KR200457898Y1 - 밸런스가 구비된 편심 자전거 - Google Patents

Abstract

본 고안은 편심 자전거에 관한 것으로 더욱 상세하게는 자전거의 바퀴 중 특히 뒷 바퀴의 회전축이 편심되게 되어 있고, 편심된 바퀴에 밸런서가 구비되어 있는 편심 자전거에 관한 것이다.

전체적인 구조적인 형상을 유지하도록 내부가 통공된 파이프로 이루어지고,'▽' 형상을 이룬 본체 프레임과; 일측은 상기 본체 프레임의 전면 상부에 좌우 회동되도록 결합되고, 상기 본체 프레임과 결합되지 않은 다른 일측에는 손잡이가 형성되어 있는, 'T'형으로 형성된 자전거 손잡이와; 상기 본체 프레임의 전면 하부에 상기 자전거 손잡이와 연동하여 좌우 회동되도록 결합되고, 하단은 '∩'자 형의 포크 형상으로 이루어져 있는 포크와; 상기 포크의 '∩'자 사이에 삽입 결합되고, 회전축을 중심으로 자유롭게 회전하도록 형성된 자전거 앞바퀴와; 상기 본체 프레임의 후면 하단에 결합되고, 회전축을 중심으로 자유롭게 회전하도록 형성된 자전거 뒷바퀴와; 상기 본체 프레임의 중심 하단부에 삽입 결합되어 축회전할 수 있도록 베어링 결합된 페달축과; 상기 본체 프레임을 사이에 두고 상기 페달축의 좌우 양측에 서로 반대방향으로 결합되어 발로 눌러 상기 페달축을 회전시킬 수 있도록 'Ｌ' 형상으로 이루어진 페달과; 상기 페달과 함께 회전할 수 있도록 상기 페달축에 결합되고, 원주상으로 치차가 형성된 원판형의 체인 휠과; 상기 자전거 뒷바퀴의 회전축에 결합되어 상기 자전거 뒷바퀴에 회전력을 전달할 수 있도록 원주상에 치차가 형성되어 있는 후륜 스프로켓과; 상기 후륜 스프로켓과 상기 체인 휠을 연결 하여 발로 발로 밟아 발생하는 회전력을 뒷바퀴에 전달하는 체인과; 상기 본체 프레임의 후부 상단에 결합되어 사용자가 않아서 편안하게 페달을 밟을 수 있도록 하는 안장과; 상기 뒤바퀴에 부착되고, 상기 뒷바퀴의 편심된 반대편에 부착되어 상기 뒷바퀴의 편심에 의해 발생하는 회전력을 상쇄하도록 부착된 밸런스;를 포함하여 이루어진다.

본 고안에 의한 밸런스가 구비된 편심 자전거는 사용자의 주행에 따라 승마에서와 같이 상하 운동을 하게 되고, 이러한 상하 운동이 신체 내장 기능을 활성화시켜 내부 장기의 기능을 건강하게 유지할 수 있으며, 편심 회전에 따른 운동량의 증가로 짧은 시간에 많은 유산소 운동 효과와 함께 온몸 운동 효과를 얻을 수 있으며, 또한, 밸런서에 의해 자전거의 정지시, 뒤바퀴의 회전축이 지면 가까이로 회전할려고 하는 회전력을 상쇄시켜 자전거의 안정성을 높이는 효과가 있다.

자전거, 편심, 편심 자전거

Description

밸런스가 구비된 편심 자전거{An Eccentric Bicycle with Weight Balancer}

본 고안은 편심 자전거에 관한 것으로 더욱 상세하게는 자전거의 바퀴 중 특히 뒷 바퀴의 회전축이 편심되게 되어 있고, 편심된 바퀴에 밸런서가 구비되어 있는 편심 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 레져용 운동기구로서 다수의 사람들이 애용하고 있으며, 최근에는 사람들의 운동부족과 주차공간의 부족 및 자원절약의 차원으로 자전거를 이용하는 사람들이 늘어나는 추세에 있다. 현재 대중에게 보급된 자전거는 바퀴의 중심에 회전축이 형성되어 있어, 바퀴의 회전에 의한 상하 운동은 일어나지 않아 상하 운동 효과는 매우 적다. 뿐만 아니라, 다단기어가 장착되어 있어 오르막길에서도 많은 힘을 들이지 않고 쉽게 자전거를 탈 수 있도록 되어 있다.

