KR100966121B1

KR100966121B1 - 자전거의 안장 높이 조절 장치

Info

Publication number: KR100966121B1
Application number: KR1020090115115A
Authority: KR
Inventors: 이창용; 박정욱; 정경일
Original assignee: 이창용; 박정욱
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2010-06-25
Also published as: US20120274043A1; WO2011065759A3; US8641073B2; WO2011065759A2

Abstract

본 발명은 자전거의 안장 높이 조절 장치에 관한 것으로, 안장을 상, 하로 이동시켜 안장의 높이를 조절하는 안장 승하강 기기와, 상기 안장 승하강 기기의 작동을 제어하는 제어 기기를 포함한 것이다.

본 발명은 자전거의 주행 중 주행 조건에 따라 주행에 편리한 높이로 자동으로 안장 높이를 조절하여 안전성 및 편의성을 증대시키는 효과가 있다.

또 본 발명은 탑승자의 체형 정보를 저장하여 체형에 맞는 안장 높이로 자동 조절하므로 안장 높이 조절의 편의성을 획기적으로 증대시킴은 물론 탑승자의 주행 중 안전성을 증대시키는 효과가 있다.

Description

자전거의 안장 높이 조절 장치{HEIGHT-ADJUSTERS FOR SADDLES OF BICYCLES}

본 발명은 자전거의 안장 높이를 탑승자의 체형에 맞게 자동으로 간단하게 조절될 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 자전거는 레저, 스포츠, 대체 교통 수단 등 다양한 용도로 이용된다.

특히, 근래에 들어 자전거를 타고 출, 퇴근하는 사람들의 증가와 함께 주택가 주변의 환경 개선으로 자전거를 타고 다닐 수 있는 공원이나 자전거용 도로가 증대되어 보급률이 증대되는 추세이다.

통상, 자전거는 안장이 구비된 자전거 본체 및 앞바퀴, 뒷 바퀴, 자전거 본체에 구비되며 탑승자가 발로 밟아 회전시키는 페달, 상기 페달과 뒷 바퀴에 각각 장착된 스프로킷, 상기 스프로킷을 연결하여 페달의 회전력을 뒷 바퀴로 전달하는 체인을 포함한다.

즉, 자전거는 탑승자가 안장에 앉아 페달을 밟으면 페달의 회전력이 체인을 통해 뒷 바퀴로 전달되어 구동력이 발생되어 주행되는 것이다.

종래의 자전거 안장은 수동으로 조작하여 높이를 조절 할 수 있었으나, 이러 한 수동 조절 방식은 안장의 높이 조절 시 힘을 많이 필요로 하거나 공구의 사용으로 조절하는 등 그 방법이 번거롭고 불편함은 물론 시간이 오래 소요되고, 주행 중 조절이 불가능했던 것이다.

본 발명은 탑승자의 체형에 맞게 자동으로 안장 높이가 조절되며, 주행 중 자동으로 높이 조절이 가능한 자전거의 안장 높이 조절 장치를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 과제는 안장을 상, 하로 이동시켜 안장의 높이를 조절하는 안장 승하강 기기와;

상기 안장 승하강 기기의 작동을 제어하는 제어 기기를 포함하고,

상기 안장 승하강 기기는 회전력을 발생시키는 모터부재와;

자전거의 안장에 연결되며 상, 하 이동하는 승하강 몸체부재와;

상기 모터부재의 회전력을 전달받아 상기 승하강 몸체부재를 상, 하 이동시키는 작동부재와;

상기 모터부재의 회전력을 상기 작동부재로 전달하는 회전력 전달부재를 포함하며,

삭제

상기 작동부재는 자전거의 안장 하부 측에 세워져 배치되며 상기 승하강 몸 체부재에 나사 결합하는 스크류를 포함하며,

상기 회전력 전달부재는 상기 모터부재의 모터 샤프트에 장착되며 상기 승하강 몸체부재를 하강시키는 방향으로 모터 샤프트와 일체로 회전하고, 그 역 방향으로 회전되지 않는 제 1 동력 전달구와;

상기 제 1 동력 전달구보다 작은 직경을 가지고 상기 모터 샤프트에 장착되며 상기 승하강 몸체부재를 승강시키는 방향으로 모터 샤프트와 일체로 회전하고, 그 역 방향으로 회전되지 않는 제 2 동력 전달구와;

상기 제 1 동력 전달구보다 작은 직경을 가지고 상기 스크류에 장착되며 상기 제 1 동력 전달구로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 3 동력 전달구와;

상기 제 2 동력 전달구보다 큰 직경을 가지고 상기 스크류에 장착되며 상기 제 2 동력 전달구로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 4 동력 전달구를 포함한 자전거의 안장 높이 조절 장치를 제공함으로써 해결되는 것이다.

