KR101931497B1 - 변형자전거 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 변형 자전거로써 기존의 일반자전거의 형태를 3발자전거로 안정되게 하고 2개의 큰 프레임의 구조인 L자형의 각각의 프레임을 연결하여서 접혀지면 한 개의 L자형으로 만들어서 2개의 기능을 가지도록 구조되어서 자전거의 일반 주행기능과 자전거가 금지된 평일의 지하철에서도 출퇴근이 가능하게 된 보관이 편리한 접이식 기능과 카트의 기능이 추가되어서 유모차로 사용될 수 있게 된 발명이다.
Description
본 발명은 변형 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 자전거를 옆으로 접어서 부피를 줄이는 통상적인 방법에서 벗어나서 자전거의 길이를 앞위로 줄여서 접는 방식과 3발 자전거의 원리를 도입한 변형 자전거에 관한 것이다 .
기존의 카트나 유아용 보행기와 자전거는 별도로 제작되어서 각각의 요구에 따라 사용되어지고있는 실정인데 이를 결합하기에는 매우 어려운 기술적인 문제가 있었다 .
자전거로써 도로에서 주행할때와 마찬가지로 시장길에서나 마트백화점 등지에서도 카트로 사용될 수 있도록 안정된 자전거의 형태를 유지할 수 있도록 하고 유아용 유모차 역할이 가능하도록 하는 것이 과제였다.
안정적인 3바퀴와 핸들쪽의 중심부분에서 꺽여지게 하면서 몸체 중앙부분에 짐칸을 만들어서 접혀질 때 카트나 유모차로 변형되도록 하였다.
이로써 이 자전거의 기능은 첫째, 안정적인 주행과 접이식의 카트형태가 되므로 시장이나 마트 백화점등에서 카트 대용으로 사용되게 되고
둘째, 자전거로 출퇴근후 간단히 장보기 생활문화가 가능하며 워낙 폭과 길이가 좁기 때문에 지하철에도 평일에 본 발명품자전거로써 출퇴근 할 수가 있게되어서 자전거 사용인구가 늘어날 것이다.
셋째, 유아용 유모차기능이 추가되었으므로 더욱 사용도가 넓어질 것이다.
제 1도는 사시도
제 2도는 부품분해사시도
제 3도는 작동상태도
제 4도는 고정장치 작동단면도
제 5도는 사시도
제 6도는 부품분해사시도
제 7도는 작동도
제 8도는 작동도
제 9도는 작동도
[부품의 간단한 설명]
1. 1' 앞 포크 1a. 1b 앞 포크 구멍
1'a. 1'b 앞 포크 구멍
2. 2' 포크 지지대 2a. 2b. 2a'. 2b' 포크 지지대 구멍
2'a. 2'b, 2'a', 2'b' 포크 지지대 구멍
3. 포크 지지대 3a. 3b. 3c. 3d. 3e. 3f 포크지지대 구멍
3' 포크 지지대 두껑
4. 바퀴지지 포크 4a. 4b. 4c. 4d 바퀴지지 포크구멍
5. 앞 허브 핀 5a. 5b 앞허브 나사
6. 해드 튜브 축 6a. 해드튜브 축 구멍 6b. 해드튜브 축 사각부
6c. 해드튜브 축 나사
7. 스프링
8. 해드튜브 8a. 8b. 8c 해드 튜브 구멍
8b'. 8d' 해드 튜브 잠김 홈
9. 프레임 9a. 9b. 9c. 9d. 9d'. 9e. 9f. 9f'. 9g. 9g' 프레임구멍
9c' 프레임 잠김 홈
10. 핸들바 10a. 핸들바 구멍
11. 13 고정장치 11a. 11b. 13a. 13b 고정장치구멍
12. 12' 스프링
14. 고정장치 핸들 14a. 14b. 14b' 핸들구멍
14c. 핸들스토퍼
15. 시트 15a. 15a' 시트 나사구멍
16. 시트고정장치 16a. 16b. 16a'. 16b'. 16c. 16d 시트고정장치 구멍
17. 시트 연결튜브 17a. 17b. 17c 시트 연결 튜브 구멍
18. 18' 스토퍼 스프링
19. 19' 시트 포스트 19a. 19b. 19'a. 19'b 시트 포스트 구멍
20. 앞 바퀴 20a. 앞 바퀴 허브구멍
21. 21' 뒷 바퀴 21'a. 뒷바퀴 허브구멍
22. 뒷 허브핀 22a. 22b 뒷 허브핀 나사
24. 24a. 28a. 29a. 30. 31a. 32a. 32a'. 22b'. 22a' 넛트
25. 25'. 26. 26'. 27. 27'. 11'. 11d. 13'. 14'. 14'a 핀
16c'. 19c. 19'c. 28. 29. 31 볼트 핀
32. 시트 연결 튜브 고정핀
33. 바구니(바스켓)
27a. 27b. 26a. 26b. 6' 튜브 고정링
