KR101005981B1 - 핸들부를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜을 구동하는 자전거 - Google Patents

핸들부를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜을 구동하는 자전거 Download PDF

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Abstract

본 발명은 팔운동과 다리운동을 겸할 수 있도록 하고 더욱 강한 추진력을 갖는 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자전거를 종래와 같이 발로 페달에 힘을 가하여 후륜을 구동 시킴과 동시에 양 손으로 잡은 자전거의 핸들을 앞뒤로 왕복시키는 동작에 의해 자전거의 핸들로 전륜을 구동시켜 구륜 되도록 함으로 동시에 팔운동, 가슴운동, 허리운동과 다리운동을 할 수 있도록 하며, 핸들로 전륜을 구동 시키면서도 자전거의 조향과 브레으크 조작, 변속기 조작등도 쉽게 할수 있으며, 전륜과 후륜이 모두 구동되어 강하고 빠른 추진이 가능한 핸들부를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜을 구동하는 자전거에 관한 것이다.
본 발명은 핸들부의 조향을 전륜에 전달하여 자전거의 진행방향을 전환시키면서 전륜에 구동력을 발생시키기 위하여 윗쪽으로는 핸들바와 연결되고 아랫쪽으로는 포크에 축결합되어 회동가능하게 포크와 연결되는 구동 프레임을 구비한다. 구동 프레임은 양측방으로 제1 분기 프레임과 제2분기 프레임으로 구성되어 위로는 프레임(300)의 헤드튜브(310)에 결합된 스티어 튜브의 상단보다 더 위에서부터 아래로는 전륜의 바퀴축 부분까지 포크의 바깥쪽으로 위에서 아래로 길게 양측으로 연장된다.
그리고 구동 프레임의 제1분기 프레임과 제2분기 프레임은 각각 포크의 인접한 포크바와 회동가능하게 축결합된다. 이때 양측의 분기 프레임과 포크바가 축결합되는 높이는 같다. 그러므로 포크에 대하여 구동 프레임은 앞뒤로 원활하게 회동 가능하게 된다.
그리고 구동프레임은 상단부가 구동 프레임 핸들바 연결대를 통하여 핸들바와 연결되거나 직접 핸들바와 연결되어 이용자가 핸들바를 앞뒤로 왕복시키면 앞뒤로 회동되고 핸들바를 좌우로 틀어 조향하면 구동 프레임의 제1분기 프레임과 제2분기 프레임에 각각 축결합된 포크바를 통하여 포크에 축결합된 전륜의 진행방향을 전환시킬 수 있다. 이때 프레임의 헤드튜브(310) 내부에 스티어 튜브가 회전가능하게 헤드셋으로 결합되므로 핸들바의 조향에 따라 전륜의 방향은 원활하게 전환되는 것이다.
또한 구동 프레임은 앞뒤로 왕복하는 동작으로 전륜에 구동력을 발생시키기 위하여 하부에 내접 치차대나 외접치차대를 하나 이상 고정결합하여 구비한다. 이 내접 치차대나 외접치차대가 포크바나 전륜축에 축결합되는 종동기어와 치차결합하여 구동 프레임이 앞뒤로 왕복하면 내접 치차대나 외접치차대에 의하여 종동기어가 회전하고 종동기어의 회전력이 전륜에 전달되어 전륜이 구동되는 것이다. 이때 구동 프레임이 앞뒤로 왕복하므로 내접 치차대나 외접치차대와 치차결합된 종동기어의 회전방향이 반복하여 바뀌므로 종동기어의 회전이 그대로 전륜에 전달되면 안된다. 그러므로 종동기어와 전륜의 축 사이에 일방향 클러치 베어링이나 래칫을 구비하여 자전거가 전방으로 진행하도록 전륜이 회전하는 방향으로는 종동기어의 회전이 전륜에 전달되도록 하고 자전거가 후방으로 진행하도록 전륜이 회전하는 방향으로는 종동기어의 회전이 전륜에 전달되지 않고 종동기어가 공회전하도록 한다.

Description

핸들부를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜을 구동하는 자전거 {A front wheel drive bicycle with reciprocating motion of a handlebar}
본 발명은 팔운동과 다리운동을 겸할 수 있도록 하고 더욱 강한 추진력을 갖는 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자전거를 종래와 같이 발로 페달에 힘을 가하여 후륜을 구동 시킴과 동시에 양 손으로 잡은 자전거의 핸들을 앞뒤로 왕복시키는 동작에 의해 전륜을 구동시켜 구륜 되도록 함으로 동시에 팔운동, 가슴운동, 허리운동과 다리운동을 할 수 있도록 하며, 핸들로 전륜을 구동 시키면서도 자전거의 조향과 브레이크 조작, 변속기 조작등도 쉽게 할 수 있으며, 전륜과 후륜이 모두 구동되어 강하고 빠른 추진이 가능한 핸들부를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜을 구동하는 자전거에 관한 것이다.
연료를 사용하지 않고 인체의 힘으로 편리하게 이동하는 친환경적인 교통수단의 필요성이 증대되고, 건강에 대한 관심이 높아져서 동시에 상체와 하체를 모두 단련시킬수 있는 운동기구의 필요성이 증대되고 있다.
운동도 하면서 연료를 사용하지 않는 교통수단으로 자전거가 많이 이용 되는데 종래의 자전거는 주로 이용자가 발로 페달에 힘을 가하여 크랭크 셋트에 의해 체인에 힘을 가하여 후륜의 스프라켓을 회전시켜 후륜이 회전되도록 하여 구동하는 자전거가 대부분이다. 또한 장애인용이나 특수한 자전거로서 전륜이 구동되도록 하는 자전거가 있으나 전륜에 연결되는 페달을 발로 밟거나 손으로 페달을 돌려서 구동시키는 방식이거나 구조가 복잡하고 조작이 불편한 것이어서 자전거를 손으로 구동시키면서 핸들로 진행방향을 조향하거나 브레이크 조작이나 변속 조작을 하기가 어려운 것이어서 실용화와 대중화에 어려움이 많았다. 이용자가 핸들을 잡고 자전거의 진행방향도 조향하며 브레이크 조작이나 변속 조작도 쉽게 하면서도 핸들부를 앞뒤로 왕복시켜 전륜을 쉽게 구동 시킬 수 있는 자전거는 없었다.
통상적으로 이용되는 발로 페달에 힘을 가하여 체인을 통하여 구동력을 전달하여 후륜의 스프라켓을 회전시켜 후륜이 회전되도록 하여 구동하는 자전거는 가장 많이 이용되고는 있으나 이용자가 주로 다리의 힘과 허리의 힘만을 사용하여 구동하므로 다리등 하체의 근육이 강화되고 하체의 운동에는 효과가 있으나 팔이나 가슴등 상체로는 전륜의 조향만 할 뿐 크게 근육을 사용하지 않으므로 상체 운동 효과는 아주 적었고, 이용자가 자전거를 구동하는 중에 다리가 피곤할 때는 다리는 쉬고 팔로 자전거를 구동할 필요가 있으나 그렇게 할 수 없었다.
그러므로 평소에는 이용자가 양팔을 이용하여서 전륜을 구동시키고 양 다리를 이용하여 후륜을 구동시키므로써 상하체의 전신운동이 되면서 더욱 경쾌한 주행을 가능하게 하고 다리가 피곤할 때는 팔의 힘으로 쉽게 구동시키면서 쉽게 주행 할 수 있는 자전거가 요구 되었다.
그리고 장애인등 하체를 쓰지 못하는 이용자를 위하여 팔만으로도 자전거의 조향과 브레이크 조작등을 원활하게 하면서도 쉽게 구동시킬 수 있는 자전거가 크게 요구되었다.
따라서 본 발명은 핸들손잡이(111)(112)를 잡은 양손으로 자전거의 진행방향을 조향하고, 브레이크 조작도 하며, 변속기 조작도 하면서도 동시에 핸들을 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜이 쉽게 구동될 수 있게 하는 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜을 구동하는 자전거를 제공하는데 그 목적이 있다.
종래의 통상적인 자전거는 프레임(300)의 헤드튜브(310) 내부에 회전가능하게 결합되는 스티어 튜브(320)가 바퀴를 회전가능하게 결합하는 포크(330)와 핸들바(110) 또는 핸들부(100)의 스템(120)을 직접 연결하여 이용자의 조작에 따른 핸들바(110)의 조향을 전륜(910)에 직접 전달하여 자전거의 진행방향을 조절한다. 스티어 튜브(320)가 프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에 회전가능하게 결합되고 핸들부(100)와 전륜(910)을 지지하는 포크(330)를 직접 연결하므로 프레임(300)에 가해지는 하중과 핸들부(100)에 가해지는 힘을 전륜(910)에 전달하고 핸들바(110)의 조향을 전륜(910)에 전달할 수는 있으나 원기둥 형태의 스티어 튜브(320)가 파이프형의 헤드 튜브(310) 내부를 관통하므로 스티어 튜브(320)가 헤드 튜브(310) 내부에서 회전만 가능하고 다른 동작은 불가능 하다.
