KR20190056044A

KR20190056044A - 접이식 자전거

Info

Publication number: KR20190056044A
Application number: KR1020170153046A
Authority: KR
Inventors: 허창영
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2017-11-16
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2019-05-24
Also published as: KR102437885B1

Abstract

접이식 자전거가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 접이식 자전거는 전륜 및 핸들이 마련되는 프론트 프레임과, 페달 및 안장이 마련되는 센터 프레임과, 후륜이 마련되는 리어 프레임을 포함하며, 프론트 프레임과 센터 프레임과 리어 프레임이 회동되어 접철될 수 있도록 하는 힌지결합부 및 프론트 프레임의 일측에 마련되어 핸들스템이 결합된 핸들튜브를 포함하되, 핸들스템이 핸들튜브에 고정되어 결합되도록 핸들튜브의 상단부 및 핸들스템의 하단부에 걸쳐 마련되는 락킹핀부재를 더 포함한다.

Description

접이식 자전거{Folding type bicycle}

본 발명은 접이식 자전거에 관한 것으로써, 특히 접이 후 이동 편의성이 구현되도록 구성된 접이식 자전거에 관한 것이다.

자전거는 근거리 이동수단의 하나로써, 운동 또는 취미용으로 널리 이용되고 있다.

일반적으로 자전거는 자전거의 뼈대를 이루는 프레임과, 프레임에 장착되는 바퀴, 페달, 핸들 등으로 구성된다. 자전거는 사용자가 기본적으로 두 발로 자전거의 페달을 밟고, 그 페달을 밟아서 돌리는 힘을 체인을 이용하여 바퀴에 전달함으로써 이동한다.

종래의 자전거는 프레임이 일체형으로 구성되어 보관 및 운반이 불편한 문제가 있었으며, 이를 해결하기 위해 프레임을 접을 수 있는 구조를 가진 접이식 자전거가 개발되고 있었다.

다만, 접이식 자전거의 통상적인 접이 방식은 프론트 프레임, 센터 프레임 및 리어 프레임이 센터 프레임을 중심으로 비스듬히 접히는 방식이다. 이 때 접힌 자전거를 이동시킬 때에는 프론트 프레임에 마련된 전륜부분의 방향과 위치가 계속 바뀌기 때문에 운반에 불편을 초래할 수 있다는 문제가 있으며, 이를 해결하기 위해 프론트 프레임 내 전륜부분을 고정시키는 별도의 구조물이 요구되고 있다.

본 발명의 실시 예는 간편하고 콤팩트하게 접을 수 있는 구조를 가진 접이식 자전거를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시 예는 펼쳐진 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 접이식 자전거를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 실시 예는 접이 후에도 이동 및 조향이 편리한 접이식 자전거를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 자전거는 전륜 및 핸들이 마련되는 프론트 프레임과, 페달 및 안장이 마련되는 센터 프레임과, 후륜이 마련되는 리어 프레임을 포함하며, 프론트 프레임과 센터 프레임과 리어 프레임이 회동되어 접철될 수 있도록 하는 힌지결합부 및 상기 프론트 프레임의 일측에 마련되어 핸들스템이 결합된 핸들튜브를 포함하되, 상기 핸들스템이 상기 핸들튜브에 고정되어 결합되도록 상기 핸들튜브의 상단부 및 상기 핸들스템의 하단부에 걸쳐 마련되는 락킹핀부재를 더 포함한다.

