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KR101781716B1 - 일반적으로 자전거에 적용 가능한 타원형 구동 기구 및 스티어링 기구에 도입된 개량품 - Google Patents

일반적으로 자전거에 적용 가능한 타원형 구동 기구 및 스티어링 기구에 도입된 개량품 Download PDF

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KR101781716B1
KR101781716B1 KR1020157030653A KR20157030653A KR101781716B1 KR 101781716 B1 KR101781716 B1 KR 101781716B1 KR 1020157030653 A KR1020157030653 A KR 1020157030653A KR 20157030653 A KR20157030653 A KR 20157030653A KR 101781716 B1 KR101781716 B1 KR 101781716B1
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KR
South Korea
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bicycle
rear wheel
tubular
fork
steering mechanism
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KR1020157030653A
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KR20160012119A (ko
Inventor
브라이언 레이 브루어
로버트 제임스 맥킨논
Original Assignee
아루아나 에너지아 에스/에이
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.)
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Publication date
Application filed by 아루아나 에너지아 에스/에이 filed Critical 아루아나 에너지아 에스/에이
Publication of KR20160012119A publication Critical patent/KR20160012119A/ko
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Abstract

일반적으로 자전거에 적용되는 타원형 구동 기구 및 스티어링 기구에 행해진 개량품, 및 보다 자세하게는 두발 자전거(Bc), 세발 자전거(Tc), 및 스쿠터(Pt)를 포함하는 타원형 자전거(1)에 관한 것이며, 기본 부품, 특히 포크(2b), 핸들바 장착부(2c), 프론트 휠(Rd), 리어 휠(Rt), 센터 코그(cog)(Cc), 크랭크세트(crankset)(Pd) 및 타원형 구동 기구(M1) 및 스티어링 기구(M2)가 조립되는 관형 길이방향 부재(2A)를 가지고; 구조 프레임(2)은 리어 휠(Rt), 관형 트랜스버스 축(ET)의 가상 중심과 정렬되는 끝단을 가지는 관형 길이방향 부재(2A)를 가지며, 관형 길이방향 부재(2A)의 단부는 관형 연결부(3a)를 가지고, 각 연결부는 대응하는 블록(4)을 위한 슬라이드웨이(slideway)로서 역할을 하는 가이드 로드(3)에 부착되며; 각 슬라이딩 블록(4)이 플랫폼을 형성할 때, 각 로드(3)는 관형 길이방향 부재(2A)에 평행하고, 로드의 저부 베이스는 크랭크세트(Pd)의 아암에 부착될 수 있으며, 결과적으로 자전거(1)의 센터 코그(Cc)에 설치되어 스프로켓 휠에 모션을 전달하도록 사용되는 체인(5)을 작동시키고; 각 블록(4)의 저면은 플레이트(4a)의 측부 엣지에 설치된 적어도 두 쌍의 역 "U"자 모양의 지지 요소(4d)를 가지며, 지지 요소(4d)는 각 가이드 로드(3)의 단면과 일치하는 단면을 가지는 풀리(7)를 유지하고; 블록(4)이 크랭크세트의 아암의 끝단에 장착되고, 각 가이드 로드(3)에서의 동일한 슬라이딩은 반대가 되며, 상기 가이드 로드(3)가 트랜스버스 축(ET)에 관절되기 때문에, 블록(4)은 상호 상향/하향 각 운동(angular motion)을 가져, 크랭크세트(Pd)의 회전 이동, 결과적으로, 체인(5)의 센터 코그(Cc) 및 이 경우에, 프론트 휠(Rd)에 장착되는 스프로켓 휠의 회전을 야기하여 타원형 구동 기구(M1)를 구성한다.

Description

일반적으로 자전거에 적용 가능한 타원형 구동 기구 및 스티어링 기구에 도입된 개량품{IMPROVEMENTS MADE TO ELLIPTICAL DRIVE MECHANISMS AND STEERING MECHANISMS APPLIED TO VELOCIPEDES IN GENERAL}
본 발명은 타원형 구동 기구(elliptical drive mechanism) 및 스티어링 기구(steering mechanism)에 도입된 개량품에 관한 것이며, 일반적으로, 특히 두발 자전거(bicycle), 세발 자전거(tricycle), 및 스쿠터(scooter)와 같은 자전거(velocipede)에 적용 가능하다. 구체적인 면에서, 상기 구동 기구 및 상기 스티어링 기구는 혁신적인 구조적 특징을 가지며, 구동 기구의 결과로서 전체 여행 거리 동안 직립 자세에서의 사용자에게 향상된 안정성을 보장하고, 스티어링 기구는, 자전거의 이송 및 보관을 용이하게 하기 위해, 자전거를 이송하는 면에서 그리고 베이스에 관하여 프론트 튜브 및 핸들바의 이음(articulation)을 가지는 구조적 골조를 감소하는 면에서 혁신성 및 안정성을 제공하는 특징을 가진다.
