KR20080096141A - 상호 연결 가능한 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 1인승 자전거와 다인승 자전거를 겸할 수 있는 상호 연결 가능한 자전거에 관한 것으로서, 프레임을 형성하는 탑 튜브는 헤드 튜브에 일체로 부착된 부동튜브와 분리상으로 배치되고, 상기 부동튜브와 탑 튜브 사이는 클러치 수단에 의해 상호 일체로 되는 클러치상태 또는 상호 피벗 가능하게 되는 언 클러치상태로 전환 가능하게 되는 한편, 프런트 포크와 클러치 수단 사이로는 상기 클러치상태에서 분리되고, 언 클러치상태에서 연결되는 싱크로나이저가 배치되어서 1인승 자전거의 경우는 헤드 튜브와 탑 튜브 사이를 일체로 연결하고, 또한 다인승 자전거로서 후미 측 자전거인 경우에는 상기 헤드 튜브에 대하여 탑 튜브가 피벗 가능한 상태로 되도록 전환할 수 있게 함으로써 다인승 자전거로 사용 시에 후미 측 자전거의 조향 과정에서 문제가 발생하지 않게 한 상호 연결 가능한 자전거이다.

또한, 본 발명은 다인승 자전거로 사용 시에 선두 측 자전거의 탑승자가 후미 측 자전거 전체의 브레이크를 일거에 작동시킬 수 있도록 하고 제한된 용량의 전지로 원활한 브레이크 작동 및 소모를 최소화하기 위하여, 브레이크 레버에 연동하여 로터리 엔코더에서 발생하는 펄스 위상신호를 뒤로 연결되는 모든 자전거 전체에 동시 입력되게 하고, 브레이크 레버 회전축에 연결된 로터리 엔코더의 펄스신호에 대응한 위상신호와 주파수 결정회로로부터 출력되는 계단식 파형을 조합하여 얻어지는 펄스 폭 변조신호의 듀티 비로 모든 자전거에 비치된 브레이크 모듈레이터의 모터를 작동시켜서 감속 기어를 통하여 통상의 브레이크에 연결된 분지선이 감기거나 풀어지며, 브레이크 레버 조작의 변화가 일정시간 이상 없을시는 래칫 핑거를 스풀에 동심 배치된 래칫 기어에 맞물려지게 하여 감긴 채로 유지되게 함으로써 전원이 가해지지 않은 상태에서도 연결된 모든 자전거의 브레이크 력을 그대로 유지시키는, 선두 측 탑승자에 의한 브레이크 레버의 조작으로 연결된 모든 자전거의 브레이크가 동시 작동되게 하는 브레이크 시스템을 갖춘 상호 연결 가능한 자전거이다.

자전거, 다인승 자전거, 연결 가능 자전거. 다인승 자전거용 브레이크 시스템

Description

상호 연결 가능한 자전거{BICYCLE BEING CONNECTABLE TO ONE ANOTHER}

도 1은 본 발명에 관련된 자전거의 제1 실시 예를 나타내는 측면도.

도 2는 도 1의 주요부 구성을 도시하는 부분 사시도.

도 3은 클러치 수단의 언 클러치상태를 도시하는 도 2의 부분 평단면도.

도 4는 언 클러치상태에서 탑 튜브의 피벗 작동을 설명하는 개략도.

도 5는 클러치 수단의 클러치상태를 도 3에 대응하여 나타내는 평단면도.

도 6은 본 발명의 자전거에 적용 가능한 싱크로나이저의 다른 실시 예를 도시하는 사시도.

도 7은 본 발명에 관련된 제2 실시 예의 주요부 구성으로서 클러치 수단의 클러치상태를 도시하는 부분 사시도.

도 8은 도 7의 측단면도.

도 9는 클러치 수단의 언 클러치상태를 도 6에 대응하여 도시하는 부분 사시도.

도 10은 본 발명에 관련된 제3 실시 예를 클러치상태로 도시하는 부분 사시도.

도 11은 도 9에 대응하는 도면으로서 언 클러치상태를 도시하는 부분 사시도.

도 12는 본 발명에 적용된 브레이크 시스템을 갖춘 1인승 자전거의 측면도.

도 13은 본 발명에 적용된 브레이크 시스템을 작동시키기 위한 브레이크 레버의 내부 구조를 도시하는 일부 절단 사시도.

도 14는 선두 측 자전거와 후미 측 자전거의 브레이크 모듈레이터 사이가 결선 되는 예를 나타내는 도면.

도 15는 본 발명에 적용된 브레이크 시스템의 모듈레이터 내부 구조를 도시하는 단면도.

도 16은 본 발명에 적용된 브레이크 시스템의 제어기판 구성을 도시하는 블록 회로도.

도 17은 종래의 다인승 자전거에 관한 일 예를 나타내는 측면도.

도 18은 종래의 다인승 자전거에 관한 다른 예를 나타내는 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

4: 프런트 포크 6: 헤드 튜브

22: 핸들 220: 브레이크 레버

222: 로터리 엔코더 224: 엔코더 케이블

24: 탑 튜브 240; 고정 돌기

242: 부시 30: 클러치 수단

300: 장공 302: 보스

304: 내향 돌기 306: 외향 플랜지

32: 싱크로나이저 320: 로드

322: 가이드 링 34: 피벗 통로

36: 폐쇄 통로 38: 위치 고정부재

380: 클램프 382: 캠 손잡이

384: 플랜지 386: 캠 샤프트

388: 제1 스테이 홈 390: 제2 스테이 홈

392: 록킹 스프링 394: 록킹 손잡이

40: 하우징 400: 가이드 바

402: 요크 404: 브래킷

406: 손잡이 축 60: 부동 튜브

62: 고정축 64: 소경축

66: 베어링 68: 나사부

70: 너트 72: 브레이크 모듈레이터

720: 앞 자전거 연결 케이블 722: 소켓

724: 플럭 73: 전지

732: 태양열 전지 734: 자전거용 발전기

74: 제어기판 75: 전원부

750: 정류회로 752: 전원공급 판단회로

76: 케이블 연결 인식부 762: 플럭 연결인식회로

764: 소켓 연결인식회로 77: 신호부

770: 클록 발생회로 772: 주파수 결정회로

774: 볼륨 인식회로 776: 펄스 폭 변조신호 발생회로

778: 신호지속 판별회로 780: 솔레노이드 구동신호 발생회로

80: 입출력 제어회로 82: 모터 구동회로

84: 솔레노이드 구동회로 86: 모터

860: 출력 기어 862: 감속 기어

864: 래칫 기어 866: 스풀

88: 솔레노이드 880: 래칫 핑거

120: V 브레이크 122: 분지선

124: 브레이크 와이어

한국 공개특허 제1999-0033140호, PCT 특허 공개번호 WO 2002/26554호

본 발명은 1인승 자전거를 2대 이상 탈착할 수 있게 구성한 자전거에 관한 것으로서, 다수의 자전거를 일렬로 연결하여 다인승 자전거로 사용하거나 또는 각각 분리하여 통상의 1인승 자전거로 사용할 수 있는 구성으로 된 상호 연결 가능한 자전거에 관한 것이다.

자전거는 핸들의 하측으로 연장되는 프런트 포크 엔드로 전륜이 축 지지 되는 한편, 상기 핸들은 안장과 페달을 갖춘 프레임의 헤드 튜브에 회전 가능하게 축 지지가 되고 상기 프레임에 일체로 형성되는 리어 포크 엔드에는 후륜이 축 지지가 된 구조로 되어서 탑승자의 힘으로 추진되는 승용 수단이다.

상술한 구성을 기본으로 하는 자전거는 대부분 1인승 형식으로 만들어지고 있으나, 2인 이상이 함께 탑승할 수 있는 다인승 자전거도 일부 공지되어 있다.

도 17은 종래에 제안된 다인승 자전거의 대표적 구성을 보여주는 도면으로서, 프레임(2)은 여러 사람이 탑승할 수 있도록 길게 형성되고, 그 전방에는 프런트 포크(4)가 형성되어서 헤드 튜브(6)에 의해 수평 회동 가능하게 지지가 된 채로 전륜(8)을 축 지지하고 있고, 후방에는 리어 포크(10)가 형성되어서 후륜(12)을 축 지지한 구성으로 되어 있다.

상기 프레임(2) 상에는 안장(14)이 2 이상 부착되어 2인 이상이 동시에 탑승가능하고, 또한 프레임(2)의 하측 체인 스테이(16)에도 탑승자 수만큼 스프로켓(18)과 페달(20)이 배치되어 있어서 함께 자전거를 추진할 수 있게 되어 있다.

한편, 프레임(2)에는 핸들(22)도 탑승자 수만큼 배치되어 있으나 선두 측 핸들(22)만 능동으로 조향 가능하고 후미 측 핸들(22)은 모두 조향 기능이 없는 구조로 설치되어 있다.

다른 형식의 다인승 자전거로서 도 18의 도시와 같이 1인승 자전거를 앞뒤로 연결하여 다인승 자전거로 변환 사용할 수 있는 구성의 상호 연결 가능한 자전거도 한국 공개특허 제1999-0033140호에 개시되어 있다.

이 종류 자전거는 프레임(2)에 프런트 포크(4), 헤드 튜브(6), 리어 포크(10), 탑 튜브(24), 시트 튜브(26) 및 다운 튜브(28)가 두루 배치되어 있어서 외 관적으로는 통상의 1인승 자전거와 같게 되어 있다.

다만, 앞뒤로 연결하여 다인승 자전거로 변환시킬 때는 후미 측 자전거의 프런트 포크(4)에서 전륜(8)을 분리한 다음, 선두 측 자전거의 리어 포크(10)와 함께 후륜(12)을 축 지지하게 함으로써 종으로 2대가 연결된 상태로 변환시킬 수 있고, 같은 방법으로 후미 측 자전거에 다른 자전거를 연속하여 연결하면 2대 이상도 일렬로 연결할 수 있다.

