KR101814900B1 - 방향성 캐스터를 이용한 자전거 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양팔의 사용만으로 주행이 가능한 방향성 캐스터를 이용한 자전거에 관한 것이다. 상기 방향성 캐스터를 이용한 자전거는 자전거의 골격을 형성하도록 전방에 위치되는 전방 프레임; 자전거의 골격을 형성하도록 상기 전방 프레임과 일체로 형성되는 후방 프레임; 상기 전방 프레임에 회전 가능하게 삽입되는 지지봉; 상기 지지봉의 상단에 연결되는 핸들; 상기 지지봉의 하단에 일체로 형성되어 연장되는 지지판과, 상기 지지판의 하부에 부착되고 쐐기각이 형성된 방향성 캐스터를 포함하는 방향성 캐스터부; 상기 후방 프레임의 상부에 구비되는 안장; 상기 후방 프레임의 하부에 구비되어 사람의 양발을 지지할 수 있는 한 쌍의 발판; 상기 후방 프레임에 연결되어 후방으로 서로 이격되게 연장되는 제1 연결프레임 및 제2 연결프레임; 상기 제1 연결프레임에 연결되는 제1 바퀴 및 상기 제2 연결프레임에 연결되는 제2 바퀴; 를 포함하고, 상기 핸들은 상기 지지봉과 함께 180°이상 회전 가능하고, 상기 핸들의 제1 위치에서 상기 방향성 캐스터는 전진 방향으로 위치되어, 사람이 탑승하여 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 전진이 가능하고, 상기 제1 위치에서 180°회전된 상기 핸들의 제2 위치에서 상기 방향성 캐스터는 후진 방향으로 위치되어, 사람이 탑승하여 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 후진이 가능하게 구성된다.
이러한 구성에 따르면, 발이 불편한 환자, 장애인 또는 레저의 목적으로 양팔을 사용하여 전진 및 후진이 가능하게 하는 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 제공할 수 있다.

Description

방향성 캐스터를 이용한 자전거 {Bike using directional caster}
본 발명은 양팔의 사용만으로 주행이 가능한 방향성 캐스터를 이용한 자전거에 관한 것이다.
일반적으로 자전거는 사람이 안장에 올라앉은 상태에서 두 손으로 핸들을 잡고 두 다리의 힘으로 바퀴를 돌려서 전진할 수 있도록 고안된 장치이다.
이를 위해, 자전거는 프레임과, 이러한 프레임의 앞뒤 측에 구비되는 바퀴, 그리고 진행 방향을 제어할 수 있는 핸들과 탑승자가 승차할 수 있는 안장을 포함한다. 또한, 자전거는 사람이 앉을 수 있는 안장과, 이러한 안장의 하부에 구비되는 페달과, 이러한 페달과 뒷바퀴를 연결시키는 체인을 구비하고 있다.
사람이 양발을 이용해 페달을 밟으면, 페달과 연결된 체인이 뒷바퀴를 구동하여 자전거가 전진할 수 있다. 핸들은 진행하는 자전거의 방향을 제어할 수 있게 하고, 핸들에 부착된 브레이크는 자전거의 주행 중에 정차할 수 있게 한다.
이러한 일반적인 자전거는 페달에 의해서만 구동력을 발생시켜 전진할 수 있기 때문에, 발을 자유롭게 사용할 수 없는 환자 또는 장애인의 경우 이용할 수 없다는 문제점이 있다.
등록실용신안 제20-0427359호는 이러한 문제점을 해결하기 위해 양팔을 사용하여 전진할 수 있는 방향성 캐스터를 구비한 자전거를 개시하고 있다. 그러나, 이러한 방향성 캐스터를 구비한 자전거는 전진만 가능하고, 후진을 할 경우 발이 불편한 탑승자가 자전거에서 내려야 된다는 문제점이 있다.
대한민국 등록실용신안 제20-0427359호
따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 발이 불편한 환자, 장애인 또는 레저의 목적으로 양팔을 사용하여 전진 및 후진이 가능하게 하는 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 제공하고자 함에 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거는 자전거의 골격을 형성하도록 전방에 위치되는 전방 프레임; 자전거의 골격을 형성하도록 상기 전방 프레임과 일체로 형성되는 후방 프레임; 상기 전방 프레임에 회전 가능하게 삽입되는 지지봉; 상기 지지봉의 상단에 연결되는 핸들; 상기 지지봉의 하단에 일체로 형성되어 연장되는 지지판과, 상기 지지판의 하부에 부착되고 쐐기각이 형성된 방향성 캐스터를 포함하는 방향성 캐스터부; 상기 후방 프레임의 상부에 구비되는 안장; 상기 후방 프레임의 하부에 구비되어 사람의 양발을 지지할 수 있는 한 쌍의 발판; 상기 후방 프레임에 연결되어 후방으로 서로 이격되게 연장되는 제1 연결프레임 및 제2 연결프레임; 상기 제1 연결프레임에 연결되는 제1 바퀴 및 상기 제2 연결프레임에 연결되는 제2 바퀴; 를 포함하고, 상기 핸들은 상기 지지봉과 함께 180°이상 회전 가능하고, 상기 핸들의 제1 위치에서 상기 방향성 캐스터는 전진 방향으로 위치되어, 사람이 탑승하여 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 전진이 가능하고, 상기 제1 위치에서 180°회전된 상기 핸들의 제2 위치에서 상기 방향성 캐스터는 후진 방향으로 위치되어, 사람이 탑승하여 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 후진이 가능하게 구성된다.
