KR20070011683A - 수륙용 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수륙용 자전거에 관한 것으로, 전륜, 페달 및 상기 페달에 체인 연결되어 동력이 전달되는 후륜을 구비하는 자전거와, 상기 자전거를 물위에 띄울 수 있도록 하기 위해 구비되는 다수개의 부력체와, 상기 후륜의 외주면상에 착탈식으로 구비되어 상기 후륜의 회전에 따라 추진력을 발휘하게 되는 물갈퀴세트를 포함한다.

따라서, 기존의 프로펠러 구동을 위해 부가되는 복잡한 장치구성이 완전히 배제되어 일반 자전거에 대한 호환응용성이 강화되고 제조비용이 절감되며, 구조의 단순화에 따라 유지보수성이 증대되고 또한 중량 감소로 휴대성과 이동성이 향상되며, 부력체를 접철식으로 용이 변환하고 물갈퀴를 단지 타이어의 팽압 조절만으로 착탈할 수 있어 손쉬운 용도변환에 따른 사용편리성이 우수하며, 물갈퀴를 이용하여 상대적으로 강력한 추진력이 얻어지게 되므로 속도감을 즐길 수 있도록 하고 주행저항이 큰 바다에서도 이용할 수 있도록 하는 등의 다대한 효과가 있다.

수륙, 자전거, 부력, 물갈퀴, 수상, 물놀이, 레포츠

Description

수륙용 자전거{AMPHIBIAN BICYCLE}

도 1은 종래의 수륙용 자전거를 보여주는 사시도,

도 2는 종래의 수륙용 자전거를 보여주는 개략 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 수륙용 자전거의 전륜측을 보여주는 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 수륙용 자전거의 후륜측을 보여주는 후면도,

도 5는 본 발명에 따른 수륙용 자전거의 전륜측을 보여주는 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 수륙용 자전거의 후륜측을 보여주는 평면도,

도 7a와 도 7b는 본 발명에 따른 수륙용 자전거의 후륜측을 설명하기 위한 측면도,

도 8은 본 발명에 따른 수륙용 자전거의 물갈퀴세트를 설명하기 위한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30 : (종래) 수륙용 자전거 31 : 전륜

32 : 후륜 33 : 핸들

34 : 페달 35 : 안장

36 : 프레임 41 : 전방부력체

42 : 후방부력체 55a : 승강수단

64~66 : 승강수단 76 : 스크류 프로펠러

82~86 : 동력전달부 100 : (본 발명) 수륙용 자전거

102 : 전륜 104 : 후륜

104a : 림 104b : 타이어

106 : 핸들 108 : 페달

109 : 프레임 109a, 109b : 후륜지지부

110 : 안장 120 : 전방부력체

122 : 전방장착구조체 124 : 힌지결합부재

126 : 힌지바 128 : 고정바

129 : 연결바 130 : 후방부력체

132 : 후방장착구조체 134 : 힌지결합부재

136 : 힌지바 138 : 고정바

140 : 물갈퀴세트 140-1~4 : 단위물갈퀴

140a : 베이스판 140b : 칸막이판

140c : 측면판 140d : 심

본 발명은 수륙용 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수상에서는 부력체를 날개와 같이 펼치고 후륜측에 물갈퀴세트를 별도로 부착하여 이용하고 육상 에서는 부력체를 접고 후륜측에서 물갈퀴세트를 분리하여 이용할 수 있는 수륙용 자전거에 관한 것이다.

일반적으로, 수륙용 자전거는 육상과 수상에서 겸용으로 레포츠를 즐길 수 있도록 하는 용구로서, 육상에서는 자전거 본연의 주행용 기능으로 이용하다가 필요시 수상에 띄워서 또한 수면위를 부상 주행하도록 이용하게 되며, 주로 엔진과 같은 별도의 동력을 이용하지 않고 탑승자가 페달을 밟아 얻어지는 동력을 이용하게 된다.

