KR20110035323A - 점핑 바이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점핑 바이크에 관한 것으로, 자전거를 타면서 공중으로 높게 점핑하는 것이 가능하도록 운전자가 핸들과 페달에 체중을 가하여 눌렀다가 들어 올리면 힌지결합된 전,후방 프레임 사이의 인장코일스프링과 압축코일스프링이 각각 늘어나거나 압축되면서 전,후방 프레임이 벌어졌다가 인장코일스프링과 압축코일스프링이 복원되면서 그 반동에 의해 자전거가 공중으로 높게 점프를 하게 됨으로써 자전거를 사용하여 다이내믹한 운동을 할 수 있도록 한 것인바, 조향핸들(10)에 의해 방향전환이 이루어지는 앞바퀴(20)가 부착된 전방 프레임(30)과; 발로 밟는 페달(40)로 구동되는 뒷바퀴(50)와 안장(60)이 부착된 후방 프레임(70)과; 상기 전,후방 프레임(30,70)을 상호 회동가능하게 결합시키는 힌지(80)와; 상기 힌지(80)의 하부에 위치하며 전,후방 프레임(30,70) 사이에 연결되는 인장코일스프링(90)과; 상기 힌지(80)의 상부에 위치하며 전,후방 프레임(30,70) 사이에 연결되는 압축코일스프링(100); 을 포함하여 이루어진다.

점핑, 바이크, 스프링, 압축, 인장, 프레임, 힌지

Description

점핑 바이크 {jumping bike}

본 발명은 점핑 바이크에 관한 것으로, 보다 상세히는 단순히 이동을 위한 주행용으로만 사용하지 않고 자전거를 타고 놀면서 공중으로 높게 점핑하거나 계단을 단계적으로 올라가거나 또는 도로 상의 턱진 부분을 손쉽게 올라가는 등의 다양한 동작이 가능하도록 운전자가 핸들과 페달에 체중을 가하여 아래로 눌렀다가 들어 올리면 힌지결합된 전,후방 프레임 사이의 인장코일스프링과 압축코일스프링이 각각 늘어나거나 수축되면서 전,후방 프레임이 벌어졌다가 인장코일스프링과 압축코일스프링이 원래의 위치로 복원되면서 그 반동에 의해 자전거가 공중으로 높게 점프를 하게 됨으로써 점핑 자전거를 사용하여 다이내믹한 운동을 즐길 수 있도록 한 것이다.

자전거는 인류가 발명한 발명품 중에서 최초의 기본적인 형태가 아직까지도 거의 그대로 이어져 오고있는 완성도가 높은 물건으로, 올바르고 안전하게 사용하기만한다면 인류의 생활에 유용한 이기로서 근거리 교통수단의 기본적인 목적을 이루거나 운동효과 및 레저활동 등을 위하여 많이 사용되고 있다.

최근에는 지구온난화 및 대기오염의 주범인 자동차나 오토바이 대신 인간의 인력에 의해 구동되는 자전거가 대체교통수단으로 각광받고 있을 뿐만아니라 단순한 이동수단이 아닌 운동 및 레저용으로 용도가 변화되어 가면서 그 구조와 기능도 다양화되고 있을 뿐만 아니라 각종 용도에 맞게 발전되어가고 있는 추세이다.

한편, 본 발명과 관련된 종래기술로는 특허 제908317호의 '점핑자전거'가 개시되어 있는데, 이는 본체부 프레임에 전륜, 후륜이 힌지되는 전륜프레임과 후륜 프레임을 축설치하여 탄발스프링으로 탄력구성시켜 사용자가 체중을 이용해 하중을 가함으로써 탄성에 의한 신축으로 자전거가 점핑 도약을 이룰 수 있도록 한 것으로, 자전거 몸체를 이루는 프론트프레임과 이 프론트프레임에 구성되는 허브에 리어프레임과 토션스프링을 힌지구성시켜 리어프레임이 상하로 연동 가능 하도록하고 상기 프론트프레임과 리어프레임에 코일스프링 또는 쇽업쇼바로 연결하여 탄성에 의한 점핑을 이루고, 상기 프론트프레임에 구성되는 헤드파이프에 핸들축으로 조향되는 조향프레임에 앞 포크를 허브로 축설치시키는 한편 토션스프링을 구성하여 앞포크가 탄성이 발휘되도록 구성되어 있다.

