KR20220084494A - 양방향 주행이 가능한 사각바퀴 자전거 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양면주행이 가능한 사각바퀴 자전거에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 제1바퀴, 제2바퀴, 제3바퀴, 제4바퀴를 포함한 4개의 바퀴가 사각형상으로 형성되어 주행케이스패드의 상측에서 주행이 가능한 양방향 주행이 가능한 사각바퀴 자전거에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 제1바퀴축설부, 제2바퀴축설부, 크랭크축설부, 제1수직축설부, 제2수직축설부, 제3수직축설부, 가이드롤러결합부를 구비한 프레임부; 프레임부의 제1바퀴축설부에 내삽되어 결합되는 제1바퀴축; 사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제1바퀴축의 일단과 결합되는 제1바퀴; 사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제1바퀴축의 타단되는 제2바퀴; 프레임부의 크랭크축설부에 내삽되어 결합되는 크랭크축, 크랭크축과 결합할 수 있는 크랭크암, 크랭크암과 결합할 수 있는 페달을 포함하는 구동부; 프레임부의 제2바퀴축설부에 내삽되어 결합되는 제2바퀴축; 구동부 크랭크축의 회전운동을 제2바퀴축에 전달하여 제2바퀴축이 회전운동을 할 수 있도록 하는 동력전달부; 사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제2바퀴축의 일단과 결합되는 제3바퀴; 사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제2바퀴축의 타단과 결합되는 제4바퀴; 프레임부의 제1수직축설부에 내삽되어 고정되는 안장부; 프레임의 가이드롤러결합부와 결합되고, 좌측 끝단 및 우측 끝단에 롤러를 구비하는 가드레일롤러부; 프레임부의 제2수직축설부에 내삽되는 제1손잡이; 및 프레임부의 제3수직축설부에 내삽되는 제2손잡이를 포함하고, 제1바퀴와 제2바퀴는 각각 제1바퀴축의 끝단에 결합되어 제1바퀴축을 기준으로 회전할 수 있으며, 제3바퀴와 제4바퀴는 각각 제2바퀴축의 끝단에 결합되어 제2바퀴축을 기준으로 회전할 수 있고, 제1바퀴, 제2바퀴, 제3바퀴 및 제4바퀴는 정사각형 형상으로 이루어져 있으며, 각 바퀴의 한변의 길이 및 크기는 모두 동일한 것을 포함하는, 양방향 주행이 가능한 사각바퀴 자전거를 제공한다.

Description

양방향 주행이 가능한 사각바퀴 자전거 {Square wheel bike that can run on both sides}
본 발명은 양면주행이 가능한 사각바퀴 자전거에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 제1바퀴, 제2바퀴, 제3바퀴, 제4바퀴를 포함한 4개의 바퀴가 사각형상으로 형성되어 주행케이스패드의 상측에서 주행이 가능한 양방향 주행이 가능한 사각바퀴 자전거에 관한 것이다.
일반적으로, 자전거는 바퀴가 달려있으며, 사람이 탑승하여 주로 발을 이용하여 페달을 돌림으로써 전진하는 탈 것을 총칭하며 자전차라고도 불린다.
자전거는 다양한 형태와 구동 방식이 있으나 가장 일반적인 것은 두 개의 바퀴가 앞뒤에 달려있고 발로 돌리는 페달과 뒷바퀴가 체인으로 연결된 형태이며, 일반적으로 자전거라고 하면 이러한 이륜 자전거를 의미한다.
바퀴 수가 두 개가 아닐 경우, 외발자전거, 세발 자전거 등의 다른 이름이 붙으며, 페달을 팔로 돌리는 경우 완력자전거라고 부른다.
기계공학적으로는 복합기계에 해당하며 지렛대, 도르레, 차륜, 차축 등의 단순기계들로 구성되어 있다. 자전거 자체는 복합 지렛대에 해당하며, 인간의 다리 힘을 회전운동으로 전환하고 기어를 통하여 이를 증폭한 후 차륜을 돌려 효율적이고 빠른 주행을 가능하게 한다.
자전거의 효율은 다른 인력 스포츠와 비교하였을 때 매우 높으며, 인간의 힘을 이용하여 움직이는 탈 것중에선 가장 에너지 효율이 높으며 인류 10대 발명품에도 포함되어 있다.
