KR20120119811A - 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거 - Google Patents

원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탑승한 상태에서 발로 작동시키는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하여 추진하는 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래와 같이 이용자가 한발은 발판에 올려놓고 다른 한발을 지면에 접촉시켜 지면을 지치면서 추진시키는 퀵 보드의 불편함과, 발로 페달이나 발판에 힘을 가하여 크랭크를 회전시키고 크랭크의 회전을 체인이나 기어에 의하여 스프라켓에 전달하여 스프라켓의 회전에 따라 후륜이 구동되도록 하는 방식의 자전거나, 퀵보드의 복잡한 구조를 극복하여, 프레임의 한 부분이나 프레임에 결합되는 프레임 연장 지지대에 구비되는 원호형 내치차 프레임 축에 회동 가능하게 결합되며 원호 형상으로 치차가 형성되면서 원호의 내측으로 치차를 구비하고 자전거의 양측으로 하나씩 구비되는 원호형 내치차 프레임이 이용자의 발로 가해진 힘에 의해 원호형 내치차 프레임 축을 중심으로 회동하면서 원호형 내치차 프레임의 치차가 후륜축에 축결합 된 종동기어를 회전시켜 종동기어의 회전에 따라 후륜이 구동되게 하여, 자전거를 구동시키는, 구조를 간단하게 하고 힘의 효율을 높여 이용의 편리성을 높이고 전체 구조를 간단하게 하여 생산성을 높이고 무게를 줄이며 소형화 시켜 퀵보드처럼 휴대하기 쉬우면서도 강한 추진력과 빠른 속도를 내면서 어른이나 어린이도 쉽게 이용할 수 있는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거에 관한 것이다.
종래에는 자전거나, 이용자가 두발을 모두 올려놓은 상태에서 바퀴를 구동시키는 퀵보드를 간단한 구조로 구동시키기 위하여 전륜이나 후륜에 바로 페달을 결합하는 방식이 있으나 전륜이나 후륜에 바로 페달이 결합되는 경우는 이용자가 최적의 힘을 가할 수 있는 위치에 페달이 위치하지 않으므로 페달에 제대로 힘을 가할 수가 없어서 효율성이 낮아서 널리 대중화 될 수 없는 것이고, 이용자가 최적의 힘을 가할 수 있는 위치에 구비되는 페달이나 발판으로 구동하는 경우에는 구동되는 후륜의 후륜축이 페달이나 발판과 상호 이격되어 있으므로 그 사이에 체인이나 기어를 구비하여 회전을 후륜에 전달하거나, 페달의 회전을 베벨기어에 의해 회전축에 전달하고 회전축에 의해 후륜축에 연결되는 베벨기어를 회전시켜서 회전을 전달하므로 페달에 가해지는 힘을 간단하게 후륜이 회전하도록 전달할 수 없고 동력 전달 수단의 마찰등에 의해 힘의 손실이 큰 것이었다. 즉 이용자가 최적의 힘을 가할 수 있는 위치에서 발로 가하는 힘을 받아 이격되어 있는 후륜에 간단한 단계로 회전력으로 변환하여 전달해야만 힘의 효율을 높일 수 있고 구조를 간단하게 할 수 있는데 그런 구조로 구성된 것이 없었다.
특히 원호의 내측으로 원호 형상으로 형성되는 치차를 구비하는 내치차 원호를 구비하고, 자전거의 프레임에 결합되는 원호형 내치차 프레임 축을 중심으로 회동 가능하게 결합되며, 자전거의 양측으로 각각 구비되는 원호형 내치차 프레임의 내치차 원호의 내측에 형성된 치차와 치차결합 하는 종동기어를 회전시켜서 후륜을 구륜되게 하는 구조는 없었다.
따라서 본 발명은 크랭크 셋이나 체인등의 전동수단, 베벨기어와 회전축이나, 여러개의 기어의 조합과 스프라켓등의 복잡한 단계를 거치지 않고 바로 이용자의 발에 의해 가해지는 힘으로 자전거를 구동시키기 위하여 원호 형상의 안쪽으로 치차가 형성되는 내치차 원호를 구비하는 원호형 내치차 프레임을 후륜측에 구비하여 발에 의해 가해지는 힘으로 원호형 내치차 프레임을 회동시키고 원호형 내치차 프레임이 종동기어를 회전시켜 종동기어의 회전에 의해 후륜이 구동되게 하는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거를 제공하는 것이다.

Description

원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거 {A Bicycle driving the rear wheel with an arc type internal gear frame}
본 발명은 탑승한 상태에서 발로 작동시키는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하여 추진하는 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래와 같이 이용자가 한발은 발판에 올려놓고 다른 한발을 지면에 접촉시켜 지면을 지치면서 추진시키는 퀵 보드의 불편함과, 발로 페달이나 발판에 힘을 가하여 크랭크를 회전시키고 크랭크의 회전을 체인이나 기어에 의하여 스프라켓에 전달하여 스프라켓의 회전에 따라 후륜이 구동되도록 하는 방식의 자전거나, 퀵보드의 복잡한 구조를 극복하여, 자전거의 프레임의 한 부분이나 프레임에 결합되는 프레임 연장 지지대에 구비되는 원호형 내치차 프레임 축에 회동 가능하게 결합되며, 원호 형상으로 치차가 형성되면서 원호의 내측으로 치차를 구비하고 자전거의 양측으로 하나씩 구비되는 원호형 내치차 프레임이 이용자의 발로 가해진 힘에 의해 원호형 내치차 프레임 축을 중심으로 회동하면서 원호형 내치차 프레임의 치차가 후륜축에 축결합 된 종동기어를 회전시켜 종동기어의 회전에 따라 후륜이 구동되게 하여 자전거를 추진시키는, 구조를 간단하게 하고 힘의 효율을 높여 이용의 편리성을 높이고 생산성을 높이고 무게를 줄이며 소형화 시켜 퀵보드처럼 휴대하기 쉬우면서도 강한 추진력과 빠른 속도를 내면서 어른이나 어린이도 쉽게 이용할 수 있는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거에 관한 것이다.
운동도 하면서 연료를 사용하지 않는 친환경적인 운동과 교통수단으로 자전거와 퀵 보드가 많이 이용 되는데 종래의 자전거는 주로 이용자가 발로 페달에 힘을 가하여 360도 회전시켜 크랭크 셋트에 의해 체인에 힘을 가하여 후륜의 스프라켓을 회전시켜 후륜이 회전되도록 하여 구동하는 자전거가 대부분이다. 또한 베벨기어를 이용하여 페달에 의해 발생한 회전으로 회전축을 회전시키고 다시 베벨기어에 의해 회전축의 회전을 후륜의 허브에 전달하는 방식으로 체인없이 구동하는 것이 있으나 동력 전달 과정이 여러 단계이므로 힘의 손실이 크고 반드시 이용자가 페달을 회전시키는 동작으로 구동시키므로 간편한 동작으로 쉽게 자전거를 구동시키기가 어려웠다.
또한 체인을 없애고 여러개의 기어를 조합시켜서 후륜을 구동시키는 방식이 있으나 구조가 복잡하여 생산단가가 높아지고 힘의 효율이 낮아지며 무게가 많이 나가는 것들이어서 대중화에 어려움이 많은 것들이었다.
그리고 종래의 퀵보드는 한발은 발판에 올려놓고 다른 한발을 지면에 접촉시키면서 지면을 지치면서 추진시키거나, 양발을 모두 퀵보드에 올려놓고 구동하는 것들은 바퀴를 구동시키는 구조가 복잡하여 효율적으로 빠르고 강한 추진력을 낼 수 있는 퀵보드는 없었다.
