KR20000017132A

KR20000017132A - 자전거

Info

Publication number: KR20000017132A
Application number: KR1019990032245A
Authority: KR
Inventors: 후지와라노부히로; 마미야아쯔시
Original assignee: 이데이 노부유끼; 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2000-03-25
Also published as: US6478322B2; TW413665B; JP2000053065A; US6349956B2; US20020074766A1; EP0978446A2; US20010048209A1; CN1244477A; EP0978446A3

Abstract

본 발명은 요동 지점을 갖춘 구동력 전달 기구를 구비한 자전거에 관한 것이다. 활주부는 먼지등이 내부에 침투하는 것을 방지하고 먼지가 침투된 경우 먼지를 제거하기 위해 먼지 덮개 또는 브러시를 갖추고 있다. 운전자가 페달을 교대로 밟을 때, 페달 레버의 요동에 의해 발생된 페달 레버의 힘은 크랭크 레버를 통해 스프로켓에 전달된다. 페달 레버가 요동할 때, 페달 레버의 요동 지점은 활주부 내의 측방향으로 이동된다. 스프로켓의 회전력은 체인을 통해 후륜에 전달된다. 페달의 운동 궤적(Q)이 전반 주기(스테핑-온 주기) 및 후반 주기(스테핑-업 주기)에서 상이하더라도, 유연한 페달 운동이 보증된다. 그러한 유연한 운동은 먼지 덮개에 의해 충분히 유지될 수 있다.

Description

자전거{BICYCLE}

본 발명은 대개 요동 지점을 보유한 회전력 전달 기구를 구비한 자전거에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 페달 레버에 가해진 힘을 스프로켓에 전달하도록 크랭크 레버가 스프로켓과 페달 레버 사이에 배치되고 페달 레버의 요동 지점이 활주 가능하고 먼지등이 내부에 침투하는 것을 방지하고 만일 침투했다면 그로부터 먼지를 제거하도록 활주부가 방진 수단을 갖춘 자전거에 관한 것이다.

종래의 자전거는 180°의 위상차를 두고 스프로켓축의 양 측면에 고정된 크랭크형 페달이 운전자에 의해 눌리도록 작동된다. 페달 레버는 스프로켓의 회전력을 얻도록 스프로켓의 축 주위로 회전하게 되고 이러한 스프로켓의 회전력은 체인을 통해 후륜에 전달된다.

그러나, 최근의 자전거의 개발에 있어서, 구동력 발생 장치를 구비한 자전거에 요동 지점을 마련하는 것을 제안하여 왔고, 이에 의해 운전자는 종래의 자전거와 비교하여 자전거를 탈 때 덜 피곤하게 되고, 소정의 추진력을 얻을 수 있게 된다.

도1은 요동 지점을 보유한 구동력 발생 장치를 구비한 관련 기술의 자전거의 형태를 개략 도시한 것이다. 도1에서, 요동 지점을 보유한 회전력 전달 기구를 구비한 자전거(60)는 가동 휘일로서 작용하는 전륜(61)과 구동 휘일로서 작용하는 후륜(62)이 한 쌍이 델타형 프레임(63, 64)에 부착되고, 핸들(65)이 전방 프레임(63)에 부착되고, 안장(66)이 후방 프레임(64)에 고정되도록 구성된다.

전륜(61)의 휘일축(61a)은 핸들 프레임(67)의 하부에 형성된 갈퀴부(67a)의 말단부끝에 회전식으로 부착된다. 전방 프레임(63)을 구성하는 연결부(63a)는 핸들 프레임(67)을 회전식으로 유지하는 유지부(63c)로부터 자전거가 향하는 방향의 역방향으로 종방향으로 연장된다.

전방 프레임(63)을 구성하는 연결부(63b)는 또한 유지부(63c)로부터 후방 하향 경사 방향으로 연장된다. 이러한 연결부(63a, 63b)의 말단부는 안장 프레임(64c)에 연결된다. 안장 프레임(64c)은 후방 프레임(64)을 구성하고 실제로 핸들 프레임(67)에 평행하다. 안장(66)은 이러한 안장 프레임(64c)에 고정된다.

후방 프레임(64)을 구성하는 각각의 연결부(64a, 64b)는 연결부(63a, 63b)로부터 연장된다. 이러한 연결부(64a, 64b)의 말단부는 후륜(62)의 휘일축(62a)을 수평으로 유지하도록 서로 연결된다. (도시되지 않은) 각각의 기어(75R, 75L)는 휘일축(62a)의 양 단부에 부착 고정된다. 도1은 자전거가 향하는 방향의 우측에서의 기어(75R) 만이 도시되어 있는 자전거의 형태를 도시한 것이다.

기어(75R)는 도시되지 않은 기어 열에 결합되고 크랭크(76R)는 그 회전력을 기어 열을 통해 기어(75R)에 전달하도록 고정된다. 크랭크 핀(77R)은 크랭크(76R)의 축(78R)에 대해 이동된 위치에 고정된다. 우측 페달 레버(72R)는 크랭크(76R)가 크랭크 핀(77R)과 함께 회전할 수 있도록 크랭크 핀(77R)을 회전식으로 유지시킨다.

