KR102536976B1 - 강성이 보강된 조립식 자전거 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수평 상태의 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 일단부에 방향을 달리하여 형성되는 제2 프레임; 상기 제1 프레임의 단부와 상기 제2 프레임의 단부 사이에 경사지게 형성되는 제3 프레임; 을 포함하고, 상기 제1 프레임, 제2 프레임 및 제3 프레임은 착탈 가능하게 결합되며, 상기 제1 프레임, 제2 프레임 및 제3 프레임은 서로 돌출되지 않고 결합되는 자전거 프레임이 제공될 수 있다.

Description

강성이 보강된 조립식 자전거 프레임{Assembled bicycle frame with reinforced rigidity}

본 발명은 조립이 간편하고 강성이 보강된 조립식 자전거 프레임에 관한 것이다.

일반적으로, 자전거는 기본적인 교통수단 기능 외에 레저, 운동 등의 복합기능을 가지고 있다. 또한, 자전거는 제조상의 개발능력에 따라 여러 기능을 가진 자전거가 설계, 제작되고 있는데, 이에 따라 자전거 프레임의 강도, 무게 등에 대한 수요 역시 우수한 재료의 개발로 인해 높은 품질이 요구되고 있다.

종래의 자전거 프레임은 대개 중공형의 튜브 타입으로 형성되고, 이들 각각의 프레임 부재들이 상호 용접으로 고정되어 있기 때문에 용접 불량시 연결 부분이 쉽게 파손될 수 있고, 또한 내구성이 취약하여 안전사고의 위험성이 있다.

또한, 자전거 프레임은 알루미늄 합금으로 제작하는 경우, 용접 과정을 거치게 되면 알루미늄 합금의 특성상 용접부의 열에 의한 조직 변화가 발생하여 기계적 특성이 감소하는 문제가 발생한다.

본 발명은 용접 부위가 없고 간편하게 체결 부재를 통해 조립식으로 구성하면서 프레임의 연결시 각 프레임의 두께의 절반씩 대면시켜서 체결하여 강성이 보강되도록 한 자전거 프레임을 제공하는 것이다.

본 발명은 수평 상태의 제1 프레임; 상기 제1 프레임의 일단부에 방향을 달리하여 형성되는 제2 프레임; 상기 제1 프레임의 단부와 상기 제2 프레임의 단부 사이에 경사지게 형성되는 제3 프레임; 을 포함하고, 상기 제1 프레임, 제2 프레임 및 제3 프레임은 착탈 가능하게 결합되며, 상기 제1 프레임, 제2 프레임 및 제3 프레임은 서로 돌출되지 않고 결합되는 자전거 프레임이 제공될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1 프레임, 제2 프레임 및 제3 프레임은 강성이 증대되도록 중실형의 단면을 가지는 판형으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 프레임의 일단부에는 상기 제1 프레임의 두께보다 감소된 상태가 되도록 단턱부를 가지는 제1 결합편이 형성되고, 상기 제1 프레임의 상기 제1 결합편에 착탈 가능하게 결합되는 상기 제2 프레임에는 제2-1 결합홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 프레임의 타단부에는 제1 결합홈이 형성되고, 상기 제1 결합홈에서 끝단부 방향으로 평탄 단턱부가 형성되며, 상기 제1 결합홈의 상기 평탄 단턱부의 반대 방향에는 경사 단턱부가 형성되고, 상기 제1 프레임의 상기 제1 결합홈에 결합되는 상기 제3 프레임의 일단부에는 제3 프레임의 두께보다 작은 두께를 가지고 양측으로 제1 경사 단턱부와 제2 경사 단턱부를 가지는 제3-1 결합편이 형성되며, 상기 제1 경사 단턱부와 상기 제2 경사 단턱부는 서로 방향을 달리하여 형성되고, 상기 제3 프레임의 한쪽 단부에는 상기 제1 결합홈보다 상기 제2 경사 단턱부에 의해 낮은 위치가 되도록 두께가 감소된 상태로 형성되며, 상기 제1 프레임의 제1 결합홈과 상기 제3 프레임의 제3-1 결합편이 결합되면, 헤드 튜브가 삽입되어 결합되는 삽입 공간이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 프레임의 양측면에는 자전거의 후륜과 연결되는 한쌍의 제4 프레임이 연장되게 마련되고, 상기 제2 프레임에는 수직 방향으로 배치되면서 안장 포스트가 착탈 가능하게 결합되며, 상기 제2 프레임의 양측면에는 상기 제4 프레임이 착탈 가능하게 결합되는 제2-5 결합홈과 제2-6 결합홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 프레임의 하단부와 상기 제3 프레임의 하단부에는 각각 결합공이 형성되고, 상기 결합공에 자전거의 페달을 구비하기 위한 버텀 튜브를 결합하며, 상기 제2 프레임의 하단부 일면에는 경사 단턱부를 가지는 제2-3 결합홈이 형성되고, 상기 제3 프레임의 하단부 일면에는 상기 제2 프레임의 경사 단턱부와 제2-3 결합홈에 대면되도록 경사 단턱부를 가지는 제3-2 결합편이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 프레임으로부터 연장되어 형성되는 제4 프레임을 포함하고, 상기 제1 프레임 내지 제4 프레임에는 무게를 줄이고 미감을 높이도록 하는 복수의 관통홀이 형성될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 중공의 튜브 형태가 아닌 중실형의 판형으로 이루어지는 프레임을 조립하여 자전거 프레임을 마련한 것으로서, 각각의 프레임을 체결 부재를 통해 착탈 가능하게 조립하므로, 사용중 보수 또는 교체가 필요한 경우, 쉽게 분리할 수 있다.

