KR101327532B1 - 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거에 관한 것으로, 수중항력을 최소로 받도록 하여 적은 힘으로 추진력을 발생함으로써 노약자도 수상 자전거를 편하게 운전하면서 수상 레져를 즐길 수 있으며, 또한, 조향과 함께 추진력을 추가적으로 발생하도록 하여 더욱 적은 힘으로도 수상 자전거를 운전함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거는, 자전거 선체(10)와; 상기 자전거 선체를 수면에 부양시키는 부양체(20)와; 상기 자전거 선체에 장착되는 하나 이상의 시트(30)와; 상기 자전거 선체의 조향 및 추진을 겸하는 조향과 추진겸용 수단(40)과; 상기 자전거 선체에 회동 가능하게 장착되며 운전자의 답력에 의해 회전하는 제1,2페달(51,52)로 이루어진 페달(50)과; 상기 페달의 답력에 의해 상기 자전거 선체의 추진력을 발생하되, 수중 항력이 적은 좌우 구동식에 의해 추진력을 발생하는 추진수단(60)로 구성된다.

Description

추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거{WATERCYCLE OF LEFT AND RIGHT PROMOTED WITH PROPELLING PIN}
본 발명은 수상 자전거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수중항력을 최소로 받도록 하여 적은 힘으로 추진력을 발생함으로써 노약자도 수상 자전거를 편하게 운전하면서 수상 레져를 즐길 수 있으며, 또한, 조향과 함께 추진력을 추가적으로 발생하도록 하여 더욱 적은 힘으로도 수상 자전거를 운전할 수 있는 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거에 관한 것이다.
근래, 생활이 윤택해짐에 따라 레포츠의 인구가 증가하고 있으며, 특히 강, 호수, 또는 바다와 같은 수상에서 수상 레포츠를 즐기는 사람들이 많아졌고, 이에 따라 수상에서 사용되는 다양한 수상 레포츠 장비들이 출시되고 있다.
수상 레포츠 장비로는 수상 자전거, 보트, 모터 보트, 카약, 요트 등이 있다. 본 발명은 수상 자전거에 관한 것이므로 이하에서는 수상 자전거와 관련된 기술에 대해서만 설명하기로 한다.
수상 자전거는 탑승자가 페달을 밟아 페달의 답력에 의해 스크류 또는 수차를 구동하여 추진력을 발생함으로써 수상을 주행하는 것으로, 종래 다수의 특허문헌이 공개되어 있다.
특허문헌 1(등록특허 제10-1168104호)과 특허문헌 2는 자전거(보트)가 수상 부유프레임에 설치되어, 페달의 답력에 의해 추진핀이 상하로 구동함으로써 추진력을 발생하는 것으로, 추진핀의 구동방식 상 수중항력이 크게 작용하기 때문에 페달을 밟기 위하여 큰 힘을 들이게 되고 결과적으로 즐거운 마음으로 수상 레져를 즐기지 못한다.
또한, 종래 수상 자전거(보트 포함)는 스크류 또는 수차의 회전력에 의해서만 추진력을 발생하기 때문에 추진력이 약하고 특히 노약자는 페달을 밟는 힘이 더욱 약하기 때문에 추진력이 매우 약하여 수상 자전거를 주행하는 것이 힘들다.
등록특허 제10-1168104호 등록실용신안 제20-0458592호 실용신안공고 제20-1986-0002204호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수중항력을 최소로 받도록 하여 적은 힘으로 추진력을 발생함으로써 노약자도 수상 자전거를 편하게 운전하면서 수상 레져를 즐길 수 있으며, 또한, 조향과 함께 추진력을 추가적으로 발생하도록 하여 더욱 적은 힘으로도 수상 자전거를 운전할 수 있는 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거는, 자전거 선체와; 상기 자전거 선체를 수면에 부양시키는 부양체와; 상기 자전거 선체에 장착되는 하나 이상의 시트와; 상기 자전거 선체의 조향 및 추진을 겸하는 조향과 추진겸용 수단과; 상기 자전거 선체에 회동 가능하게 장착되는 페달과; 상기 페달의 답력에 의해 상기 자전거 선체의 추진력을 발생하되, 수중 항력이 적은 좌우 구동식에 의해 추진력을 발생하는 추진수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거에 의하면, 페달의 답력에 의해 추진력을 발생하는 추진핀이 좌우 구동식이며, 좌우 구동식의 특성상 수중항력을 적게 받으므로 적은 힘으로도 수상 자전거를 운전할 수 있고, 아울러, 조향 핸들의 조작시 조향 및 추진겸용 핀이 방향을 변경해줌과 더불어 추진력을 발생하여 결과적으로 추진핀과 함께 큰 추진력을 발생하게 되어 적은 힘으로도 수상 자전거를 추진할 수 있으므로 즐겁게 수상 레져를 즐길 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거의 측면도.
