KR20210054342A - 상호 연결 가능한 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탑 튜브(TT)와 헤드 튜브(HT) 사이를 단속하는 클러치 수단(4)과, 프런트 포크(FF)에 탈 부착되는 싱크로 핀(66)과 상기 탑 튜브(TT)의 하측으로 연결되는 관체(62)를 갖춘 싱크로나이저(6)를 포함하고, 상기 탑 튜브(TT)의 하측에는 다운 튜브(DT)가 연결된 구성으로 이루어져서 1인승 또는 다인승으로 선택 사용 가능하게 되어 있는 상호 연결 가능한 자전거로서, 체인 스테이(CS)의 종단에 마련된 양 드랍 아웃(DO)과 전륜 허브(FH)의 양단에 각각 동일 규격의 허브 베어링(10)을 동일 간격으로 배열하고, 자전거의 프런트 포크(FF) 종단에는 상기 허브 베어링(10)을 수용할 수 있는 수납부(120)가 마련된 베어링 캡(12)을 상기 허브 베어링(10)의 배치간격과 동일하게 부착하여, 분리된 전륜(FW)을 간편하게 떼고 붙일 수 있도록 하고, 또한 클러치 수단(4)의 구조를 간단하게 함과 동시에 보강 축(20)을 추가하여 탑 튜브(TT)의 기계적 강도를 개선하고, 다인승 자전거로 사용 시에 분리되는 전륜(FW)을 지면에서 떨어진 위치로 거치하여 주행에 장애로 되지 않게 한 휠 마운트(8)를 갖춘 상호 연결 가능한 자전거를 제공한다.

Description

상호 연결 가능한 자전거{Bicycles that can be connected to each other}

본 발명은 1인승 자전거를 2대 혹은 그 이상을 일렬로 연결하여 다인승 자전거로 사용하거나, 혹은 각각 분리된 1인승 자전거 자체로 사용할 수 있는 상호 연결 가능한 자전거로서, 더 상세하게는 2대 이상의 자전거를 일렬로 연결하고자 어느 한쪽 자전거의 전륜을 떼어낼 때, 혹은 일렬로 연결된 자전거들을 각각의 1인승 자전거로 분리할 때의 조작을 간편하게 할 수 있고, 또한 분리된 전륜을 자신의 자전거에 안정되게 거치하여 휴대할 수 있고, 구조 개선을 통하여 강도가 향상된 탑 튜브를 갖춘 상호 연결 가능한 자전거에 관한 것이다.

자전거의 일반적 구조는, 핸들의 중간부가 헤드 튜브에 의해 회동 가능하게 지지되어 있음과 아울러 그 종단의 프런트 포크 엔드로 전륜을 축 지지하고 있다.

그리고 상기 헤드 튜브를 고정하는 탑 튜브는 다운 튜브 및 시트 튜브와 함께 삼각형의 프레임을 형성하고, 또한 상기 시트 튜브의 뒤쪽으로도 시트 스테이와 체인 스테이가 삼각형을 이루도록 연결 고정되어서 후륜을 지지하게 되어 있다.

이것은 1인승 자전거의 전형적인 구성이다.

본 발명자는 상기의 1인승 자전거를 기본으로 하되, 각각의 1인승 자전거를 일렬로 연결하여 다인승 자전거로 변환할 수 있는 상호 연결 가능한 자전거를 다음 특허문헌 1, 2, 3으로 제안한 바 있다.

상기 특허문헌 1, 2, 3이 제안되기 전에도 다인승 자전거는 공지되어 있었다.

그 일 예로, 전 후륜 사이의 프레임 길이를 길게 연장하여 2개의 안장과 2개의 크랭크를 배치한 자전거가 공지되어 있고, 다른 예로는 2대의 자전거에서 뒤쪽 자전거의 전륜 포크를 앞 자전거의 후륜 축에 연결할 수 있는 자전거가 공지되어 있다.

상기 공지된 자전거에서, 전자의 다인승 자전거는 1인승으로 분리될 수 없는 단점이 있고, 후자의 다인승 자전거는 조향 시 뒤쪽 자전거의 프레임이 앞쪽 자전거의 프레임과 편차를 일으켜 꼬이면서 조향 방향의 바깥쪽으로 전도되려는 움직임을 보이므로 주행 안정성이 좋지 않다.

