KR20090128003A - 접이식 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전거의 보관 및 운반이 용이하게 작게 접을 수 있고 손쉽게 운반할 수 있는 접이식 자전거에 관한 것이다.

본 발명은 자전거를 접을 때 비스듬하게 경사진 구조로 작동하는 힌지부를 이용하여 앞바퀴와 뒷바퀴를 나란하게 포개는 새로운 형태의 접이방식을 구현함으로써, 접은 상태의 자전거 부피를 최소화할 수 있고, 특히 자전거 운반시 바퀴를 굴려가면서 힘들이지 않고 용이하게 운반할 수 있도록 개선한 접이식 자전거를 제공한다.

자전거, 접이식, 경사형 힌지부

Description

접이식 자전거{Collapsible bicycle}

본 발명은 접거나 펼 수 있는 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자전거의 보관 및 운반이 용이하게 작게 접을 수 있고 손쉽게 운반할 수 있는 접이식 자전거에 관한 것이다.

최근 환경문제가 대두하면서 화석연료를 사용하는 교통수단 대신에 오염물질을 전혀 배출하지 않는 자전거를 사용하자는 움직임이 점차 확산되고 있다.

이에 따라 자전거 전용도로 등의 기반시설에 대한 투자도 점차 늘고 있는 추세이다.

이렇게 자전거의 다양한 긍정적 측면에도 불구하고, 급격한 도시화 및 인구집중으로 인하여 주거형태가 아파트와 같은 집단주거형태로 변화하면서 협소한 주거공간으로 인하여 자전거의 보관이 점차 어려워지고, 녹지가 점진적으로 줄어들면서 산악용 자전거 등 야외 취미활동을 위해서는 자전거를 멀리 운반하여야 하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 자전거를 구성하는 프레임의 전륜과 후륜을 분리 제작한 후, 양쪽으로 분리된 양쪽 프레임을 접이부로 연결하고, 상기 접이부를 이용하여 자전거를 접거나 펼 수 있는 접이식 자전거가 개발됨으로써, 보관이나 운송시에 자전거의 부피로 인하여 발생하였던 문제점을 어느 정도 해결하였다고 할 수 있다.

그러나, 종래의 접이식 자전거의 경우 전/후 프레임을 접거나 펼치는 과정에 있어서, 접이부를 고정하기 위하여 나사를 돌리는 등의 복잡한 조작이 필요하거나, 접이부가 견고하게 결합되지 않아 외부의 충격으로 접이부가 쉽게 풀리면서 사고가 발생되는 등의 문제점이 있다.