이러한 수륙용 자전거와 관련하여, 본 출원인은 대한민국 등록특허번호 10-0356754호(발명의 명칭 : 자전거를 이용한 수상보트장치)의 기술을 기제안한 바 있으며, 그 기술을 도 1과 도 2를 이용하여 요약 설명하면 다음과 같다.

전방측에 전륜(31)이 그리고 후방측에 후륜(32)이 회전가능하게 지지되는 프레임(36)에 대해 조향용 핸들(33)과 탑승을 위한 안장(35)이 고정 설치되고 또한 후륜(32)을 회전구동시키기 위한 페달(34)이 구비되어, 안장(35)에 탑승한 탑승자가 페달(34)을 반복적으로 밟는 동작에 의해 후륜(32)이 회전되어 전진 주행하게 되는 통상의 자전거(30)를 기본으로, 추가적으로 전륜(31)측에 그 승강수단(55a 등)에 의해 상하로 이동가능하게 설치되는 전방부력체(41)와, 후륜(32)측에 그 승강수단(64~6)에 의해 상하로 이동가능하게 설치되며 그 후방측에 추진력을 발생시키기 위한 스크류 프로펠러(76)가 구비되는 후방부력체(42)와, 페달(34)측의 동력을 스크류 프로펠러(76)로 전달하기 위해 다수개의 체인기어, 베벨기어 및 체인 등으로 이루어져 구비되는 동력전달부(82~86)를 포함한다.

따라서, 전방부력체(41)와 후방부력체(42)를 각각 그 승강수단(55a, 64~66)에 대한 조작을 통해 모두 하강시킨 상태에서 자전거(30)를 물위에 띄우게 되면, 다수개의 전, 후방부력체(41, 42)의 부력에 의해 자전거(30)는 좌우 균형을 유지하면서 안정적으로 물위에 띄워지게 되고, 그 상태에서 탑승자가 안장(35)에 앉아 페달(34)을 반복적으로 가압 회전시키면 해당 회전력이 동력전달부(82~86)를 통해 후방측의 스크류 프로펠러(76)로 전달되어 또한 스크류 프로펠러(76)가 회전구동되게 됨으로써 물을 밀어내 추진력을 발생시키게 되며, 이로써 자전거(30)는 전진 주행을 하게 되고, 그 주행중 탑승자는 핸들(33)을 좌우 조작하여 주행방향을 조정하게 된다.

한편, 그 용도를 변환하여 육상에서 사용하고자 하는 경우에는 전, 후방부력체(41, 42)를 그 승강수단(55a, 64~66)에 대한 조작을 통해 모두 상승시키게 되면, 자전거(30)의 전륜(31)과 후륜(32)이 지면에 닿게 되므로, 그 상태에서 페달(34)을 밟아 주행시킬 수 있게 된다.

즉, 부력체(41, 42)를 자전거(30)로부터 분리하지 않고 장착한 상태로 육상에서 이용할 수 있게 되는 것이며, 그 만큼 용도변환이 용이하여 사용상 편리하다는 장점이 있다.

그러나, 이상과 같은 종래의 수륙용 자전거(30)는 수상에서의 추진력 발생을 위해 프로펠러(76)와 그를 위한 복잡한 장치구성의 동력전달부(82~86)가 구비되게 되므로, 일반 자전거에 대한 호환응용성이 떨어지고 제조비용이 상승되며, 또한 중량이 증대되어 휴대성과 이동성이 저하되고, 복잡한 구성만큼 유지보수성이 저하된 다는 등의 문제점이 있었다.

또한, 상대적으로 소형인 프로펠러(76)에 그 추진력이 의존되므로, 추진력이 상대적으로 약해 충분한 속도를 낼 수 없으므로 속도감을 즐길 수 없도록 하고, 호수와 같은 잔잔한 수면에서는 그래도 이용가능하나 파도가 있어 주행저항이 큰 바다 등에서는 원활히 이용할 수 없다는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 구조를 최대한 단순화하고 수상에서 강력한 추진력을 발휘할 수 있는 수륙용 자전거를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수륙용 자전거는, 전륜, 페달 및 상기 페달에 체인 연결되어 동력이 전달되는 후륜을 구비하는 자전거와, 상기 자전거를 물위에 띄울 수 있도록 하기 위해 구비되는 다수개의 부력체와, 상기 후륜의 외주면상에 착탈식으로 구비되어 상기 후륜의 회전에 따라 추진력을 발휘하게 되는 물갈퀴세트를 포함한다.