본 발명자는 상술한 문제점을 해결하고자 특허문헌 1에 개시한 바와 같이, 탑 튜브를 헤드 튜브 쪽 앞 부분과 시트 튜브 쪽 뒷부분으로 분할하고, 그 사이에 클러치 수단을 개재시켜서 탑 튜브의 앞뒤부분을 일체로 연결하거나, 또는 상대 회전 가능하게 분리할 수 있도록 함과 아울러, 상대 회전각도를 핸들의 조향각에 맞춰 동조시키는 싱크로나이저를 구비한 자전거를 제안한 것이다.

그런데 본 발명자가 제안한 특허문헌 1의 자전거는 클러치 수단의 구조가 복잡하여 제조하기가 까다롭다는 결점이 있다.

이에 본 발명자는, 특허문헌 2에 개시한 바와 같이, 탑 튜브의 클러치 수단을 하나의 핀과 핀 삽입공으로 되는 간단한 구조로 한 것을 제안하게 되었다.

특허문헌 1 및 2에 개시된 상호 연결 가능한 자전거의 구조는, 1인승 자전거와 다인승 자전거로 구분하여 사용할 수 있는 이점을 얻을 수 있으나, 2대 이상의 자전거를 일렬로 연결하였을 때 뒤쪽 자전거에서 분리된 전륜을 거치할 수 있는 구조가 준비되어 있지 않고, 또한 전륜을 떼고 붙이는 조작을 간편하게 할 수 없는 문제가 있다.

특허문헌 3은 상호 연결 가능한 자전거에서, 전륜을 떼고 붙이는 조작을 간편하게 할 수 있고, 떼어낸 전륜을 자신의 자전거 후륜 측방으로 거치하여 휴대할 수 있게 한 것과, 싱크로나이저에 로드 엔드 베어링을 도입하여 클러치 핀과의 연계 작동이 부드럽게 이루어지도록 한 것을 제안하였다.

상술한 구성을 특징으로 하는 상호 연결 가능한 자전거에서도 다음의 문제점이 발견되고 있다.

첫째, 간편하게 전륜을 떼고 붙일 수 있게 하는 수단의 구조가 복잡하다.

둘째, 다운 튜브를 분할 형성된 탑 튜브에 연결하는 구조이므로 상기 탑 튜브의 기계적 강도를 보강해야 한다.

셋째, 분리된 전륜이 후륜의 측방에서 조향 시 지면과 접촉하여 마찰을 일으킬 염려가 있다.

한국 등록특허 제10-0869602호 한국 등록특허 제10-1557963호 한국 등록특허 제10-1932170호

본 발명의 목적은 각각 별개로 형성된 자전거를 상호 연결하여 다인승 자전거로 변환시킬 수 있는 구조를 갖춘 종래의 상호 연결 가능한 자전거에서 볼 수 있는 문제점을 해결하고자, 간단한 구조만으로 전륜을 간편하게 떼고 붙일 수 있고, 클러치 수단을 개선하여 탑 튜브의 기계적 강도를 대폭 보강할 수 있으며, 떼어낸 전륜을 지면에서 떨어진 위치에 거치할 수 있는 상호 연결 가능한 자전거를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상호 연결 가능한 자전거에서, 필수적으로 채용되는 싱크로 핀의 휴대를 간편하게 할 수 있는 구조와, 1인승 자전거인 때는 싱크로나이저를 탑 튜브 하측으로 접어 갈무리할 수 있는 구조의 상호 연결 가능한 자전거를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 체인 스테이의 종단에 마련되는 양 드랍 아웃과 전륜 허브의 양단에, 각각 동일 지름의 허브 베어링을 동일 간격으로 배치하고, 프런트 포크의 종단에는 상기 허브 베어링이 수납되는 베어링 캡을 마련하되, 양 베어링 캡 사이를 상기 허브 베어링의 배치간격과 동일하게 배열하고, 또한 상기 베어링 캡의 축 삽입공으로 통상의 스루 액슬을 끼워 조립하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 탑 튜브에 개재되는 클러치 수단을, 헤드 튜브에 연결된 부동 튜브의 고정기어;, 상기 부동 튜브와 분리된 탑 튜브에 부착된 회동기어; 그리고 이들 기어의 슬리브 홈 사이를 슬라이드 이동하는 슬리브 돌기를 내주 면에 다수 갖추고 상기 탑 튜브의 축 방향으로 슬라이드 이동되는 시프트 튜브; 상기 고정기어의 중심에서 탑 튜브의 종단으로 연장되는 보강 축; 상기 탑 튜브의 종단에서 보강 축의 자유 단을 축 지지하는 종단 베어링으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 통상의 자전거 캐리어를 형성하는 마운트 프레임의 후방 로드에 휠 마운트의 힌지 관을 접고 펼칠 수 있게 설치하고, 내측에 전륜의 허브 베어링을 수납할 수 있는 컵체가 부착된 U자 상의 서포트를, 상기 힌지 관의 반대쪽에 일체로 부착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 탑 튜브에서 시프트 튜브의 하측으로 힌지를 연장 설치하고, 여기에 싱크로나이저의 관체를 퀵 레버로 축 연결 및 고정할 수 있게 배치하여 탑 튜브와 나란하게 상기 관체를 접어놓을 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 상기 싱크로나이저의 힌지에 앵글 스토퍼를 설치하여 상기 힌지에 축 연결되는 관체의 전개각도를 제한하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 프런트 포크의 어느 한쪽 상단에 핀 거치 공을 마련하여 싱크로나이저의 싱크로 핀을 끼워두도록 한 것을 특징으로 한다.

