간 튜브(180)의 결합축(185a)은 상기 제1 부재(182)의 플랜지(184)에 형성된 긴 구멍(184a)의 후방측으로 슬라이딩 이동되기 때문에 용이하게 절곡될 수 있게 된다.

그리고 본 발명은 운반 및 휴대가 더욱 용이한 제2 카트형 구조(Cart Type)로 접어서 그 크기를 더욱 줄일 수 있다. 상기 제2 카트형 구조는 상기 접혀진 제1 이동형 구조에서, 상기 중간 튜브(180)의 제2 부재(186)의 탄성 클램프(190)가 결합 해제되어 제2 부재(186)가 제1 부재(182)로부터 분리되고, 상기 중간 튜브(180)의 제2 부재(186) 끝단에 연결된 후방 포크(240)가 회전되면서 전방 바퀴(105a)와 후방 바퀴(105b)가 나란하게 정렬되게 된다. 이 경우, 상기 분리된 제2 부재(186)의 탄성 클램프(190)는 핸들 바(124)에 탈착 가능하게 클램프 결합된다.

보다 구체적으로 설명하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 정상적인 자전거(100)의 형태에서 먼저 하부 튜브(220)의 전단을 전방 튜브(160)의 체결부(166)로부터 핀(170)을 빼어 분리한 다음, 도 10에 도시된 바와 같이, 중간 튜브(180)의 제2 부재(186)에 마련된 상하 긴 구멍(198) 측으로 들어올려 결합시킨다.

그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, 중간 튜브(180)의 제1 부재(182)를 제2 부재(186)로부터 분리하여 절곡시킨 다음, 상부 튜브(140)의 중간에 형성된 구멍(144)에 핀(185b)을 이용하여 연결시킨다.

그리고 이와 같은 상태에서 도 12a에 도시된 바와 같이, 핸들 바(124)의 위치를 조정하게 되는데, 이때에는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 핸들 스템(122)의 클램프(128)를 열어서 육각 단면의 핸들 바(124) 결합상태를 해제시키 고, 핸들 바(124)를 일측으로 밀면 도 12a에 도시된 바와 같이 핸들 바(124)의 위치가 조정되며, 이 상태에서 클램프(128)를 이용하여 핸들 바(124)를 다시 핸들 스템(122)에 고정시킨다. 그 다음, 도 7b에 도시된 바와 같이 잠금부재(199)를 잠금 해제시켜 탄성 클램프(190)를 결합축으로부터 결합 해제시킨 후, 도 12b에 도시된 바와 같이, 전방 바퀴(105a)와 후방 바퀴(105b)가 서로 나란하게 되도록 상부 튜브(140)의 후단에 연결된 후방 포크(240)를 전방측으로 회전시킨다. 그 결과, 도 12c에 도시된 바와 같이, 전방 바퀴(105a)와 후방 바퀴(105b)들이 서로 나란하게 배치됨과 동시에, 중간 튜브(180)의 제2 부재(186)가 핸들 바(124) 측으로 돌출하면서 핸들 스템(122)과 나란하게 된다. 이때 제2 부재(186)의 전단에 마련된 탄성 클램프(190)를 이용하여 핸들 바(124)에 결합시키면 핸들 스템(122)과 제2 부재(186)는 나란하게 핸들 바(124)에 결합되며, 핸들 바(124)는 상부 튜브(140)에 나란하게 배치된다.

그리고 이 상태에서 제2 부재(186)로부터 분리된 상태의 제1 부재(182)를 후방 포크(240)의 측면에 형성된 돌출편(244)에 핀(185b)을 통하여 결합시키게 되며, 짐받이 스탠드(280)는 후방 포크(240)를 중심으로 후방 튜브(260)를 90도 회전시키면 짐받이 스탠드(280)의 후단이 전방 튜브(160)의 후방 체결부(166) 측으로 회전되어 핀(284b)을 통하여 결합시키면 도 13과 같이 정렬된다.

이와 같이 도 13의 제2 카트형 구조로 접히게 되면, 전방 포크(120)와 후방 포크(240)는 그 상부에서 6각 기둥의 핸들과 상부 튜브(140)에 의해서 연결되고, 제1 부재(182)에 의해서 중간이 연결되며, 짐받이 스탠드(280)를 통하여 하부측이 연결되어 4단에 걸쳐서 연결되고, 작은 크기로 축소된다. 물론, 4단의 연결 중에서 하부측 연결수단인 중간튜브의 제1 부재(182) 및 짐받이 스탠드(280)에 의한 연결은 둘 중에 어느 한 가지 연결 만으로도 충분함은 자명하다.