따라서, 이러한 종래의 자전거로는 보다 효과적인 운동용으로서의 효과는 크지 않으며, 장시간 동안 자전거를 탄다 하더라도 유산소 운동과 하체 근력 강화에만 도움이 된다.

따라서, 바퀴의 회전에 의한 상하 운동 효과를 낼 수 있도록 뒷바퀴의 회전축을 편심되게 한 편심 자전거가 제안되고 있으며, 이와 같이 앞바퀴 또는 뒷바퀴의 회전축에 편심을 주어, 주행시 자전거 바퀴가 지면에 대해 캠작용을 하도록 하여서, 안장이 부착된 본체가 상하 운동을 하게 함으로써, 사용자의 운동량이 증대되도록 한다.

그러나, 바퀴의 회전축이 편심되어 있으면, 정지시 무게 중심이 낮아지는 쪽으로 바퀴가 회전하고자 하는 회전력이 생기게 되고, 이러한 회전력에 의해 이용자가 원하지 않는 방향으로 자전거가 움직이게 되고, 이는 자칫 안전 사고로 이어질 위험성마저 있어 이에 대한 개선이 필요한 실정이다.

상기와 문제점을 해결하기 위한 본 고안에 의한 밸런스가 구비된 편심 자전거는 편심된 자전거의 바퀴에 편심된 회전축의 반대측에 밸러스가 부착된 밸런스가 구비된 편심 자전거를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 밸런스가 구비된 편심 자전거는 전체적인 구조적인 형상을 유지하도록 내부가 통공된 파이프로 이루어지고,'▽' 형상을 이룬 본체 프레임과; 일측은 상기 본체 프레임의 전면 상부에 좌우 회동되도록 결합되고, 상기 본체 프레임과 결합되지 않은 다른 일측에는 손잡이가 형성되어 있는, 'T'형으로 형성된 자전거 손잡이와; 상기 본체 프레임의 전면 하부에 상기 자전거 손잡이와 연동하여 좌우 회동되도록 결합되고, 하단은 '∩'자 형의 포크 형상으로 이루어져 있는 포크와; 상기 포크의 '∩'자 사이에 삽입 결합되고, 회전축을 중심으로 자유롭게 회전하도록 형성된 자전거 앞바퀴와; 상기 본체 프레임의 후면 하단에 결합되고, 회전축을 중심으로 자유롭게 회전하도록 형성된 자전거 뒷바퀴와; 상기 본체 프레임의 중심 하단부에 삽입 결합되어 축회전할 수 있도록 베어링 결합된 페달축과; 상기 본체 프레임을 사이에 두고 상기 페달축의 좌우 양측에 서로 반대방향으로 결합되어 발로 눌러 상기 페달축을 회전시킬 수 있도록 'Ｌ' 형상으로 이루어진 페달과; 상기 페달과 함께 회전할 수 있도록 상기 페달축에 결합 되고, 원주상으로 치차가 형성된 원판형의 체인 휠과; 상기 자전거 뒷바퀴의 회전축에 결합되어 상기 자전거 뒷바퀴에 회전력을 전달할 수 있도록 원주상에 치차가 형성되어 있는 후륜 스프로켓과; 상기 후륜 스프로켓과 상기 체인 휠을 연결하여 발로 발로 밟아 발생하는 회전력을 뒷바퀴에 전달하는 체인과; 상기 본체 프레임의 후부 상단에 결합되어 사용자가 않아서 편안하게 페달을 밟을 수 있도록 하는 안장과; 상기 뒤바퀴에 부착되고, 상기 뒷바퀴의 편심된 반대편에 부착되어 상기 뒷바퀴의 편심에 의해 발생하는 회전력을 상쇄하도록 부착된 밸런스;를 포함하여 이루어진다.