그 외에도 PCT 특허 공개번호 WO 2002/26554호는 1인승 자전거의 후미에 후륜만 갖춘 프레임을 연결하여 2인승 자전거로 변환 사용할 수 있는 구성을 보여주고 있고, PCT 특허 공개번호 WO 2006/080855호는 2대의 1인승 자전거를 어태치먼트로 종 또는 횡으로 연결해서 다인승 자전거로 변환 사용할 수 있는 자전거를 개시하고 있다.

상술한 구성의 상호 연결 가능한 자전거는 다인승 자전거로 사용할 때에 다음의 문제점을 나타낸다.

1인승 자전거는 도 18에 도시되어 있듯이 프레임(2)의 전방에 약간 비스듬하게 부착 고정된 헤드 튜브(6)로 축 지지가 되는 프런트 포크(4)가 비스듬하게 연장되어 전륜(8)을 지지하고 있다.

이와 같이 경사 배치된 프런트 포크(4)는 조향 시에 상기 전륜(8)이 지면에 대하여 기울어진 자세로 변환되게 하여 탑승자가 핸들을 가볍게 조작할 수 있게 하고 안정된 주행을 하도록 하는 작용을 낳는다.

그러나 다인승 자전거로 사용할 때는 선두 측 자전거만 무리 없이 조향 할 수 있고 후미 측 자전거는 상기 프런트 포크(4)가 선두 측 자전거의 후륜(12)에 연결되어 있음에 따라 조향 시에 프레임(2)은 조향 방향과 반대 방향으로 심하게 기울어져 전도되는 문제가 발생한다.

즉, 여러 대가 일렬로 연결된 다인승 자전거는 후미 측 자전거의 프런트 포크(4)가 항상 선두 측 후륜(12)에 추종하여 주행하지만, 조향 시에는 지면과 경사 배치된 후미 측 프런트 포크(4)의 방향 전환으로 프레임(2)이 조향 방향의 반대 방향으로 밀려 전도되는 일이 발생하는 것이다.

상호 연결 가능한 자전거에서 볼 수 있는 상술한 문제점은 다인승 자전거로 사용할 때 방향 전환을 불가능하게 하는 것이므로 이에 대한 근본적인 해결이 요구되고 있다.

또한, 상기와 같이 종 방향으로 여러 대를 연결하고 다인승으로 함께 사이클링 할 때의 브레이크 작동은 선두 탑승자의 의지로 행해져야만 안전하고 주행에 무리가 없게 되는 것이나, 상술한 구성으로 된 상호 연결 가능한 자전거는 순서에 관계 없이 탑승자라면 누구라도 임의로 브레이크를 조작할 수 있으므로 브레이크 작용이 부정확하게 나타날 염려가 많고, 선두 측 탑승자의 힘으로는 전체 자전거의 브레이크를 기계적으로 작동하기가 사실상 불가능한 구조이므로 주행 안전성이 좋지 않다는 문제도 아울러 해결되어야 한다.

본 발명은 각각 별개로 형성된 자전거를 상호 연결하여 다인승 자전거로 변환 시킬 수 있는 구조를 갖춘 상호 연결 가능한 자전거에 있어서, 종 방향으로 여 러 대를 연결하고 함께 주행하면서 조향 할 때에 후미 측 자전거의 프런트 포크의 방향 전환으로 프레임이 조향 방향의 외측으로 기울어져 전도되는 문제를 해결할 수 있는 구성의 상호 연결 가능한 자전거를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 종 방향으로 여러 대를 연결하고 함께 주행할 때에 일렬로 연결된 자전거 모두의 브레이크를 선두 측 탑승자의 조작으로 동기 조작할 수 있는 구성의 상호 연결 가능한 자전거를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 프레임의 전방에 전륜이 프런트 포크에 의해 축 지지가 되고 후륜은 리어 포크에 의해 축 지지가 된 자전거로서, 상기 프런트 포크를 지지하는 헤드 튜브에 연결된 부동 튜브와, 상기 부동 튜브에 동축상으로 피벗 가능하게 축 지지가 된 탑 튜브와, 상기 부동 튜브와 탑 튜브 사이를 상호 일체가 되는 클러치상태로 또는 상호 피벗 가능한 언 클러치상태로 전환시켜 주는 클러치 수단과, 상기 부동 튜브에 대한 탑 튜브의 피벗 각도를 핸들의 조향각에 맞춰 제한하는 싱크로나이저를 갖춘 구성으로 된다.

본 발명의 상호 연결 가능한 자전거에서, 상기 클러치 수단은 상기 부동 튜브에 대한 탑 튜브의 피벗이 가능한 언 클러치상태로 제한하는 피벗 통로와, 상기 부동 튜브와 탑 튜브 사이가 일체로 되는 클러치상태로 제한하는 폐쇄 통로와, 상기 클러치상태 또는 언 클러치상태를 유지시켜주는 위치 고정부재를 갖춘 구성으로 구현 될 수 있다.

또 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 프레임의 전방에 전륜이 프런트 포크에 의해 축 지지가 되고 후륜은 리어 포크에 의해 축 지지가 된 자전거로서 상기 프런트 포크를 지지하는 헤드 튜브에 연결된 부동 튜브와, 상기 부동 튜브의 내측에 배치되고 종단이 소경부로 형성된 고정축과, 상기 소경부의 외주에서 부시를 사이에 두고 축 지지가 되는 복수의 베어링과, 상기 베어링에 의해 피벗 가능하게 축 지지가 되고 상기 부시와 일체로 연결되는 고정돌기를 외주 면에 갖춘 탑 튜브와, 상기 고정돌기에 안내되는 장공을 외주 면에 구비하고 상기 부동 튜브와 탑 튜브 사이를 상호 일체로 되는 클러치상태와 상호 피벗 가능한 언 클러치상태로 전환시켜 주는 클러치 수단과, 상기 언 클러치상태를 정의하도록 상기 클러치 수단의 외주 면에 원호상 또는 환상 홈으로 형성된 피벗 통로와, 상기 클러치상태를 정의하도록 상기 클러치 수단의 외주 면 소정 위치에 도트 홈으로 형성된 폐쇄 통로와, 상기 부동 튜브와 탑 튜브의 축 방향으로 위치 이동하는 상기 클러치 수단을 이동된 위치로 유지시키는 위치 고정부재와, 상기 부동 튜브에 대한 탑 튜브의 피벗 각도를 핸들의 조향각에 맞춰 제한하는 싱크로나이저를 갖춘 구성으로 구현될 수 있다.

또 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 프레임의 전방에 전륜이 프런트 포크에 의해 축 지지가 되고 후륜은 리어 포크에 의해 축 지지가 된 자전거로서, 상기 프런트 포크를 지지하는 헤드 튜브에 연결된 부동 튜브와, 상기 부동 튜브의 내측에 배치되고 종단이 소경부로 형성된 고정축과, 상기 고정축의 외주 소정위치에 원호상 홈 또는 환상 홈 형태로 형성되는 피벗 통로와, 상기 피벗 통로에서 직교방 향으로 연장되는 끝이 막힌 홈 형태로 형성되는 폐쇄 통로와, 상기 소경부의 외주에서 부시를 사이에 두고 축 지지가 되는 복수의 베어링과, 상기 베어링에 의해 피벗 가능하게 축 지지가 되고 상기 부시와 일체로 연결되는 고정돌기를 외주 면에 갖춘 탑 튜브와, 상기 피벗 통로 또는 폐쇄 통로에 안내되는 내향 돌기와 상기 고정돌기에 안내되는 장공을 외주 면에 갖추고, 상기 부동 튜브와 탑 튜브 사이를 상호 피벗 가능한 언 클러치상태 또는 상호 일체로 연결되게 하는 클러치상태로 전환시켜 주는 클러치 수단과, 상기 부동 튜브와 탑 튜브의 축 방향으로 위치 이동하는 상기 클러치 수단을 이동된 위치로 유지시키는 위치 고정부재와, 상기 부동 튜브에 대한 탑 튜브의 피벗 각도를 핸들의 조향각에 맞춰 제한하는 싱크로나이저를 갖춘 구성으로 구현될 수 있다.

본 발명의 상호 연결 가능한 자전거에서 상술한 위치 고정부재는 상기 피벗 통로 또는 상기 폐쇄 통로에 끼워지는 볼과, 이 볼을 탄력 지지하여 상기 피벗 통로 또는 폐쇄 통로에 밀착되게 하는 스프링을 갖춘 볼 플런저를 포함한 구성으로 구현될 수 있다.

또 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거에서 상술한 위치 고정부재는 상기 클러치 수단의 일측단 외주를 감싸는 클램프와, 이 클램프의 양끝 간격 사이를 긴체 또는 이완시키는 캠 손잡이, 그리고 일측단이 상기 클램프의 양끝을 관통하여 상기 캠 손잡이에 연결되고 타측단은 플랜지를 갖춘 캠 샤프트를 포함한 구성으로 구현될 수 있다.

또 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거에서 상술한 싱크로나이저는 프런트 포크의 내측 면에 부착되는 로드와, 상기 클러치 수단의 밑면에 배치되는 가이드 링으로 이루어져서, 상기 클러치 수단의 언 클러치상태에서 로드에 가이드 링이 끼워져 연결되고, 상기 클러치 수단의 클러치상태에서 가이드 링이 로드에서 빠져 분리되도록 동기 연동하는 구성으로 구현될 수 있다.

