KR101557963B1 - 상호 연결 가능한 자전거 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 1인승 자전거를 일렬로 다수 연결하여 다인승 자전거로 변환 사용할 수 있게 되어 있는 상호 연결 가능한 자전거에 관한 것으로서, 자전거 프레임의 탑 튜브(2)와 헤드 튜브(6) 사이에 부동 튜브(60)를 배치하고 대향하는 단부의 어느 한쪽에 축수부(20)를 형성하여 마주보는 단부를 축 지지함으로써 상기 탑 튜브(2)와 부동 튜브(60)를 상대 회전 가능하게 배치하고, 상기 축수부(20)와 그 내측으로 축 지지되는 대향 단부의 외주에 각각 핀홀(22)(62)을 형성하되, 이들 핀홀(22)(62)이 자전거의 프런트 포크(4)가 직선 주행상태로 조정되었을 때에 일치하게 되는 위치로 형성하고, 또한 이렇게 일치되는 핀홀(22)(62)에는 고정핀(8)을 관통 설치하여 상기 탑 튜브(2)와 부동 튜브(60) 사이가 상대 회전 불가한 1인승 자전거로 변환 될 수 있게 하는 간단한 구조로 1인승 자전거로의 사용과 2 이상으로 연속 연결한 다인승 자전거로의 사용을 가능케 한 구성으로 된 것이다.

Description

상호 연결 가능한 자전거{BICYCLE BEING CONNECTABLE TO ONE ANOTHER}
본 발명은 다인승 자전거에 관한 것으로, 특히 통상의 1인승 자전거를 다수 일렬로 연결하여 다인승 자전거로 사용하거나 또는 각각 분리하여 통상의 1인승 자전거로 사용하도록 상호 연결 가능한 자전거에 관한 것이다.
연료 없이 탑승자의 힘으로 주행할 수 있는 친환경적 승용수단인 자전거는 1인승과 다인승으로 공지되어 있다.
공지된 다인승 자전거의 대표적인 예로는 프레임을 길게 형성하고 그 위에 안장과 페달을 다수 조로 배치하여 다수인이 하나의 자전거에 동시 탑승할 수 있게 한 것이 알려져 있고, 다른 형태로는 다음 특허문헌 1에 개시된 바와 같이 1인승 자전거의 후미에 후륜만 갖춘 프레임을 연결하여 2인승 자전거로 변환 사용할 수 있는 것이 공지되어 있는가 하면, 다음 특허문헌 2에는 2대의 1인승 자전거를 어태치먼트로 종 또는 횡으로 연결해서 다인승 자전거로 변환 사용할 수 있는 자전거를 보여주고 있다.
한편, 다음 특허문헌 3은 1인승 자전거를 앞뒤로 연결하여 다인승 자전거로 변환 사용할 수 있는 구성의 자전거를 개시하고 있다.
이 종류 자전거는 외관상으로는 프레임에 프런트 포크, 헤드 튜브, 리어 포크, 탑 튜브, 시트 튜브 및 다운 튜브가 두루 배치되어서 통상의 1인승 자전거와 동일하게 되어 있으나, 앞뒤로 연결하여 다인승 자전거로 변환시킬 때는 전륜을 떼어낸 뒤쪽 자전거의 프런트 포크를 앞쪽 자전거의 리어 포크 회전축에 연결하여 함께 후륜을 축 지지하는 것으로 2대를 일렬로 연결할 수 있을 뿐만 아니라 그 이상으로도 순차 연결할 수 있는 구성으로 되어 있다.
그렇지만 다인승 자전거의 경우에 뒤쪽 자전거의 앞으로 비스듬히 연장된 프런트 포크가 방향 전환할 때 경사진 방향도 변하면서 뒤쪽 자전거 프레임과 어긋나게 되어 상기 뒤쪽 자전거의 프레임이 조향 방향과 반대 방향으로 전도되어 쓰러지게 되는 문제를 일으킨다.
본 발명자는 다음 특허문헌 4에 개시된 바와 같이, 자전거 프레임을 핸들에 연결된 앞쪽과 리어 포크에 연결된 뒤쪽으로 분할 배치하고, 이들 사이로 클러치수단과 싱크로나이저를 배치하여 선택적으로 단속할 수 있게 한 자전거를 제안하여 상술한 문제점을 해결한 바 있으나 구조가 복잡하게 되어 원가 부담이 크다.
