KR20020017902A

KR20020017902A - 신체의 전후 동작으로 추진되는 자전거

Info

Publication number: KR20020017902A
Application number: KR1020010009043A
Authority: KR
Inventors: 신재춘; 최강호
Original assignee: 최강호; 신재춘; 파워브레인 주식회사
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2002-03-07
Also published as: KR20000064209A; CN2447271Y

Abstract

본 발명은 자전거에 관한 것으로서, 특히 전후압력으로 구동되는 자전거에 관한 것이다. 본 발명의 자전거는 핸들과, 상기 핸들에서부터 연장되어 상기 핸들을 지지하고 하단부에서 앞바퀴와 연결된 핸들지지대 일단부가 상기 핸들지지대의 상단부에 회동 가능하게 연결되고 소정 위치에 안장이 설치된 본체프레임과, 상기 본체프레임으로부터 연장된 중간바퀴지지부의 하단에 설치된 한 쌍의 중간바퀴와, 상기 본체프레임의 타단부에 회동 가능하게 연결되고 하단부에서 뒷바퀴와 연결되는 뒷바퀴지지대와, 상기 핸들지지대의 하부와 상기 뒷바퀴지지대의 하부에 각각 회동 가능하게 연결되는 하부프레임과, 상기 한 쌍의 중간바퀴사이의 연결축에 설치되어 일방향으로만 회전가능한 적어도 하나의 래치드기어와, 상기 핸들지지대 및 상기 뒷바퀴지지대 사이에 고정 연결되어 상기 래치트기어에 기어 결합되는 적어도 하나의 체인을 포함하고 탑승자가 상기 안장을 누르면서 상기 핸들을 앞으로 밀어내는 동작과 상기 안장을 누르지 않고 상기 핸들을 뒤로 밀어내는 동작을 반복함으로써 상기 뒷바퀴가 뒤,앞로 이동하면서 상기 체인에 의해 상기 래치트기어가 상기 중간바퀴를 축회전시키는 것을 특징으로 한다.

Description

신체의 전후 동작으로 추진되는 자전거 {Bicycle Driven by Forward and Reward Body Motion}

본 발명은 신체의 전후 동작으로 추진되는 자전거에 관한 것으로서, 탑승자가 신체를 전후 방향으로 움직여 자전거에 압력을 가하면 체인에 맞물린 래치트기어가 연결축에 회전력을 전달하여, 중간바퀴를 구동시켜 자전거를 전진하게 하는 신체의 전후 동작으로 추진되는 자전거에 관한 것이다.

자전거는 근거리를 이동하기에 매우 유용한 운송수단으로 오랜 세월동안 사용되어 왔으며, 또한 운동기구나 어린아이의 놀이기구로써도 매우 유용하게 사용되고 있다.

자전거의 일반적인 구조는 사용자가 앉기 위한 안장과, 손으로 잡아서 자전거의 진행방향을 조절하기 위한 핸들과, 발을 이용하여 동력을 전달하기 위한 페달 및 기어장치와, 앞바퀴 및 뒷바퀴, 그리고 각 구성요소를 연결하여 전체적인 골격을 이루는 프레임으로 이루어진다.

이러한 자전거는 탑승자가 좌우 페달을 번갈아 누르는 힘에 의해 기어장치가 작동하여 체인을 순환시키며, 이에 따라 체인에 맞물린 바퀴축의 기어가 회전하면서 자전거를 이동하게 된다.

그러나, 어린아이와 같이 다리 힘이 부족한 사람이 자전거를 이용할 경우, 페달을 밟는 동작이 반복되면서 허벅지근육이 쉽게 피로해지므로 자전거를 타는데 쉽게 싫증을 느끼게 된다. 또한, 자전거를 운동장치로 사용할 경우에도 허벅지 운동으로는 유용하지만 보다 다양한 운동효과를 기대할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 단점을 극복하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 첫번째 목적은 사용자가 핸들과 안장을 이용하여 자전거에 전후압력을 가하여 구동시킴으로써 다리뿐만 아니라 다른신체 부위에도 골고루 운동효과를 거둘 수 있는 자전거를 제공하는 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거를 나타내는 사시도.

도2 및 도3은 도1에 도시된 자전거의 동작상태를 각각 보여주는 측면도.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자전거를 나타내는 사시도.

도5는 도4에 도시된 자전거의 래치트기어의 결합구성을 보여주는 일부사시도.