도 3은 본 발명에 의한 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거의 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거에 적용된 조향과 추진겸용 수단의 확대도.
도 5는 본 발명에 의한 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거에 적용된 추진수단의 확대도.
도 1 내지 도 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거(100)는, 수상에 부유하면서 페달의 답력에 의해 추진 핀이 구동하여 추진력을 발생함으로써 수상을 주행함과 아울러 조향과 추진 겸용 수단을 통해 주행 방향을 조작하면서 직진시 추진력을 발생하도록 하는 것으로, 자전거 선체(10), 자전거 선체(10)를 수상에 부양하는 부양체(20), 운전자 또는/및 동승자의 탑승을 위한 시트(30), 자전거 선체(10)의 주행 방향을 제어함과 아울러 추진력을 발생하는 조향과 추진 겸용 수단(40), 추진력을 제공하는 페달(50), 페달(50)의 답력에 의해 추진력을 발생하는 추진수단(60)으로 구성된다.
자전거 선체(10)는 수상 자전거(100)의 기본 골격으로 전술한 구성요소(20, 30, 40, 50, 60)의 설치를 위한 공간을 제공하며, 도면에 도시된 구조로 한정되지 않고 이러한 목적에 맞는 모든 구조가 가능하다.
부양체(20)는 자전거 선체(10)의 저부에 설치되어 자전거 선체(10)를 수상에 부양하는 것이며, 내부에 바람직하게 공기가 충진된다. 물론, 부양체(20)의 부양력을 조정 및 안전한 부양력을 위하여 공기의 보충이 가능하도록 공기주입구가 구비된다.
시트(30)는 운전자 또는/및 탑승자의 편안한 착석을 위하여 자전거 선체(10)에 일정 높이로 구성되며, 탑승인원에 따라 1인용, 2인용 이상으로 갖추어진다. 도면에서 구체적으로 도시하지는 않았지만 시트(30)는 운전자와 탑승자가 편안한 자세로 착석할 수 있도록 전후, 높이 조정이 가능하도록 구성될 수 있다.
조향과 추진 겸용 수단(40)은 도 1 내지 도 4에서 보이는 것처럼, 수상 자전거(100)의 주행 방향을 조작하고 아울러 추진력을 발생하는 것이며, 조향 핸들(41), 조향축(42) 및 조향과 추진겸용 핀(43)으로 구성된다.
조향 핸들(41)은 시트(30)의 전방 위쪽에 배치된다.
조향축(42)은 조향 핸들(41)의 조향력에 의해 회전하면서 조향과 추진겸용 핀(43)의 방향을 변경하는 것으로, 즉 조향 핸들(41)의 회전력을 조향과 추진겸용 핀(43)의 좌우 운동으로 전환하는 것이며, 2개 이상의 컬럼이 유니버셜 조인트로 연결되어 구성될 수 있다. 즉, 조향축(42)은 자전거 선체(10)에 형성된 지지대(11), 바람직하게 상호 간에 일정 간격을 두고 전후방으로 배치되는 2개의 지지대(11)에 회전 가능하게 장착되며 단부에 조향 핸들(41)이 연결되는 제1컬럼(42a), 제1컬럼(42a)의 타측 단부에 일측이 제1유니버셜 조인트(42b)를 통해 일정 각도로 하향 경사지게 연결되면서 타측이 제2유니버셜 조인트(42d)를 통해 조향과 추진겸용 핀(43)과 연결되는 제2컬럼(42c)으로 구성된다.
