KR101097800B1 - 외발자전거 동력전달장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 페달을 역회전시킨 크랭크 후방의 동력을 회전방향으로 바꾸어 후방에 보조바퀴를 포크프레임으로 연결하여 조향하는 핸들바를 가지는 바퀴에 전달 함으로, 사용자가 무게중심을 잡기 용이할 뿐만 아니라 후방의 상기 보조바퀴를 소형화시킨 제한된 구성으로 도심과 같이 계단과 장애물이 많은 공간을 이동할때 간편하게 휴대할 수 있고 보관이 용이한 외발자전거 동력전달장치에 관한 것으로서, 스포크로 바퀴를 고정하고 라쳇과 일체로 형성하는 스프라켓이 설치되는 허브와, 체인링과 결합하여 상기 허브내에 설치되는 크랭크축과, 상기 크랭크축 체인링과 맞물림 체인연결로 회전방향을 전환하는 전환스프라켓과 허브쪽에 동력을 전달하는 전달스프라켓이 결합되는 결합스프라켓과, 상기 체인링과 전환스프라켓의 맞물림 체인연결을 보조하는 보조스프라켓과, 상기 크랭크축은 좌우측 차대에, 상기 보조스프라켓과 결합스프라켓은 라쳇쪽 일측 차대에 각각 설치되어 체인으로 연결되고 후방에 보조바퀴를 포크프레임으로 연결하여 조향하는 핸들바를 가지는 자전거 차대로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

외발자전거 동력전달장치{Power transmission device of bicycles}
본 발명은 자전거 페달을 역회전시켜 크랭크 후방의 동력을 바퀴에 전달할 수 있도록 하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 체인링과 맞물리는 체인을 이용하여 자전거 페달을 역회전시킨 크랭크 후방 동력을 회전방향으로 바꾸어 후방의 보조바퀴를 조향하는 핸들바를 가지는 주바퀴에 전달함으로 핸들바를 접어 돌리는 것만으로도 휴대와 보관이 용이하게 할 수 있도록 자전거의 크기도 줄이고 주행할때 사용자가 자전거의 무게중심을 잡기 용이하게 할 수 있도록 하는 외발자전거 동력전달장치에 관한 것이다.
종래의 자전거는 앞부분을 지지하는 바퀴로 조향하고 페달을 앞쪽으로 회전시킨 동력을 뒷바퀴에 전달하는데 일반적으로 페달을 밟아 크랭크를 앞쪽으로 회전시킬때는 크랭크 앞부분인 전방에서 동력을 바퀴에 전달하고 크랭크 후방으로는 공회전하게 된다.
따라서, 페달을 앞쪽으로 회전시켜 크랭크 앞부분인 전방의 동력을 뒷바퀴에 전달하고 자전거 앞부분을 지지하는 바퀴를 조향하는 관계로, 사용자의 무게중심이 크랭크 앞부분인 전방에 위치하게 되고 큰바퀴가 두개로 자전거의 크기가 커지는 단점이 있었다. 상기와 같이 동력을 뒷바퀴에 전달하고 자전거 앞부분을 지지하는 바퀴로는 조향하는 큰바퀴가 두개로 자전거의 크기가 커지는 단점을 보안하기 위하여 바퀴가 하나인 형태의 외발자전거로 현재 인터넷에 올라와 있는 것 중 일명, 매직휠과 이중 증속 일륜자전거라고 있으나, 이 또한 체인기어가 없으므로 인하여 자전거의 속도를 높일 수 없거나 페달을 앞쪽으로 회전시켜 크랭크 앞부분인 전방의 동력을 바퀴에 전달하므로 인하여 사용자의 무게중심이 바퀴 전방에 위치하여 사용자가 무게중심을 잡기 어려운 문제점이 있었다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) [문헌1] 출원번호 1020060049347 이중 증속 일륜 자전거 2006.06.01
상기와 같이 종래의 기술에서의 자전거 앞부분을 지지하는 바퀴를 조향하고 뒷바퀴에 동력을 전달함으로 인하여 큰바퀴가 두개로, 자전거의 크기가 커지거나 페달을 앞쪽으로 회전시킨 크랭크 전방의 동력을 바퀴에 전달함으로 사용자의 무게중심이 바퀴 앞부분인 전방에 위치하여 주행할때 사용자가 자전거의 무게중심을 잡기 어려운 단점을 보안하기 위하여 체인링과 맞물림 연결되는 체인을 이용하여 페달을 역회전시킨 크랭크 뒷부분인 후방의 동력을 회전방향으로 바꾸어 후방의 보조바퀴를 포크프레임으로 연결하여 조향하는 핸들바를 가지는 주바퀴에 전달함으로 핸들바를 접어 돌리는 것만으로도 보조바퀴가 캐스터각으로 인하여 차대 안쪽으로 감춰져 휴대와 보관이 용이하게 할 수 있도록 자전거의 크기도 줄이고 주행할때는 사용자의 무게중심이 주바퀴 후방과 보조바퀴 사이에 위치하여 사용자가 무게중심을 잡기 용이할 수 있도록 하는 외발자전거 동력전달장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로,스포크로 바퀴를 고정하고 라쳇과 스프라켓이 일체로 형성되는 라쳇스프라켓이 설치되는 허브와, 체인링과 결합하여 상기 허브내에 설치되는 크랭크축과,상기 체인링과 맞물림 체인연결로 회전방향을 전환하는 전환스프라켓과 허브쪽에 동력을 전달하는 전달스프라켓이 결합되는 결합스프라켓과, 상기 체인링과 전환스프라켓의 맞물림 체인연결을 보조하는 