상술한 구성의 본 발명 상호 연결 가능한 자전거는, 스루 액슬을 분해하고 프런트 포크를 들어올리면 베어링 캡에서 허브가 자연 분리되는 구조이므로, 1인승 자전거를 2대 이상 일렬로 연결할 때, 혹은 반대로 2대 이상 연결된 자전거를 1인승 자전거로 분리할 때의 조작을 한결 편리하고 간결하게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거에서 클러치 수단은 시프트 튜브의 내주 면에 형성된 슬리브 돌기가 부동 튜브의 고정기어와 탑 튜브의 회동기어 사이를 이동하면서 단속함과 동시에, 상기 탑 튜브의 내부로는 보강 축이 연장 설치된 것이므로 구조가 간단하면서도 탑 튜브의 기계적 강도는 대폭 향상되는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 휠 마운트가 캐리어 상부에서 접고 펼칠 수 있게 축 연결되어 있음에 따라, 1인승 자전거로 사용 시에는 통상의 캐리어와 동일하게 되고, 다인승 자전거로 사용 시에는 펼쳐져서 전륜을 지면에서 상당한 높이로 거치할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 1인승 자전거로 분리된 때는 시프트 튜브의 하측으로 연장된 싱크로나이저의 관체를 상기 탑 튜브에 나란하게 접고 퀵 레버로 고정해두면 탑승자에게 장애물로 작용하지 않아 편리하다.

또한, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 1인승 자전거로 사용 시에는 프런트 포크의 어느 한쪽 상단에 마련된 핀 공으로 싱크로나이저의 싱크로 핀을 끼워둘 수 있어서 휴대하기가 간편하고 부품의 망실도 미리 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 관련된 상호 연결 가능한 자전거의 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거에 채용된 클러치 수단의 구조를 나타내는 부분 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 채용한 클러치 수단의 클러치 상태를 나타내는 개략 측면도.
도 4는 본 발명에 채용한 클러치 수단의 언 클러치 상태를 나타내는 개략 측면도.
도 5는 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거에 채용된 싱크로나이저의 구조를 나타내는 부분 사시도.
도 6은 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거에 채용된 휠 마운트의 구조를 나타내는 부분 사시도.
도 7은 프런트 포크와 전륜의 연계구조를 나타내는 부분 사시도.
도 8은 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거를 1인승으로 사용하는 예를 나타내는 측면도.
도 9는 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거를 2인승으로 사용하는 예를 나타내는 측면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

본 발명에 관련된 상호 연결 가능한 자전거는 핸들(H)과, 헤드 튜브(HT). 탑 튜브(TT), 프런트 포크(FF), 시트 튜브(ST), 시트 스테이(SS), 크랭크(CR), 체인 스테이(CS), 그리고 전륜(FW)의 전륜 허브(FH), 및 후륜(RW)의 후륜 허브(RH)를 포함하는 전형적인 1인승 자전거의 구조를 포함한다.

이러한 전형적인 1인승 자전거의 구성에 더하여, 본 발명에 관련된 자전거는 상기 탑 튜브(TT)와 헤드 튜브(HT) 사이는 분할 형성되고, 그 사이에서 헤드 튜브(HT)에 일체로 연결되는 부동튜브(2), 상기 탑 튜브(TT)와 부동 튜브(2) 사이로 개재되는 클러치 수단(4), 상기 핸들(H)의 하단과 탑 튜브(TT) 사이로 배치되는 싱크로나이저(6), 및 통상의 캐리어를 겸하는 형태를 이루는 휠 마운트(8)를 더 구비한다.