우측 페달 레버(72R)는 그 전방 단부에 우측 페달(71R)을 회전식으로 부착한다. 페달 레버(72R)는 그 후방단에 롤러(73R)를 피봇 부착한다. 롤러(73R)는 휘일축(62a) 근방에 형성된 활주부(74R) 내에서 자유로이 미끄러진다.

페달 레버(72R)는 상하로 요동하는 레버로서 작용하고 페달 레버(72R)에서 피봇된 롤러(73R)는 요동 지점으로서 사용된다.

운전자가 힘 인가점으로서 작용하는 페달(71R)을 밟을 때, 페달(71R)은 ??녀평 타원 형태에 가까운 궤적(S)을 따라 반시계 방향으로 이동된다. 동시에, 페달 레버(72R)는 소정각 만큼 상하로 이동되고 롤러(73R)는 요동 지점으로서 사용된다.

이러한 운동으로 인해 크랭크(76R)는 페달 레버(72a)의 레버 힘 인가점으로서 작용하는 크랭크 핀(77R)을 통해 축(78R) 주위의 반시계 방향으로 회전할 수 있게 된다. 이 때에, 페달 레버(72R)에 대해 요동 지점으로 작용하는 롤러(73R)는 활주부(74R) 내에서 측방향으로 활주(이동)된다.

크랭크(76R)가 회전하는 동안, 크랭크(76R)의 회전력은 기어 열을 통해 기어(75R)에 전달된다. 기어(75R)의 시계 방향의 회전으로 인해 자전거(60)의 추진력을 얻기 위해 후륜(62)의 휘일축(62a)을 회전시킨다. 추진력으로 인해 자전거(60)가 달릴 수 있게 된다.

(도시되지 않은) 좌측 페달 레버(72L)가 전술된 우측 페달 레버(72R)와 같이 동일한 구동력 전달 기구를 갖추고 있기 때문에, 운전자는 자전거(60)에 대한 추진력을 얻기 위해 운전자의 오른발 및 왼발에 의해 교대로 (도시되지 않은) 페달(71R, 71L)을 밟게 된다. 이로서, 자전거(60)는 달릴 수 있게 된다.

전술된 자전거(60)의 형태에서, 연결부(64b)의 단부에 형성된 활주부(74R)는 개방된다. 따라서, 자전거(60)가 외부에 놓거나 지면에 떨어지게 될 때 먼지와 같은 이물질이 활주부(74R) 내로 침투하기 쉽다. 이물질의 침투로 인해 자전거(60)의 활주부는 손상되게 된다. 활주부 내의 이물질로 인해 자전거(60) 페달의 불완전한 운동 궤적(Q)을 유발시킨다.

본 발명의 목적은 페달의 유연한 운동 궤적(Q)이 보증되도록 먼지와 같은 이물질이 활주부 내에 침투하는 것을 방지하고 만일 침투했다면 그로부터 먼지를 제거하기 위해 활주부가 방진 수단을 갖춘 자전거를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 하나의 바림직한 모드로의 실행에 있어서, 섀시를 구성하는 프레임과, 프레임에 부착된 조향 수단과, 프레임에 부착된 운전자를 착석시키기 위한 좌석 수단과, 그 전방 측면 및 후방 측면 상의 프레임에 회전식으로 배치된 한 쌍의 가동 휘일-상기 후방 가동 휘일은 구동 휘일로서 작용함-과, 프레임 내의 기부 브라킷 지점 근방에 배치된 스프로켓과, 스프로켓의 회전력을 후방 가동 휘일에 전달하기 위한 구동력 전달 수단과, 상하 교대로 요동하도록 서로에 대해 180°의 위상차를 갖는 한 쌍의 페달 레버와, 페달 레버의 힘을 스프로켓에 전달하도록 스프로켓과 페달 레버 사이에 배치된 크랭크 레버와, 페달 레버의 요동 지점으로 작용하기 위한 활주부 및 활주부를 갖춘 방진 수단을 포함하는 자전거를 제공하게 된다.

페달 레버의 일단부에 배치된 활주핀은 페달 레버가 요동되는 동안 활주부 내에서 활주된다. 페달 레버의 요동에 의해 동반된 힘은 스프로켓을 통해 후방 휘일에 전달된다.

본 발명에서, 운전자에 의해 페달에 가해진 힘은 크랭크 레버, 스프로켓 및 체인을 이용하여 후륜에 전달된다. 페달 레버의 힘은 크랭크 레버를 통해 스프로켓에 전달된다. 페달 레버의 요동 지점은 활주부 내의 측방향으로 이동되며 고정되지 않는다.

운전자가 페달 레버를 밟을 때, 요동 지점은 측방향으로 이동되어, 페달의 운동 궤적이 (상사점으로부터 하사점 까지의) 전반 주기 및 (하사점으로부터 상사점 까지의) 후반 주기를 기준으로 상이할 때에도, 유연한 페달 운동을 얻게 된다.