그러나 상기한 특허 제908317호의 점핑자전거는 구조적으로 복잡하고, 제조하기도 어려울 뿐만 아니라 가격이 일반 자전거에 비해 고가여서 소비자들이 구입하여 사용하기에는 다소 부담이 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 점핑기능을 갖는 자전거는 전,후륜 프레임 사이에 하나의 압축 코일형 스프링만을 설치한 것이 주종을 이루고 있어 이 하나의 스프링만 가지고는 점핑동작을 위한 충분한 반력이 발생하지 않음으로써 점핑동작을 구사할 때 많은 힘이 소요되는 것은 물론 육체적으로도 피로가 빨리 오게 됨으로써 초보자들의 경우에는 점핑동작을 쉽게 따라할 수 없게 되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 구조로 이루어져 있으면서도 공중으로 높게 점핑이 가능하고, 다양한 형태의 점핑이 가능하여 자전거를 사용하여 다양한 동작을 구사할 수 있으며, 평상시에는 일반 주행용 자전거로 사용할 수 있는 점핑 자전거를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 조향핸들에 의해 방향전환이 이루어지는 앞바퀴가 부착된 전방 프레임; 발로 밟는 페달로 구동되는 뒷바퀴와 안장이 부착된 후방 프레임; 상기 전,후방 프레임을 상호 회동가능하게 결합시키는 힌지; 상기 힌지의 하부에 위치하며 전,후방 프레임 사이에 연결되는 인장코일스프링; 상기 힌지의 상부에 위치하며 전,후방 프레임 사이에 연결되는 압축코일스프링; 을 포함하여 이루어지는 점핑 바이크를 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서 상기 전,후방 프레임의 연결각도는 평상시 50°의 각도를 이루도록 결합되고, 최대 120°의 각도로 벌어질 수 있도록 구성되며, 상기 전,후방 프레임은 동일한 길이로 이루어진다.

또, 본 발명에서 상기 후방 프레임의 하단부 후방으로는 발받침이 더 구비되 어 주행중 뒷바퀴의 축 쪽에 무게중심을 두고 뒷발판을 밟고 핸들을 당기거나 또는 그 반동을 이용하여 잡아당김으로써 초보자들도 보다 더 쉽게 앞바퀴를 들어올릴 수 있도록 함과 아울러 다양한 탑승자세에서 배터랑들만이 할 수 있었던 묘기를 연출하거나 다이내믹한 운동이 가능하도록 한다.

또한, 본 발명에서 상기 인장코일스프링은 중간부의 직경이 양단부의 직경보다 큰 단지형으로 이루어지고, 상기 압축코일스프링은 힌지 상부의 전,후방 프레임 사이에 연결되되 압축코일스프링의 탄성을 조절할 수 있는 조절볼트를 설치하여 운전자의 체중에 따라 적정한 탄성을 보유할 수 있도록 함으로써 효과적인 점핑동작이 가능하도록 함과 아울러 점핑동작시 프레임과 운전자에게 전달되는 충격을 효과적으로 흡수할 수 있도록 한다.