또한, 락킹핀부재는 상기 핸들튜브에 마련 된 결합축부재를 중심으로 중심으로 회전가능하게 마련되어 상기 핸들튜브와 상기 핸들스템 사이를 락킹하는 락킹핀과, 상기 핸들튜브에 마련되어 상기 결합축부재에 대응하도록 결합홈을 구비하고 상기 락킹핀이 수용되는 공간을 구비하는 제1 홀과, 상기 핸들스템에 마련되어 상기 락킹핀이 수용되는 공간을 구비하는 제2 홀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 힌지결합부는 프론트 프레임과 센터 프레임과 리어 프레임을 회전 가능하게 중심에서 연결하는 힌지축과, 힌지축의 단부에 마련되는 작동 레버와, 작동 레버의 회동에 의해 프론트 프레임과 리어 프레임과 센터 프레임 의 펼쳐진 상태를 상태를 고정할 수 있도록 힌지축에 이격 마련되는 잠금부재를 포함할 수 있다.

또한, 작동레버는 리어 프레임 또는 프론트 프론트 프레임 에서 잠금부재 잠금부재를 가압하도록 마련되고, 상기 잠금부재 는 프론트 프론트 프레임과 센터 프레임과 리어 프레임을 프레임을 관통해서 마련되어, 상기 작동레버의 가압력이 해제되면 탄성력에 의해 프론트 프레임과 센터 프레임과 리어 프레임의 고정 상태를 해제할 수 있다.

또한, 상기 잠금부재 는 센터 프레임에 마련되어 센터 프레임과 프론트 프레임 사이를 락킹하는 센터핀과, 리어 프레임에 마련되어 리어 프레임과 센터 프레임 사이를 락킹하거나 프론트 프레임에 마련되어 프론트 프레임과 센터 프레임 사이를 락킹하는 리어핀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 센터핀과 리어핀은 일렬로 배치될 수 있다.

또한, 상기 작동레버는 결합돌기를 구비하고, 상기 잠금부재 는 결합돌기에 대응하도록 결합홀을 구비할 수 있다.

또한, 센터 프레임은 프론트 프레임의 프론트림과 리어 프레임의 리어림에 구름 접촉하여 회전을 가이드하는 복수의 롤링부재를 구비하고, 상기 롤링부재 중 하나는 하나는 중공을 구비하고 구비하고, 상기 중공에는 상기 잠금부재가 마련될 수 있다.

또한, 상기 롤링부재는 센터 프레임의 장착공에 마련되는 중공을 갖는 실린더와, 상기 실린더의 외주 양단에 마련되는 롤러를 포함할 수 있다.

또한, 프론트림과 리어림은 림가이드를 구비하여 롤링부재의 이동을 제한할 수 있다.

또한, 발전기와, 배터리와, 모터와, 전자제어장치를 더 구비하여, 상기 발전기는 페달에 마련되어 페달 회전 시 전기적 에너지를 발생시키고, 상기 전자제어장치와 배터리는 프론트 프레임과 프레임과 센터 프레임과 리어 프레임 중 하나의 내부에 수용되며, 상기 모터는 후륜에 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 자전거는 센터 프레임을 중심으로 프론트 프레임과 리어 프레임이 회전하여 3단으로 접히기 때문에 콤팩트한 사이즈를 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 자전거는 작동레버의 동작만으로 프론트 프레임과 센터 프레임과 리어 프레임을 관통하고 있는 잠금핀을 락킹 또는 언락킹할 수 있기 때문에 펼친 상태를 간편하게 안정적이고 견고하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 자전거는 전방주행이 용이하도록 후륜을 기준으로 회전시킨 전륜의 위치에 대한 고정이 가능하기 때문에, 접이 후 이동 및 조향이 편리하게 수행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 전기 자전거의 펼친 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 전기 자전거를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 전기 자전거를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 락킹핀부재가 구비된 접이식 전기 자전거의 접은 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 락킹핀부재에 의해 핸들스템이 핸들튜브에 고정되어 결합하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 전기 자전거의 힌지결합부를 분해 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 전기 자전거의 힌지결합부를 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 도 6의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 힌지결합부를 도시한 단면도이다.
도 9는 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선에 따른 힌지결합부를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 전기 자전거의 작동레버를 도시한 도면이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 자전거를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 1의 측면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 자전거는 전륜(10) 및 핸들부(20)가 마련되는 프론트 프레임(100)과, 페달(30) 및 안장(40)이 마련되는 센터 프레임(200)과, 후륜(50)이 마련되는 리어 프레임(300)을 포함하며, 각 프레임(100,200,300)은 힌지결합부(400)에 의해 서로 회동 가능하게 결합된다.

