KR101221584B1 - 외발 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증속 가능한 외발 자전거에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 페달축의 회전에 비해 바퀴가 더 많이 회전할 수 있도록 하여 증속 가능하게 할 목적으로, 양측 단부에 각각 제1페달(11)과 제2페달(12)이 구비된 페달축(10); 중심공으로 상기 페달축이 관통하고 외측에 방사상의 스포크(21)를 매개로 림(22)을 연결한 휠 허브(20); 중심이 상기 페달축에 고정되고 둘레면에 제1기어치(31)가 형성되어 상기 페달축 회전시 연동하여 회전하는 제1디스크기어(30); 일측 단부에 상기 제1기어치와 합치된 제1접동기어(41)가 구비되고 타측 단부에 구동기어(42)가 구비된 구동축(40); 일측 단부에 상기 구동기어와 합치된 종동기어(52)가 구비되고 타측 단부에 제2접동기어(51)가 구비된 종동축(50); 중심이 상기 휠 허브에 고정되고 둘레면에 상기 제2접동기어와 합치된 제2기어치(61)가 형성되어 종동축 회전시 연동하여 회전하는 제2디스크기어(60);를 포함하며, 이때 상기 제1디스크기어(30)의 직경이 제2디스크기어(60)의 직경보다 큰 것이 특징인 외발 자전거가 제공된다.

Description

외발 자전거{UNICYCLE}

본 발명은 외발 자전거에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 페달 축의 회전수 비해 휠 허브의 회전수를 증가시킴으로써 증속 가능한 외발 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 외발 자전거는 안장 저부에 하나의 바퀴가 구비된 것으로, 과거에는 주로 서커스나 묘기에 사용되었으나, 최근에는 스포츠용으로 각광을 받고 있다.

그러나 외발 자전거의 바퀴는 일반적인 자전거 바퀴와 동일하나 축이 허브와 따로 움직일 수 없게 되어 있다. 즉, 페달 크랭크의 회전이 직접 바퀴의 회전을 제어하게 되어 있으므로 페달을 1회전시킬 때 바퀴도 1회전하게 되어 있는 구조적인 단점이 있다.

따라서 외발 자전거는 고속으로 주행하는 것이 어렵고, 이러한 이유로 장거리를 주행하는 것이 불가능하므로 스포츠 용도로 사용하는데 제한이 있고, 그 결과 외발 자전거의 대중화를 실현하기에 어려움이 있는 실정이다.

본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 페달축의 회전에 비해 바퀴가 더 많이 회전할 수 있도록 하여 증속 가능한 외발 자전거를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 양측 단부에 각각 제1페달(11)과 제2페달(12)이 구비된 페달축(10); 중심공으로 상기 페달축이 관통하고 외측에 방사상의 스포크(21)를 매개로 림(22)을 연결한 휠 허브(20); 중심이 상기 페달축에 고정되고 둘레면에 제1기어치(31)가 형성되어 상기 페달축 회전시 연동하여 회전하는 제1디스크기어(30); 일측 단부에 상기 제1기어치와 합치된 제1접동기어(41)가 구비되고 타측 단부에 구동기어(42)가 구비된 구동축(40); 일측 단부에 상기 구동기어와 합치된 종동기어(52)가 구비되고 타측 단부에 제2접동기어(51)가 구비된 종동축(50); 중심이 상기 휠 허브에 고정되고 둘레면에 상기 제2접동기어와 합치된 제2기어치(61)가 형성되어 종동축 회전시 연동하여 회전하는 제2디스크기어(60);를 포함하며, 이때 상기 제1디스크기어(30)의 직경이 제2디스크기어(60)의 직경보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 페달축을 회전시켰을 때, 페달축에 연결된 제1디스크기어와 휠 허브에 연결된 제2디스크기어의 직경 비율에 따라 바퀴의 회전수를 증가시킬 수 있게 되어 고속 주행이 가능하다는 이점이 있다.

이와 같이 고속 주행이 가능하므로 장거리 운행이 용이할 뿐 아니라 운행의 단조로움을 탈피할 수 있으며 레이싱 등 각종 스포츠용도로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외발 자전거의 일 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외발 자전거의 타 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외발 자전거의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외발 자전거의 정면에서 요부를 확대한 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 본 발명의 바람직한 형태의 구조를 예시하고 이에 기하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 예시된 형태만으로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위는 예시된 형태의 통상적인 변경이나 균등물 내지 대체물까지 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외발 자전거의 일 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외발 자전거의 타 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외발 자전거의 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외발 자전거의 정면에서 요부를 확대한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하는 바와 같이 본 발명의 외발 자전거는, 페달축(10), 상기 페달 축이 중심을 관통하는 휠 허브(20), 페달축의 일측에 구비된 제1디스크기어(30), 페달축의 타측에 구비된 제2디스크기어(60), 상기 제1디스크기어(30)에서 제2디스크기어(60)로 동력을 전달하는 구동축(40)과 종동축(50) 및 안장(71)을 지지하기 위한 요소로서 제1지지프레임(400)과 제2지지프레임(500)으로 대별된다.

