KR101800185B1 - 핸드사이클 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 운전자의 조향 편의성을 향상시키고 공기의 저항을 최소화할 수 있는 핸드사이클에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은, 일측에 두 개의 후륜이 결합되고 타측에 상기 전륜을 향해 연장되도록 구성되며, 탑승의자가 안착되는 베이스프레임을 포함하되, 상기 베이스프레임의 전면부에 공기흡입부를 형성하고, 상기 베이스프레임의 후면부 하단에 공기배출부를 형성하는 것을 특징으로 하는 핸드사이클에 관한 것이다.

Description

핸드사이클{HANDCYCLE}

본 발명은 사용자의 편의가 더욱 고려되어 핸드사이클의 탑승이 가능한 핸드사이클에 관한 것이다.

최근 핸드사이클(handcycle)은, 다리가 불편한 사람뿐만 아니라 다리로 패달을 밟을 수 있는 사람들에게도 관심이 높아지는 추세이다. 특히, 전세계적으로 다양한 대회들이 개최되고 있어, 하나의 스포츠 종목으로 자리매김 한 것으로 보인다.

하지만, 이러한 핸드사이클에 대한 연구는 오래 되지 않아 여러가지 개선해야 할 사항들을 가지고 있다.

핸드사이클은, 그 속도가 다른 자전거 등에 비해 빠른 편이기 때문에 공기나 바람 등의 저항을 최소화할 필요성이 있다. 그리고 동력의 전달을 팔로 수행하기 때문에, 공기나 바람 등의 저항에 의한 속도의 저하는 경기 결과에 치명적일 수 있다. 또한, 이 것의 운전자가 거의 드러누운 자세로 탑승하기 때문에, 바람 등에 의해서 균형을 잃을 경우, 핸드사이클 자체가 전복되어버려 운전자의 부상이나 경기에서 낙오되는 등의 우려가 존재한다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 공기나 바람 등의 저항을 최소화할 수 있는 핸드사이클을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

그리고, 공기나 바람 등의 저항에 의한 전복을 방지할 수 있는 핸드사이클의 개선된 구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 길이방향 일측에 구동스프로킷(46)과 핸드페달(90)이 결합되고, 길이방향 타측에 종동스프로킷()과 전륜(12)이 결합되는 조향프레임(61); 일측에 두 개의 후륜(16)이 결합되고 타측에 상기 전륜(12)을 향해 연장되도록 구성되며, 탑승의자(19)가 안착되는 베이스프레임(18); 상기 조향프레임(61) 및 상기 베이스프레임(18)을 고정 결합시키는 연결프레임(63)을 포함하되, 상기 베이스프레임(18)의 전면부(18-2)에 공기흡입부(51)를 형성하고, 상기 베이스프레임(18)의 후면부 하단에 공기배출부(52)를 형성하는 것을 특징으로 하는, 핸드사이클을 제공한다.

본 발명에 따른 핸드사이클의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 핸드사이클의 주행 시 공기의 저항을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 핸드사이클의 직진성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 핸드사이클(10)의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 핸드사이클(10)의 조향프레임(61) 및 베이스프레임(18)을 결합시키는 연결프레임(63)의 구체적인 결합구조를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 수평그립(48) 및 수직그립(29-1)을 모두 포함하는 핸드페달(90)을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 베이스프레임(18)의 구조를 명확하게 도시하기 위한 핸드사이클(10)의 배면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기흡입부(51)를 구성하는 공기구멍(51-1 내지 51-4)의 내부 구조를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 핸드사이클(10)의 후면도를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 핸드사이클(10)의 뒷부분에 대한 측면도 및 베이스프레임(18) 후면부(18-3)의 측단면도를 도시하는 도면이다.
도 9는 핸드사이클(10) 뒷부분의 배면 사시도를 도시하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 핸드사이클(10)의 사시도를 도시하는 도면이다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 핸드사이클(10)의 조향프레임(61) 및 베이스프레임(18)을 결합시키는 연결프레임(63)의 구체적인 결합구조를 도시하는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 조향프레임(61)의 길이방향 일측에 구동스프로킷(46)과 핸드페달(90)이 결합될 수 있다. 그리고 길이방향 타측에 종동스프로킷과 전륜(12)가 결합될 수 있다.

핸드사이클의 운전자는 손으로 핸드페달(90)을 돌려 구동스프로킷(46) 및 종동스프로킷을 통하여 전륜(12)으로 동력을 전달시킬 수 있다.

