KR101205829B1 - 수상 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수상 자전거에 관한 것으로, 이는 프레임의 상부에 탑승자가 앉기 위해 장착된 안장, 이 안장의 전방에서 프레임에 마련되어 방향을 조정할 수 있는 핸들, 프레임의 하부에 위치된 다수의 돌출대에 각각 고정되는 부유체, 프레임에 설치되어 탑승자가 추진력을 가하도록 된 페달, 이 페달의 구동축과 연동되는 동력전달기구, 이 동력전달기구에 연결되어 회동되는 회전추진기구, 및 이 회전추진기구에 설치되는 스크류를 포함하여서, 물 위를 편리하게 이동할 수 있으면서 수상에서도 지속적으로 자전거 타기와 동일한 운동 효과를 얻을 수 있어, 여가 생활의 즐거움을 증진시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

수상 자전거 {Aqua-Bike}

본 발명의 실시예는 수상(水上) 자전거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물 위를 편리하게 이동할 수 있으며, 수상에서도 지속적으로 자전거 타기와 동일한 운동 효과를 얻을 수 있어, 여가 생활의 즐거움을 극대화시킬 수 있도록 한 수상 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 물 위에서 이동할 수 있도록 된 수상기구는 부유체를 이용하여 사용자가 탑승한 채로 노를 저어서 이동하거나, 부유체에 돛을 달아 풍력을 이용하여 추진력을 얻는 기구가 있다.

한편, 최근에는 레저 문화가 발달하면서 계절 및 지역에 상관없이 레저 생활을 즐기는 인구가 늘고 있으며, 특히 여름철의 경우에는, 바다나 강 등의 수상에서 엔진을 사용하는 제트스키나 모터보트를 비롯하여 다양한 수상기구를 이용해서 더욱 유쾌한 놀이를 즐기려는 시도가 이루어지고 있다.

전술한 엔진을 사용하는 제트스키나 모터보트 등은 쾌속 질주에 따른 속도감을 만끽할 수는 있으나, 고가(高價)의 장비라서 쉽게 이용할 수 없으며 사용자가 양손으로 핸들을 잡아 균형을 유지한 상태에서 전진만 계속하기 때문에 사용자의 몸을 움직이는 활동량이 부족하므로 큰 운동 효과를 기대하기가 어려운 문제점이 있다.

물론, 노를 저어 움직이는 보트는 비교적 저렴한 비용에 이용할 수 있으나 속도가 느리기 때문에 속도감을 느낄 수 없음과 더불어, 계속해서 노를 젓다 보면 그 재미도 확연히 떨어질 수밖에 없어 기피하게 되는 문제점이 있다. 따라서, 물 위를 이동하면서 운동 효과 및 재미를 높일 수 있는 수상기구가 요구되고 있다.
그와 같은 수상기구로서 대한민국 실용신안공보 제1989-0002221호, 대한민국공개실용신안공보 제2000-0003196호 및 미국특허공보 US6135830호가 있다. 본 발명의 발명가는 종래 알려진 수상 자전거보다 더 뛰어난 성능을 발휘하도록 하기 위하여 연구노력한 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

