WO2019074261A1 - 자전거의 추진장치 - Google Patents

자전거의 추진장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2019074261A1
WO2019074261A1 PCT/KR2018/011860 KR2018011860W WO2019074261A1 WO 2019074261 A1 WO2019074261 A1 WO 2019074261A1 KR 2018011860 W KR2018011860 W KR 2018011860W WO 2019074261 A1 WO2019074261 A1 WO 2019074261A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
string
bicycle
lever
pulled
freewheel
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/011860
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
나필수
Original Assignee
나필수
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 나필수 filed Critical 나필수
Priority to US16/639,045 priority Critical patent/US11401000B2/en
Priority to EP18866134.2A priority patent/EP3696064A4/en
Priority to CN201880052305.3A priority patent/CN111032503B/zh
Priority to JP2020509492A priority patent/JP7249046B2/ja
Publication of WO2019074261A1 publication Critical patent/WO2019074261A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/24—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers
    • B62M1/28—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers characterised by the use of flexible drive members, e.g. chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K23/00—Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips
    • B62K23/02—Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips hand actuated
    • B62K23/04—Twist grips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/12—Rider propulsion of wheeled vehicles operated by both hand and foot power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K23/00—Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips
    • B62K23/02—Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips hand actuated
    • B62K23/06—Levers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/10—Rider propulsion of wheeled vehicles involving devices which enable the mechanical storing and releasing of energy occasionally, e.g. arrangement of flywheels
    • B62M1/105—Rider propulsion of wheeled vehicles involving devices which enable the mechanical storing and releasing of energy occasionally, e.g. arrangement of flywheels using elastic elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/14—Rider propulsion of wheeled vehicles operated exclusively by hand power
    • B62M1/16—Rider propulsion of wheeled vehicles operated exclusively by hand power by means of a to-and-fro movable handlebar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/24—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers
    • B62M1/30—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers characterised by the use of intermediate gears