본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 프레임의 전방에 전륜이 프런트 포크에 의해 축 지지가 되고 후륜은 리어 포크에 의해 축 지지가 된 자전거로서, 상기 프런트 포크를 지지하는 헤드 튜브에 연결된 부동 튜브와, 상기 부동 튜브의 내측에 배치되고 종단이 소경부로 형성된 고정축과, 상기 고정축의 외주 소정위치에 원호상 홈 또는 환상 홈 형태로 형성되는 피벗 통로와, 상기 피벗 통로에서 직교방향으로 연장되는 끝이 막힌 홈 형태로 형성되는 폐쇄 통로와, 상기 소경부의 외주에서 부시를 사이에 두고 축 지지가 되는 복수의 베어링과, 상기 베어링에 의해 피벗 가능하게 축 지지가 되고 상기 부시와 일체로 연결되는 고정돌기를 외주 면에 갖춘 탑 튜브와, 상기 피벗 통로 또는 폐쇄 통로에 안내되는 내향 돌기와 상기 고정돌기에 안내되는 장공, 그리고 외주방향으로 돌출 형성된 외향 플랜지를 갖추고, 상기 부동 튜브와 탑 튜브 사이를 상호 피벗 가능한 언 클러치상태 또는 상호 일체로 연결되게 하는 클러치상태로 전환시켜 주는 클러치 수단과, 상기 헤드 튜브와 탑 튜브의 상측 일부를 시일드하고 상면에는 제1 및 제2 스테이 홈이 형성된 하우징과, 상기 클러치 수단의 외향 플랜지를 협지하는 포크를 갖춘 브래킷, 그리고 상기 제1 및 제2 스테이 홈 사이를 위치 이동할 수 있고 상기 브래킷의 상측과 연결된 록킹 손잡이로 이루어진 위치 고정부재와, 상기 부동 튜브에 대한 탑 튜브의 피벗 각도 를 핸들의 조향각에 맞춰 제한하는 싱크로나이저를 갖춘 구성으로 구현될 수 있다.

본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 프레임의 전방에 헤드 튜브로 지지가 된 프런트 포크에 의해 전륜이 축 지지가 되고, 후방의 리어 포크에는 후륜이 축 지지가 되는 구성으로 된 자전거로서, 상기 헤드 튜브로부터 부동 튜브가 일체로 부착되고, 상기 부동 튜브에 대하여 프레임의 탑 튜브가 피벗 가능하게 축 지지가 되는 한편, 상기 부동 튜브와 탑 튜브 사이에는 이들 사이를 상호 일체의 클러치상태 또는 상호 피벗 가능한 언 클러치상태로 전환하는 클러치 수단이 개재되고, 상기 클러치 수단의 클러치상태를 정의하는 폐쇄 통로와, 상기 클러치 수단의 언 클러치상태를 정의하는 피벗 통로, 및 상기 폐쇄 통로와 피벗 통로 중의 어느 하나에 끼워져서 상기 클러치 수단을 클러치 또는 언 클러치상태로 유지시켜 주는 위치 고정부재가, 각각 소정 위치에 구비됨과 아울러 상기 프런트 포크와 클러치 수단 사이에는 상기 클러치상태에서 분리되고, 언 클러치상태에서 연결되는 싱크로나이저가 배치된 구성으로 구현될 수 있다.

본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 통상의 1인승 자전거의 후륜에 다른 1인승 자전거의 프런트 포크를 축 연결하여 다인승 자전거로 변환시킬 수 있는 상호 연결 가능한 자전거로서, 통상의 자전거에 비치된 브레이크 레버의 위치변화에 대응하여 펄스신호를 출력하는 로터리 엔코더와, 앞쪽 자전거로 연결되는 플럭을 갖춘 앞쪽 자전거 연결 케이블을 구비하고 뒤쪽 자전거에서 연장되는 플럭이 접속되는 소켓을 보유하는 브레이크 모듈레이터와, 상기 로터리 엔코더와 상기 브레이크 모듈레이터 사이를 유선 연결하는 엔코더 케이블과, 상기 브레이크 모듈레이터의 내부에 배치되어서 통상의 브레이크에 연결된 분지선을 감거나 풀어주는 스풀과, 상기 스풀에 동심 배치되는 래칫 기어와, 그리고 상기 래칫 기어에 상시 끼워져 있게 배치되는 래칫 핑거와, 상기 래칫 핑거를 자력으로 래칫 기어에서 이탈되게 하는 솔레노이드와, 상기 스풀을 구동시키기 위하여 감속 기어를 통해 치차 연결되는 모터와, 제반 신호를 발생시키고 상태를 인식하여 솔레노이드와 모터를 구동시키는 제어기판으로 구성된 브레이크 시스템을 더 갖춘 구성으로 구현될 수 있다.

상기 브레이크 시스템의 브레이크 모듈레이터는 내부에 제어기판을 구비하고 있고, 이 제어기판은 상기 플럭이 앞쪽 자전거의 브레이크 모듈레이터의 소켓으로 연결되었는지 여부와 소켓에 뒤쪽 자전거의 플럭이 연결되었는지 여부를 인식하는 케이블 연결 인식부와, 상기 케이블 연결 인식부의 출력을 인가받아 각 부분으로의 전원공급 여부를 결정하는 전원공급 판단회로와, 상기 로터리 엔코더에서 송출되는 펄스신호를 인가받아 위상 신호로 전환 출력하는 볼륨 인식회로, 상기 솔레노이드와 모터의 작동에 필요한 신호 파형을 생성하는 클록 발생회로 및 주파수 결정회로, 상기 볼륨 인식회로에서 출력되는 위상신호와 주파수 결정회로에서 출력되는 계단식 파형을 조합하여 모터 구동신호를 생성 출력하는 펄스 폭 변조신호 발생회로, 상기 볼륨 인식회로의 출력이 일정시간 안에 변화를 일으키는가의 여부를 인식하는 신호지속 판별회로를 갖춘 신호부와, 그리고 앞쪽 자전거로부터 오는 신호를 복구하고 상기 신호지속 판별회로의 출력을 인가받아 솔레노이드 및 모터로의 출력신호를 제어하고 뒤쪽 자전거로 신호를 출력하고 모터 구동신호와 솔레노이드 구동신호를 시차를 두고 출력하는 입출력 제어회로와, 상기 입출력 제어회로의 출력신 호로 각각 상기 솔레노이드와 모터를 독립적으로 구동시키는 솔레노이드 구동회로 및, 모터 구동회로를 포함하는 구성으로 구현될 수 있다.

또한, 상기 케이블 연결 인식부는 플럭과 앞쪽 자전거 소켓 사이의 접속 연결을 인지하는 플럭 연결 인식회로, 소켓과 뒤쪽 자전거 플럭 사이의 접속 연결을 인지하는 소켓 연결 인식회로를 구비한다.

이들 플럭 연결 인식회로와 소켓 연결 인식회로에서의 출력신호는 선두 자전거/뒤쪽에 연결된 자전거/1인승 자전거 중의 하나를 나타내고, 상기 출력신호가 플록 연결 인식회로의 신호일 때는 맨 뒤쪽 자전거, 또 플럭 연결 인식회로와 소켓 연결 인식회로 양쪽의 신호일 때는 중간에 연결된 자전거, 그리고 소켓 연결 인식회로의 신호일 때는 선두 자전거이고, 상기 플럭 연결 인식회로와 소켓 연결 인식회로 모두에서 신호 출력이 없는 때는 1인승 자전거이다.

연결된 자전거 중에서 소켓 연결 인식회로에서만 신호가 출력되는 선두 자전거의 브레이크 모듈의 소켓에 뒤쪽 자전거의 플럭이 연결되면 전원공급 판단회로에 의해 신호부, 입출력제어회로, 솔레노이드 구동회로 및 모터 구동회로로 전원이 공급 된다.

상기 신호부에서는 일정 주파수의 파형을 생성하는 클록 발생회로의 출력 파형을 입력받는 주파수 결정회로가 상기 솔레노이드를 구동시키기 위한 일정 주파수의 신호를 솔레노이드 구동신호 발생회로로 출력하는 한편으로 모터를 구동시키기 위한 계단식 파형을 출력하고, 또한 상기 로터리 엔코더의 출력을 받는 볼륨 인식회로는 입력되는 신호가 증가 방향인지 감소방향인지를 인식하고 위상을 결정한 신 호를 출력하여 상기 펄스 폭 변조신호 발생회로에서 계단식 파형과 위상 결정신호의 조합에 의한 듀티 비를 가진 펄스 폭 변조신호로 출력되게 하며, 상기 신호지속 판별회로는 로터리 엔코더에서의 출력이 일정시간 내에 변화를 일으키는가의 여부를 인식하고 변화 발생 시에는 상기 솔레노이드 구동신호가 모터 구동신호보다 빠른 시차로 출력되게 하는 제어신호를 출력하게 된다.

상기 입출력 제어회로는 펄스 폭 변조신호 발생회로의 출력과 솔레노이드 구동신호 발생회로의 출력을 인가받아 솔레노이드 구동회로, 모터 구동회로를 제어하되, 상기 신호지속 판별회로의 출력이 인가되는 경우는 솔레노이드를 우선 구동시키도록 제어하는 한편, 상기 펄스 폭 변조신호 발생회로의 출력과 솔레노이드 구동신호 발생회로의 출력을 뒤쪽 자전거로 전달한다.

입출력 제어회로에서는 브레이크 레버 조작에 의해 로터리 엔코더의 출력변화가 생기면 솔레노이드 구동신호와 펄스 폭 변조신호에 의한 듀티 비를 갖는 모터 구동신호를 출력한다.

다만, 브레이크 조작중에 어느 시점에서 아무런 변화가 없는 상태가 일정시간 동안 유지되면 상기 신호지속 판별회로가 이를 인식하여 출력하는 신호에 의해 상기 입출력 제어회로는 솔레노이드 구동신호와 모터 구동신호를 차단하도록 제어된다.

이에 따라 본 발명의 브레이크 시스템은 브레이크 조작이 일정 시간 동안 변화 없이 유지될 때 래칫 핑거가 래칫 기어에 맞물린 상태로 되어 현재의 제동력이 전원 소모 없이 그대로 유지될 수 있어서 제한된 전지의 소모를 최소화할 수 있다.

또한, 입출력 제어회로에서 솔레노이드 구동신호가 모터 구동신호보다 짧은 시차로 먼저 출력되게 하면, 상기 모터가 구동 개시하는 시점에서는 항상 래칫 핑거가 벗겨진 상태로 되어 무리 없는 작동이 보장될 수 있다.