44. 44' 핸들바 연결 튜브
45. 변형 핸들 45a. 45b 변형 핸들 구멍
46. 46' 라쳇 스토퍼
47. 47' 기어
48. 48' 기어 고정 나사
49. 49' 핸들 고정핀
50. 50' 박판 스프링
51. 51' 볼트
52. 스프링 회전봉
53. 핀
제 2도는 부품분해사시도
제 3도는 작동상태도
제 4도는 고정장치 작동단면도
제 5도는 사시도
제 6도는 부품분해사시도
제 7도는 작동도
제 8도는 작동도
제 9도는 작동도
[부품의 간단한 설명]
1. 1' 앞 포크 1a. 1b 앞 포크 구멍
1'a. 1'b 앞 포크 구멍
2. 2' 포크 지지대 2a. 2b. 2a'. 2b' 포크 지지대 구멍
2'a. 2'b, 2'a', 2'b' 포크 지지대 구멍
3. 포크 지지대 3a. 3b. 3c. 3d. 3e. 3f 포크지지대 구멍
3' 포크 지지대 두껑
4. 바퀴지지 포크 4a. 4b. 4c. 4d 바퀴지지 포크구멍
5. 앞 허브 핀 5a. 5b 앞허브 나사
6. 해드 튜브 축 6a. 해드튜브 축 구멍 6b. 해드튜브 축 사각부
6c. 해드튜브 축 나사
7. 스프링
8. 해드튜브 8a. 8b. 8c 해드 튜브 구멍
8b'. 8d' 해드 튜브 잠김 홈
9. 프레임 9a. 9b. 9c. 9d. 9d'. 9e. 9f. 9f'. 9g. 9g' 프레임구멍
9c' 프레임 잠김 홈
10. 핸들바 10a. 핸들바 구멍
11. 13 고정장치 11a. 11b. 13a. 13b 고정장치구멍
12. 12' 스프링
14. 고정장치 핸들 14a. 14b. 14b' 핸들구멍
14c. 핸들스토퍼
15. 시트 15a. 15a' 시트 나사구멍
16. 시트고정장치 16a. 16b. 16a'. 16b'. 16c. 16d 시트고정장치 구멍
17. 시트 연결튜브 17a. 17b. 17c 시트 연결 튜브 구멍
18. 18' 스토퍼 스프링
19. 19' 시트 포스트 19a. 19b. 19'a. 19'b 시트 포스트 구멍
20. 앞 바퀴 20a. 앞 바퀴 허브구멍
21. 21' 뒷 바퀴 21'a. 뒷바퀴 허브구멍
22. 뒷 허브핀 22a. 22b 뒷 허브핀 나사
24. 24a. 28a. 29a. 30. 31a. 32a. 32a'. 22b'. 22a' 넛트
25. 25'. 26. 26'. 27. 27'. 11'. 11d. 13'. 14'. 14'a 핀
16c'. 19c. 19'c. 28. 29. 31 볼트 핀
32. 시트 연결 튜브 고정핀
33. 바구니(바스켓)
27a. 27b. 26a. 26b. 6' 튜브 고정링
44. 44' 핸들바 연결 튜브
45. 변형 핸들 45a. 45b 변형 핸들 구멍
46. 46' 라쳇 스토퍼
47. 47' 기어
48. 48' 기어 고정 나사
49. 49' 핸들 고정핀
50. 50' 박판 스프링
51. 51' 볼트
52. 스프링 회전봉
53. 핀
첨부된 도 1은 본 발명의 변형 자전거의 구성을 입체적으로 도시한 도면이다.
도 1에서와 같이 변형 자전거는 전, 후 바퀴, 두 개가 한 쌍을 이루는 앞포크, 헤드튜브, 핸들바, 프레임, 시트로 외형을 구성한다.
상기 두 개의 앞 포크(1, 1')의 상, 하단에는 각각의 포크 지지대(3, 2, 2′)가 체결되는 데, 이때 상기 앞 포크(1, 1')의 하단에 설치된 포크지지대(2, 2')는 바퀴(20)와 연결되도록 하고, 상기 포크(20)의 상단에 설치된 포크지지대(3)는 해드튜브(8)를 핸들바(10)에 연결 구성하게 된다.
또한 상기 프레임(9)과 상기 헤드튜브(8)는 상기 프레임(9)에 형성된 프레임구멍(9a)과 상기 헤드튜브(8)에 형성된 헤드튜브구멍(8c)과 서로 맞춘 상태에서 볼트핀(29)과 넛트(29a)로 체결하여서 앞포크(1, 1')와 프레임(9)이 연결되도록 한다.
즉, 이와 같은 변형 자전거는 일반적인 자전거 형태의 3발짜리 자전거의 구조인데 프레임(9)와 앞 포크(1, 1')부분을 프레임구멍(9a)과 해드튜브구멍(8c)에 체결된 볼트핀(29)을 기점으로 회전하며 접혀지게 변형함으로서 새롭게 변형된 카트나 유모차가 되도록 구성할 수 있다.
첨부된 도 2는 도 1에서 도시하고 있는 변형 자전거의 주요 구성을 분해하여 도시한 도면이다.