타원형 트랙션(tracion) 기구 또는 구동 기구는, 워킹(walking) 및/또는 러닝(running) 운동의 시뮬레이션을 통해 다른 근육 그룹의 참가를 가능하는 것에 더하여 저충격 운동의 성능을 향상시키는 한, 사용자에게 상당한 이점을 제공한다는 점으로 인해, 두발 자전거 및/또는 세발 자전거 타입의 자전거에서 증가하는 규모로 사용되고 있다.
두발 자전거 및/또는 세발 자전거에서의 타원형 트랙션 기구의 구성은, 사용자가 스탠딩(standing) 위치에서 이들 자전거를 작동시키는 한, 시트 설치를 삭제한다.
기본적으로, 구조적 골조 및 전방에 하나 그리고 후방에 다른 하나인 적어도 두 개의 휠로 구성되는 기본 구조를 가지는 것에 더하여, 타원형 기구에 의해 제공된 구동 파워를 가지는 이들 자전거는, 관형 연장부(tublar extension)에 설치된 사용자의 발을 위한 한 쌍의 지지 플랫폼으로 구성되는 기구를 포함하여, 두발 자전거 및/또는 세발 자전거의 크랭크세트(crankset)의 단부로부터 연장될 수 있다. 따라서, 각 지지 플랫폼에 대한 상승 위치 및 하강 위치 사이에서의 플랫폼의 상호 이동(alternating movement)은 자전거를 전방으로 이동시킨다.
그럼에도 불구하고, 타원형 기구의 설치는, 주로 랫치(ratchet) 기구, 포크(fork), 및 핸들바의 위치에 대한 두발 자전거 및/또는 세발 자전거의 구조 골조의 개조를 보통 요구하며, 이에 더하여 기본 부품의 구성을 교체하고, 대체 부품을 이용한 가능 보수 절차의 완성을 방해한다.
예로서, "엘립티코(Elliptigo)(미국)"로서 표기된 타원형 두발 자전거는, 프론트 휠용 포크, 핸들바, 리어 휠, 및 구동 기구가 설치되는 길고 파도 모양의 구조 프레임을 가지며, 구동 기구는, 결과적으로, 관형 연장부에 장착된 한 쌍의 플랫폼으로 구성되어, 크랭크세트 연장부에 이를 때까지 이어지며, 크랭크세트 연장부는 두발 자전거의 구조 프레임의 후방부에 위치된 트랜스버스 축(transverse shaft)에 장착된 고정 스프로켓에 설치된다. 이 고정 스프로켓은 두발 자전거를 전방으로 구동시키기 위해 리어 휠의 이동을 제공하는 체인으로 구비된다.
"스트리트스트라이더(Streetstrider)(미국)"로서 알려진 다른 타원형 두발 자전거 모델은 사용자의 발을 위한 한 쌍의 지지 플랫폼을 포함하며, 한 쌍의 지지 플랫폼은 구조 프레임에 평행하게 장착된 길이 방향 튜브에 설치되며, 각 길이 방향 튜브의 각 단부는 스프로켓 축에 위치된 크랭크세트에 연결된다. 각 길이 방향 튜브의 타단은 핸들바를 지지하기 위해 수직하게 연장되고 가로방향 관형 가이드 로드 부재를 통해 이어지는 아암에 연결되며, 각 아암의 자유 단부는 각 브레이크 레버 및 핸들을 포함한다.
전술한 타원형 두발 자전거 모델은 타원형 운동의 성능을 향상시킴에도 불구하고, 이들 모델은 자전거의 코스트를 증가시키고, 게다가 가능한 보수를 어렵게 함에 더하는 경향이 있는 복잡한 구조적 특성으로 특징지어진다.