프론트 프레임(100)은 내부 공간을 가지며 바 형태로 마련되어 일단에는 핸들튜브(110)가 마련되고, 타단에는 프론트 힌지결합부(410)을 구비하여 센터 프레임(200)에 회전 가능하게 결합된다.

핸들튜브(110)는 중공 형태로 마련되어 핸들스템(21)이 회전 가능하게 결합된다. 핸들스템(21)은 핸들튜브(110) 하측으로 전륜고정프레임(22)을 구비하고, 상측으로 핸들고정프레임(23)을 구비한다.

전륜고정프레임(22)은 전륜(10)과 후륜(50)이 동일선(도 2의 A 참조) 상에 위치할 수 있도록 핸들스템(21)을 중심으로부터 측면으로 일부 밴딩하여 마련된다. 핸들고정프레임(23)은 핸들바(24)의 중심을 지지한다. 사용자의 조향 편의를 위해 핸들바(24)의 양 끝단에는 핸들그립(25)과, 전륜(10) 및 후륜(50)의 제동을 위한 브레이크 레버(26)가 각각 마련된다.

핸들바(24)의 일측에는 전기 자전거의 변속, 배터리량 등의 정보를 표시하는 디스플레이장치(27)가 착탈 가능하게 설치되며, 타측에는 가속과 변속을 위한 레버(28)가 설치된다.

센터 프레임(200)은 내부 공간을 가지며 바 형태로 마련되어 일단에는 페달(30) 이 마련되고, 타단에는 프론트 프레임(100)과 리어 프레임(300)이 양 측면에 회전 가능하게 결합되도록 센터 힌지결합부(430)을 구비한다. 한 쌍의 페달(30)은 센터 프레임(200)에 마련되는 페달결합부(210)를 중심으로 회전하도록 마련된다.

페달결합부(202)의 내부에는 발전기(미도시)가 마련되어 페달(30)의 회전력을 전기적 에너지로 변환되며, 전기적 에너지는 발전기와 전기적으로 연결되어 있는 배터리(60)를 충전한다. 센터 프레임(200) 내부 공간에는 발전기와 배터리를 포함한 전체 전기 부품간의 전기적 연결 및 제어를 위해 전자제어장치(ECU)(70)가 마련된다. 각 프레임(100,200,300)은 모두 내부에 수용 공간을 가지고 있으므로, ECU(70)는 센터 프레임(200) 외 다른 프레임(100,300)에도 설치 가능하다.

또한, 센터 프레임(200)은 안장(40)를 설치할 수 있도록 새들 프레임(220)을 포함한다.

새들 프레임(220)은 안장(40)을 설치할 수 있는 안장튜브(42)를 후방에 구비하며, 안장튜브(42)에는 안장(40)의 높이를 조절할 수 있는 새들봉(52)이 결합된다. 새들 프레임(220)은 센터 프레임(200)과 일체로 마련되거나 별도로 마련된 후 용접이나 볼팅을 통해 조립될 수 있다.

리어 프레임(300)은 내부 공간을 가지며 바 형태로 마련되어 일단에는 후륜(50)이 회전 가능하게 설치되고, 타단에는 리어 힌지결합부(420)를 구비하여 센터 프레임(200)에 회전 가능하게 결합된다.