상술한 클러치 수단(4), 싱크로나이저(6), 휠 마운트(8)는 종래에 본 발명자가 제안한 상호 연결 가능한 자전거에도 구비되어 있는 구성이지만, 본 발명에서는 다음의 구체적인 설명을 통하여 신규하고 진보된 구조로 나타나게 될 것이다.

또한, 본 발명에 관련된 상호 연결 가능한 자전거는 상기의 클러치 수단(4), 싱크로나이저(6), 휠 마운트(8)에 더하여 전륜 허브(FH)와 체인스테이(CS)의 종단측에 마련된 드랍 아웃(DO)의 양측으로 배치되는 허브 베어링(10)과, 상기 프런트 포크(FF)의 종단에 설치되어서 상기 허브 베어링(10)을 수납 지지하는 베어링 캡(12)을 더 구비하고 있다.

허브 베어링(10)은 지름과 폭 두께 등의 규격이 동일한 것을 채용하고, 이들은 전륜 허브(FH) 사이와 체인 스테이(CS)의 종단에 부착된 드랍 아웃(DO)의 양 외측 사이에서 동일한 간격으로 배치되어야 한다.

또한, 프런트 포크(FF)의 종단에 부착되는 양 베어링 캡(12)도 배치 간격을 상기 허브 베어링(10)과 동일하게 설정해야 한다.

본 발명에 관련된 상호 연결 가능한 자전거에서도 클러치 수단(4)은 탑 튜브(TT)와 부동 튜브(2) 사이를 일체로 연결된 클러치상태, 또는 탑 튜브(TT) 측이 부동 튜브(2)에 대하여 상대회동 할 수 있도록 분리된 언 클러치상태로 변환시켜 준다.

도 2는 본 발명에 채용된 클러치 수단(4)의 상세 구조를 나타내는 부분 사시도로서, 클러치 수단(4)은 부동 튜브(2)의 자유 단에 일체로 부착되는 고정기어(40)와, 탑 튜브(TT)의 자유 단에 부착되는 회동기어(42), 그리고 이들 고정기어(40)와 회동기어(42) 사이로 슬라이드 가능하게 배치되는 시프트 튜브(44)로 구성된다.

상기 고정기어(40)와 회동기어(42)는 각각의 외주에서 축 방향으로 형성된 슬리브 홈(400)(420)을 같은 위치에 다수 보유하고, 외경은 상기 시프트 튜브(44)의 내경과 같거나 약간 작은 규격으로 된다.

시프트 튜브(44)의 내부 면에는 상기 슬리브 홈(400)(420)으로 끼워져 맞물리는 슬리브 돌기(442)가 형성되어 있고, 상부 외주에는 클러치 락 레버(440)가 마련되어 있음과 아울러, 부동 튜브(2)와 탑 튜브(TT) 사이로는 보강 축(20)이 가로질러 배치된다.

보강 축(20)은 한쪽 끝이 헤드 튜브(HT)에 부착 고정되고 클러치 수단(4)과 탑 튜브(TT)를 관통하는 반대쪽 끝은 종단 베어링(22)에 의해 축 지지 되도록 배치할 수 있으며, 이러한 구조에서 상기 보강 축(20)은 헤드 튜브(HT)에서 분리된 탑 튜브(TT)의 기계적 강도를 대폭 향상시키는 이점을 낳는다.

한편, 보강 축(20)을 배치하는 경우에, 회동기어(42)의 중심으로 레이디얼 또는 플레인 베어링 등의 축수부재(24)를 배치하여 톱 튜브(TT)를 축 지지하면, 상기 톱 튜브(TT)의 선회 작동이 부드럽게 되는 이점이 있다.

탑승자는 클러치 락 레버(440)를 조작하여 상기 클러치 수단(4)의 시프트 튜브(44)를 탑 튜브(TT)의 축 방향으로 슬라이드 이동시키는 것으로 탑 튜브(TT)와 부동 튜브(2) 사이는 클러치 또는 언 클러치상태로 전환된다.

이때, 고정기어(40)와 회동기어(42)에는 클러치 락 레버(440)가 이동된 위치로 보전되게 하는 수단을 포함할 수 있다. 그 수단의 예로서 이 실시 예는 상기 클러치 락 레버(440)의 하단이 삽입 보전될 수 있는 홈을, 상기 고정기어(40)와 회동기어(42)에 부여하고 있다. 또한 상기 클러치 락 레버(440)는 이동된 위치에서 홈으로부터 이탈되지 않도록 탄성수단으로 탄압 보전되는 구조를 갖출 수도 있다.