도6 및 도7은 도4에 도시된 자전거의 동작상태를 각각 보여주는 측면도.

도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거를 나타내는 사시도.

도9는 본 발명에 따라서 자전거의 체인이 체결되는 실시예를 보여주는 일부 측면도.

도10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거를 나타내는 사시도.

도11은 도10에 도시된 자전거의 바퀴와 연결축의 구성을 보여주는 단면도.

도12는 본 발명에 따라서 체인케이스가 구비된 자전거를 나타내는 사시도.

도13은 본 발명에 따라서 조인트완충부재가 구비된 자전거를 나타내는 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

15 : 제 1조인트 16 : 제 3조인트 17 : 제 4조인트

18 : 제 2조인트 20 : 본체프레임 21 : 핸들지지대

22 : 뒷바퀴지지대 23 : 체인케이스 24 : 핸들

25 : 발판 26 : 앞바퀴 27 : 중간바퀴

28 : 뒷바퀴 29 : 안장 30 : 프레임완충부재

31 : 연장부 32,32': 고정부 33 : 연결축

34',34": 제 1,2체인 35',35": 제 1,2래치드기어

36 : 고정축 37',37": 제 1,2중공축 38 : 베어링

39 : 하부프레임 40,40': 조인트완충부재 41 : 중간바퀴지지부

42 : 서포트기어 43 : 브라켓 44 : 인장스프링

45 : 고정대 46 : 체인지지체 51 : 결합부

52 : 결합부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 핸들과, 상기 핸들에서부터 연장되어 상기 핸들을 지지하고 하단부에서 앞바퀴와 연결된 핸들지지대 일단부가 상기 핸들지지대의 상단부에 회동 가능하게 연결되고 소정 위치에 안장이 설치된 본체프레임과, 상기 본체프레임으로부터 연장된 중간바퀴지지부의 하단에 설치된 한 쌍의 중간바퀴와, 상기 본체프레임의 타단부에 회동 가능하게 연결되고 하단부에서 뒷바퀴와 연결되는 뒷바퀴지지대와, 상기 핸들지지대의 하부와 상기 뒷바퀴지지대의 하부에 각각 회동 가능하게 연결되는 하부프레임과, 상기 한 쌍의 중간바퀴사이의 연결축에 설치되어 일방향으로만 회전가능한 적어도 하나의 래치드기어와, 상기 핸들지지대 및 상기 뒷바퀴지지대 사이에 고정 연결되어 상기 래치트기어에 기어 결합되는 적어도 하나의 체인을 포함하고 탑승자가 상기 안장을 누르면서 상기 핸들을 앞으로 밀어내는 동작과 상기 안장을 누르지 않고 상기 핸들을 뒤로 밀어내는 동작을 반복함으로써 상기 뒷바퀴가 뒤,앞로 이동하면서 상기 체인에 의해 상기 래치트기어가 상기 중간바퀴를 축회전시키는 것을 특징으로 하는 자전거를 제공한다.

또한, 상기 자전거는 상기 핸들지지대에 설치되어 탑승자의 발을 올려두기 위한 발판을 더 포함 할 수 있다.

또한, 상기 래치트기어와 체인은 각각 한 쌍이 구비될 수 있다.

또한, 상기 래치트기어는 제1래치트기어와 상기 제1래치트기어와 회전력을전,후 번갈아 중간바퀴에 전달하는 제2래치트기어를 포함하고, 상기 체인은, 상기 제1래치트기어 상부에 기어결합되는 제1체인과 상기 제2래치트기어 하부에 기어결합되는 제2체인을 포함 할 수 있다.

또한, 상기 체인과 래치트기어는 한 쌍으로 되어 있으며, 상기 체인이 상기 핸들지지대 및 상기 뒷바퀴지지대에 고정되는 위치는 상기 다른 체인이 상기 핸들지지대 및 상기 뒷바퀴지지대에 고정되는 위치보다 위에 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 자전거는 상기 체인이 상기 래치드기어에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 가압수단을 더 포함 할 수 있다.

또한, 상기 다른 실시예로 체인 및 상기 래치트기어를 보호하기 위한 체인케이스가 상기 핸들지지대 및 상기 뒷바퀴지지대 사이에 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 체인과 상기 래치드기어는 한 쌍으로 되며, 상기 연결축은, 고정축과 상기 고정축의 외주면에 회전가능하도록 지지되고, 상기 하나의 중간바퀴와 상기 하나의 래치트기어가 연결되는 제1중공축과 상기 고정축의 외주면에 회전가능하도록 지지되며, 상기 다른 하나의 중간 바퀴와 상기 다른 하나의 래치트기어가 연결되며 상기 제1중공축과는 독립적으로 구동되는 제2중공축을 포함한다.