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이에 본 발명의 실시예는 물 위를 편리하게 이동할 수 있으며, 수상에서도 지속적으로 자전거 타기와 동일한 운동 효과를 얻을 수 있어, 여가 생활의 즐거움을 극대화시킬 수 있도록 한 수상 자전거를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 수상 자전거는, 프레임, 상기 프레임의 상부에 탑승자가 앉기 위해 장착된 안장, 상기 안장의 전방에서 상기 프레임에 마련되어 방향을 조정할 수 있는 핸들, 상기 프레임의 하부에 위치된 다수의 돌출대에 각각 고정되는 부유체, 상기 프레임에 설치되어 상기 탑승자가 추진력을 가하도록 된 페달, 상기 페달의 구동축과 연동되는 동력전달기구, 상기 동력전달기구에 연결되어 상기 동력전달기구의 구동으로 회동되는 회전추진기구, 및 상기 회전추진기구에 설치되는 스크류를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거에서, 상기 동력전달기구는, 상기 프레임에 구비되면서 양측으로 상기 페달이 장착되는 구동축의 일측에 설치된 제1입력기어, 상기 제1입력기어에 맞물리면서 기어봉의 일단에 구비된 제1출력기어, 상기 기어봉의 타단에 구비된 제2입력기어, 상기 제2입력기어에 맞물리고, 상기 프레임으로부터 후방으로 뻗은 보유지지대에 설치된 회전축의 일측에 구비된 제2출력기어, 상기 회전축에서 상기 제2출력기어의 타측에 구비된 제3입력기어, 및 상기 제3입력기어와 맞물리는 제3출력기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거에서, 상기 회전추진기구는 상기 제3출력기어가 일단에 연결된 플렉시블 샤프트(flexible shaft)이고, 상기 플렉시블 샤프트의 타단에 상기 스크류가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거에서, 상기 제1입력기어, 상기 제1출력기어, 상기 제2입력기어, 상기 제2출력기어, 상기 제3입력기어, 및 상기 제3출력기어는 베벨기어인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거에서, 상기 동력전달기구는, 상기 프레임에 구비되면서 양측으로 상기 페달이 장착되는 구동축의 일측에 설치된 구동풀리, 상기 프레임으로부터 후방으로 뻗은 보유지지대에 설치된 회전축의 일측에 구비된 종동풀리, 상기 구동풀리와 상기 종동풀리 사이에 걸어 감겨 있는 벨트, 상기 회전축에서 상기 종동풀리의 타측에 구비된 입력기어, 및 상기 입력기어와 맞물리는 출력기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거에서, 상기 회전추진기구는 상기 출력기어가 일단에 연결된 플렉시블 샤프트이고, 상기 플렉시블 샤프트를 둘러싸는 커버가 상기 보유지지대에 장착된 브라켓에 결합되며, 상기 플렉시블 샤프트의 타단에 상기 스크류가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거에서, 상기 구동풀리는 치형(齒形)을 갖는 구동풀리기어이고, 상기 종동풀리는 치형을 갖는 종동풀리기어이며, 상기 벨트는 내주면에 치형을 갖는 타이밍벨트인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거에서, 상기 입력기어 및 상기 출력기어는 베벨기어인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수상 자전거에서, 상기 회전축에는 속도변속을 조절할 수 있도록 허브 내장형 변속기가 장착될 수 있는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 엔진을 사용하지 않고 탑승자가 페달을 밟아 얻어진 동력에 의한 추진력으로 물 위를 부상한 채로 주행하게 됨으로써, 물 위를 편리하게 이동할 수 있으면서 수상에서도 지속적으로 자전거 타기와 동일한 운동 효과를 얻을 수 있어, 여가 생활의 즐거움을 증진시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수상 자전거의 동력전달기구 중 일부를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 수상 자전거의 제2하우징을 생략된 채로 동력전달기구와 회전추진기구 및 스크류를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거가 물 위에 부상하고 있는 상태를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거를 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