활주부는 엉킴 없이 페달의 유연한 운동을 유지하도록 덮개와 같은 방진 수단을 갖추고 있다. 방진 수단은 먼지와 같은 이물질이 활주부 내로 들어가는 것을 방지하고 만일 침투했다면 이물질을 활주부로부터 제거한다. 자전거(60)가 외부에 놓이거나 지면에 떨어지게 될 때 이물질이 자전거(60)의 활주부 내로 침투하기 쉽게 되면, 활주부는 이물질에 의해 손상되지 않고 자전거(60) 페달의 불완전한 운동 궤적(Q)이 발생하지 않게 된다.

본 발명의 성질 및 장점에 대해서는 다음의 명세서 및 도면을 참고로 하여 더욱 더 이해할 수 있게 된다.

도1은 관련 기술의 자전거의 형태를 도시한 측면도.

도2는 본 발명의 바람직한 실시예로서 요동 지점을 보유한 회전력 전달 기구를 구비한 자전거의 형태를 도시한 측면도.

도3은 회전력 전달 기구 근방의 부분을 도시한 부분 확대 측면도.

도4는 본 발명의 바람직한 실시예로서의 활주부의 사시도.

도5는 도4에 도시된 활주부의 정면도.

도6은 도2에 도시된 바람직한 실시예에서의 자전거의 페달 운동의 궤적을 도시한 도면.

도7은 회전력 전달 기구의 각 부분의 크기의 관계를 도시한 도면.

도8은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예의 활주부를 부분 단면으로 도시한 확대 사시도.

도9는 도8에 도시된 활주부의 측면 단면도.

도10은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예의 활주부를 도시한 정면도.

도11은 도10에 도시된 활주부에 사용되는 브러시의 정면도.

도12는 도10의 선 XII-XII를 따라 취한 활주부의 단면도.

도13은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예의 활주부를 도시한 단면도.

도14는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예의 활주부와 관련하여 후륜과 프레임 간의 관계를 나타낸 도면.

도15는 도14의 활주부가 프레임에 부착된 상태를 도시한 부분 단면도.

도16은 도14에 도시된 활주부를 도시한 분해 사시도.

도17은 도16의 선 XVII-XVII를 따라 취한 활주부의 단면도.

도18은 도16의 선 XVIII-XVIII를 따라 취한 활주부의 단면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

3, 4 : 프레임

5 : 핸들

7 : 핸들 프레임

22 : 페달 레버

23 : 페달

이제 도면을 참고로 하여, 본 발명의 몇몇 바림직한 실시예에 대해 설명하기로 한다. 도2는 바림직한 실시예로서 요동 지점을 갖춘 회전력 전달 기구(20)를 이용한 자전거(10)의 형태를 도시한다.

도2에 도시된 대로, 자전거(10)는 구동 휘일로서 작용하는 가동 전륜(1) 및 가동 후륜(2)이 한 쌍의 델타형 프레임(3, 4)에 의해 연결되도록 구성된다. 핸들(5)은 또한 전방 프레임(3) 상에 고정되고 안장(6)은 후방 프레임(4) 상에 고정된다.

전륜(1)의 휘일축(1a)은 핸들 프레임(7)의 하부에 형성된 갈퀴부(7a)의 말단부에 회전식으로 부착된다. 조향 장치로서 작용하는 핸들(5)은 핸들 프레임(7)의 상부에 부착된다.

전방 프레임(3)을 구성하는 각각의 연결부(3a, 3b)는 핸들 프레임(7)을 회전식으로 유지하는 유지부(3c)로부터 측방향 및 하향 경사 방향을 따라 연장된다. 이러한 연결부(3a, 3b)의 말단부는 후방 프레임(4)을 구성하는 안장 프레임(4c)에 결합된다. 안장(6)은 자전거 운전자의 승차 높이가 필요할 때 적절히 조절될 수 있도록 안장 프레임(4c)에 고정된다. 안장 프레임(4c)은 실제 핸들 프레임(7)에 평행하다.

후방 프레임(4)을 구성하는 각각의 연결부(연결 프레임)(4a, 4b)는 2 개의 연결부(3a, 3b)로부터 측방향 및 하향 경사 방향을 따라 연장된다. 이러한 연결부(4a, 4b)의 말단부는 후륜(2)의 휘일축(2a)을 수평 상태로 유지하도록 서로 연결된다. 기어(28)는 후륜(2)의 휘일축(2a)에 고정된다. 페달 레버(22R)의 요동에 의해 발생된 스프로켓의 힘은 체인(27)을 통해 기어(28)에 전달된다. 도2에 도시된 예에서, 스프로켓(26)의 축(26a)은 기부 브라켓 지점(프레임(3b, 4c) 간의 교차점)에 설치된다.

이 경우에, 페달 레버(22)는 직선형 레버(페달 아암)이다. 한 쌍의 페달 레버(22R, 22L)는 각각 180°의 위상차를 두고 스프로켓(26)의 우측 및 좌측에 고정된다.

도2는 각각의 프레임(3, 4)에 대해 자전거가 향하는 방향의 우측 상에 스프로켓(26)이 고정되는 경우를 도시한다. 크랭크 레버(크랭크 아암)(30R)의 단부는 스프로켓(26)의 축(26a)에 고정되고 그 타단부는 페달 레버(22R)에 회전식으로 유지된다.