도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 바퀴(20)와 앞 포크(1, 1')의 상세 연결 구조는 상기 앞 포크(1, 1')에 바퀴지지포크(4)를 구비하고, 상기 바퀴지지포크(4)는 상기 포크지지대(2, 2')의 구멍(2a', 2'a)에 끼워진 상태에서 핀(25, 25')으로 고정 체결되도록 한다. 그리고 바퀴(20)의 허브구멍(20a)으로 앞 허브핀(5)을 관통한 상태에서 상기 앞허브핀(5)의 양단을 상기 바퀴지지포크(4)의 구멍(4a, 4d)에 끼운 상태에서 너트(24, 24a) 체결한다.
상기 앞포크(1. 1')와 포크지지대(2, 2', 3)의 상세 체결구조는 먼저, 하단의 포크지지대(2, 2')의 구멍(2b, 2'c)에는 앞 포크(1, 1')의 아래쪽 앞포크구멍(1a, 1'a)를 끼워서 앞포크구멍(1a, 1'a)와 포크지지대 구멍(2a, 2'd)를 맞추어서 핀(26', 26)으로 끼워서 체결한다.
그리고 앞 포크(1. 1′)의 위쪽 앞포크 구멍(1b. 1b′)을 포크지지대(3)의 포크지지대 구멍(3a. 3c)으로 통과시켜서 포크지지대 구멍(3d. 3f)에 맞추고 핀(27. 27′)으로 고정시킨다.
상기 상단의 포크지지대(3)의 포크지지대 구멍(3b)에는 헤드튜브축(6)을 아래쪽으로부터 통과시켜서 헤드튜브축 구멍(6a)과 포크지지대 구멍(3e)을 서로 맞춘 상태에서 핀(27a)으로 고정시킨뒤에 해드튜브 축 나사(6c)를 스프링(7)과 해드튜브구멍(8a)으로 넣어서 관통시켜서 핸들바구멍(10a)에 넣고 해드튜브 축 나사(6c)에 넛트(30)체결하여, 바퀴(20)와 포크지지대(2. 2′)와 앞 포크(1. 1′)와 포크 지지대(3)와 해드튜브 축(6)과 스프링(7)과 해드튜브(8)와 핸들바(10)가 모두 연결되어 체결되게 되어져서 자전거의 앞 바퀴 핸들부를 구성하도록 한다.
상기한 앞바퀴 핸들부는 프레임(9)의 프레임 구멍(9a)에 해드튜브(8)의 해드튜브구멍(8c)를 서로 일치되게 맞추고 볼트핀(29)을 끼운뒤에 넛트(29a)로 체결하므로써 자전거의 앞바퀴 핸들부와 뒷바퀴 프레임부와 연결되고 변형자전거의 형태가 되게 된다. 이때 상기 헤드튜브(8)는 상기 볼트핀(29)을 기점으로 회전 동작을 수행한다.
상기 프레임(9)에는 다시 별도의 프레임구멍(9b)이 형성되고, 상기 프레임구멍(9b)에는 볼트(28)가 끼워진 상태에서 너트(28a) 체결된다. 상기 볼트(28)는 상기 프레임(9)에 조립된 헤드튜브(8)의 움직임을 제한하게 된다.
상기 프레임(9)에는 고정장치가 설치된다. 상기 고정장치는 헤드튜브(8)를 잡아당겨 앞포크(1, 1') 사이로 프레임(9)이 들어가며 자전거가 접혀지도록 하며 카트 형태로 변형되도록 할 목적으로 제공되는 수단이다.
상기 고정장치(13)와 해드튜브(8)의 연결구조는 상기 고정장치(13)에는 고정장치구멍(13a)쪽 내부로 스프링(12)이 삽입되고 다시 다른 고정장치(11)가 뒤이어서 스프링(12)을 압축시키면서 끼워지면서 고정장치구멍(11b)이 사각구멍(13a)에 맞추어지면 핀(11')으로 고정장치구멍(11b)에 끼워서 두 개의 고정장치(11, 13)를 한 개의 고정장치로 만들어지게 되며 고정장치핸들(14)의 핸들구멍(14a)에 고정장치(13)의 고정장치구멍(13b)을 맞추고 핀(13')을 끼워서 체결하여서 고정장치(11, 13)와 고정장치핸들(14)이 서로 연결되도록 한다. 상기 고정장치(11)의 고정장치구멍(11a)과 앞바퀴 핸들부의 해드튜브(8)쪽 해드튜브구멍(8b)과 맞추어져서 핀(11d)으로 체결된다.
그리고 고정장치의 우측 끝부분은 프레임(8)의 프레임구멍(9c, 9c')에 고정장치 핸들구멍(14b, 14b')을 프레임(8) 내면쪽으로 넣어서 맞추고 두 개의 핀(14', 14'a)으로 각각의 고정장치 핸들구멍(14b, 14b')에 끼워서 체결하므로써 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분의 작동 잠금장치의 기능을 수행하게 되는 것이다.
