KR20000065462A

KR20000065462A - 자전거

Info

Publication number: KR20000065462A
Application number: KR1019990011769A
Authority: KR
Inventors: 윤영재; 송철호
Original assignee: 윤영재; 송철호
Priority date: 1999-04-03
Filing date: 1999-04-03
Publication date: 2000-11-15

Abstract

본 발명은 페달을 구동할 때 힘이 적게 들고, 안장의 높이 조절이 간단하게 이루어지며, 자전거를 세워 놓을 때 더욱 안정감 있게 지지할 수 있도록 한 자전거를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 자전거는, 페달의 구름력에 의해 발생된 회전력을 뒤바퀴에 전달하기 위한 전진구동기구(30)와, 뒤바퀴측 지지프레임에 회전자유롭게 설치된 페달구동축(11)과, 일끝단이 상기 페달구동축에 고정되고 다른 끝단에는 페달(24)이 설치되어 페달구동축을 중심으로 소정각도 왕복회전운동하는 한 쌍의 페달아암기구(20)과, 상기 페달구동축과 페달구동기구의 일끝단 사이에 설치되어 페달구동축에 일방향의 회전력이 발생하도록 하는 일방향회전수단과, 상기 페달구동축의 회전력을 상기 전진구동기구에 전달하기 위한 동력전달기구(33)와, 상기 페달아암기구에 탄력설치되어 페달아암기구의 구름동작후 원위치시키는 복귀수단으로 이루어지는 페달구동기구(10)를 구비한다. 또한, 안장의 높이를 조절하기 위한 안장높이조절기구(40)와, 자전거를 세워놓을 때 안정적으로 지지하기 위한 받침기구(50)를 구비하여 구성된다.

Description

자전거{Bicycle}

본 발명은 자전거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 페달을 구동할 때 힘이 적게 들고, 안장의 높이 조절이 간단하게 이루어지며, 자전거를 세워 놓을 때 더욱 안정감 있게 지지할 수 있도록 한 자전거에 관한 것이다.

일반적인 자전거의 구동방식은, 페달구동축의 좌우에 배치된 페달을 360도 교대로 회전시키는 것에 의해 회전력이 발생되고, 이 회전력은 페달구동축과 뒤바퀴 구동축에 각각 설치된 한 쌍의 스프로킷휘일 및 이를 연결하는 체인을 통해 전달됨으로써 자전거가 전진구동되도록 한 것이다.

또한, 다른 구동방식으로서는, 통상 자전거의 중간 하부에 있는 스프로켓휘일의 구동축과 연결된 페달을 교대로 소정각도만큼만 각회전시키는 것이 있다. 그러나, 상기한 구동방식의 자전거는 페달구동축과 페달까지의 거리가 짧기 때문에 페달을 구를 때 힘이 많이 들게 된다. 또한 통상의 자전거는 운전자의 신체조건에 따라 안장의 높이를 조절하게 되어 있으나, 고정나사를 풀고 안장을 위로 잡아빼거나 아래로 밀어넣어 조절한 다음 다시 고정나사를 조이도록 된 것이므로 높이조절작업이 매우 번거롭다.

또한 통상의 자전거에는 자전거를 세워 놓을 때 받쳐 지지하는 받침기구가 구비되어 있다. 현재 자전거의 중앙부에는 페달이 설치되어 있고, 페달은 회전공간을 요구 하므로 중앙부에 받침기구를 설치하는 것이 곤란하다. 따라서 받침기구를 뒤바퀴쪽에 구비하고 있으나, 이는 지지부위가 뒤바퀴쪽으로 편중되어 안정성이 저하된다. 또한 받침기구를 조작하기 위해서는 운전자가 자전거에서 하차한 상태에서만 조작할 수 있기 때문에, 자전거에서 하차하여 받침기구를 조작할 때까지 운전자가 자전거를 지탱해야 하는 번거로움이 있다.

그리고, 한 쪽 다리가 불편한 장애자들의 자전거를 타기에는 페달을 구르는 동작이 어렵고 힘들며, 안장의 높이를 조절하거나 받침기구를 조작하는 등 많은 어려움이 있어 자전거 타기를 기피하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 페달구동축과 페달까지의 거리를 길게 하여 페달구동에 필요한 힘을 감소시킬 수 있는 자전거를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 안장의 높이조절이 스위치를 조작하는 간단한 동작에 의해서 자동적으로 이루어지도록 함으로써 안장의 높이조절이 편리한 자전거를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 자전거를 받쳐 지지하는 받침기구를 자전거의 무게 중심인 중앙부에 설치할 수 있도록 하여 자전거를 보다 안정적으로 받쳐 지지할 수 있고, 자전거에 승차한 상태에서도 받침기구를 조작할 수 있어 받침기구의 조작이 편리한 자전거를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 장애자들의 경우에도 페달을 구르는 동작이 쉽고 힘이 적게 들며, 안장의 높이조절 및 받침기구 조작을 손쉽게 할 수 있어 장애자들에게 편리한 자전거를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명의 자전거를 나타낸 측면도.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 확대단면도.

