KR100500054B1 - 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 자전거에 관한 것으로서, 평행하게 배치되어 상호 독립적으로 구동가능한 한 쌍의 전륜과; 상기 각 전륜이 설치되며 상호 소정 거리 이격된 한 쌍의 프레임부를 가지며, 상기 프레임부의 일단이 상호 연결되어 상기 각 프레임부까지 연장된 좌석을 형성하는 메인프레임과; 상기 각 전륜과 소정 거리 이격된 위치에 배치되는 후륜유니트와; 상기 각 프레임부에 설치된 핸들과; 상기 각 전륜을 구동하기 위한 두 쌍의 페달과; 상기 각 페달에 의한 구동력을 상기 각 전륜에 전달하며, 상기 페달의 축과 동일 축 상에 배치된 제1기어와, 상기 전륜의 축 상에 설치되는 제2기어와, 상기 제1기어와 상기 제2기어 사이에 설치되어 상기 제1기어로부터의 구동력을 상기 제2기어로 전달하기 위한 제3기어와, 상기 제1기어와 상기 제3기어를, 상기 제3기어와 상기 제2기어를 각각 연결하는 체인을 포함하는 한 쌍의 구동력 전달장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 1인 또는 2인이 탑승할 수 있으며, 운행방법이 간편할 뿐만 아니라, 승차자의 협동심과 이해심을 도모할 수 있게 된다.

Description

자전거{bicycle}

본 발명은, 자전거에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2인용 또는 1인용으로 사용할 수 있는 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 1인용으로 사용되며, 방향조절을 위한 핸들과, 구동을 위한 전륜 및 후륜과, 전륜과 후륜 사이에 설치되는 페달과, 페달의 구동력을 기어를 통해 전달받아 후륜에 전달하는 체인과, 핸들을 포함한다. 그리고, 전륜과 후륜 사이에는 핸들과 거의 평행하게 시트가 설치되어 있고, 후륜의 상부에는 짐받이가 설치되어 있다.

이러한 종래의 자전거는 승차자가 페달을 회전시키면, 페달의 회전력이 기어와 체인을 통해 후륜에 구동력이 전달되어 전방으로 진행하게 된다. 이 때, 핸들은 전륜과 연결되어 핸들의 조작방향에 따라 전륜의 방향이 전환된다. 또한, 핸들에는 브레이크레버가 설치되어 있고, 브레이크레버의 파지시 전륜과 후륜에 인접하게 설치된 브레이크가 전륜과 후륜에 접하여 제동된다.

그런데, 이러한 종래의 자전거는 전륜과 후륜이 동일 축선상에 설치됨으로써, 안정감이 떨어져 쉽게 넘어질 수 있으며, 배우기가 어렵다. 또한, 짐받이에 승차하지 않는 한 2인이 승차할 수는 없다.

한편, 어린이를 위한 세발 자전거의 경우에는 단일의 전륜과, 한 쌍의 후륜을 가지며, 전륜에 페달과 핸들이 연결되어 있다. 이에 따라, 전륜이 방향조절과 구동력 전달의 두가지 기능을 동시에 수행하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 세발 자전거는, 전륜을 이용하여 방향을 전환하면서 페달을 밟을 경우에는 페달에 힘이 가해지는 방향과 전륜의 방향이 일치하지 않기때문에 구동력의 전달이 용이하지 않게 된다. 또한, 체인이나 기어를 사용하지 않고 순수하게 페달을 돌리는 힘이 그대로 구동력을 형성하기 때문에 구동에 힘이 들고 속도를 낼 수 없다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 힘을 적게 들이고도 안정적으로 주행할 수 있을 뿐만 아니라, 1인 또는 2인이 탑승할 수 있도록 한 자전거를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 평행하게 배치되어 상호 독립적으로 구동가능한 한 쌍의 전륜과; 상기 각 전륜이 설치되며 상호 소정 거리 이격된 한 쌍의 프레임부를 가지며, 상기 프레임부의 일단이 상호 연결되어 상기 각 프레임부까지 연장된 좌석을 형성하는 메인프레임과; 상기 각 전륜과 소정 거리 이격된 위치에 배치되는 후륜유니트와; 상기 각 프레임부에 설치된 핸들과; 상기 각 전륜을 구동하기 위한 두 쌍의 페달과; 상기 각 페달에 의한 구동력을 상기 각 전륜에 전달하며, 상기 페달의 축과 동일 축 상에 배치된 제1기어와, 상기 전륜의 축 상에 설치되는 제2기어와, 상기 제1기어와 상기 제2기어 사이에 설치되어 상기 제1기어로부터의 구동력을 상기 제2기어로 전달하기 위한 제3기어와, 상기 제1기어와 상기 제3기어를, 상기 제3기어와 상기 제2기어를 각각 연결하는 체인을 포함하는 한 쌍의 구동력 전달장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거에 의해 달성된다.