본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 수륙용 자전거의 전륜측과 후륜측을 각각 보여주는 정면도와 후면도이고, 도 5와 도 6은 그 전륜측과 후륜측을 각각 보여주는 평면도이다.

기본적으로, 자전거(100)는 전방측에 전륜(102)이 그리고 후방측에 후륜(104)이 회전가능하게 지지되는 프레임(109)에 대해 조향용 핸들(106)과 탑승을 위한 안장(110)이 고정 설치되고 또한 후륜(104)을 회전구동시키기 위한 페달(108)이 구비되어, 안장(110)에 탑승한 탑승자가 페달(108)을 반복적으로 밟는 동작에 의해 후륜(104)이 회전되어 전진 주행하게 된다.

이러한 자전거(100)를 물위에 떠 있는 상태로 받쳐주기 위해 전륜(102) 양측과 후륜(104) 양측에 각각 한쌍의 부력체(120, 130)가 구비되게 되며, 각 한쌍의 부력체(120, 130)는 접철가능하게 장착 구비되게 되고, 설명의 편의상 전륜(102)측의 것을 전방부력체(120), 후륜(104)측의 것을 후방부력체(130)로 명명하기로 한다.

이와 같이, 전후좌우로 부력체(120, 130)가 다수개 구비되게 되므로, 매우 안정적인 균형감과 충분한 부력을 제공할 수 있게 된다.

전방부력체(120)의 장착구조를 설명하면, 전륜(102)측 양측에 각각 힌지결합부재(124)가 결합 구비되게 되며, 이 힌지결합부재(124)에 대해 회동되어 상하 2단으로 위치고정되도록 힌지바(126)가 외측방향을 향해 돌출되도록 결합 구비되게 되고, 이 힌지바(126)의 하부에는 전방부력체(120)가 매달리는 방식으로 결합 구비되게 된다.

여기서, 전륜(102) 양측에 바로 힌지결합부재(124)가 결합 구비되지 않고, 먼저 그 상단은 핸들(106)측에 그리고 그 하단은 전륜(102) 중심축의 양측에 결합될 수 있는 한쌍의 수직부재를 갖는 별도의 전방장착구조체(122)를 먼저 결합 구비시킨 다음, 이 전방장착구조체(122)에 대하여 힌지결합부재(124)가 결합되도록 할 수도 있으며, 이때 전방장착구조체(122)는 자전거(100)에 대해 착탈식으로 결합 구비될 수 있다.

전술한 힌지결합부재(124)는 부채꼴 형상으로 이루어져 그 테두리상의 상하측에 각각 고정홈이 형성되는 것으로, 하부측의 고정홈은 수평방향으로 형성되고, 상부측의 고정홈은 수직이나 수직에 가까운 대각선방향으로 형성될 수 있다.

그리고, 힌지바(126)는 파이프로 이루어져 그 내부에 또한 별도의 고정바(128)가 길이방향으로 삽입되어 구비되게 되며, 더불어 그 내부에는 고정바(128)에 대하여 내측방향으로만 탄성복원력을 제공할 수 있는 스프링과 같은 탄성부재(미도시)가 구비되게 되고, 힌지바(126)의 외측단부로부터 돌출되어 노출되는 고정바(128) 부분에는 손잡이부가 일체로 형성될 수 있고, 고정바(128)의 내측단부는 힌지결합부재(124)의 고정홈에 삽입되는 부분이 되게 된다.

