KR20010016444A - 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외바퀴 자전거의 스릴감을 느낄 수 있고, 두바퀴 자전거의 안정감을 느낄 수 있으며, 선택적으로 외바퀴 자전거에서 두바퀴의 자전거를 조립 분리할 수 있는 구조를 갖는 자전거에 관한 것이다.

핸들이 구비된 앞 포크와 안장이 구비된 뒤 포크 사이를 가로 연결대로 연결하여 대략 역삼각형을 이루고, 앞 포크와 뒤 포크가 만나는 고정판에 타이어부재를 설치한 것에 있어서, 시트의 포스트와 뒤 포오크의 확장부 사이에 트러스트 베어링과 정역방향의 스파이럴 스프링 및 트러스트 베어링으로 연결하고, 상기 뒤 포오크의 확장부에는 보조바퀴부재의 프레임대를 핀부재로 연결하여 선택적으로 외발 자전거 또는 두발 자전거를 사용할 수 있게 하여 활용성을 최대한 증가시키며, 페달을 원판으로 하여 크랭크축에 부시로 연결된 페달 지지축에 설치하고, 페달과 페달지지축사이에 페달의 수평 회전을 위한 베어링을 설치하여 외발자전거에 제한하지 않고 두발 자전거로 겸용할 수 있고, 손쉽게 조립할 수 있으며, 안장이 항상 정위치로 되돌아 가고, 페달밟기가 매우 자유로워진다.

Description

자전거{a bicycle}

본 발명은 외발자전거에 보조바퀴부재를 선택적으로 연결하여 외발자전거와 두발자전거를 선택적으로 사용할 수 있도록 하는 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 2개의 바퀴를 전후위치에 구비하고 있고, 두바퀴의 구동축에는 이들을 지지하기 위한 전,후포오크가 연결되어 있으며, 전포오크의 상단에는 핸들과 브레이크 및 변속기가 구비되어 있고, 뒤포오크 상단에는 시트가 연결되어 있으며, 전,후포오크 사이에는 동력을 발생시키는 페달과 발생된 동력을 뒷바퀴에 전달하는 동력전달부재가 구비되어 있다.

상기와 같은 구성의 두바퀴 자전거는 여러번의 연습을 통해 탑승시 중심을 잡을 수 있게 되고, 중심이 잡힌 상태에서는 페달을 밟아 동력을 뒷바퀴에 전달하여 전달된 동력에 비례하는 속도로 주행할 수 있게 된다.

이러한 두발 자전거는 연료가 필요 없으므로 경제적인 이점과, 페달을 밟아 동력을 발생시키므로 신체의 건강증진에 도움을 주었으나, 안정감이 높은 대신 스릴이나, 곡예의 기술을 제공할 수 없었다.

따라서 본 발명 출원인은 자전거를 탑승하면서 스릴과 곡예를 제공할 수 있도록 하는 외발자전거를 1999년 실용신안등록 제142081호로 제안한 바 있다.

상기 선 등록된 외발 자전거는 앞 포오크(1)와 뒤 포오크(2)와 가로 연결대(3)를 대략 역 삼각형을 이루도록 상호 연결되고, 앞 포오크(1)의 상부에는 핸들(4)이 구비되어 있으며, 뒤 포오크(2) 상부에는 뒤 포오크(2)에 대하여 회동 가능하도록 시트(17)가 구비되어 있슴과 함께 상기 앞, 뒤 포오크의 하단측에 설치된 바퀴(6)는 크랭크(7)의 페달(8) 답지력에 의해 구동시키도록 된 외바퀴자전거에 있어서, 상기 페달(8)은, 페달(8)을 위한 축핀(8a)의 축방향과 90˚의 방향으로 1쌍의 상호 대칭되는 축핀을 설치하고, 바람직하게는 상기 시트(17)을 뒤 포오크(2)에 대하여 가능하게 하기 위한 수단은 뒤 포오크(2)의 상부에는 뒤 포오크 튜브(5)를 고정하고, 시트(17)의 하부에는 시트포스트(12)의 일단을 고정하며 시트포스트(12)의 타단측은 상기 뒤 포오크 튜브(5)에 회동가능하게 삽입하여 된 것이며, 상기 시트포스트(12)의 외주에는 작용된 외력에 대한 탄발력이 상호 반대로 작용하는 1쌍의 스파이럴 스프링(14,14')을 삽입하고, 각 스파이럴(14,14')에 의해 시트(17)가 핸들(10)의 정방향쪽을 향하여 회동할 수 있도록 하는 구성으로 이루어져 있다.