이에 따라 스티어 튜브(320)의 상부에 연결되는 핸들부(100)와 스티어 튜브(320)의 하부에 연결되는 포크(330)도 동시에 횡으로 회전만 가능하고 다른 동작은 불가능하므로 핸들의 조작에 따라 전륜(910)의 진행방향이 조향될 수는 있으나 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시킬 수도 없고 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시켜 전륜(910)을 구동시키는 것은 불가능 하다.
상기한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은,
전륜(910)과 후륜(920)을 구비하고 안장(930)에 앉아서 구동하면서 핸들부(100)로 상기 전륜(910)을 조향할 수 있도록 된 자전거에 있어서,
프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에 회전가능하게 결합되는 스티어 튜브(320)가 상기 헤드 튜브(310) 상단에서 상기 핸들부(100)로 연장되지 않고 끊어진 상태를 유지하고, 상단부가 상기 핸들부(100)의 핸들바(110)와 연결되고, 위로는 상기 프레임(300)의 상기 헤드 튜브(310)에 결합된 상기 스티어 튜브(320)의 상단보다 더 위에서부터 아래로는 상기 전륜(910)의 전륜축(990) 부분까지 포크(330)의 바깥쪽으로 위에서 아래로 길게 양측으로 연장되며 각각 인접한 포크바(331)(332)와 상호 회동가능하게 축결합 되는 제1 분기 프레임(210)과 제2 분기 프레임(220)을 구비하여 구성되는 구동 프레임(200)과, 상기 포크(330)와 상기 구동 프레임(200) 중의 하나에는 치차배열이 원호형상으로 형성되는 내접치차대(211)나 외접 치차대(221)를 하나 이상 고정결합하여 구비하고, 상기 포크바(331)(332)나 상기 분기 프레임(210)(220)에 인접하여 대응되는 상기 분기 프레임(210)(220)이나 상기 포크바(331)(332)에는 상기 내접치차대(211)나 상기 외접치차대(221)의 작용에 의해 치차결합되어 회전되는 종동기어(260)(270)를 구비하고, 상기 종동기어(260)(270)의 일방향 회전만 상기 전륜(910)에 전달하는 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)(271)이나 통상의 래칫기어를 구비하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기한 것처럼 본 발명의 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜(910)을 구동하는 자전거는 핸들 손잡이(111)(112)를 잡은 양손으로 자전거의 진행방향을 조향하고, 브레이크 조작도 하며, 변속기 조작도 하면서도 동시에 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜(910)이 쉽게 구동될 수 있으므로 이용자가 양팔과 양다리를 모두 사용하여 자전거를 구동시킬 수 있으므로 팔운동과 다리운동이 동시에 가능하고 그에 따라 허리와 가슴운동까지 되어 전신운동이 가능하게 되고 경쾌한 주행이 가능하며 장애인용등 전륜(910)만을 구동시키는 자전거의 경우에도 핸들부(100)를 통해 조향과 브레이크 조작을 하면서 동시에 쉽게 전륜(910)을 구동시킬 수 있는 자전거가 제공된다.
도 1은 본 발명에 의한 일실시예를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 일실시예를 도시한 일부 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 일실시예를 도시한 일부 배면도.
도 4는 본 발명에 의한 일실시예중 구동 프레임과 포크와 전륜축 부분의 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 다른 일실시예를 도시한 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 다른 일실시예의 일부 정면도.
도 7은 도 6에 도시된 다른 일실시예의 구동 프레임과 포크의 일측 구동력 발생 수단을 분리 도시한 분리 사시도.
도 8은 도 5에 도시된 다른 일실시예의 일부 배면도.
도 9는 도 8에 도시된 다른 일실시예의 구동 프레임과 포크의 일측 구동력 발생 수단을 분리 도시한 분리 사시도.
도 10은 도 5에 도시된 다른 일실시예중 구동 프레임과 포크와 전륜축 부분의 일부단면도.
도 11은 또 다른 일실시예의 구동 프레임과 포크의 일측 구동력 발생 수단을 분리도시한 분리 사시도.
도 12는 또 다른 일실시예의 구동 프레임과 포크의 다른 일측 구동력 발생 수단을 분리도시한 분리 사시도.
도 13은 또 다른 일실시예중 구동 프레임과 포크와 전륜축 부분의 단면도.
본 발명에 의한 핸들부를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜을 구동하는 자전거는 프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에 회전가능하게 결합되는 스티어 튜브(320)가 헤드셋(311)으로 회전가능하게 결합된 상태에서 헤드 튜브(310) 상단에서 핸들부(100)로 연장되지 않고 끊어진 상태를 유지한다. 그러므로 프레임(300)의 헤드튜브(310) 내부에 회전가능하게 결합되는 스티어 튜브(320)는 프레임(300)과 전륜(910)이 회동가능한 상태로 견고히 연결되도록 하고 프레임(300)에 가해지는 하중을 전륜(910)에 전달하는 작용만 하고 핸들부(100)의 조향을 전륜(910)에 전달하는 기능을 하지는 않는다.
이렇게 프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에서 회전가능한 스티어 튜브(320)가 핸들부(100)와 연결되지 않은 상태에서 본 발명은 핸들부(100)의 조향을 전륜(910)에 전달하여 자전거의 진행방향을 전환 시키면서 전륜(910)에 구동력을 발생시키기 위하여 윗쪽으로는 핸들바(110)와 연결되고 아랫쪽으로는 포크(330)에 축결합되어 앞뒤로 회동가능하게 포크(330)와 연결되는 구동 프레임(200)을 구비한다. 구동 프레임(200)은 양측으로 제1 분기 프레임(210)과 제2분기 프레임(220)을 구비하여 구성되어 위로는 프레임(300)의 헤드튜브(310)에 결합된 스티어 튜브(320)의 상단보다 더 위에서부터 아래로는 전륜(910)의 전륜축(990) 부분까지 포크(330)의 바깥쪽으로 위에서 아래로 길게 양측으로 연장된다.
그리고 구동 프레임(200)의 제1분기 프레임(210)과 제2분기 프레임(220)은 각각 포크(330)의 인접한 포크바(331)(332)와 회동가능하게 축결합 된다. 이때 양측의 분기 프레임(210)(220)과 포크바(331)(332)가 축결합 되는 높이는 같다. 그러므로 포크(330)에 대하여 구동 프레임(200)은 앞뒤로 원활하게 회동가능 하게 된다.
그리고 구동프레임(200)은 상단부가 구동 프레임 핸들바 연결대(250)를 통하여 핸들바(110)와 연결되거나 구동 프레임 핸들바 연결대(250)를 통하지 않고 직접 제1분기 프레임(210)과 제2분기 프레임(220)이 핸들바(110)와 연결되어 이용자가 핸들바(110)를 앞뒤로 왕복시키면 앞뒤로 회동되고 핸들바(110)를 회전시켜 조향하면 구동 프레임(200)의 제1분기 프레임(210)과 제2분기 프레임(220)에 각각 축결합된 포크바(331)(332)를 통하여 포크(330)에 축결합된 전륜(910)의 진행방향을 전환시킬 수 있다. 이때 프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에 스티어 튜브(320)가 회전가능하게 헤드셋(311)으로 결합되므로 핸들바(110)의 조향에 따라 전륜(910)의 방향은 원활하게 전환되는 것이다.
또한 구동 프레임(200)은 앞뒤로 왕복하는 동작으로 전륜(910)에 구동력을 발생시키기 위하여 하부에 치차배열이 원호형상으로 형성되는 내접치차대(211)나 외접 치차대(221)를 하나 이상 고정결합하여 구비 한다. 이 내접 치차대(211)나 외접치차대(221)가 포크바(331)(332)나 전륜축(990)에 축결합 되는 종동기어(260)(270)와 치차결합하여 구동 프레임(200)이 앞뒤로 왕복하면 내접 치차대(211)나 외접치차대(221)에 의하여 종동기어(260)(270)가 회전하고 종동기어(260)(270)의 회전력이 전륜(910)에 전달되어 전륜(910)이 구동되는 것이다. 이때 구동 프레임(200)이 앞뒤로 왕복하므로 내접 치차대(211)나 외접치차대(221)와 치차결합된 종동기어(260)(270)의 회전방향이 반복하여 바뀌므로 종동기어(260)(270)의 회전이 그대로 전륜(910)에 전달되면 안 된다. 그러므로 종동기어(260)(270)와 전륜(910)의 전륜축(990) 사이에 일방향 클러치 베어링이나 래칫기어를 구비하여 자전거가 전방으로 진행하도록 전륜(910)이 회전하는 방향으로는 종동기어(260)(270)의 회전이 전륜(910)에 전달되도록 하고 자전거가 후방으로 진행하도록 전륜(910)이 회전하는 방향으로는 종동기어(260)(270)의 회전이 전륜(910)에 전달되지 않고 종동기어(260)(270)가 공회전하도록 한다.