또한, 각 프레임의 결합시, 단순히 겹쳐서 체결하는 것이 아니라, 하나의 프레임의 단부와 다른 하나의 프레임의 단부의 두께를 서로 절반씩 결합하기 때문에, 프레임의 결합부위가 돌출되지 않고 마치 하나의 프레임으로 형성된 것 같은 구조를 이루며, 따라서, 쉽게 분리되지 않고, 강성이 보강될 수 있는 효과가 있다.

따라서, 본 발명의 자전거 프레임은 매우 견고한 상태를 유지할 수 있으므로, 일반 도로용은 물론, 산악용, 레저용 등 다양한 용도로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 배면도이다.
도 4는 본 발명의 프레임의 종 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 프레임의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 프레임의 일단부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 프레임의 타단부 사시도이다.
도 8은 도 7의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 프레임의 정면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 프레임의 배면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 프레임의 정면도이다.
도 12는 본 발명의 제3 프레임의 배면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 프레임의 상단부 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제2 프레임의 상부측 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제1 프레임에 헤드 튜브가 결합되는 모습을 도시한 도면으로서, (a)는 헤드 튜브의 결합전 상태, (b)는 헤드 튜브의 결합후 상태를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 헤드 튜브의 결합 상태를 나타낸 정면도이다.
도 17은 본 발명의 버텀 튜브의 결합 상태 사시도이다.
도 18은 본 발명의 버텀 튜브가 제2 프레임 및 제3 프레임에 결합된 모습의 개략도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 실시 예에 제한되지 않으며, 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 실시 예들간 구성 요소 중 적어도 하나 이상은 선택적으로 결합 및/또는 치환할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 용어는 특별하게 정의하지 않는 한 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있고, 일반적으로 사용하는 용어는 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 해석할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 용어는 실시 예의 설명을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 “연결된다”,“결합된다” 등으로 기재되는 것은, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합되는 것뿐만 아니라, 두 구성 요소 사이의 또 다른 구성 요소에 의해 간접적으로 연결, 결합되는 것도 의미할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소의 상부 또는 하부, 위 또는 아래에 배치, 형성, 위치하는 것은, 하나의 구성요소가 다른 구성 요소에 직접적 또는 간접적으로 배치, 형성, 위치하는 것을 포함할 수 있다. 상부 또는 하부, 위 또는 아래에 대한 표현은, 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향도 의미할 수 있다.