리어 프레임(300)의 내부 공간에는 배터리(60)와, 배터리 관리 시스템(Battery Management System)(미도시) 등이 마련된다. 이들은 센터 프레임(200)에 마련되는 ECU(70)와 전기적으로 연결된다. 후륜(50)은 모터(52)를 포함하며, 모터(52)는 배터리(60)로부터 동력을 전달받아 후륜(50)을 회전시킨다. 각 프레임(100,200,300)은 모두 내부에 수용 공간을 가지고 있으므로, 배터리(60)는 리어 프레임(300) 외 다른 프레임(100,200)에도 설치 가능하다.

여기서, 전륜(10)과 후륜(50)에 대해 자세히 기술하지는 않았지만, 각 바퀴(10,50)는 브레이크 레버(26)의 동작 시 회전력이 제한될 수 있도록 제동부재로서 디스크(14,54) 및 마찰 패드를 각각 구비한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 락킹핀부재가 구비된 접이식 전기 자전거의 접은 상태를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 락킹핀부재에 의해 핸들스템이 핸들튜브에 고정되어 결합하는 과정을 도시한 도면이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 자전거는 전륜(10) 및 핸들부(20)가 마련되는 프론트 프레임(100)과, 페달(30) 및 안장(40)이 마련되는 센터 프레임(200)과, 후륜(50)이 마련되는 리어 프레임(300)을 포함하며, 각 프레임(100,200,300)은 힌지결합부(400)에 의해 서로 회동되어 접철될 수 있다.

프론트 프레임(100)은 내부 공간을 가지며 바 형태로 마련되어 일단에는 핸들튜브(110)가 마련되고, 이 때, 핸들튜브(110)는 중공 형태로 마련되어 핸들스템(21)이 회전 가능하게 결합된다.

한편, 핸들스템(21)은 핸들튜브(110)에 회전 가능하게 결합되어 있기 때문에, 자전거를 접은 후 이동 및 조향 시 전륜의 방향과 위치가 계속 변화될 수 있다는 문제점이 존재한다.

따라서, 접이 상태 자전거의 용이한 이동 및 조향을 위해서는 전방주행이 용이하도록 전륜(10)의 위치를 지정한 후, 지정된 위치를 기반으로 핸들스템(21)이 핸들튜브(110)에 고정될 수 있도록 하는 별도의 구성이 필요하다.

보다 구체적으로, 접이 상태 자전거의 전방 주행이 용이하도록 후륜(50)을 수직으로 직립시킨 상태에서 전륜(10)을 소정의 각도로 회전시킬 수 있다. 이 때, 회전 방향은 주행방향 기준 오른쪽 방향일 수 있으며, 이후 상술한 소정의 각도를 유지하기 위해서는 전륜(10)을 지지하고 있는 핸들튜브(110) 및 핸들스템(21)을 고정시킬 기구적인 장치가 요구된다.

상술한 접이식 자전거는 핸들튜브(110)의 상단부와 핸들스템(21)의 하단부에 걸쳐 마련된 락킹핀부재(150)를 포함함으로써 락킹핀부재(150)를 통해 핸들스템(21)이 핸들튜브(110)에 고정되어 결합될 수 있다.

도면을 참조하면, 락킹핀부재(150)는 하단부에 마련된 결합축부재(151a)를 중심으로 핸들튜브(110)에서 핸들스템(21) 방향으로 회전함으로써 핸들튜브(110)와 핸들스템(21) 사이를 락킹할 수 있는 락킹핀(151)을 포함한다.

또한, 락킹핀부재(150)는 핸들튜브(110)에 마련되어 결합축부재(151a)에 대응되는 결합홈을 구비하고 락킹핀(151)이 수용되는 공간을 구비하는 제1 홀(152)을 포함한다. 아울러, 락킹핀부재(150)는 핸들스템(21)에 마련되고, 핸들스템(21) 방향으로 회전함으로써 핸들튜브(110)와 핸들스템(21) 사이를 락킹하기 위한 락킹핀(151)이 수용되는 공간을 구비하는 제2 홀(153)을 포함한다.