조향과 추진겸용 핀(43)은 판상으로 이루어지며, 자전거 선체(10)의 바람직하게 선단부에 수직으로 배치되고, 조향축(42)의 회전에 의해 좌우로 회전하여 자전거 선체(10)의 방향을 변경하도록 함과 아울러, 추진력을 발생한다. 즉, 자전거 선체(10)의 방향 전환시에는 조향 핸들(41)을 통해 조향과 추진겸용 핀(43)을 일정 각도로만 변경 유지하여 방향을 조정하고, 추진력을 발생할 때에는 조향 핸들(41)을 좌우로 다수회 반복하여 조향과 추진겸용 핀(43)이 좌우로 왕복 구동하도록 한다. 즉, 자전거 선체(10)의 방향 전환시 조향과 추진겸용 핀(43)을 좌우로 반복하여 구동시키면 조향이 부자연스럽고 원하는 방향으로 조향이 어려울 수 있으므로, 이러한 경우보다는 자전거 선체(10)의 방향이 결정된 상태에서 주행시(직진시) 사용이 바람직할 것이다.
조향과 추진 겸용 수단(40) 및 조향과 추진겸용 핀(43)을 구체적으로 설명하면, 수상자전거의 조향 핸들(41)이 설치된 조향축(42)의 제1컬럼(42a)은 지지대(11)에 제자리 회전 가능하게 설치되며 조향축(42)의 제1컬럼(42a)의 아랫부분은 제1유니버셜 조인트(42b)와 결합되고, 제1유니버셜 조인트(42b)에는 제2컬럼(42c)이 연결되며, 제2컬럼(42c)에는 제2유니버셜 조인트(42d)를 통해 조향과 추진겸용 핀(43)이 연결된다.
제1,2유니버셜 조인트(42b,42d)는 기성품으로서 십자축을 기본으로 축의 끝단에 니들베어링과 베어링컵이 조합되며 제1,2컬럼(42a,42c) 및 제2컬럼(42c)과 조향과 추진겸용 핀(43)의 사이에 개재되는 것이다.
따라서 제1,2유니버셜 조인트(42b,42d)는 잘 알려진 바와 같이, 쇠사슬 고리의 결합과 같이 두 개의 맞물린 연결축[제1,2컬럼(42a,42c), 제2컬럼(42c) 및 조향과 추진겸용 핀(43)]이 각도 변형에 구애받지 않고 회전력을 용이하게 전달할 수 있다.
조향 핸들(41)에서 전달된 회전력은 제1유니버셜 조인트(42b)를 통해 하부에 연결된 제2컬럼(42c)에 전달되고, 제2컬럼(42c)의 회전력은 제2유니버셜 조인트(42d)를 통해 조향과 추진겸용 핀(43)에 전달되어 운전자가 조향 핸들(41)을 회전하면 조향과 추진겸용 핀(43)의 방향을 360도 자유롭게 조정할 수 있다.
따라서 운전자의 의도에 따라 조향 핸들(41)을 적당한 각도만큼 좌우로 반복 회전 작동하면 조향과 추진겸용 핀(43)은 물고기의 꼬리지느러미 역할을 하듯이 수중 추진력을 얻을 수 있다.
아울러 선체가 정지된 상태에서 조향 핸들(41)의 방향을 정방향에서 90도 전환한 다음 조향 핸들(41)을 반복회전 작동하면 제자리에서 수상자전거의 좌회전 혹은 우회전이 가능하며, 또한 조향 핸들(41)의 방향을 정방향에서 180도 전환하여 작동하면 수상자전거의 후진이 가능하다. 본 발명은 공지의 유니버셜 조인트를 사용하는 것이므로 당업자의 실시가 가능하다.
페달(50)은 추진수단(60)의 추진력을 제공하는 원동력으로, 운전자의 답력에 의해 회전하도록 자전거 선체(10), 바람직하게 지지대(11)에 한 쌍 즉 제1,2페달(51,52)이 장착된다. 페달(50)은 통상의 자전거에 적용되는 방식과 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.
도 1 내지 3 및 5에서 보이는 것처럼, 추진수단(60)은 페달(50)과 연결되는 한 쌍의 추진안내로드(61,62), 제1,2추진안내로드(61,62)와 연결되는 추진로드(63), 추진로드(63)에 의해 추진력을 발생하는 추진 핀(64)으로 구성된다.
제1,2추진안내로드(61)는 제1,2페달(51,52)의 회전 운동을 전후 직선 왕복운동으로 전환하는 크랭크방식이며, 각각의 일측 단부가 제1,2페달(51,52)에 회동 가능한 링크 타입으로 연결되고 타측은 추진로드(63)에 각각 축핀을 통해 연결된다. 제1,2추진안내로드(61,62)의 양측이 각각 축핀으로 연결되는 것은 제1,2페달(51,52)의 회전시 각각의 연결부가 파손되지 않고 구동력을 전달하기 위함이다.