또한, 종래에는 프레임의 접이부를 중심으로 앞바퀴와 뒷바퀴가 서로 포개어지듯이 중첩되게 접이된 부분이 양쪽으로 벌어지려는 작용으로 인해 취급이 매우 불편할 뿐만 아니라, 접이된 자전거를 운반할 경우 자전거의 자체 중량물로 인하여 이동 및 운반하기 매우 힘이 드는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 자전거를 접을 때 비스듬하게 경사진 구조로 작동하는 힌지부를 이용하여 앞바퀴와 뒷바퀴를 나란하게 포개는 새로운 형태의 접이방식을 구현함으로써, 접은 상태의 자전거 부피를 최소화할 수 있고, 특히 자전거 운반시 바퀴를 굴려가면서 힘들이지 않고 용이하게 운반할 수 있도록 개선한 접이식 자전거를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에서 제공하는 접이식 자전거는 앞바퀴의 지지를 위한 프론트 프레임과, 뒷바퀴의 지지를 위한 리어 프레임과, 상기 프론트 프레임과 리어 프레임을 연결하는 힌지부를 포함하며, 상기 힌지부는 프론트 프레임의 단부에 설치되는 프론트 플레이트 및 이것과 맞댈 수 있으며 리어 프레임의 단부에 설치되는 리어 플레이트와, 상기 리어 플레이트측에 설치되면서 프론트 플레이트측과는 수평으로 체결되는 힌지 핀에 의해 연결되는 동시에 수평회전가능한 힌지부재로 구성되어서, 상기 힌지부를 이용하여 뒷바퀴 및 리어 프레임을 수직방향으로 경사지게 젖히면서 회전시켜 뒤바퀴를 앞바퀴쪽으로 나란하게 함께 포갠 상태로 접을 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에서 제공하는 접이식 자전거는 앞바퀴의 지지를 위한 프론트 프레임과, 뒷바퀴의 지지를 위한 리어 프레임과, 상기 프론트 프레임과 리어 프레임을 연결하는 힌지부를 포함하며, 상기 힌지부는 프론트 프레임과 리어 프레임의 서로 접하는 부분에 경사진 구조로 설치되면서 힌지 핀에 의해 서로 간에 경사진 방향으로 회전가능하게 결합되는 프론트 플레이트 및 리어 플레이트로 구성되어서, 상기 힌지부를 이용하여 뒷바퀴 및 리어 프레임을 수직방향으로 경사지게 젖히면서 회전시켜 뒤바퀴를 앞바퀴쪽으로 나란하게 함께 포갠 상태로 접을 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 접이식 자전거는 비스듬하게 작동하는 힌지 조작방식을 이용하여 앞바퀴와 뒷바퀴를 위아래 방향으로 회전시켜 젖힌 후 앞뒤바퀴를 나란하게 포개는 형태로 접을 수 있도록 함으로써, 자전거의 보관 및 운반이 용이한 크기로 신속하고 손쉽게 접을 수 있는 장점이 있다.

또한, 자전거를 접는 방식이 간단하기 때문에 누구나 손쉽게 조작하여 접을 수 있고, 특히 앞바퀴과 뒷바퀴의 진행방향이 맞춰진 상태로 접이되기 때문에 접이된 자전거를 굴려서 이동시킬 수 있고, 따라서 원하는 장소로 자전거를 힘들이지 않고 용이하게 운반할 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 자전거의 힌지부를 나타내는 사 시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 접이식 자전거는 보통의 자전거가 가지는 기본 형태를 포함하는데, 예를 들면 앞바퀴(미도시) 등을 포함하는 프론트 프레임(11)과, 뒷바퀴(미도시) 등을 포함하는 리어 프레임(13)과, 안장(미도시) 및 안장 프레임(24) 등 자전거의 기본 골격을 이루는 프레임 구조물을 포함하는 형태로 이루어져 있다.

상기 프론트 프레임(11)과 리어 프레임(13)은 힌지부(14)에 의해 서로 연결되며, 안장을 지지하는 안장 프레임(24)이 프론트 프레임(11)측에 핀구조로 젖힘가능하게 연결되므로서, 하나의 완성된 자전거의 골격을 이루게 된다.

이러한 자전거에서 접이식 구조는 힌지부(14)에 의해 구현될 수 있으며, 특히 본 발명에서 제공하는 접이식 구조는 프론트 프레임(11)과 리어 프레임(13)이 힌지부(14)에 의해 수직방향으로 젖혀지는 구조로서, 뒷바퀴를 포함하는 리어 프레임(13) 전체가 거꾸로 뒤집어지는 형태로 앞바퀴가 있는 쪽으로 수직방향으로 회전하면서 함께 나란하게 포개어짐으로써, 보관 및 운반이 용이한 크기로 신속하고 손쉽게 접을 수 있는 특징이 있다.

이를 위하여, 상기 힌지부(14)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 프론트 프레임(11)과 리어 프레임(13)을 반으로 접을 때 그 중심축 역할을 하는 부분으로서, 각 프레임측에 속하는 2개의 플레이트와 이 플레이트를 일체식으로 결속시켜주는 힌지부재를 조합한 구조로 이루어져 있다.