삭제

상기 페달은, 승차자의 발이 안착되는 안착판과, 상기 안착판으로부터 연장되어 상기 제1기어에 연결되는 연결링크와, 상기 연결링크와 상기 제1기어를 연결하는 축조립체를 포함할 수 있다.

상기 축조립체는, 상기 페달의 축과 상기 축을 수용하는 상기 제1기어의 원통상의 축관 사이에 배치되는 제1원웨이 베어링과, 상기 페달의 축과 상기 연결링크를 연결하는 복귀스프링과, 상기 연결링크와 페달축의 결합영역에 설치되는 제2 원웨이 베어링을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 후륜유니트는, 동일 축상에 설치되어 일체로 회전하며 상호 소정 이격된 한 쌍의 후륜과, 상기 후륜의 상부를 감싸며 상기 메인프레임의 연결영역을 향해 유선형으로 돌출되어 상기 메인프레임에 회전가능하게 연결되는 후륜커버를 포함할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 자전거는, 1인은 물론 2인이 탑승할 수 있도록 한 것이다.

본 자전거는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상호 소정 거리 이격된 한 쌍의 프레임부(4)를 가지는 U자 형상의 메인프레임(3)과, 프레임부(4)에 상호 평행하도록 설치되며 상호 독립적으로 구동가능한 한 쌍의 전륜(5)과, 메인프레임(3)에서 각 프레임부(4)가 연결된 연결영역에 설치된 후륜유니트(10)를 포함한다.

각 프레임부(4)에는 승차자의 파지를 위한 손잡이(7)가 각각 설치되어 있다. 손잡이(7)는 각 프레임부(4)의 길이방향의 중앙영역에 설치되며, 각 프레임부(4)의 외측면으로부터 내측을 향해 유선형으로 절곡되어 형성된다. 이러한 손잡이(7)는 단순히 승차자의 손을 의지하기 위한 역할만을 수행하며, 종래와 같이 방향을 전환하는 역할은 하지 아니한다.

한편, 메인프레임(3)의 연결영역에 설치되는 후륜유니트(10)는, 동일축상에 설치되어 일체로 회전하며 상호 소정 이격된 한 쌍의 후륜(11)과, 후륜(11)의 상부를 감싸는 후륜커버(13)를 포함한다. 후륜커버(13)의 전륜(5)을 향한 일단부에는 메인프레임(3)의 연결영역을 향해 유선형으로 돌출된 연결부(14)가 형성되어 있으며, 연결부(14)는 메인프레임(3)과 축연결되어 마치 캐스터처럼 회전방향의 가로방향으로 후륜(11)이 이동할 수 있도록 한다.