본 고안에 의한 밸런스가 구비된 편심 자전거는 사용자의 주행에 따라 승마에서와 같이 상하 운동을 하게 되고, 이러한 상하 운동이 신체 내장 기능을 활성화시켜 내부 장기의 기능을 건강하게 유지할 수 있으며, 편심 회전에 따른 운동량의 증가로 짧은 시간에 많은 유산소 운동 효과와 함께 온몸 운동 효과를 얻을 수 있으며, 또한, 밸런서에 의해 자전거의 정지시, 뒤바퀴의 회전축이 지면 가까이로 회전할려고 하는 회전력을 상쇄시켜 자전거의 안정성을 높이는 효과가 있다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 고안에 의한 밸런스가 구비된 편심 자전거의 상세한 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 밸런스가 구비된 편심 자전거의 사시도이며, 도 2는 회전력 발생원리 및 밸런스에 의한 상쇄 원리를 나타내는 개념도이며, 도 3은 밸런스의 구조를 나타낸 사시도이다.

본 고안에 의한 밸런스가 구비된 편심 자전거는 전체적인 구조적인 형상을 유지하도록 내부가 통공된 파이프로 이루어지고,'▽' 형상을 이룬 본체 프레임과; 일측은 상기 본체 프레임의 전면 상부에 좌우 회동되도록 결합되고, 상기 본체 프레임과 결합되지 않은 다른 일측에는 손잡이가 형성되어 있는, 'T'형으로 형성된 자전거 손잡이와; 상기 본체 프레임의 전면 하부에 상기 자전거 손잡이와 연동하여 좌우 회동되도록 결합되고, 하단은 '∩'자 형의 포크 형상으로 이루어져 있는 포크와; 상기 포크의 '∩'자 사이에 삽입 결합되고, 회전축을 중심으로 자유롭게 회전하도록 형성된 자전거 앞바퀴와; 상기 본체 프레임의 후면 하단에 결합되고, 회전축을 중심으로 자유롭게 회전하도록 형성된 자전거 뒷바퀴와; 상기 본체 프레임의 중심 하단부에 삽입 결합되어 축회전할 수 있도록 베어링 결합된 페달축과; 상기 본체 프레임을 사이에 두고 상기 페달축의 좌우 양측에 서로 반대방향으로 결합되어 발로 눌러 상기 페달축을 회전시킬 수 있도록 'Ｌ' 형상으로 이루어진 페달과; 상기 페달과 함께 회전할 수 있도록 상기 페달축에 결합되고, 원주상으로 치차가 형성된 원판형의 체인 휠과; 상기 자전거 뒷바퀴의 회전축에 결합되어 상기 자전거 뒷바퀴에 회전력을 전달할 수 있도록 원주상에 치차가 형성되어 있는 후륜 스프로켓과; 상기 후륜 스프로켓과 상기 체인 휠을 연결하여 발로 발로 밟아 발생하는 회전력을 뒷바퀴에 전달하는 체인과; 상기 본체 프레임의 후부 상단에 결합되어 사용 자가 않아서 편안하게 페달을 밟을 수 있도록 하는 안장과; 상기 뒤바퀴에 부착되고, 상기 뒷바퀴의 편심된 반대편에 부착되어 상기 뒷바퀴의 편심에 의해 발생하는 회전력을 상쇄하도록 부착된 밸런스;를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 앞바퀴는 회전축이 편심되게 형성되어 있고, 상기 앞바퀴에는 상기 앞바퀴의 편심된 반대편에 부착되어 상기 앞바퀴의 편심에 의해 발생하는 회전력을 상쇄하도록 밸런스가 부착되어 있는 특징이 있다.