따라서, 자전거(100)를 육상에서 사용하고자 양측의 전방부력체(120)를 접어서 그 폭을 좁히게 되는 경우에는 사용자가 도 3에서와 같이 양측의 전방부력체(120)가 펼쳐져 있는 상태에서 각 고정바(128)의 손잡이부를 파지하여 외측으로 잡아 당기면, 고정바(128)의 내측단부가 삽입되어 있던 힌지결합부재(124)의 하부측 고정홈으로부터 빠지게 되며, 그 빠진 상태에서 해당하는 힌지바(126)와 전방부력 체(120)를 함께 일정각도 상부방향으로 회동시킨 후, 잡아 당겼던 고정바(128)를 놓게 되면, 고정바(128)는 힌지바(126) 내부에 설치된 탄성부재의 탄성복원력에 의해 내측방향으로 이동되어 결국 그 내측단부가 힌지결합부재(124)의 상부측 고정홈에 삽입되게 됨으로써, 해당 전방부력체(120)는 상승된 상태를 유지하게 되며, 이로써 양측의 전방부력체(120)는 접어진 상태로 되게 된다.

한편, 자전거(100)를 수상에서 사용하고자 양측의 전방부력체(120)를 펼치게 되는 경우에는 동일하게 고정바(128)를 잡아 당긴 후 전방부력체(120)를 하강시키고 고정바(128)를 놓으면 고정바(128)의 내측단부가 힌지결합부재(124)의 하부측 고정홈에 삽입되게 됨으로써, 해당 전방부력체(120)는 하강된 상태를 유지하게 되며, 이로써 양측의 전방부력체(120)는 펼쳐진 상태로 되게 된다.

나아가, 전방부력체(120)는 충분한 부력을 제공할 수 있도록 일정크기 이상으로 형성되게 되므로, 하나의 힌지바(126)를 통한 지지로는 그 펼쳐진 상태가 불안정할 수 있으므로, 도 5에 나타낸 바와 같이 전륜(102)으로부터 전방측으로 이격된 위치에 별도의 연결바(129)를 힌지바(126)와 평행되도록 구비시켜 양측의 전방부력체(120)를 연결하도록 함으로써, 보다 견고하게 펼쳐진 상태가 유지되도록 할 수 있다.

한편, 후방부력체(130)의 장착구조를 살펴 보면, 전술한 전방부력체(120)의 장착구조와 거의 동일하며, 즉 힌지결합부재(134), 힌지바(136), 고정바(138), 후방부력체(130)의 구성으로 이루어질 수 있고, 또한 선택적으로 후방장착구조체(132)가 이용될 수 있으며, 단지 전방부력체(120)에서와 같이 별도의 연결바(129) 를 이용할 수 없는 구조이므로, 그 견고한 결합구조를 위해 힌지바(136)가 서로 평행되게 두개 이상 이용될 수 있다.

나아가, 본 발명에서는 도 7a와 도 7b에 나타낸 바와 같이, 수상에서의 추진력 발생을 위해 후륜(104)측에 착탈가능하도록 물갈퀴세트(140)가 장착되게 되며, 물갈퀴세트(140)는 후륜(104)의 전체 외주면을 감싸도록 장착되게 되나, 한번에 360° 전체를 장착할 수는 없으므로 장착가능하도록 하기 위해 물갈퀴세트(140)는 일정각도씩을 담당하게 되는 동일한 다수개의 단위물갈퀴(140-1~4)로 구성되게 되며, 일 예로, 단위물갈퀴(140-1~4)는 90° 각도범위의 것으로 4개가 한 세트로 이용될 수 있다.