자전거 본체에 장착 고정되며 상기 작동부재가 내부에 배치되고 상기 승하강 몸체부재가 상, 하 이동 가능하게 결합하는 베이스 몸체부재와,

상기 베이스 몸체부재와 상기 승하강 몸체부재의 사이에 개재되어 상기 승하강 몸체부재의 이동을 원활하게 하는 윤활부재를 더 포함하는 것이다.

상기 윤활부재는 상기 승하강 몸체부재의 하부 외주면으로 돌출되어 상기 베이스 몸체부재의 내주면에 접촉되는 제 1 윤활부와,

상기 베이스 몸체부재의 상부 내주면으로 돌출되어 상기 승하강 몸체부재의 외주면에 접촉되는 제 2 윤활부를 포함하는 것이다.

상기 제어 기기는 탑승자가 조작하는 입력부를 구비하고, 탑승자의 체형을 저장하고 저장된 정보에 따라 상기 안장 승하강 기기를 작동시켜 안장의 높이를 조절하는 메인 제어부를 포함한 것이다.

상기 제어 기기는 상기 안장 승하강 기기로 높이 조절되는 안장의 높이를 감지하는 레벨 센서와, 자전거의 주행 속도를 감지하는 속도 센서를 더 포함하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 구조를 도시한 개략도로서, 탑승자의 체형 정보를 저장하여 저장된 정보를 통해 안장의 높이를 조절하는 예를 나타내고 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 분해 단면도로서, 본 발명의 안장 승하강 기기의 구조를 나타내고 있다.

도 3 내지 도 4는 본 발명의 작동 상태를 도시한 단면도로서, 도 3은 안장이 안장 승하강 기기의 작동에 의해 하강된 상태이고, 도 4는 안장이 안장 승하강 기기의 작동에 의해 승강된 상태를 나타내고 있다.

도 5는 본 발명이 장착된 자전거를 도시한 측면도로서, 본 발명의 안장 승하강 기기 및 제어 기기가 각각 자전거 본체에 장착된 예를 나타내고 있다.

이하, 도 1에서 도시한 바와 같이 자전거의 안장(23)에 연결되어 안장(23)의 높이를 조절하는 안장 승하강 기기(200)와, 상기 안장 승하강 기기(200)의 작동을 제어하는 제어 기기(300)를 포함한다.

상기 제어 기기(300)는 탑승자가 조작하는 입력부를 구비하고, 탑승자의 체형을 저장하고 저장된 정보에 따라 상기 안장 승하강 기기(200)를 작동시켜 안장(23)의 높이를 조절하는 메인 제어부(30)를 포함한다.

또, 상기 제어 기기(300)는 상기 안장 승하강 기기(200)로 전원을 공급하는 전원부(31)를 더 포함한다.

또한 상기 제어 기기(300)는 상기 안장 승하강 기기(200)로 높이 조절되는 안장(23)의 높이를 감지하는 레벨 센서(33)와, 자전거의 주행 속도를 감지하는 속도 센서(34)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 메인 제어부(30)는 입력부를 통해 탑승자가 본인의 신체 정보를 직접 입력하거나, 저장된 다양한 체형 정보 중 자신에 적합한 것을 선택함으로써 탑승자의 신체 정보를 저장하게 된다.

상기 메인 제어부(30)는 상기 저장된 신체 정보에 따라 탑승 초기부터 주행 시 상기 안장 승하강 기기(200)를 작동하며 안장(23)을 상기 레벨 센서(33) 및 속 도 센서(34)로 탑승자의 주행 조건에 적합한 높이로 조절하는 것이다.

또 상기 메인 제어부(30)는 전선(32)를 통해 전원부(31), 레벨 센서(33), 속도 센서(34), 후술될 모터부재(13)에 연결된다.

일 예로 탑승자가 자전거의 안장(23)에 앉아서 자전거의 주행을 시작할 때 탑승자의 체형에 맞게 탑승자의 발이 지면에 닿도록 안장(23)의 높이가 조절되고 자전거의 주행 속도가 점차 증가하면 점차 안장(23)의 높이를 높여 탑승자의 발이 지면으로 부터 일정 높이로 이격되어 페달을 밟아 회전시키기 적합하게 안장(23)의 높이가 조절되는 것이다.