상기 페달축(10)은 바퀴의 가장 기본이 되는 축으로 일측 단부에는 제1링크(11')로 연결된 제1페달(11)이 구비되고 타측 단부에는 제2링크(12')로 연결된 제2페달(12)이 구비된다.

상기 휠 허브(20)는 내부에 중심공이 형성되어 있고, 이 중심공으로 상기 페달축(10)이 관통되며, 페달축(10)과 휠 허브(20) 사이는 베이링(B)이 개지되어 있어서 페달축(10)이 구동하더라도 휠 허브(20)에 영향을 미치지 않는다(도 4 참조).

상기 휠 허브(10)의 외측에는 방사상으로 복수 개의 스포크(21)가 형성되고, 상기 각 스포크(21)는 원형의 림(22)을 지지하고 있으며, 휠 허브(20), 스포크(21) 및 림(22) 구조는 통상적인 자전거의 바퀴 구조이다.

상기 제1디스크기어(30)는 페달축(10)에 키(K)와 같은 고정수단이나 또는 페달축과 일체형으로 고정되고, 페달축의 둘레면에는 제1기어치(31)가 형성되어 있다. 여기서 상기 제1기어치(31)는 도시된 바와 같이 제1디스크기어(30)의 외면에 형성될 수도 있고 도시하지는 않았지만 내면에 설치될 수도 있다.

상기 구동축(40)은 일측 단부(도면에서 하단)에 제1접동기어(41)가 구비되고 타측 단부(도면에서 상단)에는 구동기어(42)가 구비된다. 상기 제1접동기어(41)는 제1디스크기어(30)의 둘레에 형성된 제1기어치(31)와 합치(合齒)된다.

상기 종동축(50)은 일측 단부(도면에서 하단)에 제2접동기어(51)가 구비되고 타측 단부(도면에서 상단)에는 종동기어(52)가 구비된다. 상기 종동기어(52)는 구동축(40)의 구동기어(41)와 합치(合齒)됨으로서 구동축(40)이 회전하면 종동축(50)이 연동하여 구동한다.

상기 제2디스크기어(60)는 그 중심이 상기 휠 허브(20)에 고정되고, 제2디스크기어(60)의 둘레면에 상기 제2기어치(61)가 형성되며, 상기 제2기어치(61)는 상기 종동축(50)의 제2접동기어(52)와 합치(合齒)된다.

이때 상기 제1디스크기어(30)의 직경은 제2디스크기어(60)의 직경보다 큰 것이 바람직하며, 이에 관한 구체적인 작용은 후술하여 설명하기로 한다.

또한, 상기 구동기어(42)와 종동기어(52)는 케이스(70) 내에 설치되어 외부로부터 보호되게 할 수 있다.

상기 구동축(40)은 제1지지프레임(400)에 의해 지지되며, 바람직하게는 상기 제1지지프레임(400)의 일부분을 관통한다. 즉 도 1 및 도 3과 같이 상기 제1지지프레임(400)의 일측 단부(도면에서 하단)는 상기 페달축(10)의 일측, 구체적으로는 휠 허브(20)와 제1링크(11') 사이에서 베어링(B)을 매개로 페달축(10)에 연결된 제1지지허브(410)에 연결되고 타측 단부(도면에서 상단)는 상기 케이스(70)에 고정된다.

또한, 상기 종동축(50)은 제2지지프레임(500)에 의해 지지되며, 바람직하게는 상기 제2지지프레임(500)의 일부분을 관통한다. 즉 도 2 및 도 3과 같이 상기 제2지지프레임(500)의 일측 단부(도면에서 하단)는 상기 페달축(10)의 일측, 구체적으로는 휠 허브(20)와 제2링크(12') 사이에서 베어링(B)을 매개로 페달축(10)에 연결된 제2지지허브(510)에 연결되고 타측 단부(도면에서 상단)는 상기 케이스(70)에 고정된다.

상기 제1접동기어(41)와 제2접동기어(51)는 각각 제1지지프레임(400)과 제2지지프레임(500)에서 외부로 노출되어 제1기어치(31)와 제2기어치(61)에 합치되며, 이때 상기 각 지지프레임(400)(500)의 형태를 적절하게 변경하여 상기 각 접동기어(41)(51)가 밖에서 보이지 않게 가림막을 설치할 수 있다.

사용자의 착석을 위해 상기 케이스(70) 상부에는 안장포스트(72)가 연장 설치되고, 상기 안장포스트(72) 상부에 안장(71)이 설치된다. 상기 안장포스트(72)는 공지된 구조를 이용하여 안장(71)의 높이 조절이 가능하게 할 수 있으며, 필요에 따라 손잡이 핸들을 설치할 수 있다.