페달 레버(22R)는 그 말단부에 페달(23R)을 갖추고 있고 그 타단부 상에 활주핀(42R)(또는 활주 롤러)를 고정시킨다.

운전자가 페달(23)(도2에 도시된 경우에서의 23R)을 밟을 때, 페달 레버(22R)에 가해진 힘은 이러한 크랭크 레버(30R)를 통해 스프로켓(26)에 전달된다. 활주핀(42R)은 요동 지점으로서 작용한다.

프레임(4b)이 판형 부재인 경우의 요동 기구에 대해 설명하기로 한다.

도3에 도시된 대로, 프레임(4b)은 활주부(40R)를 갖추고 있다. 활주부(40R)는 프레임(4b)의 외부 상에 배치되고 (도2에 도시된 대로 상기 휘일축(1a, 2a)을 연결하는 가상선(L)으로 보이는) 전륜 및 후륜(1, 2)의 휘일축(1a, 2a)에 정렬되도록 배치된다. 활주부(40R)는 활주핀(42R)을 활주시키기 위한 활주홈(41R)이 만들어져 있는 직사각형의 강성 하우징을 포함한다. 활주부(40R)는 그 일단부에서 개방되어 있다.

활주부(40R)는 오일리스 금속등으로 제작된다. 이로써, 활주핀(42R)의 활주 마찰을 줄일 수 있다. 활주부(40R)는 프레임(4b)과 한 조각으로 형성되거나 그것에 붙여질 수 있게 된다.

페달 레버(22R)의 타단부에 부착된 활주핀(42R)(또는 활주 롤러)는 미소 틈새를 두고 활주홈(41R)에 결합되고 안내부로서 활주홈(41R) 내에 측방향으로 활주하게 된다.

미끄럼 마찰을 줄이기 위해, 활주핀(42R)과 활주부(40R) 모두는 도금될 수 있다. 높은 경도, 내마모성, 내열성, 윤활성, 내충격성등에 관한 양질을 갖는 적은 인산염 및 적은 붕소를 함유한 막을 수행하는 무전해 도금 공정과 같은 도금 공정이 이용될 수 있다(일예로, 일본 가니겐(Kanigen)사에 의한 도금 공정에 따라 도금된 상품명 "가니보론(Kaniboron)"이라는 도금 제품이 이용될 수 있다). 활주핀(42R)은 금속 외에 엔지니어링 플라스틱으로 제작될 수 있다.

활주부(40R)는 방진 수단(50R)을 갖추고 있다. 방진 수단(50R)은 먼지와 같은 이물질이 활주부(40R) 내에 침투하는 것을 방지한다.

이물질은 자전거가 외부에 놓이거나 지면에 떨어질 때 자전거의 활주부 내로 침투하기 쉽다. 활주부(40R) 내에 침투된 이물질은 활주부(40R)를 손상시켜 페달 레버(22R)의 불완전한 요동을 발생시킨다. 활주부(40R) 내로 침투된 빗물은 활주핀(42R)이 활주홈(41R) 내에서 유연하게 미끄러질 수 없도록 활주홈(41R) 내에 녹을 형성하기 쉽다.

도3은 본 발명의 실시예로서 방진 수단(50R)을 도시한다. 도4는 그 상세한 형태를 도시한 것이다.

방진 수단(50R)은 패스너로서 형성된다. 2 개의 방진 피복(46R, 46R)은 활주부(40R)의 개구부를 덮도록 마련된다. 2 개의 방진 피복(46R, 46R)은 각각 서로 상호 로킹시키는 스트립(47R)(47Ra, 47Rb)를 구비한다. 방진 피복(46R, 46R)은 그 스트립(47Ra, 47Rb)을 상호 로킹하도록 서로 당겨지고 지퍼 부재(48R)의 이동에 의해 그들을 개방하도록 떨어져 당겨진다.

지퍼 부재(48R)는 도5에 도시된 대로 활주핀(42R)에 연결된 한 쌍의 돌기(49Ra, 40Rb)를 구비한다(활주홈(41R) 내에 결합된 핀 자체는 도5에서 42R'로 언급된다.

도5에 도시된 대로, 활주핀(42R)이 화살표 "a" 방향으로 활주할 때, 전방 돌기(49Ra)는 방진 피복(46R, 46R)을 개방시키도록 스트립(47Ra, 47Rb)을 이격 설치한다. 이로 인해 활주핀(42R)이 화살표 "a" 방향으로 더욱 미끄러질 수 있게 된다. 후방 돌기(49Rb)와 지퍼 부재(48R)의 후방부는 방진 피복(46R, 46R)을 다시 폐쇄하도록 스트립(47Ra, 47Rb)을 서로 상호 로킹시킨다. 따라서, 스트립(47Ra, 47Rb)은 떨어져 설치되어 지퍼 부재(48R) 내부에 상호 로킹될 수 있다. 그들은 항상 도4 및 도5에 도시된 대로 그 외부에서 상호 로킹된다. 방진 피복(46R, 46R)은 항상 활주홈(41R)을 덮을 수 있다. 이로 인해 먼지등이 활주홈(41R) 내로 침투하는 것을 방지하게 된다.