PCT 특허 공개번호 WO 2002/26554호, PCT 특허 공개번호 WO 2006/080855호, 한국 공개특허 제10-1999-0033140호, 한국 특허등록 제10-869602호,
따라서 본 발명은 각각 별개로 형성된 자전거를 상호 연결하여 다인승 자전거로 변환 시킬 수 있고 클러치수단과 싱크로나이저에 의해 프레임의 앞쪽과 뒤쪽이 선택적으로 단속되도록 하여 다인승 사용 시에도 뒤쪽 자전거 프레임의 전도 현상이 생기지 않게 되어 있는 다인승 자전거로서, 상기 클러치수단을 간단하게 구성하여 저렴하게 생산할 수 있는 상호 연결 가능한 자전거를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 목적을 구현하는 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는, 프레임의 탑 튜브와 헤드 튜브 사이에 부동 튜브를 개재시켜서 분할되게 배치하고, 탑 튜브 또는 부동 튜브의 어느 한쪽 단부에 축수부를 형성하여 대향하는 단부를 회전 가능하게 축 지지함과 아울러, 상기 축수부와 그 내측으로 축 지지되는 단부의 외주에 각각 핀홀을 형성하되, 이들 핀홀이 자전거의 프런트 포크를 직선 주행상태로 조정하였을 때 일치하는 위치로 형성하고, 또 이렇게 형성된 핀홀에는 고정핀을 관통 설치하여 상기 탑 튜브와 부동 튜브 사이를 상대 회전 불가한 부동상태로 결합될 수 있도록 하여, 상기 탑 튜브와 부동 튜브 사이에서 고정핀을 빼내거나 끼워 연결하는 것에 의해 상대 회전 가능한 다인승 자전거, 또는 상대 회전 불가한 1인승 자전거로 변환되게 하는 클러치 작용을 나타내게 한 것에 특징을 두고 있다.
또한 상술한 구성에 있어서, 탑 튜브와 부동튜브 사이의 어느 한쪽은 내부에 보강축을 구비하여 대향 배치되는 축수부로 충분하게 축 지지 될 수 있게 하고, 이 보강축의 외주에는 상기 탑 튜브 또는 부동튜브의 어느 한쪽 종단과 약간의 간격을 두고 스톱퍼를 고정 배치하는 한편, 상기 탑 튜브 또는 부동 튜브의 어느 한쪽 종단과 상기 스톱퍼 사이의 간격에는 멈치링을 개재시키고 축수부의 외주 측에서 세트 스크루로 고정하는 것에 의해 상기 축수부와 이것에 축 지지된 대향 단부가 상호 이탈되지 않게 하는 구성을 더 포함할 수 있다.
또한 상술한 구성에 있어서, 상기 고정핀은 상기 축수부의 밑면에 부착되는 가이드 링과 함께 싱크로나이저를 형성할 수 있도록 상기 프런트 포크의 내측면에 부착된 너트로 나사연결될 수 있도록 함으로써, 상기 헤드 튜브의 선회에 대응하여 탑 튜브의 상대 회전을 제어하는 싱크로나이저 작용이 나타나도록 하는 구성을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정핀은 대략 90도로 절곡되고 외주에 축 방향으로 고정돌기가 형성된 손잡이를 갖추는 한편, 상기 프런트 포크의 내측면에는 클램프를 부착 고정하여 상기 손잡이를 죄어 고정하거나 이완하여 해방시킬 수 있는 클램프를 포함한 구성으로 실시될 수 있다.
상술한 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 상대 회전 가능하게 배치되는 탑 튜브와 부동 튜브 사이의 핀홀로 고정핀을 삽통하여 회전 불가한 클러치 상태로 변환하여 1인승 자전거로 사용할 수 있고, 또 상기 고정핀을 빼내어 탑 튜브와 부동 튜브 사이가 상대 회전 가능한 언 클러치상태로 변환하는 간단한 구조만으로 연속 연결되는 다인승 자전거로 사용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 고정핀은 축수부의 가이드 링을 관통하도록 프런트 포크의 내측면으로 연결하면 싱크로나이저를 형성하게 되어 다인승 자전거로의 사용 시에 있어서, 선회 이동이 원만하고 안전하게 되는 장점도 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 관련된 자전거의 일 실시 예를 나타내는 부분 사시도.
도 2는 도 1의 측단면도.
도 3은 본 발명에 관련된 자전거의 다른 실시 예를 도 1에 대응하여 도시하는 부분 사시도.