그리고 앞쪽 자전거에서 출력되어 뒤쪽 자전거의 입출력 제어회로로 입력되는 솔레노이드와 모터 구동신호는 상기 입출력 제어회로를 경유하면서 신호의 변위나 감쇠 등이 보상되게 하면 뒤쪽으로 연결된 자전거 전체를 더욱 정확하게 브레이크 제어할 수 있다.

뒤쪽 자전거인 경우에, 제어기판에서 전원공급 판단회로는 신호부로의 전원은 차단하고 입출력제어회로와 구동부로만 전원을 공급하게 된다.

이와 같이 제어함에 따라 뒤쪽 순서의 자전거는 모두 선두 자전거에서 출력되는 신호로 제어됨으로써 상기 선두 자전거의 운전자가 행하는 조작에 따른 브레이크 작동이 모든 자전거에서 동시에 나타나게 된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

본 발명에 관련된 자전거는 프레임(2)의 전방에 헤드 튜브(6)로 지지가 된 프런트 포크(4)가 전륜(8)을 축 지지하고, 후방으로는 리어 포크(10)가 연장되어서 후륜(12)을 축 지지하는 한편, 상기 프레임(2) 상에는 안장(14), 핸들(22), 브레이크 레버(220), 그리고 프레임(2)의 하측에는 스프로켓(18)과 페달(20)이 각각 배치되는 전형적인 1인승 자전거의 구조를 포함한다.

본 발명에 관련된 자전거는 상술한 구성 외에, 탑 튜브(24)가 부동 튜브(60)를 경유하여 헤드 튜브(6)로 연결되고, 이들 탑 튜브(24)와 부동 튜브(60) 사이에 개재되는 클러치 수단(30), 그리고 이 클러치 수단(30)과 프런트 포크(4) 사이로 배치되는 싱크로나이저(32)를 더 포함한다.

또 본 발명의 자전거는 프레임(2)에서 헤드 튜브(6)로 연결되는 다운 튜브(28)를 생략하거나 혹은 탑 튜브(24)의 도중과 연결한 구조로 구현될 수 있다.

상기 클러치 수단(30)은 탑 튜브(24)와 부동 튜브(60) 사이가 상호 일체로 연결되는 클러치상태, 또는 탑 튜브(24)가 부동 튜브(60)에 대하여 피벗 가능한 상태로 되는 언 클러치상태로 되게 한다.

도 2는 상술한 도 1의 주요부 구성을 상세하게 도시한 부분 사시도로서, 클러치 수단(30)은 탑 튜브(24)의 외주에 대칭으로 부착된 복수의 고정 돌기(240)에 장공(300)이 안내되도록 끼워져서 상기 탑 튜브(24)의 축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 배치된다.

상기 클러치 수단(30)의 슬라이드 이동으로 탑 튜브(24)와 부동 튜브(60) 사이는 클러치/언 클러치상태로 전환된다.

이를 위하여, 상기 클러치 수단(30)에는 탑 튜브(24)와 일체로 부동 튜브(60)에 대하여 일정 각도 상대 회전할 수 있게 하는 피벗 통로(34)와, 상기 클러치 수단(30)의 상대 회전을 저지하는 폐쇄 통로(36), 그리고 상기 클러치 수단(30)의 클러치/언 클러치상태를 결정하는 위치 고정부재(38)가 설치된다.

이 실시 예에서 피벗 통로(34)는 클러치 수단(30)의 외주 소정 위치에 원호상 홈 또는 환상 홈 형태로, 그리고 폐쇄 통로(36)는 클러치 수단(30)의 외주 소정 위치에 도트 홈 형태로 각각 형성되고, 또한 위치 고정부재(38)는 상기 부동 튜 브(60)의 외주에 대칭방향으로 배치되는 복수의 볼 플런저로 구성된다.

상기 피벗 통로(34)나 폐쇄 통로(36) 중의 하나에는 항상 부동 튜브(60)에 배치된 위치 고정부재(38)가 끼워져 있게 된다.

예를 들면 폐쇄 통로(36)로 끼워졌을 때는 클러치 수단(30)이 탑 튜브(24)와 부동 튜브(60) 사이를 연결하여 피벗 불가능한 클러치상태로 되고, 반대로 피벗 통로(34)로 끼워졌을 때는 클러치 수단(30)이 탑 튜브(24)와 부동 튜브(60) 사이를 차단하게 되어 상대적으로 피벗 될 수 있는 언 클러치상태로 전환된다.

상기 싱크로나이저(32)는 프런트 포크(4)의 내측 면에 부착되는 로드(320)와, 상기 클러치 수단(30)의 밑면에 부착되는 가이드 링(322)으로 이루어진다.

또한, 상기 가이드 링과 로드의 위치는 상호 맞바꿀 수 있다.

이와 같은 구성의 싱크로나이저(32)는 상기 클러치 수단(30)이 전진 이동하면서 언 클러치상태로 될 때에 상기 가이드 링(322)도 함께 이동되어 그 안으로 로드(320)가 관통되는 연결상태로 되고, 반대로 클러치 수단(30)이 후진 이동하여 클러치상태로 되면 가이드 링(322)에서 로드(320)가 이탈되어 상호 분리상태로 변환 된다.

즉 싱크로나이저(32)는 상기 위치 고정부재(38)가 피벗 통로(34)에 끼워질 때에만 연결상태로 되고, 프런트 포크(4)의 방향전환을 로드(320)의 선회와 가이드 링(322)의 선회로 클러치 수단(30)에 전달함으로써 상기 프런트 포크(4)와 클러치 수단(30) 사이의 작동 관계를 일정하게 유지시켜 주는 작용을 나타내는 것이다.

상기 가이드 링(322)은 가급적 견고하게 설치되어야 하며, 이 실시 예에서는 클러치 수단(30)의 밑면에 보스(302)를 장착하고 그 중심으로 가이드 링(322)을 지지한 보강 구조로 배치하고 있다. 또한, 가이드 링(322)은 보스(302) 내에서 회전되는 구조로 되어 있다.

또한, 본 발명의 자전거는 상기 탑 튜브(24)를 피벗 가능하게 배치하기 위하여, 도 3의 도시와 같이 부동 튜브(60)의 내부에 고정축(62)을 동축상으로 배치하고 있다.

고정축(62)은 종단에 소경축(64)이 동심으로 형성된 외형을 이루고 있고, 상기 소경축(64)의 외주에는 탑 튜브(24)를 회전 가능하게 지지하기 위한 복수의 베어링(66)과 부시(242)가 배치된다.

상기 복수의 베어링(66)은 부시(242)에 의해 일정 간격을 이루도록 배치되고 상기 소경축(64)의 종단에 형성된 나사부(68)로 끼워지는 너트(70)로 위치 고정된다.

또 부시(242)에는 고정 돌기(240)가 탑 튜브(24)를 관통하여 일체로 나삽된다.

이에 따라 상기 탑 튜브(24)는 소경축(64)의 베어링(66)에 지지가 되어 회전 가능함과 동시에 클러치 수단(30)과 일체로 연결됨으로써 상기 부동 튜브(60)에 상대적으로 피벗 할 수 있게 배치된다.

도 3은 자전거 탑승자가 상기 클러치 수단(30)을 부동 튜브(60) 측으로 전진 이동시킨 언 클러치상태를 나타내고 있으며, 위치 고정부재(38)가 피벗 통로(34)에 끼워져 있음에 따라 상기 탑 튜브(24)와 클러치 수단(30)은 함께 부동 튜브(60)에 대하여 피벗 할 수 있게 된다.

이러한 언 클러치상태는 본 발명에 관련된 자전거를 일렬로 순차 여러 대를 연결하여 다인승 자전거로 변환 사용할 때 선두 자전거를 제외한 뒤에 연결되는 자전거들에 의해 선택된다.

클러치 수단(30)의 클러치상태에서는 후미 측 자전거의 프런트 포크(4)가 선두 측 자전거의 후륜(12)에 이끌려 조향 할 때, 후미 측 자전거의 프레임(2)은 선두 측 자전거의 조향 방향 외측으로 기울어지게 된다.

그러나 본 발명에 관련된 다인승 자전거는, 상기 탑 튜브(24)와 클러치 수단(30)이 함께 부동 튜브(60)에 대하여 피벗 선회할 수 있는 상태이고, 또한 싱크로나이저(32)에서는 로드(320)가 프런트 포크(4)의 조향에 수반하여 가이드 링(322)을 도 4로 나타낸 바와 같이 시계/반시계방향으로 피벗 시키기 때문에 상기 후미 측 자전거의 프레임(2)은 조향 방향 내측으로 선회한다.

예로서 설명하면, 선두 측 자전거가 좌측으로 조향 하면 후미 측 자전거의 프런트 포크(4)는 선두 측 자전거의 후륜(12)과 함께 조향 하게 되고, 이 과정에서 후미 측 자전거의 프레임(2)에는 헤드 튜브(6)를 통해 시계방향으로 비틀림이 가해지지만, 이와 동시에 싱크로나이저(32)에서는 로드(320)가 가이드 링(322)을 반시계 방향으로 밀어 주고 또 상기 클러치 수단(30)과 탑 튜브(24)는 피벗 가능한 언 클러치 상태이므로 상기 가이드 링(322)과 함께 반시계 방향으로 피벗 되면서 프레임(2)으로 가해지는 시계방향의 비틀림을 상쇄시킨다.

그 결과 후미 측 자전거의 프레임(2)은 조향 시에도 심하게 기울어지는 일이 없이 안정된 자세를 유지하면서 프런트 포크(4)에 이끌려 방향 전환된다.

이와 같이 본 발명에 관련된 자전거는 다인승 자전거로 사용할 때에도 연결된 자전거 각각의 방향 전환이 1인승 자전거인 때와 동일하게 이루어지게 된다.

또, 1인승 자전거로 사용할 때는 탑승자가 상기 클러치 수단(30)을 탑 튜브(24) 측으로 후진 이동시켜 클러치 상태로 되게 해야 하고, 이 상태에서는 도 5의 도시와 같이 위치 고정부재(38)가 폐쇄 통로(36)에 수납되기 때문에 상기 탑 튜브(24)와 부동 튜브(60) 사이가 클러치 수단(30)에 의해 일체로 연결되는 한편, 상기 싱크로나이저(32)의 가이드 링(322)은 프런트 포크(4)와 연결된 로드(320)에서 빠져나온 분리상태로 되어 1인승 자전거와 동일한 기능을 나타내게 된다.

