KR20110112505A - 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전거에 관한 것으로, 구체적으로는 별도 전후각도조절수단에 의해 핸들수단의 전후좌우각도 및 상하높이가 조절될 수 있도록 함에 따라, 운행 전이나 운행 도중 운전자의 체형이나 원하는 운전자세에 맞게 핸들수단 각도가 조절되므로 운전자의 피로감을 낮출 수 있음은 물론, 운행효율도 높일 수 있는 자전거에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 본체프레임과, 본체프레임 후단부에 위치되는 전후바퀴부와, 본체프레임에 설치되는 폐달 및 상기 폐달과 후륜을 연결하는 동력전달부재로 이루어진 구동부와, 상기 본체프레임 전측 상단에 위치되어 전륜과 연결되는 핸들수단을 포함하는 자전거에 있어서,
상기 핸들수단과 본체프레임은 별도의 핸들각도조절수단을 통해 연결된 것을 특징으로 한다.

Description

자전거{Bicycle}

본 발명은 자전거에 관한 것으로, 특히 각도조절수단에 의해 핸들수단의 전후좌우각도 및 상하 높이가 조절될 수 있도록 함에 따라, 각 운전자의 신체조건에 맞도록 위치설정이 가능하므로, 모든 운전자가 적정 자세로 운전이 가능함은 물론 운행 도중 운전 자세를 손쉽게 변경할 수 있도록 함으로써, 운전자의 피로감저하 효과와 더불어 전체적인 운전효율 향상 효과를 얻을 수 있는 기술에 관한 것이다.

최근 들어 자동차 배기가스에 의한 환경오염이 심각해짐에 따라 연료를 이용하지 않고 인력 에너지만을 이용하는 자전거의 사용이 권장되고 있으며, 이로 인해 사용목적 등에 따라 다양한 형태의 자전거가 연구 개발되고 있다.

일반적인 자전거는 본체프레임에 전후바퀴, 후륜 구동을 위한 구동부, 안장, 전륜 방향조절을 위한 핸들수단으로 구성되고, 운전자가 구동부, 즉 폐달을 회전시키면 체인 등에 의해 후륜이 회전되면서 운행이 이루어지게 되고 , 운행도중 핸들수단의 조작에 의해 운행방향이 조절되는 구조로 작동된다.

그런데 일반적인 자전거는 핸들수단 중 운전자가 손으로 잡는 손잡이대의 위치가 항시 고정되어 있으므로, 운행자의 신체조건에 상관없이 항시 동일한 위치의 손잡이대를 잡아 사용해야 하므로, 불편함이 초래되는 문제점이 있다.

또한 손잡이대의 위치가 고정됨에 따라 항시 거의 동일한 자세를 유지한 체로 운행을 할 수밖에 없어 신체에 무리가 가는 문제점도 함께 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로,

운행자의 신체조건에 맞게 핸들수단의 전후좌우 및 상하높이를 조절할 수 있도록 함에 따라 언제나 본인에 맞는 자세로 운행할 수 있도록 하여 운전자세의 불편함을 해소할 수 있는 자전거를 제공하고자 한다.

더불어 운행도중 운전자세의 전환이 가능하도록 함에 따라 운전자세 고정에 의한 피로감도 해소할 수 있는 자전거를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

본체프레임과, 본체프레임 후단부에 위치되는 전후바퀴부와, 본체프레임에 설치되는 폐달 및 상기 폐달과 후륜을 연결하는 동력전달부재로 이루어진 구동부와, 상기 본체프레임 전측 상단에 위치되어 전륜과 연결되는 핸들수단으로 이루어진 것을 기본구성으로 한다.

그리고 상기 기본구성 중 핸들수단은 별도의 핸들각도조절수단을 통해 본체프레임에 연결되어 본체프레임에 의해 전후각도가 조절되는 것을 특징으로 한다.

그리고 구체적으로는 상기 본체프레임 좌우 양단부에 관통부가 형성되고, 상기 핸들수단은, 단부가 상기 각 관통부 내부에서 회동 가능하도록 삽입 설치되는 연결대와, 상기 연결대의 타단부에 연결되어 외부로 노출되는 손잡이대로 구성되며, 상기 각도조절수단은 핸들수단의 연결대 상에 구비되는 걸림부와, 상기 본체프레임을 관통하여 연결대의 걸림부와 결합 분리되는 제어부를 포함하는 구조를 특징으로 한다.