이러한 후륜유니트(10)에 인접한 메인프레임(3)의 연결영역에는 승차자의 승차를 위한 좌석(17)이 형성되어 있다. 좌석(17)은 메인프레임(3)의 연결영역을 중심으로 U자 형상으로 형성되며, 우레탄과 같은 탄성재질로 형성된다. 좌석(17)은 각 프레임부(4)의 단부 영역까지 연장되어 각 프레임부(4)에 2인의 승차자가 각각 탑승할 수도 있고, 메인프레임(3)의 연결영역에 인접한 좌석(17)에 1인의 승차자가 탑승할 수도 있다.

한편, 메인프레임(3)의 각 프레임부(4)의 하부에는 각 프레임부(4)의 말단부로부터 메인프레임(3)의 연결영역에 근접한 영역까지 연결된 지지프레임(9)이 설치되어 있으며, 지지프레임(9)과 프레임부(4)의 말단부는 전륜(5)의 구동축까지 연장되어 있다. 한편, 각 지지프레임(9)은 프레임부(4)의 말단부로부터 후단으로 갈수록 폭이 좁아지는 유선형의 통상으로 형성되며, 각 지지프레임(9)에는 전륜(5)의 구동을 위한 구동력을 발생시키는 페달(25)이 설치되어 있다. 페달(25)은 각 지지프레임(9)을 중심으로 양측으로 돌출되도록 설치되며, 각 지지프레임(9)에 한 쌍씩, 총 두 쌍이 설치된다. 각 쌍의 페달(25)은 승차자의 발구름에 의해 각각 전륜(5)을 독립적으로 구동시키기 위한 구동력을 발생시키게 된다.

이러한 지지프레임(9)내에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 페달(25)의 구동력을 전륜(5)으로 전달하기 위한 구동력 전달장치(20)가 설치되어 있다. 구동력 전달장치(20)는, 페달(25)의 축과 동일축상에 소정의 간격을 두고 배치된 한 쌍의 제1기어(21)와, 각 전륜(5)의 구동축상에 설치되는 한 쌍의 제2기어(22)와, 제1기어(21)와 제2기어(22) 사이에 설치되어 제1기어(21)로부터의 구동력을 제2기어(22)로 전달하기 위한 한 쌍의 제3기어(23)를 포함하며, 제1기어(21)와 제3기어(23), 제3기어(23)와 제2기어(22)는 각각 체인(24)에 의해 연결되어 있다.

한편, 각 페달(25)은 승차자의 발이 안착되는 안착판(26)과, 안착판(26)으로부터 연장된 연결링크(27)와, 연결링크(27)와 후술할 제1기어(21)와의 연결을 위한 축조립체(30)를 포함한다.

도 3에서 축조립체(30) 영역을 확대한 원 안의 도면을 살펴보면, 하나의 전륜(5)을 구동하는 한 쌍의 페달(25)은 독립적으로 구동되어 각각 제1기어(21)로 동력을 전달하게 되며, 이를 위해, 각 페달(25)의 페달축(31)은 상호 분리되어 있다. 이러한 각 페달(25)의 페달축(31)은 제1기어(21)의 축상에 형성된 원통상의 축관(21a)에 수용되며, 각 페달(25)의 페달축(31)과 축관(21a) 사이에는 제1원웨이(ONE-WAY) 베어링(33)이 설치되어 있다. 여기서, 원웨이 베어링은 일측방향으로만 회전하는 베어링을 말한다. 한편, 각 페달축(31)의 타단은 연결링크(27)와 결합되며, 페달축(31)과 연결링크(27)은 제2원웨이 베어링에 의해 연결되어 있고, 페달축(31)과 연결링크(27) 사이에는 복귀스프링(34)이 설치되어 승차자가 힘을 가하지 아니할 때 페달(25)이 원위치로 복귀하도록 한다.