Definitions

  • the present invention relates to a propulsion device for a bicycle, and more particularly, to a device capable of propelling a bicycle using an operation of stepping on a pedal with both hands.
  • a bicycle is powered by the legs to get the propulsion power by stepping on the pedal.
  • the legs When riding a bicycle, the legs often have power and lack power.
  • hand and foot bikes that can generate power with the power of the legs and the legs.
  • these hand and bicycles are not commonly used by many, except in some cases where they are used for special purposes.
  • KR 10-2005-0031092 A and techniques such as KR 20-0199382 Y1, KR 87-5183 U have been proposed in the prior art for powering both hands and feet.
  • the present invention utilizes the grip force of both hands, rather than the force of the arm, in order to solve the problem that is difficult to balance while driving in the attempt of the conventional bicycle.
  • the legs are pedals, both arms adjust the steering wheel, and, if necessary, generate additional power using the hands of both hands.
  • the hands and arms are parts of the body that can move differently, and the grip strength can be used regardless of the movement of the arms. Therefore, by using the gravitational force to generate additional power, it is possible to solve the problem of losing the balance caused by the conventional hand and bicycle.
  • the gripping force of both hands is used to hold the brake, and a pair of lever mechanisms for generating a gripping force are installed together with the brake lever.
  • the hands of both hands are used.
  • the brake lever is held, the speed is decreased.
  • the lever mechanism is held, the power is generated to increase the speed. In other words, since there is a time difference in these cases, there is no problem of holding the brake lever and simultaneously holding the lever mechanism. This is the same as being able to use the accelerator and brake on the side of the car and use both in a pair.
  • Grip is a brake on the bike, do not use strongly in everyday life. For this reason, it is not easy to imagine that using grip power can generate the propulsion power of a bicycle.
  • the grip of one hand usually reaches more than 50kg for men.
  • the grip force of both hands is used in combination with the grip force of both hands in order to increase the efficiency of gripping force. Since the gripping force of both hands is combined, a power of 100 kg or more can be generated, which is power as much as the force to press the foot pedal.
  • the strings connected to the pair of lever mechanisms on both sides of the handle are joined together to maximize the magnitude of the propulsion power so as to be combined using the grip of both hands together.
  • a string such as a wire is used, which connects between the lever mechanism and the intermediate member of the wheel shaft portion to transmit a simple pulling force.
  • This string allows simple installation without changing the structure of a conventional bicycle and minimizes weight gain.
  • Conventional bicycles use metal rods to transmit power, which can not be pulled simply and require multiple nodes, thus changing the structure of the bicycle, losing its characteristics and increasing its weight.
  • the object of the present invention is to improve the driving efficiency by using the power of the legs together with the power of the legs in the conventional bicycle, but the problem of difficulty in centering does not occur. It is also possible to generate such additional power by attaching only a simple device without changing the structure of the bicycle and selectively use it only when necessary, so that it is burned exactly like a conventional bicycle when not in use. That is, the present invention is advantageous in that it is installed in a conventional bicycle and can be used when it is needed, but the object of the present invention is to realize a bicycle which has no disadvantages in terms of burning with a conventional bicycle.
  • the present invention is a device in which a function of combining a function that can be propelled by the grip of both hands with a conventional bicycle is added.
  • the purpose of this added device is to selectively use the added power when the power of the conventional bicycle is not hindered.
  • On a conventional bicycle one side of the rear wheel shaft has a chain of gears wound with a free wheel, and the opposite side has a certain amount of clearance.
  • an intermediate member which is coupled with the rear wheel and includes a freewheel, is installed in the clearance space. If only the pedal is used as in the conventional case, the freewheel in the gear bundle is subjected to the force, but the freewheel in the intermediate member does not rotate and does not interfere with the operation as in the case of the present propulsion device.
  • the bicycle may be propelled by using only the grip of both hands without using the pedal, although it is not used in this case.
  • the freewheel in the intermediate member receives the power to generate the driving power, The freewheel is turned around and does not interfere with operation.
  • you can double your propulsion power by repeatedly holding the lever mechanism with both hands while pedaling with your legs. At this time, It receives the power of the foot and both hands repeatedly while receiving.
  • the bicycle in which the propulsion unit is installed has a great advantage of being able to selectively obtain additional power in case of necessity, but the disadvantages resulting therefrom hardly occur.
  • the propulsion device uses a lightweight and simple string, and an intermediate member is provided in one of the empty spaces of the wheel shaft. Further, since the lever mechanism can be manufactured integrally with the conventional brake lever, the external shape and function of the conventional bicycle can be maintained .
  • a bicycle propulsion device comprises a lever mechanism, a string pulled by a lever mechanism, and a freewheel which transmits power to the wheel in only one rotation direction as the string is pulled,
  • the mechanism includes at least one of a pushing operation lever hinged to a support and a pulling operation of a string or a pivoting member pivotally installed on a support to rotate the string.
  • At least one of the lever mechanism, the string, or the freewheel or the intermediate member is provided with at least one elastic member for returning the lever mechanism to the original state when no force is applied to the lever mechanism.
  • An intermediate member connected to the freewheel and separated from the freewheel is connected to the wheel shaft.
  • the intermediate member is normally coupled to the freewheel by an elastic member and is pulled out of the freewheel by pulling the string connected to the intermediate member of the bicycle at the time of backward movement.
  • the intermediate member is normally disengaged from the free wheel by the elastic member, and the intermediate member rotates horizontally while being coupled with the freewheel as the string is pulled. If the string is not pulled, the intermediate member may be retracted.
  • the wheel shaft is provided with a connecting member rotatably coupled to the wheel shaft, and the connecting member may be formed with a spiral projection or a spiral flank that is fitted into the intermediate member.
  • a simple device can be additionally provided separately from the process of transmitting power to the rear wheels by stepping on the pedals with the feet and legs, so that a force for propelling the bicycle wheels by the force of both hands can be obtained.
  • a force for propelling the bicycle wheels by the force of both hands can be obtained.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a bicycle equipped with a propulsion device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a lever mechanism of a propulsion device of a bicycle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing a lever mechanism of a propulsion unit of a bicycle according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a wheel shaft portion of a propulsion device of a bicycle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a freewheel of a propulsion device of a bicycle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a wheel shaft portion of a propulsion device of a bicycle according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a bicycle equipped with a propulsion device according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are views showing a lever mechanism of a propulsion device of a bicycle according to an embodiment of the present invention,
  • FIG. 4 is a view showing a wheel shaft portion of a propulsion device of a bicycle according to an embodiment of the present invention.
  • the bicycle 10 on which the propulsion device 100 is mounted includes a frame 11, front and rear wheels 12 and 13 installed on both sides of the frame 11,
  • the power transmission means includes a pedal 14 installed in the middle and adapted to propel the pedal reaction force of the pedal 14 to the rear wheel 13.
  • the power transmission means includes sprockets 15a and 15b respectively provided on the rear wheel shaft and the pedal shaft, And a chain 16 connecting between the frames 15a and 15b and includes a saddle 17 mounted on the frame 11 and a handle.
  • the propelling device 100 is installed between the handle and the wheel axis S and includes a support shaft 18, a lever mechanism 110, a string 120, and a freewheel 130 having a ratchet mechanism 140 therein .
  • a lever mechanism 110, a string 120 and a freewheel 130 having a ratchet mechanism 140 are provided, in an embodiment of the present invention, 150, a connecting member 160, and a spring 170 are further included.
  • the freewheel 130 with the ratchet mechanism 140 of the present invention may be installed selectively on the wheel axis S of the front wheel 12 or the rear wheel 13, And may be all installed on the axis S.
  • a freewheel 130 in which a ratchet mechanism 140 is installed, a connecting member 160 such as an intermediate member 150 and a bearing, and an elastic member 170 such as a spring The structure provided on the shaft S will be described.
  • the support base 18 is a rod-like structure that supports the remaining fingers other than the thumb or the thumb so that the hand can exert a gripping force. In the preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, It is also possible to use it by attaching it to the components of the bicycle adjacent to the handle.