이하, 도 4를 참조한 본 발명의 동력 전달 과정의 설명을 통해 본 발명이 더욱 명확해질 것이다.

도 3 및 도 4를 참조하는 바와 같이, 사용자가 제1페달(11)과 제2페달(12)을 구르면, 페달축(10)이 회전하고 페달축(10)과 키(K)로 고정된 제1디스크기어(30)가 연동하여 회전한다. 이때 휠 허브(20) 내면과 페달축(10) 외면 사이에는 베어링(B)이 설치되어 있으므로 페달축(10)의 구동력이 직접 휠 허브(20)에 전달되지 않는다.

제1디스크기어(30)가 회전하면 그것과 접한 제1접동기어(41)가 구동하면서 구동축(40)이 회전하고, 이와 연동하여 구동축(40)의 구동기어(42)와 접한 종동기어(52)가 구동하면서 종동축(50)이 회전한다.

종동축(50)이 회전하면 종동축(50)의 제2접동기어(51)와 접한 제2디스크기어(60)가 회전하고, 결국 제2디스크기어(60)와 일체형으로 고정된 휠 허브(20)가 회전하면서 바퀴가 회전한다.

이때 제1디스크기어(30)의 직경이 제2디스크기어(60)의 직경보다 크기 때문에 증속된다. 예를 들면 제1디스크기어(30)와 제2디스크기어(60)의 회전비가 1:3인 경우, 제1디스크기어(30)가 1회전할 때 제2디스크기어(60)는 3회전하며, 이와 같은 작용을 통해 각 페달(11)(12)이 1회전할 때 바퀴는 3회전하여 증속이 가능하다.

따라서 외발 자전거 제작자는 제1디스크기어(30)와 제2디스크기어(60)의 회전비율을 적절하게 설계하여 회전비가 서로 다른 자전거를 제작할 수 있고, 구매자는 자신에게 필요한 증속 자전거를 선택 구매할 수 있다.

이상은, 본 발명의 기술 사상을 보인 한정된 실시 예에 따라 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 실시 예들의 구성요소 일부를 변경, 혼합하는 등, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능하고, 그러한 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10... 페달축 11... 제1페달 11'... 제1링크
12... 제2페달 12'... 제2링크
20... 휠 허브 21... 스포크(spoke) 22... 림(rim)
30... 제1디스크기어 31... 제1기어치
40... 구동축 41... 제1접동기어 42... 구동기어
50... 종동축 51... 제2접동기어 52... 종동기어
60... 제2디스크기어 61... 제2기어치
70... 케이스 71... 안장 72... 안장포스트
400... 제1지지프레임 410... 제1지지허브
500... 제2지지프레임 510... 제2지지허브

Claims (5)

1. 양측 단부에 각각 제1페달(11)과 제2페달(12)이 구비된 페달축(10);
   중심공으로 상기 페달축이 관통하고 외측에 방사상의 스포크(21)를 매개로 림(22)을 연결한 휠 허브(20);
   중심이 상기 페달축에 고정되고 둘레면에 제1기어치(31)가 형성되어 상기 페달축 회전시 연동하여 회전하는 제1디스크기어(30);
   일측 단부에 상기 제1기어치와 합치된 제1접동기어(41)가 구비되고 타측 단부에 구동기어(42)가 구비된 구동축(40);
   일측 단부에 상기 구동기어와 합치된 종동기어(52)가 구비되고 타측 단부에 제2접동기어(51)가 구비된 종동축(50);
   중심이 상기 휠 허브에 고정되고 둘레면에 상기 제2접동기어와 합치된 제2기어치(61)가 형성되어 종동축 회전시 연동하여 회전하는 제2디스크기어(60);를 포함하고,
   상기 구동축(40)과 종동축(50)은 각각 제1지지프레임(400)과 제2지지프레임(500)을 중심을 관통하여 설치되되,
   상기 제1지지프레임과 제2지지프레임의 각 일측 단부는 상기 페달축의 양측에 축설된 제1지지허브(410)와 제2지지허브(510)에 각각 고정되고, 각 타측 단부는 상기 구동기어와 종동기어를 내설한 케이스(70)에 고정된 것을 특징으로 하는 외발 자전거.
2. 청구항 1에 있어서
   상기 제1디스크기어(30)의 직경이 제2디스크기어(60)의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 외발 자전거.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스(70) 상부에 안장(71)을 설치한 안장포스트(72)가 연결된 것을 특징으로 하는 외발 자전거.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 페달축(10)과 휠 허브(20) 사이; 및
   상기 페달축(10)과 각 지지허브(410)(510) 사이에 베어링(B)이 개재된 것을 특징으로 하는 외발 자전거.

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