종래의 자전거는 바퀴가 모두 원형으로 이루어져 있고, 한 방향으로만 주행을 하여 일반적 상식으로는 바퀴가 반드시 원으로 이루어져야 굴러갈 수 있다는 고정관념이 형성되는 문제점이 있다.
선행기술문헌 : KR공개특허공보 제10-2015-0090670호(2015.08.06. 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 4개의 바퀴가 사각형상으로 형성되어 있으며, 제1손잡이 및 제2손잡이를 구비하고 있어, 전방 및 후방 양방향으로 모두 주행이 가능한 양방향 주행이 가능한 사각바퀴 자전거를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 양방향주행이 가능한 사각바퀴 자전거는 제1바퀴축설부, 제2바퀴축설부, 크랭크축설부, 제1수직축설부, 제2수직축설부, 제3수직축설부, 가이드롤러결합부를 구비한 프레임부; 프레임부의 제1바퀴축설부에 내삽되어 결합되는 제1바퀴축; 사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제1바퀴축의 일단과 결합되는 제1바퀴; 사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제1바퀴축의 타단되는 제2바퀴; 프레임부의 크랭크축설부에 내삽되어 결합되는 크랭크축, 크랭크축과 결합할 수 있는 크랭크암, 크랭크암과 결합할 수 있는 페달을 포함하는 구동부; 프레임부의 제2바퀴축설부에 내삽되어 결합되는 제2바퀴축; 구동부 크랭크축의 회전운동을 제2바퀴축에 전달하여 제2바퀴축이 회전운동을 할 수 있도록 하는 동력전달부; 사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제2바퀴축의 일단과 결합되는 제3바퀴; 사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제2바퀴축의 타단과 결합되는 제4바퀴; 프레임부의 제1수직축설부에 내삽되어 고정되는 안장부; 프레임의 가이드롤러결합부와 결합되고, 좌측 끝단 및 우측 끝단에 롤러를 구비하는 가드레일롤러부; 프레임부의 제2수직축설부에 내삽되는 제1손잡이; 및 프레임부의 제3수직축설부에 내삽되는 제2손잡이를 포함하고, 제1바퀴와 제2바퀴는 각각 제1바퀴축의 끝단에 결합되어 제1바퀴축을 기준으로 회전할 수 있으며, 제3바퀴와 제4바퀴는 각각 제2바퀴축의 끝단에 결합되어 제2바퀴축을 기준으로 회전할 수 있고, 제1바퀴, 제2바퀴, 제3바퀴 및 제4바퀴는 정사각형 형상으로 이루어져 있으며, 각 바퀴의 한변의 길이 및 크기는 모두 동일한 것을 포함한다.
또한, 바닥면에 위치하며, 중앙부가 볼록한 요철이 반복하여 형성되어 있으며, 요철의 피치길이가 제1바퀴, 제2바퀴, 제3바퀴 및 제4바퀴의 한변의 길이와 동일한 주행베이스패드; 주행베이스패드의 둘레에 형성되어 있으며, 자전거가 주행베이스패드를 이탈하는 것을 방지할 수 있는 가이드부; 및 충격을 흡수할 수 있는 탄성이 있는 소재로 이루어져 있으며, 바닥패드의 끝단에 위치하여 충돌시 충격을 흡수시킬 수 있는 완충장치를 포함한다.
본 발명에 의하면 자전거바퀴가 사각형상으로 형성되어 있어도 주행베이스패드 상측에서 주행이 가능하며, 제1바퀴축과 제2바퀴축의 거리는 제1바퀴, 제2바퀴, 제3바퀴 및 제4바퀴의 한변의 길이의 (정수+0.5)배로 형성되어 있어 미끄럼 및 주행베이스패드의 손상을 방지하고, 가이드부 및 가이드레일롤러부를 구비하고 있어 자전거의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양방향주행이 가능한 사각바퀴 자전거의 각 구성을 도시한 도면,
도 2는 바퀴축의 거리가 정수배일때의 바퀴의 회전 및 슬립현상을 도시한 도면,
도 3은 바퀴축의 거리가 (정수배+0.5)일때의 바퀴의 회전을 도시한 도면,
도 4는 양방향주행이 가능한 사각바퀴 자전거를 도시한 정면도,
도 5는 도4의 평면도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양방향주행이 가능한 사각바퀴 자전거를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 양방향주행이 가능한 사각바퀴 자전거의 사진.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양방향주행이 가능한 사각바퀴 자전거의 각 구성을 도시한 도면, 도 2는 바퀴축의 거리가 정수배일때의 바퀴의 회전 및 슬립현상을 도시한 도면, 도 3은 바퀴축의 거리가 (정수배+0.5)일때의 바퀴의 회전을 도시한 도면, 도 4는 양방향주행이 가능한 사각바퀴 자전거를 도시한 정면도, 도 5는 도4의 평면도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양방향주행이 가능한 사각바퀴 자전거를 도시한 도면, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 양방향주행이 가능한 사각바퀴 자전거의 사진이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 주행이 가능한 사각바퀴 자전거는, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 프레임부(100), 제1바퀴축(200), 제1바퀴(210), 제2바퀴(220), 구동부(300), 제2바퀴축(400), 동력전달부(500), 제3바퀴(410), 제4바퀴(420), 안장부(600), 가이드레일롤러부(700), 제1손잡이(800a), 제2손잡이(800b), 주행베이스패드(10), 가이드부(20), 완충장치(30)을 포함하여 이루어 진다.