제1,2추진안내로드(61,62)는 제1,2페달(51,52)과 추진 핀(64)의 위치 등에 따라 하나 이상이 사용 가능하고, 예를 들어 도면에서처럼 2개의 로드가 축핀을 통해 회동 가능하게 연결되어 구성된다.
추진로드(63)는 한 쌍의 제1,2추진안내로드(61,62)와 직교하는 방향으로 배열되면서, 중앙부가 자신이 자전거 선체(10)에 직접 회동 가능하게 연결되거나 자전거 선체(10)에 회동 가능하게 연결된 추진 핀(64)에 연결되며, 좌우 양측에 한 쌍의 제1,2추진안내로드(61,62)의 단부가 각각 축핀으로 연결되는데, 제1,2추진안내로드(61,62)의 연결부[제1,2연결부(63a,63b), 제1,2추진안내로드(61,62)의 연결위치에 따라 답력이 달라지므로 토크 조정이 가능함]를 2개 이상으로 구성하여 변속이 가능하도록 연결되고 이와 같은 구성에 의해 서로 반대 방향으로 구동하는 한 쌍의 제1,2추진안내로드(61,62)[제1추진안내로드(61)의 전진시, 제2추진안내로드(62)는 후진]에 의해 추진 핀(64)을 중심으로 하여 좌우 양측이 서로 반대 방향으로 전후진한다.
추진 핀(64)은 판상(원활한 추진을 위하여 유연성이 있는 것이 바람직함)으로 이루어지며 수직으로 배열된 상태로 수중에 잠기도록 설치되고, 자신이 자전거 선체(10)에 평면에서 볼 때 회동 가능한 구조로 장착되면서 추진로드(63)와 연결되거나 또는 자전거 선체(10)에 회동 가능하게 연결된 추진로드(63)에 연결되며, 추진로드(63)의 좌우 회전력을 그대로 전달받아 추진로드(63)와 함께 좌우로 회전하여 추진력을 발생한다.
예를 들어, 자전거 선체(10)에는 상하 양측이 연통된 핀 지지관(65)이 수직으로 고정되고, 핀 지지관(65)에는 추진 핀(64)에서 연장된 핀 추진봉(66)이 저부에서부터 상부로 관통되며, 핀 추진봉(66)에는 추진로드(64)와 결합되는 예컨대 관형의 로드 연결관(67)이 일정 길이를 갖는 연결대(68)를 연결된다. 따라서, 제1,2추진안내로드(61,62)의 전후진에 의해 핀 추진봉(66)이 핀 지지관(65) 안에서 좌우로 회전하게 되어 추진 핀(64)이 좌우로 구동하게 된다.
또한, 본 발명은 추진 핀(64)이 좌우 구동식이기 때문에 주행시 좌우로 밀리는 현상이 발생될 수 있으며 이를 방지하기 위하여 선체 중심키(70)가 적용될 수 있다.
선체 중심키(70)는 판상이며, 자전거 선체(10)의 저부에 수중에 잠기도록 고정되어, 자전거 선체(10)의 물갈림을 원활하게 한다.
본 발명에 의한 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거의 작용은 다음과 같다.
운전자가 시트(30)에 착석한 상태에서 양 손으로 조향 핸들(41)을 잡고 양 발을 제1,2페달(51,52)에 올려놓아 수상 자전거의 주행을 준비한다.
주행 방향을 결정한 후 이 방향에 맞춰 조향 핸들(41)을 좌우로 회전하며, 조향 핸들(41)의 좌우 회전력은 조향축(42)을 통해 평면에서 볼 때 조향과 추진겸용 핀(43)의 좌우 회전 운동으로 전환되어 조향과 추진겸용 핀(43)이 주행 방향과 일치하는 방향으로 각도 조정된다.
양 발을 이용하여 제1,2페달(51,52)을 밟으면, 제1,2추진안내로드(61,62)가 서로 반대 방향으로 전후진하고, 제1,2추진안내로드(61,62)의 이동에 의해 추진로드(63)가 좌측 또는 우측으로 회전한다. 추진로드(63)의 좌우 회전은 연결대(68)와 핀 가동봉(6)으로 전달되어 추진 핀(64)이 좌측 또는 우측으로 각도 조정된다.