예를 들면, 프론트 프레임(11)의 뒷쪽 단부에는 사각판 형태의 프론트 플레 이트(15)가 수직으로 용접되는 구조로 설치되고, 리어 프레임(13)의 앞쪽 단부에도 사각판 형태의 리어 플레이트(16)가 수직으로 용접되는 구조로 설치된다.

이때의 프론트 플레이트(15)와 리어 플레이트(16)는 서로 마주 접할 수 있고 또 서로 떨어질 수 있게 된다.

이렇게 설치되는 프론트 플레이트(15)와 리어 플레이트(16) 사이에는 힌지부재(18)가 개재되고, 이때의 힌지부재(18)에 의해 각 플레이트가 결속되므로서, 자전거를 2개의 플레이트는 힌지부재(18)를 중심축으로 하여 회전될 수 있게 된다.

즉, 상기 힌지부재(18)는 서로 수직으로 관통 결합되면서 수평방향으로 회전될 수 있는 힌지 하우징(18a)과 힌지 샤프트(18b)로 구성되며, 이때의 힌지 하우징(18a)이 있는 부분이 수평으로 체결되는 힌지 핀(17)에 의해 프론트 플레이트(15)측에 연결되고, 또 힌지 샤프트(18b)의 경우 리어 프론트(16)측에 고정되므로서, 2개의 플레이트는 힌지 핀(17)에 의해 상하방향으로 회전될 수 있는 동시에 힌지 샤프트(18b)를 축으로 하여 수평방향으로도 회전될 수 있게 된다.

이에 따라, 자전거를 편 상태에서는 프론트 플레이트(15)와 리어 플레이트(16)가 서로 맞댄 상태를 유지하게 되므로 일직선의 자전거 전후 길이방향 축선을 확보할 수 있고, 또 자전거를 접은 상태에서는 프론트 플레이트(15)와 리어 플레이트(16)가 서로 벌어지면서 회전될 수 있는 상태가 되므로 뒷바퀴를 앞바퀴의 한쪽 옆에 나란히 포갠 상태로 갖다 놓을 수 있다.

또한, 자전거를 접을 때 힌지 핀(17)을 이용하여 수직으로 꺽으면서 힌지 샤프트(18b)를 이용하여 옆으로 비스듬히 틀게 되는데, 이때의 회전시 서로 접촉 안 내되면서 자연스럽게 옆으로 틀어지도록 유도해주는 수단이 구비된다.

이를 위하여, 프론트 플레이트(15)의 하단 일측, 예를 들면 힌지 핀(17)의 한쪽 단부가 있는 부분에는 가이드 캠(19)이 형성되고, 이에 대응하여 리어 플레이트(16)의 하단부 한쪽 단부에는 가이드 바(20)가 형성되어, 회전시 상기 가이드 바(20)가 가이드 캠(19)과 접촉하면서 회전하게 되므로서, 가이드 바(20)를 포함하는 리어 플레이트(16) 및 리어 프레임(13) 전체가 자연스럽게 옆으로 비스듬히 틀어질 수 있게 된다.

위와 같은 힌지부(14)는 평상시, 즉 자전거를 정상적으로 사용할 때 그 움직임이 구속되어야만 자전거를 안전하게 사용할 수 있으므로, 힌지부(14)에는 체결 및 해제가능한 형태의 구속 수단이 구비된다.

예를 들면, 상기 프론트 플레이트(15)에는 홀(21)이 형성되고, 상기 리어 플레이트(16)에는 홀(21)과 마주보는 곳에 위치되는 돌기(22)가 형성되며, 이때의 홀(21)과 돌기(22)가 플레이트 간의 밀착시 서로 끼워질 수 있게 되므로, 자전거 사용시 프론트 플레이트(15) 및 리어 플레이트(16)의 사이 벌어짐을 간단히 막아줄 수 있다.

따라서, 이와 같이 구성된 접이식 자전거의 접이 과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 2a,2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 자전거의 접이 과정을 나타내는 사시도이다.