그러므로 동력 전달과정이 간단하고 구조가 간단하여 생산단가가 낮아지며 무게가 적게 나가서 휴대하기 쉽고, 양발을 360도 회전시키는 것이 아니고 교대로 위 아래로 왕복시키는 동작으로, 쉽게 구동하면서도 빠르고 강한 추진력을 내어, 빠르고 추진력이 강한 자전거의 장점과 작고 가벼운 퀵보드의 장점을 모두 갖추는 자전거가 크게 요구 되었다.
종래에는 자전거나, 이용자가 두발을 모두 올려놓은 상태에서 바퀴를 구동시키는 퀵보드를 간단한 구조로 구동시키기 위하여 전륜이나 후륜에 바로 페달을 결합하는 방식이 있으나 전륜이나 후륜에 바로 페달이 결합되는 경우는 이용자가 최적의 힘을 가할 수 있는 위치에 페달이 있지 않으므로 페달에 제대로 힘을 가할 수가 없어서 효율성이 낮아서 널리 대중화 될 수 없는 것이고, 이용자가 최적의 힘을 가할 수 있는 위치에 구비되는 페달이나 발판으로 구동하는 경우에는 구동되는 후륜의 후륜축이 페달이나 발판과 상호 이격되어 있으므로 그 사이에 체인이나 기어를 구비하여 회전을 후륜에 전달하거나, 페달의 회전을 베벨기어에 의해 회전축에 전달하고 회전축에 의해 후륜축에 연결되는 베벨기어를 회전시켜서 회전을 전달하므로 페달에 가해지는 힘을 간단하게 후륜이 회전하도록 전달할 수 없었고 동력 전달 수단의 마찰등에 의해 힘의 손실이 큰 것이었다. 즉 이용자가 최적의 힘을 가할 수 있는 위치에서 발로 가하는 힘을 받아 이격되어 있는 후륜에 간단한 단계로 회전력으로 변환하여 전달해야만 힘의 효율을 높일 수 있고 구조를 간단하게 할 수 있는데 그런 구조로 구성된 것이 없었다.
특히 원호의 내측으로 원호 형상으로 형성되는 치차를 구비하는 내치차 원호를 구비하고, 자전거의 프레임에 결합되는 원호형 내치차 프레임 축을 중심으로 회동 가능하게 결합되며, 자전거의 양측으로 각각 구비되는 원호형 내치차 프레임에 구비되는 내치차 원호의 치차와 치차결합 하는 종동기어를 회전시키고 종동기어의 일방향 회전을 후륜에 전달하여 후륜을 구륜되게 하는 구조는 없었다.
따라서 본 발명은 크랭크 셋이나 체인등의 전동수단, 베벨기어와 회전축이나, 여러개의 기어의 조합과 스프라켓등의 복잡한 단계를 거치지 않고 바로 이용자의 발에 의해 가해지는 힘으로 자전거를 구동시키기 위하여 원호형상의 안쪽으로 치차가 형성되는 내치차 원호를 구비하는 원호형 내치차 프레임을 후륜의 양측에 구비하여 발에 의해 가해지는 힘으로 원호형 내치차 프레임을 회동시키고 원호형 내치차 프레임이 종동기어를 회전시켜 종동기어의 회전에 의해 후륜이 구동되게 하는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 이루기 위하여 본 발명은, 전륜(910), 후륜(920), 전륜(910)을 조향하는 핸들바(110) 및 전륜(910)과 후륜(920)과 핸들바(110)를 결합하여 지지하는 프레임(400)으로 구성되는 자전거에 있어서, 프레임(400)의 한 부분이나 프레임(400)에 결합되는 프레임 연장 지지대(410)에 구비되는 원호형 내치차 프레임 축(600)과, 원호의 내측으로 원호 형상으로 형성되는 치차를 구비하는 내치차 원호(211)(211')를 구비하고 원호형 내치차 프레임 축(600)을 중심으로 회동 가능하게 결합되며, 자전거의 양측으로 각각 구비되는 원호형 내치차 프레임(200)(200')과, 원호형 내치차 프레임(200)(200')에 각각 결합되는 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')과,
원호형 내치차 프레임(200)(200')이나 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')에 결합되는 원호형 내치차 프레임 복귀수단(700)과, 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 치차와 각각 치차결합 하여 회전되는 종동기어(930)(930')와, 종동기어(930)(930')의 일방향 회전만 후륜(920)에 전달하는 통상의 일방향 클러치 베어링이나 통상의 래칫기어를 구비하여, 이용자가 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')에 힘을 가하면 원호형 내치차 프레임(200)(200')이 원호형 내치차 프레임 축(600)을 중심으로 회동되고, 원호형 내치차 프레임(200)(200')에 구비되는 내치차 원호(211)(211')의 치차와 치차결합하는 종동기어(930)(930')가 회전하고, 종동기어(930)(930')의 일방향 회전을 전달 받아 상기 후륜(920)이 회전하므로써 구동되고, 힘을 가하지 않는 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')에 결합된 원호형 내치차 프레임(200)(200')은 원위치로 복귀되도록 구성됨을 특징으로 하는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거를 제공한다.
그러므로 이용자가 양발로 자전거 양측에 구비되는 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')에 교대로 힘을 가하면 후륜(920)이 구륜되어 자전거가 강하게 추진되는 것이다.
상기한 것처럼 본 발명의 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거는 체인이나, 베벨기어와 회전축이나, 여러개의 기어의 조합등의 복잡한 단계를 거치지 않고 바로 이용자의 발에 의해 가해지는 힘으로 원호형 내치차 프레임으로써 종동기어를 회전시켜 후륜이 구동되게 하므로 동력 전달의 효율성을 높여 경쾌한 주행이 가능하게 하고 구조가 간단하여 생산단가를 낮추고 가볍게 하여 휴대가 간편한 자전거를 구현할 수 있으며 페달을 360도 회전시키지 않고 두 발을 각각 상하로 움직이면 구동이 되므로, 안장이 이용자의 전립선이나 요도에 반복적으로 영향을 미쳐 비뇨기과 질환을 일으키는 것을 예방할 수 있고, 안장 없이 서서 타는 자전거를 구현하여 편리하게 이용하는 것이 용이하고 어른이나 어린이도 이용이 간편한 자전거를 제공할 수가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 일실시예를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 일실시예를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 일실시예를 도시한 일부 저면도.
도 4는 본 발명에 의한 원호형 내치차 프레임을 도시한 정면도.
도 5는 본 발명에 의한 일실시예 중 원호형 내치차 프레임과 원호형 내치차 프레임 구동수단를 도시한 정면도.
도 6은 본 발명에 의한 일실시예 중 후륜축과 후륜과 원호형 내치차 프레임의 내치차 원호와 종동기어와 프레임의 단면을 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 다른 일실시예를 도시한 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 본 발명에 의한 다른 일실시예 중 후륜축과 후륜 허브와 원호형 내치차 프레임의 내치차 원호와 종동기어와 프레임의 단면을 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 의한 또 다른 일실시예를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명에 의한 제4의 일실시예를 도시한 정면도.
도 11은 도 10에 도시된 본 발명에 의한 제4의 일실시예의 일부 평면도.
도 12는 도 10에 도시된 본 발명에 의한 제4의 일실시예의 일부 저면도.
도 13은 도 10에 도시된 본 발명에 의한 제4의 일실시예의 자전거를 휴대하기 쉽게 접은 상태를 도시한 정면도.
도 14는 본 발명에 의한 제5의 일실시예를 도시한 정면도.
도 15는 도 14에 도시된 본 발명에 의한 제5의 일실시예의 일부 평면도.
도 16은 도 14에 도시된 본 발명에 의한 제5의 일실시예의 일부 저면도.