도 3은 본 발명에 따른 자전거의 페달위치조정기구를 나타낸 분해사시도.

도 4는 본 발명에 따른 페달구동장치의 설치상태를 나타낸 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 페달구동장치의 동작설명도.

도 6은 본 발명에 따른 자전거의 안장높이조절기구를 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 자전거의 받침기구를 나타낸 측면도.

도 8은 본 발명에 따른 받침기구의 측면도.

도 9는 본 발명에 따른 받침기구의 분해사시도.

도 10은 도 7의 Ⅹ-Ⅹ선 확대단면도.

도 11은 도 8의 요부 확대단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 페달구동기구 11 : 페달구동축

15 : 일방향클러치베어링 16 : 코일스프링

20 : 페달아암기구 23 : 보스부

24 : 페달 25 : 페달위치변경기구

26,28 : 링크 29 : 캠판

30 : 전진구동기구 33 : 동력전달기구

34 : 구동측 스프로킷휘일 35 : 변속기어박스

36 : 입력축 37 : 종동측 스프로킷휘일

38 : 체인 39 : 출력축

40 : 안장높이조절기구 41 : 안장

42 : 외측파이프 43 : 안장지지파이프

45 : 스프로킷 47 : 구동모터

50 : 받침기구 51 : 지지대

52 : 조작레버 54 : 받침다리

55 : 요동판 60 : 받침로울러

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 페달의 구름력에 의해 발생된 회전력을 뒤바퀴에 전달하기 위한 전진구동기구(30)를 구비한 자전거에 있어서, 뒤바퀴측 지지프레임에 회전자유롭게 설치된 페달구동축(11)과 일끝단이 상기 페달구동축(11)에 연결되고, 다른 끝단에는 페달(24)이 설치되어 페달구동축(11)을 중심으로 상한위치(H)에서 하한위치(L)로 왕복회전운동하는 한 쌍의 페달아암기구(20)과상기 페달구동축(11)과 페달구동기구(10)의 대응하는 일끝단 사이에 설치되어 페달구동축(11)에 일방향의 회전력이 발생하도록 하는 일방향회전긱와 상기 페다루동축(11)의 회전력을 상기 전진구동기구(30)에 전달하기 위한 동력전달기구(33)와 상기 페달아암기구(20)에 탄력설치되어 페달아암기구(20)를 하한위치(L)에서 상한위치(H)로 원위치시키는 복귀장치가 구비된 페달구동기구(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거를 제공한다.

또한, 본 발명은 자전거의 안장높이를 조절하기 위한 것으로서 자전거의 지지프레임에 고정된 안내장치(42)와 상기 안내장치에 의해 상하방향 이동이 안내되는 안장 받침봉(43)과 회전구동기구와 상기 회전구동기구와 상기 안장 받침봉 사이를 연결하며 회전 운동기구의 회전운동을 받침봉의 직선운동으로 변환시키는 운동변환기구를 구비한 안장높이조절 기구(40)을 구비한 것을 특징으로하는 자전거를 제공한다.

또한, 본 발명은 자전거를 받쳐 지지하기 위한 것으로서, 자전거의 중앙부에 위치한 지지프레임에 설치되어 지면에 닿는 지지위치로부터 지면으로부터 이격되는 지지해제위치로 회전가능하게 설치된 지지대(51)와, 자전거 지지프레임에 소정각도 범위에서 회전가능하게 설치되며 상기 지지대(51)를 지지위치로부터 지지해제위치로, 또는 지지해제위치로부터 지지위치로 동작시키는 조작레버(52)가 구비된 받침기구(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거를 제공한다.

이하, 본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 자전거는, 페달구동기구(10)와, 이 페달구동기구(10)에 의해 발생된 회전력을 뒤바퀴에 전달하기 위한 전진구동기구(30)와, 안장(41)의 높이를 조절하기 위한 안장높이조절기구(40)와, 자전거를 세워놓을 때 안정되게 받쳐 지지하기 위한 받침기구(50)를 구비하고 있다.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 페달구동기구(10)에 대하여 설명한다. 페달구동기구(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 자전거의 좌,우측에 동일한 구성으로 서로 대칭을 이루도록 설치되는 것이므로, 한 쪽의 페달구동기구(10)만을 설명한다. 페달구동기구(10)는 뒤바퀴측 지지프레임에 회전자유롭게 설치된 페달구동축(11)과, 이 페달구동축(11)에 설치된 페달아암기구(20)를 구비한다.