  • the lever mechanism 110 is a device capable of pulling a string.
  • the propelling lever 112 is provided, and the pivoting member 111 may be additionally provided.
  • the rotary body (111) is rotatably installed on a support base (18).
  • the propelling lever 112 is hinged to the support 18 or the rotary body 111.
  • the propelling lever 112 is manipulated using a grabbing force, and the pivoting member 111 is operated by a beating force of the wrist.
  • the operating lever located on the support is provided with a pair of left and right operating levers using the hands of both hands, and the pair of levers are connected to the strings to transmit power to rotate the bicycle wheels.
  • FIGS. 2 and 3 illustrate the brake operation lever for operating the brakes used in the conventional bicycle is not shown, and the brake operation lever may be installed on the rotary body together with the propelling operation lever or on both sides of the handle.
  • FIG. 2 illustrates a structure in which propelling operation levers 112 are provided on both sides of a handle
  • FIG. 3 illustrates a structure in which propelling operation levers 112 and a rotary body 111 are provided together on both sides of a handle.
  • the lever mechanism 110 may be provided with only one of the rotary body 111 and the propelling operation lever 112 or may be provided with the rotary body 111 and the propelling operation lever 112 at the same time.
  • various devices capable of pulling the string can be provided to constitute the lever mechanism.
  • the rotary body 111 is a cylindrical member that is pivotally mounted on a support, and is rotatably installed on a support, and pulls the string 120 by a beating force of the wrist.
  • An elastic member such as a torsion spring for restoring the rotation member 111 to its original position when the rotary member 111 is not operated can be coupled to the rotary member 111.
  • the length at which the string is pulled is determined according to the maximum rotation angle of the rotary body 111.
  • the pushing operation lever 112 is in the form of a lever hinged to the support 18, one end of the pushing operation lever is spaced apart from the support and the other end is connected to the string, So that the string is pulled while one end of the string is brought close to the support.
  • the user can pull the pushing operation lever 112 with his / her thumb while the user is lifted up on the support base 18 so as to exert the gripping force of the hand.
  • the propelling operation lever 112 is hinged to the rotary body 111, but the propelling operation lever 112 is opposed to the support body with a gap therebetween.
  • the pushing operation lever 112 is composed of a holding part 112a for holding the hand and a string connecting part 112b for connecting the string 120 to the end, The length varies.
  • a hinge part hinged to the rotary body 111 is formed at a portion where the holding part 112a and the string connection part 112b meet.
  • An elastic member such as a torsion spring may be coupled to the hinge portion to restore the operating lever 112 to its original position when the pushing operation lever 112 is not operated.
  • the length of the string 120 is determined depending on the length ratio, the size and the shape of each of the handles 18 in the free state of the holding part 112a. In addition to the rotation of the rotary body 120, 120) can be pulled to the maximum.
  • the strings 120 are assembled by joining two strings 120a and 120b connected to the string connection portions 112b of the lever mechanism 110 on both sides of the handle into one string 120c to form a free wheel 130 installed on the wheel axis S.
  • a medial member (150) Therefore, even if only the lever mechanism 110 on one side of the handle is operated, the operating force is transmitted to the wheel axis S.
  • the two rows of strings connected to the propelling lever 112 located on both sides of the handle are gathered in one line to maximize the propulsion power by using both hands simultaneously, But may be an intermediate member or a freewheel, or two strings may be connected to the intermediate member or the freewheel at the same time.
  • the string 120 refers to a metal wire, but it is made of a fiber cable, a synthetic resin string, and other materials, and is made elongated and includes a wide line connecting each object.
  • the string 120 is guided through the handle 18 and a plurality of guide pipes 121 provided in the frame 11 and is connected to the freewheel 130 or the intermediate member 150.
  • the freewheel 130 is a mechanism that transmits power to the wheels only in the rotating direction on one side as the string 120 is pulled, and is fixed to the wheel side and is rotatably installed on the wheel axis S.
  • the free wheel 130 has an engaging portion 131 formed on an outer surface of the freewheel 130 opposite to the wheel.
  • the bushing 131 is a structure in which teeth, gears, square unevenness, arcuate unevenness, or threaded teeth are formed along the circumferential direction.
  • the shape of the freewheel is not limited to this, but may be various shapes that transmit power only when rotated in one direction and do not transmit power when rotated in the opposite direction.
  • the ratchet mechanism 140 is disposed in the freewheel 130 and installed on the wheel axis S to rotate the wheel axis S in only one direction in accordance with the rotation of the free wheel 130 Mechanism.
  • the ratchet mechanism 140 includes a ratchet teeth 141 formed on the inner surface of the freewheel 130 and a pawl 142 that transmits the rotational force only in one direction on the teeth of the ratchet teeth 141, A latch plate 143 coupled to the wheel shaft S and a leaf spring 144 interposed between the latch plate 143 and the pawl 142 to apply an elastic force to the pawl 142.
  • the wheel shaft S is provided with an intermediate member 150 coupled to the free wheel 130 and a string 120 is connected to the intermediate member 150 so that the intermediate member 150 rotates as the string 120 is pulled. And is coupled to the freewheel 130.
  • a mating portion 151 is formed on the outer side surface (free wheel side surface) of the intermediate member 150 to be engaged with the mating portion 131 of the fryer 130.
  • the corresponding engaging portion 151 is a structure in which teeth, gears, quadrangular prism, arcuate concavo-convex or thread-like teeth are formed along the circumferential direction.
  • a groove 152 is formed to be pulled and loosened by the string 120.
  • a coupling member 160 having a spiral portion 161 formed of a spiral protrusion or a spiral groove is rotatably fixed to the wheel shaft S and a spiral portion 161 is formed on the inner surface of the intermediate member 150, Corresponding spiral flaws or corresponding spiral protrusions to be fitted in the corresponding spiral portions 153 are formed.
  • the connecting member 160 is located inside the intermediate member 150.
  • a spring 170 an elastic member for restoring the intermediate member 150 is fitted to the wheel shaft S.
  • an elastic member 170 such as a spring may be additionally provided to the connection member to assist restoration.
  • the intermediate member 150 may be structured such that it is normally coupled to the free wheel 130 by an elastic member, horizontally moved by the lever operation in the backward direction, and separated from the freewheel 130.
  • the elastic member (spring) 170 is installed on the intermediate member 150 so that the intermediate member 150 gives a bonding force that is defective to the free wheel 130 at a normal time.
  • a nut 182 is fixed to the end of the wheel shaft S via a ring member 181 so that the intermediate member 150 is not disengaged.
  • the handle 18 and the propelling lever 112 are grasped by the hand at the time of ascending or accelerating the slope,
  • the string 120 connected to the intermediate member 150 is pulled through the guide tube 121 by rotating the rotary body 111 by twisting the wrist while holding it.
  • the intermediate member 150 rotates so that the corresponding spiral portion 153 is engaged with the spiral portion 161 of the connecting member 160 to move toward the freewheel 130 along the wheel axis S And is horizontally moved.
  • the rotation force is transmitted to the wheel axis S via the pawl 142 and the latch plate 143 so as to give additional driving force to the wheel.
  • the intermediate member 150 is detached from the freewheel 130 in accordance with the restoring force of the elastic member 170 unless the force for gripping the pushing operation lever 112 and the pivoting member 111 or the force for biting the wrist is applied, The member 150 is returned to its original position.
  • the position of the elastic member can be in various places.
  • the elastic member such as the spring, applies an elastic force to return the string pulled by the grip force or the biting force of the wrist back to the original position and to facilitate repetitive power transmission.
  • the elastic member may be used in combination with the intermediate member 150 or the free wheel 130 or the string 120 or the propelling lever 112 or the rotary member 111. In addition, .
  • the string pulled by the propelling force such as the grip force of the hand or the beating force of the wrist, is automatically restored by the elastic force of the elastic member when the propelling force is released.
  • This causes the propelling lever, the rotary body, Making it possible to conveniently use the propulsion force repeatedly.
  • the additional driving force can be applied to the front wheel or the rear wheel.
  • FIG. 6 is a view showing a wheel shaft portion of a propulsion device of a bicycle according to another embodiment of the present invention.
  • the freewheel 330 of FIG. 5 is rotatably mounted on the wheel axis S without the intermediate member 150 and the connecting member 160 of FIG.
  • the embodiment of FIG. 6 has a limitation in backward movement because the string is directly connected to the freewheel fixed to the wheel without an intermediate member.
  • bicycles do not need to be backwards, which has the advantage of being easy to build.
  • grooves 332 are formed on the outer circumferential surface of the freewheel 330 where the string 120 is wound and unrolled.
  • the freewheel 330 or the string 120 may be provided with an elastic member 170 such as a spring that restores the freewheel 330 when the string 120 is not pulled.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Steering Devices For Bicycles And Motorcycles (AREA)