보조스프라켓과, 상기 크랭크축은 좌우측 차대에, 보조스프라켓과 결합스프라켓은 라쳇쪽 일측 차대에 각각 설치되어 체인으로 연결되고 차대 후방에 보조바퀴를 포크프레임으로 연결하여 조향하는 핸들바를 가지는 자전거 차대에 있어서; 상기 허브는 라쳇스프라켓이 설치될 수 있도록 원통형태인 양측면 홀내에 베아링을 내장하는 바텀 브라켓이 결합되는 나사를 형성하고 상기 바텀 브라켓은 허브 좌우측에 한쌍이 구비되고 바텀 브라켓 내측에는 바텀 브라켓을 탈착하는 탈착홈이 형성되고 한쪽 바텀 브라켓 일측면에 라쳇 톱니바퀴가 형성되는 허브바디로 구성하고, 상기 크랭크축은 허브바디내에 설치될 수 있도록 원형 막대형태인 축 한쪽으로 방사형의 가지가 형성되고 상기 가지끝단에 체인링기어를 형성하며 축 양쪽에 베아링이 내장되는 차대고정 베아링케이스가 구비되고 축 양끝단부에는 페달과 결합한 크랭크암이 설치되는 사각 형상의 핀이 형성되며 상기 핀에 형성된 홀내에 볼트 와셔를 이용하여 상기 크랭크암을 고정하는 나사가 형성되는 크랭크축바디와, 상기 결합스프라켓은 상기 크랭크축의 체인링과 맞물림 체인연결로 회전방향을 전환하는 전환스프라켓과 베아링을 내장하는 베아링케이스와 일체로 형성되어 허브쪽에 동력을 전달하는 전달스프라켓 일측면에 볼트를 이용하여 결합될 수 있도록 결합홀을 형성하는 결합스프라켓바디와, 상기 보조스프라켓은 베아링이 내장되는 베아링케이스와 스프라켓이 일체로 형성하는 보조스프라켓바디와, 상기 차대는 허브를 중심으로 상부와 후방에 상부프레임과 후방프레임이 형성되고 주바퀴 좌우측으로 한쌍인 상기 상부프레임의 좌우측 양끝단부와 후방프레임의 좌우측 양끝단부를 연결튜브로 연결하는 삼각형상에, 상기 연결튜브 상부끝단부 후방에는 안장이 설치될 수 있도록 안장튜브가 형성되는 튜브형태의 프레임으로, 허브쪽 차대에는 체인링이 라쳇쪽으로 향하게 하여 상기 크랭크축이 설치될 수 있도록 허브쪽 좌우측 차대에 크랭크축의 고정편이 용접고정되고 상기 고정편에 형성된 홀내는 소정형태로 형성되어 구비된 차대고정 베아링케이스를 볼트로 고정하는 나사가 형성되고 라쳇쪽 일측 상부프레임 전방에 상기 보조스프라켓이, 라쳇쪽 일측 후방프레임 하단에 상기 결합스프라켓이 각각 설치될 수 있도록 보조스프라켓의 고정편은 상기 라쳇쪽 일측 상부프레임 전방에, 결합스프라켓의 고정편은 상기 라쳇쪽 일측 후방프레임 하단에, 보조스프라켓과 결합스프라켓을 이동하여 체인 장력을 조절하는 '
Figure 112011066461481-pat00001
'형태의 이동홀이 형성되어 보강편으로 용접고정되며 상기 보조스프라켓과 결합스프라켓의 고정편에 핀의 양끝단부가 원형형상의 헤드와 나사가 일체로 형성된 고정핀으로 보조스프라켓과 결합스프라켓을 너트로 고정하고 보조스프라켓과 결합스프라켓의 전환스프라켓을 연결하여 체인링과 맞물림연결되는 맞물림연결체인과, 결합스프라켓의 전달스프라켓과 허브측 라쳇스프라켓을 연결하는 허브연결체인이 구비되고 상기 연결튜브내를 관통하여 구비되는 포크프레임 상부끝단부에 핸들바와 핸들바프레임이 결합되고 상기 포크프레임 하부끝단부에 캐스터각을 형성한 포크와 보조바퀴를 가지는 차대바디로 구성하는것을 특징으로 한다.
상기 핸들바와 핸들바프레임은 접이식형태로, 핸들바프레임의 후방에 위치시킨 핸들바는 양끝단부가 전방을 향해 호형을 이루며 좌우측이 분리되어 구비되고 핸들바프레임은 'T'자 형상으로 형성되어 상부 양끝단부에 형성된 두개의 힌지가 상기 핸들바 좌우측에 형성된 힌지에 각각 힌지결합되며 핸들바프레임의 하부끝단부 전방에 형성된 힌지와 포크프레임의 상부끝단부 전방에 형성된 힌지가 결합되고 핸들바 좌측과 우측이, 핸들바프레임과 포크프레임이 결합될 수 있도록 핸들바 좌측의 상단과 핸들바프레임의 하부끝단부 후방에 'T'자 형상의 끼움홀이 형성되며 핸들바 우측의 상단과 포크프레임의 상부끝단부 후방에 형성된 힌지에 'T'자 형상의 끼움돌기가 형성된 토글클램프가 구비되어 각각 힌지결합되고 핸들바 좌우측 양끝단부에 형성된 고정돌기가 핸들바와 핸들바프레임 접힘시, 포크프레임 상단에 형성된 고정홀에 결합되어 상기 핸들바 좌우측을 고정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 페달을 역회전시킨 크랭크 후방의 동력을 회전방향으로 바꾸어 후방에 보조바퀴를 포크프레임으로 연결하여 조향하는 핸들바를 가지는 주바퀴에 전달 함으로서, 주행할때 사용자가 무게중심을 잡기 용이할 뿐만 아니라 후방의 상기 보조바퀴를 소형화시킨 제한된 구성으로 지하철같이 계단과 장애물이 많은 공간을 간편하게 휴대 이동하여 보행하기는 너무 멀고 차로 이동하기는 가까운 거리가 많은 도심에서 주행가능하게 하고 보관이 용이한 현재 사용 중 인 일반자전거와 외발자전거의 중간형태로 자전거의 틈새시장을 창출하는 발명이다.