본 발명의 핸드사이클은 베이스프레임(18)을 포함할 수 있다. 베이스프레임(18)의 일측(후방)에는 두 개의 후륜(16)이 결합될 수 있다. 그리고 상기 베이스프레임(18)의 타측은 전륜(12)을 향해 연장되도록 구성될 수 있다.

그리고 본 발명의 핸드사이클은 상기 조향프레임(61)과 상기 베이스프레임(18)을 고정시키는 연결프레임(63)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 상기 연결프레임(63)의 길이를 조절할 수 있도록 제안한다.

일반적으로 핸드사이클(10)은 운전자가 거의 드러누운 상태에서 주행을 하게 되는데, 동력을 전달시키기 위한 핸드페달(90)의 높낮이가 맞지 않는다면, 동력을 효과적으로 전달할 수 없다. 공기저항을 최소화 시키기 위하여, 탑승의자(19)는 바닥에 최대한 밀착시켜야 하므로, 결국 핸드페달(90)의 높낮이를 조절할 수 있는 구성이 필요하다.

따라서 본 발명의 일실시예에서는 도 3에서와 같이 높낮이를 조절할 수 있는 연결프레임(63)을 제안한다. 한편, 도 3에서 높낮이를 조절하는 구체적인 구성은 예시에 불과할 뿐 이러한 구체적 구성에 한정되는 것은 아니다.

베이스프레임(18)의 전면부(18-2)에는 연결프레임(63)과 결합하기 위한 돌출부(62)를 구비할 수 있다. 돌출부(62)는 연결프레임(63)과의 단단한 결합을 위하여 용접 결합 등의 영구적인 체결 구조를 가질 수도 있을 것이다.

돌출부(62) 일단은, 연결프레임(63)의 고정부(60)와 대응되는 원통형상을 가질 수 있다. 고정부(60)의 일단에는 상기 돌출부(62)의 원통형상에 대응하도록 내부에 공간을 형성하며, 타단에는 높이 조절 용 구멍(65-4, 65-5)을 복수 개 구비할 수 있다.

또한 연결 프레임은, 상기 조향프레임(61)의 일측면에 결합되고 복수 개의 높이 조절 용 구멍(65-1 내지 65-3)을 형성하는 조절편(81)을 포함할 수 있다.

도 3 (a)에서와 같이 분해 상태에서, 원하는 높이를 위한 높이 조절 용 구멍(65-1 내지 65-5) 간에 결합시키는 방식(예를 들면, 도 3 (b)에서와 같이, 65-3 및 65-4구멍 간에 볼트(66) 및 너트(67)를 체결)으로 핸드페달(90)의 높이를 조절할 수 있을 것이다.

한편, 핸드페달(90)의 경우에는, 사람에 따라 혹은 상황에 따라 수평으로 잡는 것이 편하거나 수직으로 잡는 것이 편할 수 있다. 그리고, 수평으로 잡을 경우와 수직으로 잡을 경우 사용하는 팔의 근육부위가 상이하기 때문에, 부위별 근육 피로도에 따라 전환해 가면서 사용할 수 있다. 따라서 본 발명의 일실시예에서의 핸드페달(90)은 수평그립(48) 및 수직그립(49-1)을 모두 포함하도록 제안한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 수평그립(48) 및 수직그립(29-1)을 모두 포함하는 핸드페달(90)을 도시하는 도면이다.

크랭크 팔(47)의 일단은 수평그립(48)의 일단과 결합되며, 크랭크 팔(47)의 타단은 구동스프로킷(46) 축과 결합(즉, 크랭크와 결합)될 수 있다. 그리고, 수평그립(48)의 타단에는 수직그립(49-1)과 결합되도록 제안한다. 특히 상기 수직그립(49-1)은 탈착가능하도록 구비되어, 다른 타입의 그립(49-2)로 변경 가능할 수 있다. 이때 탈착가능하도록 구비되기 위하여, 상기 수평그립(48)의 타단에는 체결부(82)가 형성될 수 있으며, 상기 체결부(82)는 볼트 또는 너트 등의 탈착 가능한 구성을 포함할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 핸드사이클(10)의 경우에는 공기의 저항을 줄이는 것이 필수적이다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는, 공기흡입부(51) 및 공기배출부(52)를 형성하여, 공기의 저항을 감소시키며 동시에 추진력을 얻도록 제안한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 베이스프레임(18)의 구조를 명확하게 도시하기 위한 핸드사이클(10)의 배면도이다.