도 17은 본 발명에 의한 제 6의 일실시예를 도시한 사시도.
도 18은 본 발명에 의한 제 7의 일실시예를 도시한 정면도.
도 19는 본 발명에 의한 제 8의 일실시예를 도시한 정면도.
도 20은 도 17과 도 18과 도 19에 도시된 본 발명에 의한 제 6과 제 7과 제 8의 일실시예에 구비되는 원호형 내치차 프레임과 원호형 내치차 프레임 구동수단을 도시한 평면도.
도 21은 도 17과 도 18과 도 19에 도시된 본 발명에 의한 제 6과 제 7과 제 8의 일실시예에 구비되는 원호형 내치차 프레임과 원호형 내치차 프레임 구동수단을 도시한 정면도.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 일실시예를 도시한 사시도이고 도 2는 본 발명에 의한 일실시예를 도시한 정면도이며 도 3은 본 발명에 의한 일실시예를 도시한 일부 저면도이며 도 4는 본 발명에 의한 원호형 내치차 프레임을 도시한 정면도이고 도 5는 본 발명에 의한 일실시예 중 원호형 내치차 프레임과 원호형 내치차 프레임 구동수단를 도시한 정면도이다.
도시된 것처럼 자전거의 후륜(920) 측에 양측으로 원호형 내치차 프레임(200)(200')이 구비되어 있는데 각각의 원호형 내치차 프레임(200)(200')은 자전거의 프레임(400)의 후단부에 고정결합된 프레임 연장 지지대(410)에 결합되어 구비된 원호형 내치차 프레임 축(600)에 양측으로 각각 회동가능하게 축결합되어 있고 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 내치차 원호(211)(211')의 치차와 치차결합하도록 종동기어(930)(930')가 후륜(920)의 양측으로 후륜축(921)에 축결합되어 있다. 또한 각각의 원호형 내치차 프레임(200)(200')은 내치차 원호(211)(211')와 원호형 내치차 프레임 축공(201)(201')을 연결하기 위해 내치차 원호 지지대(221)(222)(221')(222')가 각각 양측으로 구비되고 원호형 내치차 프레임 축공(201)(201')의 일측으로 내치차 프레임 연결대(810)(810')가 길게 연장되어 구비되고 내치차 프레임 연결대(810)(810')의 일단에 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')이 고정결합되고, 이 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')에 페달(820)(820')이 각각 회전가능하게 구비된다.
도 1과 힘의 작용방향을 나타낸 도 2와 부분 저면도인 도 3과 도 6으로 본 발명의 일실시예의 작용을 설명하면 도시된 것처럼 이용자가 발로 일측의 페달(820)을 A방향으로 누르면 일측 원호형 내치차 프레임(200)의 내치차 원호(211)는 A1의 방향으로 이동하고 일측 원호형 내치차 프레임(200)의 내치차 원호(211)의 치차와 치차결합 되어 있는 일측 종동기어(930)는 A2 방향으로 회전하는데 일측 종동기어(930)와 후륜축(921) 사이에 구비되는 종동기어 일방향 클러치 베어링(940)은 자전거가 전방으로 진행하는 방향의 회전은 후륜(920)에 전달하므로 후륜(920)은 A3방향으로 회전하여 자전거가 전방으로 진행한다. 동시에 일측 원호형 내치차 프레임(200)의 내치차 원호 지지대(221)에 결합된 치차 프레임 고리(711)와 다른 측 원호형 내치차 프레임(200')의 내치차 원호 지지대(221')에 결합 된 치차 프레임 고리(712)에 치차 프레임 와이어(710)가 프레임 연장 지지대(410)에 회전가능하게 구비되는 치차 프레임 와이어 롤러(713)에 걸려서 팽팽하게 연결되어 있으므로 일측 치차 프레임 고리(711)가 뒤로 이동하면 다른 측 치차 프레임 고리(712)가 앞으로 당겨져서 다른 측 원호형 내치차 프레임(200')의 내치차 원호(211')는 A4의 방향으로 이동하고 이에 따라 다른측 원호형 내치차 프레임(200')의 내치차 원호(211')의 치차와 치차결합되어 있는 종동기어(930')는 자전거가 후방으로 이동하는 방향으로 회전하는데 이 다른 측 종동기어(930')와 후륜축(921) 사이에 구비되는 다른 측 종동기어 일방향 클러치 베어링(940')은 자전거가 전방으로 진행하는 방향의 회전은 전달하나 자전거가 후방으로 진행하는 방향의 회전은 후륜(920)에 전달하지 않으므로 후륜(920)은 후방으로 구륜 되는 힘을 받지 않는다. 그리고 다른 측의 원호형 내치차 프레임(200')에 고정결합된 내치차 프레임 연결대(810')에 원호형 내치차 프레임 연결축(821')으로 회전가능하게 결합된 다른측 페달(820')은 A5 방향으로 상승한다. 그러므로 이용자가 일측 페달(820)을 누르면 일측 종동기어(930)가 회전하여 후륜(920)을 구동시키고 이용자가 다시 다른 측 페달(820')을 누르면 다른측 종동기어(930')가 회전하여 후륜(920)을 구동시키므로써 양발을 이용하여 교대로 후륜(920)에 구동력을 발생시킬 수 있는데 이용자가 일측 페달(820)을 누르면 동시에 다른 측 페달(820')이 상승하므로 이용자는 교대로 양측의 페달(820)(820')을 눌러서 원활하게 자전거를 추진 시킬 수 있는 것이다. 이 때 상승하는 페달(820)(820') 측에 결합된 원호형 내치차 프레임(200)(200')에 치차결합 된 종동기어(930)(930')의 회전은 종동기어 일방향 클러치 베어링(940)(940')에 의해 후륜축(921)에 전달되지 않으므로 후륜(920)은 후방으로 회전하는 힘은 받지 않고 전방쪽으로 원활하게 구륜되는 것이다.
상기한 것처럼 이용자는 자전거의 안장(510)에 앉아서 양발로 자전거를 구동시키면서 양손으로 핸들 손잡이(111)(112)를 잡고 핸들바(110)를 회전시켜 전륜(910)의 진행방향을 조향하며 브레이크 레버(131)(132)를 조작하여 전륜(910)과 후륜(920)의 회전을 제동시키는 것으로 핸들바(110)와 전륜(910) 부분은 통상의 자전거와 동일하다.
미설명 부호 511은 안장 지지대이고 520은 안장지지대 접철장치이며 420은 프레임 접철장치이고 421은 프레임 접철장치 축이며 310은 헤드튜브, 320은 스티어 튜브, 330은 전륜 포크, 911은 전륜축, 133,134는 브레이크 케이블이다.
브레이크 케이블(133)(134)에 연결되어 자전거를 제동하는 브레이크 장치는 통상적으로 이용되는 여러가지 브레이크 장치를 적용하면 되는 것이므로 도면에서 생략되어 있다.
도 4는 본 발명의 필수 요소인 원호형 내치차 프레임(200)를 도시한 정면도인데 도시된 것처럼 원호형 내치차 프레임(200)은 원호의 내측으로 원호 형상으로 형성되는 치차를 구비하는 내치차 원호(211)와, 원호형 내치차 프레임 축공(201)과, 원호형 내치차 프레임 축공(201)과 내치차 원호(211)를 연결하는 내치차 원호 지지대(221)(222)로 구성된다. 내치차 원호(211)에 구비되는 모든 치차는 원호형 내치차 프레임 축공(201)과 각각 거리가 같고 원호형 내치차 프레임 축공(201)을 중심으로 원호를 그리면서 이동하면서 치차결합 되는 종동기어(930)를 회전시키게 된다.