도1은 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치를 도시한 분해 상태의 사시도.
도2는 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치의 핸들바와 배면을 함께 보인 핸들바프레임을 도시한 분해상태의 발췌 사시도.
도3은 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치의 조향장치와 휴대용손수레가 설치되는 장치를 가지는 차대와 차대를 탑재하는 장치를 가지는 휴대용 손수레를 도시한 분해상태의 발췌사시도.
도4는 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전잘장치의 수레연결장치를 도시한 분해상태의 발췌 사시도.
도5는 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치가 조립되어 휴대용 손수레가 설치된 사용상태도.
도6은 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치가 휴대용 손수레에 탑재된 사용상태도와 보조바퀴 고정장치의 배면을 보인 확대도.
도7은 도5에 도시된 'A-A'선의 핵심구조를 일부 절개 확대하여 보인 단면과 측면도.
도8는 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치에서 체인기어가 분해된 상태에 보조스프라켓이 이중으로 설치되는 고정편의 다른 사용상태와 연결튜브가 제1연결튜브와 제2연결튜브로 분리 구성되는 다른 사용상태도.
*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*
95; 주바퀴
96; 맞물림연결체인
97; 허브연결체인
101; 허브
100; 외발자전거 동력전달장치
102; 크랭크축
103; 결합 스프라켓
105; 보조 스프라켓
106; 차대
302; 보조바퀴
이하 첨부된 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치를 도시한 분해 상태의 사시도.도2는 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치의 핸들바와 배면을 함께 보인 핸들바프레임을 도시한 분해상태의 발췌 사시도.도3은 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치의 조향장치와 휴대용손수레가 설치되는 장치를 가지는 차대와 차대를 탑재하는 장치를 가지는 휴대용 손수레를 도시한 분해상태의 발췌사시도.도4는 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치의 수레연결장치를 도시한 분해상태의 발췌 사시도.도5는 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치가 조립되어 휴대용 손수레가 설치된 사용상태도.도6은 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치가 휴대용 손수레에 탑재된 사용상태와 보조바퀴 고정장치의 배면을 보인 확대도.도7은 도5에 도시된 'A-A'선의 핵심구조를 일부 절개 확대하여 보인 단면과 측면도.도8는 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치에서 체인기어가 분해된 상태에 보조스프라켓이 이중으로 설치되는 고정편의 다른 사용상태와 연결튜브가 제1연결튜브와 제2연결튜브로 분리 구성되는 다른 사용상태도로서 함께 설명한다.
본 발명의 기술이 적용되는 외발자전거 동력전달장치(100)는 스포크로 주바퀴(95)를 고정하고 라쳇(16)과 스프라켓이 일체로 형성되는 라쳇스프라켓(15)이 설치되는 허브(101)와, 체인링(25)과 결합하여 허브(101)내에 설치되는 크랭크축(102)과,상기 체인링(25)과 맞물림 체인연결로 회전방향을 전환하는 전환스프라켓(53)과 허브(101)쪽에 동력을 전달하는 전달스프라켓(51)이 결합되는 결합스프라켓(103)과, 상기 체인링(25)과 전환스프라켓(53)의 맞물림 체인연결을 보조하는 보조스프라켓(105)과, 상기 크랭크축(102)은 좌우측 차대(106)에, 보조스프라켓(105)과 결합스프라켓(103)은 라쳇(16)쪽 일측 차대(106)에 각각 설치되어 체인으로 연결되고 차대(106) 후방에 보조바퀴(302)를 포크프레임(303)으로 연결하여 조향하는 핸들바(200)를 가지는 외발자전거 차대(106)로 구성한다.
상기 허브(101)는 원통형태로 양측면 홀내에 베아링을 내장하는 바텀 브라켓(11)이 결합될 수 있도록 나사(12)를 형성하는 허브바디(13)로 구성한다.
상기 바텀 브라켓(11)은 허브 좌우측 한쌍이 구비되고 바텀 브라켓(11) 내측에는 바텀 브라켓(11)을 탈착할 수 있도록 탈착홈(18)이 형성되고 한쪽 바텀 브라켓 일측면에는 라쳇스프라켓(15)가 설치될 수 있도록 라쳇 톱니바퀴(17)가 형성된다.
상기 크랭크축(102)은 상기 허브바디(13)내에 설치될 수 있도록 원형 막대형태인 축 한쪽으로 방사형의 가지(21)가 형성되고 상기 가지(21)끝단에는 체인링(25)기어를 형성하며 축 양쪽에 베아링이 내장되는 차대고정 베아링 케이스(26)가 구비되고 축 양 끝단부에는 페달(27)과 결합한 크랭크암(28)이 설치되는 사각 형상의 핀(29)이 형성되며 상기핀(29)에 형성된 홀(30)내에 볼트(31)와셔(32)를 이용하여 상기 크랭크암(28)이 고정되는 나사를 형성하는 크랭크축바디(33)로 구성한다.
상기 결합스프라켓(103)은 상기 체인링(25)과 맞물림 체인연결로 회전방향을 전환하는 전환스프라켓(53)이 베아링이 내장되는 베아링케이스와 일체로 형성되어 허브(101)쪽에 동력을 전달하는 전달스프라켓(51) 일측면에 볼트(55)를 이용하여 결합할 수 있도록 결합홀(52)을 형성하는 결합스프라켓바디(50)로 구성한다.
상기 보조스프라켓(105)은 베아링이 내장되는 베아링케이스와 스프라켓(61)이 일체로 형성하는 보조스프라켓바디(60)로 구성한다.