도 2a 내지 도 2c에 도시한 바와 같이, 자전거를 접기 위해서는 먼저, 안장 을 포함하는 안장 프레임(24)을 앞쪽으로 젖혀서 숙여 놓고, 핸들을 잡고 프론트 프레임(11)쪽을 들어 올린 상태에서 뒷바퀴를 앞으로 굴리는 동작과 연속적으로 리어 프레임(13) 전체를 하측방향 수직으로 젖힌다.

이때, 뒷바퀴 및 리어 프레임(13) 전체는 힌지부(14)의 힌지 핀(17)을 축으로 하여 회전되고, 이와 함께 가이드 캠(19)과 가이드 바(20) 간의 틀어짐 안내를 받음과 동시에 힌지 샤프트(18b)를 축으로 하여 옆으로 비스듬히 회전되면서 아래쪽으로 쉽게 젖혀질 수 있게 된다.

이렇게 뒷바퀴 및 리어 프레임(13)을 젖힌 상태에서 연속동작으로 앞쪽으로 회전시키면 뒷바퀴가 앞바퀴의 한쪽 옆에 나란하게 포개어지는 상태가 되도록 접을 수 있다.

이렇게 접은 상태에서는 앞바퀴 및 뒷바퀴를 굴려가면서 자전거를 힘들이지 않고 신속하게 옮길 수 있고, 또 그 상태로 보관할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접이식 자전거의 힌지부를 나타내는 사시도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 여기서도 위의 일 실시예와 마찬가지로 접이식 자전거는 앞바퀴 등을 포함하는 프론트 프레임(11)과, 뒷바퀴 등을 포함하는 리어 프레임(13)과, 안장 및 안장 프레임(24) 등 자전거의 기본 골격을 이루는 프레임 구조물을 포함하는 보통의 자전거가 가지는 기본 형태로 이루어져 있다.

즉, 프론트 프레임(11)과 리어 프레임(13)은 힌지부(14)에 의해 서로 연결되며, 안장을 지지하는 안장 프레임(24)이 프론프 프레임(11)측에 핀구조로 젖힘가능 하게 연결되므로서, 하나의 완성된 자전거의 골격을 이루게 된다.

이러한 자전거에서 접이식 구조는 힌지부(14)에 의해 구현될 수 있으며, 특히 본 발명에서 제공하는 접이식 구조는 프론트 프레임(11)과 리어 프레임(13)이 비스듬히 경사지게 형성되는 힌지부(14)에 의해 수직방향으로 젖혀지는 구조로서, 뒷바퀴를 포함하는 리어 프레임(13) 전체가 거꾸로 뒤집어지는 형태로 앞바퀴가 있는 쪽으로 수직방향으로 회전함과 동시에 옆으로 비틀어지면서 함께 나란하게 포개어짐으로써, 보관 및 운반이 용이한 크기로 신속하고 손쉽게 접을 수 있는 특징이 있다.

이를 위하여, 상기 힌지부(14)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 프론트 프레임(11)과 리어 프레임(13)을 반으로 접을 때 그 중심축 역할을 하는 부분으로서, 각 프레임측에 속하는 2개의 플레이트와 이 플레이트를 일체식으로 결속시켜주는 1개의 힌지 핀(17)을 조합한 구조로 이루어져 있다.

예를 들면, 프론트 프레임(11)과 리어 프레임(13)의 연결구간에는 프레임 길이방향에 대해 비스듬히 경사진 자세, 예를 들면 대략 30∼40°정도 경사진 각도를 취하면서 서로 마주 접할 수 있고 또 서로 떨어질 수 있는 사각판 형태의 프론트 플레이트(15)와 리어 플레이트(16)가 각 프레임측에 용접되는 구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 프론트 플레이트(15)와 리어 플레이트(16)의 서로 접하면의 중심부는 힌지 핀(17)에 의해 서로 경사진 방향으로 회전가능한 형태로 연결되므로서, 자전거를 접을 때 2개의 플레이트는 힌지 핀(17)을 중심축으로 하여 옆으로 들어지는 상태로 회전될 수 있게 된다.