또한, 상기 핸들은 상기 핸들이 전진방향으로 위치되었음을 표시하는 전진방향 표시부를 구비한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거는, 자전거의 골격을 형성하도록 전방에 위치되는 전방 프레임; 자전거의 골격을 형성하도록 상기 전방 프레임과 일체로 형성되는 후방 프레임; 상기 전방 프레임에 회전 가능하게 삽입되는 지지봉; 상기 지지봉의 상단에 연결되는 핸들; 상기 지지봉의 하단에 일체로 형성되어 후방으로 연장되는 지지판과, 상기 지지판의 하부에 부착되어 상기 지지봉의 후방에 위치하고 쐐기각이 형성된 방향성 캐스터를 포함하는 방향성 캐스터부; 상기 후방 프레임의 상부에 구비되는 안장; 상기 후방 프레임의 하부에 구비되어 사람의 양발을 지지할 수 있는 한 쌍의 발판; 상기 후방 프레임에 연결되어 후방으로 서로 이격되게 연장되는 제1 연결프레임 및 제2 연결프레임; 상기 제1 연결프레임에 연결되는 제1 바퀴 및 상기 제2 연결프레임에 연결되는 제2 바퀴; 를 포함하고, 상기 핸들은 상기 지지봉과 함께 180°이상 회전 가능하고, 상기 핸들의 제1 위치에서, 상기 방향성 캐스터는 상기 지지봉의 후방에 전진 방향으로 위치되어, 사람이 탑승하여 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 전진이 가능하고, 상기 제1 위치에서 180°회전된 상기 핸들의 제2 위치에서, 상기 방향성 캐스터는 상기 지지봉의 전방에 후진 방향으로 위치되어, 사람이 탑승하여 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 후진이 가능하게 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거는, 자전거의 골격을 형성하도록 전방에 위치되는 전방 프레임; 자전거의 골격을 형성하도록 상기 전방 프레임과 일체로 형성되는 후방 프레임; 상기 전방 프레임에 회전 가능하게 삽입되는 지지봉; 상기 지지봉의 상단에 연결되는 핸들; 상기 지지봉의 하단에 일체로 형성되어 연장되는 지지판과, 상기 지지판의 하부에 부착되고 쐐기각이 형성된 방향성 캐스터를 포함하는 방향성 캐스터부; 상기 후방 프레임의 상부에 구비되는 안장; 상기 후방 프레임의 하부에 구비되어 사람의 양발을 지지할 수 있는 한 쌍의 발판; 상기 후방 프레임에 연결되어 후방으로 서로 이격되게 연장되는 제1 연결프레임 및 제2 연결프레임; 상기 제1 연결프레임에 제1 베어링을 통해 회전 가능하게 연결되는 제1 캐스터; 상기 제2 연결프레임에 제2 베어링을 통해 회전 가능하게 연결되는 제2 캐스터; 를 포함하고, 상기 핸들은 상기 지지봉과 함께 180°이상 회전 가능하고, 상기 핸들의 제1 위치에서 상기 방향성 캐스터는 전진 방향으로 위치되어, 사람이 탑승하여 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 전진이 가능하고, 상기 제1 위치에서 180°회전된 상기 핸들의 제2 위치에서 상기 방향성 캐스터는 후진 방향으로 위치되어, 사람이 탑승하여 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 후진이 가능하게 구성된다.