상기 차대(106)는 허브(101)를 중심으로 상부와 후방으로 상부프레임(70)과 후방프레임(71)이 형성되고 주바퀴(95) 좌우측으로 한쌍인 상기 상부(70)프레임의 좌우측 양끝단부와 후방프레임(71)의 좌우측 양끝단부를 연결튜브(72)로 연결하는 삼각형상에, 상기 연결튜브(72) 상부끝단부 후방에는 안장(502)이 설치될 수 있도록 안장튜브(505)가 형성되는 튜브형태의 프레임으로, 허브(101)쪽 차대(106)에는 체인링(25)이 라쳇(16)쪽으로 향하게 하여 상기 크랭크축(102)이 설치될 수 있도록 허브(101)쪽 좌우측 차대(106)에 크랭크축의 고정편(76)이 용접고정되고 상기 고정편(76)에 형성된 홀(77)내는 소정형태로 형성되어 구비된 차대고정 베아링케이스(26)를 볼트로 고정하는 나사가 형성되고 라쳇(16)쪽 일측 상부프레임(70) 전방에 상기 보조스프라켓(105)이, 라쳇(16)쪽 일측 후방프레임(71) 하단에 상기 결합스프라켓(103)이 각각 설치될 수 있도록 보조스프라켓(105)의 고정편(78)은 상기 라쳇(16)쪽 일측 상부프레임(70) 전방에, 결합스프라켓(103)의 고정편(79)은 상기 라쳇(16)쪽 일측 후방프레임(71) 하단에 보조스프라켓(105)과 결합스프라켓(103)을 이동하여 체인 장력을 조절하는 '
Figure 112011066461481-pat00002
'형태의 이동홀(80)이 형성되어 보강편으로 용접고정되며 상기 보조스프라켓(105)과 결합스프라켓(103)의 고정편(78,79)에 핀의 양끝단부가 원형형상의 헤드와 나사가 일체로 형성된 고정핀(81,82)으로 보조스프라켓(105)과 결합스프라켓(103)을 너트(86,87)로 고정하고 보조스프라켓(105)과 결합스프라켓(103)의 전환스프라켓(53)을 연결하여 체인링(25)과 맞물림연결되는 맞물림연결체인(96)과, 결합스프라켓(103)의 전달스프라켓(51)과 허브(101)측 라쳇스프라켓(15)을 연결하는 허브연결체인(97)이 구비되며 상기 연결튜브(72)내를 관통하여 구비되는 포크프레임(303) 상부끝단부에 핸들바(200)와 핸들바프레임(203)이 결합되고 상기 포크프레임(303) 하부끝단부에 캐스터각을 형성한 포크(301)와 보조바퀴(302)를 가지는 차대바디(89)로 구성한다.
도면중 미설명 부호는 레버로 브레이크(500)를 조작하는 와이어케이블(90)와 흙받이(92)이다.
여기에서 전 후방은 편의상 자전거 진행방향 쪽을 전방, 반대방향 쪽을 후방이라 칭하고 주바퀴(95)는 보조바퀴(302)와 구분되도록 주가 되는 기본적인 큰바퀴 를 줄인말 이다.
상기와 같이 본 발명의 기술이 적용된 외발자전거 동력전달장치의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 외발자전거 동력전달장치의 설치과정을 살펴보면 스포크(93)로 주바퀴(95)를 고정하는 허브(13)좌우 양측면 홀내의 나사(12)에 한쌍의 바텀 브라켓(11)을 상기 바텀 브라켓 끝단에 형성한 탈착홈(18)으로 결합하고 결합된 일측 바텀 브라켓(11)의 라쳇 톱니바퀴(17)쪽에 라쳇스프라켓(15)를 설치한 상태에서 체인링(25)기어가 형성된 크랭크축(33)의 반대쪽 축을 관통시켜 상기 크랭크축(33) 양측에 구비된 차대고정 베아링케이스(26)를 결합하고 축의 양끝단 사각핀(29)에 페달(27)이 설치된 크랭크암(28)을 결합하여 상기 핀(29) 홀내에 형성된 나사에 볼트(31) 와셔(32)로 고정하며 이때, 반대측 크랭크암(28a)은 상대 크랭크암(28)과 180도 반대방향의 위치를 확인한 후 결합하여 고정하면 주바퀴(95)와 허브바디(13)와 바텀브라켓(11)과 라쳇스프라켓(15)과 크랭크축(102)과 차대고정베아링케이스(26)와 크랭크암(28,28a)과 페달(27)이 하나로 결합된 크랭크축(102)뭉치가 된다.
또한,결합스프라켓(103)은 전달스프라켓(51) 일측면에 형성된 결합홀(52)에 전환스프라켓(53)을 볼트(55)로 결합하여 전달스프라켓(51)과 전환스프라켓(53)이 하나로 결합된다.
그리고, 상기 결합된 크랭크축(102)뭉치의 차대고정베아링케이스(26)를 허브(101)쪽 차대바디(89) 좌우측에 용접고정된 고정편(76)에 형성된 홀(77)에 볼트로 고정시키고 보조스프라켓(105)은 라쳇(16)쪽 상부프레임(70) 전방에, 상기 결합된 결합스프라켓(103)은 라쳇(16)쪽 후방프레임(71) 하단에 형성된 각각의 고정편(78,79)에 형성된 이동홀(80)에 고정핀(81,82)으로 끼운 상태에서 허브연결체인(97)은 결합스프라켓(103)의 전달스프라켓(51)과 허브측 라쳇스프라켓(15)에, 맞물림연결체인(96)은 결합스프라켓(103)의 전환스프라켓(53)과 보조스프라켓(61)에 각각 걸어 상기 보조스프라켓(105)과 결합스프라켓(103)을 이동시켜 상기 허브연결체인(97)과 맞물림연결체인(96)의 장력을 조절한 상태에서 상기 고정핀(81,82)에 형성된 볼트에 너트(87,86)로 고정한다.