Abstract

본 발명은 양손의 악력을 사용하여 자전거 바퀴에 동력을 전달할 수 있는 자전거 추진장치에 관한 것이다. 본 추진장치는 악력을 사용하여 종래의 손발자전거들이 팔을 사용하기 때문에 발생하는 주행 중 균형을 잃기 쉬운 문제를 해결하였으며, 평상시 종래의 자전거로 타다가 더 큰 동력이 필요한 경우에 페달을 밟는 동작과 함께 사용하여 주행효율을 높일 수 있다. 또한 스트링 및 프리휠 등을 포함한 간단한 장치들을 정착하는 것으로써 종래의 자전거의 구조를 그대로 유지하기 때문에 종래의 방식대로 페달을 밟아 탈 때 단점 또는 차이가 발생하지 않는다.

Description

자전거의 추진장치
본 발명은 자전거의 추진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양손의 악력으로 페달을 밟는 동작과 함께 사용하여 자전거를 추진시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자전거는 다리의 힘으로 페달을 밟아 추진 동력을 얻는데 자전거를 타다보면 다리에 힘이 들고 힘이 부족한 경우가 자주 있다. 따라서 이러한 문제를 개선하기 위해 이미 많은 사람들이 다리의 힘과 함께 팔의 힘으로 동력을 발생시킬 수 있는 손발자전거들을 개발하여왔다. 하지만 이러한 손발자전거들은, 특수용도로 사용되는 일부 경우들을 제외하면, 많은 사람들에게 일반적으로 사용되지는 않는다.
종래의 손발자전거들이 성공할 수 없었던 중요한 이유는 방향조정을 동시에 할 수 없기 때문이다. 자전거를 탈 때 팔의 힘은 거의 사용되지 않지만 팔은 매우 중요한 역할을 수행하는데, 팔은 매 순간마다 끊임없이 방향을 조정하기 때문에 자전거가 넘어지지 않고 균형을 유지할 수 있다. 종래의 손발자전거에서는 팔로 동력을 발생시키기 때문에 동시에 방향조정을 하지 못하여 자전거의 균형을 잡을 수 없는 치명적인 문제가 생긴다. 팔로 동력을 발생시키는 동작과 다른 동작인 방향조정을 동시에 자유롭게 하는 것은 불가능하며, 이것은 종래의 팔의 힘을 사용하는 모든 손발자전거들이 갖는 한계라고 할 수 있다.
종래의 모든 손발자전거들에서 방향조정을 동시에 할 수 없기 때문에 균형을 잃고 넘어지는 문제가 생기게 되는데 이러한 문제를 극복하기 위해 바퀴가 세 개인 경우가 있지만 세 바퀴자전거는 두바퀴 자전거처럼 주행이 원활하지 못하다. 또한 양팔을 회전시키면서 동시에 방향조정을 하는 제품이 있지만 이것은 방향조정이 매우 어렵기 때문에 선수처럼 숙련된 사람이 탈수 있고 방향이 일정한 트랙에서나 탈 수 있다. 그 밖의 몸의 중심을 이용해서 방향조정을 하는 경우도 있는데 이러한 발명들 모두 방향조정의 한계를 완전히 극복하지는 못하였으며 종래의 자전거보다 불편하고 위험하다.
손발 모두에서 동력을 얻는 종래 기술로 KR 10-2005-0031092 A와 같은 기술과 KR 20-0199382 Y1과 같은 기술, KR 87-5183 U와 같은 기술이 제안된 바 있다.
그런데 종래의 손발자전거들은 팔의 힘으로 동력을 발생시키기 때문에 균형을 유지하기가 어렵고 모양과 구조의 변화가 생겨서 종래의 자전거의 특성을 잃는다.
이전의 손발자전거들이 성공할 수 없었던 또 다른 이유는 종래의 자전거가 간결하면서도 조화롭기 때문이다. 자전거는 다리로 페달을 밟아 동력을 발생시키고 양팔로 핸들을 조정하는데 팔과 다리의 역할 분담이 조화를 이루며 최소화된 구조를 통해 무게를 줄이고 기계장치의 효율을 높인다. 만약 이러한 구조에 팔로 동력을 전달하는 기능이 추가된다면 그 구조는 복잡해지고 무게도 증가할 수밖에 없다. 그러한 손발자전거가 종래의 자전거보다 비교우위에 있도록 개발하기는 매우 어려울 것이다.
본 발명은 종래의 손발자전거들의 시도에서 주행 중 균형을 잡기 어려운 문제를 해결하기 위하여 팔의 힘이 아닌 양손의 악력을 사용한다. 즉 종래의 자전거처럼 다리는 페달을 밟고 양 팔은 핸들을 조정하며, 단지 필요한 경우에 양손의 악력을 사용하여 추가적인 동력을 발생시키는 구조이다. 손과 팔은 다르게 움직일 수 있는 신체부위이며 악력은 팔의 움직임과 관계없이 사용가능하다. 따라서 악력을 사용하여 추가동력을 발생시키면 종래의 손발자전거에서 발생하는 균형을 잃는 문제를 해결할 수 있다.
종래의 자전거에서 양손의 악력은 브레이크를 잡을 때 사용하는데, 악력을 발생시키는 한 쌍의 레버기구를 브레이크레버와 함께 설치한다. 브레이크를 잡을 때와 추가동력을 발생시킬 때 모두 양손의 악력을 사용하게 되는데, 브레이크레버를 잡을 때는 속도를 감속시키는 경우이고 레버기구를 잡을 때는 동력을 발생시켜 속도를 증가시키는 경우이다. 즉 이들의 경우에는 시간차이가 있기 때문에 브레이크레버를 잡으면서 동시에 레버기구도 잡아야하는 문제는 발생되지 않는다. 이것은 자동차에서 액셀러레이터와 브레이크가 옆에 있고 한발로 두개를 모두 사용가능한 것과 같은 이치이다.
악력은 자전거에서 브레이크를 잡으며, 일상생활에서도 강하게 사용하지 않는다. 이 때문에 악력을 사용하여 자전거의 추진동력을 발생시킬 수 있다는 것을 생각하기는 쉽지 않을 것이다. 하지만 사용하다보면 보통 남성의 경우 한손의 악력이 50kg 이상에 도달한다. 본 발명에서는 악력의 효율을 높이기 위하여 한 손이 아닌 양손의 악력을 함께 사용하는데, 양손의 악력이 합쳐지므로 100kg 이상의 동력이 발생가능하며 이것은 발로 페달을 밟는 힘 못지않게 큰 동력이다. 양손의 악력을 함께 사용하여 합쳐지게 하기 위하여 본 발명에서는 핸들 양쪽에 있는 한 쌍의 레버기구에 연결된 스트링이 하나로 합쳐지게 하여 추진동력의 크기를 극대화 할 수 있다.
본 발명에서는 와이어 같은 스트링을 사용하는데, 레버기구와 바퀴 축 부분의 매개부재 사이를 연결하여 단순하게 당기는 힘을 전달한다. 이 스트링은 종래의 자전거의 구조를 변화시키지 않고 간단하게 설치가능하게 하며 무게 증가를 최소화할 수 있게 한다. 종래의 손발자전거들은 동력의 전달을 위하여 금속막대를 사용하는데, 이것은 단순하게 당길 수 없고 여러 마디들이 필요하기 때문에 자전거의 구조를 변화시켜 종래의 자전거의 특성을 잃게 하고 무게를 증가시킨다.
본 발명의 목적은, 위에서 상기한 바와 같이, 종래의 자전거에서 다리의 힘과 함께 추가동력을 사용하여 주행의 효율을 높이지만 중심을 잡기 어려운 문제가 발생하지 않는 것이다. 또한 자전거의 구조를 변화시키지 않고 간단한 장치만을 부착하여 이러한 추가동력을 발생시킬 수 있게 하고 필요한 경우에만 선택적으로 사용할 수 있게 하여 사용하지 않을 때에는 종래의 자전거와 완전히 동일하게 타는 것이다. 즉 본 발명은 종래의 자전거에 설치되어 필요한 경우에 사용할 수 있는 장점이 있지만 종래의 자전거로 타는 데에도 차이나 단점이 없는 않는 자전거를 실현하는데 목적이 있다.
본 발명은 종래의 자전거에 양손의 악력으로도 추진할 수 있는 기능을 함께 갖는 기능이 추가되는 장치이다. 이 추가된 장치로 인하여 종래의 자전거의 기능에 지장을 주지 않고 추가된 동력이 필요할 경우에 선택적으로 사용하는데 목적이 있다. 종래의 자전거에서 뒷바퀴축의 한쪽 면에는 체인이 감기고 프리휠이 들어있는 기어뭉치가 위치해있으며 그 반대쪽 면에는 어느 정도의 여유 공간이 있다. 본 발명은 그 여유 공간에 뒷바퀴와 결합하고 프리휠을 포함하는 매개부재를 설치한다. 종래의 경우처럼 페달만을 사용하면 기어뭉치에 있는 프리휠은 힘을 받지만 매개부재에 있는 프리휠이 헛돌아서 본 추진장치가 없을 때처럼 작동에 지장을 주지 않는다. 반대로, 이 경우는 잘 사용하지 않겠지만, 페달은 사용하지 않고 양손의 악력만을 사용하여 자전거를 추진할 수도 있으며, 이 경우에는 매개부재에 있는 프리휠이 힘을 받아 동력을 추진동력을 발생시키지만 기어뭉치에 있는 프리휠이 헛돌아서 작동에 지장을 주지 않는다. 그리고 언덕을 오르거나 가속을 하거나 다리에 힘이 들어 힘을 분산하고자 할 때 다리로 페달을 밟으면서 동시에 양손으로 레버기구를 반복적으로 잡아 추진동력을 배가 시킬 수 있는데, 이때는 양쪽의 프리휠이 동시에 힘을 받는 경우가 반복되면서 발과 양손의 힘을 함께 전달한다. 즉 본 추진장치를 정착한 자전거는 필요한 경우에 선택적으로 추가동력을 얻을 수 있는 큰 장점이 있지만 그로 인한 단점들은 거의 발생하지 않는다. 그러기 위하여 본 추진장치는 가볍고 단순한 스트링을 사용하고 바퀴축의 한쪽 빈 공간에 매개부재를 설치하고 또한 레버기구는 종래의 브레이크레버와 일체형으로 제작가능하기 때문에 종래의 자전거의 외형과 기능을 그대로 유지할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자전거의 추진장치는 레버기구와, 레버기구에 의해 당겨지는 스트링과, 스트링이 당겨짐에 따라 한쪽의 회전방향으로만 바퀴에 동력을 전달하는 프리휠을 포함하며 레버기구는 지지대에 힌지결합되어 스트링을 당겨 조작하는 추진조작레버 또는 지지대에 회동가능하게 설치되어 회동함에 따라 스트링을 당기는 회동체 중 적어도 하나를 구비한다.