또한, "결합편"과 "결합홈" 등으로 기재된 것은 동일한 구조를 의미할 수 있고, 체결 부재는 체결 가능한 모든 관용 수단인 볼트, 나사, 너트를 포함하는 의미일 수 있다.

본 발명의 자전거 프레임(100)은 제1 프레임(110), 제1 프레임(110)의 일단부에 방향을 달리하여 형성되는 제2 프레임(120), 제1 프레임(110)의 단부와 제2 프레임(120)의 단부 사이에 경사지게 형성되는 제3 프레임(130)을 포함할 수 있다.

또한, 제2 프레임(120)에는 자전거의 후륜과 연결되는 제4 프레임(140)이 마련될 수 있다.

본 발명의 자전거 프레임(100)은 예를 들어 알루미늄 소재로 제조할 수 있다.

제1 프레임(110) 내지 제4 프레임(140)은 서로 결합시 볼트 또는 나사 및 너트와 같은 체결 부재를 통해 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 분해 조립이 용이하여 교체 또는 수리시 간편하게 작업을 할 수 있다.

본 발명의 자전거 프레임(100)은 조립이 완료되면, 제1 프레임(110)은 수평 상태로 배치되고, 제2 프레임(120)은 수직 상태로 배치되며, 제3 프레임(130)은 경사진 상태로 배치될 수 있다. 또한, 제4 프레임(140)은 제1 프레임(110)과 마찬가지로 완전 수평은 아닌 약간 경사진 상태로 제2 프레임(120)으로부터 연장되게 배치될 수 있다.

물런, 제2 프레임(120)은 수직 상태로 배치되지 않고 경사지게 배치할 수도 있다. 그러나, 사용자의 하중을 보다 양호하게 지탱하기 위해서는 수직 방향으로 배치됨이 바람직할 수 있다.

본 발명의 자전거 프레임(100)은 도 4에 도시된 바와 같이, 중실형의 단면을 가지는 판형의 프레임일 수 있다.

제1 프레임(110)의 한쪽 단부(도면상 우측 단부)는 제2 프레임(120)과 연결되고, 제1 프레임(110)의 다른쪽 단부(도면상 좌측 단부)는 제3 프레임(130)과 연결될 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1 프레임(110)의 한쪽 단부에는 제1 프레임(110)의 두께보다 작게 제1 결합편(111)이 형성되고, 제2 프레임(120)의 일면 해당 위치에는 제1 결합편(111)과 대면되는 제2-1 결합홈(121)이 형성될 수 있다.

제1 결합편(111)은 제1 프레임(110)의 바디부로부터 단턱부(111a)가 형성되는 구조를 이룰 수 있다.

따라서, 제1 결합편(111)이 제2 프레임(120)의 제2-1 결합홈(121)에 삽입되면, 제2 프레임(120)의 외부로 제1 프레임(110)의 단부가 돌출되지 않을 수 있고, 이 상태에서 볼트 또는 나사와 너트로 이루어진 체결 부재를 통해 착탈 가능하게 결합할 수 있다.

또한, 제1 프레임(110)의 다른쪽 단부에는 제3 프레임(130)과 결합될 수 있도록 제1 결합홈(112)이 형성되고, 제3 프레임(130)의 해당 위치에는 제1 결합홈(112)에 대면되는 제3-1 결합편(131)이 형성될 수 있다.

제1 결합홈(112)으로부터 끝단부(110a)쪽으로는 평탄 단턱부(112a)가 형성되고, 평탄 단턱부(112a)의 반대 방향의 제1 결합홈(112)의 일측에는 경사 단턱부(112b)가 형성될 수 있다.

제1 결합홈(112)에 제3 프레임(130)의 제3-1 결합편(131)이 대면되면, 그 사이에 삽입 공간(113)이 형성되고, 삽입 공간(113)안에는 헤드 튜브(150)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

헤드 튜브(150)는 삽입 공간(113)에 끼워지는 연장부(151), 연장부(151)의 일측에 형성되는 삽입 튜브(152)를 포함할 수 있다.

삽입 튜브(152)안에는 자전거 핸들(미도시)이 결합되고, 전륜의 중심 양측과 연결되어 조향이 가능하도록 하는 조향축이 관통되게 삽입될 수 있다.

