KR100935589B1 - 롤링 각 조절수단이 구비된 핸들 롤링 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤링 각 조절수단이 구비된 핸들 롤링 자전거에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 핸들을 전후 방향으로 밀고 당기는 운동에 의해서 구동력이 앞바퀴로 전달됨으로써 자전거의 주행이 가능하면서도, 동시에 상기 핸들의 고정 각도, 즉 앞바퀴에 축설된 전륜포크에 대한 핸들의 고정 각도를 가변 조절할 수 있도록 할 목적으로, 핸들(10)의 전/후 왕복 이동에 의해 앞바퀴(31)가 회전 구동하는 핸들 롤링 자전거에 있어서, 상기 핸들과 고정되고 후방이 프레임축(71)에 축설된 로커 하우징(40)과, 상기 로커 하우징 내에서 이동 가능하고 일측에 결속부(52)가 구비된 로커(50)와, 상기 로커의 이동을 제어하게 구성된 조절노브(60) 및 상기 앞바퀴에 축설된 전륜 포크(16)에 고정되고 상기 프레임축(51)이 관통하며 일측에 상기 로커 결속부(52)와 대응하는 결속부(72)를 구비한 축 케이스(60)의 결합으로 이루어져 상기 로커 이동시 상기 각 결속부(52)(72)가 결합/해제되게 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 핸들을 사용자의 신체 구조나 신장 또는 근력 정도에 따라 적합하게 조절할 수 있으므로, 근력이 강한 사람은 물론 어린이나 여성 또는 노약자와 같이 근력이 약하거나 또는 신장이 작은 사람도 편리하고 안전하게 이용할 수 있다.

Description

롤링 각 조절수단이 구비된 핸들 롤링 자전거{Handle rolling bicycle with variable device of rolling angle}

본 발명은 핸들의 롤링 조작에 의해 구동하는 자전거에 있어서, 전륜 포크에 대한 핸들 각도를 조절할 수 있는 수단이 구비되어 핸들의 롤링 각도를 사용자가 임의로 조절할 수 있게 하는 롤링 각 조절수단이 구비된 핸들 롤링 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 사람이 양측 페달을 밟아가며 동력을 발생시키는 것으로서, 상기 페달에 의해 회전되는 스프로킷은 체인을 매개로 연결된 뒷바퀴를 회전시켜서 자전거가 이동할 수 있다.

이러한 자전거는 운전자가 페달에 가하는 답력(踏力)으로 주행하는 것인데, 최근에는 모터나 내연기관과 같은 엔진의 힘으로서 이동할 수 있는 자전거가 개방되고 있다.

이에 관하여 본 발명자는 발을 구르는 페달 구동으로 움직이는 일반적인 자전거의 개념을 탈피하고, 자전거에 설치된 핸들을 이용하여 자전거의 앞바퀴를 구동할 수 있도록 함으로써 사용자의 상/하체 운동을 효율적으로 수행할 수 있고 신 체의 고른 발달을 유도할 수 있게 하는 핸들조작에 의해 구동되는 자전거를 제안(국내 등록실용신안공보 제 20-0307145호)한 바 있다.

또한, 상기 핸들 조작에 의해 구동되는 자전거(이하 '핸들 롤링 자전거'라 함)를 더욱 개량한 구조로서, 본 발명자는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 핸들 롤링 자전거를 제안(국내 특허출원 제 2007- 호)하였으며, 비록 도 1의 핸들 롤링 자전거의 예시는 삼륜 자전거로 도시하였지만, 핸들 롤링 구조는 일반적인 이륜 자전거에도 적용될 수 있음은 물론이다.

도 1 및 도 2를 참조하는 바와 같이, 본 발명자의 선출원 발명의 핸들 롤링 자전거는, 개략적으로 자전거를 조향하기 위한 핸들(10), 핸들과 연결되는 프레임(2) 및 프레임(2)의 후방에 연결된 발판(20)으로 구성되고, 프레임(2)의 전방에는 핸들(10)이 설치되는 지지판(17)이 구비되며, 상기 지지판(17)은 후방의 연결핀(18)을 중심으로 전후 방향으로 일정 각도만큼 틸팅 가능하도록 되어 전륜 포크(16)에 설치된다.