도 3에서 점선으로 도시하고 있는 시프트 튜브(44)의 밑면에는 싱크로나이저(6)를 장착하기 위한 힌지(444)가 하측으로 연장 설치된다.

상기의 구조에 의해 클러치 수단(4)을 슬라이드 이동시킬 때, 하측의 싱크로나이저(6)도 같이 이동하게 된다.

도 3은, 시프트 튜브(44)의 내부 측 슬리브 돌기(442)가 고정기어(40)의 슬리브 홈(400) 및 회동기어(42)의 슬리브 홈(420) 사이에 위치하여 상호 맞물려 있음에 따라, 부동 튜브(2)와 탑 튜브(TT) 사이가 일체로 연결된 클러치 상태를 보여주고 있다.

이와 같은 클러치 상태는 1인승 자전거로 탑승 중이거나, 다인승 자전거의 선두 자전거인 경우이고, 이때 싱크로나이저(6)는 탑 튜브(TT)와 나란히 접어 두는 것이 좋다.

클러치 수단(4)에서 시프트 튜브(44)의 슬리브 돌기(442)는 회동기어(42)의 슬리브 홈(420)에 항상 맞물려 있도록 설정되는 것이며, 도 4에 도시한 언 클러치 상태에서는 고정기어(40)의 슬리브 홈(400)에서 벗어나는 위치로 이동 보전된다.

이와 같은 시프트 튜브(44)의 슬라이드 이동에 의한 결과로, 내측의 슬리브 돌기(442)가 전진하여 고정기어(40)의 슬리브 홈(400)으로 끼워져 맞물리는 클러치 상태와, 후진하여 상기 슬리브 홈(400)에서 벗어나는 언 클러치 상태로 변환하는 작용이 나타나게 되는 것이며, 이러한 클러치/언클러치 작용은 본 발명에서 매우 간단한 구조로도 확실하게 구분하여 나타나는 것이다.

상기 클러치 수단(4)의 하측으로 배치된 싱크로나이저(6)는, 내장된 코일 스프링(도시 생략)의 탄력으로 일정길이만큼 신축 가능한 로드 엔드 베어링(60)과, 탑 튜브(TT)에 대하여 접고 펼쳐질 수 있도록 상기 힌지(444)에 퀵 레버(64)로 축 연결되는 관체(62)와, 상기 로드 앤드 베어링(60)으로 관통 설치될 수 있는 싱크로 핀(66)으로 이루어진다.

클러치 수단(4)이 클러치 상태인 때에 싱크로나이저(6)는 접혀져 있지만, 언 클러치 상태에서는 탑승자가 퀵 레버(64)를 풀어 하측으로 회동 조작하는 것으로 펼쳐지게 된다.

이때, 싱크나이저(6)의 전개각도는 상기 힌지(444)에 설치된 앵글 스토퍼(446)에 의해 일정 각도로 제한된다.

상기 앵글 스토퍼(446)의 각도 제한 작용으로 관체(62)는 펼쳐질 때 항상 싱크로 핀(66)과 양호하게 연계될 수 있는 각도를 유지하게 된다.

2대 이상의 자전거를 일렬로 순차 연결하여 다인승 자전거로 사용할 때에, 선두 자전거를 제외하고 그 뒤로 연결되는 자전거들의 클러치 수단(4)은 모두 언 클러치 상태로 변경되어야 하고, 또한 싱크로나이저(6)도 펼치고 그 종단의 로드 엔드 베어링(60)으로 싱크로 핀(66)을 관통 삽입하여 프런트 포크(FF)와 연계시켜두어야 한다.

상기 싱크로 핀(66)은 별개의 단품으로 구성되기 때문에 쉽게 잃어버릴 수 있는 것이므로, 비 사용시에는 자전거의 일정부위에 보관해 둘 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 예에서는, 도 5의 도시와 같이 프런트 포크(FF)의 상단부 어느 한쪽에 핀 거치 공(660)을 형성해 놓고, 비사용 시에 상기 싱크로 핀(66)을 꽂아 보관할 수 있게 하고 있다.

상기와 같이 자전거의 클러치 수단(4)과 싱크로나이저(6)를 조정하고 주행할 때, 곡선도로에서 뒤쪽 자전거는 앞 자전거에 이끌리면서 핸들(H)이 자연스레 곡선도로를 따라 꺾이면서 프런트 포크(FF)가 선회하게 되고, 그 결과로 싱크로 핀(66)이 좌측 또는 우측의 수평방향으로 선회하면서 로드 엔드 베어링(60)을 개재하여 관체(62)를 연동하게 된다.