제2 프레임(120)은 제1 프레임(110)에 대하여 수직 방향으로 배치될 수 있고, 안장이 안착되는 안장 포스트(160)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다, 안장 포스트(150)는 소정의 길이를 가지고, 제2 프레임(120)의 길이 방향을 따라 형성된 제2-2 결합홈(122)안에 삽입되고 체결 부재를 통해 체결될 수 있다.

따라서, 안장 포스트(160)는 제2 프레임(120)의 제2-2 결합홈(122)에 결합되면 제2 프레임(120)의 외부로 돌출되지 않을 수 있다. 또한, 안장 포스트(160)는 제2-2 결합홈(122)안에 삽입된 상태로 구속되어 있으므로, 체결 부재에 의한 체결력과 제2-2 결합홈(122)안에서의 규제로 인해 자전거의 이용시 흔들림없이 결합된 상태를 확실하게 유지할 수 있다.

제2 프레임(120)의 하단부에는 제3 프레임(130)이 연결될 수 있고, 제2 프레임(120)의 하단부 일측면에는 제2-3 결합홈(123) 및 결합공(124)이 형성되고, 제3 프레임(130)의 하단부에는 제2-3 결합홈(123)이 삽입되는 제3-2 결합편(132)이 형성될 수 있다.

제2-3 결합홈(123)은 제2 프레임(120)의 두께 방향으로 일부를 절개하여 형성될 수 있다. 따라서, 제2-3 결합홈(123)에 의한 두께는 제2 프레임(120)의 두께보다 작을 수 있고, 대략 1/2 정도 마련할 수 있다.

제2-3 결합홈(123)의 일측에는 경사 단턱부(123a)가 형성될 수 있다. 경사 단턱부(123a)에 의해 제2-3 결합홈(123)은 제2 프레임(120)의 바디로부터 두께가 얇아지게 형성될 수 있다.

마찬가지로, 제3 프레임(130)의 제3-2 결합편(132)은 제3 프레임(130)의 두께 방향으로 절개하여 오목하게 파여진 형태로서, 대략 제3 프레임(130) 두께의 1/2 정도 파여진 구조일 수 있다.

제3 프레임(130)의 제3-1 결합편(131)의 일측에는 제1 경사 단턱부(131a)가 형성되고, 한쪽 단부(133)쪽으로 제1 경사 단턱부(131a)와 방향을 달리하는 제2 경사 단턱부(131b)가 형성될 수 있다.

또한, 한쪽 단부(133)의 엔드부에는 서로 방향을 달리하는 제1 경사면(133a)과 제2 경사면(133b)이 형성될 수 있다.

또한, 제3 프레임(130)의 제3-2 결합편(132)의 일측에는 경사 단턱부(132a)가 형성될 수 있고, 다른쪽 단부에는 후술하는 버텀 튜브(170)가 삽입되는 결합공(134)이 형성될 수 있다.

따라서, 제2 프레임(120)의 하단부와 제3 프레임(130)의 하단부가 결합되더라도 돌출된 부분이 없이 대면될 수 있고, 체결 부재를 통해 고정되게 결합될 수 있다. 물론, 제2 프레임(120)의 하단부와 제3 프레임(130)의 하단부는 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 제2 프레임(120)의 소정 위치의 양측면에는 한쌍의 제4 프레임(140)에 돌출되지 않고 대면된 상태로 결합되게 하기 위한 제2-4 결합홈(125a)과 제2-5 결합홈(125b)이 각각 형성될 수 있다. 제2-4 결합홈(125a)과 제2-5 결합홈(125b)의 양측에는 제2-4 경사 단턱부(125c)와 제2-5 경사 단턱부(125d)가 형성될 수 있다.

제2-4 경사 단턱부(125c)와 제2-5 경사 단턱부(125d)의 경사 방향은 서로 동일한 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 따라서, 한쌍의 제4 프레임(140)의 결합시, 제2 프레임(120)으로부터 소정의 각도로 경사지게 결합될 수 있다.