페달구동축(11)은 도 2에 도시된 바와 같이, 자전거의 뒤바퀴측 지지프레임에 용접 등의 고정수단으로 견고하게 고정된 고정판(12)에 설치되는 것으로서, 고정판(12)에 고정축(14)이 고정되어 수평방향으로 설치되고, 이 고정축(14)의 외측에는 베어링(13a,13b)을 개재하여 페달구동축(11)이 고정축(14)을 중심으로 회전이 자유롭게 설치된다.

페달아암기구(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 길이가 긴 제 1 아암(21)과, 길이가 짧은 제 2 아암(22)으로 이루어지고, 제 1 아암(21)과 제 2 아암(22)은 일끝단이 서로 힌지결합되어 있다. 제 1 아암(21)의 다른 끝단에는 보스부(23)가 형성되어 있고, 보스부(23)는 페달구동축(11) 위에 설치되어(도 2 참조) 제 1 아암(21)이 페달구동축(11)을 중심으로 소정각도 회전할 수 있도록 되어 있다. 제 2 아암(22)의 다른 끝단에는 통상의 페달(24)이 설치된다.

또한, 페달아암기구(20)에는 페달(24)의 상,하구름동작시, 하한위치(L)에서도 페달(24)이 너무 낮은 위치에 있지 않도록 하고, 상한위치(H)에서도 페달(24)이 너무 높은 위치로 올라가지 않도록 하는 페달위치변경기구(25)를 구비하고 있다. 페달위치변경기구(25)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 아암(22)의 일단에 용접 등의 고정수단 또는 방법으로 견고하게 고정된 제 1 링크(26)와, 이 제 1 링크(26)에 힌지결합된 길이가 긴 제 2 링크(28)와, 제 2 링크(28)의 다른 끝단에 설치된 가이드로울러(28a)를 안내하는 캠구멍(29a)을 형성하고 있는 캠판(29)으로 이루어진다.

캠판(29)은 뒤바퀴측 지지프레임(31,32)에 견고하게 고정되고, 캠구멍(29a)은 대체로 외측으로 볼록한 2개의 곡선이 연결되어 3자형상으로 형성된다. 캠구멍(29a)에 가이드로울러(28a)가 안내되는 위치에 따라 제 2 링크(28)를 페달(24)쪽으로 밀거나 반대로 당기도록 되어 있다.

도 4에서는 캠판(29)에 구멍이 있는 것으로 하였으나 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 후술하는 바와 같이 제 2 링크(28)를 안내하기 위한 것이라면 어떠한 캠 수단도 이용할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 페달아암기구(20)가 상한위치(H)에 있을 때에는 제 2 링크(28)가 페달구동축(11)쪽으로부터 먼쪽으로(페달쪽으로) 이동하고, 페달아암기구(20)가 하한위치(L)에 있을 때에는 제 2 링크(28)가 페달(24)쪽으로부터 먼쪽으로(즉, 페달구동축(11)쪽으로) 이동하는 상태가 되도록 한다. 이때 제 2 링크(28)는 안내되는 것이 바람직하며, 이를 위해 제 2 링크(28)의 일정부위에는 장공(28b)을 형성하고, 제 1 아암(21)에는 장공(28b)에 안내되는 로울러(21a)를 설치하는 것이 좋다(도 3 및 도 4 참조).

또한, 페달구동기구(10)는, 페달아암기구(20)의 페달구름동작으로 페달구동축(11)에 일방향의 회전력이 발생하도록 하는 일방향회전장치와, 페달아암기구(20)를 하한위치(L)에서 상한위치(H)로 원위치시키는 복귀장치와, 페달구동축(11)에서 발생된 회전력을 전진구동기구(30)로 전달하는 동력전달기구(33)를 구비하고 있다.

일방향회전장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 페달아암기구(20)의 보스부(23)와 페달구동축(11) 사이에 설치된 일방향 클러치베어링(15)을 구비한다. 클러치 베어링(15)은 보스부(23)의 내측에 끼워져 고정된다. 클러치 베어링(15)의 내경 내에는 페달구동축(11)이 삽입된다. 페달(24)을 상한위치(H)에서 하한위치(L)로 동작시킬 때에는 클러치 베어링(15)이 페달구동축(11)을 물고 돌아가므로 회전력이 발생된다. 페달(24)을 하한위치(L)에서 상한위치(H)로 복귀시킬 때에는 클러치 베어링(15)이 페달구동축(11)과 분리되어 페달구동축(11)이 공회전한다.