단위물갈퀴(140-1~4)의 구성을 살펴 보면, 후륜(104)의 외주면에 밀착되도록 대응되는 만곡진 형상으로 이루어지는 베이스판(140a)과, 이 베이스판(140a)상에 원주방향을 따라 등간격마다 직립되도록 형성되는 다수개의 칸막이판(140b)으로 일체화되게 구성되며, 또한 도 8에서와 같이 후륜(104)의 림(rim)(104a)과 타이어(104b)가 접촉되는 부분의 틈새 사이로 양측에서 동시에 삽입되어 장착을 이루도록 하기 위해 내측방향으로 양측에서 돌출되도록 형성되는 얇은 심(shim)(140d)을 일체로 구비하게 되며, 추가로 칸막이판(140b)은 비교적 얇은 두께로 형성되므로 휘어지거나 파손되는 것을 방지하기 위해 다수개의 칸막이판(140b)을 측부에서 지지할 수 있도록 측면판(140c)이 또한 양측에 일체로 형성될 수 있다.

이러한 단위물갈퀴(140-1~4)의 장착방법을 설명하면, 먼저 후륜(104)의 타이어(104b)의 바람을 일부 배출하여 후륜(104)의 림(104a)과 타이어(104b)의 접촉 사 이 부분이 조금 벌어지도록 한 다음, 그 벌어진 틈새 사이로 각 단위물갈퀴(140-1~4)의 심(140d)이 삽입되도록 후륜(104)을 회전시켜 가면서 모든 단위물갈퀴(140-1~4)를 예비 장착한 다음, 타이어(104b)에 완전히 바람을 주입하게 되면, 타이어(104b)가 팽창되면서 림(104a)측과 강하게 밀착되게 되고, 그에 따라 그들 사이에 삽입된 심(140d)들이 양측에서 강하게 지지되게 됨으로써, 결국 다수개의 단위물갈퀴(140-1~4)는 후륜(104)측에 견고하게 장착을 이루게 되는 것이다.

덧붙여, 전술한 바와 같이 후륜(104)측에 물갈퀴세트(140)가 추가로 장착되게 됨에 따라 후륜(104)의 전체 직경이 증가되어 장착된 물갈퀴세트(140)가 자전거(100)의 프레임(109) 등에 간섭되어 접촉될 수 있게 되므로, 후륜(104)의 장착위치를 보다 후방측으로 변위시켜야 할 필요성이 대두될 수 있는데, 이 경우에는 후륜(104)의 중심축 양측이 삽입되어 지지되는 프레임(109)의 후륜지지부(109a, 109b)를, 서로 다른 실시예로서, 도 7a와 도 7b에 나타낸 바와 같이, 대각선방향의 후측 하방으로 연장되도록 형성하거나(도 7a), 수직 하방 연장된 후 다시 수평 후방으로 연장되도록 단차를 이루도록 형성하여(도 7b), 후륜(104)의 중심축이 슬라이딩 변위 가능하도록 하고, 또한 변위된 그 위치를 고정할 수 있도록 별도의 고정수단을 구비시켜 구현할 수 있을 것이다.

그러나, 물갈퀴세트(140)의 장착에 따라 증가될 직경을 미리부터 수용가능하도록 프레임(109) 등을 적절히 구현한다면 이상과 같은 별도의 수단들은 강구되지 않아도 될 것이다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 수륙용 자전거(100)의 작용에 대하 여 이하 설명한다.

우선, 자전거(100)를 수상에서 사용하고자 하는 경우에는 고정바(128, 138)를 조작하여 부력체들(120, 130)이 날개를 편 것처럼 하강된 수평상태로 위치되도록 하고, 또한 전방부력체(120)간을 별도의 연결바(129)로 연결하여 견고하게 펼쳐진 상태가 유지되도록 하게 된다.

그리고, 후륜(104)측에 대해 그 타이어(104b)의 팽압을 조정하는 방식을 통해 다수개의 단위물갈퀴(140-1~4)를 모두 장착하여 후륜(104)의 전체 외주면이 물갈퀴세트(140)에 의해 감싸지도록 하게 된다.