크랭크 레버(30R)는 페달(23R)이 최상부 운동 위치에 배치될 때 크랭크 레버(30R)가 그 상사점 근방에 배치되도록 페달 레버(22R)에 부착된다. 동시에, 활주부(40R)는 페달 레버(22R)가 활주홈(41R)의 실제 중앙부(중앙 지점)에 배치된 활주핀(42R)을 통해 활주홈(41R)에 결합되도록 프레임(4b) 상에 설치된다.

따라서, 페달(23R)의 운동 궤적이 최상부 위치로부터 최하부 위치 까지의 범위의 전반 주기(페달 주기)를 도시할 때 활주부(40R)의 중앙부로부터의 우측은 활주핀(42R)의 활주를 위해 이용된다. 차례로, 페달(23R)의 운동 궤적이 최하부 위치로부터 최상부 위치 까지의 범위의 후반 주기를 도시할 때 활주부(40R)의 좌측은 활주핀(42R)의 활주를 위해 이용된다.

또한, 도2는 자전거(10)가 향하는 방향의 우측에 기어(28)가 배치된 형태를 도시하며, 페달 레버(22R), 크랭크 레버(30R) 및 스프로켓(26)과 같은 회전력 전달 기구(20)가 자전거(10)의 우측에 배치되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 회전력 전달 기구(20)는 자전거(10)가 향하는 방향의 좌측에 배치될 수 있다.

도2에 도시된 예에서, 자전거(10)가 향하는 방향의 자전거의 좌측에 회전력 전달 기구(20)로부터 스프로켓(26)과 체인(27)을 제외한 페달 레버(22L), 크랭크 레버(30L) 및 활주부(40L)와 같은 부재가 배치되어 있다. 이러한 부재들의 세부 형태 및 설명의 각각에 대해서는 생략하기로 한다.

회전력 전달 기구(20)가 전술된 바와 같이 구성될 때, 페달(23R)을 밟는 힘은 페달 레버(22R)와 크랭크 레버(30R)를 거쳐 스프로켓(26)에 전달된다. 구동력 전달 수단으로서 작용하는 체인(27)이 스프로켓(26)과 후륜 기어(28) 사이에 배치되기 때문에, 스프로켓(26)의 회전력은 기어(28)에 전달된다. 이로써, 후륜(2)은 자전거(10)에 대해 추진력을 발생시키도록 구동된다.

도6은 밟는 힘이 페달(23R)에 가해지고 페달(23R)이 하나의 원 내에서 순환될 때 페달(23R)의 운동 궤적(Q)의 하나의 예를 도시한다. 페달(23R)의 운동 궤적(Q)은 크랭크 레버(30R)와 페달 레버(22R) 간의 교차점의 위치에 응답하는 원 운동이나 거의 직선 왕복 운동, 및 크랭크 레버(30R)의 길이를 도시한다.

현재에, 운동 궤적(Q)은 각각의 점(A, B, C, D)이 도6에 도시된 것과 같이 정의될 때 페달 레버(22R)의 각각의 부품 길이의 비(AB : BC)에 응답하는 원운동→타원 운동→직선 운동과 같이 변경된다. 여기에서, A는 페달(23R)의 위치로 정의되고, B는 크랭크 레버(30R)와 페달 레버(22R) 간의 교차점으로 정의되며, C는 페달 레버(22R)의 단부, 즉 활주핀(42R)의 위치로서 정의되고, D는 크랭크 레버(30R)와 스프로켓(26)의 축(26a)의 고정된 위치로서 정의된다. AB : BC = BC : BD = 2 : 1인 경우에, 페달(23R)은 거의 직선 왕복 운동의 궤적(Q)을 나타냄을 알 수 있다.

도6은 운동 궤적(Q)이 타원 운동에 거의 가까운 중간 경우에 대응하는 예를 도시한다. 운동 궤적(Q)이 타원 운동에 가깝더라도, 페달(23R)은 그 전반 주기의 타원형 운동 궤적을 따라 이동하고, 차례로 상사점 및 하사점을 제외하고는 그 후반 주기의 직선 운동 궤적을 따라 운동함을 알 수 있다.

어느 정도의 수치값을 실제 얻을 수 있는지를 검사하도록 어떠한 연구가 수행되어 왔다. 운전자가 일예로 약 165 내지 170cm의 신장일 때, 약 20내지 26인치의 직경을 갖는 가동 휘일(1, 2)이 이용된다. 이 경우에, (AB = 200 내지 300mm, BC = 100 내지 200mm, BD = 50 내지 100mm의) 몇몇 수치값을 이용하는 것이 적절하다. 이 때에, 활주부(40R)의 활주 길이는 약 100 내지 250mm인 것이 충분하다.

도7에 나타낸 바와 같이 AB = 255mm, BC = 170mm 및 BD = 65mm의 값으로 실험을 행하였다. 그 때의 활주 길이는 150mm였다. 이 때에, 궤적은 도6에 도시된 타원형 궤적으로 되었다.