본 발명은 운전자가 핸들과 페달에 체중을 가하여 아래로 눌렀다가 위로 들어 올리면 힌지결합된 전,후방 프레임 사이의 인장코일스프링과 압축코일스프링이 각각 늘어나거나 수축되면서 전,후방 프레임이 벌어졌다가 인장코일스프링과 압축코일스프링이 원래의 상태로 복귀되면서 그 반동에 의해 자전거가 공중으로 높게 점프를 하게 됨으로써 자전거를 사용하여 다이내믹한 운동을 할 수 있는 효과를 갖는다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 점핑 자전거의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 점핑 자전거의 측면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 기본적으로 조향핸들(10)에 의해 방향전환이 이루어지는 앞바퀴(20)가 부착된 전방 프레임(30)과; 발로 밟는 페달(40)로 구동되는 뒷바퀴(50)와 안장(60)이 부착된 후방 프레임(70)과; 상기 전,후방 프레임(30,70)의 상부측을 상호 회동가능하게 결합시키는 힌지(80)와; 상기 힌지(80)의 하부에 위치하며 전,후방 프레임(30,70) 사이에 연결되는 인장코일스프링(90)과; 상기 힌지(80)의 상부에 위치하며 전,후방 프레임(30,70) 사이에 연결되는 압축코일스프링(100); 을 포함하여 이루어져 있다.

본 발명에서 상기 전,후방 프레임(30,70)은 각각의 상단부 측에 힌지(80)가 결합되고 그 상,하부에 각각 압축코일스프링(100)과 인장코일스프링(90)이 설치되어 대체로 영문자 'A'와 같은 형태를 이루고 있다.

상기 전방 프레임(30)은 힌지(80)가 결합되는 헤드튜브(32)와, 이 헤드 튜브(32)를 관통하여 끼워지는 조향축(34)과, 이 조향축(34)의 상단부에 부착된 핸들바(36)와, 상기 조향축(34)의 하단부에 결합되어 앞바퀴(20)가 끼워지는 포크(38)로 이루어져 있다.

상기 포크(38)는 완충기능을 갖는 서스펜션형이거나 일반형 모두 사용될 수 있으나, 본 실시 예에서는 서스펜션이 없는 일반형 포크(38)를 사용하고 있다.

또, 후방 프레임(70)은 상단부측에 힌지(80)가 결합되고 하단부측에 뒷바퀴(50)가 결합되는 다운튜브(72)와, 이 다운튜브(72)의 상부측에 결합되어 안장(60)이 장착되는 시트튜브(74)와, 상기 다운튜브(72)의 하부측에 결합되어 페달 축(42)이 결합되고 뒷바퀴(50)로 연결된 체인(44)을 지지하는 페달 및 체인스테이(76,78)로 이루어져 있다.

본 발명에서 상기 후방 프레임(70)의 시트튜브(74)와 페달(40) 및 체인스테이(76,78)의 형태는 도면에 도시된 형태에 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 구조로의 변경이 가능함은 물론이다.

또한, 상기 전,후방 프레임(30,70)을 상호 연결하는 힌지(80)는 전,후방 프레임(30,70)이 힌지핀(82)을 축으로 앞뒤로만 회동가능하도록 함으로써 전,후방 프레임(30,70)이 뒤틀리는 현상이 발생하지 않도록 좌우방향으로 긴 형태로 제작하여야 하며, 주행시 전,후방 프레임(30,70)에 지속적이고 반복적으로 가해지는 부하 및 충격에도 불구하고 견고한 결합상태를 유지할 수 있는 두랄루민과 같은 특수 알루미늄합금소재로 제작하는 것이 바람직하고, 힌지(80)를 이루도록 맞결합된 한 쌍의 판체로 이루어진 힌지브라켓(84,86)은 각각 상기 전,후방 프레임(30,70)에 용접 방식으로 일체가 되도록 견고하게 부착되어 있다.

또, 상기 힌지(80)의 하부에 설치되는 인장코일스프링(90)은 전,후방 프레임(30,70)이 힌지(80)를 축으로 회동되면서 안정적으로 신장되거나 수축될 수 있도록 양단에 고리형의 결합부(92,94)가 형성되어 있고, 이 결합부(92,94)는 각각 전,후방 프레임(30,70)의 대응되는 위치에 형성된 스프링 장착부(31,71)에 끼워진다.