즉, 상기 힌지 핀(17)과 이 힌지 핀(17)에 의해 연결되는 프론트 플레이트(15) 및 리어 플레이트(16) 전체는 자전거 전후 길이방향 축선에 대해 일정각도 비스듬히 경사진 형태로 되어 있으며, 자전거를 편 상태에서는 일직선의 자전거 전후 길이방향 축선을 확보할 수 있고, 또 자전거를 접은 상태에서는 뒷바퀴를 앞바퀴의 한쪽 옆에 나란히 포갠 상태로 갖다 놓을 수 있다.

여기서, 상기 비스듬히 틀어진 경사 각도는 뒷바퀴를 수직방향으로 회전시키면서 앞바퀴가 있는 쪽으로 젖힐 때, 앞바퀴와의 간섭없이 뒷바퀴를 최대한 앞바퀴의 바로 옆쪽으로 근접되게 위치될 수 있는 정도면 충분하며, 힌지부의 위치에 따라 경사각도는 달라질 수 있으므로 본 발명에서는 각도 범위를 한정시키지 않는다.

이러한 힌지부(14)는 평상시, 즉 자전거를 정상적으로 사용할 때 그 움직임이 구속되어야만 자전거를 안전하게 사용할 수 있으므로, 힌지부(14)는 체결 및 해제가능한 형태의 클램프 수단으로 구속하는 것이 바람직하다.

상기 클램프 수단의 일 예로, 상기 리어 프레임(13)의 단부에는 스톱퍼(23)가 일체 설치되는 동시에 이때의 스톱퍼(23)는 리어 프레임(13)과 프론트 프레임(11)이 일직선상에 놓였을 때 프론트 프레임(11)측에 걸쳐지게 되고, 또한 안장 프레임(24)의 하단부에는 상기 스톱퍼(23)를 누르면서 프론트 프레임(11)측에 끼워져 고정되는 고정핀(25)이 설치된다.

이에 따라, 안장 및 안장 프레임(24)을 정상적으로 놓은 상태에서는 고정핀(25)에 프론트 프레임(11)에 걸쳐져 있는 스톱퍼(23)를 관통하여 그 아래쪽의 프론트 프레임(11)의 구멍에 끼워지게 되므로, 힌지부(14)의 회전이 구속되면서 프론 트 프레임(11)과 리어 프레임(13)은 일직선 상태를 유지할 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성된 접이식 자전거의 접이 과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 4a,4b,4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접이식 자전거의 접이 과정을 나타내는 사시도이다.

도 4a 내지 도 4c에 도시한 바와 같이, 자전거를 접기 위해서는 먼저, 안장을 포함하는 안장 프레임(24)을 앞쪽으로 젖혀서 숙여서 힌지부(14)의 구속상태를 해제한 후, 핸들을 잡고 프론트 프레임(11)쪽을 들어 올린 상태에서 뒷바퀴를 앞으로 굴리는 동작과 연속적으로 리어 프레임(13) 전체를 하측방향 수직으로 젖힌다.

이때, 뒷바퀴 및 리어 프레임(13) 전체는 힌지부(14)를 힌지 핀(17)을 축으로 하여 비스듬히 경사진 상태로 회전되면서 아래쪽으로 쉽게 젖혀질 수 있게 된다.

이렇게 뒷바퀴 및 리어 프레임(13)을 젖힌 상태에서 연속동작으로 앞쪽으로 회전시키면 뒷바퀴가 앞바퀴의 한쪽 옆에 나란하게 포개어지는 상태가 되도록 접을 수 있다.