제2 프레임(120)의 제2-1 결합홈(121)의 깊이는 제2-4 결합홈(125a) 및 제2-5 결합홈(125b)의 깊이보다 깊게 형성될 수 있다.

제2-1 결합홈(121)에는 제1 프레임(110)의 제1 결합편(111)이 결합되고, 제2-4 결합홈(125a)와 제2-5 결합홈(125b)에는 한쌍의 제4 프레임(140)의 일단부가 결합되므로, 제2-1 결합홈(121) 깊이를 제2-4 결합홈(125a) 및 제2-5 결합홈(125b)의 깊이보다 깊게 형성할 수 있다. 이럼으로써, 제1 프레임(110)은 제2 프레임(120)에 흔들림 없이 보다 확실한 결합 상태를 유지할 수 있고, 한쌍의 제4 프레임(140)은 제2 프레임(120)의 양측면에 볼트 또는 나사 및/너트와 같은 체결 부재를 통해 한꺼번에 체결하므로, 제2 프레임(120)의 양측면에서 가압되고, 그에 따라 보다 확실한 체결 상태를 유지할 수 있다.

제2 프레임(120)의 하단부와 제3 프레임(130)의 하단부에는 버텀 튜브(170)가 결합될 수 있다. 버텀 튜브(170)는 결합된 제2 프레임(120)의 하단부와 제3 프레임(130)의 하단부의 양측면에 돌출되게 마련될 수 있고, 자전거의 페달이 각각 결합될 수 있다. 버텀 튜브(170)는 몸통부(171), 몸통부(171)의 일단부에 형성되는 걸림부(172), 걸림부(172)의 반대편에 체결되는 체결부(173)를 포함할 수 있다. 몸통부(171), 걸림부(172) 및 체결부(173)는 관형으로 형성될 수 있고, 걸림부(172)는 몸통부(172) 보다 직경이 크게 형성될 수 있으며, 체결부(173)는 몸통부(171)에 착탈 가능하게 나사결합될 수 있다.

한쌍의 제4 프레임(140)은 각각 제2 프레임(120)의 양측면에 형성된 제2-4 결합홈(125a)과 제2-5 결합홈(125b)에 체결 부재를 통해 착탈 가능하게 체결될 수 있다.

또한, 제2 프레임(120)의 양측면에 결합되는 한쌍의 제4 프레임(140)의 일단부는 절곡된 상태로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 자전거 프레임(100)의 제1 프레임(110) 내지 제4 프레임(140)중 적어도 어느 하나에는 다양한 형상을 가지는 관통홀(design hole)(101)이 형성될 수 있다. 이러한 관통홀은 자전거 프레임(100)의 외관 디자인상 심미감을 증대시킬 수 있는 다양한 패턴 및 모양으로 형성될 수 있다.

또한, 관통홀(101)은 각 프레임의 무게를 줄일 수 있는 역할을 할 수 있고, 더욱이 관통홀(101)은 각 프레임의 전체 길이에 대하여 하나로 형성할 수 도 있으나, 복수로 형성함이 바람직할 수 있다.

예를 들어 제1 프레임(110)의 전체 길이에 대하여 하나의 관통홀(101)을 형성하는 경우에는 무게를 상당히 줄일 수 있지만, 견고성이 저하되어 제대로 지탱하지 못할 수 있다. 따라서, 제1 프레임(110)의 전체 길이에 대하여 복수로 나누어서 관통홀(101)을 형성하면, 무게를 줄임과 동시에, 복수의 관통홀(101)간에 제1 프레임(110)의 몸체 부분이 형성되어 있으므로, 그 만큼 견고성을 유지할 수 있다. 나머지 제2 프레임(120) 내지 제4 프레임(140)에도 마찬가지일 수 있다.

그러나, 이러한 관통홀(101)은 자전거 프레임(100)의 강도가 약화되는 현상이 발생하지 않는 범위내에서 다양한 형태, 형성 개수, 크기, 배치 상태로 마련될 수 있다.

또한, 제1 프레임(110) 내지 제4 프레임(140)의 양측면에 관통홀(101) 대신에 무게를 줄이고 미감을 고려한 다양한 형태의 홈을 복수로 형성할 수도 있다.