통상적으로 자전거등 인체의 힘으로 구동하는 탈것의 후륜을 구륜시켜 추진하기 위하여 자전거의 크랭크처럼 원이나 원호의 바깥쪽으로 치차가 형성되는 기어장치가 이용되는 데 본 발명은 자전거의 후륜(920)을 구동하기 위하여 본 발명의 핵심이 되는 원호형 내치차 프레임(200)이 원호의 안쪽으로 치차가 형성되는 내치차 원호(211)를 구비하고, 내치차 원호(211)의 치차와 치차결합 되고 후륜(920)에 회전력을 가하는 종동기어(930)도 내치차 원호(211)의 안쪽에 위치하는 특징이 있다.
본 발명의 핵심이 되는 원호형 내치차 프레임(200)은 원호의 내측으로 원호 형상으로 형성되는 치차를 구비하는 내치차 원호(211)가 원호형 내치차 프레임 축공(201)을 중심으로 회동될 수 있으면 되고 다양한 형태와 구조로 형성될 수 있는 것이다.
또한 원호형 내치차 프레임 축공(201)은 내치차 원호(211)의 회동축이 되는 원호형 내치차 프레임 축(600)을 고정결합 하여 구비할 수도 있고, 원호형 내치차 프레임 축(600)에 원호형 내치차 프레임 축공(201)이 회전할 수 있게 축결합 될 수도 있다.
도 5는 본 발명에 의한 일실시예 중 원호형 내치차 프레임과 원호형 내치차 프레임 구동수단를 도시한 정면도인데 본 실시예에서는 원호형 내치차 프레임(200)은 도 4에 도시된 것처럼 원호의 내측으로 원호 형상으로 형성되는 치차를 구비하는 내치차 원호(211)와, 원호형 내치차 프레임 축공(201)과, 원호형 내치차 프레임 축공(201)과 내치차 원호(211)를 연결하는 내치차 원호 지지대(221)(222)로 구성되고, 원호형 내치차 프레임(200)을 작동시키기 위해 내치차 프레임 연결대(810)와 원호형 내치차 프레임 연결축(821)과 페달(820)로 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)을 구성하는 것이다.
도시된 것처럼 내치차 프레임 연결대(810)가 원호형 내치차 프레임 축공(201)의 일측에 고정결합 되어 있으므로 이용자가 페달(820)을 눌러서 내치차 프레임 연결대(810)가 움직이면 원호형 내치차 프레임(200) 전체가 원호형 내치차 프레임 축공(201)을 중심으로 회동하게 되어 있다.
도 6은 본 발명에 의한 일실시예 중 후륜축(921)과 후륜(920)과 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 내치차 원호(211)(211')와 종동기어(930)(930')와 후륜 지지 프레임(490)(490')의 단면을 도시한 단면도이다. 도시된 것처럼 후륜(920)은 후륜축(921)에 밀착되어 결합되어 있으므로 후륜축(921)이 회전하면 후륜(920)은 회전하게 되어 있고, 후륜 지지 프레임(490)(490')과 후륜축(921) 사이에는 후륜축 프레임 베어링(491)(491')이 구비되어 있어 후륜 지지 프레임(490)(490')에 대하여 후륜축(921)은 자유롭게 회전한다. 그리고 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 내치차 원호(211)(211')의 치차와 치차결합 되어 있는 종동기어(930)(930')와 후륜축(921) 사이에는 종동기어 일방향 클러치 베어링(940)(940')이 구비되어 있으므로 종동기어(930)(930')가 후륜(920)을 전방으로 구륜되게 하는 방향으로 회전될 때는 종동기어(930)(930')의 회전이 후륜축(921)에 전달되고, 종동기어(930)(930')가 후륜(920)을 후방으로 구륜되게 하는 방향으로 회전될 때는 종동기어(930)(930')의 회전이 후륜축(921)에 전달되지 않으므로 후륜(920)은 전방으로만 구륜되도록 회전력을 받는 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 다른 일실시예를 도시한 사시도이고 도 8은 도 7에 도시된 본 발명에 의한 다른 일실시예 중 후륜축과 후륜 허브와 원호형 내치차 프레임의 내치차 원호와 종동기어와 프레임의 단면을 도시한 단면도인데 도1, 도2, 도3, 도6에 도시된 본 발명의 일실시예와 거의 같은 방식인데 도시된 것처럼 양측 후륜 지지 프레임(490)(490')의 안쪽으로 종동기어(930)(930')가 구비되고, 후륜 허브(922)가 후륜축(921)에 대하여 회전가능하게 축결합 되어 있는 점이 다르다.
여기서도 종동기어(930)(930')와 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 내치차 원호(211)(211')의 치차가 치차결합 되어 있다. 널리 이용되는 통상의 자전거 바퀴에는 바퀴축에 자유롭게 회전되는 허브가 많이 사용되는데 도 8에 도시된 것처럼 후륜 허브(922)는 후륜축(921)에 대하여 자유롭게 회전되고 종동기어(930)(930')와 후륜 허브(922) 사이에 종동기어 일방향 클러치 베어링(940)(940')이 구비되어 있고 후륜 지지 프레임(490)(490')과 후륜축(921) 사이에는 베어링이 구비되어 있지 않으므로 후륜 지지 프레임(490)(490')에 대하여 후륜축(921)은 회전하지 않는다. 그러므로 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 내치차 원호(211)(211')의 치차와 치차결합 되어 있는 종동기어(930)(930')의 일방향 회전을 종동기어(930)(930')와 후륜 허브(922) 사이에 구비되는 종동기어 일방향 클러치 베어링(940)(940')을 통해 후륜 허브(922)에 전달하여 후륜 허브(922)를 회전시킴으로써 후륜(920)을 구륜시키는 것이다.
상기한 방식 외에도 종동기어(930)(930')의 회전을 후륜(920)에 전달하는 구조는 다양하게 할 수 있는 것이다.
도 9는 본 발명에 의한 또 다른 일실시예를 도시한 사시도인데 상기한 일실시예와 다른 일시예처럼 치차 프레임 고리(711)(712)와 치차 프레임 와이어(710)와 치차 프레임 와이어 롤러(713)를 구비하여 원호형 내치차 프레임 복귀수단(700)을 구성하지 않고 페달(820)(820')에 발고정 밴드(740)(740')를 각각 구비하여 원호형 내치차 프레임 복귀수단(700)을 구성하는 것이다.
이용자가 페달(820)(820')과 발고정 밴드(740)(740') 사이에 발을 끼우고 발을 위 아래로 움직여 작용을 이루는 것이다.
이용자가 페달(820)(820')을 발로 눌러서 자전거를 추진시킨 후 발을 위로 들면 페달(820)(820')에 결합되어 있는 발고정 밴드(740)(740')가 발등에 접촉되어 페달(820)(820')이 위로 상승하고 그에 따라 원호형 내치차 프레임(200)(200')이 종동기어(930)(930')를 회전시키기 전의 준비상태로 복귀된다.
이용자는 양쪽 발을 교대로 아래로 눌렀다 위로 올렸다 하는 동작을 반복하여 자전거를 추진시킬 수 있는 것이다. 페달(820)(820')에 결합되는 발고정 밴드(740)(740')는 발이 끼워져서 발이 위로 올라갈 때 페달(820)(820')도 함께 올라갈 수 있게 하기만 하면 되고 구조와 모양을 다양하게 할 수 있는 것이다.
도 10은 본 발명에 의한 제4의 일실시예를 도시한 정면도이고 도 11은 도 10에 도시된 본 발명에 의한 제4의 일실시예의 일부 평면도이고 도 12는 도 10에 도시된 본 발명에 의한 제4의 일실시예의 일부 저면도이다.