상기 전륜 포크(16)는 그 중심부에 전륜 구동 스프라켓(21)을 지지하기 위한 브라켓(21)이 설치되고, 전륜 구동 스프라켓(21)은 브라켓(22)에 제공되는 축(32)에 회전 가능하게 설치되며, 체인(26)을 통하여 앞바퀴(31)가 고정 설치되는 전륜 지지축(24)에 설치된 종동 스프라켓(23)에 연결된다.

그러므로 앞바퀴는 전륜 구동 스프라켓(21)의 회전에 의해 종동 스프라켓(23)이 회전되는 것에 의하여 구동될 수 있다.

또한 지지판(17)의 전방 단부에서, 전륜 구동 스프라켓(21)을 회전시키기 위 한 링크(27)의 하부 단부가 축(28)을 통하여 지지판(17)에 회전 가능하게 연결되고, 링크(27)의 하부 단부는 전륜 구동 스프라켓(21)의 중심으로부터 일정 거리에 위치된 지점에 핀(30)을 통하여 전륜 구동 스프라켓(21)에 회전 가능하게 연결된다.

상기 링크(27)는 축(28)에 설치된 스프링 부재(29)의 탄성력이 작용하는바, 스프링 부재(29)의 일측 단부는 지지판(17)에 의해 지지되고, 타측 단부는 링크(27)에 연결, 고정된다. 이와 같이 설치된 스프링 부재(29)는 핸들(10)이 밀리고 당겨지는 것에 의하여 링크(27)를 전후 방향으로, 즉 전륜 구동 스프라켓(21)의 회전 방향으로 가압하도록 설치된다.

이러한 구조에 의해, 핸들(10)이 전방으로 밀어질 때, 링크(27)는 지지판(17)에 의해 하방으로 밀리게 되고, 브라켓(22)에 설치된 축(32)에 회전 가능하게 설치된 스프라켓(21)은 링크(27)의 하강 운동에 의하여 아래 방향으로 회전된다. 따라서 체인(26)을 통하여 스프라켓(21)에 연결된 종동 스프라켓(23)이 회전되어, 자전거의 앞바퀴(31)가 회전할 수 있다.

한편, 링크(27)가 하방으로 이동할 때, 스프링 부재(29)는 링크(27)를 후방으로 당기도록 작용하며, 핀(30)이 축(32)의 바로 아래, 즉 하사점에 위치할 때, 핸들(10)은 더 이상 밀리지 않게 된다.

운전자는 핀(30)이 하사점에 위치할 때, 자전거를 연속하여 구동하기 위해 핸들(10)을 몸쪽으로 당긴다. 핸들(10)이 당겨지면, 스프라켓(21)의 링크(27)가 상방으로 이동하며, 이때 스프링 부재(29)는 링크(27)를 전방으로 가압하도록 작용한 다. 상기 스프링 부재(29)의 작용력은 핀(30)이 축(32) 바로 위, 즉 상사점에 위치될 때까지 계속된다.

이와 같이, 핸들(10)의 밀고 당기는 작용에 의해 스프링 부재(29)에 탄성력이 작용하고, 이 탄성력은 링크(27)를 당기고 밀도록 작용하기 때문에, 운전자가 적은 힘으로 핸들(10)을 밀로 당길 수 있으며, 이에 의해 경사로와 같은 험로를 무리 없이 주행할 수 있다.

다만, 도 1 및 도 2에 예시된 선출원 발명은 사용자의 신장이나 근력의 차이에 대응하여 핸들을 밀고 당기는 구조를 변경할 수 없이 일률적이어서 사용 가능한 신장 범위와 연령 범위가 다소 제한적인 측면이 있다.