프레임부(100)는 제1바퀴축설부, 제2바퀴축설부, 크랭크축설부, 제1수직축설부, 제2수직축설부, 제3수직축설부, 가이드롤러결합부를 구비한다.
제1바퀴축(200)은 프레임부(100)의 제1바퀴축설부에 내삽되어 결합되며, 양 끝단에 제1바퀴(210)와 제2바퀴(220)가 결합될 수 있다.
제1바퀴(210)는 사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제1바퀴축(200)의 일단과 결합될 수 있다.
제2바퀴(220)는 사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제1바퀴축(200)의 타단과 결합될 수 있다.
구동부는 프레임부의 크랭크축석부에 내삽되어 결합되는 크랭크축(310), 크랭크축(310)과 결합할 수 있는 크랭크암(320), 크랭크암(320)과 결합할 수 있는 페달(330)을 포함하여 구성된다.
제2바퀴축(400)은 프레임부(100)의 제2바퀴축설부에 내삽되어 결합되며, 양 끝단에 제3바퀴(410)와 제4바퀴(420)가 결합될 수 있다.
제3바퀴(410)는 사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제2바퀴축(400)의 일단과 결합된다.
제4바퀴(420)는 사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제2바퀴축(400)의 타단과 결합된다.
안장부(600)는 프레임부(100)의 제1수직축설부에 내삽되어 고정되며, 가운데가 오목한 형상으로 형성되어 전방 및 후방 양방으로 앉아도 편안하게 앉을 수 있다.
가드레일롤러부(700)은 프레임(100)의 가이드롤러결합부와 결합되고, 좌측 끝단 및 우측 끝단에 롤러를 구비한다.
제1손잡이(800a)는 프레임부(100)의 제1바퀴축설부의 상측에 형성되어 있는 제2수직출설부에 내삽되고, 제2손잡이(800b)는 프레임부(100)의 제2바퀴축설부의 상측에 형성되어 있는 제3수직축설부에 내삽된다.
자전거가 제1바퀴(210) 및 제2바퀴(220)방향으로 진행하는 경우에는 제1손잡이(800a)를 활용할 수 있으며, 자전거가 제3바퀴(410) 및 제4바퀴(420)방향으로 진행하는 경우에는 제2손잡이(800b)를 활용할 수 있다.
자전거는 주행베이스패드(10)가 형성되어 있는 곳에서만 주행이 가능하므로, 안전사고를 방지하기 위하여 제1손잡이(800a) 및 제2손잡이(800b)는 회전이 불가능하도록 고정되어 있으며, 조향기능을 수행할 수 없다.
주행베이스패드(10)는 바닥면에 위치하며, 중앙부가 볼록한 요철이 반복하여 형성되어 있으며, 요철의 피치길이가 제1바퀴, 제2바퀴, 제3바퀴 및 제4바퀴의 한변의 길이와 동일하다.
가이드부(20)는 주행베이스패드(10)의 둘레에 형성되어 있으며, 자전거가 주행베이스패드(10)를 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
완충장치(30)는 충격을 흡수할 수 있는 탄성이 있는 소재로 이루어져 있으며, 바닥패드의 끝단에 위치하여 충돌시 충격을 흡수시킬 수 있다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 주행이 가능한 사각바퀴 자전거의 동작방법에 대하여 상세하게 설명한다.