또한, 관체(62)는 싱크로 핀(66)의 선회각도만큼 탑 튜브(TT)를 회동시키게 작용하고, 그로 인하여 다인승 자전거로 주행할 때 야기되는 조향 시의 탑 튜브(TT) 비틀림은, 상기 관체(62)를 통해 가해지는 탑 튜브(TT)의 피벗 회동으로 해소되어 주행 안정성이 보장됨으로써 모든 자전거는 곡선 도로를 따라 부드럽게 주행하게 된다.

한편, 다인승 자전거로 사용 시에 본 발명에 관련된 상호 연결 가능한 자전거는, 뒤쪽 자전거의 전륜(FW)은 분리되어야 하므로, 이를 거치하기 위한 수단이 요망된다.

본 발명자는 전륜을 거치할 수 있는 수단을 제안한 바 있으나, 본 발명에서는 도 6의 도시와 같이 구성된 휠 마운트(8)를 채용한다.

도시한 예에서, 휠 마운트(8)는 자전거에 통용되고 있는 캐리어(C)의 후방 로드(R)에 축 지지되는 힌지 관(80)을 갖춘 마운트 프레임(82)을 포함한다.

상기 마운트 프레임(82)의 한쪽에는 U자 상의 서포트(84)가 자전거에 평행하게 일체로 부착되어 있고, 그 중심에는 전륜(FW)의 허브 베어링(10)을 수용할 수 있는 공간을 갖춘 컵체(86)가 부착되어 있다.

또, 컵체(86)의 중심에는 스루 액슬(124)과 나사 맞춤 되는 암나사부(88)가 형성되어 있다.

상술한 구성의 휠 마운트(8)는 힌지 관(80)을 중심으로 캐리어(C)에 접으면 도 1에 묘사되어 있듯이, 통상의 캐리어(C)와 동등하게 되고, 밖으로 펼치면 도 6의 도시와 같이 길게 연장되면서 컵체(86)가 상방으로 노출되어 전륜(FW)을 장착할 수 있게 된다.

자전거 사용자는 다인승으로 변환시킬 때, 분리된 전륜(FW)의 어느 한쪽 허브 베어링(10)을 컵체(86)에 수납하고, 전륜 허브(FH)를 통해 스루 액슬(124)을 삽입하여 암나사부(88)에 체결하는 것으로 분리된 전륜(FW)을 간단하게 자신의 자전거에 거치할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 체인 스테이(CS)의 종단에 마련된 양 드랍 아웃(DO)과 전륜 허브(FH)의 양단에 각각 허브 베어링(10)이 외부로 노출되도록 설치되고, 상기 프런트 포크(FF)의 하단에는 이를 수용하는 베어링 캡(12)이 설치되어 있다.

본 발명에서, 허브 베어링(10)은 체인 스테이(CS)의 종단에 마련된 양 드랍 아웃(DO)과 전륜 허브(FH)의 양단에서 반드시 상호 동일한 위치와 간격으로 배치되어야 한다.

베어링 캡(12)은 도 7에 상세히 묘사되어 있듯이, 상기 허브 베어링(10)이 안착 되는 수용공간의 하측 일부가 출입구로 형성된 수납부(120)를 내측에 갖추고 있고, 이 수납부(120)의 측방에는 축 삽입공(122)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 베어링 캡(12)도 프런트 포크(FF)의 양측 하단에 설치될 때, 상호 간의 배치 간격은 상기 허브 베어링(10)의 사이 간격에 일치하도록 배려해야 한다.

상기 축 삽입공(122)에는 통상의 스루 액슬(124)이 관통되어서 전륜(FW)을 축 지지하게 된다.

이러한 구성에 의해, 자전거 사용자는 전륜 허브(FH), 또는 후륜 허브(RH)에서 스루 액슬(124)을 분해하고, 핸들(H)을 들어올려 프런트 포크(FF)의 베어링 캡(12)이 허브 베어링(10)에서 간단하게 벗겨져 분리되게 할 수 있다.

반대로 조립할 때는 베어링 캡(12)의 수납부(120)를 허브 베어링(10) 상방에서 출입구가 일치하도록 맞춰 놓으면, 중력 작용으로 베어링 캡(12)이 허브 베어링(10)의 표면을 타고 미끄러져 간단하게 조합된다.