본 발명의 목적은 핸들을 전후 방향으로 밀고 당기는 운동에 의해서 구동력이 앞바퀴로 전달됨으로써 자전거의 주행이 가능하면서도, 동시에 상기 핸들의 고정 각도, 즉 앞바퀴에 축설된 전륜포크에 대한 핸들의 고정 각도를 가변 조절하여 고정할 수 있게 하는 롤링 각 조절수단이 구비된 핸들 롤링 자전거를 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제는, 핸들(10)의 전/후 왕복 이동에 의해 앞바퀴(31)가 회전 구동하는 핸들 롤링 자전거에 있어서, 상기 핸들과 고정되고 후방이 프레임축(71)에 축설된 로커 하우징(40)과, 상기 로커 하우징 내에서 이동 가능하고 일측에 결속부(52)가 구비된 로커(50)와, 상기 로커의 이동을 제어하게 구성된 조절노브(60) 및 상기 앞바퀴에 축설된 전륜 포크(16)에 고정되고 상기 프레임축(51)이 관통하며 일측에 상기 로커 결속부(52)와 대응하는 결속부(72)를 구비한 축 케이스(60)의 결합으로 이루어져 상기 로커 이동시 상기 각 결속부(52)(72)가 결합/해제되게 하는 특징적 구성으로부터 달성된다.

본 발명에 따른 롤링 각 조절수단이 구비된 핸들 롤링 자전거에 의하면, 핸들을 전후 방향으로 밀고 당기는 운동에 의해 자전거를 주행시키므로 더욱 적은 힘으로 경사로나 험로의 주행이 가능하면서도 신체의 상/하체를 고르게 발달시킬 수 있으며, 또한 앞바퀴에 축설된 전륜포크에 대하여 핸들의 고정 각도를 가변 조절하여 고정할 수 있으므로 핸들을 사용자의 신체 구조나 신장 또는 근력 정도에 따라 적합하게 조절할 수 있으므로, 근력이 강한 사람은 물론 어린이나 여성 또는 노약자와 같이 근력이 약하거나 또는 신장이 작은 사람도 편리하고 안전하게 이용할 수 있는 유리한 효과가 있다.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 구조에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 롤링 구동부의 확대 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 롤링 구동부의 내부 구조를 보인 단면도로서, 도 1에 예시된 선출원의 롤링 구동부(100)를 개량한 구조를 나타내며, 도 1에서 중복되는 구성요소에 대한 부호는 동일 부호를 사용하였다.

도 3 및 도 4를 참조(도면이 삭제된 부분은 도 1 또는 도 2 참조)하는 바와 같이, 본 발명에 의한 롤링 구동부(100)는 핸들(10)의 전/후 왕복 이동에 의해 앞바퀴(31)가 회전 구동하는 핸들 롤링 자전거에 있어서, 상기 핸들과 고정되고 후방이 프레임축(71)에 축설된 로커 하우징(40)과, 상기 로커 하우징 내에서 이동 가능하고 일측에 결속부(52)가 구비된 로커(50)와, 상기 로커의 이동을 제어하게 구성된 조절노브(60) 및 상기 앞바퀴에 축설된 전륜 포크(16)에 고정되고 상기 프레임축(71)이 관통하며 일측에 상기 로커 결속부(52)와 대응하는 결속부(72)를 구비한 축 케이스(60)의 결합으로 이루어진다.

이때 도시된 바와 같이 상기 로커(50)는 하우징 내에서 승/하강 이동되도록 설치될 수 있고, 상기 로커(50)의 승/하강을 제어하는 조절노브(60)는 로커(50)와 로커 하우징(40)을 수직 관통하도록 구성될 수 있다.