또한, 상기 방향성 캐스터에 구비되어 상기 방향성 캐스터의 잠금과 풀림을 조절하도록 회전 가능한 캐스터 레버; 상기 핸들에 부착되는 브레이크 레버; 상기 브레이크 레버와 연결되어 상기 캐스터 레버로 연장되는 와이어; 상기 캐스터 레버에 인접하여 위치되고 와이어가 삽입되는 와이어 삽입부; 를 포함하고, 상기 캐스터 레버는 스프링의 작동으로 항상 상기 방향성 캐스터의 풀림 방향으로 편향되고, 상기 브레이크 레버를 조작함으로써, 상기 와이어와 연결된 상기 캐스터 레버를 상기 방향성 캐스터의 잠금 방향으로 회전시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거는, 자전거의 골격을 형성하도록 전방에 위치되는 전방 프레임; 자전거의 골격을 형성하도록 상기 전방 프레임과 일체로 형성되는 후방 프레임; 상기 전방 프레임에 회전 가능하게 삽입되는 지지봉; 상기 지지봉의 상단에 연결되는 핸들; 상기 지지봉의 하단에 일체로 형성되어 연장되는 지지판과, 상기 지지판의 하부에 부착되고 쐐기각이 형성된 방향성 캐스터를 포함하는 방향성 캐스터부; 상기 후방 프레임의 상부에 높이 조절이 가능하게 구비되고, 탑승자의 한쪽 다리를 거치할 수 있도록 상기 후방 프레임과 평행하게 형성된 거치홈을 갖는 다리 거치부; 상기 후방 프레임에 연결되어 후방으로 서로 이격되게 연장되는 제1 연결프레임 및 제2 연결프레임; 상기 제1 연결프레임에 연결되는 제1 바퀴 및 상기 제2 연결프레임에 연결되는 제2 바퀴; 를 포함하고, 상기 핸들은 상기 지지봉과 함께 180°이상 회전 가능하고, 상기 핸들의 제1 위치에서, 상기 방향성 캐스터는 전진 방향으로 위치되어, 사람이 상기 다리 거치부에 한쪽 다리를 지지한 상태에서 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 전진이 가능하고, 상기 제1 위치에서 180°회전된 상기 핸들의 제2 위치에서, 상기 방향성 캐스터는 후진 방향으로 위치되어, 사람이 상기 다리 거치부에 한쪽 다리를 지지한 상태에서 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 후진이 가능하게 구성된다.
본 발명에 따르면, 발이 불편한 환자, 장애인 또는 레저의 목적으로 양팔을 사용하여 전진 및 후진이 가능하게 하는 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에서 핸들이 180°회전된 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3에서 핸들이 180°회전된 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 7에서 핸들이 180°회전된 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 도시하는 도면이다.
도 10은 도 9에서 핸들이 180°회전된 상태를 도시하는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1에서 핸들이 180°회전된 상태를 도시하는 도면이다.
본 발명의 방향성 캐스터를 이용한 자전거(이하, 자전거)(100)는 전방 프레임(110), 후방 프레임(120), 지지봉(150), 핸들(160), 방향성 캐스터부(170), 안장(125), 발판(126), 제1 연결프레임(131), 제2 연결프레임(132), 제1 바퀴(141), 제2 바퀴(142) 및 브레이크 레버(181)를 포함한다.
전방 프레임(110)은 자전거의 골격을 형성하도록 전방에 위치된다. 전방 프레임(110)은 소정의 각도로 경사지게 설치될 수도 있다. 후방 프레임(120)은 자전거의 골격을 형성하도록 전방 프레임(110)과 일체로 형성되어 후방으로 연장된다.
지지봉(150)은 전방 프레임(110)에 회전 가능하게 삽입되어, 전방 프레임(110)의 아래위로 돌출된다. 이러한 지지봉(150)의 상단에는 핸들(160)이 연결되고, 하단에는 방향성 캐스터부(170)가 연결된다. 지지봉(150)에는 전방 프레임(110)의 하부에 충격 흡수를 위한 충격흡수부(155)가 형성될 수 있다.
안장(125)은 탑승자가 앉을 수 있도록 후방 프레임(120)의 상부에 높이 조절이 가능하게 구비된다.
발판(126)은 후방 프레임(120)의 하부에 한 쌍으로 구비되어 탑승자의 양발을 지지할 수 있도록 구성된다.
제1 연결프레임(131)과 제2 연결프레임(132)은 후방 프레임(120)의 하부에 연결되어 후방으로 서로 이격되게 연장된다. 제1 연결프레임(131)에는 제1 바퀴(141)가 연결되고, 제2 연결프레임(132)에는 제2 바퀴(142)가 연결된다. 제1 바퀴(141)와 제2 바퀴(142)는 연결바(145)에 의해 서로 연결되어 지지될 수 있다. 여기서, 제1 바퀴(141)와 제2 바퀴(142)는 회전에 의해 자전거(100)가 이동할 수 있게 하는 것으로서 특별한 구성 또는 형상으로 제한되지 않는다.
핸들(160)은 탑승자가 좌우로 회전시켜 자전거(100)를 전진 또는 후진하기 위한 부분으로 대체로 원형으로 형성될 수 있다. 핸들(160)은 탑승자가 핸들(160)이 전진방향으로 위치되었음을 용이하게 인식할 수 있도록 전진방향 표시부(161)를 구비할 수 있다.
방향성 캐스터부(170)는 지지봉(150)의 하단에 일체로 형성되어 연장되는 지지판(171)과, 이러한 지지판(171)의 하부에 부착되고 쐐기각(경사각)이 형성된 방향성 캐스터(172)를 포함한다.