또한, 상기 핸들지지대와 상기 본체프레임사이, 상기 본체 프레임과 상기 뒷바퀴지지대사이, 및 상기 본체프레임과 하부프레임사이 중 적어도 하나에 프레임완충부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 체인의 장력을 조절하기 위해 상기 체인의 양끝단 중 적어도 하나에 설치되는 체인완충부재를 더 포함 할 수 있다.

또한, 상기 뒷바퀴지지대와 상기 본체 프레임 사이의 연결부위에 조인트완충부재가 개재되는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

<제 1실시예>

도1은 본 발명에 따른 전후압력으로 구동되는 자전거를 도시한다. 도1을 참조하면, 본 발명의 자전거는 탑승자가 앉기 위한 안장(29)과 탑승자가 손으로 잡아서 자전거의 진행방향을 제어하기 위한 핸들(24)을 포함한다. 안장(29)과 핸들(24)은 특정한 형태로 한정되지 않으며 기존의 어떠한 형태의 것도 가능하다.

핸들(24)은 핸들지지대(21)에 의해서 지지된다. 핸들지지대(21)는 핸들(24)의 중심부에서 아래쪽으로 연장되며, 핸들지지대(21)의 하단부에는 자전거의 앞바퀴(26)가 회전 가능하게 연결된다.

안장(29)은 본체프레임(20)에 설치된다. 본체프레임(20)의 일단부는 핸들지지대(21)의 상측에서 제1조인트(15)에 의해 회동 가능하게 연결되며, 본체프레임(20)의 타단부는 뒷바퀴지지대 상단부에서 제2조인트(18)에 의해 회동가능하게 결합된다.

이때, 본체프레임(20)과 핸들지지대(21) 사이에 또는 본체프레임(20)과 뒷바퀴지지대(22) 사이에는 적어도 하나 이상의 프레임완충부재(30)가 설치되어 탄성력을 제공하는 것이 바람직하다. 이때 상기 프레임완충부재(30)로는 코일형태의 스프링이 바람직하게 채용될 수 있다. 프레임완충부재(30)는 본체프레임(20)과 핸들지지대(21)에 설치된 고정부(32,32')에 연결될 수 있다. 바람직하게, 프레임완충부재(30)를 수용하기 위한 별도의 케이스(미도시)가 설치될 수도 있다.

핸들지지대(21)는 또한 앞바퀴(26)의 내측 하방으로 연장되는 연장부(31)를 가진다. 연장부(31)의 소정 위치에는 탑승자가 발을 놓기 위한 발판(25)이 형성된다.

본체프레임(20) 역시 소정 위치에 하방으로 연장한 중간바퀴지지부(41)를 가지며, 중간바퀴지지부(41)의 하단에는 한 쌍의 중간바퀴(27)가 회전 가능하게 설치된다.

중간바퀴(27)는 연결축(33)에 결합된다. 이 연결축(33)에는 래치트기어(35)가 결합되어 있으며, 이에 대해서는 이후에 상세히 설명된다.

제2 조인트에 의해서 본체프레임(20)의 후단부에 회동가능하게 연결된 뒷바퀴지지대(22)의 타단부에는 뒷바퀴(28)가 회전 가능하게 설치된다.

도면에서 뒷바퀴(28)는 쌍으로 이루어지는 것으로 도시되었다. 뒷바퀴(28)가 한쌍으로 되는 것은 자전거의 구조적 안정을 위해서 바람직하다. 그러나, 필요에 따라서 뒷바퀴(28)를 하나 또는 여러 개로 변형하는 것 또한 가능하다.

바람직하게는, 뒷바퀴(28)는 앞바퀴(26)와 중간바퀴(27)가 지면에 닿은 상태에서 지면으로부터 약간 떠 있는 상태를 유지하도록 설치되며, 또한 뒷바퀴(28)와 중간바퀴(27)가 지면에 닿은 상태에서는 앞바퀴(26)가 지면으로부터 약간 떠 있는 상태가 된다.