상기 베이스프레임(18)은 내부에 공간을 형성하는 원형 파이프를 소정 형상으로 굴절시켜 형성될 수 있다.

베이스프레임(18)의 전면부(18-2)에 공기흡입부(51)를 구비하고, 상기 공기흡입부(51)로부터 유입되는 공기를 상기 베이스프레임(18)의 후면부(18-3) 하단에 위치하는 공기배출부(52)로 배출할 수 있다.

그리고, 핸드사이클(10)은 상기 공기흡입부(51)를 통하여 유입된 공기가 상기 공개배출부(52)로 배출되도록 공기관통부(73)를 더 포함할 수 있다.

즉, 기존에 전면부(18-2)에서 받던 공기저항은 상기 공기흡입부(51)로 공기가 유입됨에 따라 줄어들 수 있을 것이다. 또한 상기 공기배출부(52)를 통하여 배출되는 공기에 의해서 후방으로의 추진력이 생길 수 있다.

상기 공기흡입부(51)는 상기 베이스프레임에 형성되는 제1개수의 공기구멍(51-1 내지 51-4)을 포함할 수 있다. 이하, 도 6의 단면도를 참조하여 구체적으로 베이스프레임(18)의 내부 구조를 살펴본다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 공기흡입부(51)를 구성하는 공기구멍(51-1 내지 51-4)의 내부 구조를 도시하는 단면도이다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 핸드사이클(10)의 후면도를 도시하는 도면이다. 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 핸드사이클(10)의 뒷부분에 대한 측면도 및 베이스프레임(18) 후면부(18-3)의 측단면도를 도시하는 도면이다. 도 9는 핸드사이클(10) 뒷부분의 배면 사시도를 도시하는 도면이다.

베이스프레임(18)의 전면부(18-2)와 길이부(18-1)는 소정 각도(53, θ₁)로 구부지도록 형성될 수 있다. 길이부(18-1)는 핸드사이클(10)의 길이방향에 대응된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 공기흡입부(51)는 제1개수 형성되는 공기구멍(51-1 내지 51-4)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1개수의 공기구멍(51-1 내지 51-4)은 소정방향을 향하여 비스듬하게 관통 될 수 있다.

이때 소정방향은 핸드사이클(10)의 후면방향일 수 있다. 즉, 전면부(18-2)는 길이부(18-1)와 소정 각도(53, θ₁)만큼 구부러지도록 형성되는데, 전면부(18-2)에 형성되는 공기구멍들의 관통방향은 상기 길이부(18-1)의 길이방향과 일치하도록 형성될 수 있다. 이렇게 비스듬하게 관통되는 이유는, 유입되는 공기의 방향을 길이부(18-1) 내부로 유도(도시된 도면에서 화살표 방향)하기 위함이다.

더 나아가 본 발명의 일실시예에서의 핸드사이클(10)은, 유입되는 공기의 방향을 유도하기 위하여, 상기 베이스프레임(18) 내부에 상기 흡입된 공기의 방향을 안내하는 제1공기차단부(57)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제1공기차단부(57)는 상기 공기흡입부(51) 인근 베이스프레임(18) 내부에 구비되고, 상기 공기구멍이 향하는 방향의 반대 방향에 위치하여, 그쪽 방향으로 공기가 통하는 것을 차단한다.

상기 베이스프레임(18)의 후면부(18-3)에는 공기배출부(52)를 더 포함할 수 있다. 상기 공기배출부(52)는 상기 베이스프레임(18)의 후면부(18-3)에 형성되는 제2개수의 공기구멍(52-1 내지 52-4)을 포함하며, 상기 제2개수의 공기구멍(52-1 내지 52-4)은 상기 후륜(16) 방향으로 소정 각도(56, θ-)비스듬히 형성될 수 있다. 이렇게 비스듬히 형성되는 이유는, 뒤쪽 방향으로 배출되는 공기에 의해서 추진력을 얻기 위함이다. 또한, 공기배출부(52)를 통하여 공기가 확실하게 배출되도록, 상기 공공기구멍(52-1 내지 52-4)로 공기의 배출을 안내하는 제2공기차단부(54)를 더 포함할 수 있다. 제2공기차단부(54)는, 공기의 흐름이 공기구멍(52-1 내지 52-4)로 진행하도록 경사면(55)을 구비할 수 있을 것이다.