전술된 대로, 페달 레버(22R)의 요동 지점이 측방향으로 미끄러지는 동안 페달(23R)에 가해진 밟는 힘은 스프로켓(26)을 회전시킨다. 또한, 스프로켓(26)의 이러한 회전력은 체인(27)을 통해 후륜(2)에 전달되고 그후 자전거(10)는 전방으로 이동할 수 있게 된다.

(도시되지 않은) 반대편 측면 페달(23L)에 가해진 밟는 힘으로 유사한 추진력을 또한 얻을 수 있게 된다. 이러한 페달(23R, 23L)의 궤적의 일부가 타원형으로 도시되어 있지만, 타원형은 전체 운동 궤적(Q)이 직선에 가깝도록 긴 주축을 갖는다.

그 결과, 페달(23)을 쉽게 밟을 수 있다. 또한, 페달(23)을 밟는 힘이 강하기 때문에, 페달(23)에 의해 유발된 회전 토크는 증가되고 자전거(10)는 효과적으로 움직일 수 있다.

또한, 페달 레버(22)(22R, 22L)의 요동 지점이 고정된 점 형태가 아닌 수평 활주 형태이기 때문에, 페달이 하나의 사이클 내에서 이동될 때 페달(23)의 유연한 요동을 얻게 된다. 부수적으로, 페달 레버(22)의 요동 지점이 고정될 때, 페달(23)이 이동할 수 없음을 알 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 자전거(10)의 다른 바림직한 실시예에 대해 설명하기로 한다.

도8에 도시된 실시예에서, 활주부(40R)는 활주홈(41R)에 연통된 개구(41R')를 갖추고 있다. 활주핀(42R)은 6각 단면을 갖는 그 끝에 확대부(42R')를 갖는다. 활주홈(41R)은 또한 확대부(42R') 보다 약간 더 큰 6각형 형태로 형성된다. 활주핀(42R)은 도8 및 도9에 도시된 대로 개구(41R')를 통과한다. 확대부(42R')는 활주홈(41R) 내에서 미소 틈새를 두고 미끄럼식으로 결합된다.

적어도 하나의 구멍(52R)은 활주부(40R)의 하부면 상의 경사부에서 (일예로, 활주홈(41R)의 중간점에 대응하는 부분에서) 보어링되고 활주홈(41R)의 좁은 기부(51R)에 연통된다. 구멍(52R)은 먼지등을 확대부(42R')의 슬라이드에 의해 동반된 활주부(40R)의 외부로 떨어뜨릴 수 있게 한다. 따라서, 모래와 같은 이물질의 직경을 고려하여 구멍의 직경으로 약 3 내지 5mm가 충분하다.

활주홈이 개방된 상태에 사용되기 때문에, 먼지등은 때때로 그 사용 또는 정지 상태에서 활주홈(41R) 내로 침투한다. 이 경우에, 본래 활주홈(41R) 내로 들어간 먼지와 같은 이물질은 활주홈(41R)의 좁은 기부(51R)로 떨어진다. 활주홈(41R) 내의 확대부(42R')의 슬라이더에 의해 동반된 이물질은 좁은 기부(51R)를 따라 이동된다. 이동로 상의 위치에 배치된 구멍(52R)은 이물질을 활주홈(41R)의 외부로 떨어뜨린다.

즉, 활주핀(42R)의 확대부(42R')는 확대부(42R')가 활주홈(41R) 내에서 미끄러질 때 마다 이물질이 없도록 활주홈(41R)을 깨끗이 한다. 따라서, 이물질이 활주홈(41R) 내로 들어갈 때, 활주핀(42R)의 유연한 운동이 계속될 수 있다.

구멍(52R) 및 그 보어링된 위치의 수는 도8에 도시된 실시예의 것 외에 더 고려될 수 있다. 일예로, 2 개의 구멍이 활주홈(41R)의 중간점 외에 우측 및 좌측 단부 근방의 2 개의 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 이물질이 활주홈(41R) 내로 침투할 때, 이물질은 활주핀(42R)이 우측이나 좌측으로 미끄러질 때 마다 활주홈(41R)으로부터 위의 구멍을 통해 제거될 수 있다.

도10은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예의 활주부를 도시한다. 실시예에서, 브러시 부재는 방진 수단으로서 이용된다. 한 쌍의 브러시 부재(53R, 53R)는 도10에 도시된 대로 활주홈(41R)의 내벽(상부벽 및 하부벽)으로부터 그에 부착된 먼지등을 제거하기 위해 이용된다.

각각의 브러시 부재(53R, 54R)는 서로 동일 구성을 갖는다. 브러시 부재(53R)는 얇은 스프링판(55R)의 양 단부가 비스듬히 절첩되도록 형성되고 일예로 스폰지의 브러시(56Ra, 56Rb)가 스프링판(55R)으로부터 그 일부를 돌출시키도록 스프링판(55R)의 절첩부에 부착된다.

스프링판(55R)의 중앙부는 도12에 도시된 대로 활주핀(42R)에 고정된다. 스프링판(55R)은 양 브러시(56Ra, 56Rb)가 도10에 도시된 대로 활주홈(41R)의 상부벽 및 하부벽에 동시에 미끄럼 접촉될 수 있도록 활주핀(42R)에 비스듬히 고정된다.