복귀장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 일단은 고정판(12)에서 돌출한 제 1 돌기(16a)에 고정하고, 타단은 페달아암기구(20)의 보스부(23)에서 돌출한 제 2 돌기(16b)에 고정한 코일스프링(16)으로 이루어지는 것이다. 페달(24)의 상한위치(H)에서는 코일스프링(16)이 최대로 신장된 상태가 되고, 페달(24)의 하한위치(L)에서 코일스프링(16)이 복귀한 상태가 되도록 제 1 돌기와 제 2 돌기가 원주 방향으로 이격된다. 이 코일스프링(16)의 탄성복원력에 의해 페달(24)이 하한위치(L)에서 상한위치(H)로 자동 복귀하도록 구성된다.

본 발명의 복귀장치는 이러한 인장스프링에만 한정되는 것은 아니며, 압축스프링 또는 토션 스프링을 사용할 수도 있다.

동력전달기구(33)는, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 페달구동축(11)에 고정되어 함께 회전하는 구동측 스프로킷휘일(34)과, 자전거의 중앙부의 지지프레임에 고정된 변속기어박스(35)의 입력축(36)에 고정된 종동측 스프로킷휘일(37)과, 이들을 연결하는 체인(38)으로 구성된다. 이때 상기 변속기어박스(35)는, 입력축(36)과 출력축(39)의 회전비가 1:3 ∼ 3:1 범위내에서 단계적으로 변속시킬 수 있는 통상의 것을 사용하는 것이 좋다. 그러나, 변속기가 없는 구성도 가능하다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다.

도 1 및 도 4를 참조하면 전진구동기구(30)는 뒤바퀴의 축(30a)에 고정된 소직경 종동측 스프로킷휘일(30b)과, 상기 변속기어박스(35)의 출력축(39)에 고정된 대직경 구동측 스프로킷휘일(30c)과, 이들을 연결하는 체인(30d)으로 구성되고, 페달구동기구(10)로부터 발생되어 동력전달기구(33)를 통해 전달된 회전력을 뒤바퀴에 전달하여 자전거가 전진구동되도록 한다.

도 1 및 도 5를 참조하면 이러한 구성의 페달구동기구(10)에 의하면, 고정축(14)의 좌,우에 설치된 페달아암기구(20) 중, 예를 들면 좌측의 페달아암기구(20)에 페달구름력을 작용하여 상한위치(H)에서 하한위치(L)로 소정각도 회전시키면, 페달아암기구(20)의 보스부(23)와 페달구동축(11) 사이에 설치된 일방향클러치베어링(15)에 의해 페달구동축(11)이 연동하여 소정각도 회전하게 된다. 이때 고정판(12)과 보스부(23) 사이에 탄력설치된 코일스프링(16)은 최대로 신장된 상태가 된다.

이어서, 우측의 페달아암기구(20)에 페달구름력을 작용하여 상한위치(H)에서 하한위치(L)로 소정각도 회전시키면, 좌측의 페달아암기구(20)와 마찬가지로 일방향클러치베어링(15)에 의해 페달구동축(11)이 소정각도 회전하게 된다.

이때, 상기 우측 페달아암기구(20)의 페달구름동작과 동시에, 좌측의 페달아암기구(20)의 페달구름력을 제거하게 되면, 신장되어 있던 코일스프링(16)의 탄성복원력에 의해 좌측의 페달아암기구(20)는 상한위치(H)로 자동복귀하게 된다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 좌측 및 우측의 페달아암기구(20)를 교대로 구름동작하는 것에 의해 좌,우측의 페달구동축(11)이 교대로 소정각도씩 회전하게 되고, 이 회전력은 후술하는 동력전달기구(33)에 의해 입력축(36)으로 차례로 전달되어 입력축(36)은 연속적인 회전이 가능하게 된다.

이때, 페달(24)의 위치로부터 페달구동축(11)까지의 거리가 길기 때문에 페달아암기구(20)의 구름동작에 필요한 힘이 적게 든다. 그리고, 상기의 페달아암기구(20)는, 좌우측에 별개로 설치되는 것이므로, 어느 한 쪽의 페달아암기구(20)만을 동작시켜 페달구동축(11)에 간헐적인 회전력을 발생할 수 있으며, 이 경우, 한 쪽 발이 다친 사람이나 한 쪽 발을 사용하지 못하는 장애자도 자전거를 주행시킬 수 있다. 또한, 좌,우측의 페달아암기구(20)의 구름 동작을 동시에 수행할 수도 있고, 이 경우에는 회전력을 증가시키므로 언덕을 오를 때 유용하다.

한편, 페달아암기구(20)에 설치된 페달위치변경기구(25)에 의해서는, 페달아암기구(20)가 상한위치(H)에 있을 때 페달(24)의 위치를 낮추고, 하한위치(L)에 있을 때에는 페달(24)의 위치를 높여 페달(24)의 상,하위치폭을 짧게 함으로써 페달(24)의 구름동작을 용이하게 할 수 있다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 페달아암기구(20)가 상한위치(H)에 있을 때에는, 제 2 링크(28)의 가이드로울러(28a)가 페달구동축(11)으로부터 가장 먼 위치의 캠구멍(29a)에 안내되므로 제 2 링크(28)는 페달(24)쪽으로 이동하게 된다. 이때 제 2 링크(28)는 장공(28b)에 의해 제 1 아암(21)의 로울러(21a)를 따라 안내되는 운동을 하게 된다.