한편, 상기 인장코일스프링(90)은 중간부의 직경이 양단부의 직경보다 큰 단지형으로 이루어져 있어 안정적인 신장 및 수축동작이 이루어지면서도 충분한 탄성복원력을 확보할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 힌지(80)의 상부에 설치되는 압축코일스프링(100)은 자전거에서 사용되는 공지의 서스펜션 스프링으로 이루어져 있으며, 이 압축코일스프링(100)은 압축과 원상태로의 복귀동작이 원활히 이루어질 수 있도록 압축코일스프링(100) 내부에 피스톤과 실린더 형태로 결합된 암수형의 가이드부재(102)가 설치되어 압축과정에서 뒤틀림현상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 되어 있고, 과도한 벌어짐을 방지하기 위하여 상기 피스톤과 실린더는 내부에서 분리방지용 핀으로 결합되어 있으며, 압축코일스프링(100)은 조절나사에 의해 탄성을 조절할 수 있도록 되어 있다.

상기 압축코일스프링(100)은 본 발명이 속한 자전거분야에서 완충용으로 사용되는 공지의 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명에서 상기 전,후방 프레임(30,70)의 연결각도는 평상시 도 2에 도시된 바와 같이 50~70°의 각도를 이루도록 결합되고, 인장코일스프링(90)이 최대로늘어난 경우 전,후방 프레임(30,70) 사이의 내각이 120°이내의 각도가 되도록 힌지(80)와 인장코일스프링(90) 및 압축코일스프링(100)의 치수를 설계함으로써 평소 주행시 및 점핑동작시의 안정성을 확보할 수 있도록 한다.

본 발명에서 상기 인장코일스프링(90)과 압축코일스프링(100)은 상호 상반되는 기능을 발휘하게 되므로 이들 인장코일스프링(90)과 압축코일스프링(100)의 탄성계수를 사용자의 체중에 따라 적절히 선정함으로써 체중이 각기 다른 사용자에 맞도록 제공할 수 있으며, 상기 압축코일스프링(100)은 인장코일스프링(90)의 늘어나는 정도를 제한하는 기능을 겸하고 인장코일스프링(90)의 복귀(수축)시 받게 되는 충격이 전,후방 프레임(30,70)과 운전자의 신체로 직접 전달되는 것을 효과적으로 흡수하는 역할도 겸하게 된다.

첨부된 도 1 및 도 2에 도시된 실시 예에서는 전,후방 프레임(30,70)이 동일한 길이로 이루어져 있으며, 전,후방 프레임(30,70)의 하단부에 장착되는 앞,뒷바퀴(20,50)의 직경도 동일한 규격으로 이루어져 있어 운전자가 자신의 체중을 분산하여 핸들(10)과 페달(40)을 같은 힘으로 누르게 되면 전,후방 프레임(30,70)에 하중이 동일하게 분산되어 동일한 각도로 벌어지도록 되어 있다.

한편, 본 발명은 전,후방 프레임(30,70)의 길이를 다르게 하거나 앞,뒷바 퀴(30,70)의 직경을 다른 것으로 장착할 수도 있음은 물론이며, 운전자의 체중을 전,후방 프레임(30,70)에 분산시키는 방법은 각각 앞,뒷바퀴(20,50)에 설치되는 브레이크(도면상으로는 도시생략됨)를 조작하는 브레이크 핸들(12,14)을 제어하는 정도에 따라 다양하게 분산시킬 수 있게 된다.

상기 앞,뒷바퀴(20,50)에 설치되는 브레이크는 자전거에서 주로 사용되는 공지의 브레이크이므로 이에 대한 구체적인 설명과 도시는 생략한다.

또, 본 발명에서 상기 페달(40)은 발로 누르는 동작과 더불어 점핑동작시 발과 함께 들어올릴 수 있도록 발등받이(41)가 더 구비된 형태를 사용하며, 이 발등받이(41)은 도 3에 도시된 바와 같이 측부개방형으로 이루어지고, 페달(40)의 상,하부에 각각 형성되어 있다.