마지막으로 차대의 연결튜브(72)내에는 하단에 보조바퀴(302)를 가지는 포크프레임(303)을 관통시켜 상기 포크프레임(303) 상부끝단부에 상기 핸들바(200)와 연결한 핸들바프레임(203)을 연결하여 설치를 완료한다.
상기 핸들바(200)와 핸들바프레임(203)은 접는 것만으로도 휴대와 보관이 용이하게 접이식 형태로, 핸들바(200)와 핸들바프레임(203)을 접어 보조바퀴(302)가 차대(106) 안쪽으로 향하게 돌려 위치시킨 상태에서 접힌 핸들바(200)가운데에 안장(502)을 끼워 고정시키면 자전거의 크기가 작아져 휴대나 보관이 용이하고 상기 외발자전거 동력전달장치(100)의 주바퀴(95)와 보조바퀴(302) 사이에 위치하는 무게중심의 폭은 일반자전거의 앞 뒤바퀴 사이에 위치한 무게중심 길이보다 작으므로 무게중심이 전방으로 몰릴 수 있는 내리막길에서 주행하거나 급정거할때 상기 핸들바(200)는 몸쪽으로 최대한 붙여서 사용자가 상체를 전후방으로 자유롭게 이동시켜 무게중심을 잡을 수 있도록 핸들바(200)를 핸들바프레임(203) 후방으로 위치시키고 핸들바(200)로 보조바퀴(302)를 조향할때 몸쪽으로 붙는 핸들바(200)가 옷에 걸리지 않도록 핸들바 좌우측(201,202) 양끝단부가 전방을 향해 호형을 이룬다.
상기 핸들바(200)와 핸들바프레임(203)은 접이식형태로, 핸들바프레임(203)의 후방에 위치시킨 핸들바(200)는 양끝단부가 전방을 향해 호형을 이루며 좌우측(201,202)이 분리되어 구비되고 핸들바프레임(203)은 'T'자 형상으로 형성되어 상부 양끝단부에 형성된 두개의 힌지(206)가 상기 핸들바 좌우측(201,202)에 형성된 힌지(201a,202a)에 각각 힌지결합되며 핸들바프레임(203)의 하부끝단부 전방에 형성된 힌지(206a)와 포크프레임(303)의 상부끝단부 전방에 형성된 힌지(206b)가 힌지결합되고 핸들바 좌측(201)과 우측(202)이, 핸들바프레임(203)과 포크프레임(303)이 결합될 수 있도록 핸들바 좌측(201)의 상단과 핸들바프레임(203)의 하부끝단부 후방에 'T'자 형상의 끼움홀(207,207a)이 형성되며 핸들바 우측(202)의 상단과 포크프레임(303)의 상부끝단부 후방에 형성된 힌지(205,205a)에 'T'자 형상의 끼움돌기(211,211a)가 형성된 토글클램프(208,208a)가 구비되어 각각 힌지결합되고 핸들바 좌우측(201,202) 양끝단부에 형성된 고정돌기(210)가 핸들바(200)와 핸들바프레임(203) 접힘시, 포크프레임(303) 상단에 형성된 고정홀(209)에 결합되어 상기 핸들바 좌우측(201,202)을 고정하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 설치된 외발자전거 동력전달장치의 차대에는 주행의 안정성과 편의성을 확보하기 위하여 핸들바(200)와 보조바퀴(302)를 포크프레임(303)으로 연결하여 조향하는 조향장치(300),브레이크(500),안장(502)뿐만 아니라, 주행시, 주바퀴(95)가 무릎에 닿지 않도록 하는 커버(83)와 휴대와 보관이 용이하게 상기 외발자전거 동력전달장치에 휴대용손수레(600)가 설치되고 외발자전거 동력전달장치가 휴대용손수레(600)에 탑재될 수 있도록 휴대용손수레(600)가 추가 설치되는 것으로, 더욱 상세하게는 도2, 도3, 도4, 도5, 도6에 도시된 바와 같이 주바퀴(95)와 보조바퀴(302)를 제어하는 브레이크(500)가 볼트(501)로 고정되는 차대(106) 좌우측 상부프레임(70) 전방에 소정형태의 커버(83)가 구비되고 상기 커버(83)가 설치될 수 있도록 상기 차대(106) 좌우측 상부프레임(70) 전방에 커버고정편(85)이 형성되며 상기 커버고정편(85)에 형성된 홀내에 볼트로 상기 커버(83)를 고정하는 나사가 형성되고 상부프레임(70)과 연결튜브(72)의 연결부(73) 상단부에는 차대(106)가 휴대용 손수레(600)에 탑재될 수 있도록 고리모양의 탑재조임고리(619)가 형성되고, 휴대용손수레(600)가 차대(106)에 설치될 수 있도록 상기연결부(73)의 후방에는 힌지(607)사이에 끼우는 끼움대(620)가 형성되며 상기 끼움대(620)상단에는 토글클램프(606)를 거는 고리모양의 설치조임고리(621)와 끼움대(620)하단에 휴대용손수레(600)가 밀착될 수 있도록 밀착턱(622)이 형성되고 연결튜브(72)와 연결되는 후방프레임(71) 좌우측 끝단부(75)에는 휴대용손수레(600)를 지지하는 'ㄷ'자 형태의 지지편(625)이 형성되고 연결튜브(72)하부끝단부 후방으로 휴대용손수레(600)를 받치는 고리모양의 받침편(626)가 형성되며 연결튜브(72)하부끝단부 전방에 끼움홈(305a)이 형성된 고정구(305)과 포크(301)후방에 형성한 걸림돌기(306)가 외발자전거 동력전달장치(100)를 휴대용손수레(600)에 탑재시, 보조바퀴(302)를 고정한다.