여기서, 방향성을 정의하는 용어가 사용된다. 전방은 본 발명에 따른 수상 자전거에 탑승자가 탑승하여 페달을 밟아 앞으로 나아갈 때의 방향을 의미하고, 후방은 전술한 전방의 반대측, 즉 본 발명에 따른 수상 자전거에 탑승자가 탑승할 때 탑승자의 등 쪽을 의미한다. 또한, 위(상)와 아래(하)는 각각 본 발명에 따른 수상 자전거를 직립하여 위치시키는 경우에 지면이나 수면으로부터 먼 곳과 가까운 곳을 의미한다. 이러한 용어는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 본 발명에 대한 설명을 더욱 명확히 이해하는 데 도움이 되도록 사용한 것임을 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 수상 자전거의 동력전달기구 중 일부를 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 수상 자전거의 제2하우징을 생략된 채로 동력전달기구와 회전추진기구 및 스크류를 나타낸 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거가 물 위에 부상하고 있는 상태를 도시한 측면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거(1)는, 프레임(10), 이 프레임(10)의 상부에 탑승자가 앉기 위해 장착된 안장(20), 이 안장(20)의 전방에서 프레임(10)에 마련되어 방향을 조정할 수 있는 핸들(30), 프레임(10)의 하부에 위치된 다수의 돌출대(11)에 각각 고정되는 부유체(40), 프레임(10)에 설치되어 탑승자가 추진력을 가하도록 된 페달(50), 이 페달(50)의 구동축(51)과 연동되는 동력전달기구, 이 동력전달기구에 연결되어 동력전달기구의 구동으로 회동되는 회전추진기구, 및 회전추진기구의 후단에 설치되는 스크류(90)를 포함하고 있다.

프레임(10)은 적정한 간격을 두고 수평하게 방사상으로 뻗은 다수의 돌출대(11), 이들 돌출대(11)의 일단들이 모여 접합되는 중심부(12)에서 대략 수직하게 설치되어 안장(20)이 장착될 수 있는 제1지지대(21), 및 다수의 돌출대(11) 중 하나에서 중심부(12)로부터 떨어져 타단에 가까이 위치하면서 대략 수직하게 설치되어 핸들(30)이 장착될 수 있는 제2지지대(31)를 포함하고 있다. 실질적으로, 제1지지대(21)와 제2지지대(31) 상에, 바퀴를 제외한 별도의 자전거 차체를 설치하여도 된다. 또한, 다수의 돌출대(11) 사이와, 제1지지대(21) 및 제2지지대(31) 사이에는 프레임(10)의 구조적 강성을 향상시키기 위해 보강대(13)들이 개재되어 접합될 수 있다.

프레임(10)의 각 구성요소는 가볍고 견고한 예컨대 알루미늄 합금과 같은 금속으로 만들어지는 것이 좋으나, 반드시 이에 한정되지 않으며 고강도 플라스틱과 같은 임의의 다른 재질로 만들어질 수도 있다. 또, 프레임(10)의 각 구성요소, 즉 돌출대(11), 제1 및 제2지지대(21, 31), 보강대(13)는 서로 용접 등과 같은 접합방법에 의해 접합된다.

각 돌출대(11)의 중심부(12)로부터 멀리 떨어진 타단에는 후술하는 부유체(40)가 연결된다. 본 발명의 수상 자전거가 좌우로 뒤집히지 않게 하기 위해, 돌출대(11)들은 적정한 간격 및 적절한 길이를 갖고서 중심부(12)로부터 수평하게 방사상으로 뻗어 균형을 잡아줄 수 있도록 배치되는 것이 중요하다.

안장(20)은 제1지지대(21)의 내부로 삽입되어 미끄럼이동하면서 체결부재로 체결되어지는 높이조절부재(22)의 상단에 놓이게 된다. 도면에 도시되지 않은 체결부재는 조절나사 등으로 구성되어도 무방하다. 또, 높이조절부재(22)의 상부에는 안장(20)을 수평되게 고정하거나 경사지게 위치시킬 수 있도록 하는 각도조절부재(미도시)가 추가로 구비될 수 있다. 한편, 안장(50)은 별도의 지지수단을 이용해서 사람 수에 따라 적어도 하나 이상으로 설치될 수도 있다.

핸들(30)은 제2지지대(31)에 관통 삽입되어 회동할 수 있도록 설치되는 방향조절부재(32)의 상단에 놓이게 된다. 또, 방향조절부재(32)의 하단에는 본 발명에 따른 수상 자전거(1)의 진행 방향을 조절하게 되는 방향타(33)가 고정되어 있다. 이 방향조절부재(32)는 핸들(30)의 회동과 일치하여 회동하게 되고, 이에 따라 방향조절부재(32)에 고정되어 있는 방향타(33)도 회동하게 된다.