종래 기술 분석
자전거 및 다른 장비용 기구를 개발하는 분야에서 적극적인 출원인은, 포로토콜(protocol) 문서 No.BR 10.2012.0266939를 출원하였으며, 이것은 직립 자세에서 사이클리스트(cyclist)에 의해 작동을 가능하게 하는 독특한 구동 조립체를 가지는 두발 자전거에 관한 것이며, 페달판은 각 크랭크의 단부 상에서의 전단에 피봇 장착되어 있는 각 페달판 및 가이드 로드에서 연장하는 각 페달판을 포함한다. 가이드 로드는 리어 슬라이드 장착 조립체에 의해 지지되며, 이 조립체는 프레임과 수평하게 통합된 트랜스버스 튜브(transverse tube)로 구성되며 가이드 로드의 단면을 수용하도록 디자인되어 있는 롤러홈을 가지는 트랜스버스 튜브의 각 단부에서 롤러를 수용한다.
전문 데이터베이스에서 수행된 서치에 의해서, 두발 자전거의 튜블라 프레임에 대하여 똑바로 설 수 있도록, 사용자가 직립 자세로 위치되어지는 두발 자전거 구동 기구 및 관련 부품에 관한 문서를 위치시키는 것이 가능하다.
예를 들면, 미국특허 768317은, 종래의 두발 자전거용 프론트 포크 및 헤드 튜브(head tube)를 포함하는 두발 자전거에 관한 것이며, 종래의 두발 자전거는 전방에 용접된 두 개의 평행한 튜브 부품, 기어박스 전방에 회전되도록 장착된 크랭크축을 가지고, 크랭크 단부는 상기 기어 박스의 엣지를 넘어 연장되며, 각 상기 크랭크 아암의 단부에 장착된 축인 상기 크랭크축의 각 외측 단부에서의 고정 크랭크 아암, 페달 세트의 중심 근처의 각 상기 축에 회전되게 장착된 한 세트(set)의 페달, 상기 기어박스의 리어 단부 근처의 상기 기어박스의 각 측부에 고정 볼트 타입의 롤러 베어링, 리어부 근처의 각 상기 페달 빔(beam)의 내측을 따라 리벳팅된 모난 스틸 부품, 및 각 상기 롤러에 위치된 각 상기 스틸 앵글(steel angle) 내에서 고정된 스핀들(spindle)을 가진다.
종래 기술을 대표하는 다른 문서, 즉 No. KR 100975760은, 두발 자전거를 작동시키기 위한 타입의 기구에 관한 것이며, 크랭크 암용 회전 센터축, 스프링 가이드, 스프링, 및 리어 휠 크랭크 아암 유지 기구를 포함한다. 스프링은 크랭크 암 및 페달을 스프링 가이드 트랙을 따라 리프트한다. 크랭크 아암 유지 기구는 크랭크 아암의 이동 범위를 제어하며, 크랭크 아암이 떨어지는 것을 방지한다. 리어 휠 크랭크 아암 유지 기구는 휠의 중앙에 부착된다. 롤러 베어링은 축 및 리어 휠의 중앙에 고정되며, 두발 자전거의 프레임 상에서의 롤러 베어링 박스에 고정된다. 방향 기어 기구는 리어 휠 축의 중앙에 설치된다.
WO 2010135341, U.S. 2008116655, CN 202379042, U.S. 20030193158, U.S. 6659486, 및 U.S. 7784808와 같이, 종래 기술에 관한 다른 기존의 문서는 사용자를 직립 자세에서 수용하도록 적절하게 개발된 트랜스미션 기구의 이용 때문에 인용될 수도 있다.
전술된 문서에는 "타원형(elliptical)" 구동을 제공하는 기구가 구비되고, 보다 구체적인 면에서, 사용자가 "수직 및 직립 자세(vertical and erect position)"에서 운동을 수행하는 두발 자전거 및 세발 자전거가 기술되어 있음에도 불구하고, 상기 기구는 주로 슬라이딩 블록 및 핸들바를 사용하여 작동된 스틸 케이블을 가지는 스티어링 시스템을 포함하지 않는 본 혁신적인 트랜스미션 기구와는 다르다.
종래 기술을 분석한 후, 출원인은, 특히 두발 자전거, 세발 자전거, 또는 스쿠터 종류와 같은, 일반적인 타원형 자전거(elliptical velocipede)에 도입된 개량품을 개발했다.