제 2 링크(28)가 페달(24)쪽으로 이동하게 되면, 제 1 링크(26)를 밀게 되므로 제 2 아암(22)은 힌지결합부(22a)를 중심으로 시계방향으로 소정각도 회전하게 되고, 이로써 페달(24)의 위치가 낮아지게 된다.

이렇게 페달(24)위치가 낮아지는 것은 제 Ⅰ 구간(도 5 참조)에서 계속된다. 이 제 Ⅰ 구간은 가장 높은 위치(H)로 갈수록 궤도(29a)는 페달구동축(11)으로부터 점점 멀어지도록 구성된다.

페달아암기구(20)가 하한위치(L)에 있을 때에는, 제 2 링크(28)의 가이드로울러(28a)가 페달구동축(11)으로부터 가장 가까운 위치의 캠구멍(29a)에 안내되므로 제 2 링크(28)는 페달구동축(11)쪽으로 이동하게 된다. 제 2 링크(28)가 페달구동축(11)쪽으로 이동하게 되면, 제 1 링크(26)를 당기게 되므로 제 2 아암(22)은 힌지결합부(22a)를 중심으로 반시계방향으로 소정각도 회전하게 되고, 이로써 페달(24)의 위치가 높아지게 된다. 페달의 위치가 높아지는 것은, 제 Ⅲ 구간에서 계속된다. 다만, 이 제 Ⅲ 구간은 가장 낮은 위치(L)로 갈수록 궤도(29a)는 페달구동축(11)에 점점 가까워지도록 구성된다.

제 Ⅱ 구간에서는, 제 2 링크(28)의 가이드로울러(28a)가 페달구동축(11)으로부터 동일한 거리에 있도록 캠구멍(29a)을 형성함으로써 제 3 링크(28)의 이동을 저지하여 제 2 아암(22)이 회전하지 않도록 하는 것이 좋다. 이 구간에서는 제 1 아암(21)과 제 2 아암(22)은 일직선을 이루는 것이 바람직하다.

이와 같이 페달구동기구(10)에 의해 페달구동축(11)에 발생된 회전력은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 동력전달기구(33)의 구동측 스프로킷휘일(34)과 체인(38)으로 연결된 종동측 스프로킷휘일(37)에 의해 변속기어박스(35)의 입력축(36)으로 전달되고, 입력축(36)의 회전속도는 변속기어박스(35)내의 변속기어열(도시하지 않음)에 의해 변속되어 출력축(39)으로 출력된다. 이때 변속은 통상의 것과 마찬가지로 운전자가 임의로 조절할 수 있다.

출력축(39)의 회전력은 출력축(39)에 고정된 전진구동기구(30)의 대직경 스프로킷휘일(30c)과 체인(30d)으로 연결된 뒤바퀴측 소직경 스프로킷휘일(30b)로 전달되어 뒤바퀴에 전진구동력을 전달하므로 자전거를 전진주행시킬 수 있게 된다.

다음에는, 도 6을 참조하여 안장높이조절기구(40)를 설명한다. 안장높이조절기구(40)는 자전거의 지지프레임에 고정된 외측파이프(42)와, 이 외측파이프(42)내에 삽입되는 안장지지파이프(43)를 구비하고 있다. 외측파이프(42)는 상측파이프(42a)와 하측파이프(42b)로 분리되어 있고, 이들 사이는 속이 빈 하우징(42c)으로 견고하게 연결되어 있다. 본 실시예에서는 상측파이프(42a)는 지지프레임(44)에 용접 등의 고정수단으로 고정하고, 하측파이프(42b)는 변속기어박스(35)의 외측에 용접 등의 고정수단으로 고정하였다. 안장지지파이프(43)는 그의 노출끝단에 안장(41)이 설치되어 있고, 삽입된 부분의 바깥면에는 나사(43a)가 형성되어 있으며, 외측파이프(42)내에서 상하이동 가능하게 되어 있다.

하우징(42c)내에는 안장지지파이프(43)의 나사부(43a)와 나사맞춤하는 너트(45)가 설치되며 너트(45)에는 스프로킷이 고정된다. 너트(45)의 상,하측에는 스러스트베어링(46)이 설치되어 너트(45)이 하우징(42c)내의 제자리에서 자유롭게 회전하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한 외측파이프(42)에는 도시하지 않은 스위치와 밧데리로 동작되는 구동모터(47)가 설치되고, 이 구동모터(47)의 축(47a)에 고정된 스프로킷(48)과 하우징(42c)내의 스프로킷이 체인(49)으로 연결된 구성이다.