도시된 것처럼 원호형 내치차 프레임(200)(200')은 자전거의 프레임(400)의 뒷부분에 고정결합된 프레임 연장 지지대(410)에 결합되어 구비된 원호형 내치차 프레임 축(600)에 양측으로 각각 회동가능하게 축결합되어 있고 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 내치차 원호(211)(211')의 치차와 각각 치차결합하는 종동기어(930)(930')가 후륜의 양측으로 후륜축(921)에 축결합되어 있으며 각각의 원호형 내치차 프레임(200)(200')은 내치차 원호(211)(211')와 원호형 내치차 프레임 축공(201)(201')을 연결하기 위해 내치차 원호 지지대(221)(222)(221')(222')가 각각 양측으로 구비되는 것은 상기한 두 실시예와 같다. 그러나 원호형 내치차 프레임 축공(201)(210')의 일측으로 각각 결합된 내치차 원호 지지대(222)(222')와 각각의 내치차 원호(211)(211')가 결합되는 부분에 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')이 각각 고정결합되고, 이 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')에 연결축 롤러(831)(831')가 각각 회전가능하게 축결합되어 구비된다.
그리고 프레임(400)의 앞부분에 발판대 축(842)으로 각각 회동가능하게 결합되며 프레임(400)의 앞부분에서 뒷부분 쪽으로 양측으로 길게 연장되는 발판대(841)(841')에 각각 구비되는 발판대 롤러 장공(843)(843')에 연결축 롤러(831)(831')가 각각 삽입된다. 이때 연결축 롤러(831)(831')가 발판대(841)(841')에 구비되는 발판대 롤러 장공(843)(843')에 밀착되게 삽입되지 않고 공간의 여유가 있도록 삽입되어 발판대 롤러 장공(843)(843')내에서 각각 자유롭게 회전된다. 그리고 발판대(841)(841') 위로는 발판(840)(840')이 각각 고정결합되어 있다.
그러므로 이용자가 발로 일측 발판(840)을 누르면 일측 발판대 롤러 장공(843)에 의해 일측 연결축 롤러(831)에 힘이 가해지므로 일측 연결축 롤러(831)가 회전하면서 일측 발판(840)이 A방향으로 이동하므로 일측 내치차 원호(211)도 A1방향으로 이동하면서 일측 내치차 원호(211)의 치차와 치차결합되어 있는 일측 종동기어(930)를 A2방향으로 회전시키고 그에 따라 후륜(920)이 A3 방향으로 회전하여 자전거가 전방으로 추진 된다.
동시에 일측 원호형 내치차 프레임(200)의 내치차 원호 지지대(221)에 결합된 치차 프레임 고리(711)와 다른 측 원호형 내치차 프레임(200')의 내치차 원호 지지대(221')에 결합된 치차 프레임 고리(712)에 치차 프레임 와이어(710)가 프레임 연장 지지대(410)에 회전가능하게 구비되는 치차 프레임 와이어 롤러(713)에 걸려서 팽팽하게 연결되어 있으므로 일측 원호형 내치차 프레임(200)의 치차 프레임 고리(711)가 뒤로 이동하면 다른 측 원호형 내치차 프레임(200')의 치차 프레임 고리(712)가 앞으로 당겨져서 다른측 원호형 내치차 프레임(200')의 내치차 원호(211')는 A4의 방향으로 이동하고 그에 따라 다른측의 발판대 롤러 장공(843')에 삽입되어 있는 연결축 롤러(831')가 회전하면서 다른 측의 발판대(841')를 A5의 방향으로 상승 시킴으로써 결과적으로 일측 발판(840)이 아래로 내려가면 다른 측 발판(840')이 위로 상승하고 반대로 다른측 발판(840')이 아래로 내려가면 일측 발판(840)이 위로 상승하므로 이용자는 양측 발판(840)(840')을 교대로 눌러서 후륜(920)을 구동시킬 수 있는 것이다.
본 실시예에서는 원호형 내치차 프레임(200)(200')을 구동시키는 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)은 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')과 연결축 롤러(831)(831')와 발판(840)(840')과 발판대(841)(841'), 발판대 축(842)과 발판대 롤러 장공(843)(843')으로 구성되는 것이다.
원호형 내치차 프레임(200)(200')의 작용에 따라 후륜(920)이 구륜되는 과정은 상기한 본 발명의 일실시예와 다른 일실시예와 같은 것이다.
도 13은 도 10에 도시된 본 발명에 의한 제4의 일실시예의 자전거를 휴대하기 쉽게 접은 상태를 도시한 정면도인데 도시된 것처럼 안장지지대 접철장치(520)에 의해 안장 지지대(511)를 접고 다단으로 되어 있는 안장 지지대(511)의 길이를 축소시키고 안장(510)의 방향을 돌려 놓은 상태이고, 프레임 접철장치(420)에 의해 프레임(400)을 접고, 다단으로 되어 있는 스티어 튜브(320)의 길이를 줄여서 휴대하기 쉽게 부피를 줄인 것이다.
안장 지지대 접철장치(520)와 프레임 접철장치(420)와 안장 지지대(511)의 길이 조절 수단과 스티어 튜브(320)의 길이 조절 수단은 공지된 여러 방식을 적용할 수 있으므로 설명을 생략한다. 그리고 안장 지지대 접철장치(520)에 안장 지지대 탈착수단을 부가하여 안장(510)과 안장 지지대(511)를 결합하거나 제거하고 이용해도 무방한 것이다.
도 14와 도 15와 도 16은 본 발명에 의한 제5의 일실시예를 도시한 정면도와 일부 평면도와 일부 저면도로서 도 10, 도 11, 도 12, 도 13에 도시된 본 발명에 의한 제4의 일실시예와 거의 같은데 안장 지지대와 안장을 구비하지 않은 것으로 이용자는 양발로 양측 발판(840)(840')을 밟고 서서 교대로 발판(840)(840')을 누르면 후륜(920)이 구륜되어 자전거가 추진되는 것이다.
그리고 아래로 내려간 발판(840)(840')이 다시 위로 상승되게 하기 위해 일측 원호형 내치차 프레임(200)의 내치차 원호 지지대(221)에 결합된 치차 프레임 고리(711)와 다른 측 원호형 내치차 프레임(200')의 내치차 원호 지지대(221')에 결합된 치차 프레임 고리(712)에 치차 프레임 와이어(710)가 프레임 연장 지지대(410)에 회전가능하게 구비되는 치차 프레임 와이어 롤러(713)에 걸려서 팽팽하게 연결되어 있게 하는 방식이 아니고, 발판 상승 스프링(730)을 구비하여 발판 상승 스프링(730)의 탄성에 의해 내려왔던 발판(840)(840')이 상승하게 하는 방식이다.
도시된 것처럼 탄성있는 발판 상승 스프링(730)(730')이 각각 발판대 축(842)을 지나서 발판 상승 스프링(730)(730')의 일단은 발판대(841)(841')에 구비된 발판대 스프링 걸림돌기(731)(731')에 각각 걸리고 발판 상승 스프링(730)(730')의 타단은 프레임(400)에 구비된 프레임 스프링 걸림대(732)(732')에 각각 걸려서 발판대(841)(841')와 프레임(400)의 접철각도가 벌어지도록 탄발력을 가하고 있으므로 이용자가 발로 일측 발판(840)을 눌러서 후륜(920)을 구동시키고 나서 발의 누르는 힘을 빼고 다른 측의 발판(840')을 누를 때는 일측 발판(840)이 바로 상승하여 이용자는 언제든지 일측 발판(840)을 눌러서 후륜(920)을 구륜 시킬 수 있게 되는 것이다. 일측 발판(840)이 상승하면 일측 발판대 롤러 장공(843)에 상입된 일측 연결축 롤러(831)가 회전하면서 상승하여 일측 원호형 내치차 프레임(200)이 후륜(920)을 구륜시키기 위한 준비 상태로 복귀하게 되는 것이다.