다른 브러시 부재(54R)는 브러시 부재(53R)를 직각으로 분할하도록 활주핀(42R)에 고정된다.

또한, 다수의 구멍, 이러한 실시예에서는 2 개의 구멍(59Ra, 59Rb)은 활주부(40R)의 하부 상에서 보어링되고 활주홈(41R)에 연통된다. 이러한 실시예에서, 구멍(59Ra, 59Rb)의 직경으로 3 내지 5mm가 또한 적절하다.

활주홈(41R)이 이러한 실시예에서 개방 상태에서 또한 이용되기 때문에, 먼지와 같은 이물질이 때때로 활주홈(41R) 내로 들어간다. 그렇게 되는 경우, 활주홈(41R) 내로 들어간 이물질은 활주홈(41R)으로부터 구멍(59Ra, 59Rb)을 거쳐 외부로 제거될 수 있고, 활주홈(41R) 내의 확대부(42R')의 운동에 의해 동반되며 브러시(53R, 54R)는 활주홈(41R)의 내벽을 미끄러지게 된다.

따라서, 이로 인해 확대부(42R')가 활주홈(41R) 내에서 이동하게 되는 이물질로부터 벗어나게 된다. 활주홈(41R)과 활주핀(42R)의 확대부(42R')는 손상되지 않고, 활주핀(42R)의 유연한 활주가 계속될 수 있다.

도13은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예의 활주부를 도시한다. 이러한 실시예에서, 브러시 부재(53R, 54R)는 생략되어 있다. 먼지등의 제거를 위해 구멍(59Ra, 59Rb)만이 이용된다. 그러한 실시예에서, 활주홈(41R)이 충분히 세척될 수 있다.

판형 부재가 위의 실시예에서 프레임(4b)으로서 이용되지만, 도14 내지 도18은 본 발명이 프레임(4b)으로서 관 프레임이 이용된 자전거에 적용되는 또 다른 바람직한 실시예의 활주부를 도시한다.

도14는 후륜(2)과 프레임(4b)(80R, 80L) 간의 관계를 도시한다. 이러한 실시예에서, 각각의 프레임(4b)은 2 개의 관 프레임(80Ra, 80Rb)(80La, 80Lb)이 상부 및 하부 위치 상에 배치되도록 형성된다. 위의 활주부(40R)(40L)는 관 프레임(80Ra, 80Rb)(80La, 80Lb) 사이에 배치 및 고정된다.

도15는 활주부(40R)가 프레임(80Ra, 80Rb)에 부착되어 있는 상태를 도시한 부분 단면도이다.

직사각형 고체 형태의 활주부(40R)는 상부 및 하부 관 프레임(80Ra, 80Rb)에 부착되고 나사부는 관 프레임(80Ra, 80Rb)을 통과하게 되는 각각의 2 개의 로드의 양 단부에 형성되고 활주부(40R)는 너트(85R)에 의해 나사 결합된다.

활주부(40R)(40L)는 도16에 도시된 대로 상방 및 하방에 배치된 한 쌍의 판형 프레임(81Ra, 81Rb)으로 제작된다. 판형 프레임(81Ra, 81Rb)은 각각 종방향으로 배치된 2 개의 슬리브(84Ra, 84Rb)에 으해 그 사이에 소정 간격을 두고 서로 고정된다. 도17은 그 부착 상태의 예를 도시한다. 이러한 예에서, 나사 결합된 슬리브(84Ra)는 판형 프레임(81Ra, 81Rb)을 부착하는 데 이용되고 너트(85R)는 나사 결합된 로드를 조이기 위해 이용된다.

판형 프레임(81Ra, 81Rb)에 의해 형성된 하우징은 도18에 도시된 대로 공동부를 구비한 가이드 부재(86R)를 포함한다. 확대부(42R')는 가이드 부재(86R)의 공동부 내부에 활주식으로 배치된다. 활주핀(42R)의 단부는 확대부(42R')에 고정된다. 활주핀(42R)의 타단부는 페달 레버(22R)의 말단부에 고정된다.

방진 벨트(90R)는 하우징, 판형 프레임(81Ra, 81Rb)에 가동식으로 부착되어, 벨트(90R)가 상기 판형 프레임(81Ra, 81Rb) 사이의 내부 공간을 둘러싸게 된다. 벨트(90R)는 판형 프레임(81Ra, 81Rb)의 양 내부면 상에 각각 형성된 주연 홈(92R, 92R)에 미끄럼식으로 결합된다. 벨트(90R)는 방진 수단으로서 작용한다.

활주핀(42R)은 활주핀(42R)과 벨트(90)가 미끄러지도록 벨트(90R)를 통과하게 된다. 벨트(90R)는 (도16에 도시된) 강화 보스(91R)에 의해 활주핀(42R)이 통과하는 부분의 주연에서 보강된다. 벨트(90R)는 일예로 미끄럼 저항을 최소화하기 위해 일예로 부드러운 고무로 제작된다. 또한, 미끄럼 저항은 주연 홈(92R) 내로의 윤활에 의해 줄어들 수 있게 된다.