핸들지지대(21)와 뒷바퀴지지대(22)는 하부프레임(39)에 의해서 연결된다. 보다 상세히 설명하면, 하부프레임(39)의 일단부는 핸들지지대(21)의 연장부(31) 하단에 제3조인트(16)에 의해서 회동 가능하게 결합되고, 타단부는 뒷바퀴지지대(22)의 하부에 제4조인트(17)에 의해서 회동 가능하게 결합된다.

이와 같은 구성에 의해서, 본 발명에 따른 자전거의 틀을 이루는 본체프레임(20), 핸들지지대(21), 뒷바퀴지지대(22) 및 하부프레임(39)은 대략 평행사변형 형상을 가지게 되며, 서로 조인트(15, 16, 17, 18)에 의해 회동 가능하게 결합되기 때문에 평행사변형 형상이 변형할 수 있게 구성된다.

각 지지대 및 프레임(20, 21, 22, 39)의 형상이 변형될 때, 위에 설명한 프레임완충부재(30)는 변형시 충격을 완화하는 역할을 한다. 본 실시예에서 프레임완충부재(30)는 본체프레임(20)과 핸들지지대(21) 사이에 설치되는 것으로 설명하였지만, 본체프레임과 뒷바퀴지지대(22)사이에 설치하는 것도 가능하다.

핸들지지대(21)의 연장부(31)와 뒷바퀴지지대(22) 사이에는 체인(34)이 연결되며 이 체인(34)은 상기 래치트기어(35)와 맞물리게 된다. 따라서, 탑승자가 전후압력을 가하여 생기는 체인(34)의 전후 이동을 레치드기어(35)의 회전운동으로 변환할 수 있다. 또한, 체인(34)은 하부프레임(39)보다 약간 높은 위치에 있는 것이 바람직하나 그 위치는 한정되지 않는다.

상기 래치트기어(35)는 반시계 방향, 즉 자전거를 전진하게 하는 방향으로 회전할 때에만 연결축(33)에 맞물려 중간바퀴(27)를 회전시키고, 시계방향, 즉 자전거를 후진시키는 방향으로 회전할 때에는 연결축(33)에 맞물리지 않고 공회전하게 된다. 따라서 상기 자전거는 전진만 가능하다.

이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 자전거의 구체적인 동작을 도2 및 도3을 참조로 설명하기로 한다.

탑승자는 종래의 자전거와 같이 자전거에 승차한다. 그러나 탑승자는 발로 폐달을 밝아 자전거를 구동시키는 것이 아니라, 탑승자의 온몸으로 자전거를 구동시킨다. 우선 탑승자는 크게 두가지 동작을 취하여 자전거를 구동시킨다.

첫번째는 도 2에 도시된것처럼 탑승자가 손으로 잡은 핸들(24)을 자전거의 전방으로 밀면서, 동시에 안장을 눌러 가압한다. 그러면 자전거는 전체적으로 뒤로 쏠리는 형태가 된다. 그러면 앞바퀴(26)가 지면으로부터 들리게 되어 본체프레임(20)과 핸들지지대(21) 사이의 각도가 작아지면서 핸들지지대(21) 하단부는 상대적으로 뒤쪽으로 밀리게 된다. 동시에 뒷바퀴(28)는 지면에 닿으면서 뒤로 밀리게 되고, 안장(29)을 통하여 가해지는 압력에 의해 본체프레임(20)과 뒷바퀴지지대(22) 사이의 각도가 커지면서 뒷바퀴지지대(22)의 하단부가 또한 뒤로 이동하게 된다. 그러면 핸들지지대(21)의 연장부(31)와 뒷바퀴지지대(22) 사이에 고정된 체인(34)은 래치트기어(35)에 비해 상대적으로 뒤로 밀리고, 체인(34)이 상부에 결합된 래치트기어(35)는 시계방향으로 움직이게 된다. 이럴 경우 래치트기어(35)는 공회전을 하게 되고, 연결축(33)에 회전력을 전달하지 않는다. 따라서 연결축에 연결된 중간바퀴가 구동하지 않아 자전거는 전진하지 않는다.