상기 타원형 자전거는 관형 크로스부재(tubular crossmember)로 만든 구조 프레임에 설치된 타원형 구동 기구(elliptical drive mechanism) 및 스티어링 기구를 가지며, 크로스부재에는 자전거의 기본 부품, 즉 포크(fork), 핸들바 장착부, 프론트 휠, 리어 휠, 및 센터 스프로켓(center sprocket)이 장착된다.
상기 크로스부재의 후방부에는 트랜스버스 축(transverse shaft)이 있으며, 크로스부재는 리어 휠의 중앙에 설치되어 정렬된다. 관형 연결부(tublar connection)는 상기 트랜스버스 축의 양단부에 설치되고, 각 관형 연결부는 각 슬라이딩 블록용 가이드 로드를 지지하며, 자전거의 각 크랭크에 장착된다. 각 슬라이딩 블록은 스키드(skid) 방지 상면을 가지는 플랫폼을 수용할 수 있는 구조 프레임과 같은 모양으로 만들어지며, 게다가 슬라이딩 블록의 저면에는 나일론 또는 다른 적절한 재료로 만들어진 적어도 세 개의 풀리(pulley) 장착부를 가지며, 풀리(pulley) 장착부의 단면은 슬라이딩 블록과 가이드 로드 사이에서의 완전한 슬라이딩을 보장하도록 각 가이드 로드에 대한 단면에 대응한다.
단부가 리어 트랜스버스 축에 장착되어 연결되는 각 가이드 로드 상의 블록의 슬라이딩은, 가이드 로드의 상향 및 하향 이동을 초래하고, 크랭크에 대한 회전 이동으로 이전되어, 결과적으로 센터 스프로켓을 회전시키며, 센터 스프로켓의 체인 시스템은 랫치 기구(ratchet mechanism), 결과적으로 자전거의 휠을 구동하고, 이에 의해 혁신적인 구동 기구를 제공한다.
스티어링 기구는 축에 설치된 모션 트랜스미션 조립체(motion transmission assembly)를 포함하며, 모션 트랜스미션 조립체는 두발 자전거(또는 세발 자전거)의 핸들바에 의해 작동된다. 이 모션 트랜스미션 조립체는 더블 유연 케이블에 의해서 자전거의 리어 휠에 설치된 모션 수용 조립체(motion receiving assembly)와 상호 연결된다. 이를 위해, 모션 트랜스미션 조립체는 핸들바용 관형 장착부 상에 키형 스프로켓(keyed sprocket)을 포함하여 유연한 제어 케이블의 양단부를 작동시키며, 유연한 제어 케이블은, 모션 수용 조립체의 관형 장착부 상에 키형 스프로켓인 유연 제어 케이블의 타단을 가지면서, 결과적으로, 자전거의 핸들바 장착부, 포크, 및 크로스부재를 통해 연장된다.
바람직한 옵션에 따라, 각 유연 제어 케이블의 양단은 모션을 전달하기 위한 조립체 및 모션을 수용하기 위한 조립체 각각을 위한 스프로켓 티스(teeth)와의 보다 효과적인 배치를 위해 체인 세그먼트(segment)로 구비된다.
따라서, 사용자가 핸들바를 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동시킬 때, 모션 트랜스미션 스프로켓은 체인 세그먼트를 변위시키는 그러한 식으로 회전시키며, 이에 의해 유연 케이블의 양단 중 하나를 스트레칭시킨다. 상기 단부 중 하나의 스트레칭은 케이블에 의해 수용 스프로켓 상에 장착된 타단으로 전달되며, 이것은, 체인의 각 세그먼트에 의해 회전되기 때문에, 리어 휠 포크의 회전을 초래한다.
앞의 설명에 의해 알 수 있는 바와 같이, 핸들바의 회전에도 불구하고, 프론트 휠은 자전거의 크로스부재와 나란하게 유지되고, 리어 휠은 핸들바를 이동시킴으로써 조작된다. 이 구성은 핸들바로 행해진 커브를 넓게, 부드럽게, 그리고 사용자에게 매우 안전하게 한다.
추가의 구별된 특징으로서, 이 자전거는 자전거의 프레임 상에 관절 기구(articulated mechanism)를 포함하여, 이송 및 보관을 용이하게 하기 위해 폴딩 가능하다.