이와 같은 경우 시트(300)는 시트 튜브(320)의 위치를 조정하면 더욱 작은 크기로 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거(100)의 크기를 축소시킬 수 있다.

이와 같이 제2 카트형 구조로부터 기본형 자전거(100)로의 복귀는 상기 형태 변경작업 순서와는 반대로 실행하면 되므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 본 발명의 다변형 접이식 자전거(100)는 중간 튜브(180)의 제1 부재(182)와 제2 부재(186)를 절곡시켜서 중간 튜브(180)와 하부 튜브(220)를 위치이동시키고, 각각 상부 튜브(140)와 중간 튜브(180)의 제2 부재(186)에 각각 연결되도록 함으로써 전방 바퀴(105a)와 후방 바퀴(105b) 사이의 축간 거리가 전후로 줄어드는 제1 이동형 구조로 접을 수 있기 때문에 근거리 이동에 용이하다.

또한 중간 튜브(180)의 제1 및 제2 부재(182)(186)를 서로 분리시키고, 후방 포크(240)를 회전시켜 상기 중간 튜브(180)의 제1 부재(182)가 후방 포크(240)에, 그리고 제2 부재(186)가 핸들(110)에 각각 연결되도록 하고, 전방 바퀴(105a)와 후방 바퀴(105b)가 나란하게 정렬되는 제2 카트형 구조로 접히도록 함으로써 휴대가 간편하여 대중 교통과도 연계할 수 있으므로 통학, 출퇴근 및 업무용으로 사용이 가능하다.

뿐만 아니라 여행이나 장보기 할 때에는 제2 카트형 구조로 접어서 카트로도 사용이 가능하며, 일상생활 속에서 쉽게 다용도로 활용할 수 있는 것이다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명의 실시 예를 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 실시 예의 수정 또는 설계변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

특히, 본 발명에서는 그 실시예로 핀 등에 의해 후크, 튜브 등을 상호 체결하는 구조로 설명되어 있지만, 이는 체결하는 방식의 일례를 설명하기 위한 것일 뿐, 권리범위의 해석에 있어서는 다양한 방식의 체결 방식을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거를 전체적으로 도시한 측면도;

도 2는 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거의 접음 구조로서,

a도는 제1 이동형 구조, b는 제2 카트형 구조;

도 3은 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거에 구비된 핸들의 상세도로서,

a는 핸들 바의 조정 구조를 도시한 평면도, b도는 핸들 바의 고정 구조도;

도 4는 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거에 구비된 제1 부재의 핀 고정부와 하부 튜브 전단의 결합구조를 도시한 사시도;

도 5는 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거에 구비된 상부 튜브와 후방 포크의 결합 구조를 도시한 분해 사시도;

도 6은 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거에 구비된 짐받이 스탠드와 전방 튜브의 체결부와의 결합 구조를 도시한 것으로서,

a도는 분리된 상태의 측면도, b도는 결합상태의 평면도;

도 7은 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거에 구비된 중간 튜브의 상세도로서, a도는 직선상태의 사시도, b는 절곡 상태의 사시도;

도 8은 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거의 중간 튜브에 구비된 탄성 클램프의 분해 조립도;

도 9는 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거의 기본형 구조를 도시한 구조도;

도 10은 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거의 기본형 구조에서 하부 튜브가 중간 튜브의 제2 부재에 연결된 상태를 도시한 구조도;

도 11은 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거의 제1 이동형 구조를 도시한 구조도;

도 12는 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거의 제2 카트형 구조의 변형 순서도로서,

a도는 하부 튜브가 중간 튜브의 제2 부재에 연결되고, 중간 튜브의 제1 부재와 제2 부재가 분리된 구조도,

b도는 전방 포크와 후방 포크가 각각 90도 회전되어 전방 바퀴와 후방 바퀴가 나란하게 정렬되는 상태를 도시한 구조도,

c도는 전방 바퀴와 후방 바퀴가 나란하게 정렬되고, 핸들 바에 핸들 스템과 제2 부재가 나란하게 연결된 상태를 도시한 구조도;

도 13은 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거의 제2 카트형 구조를 도시한 구조도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100.... 본 발명에 따른 다변형 접이식 자전거

105a.... 전방 바퀴 105b.... 후방 바퀴

110..... 핸들 120.... 전방 포크

122..... 핸들 스템 124.... 핸들 바

126..... 그립 128.... 클램프

130..... 힌지 축 140.... 상부튜브

160..... 전방 튜브 180.... 중간 튜브

220..... 하부 튜브 222.... 페달

240.... 후방 포크 250..... 회전 죠인트

260.... 후방 튜브 280.... 짐받이 스탠드

300.... 시트 320.... 시트 튜브

Claims (14)