이에 따라, 승차자가 안착판(26)을 가압하여 연결링크(27)가 전방으로 이동할 경우에는 제1 및 제2원웨이 베어링(33,35)이 잠겨 페달축(31)이 일체로 회전함으로써, 제1기어(21)가 회전하게 된다. 한편, 승차자가 안착판(26)을 가압하던 힘을 제거하면 제2원웨이 베어링(35)에 의해 연결링크(27)와 페달축(31)이 상호 독립적으로 회전가능하게 되고, 연결링크(27)와 페달축(31)을 상호 연결하던 복귀스프링(34)에 의해 연결링크(27)가 회동방향의 반대방향으로 회동하여 안착판(26)이 초기위치로 복귀하게 된다.

이러한 페달(25)은 전륜(5)을 향한 소정 각도 범위내의 회동구간에서 회동하며, 페달(25)의 초기위치는 회동구간의 최상부이다. 이에 따라, 승차자가 페달(25)을 가압하면 페달(25)은 하향 회동하게 되고, 페달(25)의 구동력은 축조립체(30)를 통해 제1기어(21)에 전달되어 제1기어(21)를 회전시킨다. 그러면, 체인(24)에 의해 제3 및 제2기어(23,22)가 순차적으로 회전하여 전륜(5)을 회전시키게 된다.

한편, 승차자가 페달(25)을 가압하지 아니하면, 복귀스프링(34)에 의해 페달(25)이 원위치로 돌아오며, 이 때, 원웨이 베어링에 의해 페달(25)이 소정 각도 범위 이상으로 과도하게 복귀되는 것이 방지된다.

이러한 본 발명의 자전거(1)를 2인이 탑승하여 운행하는 방법을 설명하면, 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각 승차자는 각 프레임부(4)의 좌석(17)에 각각 탑승한다. 그런 다음, 각 승차자는 각 프레임부(4)에 설치된 한 쌍의 페달(25)을 순차적으로 가압하게 된다. 한 쌍의 페달(25) 중 일측의 페달(25)의 안착판(26)을 발로 가압하면, 연결링크(27)가 회동하면서 페달축(31)이 일체로 회동한다. 그리고, 페달축(31)이 회동하면서 제1기어(21)의 축으로 회동력이 전달되어 제1기어(21)가 회전하고, 제1기어(21)와 체인(24)으로 연결된 제3기어(23), 제2기어(22)가 동시에 회전하여 일측의 전륜(5)이 회전하게 된다. 이 때, 각 페달(25)의 페달축(31)이 분리되어 있으므로, 타측의 페달(25)은 일측의 페달(25)의 회동에 전혀 영향을 받지 아니하고 초기위치에 배치되어 있다. 이 상태에서 타측의 페달(25)의 안착판(26)을 발로 가압하면 상기와 동일한 과정에 의해 타측의 전륜(5)이 회전하게 된다.

각 프레임부(4)의 좌석(17)에 탑승한 각 승차자는 상술한 바와 같은 방법으로 한 쌍의 전륜(5)을 회전시켜 자전거(1)가 전방으로 진행하도록 할 수 있다. 이때, 일측의 승차자가 페달(25)을 가압하는 횟수와 타측의 승차자가 페달(25)을 가압하는 횟수가 상이할 경우, 자전거(1)는 페달(25)을 가압하는 횟수가 적은 승차자가 탑승한 방향으로 방향전환이 된다. 즉, 본 자전거(1)는 양 승차자가 페달(25)을 가압한 횟수의 비에 따라 전환되는 방향을 결정할 수 있다. 따라서, 양 승차자는 서로 협동심을 발휘해야 하며, 이에 따라, 어린이들에게 자전거(1)를 타게 함과 동시에 협동심을 기를 수 있는 기회를 제공하게 된다.

한편, 본 자전거(1)를 1인이 탑승할 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 메인프레임(3)의 연결영역에 형성된 좌석(17)에 승차자가 탑승하도록 한 다음, 각 프레임부(4)의 페달(25)중 내측을 향하는 한 쌍의 페달(25)을 이용하여 자전거(1)를 전진시킬 수 있다. 이 때, 승차자가 가압하는 한 쌍의 페달(25)은 각각 한 쌍의 전륜(5)을 구동하게 되므로, 승차자가 방향전환을 원할 경우에는, 회전하고자 하는 측의 페달(25)을 적게 가압하면 된다.