여기서, 락킹핀(151)이 결합축부재(151a)를 중심으로 핸들튜브(110)에서 핸들스템(21) 방향으로 회전할 때에는, 결합축부재(151a) 역시 결합홈 내에서 상술한 락킹핀(151)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전할 수 있도록 마련된다.

한편, 자전거를 접기 위해서는 사용자가 작동레버(450)를 힌지축(440)을 중심으로 회전한다. 작동레버(450)가 리어 프레임(300)의 안착홈(423)으로부터 이격되면, 잠금부재(500)의 리어핀(520)은 탄성부재(522)에 의해 헤드(524)가 노출되도록 후퇴한다. 리어핀(520)은 센터핀(510)을 일렬로 밀고 있으므로, 리어핀(520)이 후퇴하면 센터핀(510)도 탄성부재(512)에 의해 작동레버(450) 방향으로 탄성적으로 후퇴한다.

리어 힌지결합부의 후퇴에 의해 리어핀(520)의 테일(526)은 장착공(429) 내부로 유입되고, 그 결과 리어 힌지결합부(420)와 센터 힌지결합부(430) 사이의 락킹은 해제된다. 마찬가지로 센터핀(510)의 후퇴에 의해 센터핀(510)은 실린더(482) 내부로 유입되고, 그 결과 센터 힌지결합부(430)과 프론트 힌지결합부(410) 사이의 락킹이 해제된다.

잠금부재(500)가 해제되면, 사용자는 프론트 프레임(100)과 리어 프레임(300)을 센터 프레임(200)의 힌지결합부(400)를 중심으로 좌우에서 회전시킴으로써 도 4의 상태로 접을 수 있다. 이때, 핸들스템(21)은 클램프(21a)를 해제하여 전륜(10) 측으로 접는다. 접철된 상태에서 사용자는 안장(40)을 파지하여 원하는 위치로 자전거를 쉽게 이동시킬 수 있다.

도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 프론트 프레임(100)과 센터 프레임(200)과 리어 프레임(300)을 회동 가능하게 결합하는 힌지결합부(400)를 자세히 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 8은 도 6의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 힌지결합부를 도시한 단면도이고, 도 9는 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선에 따른 힌지결합부를 도시한 단면도이다.

도면들을 참조하면, 힌지결합부(400)는 프론트 프레임(100)의 단부에 마련되는 프론트 힌지결합부(410)와, 리어 프레임(300)의 단부에 마련되는 리어 힌지결합부(420)와, 센터 프레임(200)의 단부에 마련되는 센터 힌지결합부(430)를 포함한다. 프론트 힌지결합부(410)와 리어 힌지결합부(420)는 센터 힌지결합부(430)의 좌우 측면에 결합된다.

각 힌지결합부(410,420,430)는 전륜(10)과 후륜(50)이 형성하는 직선(A)에 대해 약 6도 정도의 경사각(θ)을 갖는다. 이는 자전거가 펼쳐진 상태에서는 전륜(10)과 후륜(50)이 동일선 상에 위치하도록 하며(도 1참조), 접철된 상태에서는 전륜(10)과 후륜(50)이 나란하게 병렬로 위치하도록 하기 위함이다(도 4참조).

힌지결합부(410,420,430)의 중심에는 힌지축(440)이 마련된다. 힌지축(440)의 일단은 프론트 힌지결합부(410)에 마운트로 고정 결합되며, 중단은 센터 힌지결합부(430)의 중심에 마련되는 센터허브(432)를 관통하며, 타단은 리어 힌지결합부(420)을 통과하여 작동레버(450)에 결합된다.

센터 힌지결합부(430)는 경량화를 위해 외주에 마련되는 센터림(431)과 중앙에 마련되는 센터허브(432)를 포함하며, 센터림(431)과 센터허브(432)는 다수의 리브(433)로 연결된다. 힌지축(440)은 센터허브(432)의 중공을 통과한다.