도 4는 본 발명이 적용된 여성용 자전거의 예를 도 1에 대응하여 도시하는 부분 사시도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 관련된 자전거의 주요부로서 프레임을 형성하는 탑 튜브(2)와 프런트 포크(4) 및 헤드 튜브(6)의 조합관계를 나타내고 있다.
탑 튜브(2)는 헤드 튜브(6)에서 연장된 부동 튜브(60)를 축 지지할 수 있도록 직경이 크게 확장된 축수부(20)를 구비하고 있고, 이들 부동튜브(60)와 축수부(20)에는 프런트 포크(4)가 직선방향 주행상태로 조정되었을 때에 상호 일치하는 핀홀(62)(22)을 각각 보유하고 있다.
또, 상기 축수부(20)를 헤드튜브(6)의 부동튜브(60)에 일체로 형성하고 대향하는 탑 튜브의 종단을 축 지지하는 구조로도 실시 가능함은 물론이다.
이들 핀홀(62)(22)에는 고정핀(8)이 끼워져서 상대 회전 불가한 클러치 상태로 될 수 있으며, 이와 같은 클러치 상태는 1인승 자전거로 사용할 때 적용된다.
고정핀(8)은 조작하기 용이하도록 상단에 손잡이(80)를 구비할 수 있고, 또 종단에 나사부(82)를 갖출 수도 있다. 이 나사부(82)에 의해 싱크로나이저(40)를 간단하게 조합하여 배치할 수 있다.
이 실시 예에서 싱크로나이저(40)는 더 구체적으로 프런트 포크(4)의 내측 면에 부착되는 너트(42)와, 상기 축수부(20)의 밑면에 부착되는 가이드 링(24)을 포함하게 되며, 상기 너트(42)에는 핀홀(22)(62)에서 뽑아낸 고정핀(8)의 나사부(82)를 나사 맞춤함으로써 상기 탑 튜브(2)와 프런트 포크(4) 사이는 가이드 링(24)과 고정핀(8)의 연계에 의해 상호 동기 연동하게 되는 한편으로, 탑 튜브(2)와 부동 튜브(60) 사이는 상대 회전 가능한 언 클러치상태로 변환된다.
이렇게 변환된 상태에서는 곡선 주행 시에 핸들이 조향된 각도만큼 고정핀(8)이 회전하면서 가이드 링(24)을 연동시켜주게 되고, 그 결과로 탑 튜브(2)는 부동튜브(60)에 대하여 상대 회전하게 됨으로써 곡선 주행 시에 나타나는 탑 튜브(2)와 부동튜브(60) 사이의 회전각도 차이가 해소되어 부드럽게 선회 주행하게 된다.
본 발명의 자전거에 있어서, 싱크로나이저(40)는 탑 튜브(2)와 프런트 포크(4) 사이로 배치하고 있으나 이것이 반드시 필요한 것은 아니며, 상호 연결되는 자전거를 능숙하게 다룰 수 있는 사용자라면 상기 싱크로나이저(40)가 생략되어도 사용에는 별 장애를 느끼지 않을 수 있다.
한편, 본 발명의 자전거에 있어서, 탑 튜브(2)와 부동 튜브(60) 사이는 축방향으로 분리될 수 없게 연결되어야 하며, 도 2는 이에 관련된 바람직한 구조를 예시하고 있다.
도 2를 참조하면, 부동튜브(60)의 내부에는 보강축(64)이 수용되어 일체로 고정되어 있고, 고정핀(8)은 상기 핀홀(22)(62)과 보강축(64)을 관통하여 설치되는 것임을 보여주고 있다.
또, 보강축(64)의 외주에는 부동튜브(60)의 종단에서 약간의 간격을 두고 배치되는 스톱퍼(66)가 부착 고정되고, 그 사이로는 멈치 링(68)이 끼워져서 세트 스크루(26) 등의 연결수단을 통해 축수부(20)와 일체로 연결되어 있다.
멈치 링(68)은 미리 부동튜브(60)의 종단과 접하도록 보강축(64)에 끼운 다음, 스톱퍼(66)를 끼워 넣고 이것과 보강축(64)의 외주 사이를 용접 등의 수단으로 일체가 되게 부착시켜 두면 상기 멈치링(68)은 외부로 탈락할 수 없게 설치된다.
그 다음에 상기 부동튜브(60)로 축수부(20)를 축방향으로 끼우고 그 외주에서 세트 스크루(26) 등의 연결수단을 통해 멈치링(68)과 일체로 되도록 고정하는 것으로 조립이 완료되고, 이와 같은 조립구조에 의해 축수부(20)와 일체로 부착된 멈치링(68)은 보강축(64)에 일체로 설치된 스톱퍼(66)와 부동튜브(60)의 종단 사이에서 축방향 이동이 억제되고 단지 회동할 수 있게 배치된다.