상기 시트부는 시트(15) 및 시트 고정장치(16)로 이루어진다. 상기 시트(15)와 시트 고정장치(16)의 연결구조는 시트고정장치(16)의 시트 고정장치 구멍(16b, 16b')에는 시트포스트(19, 19')의 시트포스트 구멍(19a, 19'a)을 맞추어서 볼트(19c, 19'c)로써 체결하고 다른 시트고정장치 구멍(16a, 16a')에는 시트나사구멍(15a, 15a)을 일치되게 맞추어서 볼트(16'c, 16'd)로써 체결하고 시트고정장치 구멍(16d)으로 시트연결튜브구명(17a, 17b)에 스토퍼 스프링(18, 18′)을 끼워서 안정되게 하고 시트연결튜브(17)를 시트고정장치 구멍(16d)으로 넣어서 시트고정장치 구멍(16c)과 시트연결튜브 구멍(17b)을 일치시켜서 스토퍼 스프링(18')은 작동되게 하고 시트연결 튜브구멍(17c)을 프레임 구멍(9f, 9f')에 맞추고 시트연결튜브 고정핀(32)을 통과시켜서 넛트(32a, 32a')로 고정시켜서 시트(15)와 프레임(9)을 시트 고정장치(16)로 연결하게 된다.
뒷바퀴부는 뒷바퀴(21, 21')의 뒷바퀴 허브구멍(21a, 21'a)과 프레임(9)의 프레임구멍(9g, 9g')의 바깥쪽 벽으로 뒷바퀴 허브구멍(21a, 21'a)을 대어서 맞추고 시트포스트 구멍(19b, 19'b)을 모두 일치시킨뒤에 뒷 허브핀(22)을 통과시켜서 뒷 허브핀 나사(22a, 22b)부분에 넛트(22a', 22b')로써 체결하게 되어서 자전거의 형태로 구조되게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 변형 자전거를 이용하여 카트로 변형시키는 동작을 도 3-1 내지 도 3-4를 참조하여 설명한다.
먼저, 헤드튜브(8)는 프레임(9)에 결합된 핀(29)을 회전중심축으로 사용하게 되는 데, 이때 상기 프레임(9)의 또 다른 핀(28)에 헤드튜브(8)가 걸려 헤드튜브(8)는 화살표 방향으로는 회전하지 않고 멈추어진 상태에서 고정장치(11, 13)의 당김 동작에 따라 상기 핀(29)을 중심으로 회전하며 접혀지는 동작을 수행하게 된다.
즉, 도 3-1과 도 4-1, 4-2에서와 같이 고정장치(13) 내부에 스프링(12)은 해드튜브(8)를 화살표(B)방향으로 탄성을 가진 채 밀고 있고, 그 탄성으로 고정장치핸들(14)을 화살표(A)방향으로 밀게 되므로써 프레임 구멍(9c)에 핀(14', 14'a)으로 고정된 채 회전되는 고정장치핸들(14)은 핀(14', 14'a)을 중심으로 시계반대방향으로 회전시키게 되는데, 이때 고정장치 핸들스토퍼(14c)가 프레임(9)에 걸려서 멈추어진 형태가 되어져 있다.
한편, 이 상태에서 고정장치 핸들(14)을 잡아 당기면(도 4-1, 4-2참조) 고정장치(11, 13)를 통해 헤드튜브(8)는 당겨지게 되는 데, 이 과정에서 상기 헤드튜브(80)는 도 3-1에서와 같이 상기 핀(29)을 중심으로 회전하며 화살표(A)방향으로 이동한 후, 고정장치 핸들스토퍼(14c)에 고정되어서 더 이상 화살표(B)방향으로 이동되지 않고 고정되게 되고, 이러한 헤드튜브(8)의 회전을 통해 앞 포크(1, 1')는 접혀지며 도 3-1의 일반자전거의 형태에서 변형되어 도 3-3의 카트(유모차)형태가 된다. 이때 자전거에 장착된 바스켓(33)은 일정한 너비를 가지므로 바스켓(33)의 너비보다 이미 더 넓게 구조된 앞 포크(1, 1')의 구조가 이 바스켓(33)을 사이로 넘기면서 카트(유모차)형태의 구조로 변형될 수 있다.
다음, 시트는 스토퍼 스프링(18')을 누른채 프레임(9)쪽으로 밀면 시트는 시트고정장치구멍(16)은 이동하게 되고, 이어서 스토퍼스프링(18)을 올라와 상기 이동 동작한 시트(15)를 고정하게 된다. 또한 상기 시트를 원상태로 복원할때 에는 스토퍼스프링(18)을 누른채 시트(15)를 처음의 반대방향으로 젖히면 시트고정장치구멍(16)에 스토퍼 스프링(18′)이 올라오게 된다.
도 1에서와 같이 변형 자전거는 전, 후 바퀴, 두 개가 한 쌍을 이루는 앞포크, 헤드튜브, 핸들바, 프레임, 시트로 외형을 구성한다.