방향성 캐스터(172)는 소정의 경사각을 갖도록 지지판(171)의 하부에 부착되어, 경사각이 전방으로 기울어져 있는 상태에서는 핸들(160)의 좌우회전에 의해 자전거(100)는 전진을 하고, 경사각이 후방으로 기울어져 있는 상태에서는 핸들(160)의 좌우회전에 의해 자전거(100)는 후진을 하게 된다.
본 실시예에서 핸들(160)은 지지봉(150)과 함께 180°이상 회전 가능하게 구성되어, 자전거(100)는 전진과 후진을 할 수 있다.
도 1을 참조하면, 핸들(160)의 제1 위치에서 방향성 캐스터(172)는 전진 방향으로 위치되어, 사람이 탑승하여 핸들(160)을 좌우로 회전시키면 자전거(100)는 전진하게 된다.
도 2를 참조하면, 도 1의 제1 위치에서 180°회전된 핸들(160)의 제2 위치에서 방향성 캐스터(172)는 후진 방향으로 위치되어, 사람이 탑승하여 핸들(160)을 좌우로 회전시키면 자전거(100)는 후진하게 된다.
이때, 핸들(160)의 회전에 따라 지지판(171)도 후방으로 회전되고, 방향성 캐스터(172)는 경사각이 후방으로 기울어진 상태가 된다. 또한, 핸들(160)에 표시되는 전진방향 표시부(161)도 후방에 위치하게 된다.
핸들(160)에 인접하여 브레이크 레버(181)가 위치하고, 브레이크 레버(181)와 연결된 와이어(182)가 제1 바퀴(141)와 제2 바퀴(142)가 연결된다. 탑승자가 브레이크 레버(181)를 가압하는 등의 조작으로, 와이어(182)를 이동시켜 제1 바퀴(141)와 제2 바퀴(142)를 제동할 수 있다. 와이어(182)와 연결되는 브레이크 장치의 구성은 기술분야에 잘 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예의 자전거(100)는 발로 페달을 회전시켜 구동하는 일반적인 자전거와 달리, 탑승자가 양팔로 핸들(160)을 잡고 좌우로 회전시키면 방향성 캐스터(172)의 회전에 의해 전진 또는 후진하도록 구성된다. 이러한 자전거(100)는 통상의 자전거와 다른 운전 방법을 즐기기 위한 레저의 목적으로 사용될 수 있다. 또한, 이러한 자전거(100)는 발이 불편한 환자나 장애인의 보행을 돕기 위한 목적으로 사용될 수 있다.
종래의 방향성 캐스터를 이용한 자전거는 전진만 가능하게 구성되어, 발이 불편한 환자나 장애인이 자전거에 탑승한 상태에서 방향을 반대로 하기 위해서는 자전거에서 내려야 하는 불편이 있었다. 이는 발이 불편한 환자나 장애인에게 매우 번거롭고 귀찮은 일이 될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하여, 본 실시예의 자전거(100)는 핸들(160)이 180°이상 회전할 수 있게 구성되어, 핸들(160)의 전진상태에서는 좌우 회전에 의해 자전거(100)가 전진하고, 핸들(160)의 후진상태에서는 좌우 회전에 의해 자전거(100)가 후진할 수 있다.
따라서, 발이 불편한 환자나 장애인은 후진을 위해 자전거(100)에서 내릴 필요없이 핸들(160)의 회전만으로 후진을 할 수 있어 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 자전거(100)는 전방에 하나의 방향성 캐스터(172)와, 후방에 제1 바퀴(141)와 제2 바퀴(142)에 의한 3점 지지로, 최소한의 지지로 구성이 간단하면서 매우 안정적인 지지와 운전이 가능하게 된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 도시하는 도면이다. 도 4는 도 3에서 핸들이 180°회전된 상태를 도시하는 도면이다.
본 실시예의 자전거(200)는 전방 프레임(210), 후방 프레임(220), 지지봉(250), 핸들(260), 방향성 캐스터부(270), 안장(225), 발판(226), 제1 연결프레임(231), 제2 연결프레임(232), 제1 캐스터(241), 제2 캐스터(242) 및 브레이크 레버(281)를 포함한다.
전방 프레임(210), 후방 프레임(220), 지지봉(250), 핸들(260), 방향성 캐스터부(270), 안장(225), 발판(226), 제1 연결프레임(231) 및 제2 연결프레임(232)은 제1 실시예의 전방 프레임(110), 후방 프레임(120), 지지봉(150), 핸들(160), 방향성 캐스터부(170), 안장(125), 발판(126), 제1 연결프레임(131) 및 제2 연결프레임(132)과 동일한 구성을 가지므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제1 연결프레임(231)에는 제1 베어링(241a)을 통해 제1 캐스터(241)가 연결된다. 제1 캐스터(241)는 제1 베어링(241a)에 의해 외력이 주어지는 방향으로 자유롭게 회전할 수 있다.
제2 연결프레임(232)에는 제2 베어링(242a)을 통해 제2 캐스터(242)가 연결된다. 제2 캐스터(242)는 제2 베어링(242a)에 의해 외력이 주어지는 방향으로 자유롭게 회전할 수 있다.