두번째는 도 3에 도시된것처럼 탑승자가 핸들(24)을 탐승자 몸쪽으로 당기면서, 동시에 안장으로부터 살짝 일어난다. 그러면 자전거는 전체적으로 앞으로 쏠리는 형태가 된다. 그러면 핸들(24)에 가해지는 압력에 의하여 앞바퀴(26)가 지면에 닿으며 본체프레임(20)과 핸들지지대(21) 사이의 각도가 커지면서 핸들지지대(21) 하단부는 상대적으로 앞쪽으로 이동하게 된다. 뒷바퀴(28)는 지면으로부터 들리게 되어 본체프레임(20)과 뒷바퀴지지대(22) 사이의 각도가 작아지면서 뒷바퀴지지대(22)의 하단부가 또한 앞으로 이동하게 된다. 이때, 핸들지지대(21)의 연장부(31)와 뒷바퀴지지대(22) 사이에 고정된 체인(34)이 상대적으로 앞으로 움직이고, 이번에는 래치트기어(35)가 반시계방향으로 회전하게 된다. 이럴 경우 래치트기어(35)는 연결축(33)에 회전력을 전달하며, 따라서 중간바퀴(27)가 회전함으로써 자전거가 전진하게 된다. 본 실시예에서 비록 앞바퀴와 뒷바퀴가 들리는 것으로 설명되었으나 항상 지면에 닿아 있더라도 동작은 동일하게 구현될 수 있다.

따라서 탑승자는 위와 같은 도 2와 도 3과 같은 동작을 반복하면 자전거는 전진하게 된다. 비록, 탑승자가 전후압력을 가할 때 모두 전진하는 것은 아니지만 관성에 의해 자전거는 중단없이 연속적으로 전진하는 것처럼 될 수 있다.

<실시예2>

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전후압력으로 구동되는 자전거를 도시한다. 도4에 도시된 자전거의 구성요소는 대체적으로 도1과 동일하며, 다만 체인과 래치드기어의 연결상태만 상이하다. 도4와 도5을 함께 살펴보면, 체인은 한 쌍의 제1,2체인(34',34")으로 구성되고, 래치드기어 또한 한 쌍의 제1,2래치드기어(35',35")로 구성된다. 여기서, 제1체인(34')은 제1래치트기어(35')의 상단에 기어결합되며, 제2체인(34")은 제2래치트기어(35")의 하단에 기어결합된다.

제 1,2래치트기어(35',35")는 모두 반시계 방향, 즉 자전거를 전진하게 하는 방향으로 회전할 때에만 연결축(33)에 맞물려 중간바퀴(27)를 회전시키고, 시계방향, 즉 자전거를 후진시키는 방향으로 회전할 때에는 연결축(33)에 맞물리지 않고 공회전하게 된다. 따라서 전술한 실시예와 동일하게 전진만 가능하게 구동된다.

탑승자가 취해야 하는 몸 동작은 전술한 실시예와 동일하며, 자전거의 전체적인 구조변화 역시 전술한 자전거와 동일하다.

우선, 도 6에 도시된것처럼 탑승자가 핸들(24)을 전방으로 밀면서, 동시에 안장을 눌러 가압한다. 그러면 자전거는 전체적으로 뒤로 쏠리는 형태가 된다. 그러면, 바람직하게 앞바퀴(26)가 지면으로부터 들리게 되며 본체프레임(20)과 핸들지지대(21) 사이의 각도가 작아지면서 핸들지지대(21) 하단부는 상대적으로 뒤쪽으로 밀리게 된다. 뒷바퀴(28)는 지면에 닿으면서 뒤로 밀리게 되고, 안장(29)을 통하여 가해지는 압력에 의해 본체프레임(20)과 뒷바퀴지지대(22) 사이의 각도가 커지면서 뒷바퀴지지대(22)의 하단부가 또한 뒤로 이동하게 된다.

그러면, 제1 및 제2체인(34',34")은 상대적으로 뒤로 이동한다. 이때, 제1체인(34')에 기어결합된 제1래치트기어(35')는 시계방향으로 움직이게 된다. 이럴 경우 제1래치트기어(35')는 연결축(33)에 맞물리지 않아 공회전을 하게 되고, 연결축(33)에 회전력을 전달하지 않는다. 반면, 제2체인(34")에 기어결합된 제2래치트기어(35")는 상기 제1래치트기어(35')와는 달리 반시계방향으로 움직이게 된다. 이때 제2래치트기어(35")는 연결축(33)에 회전력을 전달하며, 연결축(33)은 연결된 중간바퀴(27)를 회전시키고 따라서 자전거가 전진하게 된다. 즉 제1,2체인(34',34") 모두 제1,2래치트기어(35',35")에 대해 뒤로 움직이지만 제2체인(34")에 결합되는 제2래치드기어(35")만이 반시계방향으로 회전하게 되므로 중간바퀴(27)에 구동력이 전달되어 자전거가 전진하게 된다.