또한 상기 걸림부는 기어산이 연결대 외주면 둘레를 따라 형성된 형태로 이루어지며, 상기 손잡이대의 제어부는 본체프레임 내부에 위치되어 상기 걸림부의 각 기어산과 치합되는 결합판과, 상기 결합판과 연결되어 단부가 본체프레임 외부로 노출된 상태에서 전후 이동되는 버튼과, 상기 버튼과 연결되어 결합판이 걸림부쪽을 향해 탄성력이 부가되도록 설치되는 탄성부재를 포함하여 구성된 점도 특징으로 한다.

또는 상기 걸림부는 연결대 외주면 둘레를 따라 간격을 두고 배치된 결합공으로 이루어지고, 상기 손잡이대의 제어부는 본체프레임 내부에 위치되어 상기 걸림부의 각 결합공에 끼워지는 돌기부가 구비된 결합판과, 상기 결합판과 연결되어 단부가 본체프레임 외부로 노출된 상태에서 전후 이동되는 버튼과, 상기 버튼과 연결되어 결합판이 걸림부 쪽을 향해 탄성력이 부가되도록 설치되는 탄성부재를 포함하여 구성된 구조를 특징으로 한다.

더불어 상기 연결대와 손잡이대는 회동부를 통해 상호 결합되어 연결대가 회동부를 중심으로 회동되는 점도 특징으로 한다.

핸들수단이 각도조절수단에 의해 회동되어 전후좌우각도와 더불어 상하 높이도 함께 변화됨에 따라, 운전자가 안장에 앉아 운행 자세를 취했을 때 핸들수단을 자신의 체형에 맞게 위치조절 할 수 있으므로, 운행의 불편함을 해소할 수 있는 장점이 있다.

각도조절수단의 버튼을 누르거나 잡아당기는 작동만으로 핸들수단의 각도조절이 가능함에 따라 신속하게 편리하게 각도전환이 가능한 장점이 있다.

그리고 손쉽게 핸들수단의 각도전환이 가능함에 따라 운행도중 수시로 운전자세를 바꿀 수 있으므로 신체피로를 줄 일 수 있는 장점도 있다.

도 1는 자전거의 전체 구조 및 본 발명 중 핸들수단 및 각도조절수단의 설치구조를 나타낸 분해사시도
도 2는 핸들수단의 결합구조를 나타낸 확대 분해사시도
도 3은 핸들수단과 각도조절수단이 설치된 상태에서 손잡이대 좌우각도가 변형된 상태를 나타낸 일부 확대 사시도
도 4는 핸들수단과 각도조절수단 간의 결합구조를 나타낸 일부 확대 측단면도
도 5는 핸들수단의 각도 변환을 위해 버튼막대를 작동시킨 상태를 나타낸 일부확대 측단면도
도 6은 버튼막대의 작동 후 핸들수단의 각도를 변화시킨 상태를 일부확대 측단면도.
도 7은 걸림부를 체결공 형태로 구현하고 결합판 상에 돌기부가 구비된 형태의 변형 예를 나타낸 측단면도
도 8은 상기 도7 중 체결공 및 돌기부의 형성구조를 나타낸 분해사시도

이하에서는 도면에 예시된 구성을 참조하여 본 발명의 구체적인 구성 및 그 작용에 대한 여러 실시 예를 설명하도록 한다.

본 발명에 의한 자전거는 기본적으로 [도 1]에 도시된 바와 같이 크게 본체프레임(400)과 전·후륜(420)(430), 구동부(440), 핸들수단(100) 및 각도조절수단(300)으로 구성된다.

먼저 전체적인 기본구조는 일반적인 자전거와 동일한 구조로 이루어지는데, 개략적으로 설명하면 자전거의 뼈대 역할을 하는 본체프레임(400) 상단에는 안장(410)이 구비되고 전측에는 전륜(420)이 설치되며 후 측에는 구동바퀴 역할을 하는 후륜(430)이 설치된다.

그리고 후륜(430)은 본체프레임(400) 양측에 구비된 폐달(442) 및 체인(444)으로 이루어진 구동부(440)와 연결되어 구동부의 구동력에 의해 회전된다.

이때 본 발명의 구동부(440)는 위에서 언급한 체인구동구조 외에도 폐달과 후륜을 기어구조 등으로 연결한 무 체인 구조로도 대체할 수 있다.

이때 본체프레임(400) 중 전륜(420) 설치지점의 위쪽 상단 양측에는 후술하는 핸들수단(100) 설치를 위한 삽입구(401)가 구비되며, 본체프레임(400) 전면 상에는 커버(402)가 탈부착 되도록 설치되어 상기 삽입구(401) 내부의 개폐가 이루어지도록 한다.