센터 힌지결합부(430)와 마찬가지로, 프론트 힌지결합부(410)와 리어 힌지결합부(430)도 각각 프론트림 및 프론트허브와, 리어림(421)과 리어허브(422)를 구비한다. 프론트림과 프론트허브는 도면에 도시되어 있지 않지만, 그 형상은 리어림(421) 및 리어허브(422)와 동일하다.

작동레버(450)는 리어 프레임(300)의 리어 힌지결합부(420)에 힌지축(440)을 중심으로 회전 가능하게 마련되며, 힌지축(440)의 단부가 보이지 않도록 레버커버(452)를 구비한다.

한편, 힌지결합부(400)는 힌지결합부(410,420,430)들이 원활히 회전동작 할 수 있도록 서로 마주보는 회전 접촉면에 마련되는 금속링(460)과, 각 힌지결합부(410,420,430) 사이의 간격을 조정하기 위한 간격부재(470)와, 회동이 부드럽게 이루어지도록 롤링부재(480)를 구비한다.

간격부재(470)는 리어 힌지결합부(420)와 작동레버(450) 사이에 마련되는 고정캠(472)과 회전캠(474)을 포함한다.

고정캠(472)은 리어 힌지결합부의 리어허브(422)에 마련되는 사각의 고정공(424)에 후면이 고정 설치되며, 회전캠(474)은 작동레버(450)에 마련되는 사각의 고정공(454)에 후면이 고정 설치된다.

고정캠(472)과 회전캠(474)이 마주하는 전면에는 각각 캠면(473,475)이 마련된다. 캠면(473,475)은 각각 산과 골 형태로 마련되어 작동레버(450)가 락킹인 경우는 산과 산이 접촉하면서 약 2mm 정도 이격되며, 언락킹인 경우는 산과 골이 접촉하면서 서로 밀접한다. 힌지축(440)은 고정캠(472)와 회전캠(474)의 캠면 동작에 관계 없도록 캠들을 관통하며, 또한 작동레버(450)를 관통하는 힌지축(440)의 끝단에는 와셔(476) 및 니들베어링(478)을 개재하여 너트(479)가 고정 결합된다.

롤링부재(480)는 센터 프레임(200)의 장착공(435)에 삽입 설치되는 실린더(482)와, 실린더(482)의 외주 양단에 마련되는 롤러(484)를 포함한다.

롤러(484)는 센터 프레임(200)의 양면으로부터 돌출되어, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 힌지결합부(400)의 조립 상태에서 프론트 힌지결합부(410)와 리어 힌지결합부(420)의 프론트림과 리어림(421)에 각각 마련되는 림가이드(425)에 구름 접촉한다.

림가이드(425)는 롤러(484)의 롤링을 지지하는 한편, 좌우 이동 거리를 제한하도록 다수의 림돌기(426)를 포함한다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이 호 형상의 림가이드(425)와 림가이드의 양단에 돌출 형성되는 림돌기(426)가 부채꼴 형상을 형성하고, 그 안에서 이동하는 롤러(484)가 이동함으로써 프레임(100,300)의 회동 거리는 효과적으로 제한된다.

또한, 힌지결합부(400)는 접철 동작 중에 프레임(100,300)의 하중에 의해 힌지축(450)이 반복적으로 받는 하중을 저감시키기 위해 하중분산지지부(490)를 더 포함한다.

하중분산지지부(490)는 센터 프레임(200)과 리어 프레임(300) 사이의 힌지축(440) 상에 마련되는 링마운트(492)와, 링마운트(492)의 중공에 개재되는 베어링(494)을 포함한다. 링마운트(492)는 리어 힌지결합부(420)의 리어허브(422)에 고정되며, 링마운트(492)에 개재되는 베어링(494)은 센터허브(432)에 개재되는 베어링(496)과 함께 이격된 두 지점에서 힌지축(440)에 가해지는 하중을 효과적으로 분산 지지한다.