다음으로는, 도7에 도시된것처럼 탑승자가 손을 잡고 있는 핸들(24)을 탑승자 몸쪽으로 당기면서, 동시에 안장으로부터 살짝 일어난다. 그러면 자전거는 전체적으로 앞으로 쏠리는 형태가 된다. 그러면 핸들(24)에 가해지는 압력에 의하여 앞바퀴(26)가 지면에 닿으며 본체프레임(20)과 핸들지지대(21) 사이의 각도가 커지면서 핸들지지대(21) 하단부는 상대적으로 앞쪽으로 이동하게 된다. 뒷바퀴(28)는 지면으로부터 들리게 되어 본체프레임(20)과 뒷바퀴지지대(22) 사이의 각도가 작아지면서 뒷바퀴지지대(22)의 하단부가 또한 앞으로 이동하게 된다.

따라서, 제1 및 제2체인(34',34")은 상대적으로 앞으로 움직이고, 제1체인(34')에 기어결합된 제1래치트기어(35')는 반시계방향으로 회전된다. 이때제1래치트기어(35')는 연결축(33)에 회전력을 전달하며, 연결축(33)은 연결된 중간바퀴(27)를 회전시키고 따라서 자전거가 전진하게 된다. 반면, 제2체인(34")에 기어결합된 제2래치트기어(35")는 상기 제1래치트기어(35')와는 달리 시계방향으로 회전하게 된다. 이럴 경우 제2래치트기어(35")는 연결축(33)에 맞물리지 않아 공회전을 하게 되고, 연결축(33)에 회전력을 전달하지 않는다. 즉 제1,2체인(34',34") 모두 제1,2래치트기어(35',35")에 대해 상대적으로 앞으로 움직이지만 제1체인(34')에 기어결합되는 제1래치드기어(35')만이 반시계방향으로 회전하므로 중간바퀴(27)에 구동력이 전달되어 자전거가 전진하게 된다.

본 실시예에 따르면, 탑승자가 전후로 압력을 가할 때 모두 자전거가 전진할 수 있으므로 자전거의 연속적인 전진이 용이하다.

본 발명의 미도시된 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2체인(34',34")는 각각 제1 및 2래치트기어(35',35")의 상단에 기어결합되도록 하는 것도 가능하다. 이럴 경우의 동작과정은 전술한 실시예1에서와 동일하다. 다만, 상기 제1,2래치트기어(35',35")는 모두 반시계방향으로 회전할 때에만 연결축(33)에 회전력을 전달하도록 구성된다. 다시 말해, 본 실시예는 전술한 제1실시예에서 체인과 래치트기어를 한 벌 더 추가하여, 전진시 더욱 강한 회전력을 얻을 수 있다.

바람직하게, 전술한 자전거는 전후압력을 가하는 과정에서 뒷바퀴(28)는 처음에 지면으로부터 약간 이격되어 있으나, 안장(29)을 가압하는 순간 지면에 맞닿으면서 뒤로 밀리게 되고, 동시에 앞바퀴(26)는 지면으로부터 약간 들리게 된다. 이것은 가압운동을 용이하게 할 뿐만 아니라 모든 바퀴들이 지면에 닿는 것을 방지함으로써 자전거의 전진을 보다 촉진시킨다.

본 발명에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1체인(34')의 결합부(52)가 제2체인(34")의 결합부(51)보다 아래에 위치할 수도 있다. 이와 같은 구성은 제1체인(34')이 제1래치트기어(35')의 상부에 또한 제2체인(34")이 제2래치트기어(35")의 하부에 보다 단단히 기어결합하도록 도와준다.

또 다르게, 상기 체인은 더욱 안정적으로 결합될 수 있는데 그 바람직한 예가 도 9에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 체인(34)이 래치트기어(35)와 견고하게 결합되어 이탈을 방지하기 위하여 체인(34)의 결합부 근처에 가압수단이 더 설치될 수도 있다.

상기 가압수단은, 체인(34)과 맞물려서 체인(34)을 가압하는 서포트기어(42)와 상기 서포트기어(42)를 지지하기 위한 브라켓(43)으로 구성된다.