상기 구성에 따르면 외발자전거는 방향전환시에 탑승자의 발이 답지된 페달(8)의 판부재가 발의 위치변화에 따라 원활하게 회동하는 것이고, 또 시트(17)는 외력에 대한 복원력이 상호 반대방향으로 작용하는 1쌍의 스파이럴스프링(14,14')에 의하여 항상 핸들의 정방향쪽을 향하여 회동력이 작용되는 것이므로, 원하는 방향으로의 방향전환 조작을 원활하게 할 수 있으며, 시트(17)의 앞쪽에 핸들(10)이 구비되어 있는 것이므로 탑승시 용이하게 중심을 잡을 수 있는 것이어서 일반인들에게나 스포츠용 기구로 널리 이용될 수 있으나, 하나의 바퀴만 있으므로 사용상에 대한 선택성이 없고, 연습을 통한 탑승 및 주행동작을 익히기 까지 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 출원인에 의한 선등록에 대한 문제점을 해결하기 위한 창출된 것으로, 사용자의 선택으로 외발 자전거 또는 두발자전거로 변환할 수 있도록 하여 사용목적과 사용 용도를 확대함을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 외발 자전거에 구성된 시트의 포스트와 뒤포오크의 확장부 사이에 트러스트 베어링과 정역방향의 스파이럴 스프링 및 트러스트 베어링으로 연결하고, 상기 뒤포오크 의 확장부에는 보조바퀴부재의 프레임대를 핀부재로 연결하는 구성과, 수평으로 회전하는 페달부재를 제공함에 의하여 충분히 달성될 것이다.

도1은 본 발명에 대한 자전거의 조립상태도.

도2는 본 발명의 시트 포스트와 뒤포오크의 확장부에 대한 조립상태단면도.

도3은 도 2의 A-A선 단면도.

도4는 본 발명의 뒤포오크와 보조바퀴부재에 대한 연결상태의 단면도.

도5는 본 발명에 대한 보조바퀴부재의 좌우 방향 조정도.

도6은 본 발명의 페달에 대한 평면도.

도7은 본 발명의 페달에 대한 설치상태 종단면도.

* 도면의 주요부 분에 대한 부호 설명*

6...바퀴 10...핸들 17...시트

20...연결부재 30...힌지죠인트부재 40...보조바퀴부재

50...코일스프링

이하 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

핸들(10)이 구비된 앞 포오크(1)와 시트(17)가 구비된 뒤 포오크(2) 사이를 가로 연결대(3)로 연결하여 대략 역삼각형을 이루고, 앞 포오크(1)와 뒤 포오크(2)가 만나는 고정판(7)에 바퀴(6)를 설치한다.

상기 바퀴(6)는 지면과의 마찰을 일으키는 소재를 원형으로 유지하여 주는 림에 씌워지고, 림의 중앙에는 동력을 발생시키고 전달하는 크랭크(9)가 연결되고, 크랭크(9)에는 페달(8)이 연결된 외발자전거에 있어서,

상기 시트(17)의 포스트(12)에 확장부(5a)의 고정캡(18)을 끼우고, 트러스트 베어링(13)과 정역방향의 스파이럴 스프링(14) 및 니이들 볼 베어링(16)으로 설치하고, 그 하측에 스파이럴 스프링(14')을 설치하며, 그 아래위치에 역방향으로 감긴 또 하나의 스파이럴 스프링(14')를 설치한다.

상기 시트 포스트(12)를 뒤 포오크 튜브(5)의 확장부(5a)로 삽입하여 각 역방향으로 감긴 스파이럴스프링(14)(14')의 끝단을 확장부(5a)내경에 밀착되게 한 상태에서 확장부(5a)외경에서 볼트(19)를 삽입하여 그 볼트(19)의 선단이 스파이럴 스프링(14)(14')끝단에 뚫린 통공으로 삽입되어 확장부(5a)내경에 볼트의 체결력으로 고정하게 한다. 그리고 상기 확장캡(18)을 확장부(5a)의 상단에 나사식으로 체결한다.

상기 확장부(5a)의 외경 후방에는 연결부재(20)를 일체로 구성하고 기존의 바퀴직경보다 작은 직경의 보조바퀴(41)가 구비된 보조바퀴부재(40)를 힌지 죠인트(30)을 통해 연결부재(20)와 연결 및 분리되게 한다.