베어링 캡(12)에 허브 베어링(10)이 수납되게 한 후, 전륜(FW)은 스루 액슬(124)을 축 삽입공(122)에 끼워 결합하고, 후륜(RW)도 역시 스루 액슬(124)을 후륜 허브(RH)에 끼워 고정하는 것으로 간편하게 완료할 수 있다.

한편, 1인승 자전거로 사용할 때, 후륜(RW)에는 스루 액슬(124)을 끼워 두지 않아도 되고, 이 경우 여분의 스루 액슬(124)을 휴대하기 위한 거치 공이 프런트 포크(FF)에서 핀 거치 공(660)의 반대쪽 상단에 마련될 수 있다.

상술한 구성으로 되는 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 1인승으로 사용할 때는 도 8의 도시와 같이, 클러치 락 레버(440)를 조작하여 클러치 수단(4)의 시프트 튜브(44)를 클러치위치에 놓고, 또한 싱크로나이저(6)의 관체(62)는 탑 튜브(TT)에 나란하게 접어두는 한편으로, 싱크로 핀(66)은 핀 거치 공(660)에 꽂아 보관하고 휠 마운트(8)도 접어서 통상의 캐리어(C)와 동등한 형태로 변환하고 사용한다.

이렇게 변환된 1인승 자전거는 통상의 자전거와 동등하게 사용될 수 있다.

다음에, 2대 이상의 자전거를 다인승으로 변환할 때는, 도 9로 나타낸 바와 같이, 하나의 자전거에 다른 자전거를 일렬로 연결하여 사용한다.

이와 같이 연결하려면, 뒤쪽 자전거의 프런트 포크(FF)에서 전륜(FW)을 분리하고 앞쪽 자전거의 체인 스테이(CS) 종단 측 드랍 아웃(DO)의 양 외측에 배치된 허브 베어링(10)으로, 상기 전륜(FW)이 분리된 프런트 포크(FF)의 베어링 캡(12)을 조합한 다음, 스루 액슬(124)로 체결하는 간단한 조작으로 2대의 자전거를 연결할 수 있다.

이때, 선두의 자전거는 1인승 자전거로 기능 할 수 있도록 클러치 락 레버(440)를 조작하여 클러치 수단(4)을 클러치 위치로 놓는 한편, 싱크로나이저(6)의 관체(62)와 휠 마운트(8)도 접어둔 채로 사용하고, 뒤쪽으로 연결되는 자전거는 모두 클러치 락 레버(440)를 조작하여 클러치 수단(4)을 언 클러치 위치로 두고, 싱크로나이저(6)의 관체(62)에 싱크로 핀(66)을 연계함과 동시에, 분리된 전륜(FW)의 허브 베어링(10)을 휠 마운트(8)의 컵체(86)로 수납하고 스루 액슬(124)로 체결하여 거치해 두면 주행 중에 지면과 간섭되지 않게 휴대할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 1인승에서 다인승으로, 또는 다인승에서 1인승으로 변환할 때, 스루 액슬을 분해하고 프런트 포크를 들어 올리면 되므로 조작이 간편하여 사용이 번거롭지 않은 장점이 있다.

또한, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거에서 클러치 수단의 구조는 슬라이드 이동되는 시프트 튜브의 슬리브 돌기로 부동 튜브의 고정기어와 탑 튜브의 회동기어 사이를 단속하는 것이므로 구조가 간단하고 확실한 작동이 보장되는 이점이 있고, 상기 탑 튜브의 내부로 연장 설치된 보강 축으로 인하여 탑 튜브의 구조적 취약점을 해소하는 이점도 있다.

게다가, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 휠 마운트가 통상의 자전거 캐리어에서 상방으로 접고 펼칠 수 있도록 축 연결되어 있음에 따라, 1인승 자전거인 때는 통상의 캐리어와 동등하게 사용할 수 있고, 다인승 자전거인 때는 전륜을 지면에서 상당한 높이로 거치하여 주행 시의 장애물로 되지 않게 하는 이점도 있다.

또한, 본 발명의 상호 연결 가능한 자전거는 다인승 자전거로 사용 시에는 싱크로 핀이 관통되도록 시프트 튜브의 하측으로 연장되어야 하는 관체를, 1인승 자전거로 분리 사용 시에는 상기 시프트 튜브에 나란하게 접어 둘 수 있어서 탑승자에게 장애로 되지 않는다.