이하 첨부도면에 의거하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1, 도 2, 도 3은 본 발명에 의한 일실시예를 도시한 사시도와 정면도와 배면도로서 통상의 자전거와 같이 전륜(910)과 후륜(920)이 있고 안장(930)이 있으며 페달(940)(941)로 크랭크(960)를 회전시키고 체인(950)에 의해서 스프라켓(970)을 회전시키고 후륜(920)을 구동시키게 되어 있다. 그러나 핸들부(100)와 전륜(910)이 있는 앞부분은 종래의 통상적인 자전거와 다르다.
종래의 통상적인 자전거는 프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에 회전가능하게 결합되는 스티어 튜브(320)가 전륜(910)을 회전가능하게 결합하는 포크(330)와 핸들바(110) 또는 핸들부(100)의 스템(120)을 직접 연결하여 이용자의 조작에 따른 핸들바(110)의 조향을 전륜(910)에 직접 전달하여 자전거의 진행방향을 조절한다. 스티어 튜브(320)가 프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에 회전가능하게 결합되고 핸들부(100)와 전륜(910)을 지지하는 포크(330)를 직접 연결하므로 프레임(300)에 가해지는 하중과 핸들부(100)에 가해지는 힘을 전륜(910)에 전달하고 핸들바(110)의 조향을 전륜(910)에 전달 할 수는 있으나 원기둥 형태의 스티어 튜브(320)가 파이프형의 헤드 튜브(310) 내부를 관통하므로 스티어 튜브(320)가 헤드 튜브(310) 내부에서 회전만 가능하고 다른 동작은 불가능 하다.
이에 따라 스티어 튜브(320)의 상부에 연결되는 핸들부(100)와 스티어 튜브(320)의 하부에 연결되는 포크(330)도 동시에 횡으로 회전만 가능하고 다른 동작은 불가능하므로 핸들부(100)의 조작에 따라 전륜(910)의 진행방향이 조향 될 수는 있으나 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시킬 수도 없고 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시켜 전륜(910)을 구동시키는 것은 불가능 하다.
그런데 본 발명은 도시된 것처럼 프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에 회전가능하게 결합되는 스티어 튜브(320)가 헤드셋(311)으로 회전가능하게 결합된 상태에서 헤드 튜브(310) 상단에서 핸들부(100)로 연장되지 않고 끊어진 상태를 유지한다. 그러므로 프레임(300)의 헤드튜브(310) 내부에 회전가능하게 결합되는 스티어 튜브(320)는 프레임(300)과 전륜(910)이 회동가능한 상태로 견고히 연결되도록 하고 프레임(300)에 가해지는 하중울 전륜(910)에 전달하는 작용만 하고 핸들부(100)의 조향을 전륜(910)에 전달하는 기능을 하지는 않는다.
이렇게 프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에서 회전가능한 스티어 튜브(320)가 핸들부(100)와 연결되지 않은 상태에서 본 발명은 핸들부(100)의 조향을 전륜(910)에 전달하여 자전거의 진행방향을 전환시키면서 전륜(910)에 구동력을 발생시키기 위하여 윗쪽으로는 핸들바(110)와 연결되고 아랫쪽으로는 포크(330)에 축결합되어 앞뒤로 회동가능하게 포크(330)와 연결되는 구동 프레임(200)을 구비한다. 구동 프레임(200)은 양측으로 제1 분기 프레임(210)과 제2 분기 프레임(220)을 구비하여 구성되어 위로는 프레임(300)의 헤드 튜브(310)에 결합된 스티어 튜브(320)의 상단보다 더 위에서부터 아래로는 전륜(910)의 전륜축(990) 부분까지 포크(330)의 바깥쪽으로 위에서 아래로 길게 양측으로 연장된다.
그리고 구동 프레임(200)의 제1 분기 프레임(210)과 제2 분기 프레임(220)은 각각 포크(330)의 인접한 포크바(331)(332)와 회동가능하게 분기 프레임 포크 연결축(230)(240)으로 각각 축결합된다. 이때 양측의 분기 프레임(210)(220)과 포크바(331)(332)가 분기 프레임 포크 연결축(230)(240)으로 각각 결합되는 높이는 같다. 그러므로 포크(330)에 대하여 구동 프레임(200)은 앞뒤로 원활하게 회동가능하게 된다.
그리고 구동프레임(200)은 상단부의 구동 프레임 핸들바 연결대(250)를 통하여 핸들바(110)와 연결되어 이용자가 핸들바(110)를 앞뒤로 왕복시키면 앞뒤로 회동되고 핸들바(110)를 회전시켜 조향하면 구동 프레임(200)의 제1 분기 프레임(210)과 제2분기 프레임(220)에 각각 분기 프레임 포크 연결축(230(240)으로 결합된 포크바(331)(332)를 통하여 포크(330)에 전륜축(990)으로 결합된 전륜(910)의 진행방향을 전환 시킬 수 있다. 이때 프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에 스티어 튜브(320)가 회전가능하게 헤드셋(311)으로 결합되므로 핸들바(110)의 조향에 따라 전륜(910)의 방향은 원활하게 전환되는 것이다.
또한 구동 프레임(200)은 앞뒤로 왕복하는 동작으로 전륜(910)에 구동력을 발생시키기 위하여 하부에 치차배열이 원호형상으로 형성되는 내접 치차대(211)나 외접 치차대(221)를 하나 이상 고정결합하여 구비 한다. 여기서 내접치차대(211)는 원호형상의 안쪽으로 치차결합 되는 것이고 외접치차대(221)는 원호형상의 바깥쪽으로 치차결합 되는 것이다. 도시된 것처럼 제1 분기 프레임(210)에는 내접치차대(211)가 고정 결합되어 있고 제2 분기 프레임(220)에는 외접치차대(221)가 고정 결합되어 있다. 그리고 내접 치차대(211)는 제1 포크바(331)의 하단부에서 전륜축(990)에 축결합된 제1 종동기어(260)와 치차결합 되어 있고, 외접치차대(221)는 제2 포크바(332)의 하단부에서 전륜축(990)에 축결합된 제2 종동기어(270)와 치차결합되어 있으며 제1 포크바(331)와 제2 포크바(332)도 전륜축(990)에 축결합되어 있다. 이 상태에서 도 2에 도시된 것처럼 이용자가 핸들손잡이(111)(112)을 손으로 잡고 핸들부(100)를 A방향으로 내어 밀면 내접 치차대(211)는 A'방향으로 이동하고 내접치차대(211)와 치차결합되어 있는 제1 종동기어(260)는 A"방향으로 회전한다. 이때 제1 종동기어(260)와 전륜축(990) 사이에 장착되는 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)은 전륜(910)이 전방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하게 되어 있으므로 제1 종동기어(260)가 A"방향으로 회전하면 전륜(910)도 A" 방향으로 회전한다.
다시 이용자가 핸들손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 B 방향으로 잡아 당기면 내접 치차대(211)는 B'방향으로 이동하고 내접치차대(211)와 치차결합되어 있는 제1 종동기어(260)는 B"방향으로 회전한다. 이때 제1 종동기어(260)와 전륜축(990) 사이에 장착되는 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)은 전륜(910)이 전방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하나 전륜(910)이 후방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하지 않게 되어 있으므로 제1 종동기어(260)가 B"방향으로 회전해도 전륜(910)은 B" 방향으로 회전하는 힘을 받지 않으므로 계속 A" 방향으로 회전한다.
도 3에는 도 2에 도시된 부분의 반대편이 도시되어 있는데 제2 분기 프레임(220)은제1 분기 프레임(210)보다 길이가 약간 짧고 하단부에 외접치차대(221)가 고정 결합되어 있다. 그리고 외접 치차대(221)는 제2 포크바(332)의 하단부에서 전륜축(990)에 축결합된 제2 종동기어(270)와 치차결합되어 있으며 제2 포크바(332)도 전륜축(990)에 축결합되어 있다. 이용자가 핸들손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 A방향으로 내어 밀면 외접치차대(221)는 A'방향으로 이동하고 외접치차대(221)와 치차결합되어 있는 제2 종동기어(270)는 A"방향으로 회전한다. 이때 제2 종동기어(270)와 전륜축(990) 사이에 구비되는 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)은 전륜(910)이 후방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하지 않게 되어 있으므로 제2 종동기어(270)가 A"방향으로 회전하여도 전륜(910)은 A" 방향으로 회전하지 않는다.