상기 연결부재(20)는 확장부(5a)에 용접고정한 고정관(21)과, 상기 고정관(21)의 나사부(22)에서 나사식 결합을 이루며, 힌지 죠인트(30)를 결합분리하는 조임너트(23)로 구성된다.

상기 힌지 죠인트(30)는 연결부재(20)에 삽입되고 조임너트의 조임으로 고정되는 지지환(31)과, 복귀탄력용 스프링 고정용 힌지홀(33)을 일단에 구성하고, 타단에는 힌지핀(35)이 삽입되는 힌지공(32)을 형성한다.

상기 보조바퀴 부재(40)는 프레임(42)의 선단에 좌우방향으로 회전이동할 수 있는 힌지부(43)를 형성하여, 힌지부(43)중앙에 트러스트 니이들 베어링(44)(44') 및 볼베어링(45)을 삽입한다.

상기 보조바퀴부재(40)의 힌지부(43)를 힌지죠인트(30)에 삽입한 상태에서 힌지부 선단의 통공(46)에 복귀용 코일스프링(50)을 걸고, 그 타측에는 핀(51)을 걸고, 상기 핀(51)을 힌지 죠인트(30)의 선단에 구비된 힌지홀(33)로 삽입한다.

상기 보조바퀴부재(40)의 힌지부(43)가 힌지 죠인트(30)에 연결된 상태에서 힌지공(34)으로 힌지핀(35)을 삽입하여 힌지부(43)의 트러스트니들베어링(440(44')과 볼베어링(45)을 관통하게 하여 힌지부에서 이탈되지 않게 통상의 E링(36)을 관통된 힌지핀(35)의 끝단에 결합한다.

상기 바퀴(6)에 연결된 크랭크(9)에 90˚각으로 페달(8)의 축핀(8a)이 연결되며, 상기 축핀(8a)에는 메탈부시(26)가 구비된 페달 받침대(25)가 결합된다.

상기 페달 받침대(25)의 상하면 중앙 돌조에는 원판의 페달(8)이 결합되는 데, 페달(8)이 수평회전 할 수 있도록 돌조와 페달사이에 트러스트 볼베어링(27)을 삽입하고, 페달(8)이 이탈되지 않도록 고정덮개(28)를 돌조에 씌워 고정나사(29)로 체결고정 한다. 상기 페달받침대(25)에 구비된 메탈부시(26)은 축핀(8a)과의 마찰을 줄이기 위해 설치된 것이며, 축핀(8a)과의 밀찰력을 높이기 위해 조임나사(26a)를 페달받침대(25)에 설치한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 외발자전거로 사용하다가 사용자의 선택에 의해서 보조바퀴부재(40)를 연결할 수 있다,.

즉, 보조바퀴부재(40)의 프레인(42)에 구비된 힌지부(43)를 조임너트(23)를 구비한 힌지죠인트(30)에 삽입한 상태에서 힌지핀(35)을 끼운 다음 힌지죠인트(30)를 연결부재(20)의 고정관(21)에 삽입하여 조임너트(23)를 고정관(21)의 나사부에 체결하는 작업에 의하여 보조바퀴부재(40)는 외발자전거에 연결되어 두발자전거가 조립된다.

상기 보조바퀴부재(40)는 탑승자의 활동에 따라서 핸들(10)을 잡고 방향전환을 할 때 연결된 보조바퀴부재(40)는 힌지죠인트(30)의 힌지핀(35)을 중심으로 도 5처럼 좌우방향으로 이동되어 주행상의 안전과 연습의 용이함을 제공한다.

상기 보조바퀴부재(40)는 바퀴(6)의 움직임에 따라서 좌우방향으로 이동할 때 힌지핀(35)을 중심으로 힌지부(43)에 연결된 코일스프링(50)이 긴장된어 스프링의 복원력이 발생되고, 이 복원력에 의해 보조바퀴부재(40)는 항상 바퀴(6)와 일직선되는 위치로 복귀되는 작용을 한다.

그리고 보조바퀴부재(40)가 필요하지 않는 경우에는 연결부재(20)에서 조임너트(21)를 풀러내면 보조바퀴부재(40)의 프레임대(42)는 힌지죠인트(30)에 연결된 상태로 고정관(21)에서 분리되어 간단히 분리된다.