더욱 구체적으로는, 상기 로커 하우징(40)의 경우 핸들(10)과 고정된 지지판(17)에 고정되고 후방에는 축 케이스(70)와 회전되도록 연결된 프레임축(71)이 관통되며, 여기서 상기 핸들(10)의 전후 왕복 이동 작용 및 지지판(17)의 연결 구성 등은 도 1 및 도 2에 관한 구조에 대해 설명하였으므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

상기 로커 하우징(40) 내부에 설치된 로커(50)는 상부에 코일 스프링과 같은 탄성체(55)가 내재되도록 요홈(51)이 형성되고, 로커 하우징(40)의 내부 높이가 로커(50)의 높이보다 높게 설계됨으로써 로커(50)는 로커 하우징(40) 내에서 상/하 방향으로 승/하강 가능하게 되며, 로커(50)의 후방에는 프레임축(71)의 원주 상의 위치를 따라 지그재그 형태의 요철로 이루어진 결속부(52)가 형성된다.

상기 로커(50)의 상/하 방향으로 관통하는 노브축(61)이 구비된 조절노브(60)는, 도시된 바와 같이 로커 하우징(40)의 상단 또는 도시하지 않았지만 로커 하우징(40)의 하단에서 외부로 노출되어 사용자가 회전 조작할 수 있게 되고, 이때 노브축(61)의 타단은 로커 하우징(40)의 하단 또는 상단에 연결, 고정되어 이탈하지 않으면서도 회전 가능하게 축설된다.

노브축(61)의 외주면과 로커(50)의 내주면에는 각각 상호 대응하는 나사 탭이 형성되어 있어서 노브축(61)이 회전되면 로커(50)가 나사산의 회전에 의해서 승 /하강 가능하도록 나사결합되어 있는데, 로커(50)의 승/하강 가능한 범위는 로커 하우징(40)의 내부 구간에 한정됨은 당연하다.

여기서 상기 요홈(51) 내에서 노브축(61)의 외주면에 설치된 코일 스프링 형태의 탄성체(55)는 로커(50)에 대해 수직 방향으로 탄성력을 제공하며, 따라서 로커 하우징(40)에 대해 로커(50)의 수직 방향으로 힘이 작용하며, 이 탄성력은 로커(50)와 탭핑 나사결합된 조절노브(60)에 전가되므로, 조절노브(60)는 탄성체(55)의 탄성력보다 큰 힘, 즉 사용자의 힘에 의하지 아니하고는 스스로 회전되지 않고, 고정된 상태를 유지할 수 있다.

한편, 상기 프레임축(71)에 축설된 축 케이스(70)는, 자전거의 앞바퀴(31)에 연결된 한 쌍의 전륜 포크(16)에 고정되고, 전방에는 상기 로커 결속부(52)와 대응하여 결속 가능하도록 지그재그 형태의 요철로 이루어진 결속부(72)가 형성되어 있으며, 상기 축 케이스(70)의 요철 결속부(72) 역시 상기 프레임축(71)의 원주 상에 위치한다.

미설명부호 29는 도 1 및 도 2의 설명에서와 같이 핸들(10)의 전/후 왕복이동시 탄성력을 제공하여 원위치로의 복귀 가능하게 하는 요소로서, 이에 대한 상세한 설명은 앞서 설명된 바와 같다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 롤링 각 조절수단, 즉 핸들의 고정 각도를 조절하기 위한 작용에 대해 설명하며, 하기 설명을 통해 본 발명의 구성 부분이 더욱 명확해질 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 롤링 구동부의 제1작동 상태를 보인 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 롤링 구동부의 제2작동 상태를 보인 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 롤링 구동부의 제3작동 상태를 보인 단면도이다.

전술한 도 4와 같이 각 로커의 결속부(52)와 축케이스의 결속부(72)가 상호 결속된 상태에서, 핸들(10)의 고정 각도를 후방으로 변경하고자 할 경우에 도 5와 같이 조절노브(60)를 회전시켜서 로커(50)를 하향 이동시킨다.

로커(50)가 하향 이동되면, 탄성체(55)의 탄성력에 의해서 로커(50)가 하향 위치에서 고정됨과 동시에 각 결속부(52)(72)의 결속 상태가 해제된다. 이때 로커 하우징(40)은 프레임축(72)에 의해 여전히 축케이스(70)에 대해 회전 가능한 상태로 고정되어 있다.