또한, 도3에 도시된 바와 같이 상기 휴대용 손수레(600)는 외발자전거 동력전달장치에 탈부착하는 탈부착식으로, '日'자 형태가 수직으로 형성되는 수직프레임(601)하부 전 후방 중 일측에 소형바퀴(612)가 상기 수직프레임(601)에 돌출되어 구비되고 전 후방 중 일측에 가방(630)등의 구조물이 설치되는 하단프레임(610)이 형성되며 상기 하단프레임(610)의 하부 전 후방 중 일측에 하단프레임(610) 후방을 지지하는 지지대(611)가 형성되고 수직프레임(601)상단 양끝단부내에는 상기 수직프레임(601)양측 튜브내를 신축되는 뒤집힌 'U'자 형태의 신축식손잡이(615)가 구비되며 외발자전거 동력전달장치를 탑재할 수 있도록 수직프레임(601)의 소정위치에 가로로 형성된 받침대(604)에 차대의 후방프레임(71)을 받치는 받침고리(605)를 형성하고 상기 수직프레임(601)양측튜브의 외부를 상하로 왕복하는 단면이 'ㄷ'자 형상에 양측 다리가 뒤집힌 'U'자로 연결된 형태로 형성되어 구비된 왕복프레임(602)상단에는 토글클램프(606)가 힌지(607)로 결합되고 다리하부 양끝단부에는 걸림턱(608)이 용접고정되며 각각의 소정위치에 지지턱(613)이 형성된다.
또한, 상기 도7에 도시된 바와 같이 설치된 상태는 외발자전거 동력전달장치(100)의 핵심구조를 절개하여 보인 단면과 측면도로, 크랭크 후방으로 페달(27)을 밟아 크랭크가 역회전하면, 크랭크축(102)의 체인링(25)과 맞물려 역회전의 회전방향을 바꾼 전환스프라켓(53)과 보조스프라켓(105)에 연결된 맞물림연결체인(96)이 동력을 전환스프라켓(53)과 연동되는 전달스프라켓(51), 허브연결체인(97), 허브측 라쳇스프라켓(15), 허브를 거쳐 후방에 보조바퀴(302)를 가지는 주바퀴(95)에 회전방향으로 전달 함으로 도5에 도시된 바와 같이 무게중심이 주바퀴(95) 후방에 위치하여 사용자가 자전거 무게중심을 잡기 용이하고 사용자가 상기 핸들바(200)로 후방의 보조바퀴(302)를 조향할 수 있게 하며, 보조장치인 안장(502), 브레이크(500)의 설치로 주행할때 안정성을 특히, 배낭여행시 여행가방이나 학생들 등하교시 통학용가방은 탈착식 형태의 휴대용손수레(600)에, 장바구니, 유모차등는 후방의 외발자전거용 수레연결장치(700)에 용도에 맞게 장설하여 주행함으로 편이성을 높이고 탈거 후, 상기 외발자전거 동력전달장치(100)를 탑재하여 간편하게 휴대 이동하거나 보관을 용이하게 할 수도 있게 하는 것이다.
특히, 상기 외발자전거 동력전달장치용 수레연결장치(700)는 무게중심이 앞으로 몰리는 내리막길에서 주행하거나 급제동할때 안정성을 높일 수 있도록 차대(106) 상단부에 설치되며 안장고정쇠(507)가 좌우로 회전하는 좌우연결구(701)일측 역활을 할수 있게 하는 것으로, 도4에 도시된 바와 같이 상기 차대 안장튜브(505)내에 클램프(503)로 고정되는 안장고정쇠(507)가 좌우연결구의 일측인 핀(701a)이 되고 상기 핀(701a)인 안장고정쇠(507)에 설치될 수 있도록 좌우로 회전하는 관체형상으로 형성되는 상기 좌우연결구 홀 바디(701)가 형성되고 수레연결구와 결합될 수 있도록 형성되는 관체형상에 상하로 회전하는 상하연결구 홀 바디(702)가 상기 좌우연결구 홀 바디(701)와 십자형태에 일체로 형성되는 연결구바디(705)로 구비된다.
또한, 상기와 같이 설치된 외발자전거 동력전달장치의 상기 보조스프라켓(105)은 도7에 도시된 바와 같이 차대 상부프레임(70) 전방에 위치한 보조스프라켓(105)은 맞물림연결체인(96)이 서로 맞닿지 않도록 이중으로 설치되어 상기 맞물림연결체인(96)이 체인링기어(25)와 이탈 방지하고 회전력을 높이는 다른 사용상태로, 차대 상부프레임(70) 전방에 용접고정된 소정형상의 고정편(78a)은 제1보조스프라켓을 고정하는 'ㅇ'형태의 고정홀(80a)과 체인장력을 조절할 수 있도록 제2보조스프라켓의 위치가 이동이 되는 '
Figure 112011066461481-pat00003
'형태의 이동홀(80b)이 형성되고 상기 고정편(78a)의 고정홀(80a)과 이동홀(80b)에 제1보조스프라켓, 제2보조스프라켓으로 분리 구비되어 설치 구성한다.
또한, 상기와 같이 설치된 상태인 외발자전거 동력전달장치의 차대 연결튜브(72)는 도7에 도시된 바와 같이 차대의 무게를 경량화할 수 있도록 상기 연결튜브(72)의 중간부위를 제거하는 다른 사용상태로, 차대 상부프레임(70) 좌우측 양끝단부를 연결하는 제1연결튜브(72a)와 차대 하부프레임(71) 좌우측 양끝단부를 연결하는 제2연결튜브(72b)로 분리되어 구성한다.