구조 프레임 상의 구동 기구 및 스티어링 기구의 배치, 그리고 리어 휠 및 프론트 휠의 혁신적인 부품은 적어도 두 개의 두발 자전거 모델 및 세발 자전거 모델, 및 하나의 스쿠터에 이용된다.
이러한 혁신적인 자전거의 주요 이점은, 크랭크 작동 및 스티어링 작동에 관한 디자인에서의 상당한 변화가 있음에도 불구하고, 단순화된 구성을 가지는 점이며, 그것은 적절한 비용을 보장하면서 절감된 코스트로 시장에서의 다른 제품과 상당한 차이가 있는 제품을 가능하게 하고, 게다가 이 구조를 변형하지 않은 채로 기본 부품을 쉽게 대체 또는 교체할 수 있다.
상기 자전거의 다른 이점은 핸들바 장착부의 관절(articulation)이 두발 자전거 및/또는 세발 자전거의 치수를 줄이는 점에 기인하며, 이에 의해 보관 및 이송을 용이하게 한다.
주된 두발 자전거 및 세발 자전거에 의해 특히 제공되는 다른 이점은, 스티어링 제어가 핸들바, 유연 케이블, 및 리어 휠의 회전에 의해 제공되어 자전거의 완전 제어를 허용하는 최소 반경으로 회전을 가능하게 하는 점이다.
다른 이점은, 주된 세발 자전거의 구조적 특징이 쇼핑 센터와 같이 인구 밀도가 높은 구역에서 상기 세발 자전거의 사용을 가능하게 하는 점에 기인하는 점이며, 라이더가 안전한 방식으로 여행을 하고 그의 시력이 직립 자세에 의해 강화되는 안전 목적을 위한 사용을 가능하게 한다.
추가적 이점과 함께, 본 발명의 구조 및 작동은, 첨부된 도면 및 이하의 설명을 참조하여 보다 완전하게 이해될 수 있다.
도 1 및 도 1a는 두발 자전거 형태에 따른 자전거의 사시도 및 평면도를 제공한다.
도 2 및 도 2a는 두발 자전거의 다른 형태에 따른 자전거의 사시도 및 평면도를 제공한다.
도 3 및 도 3a는 세발 자전거 형태에 따른 자전거의 사시도 및 평면도를 도시한다.
도 3b는 세발 자전거의 스티어링 기구의 작동을 설명하는 세발 자전거의 평면도를 도시한다.
도 3c는 세발 자전거의 모션 트랜스미션 조립체(motion transmission assembly) 및 모션 수용 조립체(motion receiving assembly)의 상세도 및 사시도를 나타낸다.
도 4 및 도 4a는 세발 자전거의 제2 형태에 따른 자전거의 사시도 및 평면도를 도시한다.
도 4b는 세발 자전거의 제2 형태의 측면도를 나타낸다.
도 5a는 세발 자전거의 제3 형태에 따른 자전거의 사시도를 제공한다.
도 5b는 각 상세 부분을 확대한 제3 형태에 따른 자전거의 저면도를 제공한다.
도 6 및 도 6a는 스쿠터 형태에 따른 자전거의 사시도 및 평면도를 제공한다.
도 6b는 스쿠터 형태에 따른 자전거의 평면도를 나타낸다.
도 7 및 도 7a는 상부 및 저부로부터의 슬라이딩 블록의 사시도를 도시한다.
도 7b는 도 1에 나타내어진 A-A선으로 식별된 단면에 따른 도면을 제공하며, 가이드 로드 상에서의 신발의 설치를 나타낸다.
도 8은 타원형 구동 기구에 의해 만들어지는 모션을 도시하는 상세부를 가지며 두발 자전거의 형태로의 자전거의 측면도를 제공한다.
도 9는 이동 시퀀스(sequence)를 나타내는 구동 기구의 측면도를 제공한다.
도 10은 스티어링 기구를 나타내는 평면도를 나타낸다.
도 11은 스티어링 기구용 트랜스미션 조립체 및 수용 조립체의 작동을 나타냄과 함께, 두발 자전거의 형태로의 자전거의 평면도를 제공한다.
도 12는 확대 상세도와 함께, 이음 핸들바 장착부를 나타내는 자전거의 측면도를 제공한다.