다시 이용자가 핸들손잡이(111)(112)을 손으로 잡고 핸들부(100)를 B 방향으로 잡아 당기면 외접 치차대(221)는 B'방향으로 이동하고 외접치차대(221)와 치차결합되어 있는 제2 종동기어(270)는 B"방향으로 회전한다. 이때 제2 종동기어(270)와 전륜축(990) 사이에 장착되는 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)은 전륜(910)이 전방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하게 되어 있으므로 제2 종동기어(270)가 B"방향으로 회전하면 전륜(910)은 B" 방향으로 회전한다. 그러므로 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 앞으로 밀어내어 A방향으로 이동 시킬 때는 구동 프레임(200)의 제1 분기 프레임(210)과 내접 치차대(211)와 제1 종동기어(260)와 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)과 전륜축(990)에 의해 전륜(910)이 앞으로 진행하는 방향으로 회전하고 다시 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 잡아당겨 B 방향으로 이동시킬 때는 구동 프레임(200)의 제2 분기 프레임(220)과 외접 치차대(221)와 제2 종동기어(270)와 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)과 전륜축(990)에 의해 전륜(910)이 앞으로 진행하는 방향으로 회전하므로 결과적으로 이용자가 핸들부(100)를 앞으로 밀어낼 때나 이용자 쪽으로 잡아 당길 때나 모두 전륜(910)에 전방으로 구륜되는 회전력이 발생하여 자전거가 구동되는 것이다. 이때 핸들부(100)의 왕복 작용에 의하여 제1 종동기어(260)와 제2 종동기어(270)가 전륜(910)이 후방으로 진행하는 방향으로 회전할 때는 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)과 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)이 모두 회전을 전달하지 않고 공회전하므로 전륜축(990)에 역방향 회전력이 전해지지 않으므로 전륜(910)은 원활하게 전방으로 진행하는 방향으로 회전 하는 것이다.
여기서 내접치차대(211)와 외접치차대(221)는 양단부에 치차대 스토퍼(215)를 구비하여 이용자가 지나치게 핸들부(100)를 밀거나 당겨도 일정각도 이상은 종동기어(260)(270)가 내접치차대(211)나 외접치차대(221)의 치차에서 진행될 수 없게 하여 종동기어(260)(270)가 내접치차대(211)나 외접치차대(221)의 치차에서 이탈되지 않도록 한다.
도 4에는 상기한 본 발명에 의한 일실시예중 구동 프레임(200)과 포크(330)와 전륜축(990) 부분의 단면이 도시되어 있는데 제1 분기 프레임(210)은 제 1포크바(331)와 제1 분기프레임 포크 연결축(230)으로 상호 회동가능하게 결합되어 있고 제2 분기 프레임(220)은 제2 포크바(332)와 제2 분기프레임 포크 연결축(240)으로 상호 회동가능하게 결합되어 있는데 각각 분기프레임 포크 연결축(230)(240)과 분기 프레임(210)(220) 사이에 분기프레임 포크 연결축 베어링(231)(241)이 구비되어 있어 원활하게 회동 될 수 있음을 도시하고 있다. 그리고 전륜축(990)과 제1 포크바(331)와 제2 포크바(332) 사이에는 포크바 전륜축 베어링(335)(336)이 각각 구비되어 전륜축(990)이 포크바(331)(332)에 대하여 원활하게 회전될 수 있음을 나타내고 있다. 그런데 전륜축(990)과 제1 종동기어(260)와 제2 종동기어(270)의 사이에는 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)(271)이 각각 구비되어 제1 종동기어(260)와 제2 종동기어(270)의 전륜(910)이 전방으로 진행하는 방향으로의 회전에 대해서는 전륜(910)이 같이 회전하고 반대 방향 회전에 대해서는 전륜(910)이 회전하지 않게 되어 있음을 도시하고 있다. 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)이나 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271) 모두 전륜(910)이 전방으로 진행하는 방향으로의 회전력만 전륜축(990)에 전달하게 구비되는 것이다. 또한 제1 분기 프레임(210) 하단부에는 내접 치차대(211)가 고정결합되어 제1 종동기어(260)의 아래부분에 치차결합되고 제2 분기 프레임(220) 하단부에는 외접 치차대(221)가 고정결합되어 제2 종동기어(270)의 윗부분에 치차결합되어 제1 분기 프레임(210)과 제2 분기 프레임(220)의 왕복에 따라 제1 종동기어(260)와 제2 종동기어(270)가 회전하게 되어 있음을 나타내고 있다. 이때 중요한 것은 제1 분기프레임(210)과 제2 분기 프레임(220)은 일체로 구성되어 있어 동시에 같은 방향으로 움직이나 제1 분기 프레임(210)에 고정결합된 내접 치차대(211)는 제1 종동기어(260)의 아래 부분에 치차결합되어 구동프레임(200)에 연결된 핸들부(100)가 앞으로 밀어질 때 전륜(910)이 전방으로 진행하는 방향으로 회전하도록 제1 종동기어(260)가 회전하고 제2 분기 프레임(220)에 고정결합된 외접 치차대(221)는 제2 종동기어(270)의 윗부분에 치차결합되어 구동프레임(200)에 연결된 핸들부(100)가 이용자 쪽으로 당겨질 때 전륜(910)이 전방으로 진행하는 방향으로 회전하도록 제2 종동기어(270)가 회전하고 전륜축(990)은 제1 종동기어(260)나 제2 종동기어(270) 중 하나라도 전륜(910)이 전방으로 진행하는 방향으로 회전하면 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)(271)의 하나에 의해 회전력을 전달받아 전륜(910)이 전방으로 진행하는 방향으로 회전하고 그에 따라 전방으로 진행하는 방향으로 전륜(910)이 회전된다. 그리고 핸들부(100)의 왕복에 따라 제1 종동기어(260)와 제2 종동기어(270)가 전륜(910)이 후방으로 진행하는 방향으로 회전할 때는 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)(271)에 의해 종동기어(260)(270)의 회전이 전륜축(990)에 전달되지 않으므로 전륜(910)은 원활하게 전방으로 진행하는 방향으로 회전하게 된다.
여기서 일방향 클러치 베어링 대신에 공지의 래칫기어를 적용하여도 무방한 것이고 공지되어 널리 이용되는 것이므로 일방향 클러치 베어링과 래칫기어의 작용에 대한 설명은 생략한다.
도면에서 미설명부호 912는 전륜의 스포크가 끼워지는 플랜지이고 플랜지(912)를 지지하는 플랜지 지지 쉘(911)은 전륜축(990)의 회전에 따라 동일하게 회전하도록 전륜축(990)과 결합된다.
상기한 것처럼 본 발명은 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시킬 때, 핸들부(100)를 밀어낼 때도 전륜(910)에 전방으로의 회전력이 발생하고 핸들부(100)를 잡아당길 때도 전륜(910)에 전방으로의 회전력이 발생하므로 회전력이 끊어지지 않고 연속적으로 발생하여 원활하게 전륜(910)을 구동시킬 수 있고 핸들부(100)에 브레이크 레버(131)(132)나 변속기 레버등이 구비되므로 브레이크 조작이나 변속기 조작도 용이하게 할 수 있어 이용이 편리한 핸들부를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜을 구동하는 자전거가 구현된다. 미설명부호 133,134는 브레이크 케이블이고, 135는 앞 브레이크, 136은 뒷 브레이크이다.
도5, 도6, 도7, 도8, 도9, 도10은 본 발명에 의한 다른 일실시예를 도시하고 있는데 도시된 것처럼 프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에 회전가능하게 결합되는 스티어 튜브(320)가 헤드셋(311)으로 회전가능하게 결합된 상태에서 헤드 튜브(310) 상단에서 핸들부(100)로 연장되지 않고 끊어진 상태를 유지하고, 프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에서 회전가능한 스티어 튜브(320)가 핸들부(100)와 연결되지 않은 상태에서 본 발명은 핸들부(100)의 조향을 전륜(910)에 전달하여 자전거의 진행방향을 전환시키면서 전륜(910)에 구동력을 발생시키기 위하여 윗쪽으로는 핸들바(110)와 연결되고 아랫쪽으로는 포크(330)에 축결합되어 앞뒤로 회동가능하게 포크(330)와 연결되는 구동 프레임(200)을 구비하는 것은 상기한 일실시예와 같다. 그런데 상기한 일실시예에서는 구동 프레임(200)의 각각의 분기 프레임(210)(220)과 포크의 각각의 포크바(331)(332)가 축결합되는 위치가 각각의 포크바(331)(332)의 중간부분이고 별도의 분기 프레임 포크 연결축(230)(240)으로 각각 축결합되는데 비해 여기 도시된 다른 일실시예에서는 구동 프레임(200)의 각각의 분기 프레임(210)(220)과 포크(330)의 각각의 포크바(331)(332)가 축결합되는 위치가 각각의 포크바(331)(332)의 하단이고 각각의 분기 프레임(210)(220)과 각각의 포크바(331)(332)를 축결합하는 분기 프레임 포크 연결축(230)(240)이 별도로 구비되지 않고 전륜축(990)이 길게 연장되어 전륜축(990)에 각각의 분기 프레임(210)(220)과 각각의 포크바(331)(332)가 상호 회동가능하게 결합된다.