한편, 빠른 속도로 주행하는 핸드사이클의 경우, 좌우로 부는 바람의 영향 또는 다른 원인에 의해서 균형을 잃어 전복되거나 불안정한 주행을 할 우려가 존재한다. 따라서 본 발명의 일실시예에서는, 주행 시 핸드사이클의 직진성을 더욱 확보시킬 수 있는 수직날개부(70)를 더 포함하도록 제안한다.

도 7을 참조하면, 두 개의 후륜(16)은 후륜축(80)의 일단 및 타단에 연결된다. 베이스프레임(18)에 탑승의자(19)가 결합될 수 있으며, 베이스프레임(18)의 후면부(18-3)는 후륜축(80)과 결합될 수 있다.

그리고, 상기 베이스프레임(18)의 후면부(18-3)에, 공기의 진진성을 향상시키기 위한 수직날개부(70)를 더 포함할 수 있다.

도시된 도면에 따르면, 상기 수직날개부(70)의 형상은, 상기 후면부(18-3) 상 베이스프레임(18)의 외주면으로부터 소정 높이 돌출된 형상일 수 있다. 좀 더 구체적으로 상기 수직날개부(70)는, 일단에 소정높이의 날개하부(70-3), 타단에 구비되며 상기 날개하부(70-3)보다 상대적으로 높은 높이의 날개상부(70-1), 및 상기 날개하부(70-3)와 날개상부(70-1)를 잇는 중간부(70-2)를 포함하도록 구비될 수 있다. 이와 같이 날개상부(70-1)가 상대적으로 날개하부(70-3)보다 높은 높이로 형성되는 이유는, 수직날개부(70) 자체가 지면과 소정각도 비스듬하게 형성되어 주행 시 날개상부(70-1)쪽으로 가장 많은 공기 흐름이 형성되기 때문이다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 수직날개부(70) 형상에 따르면, 보다 효과적으로 핸드사이클(10)의 직진성을 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims (10)

1. 손으로 페달을 돌리는 핸드사이클(10)에 있어서,
   길이방향 일측에 구동스프로킷(46)과 핸드페달(90)이 결합되고, 길이방향 타측에 종동스프로킷과 전륜(12)이 결합되는 조향프레임(61);
   일측에 두 개의 후륜(16)이 결합되고 타측은 상기 전륜(12)을 향해 연장되도록 구성되며, 탑승의자(19)가 안착되는 베이스프레임(18);
   상기 조향프레임(61) 및 상기 베이스프레임(18)을 고정 결합시키는 연결프레임(63)을 포함하되,
   상기 베이스프레임(18)의 전면부(18-2)에 공기흡입부(51)를 형성하고, 상기 베이스프레임(18)의 후면부 하단에 공기배출부(52)를 형성하며,
   상기 공기흡입부(51)를 통하여 유입된 공기가 상기 공기배출부(52)로 배출되도록 공기관통부(73)를 더 포함하고,
   상기 공기흡입부(51)는 상기 베이스프레임에 형성되는 제1개수의 공기구멍(51-1 내지 51-4)을 포함하고,
   상기 제1개수의 공기구멍(51-1 내지 51-4)은 소정방향을 향하여 비스듬히 형성되며,
   상기 베이스프레임(18) 내부에 상기 유입된 공기의 방향을 안내하는 제1공기차단부(57)를 더 포함하고,
   상기 공기배출부(52)는 상기 베이스프레임에 형성되는 제2개수의 공기구멍(52-1 내지 52-4)을 포함하며,
   상기 제2개수의 공기구멍(52-1 내지 52-4)은 상기 후륜 방향으로 비스듬히 형성되고,
   상기 베이스프레임(18) 내부에 상기 공기배출부(52)로 공기의 배출을 안내하는 제2공기차단부(54)를 더 포함하며,
   상기 베이스프레임(18)의 후면부(18-3)에, 공기의 직진성을 향상시키기 위한 수직날개부(70)를 더 포함하고,
   상기 수직날개부(70)의 형상은, 상기 후면부(18-3) 상 베이스프레임(18)의 외주면으로부터 소정 높이 돌출되며,
   상기 수직날개부(70)는 지면방향으로 일단에 구비되는 소정높이의 날개하부(70-3), 타단에 구비되고 상기 날개하부(70-3)보다 상대적으로 높은 높이로 구비되는 날개상부(70-1) 및 상기 날개하부(70-3)와 날개상부(70-1)를 잇는 중간부(70-2)를 포함하는 것을 특징으로 하는
   핸드사이클.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 베이스프레임(18)은
   내부에 공간을 형성하는 원형 파이프를 소정 형상으로 굴절시켜 형성된,
   핸드사이클.
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