상기 두 개의 앞 포크(1, 1')의 상, 하단에는 각각의 포크 지지대(3, 2, 2′)가 체결되는 데, 이때 상기 앞 포크(1, 1')의 하단에 설치된 포크지지대(2, 2')는 바퀴(20)와 연결되도록 하고, 상기 포크(20)의 상단에 설치된 포크지지대(3)는 해드튜브(8)를 핸들바(10)에 연결 구성하게 된다.
또한 상기 프레임(9)과 상기 헤드튜브(8)는 상기 프레임(9)에 형성된 프레임구멍(9a)과 상기 헤드튜브(8)에 형성된 헤드튜브구멍(8c)과 서로 맞춘 상태에서 볼트핀(29)과 넛트(29a)로 체결하여서 앞포크(1, 1')와 프레임(9)이 연결되도록 한다.
즉, 이와 같은 변형 자전거는 일반적인 자전거 형태의 3발짜리 자전거의 구조인데 프레임(9)와 앞 포크(1, 1')부분을 프레임구멍(9a)과 해드튜브구멍(8c)에 체결된 볼트핀(29)을 기점으로 회전하며 접혀지게 변형함으로서 새롭게 변형된 카트나 유모차가 되도록 구성할 수 있다.
첨부된 도 2는 도 1에서 도시하고 있는 변형 자전거의 주요 구성을 분해하여 도시한 도면이다.
도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 바퀴(20)와 앞 포크(1, 1')의 상세 연결 구조는 상기 앞 포크(1, 1')에 바퀴지지포크(4)를 구비하고, 상기 바퀴지지포크(4)는 상기 포크지지대(2, 2')의 구멍(2a', 2'a)에 끼워진 상태에서 핀(25, 25')으로 고정 체결되도록 한다. 그리고 바퀴(20)의 허브구멍(20a)으로 앞 허브핀(5)을 관통한 상태에서 상기 앞허브핀(5)의 양단을 상기 바퀴지지포크(4)의 구멍(4a, 4d)에 끼운 상태에서 너트(24, 24a) 체결한다.
상기 앞포크(1. 1')와 포크지지대(2, 2', 3)의 상세 체결구조는 먼저, 하단의 포크지지대(2, 2')의 구멍(2b, 2'c)에는 앞 포크(1, 1')의 아래쪽 앞포크구멍(1a, 1'a)를 끼워서 앞포크구멍(1a, 1'a)와 포크지지대 구멍(2a, 2'd)를 맞추어서 핀(26', 26)으로 끼워서 체결한다.
그리고 앞 포크(1. 1′)의 위쪽 앞포크 구멍(1b. 1b′)을 포크지지대(3)의 포크지지대 구멍(3a. 3c)으로 통과시켜서 포크지지대 구멍(3d. 3f)에 맞추고 핀(27. 27′)으로 고정시킨다.
상기 상단의 포크지지대(3)의 포크지지대 구멍(3b)에는 헤드튜브축(6)을 아래쪽으로부터 통과시켜서 헤드튜브축 구멍(6a)과 포크지지대 구멍(3e)을 서로 맞춘 상태에서 핀(27a)으로 고정시킨뒤에 해드튜브 축 나사(6c)를 스프링(7)과 해드튜브구멍(8a)으로 넣어서 관통시켜서 핸들바구멍(10a)에 넣고 해드튜브 축 나사(6c)에 넛트(30)체결하여, 바퀴(20)와 포크지지대(2. 2′)와 앞 포크(1. 1′)와 포크 지지대(3)와 해드튜브 축(6)과 스프링(7)과 해드튜브(8)와 핸들바(10)가 모두 연결되어 체결되게 되어져서 자전거의 앞 바퀴 핸들부를 구성하도록 한다.
상기한 앞바퀴 핸들부는 프레임(9)의 프레임 구멍(9a)에 해드튜브(8)의 해드튜브구멍(8c)를 서로 일치되게 맞추고 볼트핀(29)을 끼운뒤에 넛트(29a)로 체결하므로써 자전거의 앞바퀴 핸들부와 뒷바퀴 프레임부와 연결되고 변형자전거의 형태가 되게 된다. 이때 상기 헤드튜브(8)는 상기 볼트핀(29)을 기점으로 회전 동작을 수행한다.
상기 프레임(9)에는 다시 별도의 프레임구멍(9b)이 형성되고, 상기 프레임구멍(9b)에는 볼트(28)가 끼워진 상태에서 너트(28a) 체결된다. 상기 볼트(28)는 상기 프레임(9)에 조립된 헤드튜브(8)의 움직임을 제한하게 된다.
상기 프레임(9)에는 고정장치가 설치된다. 상기 고정장치는 헤드튜브(8)를 잡아당겨 앞포크(1, 1') 사이로 프레임(9)이 들어가며 자전거가 접혀지도록 하며 카트 형태로 변형되도록 할 목적으로 제공되는 수단이다.