또한 구동 프레임(200)의 분기 프레임(210)(220)이 각각 내접 치차대(211)나 외접치차대(221)를 고정결합하여 구비하는 점은 상기 도1, 도2,도3, 도4에 도시된 일실시예와 같다. 그런데 상기 도1, 도2, 도3, 도4에 도시된 일실시예에서는 각각의 분기 프레임(210)(220)에 고정결합된 내접치차대(211)나 외접치차대(221)에 의해 전륜축(990)에 축결합된 종동기어(260)(270)를 바로 회전시키게 되어 있으나 다른 일실시예에서는 각각의 포크바(331)(332)에 중간 구동기어(243)(244)가 각각 중간구동기어 연결축(245)(246)으로 축결합되어 내접치차대(211)나 외접치차대(221)에 의해 중간 구동기어(243)(244)가 회전하고 중간구동기어(243)(244)에 의해 종동기어(260)(270)가 빠른 속도로 회전하게 되어 있다.
중간 구동기어(243)(244)는 내접치차대(211)나 외접치차대(221)에 의해 발생하는 회전의 속도를 높여서 종동기어(260)(270)에 전달하기 위하여 각각 작은 기어(243a)(244a)와 큰 기어(243b)(244b)가 일체로 결합되어 구성된다. 그러므로 내접치차대(211)나 외접치차대(221)에 의해 중간 구동기어(243)(244)의 작은기어(243a)(244a)가 회전하는 속도 그대로 큰 기어(243b)(244b)도 회전한다.
도 6은 도 5에 도시된 다른 일실시예의 일부 정면도인데 도시된 것처럼 제1 분기 프레임(210)에는 외접치차대(221)가 고정 결합되어 있다. 그리고 외접 치차대(221)는 제1 포크바(331)의 중간부분에서 제1 포크바(331)에 축결합된 제1 중간구동기어(243)의 작은 기어(243a)와 치차결합되어 있고 제1 중간구동기어(243)의 큰 기어(243b)는 제1 종동기어(260)와 치차결합되어 있다. 이 상태에서 도 6에 도시된 것처럼 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 A방향으로 내어 밀면 외접 치차대(221)는 A'방향으로 이동하고 외접치차대(221)와 치차결합되어 있는 제1 중간구동기어(243)의 작은 기어(243a)는 A"방향으로 회전하고 동시에 제1 중간구동기어(243)의 큰 기어(243b)도 A"방향으로 회전한다. 그리고 제1 중간구동기어(243)의 큰 기어(243b)와 치차결합되어 있는 제1 종동기어(260)는 Aa 방향으로 회전하고 제1 종동기어(260)와 전륜축(990) 사이에 구비되는 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)은 전륜(910)이 전방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하게 되어 있으므로 제1 종동기어(260)가 Aa 방향으로 회전하면 전륜(910)도 Aa 방향으로 회전한다. 이때 제1 중간 구동기어(243)의 작은 기어(243a)와 큰 기어(243b)에 형성된 치차의 수의 비율만큼 제 1종동기어(260)의 회전 속도는 높아진다.
다시 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 B 방향으로 잡아 당기면 외접 치차대(221)는 B'방향으로 이동하고 외접치차대(221)와 치차결합되어 있는 제1 중간구동기어(243)의 작은 기어(243a)는 B"방향으로 회전하고 동시에 제1 중간구동기어(243)의 큰 기어(243b)도 B"방향으로 회전한다. 그리고 제1 중간구동기어(243)의 큰 기어(243b)와 치차결합되어 있는 제1 종동기어(260)는 Ba 방향으로 회전한다. 이때 제1 종동기어(260)와 전륜축(990) 사이에 구비되는 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)은 전륜(910)이 전방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하나 전륜(910)이 후방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하지 않게 되어 있으므로 제1 종동기어(260)가 Ba 방향으로 회전해도 전륜(910)은 Ba 방향으로 회전하는 힘을 받지 않으므로 계속 Aa 방향으로 회전한다.
도 7은 도 6에 도시된 다른 일실시예의 구동 프레임(200)과 포크(330)의 일측 구동력 발생 수단을 분리 도시한 분리 사시도로서 제1분기 프레임(210)에는 외접치차대(221)가 고정 결합되어 있고 포크(330)의 제1 포크바(331)의 중간부분에 제1 중간구동기어(243)가 축결합되어 있고, 외접 치차대(221)는 제1 중간구동기어(243)의 작은 기어(243a)와 치차결합 되게 되어 있고 제1 중간구동기어(243)의 큰 기어(243b)는 제1 종동기어(260)와 치차결합 됨을 도시하고 있다.
도 8에는 도 6에 도시된 부분의 반대편이 도시되어 있는데 제2 분기 프레임(220)에 내접 치차대(211)가 고정 결합되어 있다. 그리고 내접 치차대(211)는 제2 포크바(332)의 중간부분에서 제2 포크바(332)에 축결합된 제2 중간구동기어(244)의 작은 기어(244a)와 치차결합되어 있고 제2 중간구동기어(244)의 큰 기어(244b)는 제2 종동기어(270)와 치차결합되어 있다. 이 상태에서 도시된 것처럼 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 A방향으로 내어 밀면 내접 치차대(211)는 A'방향으로 이동하고 내접치차대(211)와 치차결합되어 있는 제2 중간구동기어(244)의 작은 기어(244a)는 A"방향으로 회전하고 동시에 제2 중간구동기어(244)의 큰 기어(244b)도 A"방향으로 회전한다. 그리고 제2 중간구동기어(244)의 큰 기어(244b)와 치차결합되어 있는 제2 종동기어(270)는 Aa 방향으로 회전하고 제2 종동기어(270)와 전륜축(990) 사이에 구비되는 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)은 전륜(910)이 전방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하고 전륜(910)이 후방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하지 않게 되어 있으므로 제2 종동기어(270)가 Aa 방향으로 회전해도 전륜(910)은 Aa 방향으로 회전하는 힘을 받지 않는다.
다시 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 B 방향으로 잡아 당기면 내접 치차대(211)는 B'방향으로 이동하고 내접치차대(211)와 치차결합되어 있는 제2 중간구동기어(244)의 작은 기어(244a)는 B"방향으로 회전하고 동시에 제2 중간구동기어(244)의 큰 기어(244b)도 B"방향으로 회전한다. 그리고 제2 중간구동기어(244)의 큰 기어(244b)와 치차결합되어 있는 제2 종동기어(270)는 Ba 방향으로 회전한다. 이때 제2 종동기어(270)와 전륜축(990) 사이에 구비되는 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)은 전륜(910)이 전방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하게 되어 있으므로 제2 종동기어(270)가 Ba방향으로 회전하면 전륜(910)은 Ba 방향으로 회전한다. 이때 제2 중간 구동기어(244)의 작은 기어(244a)와 큰 기어(244b)에 형성된 치차의 수의 비율만큼 제 2 종동기어(270)의 회전 속도는 높아진다.
그러므로 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 앞으로 밀어내어 A방향으로 이동 시킬 때는 구동 프레임(200)의 제1 분기 프레임(210)과 외접 치차대(221)와 제1 중간구동기어(243)와 제1 종동기어(260)와 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)과 전륜축(990)에 의해 전륜(910)이 앞으로 진행하는 방향으로 회전하고 다시 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 잡아당겨 B 방향으로 이동시킬 때는 구동 프레임(200)의 제2 분기 프레임(220)과 내접 치차대(211)와 제2 중간구동기어(244)와 제2 종동기어(270)와 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)과 전륜축(990)에 의해 전륜(910)이 앞으로 진행하는 방향으로 회전하므로 결과적으로 이용자가 핸들부(100)를 앞으로 밀어낼 때나 잡아 당길 때나 모두 전륜(910)에 전방으로 구륜되는 회전력이 발생하여 자전거가 구동되는 것이다. 이때 핸들부(100)의 왕복 작용에 의하여 제1 종동기어(260)와 제2 종동기어(270)가 전륜(910)이 후방으로 진행하는 방향으로 회전할 때는 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)과 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)이 모두 회전을 전달하지 않고 공회전하므로 전륜축(990)에 역방향 회전력이 전해지지 않으므로 전륜(910)은 원활하게 전방으로 진행하는 방향으로 회전 하는 것이다.
도 9는 도 8에 도시된 다른 일실시예의 구동 프레임(200)과 포크(330)의 일측 구동력 발생 수단을 분리 도시한 분리 사시도로서 제2 분기 프레임(220)에는 내접치차대(211)가 고정 결합되어 있고 포크(330)의 제2 포크바(332)의 중간부분에 제2 중간구동기어(244)가 축결합되어 있고, 내접 치차대(211)는 제2 중간구동기어(244)의 작은 기어(244a)와 치차결합되게 되어 있고 제2 중간구동기어(244)의 큰 기어(244b)는 제2 종동기어(270)와 치차결합 됨을 도시하고 있다.