상기 핸들수단(100)은 자전거의 운행방향을 조절하는 조향기능을 하는 것으로, [도 2] 및 [도 3]에 도시된 것처럼 다시 연결대(110)와 손잡이대(120)로 구성되며 본체프레임(400)을 기준으로 양측에 위치된다.

이러한 각 핸들수단(100)의 연결대(110)는 핸들수단(100)과 본체프레임(400)간 직적접인 연결기능을 하는 것으로, 단순 각형이나 원형 봉 형태로 이루어지며 본체프레임(400)의 양쪽 삽입구(401)에 삽입되는데, 이때 상호간 억지끼움 등을 통해 결합되는 것이 아니라 연결대(110)가 삽입구(401) 내부에서 회동할 수 있도록 끼워진다.

이러한 연결대(110)중 외부로 노출된 구간은 수직으로 세워지거나, 도면과 같이 곡선 형태로 구부러진 구조로 이루어진다.

상기 연결대(110)와 함께 핸들수단(100)을 구성하는 손잡이대(120)는 운행중 운전자가 실질적으로 손으로 파지하는 부분으로, 역시 원형이나 각형의 봉 형태로 이루어지며 연결대(110)의 곡선부 끝부분에 연결된다.

이때 손잡이대(120)와 연결대(110)는 상호 힌지구조 등의 회동부(200)를 통해 결합되어 손잡이대(120)가 회동부(200 회동축(201)을 중심으로 세워지거나 뉘어진 상태, 즉 좌우방향의 각조조절이 가능하게 된다. 회동부(200)에는 힌지구조와 더불어 손잡이대(120)의 위치 고정을 위한 고정부재가 더 구비될 수 있다.

이렇게 회동부(200)에 의한 손잡이대(120)의 좌우각도조절 구조와 더불어 손잡이대(120)의 전후각도조절을 위한 각도조절수단(300)이 더 구비되는데, 상기 각도조절수단(300)은 크게 걸림부(310)와 제어부(320)로 구성된다.

상기 걸림부(310)는 연결대(110) 상에 구비되어 핸들수단(100)과 후술하는 제어부(320)와의 연결매개 역할을 하는 것으로,

연결대(110) 중 본체프레임(400) 삽입구(401) 내에 위치한 단부상에 구비되는 기어산 형태로 이루어지며, 이러한 걸림부(310)의 기어산은 연결대(110)의 외주면 둘레를 따라 상호 간격을 두고 배치된다.

이와 같은 걸림부(310)는 핸들수단(100)과 별도로 제작되어 연결대(110) 외주면 상에 결합되는 구조이거나, 도면과 같이 연결대(110) 표면을 직접 가공하여 형성되는 방식 등으로 구현될 수 있다.

그리고 이러한 걸림부(310)와 함게 각도조절수단(300)을 구성하는 제어부(320)는 명칭그대로 핸들수단(100)의 각도조절 여부를 제어하는 기능을 하는 것으로, 다시 결합판(324)과 버튼(322) 연결막대(323) 및 탄성수단(326)으로 나뉘어 구성된다.

먼저 상기 버튼(322)은 제어부(320) 중 외부에서 사용자의의 실제 조작이 이루어지는 부분으로, 단순 막대 형태로 이루어지며 단부에는 나사부(322a)가 구비되며 나사부(322a)는 본체프레임(400) 커버(402)의 관통공(402a)에 끼워진다.

상기 커버(402)의 이면 상에는 상기 버튼(322)과 후술하는 결합판(324)을 연결하는 연결막대(323)가 구비되며 중간편(323a)의 단부 좌우로 분할편(323b)이 뻗어나와 있는 형태로 이루어지며 중간편(323a)의 타단부에는 상기 버튼(322)의 나사부(322a)가 결합되는 나사공(303a-1)이 구비된다.

따라서 버튼(322)과 연결막대(323)는 커버(402)를 사이에 두고 나사부(322a)와 나사공(303a-1) 간 나사체결에 의해 상호 결합된다.

그리고 상기 연결막대(323)의 각 분할편(323b) 단부에 구비되는 결합판(324)은 상기 걸림부(310)와의 실질적인 결합이 이루어지는 부분으로, 전체적으로 반원고리 형태로 이루어지되 내주면 상에는 상기 걸림부(310)의 각 기어산과 치합될 수 있는 기어치(324a)가 형성된 구조이다.