상기와 같이 부동튜브(60)와 멈치 링(68) 사이를 미끄럼운동 가능하게 조립함으로써 탑 튜브(2)와 헤드 튜브(6)는 상대 회전 가능하게 배치된다.
도 1의 미설명부호 84)는 축수부(20)에 관통 설치되는 고정핀(8)이 주행 중에 외부로 이탈되는 것을 방지하여 주는 볼 플런저이다.
본 발명에 관련된 자전거는 구매자에게 1인승 자전거로 사용할 수 있는 상태로 제공된다.
즉, 도 1의 도시에서 싱크로나이저(40)에 핸들(도시 생략)을 조작하여 프런트 포크(4)가 직선 주행상태로 되게 조정함으로써 일치하게 되는 양 핀홀(22)(62)에 고정핀(8)을 끼워서 탑 튜브(2)와 부동 튜브(60) 사이가 회전 불가능하게 연결된 상태로 출고되는 것이다.
이 상태에서는 통상의 1인승 자전거로 사용되지만, 다인승 자전거로 사용하고자 하는 경우에는 전륜(도시 생략)을 떼어낸 프런트 포크(4)를 앞쪽 자전거의 리어 포크 회전축에 장착하여 함께 후륜을 지지하도록 해두면 다인승 자전거로 연결할 수 있게 된다.
또, 다인승 자전거로 주행하기 전에, 모든 뒤쪽 자전거의 축수부(20)에서 고정핀(8)을 빼내고, 도 1의 1점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 나사부(82)를 가이드 링(24)에 관통하여 프런트 포크(4)의 너트(42)로 나삽함으로써 싱크로나이저(40)의 기능이 나타나게 해야 한다.
이와 같은 구성의 본 발명은 다인승 자전거로 곡선주행할 때는 뒤쪽 자전거의 핸들과 프런트 포크(4)는 선회하게 되고, 이와 동시에 싱크로나이저(4)가 반응하여 부동튜브(60)에 대한 탑 튜브(2)의 상대회전을 제어하게 됨으로써 뒤쪽 자전거는 전도되는 일이 없이 주행하게 된다.
그리고 본 발명은 탑 튜브(2)와 부동튜브(60) 사이를 회전 가능하게 또는 회전 불가하게 단속하여 주는 수단이 핀홀(22)(62)로 관통 설치되는 고정핀(8)에 불과한 지극히 간단한 구조라는 이점을 가진다.
상술한 실시 예에서 싱크로나이저(40)를 구성하는 고정핀(8)의 나사부(82)와 프런트 포크(4)의 너트(42)에 의한 나삽 구조는 작동 중에 나사부(82)가 취약한 부분으로 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예를 도 1에 대응하여 도시한 사시도로서, 고정핀(8)은 대략 90도로 절곡된 손잡이(80)를 갖추고 있고, 이 손잡이(80)의 외주에는 축 방향으로 고정돌기(820)가 돌출 형성된 구조로 되어 있다.
그리고 프런트 포크(4)의 내측면에는 상기 너트(42) 대신에 고정핀(8)의 손잡이(80)가 끼워지는 클램프(44)가 설치되어 있고, 이 클램프(44)는 캠 작용을 나타내는 클램프 레버(46)에 의해 죄어지면서 상기 고정핀(8)의 손잡이(80)를 고정하거나 또는 이완되면서 상기 고정핀(8)을 해방하게 되어 있다.
상기 손잡이(80)의 고정돌기(820)는 죄어질 때 클램프(44)에 물리면서 손잡이(80)가 회전되는 것을 방지하게 된다.
상술한 구성으로 되는 본 발명의 다른 실시 예에 있어서도, 고정핀(8)을 핀홀(22)(62)에 관통시켜 탑 튜브(2)와 부동 튜브(60) 사이를 고정시키는 클러치작용, 그리고 상기 고정핀(8)을 빼내어 클램프(44)에 끼우고 가이드 링(24)에 연계시켜서 싱크로나이저(40)로 조립되게 하는 작용이 동일하게 나타남을 알 수 있다.