여기서도 내접치차대(211)와 외접치차대(221)는 양단부에 치차대 스토퍼(215)를 구비하여 이용자가 지나치게 핸들부(100)를 밀거나 당겨도 일정각도 이상은 내접치차대(211)나 외접치차대(221)의 치차에서 중간구동기어(243)(244)의 작은기어(243a)(244a)가 진행될 수 없게 하여 내접치차대(211)나 외접치차대(221)의 치차에서 중간구동기어(243)(244)가 이탈되지 않도록 한다.
도 10에는 도 5, 도 6, 도 7, 도 8, 도 9에 도시된 본 발명의 다른 일실시예중 구동 프레임(200)과 포크(330)와 전륜축(990) 부분의 일부 단면이 도시되어 있는데 제1 분기 프레임(210)은 제 1포크바(331)와 전륜축990)으로 상호 회동가능하게 결합되어 있고 제2 분기 프레임(220)은 제2 포크바(332)와 전륜축(990)으로 상호 회동가능하게 결합되어 있는데 각각 전륜축(990)과 분기 프레임(210)(220) 사이에 분기 프레임 전륜축 베어링(337)(338)이 장착되어 있어 원활하게 회동 될 수 있음을 도시하고 있다. 그리고 전륜축(990)과 제1 포크바(331)와 제2 포크바(332) 사이에는 포크바 전륜축 베어링(335)(336)이 장착되어 전륜축(990)이 포크바(331)(332)에 대해서 원활하게 회전될 수 있음을 나타내고 있다. 그런데 전륜축(990)과 제1 종동기어(260)와 제2 종동기어(270)의 사이에는 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)(271)이 구비되어 제1 종동기어(260)와 제2 종동기어(270)의 한쪽 방향 회전에 대해서는 전륜축(990)이 같이 회전하고 다른 쪽 방향 회전에 대해서는 전륜축(990)이 회전하지 않게 되어 있음을 도시하고 있다. 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)이나 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271) 모두 전륜(910)이 전방으로 진행하는 방향으로의 회전력만 전륜축(990)에 전달하게 구비되는 것이다. 또한 제1 분기 프레임(210)에는 외접 치차대(221)가 고정결합되어 제1 중간구동기어(243)의 작은 기어(243a)의 아래 부분에 치차결합 되고 제1 중간구동기어(243)의 큰 기어(243b)가 제1 종동기어(260)와 치차결합 되고 제1 중간구동기어(243)는 제1 포크바(331)에 제1 중간 구동기어 연결축(245)으로 결합되는데 제1 중간구동기어 베어링(247)이 제1 중간구동기어(243)와 제1 중간구동기어 연결축(245) 사이에 구비되어 제1 중간 구동기어(243)가 원활히 회전될 수 있고 제2 중간구동기어(244)는 제2 포크바(332)에 제2 중간 구동기어 연결축(246)으로 결합되는데 제2 중간구동기어 베어링(248)이 제2 중간구동기어(244)와 제2 중간 구동기어 연결축(246) 사이에 구비되어 제2 중간 구동기어(244)가 원활히 회전될 수 있음을 도시하고 있다. 또 제2 분기 프레임(220)에는 내접 치차대(211)가 고정결합되어 제2 중간구동기어(244)의 작은 기어(244a)의 윗 부분에 치차결합 되고 제2 중간구동기어(244)의 큰 기어(244b)가 제2 종동기어(270)와 치차결합 되어 제1 분기 프레임(210)과 제2 분기 프레임(220)의 왕복에 따라 제1 종동기어(260)와 제2 종동기어(270)가 회전하게 되어 있음을 나타내고 있다. 이때 중요한 것은 제1 분기프레임(210)과 제2 분기 프레임(220)은 일체로 구성되어 있어 동시에 같은 방향으로 움직이나 제1 분기 프레임(210)에 고정결합된 외접 치차대(221)는 제1 중간구동기어(243)의 작은기어(243a)의 아래 부분에 치차결합되어 구동프레임(200)에 연결된 핸들부(100)가 앞으로 밀어질 때 전륜(910)이 전방으로 진행하는 방향으로 회전하도록 제1 종동기어(260)가 회전하고, 제2 분기 프레임(220)에 고정결합된 내접 치차대(211)는 제2 중간 구동기어(244)의 작은 기어(244a)의 윗부분에 치차결합되어 구동프레임(200)에 연결된 핸들부(100)가 이용자쪽으로 당겨질 때 전륜(910)이 전방으로 진행하는 방향으로 회전하도록 제2 종동기어(270)가 회전하고, 전륜축(990)은 제1 종동기어(260)나 제2 종동기어(270)중 하나라도 전륜(910)이 전방으로 진행하는 방향으로 회전하면 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)(271)에 의해 회전력을 전달받아 전륜(910)이 전방으로 진행하는 방향으로 회전하고 그에 따라 전방으로 진행하는 방향으로 전륜(910)이 회전된다. 그리고 핸들부(100)의 왕복에 따라 제1 종동기어(260)와 제2 종동기어(270)가 전륜(910)이 후방으로 진행하는 방향으로 회전할 때는 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)(271)에 의해 종동기어(260)(270)의 회전이 전륜축(990)에 전달되지 않으므로 전륜(910)은 원활하게 전방으로 진행하는 방향으로 회전하게 된다.
여기서 종동기어 일방향 클러치 베어링 대신에 공지의 래칫가어를 적용하여도 무방한 것이고 공지되어 널리 이용되는 것이므로 일방향 클러치 베어링이나 래칫기어의 작용에 대한 설명은 생략한다.
도면에서는 전륜축(990)과 전륜(910)의 스포크가 끼워지는 플랜지(912)가 일체로 형성된 것으로 도시되었는데 위에서 설명한 일실시예의 도 4에 도시된 것처럼 전륜축(990)과 플랜지 지지 쉘(911)이 별도록 형성되어 동일하게 회전되도록 결합되거나 도 10에 도시된 것처럼 플랜지(912)와 전륜축(990)이 일체로 형성되도록 해도 전륜(910)의 작용을 구현할 수 있는 것이다.
도 11, 도 12, 도13에 도시된 것은 본 발명의 또 다른 방식을 나타낸 것으로 도 11은 본 발명의 또 다른 일실시예의 구동 프레임(200)과 포크(330)의 일측 구동력 발생 수단을 분리도시한 분리 사시도이고, 도 12는 본 발명의 또 다른 일실시예의 구동 프레임(200)과 포크(330)의 다른 일측 구동력 발생 수단을 분리도시한 분리 사시도이고, 도 13은 본 발명의 또 다른 일실시예중 구동 프레임(200)과 포크(330)와 전륜축(990) 부분의 단면도이다.
도시된 것처럼 이 방식은 도5, 도6, 도7, 도8, 도9, 도10에 도시한 본 발명의 다른 일실시예에서 구동 프레임(200)의 분기 프레임(210)(220)과 포크(330)의 포크바(331)(332)에 결합 되는 구동력 발생 수단이 서로 바뀌어 결합 된 것이다.
도5,도6,도7,도8,도9,도10에 도시한 본 발명의 다른 일실시예에서는 구동 프레임(200)의 분기 프레임(210)(220)에 외접치차대(221)와 내접치차대(211)가 고정결합되고 포크(330)의 포크바(331)(332)에 중간구동기어(243)(244)와 종동기어(260)(270)가 결합되어 있는데 도 11, 도 12, 도13에 도시된 본 발명의 또 다른 일실시예에서는 도시된 것처럼 구동 프레임(200)의 분기 프레임(210)(220)에 중간구동기어(243)(244)와 종동기어(260)(270)가 결합되어 있고 포크(330)의 포크바(331)(332)에 내접치차대(211)와 외접치차대(221)가 고정결합되어 있다. 이 방식에서는 포크바(331)(332)는 앞뒤로 왕복운동을 하지 않으므로 내접치차대(211)와 외접치차대(221)는 움직이지 않고 왕복운동하는 구동 프레임(200)의 분기 프레임(210)(220)에 회전가능하게 축결합된 중간구동기어(243)(244)가 앞뒤로 왕복운동하는데 중간구동기어(243)(244)의 작은 기어(243a)(244a)가 포크바(331)(332)에 고정결합된 내접치차대(211)와 외접치차대(221)와 치차결합되어 회전하게 되고 그에 따라 중간구동기어(243)(244)의 큰 기어(243b)(244b)가 회전하고, 중간구동기어(243)(244)의 큰 기어(243b)(244b)에 치차결합된 종동기어(260)(270)가 회전하고 종동기어(260)(270)와 전륜축(990) 사이에 구비되는 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)(271)에 의해 전륜(910)이 앞으로 진행하는 방향으로만 회전력이 전륜축(990)에 전달되어 전륜(910)이 구동되는 것이다. 도 13에는 구동 프레임(200)과 포크(330)와 전륜축(990) 부분의 단면이 도시되어 있는데 도시된 것처럼 제1 중간구동기어(243)는 구동 프레임(200)의 제1 분기 프레임(210)에 회전가능하게 제1 중간구동기어 연결축(245)로 축결합되어 있고 내접치차대(211)가 제1 포크바(331)에 고정결합되어 있고, 제1 종동기어(260)는 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)으로 전륜축(990)과 결합되어 있고 제1 포크바(331)와 제1 분기 프레임(210)은 제1 포크바 전륜축 베어링(335)과 제1 분기 프레임 전륜축 베어링(337)으로 각각 회동 가능하게 전륜축(990)과 결합되어 있으며, 내접치차대(211)와 제1 중간구동기어(243)의 작은 기어(243a)가 치차결합되어 있고, 제1 중간구동기어(243)의 큰 기어(243b)가 제1 종동기어(260)와 치차결합되어 있다.