이때 결합판(324)의 내경은 상기 핸들수단(100)의 연결대(110) 외경과 거의 동일하게 제작됨에 따라, [도 4]와 같이 결합판(324)과 걸림부(310)가 결합되었을 때 결합판(324)의 내주면이 연결대(110) 외주면 절반정도를 감싸는 형태로 결합되므로 그만큼 상호간 결합면적이 넓어져, 보다 안정적인 결합이 가능하도록 한다.

이러한 결합판(324)은 각 분할편(323b) 단부마다 구비되어 각 핸들수단(100) 마다 각각 결합된다.

이때 걸림부(310)와 결합판(324)을 각각 각 핸들수단(100) 마다 복수개 구비시킬 경우, 각가 한 개씩 배치되는 구조에 비해 상호간 결합력이 증대되어 핸들수단이 운행도중 불필요하게 회동되는 경우를 보다 완벽하게 방지할 수 있게 된다.

참고로 상기 걸림부(310)와 결합판(324)의 각 기어치 간 각도는 촘촘하게 형성시킬수록 핸들수단(100)의 설정가능한 각도가 다양해지게 되므로, 이를 충분히 고려하여 걸림부(310)와 결합판(324)을 제작한다.

더불어 상기 버튼(322)에는 핸들수단(100)의 각도조절 후 상호간 자동 결합을 위한 탄성수단(326)이 더 구비되는데,

상기 탄성수단(326)은 단순 스프링 형태로 이루어지고, 연결막대(323)의 중간편(323a) 외부 상에 끼워진 상태로 설치되며, 일단부는 본체프레임(400) 내벽에 밀착되고 타단부는 연결막대(323) 상에 구비된 압착편(323c)에 밀착된다.

이때 탄성수단(326)은 항시 걸림부(310)를 향해 인장력이 작용된 상태로 설치됨에 따라 탄성수단(326)의 인장력에 의해 결합판(324)이 걸림부(310)에 견고하게 결합된 상태가 유지되도록 한다.

탄성수단(326)은 단순 스프링구조 외에 결합판(324)과 걸림부(310)간 자동 결합 및 결합력 증대가 가능한 구조라면 얼마든지 변형적용이 가능하다.

이하에서는 상기 구성에 의한 본 실시예의 작용 및 그 과정에서 발생되는 효과를 설명하도록 한다.

먼저 [도 4]와 같이 핸들수단(100)의 전후 각도조절 전 상태에서는 결합판(324)이 탄성수단(326)의 인장력에 의해 밀려 걸림부(310)와 결합된 상태가 유지되고,

이 상태에서 운행 전이나 운행도중 핸들수단(100)의 전후각도를 조절하고자 할 경우, [도 5]에 도시된 바와 같이 운행자가 제어부(320)의 버튼(322)을 외부로 잡아당기면 버튼(322)의 압착편(323c)에 의해 탄성수단(326)이 압착되면서 결합판(324)이 걸림부(310)로부터 분리된다.

따라서 연결대(110)의 회동이 자유로워지게 되고, 이 상태에서 [도 6]처럼 손잡이대(120)를 잡고 전후로 밀거나 당김에 따라 각 핸들수단(100)의 손잡이대(120)의 전후각도가 자유롭게 변화될 수 있게 된다.

더불어 이렇게 핸들수단(100)전체의 전후각도가 조절되는 과정에서는 [도 6]처럼 각 위치에서의 손잡이대(120) 상하 위치(A)가 변경되므로, 결국 상기 회동부(200)에 의한 손잡이대(120)의 좌우 각도조절과, 각도조절수단(300)에 의한 핸들수단(100) 전체의 전후각도 및 상하높이가 복합적으로 조절될 수 있게 된다.

이때 위에서 언급한 것처럼 각 핸들수단(100)의 연결대(110)가 상호 분리된 상태이기 때문에 운행 또는 정지 상태에서 원하는 적정 자세에 따라 각 핸들수단의 각도를 개별적으로 제어할 수 있으므로 다양한 형태의 자세를 취할 수 있게 된다.

이렇게 손잡이대(120)를 작동시켜 운행자의 신체조건이나 원하는 운전자세에 적합한 각도로 설정한 뒤, 버튼(322)을 놓으면 탄성수단(326)의 탄성력에 의해 결합판(324)이 다시 걸림부(310)에 결합됨에 따라 연결대(110)의 회동이 차단되어, 결국 손잡이대의 각도가 고정된다.

이 상태에서 운행하다가 운전자가 바뀌거나 운전자세를 바꾸고 싶을 경우 앞의 과정을 반복함에 따라 언제나 수시로 손쉽게 운전자 및 운전자세 변환이 가능할 수 있게 된다.