또, 본 발명에서 상기 후방 프레임(70)의 하단부 후방으로는 발받침(110)이 더 구비되어 있는데, 이 발받침(110)은 주행중 운전자가 페달(40)에 발을 올려놓는 대신 안장에서 엉덩이를 들고 양발 또는 한 쪽 발을 발받침(110) 위에 올려서 무게중심을 뒷바퀴(50) 쪽에 오도록 한 상태에서 핸들(10)을 당기면 앞바퀴(20)를 들어올릴 수 있으며, 이때 뒷바퀴(50)의 알맞은 브레이크 제동으로 앞바퀴(10)의 들어올림 정도를 조절할 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 발받침(110)은 뒷바퀴(50)의 축 좌,우측의 어느 일측 또는 양측에 모두 형성할 수 있다.

본 발명에서 구체적으로 설명되지 않은 구동계통은 공지의 자전거와 마찬가지로 무기어 또는 다단변속기어 중에서 선택할 수 있고, 안장부 또는 운전자의 체형에 맞게 높낮이를 조절하거나 충격을 흡수할 수 있는 완충기능 등이 더 구비될 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명에서 상기 인장코일스프링(90) 및 압축코일스프링(100)의 외부에는 안전을 위한 커버 예를 들면 벨로우즈 형태의 고무커버 등을 더 구비함으로써 운전중 발생할 수 있는 끼임 등의 안전사고를 예방함과 동시에 이 부분이 먼지에 의해 오염되거나 빗물 등의 유입으로 인한 부식을 방지할 수 있도록 할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명에서 구체적으로 설명되지 않는 브레이크계통도 공지의 자전거와 마찬가지로 밴드형 디스크형 또는 패드형 중에서 선택할 수 있는바, 이에 대한 구체적인 설명 및 도시는 생략한다.

본 발명의 첨부된 도면에서 상기 인장코일스프링(90)과 압축코일스프링(100)은 각각 한 개씩만 설치된 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 인장코일스프링(90)이 전,후방 프레임(30,70)의 위아래로 2개이상 설치되거나, 전,후방 프레임(30,70)의 좌우측으로 병렬로 설치되거나, 외부 인장코일스프링의 내부에 소형의 인장코일스프링이 삽입된 이중구조의 인장코일스프링을 설치할 수도 있음은 물론이며, 상부측의 압축코일스프링(100)도 위에서 설명한 인장코일스프링(90)의 다양한 배열과 유사한 방식으로 변경할 수 있다.

또한, 본 발명은 평상시 또는 인장코일스프링(90)과 압축코일스프링(100)의 고장시 일반 주행용 자전거로 사용할 수 있도록 상기 힌지(80)가 회동되지 못하도록 고정하기 위한 잠금수단을 더 구비할 수도 있음은 물론이며, 이 잠금수단은 힌지브라켓(84,86)사이에 체결되는 로크 핀 타입이거나 전,후방 프레임(30,70) 사이에 가로놓이는 바(bar) 타입 중에서 적정한 것을 설치할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은 평상시에는 일반 자전거와 동일한 방법으로 사용하여 주행하게 되며, 자전거를 사용하여 점핑동작을 하고자 하는 경우에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 핸들(10)과 페달(40)에 운전자가 자신의 체중을 순간적으로 걸어주거나 또는 아래위의 반동을 이용하여 하방으로 눌러주게 되면 도 4에 도시된 바와 같이 인장코일스프링(90)은 신장되고 압축코일스프링(100)은 압축되면서 전,후방 프레임(30,70) 사이의 각도가 벌어져 차체가 낮아지게 되며, 다시 핸들(10)과 페달(40)을 동시에 위로 당기게 되면 이 당기는 동작과 더불어 인장코일스프링(90)과 압축코일스프링(100)에 의해 벌어졌던 전,후방 프레임(30,70)이 내측으로 오므라지는 반동에 의해 도 5에 도시된 바와 같이 바이크가 공중으로 점프를 하게 된다.

이와같은 점핑동작은 주행시 여러 번 반복가능하므로 장애물넘기 등의 게임을 즐길 수도 있게 된다.