방향성 캐스터(272)에는 캐스터 레버(272a) 구비되어, 방향성 캐스터(272)의 잠금과 풀림을 조절하도록 회전할 수 있다. 캐스터 레버(272a)는 스프링의 작동으로 항상 방향성 캐스터(272)의 풀림 방향으로 편향된다. 외력에 의한 회전으로 방향성 캐스터(272)의 잠금과 풀림을 조절하는 캐스터 레버(272a)의 구성은 기술분야에 잘 알려져 있고, 예를 들어, 등록특허 제10-0514406호를 참조하면 된다.
핸들(260)에 인접하여 브레이크 레버(281)가 위치하고, 브레이크 레버(281)와 연결된 와이어(282)가 캐스터 레버(272a)와 연결된다. 캐스터 레버(272a)에 인접하여 와이어(282)가 삽입되는 와이어 삽입부(283)가 위치할 수 있다. 와이어 삽입부(283)는 거꾸로 된 "U"자형으로 형성되고, 와이어(282)는 와이어 삽입부(283)를 통해 캐스터 레버(272a)와 연결된다.
탑승자가 브레이크 레버(281)를 조작하면, 와이어(282)는 방향성 캐스터(272)의 잠금 상태로 캐스터 레버(272a)를 회전시키도록 이동될 수 있다. 그에 따라, 방향성 캐스터(272)가 잠금되어 자전거(200)의 제동이 이루어질 수 있다.
브레이크 레버(281)의 조작에 의해 캐스터 레버(272a)를 회전시키도록 와이어(282)를 이동시키는 방법은 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있으므로 구체적인 구성과 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예의 자전거(200)는 전방에 하나의 방향성 캐스터(272)와, 후방에 제1 캐스터(241)와 제2 캐스터(242)로 안정적인 3점 지지가 가능하다.
제1 캐스터(241)와 제2 캐스터(242)는 제1 실시예의 제1 바퀴(141) 및 제2 바퀴(142)와 달리 자유롭게 회전이 가능한 특징이 있다. 이 경우, 방향성 캐스터(272), 제1 캐스터(241) 및 제2 캐스터(242)는 외력에 의해 자유롭게 회전이 가능하여, 자전거(100)는 탑승자가 핸들(260)을 회전하는 동작이 없어도 외력에 의해 힘이 작용하는 방향으로 이동할 수 있다.
이러한 자전거(200)에 보호자가 있는 환자나 장애인이 탑승할 경우, 보호자가 자전거(200)를 뒤에서 밀어 원하는 방향으로 이동시킬 수 있어, 환자나 장애인은 운전 부담없이 보호자에 의해 이동할 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 도시하는 도면이다.
본 실시예의 자전거(300)는 전방 프레임(310), 후방 프레임(320), 지지봉(350), 핸들(360), 방향성 캐스터부(370), 안장(325), 발판(326), 제1 연결프레임(331), 제2 연결프레임(332), 제1 바퀴(341), 제2 바퀴(342) 및 브레이크 레버(381)를 포함한다.
전방 프레임(310), 후방 프레임(320), 지지봉(350), 핸들(360), 안장(325), 발판(326), 제1 연결프레임(331), 제2 연결프레임(332), 제1 바퀴(341), 제2 바퀴(342) 및 브레이크 레버(381)는 제1 실시예의 전방 프레임(110), 후방 프레임(120), 지지봉(150), 핸들(160), 안장(125), 발판(126), 제1 바퀴(141), 제2 바퀴(142) 및 브레이크 레버(181)와 동일한 구성을 가지므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에서 방향성 캐스터부(370)는 지지봉(350)의 하단에 일체로 형성되어 연장되는 지지판(371)과, 이러한 지지판(371)의 하부에 부착되고 쐐기각(경사각)이 형성된 방향성 캐스터(372)를 포함한다.
지지판(371)은 핸들(360)의 전진방향에서 지지봉(350)의 후방으로 연장되고, 이러한 지지판(371)의 하부에 소정의 경사각을 갖도록 방향성 캐스터(372)가 부착된다. 그에 따라, 도 1의 실시예와 비교할 때, 핸들(360)의 전진방향에서 방향성 캐스터(372)는 안장(325)에 더 인접하게 위치된다.
이 경우, 방향성 캐스터(372)는 안장(325)에 탑승한 사람에 더 가깝게 위치하게 되고, 사람의 몸무게에 의해 방향성 캐스터(372)에는 더 큰 수직반력이 작용하게 된다. 방향성 캐스터(372)의 추진력은 캐스터 롤러에 작용하는 수직력에 비례하므로, 탑승자는 자전거(300)를 더 큰 추진력으로 이동할 수 있게 된다. 그에 따라, 탑승자의 핸들(360) 조작에 의해 자전거(300)는 더 큰 속도로 이동할 수 있고, 자전거(300)가 레저의 목적으로 사용되는 경우 더 큰 스릴을 즐길 수 있다.