벨트(90R)가 먼지등이 활주부(40R) 내로 침투하는 것을 방지하기 때문에, 활주핀(42R)의 확대부(42R')는 항상 매끄럽게 활주할 수 있다. 벨트(90R)가 또한 비와 같은 물이 활주부(40R) 내로 침투하는 것을 방지하기 때문에, 이로 인해 방수성 활주부(40R)를 제공할 수 있다.

또한, 전술된 바람직한 실시예에서의 구동력 전달 수단으로서, 체인 구동 장치가 도시되어 있다. 그러나, 그것은 벨트 구동부 또는 축 구동부 구동 장치를 구비한 자전거에 마찬가지로 적용될 수 있다. 본 발명은 보조 구동 수단이 내부에 설치된 자전거에 적용될 수 있다.

본 발명에 따라, 자전거의 운전자는 페달 레버(22)가 하향 요동하도록 페달(23)을 밟게 된다. 페달 레버(22R)에 가해진 힘은 스프로켓(26)이 회전하도록 크랭크 레버(30)를 통해 스프로켓(26)에 전달된다. 그후, 페달 레버(22)의 요동 지점은 활주부(40) 내의 측방향으로 고정되지 않은 상태로 이동된다. 스프로켓(26)의 회전력은 체인(27)을 통해 후륜(2)에 전달되고, 그후 자전거(10)는 전방으로 이동될 수 있다.

또한, 페달 레버를 밟을 때, 요동 지점은 측방향으로 부드럽게 이동된다. 전반 주기 및 후반 주기에서의 페달의 회전 운동의 궤적이 서로 상이하더라도, 페달의 운동은 상당히 유연해진다.

본 발명에 따른 자전거 내의 활주부가 방진 부재를 갖추기 있기 때문에, 자전거는 이물질이 활주부 내로 들어가는 경우 먼지와 같은 이물질을 방진 부재에 의해 쉽게 제거할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 자전거는 이물질이 활주부 내로 침투하는 것을 완전히 차단시킨다. 그 결과, 활주홈 및 활주핀과 같은 활주부가 이물질에 의해 손상되지 않고 자전거(60)의 페달의 불완전한 운동 궤적(Q)이 발생하지 않는다. 따라서, 페달의 운동은 상당히 유연해진다.

위에 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명이 충분히 되어 있지만, 다양한 변형, 수정예 및 동등예가 이용될 수 있다. 따라서, 위의 설명은 첨부된 특허 청구 범위에 의해 한정된 대로 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.

Claims

섀시를 구성하는 프레임과,

프레임에 부착된 조향 수단과,

프레임에 부착된 운전자를 착석시키기 위한 좌석 수단과,

프레임의 전방측 및 후방측 상의 프레임에 회전식으로 배치된 한 쌍의 가동 휘일-상기 후방측 가동 휘일은 구동 휘일로서 작용함-과,

프레임 내의 기부 브라킷 지점 근방에 배치된 스프로켓과,

스프로켓의 회전력을 후방측 가동 휘일에 전달하기 위한 구동력 전달 수단과,

상하 교대로 요동하도록 서로에 대해 180°의 위상차를 갖는 한 쌍의 페달 레버와,

페달 레버의 힘을 스프로켓에 전달하도록 스프로켓과 페달 레버 사이에 배치된 크랭크 레버와,

페달 레버의 요동 지점으로서 작용하기 위한 활주부와,

활주부를 갖춘 방진 수단을 포함하고,

페달 레버의 일단부에 배치된 활주핀은 페달 레버가 요동될 때 활주부 내에서 미끄러지고, 페달 레버의 요동에 의해 수반된 힘은 스프로켓을 통해 후방측 휘일에 전달되는 것을 특징으로 하는 자전거.
제1항에 있어서, 기부 브라킷 지점과 후방측 휘일 사이에서 연장하는 프레임은 판형 부재이고 활주부를 덮기 위한 먼지 덮개는 방진 수단으로서 이용되는 것을 특징으로 하는 자전거.
제2항에 있어서, 방진 수단은 활주부를 덮기 위한 패스너를 포함하고, 페달 레버의 일단부에 배치된 활주핀이 활주부 내에서 미끄러질 때 상기 패스너는 그 단부에서 한 쌍의 별도의 패스너 부재를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 자전거.
제2항에 있어서, 활주핀을 활주시키기 위한 활주홈의 하부는 V자형 홈으로서 형성되고, 방진 수단은 먼지를 낙하시키기 위한 개구를 포함하고, 상기 개구는 활주홈의 하부와 연통하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거.
제2항에 있어서, 방진 수단은 브러시를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제1항에 있어서, 프레임은 관 부재로 구성되고, 활주부의 주본체는 상기 관 부재에 고정 부착되고 방진 벨트는 활주부의 주본체에 미끄럼식으로 부착되는 것을 특징으로 하는 자전거.
제6항에 있어서, 방진 벨트는 페달 레버가 미끄러지는 동안 미끄러지는 것을

특징으로 하는 자전거.