한편, 핸들(10)과 페달(40)을 당기는 힘을 적절히 조절하거나 분배하는 것에 의해 앞,뒷바퀴(20,50)의 점프높이가 달라지게 되며 이에 의해 평지에서의 점프는 물론 계단을 순차적으로 오르내리거나 도로 변의 턱을 올라타는 동작 또한 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 점핑동작시 앞바퀴(20)에 제동을 걸고 페달(40)을 위로 당기면 뒷바퀴(50)만 점프를 하게 되고, 뒷바퀴(50)에 제동을 걸고 핸들(10)을 당기면 앞바퀴(20)만 점프를 하게 되므로 운전자의 눙력에 따라 여러가지 형태의 점프를 구사할 수 있으며, 뒷바퀴(50)의 축 후방에 부착된 발받침(110)에 양 발 또는 한 쪽 발을 올려서 무게중심을 뒷바퀴(50) 쪽에 오도록 한 상태에서 핸들(10)을 당기면 더욱 쉽고 높게 앞바퀴(10)를 들 수 있으며, 이때, 뒷바퀴(50)의 알맞은 브레이크 제동으로 앞바퀴(10)의 들어올림 정도를 다양하게 조절할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 힘을 가해 핸들과 페달을 눌러준 상태에서 핸들과 페달을 들어올려 위로 점프하는 방식 외에 핸들과 페달을 눌러준 상태에서 양쪽 페달 중에서 앞쪽으로 전진할 수 있는 페달을 힘껏 밟아주면 자전거는 점핑력과 전진력을 동시에 받게 되므로 앞쪽으로 점핑을 할 수 있게 되며, 점핑거리는 운동능력과 주행속도에 따라 달라질 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 점핑 바이크의 사시도,

도 2는 본 발명에 의한 점핑 바이크의 측면도,

도 3은 점핑 바이크의 페달부분 사시도,

도 4는 본 발명에 의한 점핑 바이크가 점핑을 위한 초기동작상태를 도시한 측면도,

도 5는 공중으로 점핑한 상태를 도시한 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 조향핸들 12,14 : 브레이크 핸들

20 : 앞바퀴 30 : 전방 프레임

31 : 스프링장착부 32 : 헤드튜브

34 : 조향축 36 : 핸들바

38 : 포크 40 : 페달

41 : 발등받이 42 : 페달축

44 : 체인 50 : 뒷바퀴

60 : 안장 70 : 후방 프레임

71 : 스프링장착부 72 : 다운튜브

74 : 시트튜브 76 : 페달스테이

78 : 체인스테이 80 : 힌지

82 : 힌지핀 84,86 : 힌지브라켓

90 : 인장코일스프링 92,94 : 결합부

100 : 압축코일스프링 110 : 발받침

Claims (5)

1. 조향핸들(10)에 의해 방향전환이 이루어지는 앞바퀴(20)가 부착된 전방 프레임(30)과;

   발로 밟는 페달(40)로 구동되는 뒷바퀴(50)와 안장(60)이 부착된 후방 프레임(70)과;

   상기 전,후방 프레임(30,70)을 상호 회동가능하게 결합시키는 힌지(80)와;

   상기 힌지(80)의 하부에 위치하며 전,후방 프레임(30,70) 사이에 연결되는 인장코일스프링(90)과;

   상기 힌지(80)의 상부에 위치하며 전,후방 프레임(30,70) 사이에 연결되는 압축코일스프링(100); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 점핑 바이크.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 전,후방 프레임(30,70)의 연결각도는 평상시 50°의 각도를 이루도록 결합되고, 최대 110°의 각도로 벌어질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 점핑 바이크.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 전,후방 프레임(30,70)은 동일한 길이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점핑 바이크.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 후방 프레임(70)의 하단부 후방으로는 발받침(110)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 점핑 바이크.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 인장코일스프링(90)은 중간부의 직경이 양단부의 직경보다 큰 단지형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 점핑 바이크.

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