또한, 도면에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(110) 내지 제4 프레임(140)중 적어도 하나 이상의 두께면을 이루는 양 측면에는 각 프레임의 전체 길이에 대하여 복수의 홈을 형성할 수 있다. 이러한 홈도 제1 프레임(110) 내지 제4 프레임(140)의 무게를 줄일 수 있고, 프레임의 디자인면에서 미감을 높일 수 있다.

도면에서 한쌍의 제4 프레임(140)중 하나에는 관통홀(101)이 도시되지 않았으나, 관통홀(101)을 형성하거나, 또는 해당 자전거의 브랜드명을 구멍으로 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 자전거 프레임(100)은 판형의 중실형 구조이므로, 길이 방향 측면을 평면이 아닌 곡면으로 쉽게 가공하여 형성할 수 있고, 그에 따라 디자인 측면에서 보다 생동감있고 스포티한 인상을 줄 수 있다.

본 발명에 따른 자전거 프레임(100)은, 제1 프레임(110), 제2 프레임(120),제3 프레임(130) 및 제4 프레임(140)을 체결 부재를 통해 서로 착탈 가능하게 조립된 구조로서, 만일, 자전거의 이용중 각 프레임중 변형 등이 발생한 프레임이 있으면, 쉽게 해당 프레임을 분해하고 새로운 프레임으로 교체할 수 있다.

또한, 본 발명은 제1 프레임(110), 제2 프레임(120), 제3 프레임(130) 및 제4 프레임(140)의 결합 부분이 돌출되지 않기 때문에, 조립후 슬림한 결합 상태를 유지할 수 있다.

또한, 본 발명은 제1 프레임(110), 제2 프레임(120), 제3 프레임(130) 및 제4 프레임(140)의 결합 구조에 의해 강성이 증대될 수 있다.

다시 말해서, 제1 프레임(110)은 수평 상태로 배치되면서 수직 상태로 배치되는 제2 프레임(120)에 일단이 결합되고, 경사진 상태로 배치되는 제3 프레임(130)과 타단이 결합되며, 이때, 제1 프레임(110)의 일단부는 단턱부(111a)를 가지는 제1 결합편(111)이 형성되고, 제2 프레임(120)에는 제2-1 결합홈(121)이 형성되어서 제1 결합편(111)이 제2-1 결합홈(121)에 결합하고, 체결 부재로 체결하면, 제2-1 결합홈(121)내에서 제1 결합편(111)은 구속되어 흔들림없이 체결된 상태를 유지할 수 있다.

또한, 제2 프레임(120)은 수직한 상태로 자전거에 장착되고, 제2 프레임(120)의 상부에 마련된 안장 포스트(160)의 상단부에는 안장을 구비하고 자전거 이용자가 탑승하며, 이때 이용자의 체중에 의한 하중이 작용하더라도 제2 프레임(120)은 편심되지 않고 수직 방향으로 배치되어 있으므로 하중에 잘 견뎌서 변형되지 않고, 배치된 상태를 유지할 수 있다.

더욱이, 각 프레임은 중공형의 구조가 아닌 중실형의 판형 구조를 가지고 있으므로, 기본적으로 강성이 커져서 큰 하중에 대해서도 변형되지 않고 충분히 견딜 수 있다.

따라서, 제1 프레임(110) 내지 제3 프레임(130)은 자전거 이용자의 하중을 충분히 견디는 두께를 가지고, 모두 동일 두께로 형성할 수 있다.

예를 들어, 안장이 결합되는 안장 포스트(160)가 구비된 제2 프레임(120)은 수직 방향으로 배치되면서 사용자의 하중에 가장 직접적으로 영향을 받기 때문에, 다른 프레임에 비해 두께를 더 두껍게 할 수도 있으나, 이렇게 하지 않고 동일 두께로 하더라도 중공형의 파이프 형태가 아닌 중실형의 판형 구조를 가지므로, 두께를 상대적으로 다른 프레임에 비해 더 두껍게 하지 않더라도 충분히 하중에 견딜 수 있다.