도면을 참조하여, 본 발명은 "일반적으로 자전거(velocipede)에 적용 가능한 타원형 구동 기구(elliptical drive mechanism) 및 스티어링 기구(steering mechanism)에 도입된 개량품"에 관한 것이며, 보다 자세하게는 타원형 구동 기구 및 스티어링 기구 뿐만 아니라, 기본 부품, 즉, 포크(2b), 핸들바 장착부(2c), 프론트 휠, 리어 휠, 센터 스프로켓(center sprocket), 및 크랭크가 장착되는 관형 크로스부재(2A)를 가지는 두발 자전거, 세발 자전거, 및 스쿠터(scooter) 카테고리에 속하는 타원형 자전거(elliptical velocipede)(1)에 관한 것이다.
본 발명에 따라, 구조 프레임(2)은 단부가 리어 휠, 짧은 관형 트랜스버스 축(transverse shaft)의 가상 중심과 정렬되는 크로스 부재(2A) 및 크로스 부재(2A)의 단부에 설치된 관형 연결부(3a)를 가지며, 각 블록(4)의 슬라이딩을 위한 경로로서 기능을 하는 가이드 로드(3)는 각 연결부에 부착된다. 각 슬라이딩 블록(4)은 저부가 크랭크 아암에 부착될 수 있는 플랫폼을 구성하면서, 각 가이드 로드(3)는 크로스부재(2A)에 평행하며, 결과적으로, 체인(5)을 구동하기 위해 자전거(1)의 센터 스프로켓의 중심에 위치되어, 랫치 기구(ratchet mechanism)에 모션을 전달하는 역할을 한다.
각 슬라이딩 블록(4)은 사용자의 발 중 하나를 지지할 수 있는 길쭉한 모양을 바람직하게 가지는 스키드(skid) 방지 상면(4b)을 가지는 플레이트(4a)를 포함한다. 이 플레이트(4a)는, 전방 멈춤부(4c)와 같은, 사용자의 발을 위한 안전 부품을 포함한다.
각 플레이트(4)의 저면은 플레이트(4a)의 측부 엣지에 설치된 적어도 두 쌍의 역"L"자 모양 단면의 장착부(4d) 및 바람직하게는 나일론 또는 다른 적절한 재료로 만들어지며 그 단면이 각 가이드 로드(3)의 단면과 대응하는 지지 풀리(7)를 가진다.
슬라이딩 블록(4)이 크랭크 아암의 단부에 장착되고, 각 가이드 로드(3)에서의 상기 블록의 슬라이딩이 반대가 되는 점, 및 가이드 로드(3)가 트랜스버스 축에 링크되어 있는 점에 의해, 가이드 로드는 교대로 상향 및 하향 각(angular) 이동을 행하고 크랭크에 회전 이동을 전달하며 결과적으로 센터 스프로켓, 체인(5), 및 이 경우에, 리어 휠에 장착되는 랫치 기구(도 8 및 9 참조)의 회전 능력을 제공하여 타원형 구동 기구를 구성한다.
바람직한 구조 형태에 있어서, 각 가이드 로드(3)(도 7b 참조)는 각 풀리(7)에 대해 각각 대응하는 삼각형 단면에 결합되는 방식으로 삼각형 단면을 가진다.
스티어링 기구(M2)(도 10 및 도 11 참조)는 두발 자전거(또는 세발 자전거)의 관형 핸들바 장착부(2c)에 설치된 모션 트랜스미션 조립체(8)를 포함하며, 상기 모션 트랜스미션 조립체(8)는 더블 유연 케이블(9)에 의해 자전거의 리어 휠 포크의 상부 장착부에 설치된 모션 수용 조립체(motion receiving assembly)(10)와 상호 연결된다. 이를 위해, 모션 트랜스미션 조립체(8)는 관형 핸들바 장착부(2c)에 키형 스트로켓(8A)을 포함하여, 더블 유연 케이블(9)의 상부 양단(9A)을 구동하며, 결과적으로, 자전거의 핸들바 장착부, 자전거의 포크, 및 자전거의 크로스부재를 통해 연장되어, 저측 타단(9B)이 모션 수용 조립체(10)의 관형 장착부에서 키형 스프로켓(10A)까지 연장된다.
바람직한 옵션에 따라, 더블 유연 케이블(9)의 각 양단(9A 및 9B)은, 모션을 전달하기 위한 조립체(8) 및 모션을 수용하기 위한 조립체(10) 각각을 위한 스프로켓 티스(teeth)(8A 및 10A)와 보다 가깝게 고정되도록 하기 위해, 체인의 세그먼트로 구비되어 있다.