부유체(40)는 전술한 바와 같이, 각 돌출대(11)의 중심부(12)로부터 멀리 떨어진 타단에 연결 고정된다. 이 부유체(40)는 폼(foam)재로 형성되는 것이 좋으며, 내구성의 향상을 위해 외주면을 예컨대 에폭시, 우레탄 등과 같은 코팅재료로 코팅할 수 있다.

부유체(40)에는 돌출대(11)에 고정될 수 있도록 부유체(40)의 중심을 지나는 관통구멍(41)이 형성되어 있다. 관통구멍(41)의 일측에는 부유체(40)를 관통한 돌출대(11)의 단부에 결합되는 플랜지형 마개(42)가 추가로 구비될 수 있으며, 마개(42)에 대응되는 타측에는 부유체(40)가 돌출대(11) 상에서 이동하는 것을 방지하는 스토퍼(43)가 돌출대(11) 상에 마련되어 있다.

본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 도면들에는 부유체(40)가 구형상인 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않으며 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 재질 역시 전술된 것에만 한정되지 않고, 형상에 맞춰 알맞은 재질을 채용할 수 있음은 물론이다.

한편, 프레임(10)의 제1지지대(21)에는 이 제1지지대(21)를 직각으로 관통하여 설치되는 구동축(51)이 마련된다. 이 구동축(51)의 양측으로는 각각 페달(50)이 돌출하여 장착된다. 그리고 구동축(51)의 일측에는 제1하우징(60) 내에 수용되는 제1입력기어(61)가 설치된다.

또한, 제1지지대(21)에는 프레임(10)으로부터 후방으로 대략 수평하게 뻗은 보유지지대(23)의 일단이 접합되는데, 이 보유지지대(23)의 타단에는 보유지지대(23)에 대해 직각으로 설치되어 수상 자전거(1)의 좌우로 뻗은 회전축(71)이 마련되어 있으며, 이 회전축(71)이 회전가능하게 수용되는 제2하우징(70)이 구비되어 있다. 보유지지대(23) 및 제1지지대(21)의 사이와, 보유지지대(23) 및 인접한 돌출대(11) 사이에는 구조적 강성을 향상시키기 위해 추가로 보강대(13)들이 개재되어 접합될 수 있다.

제1하우징(60)과 제2하우징(70)의 사이에는 이들 하우징(60, 70)을 연결하는 케이스(62)가 설치되며, 이 케이스(62) 내에는 양단에 제1출력기어(63) 및 제2입력기어(65)가 일체로 갖춰진 기어봉(64)이 회전가능하게 내장되어 있다. 각 하우징(60, 70)과 케이스(62)는 조립 및 보수유지를 위해 분해가능하게 구성되어 있으며, 조립과 연결은 다수의 나사(미도시)를 사용한다. 제1출력기어(63)는 제1입력기어(61)와 함께 맞물려 있으며, 페달(50)의 회전구동으로 생기는 추진력의 전달 방향이 변경되도록 제1출력기어(63)와 제1입력기어(61)는 베벨기어로 구성되어 있다.

제2하우징(70) 내에서 회전축(71) 상에는 제2출력기어(73) 및 제3입력기어(75)가 동축으로 결합되어 있다. 마찬가지로, 제2출력기어(73)는 기어봉(64)의 제2입력기어(65)와 함께 맞물려 있으며, 전달받은 추진력의 방향이 변경되도록 제2출력기어(73)와 제2입력기어(65)도 베벨기어로 구성되어 있다.

특히, 제2하우징(70) 내 회전축(71)에는 속도변속을 조절할 수 있도록 허브 내장형 변속기가 장착될 수 있다. 이러한 허브 내장형 변속기는 널리 알려져 있고 다양하게 구성되어 있으며 시중에서 쉽게 구입가능하기 때문에, 본 명세서에서는 그 상세한 구조와 작동에 대한 설명을 생략하기로 한다.