또한, 자전거(300)의 전진방향에서 지지봉(350)의 전방으로 돌출되는 부분이 없어, 탑승자의 핸들(360)의 좌우회전에 의해 자전거(300)의 진행방향에 있는 다른 물체 또는 부분과 충격되거나 간섭될 위험이 없다.
환자나 장애인의 경우, 자전거(300)의 진행방향에 있는 다른 물체와의 충격에 의해 자전거(300)가 전복되면 사고의 위험이 있다. 그러나, 본 실시예의 자전거(300)는 자전거(300)의 진행방향에서 지지봉(350)보다 돌출된 부분이 없어, 다른 물체와의 충격에 의해 자전거(300)가 전복될 위험이 훨씬 줄어들 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 도시하는 도면이다.
본 실시예의 자전거(400)는 전방 프레임(410), 후방 프레임(420), 지지봉(450), 핸들(460), 방향성 캐스터부(470), 안장(425), 발판(426), 제1 연결프레임(431), 제2 연결프레임(432), 제1 캐스터(441), 제2 캐스터(442) 및 브레이크 레버(481)를 포함한다.
전방 프레임(410), 후방 프레임(420), 지지봉(450), 핸들(460), 안장(425), 발판(426), 제1 연결프레임(431), 제2 연결프레임(432), 제1 캐스터(441), 제2 캐스터(442) 및 브레이크 레버(481)는 제2 실시예의 전방 프레임(210), 후방 프레임(220), 지지봉(250), 핸들(260), 안장(225), 발판(226), 제1 연결프레임(231), 제2 연결프레임(232), 제1 캐스터(241), 제2 캐스터(242) 및 브레이크 레버(281)와 동일한 구성을 가지므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에서 방향성 캐스터부(470)는 지지봉(450)의 하단에 일체로 형성되어 연장되는 지지판(471)과, 이러한 지지판(471)의 하부에 부착되고 쐐기각(경사각)이 형성된 방향성 캐스터(472)를 포함한다.
지지판(471)은 핸들(160)의 전진방향에서 지지봉(450)의 후방으로 연장되고, 이러한 지지판(471)의 하부에 소정의 경사각을 갖도록 방향성 캐스터(472)가 부착된다. 그에 따라, 도 3의 실시예와 비교할 때, 핸들(460)의 전진방향에서 방향성 캐스터(472)는 안장(425)에 더 인접하게 위치된다.
이 경우, 방향성 캐스터(472)는 안장(425)에 탑승한 사람에 더 가깝게 위치하게 되고, 사람의 몸무게에 의해 방향성 캐스터(472)에는 더 큰 수직반력이 작용하게 된다. 방향성 캐스터(472)의 추진력은 캐스터 롤러에 작용하는 수직력에 비례하므로, 탑승자는 자전거(400)를 더 큰 추진력으로 이동할 수 있게 된다. 그에 따라, 탑승자의 핸들(460) 조작에 의해 자전거(400)는 더 큰 속도로 이동할 수 있고, 자전거(400)가 레저의 목적으로 사용되는 경우 더 큰 스릴을 즐길 수 있다.
또한, 자전거(400)의 전진방향에서 지지봉(450)의 전방으로 돌출되는 부분이 없어, 탑승자의 핸들(460) 조작에 의해 자전거(400)의 진행방향에 있는 다른 물체 또는 부분과 충격되거나 간섭될 위험이 없다.
환자나 장애인의 경우, 자전거(400)의 진행방향에 있는 다른 물체와의 충격에 의해 자전거(400)가 전복되면 사고의 위험이 있다. 그러나, 본 실시예의 자전거(400)는 자전거(400)의 진행방향에서 지지봉(450)보다 돌출된 부분이 없어, 다른 물체와의 충격에 의해 자전거(400)가 전복될 위험이 훨씬 줄어들 수 있다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 도시하는 도면이다. 도 8은 도 7에서 핸들이 180°회전된 상태를 도시하는 도면이다.
본 발명의 자전거(500)는 전방 프레임(510), 후방 프레임(520), 지지봉(550), 핸들(560), 방향성 캐스터부(570), 다리 거치부(525), 제1 연결프레임(531), 제2 연결프레임(532), 제1 바퀴(541), 제2 바퀴(542) 및 브레이크 레버(581)를 포함한다.
전방 프레임(510), 후방 프레임(520), 지지봉(550), 핸들(560), 방향성 캐스터부(570), 제1 연결프레임(531), 제2 연결프레임(532), 제1 바퀴(541), 제2 바퀴(542) 및 브레이크 레버(581)는 제1 실시예의 전방 프레임(110), 후방 프레임(120), 지지봉(150), 핸들(160), 방향성 캐스터부(170), 제1 연결프레임(131), 제2 연결프레임(132), 제1 바퀴(141), 제2 바퀴(142) 및 브레이크 레버(181)와 동일한 구성을 가지므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다리 거치부(525)는 환자의 다리를 지지할 수 있도록 후방 프레임(520)의 상부에 높이 조절이 가능하게 구비된다.