이와 같이, 본 자전거(1)는 1인 뿐만 아니라 2인이 탑승할 수도 있으며, 페달(25)을 일정 범위내에서 하향 가압하기만 하면 전륜(5)이 회전하여 전진하므로, 자전거(1)의 운행방법이 간편하다. 또한, 2인의 탑승시 페달(25)을 밟는 횟수에 따라 자전거(1)가 방향전환이 가능하도록 함으로써, 승차자의 협동심과 이해심을 도모할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 1인 또는 2인이 탑승할 수 있으며, 운행방법이 간편할 뿐만 아니라, 승차자의 협동심과 이해심을 도모할 수 있게된다.

도 1은 본 발명에 따른 자전거의 사시도,

도 2는 도 1의 자전거의 측부 투시도,

도 3은 도 2의 제1기어영역의 확대 정단면도,

도 4는 도 1의 자전거에 2인 탑승시 상태도,

도 5는 도 1의 자전거에 1인 탑승시 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 자전거 3 : 메인프레임

4 : 프레임부 5 : 전륜

7 : 손잡이 9 : 지지프레임

10 : 후륜유니트 11 : 후륜

13 : 후륜커버 14 : 연결부

17 : 좌석 20 : 구동력 전달장치

21 : 제1기어 22 : 제2기어

23 : 제3기어 24 : 체인

25 : 페달 26 : 안착판

27 : 연결링크 30 : 축조립체

31 : 페달축 33 : 제1원웨이 베어링

34 : 복귀스프링 35 : 제2원웨이 베어링

Claims (5)

1. 삭제
2. 자전거에 있어서,

   평행하게 배치되어 상호 독립적으로 구동가능한 한 쌍의 전륜과;

   상기 각 전륜이 설치되며 상호 소정 거리 이격된 한 쌍의 프레임부를 가지며, 상기 프레임부의 일단이 상호 연결되어 상기 각 프레임부까지 연장된 좌석을 형성하는 메인프레임과;

   상기 각 전륜과 소정 거리 이격된 위치에 배치되는 후륜유니트와;

   상기 각 프레임부에 설치된 핸들과;

   상기 각 전륜을 구동하기 위한 두 쌍의 페달과;

   상기 각 페달에 의한 구동력을 상기 각 전륜에 전달하며, 상기 페달의 축과 동일 축 상에 배치된 제1기어와, 상기 전륜의 축 상에 설치되는 제2기어와, 상기 제1기어와 상기 제2기어 사이에 설치되어 상기 제1기어로부터의 구동력을 상기 제2기어로 전달하기 위한 제3기어와, 상기 제1기어와 상기 제3기어를, 상기 제3기어와 상기 제2기어를 각각 연결하는 체인을 포함하는 한 쌍의 구동력 전달장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 페달은,

   승차자의 발이 안착되는 안착판과,

   상기 안착판으로부터 연장되어 상기 제1기어에 연결되는 연결링크와,

   상기 연결링크와 상기 제1기어를 연결하는 축조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 축조립체는,

   상기 페달의 축과 상기 축을 수용하는 상기 제1기어의 원통상의 축관 사이에 배치되는 제1원웨이(ONE-WAY) 베어링과,

   상기 페달의 축과 상기 연결링크를 연결하는 복귀스프링과,

   상기 연결링크와 페달축의 결합영역에 설치되는 제2원웨이 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
5. 제 2항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 후륜유니트는,

   동일 축상에 설치되어 일체로 회전하며 상호 소정 이격된 한 쌍의 후륜과,

   상기 후륜의 상부를 감싸며 상기 메인프레임의 연결영역을 향해 유선형으로 돌출되어 상기 메인프레임에 회전가능하게 연결되는 후륜커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.