또 주행 중 잠시 정차할 경우 탑승자의 발이 지면에 닿도록 안장(23)의 높이가 낮아져 자전거 본체(100)를 기울이지 않고 안정적으로 자전거를 정지시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 안장 승하강 기기(200)는 도 2에서 도시한 바와 같이 회전력을 발생시키는 모터부재(13)와;

자전거의 안장(23)에 연결되며 상, 하 이동하는 승하강 몸체부재(17)와;

상기 모터부재(13)의 회전력을 전달받아 상기 승하강 몸체부재(17)를 상, 하 이동시키는 작동부재와;

상기 모터부재(13)의 회전력을 상기 작동부재로 전달하는 회전력 전달부재를 포함한다.

상기 작동부재는 자전거의 안장(23) 하부 측에 세워져 배치되며 상기 승하강 몸체부재(17)에 나사 결합하는 스크류(1)를 포함한다.

또 상기 안장 승하강 기기(200)는 자전거 본체(100)에 장착 고정되며 상기 스크류(1)가 내부에 세워져 배치되고 상기 승하강 몸체부재(17)가 상, 하 이동 가능하게 결합하는 베이스 몸체부재를 포함한다.

상기 베이스 몸체부재는 내부에 상기 스크류(1)가 회전 가능하게 결합하는 하는 스크류 지지 베어링(5)이 구비된다.

상기 베이스 몸체부재는 상기 승하강 몸체부재(17)가 이동 가능하게 결합하는 상부 몸체부(18)와, 상기 회전력 전달부재가 내부에 배치되는 하부 몸체부(20)로 분해, 조립되어 각각의 정비가 용이하도록 한다.

또한 상기 안장 승하강 기기(200)는 상기 베이스 몸체부재와 상기 승하강 몸체부재(17)의 사이에 개재되어 상기 승하강 몸체부재(17)의 이동을 원활하게 하는 윤활부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 승하강 몸체부재(17)는 하단부에 상기 스크류(1)가 체결되는 나사부(2)가 구비된다.

상기 윤활부재는 상기 승하강 몸체부재(17)의 하부 외주면으로 돌출되어 상기 베이스 몸체부재의 내주면에 접촉되는 제 1 윤활부(3)와,

상기 베이스 몸체부재의 상부 내주면으로 돌출되어 상기 승하강 몸체부재(17)의 외주면에 접촉되는 제 2 윤활부(4)를 포함한다.

상기 제 1 윤활부(3) 및 제 2 윤활부(4)는 상기 승하강 몸체부재(17)의 상, 하 이동 시 상기 승하강 몸체부재(17)의 승강 및 하강 위치에서 상기 승하강 몸체부재(17)를 지지함은 물론 상기 베이스 몸체부재의 접촉에 의한 마찰력을 감소시켜 승하강 몸체부재(17)가 원활히 안정적으로 상, 하 이동되게 하는 것이다.

또한 상기 모터부재(13)는 상기 베이스 몸체부재의 일 측에 이격되게 장착되는 모터 케이싱(19) 내에 장착된다.

상기 모터 케이싱(19) 내부에는 상기 모터부재(13)의 모터 샤프트(13a)의 단부가 결합되어 모터 샤프트(13a)의 회전을 지지하는 샤프트 지지 베어링(6)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 회전력 전달부재는 서로 다른 기어 비로 동력을 전달하는 복수의 동력 전달부를 포함하고, 상기 복수의 동력 전달부 중 상기 안장의 하강 작동 시 큰 기어비에서 작은 기어비로 동력을 전달하고, 상기 안장의 승강 작동 시 작은 기어비에서 큰 기어비로 동력을 전달하게 하는 것이 바람직하다.

상기 회전력 전달부재는 상기 모터부재(13)의 모터 샤프트(13a)에 장착되며 상기 승하강 몸체부재(17)를 하강시키는 방향으로 모터 샤프트(13a)와 일체로 회전하고, 그 역 방향으로 회전되지 않는 제 1 동력 전달구(11)와;

상기 제 1 동력 전달구(11)보다 작은 직경을 가지고 상기 모터 샤프트(13a)에 장착되며 상기 승하강 몸체부재(17)를 승강시키는 방향으로 모터 샤프트(13a)와 일체로 회전하고, 그 역 방향으로 회전되지 않는 제 2 동력 전달구(9)와;

상기 제 1 동력 전달구(11)보다 작은 직경을 가지고 상기 스크류(1)에 장착되며 상기 제 1 동력 전달구(11)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 3 동력 전달구(8a)와;

상기 제 2 동력 전달구(9)보다 큰 직경을 가지고 상기 스크류(1)에 장착되며 상기 제 2 동력 전달구(9)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 4 동력 전달구(8b)를 포함한다.