다리 거치부(525)의 높이 조절을 위해, 다리 거치부(525)와 연결된 지지 프레임(526)은 후방 프레임(520)에 삽입될 수 있다. 지지 프레임(526)이 후방 프레임(520)에 삽입된 상태에서, 조절 레버(527)를 조작하여 지지 프레임(526)을 후방 프레임(520)에 고정할 수 있다. 지지 프레임(526)의 높이 조절을 위해 후방 프레임(520)에는 이격된 복수의 개구(521)가 형성될 수 있다.
다리 거치부(525)는 탑승자가 다리가 불편한 환자나 장애인인 경우 다리를 거치할 수 있도록 후방 프레임(520)과 평행하게 형성된 거치홈(525a)을 갖는다.
거치홈(525a)은 홈 부분에 환자의 다리를 올려놓을 수 있도록 도 1에 도시된 자전거(100)의 안장(125)보다는 낮게 위치한다.
본 실시예의 자전거(500)에서, 환자는 거치홈(525a)에 한쪽 다리를 올려놓은 상태에서 다른 쪽 다리로 지지하면서 핸들(560)을 조작하여 추진력을 얻을 수 있어큰 어려움 없이 이동을 할 수 있다.
또한, 자전거(500)로 전진하다가 방향 전환을 위해 후진할 경우, 핸들(560)을 180° 회전할 필요없이 다른 쪽 다리에 의한 힘으로 후진이 가능하여 탑승자의 편의성이 증대될 수 있다.
필요에 따라, 후방 프레임(520)에 삽입될 수 있는 형태의 안장이 추가로 구비되어, 탑승자는 다리 거치부(525)에 다리를 올려놓은 상태에서 자전거(500)를 운전하거나, 다리 거치부(525) 대신에 안장을 후방 프레임(520)에 삽입하여 탑승자가 안장에 앉은 상태에서 자전거(500)를 운전할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 방향성 캐스터를 이용한 자전거를 도시하는 도면이다. 도 10은 도 9에서 핸들이 180°회전된 상태를 도시하는 도면이다.
본 발명의 자전거(600)는 전방 프레임(610), 후방 프레임(620), 지지봉(650), 핸들(660), 방향성 캐스터부(670), 다리 거치부(625), 제1 연결프레임(631), 제2 연결프레임(632), 제1 캐스터(641), 제2 캐스터(642) 및 브레이크 레버(681)를 포함한다.
전방 프레임(610), 후방 프레임(620), 지지봉(650), 핸들(660), 방향성 캐스터부(670), 제1 연결프레임(631), 제2 연결프레임(632), 제1 캐스터(641), 제2 캐스터(642) 및 브레이크 레버(681)은 제2 실시예의 전방 프레임(210), 후방 프레임(220), 지지봉(250), 핸들(260), 방향성 캐스터부(270), 제1 연결프레임(231), 제2 연결프레임(232), 제1 캐스터(241), 제2 캐스터(242) 및 브레이크 레버(281)와 동일한 구성을 가지므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 다리 거치부(625)의 구성은 제5 실시예의 다리 거치부(525)와 동일한 구성과 목적을 가지므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예의 자전거(600)는 제2 실시예의 자전거(200)와 제5 실시예의 다리 거치부(525)의 이점을 동시에 갖게 된다.