1. 운반과 보관을 용이하게 하기 위한 접이식 자전거에 있어서,

   전방 바퀴가 하단에 회전가능하도록 장착되고, 상단에는 핸들이 형성된 전방 포크;

   상기 전방 포크를 회전가능하도록 내부에서 지지하고, 후방측으로는 상부 힌지와 체결부를 구비한 전방 튜브;

   후방 바퀴가 하단에 회전가능하도록 장착되고, 상부측에는 시트가 장착된 후방 포크;

   전단이 상기 전방 포크의 상단에 횡으로 회전가능하게 연결되고, 후단이 상기 후방 포크의 상단에 상하로 회전가능하도록 연결되는 상부 튜브;

   상기 전방 튜브의 후방 상단 힌지에 상하로 회전가능하도록 전단이 연결되는 제1 부재와, 전단이 상기 제1 부재에 탈착 및 회전 가능하도록 연결되고, 후단이 상기 후방 포크의 상부에 연결되는 제2 부재를 포함하며, 상기 제1 부재와 제2 부재의 연결 지점에서 절곡되는 구조를 갖는 중간 튜브; 및

   전단이 상기 전방 튜브의 후방 체결부에 탈착식으로 연결되고, 하단이 상기 후방 바퀴의 축에 회전가능하도록 연결되며, 중간에는 구동부가 장착된 하부 튜브;

   를 포함하는 것임을 특징으로 하는 다변형 접이식 자전거.
2. 제1항에 있어서, 상기 하부 튜브의 전단을 상부로 회전하여 고정하고, 상기 중간 튜브의 제1 부재와 제2 부재를 절곡시킨 다음, 절곡된 제1 부재의 끝단을 상기 상부 튜브에 연결함으로써, 전방 바퀴와 후방 바퀴사이의 축간 거리가 줄어드는 제1 이동형 구조로 접는 것임을 특징으로 하는 다변형 접이식 자전거.
3. 제2항에 있어서, 상기 접혀진 제1 이동형 구조에서 핸들바를 수평이동하여 고정하고, 상기 중간 튜브의 제2 부재를 제1 부재로부터 분리시키고, 후방 포크를 전방측으로 회전시키면서 상기 제2 부재를 핸들 바에 연결되도록 하고, 상기 중간 튜브의 제1 부재 끝단이 상기 회전된 후방 포크의 중간에 연결되도록 하여 전방 바퀴와 후방 바퀴가 나란하게 정렬되는 제2 카트형 구조로 접히는 것임을 특징으로 하는 다변형 접이식 자전거.
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5. 제3항에 있어서, 상기 후방 포크의 중간에 회전가능하도록 장착된 후방 튜브와, 상기 후방 튜브에서 전단이 상하로 접히도록 연결되고, 후단에는 긴 홈을 형성한 짐받이 스탠드를 추가 포함하고, 상기 제2 카트형 구조는 상기 짐받이 스탠드가 회전하여 상기 전방 튜브의 후방 체결부에 연결되는 것임을 특징으로 하는 다변형 접이식 자전거.
6. 제3항에 있어서, 상기 전방 포크는 그 상단의 핸들 스템에 형성된 클램프를 통하여 상기 핸들 바를 고정하고, 클램프를 해제하면 핸들 스템 상에서 핸들 바가 수평 이동가능하고, 상기 핸들 스템의 길이는 상기 중간 튜브의 제2 부재 길이에 일치하는 것임을 특징으로 하는 다변형 접이식 자전거.
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9. 제5항에 있어서, 상기 전방 튜브는 체결부에 안착구를 형성하여 하부 튜브의 전단이 안착되어 고정되거나, 짐받이 스탠드를 안착시켜 고정하는 것임을 특징으로 하는 다변형 접이식 자전거.
10. 제3항에 있어서, 상기 중간 튜브는 제1 부재의 후단에 결합축이 끼워지는 긴 구멍을 길이 방향으로 형성하고, 핀이 끼워지는 고정용 구멍을 형성한 한 쌍의 플랜지를 구비하고, 상기 플랜지의 내부로는 제2 부재의 전단에 마련된 탄성 클램프가 삽입되어 결합축에 클램핑되어 결합되고, 상기 결합축에 클램핑된 상태에서 서로 절곡 가능하며 클램핑된 결합축이 긴 구멍을 따라 슬라이딩 이동 가능한 것임을 특징으로 하는 다변형 접이식 자전거.
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