이처럼 본 발명은 각도조절수단을 통해 핸들수단(100)의 전후좌우 및 상하높이를 복합적으로 조절할 수 있도록 함에 따라 운전자의 신체조건에 맞는 운전자세를 설정할 수 있어 편안한 운행이 가능하도록 한 것을 가장 큰 특징으로 한다.

[도 7] 및 [도 8]은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 전체적인 구성은 앞의 실시예와 동일하나, 걸림부(310)를 기어산 구조 대신 체결공 형태로 구현하여 연결대 외주면 상에 배치시키고, 결합판(324)에는 기어치 대신 돌기부(324b)를 구비시켜 돌기부(324b)가 각 체결공에 끼워져 결합되는 구조로 변형 구현한 것에 차이가 있다.

이때에도 [도 8]과 같이 상기 체결공을 연결대 길이방향을 다라 복수개 형성시키고 돌기부(324b)도 이에 맞게 복수개 부기시킴에 따라 적정수중의 체결력을 얻을 수 있도록 한다.

이처럼 걸림부(310)와 결합판(324)간 결합을 단순 체결공과 돌기간 결합형태로 제작할 경우, 앞의 실시예에서 제안한 기어치합 구조에 비해 제작구조가 간소해져 생산효율이 높아질 수 있는 효과는 갖게 된다.

이상 설명한 본 발명의 여러 특징들은 당업자에 의해 다양하게 변형되고 조합되어 실시될 수 있으나, 이러한 변형 및 조합이 핸들수단이 별도 각도조절수단을 통해 설치되어 전후좌우각도 및 상하높이 조절이 가능하도록 함에 따라, 운전자의 신체조건에 적합한 운전자세를 취할 수 있도록 하여 편안한 운행이 가능하도록 한 구성 및 목적과 관련이 있을 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 판단되어야 한다.

100 : 핸들수단 110 : 연결대
120 : 손잡이대 200 : 회동부
300 : 각도조절수단 201 : 회동축
310 : 걸림부 320 : 제어부
322 : 버튼 323 : 연결막대
323a : 중간편 323b : 분할편
324: 결합판 326: 탄성수단
400 : 본체프레임 401 : 삽입구
402 : 커버 410 : 안장
420 : 전륜 430 : 후륜
440 :구동수단 442 : 폐달
444 : 체인

Claims (5)

1. 본체프레임과, 본체프레임 후단부에 위치되는 전후바퀴부와, 본체프레임에 설치되는 폐달 및 상기 폐달과 후륜을 연결하는 동력전달부재로 이루어진 구동부와, 상기 본체프레임 전측 상단에 위치되어 전륜과 연결되는 핸들수단을 포함하는 자전거에 있어서,
   상기 핸들수단과 본체프레임은 별도의 핸들각도조절수단을 통해 연결된 것을 특징으로 하는 자전거.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 본체프레임 좌우 양단부에 관통부가 형성되고,
   상기 핸들수단은,
   단부가 상기 각 관통부 내부에서 회동 가능하도록 삽입 설치되며 단부 상에 걸림부가 구비된 연결대와, 상기 연결대의 타단부에 연결되어 외부로 노출되는 손잡이대로 구성되며,
   상기 각도조절수단은 핸들수단의 연결대 상에 구비되는 걸림부와, 상기 본체프레임을 관통하여 연결대의 걸림부와 결합 분리되는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 걸림부는 기어산이 연결대 외주면 둘레를 따라 형성된 형태로 이루어지며,
   상기 손잡이대의 제어부는 본체프레임 내부에 위치되어 상기 걸림부의 각 기어산과 치합되는 결합판과,
   상기 결합판 연결되어 단부가 본체프레임 외부로 노출된 상태에서 전후 이동되는 버튼과,
   상기 버튼 및 결합판과 연결되어 결합판이 걸림부쪽을 향해 탄성력이 부가되도록 설치되는 탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자전거.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 걸림부는 연결대 외주면 둘레를 따라 간격을 두고 배치된 결합공으로 이루어지고,
   상기 손잡이대의 제어부는 본체프레임 내부에 위치되어 상기 걸림부의 각 체결공에 끼워지는 돌기가 구비된 결합판과, 상기 돌기부와 연결되어 단부가 본체프레임 외부로 노출된 상태에서 전후 이동되는 버튼과, 상기 버튼과 연결되어 결합판이 걸림부 쪽을 향해 탄성력이 부가되도록 설치되는 탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자전거 .
5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연결대와 손잡이대는 회동부를 통해 결합되어 연결대의 회동부를 중심으로 회동되는 것을 특징으로 하는 자전거.

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