또한, 필요에 따라, 후방 프레임(620)에 삽입될 수 있는 형태의 안장이 추가로 구비되어, 탑승자는 다리 거치부(625)에 다리를 올려놓은 상태에서 자전거(600)를 운전하거나, 다리 거치부(625) 대신에 안장을 후방 프레임(620)에 삽입하여 탑승자가 안장에 앉은 상태에서 자전거(600)를 운전할 수도 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100 : 방향성 캐스터를 이용한 자전거
110 : 전방 프레임
120 : 후방 프레임
125 : 안장
126 : 발판
131 : 제1 연결프레임
132 : 제2 연결프레임
141 : 제1 바퀴
142 : 제2 바퀴
145 : 연결바
150 : 지지봉
155 : 충격흡수부
160 : 핸들
161 : 전진방향 표시부
170 : 방향성 캐스터부
171 : 지지판
172 : 방향성 캐스터
181 : 브레이크 레버
241 : 제1 캐스터
241a : 제1 베어링
242 : 제2 캐스터
242a : 제2 베어링
272a : 캐스터 레버
281 : 브레이크 레버
282 : 와이어
283 : 와이어 삽입부

Claims (6)

  1. 방향성 캐스터를 이용한 자전거에 있어서,
    자전거의 골격을 형성하도록 전방에 위치되는 전방 프레임;
    자전거의 골격을 형성하도록 상기 전방 프레임과 일체로 형성되는 후방 프레임;
    상기 전방 프레임에 회전 가능하게 삽입되는 지지봉;
    상기 지지봉의 상단에 연결되는 핸들;
    상기 지지봉의 하단에 일체로 형성되어 연장되는 지지판과, 상기 지지판의 하부에 부착되고 쐐기각이 형성된 방향성 캐스터를 포함하는 방향성 캐스터부;
    상기 후방 프레임(520)의 상부에 높이 조절이 가능하게 구비되고, 탑승자의 한쪽 다리를 오목한 홈에 거치할 수 있도록 상기 후방 프레임(520)과 평행하게 형성된 거치홈(525a)을 갖는 다리 거치부(525);
    상기 후방 프레임에 연결되어 후방으로 서로 이격되게 연장되는 제1 연결프레임 및 제2 연결프레임;
    상기 제1 연결프레임에 연결되는 제1 바퀴 및 상기 제2 연결프레임에 연결되는 제2 바퀴;
    를 포함하고,
    상기 핸들은 상기 지지봉과 함께 180°이상 회전 가능하고,
    상기 핸들의 제1 위치에서, 상기 방향성 캐스터는 전진 방향으로 위치되어, 사람이 상기 다리 거치부(525)에 한쪽 다리를 올려놓은 상태에서 다른 쪽 다리로 지지하면서 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 전진이 가능하고,
    상기 제1 위치에서 180°회전된 상기 핸들의 제2 위치에서, 상기 방향성 캐스터는 후진 방향으로 위치되어, 사람이 상기 다리 거치부(525)에 한쪽 다리를 올려놓은 상태에서 다른 쪽 다리로 지지하면서 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 후진이 가능하게 구성된 방향성 캐스터를 이용한 자전거.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핸들은 상기 핸들이 전진방향으로 위치되었음을 표시하는 전진방향 표시부를 구비하는 방향성 캐스터를 이용한 자전거.
  3. 삭제
  4. 방향성 캐스터를 이용한 자전거에 있어서,
    자전거의 골격을 형성하도록 전방에 위치되는 전방 프레임;
    자전거의 골격을 형성하도록 상기 전방 프레임과 일체로 형성되는 후방 프레임;
    상기 전방 프레임에 회전 가능하게 삽입되는 지지봉;
    상기 지지봉의 상단에 연결되는 핸들;
    상기 지지봉의 하단에 일체로 형성되어 연장되는 지지판과, 상기 지지판의 하부에 부착되고 쐐기각이 형성된 방향성 캐스터를 포함하는 방향성 캐스터부;
    상기 후방 프레임(520)의 상부에 높이 조절이 가능하게 구비되고, 탑승자의 한쪽 다리를 오목한 홈에 거치할 수 있도록 상기 후방 프레임(520)과 평행하게 형성된 거치홈(525a)을 갖는 다리 거치부(525);
    상기 후방 프레임에 연결되어 후방으로 서로 이격되게 연장되는 제1 연결프레임 및 제2 연결프레임;
    상기 제1 연결프레임에 제1 베어링을 통해 회전 가능하게 연결되는 제1 캐스터;
    상기 제2 연결프레임에 제2 베어링을 통해 회전 가능하게 연결되는 제2 캐스터;
    를 포함하고,
    상기 핸들은 상기 지지봉과 함께 180°이상 회전 가능하고,
    상기 핸들의 제1 위치에서, 상기 방향성 캐스터는 전진 방향으로 위치되어, 사람이 상기 다리 거치부(525)에 한쪽 다리를 올려놓은 상태에서 다른 쪽 다리로 지지하면서 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 전진이 가능하고,
    상기 제1 위치에서 180°회전된 상기 핸들의 제2 위치에서, 상기 방향성 캐스터는 후진 방향으로 위치되어, 사람이 상기 다리 거치부(525)에 한쪽 다리를 올려놓은 상태에서 다른 쪽 다리로 지지하면서 상기 핸들을 좌우로 회전시킴으로써 상기 자전거의 후진이 가능하게 구성된 방향성 캐스터를 이용한 자전거.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 방향성 캐스터에 구비되어 상기 방향성 캐스터의 잠금과 풀림을 조절하도록 회전 가능한 캐스터 레버;
    상기 핸들에 부착되는 브레이크 레버;
    상기 브레이크 레버와 연결되어 상기 캐스터 레버로 연장되는 와이어;
    상기 캐스터 레버에 인접하여 위치되고 와이어가 삽입되는 와이어 삽입부;
    를 포함하고,
    상기 캐스터 레버는 스프링의 작동으로 항상 상기 방향성 캐스터의 풀림 방향으로 편향되고,
    상기 브레이크 레버를 조작함으로써, 상기 와이어와 연결된 상기 캐스터 레버를 상기 방향성 캐스터의 잠금 방향으로 회전시킬 수 있는 방향성 캐스터를 이용한 자전거.
  6. 삭제
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