이와 같이, 부력체들(120, 130)을 펼치고 후륜(104)측에 대해 물갈퀴세트(140)를 장착한 다음에 자전거(100)를 물위에 띄우게 되면, 다수개의 부력체(120, 130)에 의해 자전거(100)는 안정적으로 물위에 떠 있는 상태를 유지하게 되고, 그 상태에서 탑승자가 안장(110)에 앉아 페달(108)을 반복적으로 가압하여 회전시키면 후륜(104)이 회전되게 되고, 그에 따라 후륜(104)에 부착된 물갈퀴세트(140)의 다수개 칸막이판(140b)이 회전되면서 물을 연속적으로 후방측으로 밀어내게 되어 그 반력으로 자전거(100)는 앞으로 전진 주행하게 되며, 그 주행중 탑승자는 핸들(106)을 좌우 조작하여 주행방향을 조정하게 된다.

한편, 용도를 변환하여 자전거(100)를 육상에서 사용하고자 하는 경우에는 후륜(104)에 장착된 물갈퀴세트(140)를 분리시킨 다음, 전, 후방부력체(120, 130)를 자전거(100)의 프레임(109)측으로 밀착되도록 접은 후, 그 상태에서 육상에서 주행용으로 이용할 수 있게 된다.

물론, 전, 후방부력체(120, 130)가 전, 후방장착구조체(122, 132) 등을 통해 착탈가능하게 구현된 경우에는 전, 후방부력체(120, 130)도 분리시킨 후 자전거(100) 본연의 구조로 만든 후 육상에서 이용할 수 있을 것이다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 매우 용이하게 용도변환이 이루어질 수 있게 되며, 기존의 소형 프로펠러(76)를 대신하여 상대적으로 대형이면서 페달(108)로부터 직접 동력을 전달받게 되는 물갈퀴세트(140)를 이용하게 되므로, 보다 강력한 추진력을 얻을 수 있게 되어 수상에서 속도감을 즐길 수 있도록 하게 된다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

본 발명에 따르면, 기존의 프로펠러 구동을 위해 부가되는 복잡한 장치구성이 완전히 배제되어 일반 자전거에 대한 호환응용성이 강화되고 제조비용이 절감되며, 구조의 단순화에 따라 유지보수성이 증대되고 또한 중량 감소로 휴대성과 이동성이 향상되며, 부력체를 접철식으로 용이 변환하고 물갈퀴를 단지 타이어의 팽압 조절만으로 착탈할 수 있어 손쉬운 용도변환에 따른 사용편리성이 우수하며, 물갈퀴를 이용하여 상대적으로 강력한 추진력이 얻어지게 되므로 속도감을 즐길 수 있도록 하고 주행저항이 큰 바다에서도 이용할 수 있도록 하는 등의 다대한 효과가 달성될 수 있다.

Claims (5)

1. 전륜, 페달 및 상기 페달에 체인 연결되어 동력이 전달되는 후륜을 구비하는 자전거와,

   상기 자전거를 물위에 띄울 수 있도록 하기 위해 구비되는 다수개의 부력체와,

   상기 후륜의 외주면상에 착탈식으로 구비되어 상기 후륜의 회전에 따라 추진력을 발휘하게 되는 물갈퀴세트를 포함하는 수륙용 자전거.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 부력체는,

   상기 전륜의 양측에 접철 가능하게 구비되는 전방부력체와,

   상기 후륜의 양측에 접철 가능하게 구비되는 후방부력체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수륙용 자전거.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 물갈퀴세트는,

   상기 후륜의 외주면을 일정각도씩 부분적으로 감싸도록 장착되게 되는 동일한 다수개의 단위물갈퀴로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수륙용 자전거.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 단위물갈퀴는,

   상기 후륜의 외주면에 밀착되도록 대응되는 만곡진 형상으로 이루어지는 베이스판과,

   상기 베이스판상에 원주방향을 따라 등간격으로 직립되도록 형성되는 다수개의 칸막이판과,

   상기 후륜의 림과 타이어가 접촉되는 양측 틈새 사이로 삽입되어 결합을 이루도록 내측방향으로 양측에서 돌출되도록 형성되는 심으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수륙용 자전거.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 단위물갈퀴는,

   상기 후륜의 상기 타이어의 팽압 조정을 통해 탈부착되게 되는 것을 특징으로 하는 수륙용 자전거.

Images