다시 이용자가 발로 다른측 발판(840')을 눌러서 후륜(920)을 구동시키고 나서 발의 누르는 힘을 빼고 일측의 발판(840)을 누를 때 다른측 발판(840')이 바로 상승하여 이용자는 언제든지 다른측 발판(840')을 눌러서 후륜(920)을 구륜시킬 수 있게 되는 것이다
상기한 방식 외에도 발판(840)(840')을 위로 상승시키는 방식이나 원호형 내치차 프레임(200)(200')이 후륜(920)을 구륜시키기 위한 준비 상태로 복귀하게 하는 방식은 다양하게 구현할 수 있는 것이다.
도 17은 본 발명에 의한 제 6의 일실시예를 도시한 사시도인데 도시된 것처럼 원호형 내치차 프레임(200)(200') 회동의 중심이 되는 원호형 내치차 프레임 축(600)이 자전거의 프레임중 체인 스테이(430)에 구비되고, 내치차 프레임 연결대(810)(810')가 각각 원호형 내치차 프레임 축(600)을 기준으로 내치차 원호(211)(211')의 반대편으로 길게 연장되어 내치차 프레임 연결대(810)(810')의 일단이 원호형 내치차 프레임 축공(201)(201')에 각각 연결되고 타단부에는 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')이 각각 결합되고 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')에 페달(820)(820')이 각각 회전가능하게 축결합 되어 있다. 그리고 내치차 프레임 연결대(810)(810')에 치차 프레임 고리(711)(712)가 각각 결합되어 있고 프레임 중 시트 튜브(440)에 치차 프레임 와이어 롤러(713)가 회전가능하게 구비되어 치차 프레임 와이어(710)가 치차 프레임 와이어 롤러(713)에 걸린 상태에서 양측의 내치차 프레임 연결대(810)(810')에 각각 결합된 치차 프레임 고리(711)(712)에 팽팽하게 연결되어 있다.
도 1, 도 2, 도 3에 도시된 본 발명에 의한 일실시예는 후륜(920)이 소형으로 되어 있으므로 원호형 내치차 프레임(200)(200')과 내치차 프레임 구동수단(800)(800')의 내치차 프레임 연결대(810)(810')의 결합각도가 좁은 각도로 접혀져 있는 것이고, 여기서는 후륜(920)이 대형으로 되어 있으므로 원호형 내치차 프레임(200)(200')과 내치차 프레임 구동수단(800)(800')의 내치차 프레임 연결대(810)(810')가 원호형 내치차 프레임 축(600)을 기준으로 내치차 원호(211)(211')의 반대편으로 길게 연장되어 있는 것이며, 구조나 작용은 본 발명에 의한 일실시예와 거의 같은 것이다.
이용자가 일측 페달(820)을 발로 누르면 일측 원호형 내치차 프레임(200)이 원호형 내치차 프레임 축(600)을 중심으로 회동하면서 위로 상승하면서 일측 원호형 내치차 프레임(200)의 내치차 원호(211)의 치차와 치차결합되어 있는 일측 종동기어(930)가 회전하고 일측 종동기어(930)와 후륜(920)사이에 구비되는 종동기어 일방향 클러치 베어링(940)에 의해 후륜(920)이 구륜된다. 동시에 일측 내치차 프레임 연결대(810)의 치차 프레임 고리(711)에 연결되어 있는 치차 프레임 와이어(710)가 당겨지면서 다른 측 내치차 프레임 연결대(810')의 치차 프레임 고리(712)를 잡아당기므로 다른 측 내치차 프레임 연결대(810')는 위로 상승하고 그에 따라 다른 측 원호형 내치차 프레임(200')이 원호형 내치차 프레임 축(600)을 중심으로 회동하면서 아래로 내려가면 다른 측 원호형 내치차 프레임(200')의 내치차 원호(211')의 치차와 치차결합되어 있는 다른 측 종동기어(930')가 회전하고 다른 측 종동기어(930')와 후륜(920)사이에 구비되는 종동기어 일방향 클러치 베어링(940')이 후륜(920)이 후방으로 진행하는 방향의 회전은 후륜(920)에 전달하지 않으므로 후륜(920)은 그대로 전방으로 나가는 방향으로 구륜된다. 그러므로 이용자는 일측 페달(820)과 다른 측 페달(820')을 교대로 눌러서 후륜(920)을 구륜시키는 것이다. 양측 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 작용에 따라 자전거가 추진되는 것은 상기한 여러 실시예와 같다.
종동기어(930)(930')와 후륜(920) 사이에 종동기어 일방향 클러치 베어링(940)(940')이 구비되는 구조는 상기한 도 6 ,도 8에 도시한 구조외에도 다른 구조로도 가능하고 통상의 래칫기어로도 동일한 작용을 구현할 수 있는 것이다. 미설명 부호 431,432는 내치차 프레임 연결대(810)가 지나치게 상승하거나 하강하는 것을 방지하는 내치차 프레임 연결대 스토퍼이다.
도 18은 본 발명에 의한 제 7의 일실시예를 도시한 정면도로서 도 17에 도시한 본 발명에 의한 제 6의 일실시예와 구조와 작용이 거의 같고 이용자가 페달(820)을 발로 눌러서 아래로 내려 갔던 내치차 프레임 연결대(810)가 이용자가 누르는 힘을 줄이면 위로 상승하게 하기 위하여 도 17의 제 6의 일실시예처럼 원호형 내치차 프레임 복귀수단(700)으로 치차 프레임 고리(711)(712)와 치차 프레임 와이어 롤러(713)와 치차 프레임 와이어(710)를 이용하지 않고, 원호형 내치차 프레임 복귀 수단(700)으로 내치차 프레임 연결대(810)에 연결대 스프링 걸림돌기(815)를 구비하고 체인 스테이(430)에 프레임 스프링 걸림돌기(722)를 구비하고 연결대 탄성 스프링이(720)이 원호형 내치차 프레임 축(600)에 걸린 상태에서 연결대 스프링 걸림돌기(815)와 프레임 스프링 걸림돌기(722)에 탄발력을 가하는 점이 다른 것이다.
상기한 다른 실시예와 마찬가지로 도시되지 않은 후륜(920)의 다른측에도 동일하게 원호형 내치차 프레임(200')과 원호형 내치차 프레임 구동수단(800')과 원호형 내치차 프레임 복귀 수단(700)이 구비되어 양측 한쌍으로 구비되는 것이다.
이용자가 일측 페달(820)을 눌러서 후륜(920)을 구륜시키고 발의 힘을 빼고 다른 측 페달(820')을 누를 때는 일측 연결대 탄성 스프링(720)의 탄발력에 의해 일측 내치차 프레임 연결대(810)가 상승하여 다시 이용자가 발로 일측 페달(820)을 눌러서 일측 원호형 내치차 프레임(200)의 작용을 이룰 수 있는 상태가 되고, 이용자가 다른 측 페달(820')을 눌러서 후륜(920)을 구륜시키고 발의 힘을 빼고 일측 페달(820)을 누를 때는 다른 측 연결대 탄성 스프링(720')의 탄발력에 의해 다른 측 내치차 프레임 연결대(810')가 상승하여 다시 이용자가 발로 다른측 페달(820')을 눌러서 다른 측 원호형 내치차 프레임(200')의 작용을 이룰 수 있는 상태가 되므로, 이용자는 양측 페달(820)(820')을 교대로 눌러서 후륜(920)을 구륜시킬 수 있는 것이다. 미설명 부호 135,136은 브레이크 인데 통상의 브레이크 장치를 구비하면 되는 것이므로 설명을 생략 한다.