레버기구 또는 스트링 또는 프리휠 또는 매개부재의 적어도 어느 한 곳에는 레버기구에 힘을 가하지 않을 때의 원상태로 되돌아가게 하는 탄성부재가 적어도 하나 구비된다.
바퀴축에는 수평이동하여 프리휠에 결합되거나 프리휠에서 이탈되며 스트링이 연결된 매개부재가 설치된다.
매개부재는 평상시에 탄성부재에 의해 프리휠에 결합되고, 후진시에 자전거의 매개부재에 연결된 스트링을 당겨서 프리휠에서 이탈된다.
매개부재는 평상시에 탄성부재에 의해 프리휠에서 이탈되고, 스트링이 당겨짐에 따라 매개부재가 회전하면서 수평이동하여 프리휠에 결합되고, 스트링이 당겨지지 않으면 매개부재가 원위치하게 구성될 수도 있다.
바퀴축에는 바퀴축에 회전가능하게 결합된 연결부재가 위치하고, 연결부재에는 매개부재에 끼워지는 나선 돌기 또는 나선 흠이 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 자전거의 추진장치에 의하면, 발과 다리로 페달을 밟아 뒷바퀴에 동력을 전달하는 과정과는 별도로 간단한 장치를 추가하여 양손의 힘으로 자전거 바퀴를 추진시키는 힘을 얻을 수 있을 수 있으며, 종래의 일반 자전거를 타는 방식으로 차이 없이 이용하면서 필요한 상황에서 추가적인 추진력을 갖는 효과가 있다. 또한 양손의 힘을 사용하여 종래에 팔 힘으로 작동하는 자전거들의 균형을 잃는 문제점을 극복하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 추진장치가 장착된 자전거를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 추진장치의 레버기구를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 자전거의 추진장치의 레버기구를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 추진장치의 바퀴축 부분을 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 추진장치의 프리휠을 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 자전거의 추진장치의 바퀴축 부분을 나타내는 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 침부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 추진장치가 장착된 자전거를 나타내는 개략도이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예와 다른 일 실시예에 의한 자전거의 추진장치의 레버기구를 나타내는 구성도이며, 도 4은 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 추진장치의 바퀴축 부분을 나타내는 구성도이다.
도2에 도시 한 바와 같이 추진장치(100)가 장착된 자전거(10)는 프레임(11)과, 프레임(11)의 양측에 설치된 앞바퀴(12) 및 뒷바퀴(13)와, 프레임(11)의 중간에 설치된 페달(14)이 구비되고, 페달(14)의 답력을 뒷바퀴(13)에 진달하는 동력전달수단으로서, 뒷바퀴축과 페달축에 각각 설치되는 스프로켓(15a, 15b)와, 양측의 스프로켓(15a, 15b) 사이를 연결하는 체인(16)이 구비되며, 프레임(11)에 설치되는 안장(17) 및 핸들을 포함하여 이루어진다.
추진장치(100)는 핸들과 바퀴축(S) 사이에 걸쳐 설치되며, 지지대(18), 레버기구(110)와, 스트링(120)과, 래칫기구(140)가 내장된 프리휠(130)을 포함한다. 본 발명에서는 기본적으로 레버기구(110)와, 스트링(120)과, 래칫기구(140)가 내장된 프리휠(130)이 구비된 구조로 실시될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 매개부재(150)와 연결부재(160) 및 스프링(170)이 추가로 포함된 구조를 예로 들어 설명한다.
또한, 본 발명의 래칫기구(140)가 내장된 프리휠(130)은 앞바퀴(12) 또는 뒷바퀴(13)의 바퀴축(S)에 선택적으로 설치되거나, 앞바퀴(12) 및 뒷바퀴(13)의 바퀴축(S)에 모두 설치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 래칫기구(140)가 내장된 프리휠(130)과, 매개부재(150)와 베어링 등의 연결부재(160)와 스프링 등의 탄성부재(170)가 뒷바퀴(13)의 바퀴축(S)에 설치되는 구조를 기준으로 설명한다.
지지대(18)는 봉형태의 구조물로서 손이 악력을 발휘할 수 있도록 엄지손가락 또는 엄지손가락이 아닌 나머지 손가락을 지지하는 부분으로 도2에서와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 자전거의 핸들이 지지대가 되도록 구성하였으며, 핸들과 별도로 구성하여 핸들과 이웃한 자전거의 구성요소에 부착하여 사용할 수도 있다.
레버기구(110)는 스트링을 당길 수는 장치이다. 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 추진조작레버(112)를 구비하였고, 추가적으로 회동체(111)도 구비할 수 있다. 상기 회동체(111)는 지지대(18)에 회동가능하게 설치된다. 상기 추진조작레버(112)는 지지대(18) 또는 회동체(111)에 힌지결합된다. 상기 추진조작레버(112)는 손으로 쥐는 힘인 악력을 사용하여 조작하고 회동체(111)는 손목을 비트는 힘에 의해 조작한다. 지지대에 위치한 상기 조작레버는 양손의 악력을 사용하므로 좌우에 한쌍이 설치되며, 한쌍의 레버기구는 각각 스트링과 연결되어 자전거 바퀴가 회전하도록 동력전달을 한다. 추진조작레버(112)와 회동체(111)가 함께 설치된 경우에는 악력과 손목을 비트는 힘을 함께 사용하여 조작한다. 도 2와 도 3에는 종래의 자전거에서 사용하는 브레이크를 조작하는 브레이크조작 레버는 표시되어 있지 않으며, 브레이크조작 레버는 추진조작레버와 함께 회동체에 설치되거나 핸들 양측에 설치될 수 있다. 도 2에서는 핸들의 양측에 추진조작레버(112)가 설치된 구조를, 도 3에서는 핸들의 양측에 추진조작레버(112)와 회동체(111)가 함께 설치된 구조를 예시하고 있다. 레버기구(110)는 회동체(111)와 추진조작레버(112) 중의 하나만 구비되거나, 회동체(111)와 추진조작레버(112)를 동시에 구비할 수도 있다. 또한 상기한 추진조작레버나 회동체 외에도 스트링을 당길 수 있는 다양한 장치를 구비하여 레버기구를 구성할 수 있다.
회동체(111)는 지지대에 끼워져 회동하는 원통형 부재로서 지지대에 회동가능하게 설치되며 손목을 비트는 힘에 의해 스트링(120)을 당기는 역할을 한다. 회동체(111)의 내부에는 회동체(111)를 조작하지 않을 때에 회동제(111)를 원위치로 복원시키는 비틀림 스프링 등의 탄성부재가 결합될 수 있다. 회동체(111)의 최대 회동각도에 따라 스트링이 당겨지는 길이가 정해지게 된다.
추진조작레버(112)는 상기 지지대(18)에 힌지결합되는 지렛대형태이며, 상기 추진조작레버의 일단부는 상기 지지대와 이격을 두고 대향하며, 타단부는 스트링과 연결되는 부분으로, 상기 추진조작레버의 일단부가 상기 지지대와 가까워지면서 스트링을 당기게 된다. 본 발명의 일실시예에서는 사용자가 검지, 중지, 약지, 소지 등은 지지대(18)에 올려 지지한 상태에서 엄지손가락으로 추진조작레버(112)를 당겨서 손의 악력을 발휘할 수 있도록 하였다.
한편 다른 실시예에서는 추진조작레버(112)가 회동체(111)에 힌지 결합되도록 하였으나 마찬가지로 지지대와 이격을 두고 대향하도록 하였다.
이때 손의 쥐는 힘에 의해 스트링(120)을 당기는 역할을 한다. 추진조작레버(112)는 손으로 쥐는 홀딩부(112a)와, 스트링(120)이 끝단에 연결되는 스트링 연결부(112b)로 구성되며, 이들의 길이, 비율과 크기, 형태 등에 따라 당겨지는 스트링의 길이가 달라진다.
홀딩부(112a)와 스트링 연결부(112b)가 만나는 부위가 회동체(111)에 힌지결합되는 힌지부를 이루고 있다. 힌지부에는 추진조작레버(112)가 조작되지 않을 시에 원위치로 복원시키는 비틀림 스프링 등의 탄성부재가 결합될 수 있다.