이러한 구성의 안장높이조절기구(40)에 의해서는, 도시하지 않은 스위치를 조작하여 구동모터(47)를 정,역회전시키게 되면, 구동모터(47)의 회전력이 스프로킷(48) 및 체인(49)에 의해 하우징(42c)내의 스프로킷, 결국 너트(45)로 전달되므로 너트(45)는 상,하측의 스러스트베어링(46)에 회전지지되어 제자리에서 회전하게 된다.

너트(45)가 회전하게 되면, 이와 나사맞춤된 안장지지파이프(43)가 스프로킷(45)의 회전방향에 따라 위 또는 아래방향으로 이동하여 안장(41)의 높이를 조절할 수 있게 되고, 장애자의 경우, 스위치 조작만으로 안장의 높이를 조절할 수 있어 매우 유용하다.

상기 실시예에서는 안장의 높이조절을 위한 구동장치로서 모터를 사용하고 있으나 구동장치는 이에 제한되는 것은 아니다. 유압장치등의 다른 구동장치도 이용할 수 있다. 한편, 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 기구로서 나사를 이용하였으나, 이 또한 이에 제한되는 것은 아니다. 래크, 피니언 등 다른 회전-직선운동 변환기구도 사용할 수 있다. 또한 유압 또는 공압에 의해 안장을 상승시킬 수도 있다. 한편 공압을 사용할 경우 올라갈 때에만 공압을 작동시키고 내려올 때에는 탑승자의 몸무게로 내려오게 하는 방법을 사용할 수도 있다.

다음에는, 도 7 내지 도 11을 참조하여 받침기구(50)에 대하여 설명한다. 받침기구(50)는, 자전거의 중앙부에 위치하여 지면에 닿는 지지위치로부터 지면으로부터 이격되는 지지해제위치로 회전가능하게 설치되는 지지대(51)와, 운전자가 자전거에 승차한 상태에서 발로 조작할 수 있는 위치에 설치되어 상기 지지대(51)를 지지위치로부터 지지해제위치로, 또는 지지해제위치로부터 지지위치로 동작시키는 조작레버(52)를 구비한다.

상기 조작레버(52)는 자전거의 중앙부에 위치하는 지지프레임에 설치할 수도 있으나, 본 실시예에서는 변속기어박스(35)의 측면에 핀(53)을 중심으로 회전가능하게 설치하였다.

조작레버(52)는 원호형상부(52a)와 수직부(52b)로 이루어지고, 원호형상부(52a)와 수직부(52b)가 만나는 곳을 회전중심으로 하고 있다. 원호형상부(52a)의 양끝단에는 발로 조작하기 용이하도록 절곡부(52c)가 형성되어 있고, 수직부(52b)의 끝단에는 수직방향으로 연장된 절결홈(52d)이 형성되어 있다.

지지대(51)는 받침다리(54)와 요동판(55)으로 이루어진다. 요동판(55)은 변속기어박스(35)에 용접 등의 고정방법으로 고정된 브라켓(56)에 고정볼트(57) 및 너트(58)로 힌지결합되어 브라켓(56)에 대하여 소정각도 범위에서 요동가능하게 설치되고, 일끝단에 형성된 안내핀(55a)이 조작레버(52)의 절결홈(52d)에 걸린상태가 유지되어 안내됨으로써 조작레버(52)를 움직이면 요동하도록 연동되어 있다.

상기 고정볼트(57)는 요동판(55)을 관통하는 사각형상의 머리부(57a)와, 브라켓(56)을 관통하는 원통형상의 회전지지부(57b) 및 나사부(57c)를 형성하고 있다. 고정볼트(57)의 사각형상 머리부(57a)는 요동판(55)에 형성된 사각구멍(55b)에 일치시킴으로써 고정볼트(57)와 함께 요동판(55)이 요동될 수 있도록 하고, 도 11에 도시된 바와 같이, 원통형상의 회전지지부(57b)는 그 지지부(57b)가 삽입되는 직경을 브라켓(56)의 원형구멍(56a)보다 작게 하고, 길이를 브라켓(56)의 두께보다 길게 하여 고정볼트(57)가 회전하는데 방해되지 않도록 한다.

받침다리(54)는 도 8에 도시된 바와 같이, 일끝단이 고정볼트(57)의 사각형상 머리부(57a)에 형성된 구멍을 통과하는 볼트(59a) 및 너트(59b)로 머리부(57a)에 고정되어 약간 경사지게 설치되며, 다른 끝단에는 지면에 닿는 받침로울러(60)가 설치되어 있다.

또한, 받침기구(50)는 조작레버(52)의 회전각도를 제한하여 지지대(51)의 받침로울러(60)가 지면에 닿는 지지위치와, 받침로울러(60)가 지면으로부터 이격되는 지지해제위치를 규정하는 스토퍼수단 및 받침다리(54)를 보강하는 보강브라켓(61)을 구비한다.