또, 제2하우징(70) 내에서 회전축(71) 상에 있는 제3입력기어(75)는 후술하는 플렉시블 샤프트(80)의 제3출력기어(77)와 함께 맞물려 있으며, 전달받은 추진력의 방향이 변경되도록 제3입력기어(75)와 제3출력기어(77)는 베벨기어로 구성되어 있다.

예컨대, 전술된 제1입력기어(61), 제1출력기어(63), 제2입력기어(65), 제2출력기어(73), 제3입력기어(75), 제3출력기어(77)를 구성하는 베벨기어들은 더욱 정확한 동력전달을 위해서 스파이럴(spiral) 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

구동축(51)에 설치된 제1입력기어(61), 기어봉(64)에 일체로 구비된 제1출력기어(63) 및 제2입력기어(65), 회전축(71) 상에 설치된 제2출력기어(73) 및 제3입력기어(75), 그리고 제3출력기어(77)가 동력전달기구를 구성하게 된다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거(1)에 무체인 구동방식을 적용하게 됨으로써, 종래의 체인식 자전거에서 체인에 도포된 윤활유가 옷이나 신체에 묻게 되어 위생적이지 못하고 주변 환경을 오염시킬 우려가 있으며, 체인이 늘어져서 스프라켓으로부터 이탈하기 쉬어 동력전달 효율이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다. 다시 말해, 베벨기어를 채용한 무체인 방식은 동력전달이 확실하고 베벨기어 및 동력전달축의 마찰력을 줄임으로써 동력전달 효율을 개선할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 수상 자전거(1)에서 모든 기어들이 하우징 내에 밀폐되게 수용되어 있으므로, 윤활유 등에 의해 주변 환경이 오염될 우려가 없는 장점이 있다.

제3입력기어(75)와 맞물리는 제3출력기어(77)에는 전술한 바와 같이 플렉시블 샤프트(80)의 일단이 연결된다. 더구나, 이 플렉시블 샤프트(80)를 둘러싸는 커버(81)가 제2하우징(70)에 연통되게 결합된다. 추진력의 방향이 후방을 향하도록 플렉시블 샤프트(80) 및 이를 수용하는 커버(81)는 제2하우징(70)에서 아래로 뻗은 다음, 만곡되어 후방으로 연장되어 있다.

제3출력기어(77)와 일체로 된 플렉시블 샤프트(80)가 회전추진기구를 구성한다.

플렉시블 샤프트(80)의 타단은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거(1)의 하부에 마련된 스크류(90)에 연결되어 있다. 따라서, 탑승자가 페달(50)에 가한 추진력이 구동축(51)으로부터 제1입력기어(61), 제1출력기어(63), 기어봉(64), 제2입력기어(65), 제2출력기어(73), 회전축(71), 제3입력기어(75), 제3출력기어(77) 및 플렉시블 샤프트(80)의 구동에 따라 스크류(90)까지 전달되면서 수상 자전거(1)가 전진 또는 후진할 수 있게 되는 것이다.

이하에서는 전술한 구성으로 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거(1)의 작동에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거(1)는 기본적으로 물(W) 위에 부상하고 있는 상태로 있게 된다.

이러한 상태에서 탑승자는 안장(20)에 앉아 수상 자전거(1)를 동작하게 된다. 안장(20)에 탑승자가 앉은 상태에서 탑승자가 페달(50)에 발을 올려놓으면 탑승자의 발은 물(W)에 젖지 않는 높이에 위치하게 된다.

안장(20)은 높이조절부재(22)를 제1지지대(21)에서 상하로 미끄럼이동시켜 안장(20)의 높이를 조절함과 더불어, 선택적으로 각도조절부재를 사용하여 안장(20)의 경사를 조절함으로써, 탑승자의 신체 조건에 맞도록 조절할 수 있어 탑승자에게 편리함을 최대화할 수 있게 된다.