도 19는 본 발명에 의한 제 8의 일실시예를 도시한 정면도인데 도 18에 도시된 본 발명에 의한 제 7의 일실시예와 거의 같은 데 안장을 없애고 프레임(400)의 구조를 간단하게 한 것이다. 본 발명의 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거는 종래의 페달로 크랭크 셋을 회전키키고 체인등으로 크랭크의 회전을 후륜에 전달하는 방식의 자전거처럼 페달을 360도 회전시키지 않고, 양측 페달(820)(820')을 교대로 위에서 아래로 내리 누르는 동작을 반복하여 자전거를 추진시키므로 이용자가 안장에 앉지 않고 두 발로 각각 페달(820)(820')을 밟고 서서 이용하기가 용이한 것이다. 안장도 구비하지 않고 프레임(400)의 구조도 간단하게 하여 무게를 줄이고 부피도 줄여서 휴대와 이용의 효율성을 크게 높일 수 있는 것이다.
도 17에 도시된 은 본 발명에 의한 제 6의 일실시예나 도 18에 도시된 본 발명에 의한 제 7의 일실시예와 같이 여기서도 후륜(920)의 양측으로 원호형 내치차 프레임(200)(200')과 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')과 원호형 내치차 프레임 복귀 수단(700)이 양측으로 한쌍으로 구비되는 것이다.
도 20과 도 21은 도 17과 도 18과 도 19에 도시된 본 발명에 의한 제6, 제7, 제8의 일실시예에 구비되는 원호형 내치차 프레임과 원호형 내치차 프레임 구동수단을 도시한 평면도와 정면도이다.
도시된 것처럼 원호형 내치차 프레임(200)(200')은 회동 중심을 이루는 원호형 내치차 프레임 축공(201)에서 양측으로 내치차 원호 지지대(221)(222)가 연장되고 각각의 내치차 원호 지지대(221)(222)의 단부에 내치차 원호(211)가 결합되어 있는데, 원호형 내치차 프레임 축공(201)의 일측 내치차 원호 지지대(221)와 다른 측 내치차 원호 지지대(222)의 결합 각도가 약 180도로 본 발명의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5의 일실시예에 구비된 것과 모양이 약간 다르지만 원호형 내치차 프레임 축공(201)을 중심으로 내치차 원호(211)가 회동 되는 구조로 결합된 것은 같다. 이처럼 본 발명의 핵심요소인 원호형 내치차 프레임(200)(200')은 원호형 내치차 프레임 축공(201)을 중심으로 내치차 원호(211)가 회동 되는 구조이면 되는 것이고 모양과 구조는 다양하게 할 수 있는 것이다. 그리고 원호형 내치차 프레임 축공(201)을 기준으로 내치차 프레임 연결대(810)가 내치차 원호(211)의 반대편으로 길게 연장되어 내치차 프레임 연결대(810)의 일단이 원호형 내치차 프레임 축공(201)에 연결되고 내치차 프레임 연결대(810)의 타단부에는 원호형 내치차 프레임 연결축(821)이 결합되고 원호형 내치차 프레임 연결축(821)에 페달(820)이 회전가능하게 축결합되어 있다.
원호형 내치차 프레임 축공(201)과 내치차 원호 지지대(221)(222)와 내치차 원호(211)는 원호형 내치차 프레임(200)을 구성하고, 내치차 프레임 연결대(810)와 원호형 내치차 프레임 연결축(821)과 페달(820)은 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)을 구성하고 있다.
이처럼 본 발명의 원호형 내치차 프레임(200)과 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)의 결합각도는 다양하게 할 수 있는 것이고 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)의 구조도 다양하게 할 수 있는 것이다.
상기한 여러 실시예에서 처럼 본 발명의 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거는 원호의 내측으로 원호 형상으로 형성되는 치차를 구비하는 내치차 원호(211)(211')를 구비하고 자전거의 양측으로 각각 구비되는 원호형 내치차 프레임(200)(200')이 원호형 내치차 프레임 축(600)을 중심으로 회동하여 내치차 원호(211)(211')에 원호의 내측으로 원호 형상으로 형성되는 치차와 치차결합하는 종동기어(930)(930')를 회전시키고 종동기어(930)(930')의 일방향 회전을 후륜(920)에 전달하여 후륜(920)을 구륜시켜 자전거를 추진하는 원리는 모두 같은 것이다.
또한 상기한 것처럼 본 발명의 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거는 이용자가 양쪽 페달을 360도 회전시키지 않고, 교대로 페달(820)(820')이나 발판(840)(840')을 눌러서 후륜(920)을 구륜 시키므로 이용자에게 비뇨기과적 질환의 염려가 감소되고, 후륜(920)을 구륜 시키는 동력 전달 과정이 간단하여 전체 구조를 간단하게 하고, 자전거의 부피와 무게를 줄이면서도 강력한 추진력을 갖는 자전거가 제공되는 것이다.
위와 같이 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식 및 경력을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서도 여러 가지 치환 변형 및 응용이 가능하므로 위의 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
110 : 핸들바 111,112 : 핸들 손잡이 131.132 : 브레이크 레버
133,134 : 브레이크 케이블 135, 136 : 브레이크
200, 200' : 원호형 내치차 프레임 201,201' : 원호형 내치차 프레임 축공
211,211' : 내치차 원호 221. 222, 221'. 222': 내치차 원호 지지대
310 : 헤드 튜브 320 : 스티어 튜브 330 : 전륜 포크 400 : 프레임
410: 프레임 연장 지지대 420 : 프레임 접철장치 421 프레임 접철장치 축
430 : 체인 스테이 431, 432 : 내치차 프레임 연결대 스토퍼
440 : 시트 튜브 490,490' : 후륜 지지 프레임
491,491' : 후륜축 프레임 베어링 510 : 안장 511 : 안장지지대
520 : 안장 지지대 접철장치 600 : 원호형 내치차 프레임 축
700 : 원호형 내치차 프레임 복귀 수단 710 : 치차 프레임 와이어
711,712 : 치차 프레임 고리 713 : 치차 프레임 와이어 롤러
720 : 연결대 탄성 스프링 722 : 프레임 스프링 걸림돌기
730, 730' : 발판 상승 스프링 731, 731' : 발판대 스프링 걸림돌기
732, 732' : 프레임 스프링 걸림대 740,740' : 발 고정 밴드
800 : 원호형 내치차 프레임 구동수단 810, 810' : 내치차 프레임 연결대
815 : 연결대 스프링 걸림돌기 820,820' : 페달
821,821' : 원호형 내치차 프레임 연결축 831,831' : 연결축 롤러
840,840' : 발판 841,841' : 발판대 842 : 발판대 축
843,843' : 발판대 롤러 장공 910 : 전륜 911 : 전륜축
920 : 후륜 921 : 후륜축 922 : 후륜 허브 930,930' : 종동기어
940,940' : 종동기어 일방향 클러치 베어링

Claims (8)

  1. 전륜(910), 후륜(920), 전륜(910)을 조향하는 핸들바(110) 및 상기 전륜(910)과 후륜(920)과 핸들바(110)를 결합하여 지지하는 프레임(400)으로 구성되는 자전거에 있어서,
    상기 프레임(400)의 한 부분이나 상기 프레임(400)에 결합되는 프레임 연장 지지대(410)에 구비되는 원호형 내치차 프레임 축(600)과,
    원호의 내측으로 원호 형상으로 형성되는 치차를 구비하는 내치차 원호(211)(211')를 구비하고 상기 원호형 내치차 프레임 축(600)을 중심으로 회동 가능하게 결합되며 자전거의 양측으로 각각 구비되는 원호형 내치차 프레임(200)(200')과,
    상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')에 각각 결합되어 상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')을 구동시키는 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')과,
    상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')이나 상기 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')에 결합되어 상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 위치를 복귀시키는 원호형 내치차 프레임 복귀 수단(700)과,
    상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 상기 내치차 원호(211)(211')의 치차와 각각 치차결합 하여 회전되는 종동기어(930)(930')와,
    상기 종동기어(930)(930')의 일방향 회전만 상기 후륜(920)에 전달하는 통상의 일방향 클러치 베어링이나 통상의 래칫기어를 구비하여,
    이용자가 상기 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')에 힘을 가하면 상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')이 상기 원호형 내치차 프레임 축(600)을 중심으로 각각 회동되고, 상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')에 구비되는 상기 내치차 원호(211)(211')의 치차와 치차결합 하는 상기 종동기어(930)(930')가 각각 회전하고, 상기 종동기어(930)(930')의 일방향 회전을 전달 받아 상기 후륜(920)이 회전하므로써 구동되고, 힘을 가하지 않는 상기 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')에 결합된 상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')은 각각 원위치로 복귀 되도록 구성됨을 특징으로 하는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거.