Claims (7)

  1. 스포크(93)로 주바퀴(95)를 고정하고 라쳇(16)과 스프라켓이 일체로 형성되는 라쳇스프라켓(15)이 설치되는 허브(101)와, 체인링(25)과 결합하여 상기 허브(101)내에 설치되는 크랭크축(102)과,상기 체인링(25)과 맞물림 체인연결로 회전방향을 전환하는 전환스프라켓(53)과 허브(101)쪽에 동력을 전달하는 전달스프라켓(51)이 결합되는 결합스프라켓(103)과, 상기 체인링(25)과 전환스프라켓(53)의 맞물림 체인연결을 보조하는 보조스프라켓(105)과, 상기 크랭크축(102)은 좌우측 차대(106)에, 보조스프라켓(105)과 결합스프라켓(103)은 라쳇쪽 일측 차대(106)에 각각 설치되어 체인으로 연결되고 차대(106) 후방에 보조바퀴(302)를 포크프레임(303)으로 연결하여 조향하는 핸들바(200)를 가지는 외발자전거 차대(106)에 있어서; 상기 허브(101)는 라쳇스프라켓(15)이 설치될 수 있도록 원통형태인 양측면 홀내에 베아링을 내장하는 바텀 브라켓(11)이 결합되는 나사(12)를 형성하고 상기 바텀 브라켓(11)은 허브(101) 좌우측에 한쌍이 구비되고 바텀 브라켓(11)내측에는 바텀 브라켓(11)을 탈착하는 탈착홈(18)이 형성되고 한쪽 바텀 브라켓(11) 일측면에 라쳇 톱니바퀴(17)가 형성되는 허브바디(13)로 구성하고, 상기 크랭크축(102)은 허브바디(13)내에 설치될 수 있도록 원형막대 형태인 축 한쪽으로 방사형의 가지(21)가 형성되고 상기 가지(21)끝단에는 체인링(25)기어를 형성하며 축 양쪽에 베아링이 내장되는 차대고정 베아링케이스(26)가 구비되고 축 양끝단부에는 페달(27)과 결합한 크랭크암(28)이 설치되는 사각 형상의 핀(29)이 형성되며 상기 핀(29)에 형성된 홀(30)내에 볼트(31) 와셔(32)를 이용하여 상기 크랭크암(28)이 고정되는 나사를 형성하는 크랭크축바디(33)와, 상기 결합스프라켓(103)은 체인링(25)과 맞물림 체인연결로 회전방향을 전환하는 전환스프라켓(53)과 베아링을 내장하는 베아링케이스와 일체로 형성되어 허브(101)쪽에 동력을 전달하는 전달스프라켓(51) 일측면에 볼트(55)를 이용하여 결합될 수 있도록 결합홀(52)을 형성하는 결합스프라켓바디(50)와, 상기 보조스프라켓(105)은 베아링이 내장되는 베아링케이스와 스프라켓(61)이 일체로 형성하는 보조스프라켓바디(60)와, 상기 차대(106)는 허브(101)를 중심으로 상부와 후방에 상부프레임(70)과 후방프레임(71)이 형성되고 주바퀴(95) 좌우측으로 한쌍인 상기 상부프레임(70)의 좌우측 양끝단부와 후방프레임(71)의 좌우측 양끝단부를 연결튜브(72)로 연결하는 삼각형상에, 상기 연결튜브(72) 상부끝단부 후방에는 안장(502)이 설치될 수 있도록 안장튜브(505)가 형성되는 튜브형태의 프레임으로, 허브(101)쪽 차대(106)에는 체인링(25)이 라쳇(16)쪽으로 향하게 하여 상기 크랭크축(102)이 설치될 수 있도록 허브(101)쪽 좌우측 차대(106)에 크랭크축의 고정편(76)이 용접고정되고 상기 고정편(76)에 형성된 홀(77)내는 소정형태로 형성되어 구비된 차대고정 베아링케이스(26)를 볼트로 고정하는 나사가 형성되고 라쳇(16)쪽 일측 상부프레임(70) 전방에 상기 보조스프라켓(105)이, 라쳇(16)쪽 일측 후방프레임(71) 하단에 상기 결합스프라켓(103)이 각각 설치될 수 있도록 보조스프라켓(105)의 고정편(78)은 상기 라쳇(16)쪽 일측 상부프레임(70) 전방에, 결합스프라켓(103)의 고정편(79)은 상기 라쳇(16)쪽 일측 후방프레임(71) 하단에, 보조스프라켓(105)과 결합스프라켓(103)을 이동하여 체인 장력을 조절하는 '
    Figure 112011066461481-pat00004
    '형태의 이동홀(80)이 형성되어 보강편으로 용접고정되며 상기 보조스프라켓(105)과 결합스프라켓(103)의 고정편(78,79)에 핀의 양끝단부가 원형형상의 헤드와 나사가 일체로 형성된 고정핀(81,82)으로 보조스프라켓(105)과 결합스프라켓(103)을 너트(86,87)로 고정하고 보조스프라켓(105)과 결합스프라켓(103)의 전환스프라켓(53)을 연결하여 체인링(25)과 맞물림연결되는 맞물림연결체인(96)과, 결합스프라켓(103)의 전달스프라켓(51)과 허브(101)측 라쳇스프라켓(15)을 연결하는 허브연결체인(97)이 구비되며 상기 연결튜브(72)내를 관통하여 구비되는 포크프레임(303) 상부끝단부에 핸들바(200)와 핸들바프레임(203)이 결합되고 상기 포크프레임(303) 하부끝단부에 캐스터각을 형성한 포크(301)와 보조바퀴(302)를 가지는 차대바디(89)로 구성하는 것을 특징으로 하는 외발자전거 동력전달장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핸들바(200)와 핸들바프레임(203)은 접이식형태로, 핸들바프레임(203)의 후방에 위치시킨 핸들바(200)는 양끝단부가 전방을 향해 호형을 이루며 좌우측(201,202)이 분리되어 구비되고 핸들바프레임(203)은 'T'자 형상으로 형성되어 상부 양끝단부에 형성된 두개의 힌지(206)가 상기 핸들바 좌우측(201,202)에 형성된 힌지(201a,202a)에 각각 힌지결합되며 핸들바프레임(203)의 하부끝단부 전방에 형성된 힌지(203a)와 포크프레임(303)의 상부끝단부 전방에 형성된 힌지(303a)가 힌지결합되고 핸들바 좌측(201)과 우측(202)이, 핸들바프레임(203)과 포크프레임(303)이 결합될 수 있도록 핸들바 좌측(201)의 상단과 핸들바프레임(203)의 하부끝단부 후방에 'T'자 형상의 끼움홀(207,207a)이 형성되며 핸들바 우측(202)의 상단과 포크프레임(303)의 상부끝단부 후방에 형성된 힌지(205,205a)에 'T'자 형상의 끼움돌기(211,211a)가 형성된 토글클램프(208,208a)가 구비되어 각각 힌지결합되고 핸들바 좌우측(201,202) 양끝단부에 형성된 고정돌기(210)가 핸들바(200)와 핸들바프레임(203) 접힘시, 포크프레임(303) 상단에 형성된 고정홀(209)에 결합되어 상기 핸들바 좌우측(201,202)을 고정하는 것을 특징으로 하는 외발자전거 동력전달장치.