제1바퀴(210)와 제2바퀴(220)은 각각 제1바퀴축(200)의 양 끝단에 결합되어 각 바퀴의 중앙부에 결합되어 있는 제1바퀴축(200)을 기준으로 회전할 수 있으며, 제3바퀴(410)와 제4바퀴(420)는 각각 제2바퀴축(400)의 양 끝단에 결합되어 각 바퀴의 중앙부에 결합되어 있는 제2바퀴축(200)을 기준으로 회전할 수 있다.
또한, 제1바퀴(210), 제2바퀴(220), 제3바퀴(410) 및 제4바퀴(420)의 바닥과 접촉하는 면은 톱니형상의 요철이 형성되어 있어 미끄러짐을 방지할 수 있다.
제1바퀴(210), 제2바퀴(220), 제3바퀴(410) 및 제4바퀴(420)는 정사각형 형상으로 이루어져 있으며, 각 바퀴의 한변의 길이 및 크기는 모두 동일하다.
제1바퀴축(200)과 제2바퀴축(400)의 거리는 제1바퀴(210), 제2바퀴(220), 제3바퀴(410) 및 제4바퀴(420) 한변의 길이의 (정수+0.5)배이다.
예컨대, 제1바퀴(210)와 제2바퀴(220)의 한 모서리가 요철의 오목한 부분에 위치할때, 제3바퀴(410) 및 제4바퀴(420)의 한 변의 중앙부가 요철의 가장 볼록한 중앙부에 위치하게 되고, 제1바퀴(210) 와 제2바퀴(220)의 한 변의 중앙부가 요철의 가장 볼록한 중앙부에 위치할때, 제3바퀴(410) 및 제4바퀴(420)의 한 모서리가 요철의 오목한 부분에 위치하게 된다.
도 3을 참조하면, 제1바퀴축(200)과 제2바퀴축(400)의 거리가 제1바퀴(210), 제2바퀴(220), 제3바퀴(410) 및 제4바퀴(420) 한변의 길이의 (정수+0.5)배로 되는 경우, 미끄러짐을 방지할 수 있어, 주행베이스패드(10)의 파손을 예방할 수 있으며, 피치어긋남을 최소화하여 운영의 안정성을 증대할 수 있으며, 출발 시 2개의 바퀴에 대한 수평방향 반력이 발생되어 작은힘으로도 반대방향의 수평방향 힘이 발생하며, 각 바퀴가 45˚회전시에 수평방향 합력이 0이 되므로 안정성이 증대되는 효과가 있다.
이에 반하여, 도 2를 참조하면, 제1바퀴축(200)과 제2바퀴축(400)의 거리가 제1바퀴(210), 제2바퀴(220), 제3바퀴(410) 및 제4바퀴(420) 한변의 길이의 정수배인 경우에는 제1바퀴(210)와 제2바퀴(220)의 한 모서리가 요철의 오목한 부분에 위치할때, 제3바퀴(410) 및 제4바퀴(420)의 모서리도 요철의 오목한 부분에 위치하여 출발시에는 바퀴에 작용하는 수평방향의 힘을 이겨내고 출발할 수 있지만, 제1바퀴(210)와 제2바퀴(220)의 한 변의 중앙부가 요철의 가장 볼록한 중앙부에 위치할때, 제3바퀴(410) 및 제4바퀴(420)의 변의 중앙부가 요철의 가장 볼록한 중앙부에 위치하게 되고, 이때, 조금의 움직임 만으로도 바퀴가 미끄러 질 수 있으며, 바퀴의 미끄러짐으로 인한 부상발생 및 주행베이스패드(10)의 파손 등의 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 프레임부(100)는 안장부(600)가 내삽되는 프레임부(100)의 제1수직축설부를 기준으로 대칭적으로 형성되어 있으며, 안장부(600)가 중앙부는 오목하게 형성되어 있고 양 끝단은 볼록하게 형성되어 있어, 사용자가 전방 및 후방 어느방향으로 앉더라도 안정적으로 앉을 수 있으며, 제1손잡이(800a) 및 제2손잡이(800b) 2개의 손잡이를 구비하고 있어 어느방향으로 앉아도 손잡이를 활용할 수 있다.
주행베이스패드(10)에서만 주행을 할 수 있는 본 발명의 자전거 특성상 안전사고 및 파손방지를 위하여 손잡이를 이용하여 조향을 할 수 없으며, 주행베이스패드의 둘레에는 자전거가 주행베이스패드를 이탈하는 것을 방지하기 위하여 가이드부가 형성되어 있으며, 가이드부와 자전거의 바퀴가 부딪히는 것을 방지하기 위하여 가드레일롤러부(700)가 형성되어 있다.