또한, 제1 프레임(110)의 타단부는 일단부와 다른 구조로서 제1 결합홈(112)이 형성되고, 평탄 단턱부(112a) 및 경사 단턱부(112b)의 2단 단턱 구조를 포함하하며, 이러한 제1 프레임(110)의 타단부에는 경사진 제3 프레임(130)의 일단부가 결합되어 볼트 또는 나사 및 너트와 같은 체결 부재에 의해 확실하게 고정될 수 있다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 제3 프레임(130)은 경사지게 배치되므로, 제1 프레임(110)의 타단부에 형성되는 경사 단턱부(112b)에 제3 프레임(130)의 제3-1 결합편(131) 일측의 제1 경사 단턱부(131a)이 대면되고, 이때, 제2 경사 단턱부(131b)에 의해 한쪽 단부(133)와 제1 프레임(110)의 끝단부(110a)에는 삽입 공간(113)이 형성될 수 있다.

이러한 삽입 공간(113)안에는 헤드 튜브(150)의 돌출된 연장부(151)를 삽입하고, 체결 부재로 체결하여 고정시킬 수 있다.

따라서, 제1 프레임(110)의 타단부와 제3 프레임(130)의 일단부는 서로 겹쳐지도록 결합하여 돌출되는 구조가 아니고 프레임의 두께의 절반씩을 담당한 상태에서 밀착되므로, 마치 일체형 부재와 같은 구조를 이룰 수 있고, 그 만큼 결속력이 증대될 수 있다.

또한, 도 10 및 도 12를 참조하면, 수직 방향으로 배치되는 제2 프레임(120)의 하단부와 경사지게 배치되는 제3 프레임(130)의 하단부는 서로 돌출되지 않고 대면되면서 결합되며, 제2 프레임(120)의 하단부에는 경사 단턱부(123a)를 가지는 제2-3 결합홈(123)이 형성되고, 제3 프레임(130)의 하단부는 경사 단턱부(132a)를 가지는 제3-2 결합편(132)이 형성되며, 제2-3 결합홈(123)과 제3-2 결합편(132)이 서로 대면되면서 결합공(124)(134)를 통해 버텀 튜브(170)가 관통 결합될 수 있다.

따라서, 자전거 이용자가 안장에 앉으면 체중에 의한 하중이 제2 프레임(120)에 작용하고, 제2 프레임(120)의 하단부는 경사진 제3 프레임(130)의 하단부와 경사지게 결합되므로, 흔들림 없이 확실한 결합 상태를 유지할 수 있고, 버텀 튜브(170)를 통해 페달이 결합될 수 있다.

또한, 도 9 및 도 10을 참조하면, 한쌍의 제4 프레임(140)의 단부는 제2 프레임(120)의 제2-4 결합홈(125a)과 제2-5 결합홈(125b)에 각각 돌출되지 않은 상태로 결합되며, 그에 따라 제4 프레임(140)은 견고한 결합 상태를 유지하고, 후륜과 연결될 수 있다.

제2 프레임(120)의 제2-4 결합홈(125a)과 제2-5 결합홈(125b)에는 제2-4 경사 단턱부(125c)와 제2-5 경사 단턱부(125d)가 형성되고, 한쌍의 제4 프레임(140)의 한쪽 단부가 경사지게 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 자전거 프레임은 분해 조립이 용이하므로, 각 프레임을 낱개로 판매할 수 있다. 각 프레임을 낱개로 판매하는 경우에는 조립한 상태로 판매하는 것에 비하여 자전거 관련 안전 규정을 적용받지 않고 자유롭게 판매할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 실시 예의 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100... 자전거 프레임 101... 관통홀
110... 제1 프레임 110a... 끝단부
111... 제1 결합편 111a... 단턱부
112... 제1 결합홈 112a... 평탄 단턱부
112b...경사 단턱부 113... 삽입 공간
120... 제2 프레임 121... 제2-1 결합홈
122... 제2-2 결합홈 123... 제2-3 결합홈
123a... 경사 단턱부
124... 결합공 125a... 제2-4 결합홈
125b... 제2-5 결합홈 125c... 제2-4 경사 단턱부
125d... 제2-5 경사 단턱부
130... 제3 프레임 131... 제3-1 결합편
131a...제1 경사 단턱부 131b... 제2 경사 단턱부
132... 제3-2 결합편 132a... 경사 단턱부
133... 한쪽 단부 133a... 엔드부
134... 결합공 140... 제4 프레임
150... 헤드 튜브 151... 연장부
152... 삽입 튜브 160... 안장 포스트
170... 버텀 튜브(bottom tube) 171... 몸통부
172... 걸림부 173... 체결부