상기 고정장치(13)와 해드튜브(8)의 연결구조는 상기 고정장치(13)에는 고정장치구멍(13a)쪽 내부로 스프링(12)이 삽입되고 다시 다른 고정장치(11)가 뒤이어서 스프링(12)을 압축시키면서 끼워지면서 고정장치구멍(11b)이 사각구멍(13a)에 맞추어지면 핀(11')으로 고정장치구멍(11b)에 끼워서 두 개의 고정장치(11, 13)를 한 개의 고정장치로 만들어지게 되며 고정장치핸들(14)의 핸들구멍(14a)에 고정장치(13)의 고정장치구멍(13b)을 맞추고 핀(13')을 끼워서 체결하여서 고정장치(11, 13)와 고정장치핸들(14)이 서로 연결되도록 한다. 상기 고정장치(11)의 고정장치구멍(11a)과 앞바퀴 핸들부의 해드튜브(8)쪽 해드튜브구멍(8b)과 맞추어져서 핀(11d)으로 체결된다.
그리고 고정장치의 우측 끝부분은 프레임(8)의 프레임구멍(9c, 9c')에 고정장치 핸들구멍(14b, 14b')을 프레임(8) 내면쪽으로 넣어서 맞추고 두 개의 핀(14', 14'a)으로 각각의 고정장치 핸들구멍(14b, 14b')에 끼워서 체결하므로써 앞바퀴 부분과 뒷바퀴 부분의 작동 잠금장치의 기능을 수행하게 되는 것이다.
상기 시트부는 시트(15) 및 시트 고정장치(16)로 이루어진다. 상기 시트(15)와 시트 고정장치(16)의 연결구조는 시트고정장치(16)의 시트 고정장치 구멍(16b, 16b')에는 시트포스트(19, 19')의 시트포스트 구멍(19a, 19'a)을 맞추어서 볼트(19c, 19'c)로써 체결하고 다른 시트고정장치 구멍(16a, 16a')에는 시트나사구멍(15a, 15a)을 일치되게 맞추어서 볼트(16'c, 16'd)로써 체결하고 시트고정장치 구멍(16d)으로 시트연결튜브구명(17a, 17b)에 스토퍼 스프링(18, 18′)을 끼워서 안정되게 하고 시트연결튜브(17)를 시트고정장치 구멍(16d)으로 넣어서 시트고정장치 구멍(16c)과 시트연결튜브 구멍(17b)을 일치시켜서 스토퍼 스프링(18')은 작동되게 하고 시트연결 튜브구멍(17c)을 프레임 구멍(9f, 9f')에 맞추고 시트연결튜브 고정핀(32)을 통과시켜서 넛트(32a, 32a')로 고정시켜서 시트(15)와 프레임(9)을 시트 고정장치(16)로 연결하게 된다.
뒷바퀴부는 뒷바퀴(21, 21')의 뒷바퀴 허브구멍(21a, 21'a)과 프레임(9)의 프레임구멍(9g, 9g')의 바깥쪽 벽으로 뒷바퀴 허브구멍(21a, 21'a)을 대어서 맞추고 시트포스트 구멍(19b, 19'b)을 모두 일치시킨뒤에 뒷 허브핀(22)을 통과시켜서 뒷 허브핀 나사(22a, 22b)부분에 넛트(22a', 22b')로써 체결하게 되어서 자전거의 형태로 구조되게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 변형 자전거를 이용하여 카트로 변형시키는 동작을 도 3-1 내지 도 3-4를 참조하여 설명한다.
먼저, 헤드튜브(8)는 프레임(9)에 결합된 핀(29)을 회전중심축으로 사용하게 되는 데, 이때 상기 프레임(9)의 또 다른 핀(28)에 헤드튜브(8)가 걸려 헤드튜브(8)는 화살표 방향으로는 회전하지 않고 멈추어진 상태에서 고정장치(11, 13)의 당김 동작에 따라 상기 핀(29)을 중심으로 회전하며 접혀지는 동작을 수행하게 된다.
즉, 도 3-1과 도 4-1, 4-2에서와 같이 고정장치(13) 내부에 스프링(12)은 해드튜브(8)를 화살표(B)방향으로 탄성을 가진 채 밀고 있고, 그 탄성으로 고정장치핸들(14)을 화살표(A)방향으로 밀게 되므로써 프레임 구멍(9c)에 핀(14', 14'a)으로 고정된 채 회전되는 고정장치핸들(14)은 핀(14', 14'a)을 중심으로 시계반대방향으로 회전시키게 되는데, 이때 고정장치 핸들스토퍼(14c)가 프레임(9)에 걸려서 멈추어진 형태가 되어져 있다.
한편, 이 상태에서 고정장치 핸들(14)을 잡아 당기면(도 4-1, 4-2참조) 고정장치(11, 13)를 통해 헤드튜브(8)는 당겨지게 되는 데, 이 과정에서 상기 헤드튜브(80)는 도 3-1에서와 같이 상기 핀(29)을 중심으로 회전하며 화살표(A)방향으로 이동한 후, 고정장치 핸들스토퍼(14c)에 고정되어서 더 이상 화살표(B)방향으로 이동되지 않고 고정되게 되고, 이러한 헤드튜브(8)의 회전을 통해 앞 포크(1, 1')는 접혀지며 도 3-1의 일반자전거의 형태에서 변형되어 도 3-3의 카트(유모차)형태가 된다. 이때 자전거에 장착된 바스켓(33)은 일정한 너비를 가지므로 바스켓(33)의 너비보다 이미 더 넓게 구조된 앞 포크(1, 1')의 구조가 이 바스켓(33)을 사이로 넘기면서 카트(유모차)형태의 구조로 변형될 수 있다.