사용자(미도시)에 의한 핸들바의 이동(도 11 참조)은 모션을 장착부(2c), 및 결과적으로 스프로켓(8A)으로 전달하여, 더블 유연 케이블(9)의 양단부 중 하나(9A)를 스트레칭시키는 체인의 세그먼트를 전방으로 이동시키고, 한편 상기 스트레칭은 더블 유연 케이블(9)의 타단(9B)을 시프트시켜 체인의 다른 세그먼트를 이동시키고, 모션 수용 조립체(10)의 스프로켓(10)을 회전시켜, 결과적으로 리어 휠 포크(2b)가 리어 휠의 각을 변화시키며, 결국 원하는 측으로 두발 자전거/세발 자전거의 스티어링을 야기한다.
바람직한 옵션으로서(도 12 참조), 자전거의 사이즈를 축소하기 위해, 핸들바 장착부(2c)는 힌지(2d)에 의해 포크(2b)에 연결되어 그 중에서도 핀 또는 루프(loof)의 형태로 락(lock)과 고정된다. 락의 해제는 자전거(1)를 컴팩트하게 하는 핸들바 장착부(2c)의 90°관절을 가능하게 한다.
구조 프레임(2)에서의 기구(M1 및 M2)의 배치 및 프론트 휠 및 리어 휠의 구성은 적어도 두 개의 두발 자전거 모델, 세발 자전거 모델, 및 스쿠터 모델을 구성하여 아래와 같이 정의될 수 있다:
Ⅰ. 두발 자전거(도 1 및 도 1a 참조)
- 두발 자전거는 전단이 "C"자 모양의 분기부(2e)를 가지며 프론트 휠 포크(2b)에 연결되는 센터 크로스부재(2A)에 의해 형성된 구조 프레임(2)를 포함하며, 프론트 휠 포크는 리어 휠의 직경(x) 보다도 큰 직경(x2)을 가진다(도 1b 참조). 이 포크(2)는 폴딩되는 핸들바 장착부(2c)를 가진다.
- 크로스부재(2A)의 타단은 관형 요소(2f)를 포함하며, 관형 요소에는 가이드 로드(3) 상의 슬라이딩 블록(4)을 위한 관형 연결부(3a)를 장착하기 위해 트랜스버스 축이 설치된다.
- 스프로켓 및 크랭크는 크로스부재(2A)의 중앙부에 설치되어, 전술한 가이드 로드(3) 상에서의 각 슬라이딩 블록(4)을 수용한다.
- 모션 트랜스미션 조립체(8)는 핸들바 장착부(2c)에 설치되고, 한편 모션 수용 조립체(10)는 리어 휠 포크(2b)에 설치된다.
Ⅱ. 두발 자전거(도 2, 도 2a, 도 2b 참조)
- 두발 자전거는 크로스부재(2A)에 의해 형성된 구조 프레임(2)을 포함하며, 크로스부재는 단부가 프론트 휠 포크(2b)에 고정되는 한 쌍의 절곡된 관형 요소를 가진다.
- 크로스부재의 타단는 가이드 로드(3)를 부착하기 위한 트랜스버스 축을 가진다.
- 상기 가이드 로드용 각 슬라이딩 블록(4)을 수용하는 스프로켓 및 크랭크는 크로스부재의 중앙부에 설치된다.
- 이 두발 자전거용 스티어링은 프론트 포크(2b)를 이동시키는 핸들바에 의해 제어된다 .
Ⅲ. 세발 자전거(도 3, 도 3a, 도 3b 및 도 3c)
- 트랜스버스 축의 각 단부는 리어 휠을 장착하기 위한 리어 포크(2g)를 수용하며, 리어 포크는 프론트 휠 직경(y2)에 대해 작은 직경(y)을 가진다.
- 스프로켓 및 크랭크는 크로스부재(2A)의 중앙부에 설치되며, 상기 가이드 로드(3)의 단부에서 각 슬라이딩 블록을 수용한다.
- 모션 트랜스미션 조립체(8)는 핸들바 장착부에 설치되며, 한편 모션 수용 조립체(10)(도 3b 참조)는 관형 요소(2f)에 설치된 수용 스프로켓(10a)을 포함하며, 수용 스프로켓(10a)은 스프로켓(10b)과 나란하게 놓이며, 체인(11)은 리어 휠의 각 리어 포크(2g)에 설치된 스프로켓에 장착된다.