이와 같이 안장(20)에 탑승자가 앉은 상태에서 탑승자가 발로 페달(50)을 밟게 되면, 이 페달(50)의 구동에 따라 구동축(51)이 회전하게 되며 이와 함께 구동축(51)에 일체로 구비된 제1입력기어(61)가 회전하면서 이에 제1출력기어(63)가 맞물려 회전되어 기어봉(64)이 회전하게 된다.

그리고, 기어봉(64)이 회전함으로써 일체로 구비된 제2입력기어(65)가 회전하기 때문에, 이에 맞물려 있는 제2출력기어(73)가 회전되면서 회전축(71)이 함께 회전하게 된다. 이때, 선택적으로 회전축(71)에 허브 내장형 변속기가 설치된다면, 입력측에 대한 출력측의 기어비가 변경되어 제2출력기어(73)와 제3입력기어(75) 사이의 회전속도가 상이하게 변속될 수 있다.

회전축(71)이 회전되게 됨으로써 제3입력기어(75)가 회전하게 되고, 이에 따라 제3입력기어(75)와 맞물리는 제3출력기어(77)가 회전되면서 플레시블 샤프트(80)를 회동시키게 된다. 플렉시블 샤프트(80)에 연결되어 수중(水中)에 있는 스크류(90)에서 추진력이 발생하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거(1)가 전진 또는 후진하게 된다.

또한, 스크류(90)의 추진력에 의해 수상 자전거(1)가 전진 또는 후진하게 될 때 탑승자가 원하는 방향으로 핸들(30)을 돌리게 되면, 이 핸들(30)의 회전방향과 동일하게 방향타(33)가 회동하게 되어 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 자전거(1)의 이동 방향을 조정할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거를 도시한 사시도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거(2)는, 동력전달기구를 제외하고 나머지 구성요소들의 구성 및 작용이 전술한 일 실시예에 따른 수상 자전거(1)와 동일하기 때문에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거(2)를 설명함에 있어, 일 실시예에 따른 수상 자전거(1)와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하면서 그 구성 및 기능의 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거(2)에서, 프레임(10)의 제1지지대(21)에는 이 제1지지대(21)를 직각으로 관통하여 설치되는 구동축(51)이 마련된다. 이 구동축(51)의 양측으로는 각각 페달(50)이 돌출하여 장착된다. 그리고 구동축(51)의 일측에는 구동풀리(66)가 설치되는데, 구동축(51)과 구동풀리(66)는 일체로 형성되어도 된다.

또한, 제1지지대(21)에는 프레임(10)으로부터 후방으로 대략 수평하게 뻗은 한 쌍의 보유지지대(23)의 일단이 접합되는데, 이들 보유지지대(23)의 타단에는 보유지지대(23)에 대해 직각으로 설치되어 수상 자전거(2)의 좌우로 뻗은 회전축(71)이 마련되어 있다. 보유지지대(23) 및 제1지지대(21)의 사이 또는 보유지지대(23) 및 인접한 돌출대(11) 사이에는 구조적 강성을 향상시키기 위해 추가로 보강대(13)들이 개재되어 접합될 수 있다.

회전축(71) 상에는 종동풀리(76) 및 입력기어(74)가 동축으로 결합되어 있다. 구동풀리(66)와 종동풀리(76)의 사이에는 벨트(67)가 걸어 감겨 있다. 여기서, 구동풀리(66)는 라운드형상의 치형(齒形)을 갖는 구동풀리기어이고, 종동풀리(76)도 마찬가지로 라운드형상의 치형을 갖는 종동풀리기어이며, 벨트(76) 또한 이들 구동풀리기어와 종동풀리기어의 사이에서 힘을 전달할 수 있도록 내주면에 치형을 갖는 타이밍벨트로 구성되는 것이 바람직하다. 이는 서로의 접촉면에 치형을 붙여 맞물리게 함으로써, 미끄럼을 없앨 수 있으며 속도 변화가 적은 장점이 있게 되는 것이다. 각 풀리(66, 76)와 벨트(67)를 둘러싸는 별도의 하우징이 추가로 구비될 수 있다.