홀딩부(112a)가 자유상태에서 핸들(18)의 서로의 길이비율과 크기, 형태에 따라 스트링(120)이 당겨지는 길이가 정해지게 되는데, 회동체(120)의 회동과 함께 합하여 전체적으로 스트링(120)이 최대로 당겨질 수 있는 길이가 정해진다.
스트링(120)은 핸들 양측의 레버기구(110) 중의 스트링 연결부(112b)에 연결된 두 개의 스트링(120a, 120b)이 하나의 스트링(120c)으로 모아져, 바퀴축(S)에 설치된 프리휠(130) 또는 매개부재(150)에 연결되는 당김줄이다. 따라서, 핸들 일측의 레버기구(110)만 조작하더라도 바퀴축(S)에 조작력이 전달된다. 핸들 양쪽에 각각 위치한 추진조작레버(112)에 연결된 두 줄의 스트링이 한 줄로 모아지는 것은 양손의 힘을 동시에 사용하여 추진동력을 극대화하기 위한 것이므로 두 줄의 스트링이 한 줄로 모아지는 지점은 스트링 위의 한 부분일 수도 있지만 매개부재 또는 프리휠이 될 수도 있고, 두 줄의 스트링이 매개부재 또는 프리휠에 동시에 연결될 수도 있다.
스트링(120)은 금속재의 와이어를 의미하지만, 섬유 케이블, 합성수지로 만든 줄 및 그 외의 재료들로 가늘고 길게 이루어져 각 개체들을 연결할 수 있는 줄을 넓게 포함한다. 스트링(120)은 핸들(18) 및 프레임(11)에 설치된 복수의 안내관(121) 내부를 통해 안내되어 프리휠(130) 또는 매개부재(150)에 연결된다.
프리휠(130)은 스트링(120)이 당겨짐에 따라 한쪽에 회전방향으로만 바퀴에 동력을 전달하는 기구로서, 바퀴측면에 고정되고 바퀴축(S)에 회전가능하게 설치된다. 프리휠(130)의 외측면(바퀴 반대쪽 측면)에는 매개부재(140)가 걸리는 물림부(131)가 형성된다. 물림무(131)는 톱니, 기어, 사각 요철, 원호형 요철 또는 나사선 형태의 잇빨이 원주방향으로 따라 형성된 구조이다. 프리휠의 형태는 이에 한정되지 않고 한쪽방향으로 회전할 때만 동력을 전달하고 반대방향으로 회전할 때 는 동력을 전달하지 않는 다양한 형태가 될 수 있다. 즉 이러한 목적으로 다른 기계장치에서 사용하는 클러치 베어링(Clutch bearing)이나 래칫을 사용하는 다른 형태의 기계장치들과 그 외의 다양한 형태의 장치들이 포함된다. 여기서 프리휠은 페달은 밟거나 비탈길을 내려갈 때 스트링이 당겨져 자전거의 주행을 방해하는 것을 방지하기 위해 필요하다.
래칫기구(140)는 도 4에 도시한 바와 같이 , 프리휠(130)의 내부에 위치하여 바퀴축(S)에 설치되어 프리휠(130)의 회동에 따라 바퀴축(S)을 일방향으로만 회전시키는 기구이다. 래칫기구(140)는 프리휠(130)의 내면에 형성된 래칫치부(141)와, 래칫치부(141)의 잇빨에 걸리어 회전력을 일방향으로만 전달하는 폴(142)과, 폴(142)이 힌지 결합되며 바퀴축(S)에 고정되는 래치판(143)과, 래치판(143)과 폴(142)사이에 끼워져 폴(142)에 탄성력을 가하는 판스프링(144)을 포함한다.
도 4에서 프리휠(130)이 반시계방향으로 회전하게 되면, 이 회전력이 폴(142)과 래치판(143)을 통해 바퀴축(S)에 전달되어 바퀴가 회전하게 된다. 프리휠(130)이 시계방향으로 회전하게 되면 프리휠(130)의 회전력은 바퀴에 전달되지 않고 공회전하게 된다.
바퀴축(S)에는 프리휠(130)에 결합되는 매개부재(150)가 설치되고 매개부재(150)에는 스트링(120)이 연결되어, 스트링(120)이 당겨짐에 따라 매개부재(150)가 회전하면서 수평이동하여 프리휠(130)에 결합되고, 스트링(120)이 당겨지지 않으면 매개부재(150)가 원위치하게 된다. 매개부재(150)의 외측면(프리휠 쪽 측면)에는 프리훨(130)의 물림부(131)에 물리는 대응 물림부(151)가 형성된다. 대응 물림부(151)는 톱니, 기어, 사각 요질, 원호형 요철 또는 나사선 형태의 잇빨이 원주방향으로 따라 형성된 구조이다. 매개부재(150)의 원주 외면에는 스트링(120) 이감기고 풀리는 홈띠(152)가 형성된다.
또한, 바퀴축(S)에는 나선 돌기 또는 나선 홈으로 된 나선부(161)가 형성된 연결부재(160)가 바퀴축에 회전가능하게 고정되고, 매개부재(150)의 내면에는 나선부(161)에 끼워지는 대응 나선 흠 또는 대응 나선 돌기로 된 대응 나선부(153)가 형성된다. 연결부재(160)는 매개부재(150)의 내측에 위치한다. 그리고, 프리휠(130)과 매개부재(150) 사이에는 매개부재(150)를 복원시키는 스프링(170, 탄성부재)이 바퀴축(S)에 끼워진다. 또한 도면에 도시하지는 않았지만 복원을 돕기 위하여 연결부재에도 스프링과 같은 탄성부재(170)가 추가 설치될 수 있다.
한편, 매개부재(150)는 평상시에 탄성부재에 의해 프리휠(130)에 결합되고, 후진시에 레버 조작에 의해 수평이동하여 프리휠(130)에서 이탈되는 구조로 구성될 수도 있다. 이때, 탄성부재(스프링, 170)는 매개부재(150)에 설치되어 매개부재(150)가 평상시에 프리휠(130)에 결함되는 결합력을 부여한다.
바퀴축(S)의 끝단에는 매개부재(150)가 빠지지 않도록 링부재(181)를 매개로 너트(182)가 고정된다.
이와 같이 구성된 본발명의 일실시예에 의한 추진장치(100)가 장착된 자전거(10)에서, 비탈길의 오름 주행이나 가속 주행시에 손으로 핸들(18)과 추진조작레버(112)를 잡고 쥐거나, 쥐면서 손목을 비틀어 회동체(111)를 회동시키면, 안내관(121)을 통해 매개부재(150)에 연결된 스트링(120)이 당겨지게 된다.
스트링(120)이 당겨지면, 매개부재(150)가 회전하면서 그 대응 나선부(153)가 연결부재(160)의 나선부(161)에 물리어 프리휠(130)쪽으로 바퀴축(S)을 따라 수평 이동하게 된다. 수평 이동한 매개부재(150)의 대응 물림부(151)가 프리휠(130)의 물림부(131)에 물리게 되고 스트링(120)이 더욱 당겨지면, 도 4에 도시한 바와 같이 프리휠(130)이 반시계방향으로 회전하게 됨에 따라 폴(142)과 래치판(143)을 매개로 바퀴축(S)에 회전력이 전달되어 바퀴에 추가적인 추진력을 주게 된다.
추진조작레버(112)와 회동체(111)에 손으로 쥐는 힘이나 손목을 비트는 힘을 가하지 않으면, 탄성부재(170)의 복원력에 따라 매개부재(150)가 프리휠(130)에서 떨어지게 되어 매개부재(150)가 원위치하게 된다.
탄성부재의 위치는 여러 곳이 될 수 있다.
상기 스프링과 같은 탄성부재는 악력 또는 손목을 비트는 힘에 의해 당겨진 스트링이 원위치로 돌아와 반복적인 동력전달을 쉽게 하기위해 탄성력을 가하는 것이다. 상기 탄성부재에 의하여 스트링이 당겨지면 스트링이 연결된 추진조작레버(112) 또는 회동체(111), 추진조작레버(112) 와 회동체(111) 가 동시에 설치된 경우에는 추진조작레버(112)와 회동체(111), 가 당겨져서 원위치하여 악력 또는 손목을 비트는 힘을 쉽게 반복하여 사용가능하게 한다. 상기 탄성부재는 매개부재(150) 혹은 프리휠(130) 혹은 스트링(120) 혹은 추진조작레버(112) 혹은 회동체(111) 등에 결합하여 사용가능하고 이 외에도 다른 다양한곳에 결합하여 사용하는 것도 가능하다.
손에 쥐는 힘인 악력 또는 손목을 비트는 힘 등의 추진힘에 의하여 당겨진 스트링은 추진힘을 빼면 탄성부재의 탄성력에 의하여 자동적으로 원위치하게 되며, 이것은 추진조작레버, 회동체 및 매개부재 등도 원위치하게 하여 편리하게 추진힘을 반복사용 가능하게 한다.
이와 같이 추진조작레버(112)와 회동체(110)에 반복적으로 힘을 가하게 됨에 따라 앞바퀴 또는 뒷바퀴에 추가적인 추진력을 가할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 자전거의 추진장치의 바퀴축 부분을 나타내는 구성도이다. 도 6의 실시예에서는 도 4의 매개부재(150)와 연결부재(160)가 없이 도 5의 프리휠(330)이 바퀴축(S)에 회전가능하게 설치된 구조이다. 도 6의 실시예는 매개부재 없이 바퀴에 고정된 프리휠에 스트링이 직접 연결되기 때문에 후진하는데 제한이 따른다. 하지만 자전거는 후진의 필요성이 크지 않으며, 이것은 제작이 쉽다는 장점이 있다.
도 6의 실시 예에서 프리휠(330)의 원주 외면에는 스트링(120)이 감기고 풀리는 홈띠(332)가 형성된다. 프리휠(330) 또는 스트링(120)에는 스트링(120)이 당겨지지 않을 시에 프리휠(330)을 원위치시키는 스프링과 같은 탄성부재(170)가 구비될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (6)