상기 실시 예에서 싱크로나이저(32)는 로드(320)와 가이드 링(322)으로 구성하고 있으나, 도 6의 도시와 같이 상호 치합되는 선형 베벨기어(324)(326)를 프런트 포크(4)와 클러치 수단(30) 사이로 맞물리도록 배치한 구성으로도 구현 가능하다.

본 발명의 자전거는 상술한 실시 예로 한정되는 것이 아니다.

도 7 내지 도 9는 본 발명에 관련된 제2 실시 예를 도시하고 있다.

이 실시 예는 상술한 제1 실시 예에 비하여 피벗 통로(34)와 폐쇄 통로(36), 그리고 위치 고정부재(38)의 구조에 차이를 보이고 있다.

도 7을 참조하면, 피벗 통로(34)와 폐쇄 통로(36)는 부동 튜브(60)의 내측으로 장착되는 고정축(62)의 외주에 형성되고, 또 위치 고정부재(38)는 클러치 수단(30)의 일단에 설치된다.

상기 피벗 통로(34)는 고정축(62)을 일주하는 환상 홈 형태로, 폐쇄 통로(36)는 피벗 통로(34)에 직교방향으로 연장되고 끝이 막힌 홈 형태로 형성되고, 여기에는 클러치 수단(30)에 부착된 내향 돌기(304)가 끼워져 슬라이드 이동하게 된다.

또, 위치 고정부재(38)는 클러치 수단(30)의 외주를 감싸는 클램프(380)와, 이 클램프(380)의 양끝 간격을 캠 작용으로 증감시켜 긴체 또는 이완되게 하는 캠 손잡이(382), 그리고 일측단이 상기 클램프(380)의 양끝을 관통하여 상기 캠 손잡이(382)에 연결되고 타측단에는 플랜지(384)가 부착 고정된 캠 샤프트(386)로 구성된다.

도시한 예는 클러치 수단(30)의 내향 돌기(304)가 폐쇄 통로(36)에 위치하여 부동 튜브(60)와 탑 튜브(24) 사이를 일체로 연결시켜 놓은 클러치상태를 도시한다.

클러치상태에서는 싱크로나이저(32)는 로드(320)가 가이드 링(322)에서 빠져나온 분리상태가 되어 1인승 자전거로 사용할 수 있다.

또, 싱크로나이저(32)를 도 6에 도시한 구조로 한 경우는 양 선형 베벨기어(324)(326) 사이가 떨어져 위치하는 분리상태로 된다.

이 실시 예에서도 탑 튜브(24)는 도 8의 도시와 같이 고정축(62)에 동심으로 형성된 소경축(64)으로 배치되는 베어링(66)에 의해 회전 가능하게 지지가 되고, 양 베어링(66) 사이에는 부시(242)가 개재된 구성으로 된다.

클러치상태에서 위치 고정부재(38)의 캠 손잡이(382)를 도 7의 화살표 방향 으로 꺾어 올리면 클램프(380)의 양끝 사이가 이완되면서 클러치 수단(30)은 해방된다.

탑승자가 해방된 클러치 수단(30)을 부동 튜브(60) 쪽으로 전진 이동시키고 그 위치에서 다시 캠 손잡이(382)를 꺾어 접어 언 클러치상태로 고정되게 하면, 클러치 수단(30)의 내향 돌기(304)가 폐쇄 통로(36)에서 피벗 통로(34)로 위치 이동하게 된다.

그 결과로 상기 클러치 수단(30)과 탑 튜브(24)는 부동 튜브(60)에서 분리되어 함께 피벗 가능한 상태로 전환된다.

이와 같이 도 7 내지 도 9에 도시한 본 발명의 제2 실시 예도 탑 튜브(24)와 부동 튜브(60) 사이가 클러치 수단(30)에 의해 일체로 연결되는 클러치상태와, 상호 분리되어 피벗 할 수 있는 언 클러치상태로 전환될 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 제3 실시 예로서 상기 제2 실시 예의 일부 구성을 변형한 예를 도시한다.

도 10을 참조하면, 싱크로나이저(32)를 갖추고 또 부동 튜브(60)와 탑 튜브(24) 사이에는 내향 돌기(304)를 갖춘 클러치 수단(30)이 개재되어 장공(300)에 끼워진 상기 고정 돌기(240)에 안내되면서 축 방향으로만 이동할 수 있게 된다.

또, 상기 클러치 수단(30)의 외주에는 외향 플랜지(306)가 설치되고, 상기 헤드 튜브(6)의 일부와 탑 튜브(24)의 일부는 하우징(40)으로 시일드 되는 한편, 그 내부에는 탑 튜브(24)의 상측으로 가이드 바(400)가 평행하게 배치된다.

상기 가이드 바(400)에는 하측에 요크(402)를 갖춘 브래킷(404)이 슬라이드 이동 가능하게 탑재되고, 상기 요크(402)는 클러치 수단(30)의 외향 플랜지(306)를 협지하여 연동시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 브래킷(404)의 상측에는 손잡이 축(406)이 세워져서 하우징(40)의 외부로 연장된다.

이 실시 예에서 위치 고정부재(38)는 하우징(40)의 상면에서 각각 클러치/언 클러치위치를 정의하는 제1 및 제2 스테이 홈(388)(390)과, 록킹 스프링(392)에 탄압되도록 상기 손잡이 축(406)에 설치되는 록킹 손잡이(394)로 구성된다.

또, 부동 튜브(60)와 탑 튜브(24) 사이는 제2 실시 예(도 7 참조)와 동일하게 피벗 통로(34)와 폐쇄 통로(36)를 갖춘 고정축(62)에 의해 연계되고 있으나, 상술한 제1 실시 예에서와 같이 클러치 수단(30)에 피벗 통로(34)와 폐쇄 통로(36)를 설치하여 놓을 수도 있다.

록킹 손잡이(394)는 항상 록킹 스프링(392)으로 눌려 있음에 따라 제1 스테이 홈(388) 또는 제2 스테이 홈(390)으로 위치 보전되어서 클러치/언 클러치상태의 어느 하나로 유지시켜 주게 된다.

도 10과 같이 록킹 손잡이(394)가 제1 스테이 홈(388)에 놓여있으면 부동 튜브(60)와 탑 튜브(24) 사이가 클러치 수단(30)으로 연결된 클러치상태이다.

탑승자가 록킹 손잡이(394)를 쥐고 당겨 올리면 록킹 스프링(392)이 압축되면서 상기 록킹 손잡이(394)가 제1 스테이 홈(388)으로부터 벗어나게 되고, 이 상태에서 록킹 손잡이(394)를 앞으로 밀면 도 11의 도시와 같이, 브래킷(404)이 외향 플랜지(306)를 밀면서 클러치 수단(30)을 전진 이동시킴에 따라 부동 튜브(60)와 탑 튜브(24) 사이가 상호 피벗 될 수 있는 언 클러치상태로 됨과 동시에 싱크로나이저(32)는 프런트 포크(4)와 클러치 수단(30) 사이를 연계상태로 전환하여 다인승 자전거로 사용될 수 있게 한다.

도 12 내지 도 16은 상술한 구성으로 된 상호 연결 가능한 자전거에 적용될 수 있는 브레이크 시스템을 보여준다.

상기 브레이크 시스템은 도 12의 도시와 같이 통상의 1인승 자전거에 갖추어진 V 브레이크(120)를 연동시키기 위한 브레이크 모듈레이터(72)를 포함한다.

브레이크 모듈레이터(72)는 리어 포크(10)의 상부나 안장(14)의 하측과 같은 적당한 위치에 부착되는 것이며, 여기에는 외부로 연장되는 엔코더 케이블(224)과 앞 자전거 연결케이블(720), 그리고 소켓(722)이 비치되어 있다.

상기 엔코더 케이블(224)은 핸들(22)의 브레이크 레버(220)로 연장 접속되고, 앞 자전거 연결케이블(720)은 플럭(724)과 일체로 연결된다.

플럭(724)은 다인승 자전거로 사용할 때 앞쪽의 자전거에 구비된 브레이크 모듈레이터(72)의 소켓(722)으로 끼워져서 앞 뒤쪽 자전거 사이가 신호전달이 가능하도록 접속시키는 것이다.

상기 브레이크 모듈레이터(72)와 V 브레이크(120) 사이는 Y자상으로 갈라진 분지선(122)으로 연결되어서 통상의 브레이크 와이어(124)와 함께 2중으로 연결됨에 따라 V 브레이크(120)는 브레이크 모듈레이터(72) 또는 브레이크 와이어(124)에 연동하여 작동할 수 있게 된다. 이 경우 분지선(122)은 아주 유연한 재질의 와이어를 사용함으로써 브레이크 모듈레이터(72)에 의하여 당겨지거나 브레이크 와이 어(124)에 의하여 당겨질 때 상호 방해되는 부하로 작용하지 않게 해야 한다.

도 13은 브레이크 레버(220)에 내장된 로터리 엔코더(222)를 묘사하고 있다.

로터리 엔코더(222)는 브레이크 레버(220)의 조작에 따라 공통의 고정 접점에 대하여 2개의 가변 접점이 시차를 달리하는 펄스신호를 출력하여 제어기판(74) 에 내장된 신호부(77)의 볼륨 인식회로(774)로 입력시키는 장치이다.

상술한 구성은 본 발명에 적합한 브레이크 시스템이 V 브레이크(120)에 적용된 예를 나타내고 있으나, 이것에 한정되지 않고 다른 형식의 브레이크, 예를 들면 U 브레이크나 드럼 브레이크에도 구조를 크게 변경하지 않고도 적용할 수 있다.