  3. 제1항에 있어서,
    차대(106) 좌우측 상부프레임(70) 전방에 소정형태의 커버(83)가 구비되고 상기 커버(83)가 설치될 수 있도록 상기 차대(106) 좌우측 상부프레임(70) 전방에 커버고정편(85)이 형성되며 상기 커버고정편(85)에 형성된 홀내에 볼트로 상기 커버(83)를 고정하는 나사가 형성되고 상부프레임(70)과 연결튜브(72)의 연결부(73) 상단부에는 차대(106)가 휴대용 손수레(600)에 탑재될 수 있도록 고리모양의 탑재조임고리(619)가 형성되고, 휴대용손수레(600)가 차대(106)에 설치될 수 있도록 상기연결부(73)의 후방에는 힌지(607)사이에 끼우는 끼움대(620)가 형성되며 상기 끼움대(620)상단에는 토글클램프(606)를 거는 고리모양의 설치조임고리(621)와 끼움대(620)하단에 휴대용손수레(600)가 밀착될 수 있도록 밀착턱(622)이 형성되고 연결튜브(72)와 연결되는 후방프레임(71) 좌우측 끝단부(75)에는 휴대용손수레(600)를 지지하는 'ㄷ'자 형태의 지지편(625)이 형성되고 연결튜브(72)하부끝단부 후방으로 휴대용손수레(600)를 받치는 고리모양의 받침편(626)가 형성되며 연결튜브(72)하부끝단부 전방에 끼움홈(305a)이 형성된 고정구(305)과 포크(301)후방에 형성한 걸림돌기(306)가 외발자전거 동력전달장치(100)를 휴대용손수레(600)에 탑재시, 보조바퀴(302)를 고정하는 것을 특징으로 하는 외발자전거 동력전달장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 휴대용 손수레(600)는 외발자전거 동력전달장치에 탈부착하는 탈부착식으로, '日'자 형태가 수직으로 형성되는 수직프레임(601)하부 전 후방 중 일측에 소형바퀴(612)가 상기 수직프레임(601)에 돌출되어 구비되고 전 후방 중 일측에 가방(630)등의 구조물이 설치되는 하단프레임(610)이 형성되며 상기 하단프레임(610)의 하부 전 후방 중 일측에 하단프레임(610) 후방을 지지하는 지지대(611)가 형성되고 수직프레임(601)상단 양끝단부내에는 상기 수직프레임(601)양측 튜브내를 신축되는 뒤집힌 'U'자 형태의 신축식손잡이(615)가 구비되며 외발자전거 동력전달장치를 탑재할 수 있도록 상기 수직프레임(601)의 소정위치에 가로로 형성된 받침대(604)에 차대의 후방프레임(71)을 받치는 받침고리(605)를 형성하고 상기 수직프레임(601)양측튜브의 외부를 상하로 왕복하는 단면이 'ㄷ'자 형상에 양측 다리가 뒤집힌 'U'자로 연결된 형태로 형성되어 구비된 왕복프레임(602)상단에는 토글클램프(606)가 힌지(607)로 결합되고 다리하부 양끝단부에는 걸림턱(608)이 용접고정되며 각각의 소정위치에 지지턱(613)이 형성되는 것을 특징으로 하는 외발자전거 동력전달장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차대 안장튜브(505)내에 클램프(503)로 고정되는 안장고정쇠(507)가 좌우연결구의 일측인 핀(701a)이 되고 상기 핀(701a)인 안장고정쇠(507)에 설치될 수 있도록 좌우로 회전하는 관체형상으로 형성되는 상기 좌우연결구 홀 바디(701)가 형성되고 수레연결구와 결합될 수 있도록 형성되는 관체형상에 상하로 회전하는 상하연결구 홀 바디(702)가 상기 좌우연결구 홀 바디(701)와 십자형태에 일체로 형성되는 연결구바디(705)로 구비되는 것을 특징으로 하는 외발자전거 동력전달장치.
  6. 제1항에 있어서,
    차대 상부프레임(70) 전방에 용접고정된 소정형상의 고정편(78a)은 제1보조스프라켓을 고정하는 'ㅇ'형태의 고정홀(80a)과 체인장력을 조절할 수 있도록 제2보조스프라켓의 위치가 이동이 되는 '
    Figure 112011066461481-pat00005
    '형태의 이동홀(80b)이 형성되고 상기 고정편(78a)의 고정홀(80a)과 이동홀(80b)에 제1보조스프라켓, 제2보조스프라켓으로 분리 구비되어 설치 구성하는 것을 특징으로 하는 외발자전거 동력전달장치
  7. 제1항에 있어서,
    차대 상부프레임(70) 좌우측 양끝단부를 연결하는 제1연결튜브(72a)와 차대 하부프레임(71) 좌우측 양끝단부를 연결하는 제2연결튜브(72b)로 분리되어 구성하는 것을 특징으로 하는 외발자전거 동력전달장치.
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