또한 도 9를 참조하면, 체인완충부재가 상기 체인(34)의 장력을 조절하기 위하여 설치될 수 있다. 전후 압력이 가해지면 핸들지지대(21)에 고정된 체인(34)의 결합부에는 충격이 가해진다. 체인완충부재는 이 충격을 완화시켜 그 움직임을 원활하게 하는 역할을 한다. 상기 체인완충부재는, 연장부(31)와 나란하게 예컨대, 용접 등에 의해 결합되는 지지구(55), 이 지지구(55) 내에 인장스프링(44)을 고정시키는 고정대(45) 및 상기 인장스프링(44)의 자유단에 결합되어 체인(34)이 고정되는 체인지지체(46)를 포함한다. 상기 지지구(55)는 핸들지지대(21)의 연장부(31) 보다 직경이 작은 관모양으로서 하부가 개방되어 있고 내부는 비어 있다.

바람직하게 체인완충부재는 핸들지지대(21)의 연장부(31) 뿐만 아니라 뒷바퀴지지대(22)에도 설치될 수 있으며, 양쪽 모두에도 설치 될 수 있다. 탑승자의 전후 운동에 의해 체인(34)에 힘이 가해지면 체인지지체(46)가 슬라이딩하면서 이를 완충시키게 된다.

<실시예3>

또 다른 실시예를 도시한 도 10 및 11을 참조하면, 중간바퀴를 서로 독립적으로 구동시키기 위한 연결축의 구성이 제공된다. 도면들을 참조하면, 본 실시예의 연결축은, 독립적으로 회전가능한 한 쌍의 제1,2중공축(37',37")과 이들이 회전가능하게 지지되는 고정축(36)을 포함한다. 바람직하게, 상기 중공축(37',37")과 고정축(36) 사이에는 베어링이 개재된다.

상기 제1 및 제2 중공축(37',37") 각각에는 제1 및 제2래치트기어(35',35")와 중간바퀴(27',27")가 결합된다. 상기 제1 및 제2래치트기어(35',35")는 모두 반시계방향으로 회전할 때에만 중공축(37',37")에 회전력을 전달하도록 설치된다. 상기 고정축(36)의 양끝단은 중간바퀴지지부(41)에 고정되어 있다.

이와 같은 구조를 가진 본 실시예의 자전거의 동작은 전술한 바와 동일하다. 즉, 체인(34',34")이 상대적으로 앞으로 움직여 래치트기어(35',35")가 반시계방향으로 회전할 때에만 중공축(37',37")을 회전시킨다. 다만, 본 실시예에서는, 이러한 과정에 있어서 좌우 중공축이 독립적으로 회전함으로써 자전거가 방향을 바꿀 경우 양쪽 중간바퀴가 서로 다른 속도와 회전 반경을 가져 보다 원활하게 동작하도록 한다.

본 발명에 따르면, 도 12에 도시된 바와 같이 체인(34)과 래치트기어(35)를보호하기 위한 체인케이스(23)가 더 구비될 수 있다. 상기 체인케이스(23)는 핸들지지대(21) 및 뒷바퀴지지대(22) 사이에서 체인(34) 및 래치트기어(35)를 수용하도록 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예를 도시한 도 13은 본체프레임(20)과 뒷바퀴지지대(22) 사이를 연결하는 제 2조인트(18)에 전후압력으로 인한 충격을 완화하기 위하여 조인트완충부재(40,40')가 설치된 것을 도시하고 있다.

제2조인트(18)와 본체프레임(20)의 결합위치는 탑승자가 앉는 안장(29)의 하부에 있기 때문에 자전거에 전후 압력을 가할 경우 발생하는 충격이 가장 크다. 그리하여 제2조인트가 본체프레임과 연결되는 부분에 충격을 흡수하는 조인트완충부재(40,40')가 포함된다. 바람직하게, 상기 조인트완충부재는 폴리우레탄과 같은 합성수지로 형성되지만 이것에 의해 한정되지 않으며 고무와 같은 다양한 충격흡수부재가 적용될 수 있다. 더욱 바람직하게는 제1,3,4조인트 연결부분에도 조인트완충부재를 구비할 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전후압력으로 구동되는 자전거는 페달을 밟지 않고 핸들, 안장 및 발판을 모두 이용하여 자전거를 구동하기 때문에 전신운동이 가능하므로 신체의 일부에만 피로를 가중시키는 종래의 자전거에 비해 운동기구로서 매우 효과적이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명의 전후압력으로 구동되는 자전거에 따르면, 종래와 같이 단순히 페달을 밟아 전진하는 것이 아니라 핸들과 안장을 이용하여 신체의 전후 압력으로 자전거를 구동하므로, 허벅지나 다리와 같이 신체의 일부에만 운동효과를 주는 것이 아니라 전신운동 효과를 기대할 수 있으며, 특히, 자전거의 특이한 동작으로 인해 어린이들의 흥미를 유발하여 보다 친숙하게 운동을 할 수 있도록 도와준다.