Claims (7)

1. 수평 상태의 제1 프레임;
   상기 제1 프레임의 일단부에 방향을 달리하여 형성되는 제2 프레임;
   상기 제1 프레임의 단부와 상기 제2 프레임의 단부 사이에 경사지게 형성되는 제3 프레임; 을 포함하고,
   상기 제1 프레임, 제2 프레임 및 제3 프레임은 착탈 가능하게 결합되며,
   상기 제1 프레임, 제2 프레임 및 제3 프레임은 서로 돌출되지 않고 결합되고,
   상기 제1 프레임의 타단부에는 제1 결합홈이 형성되고,
   상기 제1 결합홈에서 끝단부 방향으로 평탄 단턱부가 형성되며,
   상기 제1 결합홈의 상기 평탄 단턱부의 반대 방향에는 경사 단턱부가 형성되고,
   상기 제1 프레임의 상기 제1 결합홈에 결합되는 상기 제3 프레임의 일단부에는 제3 프레임의 두께보다 작은 두께를 가지고 양측으로 제1 경사 단턱부와 제2 경사 단턱부를 가지는 제3-1 결합편이 형성되며,
   상기 제1 경사 단턱부와 상기 제2 경사 단턱부는 서로 방향을 달리하여 형성되고,
   상기 제3 프레임의 한쪽 단부에는 상기 제1 결합홈보다 상기 제2 경사 단턱부에 의해 낮은 위치가 되도록 두께가 감소된 상태로 형성되며,
   상기 제1 프레임의 제1 결합홈과 상기 제3 프레임의 제3-1 결합편이 결합되면, 헤드 튜브가 삽입되어 결합되는 삽입 공간이 형성되는 자전거 프레임.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 프레임, 제2 프레임 및 제3 프레임은 중실형의 단면을 가지는 판형으로 형성되는 자전거 프레임.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 프레임의 일단부에는 상기 제1 프레임의 두께보다 감소된 상태가 되도록 단턱부를 가지는 제1 결합편이 형성되고,
   상기 제1 프레임의 상기 제1 결합편에 착탈 가능하게 결합되는 상기 제2 프레임에는 제2-1 결합홈이 형성되는 자전거 프레임.
   
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 프레임의 양측면에는 자전거의 후륜과 연결되는 한쌍의 제4 프레임이 연장되게 마련되고,
   상기 제2 프레임에는 수직 방향으로 배치되면서 안장 포스트가 착탈 가능하게 결합되며,
   상기 제2 프레임의 양측면에는 상기 제4 프레임이 착탈 가능하게 결합되는 제2-5 결합홈과 제2-6 결합홈이 형성되는 자전거 프레임.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 프레임의 하단부와 상기 제3 프레임의 하단부에는 각각 결합공이 형성되고,
   상기 결합공에 자전거의 페달을 구비하기 위한 버텀 튜브를 결합하며,
   상기 제2 프레임의 하단부 일면에는 경사 단턱부를 가지는 제2-3 결합홈이 형성되고,
   상기 제3 프레임의 하단부 일면에는 상기 제2 프레임의 경사 단턱부와 제2-3 결합홈에 대면되도록 경사 단턱부를 가지는 제3-2 결합편이 형성되는 자전거 프레임.
   
7. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 프레임으로부터 연장되어 형성되는 제4 프레임을 포함하고,
   상기 제1 프레임 내지 제4 프레임중 적어도 하나에는 무게를 줄이고 미감을 높이도록 하는 복수의 관통홀 또는 홈이 형성되는 자전거 프레임.

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