  2. 제1항에 있어서
    상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')은 상기 원호형 내치차 프레임 축(600)이 삽입되어 회전하는 원호형 내치차 프레임 축공(201)(201')과 상기 내치차 원호(211)(211')를 연결하기 위해 내치차 원호 지지대(221)(222)(221')(222')가 각각 원호형 내치차 프레임 축공(201)(201')의 양측으로 구비되고
    상기 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')은 상기 원호형 내치차 프레임 축공(201)(201')의 일측으로 내치차 프레임 연결대(810)(810')가 길게 연장되어 각각 구비되고, 상기 내치차 프레임 연결대(810)(810')의 일단에 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')이 각각 고정결합 되고, 상기 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')에 페달(820)(820')이 각각 회전가능하게 구비되어,
    이용자가 상기 페달(820)(820')을 누르면 상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')이 상기 원호형 내치차 프레임 축(600)을 중심으로 각각 회동 되도록 구성됨을 특징으로 하는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거.
  3. 제1항에 있어서
    상기 원호형 내치차 프레임 복귀 수단(700)은
    상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 상기 내치차 원호 지지대(221)(222)(221')(222')에 치차 프레임 고리(711)(712)가 각각 결합되고,
    상기 프레임(400)의 한 부분이나 상기 프레임(400)에 결합되는 프레임 연장 지지대(410)의 한 부분에 치차 프레임 와이어 롤러(713)가 회전가능하게 구비되고,
    치차 프레임 와이어(710)가 상기 치차 프레임 와이어 롤러(713)에 걸린 상태에서 각각의 상기 치차 프레임 고리(711)(712)에 팽팽하게 연결되어
    이용자가 상기 페달(820)(820')중 하나를 누르면 상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 하나가 상기 원호형 내치차 프레임 축(600)을 중심으로 회동하고, 누르지 않는 상기 페달(820)(820')에 결합된 상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')은 각각 원위치로 복귀 되도록 구성됨을 특징으로 하는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거.
  4. 제1항에 있어서
    상기 원호형 내치차 프레임 복귀 수단(700)은
    상기 페달(820)(820')에 발고정 밴드(740)(740')를 각각 결합 구비하여,
    이용자가 페달(820)(820')과 발고정 밴드(740)(740') 사이에 끼운 발을 위로 들면 발고정 밴드(740)(740')가 이용자의 발등에 접촉되어 페달(820)(820')이 위로 상승되도록 구성됨을 특징으로 하는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거.
  5. 제1항에 있어서
    상기 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')은
    상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 원호형 내치차 프레임 축공(201)(201')과 결합된 한쪽 방향의 상기 내치차 원호 지지대(222)(222')와 상기 내치차 원호(211)(211')가 각각 결합되는 부분에 상기 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')이 각각 고정결합 되고,
    상기 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')에 연결축 롤러(831)(831')가 각각 회전가능하게 구비되고,
    상기 프레임(400)의 앞부분에 발판대 축(842)으로 각각 회동가능하게 결합되며 프레임(400)의 앞부분에서 뒷부분 쪽으로 양측으로 길게 연장되는 발판대(841)(841')에 각각 구비되는 발판대 롤러 장공(843)(843')에 상기 연결축 롤러(831)(831')가 각각 회전 가능하게 삽입되고,
    상기 발판대(841)(841') 위로 발판(840)(840')이 각각 고정결합 되어,
    이용자가 발로 양측 발판(840)(840')을 교대로 누르면 상기 양측 원호형 내치차 프레임(200)(200')이 교대로 상기 원호형 내치차 프레임 축(600)을 중심으로 각각 회동 되도록 구성됨을 특징으로 하는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거.
  6. 제1항에 있어서
    상기 원호형 내치차 프레임 복귀 수단(700)은
    발판 상승 스프링(730)(730')이 각각 상기 발판대 축(842)을 지나서 일단은 상기 발판대(841)(841')에 각각 구비된 발판대 스프링 걸림돌기(731)(731')에 각각 걸리고 타단은 상기 프레임(400)에 구비된 프레임 스프링 걸림대(732)(732')에 각각 걸려서 발판대(841)(841')와 프레임(400)의 접철각도가 벌어지도록 각각 탄발력을 가하여,
    이용자가 발로 누르지 않는 발판(840)(840')은 각각 상승하여 누르기 전 상태로 복귀 되도록 구성됨을 특징으로 하는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거.
  7. 제1항에 있어서
    상기 원호형 내치차 프레임 축(600)이 자전거의 상기 프레임(400)의 한 부분에 구비되고,
    상기 원호형 내치차 프레임 구동수단(800)(800')은
    상기 내치차 프레임 연결대(810)(810')가 각각 상기 원호형 내치차 프레임 축(600)을 기준으로 상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 상기 내치차 원호(211)(211')의 반대편으로 길게 연장되어 상기 내치차 프레임 연결대(810)(810')의 일단이 상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')의 상기 원호형 내치차 프레임 축공(201)(201')에 각각 연결되고,
    상기 내치차 프레임 연결대(810)(810')의 타단부에는 상기 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')이 각각 결합되고,
    상기 원호형 내치차 프레임 연결축(821)(821')에 페달(820)(820')이 각각 회전가능하게 축결합되어,
    이용자가 상기 페달(820)(820')을 누르면 눌러지는 페달(820)(820')에 연결된 상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')이 상기 원호형 내치차 프레임 축(600)을 중심으로 각각 회동되도록 구성됨을 특징으로 하는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거.
  8. 제1항에 있어서
    상기 원호형 내치차 프레임 복귀 수단(700)(700')은 각각 내치차 프레임 연결대(810)(810')에 연결대 스프링 걸림돌기(815)(815')를 각각 구비하고 상기 프레임(400)에 프레임 스프링 걸림돌기(722)(722')를 구비하고 연결대 탄성 스프링이(720)(720')이 각각 원호형 내치차 프레임 축(600)에 걸린 상태에서 상기 연결대 스프링 걸림돌기(815)(815')와 상기 프레임 스프링 걸림돌기(722)(722')에 탄발력을 가하도록 구성되어,
    이용자가 발로 누르지 않는 상기 페달(820)(820')에 결합된 상기 원호형 내치차 프레임(200)(200')은 각각 원위치로 복귀 되도록 구성됨을 특징으로 하는 원호형 내치차 프레임으로 후륜을 구동하는 자전거.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111268015A (zh) * 2020-03-12 2020-06-12 付俊杰 联动机构及其自行车

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