본 발명의 자전거를 다인승 자전거로 상호 연결하여 사용하는 경우는 도 14의 도시와 같이, 뒤쪽 자전거의 플럭(724)은 앞쪽 자전거의 브레이크 모듈레이터(72)에 마련된 소켓(722)과 접속 연결됨으로써 모든 브레이크 모듈레이터(72)가 동시에 작동할 수 있도록 결선 된다.

상기 브레이크 모듈레이터(72)의 내부는 도 15로 나타낸 바와 같이 전지(73), 제어기판(74) 등의 회로적 요소와, 모터(86), 솔레노이드(88), 그리고 상기 모터(86)의 출력 기어(860)와 감속 기어(862) 및 이 감속 기어(862)에 동심으로 배치된 래칫 기어(864), 스풀(866), 및 상기 솔레노이드(88)에 연동하여 래칫 기어(864)로 계탈되는 래칫 핑거(880) 등의 기계적 요소를 갖추고 있다.

도 16은 상기 제어기판(74)의 내부 회로 구성을 보여주고 있으며, 이것은 정류회로(750)와 전원공급 판단회로(752)로 구성된 전원부(75), 플럭 연결인식회로(762)와 소켓 연결인식회로(764)로 구성된 케이블 연결 인식부(76), 클록 발생회 로(770)와 주파수 결정회로(772), 볼륨 인식회로(774), 펄스 폭 변조신호 발생회로(776), 신호지속 판별회로(778), 솔레노이드 구동신호 발생회로(780)들로 구성된 신호부(77), 입출력 제어회로(80), 모터 구동회로(82)와 솔레노이드 구동회로(84)를 포함한다.

상기 스풀(866)은 모터(86)로 회전되면서 분지선(122)의 한쪽을 감거나 또는 기존 브레이크의 스프링에서 가해지는 탄성 복원력으로 상기 분지선(122)을 풀어주는 과정을 통해 통상의 V 브레이크 (120)를 작동할 수 있게 배치된다.

또 래칫 핑거(880)는 자중으로 래칫 기어(864)에 상시 끼워질 수 있는 위치로 설치하여, 평상시에는 상기 스풀(866)이 회전될 수 없도록 구속하고 있다가 솔레노이드(88)의 자력에 연동하면 상기 래칫 기어(864)에서 이탈되어 상기 스풀(866)을 해방하는 작용을 한다.

이와 같이 래칫 핑거(880)에 의해 스풀(866)이 구속되게 하면 모터(86)로의 전원 공급을 중단시켜도 상기 스풀(866)에서 분지선(122)이 풀려나갈 수 없게 되므로 브레이크를 의도한 대로 작동시켜 놓을 수 있다. 다시 말하면 일정시간 동안 브레이크 레버(220)의 조작에 변화가 없게 되면 로터리 엔코더(222)에서의 출력도 변화되지 않으며, 이에 따라 신호지속 판별회로(778)가 변화를 인지하지 못하여 “로우” 신호를 출력하면 입출력 제어회로(80)는 모터 구동회로(82)와 솔레노이드 구동회로(84)의 출력을 차단하게 되고, 그 결과로 모터(86)와 솔레노이드(88)가 미작동 상태로 되더라도 상기 래칫 기어(864)가 래칫 핑거(880)에 맞물려져 있음에 따라 브레이크 상태는 그대로 유지되는 것이다.

이러한 구조는 주행 중에 브레이크 레버(220)가 어느 위치에서 변동 없이 일정 시간 이상 유지되고 있으면 모터(86)와 솔레노이드(88)로의 전원 공급을 차단하게 되는 것이므로 제한된 용량의 배터리 소모를 최소화하는데 일조한다.

상기 제어기판(74)에서 전원부(75)는 정류회로(750)와 전원공급 판단회로(752)를 포함하고 있고, 여기에 사용되는 전지(73)는 일반의 1차 전지를 사용할 수도 있고, 또 상기 정류회로(750)에 의해 재충전 가능한 2차 전지도 사용 가능하다.

게다가 정류회로(750)는 외부에서 태양전지(732)나 자전거용 발전기(734) 등을 통해 얻어지는 전류로 재충전 전지(73)를 충전할 때에도 활용될 수 있다.

상기 전원부(75)는 케이블 연결 인식부(76), 신호부(77), 입출력 제어회로(80), 모터 구동회로(82) 및 솔레노이드 구동회로(84)로 직접 전원을 인가하도록 결선 된다.

케이블 연결 인식부(76)는 플럭(724)이 앞쪽 자전거의 소켓(722)으로 접속 연결되었음을 인지하는 플럭 연결인식회로(762)와, 소켓(722)으로 뒤쪽 자전거의 플럭(724)이 접속 연결되었음을 인지하는 소켓 연결인식회로(764)로 구성되고, 이들로부터 출력되는 신호는 현재 자전거의 사용 양태를 나타내는 것이 된다.

즉, 플럭(724)이 앞쪽 자전거의 소켓(722)에 끼워지면 플럭 연결인식회로(762)가“하이” 신호를 출력하고, 소켓(722)에 뒤쪽 자전거의 플럭(724)이 끼워지면 소켓 연결인식회로(764)에서 “하이” 신호를 출력하게 되어 있다.

이에 따라 플럭 연결인식회로(762)와 소켓 연결인식회로(764) 중 어느 한쪽 이라도 “하이” 신호를 출력하면 현재 상태가 다인승 자전거로 사용되고 있음을 의미하고, 반대로 양 연결인식회로(762)(764) 모두 “로우” 신호를 출력하면 1인승 자전거로 사용되고 있음을 의미하게 된다.

또 다인승 자전거로 사용 중일 경우에, 소켓 연결인식회로(764)에서만 “하이” 신호를 출력하면 선두 자전거인 상태를, 또 플럭 연결인식회로(762)에서만 “하이” 신호를 출력하면 후미 자전거인 상태를, 그리고 양 연결인식회로(762)(764) 모두 “하이” 신호를 출력하면 중간 순번의 자전거로 사용중인 상태를 의미하게 된다.

상기 케이블 연결 인식부(76)의 양 연결인식회로(762)(764)에서 모두 “로우” 신호가 출력되는 1인승 자전거의 경우는, 전원부(75)의 전원공급 판단회로(752)에 의하여 케이블 연결 인식부(76)에만 전원이 공급되고 다른 부분으로의 전원 공급은 차단된다.

그리고 소켓 연결인식회로(764)에서만 “하이” 신호가 출력되는 선두 자전거의 경우는, 상기 전원공급 판단회로(752)에 의하여 신호부(77), 입출력 제어회로(80), 모터 구동회로(82), 솔레노이드 구동회로(84)에 전원이 공급된다.

또, 플럭 연결인식회로(762)에서 “하이” 신호가 출력되는 후미 자전거나 중간 순번의 자전거인 경우는, 상기 전원공급 판단회로(752)에 의하여 신호부(77)로의 전원 공급이 차단되어 모터(86)와 솔레노이드(88)에 필요한 구동신호를 발생할 수 없는 미작동 상태로 된다.

이와 같은 케이블 연결 인식부(76)의 제어로 인하여, 선두 자전거를 제외한 모든 자전거의 모터(86)와 솔레노이드(88)는 오직 앞쪽 자전거에서 송출되는 구동신호에 종속하여 작동되는 상태가 되므로 선두 자전거 운전자의 브레이크 조작으로 그 이후 자전거의 모든 브레이크가 동시에 작동되는 결과를 낳게 된다.

상술한 구성에 의해 본 발명의 자전거는 1인승 자전거로 사용할 때는 상기 브레이크 시스템의 모터(86)와 솔레노이드(88)로 전원이 공급되지 않으므로 기존의 기계적 브레이크를 사용해야 하지만, 다인승 자전거인 경우는 선두 자전거의 운전자에 의해 모든 자전거의 브레이크가 동시에 작동된다.

이와 같이 전원공급 판단회로(752)를 통하여 각부의 전원공급을 제어하면 제한 된 용량의 전지 소모가 최소화되는 효과가 있다.

또한, 선두 자전거인 경우는 상기 신호부(77)로 전원이 공급됨에 따라 클록 발생회로(770)가 일정 주파수의 파형을 생성 출력하여 주파수 결정회로(772)로 입력하게 되고, 상기 주파수 결정회로(772)는 클록 발생회로(770)로부터 입력된 파형을 솔레노이드(88)를 구동시키기 위한 일정 주파수의 파형으로 분주하고 솔레노이드 구동신호 발생회로(780)로 출력하는 한편으로, 일정 주파수의 계단식 파형을 펄스 폭 변조신호 발생회로(776)로 출력하게 된다.

그리고 선두 자전거의 운전자가 브레이크 레버(220)를 조작하면 상기 로터리 엔코더(222)는 그 조작에 의한 위치 이동으로 변화되는 펄스 파형을 2개의 출력단을 통하여 볼륨 인식회로(774)로 출력한다.

볼륨 인식회로(774)는 로터리 엔코더(222)에서 입력되는 펄스신호의 시차를 인식하여 로터리 엔코더(222)의 회전 방향이 상승/감소 방향인지를 판단하고, 그에 대응하는 위상신호로 변환하여 펄스 폭 변조신호 발생회로(776)와 신호지속 판별회로(778)로 출력한다.

상기 신호지속 판별회로(778)는 로터리 엔코더(222)의 출력 변화, 즉 브레이크 레버(220)의 조작에 기인하는 펄스 파형의 출력 변화 유무를 판별하고, 변화가 발생하면 “하이” 신호를, 변화가 없으면 “로우” 신호를 입출력 제어회로(80)로 출력한다.

상기 펄스 폭 변조신호 발생회로(776)는 상기 주파수 결정회로(772)에서 입력되는 계단식 파형과 볼륨 인식회로(774)에서 입력되는 위상신호의 조합에 의한 듀티 비를 갖는 펄스 폭 변조신호를 입출력 제어회로(80)로 출력한다.

또한, 솔레노이드 구동신호 발생회로(780)는 주파수 결정회로(772)에서 입력되는 신호에 기초한 솔레노이드 구동신호를 입출력 제어회로(80)로 출력한다.