즉, 제1,2페달(51,52)을 지속적으로 밟게 되면 제1,2추진안내로드(61,62)가 계속해서 전후진하고, 따라서, 추진 핀(64)이 좌우 회전을 반복하게 되어 추진력이 발생되며, 이 추진력에 의해 수상 자전거(100)가 주행하게 된다.
추진 핀(64) 좌우로 구동하더라도 선체 중심키(70)가 자전거 선체(10)의 중심을 잡고 있기 때문에 수상 자전거(100)는 좌우로 요동하지 않고 직진성을 유지하면서 주행한다.
한편, 수상 자전거(100)의 주행 방향이 결정되어 직진하는 경우 조향 핸들(41)을 좌우로 반복하여 돌리면 조향과 추진겸용 키(43)가 좌우로 반복하여 회전하게 되고, 따라서, 조향과 추진겸용 키(43)에 의해 추진력이 발생되어 더 빠르게 주행하게 된다.
10 : 자전거 선체, 11 : 지지대
20 : 부양체, 30 : 시트
40 : 조향과 추진겸용수단, 41 : 조향 핸들
42 : 조향축, 43 : 조향과 추진겸용 핀
50 : 페달, 60 : 추진수단
61,62 : 제1,2추진안내로드, 63 : 추진로드
64 : 추진 핀, 65 : 핀 지지관
66 : 핀 추진봉, 67 : 로드 연결관

Claims (5)

  1. 자전거 선체(10)와;
    상기 자전거 선체를 수면에 부양시키는 부양체(20)와;
    상기 자전거 선체에 장착되는 하나 이상의 시트(30)와;
    상기 자전거 선체의 조향 및 추진을 겸하는 조향과 추진겸용 수단(40)과;
    상기 자전거 선체에 회동 가능하게 장착되며 운전자의 답력에 의해 회전하는 제1,2페달(51,52)로 이루어진 페달(50)과;
    상기 페달의 답력에 의해 상기 자전거 선체의 추진력을 발생하되, 수중 항력이 적은 좌우 구동식에 의해 추진력을 발생하는 추진수단(60)과;
    상기 자전거 선체에 수중에 잠기도록 고정되어 상기 자전거 선체의 물갈림을 원활하게 하며 상기 자전거 선체의 방향성을 유지하기 위한 선체 중심키(70)를 포함하고
    상기 추진수단(60)은 상기 자전거 선체의 길이방향을 따라 배열되면서 일측이 상기 제1,2페달(51,52)에 각각 연결되어 상기 제1,2페달의 회전에 의해 서로 반대 방향으로 전후진하는 제1,2추진안내로드(61,62), 상기 자전거 선체의 폭방향을 따라 배열되면서 좌우 양측에 상기 제1,2추진안내로드의 타측과 각각 연결되는 2개 이상의 연결부가 구비되어 이루어지며 상기 제1,2추진안내로드의 전후진 왕복 운동시 좌우 회전력을 발생하는 추진로드(63), 판상으로 이루어지며 상기 추진로드와 연결되어 상기 추진로드에 의해 좌우로 회전하면서 추진력을 발생하는 추진 핀(64), 상하 양측이 연통된 관형이며 상기 추진 핀의 상부에 상기 자전거 선체를 통해 고정되는 핀 지지관(65), 상기 추진 핀의 선단 상부에 연장 형성되며 상기 핀 지지관에 회동 가능하게 장착되는 핀 추진봉(66), 상기 핀 추진봉에 고정되면서 상기 추진로드가 연결되어 상기 추진로드의 회전에 의해 상기 핀 추진봉과 상기 추진 핀이 좌우로 구동되도록 하는 연결대(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거.
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  4. 청구항 1에 있어서, 상기 조향과 추진겸용 수단(40)은, 조향 핸들(41), 상기 조향 핸들의 전방에 상기 자전거 선체의 길이방향을 따라 배열되면서 상기 자전거 선체에 형성된 지지대(11)를 통해 제자리 회전 가능하게 설치되어 상기 조향 핸들의 회전력을 평면에서 볼 때 좌우 회전 운동으로 전환하는 조향축(42), 상기 조향축의 단부에 연결되며 상기 조향축을 통해 전환된 좌우 회전 운동을 통해 좌우로 회전하면서 상기 자전거 선체의 방향을 변경하는 한편 추진력을 발생하는 조향과 추진겸용 핀(43)을 포함하는 것을 특징으로 하는 추진 핀의 좌우 추진식 수상 자전거.
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