또한, 상기 밸런스는 스포크를 중심으로 상하 두개의 밸랜스가 체결 수단에 의해 결합되어 부착되어 있는 특징이 있다.

도 1을 참조하면, 일반적으로 자전거의 전륜은 림(rim, 101)에 스포크(spoke, 102)로 연결된 바퀴의 회전축(125)이 포크(fork, 105)에 고정되고, 회전측(125)을 중심으로 아이들(idle) 상태로 회전하도록 구성되어 있고, 포크(125)는 핸들(103)에 연결되어 있어, 핸들(103)을 좌우로 회전하면, 포크(105)가 좌우 회전을 하게 되어 자전거(100)의 방향을 조절할 수 있게 되어 있다. 후륜은 전륜과 유사한 구조이지만, 페달을 밟는 힘을 전달하기 위하여 후륜 바퀴에 스프로켓(sprocket, 123)이 고정되고, 페달(111)의 회전에 따라 함께 회전하는 체인 휠(109)과 스프로켓(sprocket, 123)을 체인(113)을 통해 연결한 구조를 갖는다.

본 고안에 의한 편심 자전거는 앞바퀴 또는 뒷바퀴 또는 앞바퀴와 뒷바퀴 모두의 회전축에 편심을 주어 자전거의 바퀴가 지면에 대해 캠작용을 하도록 함으로써, 자전거 주행시 자전거의 본체가 상하 운동을 하기 때문에 평지에서도 산악에서 산악용 자전거를 타거나 승마를 할 때와 같은 요동감을 즐길 수 있게 한다.

이하 게시된 실시 예는 자전거의 뒷바퀴에 편심이 형성된 편심 자전거의 실시 예에 관한 것으로, 자전거 뒷바퀴(115)의 중심에서 일정거리 편심된 위치에 원판체를 착설하고, 원판체의 중심에는 회전축(129)이 형성되고, 원판체의 원주상에는 스포크(123)를 끼울 수 있는 구멍(미도시)이 형성되어 있고, 이 구멍(미도시)에 스포크(123)를 끼워 림(116)상에 끼워진 스포크 나사(미도시)와 연결하여 스포크(121)를 고정한다. 림(116)과 원판체는 방사상으로 다수 개의 스포크(123)가 연결되어 뒷바퀴(115)를 형성한다. 이때 스포크(121)의 길이를 조절하여 편심된 원판체의 중심에 회전축이 되도록 된 뒷바퀴(115)를 형성한다. 뒷바퀴(115)의 회전축(129)이 편심이 되어 있으므로, 정지시 회전축(129)은 중력에 의해 지면을 향해 하방으로 회전하려 하는 회전력이 생겨, 정지시 회전축(129)의 위치에 따라 앞쪽 혹은 뒷쪽으로 회전하려 한다. 이는 마치 오뚜기와 같이 항상 무게 중심이 낮아지는 쪽으로 회전력이 발생한다. 따라서, 무게 중심이 낮아지는 쪽으로 발생하는 회전력을 약화시키기 위해서는 편심된 방향과 반대쪽에 같은 무게의 밸런스(119)를 부착해 줌으로서 회전력을 약화시켜 자전거의 안정성을 높인다.

도 2는 편심에 의해 발생하는 회전력을 나타낸 것으로, 도 2(a)는 밸런스(119)가 없는 상태에서의 회전력을 나타낸 것으로, 중심에서 회전축(129)까지의 거리를 ℓ1이라 하면, 회전력 F1은 무게 W1과 거리 ℓ1의 곱에 비례한다. 도 2(b)는 이러한 회전력을 상쇄시키기 위하여 편심된 회전축(129)의 반대쪽에 중심에서 거리 ℓ2 만큼 떨어지고, 무게 W2인 밸런서를 달아주면, 회전력은 (W1 * ℓ1)-(W2 * ℓ2)로 감소되어 나타난다. 이때 밸런스의 무게는 자전거를 타는 사람의 몸무게 와 본체 프레임의 무게를 고려하여 적절하게 조절되어야 한다.