따라서, 이렇게 앞뒤바퀴를 포갠 형태로 접은 상태에서 앞바퀴 및 뒷바퀴를 굴려가면서 자전거를 힘들이지 않고 신속하게 옮길 수 있고, 또 그 상태로 보관할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 자전거의 힌지부를 나타내는 사시도

도 2a,2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 접이식 자전거의 접이 과정을 나타내는 사시도

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접이식 자전거의 힌지부를 나타내는 사시도

도 4a,4b,4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 접이식 자전거의 접이 과정을 나타내는 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 프론트 프레임 13 : 리어 프레임

14 : 힌지부 15 : 프론트 플레이트

16 : 리어 플레이트 17 : 힌지 핀

18 : 힌지부재 18a : 힌지 하우징

18b : 힌지 샤프트 19 : 가이드 캠

20 : 가이드 바 21 : 홀

22 : 돌기 23 : 스톱퍼

24 : 안장 프레임 25 : 고정핀

Claims (6)

1. 접이식 자전거에 있어서,

   앞바퀴의 지지를 위한 프론트 프레임(11)과, 뒷바퀴의 지지를 위한 리어 프레임(13)과, 상기 프론트 프레임(11)과 리어 프레임(13)을 연결하는 힌지부(14)를 포함하며, 상기 힌지부(14)는 프론트 프레임(11)의 단부에 설치되는 프론트 플레이트(15) 및 이것과 맞댈 수 있으며 리어 프레임(13)의 단부에 설치되는 리어 플레이트(16)와, 상기 리어 플레이트(16)측에 설치되면서 프론트 플레이트(15)측과는 수평으로 체결되는 힌지 핀(17)에 의해 연결되는 동시에 수평회전가능한 힌지부재(18)로 구성되어서, 상기 힌지부를 이용하여 뒷바퀴 및 리어 프레임을 수직방향으로 경사지게 젖히면서 회전시켜 뒤바퀴를 앞바퀴쪽으로 나란하게 함께 포갠 상태로 접을 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 접이식 자전거.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 힌지부재(18)는 프론트 플레이트(15)측과 힌지 핀(17)을 통해 지지되는 힌지 하우징(18a)과, 리어 플레이트(16)측에 고정되면서 힌지 하우징(18a)에 축 결합되는 힌지 샤프트(18b)로 구성되어서 수평방향으로 회전될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 접이식 자전거.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 힌지부(14)는 회전시 서로 접촉 안내되면서 자연스럽게 옆으로 틀어지도록 유도해주는 프론트 플레이트(15)측의 가이드 캠(19)과 리어 플레이트(16)측의 가이드 바(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 접이식 자전거.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 힌지부(14)는 플레이트 밀착시 서로 접하는 면에 마주보는 형태로 형성되어 끼워질 수 있는 프론트 플레이트(15)측의 홀(21)과 리어 플레이트(16)측의 돌기(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 접이식 자전거.
5. 접이식 자전거에 있어서,

   앞바퀴의 지지를 위한 프론트 프레임(11)과, 뒷바퀴의 지지를 위한 리어 프레임(13)과, 상기 프론트 프레임(11)과 리어 프레임(13)을 연결하는 힌지부(14)를 포함하며, 상기 힌지부(14)는 프론트 프레임(11)과 리어 프레임(13)의 서로 접하는 부분에 경사진 구조로 설치되면서 힌지 핀(17)에 의해 서로 간에 경사진 방향으로 회전가능하게 결합되는 프론트 플레이트(15) 및 리어 플레이트(16)로 구성되어서, 상기 힌지부를 이용하여 뒷바퀴 및 리어 프레임을 수직방향으로 경사지게 젖히면서 회전시켜 뒤바퀴를 앞바퀴쪽으로 나란하게 함께 포갠 상태로 접을 수 있도록 된 것 을 특징으로 하는 접이식 자전거.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 리어 프레임(13)의 단부에 설치되면서 프론트 프레임(11)측에 걸쳐지는 스톱퍼(23)와, 안장 프레임(24)의 하단부에 설치되면서 상기 스톱퍼(23)를 프론트 프레임(11)측에 고정시켜주는 고정핀(25)으로 구성되는 클램프 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접이식 자전거.

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