스토퍼수단은 도 7, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 변속기어박스(35)의 하부에 고정판(62)을 용접 등의 고정수단으로 견고하게 고정하고, 이 고정판(62)에 조작레버(52)의 회전을 제한하는 두 개의 원형구멍(62a,62b)을 형성한다. 또한 조작레버(52)의 수직부(52b)에는 상기 원형구멍(62a,62b)에 대응하는 위치에 원통부(63)를 형성하고, 이 원통부(63) 내에 볼(64) 및 코일스프링(65)을 내장하고 원통부(63)의 입구를 마개(66)로 폐쇄하여 구성한다.

보강브라켓(61)은, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 용접 등의 고정수단으로 브라켓(56)에 돌출시켜 설치하고, 원호형상으로 형성하여 지지위치로부터 지지해제위치에 걸쳐 받침다리(54)를 받쳐 지지할 수 있도록 한다.

이러한 구성의 받침기구(50)에 의하면, 도 7의 실선으로 도시된 바와 같이, 받침다리(54)가 지지위치에 있고, 조작레버(52)에 설치된 볼(64)이 지지위치를 유지하게 하는 원형구멍(62a)에 삽입되어 있는 상태에서, 지지해제를 위해 운전자가 조작레버(52)의 오른쪽 절곡부(52c)를 발로 누르게 되면, 코일스프링(65)이 압축되면서 볼(64)이 지지위치 유지용 원형구멍(62a)으로부터 이탈되어 조작레버(52)는 시계방향으로 소정각도 회전할 수 있게 된다.

조작레버(52)가 회전하면, 조작레버(52)의 절결홈(52d)에 안내되는 안내핀(55a)에 의해 요동판(55)이 고정볼트(57)의 회전지지부(57b)를 중심으로 반시계방향으로 회전하므로, 고정볼트(57)의 사각형상 머리부(57a)에 고정된 받침다리(54)도 반시계방향으로 회전하여 받침로울러(60)가 지면으로부터 이탈되면서 지지해제상태가 된다. 이때, 받침다리(54)가 지지해제위치에 도달함과 동시에, 볼(64)은 원형구멍(62b)에 삽입되므로, 받침다리(54)는 지지해제상태를 유지하게 된다.

이 상태에서 다시 자전거를 세워놓기 위해 운전자가 조작레버(52)의 왼쪽 절곡부(52c)를 발로 누르게 되면, 코일스프링(65)이 압축되면서 볼(64)이 원형구멍(62b)으로부터 이탈되어 조작레버(52)는 반시계방향으로 소정각도 회전할 수 있게 된다.

조작레버(52)가 회전하면, 조작레버(52)의 절결홈(52d)에 의해 안내되는 안내핀(55a)에 의해 요동판(55)과 받침다리(54)가 고정볼트(57)의 회전지지부(57b)를 중심으로 시계방향으로 회전되므로, 받침로울러(60)가 지면에 닿아 지지상태가 된다. 이때, 받침다리(54)가 지지위치에 도달함과 동시에, 볼(64)은 구멍(62a)에 삽입되므로, 받침다리(54)는 지지상태를 유지하게 된다.

이러한 받침기구(50)는 자전거의 중앙부에 설치되므로, 자전거를 세워 놓을 때 자전거의 무게중심을 지탱하여 보다 안정적으로 받쳐 지지할 수 있고, 운전자가 안장에 앉은 상태에서도 조작레버(52)을 동작시킬 수 있어 매우 편리하다.

이상 본 발명을 상기 실시예를 통하여 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 당업자라면 본 발명의 범위 및 취지 내에서 수정, 변경이 가능하며 그러한 수정 및 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

예를 들어 도 12를 참조하면, 페달 아암 기구(120)은 회전축(111)과 연결된 길다란 하나의 아암(124)를 구비할 수도 있다. 이 경우, 도시하지는 않았지만 페달의 상한과 하한을 규정하는 스토퍼를 구비하는 것이 바람직하다. 또한 도시하지는 않았지만 페달복귀장치도 구비된다. 도 12에 도시한 예에서도, 이 페달 높이가 높이 올라가기는 어렵지만, 아암(124)의 길이가 길기 때문에 힘이 적게 드는 잇점이 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 자전거에 의하면, 페달구동축과 페달까지의 거리가 길어짐으로써 페달구동에 필요한 힘이 감소되고, 페달아암기구를 한발만으로도 동작시킬 수 있어 장애자의 경우에도 자전거 타기가 용이하며, 페달아암기구를 두발로 동시에 구르는 경우 구름력이 증가되어 언덕주행시 편리한 이점이 있다.