따라서 도 6과 같이 핸들(10)을 후방으로 이동시키면, 핸들(10)에 고정된 로커 하우징(40)이 프레임축(72)을 기점으로 선회할 수 있고, 핸들(10)을 원하는 위치까지 이동시킨 상태에서 도 7과 같이 조절노브(60)를 역회전시키면 로커(50)가 상향 이동하면서 로커의 결속부(52)와 축케이스의 결속부(72)가 상호 결속된다.

핸들(10)의 위치로서 도 4의 경우와 도 7의 경우를 각각 대비하면, 도 4의 경우 핸들(10)이 자전거의 전방에 위치한 반면, 도 7의 경우는 도 4의 경우보다 핸들(10)이 후방에 위치하며, 이는 자전거의 안장거리와 비례함을 의미한다. 즉 도 7 상태에서의 안장과 핸들(10) 간 거리보다 도 4의 상태에서 안장과 핸들(10) 간 거리가 멀고, 따라서 도 4의 경우네는 신장이 큰 사용자에게 적합함을 의미하고, 반대의 경우는 신장이 작은 사용자에게 적합함을 의미한다.

이와 같이 상기 핸들(10)의 전/후 방향의 왕복 위치를 조절하여 고정할 수 있게 하면 성인과 어린이 또는 노약자나 여성 등이 모두 자신의 근력 정도나 신체 조건에 맞추어 사용할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명자의 선출원된 핸들 구동용 자전거의 전체 사시도.

도 2는 도 1의 롤링 구동부(100)의 확대도.

도 3은 본 발명에 따른 롤링 구동부의 확대 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 롤링 구동부의 내부 구조를 보인 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 롤링 구동부의 제1작동 상태를 보인 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 롤링 구동부의 제2작동 상태를 보인 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 롤링 구동부의 제3작동 상태를 보인 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 롤링 구동부

10 : 핸들 16 : 전륜포크

40 : 로커 하우징 50 : 로커(locker)

51 : 요홈 52 : 결속부

60 : 조절노브 61 : 노브축

70 : 축 케이스 71 : 프레임 축

72 : 결속부

Claims (6)

1. 핸들(10)의 전/후 왕복 이동에 의해 앞바퀴(31)가 회전 구동하는 핸들 롤링 자전거에 있어서,

   상기 핸들과 고정되고 후방이 프레임축(71)에 축설된 로커 하우징(40);

   상기 로커 하우징 내에서 이동 가능하고 일측에 결속부(52)가 구비된 로커(50);

   상기 로커의 이동을 제어하게 구성된 조절노브(60); 및

   상기 앞바퀴에 축설된 전륜 포크(16)에 고정되고 상기 프레임축(71)이 관통하며 일측에 상기 로커 결속부(52)와 대응하는 결속부(72)를 구비한 축 케이스(60);의 결합으로 이루어져 상기 로커 이동시 상기 각 결속부(52)(72)가 상호 결합/해제되는 것을 특징으로 하는 롤링 각 조절수단이 구비된 핸들 롤링 자전거.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 로커(50)는 로커 하우징 내에서 승/하강 이동되고, 상기 조절노브(60)는 상기 로커 하우징 및 로커를 수직 관통하는 노브축(61)이 연장 형성되되, 상기 로커와 노브축(61)은 상호 나사 결합된 것을 특징으로 하는 롤링 각 조절수단이 구비된 핸들 롤링 자전거.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 로커(50) 상부에 노브축(61)이 관통하는 요홈(51)이 형성되고, 상기 요홈과 노브축(61) 사이에 수직 방향의 탄성력이 작용하도록 탄성체(55)가 설치된 것을 특징으로 하는 롤링 각 조절수단이 구비된 핸들 롤링 자전거.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 조절노브(60)는 로커 하우징(40)의 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 롤링 각 조절수단이 구비된 핸들 롤링 자전거.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 각 결속부(52)(72)는 지그재그 형태의 요철로 이루어진 것을 특징으로 하는 롤링 각 조절수단이 구비된 핸들 롤링 자전거.
6. 삭제

Images