상기의 작용에서 본 발명은 뒤 포오크(2)의 확장부(5a)에 결합된 시트(17)는 탑승자의 활동 시 그 하중에 의하여 시트포스트(12)를 중심으로 좌 또는 우방향으로 회동되는 현상이 발생하지만 스파이럴스프링(14)(14')이 정·역 방향으로 감겨 양방향으로 스프링 복귀력이 작용하여 항상 제자리로 복귀하는 작용을 이루고, 시트포스트(12)의 각각의 베어링과 고정캡(18)은 시트포스트(12)가 흔들리지 않도록 잡아주는 작용을 이루어 시트(17)의 탑승자는 안정감을 느끼는 상태로 주행할 수 있다.

또한 본 발명은 외발자전거 및 두발자전거로 사용할 때 특이한 점은 페달(8)이 원판으로 구성되고, 중앙에 트러스트 볼베어링(27)을 구비하고 있어서, 페달받침대(25)에서 수평회전하는 작용을 이룬다. 이는 사용자가 페달을 기존의 페달과는 달리 페달에 가하는 면적이 넓어 페달을 밟기가 원할하고, 페달을 밟는 각도와 자세에 따라서 페달이 수평회전하므로 답지력을 충분하게 받을 수 있게 된다. 또한 축핀(8a)과의 조립시 메탈부시(26)가 사용되어 크랭크(7)의 운동시에도 원할한 회전을 이루어 사용자의 주행자세와 답지력 제공을 안정시키는 작용을 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 운전과 운전을 위한 연습이 용이하지 않은 외발자전거에 보조바퀴를 선택적으로 결합분리 할 수 있도록 하므로 훈련과 연습을 용이하게 할 수 있으며, 보조바퀴부재가 연결된 상태에서는 자전거의 주행시 프레임대를 당기는 코일스프링에 의해 보조바퀴부재가 항상 바퀴와 일직선상으로 놓이게 되어 방향의 전환시 또는 전환후에 항상 보조바퀴부재는 일직선상태로 되돌아가 안전운전하도록 하는 이점이 있고, 시트에 가해지는 하중으로 제위치를 벗어나도 스파이럴 스파이럴스프링력에 의해 자동적으로 제위치로 복귀하여 운전자에게 항상 안정된 상태를 제공하는 이점이 있는 것이다.

Claims (5)

1. 핸들(4)이 구비된 앞 포오크(12)와 시트(17)가 구비된 뒤 포오크(2) 사이를 가로 연결대(3)로 연결하여 대략 역삼각형을 이루고, 앞 포오크와 뒤 포오크가 만나는 고정판에 타이어(6)부재를 설치한 것에 있어서, 상기 타이어(6)의 크랭크(9)에 연결되는 페달(8)을 원판으로 하여 페달받침대(25)에서 수평회전하게 연결하고, 상기 시트(17)의 포스트(12)와 뒤 포오크(2)의 확장부(5a)를 하나이상의 베어링과 스파이럴 스프링으로 연결하고, 상기 뒤포오크(2)의 확장부(5a)에서 보조바퀴부재(40)의 프레임(42)을 힌지핀(35)으로 연결 또는 분해하여 선택적으로 외발 자전거 또는 두발 자전거를 이루게 함을 특징으로 하는 자전거.
2. 제 1항에 있어서, 상기 보조바퀴부재(40)의 프레임(42)과 확장부(5a)의 연결부재(20)를 힌지죠인트(30)와 고정관(21)의 조임너트(23)로 연결하는 것을 특징으로 하는 자전거.
3. 제 1항에 있어서, 상기 시트 포스트(12)와 확장부(5a) 사이에 정역방향으로 감긴 스파이럴 스프링(14)(14')과, 상기 스프링 사이 및 상하위치에 트러스트 니들 베어링과 볼 베어링을 설치하여 시트포스트(12)의 고정을 안정되게 유지하며 시트(12)가 항상 제위치로 복귀하게 함을 특징으로 하는 자전거.
4. 제 2항에 있어서, 상기 힌지부(43)와 힌지죠인트(30) 사이에 코일스프링(50)과 핀(51)을 걸어 힌지핀(35)을 중심으로 보조바퀴부재의 좌우회동시 형성되는 스프링력으로 바퀴(6)와 일치하는 위치로 복귀되게 함을 특징으로 하는 자전거.
5. 제 1항에 있어서, 상기 크랭크(9)의 축핀(8a)과 페달받침대(25)사이에 메탈부시(26)를 삽입하고, 원판의 페달(8)과 폐달받침대(25)사이에 트러스트볼베어링(27)을 삽입하여 페달이 수평회전함을 함을 특징으로 하는 자전거.