상기 제 1 동력 전달구(11)에는 상기 모터 샤프트(13a)와 결합하여 한 방향으로만 상기 모터 샤프트(13a)와 일체로 회전되게 하고 역방향 회전 시 모터 샤프트(13a)를 공회전시키는 단방향 베어링(10)이 구비된다.

또 상기 제 2 동력 전달구(9)에는 상기 모터 샤프트(13a)와 결합하여 상기 제 1 동력 전달구(11)의 회전 방향과 반대 방향으로만 상기 모터 샤프트(13a)와 일체로 회전되게 하고 역방향 회전 시 모터 샤프트(13a)를 공회전시키는 단방향 베어링(10)이 구비된다.

상기 단방향 베어링(10)은 상기 모터 샤프트(13a)가 결합하는 내륜부(10a)와; 상기 내륜부(10a)와 한 방향으로 일체되어 회전되고 역 방향으로 내륜부(10a)와 분리되어 회전되게 상기 내륜부(10a)의 외측에 구비되며 상기 제 1 동력 전달구(11) 또는 제 2 동력 전달구(9)에 결합되는 외륜부(10b)를 포함하여 상기 제 1 동력 전달구(11) 및 제 2 동력 전달구(9)에 각각 반대 방향으로 장착되는 것이다.

상기 제 1 동력 전달구(11)와 제 2 동력 전달구(9)의 회전력은 벨트로 제 3 동력 전달구(8a)와 제 4 전달구로 전달시킬 수도 있으며 제 1 동력 전달구(11)와 제 3 동력 전달구(8a), 제 2 동력 전달구(9)와 제 4 동력 전달구(8b)를 각각 서로 맞물려 회전하는 기어 구조로 구성할 수도 있는 것이다.

즉, 상기 승하강 몸체부재(17)를 하강시키는 방향으로 상기 스크류(1)가 회전되게 상기 모터부재(13)의 모터 샤프트(13a)가 회전하면 상기 제 1 동력 전달 구(11)는 상기 모터 샤프트(13a)와 일체로 회전하여 회전력을 제 3 동력 전달구(8a)로 전달함으로써 상기 스크류(1)를 상기 승하강 몸체부재(17)가 하강되는 방향으로 회전시키는 것이다.

그리고 이 때 상기 제 2 동력 전달구(9)는 단방향 베어링(10)의 내륜부(10a)가 공회전하면서 회전되지 않는 것이다.

상기한 작동에 의해 상기 승하강 몸체부재(17)는 도 3에서 도시한 바와 같이 상기 스크류(1)의 회전에 의해 하강되는 것이다.

반대로 상기 승하강 몸체부재(17)를 승강시키는 방향으로 상기 스크류(1)가 회전되게 상기 모터부재(13)의 모터 샤프트(13a)가 회전하면 상기 제 2 동력 전달구(9)는 상기 모터 샤프트(13a)와 일체로 회전하여 회전력을 제 4 동력 전달구(8b)로 전달함으로써 상기 스크류(1)를 상기 승하강 몸체부재(17)가 승강되는 방향으로 회전시키는 것이다.

그리고 이 때 상기 제 1 동력 전달구(11)는 단방향 베어링(10)의 내륜부(10a)가 공회전하면서 회전되지 않는 것이다.

상기한 작동에 의해 상기 승하강 몸체부재(17)는 도 4에서 도시한 바와 같이 상기 스크류(1)의 회전에 의해 하강되는 것이다.

상기 회전력 전달부재는 작은 하중이 걸리는 하강 작동 시에 직경이 큰 제 1 동력 전달구(11)에서 직경이 작은 제 3 동력 전달구(8a)로 회전력을 전달하여 상기 스크류(1)의 회전 속도를 증가시켜 빠르게 하강되도록 한다.

또 상기 회전력 전달부재는 승강 작동 시에 직경이 작은 제 2 동력 전달 구(9)에서 직경이 큰 제 4 동력 전달구(8b)로 회전력을 전달함으로써 상기 스크류(1)에 큰 힘의 회전력을 발생시켜 탑승자의 체중이 실린 안장(23)이 원활히 승강되게 하는 것이다.