또한, 힌지결합부(400)는 작동레버(450)가 잠김 상태일 때 프론트 프레임(100)과 센터 프레임(200)과 리어 프레임(300)가 펼쳐진 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 각 힌지결합부(410,420,430)를 관통하는 잠금부재(500)를 포함한다.

잠금부재(500)는 센터 프레임(200)에 마련되는 센터핀(510)과, 리어 프레임(300)에 마련되는 리어핀(520)을 포함한다.

센터핀(510)은 센터 힌지결합부(430)의 센터림(431) 상에 마련되는 장착공(435)에 마련된다. 장착공(435)에는 롤링부재(480)의 실린더(482)가 설치되며, 센터핀(510)은 이 실린더(482)의 중공에 탄성부재(512)를 개재하여 설치된다. 센터핀(510)은 탄성부재(512)에 의해 센터 힌지결합부(430)의 내부에 있다가 외력이 작용하면 프론트 힌지결합부(410) 방향으로 돌출된다.

리어핀(520)은 리어 힌지결합부(420)의 리어림(421) 상에 마련되는 장착공(429)에 탄성부재(522)를 개재하여 마련된다. 리어핀(520)은 탄성부재(522)에 의해 헤드(522)가 리어 힌지결합부(420)의 외부로 돌출되도록 마련되며, 외력이 작용하면 헤드(522)가 리어 힌지결하부(420) 내부로 들어가고 그 반대측이 센터 힌지결합부(430) 측으로 돌출된다.

센터핀(510)과 리어핀(520)는 도 9에 도시된 바와 같이 자전거가 펼쳐진 상태일 때는 일렬로 마련되며, 자전거가 접힌 상태일 때는 도 8과 같이 서로 이격된다.

그러면, 상기와 같은 구성을 갖는 본 실시 예에 따른 전기 자전거의 동작을 살펴보기로 한다. 설명에 앞서, 본 실시 예에서는 전기 자전거를 일례로 예시하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 일반 접이식 자전거에도 당업자가 용이하게 수정 및 변경할 수 있음은 물론이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 자전거는 완전히 펼쳐진 상태에서는 전륜(10)과 후륜(50)이 일직선(A) 상에 배치된다.

도 10은 작동레버의 동작 상태를 설명하기 위한 도면으로, 자전거를 펼친 상태(도면에서 점선)일 경우 작동레버(450)는 리어 힌지결합부(420)의 안착홈(423)에 수용되며, 자전거를 접은 상태(도면에서 실선)일 경우 작동레버(450)는 리어 힌지결합부(420)의 안착홈(423)으로부터 벗어난다.

또한, 작동레버(450)와 잠금부재(500)가 안착홈(423)의 정확한 위치에서 결합하도록 리어핀의 헤드(524)는 결합홀(526)을 구비하고, 작동레버(450)는 결합홀(526)에 대응하는 결합돌기(528)을 구비한다.

한편, 본 실시 예에서는 락킹핀부재(150)가 자전거의 접이상태에서 핸들튜브(110)와 핸들스템(21)의 외측면에 마련되는 것으로 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 그 내측면에 마련될 수 있음은 물론이다.

또한, 본 실시 예에서는 작동레버(450)가 리어 프레임(300) 측에 마련되는 것으로 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 프론트 프레임(100) 측에 마련될 수 있음은 물론이다.

10:전륜 20:핸들부
30:페달 40:안장
50:후륜 60:배터리
70:전자제어장치 100:프론트 프레임
150:락킹핀부재 151:락킹핀
152:제1 수용부 153:제2 수용부
400:힌지결합부 410:프론트 힌지결합부
420:센터 힌지결합부 430:리어 힌지결합부
440:힌지축 450:작동레버
470:간격부재 480:롤링부재
500:잠금부재