특히, 회전축(71)에는 속도변속을 조절할 수 있도록 허브 내장형 변속기가 장착될 수 있다. 이러한 허브 내장형 변속기는 널리 알려져 있고 다양하게 구성되어 있으며 시중에서 쉽게 구입가능하기 때문에, 본 명세서에서는 그 상세한 구조와 작동에 대한 설명을 생략하기로 한다.

또, 회전축(71) 상에 있는 입력기어(74)는 후술하는 플렉시블 샤프트(80)의 출력기어(78)와 함께 맞물려 있는데, 이때 전달받은 추진력의 방향이 변경되도록 입력기어(74)와 출력기어(78)는 베벨기어로 구성되어 있다. 예컨대, 전술된 입력기어(74)와 출력기어(78)를 구성하는 베벨기어들은 더욱 정확한 동력전달을 위해서 스파이럴 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

구동축(51)에 설치된 구동풀리(66), 벨트(67), 회전축(71) 상에 설치된 종동풀리(76) 및 입력기어(74), 그리고 출력기어(78)가 동력전달기구를 구성하게 된다.

이와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거(2)에 무체인 구동방식을 적용하게 됨으로써, 종래의 체인식 자전거에서 체인에 도포된 윤활유가 옷이나 신체에 묻게 되어 위생적이지 못하고 주변 환경을 오염시킬 우려가 있는 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 벨트를 채용한 무체인 방식은 베벨기어에 비해 동력전달 구조가 비교적 간단하고 동력전달의 효율을 더욱 개선할 수 있다.

입력기어(74)와 맞물리는 출력기어(78)에는 전술한 바와 같이 플렉시블 샤프트(80)의 일단이 연결된다. 더구나, 이 플렉시블 샤프트(80)를 둘러싸는 커버(81)가 보유지지대(23)에 장착된 브라켓(79)에 결합된다. 추진력의 방향이 후방을 향하도록 플렉시블 샤프트(80) 및 이를 수용하는 커버(81)는 브라켓(79)에서 아래로 뻗은 다음, 만곡되어 후방으로 연장되어 있다.

출력기어(78)와 일체로 된 플렉시블 샤프트(80)가 회전추진기구를 구성한다.

플렉시블 샤프트(80)의 타단은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거(2)의 하부에 마련된 스크류(90)에 연결되어 있다. 따라서, 탑승자가 페달(50)에 가한 추진력이 구동축(51)으로부터 구동풀리(66), 벨트(67), 종동풀리(76), 회전축(71), 입력기어(74), 출력기어(78) 및 플렉시블 샤프트(80)의 구동에 따라 스크류(90)까지 전달되면서 수상 자전거(2)가 전진 또는 후진할 수 있게 되는 것이다.

이하에서는 전술한 구성으로 이루어진 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거(2)의 작동에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거(2)는 기본적으로 물 위에 부상하고 있는 상태로 있게 된다.

이러한 상태에서 탑승자는 안장(20)에 앉아 수상 자전거(2)를 동작하게 된다. 안장(20)에 탑승자가 앉은 상태에서 탑승자가 페달(50)에 발을 올려놓으면 탑승자의 발은 물에 젖지 않는 높이에 위치하게 된다.

이와 같이 안장(20)에 탑승자가 앉은 상태에서 탑승자가 발로 페달(50)을 밟게 되면, 이 페달(50)의 구동에 따라 구동축(51)이 회전하게 되며 이와 함께 구동축(51)에 일체로 구비된 구동풀리(66)가 회전하면서 벨트(67)가 맞물려 회전되게 된다.