도 3을 참조하면, 스포크(121)를 사이에 두고, 상하 2개의 밸런스(119a, 119b)를 겹쳐서 벨런스 고정 나사(120)로 고정시킨 모양으로, 사용자의 몸무게 및 자전거의 프레임 무게를 고려하여 적절하게 조절된다. 이때 스포크(121)과 스포크 구멍(301)이 일치하도록 한다.

도 1은 본 고안에 의한 밸런스가 구비된 편심 자전거의 사시도이며,

도 2는 회전력 발생원리 및 밸런스에 의한 상쇄 원리를 나타내는 개념도이며,

도 3은 밸런스의 구조를 나타낸 사시도이다.

<도면의 부호에 대한 설명>

101 : 앞바퀴 림, 103 : 핸들,

105 : 포크, 107 : 본체 프레임,

111 : 페달, 113 : 체인,

115 : 앞바퀴 림, 117 : 안장,

119 : 밸런스, 120 : 밸런스 고정 나사,

121 : 뒷바퀴살대, 125 : 앞바퀴 고정축,

129 : 뒷바퀴 고정축

Claims (3)

1. 삭제
2. 자전거 바퀴의 회전축이 편심된 편심 자전거에 있어서, 전체적인 구조적인 형상을 유지하도록 내부가 통공된 파이프로 이루어지고,'▽' 형상을 이룬 본체 프레임과;

   일측은 상기 본체 프레임의 전면 상부에 좌우 회동되도록 결합되고, 상기 본체 프레임과 결합되지 않은 다른 일측에는 손잡이가 형성되어 있는, 'T'형으로 형성된 자전거 손잡이와;

   상기 본체 프레임의 전면 하부에 상기 자전거 손잡이와 연동하여 좌우 회동되도록 결합되고, 하단은 '∩'자 형의 포크 형상으로 이루어져 있는 포크와;

   상기 포크의 '∩'자 사이에 삽입 결합되고, 회전축을 중심으로 자유롭게 회전하도록 형성된 자전거 앞바퀴와;

   상기 본체 프레임의 후면 하단에 결합되고, 회전축을 중심으로 자유롭게 회전하도록 형성된 자전거 뒷바퀴와;

   상기 본체 프레임의 중심 하단부에 삽입 결합되어 축회전할 수 있도록 베어링 결합된 페달축과;

   상기 본체 프레임을 사이에 두고 상기 페달축의 좌우 양측에 서로 반대방향으로 결합되어 발로 눌러 상기 페달축을 회전시킬 수 있도록 'Ｌ' 형상으로 이루어진 페달과;

   상기 페달과 함께 회전할 수 있도록 상기 페달축에 결합되고, 원주상으로 치차가 형성된 원판형의 체인 휠과;

   상기 자전거 뒷바퀴의 회전축에 결합되어 상기 자전거 뒷바퀴에 회전력을 전달할 수 있도록 원주상에 치차가 형성되어 있는 후륜 스프로켓과;

   상기 후륜 스프로켓과 상기 체인 휠을 연결하여 발로 밟아 발생하는 회전력을 뒷바퀴에 전달하는 체인과;

   상기 본체 프레임의 후부 상단에 결합되어 사용자가 않아서 편안하게 페달을 밟을 수 있도록 하는 안장과;

   상기 뒷바퀴에 부착되고, 상기 뒷바퀴의 편심된 반대편에 부착되어 상기 뒷바퀴의 편심에 의해 발생하는 회전력을 상쇄하도록 부착된 밸런스;를 포함하여 이루어지고,

   상기 앞바퀴는 회전축이 편심되게 형성되어 있고, 상기 앞바퀴에는 상기 앞바퀴의 편심된 반대편에 부착되어 상기 앞바퀴의 편심에 의해 발생하는 회전력을 상쇄하도록 밸런스가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 밸런스가 부착된 편심 자전거.
3. 삭제

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