  1. 핸들 등의 지지대를 포함하는 자전거에 설치되는 자전거의 추진장치에 있어서,
    상기 레버기구에 의해 당겨지는 스트링과,
    상기 스트링이 당겨짐에 따라 한쪽의 회전방향으로만 바퀴에 동력을 전달하는 프리휠을 포함하며,
    상기 레버기구는 한쌍이 지지대의 좌우에 각각 설치되고, 한쌍의 레버기구는 각각 스트링과 연결되며,
    상기 레버기구에 힘을 가하지 않을 때 상기 레버기구와 상기 스트링을 원상태로 되돌아가게 하는 탄성부재를 한 개 이상 구비하여 상기 레버기구에 힘을 가하면 상기 스트링은 당겨지고 힘을 빼면 상기 탄성부재에 의해 원위치되는 것을 반복하며 작동되는 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
  2. 지지대와;
    상기 레버기구에 의해 당겨지는 스트링과,
    상기 스트링이 당겨짐에 따라 한쪽의 회전방향으로만 바퀴에 동력을 전달하는 프리휠을 포함하며,
    상기 레버기구는 상기 지지대에 힌지결합되는 추진조작레버이며, 상기 추진조작레버의 일단부는 상기 지지대와 손으로 쥘 수 있도록 이격을 두고 대향하며, 타단부는 스트링과 연결되며, 상기 추진조작레버의 일단부가 상기 지지대와 가까워지면서 스트링을 당기는 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
  3. 지지대와;
    상기 레버기구에 의해 당겨지는 스트링과,
    상기 스트링이 당겨짐에 따라 한쪽의 회전방향으로만 바퀴에 동력을 전달하는 프리휠을 포함하며,
    상기 레버기구는 상기 지지대에 힌지결합되는 추진조작레버이며, 상기 추진조작레버의 일단부는 상기 지지대와 손으로 쥘 수 있도록 이격을 두고 대향하며, 타단부는 스트링과 연결되며, 상기 추진조작레버의 일단부가 상기 지지대와 가까워지면서 스트링을 당기며,
    상기 레버기구에 힘을 가하지 않을 때 상기 레버기구와 상기 스트링을 원상태로 되돌아가게 하는 탄성부재를 한 개 이상 구비하여 상기 레버기구에 힘을 가하면 상기 스트링은 당겨지고 힘을 빼면 상기 탄성부재에 의해 원위치되는 것을 반복하며 작동되는 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
  4. 지지대와;
    상기 레버기구에 의해 당겨지는 스트링과,
    상기 레버기구는 한쌍이 지지대의 좌우에 각각 설치되고, 한쌍의 레버기구는 각각 스트링과 연결되며,
    상기 스트링이 당겨짐에 따라 한쪽의 회전방향으로만 바퀴에 동력을 전달하는 프리휠을 포함하며,
    상기 레버기구는 상기 지지대에 삽입되어 회동하는 원통형 부재인 회동체와 상기 회동체에 힌지결합되는 추진조작레버로 구성되며, 상기 추진조작레버의 일단부는 상기 지지대와 손으로 쥘 수 있도록 이격을 두고 대향하며, 타단부는 스트링과 연결되는 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    레버기구와 지지대는 자전거 핸들의 좌우 양측에 각각 구비되며, 좌우측 각각의 레버기구에 각각의 스트링의 일단부가 연결되며, 각각의 스트링의 타단부는 프리휠에 연결되는 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 바퀴축에는 수평이동하여 상기 프리휠에 결합되거나 상기 프리휠에서 이탈되며 상기 스트링이 연결된 매개부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
PCT/KR2018/011860 2017-10-12 2018-10-10 자전거의 추진장치 WO2019074261A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/639,045 US11401000B2 (en) 2017-10-12 2018-10-10 Bicycle propelling device
EP18866134.2A EP3696064A4 (en) 2017-10-12 2018-10-10 BICYCLE DRIVE DEVICE
CN201880052305.3A CN111032503B (zh) 2017-10-12 2018-10-10 自行车的推进装置
JP2020509492A JP7249046B2 (ja) 2017-10-12 2018-10-10 自転車の推進装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170132599A KR101968839B1 (ko) 2017-10-12 2017-10-12 자전거의 추진장치
KR10-2017-0132599 2017-10-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019074261A1 true WO2019074261A1 (ko) 2019-04-18