그리고, 벨트(67)가 회전함으로써 구동풀리(66)로부터 이격되어 있으면서 벨트(67)에 맞물려 있는 종동풀리(76)가 회전하기 때문에, 회전축(71)이 함께 회전하게 된다. 이때, 선택적으로 회전축(71)에 허브 내장형 변속기가 설치된다면, 입력측에 대한 출력측의 기어비가 변경되어 종동풀리(76)와 입력기어(74) 사이의 회전속도가 상이하게 변속될 수 있다.

회전축(71)이 회전되게 됨으로써 입력기어(74)가 회전하게 되고, 이에 따라 입력기어(74)와 맞물리는 출력기어(78)가 회전되면서 플레시블 샤프트(80)를 회동시키게 된다. 플렉시블 샤프트(80)에 연결되어 수중에 있는 스크류(90)에서 추진력이 발생하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 자전거(2)가 전진 또는 후진하게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1, 2 : 수상 자전거 10 : 프레임
20 : 안장 30 : 핸들
40 : 부유체 50 : 페달
80 : 플렉시블 샤프트 90 : 스크류

Claims (24)

1. 프레임(10);
   상기 프레임(10) 위에에 탑승자가 앉기 위해 장착된 안장(20);
   상기 프레임(10)에 설치되어 방향을 조정할 수 있는 핸들(30);
   3개의 구형 부유체(40)(-전방에 한 개, 후방에 두 개);
   상기 프레임(10)에서 상기 부유체(40) 방향으로 수평으로 방사상으로 연장되는 부분으로서, 상기 부유체(40)의 중심을 향하여 설치된 관통구멍(41)과 각각 결합하는 돌출대(11);
   상기 프레임(10)에 설치되어 탑승자가 추진력을 가하도록 된 페달(50);
   상기 페달(10)의 구동축과 연동되는 동력전달기구;
   상기 동력전달기구에 연결되어 상기 동력전달기구의 구동으로 회동되는 회전추진기구; 및
   상기 회전추진기구에 설치되는 스크류(90)을 포함하며,
   상기 페달(50)은 물에 젖지 않는 높이에서 회전하며, 상기 부유체(40)의 관점에서 상기 돌출대(11)와의 결합위치는 안쪽의 프레임(10)을 향하는 중앙 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 수상 자전거.
2. 제1항에 있어서,
   상기 동력전달기구는:
   상기 프레임(10)에 구비되면서 양측으로 상기 페달(50)이 장착되는 구동축의 일측에 설치된 구동풀리;
   상기 프레임(10)으로부터 후방으로 뻗은 보유지지대에 설치된 회전축의 일측에 구비된 종동풀리;
   상기 구동풀리와 상기 종동풀리 사이에 걸어 감겨 있는 벨트;
   상기 회전축에서 상기 종동풀리의 타측에 구비된 입력기어; 및
   상기 입력기어와 맞물리는 출력기어를 포함하는 수상 자전거.
3. 제2항에 있어서,
   상기 회전추진기구는 상기 출력기어가 일단에 연결된 플렉시블 샤프트이고,
   상기 플렉시블 샤프트를 둘러싸는 커버가 상기 보유지지대에 장착된 브라켓에 결합되며,
   상기 플렉시블 샤프트의 타단에 상기 스크류가 설치되는 수상 자전거.
4. 제2항에 있어서,
   상기 구동풀리는 치형(齒形)을 갖는 구동풀리기어이고,
   상기 종동풀리는 치형을 갖는 종동풀리기어이며,
   상기 벨트는 내주면에 치형을 갖는 타이밍벨트인 수상 자전거.
5. 제2항에 있어서,
   상기 입력기어 및 상기 출력기어는 베벨기어인 수상 자전거.
6. 제1항에 있어서,
   상기 돌출대(11)는 상기 부유체(40)의 상기 관통구멍을 관통하며, 관통된 측에는 상기 부유체(40)를 관통한 돌출대(11)의 단부에 결합되는 플랜지형 마개가 구비되며, 상기 마개에 대응되는 타측에는 상기 돌출대(11) 상에 스토퍼가 마련되어 있는 수상 자전거.
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