가드레일롤러부(700)의 폭은 제1바퀴축(200) 및 제2바퀴축(400)의 폭보다 넓게 형성되어 있으며, 양측 끝단에는 롤러가 구비되어 있어 제1바퀴(210), 제2바퀴(220), 제3바퀴(410) 및 제4바퀴(420)가 가이드부에 접촉되기전에 가드레일롤러부(700)의 롤러가 가이드부에 먼저 접촉되고, 롤러에 의하여 자전거의 위치가 교정될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 - 프레임부 200 - 제1바퀴축
210 - 제1바퀴 220 - 제2바퀴
310 - 크랭크축 320 - 크랭크암
330 - 페달 400 - 제2바퀴축
410 - 제3바퀴 420 - 제4바퀴
500 - 동력전달부

Claims (3)

  1. 제1바퀴축설부, 제2바퀴축설부, 크랭크축설부, 제1수직축설부, 제2수직축설부, 제3수직축설부, 가이드롤러결합부를 구비한 프레임부;
    프레임부의 제1바퀴축설부에 내삽되어 결합되는 제1바퀴축;
    사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제1바퀴축의 일단과 결합되는 제1바퀴;
    사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제1바퀴축의 타단되는 제2바퀴;
    프레임부의 크랭크축설부에 내삽되어 결합되는 크랭크축, 크랭크축과 결합할 수 있는 크랭크암, 크랭크암과 결합할 수 있는 페달을 포함하는 구동부;
    프레임부의 제2바퀴축설부에 내삽되어 결합되는 제2바퀴축;
    구동부 크랭크축의 회전운동을 제2바퀴축에 전달하여 제2바퀴축이 회전운동을 할 수 있도록 하는 동력전달부;
    사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제2바퀴축의 일단과 결합되는 제3바퀴;
    사각형상으로 형성되며, 중앙부가 제2바퀴축의 타단과 결합되는 제4바퀴;
    프레임부의 제1수직축설부에 내삽되어 고정되는 안장부;
    프레임의 가이드롤러결합부와 결합되고, 좌측 끝단 및 우측 끝단에 롤러를 구비하는 가드레일롤러부;
    프레임부의 제2수직축설부에 내삽되는 제1손잡이; 및
    프레임부의 제3수직축설부에 내삽되는 제2손잡이
    를 포함하고,
    제1바퀴와 제2바퀴는 각각 제1바퀴축의 끝단에 결합되어 제1바퀴축을 기준으로 회전할 수 있으며,
    제3바퀴와 제4바퀴는 각각 제2바퀴축의 끝단에 결합되어 제2바퀴축을 기준으로 회전할 수 있고,
    제1바퀴, 제2바퀴, 제3바퀴 및 제4바퀴는 정사각형 형상으로 이루어져 있으며, 각 바퀴의 한변의 길이 및 크기는 모두 동일한 것,
    를 포함하는, 양방향 주행이 가능한 사각바퀴 자전거.
  2. 제1항에 있어서,
    바닥면에 위치하며, 중앙부가 볼록한 요철이 반복하여 형성되어 있으며, 요철의 피치길이가 제1바퀴, 제2바퀴, 제3바퀴 및 제4바퀴의 한변의 길이와 동일한 주행베이스패드;
    주행베이스패드의 둘레에 형성되어 있으며, 자전거가 주행베이스패드를 이탈하는 것을 방지할 수 있는 가이드부; 및
    충격을 흡수할 수 있는 탄성이 있는 소재로 이루어져 있으며, 바닥패드의 끝단에 위치하여 충돌시 충격을 흡수시킬 수 있는 완충장치
    을 포함하는, 양방향 주행이 가능한 사각바퀴 자전거.
  3. 제1항에 있어서,
    제1바퀴축과 제2바퀴축의 거리는 제1바퀴, 제2바퀴, 제3바퀴 및 제4바퀴의 한변의 길이의 (정수+0.5)배인 것
    을 포함하는, 양방향 주행이 가능한 사각바퀴 자전거.
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사각바퀴 자전거, 2019년 12월 15일, [2021년 08월 24일 검색], 인터넷: <URL: https://blog.naver.com/itech7/221737617275> 1부.* *

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