입출력 제어회로(80)는 상기 신호지속 판별회로(778)의 출력신호로 제어되면서 펄스 폭 변조신호 발생회로(776)와 솔레노이드 구동신호 발생회로(780)의 출력신호를 각각 모터구동회로(82)와 솔레노이드 구동회로(84)로 출력하게 된다.

여기서 모터 구동회로(82)는 상기 펄스 폭 변조신호의 듀티 비로 모터(86)의 구동을 제어하게 되고, 이에 따라 상기 모터(86)의 구동에 필요한 전원의 소모를 최소화할 수 있다.

또 솔레노이드(88)는 상기 솔레노이드 구동회로(84)를 통한 출력신호에 의해 온 오프 여자 된다.

상기 신호지속 판별회로(778)에 의한 입출력 제어회로(80)의 제어 과정을 더 상세히 설명하면, 브레이크 레버(220)가 임의 위치에서 일정시간 동안 유지되면 상기 신호지속 판별회로(778)의 출력은 “로우” 신호로 되어 입출력 제어회로(80)가 출력신호를 차단함으로써 모터(86)와 솔레노이드(88)가 작동되지 않게 하고, 또 브레이크 레버(220)를 가감 조작하여 상기 신호지속 판별회로(778)의 출력이 “하이” 신호로 되면 상기 입출력 제어회로(80)가 양 구동회로(82)(84)로 출력신호를 인가하여 상기 모터(86)와 솔레노이드(88)를 작동시키게 된다.

이와 같이 제어함에 따라, 브레이크 레버(220)가 일정시간 동안 미조작 상태로 유지되면 래칫 핑거(880)가 래칫 기어(864)에 맞물려지고, 이로 인해 전원의 소모 없이 제동력을 유지할 수 있어서 제한된 용량의 전지 소모를 최소화할 수 있으며, 또 브레이크 레버(220)가 조작될 때는 모터(86)보다 먼저 래칫 기어(864)가 래칫 핑거(880)로부터 해방되어 스풀(866)의 회전을 통한 브레이크 조작이 이루어지게 된다.

이때, 상기 입출력 제어회로(80)의 신호 출력이 모터 구동회로(82)의 출력신호보다 솔레노이드 구동회로(84)의 출력신호가 극히 짧은 시차로 빠르게 출력 되도록 설정하여 두면, 항상 래칫 핑거(880)가 래칫 기어(864)를 해방한 다음에 모터(86)의 작동이 개시되어 기계적 무리 없이 브레이크 조작이 행해지게 된다.

본 발명에 관련된 상호 연결 가능한 자전거는 다인승 자전거로 사용 시에 선두 이후 순서의 자전거는 소켓(722)과 플럭(724)을 통해 앞쪽 자전거로부터 출력되는 신호를 인가받아 모터(86)와 솔레노이드(88)를 동작시키는 구성이므로, 신호 전달 과정에서 앞쪽 자전거의 입출력 제어회로(80)의 출력신호가 뒤쪽 자전거의 입출 력 제어회로(80)로 입력될 때에 감쇠 또는 변형된 신호로 입력될 염려가 있다.

이를 해결하기 위하여 상기 입출력 제어회로(80)에는 감쇠 혹은 변형된 파형들을 복구시킬 수 있는 보상회로를 내장하여 두는 것이 좋다.

상기 보상회로에 의해 뒤쪽 자전거의 입출력 제어회로(80)로 입력되는 앞쪽 자전거의 출력신호는 일률적으로 보상되어서 모터 구동회로(82)와 솔레노이드 구동회로(84)에 인가됨으로써 모든 자전거의 브레이크가 일정하게 작동되는 효과를 얻게 된다.

또 브레이크 레버(220)가 원점으로 복귀하면 그 순간부터 일정시간 동안 신호 지속 판별회로(778)의 “하이” 신호 출력이 유지된 다음에 “로우” 신호를 출력하게 된다. 이에 따라 입출력 제어회로(78)를 통한 솔레노이드 구동회로(84)의 출력신호로 래칫 기어(864)의 해방상태는 일정시간 유지되고, 그 과정에서 기존 브레이크의 스프링 힘으로 스풀(866)에서 분지선(122)이 풀려나와 브레이크는 원래 상태로 복귀된 다음 상기 솔레노이드 구동회로(791)로의 출력이 차단된다.

본 발명의 브레이크 시스템은 다인승 자전거로 사용 시에 전술한 바와 같은 작용을 반복하면서 브레이크를 조작할 수 있으며, 이때의 브레이크 조작은 선두 측 자전거에서만 자신의 로터리 엔코더(222)의 출력이 신호부(77)에 인가되지만, 그 다음 순서부터는 앞쪽 자전거의 소켓(722)으로 끼워지는 플럭(724)을 통해 자신의 입출력 제어회로(80)로 인가되는 앞쪽 자전거의 입출력 제어회로(80)의 출력신호에 의해 자신의 모터 구동회로(82)와 솔레노이드 구동회로(84)가 제어됨과 동시에 다시 자신의 소켓(722)과 뒤쪽 자전거의 플럭(724)을 통해 출력되는 과정을 반복하여 다인승으로 연결된 자전거의 후미까지 차례로 신호가 전달된다.

이에 따라 다인승으로 연결된 자전거 전체는 동일한 신호 레벨로 브레이크가 제어되고, 또한 모든 자전거의 브레이크는 선두 측 자전거의 탑승자가 조작하는 바에 따라 동시에 작동되는 것이므로 여러 대를 연결하여 주행할 때에도 안전 운행이 보장된다.

본 발명은 통상의 1인승 자전거를 일렬로 다수 연결하여 다인승 자전거로 사용할 수 있는 상호 연결 가능한 자전거에 있어서, 자전거의 탑 튜브와 헤드 튜브 사이로 개재되는 클러치 수단으로 탑 튜브가 헤드 튜브에 대하여 피벗 할 수 있도록 조작하여 놓을 수 있는 것이므로, 다인승 자전거로 사용할 때에 앞 자전거의 후륜에 연결된 후미 측 자전거의 프런트 포크가 방향 전환하는 과정에서 프레임이 조향 방향의 외측으로 전도되는 문제점을 상기 헤드 튜브에 대한 탑 튜브의 피벗 작동으로 해결하여 후미 측 자전거가 안정된 자세를 유지하면서 방향전환되게 하는 것이므로 다인승 자전거 사용 시에도 1인승 자전거에서와 마찬가지로 무리 없이 방향 전환될 수 있다.

또, 싱크로나이저의 가이드 링과 로드 사이는 뒤에 연결되는 자전거의 핸들이 직진 주행위치로 놓인 때에만 상호 분리, 결합할 수 있어서 클러치 수단의 오조작 없이 클러치/언 클러치 조작이 정확하게 이루어지도록 규제하게 된다.

또, 본 발명에 적합한 브레이크 시스템은 다인승 자전거로 사용될 때에 상호 연결된 자전거의 브레이크 모듈레이터 사이를 유선 연결하여 놓으면, 선두 측 탑승 자의 브레이크 조작만으로 모든 자전거의 브레이크를 동기 작동시킬 수 있는 것이므로 다수를 일렬로 연결하여 주행하는 경우에도 자전거 전체의 주행 안전성과 무리 없는 주행이 보장될 수 있다.

Claims (13)

1. 프레임의 전방에 전륜이 프런트 포크에 의해 축 지지가 되고 후륜은 리어 포크에 의해 축 지지가 된 자전거에 있어서,

   상기 프런트 포크를 지지하는 헤드 튜브에 연결된 부동 튜브와,

   상기 부동 튜브에 동축상으로 피벗 가능하게 축 지지가 된 탑 튜브와,

   상기 부동 튜브와 탑 튜브 사이를 상호 일체가 되는 클러치상태로 또는 상호 피벗 가능한 언 클러치상태로 전환시켜 주는 클러치 수단과,

   상기 부동 튜브에 대한 탑 튜브의 피벗 각도를 핸들의 조향각에 맞춰 제한하는 싱크로나이저를 갖춘 구성으로 된 상호 연결 가능한 자전거.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 클러치 수단은 상기 부동 튜브에 대한 탑 튜브의 피벗이 가능한 언 클러치상태로 제한하는 피벗 통로와, 상기 부동 튜브와 탑 튜브 사이가 일체로 되는 클러치상태로 제한하는 폐쇄 통로와, 상기 클러치상태 또는 언 클러치상태를 유지시켜주는 위치 고정부재를 갖춘 구성으로 된 상호 연결 가능한 자전거.
3. 프레임의 전방에 전륜이 프런트 포크에 의해 축 지지가 되고 후륜은 리어 포크에 의해 축 지지가 된 자전거에 있어서,

   상기 프런트 포크를 지지하는 헤드 튜브에 연결된 부동 튜브와,

   상기 부동 튜브의 내측에 배치되고 종단이 소경축으로 형성된 고정축과,

   상기 소경축의 외주에서 부시를 사이에 두고 축 지지가 되는 복수의 베어링과,

   상기 베어링에 의해 피벗 가능하게 축 지지가 되고 상기 부시와 일체로 연결되는 고정돌기를 외주 면에 갖춘 탑 튜브와,

   상기 고정돌기에 안내되는 장공을 외주 면에 구비하고 상기 부동 튜브와 탑 튜브 사이를 상호 일체로 되는 클러치상태와 상호 피벗 가능한 언 클러치상태로 전환 시켜 주는 클러치 수단과,

   상기 언 클러치상태를 정의하도록 상기 클러치 수단의 외주 면에 원호상 또는 환상 홈으로 형성된 피벗 통로와,

   상기 클러치상태를 정의하도록 상기 클러치 수단의 외주 면 소정 위치에 도트 홈으로 형성된 폐쇄 통로와,

   상기 부동 튜브와 탑 튜브의 축 방향으로 위치 이동하는 상기 클러치 수단을 이동된 위치로 유지시키는 위치 고정부재와,

   상기 부동 튜브에 대한 탑 튜브의 피벗 각도를 핸들의 조향각에 맞춰 제한하는 싱크로나이저를 갖춘 구성으로 된 상호 연결 가능한 자전거.
4. 프레임의 전방에 전륜이 프런트 포크에 의해 축 지지가 되고 후륜은 리어 포크에 의해 축 지지가 된 자전거에 있어서,