다음, 시트는 스토퍼 스프링(18')을 누른채 프레임(9)쪽으로 밀면 시트는 시트고정장치구멍(16)은 이동하게 되고, 이어서 스토퍼스프링(18)을 올라와 상기 이동 동작한 시트(15)를 고정하게 된다. 또한 상기 시트를 원상태로 복원할때 에는 스토퍼스프링(18)을 누른채 시트(15)를 처음의 반대방향으로 젖히면 시트고정장치구멍(16)에 스토퍼 스프링(18′)이 올라오게 된다.
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한편, 도면 제 5도 사시도에서 따라서 지금까지 설명한 그림의 구조와는 약간 다른 포크(1. 1')의 구조로써 새로운 기능에 따른 구조를 도면에 따라 설명하면-
포크지지대(2. 2')에 설치된 앞 포크(1. 1')의 구조는 자전거의 앞쪽 방향으로 굽어져 있으며 핸들바(10. 10')도 각각의 앞 포크(1. 1')가 연장되어져서 구조된 것이 다르면서 프레임(9)의 상단부의 형태와 해드투브(8)의 조립방식이 반대형상처럼 된 것이 다를뿐 프레임(9)의 하단부 바스켓(33)장치와 안장부의 시트(15)등은 모두 같다.
제 6도 부품 분해사시도에 따라서 살펴보면
포크지지대(2. 2')의 구멍(2b. 2'c)으로 관통시키고 넛트(26a'. 26'c)로 앞 포크(1. 1')의 나사부(1d. 1'd)에 포크링(26a. 26'a)을 끼운 뒤 포크링구멍(26'a. 26b)과 앞 포크 구멍(1a. 1'a)맞추어서 핀(26')으로 고정하고 체결하며 앞포크 구멍(1b. 1'b)에 포크링(27a. 27b)을 끼워서 포크링구멍(27d. 27c)과 맞추고 핀(27a'. 27b')으로 체결하고 앞포크구멍(1c. 1'c)을 포크지지대(3)의 포크지지대 구멍(3a. 3c)속으로 넣어서 관통시킨 뒤 핸들바 연결튜브(44. 44')의 구멍(11a. 11'a)속으로 넣고 앞 포크 구멍(1c. 1'c)과 핸들바 연결튜브구멍(11b. 11'b)에 맞추고 핀(18b. 18)으로 체결하고 핸들바(10. 10')의 핸들바구멍(10a. 10'a)을 핸들바 연결튜브(44. 44')속으로 넣고 핸들바구멍(10b. 10'b)와 핸들바 연결튜브구멍(11c. 11'c)과 일치되게 맞추고 핀(18c. 18a)로 체결하며 해드튜브 축(6)의 아래쪽 사각부(6b)를 포크지지대 사각부(3b)로 끼워서 맞춘뒤에 사각나사부(6a)에 넛트(6'a)로 체결하고 위쪽 나사부(6c)는 스프링(12')과 해드튜브 구멍(8a)과 해드튜브링(6')을 모두 관통시킨 뒤 넛트(6c')로 체결된다.
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이렇게 조립체결된 앞바퀴 핸들부분은 프레임(9)의 프레임구멍(9d)과 해드튜브구멍(8c)와 일치된 뒤에 체결볼트(17)와 넛트(17b)로 체결되어서 체결볼트(17)를 중심으로 전후로 일정한 회전운동을 하게 된다.
이러한 일정한 회전운동을 통하여서 변형된 2개의 기능인 자전거의 기능과 카트(유모차)기능이 되게 된다.
이 회전운동의 멈춤장치로써 고정장치 핸들(14)이 구조되었는데 프레임 구멍(9a. 9a')에는 체결볼트(4b)가 나사부(46a)에 넛트(46b)로 체결되고 프레임구멍(9b. 9b')에는 각각 구멍에 고정장치 핸들구멍(14c. 14c')이 서로 일치되게 맞추어지고 핀(15. 15')이 끼워져서 고정된다.
프레임 구멍(9a)에 체결된 볼트(46)에 스프링(12)의 한쪽 끝(12a)이 걸려지고 다른 한쪽끝(12b)은 고정장치 핸들구멍(14a)에 걸려져서 스프링(12)은 인장력을 가지게 된다.
이와같은 구조를 작동도에 따라서 작동상태를 설명하면-
도면 제 7도 작동도의 제 7-1도는
핸들부분의 해드튜브(8)가 해드튜브 잠김홈(8b)과 프레임 잠김홈(9c)이 일치된때에 고정장치(14)의 잠김턱(14b)으로 꽉 끼워져서 고정된 형태로써 작동도 제 9도의 제 9-1도의 형태이다.