본 발명은 도 5에서 도시한 바와 같이 자전거 본체(100)에 장착되어 탑승자의 신체 정보를 메인 제어부(30)에 저장된 상태에서 상기 안장 승하강 기기(200)의 작동을 통해 자동으로 안장(23) 높이가 조절되는 것이다.

또 안장(23) 높이 조절 시 안정적으로 승강되고 빠른 속도로 하강되어 급 브레이크 작동으로 자전거가 갑자기 주행속도가 저하될 때 빠르게 안장(23)을 하강시켜 탑승자의 안전성을 증대시키는 것이다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 구조를 도시한 개략도

도 2는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 분해 단면도

도 3 내지 도 4는 본 발명의 작동 상태를 도시한 단면도

도 5는 본 발명이 장착된 자전거를 도시한 측면도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

1 : 스크류 2 : 나사부

3 : 제 1 윤활부 4 : 제 2 윤활부

30 : 메인 제어부 31 : 전원부

33 : 레벨 센서 34 : 속도 센서

200 : 안장 승하강 기기 300 : 제어 기기

Claims

안장을 상, 하로 이동시켜 안장의 높이를 조절하는 안장 승하강 기기(200)와;

상기 안장 승하강 기기(200)의 작동을 제어하는 제어 기기(300)를 포함하며,

상기 안장 승하강 기기(200)는 회전력을 발생시키는 모터부재(13)와;

자전거의 안장(23)에 연결되며 상, 하 이동하는 승하강 몸체부재(17)와;

상기 모터부재(13)의 회전력을 전달받아 상기 승하강 몸체부재(17)를 상, 하 이동시키는 작동부재와;

상기 모터부재(13)의 회전력을 상기 작동부재로 전달하는 회전력 전달부재를 포함하고,

상기 작동부재는 자전거의 안장(23) 하부 측에 세워져 배치되며 상기 승하강 몸체부재(17)에 나사 결합하는 스크류(1)를 포함하며,

상기 회전력 전달부재는 상기 모터부재(13)의 모터 샤프트(13a)에 장착되며 상기 승하강 몸체부재(17)를 하강시키는 방향으로 모터 샤프트(13a)와 일체로 회전하고, 그 역 방향으로 회전되지 않는 제 1 동력 전달구(11)와;

상기 제 1 동력 전달구(11)보다 작은 직경을 가지고 상기 모터 샤프트(13a)에 장착되며 상기 승하강 몸체부재(17)를 승강시키는 방향으로 모터 샤프트(13a)와 일체로 회전하고, 그 역 방향으로 회전되지 않는 제 2 동력 전달구(9)와;

상기 제 1 동력 전달구(11)보다 작은 직경을 가지고 상기 스크류(1)에 장착되며 상기 제 1 동력 전달구(11)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 3 동력 전달구(8a)와;

상기 제 2 동력 전달구(9)보다 큰 직경을 가지고 상기 스크류(1)에 장착되며 상기 제 2 동력 전달구(9)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 제 4 동력 전달구(8b)를 포함한 것을 특징으로 하는 자전거의 안장 높이 조절 장치.
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 안장 승하강 기기(200)는,

자전거 본체(100)에 장착 고정되며 상기 작동부재가 내부에 배치되고 상기 승하강 몸체부재(17)가 상, 하 이동 가능하게 결합하는 베이스 몸체부재와,

상기 베이스 몸체부재와 상기 승하강 몸체부재(17)의 사이에 개재되어 상기 승하강 몸체부재(17)의 이동을 원활하게 하는 윤활부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 안장 높이 조절 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 윤활부재는 상기 승하강 몸체부재(17)의 하부 외주면으로 돌출되어 상기 베이스 몸체부재의 내주면에 접촉되는 제 1 윤활부(3)와,

상기 베이스 몸체부재의 상부 내주면으로 돌출되어 상기 승하강 몸체부재(17)의 외주면에 접촉되는 제 2 윤활부(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 안장 높이 조절 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제어 기기(300)는 탑승자가 조작하는 입력부를 구비하고, 탑승자의 체형을 저장하고 저장된 정보에 따라 상기 안장 승하강 기기(200)를 작동시켜 안장(23)의 높이를 조절하는 메인 제어부(30)를 포함한 것을 특징으로 하는 자전거의 안장 높이 조절 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 제어 기기(300)는 상기 안장 승하강 기기(200)로 높이 조절되는 안장(23)의 높이를 감지하는 레벨 센서(33)와, 자전거의 주행 속도를 감지하는 속도 센서(34)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 안장 높이 조절 장치.