또한 제2 중간구동기어(244)는 구동 프레임(200)의 제2 분기 프레임(220)에 회전가능하게 제2 중간구동기어 연결축(246)로 축결합되어 있고 외접치차대(221)가 제2 포크바(332)에 고정결합되어 있고, 제2 종동기어(270)는 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)으로 전륜축(990)과 결합되어 있고 제2 포크바(332)와 제2 분기 프레임(220)은 제2 포크바 전륜축 베어링(336)과 제2 분기 프레임 전륜축 베어링(338)으로 각각 회동 가능하게 전륜축(990)과 결합되어 있으며, 외접치차대(221)와 제2 중간구동기어(244)의 작은 기어(244a)가 치차결합되어 있고, 제2 중간구동기어(244)의 큰 기어(244b)가 제2 종동기어(270)와 치차결합되어 있다.
도 11에 도시된 것처럼 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 A방향으로 내어 밀면 제1 분기프레임(210)에 축결합되고 제1 포크바(331)에 고정결합된 내접치차대(211)와 치차결합된 제1 중간구동기어(243)의 작은 기어(243a)는 A'방향으로 회전하고 동시에 제1 중간구동기어(243)의 큰 기어(243b)도 A'방향으로 회전한다. 그리고 제1 중간구동기어(243)의 큰 기어(243b)와 치차결합되어 있는 제1 종동기어(260)는 A" 방향으로 회전하고 제1 종동기어(260)와 전륜축(990) 사이에 장착되는 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)은 전륜(910)이 전방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하게 되어 있으므로 제1 종동기어(260)가 A" 방향으로 회전하면 전륜(910)도 A" 방향으로 회전한다. 이때 제1 중간 구동기어(243)의 작은 기어(243a)와 큰 기어(243b)에 형성된 치차의 수의 비율만큼 제 1종동기어(260)의 회전 속도는 높아진다.
다시 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 B 방향으로 잡아 당기면 제1 분기프레임(210)에 축결합되고 제1 포크바(331)에 고정결합된 내접치차대(211)와 치차결합된 제1 중간구동기어(243)의 작은 기어(243a)는 B'방향으로 회전하고 동시에 제1 중간구동기어(243)의 큰 기어(243b)도 B'방향으로 회전한다. 그리고 제1 중간구동기어(243)의 큰 기어(243b)와 치차결합되어 있는 제1 종동기어(260)는 B" 방향으로 회전한다. 이때 제1 종동기어(260)와 전륜축(990) 사이에 구비되는 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)은 전륜(910)이 전방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하나 전륜(910)이 후방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하지 않게 되어 있으므로 제1 종동기어(260)가 B"방향으로 회전해도 전륜(910)은 B" 방향으로 회전하는 힘을 받지 않으므로 계속 A" 방향으로 회전한다.
도 12에는 도 11에 도시된 부분의 다른 부분이 도시되어 있는데 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 A방향으로 내어 밀면 제2 분기프레임(220)에 축결합되고 제2 포크바(332)에 고정결합된 외접치차대(221)와 치차결합된 제2 중간구동기어(244)의 작은 기어(244a)는 A'방향으로 회전하고 동시에 제2 중간구동기어(244)의 큰 기어(244b)도 A'방향으로 회전한다. 그리고 제2 중간구동기어(244)의 큰 기어(244b)와 치차결합되어 있는 제2 종동기어(270)는 A" 방향으로 회전하고 제2 종동기어(270)와 전륜축(990) 사이에 장착되는 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)은 전륜(910)이 전방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하고 전륜(910)이 후방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하지 않게 되어 있으므로 제2 종동기어(270)가 A" 방향으로 회전해도 전륜(910)은 A" 방향으로 회전하는 힘을 받지 않는다.
다시 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 B 방향으로 잡아 당기면 제2 분기프레임(220)에 축결합되고 제2 포크바(332)에 고정결합된 외접치차대(221)와 치차결합된 제2 중간구동기어(244)의 작은 기어(244a)는 B'방향으로 회전하고 동시에 제2 중간구동기어(244)의 큰 기어(244b)도 B'방향으로 회전한다. 그리고 제2 중간구동기어(244)의 큰 기어(244b)와 치차결합되어 있는 제2 종동기어(270)는 B" 방향으로 회전한다. 이때 제2 종동기어(270)와 전륜축(990) 사이에 장착되는 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)은 전륜(910)이 전방으로 진행하도록 회전하는 방향으로 가해지는 힘은 전달하게 되어 있으므로 제2 종동기어(270)가 B"방향으로 회전하면 전륜(910)은 B" 방향으로 회전한다. 이때 제2 중간 구동기어(244)의 작은 기어(244a)와 큰 기어(244b)에 형성된 치차의 수의 비율만큼 제 2종동기어(270)의 회전 속도는 높아진다.
그러므로 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 앞으로 밀어내어 A방향으로 이동시킬때는 포크(330)의 제1 포크바(331)의 내접 치차대(211)와 제1 분기프레임(210)의 제1 중간구동기어(243)와 제1 종동기어(260)와 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)과 전륜축(990)에 의해 전륜(910)이 앞으로 진행하는 방향으로 회전하고, 다시 이용자가 핸들 손잡이(111)(112)를 손으로 잡고 핸들부(100)를 잡아당겨 B 방향으로 이동시킬 때는 포크(330)의 제2 포크바(332)의 외접 치차대(221)와 제2 분기프레임(220)의 제2 중간구동기어(244)와 제2 종동기어(270)와 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)과 전륜축(990)에 의해 전륜(910)이 앞으로 진행하는 방향으로 회전하므로 결과적으로 이용자가 핸들부(100)를 앞으로 밀어낼 때나 이용자 쪽으로 잡아 당길 때나 모두 전륜(910)에 전방으로 구륜되는 회전력이 발생하여 자전거가 구동되는 것이다. 이때 핸들부(100)의 왕복 작용에 의하여 제1 종동기어(260)와 제2 종동기어(270)가 전륜(910)이 후방으로 진행하는 방향으로 회전할 때는 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)과 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링(271)이 모두 회전을 전달하지 않고 공회전하므로 전륜축(990)에 역방향 회전력이 전해지지 않으므로 전륜(910)은 원활하게 전방으로 진행하는 방향으로 회전 한다.
여기서도 내접치차대(211)와 외접치차대(221)는 양단부에 치차대 스토퍼(215)를 구비하여 이용자가 지나치게 핸들부(100)를 밀거나 당겨도 일정각도 이상은 내접치차대(211)나 외접치차대(221)의 치차에서 중간구동기어(243)(244)의 작은기어(243a)(244a)가 진행될 수 없게 하여 내접치차대(211)나 외접치차대(221)의 치차에서 중간구동기어(243)(244)가 이탈되지 않도록 한다.
그리고 이용자가 손으로 핸들부(100)를 통하여 전륜(910)을 구동시키지 않고 싶을 때는 구동 프레임 스토퍼(280)가 내접치차대(211)나 외접치차대(221)의 상부에 구비되는 구동 프레임 스토퍼 홈(281)에 삽입되도록 구동 프레임 정지장치(142)의 구동 프레임 스토퍼 레버(140)를 조작하여 포크바(331)(332)와 분기 프레임(210)(220)이 회동되지 못하게 하여 핸들부(100)가 앞뒤로 왕복될 수 없게 할 수 있는 것이다. 미설명부호 141은 구동 프레임 스토퍼 케이블이다. 구동 프레임 정지장치(142)는 통상적으로 이용되는 공지된 방식을 적용할 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
상기한 여러 실시예에서는 치차결합을 이용하여 핸들부(100)의 왕복운동을 전륜(910)의 구동력으로 변환하는 치차결합을 이용한 구동력 발생장치 두개를 전륜의 좌우측에 하나씩 각각 구비하였으나 어느 일측에만 구비하여도 전륜(910)을 구동 시킬 수 있는 것이다.