자전거의 형태는 정지상태인데 앞 포크(1. 1')는 제 7-1도처럼 전진방향인 화살표(A)방향으로 굽은상태이다. 이 상태는 제 8도 작동도의 제 8-1도의 단면도 B-B'로써 포크지지대(3)의 덮게두껑(3')을 벗긴상태로써 변형핸들(45)이 좌측으로 기울어져 있으며 변형핸들의 홈(45a. 45b)에 끼워져 있는 박판스프링(50. 50')이 라쳇 스토퍼(46. 46')를 움직여서 그림에서처럼 앞 포크(1. 1')와 핀(48. 48')으로 일체가 된 포크기어(47. 47')의 기어(47a. 47'a)를 밀착하여서 고정시키고 있다.
또한 핸들바(10. 10')와 일체가 된 기어(47. 47')의 기어 턱(47b. 47'b)에는 핸들고정핀(49. 49')이 밀착되어서 핸들바(10. 10')가 바로 고정된 상태이다. 이 상태에서 변형핸들(45)을 화살표 방향(A)으로 이동시키면 변형핸들구멍(45a. 45b)에 끼워져 있는 박판스프링(50. 50')은 현재의 반대쪽 방향으로 휘어지게 되어서 라쳇스토퍼(46. 46')의 방향도 반대가 되며 핸들바(10. 10')를 당겨서 화살표 방향으로(C)으로 이동시킬 수 있게되며 계속 이동시키면 기어(47. 47')의 기어턱(47c. 47'c)이 핸들고정핀(49. 49')에 밀착되게되고 라쳇스토퍼(46. 46')는 기어의 반대편(47d. 47'd)에 밀착되어서 도면 제 8-4도의 상태가 되면서 핸들바(10. 10')는 고정되게 된다. 이렇게 되어서 도면 제 8-3도에서 도면 제 8-4도로 되면서 앞 포크(1. 1')의 너비가 훨씬 넓어지게 되는 것이다.
이 상태까지는 도면 제 7도 작동도의 도면 제 7-1도에서 도면 제 7-2도의 상태로 된 것이다. 이 상태인 도면 제 7-2도의 상태는 제 9도 작동도 도면 제 9-3도와 같으며 제 9-1도의 상태이다.
프레임 구멍(9a)에 걸려진 스프링(12)의 한끝(12a)과 다른 한끝(12b)이 고정장치 핸들구멍(14a)에 연결되어 있어서 인장력을 발휘하므로 고정장치 핸들(14)이 해드튜브 잠김 홈(8b')과 프레임 잠김 홈(9c')이 일치되어서 고정장치 핸들스토퍼(14c)로 끼워져서 고정된 상태가 되어 있다.
도면 제 9-4도에서처럼 고정장치 핸들(14)을 화살표(D)방향으로 이동시키면 점선 그림처럼 되고 이때 해드튜브(8)를 프레임(9)쪽인 시계반대방향으로 이동하면 해드튜브 잠김홈(8d')이 프레임 잠김홈(9c)에 맞추어지고 이때 고정장치 핸들(14)을 화살표(F)방향으로 회전시키면 핸들스토퍼(14c)가 끼워져서 밀착 고정되면서 자전거의 형태는 변형되어서 그림 제 9-5도처럼 되어서 카트(유모차)형태가 되는 것이다. 이 동작의 역순으로 원 상태인 자전거의 형태로 될 수 있게 된다.
Claims (6)
- 자전거를 접어 카트로 변형시킬 수 있도록 한 변형 자전거에 있어서,
앞바퀴(20)에 하단은 포크지지대(2, 2')로 연결 구성되고 그 상단은 다른 포크지지대(3)로 연결 구성되며 상기 앞바퀴(20)를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 앞포크(1, 1');
상기 포크지지대(3)에 헤드튜브축(6)으로 연결되는 헤드튜브(8);
상기 헤드튜브(8)가 끼워지는 구멍(9c')을 가지며 상기 헤드튜브(8)와 볼트핀(29)으로 결합되어, 상기 볼트핀(29)을 중심으로 상기 헤드튜브(8)가 회전 가능하게 연결 구성되는 프레임(9);
상기 프레임(9)의 상단에 위치하며 상기 헤드튜브(8)와 연결되는 고정장치(11);
상기 고정장치(11)와 스프링(12)을 사이에 두고 설치되는 다른 고정장치(13);
상기 고정장치(13)에 핀(13')으로 연결되고 그 양측은 상기 프레임(9)에 핀(14', 14'a) 결합되어, 상기 핀(14', 14'a)을 중심으로 회전하는 과정에서 상기 고정장치(11, 13)를 잡아당겨 상기 고정장치(11, 13)에 연결되어 있는 헤드튜브(8)를 상기 볼트핀(29)을 기점으로 해서 회전시켜 상기 앞포크(1, 1')를 상기 프레임(9)쪽으로 접어주도록 하는 고정장치 핸들(14) ;
상기 프레임(9)에 시트고정장치(16)로 지지되는 시트(15) 및 ;
상기 프레임(9)의 후방에 연결 설치되는 뒷바퀴(21)를 포함하여 구성함을 특징으로하는 변형 자전거.
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