또한, 안장의 높이조절이 간단한 스위치의 조작에 의해 자동적으로 이루어지고, 자전거를 무게 중심위치에서 보다 안정적으로 받쳐 지지할 수 있음과 동시에, 자전거에 승차한 상태에서 받침기구를 조작할 수 있어 편리한 효과가 있다.

Claims

페달의 구름력에 의해 발생된 회전력을 뒤바퀴에 전달하기 위한 전진구동기구(30)를 구비한 자전거에 있어서,

뒤바퀴측 지지프레임에 회전자유롭게 설치된 페달구동축(11)과;

일끝단이 상기 페달구동축(11)에 연결되고, 다른 끝단에는 페달(24)이 설치되어 페달구동축(11)을 중심으로 상한위치(H)에서 하한위치(L)로 왕복회전운동하는 한 쌍의 페달아암기구(20)과;

상기 페달구동축(11)과 페달구동기구(10)의 대응하는 일끝단 사이에 설치되어 페달구동축(11)에 일방향의 회전력이 발생하도록 하는 일방향회전긱와;

상기 페다루동축(11)의 회전력을 상기 전진구동기구(30)에 전달하기 위한 동력전달기구(33)와;

상기 페달아암기구(20)에 탄력설치되어 페달아암기구(20)를 하한위치(L)에서 상한위치(H)로 원위치시키는 복귀장치가 구비된 페달구동기구(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제 1 항에 있어서, 상기 페달아암기구(20)는, 페달 연결축(11)에 연결되는 제 1 아암(21)과 제 1 아암(21)에 힌지결합되는 제 2 아암(22)을 구비하며, 상한위치(H)부근에서는 제 2 아암(22)의 끝단에 설치된 페달의 높이를 낮추고, 하한위치(L) 부근에서는 페달(24)의 높이를 높이는 페달위치변경기구(25)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제 1 항에 있어서, 상기 동력전달기구(33)와 전진구동기구(30) 사이에 동력전달기구(33)로부터의 회전속도를 변속하여 전진구동기구(30)에 전달하는 변속장치(35)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제 2 항에 있어서, 상기 페달위치변경기구는

제 2 아암(22)에 고정된 제 1 링크(26)와,

상기 제 1 아암(21)에 대하여 안내되고, 일 끝단이 제 1 링크(26)와 힌지결합되는 제 2 링크(28)와,

상기 제 2 링크(26)의 다른 끝단을 안내하기 위한 궤도장치(29)를 구비한 것을 특징으로 하는 자전거.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 자전거의 안장높이 조절기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 자전거의 앞 뒤 방향의 대체로 중간 부분에 설치되며, 자전거를 정지상태에서는 받쳐 지지하고, 주행상태에서는 지면으로부터 떨어지도록 조작이 가능한 받침기구(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제 6 항에 있어서, 상기 지지장치는 자전거의 중앙부에 위치한 지지프레임에 설치되어 지면에 닿는 지지위치로부터 지면으로부터 이격되는 지지해제위치로 회전가능하게 설치된 지지대(51)와, 운전자가 자전거에 승차한 상태에서 발로 조작할 수 있는 위치의 자전거 지지프레임에 소정각도 회전가능하게 설치되어 상기 지지대(51)를 지지위치로부터 지지해제위치로, 또는 지지해제위치로부터 지지위치로 동작시키는 조작레버(52)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자전거.
탑승자가 앉는 안장과,

상기 안장을 받치며 상하 이동이 안내되는 봉과,

상기 봉을 구동하기 위한 구동장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 자전거
자전거의 안장높이를 조절하기 위한 것으로서,

자전거의 지지프레임에 고정된 안내장치(42)와,

상기 안내장치에 의해 상하방향 이동이 안내되는 안장 받침봉(43)과 회전구동기구와,

상기 회전구동기구와 상기 안장 받침봉 사이를 연결하며 회전 운동기구의 회전운동을 받침봉의 직선운동으로 변환시키는 운동변환기구를 구비한 안장높이조절 기구(40)을 구비한 것을 특징으로하는 자전거.
자전거를 받쳐 지지하기 위한 것으로서,

자전거의 중앙부에 위치한 지지프레임에 설치되어 지면에 닿는 지지위치로부터 지면으로부터 이격되는 지지해제위치로 회전가능하게 설치된 지지대(51)와,

자전거 지지프레임에 소정각도 범위에서 회전가능하게 설치되며 상기 지지대(51)를 지지위치로부터 지지해제위치로, 또는 지지해제위치로부터 지지위치로 동작시키는 조작레버(52)가 구비된,

받침기구(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제 10 항에 있어서,

상기 지지위치와 지지해제위치를 규정하는 스토퍼수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 지지대의 끝단에 지면에 닿는 받침로울러(60)를 설치한 것을 특징으로 하는 자전거.