그리고 상기 싱크로 핀은 프런트 포크에 마련된 핀 거치 공에 끼워 보관하는 것이므로 휴대하기가 간편하고 부품의 분실도 방지할 수 있는 이점이 있다.

2: 부동 튜브
20: 보강 축 22: 종단 베어링
24: 축수부재
4: 클러치 수단
40: 고정기어 400: 슬리브 홈
42: 회동기어 420: 슬리브 홈
44: 시프트 튜브 440: 클러치 락 레버
442: 슬리브 돌기 444: 힌지
446: 앵글 스토퍼
6: 싱크로나이저
60: 로드 엔드 베어링 62: 관체
64: 퀵 레버 66: 싱크로 핀
660: 핀 거치 공
8: 휠 마운트
80: 힌지 관 82: 마운트 프레임
84: 서포트 86: 컵체
88: 암나사부
10: 허브 베어링
12: 베어링 캡
120: 수납부 122: 축 삽입공
124: 스루 액슬

Claims (8)

1. 탑 튜브(TT)와 헤드 튜브(HT) 사이를 단속하는 클러치 수단(4)과, 프런트 포크(FF)에 탈 부착되는 싱크로 핀(66) 및, 상기 탑 튜브(TT)의 하측으로 연결되는 관체(62)를 갖춘 싱크로나이저(6)를 포함하고, 상기 탑 튜브(TT)의 하측에는 다운 튜브(DT)가 연결된 구성으로 이루어진 상호 연결 가능한 자전거로서,
   체인 스테이(CS)의 종단에 마련된 양 드랍 아웃(DO)과 전륜 허브(FH)의 양단에는 각각 동일 규격의 허브 베어링(10)이 동일 간격으로 배치되고, 상기 허브 베어링(10)을 수납 지지하기 위하여 프런트 포크(FF)의 양 종단에 부착되는 베어링 캡(12)이 상기 허브 베어링(10)의 배치간격과 동일하게 배치됨과 아울러, 상기 베어링 캡(12)은 상기 허브 베어링(10)을 수용할 수 있는 수납부(120)와 그 측방으로 뚫린 축 삽입공(122)을 보유하고, 상기 허브 베어링(10)을 축 지지하는 통상의 스루 액슬(124)이 상기 축 삽입공(122)을 관통하여 설치된 구성으로 되어 있는 상호 연결 가능한 자전거.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 클러치 수단(4)은, 상기 탑 튜브(TT)로 부착되고 슬리브 홈(420)을 갖춘 회동기어(42)와, 헤드 튜브(HT)에 연결된 부동 튜브(2)로 부착되고 슬리브 홈(400)을 갖춘 고정기어(40)와, 한쪽이 상기 회동기어(42)의 슬리브 홈(420)에 항상 연결됨과 아울러 반대쪽은 슬라이드 이동에 의해 상기 고정기어(40)의 슬리브 홈(400)에 단속되는 슬리브 돌기(442)를 내주 면에 갖춘 시프트 튜브(44)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 상호 연결 가능한 자전거.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 고정기어(40)의 중심에는 탑 튜브(TT)의 끝으로 연장되고 종단 베어링(22)으로 축 지지 되는 보강 축(20)이 더 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 상호 연결 가능한 자전거.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 고정기어(40)의 중심에 더 배치되는 상기 보강 축(20)을 축 지지하기 위한 축수부재(24)가 더 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 상호 연결 가능한 자전거.
   
5. 제1항에 있어서,
   자전거 캐리어(C)의 후방 로드(R)에 축 지지 되는 힌지 관(80)이 마운트 프레임(82)의 한쪽에 배치되고, 반대쪽에는 U자 상의 서포트(84)가 일체로 부착됨과 아울러 전륜(FW)의 허브 베어링(10)을 수납할 수 있고 중심에 암나사부(88)가 형성된 컵체(86)로 이루어진 휠 마운트(8)를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 상호 연결 가능한 자전거.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 싱크로나이저(6)는 시프트 튜브(44)의 하측으로 연장 형성되는 힌지(444)에 관체(62)의 상부가 축 지지 되어서 접고 펼칠 수 있게 배치된 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 상호 연결 가능한 자전거.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 시프트 튜브(44)의 힌지(444)에는 상기 관체(62)의 전개각도를 제한하는 앵글 스토퍼(446)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상호 연결 가능한 자전거.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 프런트 포크(FF)의 어느 한쪽 상단에는 상기 싱크로나이저(6)의 싱크로 핀(66)을 끼워두기 위한 핀 거치 공(660)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상호 연결 가능한 자전거.

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