Claims

핸들(24);

상기 핸들(24)에서부터 연장되어 그 하단부에는 앞바퀴(26)와 회전가능하게 결합되고, 하방으로 연장부(31)가 형성된 핸들지지대(21);

일단부가 상기 핸들지지대(21)의 상단부에 회동 가능하게 연결되고 소정 위치에 안장(29)이 설치된 본체프레임(20);

상기 본체프레임(20)으로부터 연장된 중간바퀴지지부(41)의 하단에 설치된 한 쌍의 중간바퀴(27);

상기 본체프레임(20)의 타단부에 회동 가능하게 연결되고 그 하단부에는 뒷바퀴(28)가 회전가능하게 결합된 뒷바퀴지지대(22);

상기 핸들지지대(21)의 하부와 상기 뒷바퀴지지대(22)의 하부에 각각 회동 가능하게 연결되는 하부프레임(39);

상기 한 쌍의 중간바퀴(27) 사이의 연결축에 설치되어 일 회전방향으로만 회전력을 전달하는 적어도 하나의 래치트기어(35); 및

상기 핸들지지대의 연장부 및 상기 뒷바퀴지지대 사이에 고정 연결되어 상기 래치트기어에 기어 결합되는 적어도 하나의 체인(34)을 포함하고

탑승자가 상기 안장을 누르면서 상기 핸들을 앞으로 밀어내는 동작과 상기 안장을 누르지 않으면서 상기 핸들을 당기는 동작을 반복함으로써 상기 뒷바퀴가 뒤,앞로 이동하면서 상기 체인에 의해 상기 래치트기어가 상기 중간바퀴를 축회전시키는 것을 특징으로 하는 자전거.
제1항에 있어서, 상기 래치트기어와 체인은 각각 한 쌍이 구비된 것을 특징으로 하는 자전거.
제2항에 있어서, 상기 래치트기어는

일 회전방향으로만 회전력을 전달하는 제1래치트기어(35');

상기 제1래치트기어 상단에 기어결합되는 제1체인(34');

상기 제1래치트기어와 반대방향인 타 회전방향으로만 회전력을 전달하는 제2래치트기어(35"); 및

상기 제2래치트기어 하단에 기어결합되는 제2체인(34")을 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제3항에 있어서, 상기 제1체인(34')이 상기 핸들지지대(21)의 연장부 및 상기 뒷바퀴지지대(22)에 고정되는 위치는 상기 제2체인(34")이 상기 핸들지지대(21)의 연장부 및 상기 뒷바퀴지지대(22)에 고정되는 위치와 다른 것을 특징으로 하는 자전거.
제2항에 있어서, 상기 연결축은,

상기 중간바퀴지지부에 고정되는 고정축(36);

상기 고정축의 외주면에 회전가능하도록 지지되고, 상기 하나의 중간바퀴와 상기 하나의 래치트기어가 결합되는 제 1중공축(37');

상기 고정축의 외주면에 회전가능하도록 지지되며, 상기 다른 하나의 중간 바퀴와 상기 다른 하나의 래치트기어가 결합되며 상기 제 1중공축과는 독립적으로 구동되는 제 2중공축(37")을 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 핸들지지대에 설치되어 탑승자의 발을 올려두기 위한 발판(25)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 체인이 상기 래치트기어에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 가압수단(42)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 체인 및 상기 래치트기어를 보호하기 위한 체인케이스(23)가 상기 핸들지지대의 연장부 및 상기 뒷바퀴지지대(22) 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 자전거.
제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서,

상기 핸들지지대(21)와 상기 본체프레임(20) 사이 또는 상기 본체 프레임(20)과 상기 뒷바퀴지지대(22) 사이 중 적어도 하나에 프레임완충부재(30)가 설치된 것을 특징으로 하는 자전거.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 체인의 장력을 조절하기 위해 상기 체인의 양끝단 중 적어도 하나에 설치되는 체인완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 뒷바퀴지지대와 상기 본체 프레임 사이의 연결부위에 조인트완충부재(40)가 개재되는 것을 특징으로 하는 자전거.