다만 전륜(910)의 좌우 양측에 치차결합을 이용한 구동력 발생장치를 구비하는 경우는 이용자가 핸들부(100)를 앞으로 내어 밀 때나 핸들부(100)를 이용자 쪽으로 잡아 당길 때나 모두 전륜(910)에 구동력이 발생하는데 비해 치차결합을 이용한 구동력 발생장치를 양측에 설치하지 않고 일측에만 구비하는 경우에는 이용자가 핸들부(100)를 앞으로 내어 밀 때나 또는 이용자 쪽으로 잡아 당길 때의 한가지 경우에만 전륜에 구동력이 발생하게 되는 것이다.
위와 같이 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식 및 경력을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서도 여러 가지 치환 변형 및 응용이 가능하므로 위의 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
100 : 핸들부 110 : 핸들바 111,112 : 핸들 손잡이 120 : 스템 131.132 : 브레이크 레버 133,134 : 브레이크 케이블 135 : 앞 브레이크 136 : 뒷브레이크 140: 구동 프레임 스토퍼 레버 141 : 구동 프레임 스토퍼 케이블 142 : 구동 프레임 정지장치 200 : 구동 프레임 210; 제1 분기 프레임 211 : 내접 치차대 215 : 치차대 스토퍼 220: 제2 분기 프레임 221 : 외접 치차대 230 : 제1 분기 프레임 포크 연결축 231 : 제1 분기 프레임 포크 연결축 베어링 240 : 제2 분기 프레임 포크 연결축 241 : 제2 분기 프레임 포크 연결축 베어링 243 : 제1 중간 구동기어 244 : 제2 중간구동기어 245 : 제1 중간구동기어 연결축 246 : 제2 중간구동기어 연결축 247; 제1 중간구동기어 베어링 248 : 제2 중간구동기어 베어링 250 : 구동 프레임 핸들바 연결대 260 : 제1 종동기어 261 : 제1 종동기어 일방향 클러치 베어링 270 : 제2 종동기어 271 : 제2 종동기어 일방향 클러치 베어링 280 : 구동 프레임 스토퍼 281 : 구동 프레임 스토퍼 홈 300 : 프레임 310 : 헤드 튜브 311 : 헤드셋 320 : 스티어 튜브 330 : 포크 331 : 제1 포크바 332 : 제2 포크바 335 : 제1 포크바 전륜축 베어링 336 : 제2 포크바 전륜축 베어링 337 : 제1 분기 프레임 전륜축 베어링 338 : 제2 분기 프레임 전륜축 베어링 910 : 전륜 911 : 플랜지 지지 쉘 912 : 플랜지 920 : 후륜 930 : 안장 940,941 : 페달 950 :체인 960 : 크랭크 970 : 스프라켓 990 : 전륜축

Claims (7)

  1. 전륜(910)과 후륜(920)을 구비하고 안장(930)에 앉아서 구동하면서 핸들부(100)로 상기 전륜(910)을 조향할 수 있도록 된 자전거에 있어서,
    프레임(300)의 헤드 튜브(310) 내부에 회전가능 하게 결합되는 스티어 튜브(320)가 상기 헤드 튜브(310) 상단에서 상기 핸들부(100)로 연장되지 않고 끊어진 상태를 유지하고,
    상단부가 상기 핸들부(100)의 핸들바(110)와 연결되고, 위로는 상기 프레임(300)의 상기 헤드 튜브(310)에 결합된 상기 스티어 튜브(320)의 상단보다 더 위에서부터 아래로는 상기 전륜(910)의 전륜축(990) 부분까지 포크(330)의 바깥쪽으로 위에서 아래로 길게 양측으로 연장되며 각각 인접한 포크바(331)(332) 와 상호 회동가능하게 축결합되는 제1 분기 프레임(210)과 제2 분기 프레임(220)을 구비하여 구성되는 구동 프레임(200)과,
    상기 포크(330)와 상기 구동 프레임(200) 중의 하나에는 치차배열이 원호형상으로 형성되는 내접치차대(211)나 외접 치차대(221)를 하나 이상 고정결합하여 구비하고,
    상기 포크바(331)(332)나 상기 분기 프레임(210)(220)에 인접하여 대응되는 상기 분기 프레임(210)(220)이나 상기 포크바(331)(332)에는 상기 내접치차대(211)나 상기 외접치차대(221)의 작용에 의해 치차결합되어 회전되는 종동기어(260)(270)를 구비하고,
    상기 종동기어(260)(270)의 일방향 회전만 상기 전륜(910)에 전달하는 종동기어 일방향 클러치 베어링(261)(271)이나 통상의 래칫기어를 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜(910)을 구동하는 자전거.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구동 프레임(200)의 분기프레임(210)(220)의 하단부에 내접치차대(211)와 외접치차대(221)를 각각 하나씩 고정결합하여 구비하고, 포크(330)의 포크바(331)(332)에 상기 내접치차대(211)나 외접치차대(221)와 각각 치차결합하는 종동기어(260)(270)를 하나씩 축결합하여 구비함을 특징으로 하는 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜(910)을 구동하는 자전거.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구동 프레임(200)의 분기프레임(210)(220)에 외접치차대(221)와 내접치차대(211)를 각각 하나씩 고정결합하여 구비하고,
    포크(330)의 포크바(331)(332)에 종동기어(260)(270)를 각각 하나씩 축결합하여 구비하고,
    상기 외접치차대(221)나 내접 치차대(211)와 각각 치차결합하는 작은 기어(243a)(244a)와, 상기 작은 기어(243a)(244a)와 일체로 결합되어 동시에 회전하며 상기 종동기어(260)(270)와 각각 치차결합되는 큰 기어(243b)(244b)를 구비하여 구성되는 중간 구동기어(243)(244)를 각각 중간구동기어 연결축(245)(246)으로 포크바(331)(332)에 축결합하여 구비하고,
    상기 분기프레임(210)(220)의 동작에 의해 상기 외접치차대(221)나 내접치차대(211)가 전후 왕복운동 하면 상기 외접치차대(221)나 내접치차대(211)와 치차결합되어 있는 상기 중간 구동기어(243)(244)의 작은 기어(243a)(244a)가 회전하고 동시에 상기 중간 구동기어(243)(244)의 큰 기어(243b)(244b)가 회전하며, 상기 중간 구동기어(243)(244)의 큰 기어(243b)(244b)와 각각 치차결합 되어 있는 종동기어(260)(270)가 각각 중간 구동기어(243)(244)에 비해 증속되어 회전하도록 구성됨을 특징으로 하는 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜(910)을 구동하는 자전거.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 구동 프레임(200)의 분기프레임(210)(220)에 종동기어(260)(270)를 각각 하나씩 축결합하여 구비하고,
    포크(330)의 포크바(331)(332)에 내접치차대(211)와 외접치차대(221)를 각각 하나씩 고정결합하여 구비하고,
    상기 내접 치차대(211)나 외접치차대(221)와 각각 치차결합하는 작은 기어(243a)(244a)와, 상기 작은 기어(243a)(244a)와 일체로 결합되어 동시에 회전하며 상기 종동기어(260)(270)와 각각 치차결합되는 큰 기어(243b)(244b)를 구비하여 구성되는 중간 구동기어(243)(244)를 각각 중간구동기어 연결축(245)(246)으로 분기프레임(210)(220)에 축결합하여 구비하고,
    상기 분기프레임(210)(220)의 동작에 의해 상기 중간 구동기어(243)(244)가 전후 왕복운동 하면 포크바(331)(332)에 고정결합된 내접치차대(211)나 외접치차대(221)와 치차결합되어 있는 상기 중간 구동기어(243)(244)의 작은 기어(243a)(244a)가 회전하고 동시에 상기 중간 구동기어(243)(244)의 큰 기어(243b)(244b)가 회전하며, 상기 중간 구동기어(243)(244)의 큰 기어(243b)(244b)와 각각 치차결합 되어 있는 종동기어(260)(270)가 각각 중간 구동기어(243)(244)에 비해 증속되어 회전하도록 구성됨을 특징으로 하는 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜(910)을 구동하는 자전거.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 종동기어(260)(270)의 일방향 회전만 상기 전륜(910)에 전달하기 위하여 상기 종동기어(260)(270)와 전륜축(990) 사이에 일방향 클러치 베어링을 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜(910)을 구동하는 자전거.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 종동기어(260)(270)의 일방향 회전만 상기 전륜(910)에 전달하기 위하여 상기 종동기어(260)(270)와 상기 전륜축(990) 사이에 래칫기어를 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜(910)을 구동하는 자전거.
  7. 제 1항에 있어서,
    구동 프레임 스토퍼(280)가 상기 내접치차대(211)나 외접치차대(221)의 상부에 구비되는 구동 프레임 스토퍼 홈(281)에 삽입되도록 하여 상기 포크바(331)(332)와 상기 분기 프레임(210)(220)이 회동되지 못하게 하여 핸들부(100)가 앞뒤로 왕복될 수 없게 할 수 있게 함을 특징으로 하는 핸들부(100)를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜(910)을 구동하는 자전거.
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