Claims

전륜 및 핸들이 마련되는 프론트 프레임;
페달 및 안장이 마련되는 센터 프레임;
후륜이 마련되는 리어 프레임;
상기 프론트 프레임과 센터 프레임과 리어 프레임이 회동되어 접철될 수 있도록 하는 힌지결합부; 및
상기 프론트 프레임의 일측에 마련되어 핸들스템이 결합된 핸들튜브를 포함하되,
상기 핸들스템이 상기 핸들튜브에 고정되어 결합되도록 상기 핸들튜브의 상단부 및 상기 핸들스템의 하단부에 걸쳐 마련되는 락킹핀부재를 더 포함하는 접이식 자전거.
제 1항에 있어서,
상기 락킹핀부재는 하단부에 마련된 결합축부재를 중심으로 회전가능하게 마련되어 상기 핸들튜브와 상기 핸들스템 사이를 락킹하는 락킹핀과, 상기 핸들튜브에 마련되어 상기 결합축부재에 대응하도록 결합홈을 구비하고 상기 락킹핀이 수용되는 공간을 구비하는 제1 홀과, 상기 핸들스템에 마련되어 상기 락킹핀이 수용되는 공간을 구비하는 제2 홀을 포함하는 접이식 자전거.
제 1항에 있어서,
상기 힌지결합부는 프론트 프레임과 센터 프레임과 리어 프레임을 회전 가능하게 중심에서 연결하는 힌지축과, 힌지축의 단부에 마련되는 작동레버와, 작동레버의 회동에 의해 프론트 프레임과 리어 프레임과 센터 프레임의 펼쳐진 상태를 고정할 수 있도록 힌지축에 이격 마련되는 잠금부재를 포함하는 접이식 자전거.
제 3항에 있어서,
상기 작동레버는 리어 프레임 또는 프론트 프레임에서 잠금부재를 가압하도록 마련되고,
상기 잠금부재는 프론트 프레임과 센터 프레임과 리어 프레임을 관통해서 마련되어, 상기 작동레버의 가압력이 해제되면 탄성력에 의해 프론트 프레임과 센터 프레임과 리어 프레임의 고정 상태를 해제하는 접이식 자전거.
제 4항에 있어서,
상기 잠금부재는 센터 프레임에 마련되어 센터 프레임과 프론트 프레임 사이를 락킹하는 센터핀과, 리어 프레임에 마련되어 리어 프레임과 센터 프레임 사이를 락킹하거나 프론트 프레임에 마련되어 프론트 프레임과 센터 프레임 사이를 락킹하는 리어핀을 포함하는 접이식 자전거.
제 5항에 있어서,
상기 센터핀과 리어핀은 일렬로 배치되는 접이식 자전거.
제 4항에 있어서,
상기 작동레버는 결합돌기를 구비하고, 상기 잠금부재는 결합돌기에 대응하도록 결합홀을 구비하는 접이식 자전거.
제 3항에 있어서,
상기 센터 프레임은 프론트 프레임의 프론트림과 리어 프레임의 리어림에 구름 접촉하여 회전을 가이드하는 복수의 롤링부재를 구비하고,
상기 롤링부재 중 하나는 중공을 구비하고, 상기 중공에는 상기 잠금부재가 마련되는 접이식 자전거.
제 8항에 있어서,
상기 롤링부재는 센터 프레임의 장착공에 마련되는 중공을 갖는 실린더와, 상기 실린더의 외주 양단에 마련되는 롤러를 포함하는 접이식 자전거.
제 8항에 있어서,
상기 프론트림과 리어림은 림가이드를 구비하여 롤링부재의 이동을 제한하는 접이식 자전거.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
발전기와, 배터리와, 모터와, 전자제어장치를 더 구비하여,
상기 발전기는 페달에 마련되어 페달 회전 시 전기적 에너지를 발생시키고,
상기 전자제어장치와 배터리는 프론트 프레임과 센터 프레임과 리어 프레임 중 하나의 내부에 수용되며,
상기 모터는 후륜에 마련되는 접이식 자전거.