Family

ID=66101564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/011860 WO2019074261A1 (ko) 2017-10-12 2018-10-10 자전거의 추진장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11401000B2 (ko)
EP (1) EP3696064A4 (ko)
JP (1) JP7249046B2 (ko)
KR (1) KR101968839B1 (ko)
CN (1) CN111032503B (ko)
WO (1) WO2019074261A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112572665A (zh) * 2020-12-03 2021-03-30 敖立鸿 一种低风阻平躺式自行车

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR870005183U (ko) 1985-09-28 1987-04-22 장재린 자전거의 추진장치
JPH08183491A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Shimano Inc 自転車用変速操作機構
KR200199382Y1 (ko) 2000-05-24 2000-10-02 김외식 보조 추진 장치가 부착된 자전거
KR20050031092A (ko) 2005-03-11 2005-04-01 이진하 다 기능을 가진 자전거의 무 체인 전륜 구동 장치.
KR101197157B1 (ko) * 2011-12-01 2012-11-09 김규철 헬스 자전거
KR101428876B1 (ko) * 2012-12-01 2014-08-12 이재규 팔의 휘두름(Swing) 운동에 의해 구동되는 전륜 구동 자전거

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB610848A (en) * 1942-08-17 1948-10-21 Antonin Potier Improvements in or relating to pedal bicycles
US4087104A (en) * 1976-01-19 1978-05-02 General Motors Corporation Method of manually propelling a cambering vehicle
US5429379A (en) * 1994-03-07 1995-07-04 Grigoriev; Nikita Impulse drive mechanism and shock driver for a land vehicle
WO1996035605A1 (en) * 1995-05-10 1996-11-14 Fabrizio Rigato An arm propulsion system for bicycles and similar, that may be combined with the conventional foot propulsion
US20040150185A1 (en) * 2003-01-30 2004-08-05 Gonsalves Simon Thomas Front wheel drive handlebar for use with bicycles
EP1674136A4 (en) * 2003-08-08 2007-10-31 Jia Xiang Zhang MULTIFUNCTION EXERCISE BIKE
GB0321474D0 (en) * 2003-09-12 2003-10-15 Orford Robert N C Propulsion aid
KR200351548Y1 (ko) 2003-11-10 2004-05-31 안광식 역회전력을 활용하는 자전거
US7726676B2 (en) * 2004-04-13 2010-06-01 Bernd Monno Device for hand-driven operation of a guided wheel
CN200974579Y (zh) * 2006-06-05 2007-11-14 王会生 多方式驱动的多用途非机动车
KR100935589B1 (ko) * 2007-08-22 2010-01-07 박훈근 롤링 각 조절수단이 구비된 핸들 롤링 자전거
KR20100020407A (ko) * 2008-11-14 2010-02-22 박명호 자전거용 이중구동장치
US20110018220A1 (en) * 2009-07-22 2011-01-27 Wen-Hung Huang Bicycle with two driving units
KR20110041086A (ko) * 2009-10-15 2011-04-21 나필수 전륜구동식 자전거
KR20120063156A (ko) * 2010-12-07 2012-06-15 나필수 전륜 구동이 가능한 자전거
KR20120092516A (ko) * 2011-02-11 2012-08-21 나필수 전륜 구동이 가능한 자전거
WO2012108710A2 (ko) * 2011-02-11 2012-08-16 Na Pilsoo 전륜 구동이 가능한 자전거
CA2737633A1 (en) * 2011-04-19 2012-10-19 Brendan W. Malone Manually propelled scooter
CN102935871B (zh) * 2011-08-15 2014-03-26 恩科研发暨顾问有限公司 可用手驱动的自行车
ITMI20112007A1 (it) * 2011-11-04 2013-05-05 Goffredo Alberici Triciclo con attuatore di propulsione a fune tirata doppiamente articolato
DE202012008497U1 (de) * 2012-09-06 2013-03-07 Eduard Frommherz Vorrichtung zur Erhöhung der Kurbelkraft an der Tretlagerachse bei Fahrrädern und anderen pedalgetriebenen Geräten
KR200466991Y1 (ko) * 2013-02-25 2013-05-20 (주)스마트이지 보행보조기
KR20170142720A (ko) * 2016-06-20 2017-12-28 나필수 자전거의 추진장치
KR101864334B1 (ko) * 2016-08-12 2018-06-04 주식회사 신평산업 전륜 구동 자전거
CN106741531A (zh) * 2017-01-10 2017-05-31 郭俊宝 手助力加速自行车
CN107651089A (zh) * 2017-10-06 2018-02-02 申青林 一种手握式自行车助力装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR870005183U (ko) 1985-09-28 1987-04-22 장재린 자전거의 추진장치
JPH08183491A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Shimano Inc 自転車用変速操作機構
KR200199382Y1 (ko) 2000-05-24 2000-10-02 김외식 보조 추진 장치가 부착된 자전거
KR20050031092A (ko) 2005-03-11 2005-04-01 이진하 다 기능을 가진 자전거의 무 체인 전륜 구동 장치.
KR101197157B1 (ko) * 2011-12-01 2012-11-09 김규철 헬스 자전거
KR101428876B1 (ko) * 2012-12-01 2014-08-12 이재규 팔의 휘두름(Swing) 운동에 의해 구동되는 전륜 구동 자전거

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3696064A4

Also Published As

Publication number Publication date
US11401000B2 (en) 2022-08-02
JP7249046B2 (ja) 2023-03-30
US20200223512A1 (en) 2020-07-16
JP2020537606A (ja) 2020-12-24
EP3696064A1 (en) 2020-08-19
CN111032503A (zh) 2020-04-17
KR101968839B1 (ko) 2019-08-13
EP3696064A4 (en) 2020-11-18
CN111032503B (zh) 2022-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012030075A2 (ko) 킥보드형 자전거
US5865455A (en) Wheelchair
US5435583A (en) Clutch operated, bi-directional, bicycle gear box
US6234504B1 (en) Level propelled wheelchair
EP0029055B1 (en) Oscillating pedal cycle
EP0768969B1 (en) An arm propulsion system for bicycles and similar, that may be combined with the conventional foot propulsion
JPS63305087A (ja) 自転車
WO2010147310A2 (ko) 수동 주행기구
US9677416B2 (en) Reciprocating drive train
WO2010016673A2 (ko) 주행속도 향상을 위한 자전거용 가속장치
WO2019074261A1 (ko) 자전거의 추진장치
WO2015037860A1 (ko) 승마효과를 갖는 점핑 자전거
WO2011034289A2 (ko) 상체운동 자전거
WO2009145561A2 (ko) 2인승 자전거
WO2017222209A1 (ko) 자전거의 추진장치
JPH1053186A (ja) 両手駆動機構を有する自転車
CN102935871B (zh) 可用手驱动的自行车
WO2010056010A2 (ko) 자전거용 이중구동장치
KR101005981B1 (ko) 핸들부를 앞뒤로 왕복시키는 동작으로 전륜을 구동하는 자전거
WO2022191430A1 (ko) 핸들부에 동력구동장치가 설치된 자전거
JP3353115B2 (ja) 人力走行車の車輪駆動機構
WO2012108710A2 (ko) 전륜 구동이 가능한 자전거
JPH03189286A (ja) 手動自転車駆動装置
RU2744275C1 (ru) Дополнительный ручной привод для велосипеда
KR101193257B1 (ko) 상체운동 자전거의 제동장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18866134

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020509492

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018866134

Country of ref document: EP

Effective date: 20200512