   상기 프런트 포크를 지지하는 헤드 튜브에 연결된 부동 튜브와,

   상기 부동 튜브의 내측에 배치되고 종단이 소경축으로 형성된 고정축과,

   상기 고정축의 외주 소정위치에 원호상 홈 또는 환상 홈 형태로 형성되는 피벗 통로와,

   상기 피벗 통로에서 직교방향으로 연장되는 끝이 막힌 홈 형태로 형성되는 폐쇄 통로와,

   상기 소경축의 외주에서 부시를 사이에 두고 축 지지가 되는 복수의 베어링과,

   상기 베어링에 의해 피벗 가능하게 축 지지가 되고 상기 부시와 일체로 연결되는 고정돌기를 외주 면에 갖춘 탑 튜브와,

   상기 피벗 통로 또는 폐쇄 통로에 안내되는 내향 돌기와 상기 고정돌기에 안내 되는 장공을 외주 면에 갖추고, 상기 부동 튜브와 탑 튜브 사이를 상호 피벗 가능한 언 클러치상태 또는 상호 일체로 연결되게 하는 클러치상태로 전환시켜 주는 클러치 수단과,

   상기 부동 튜브와 탑 튜브의 축 방향으로 위치 이동하는 상기 클러치 수단을 이동된 위치로 유지시키는 위치 고정부재와,

   상기 부동 튜브에 대한 탑 튜브의 피벗 각도를 핸들의 조향각에 맞춰 제한하는 싱크로나이저를 갖춘 구성으로 된 상호 연결 가능한 자전거.
5. 청구항 3 또는 4항에 있어서,

   상기 위치 고정부재는 상기 피벗 통로 또는 상기 폐쇄 통로에 끼워지는 볼 과, 이 볼을 탄력 지지하여 상기 피벗 통로 또는 폐쇄 통로에 밀착되게 하는 스프링을 갖춘 볼 플런저를 포함한 구성으로 된 상호 연결 가능한 자전거.
6. 청구항 3 또는 4항에 있어서,

   상기 위치 고정부재는 상기 클러치 수단의 일측단 외주를 감싸는 클램프와, 이 클램프의 양끝 간격 사이를 긴체 또는 이완시키는 캠 손잡이, 그리고 일측단이 상기 클램프의 양끝을 관통하여 상기 캠 손잡이에 연결되고 타측단은 플랜지를 갖춘 캠 샤프트를 포함한 구성으로 된 상호 연결 가능한 자전거.
7. 청구항 3 또는 4항에 있어서,

   상기 싱크로나이저는 프런트 포크의 내측 면에 부착되는 로드와, 상기 클러치 수단의 밑면에 배치되는 가이드 링으로 이루어져서, 상기 클러치 수단의 언 클러치상태에서 로드에 가이드 링이 끼워져 연결되고, 상기 클러치 수단의 클러치상태에서 가이드 링이 로드에서 빠져 분리되도록 동기 연동하는 구성으로 된 상호 연결 가능한 자전거.
8. 프레임의 전방에 전륜이 프런트 포크에 의해 축 지지가 되고 후륜은 리어 포크에 의해 축 지지가 된 자전거에 있어서,

   상기 프런트 포크를 지지하는 헤드 튜브에 연결된 부동 튜브와,

   상기 부동 튜브의 내측에 배치되고 종단이 소경축으로 형성된 고정축과,

   상기 고정축의 외주 소정위치에 원호상 홈 또는 환상 홈 형태로 형성되는 피벗 통로와,

   상기 피벗 통로에서 직교방향으로 연장되는 홈 형태로 형성되는 폐쇄 통로와,

   상기 소경축의 외주에서 부시를 사이에 두고 축 지지가 되는 복수의 베어링과,

   상기 베어링에 의해 피벗 가능하게 축 지지가 되고 상기 부시와 일체로 연결되는 고정돌기를 외주 면에 갖춘 탑 튜브와,

   상기 피벗 통로 또는 폐쇄 통로에 안내되는 내향 돌기와 상기 고정돌기에 안내 되는 장공, 그리고 외주방향으로 돌출 형성된 외향 플랜지를 갖추고, 상기 부동 튜브와 탑 튜브 사이를 상호 피벗 가능한 언 클러치상태 또는 상호 일체로 연결되게 하는 클러치상태로 전환시켜 주는 클러치 수단과,

   상기 헤드 튜브와 탑 튜브의 상측 일부를 시일드하고 상면에는 제1 및 제2 스테이 홈이 형성된 하우징과, 상기 클러치 수단의 외향 플랜지를 협지하는 포크를 갖춘 브래킷, 그리고 상기 제1 및 제2 스테이 홈 사이를 위치 이동할 수 있고 상기 브래킷의 상측과 연결된 록킹 손잡이로 이루어진 위치 고정부재와,

   상기 부동 튜브에 대한 탑 튜브의 피벗 각도를 핸들의 조향각에 맞춰 제한하는 싱크로나이저를 갖춘 구성으로 된 상호 연결 가능한 자전거.
9. 프레임의 전방에 헤드 튜브로 지지가 된 프런트 포크에 의해 전륜이 축 지지 가 되고, 후방의 리어 포크에는 후륜이 축 지지가 되는 구성으로 된 자전거에 있어서,

   상기 헤드 튜브로부터 부동 튜브가 일체로 부착되고, 상기 부동 튜브에 대하여 프레임의 탑 튜브가 피벗 가능하게 축 지지가 되는 한편, 상기 부동 튜브와 탑 튜브 사이에는 이들 사이를 상호 일체의 클러치상태 또는 상호 피벗 가능한 언 클러치상태로 전환하는 클러치 수단이 개재되고, 상기 클러치 수단의 클러치상태를 정의하는 폐쇄 통로와, 상기 클러치 수단의 언 클러치상태를 정의하는 피벗 통로, 및 상기 폐쇄 통로와 피벗 통로 중의 어느 하나에 끼워져서 상기 클러치 수단을 클러치 또는 언 클러치상태로 유지시켜 주는 위치 고정부재가, 각각 소정 위치에 구비됨과 아울러 상기 프런트 포크와 클러치 수단 사이에는 상기 클러치상태에서 분리되고, 언 클러치상태에서 연결되는 싱크로나이저가 배치된 구성으로 되는 상호 연결 가능한 자전거.
10. 청구항 1 또는 청구항 3 혹은 청구항 4 중의 어느 하나에 있어서,

    상기 싱크로나이저는 상기 프런트 포크와 클러치 수단 사이에서 상호 맞물릴 수 있는 위치로 대향 배치되는 선형 베벨기어로 이루어지고, 상기 클러치 수단의 언 클러치상태에서 상호 맞물려지는 구성으로 되는 상호 연결 가능한 자전거.
11. 통상의 1인승 자전거의 후륜에 다른 1인승 자전거의 프론트 포크를 축 연결하여 다인승 자전거로 변환시킬 수 있는 상호 연결 가능한 자전거에 있어서.

    통상의 자전거에 비치된 브레이크 레버의 회전축에 연결되어 브레이크 레버의 위치변화에 대응하여 펄스신호를 출력하는 로터리 엔코더와,

    상기 로터리 엔코더와 상기 브레이크 모듈레이터로 유선 연결하는 엔코더 케이블과,

    앞쪽 자전거로 연장되는 플럭을 갖춘 앞자전거 연결 케이블을 구비하고 뒤쪽 자전거에서 연장되는 플럭이 접속되는 소켓을 보유하는 브레이크 모듈레이터를 갖춘 상호 연결 가능한 자전거
12. 청구항 11항에 있어서,

    상기 브레이크 모듈레이터의 내부에 배치되고 통상의 브레이크로 연결되는 분지선을 감거나 풀어주는 스풀과,

    상기 스풀에 동심 배치되는 래칫 기어와,

    그리고 상기 래칫 기어에 상시 맞물리게 배치되는 래칫 핑거와,

    상기 래칫 핑거를 자력으로 래칫 기어로부터 이탈되게 하는 솔레노이드와,

    상기 스풀을 회전시키기 위하여 감속 기어를 통해 치차 연결되는 모터와,

    제어기판으로 구성된 브레이크 모듈레이터를 갖춘 상호 연결 가능한 자전거
13. 청구항 12항에 있어서,

    상기 제어기판상에 배치되고 정류회로와 전원공급 판단회로로 구성된 전원부와,

    자전거 연결 상태를 인식하는 플럭 연결인식회로와 소켓 연결인식회로로 구성된 케이블 연결 인식부와,

    케이블 연결 인식부의 상태에 대응하여 각 부에 전원 공급 여부를 판단하여 공급 또는 제한하는 전원공급 판단회로와,

    일정시간 동안 브레이크 레버 조작을 하고 있는지 아닌지를 인식하는 신호지속 판별회로와,

    주파수 결정회로와 볼륨 인식회로의 출력을 인가받아 로터리 엔코더의 위상에 대응하여 모터의 구동 신호를 출력하는 펄스 폭 변조신호 발생회로와,

    상기 솔레노이드 작동과 모터 작동 사이에 시차를 두어 출력하고 앞 자전거로부터 오는 감쇠 또는 변형된 신호를 복구시키고 신호지속 판별회로의 출력을 받아 구동부 및 뒤 자전거를 위하여 소켓으로 신호를 보내는 입출력 제어회로와,,

    상기 신호부의 출력에 의해 상기 모터를 펄스 폭 변조신호의 듀티 비로 구동시키는 모터 구동회로와,

    상기 신호부의 출력에 의해 상기 솔레노이드를 구동시켜 상기 래칫 핑거를 연동시키는 솔레노이드 구동회로를 포함하는 브레이크 모듈레이터를 갖춘 상호 연결 가능한 자전거.

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