본 발명의 자전거에서 프레임에 구비되는 다운튜브는, 본 발명자에 의해 특허 등록 제869602호로 제안된 자전거에서와 마찬가지로 생략하거나, 또는 탑 튜브(2)의 중간 측으로 접속 연결되어야만 상기 탑 튜브(2)와 부동 튜브(60) 사이가 상대 회전할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 상호 연결되는 자전거는 상기 헤드튜브(6)가 다운튜브에 연결되고 탑 튜브(2)는 생략된 타입의 승용이 용이한 여성용 자전거와 같은 프레임에도 적용 가능하다. 이 경우 싱크로나이저(40)는 프레임 구조상 생략할 수밖에 없는 것이나 프레임의 무게 중심이 하부에 놓이도록 설계하면, 싱크로나이저(40)가 없어도 곡선주행에서 앞뒤 자전거 사이의 주행 트러블 발생 시에 뒤쪽 자전거의 중심이 흐트러지지 않으므로 전도되는 일이 없이 부드럽게 주행할 수 있다.
2: 탑 튜브
20: 축수부 22: 핀홀
24:가이드 링
4: 프런트 포크
40: 싱크로나이저 42: 너트
44: 클램프 46: 클램프 레버
6: 헤드 튜브
60: 부동 튜브 62: 핀홀
64: 보강축 66: 스톱퍼
68: 멈치 링
8: 고정핀
80: 손잡이 82: 나사부
84: 볼 플런저 820: 고정돌기

Claims (4)

  1. 프레임의 탑 튜브(2)와 헤드 튜브(6) 사이에 부동 튜브(60)를 개재시켜서 분할되게 배치하고, 상기 탑 튜브(2) 또는 부동 튜브(60)의 어느 한쪽 단부에 축수부(20)를 형성하여 대향 하는 단부를 회전 가능하게 축 지지시킨 상호 연결 가능한 자전거로서,
    상기 축수부(20)와 그 내측으로 축 지지되는 단부의 외주에서 각각 자전거의 프런트 포크(4)가 직선 주행상태일 때 일치하는 위치로 형성되는 핀홀(22)(62);
    상기 각 핀홀(62)(22)에서 빼낼 수 있도록 관통 설치되어서 상기 탑 튜브(2)와 부동 튜브(60) 사이를 상대 회전 불가한 부동상태로 결합시키거나, 또는 상대 회전 가능하게 하는 고정핀(8);
    상기 탑 튜브(2)와 부동튜브(60) 사이의 어느 한쪽 내부로 삽입 고정되는 보강축(64);
    상기 탑 튜브(2) 또는 부동튜브(60)의 종단에서 멈치링(68)의 폭 만큼의 간격을 이루도록 상기 보강축(64)의 외주에 일체로 부착 고정되는 스톱퍼(66);
    상기 탑 튜브(2) 또는 부동튜브(60)의 종단과 상기 스톱퍼(66) 사이의 간격으로 회동 가능하게 끼워지고 상기 축수부(20)에 일체로 부착 고정되는 멈치 링(68);
    을 갖춘 구성으로 되어 있는 상호 연결 가능한 자전거.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정핀(8)은 종단에 나사부(82)를 보유하고, 상기 프런트 포크(4)의 내측 면에는 상기 나사부(82)를 나삽하여 두기 위한 너트(42)가 부착 고정되어서 상기 핀홀(22)(62)에서 빼낸 고정핀(8)을 상기 탑 튜브(2)의 하측에 부착되는 가이드 링(24)으로 관통시키고 상기 너트(42)에 나사 연결하여 싱크로나이저(40)로 되게 하는 구성을 더 갖추고 있음을 특징으로 하는 상호 연결 가능한 자전거.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정핀(8)은 대략 90도로 절곡되고 외주에 축 방향으로 고정돌기(820)가 형성된 손잡이(80)를 갖추고, 또한 상기 프런트 포크(4)의 내측 면에는 상기 손잡이(80)를 죄거나 이완하여 고정 또는 해방시키는 클램프(44)가 부착되어서, 상기 핀홀(22)(62)에서 빼낸 고정핀(8)의 고정돌기(820)에 직교상으로 연장되는 부분이 탑 튜브(2)의 하측에 부착되는 가이드 링(24)으로 관통되도록 함과 아울러 상기 고정돌기(820)를 클램프(44)에 고정하여 싱크로나이저(40)로 되게 하는 구성을 더 갖추고 있음을 특징으로 하는 상호 연결 가능한 자전거.
  4. 삭제
KR1020130105717A 2013-09-03 2013-09-03 상호 연결 가능한 자전거 KR101557963B1 (ko)

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