- 핸들바의 이동은 스프로켓(10b)과 함께 스프로켓(10a) 및 각 체인(11)을 이동시키는 케이블을 스트레칭시키고, 이에 의해 포크(2g) 및 결과적으로 리어 휠(도 3c 참조)을 이동시키는 스프로켓(12)을 회전시킨다.
Ⅳ. 세발 자전거(도 4, 도 4a 및 도 4b)
- 관형 구조(13)는 크로스부재(2A)에 평행하게 유지되며, 크로스부재의 타단이 핸들바에 부착된 아암 이동자(arm mover)용 커넥터(14a)를 수용하고, 크로스부재의 자유 단부는 레버(15)를 가지며, 레버에는 케이블(9)의 자유 단부(9a)가 크랭크의 각 단부에 설치된다.
- 레버(15)의 회전은 케이블(9)의 자유 단부(9c)를 스트레칭시키고, 이에 의해 스프로켓(12)을 회전시키도록, 스프로켓(10)이 스프로켓(10b) 및 각 체인(11)과 함께 이동하도록 허용하여 포크(2g) 및 결과적으로 리어 휠을 회전시킨다.
Ⅴ. 세발 자전거(도 5a 및 도 5b)
- 세발 자전거는 전단이 관형 요소(2h)에 연결되어, 결과적으로 스티어링 로드 단부(2i)를 수용하는 센터 크로스부재(2A)에 의해 형성된 구조 프레임을 포함하며, 스티어링 로드 단부(2i) 각각은 프론트 휠용 가이드에 장착된 스티어링 핀(2j)으로 구비되어 있다.
- 크로스부재의 타단은 리어 휠 축이 장착되는 "C"자 모양의 분기부(2e)(도 5 참조)를 가지며, 상기 분기부(2e)는 "C"자 모양의 클램프(21)를 수용하여, 결과적으로, 트랜스버스 축이 가이드 로드(3)를 위한 관형 연결부(3a)를 장착하기 위기 위해 제공된다.
- 각 슬라이딩 블록(4)을 수용하는 스프로켓 및 크랭크는, 크로스부재(2A)의 중앙부에 설치된다.
- 세발 자전거의 스티어링은 스티어링 로드(2i), 및 결과적으로 리어 휠을 이동시키는 핸들바에 의해 제어되된다.
Ⅵ. 스쿠터(도 6, 도 6a 및 도 6b)
- 스쿠터는 전단이 프론트 휠 포크(2b)에 부착되는 센터 크로스부재(2A)에 의해 형성된 구조 프레임(2)을 포함하며, 상기 프론트 휠 포크(2b)는 폴딩되는 핸들바 장착부(2c)를 수용한다.
- 크로스부재(2A)의 타단은 "C"자 모양 분기부(2m)를 가지며, 분기부(2m)의 단부는 클램프(2n)로 고정되며, 클램프(2n)는 또한 "C"자 모양이며 가이드 로드(3) 상에 슬라이딩 블록(4)을 위한 관형 연결부(3a)를 장착하기 위한 트랜스버스 축을 수용하는 단부를 가진다.
- 각 가이드 로드(3)는 풀리(16)가 슬라이드하는 트랙을 만들도록 "U"자 모양 단면을 가지며, 결과적으로, 상기 풀리가 각 슬라이딩 블록(4)의 내면에 배치되어 한 쌍의 로드(18)에 장착된 각 축(17)에 고정되고, 로드의 저부는 풀리(19)에 의해 다른 하나에 상호 연결된다.
본 발명을 이용할 때, 이 경우가 청구범위의 맥락 내에서 명백하게 입증되는 기본 원리로부터 출발하지 않을지라도, 본 발명의 구조 및 형태의 어느 정도의 상세한 부분에 관한 변형이 이루어질 수도 있음은 명백하며, 용어가 어떤 제한된 목적을 가지지 않음을 이해해야 할 것이다.
1 : 자전거 2 : 구조 프레임
3 : 가이드 로드 5 : 체인
7 : 풀리 8 : 모션 트랜스미션 조립체
10 : 모션 수용 조립체 12 : 스프로켓
M1 : 구동 기구 M2 : 스티어링 기구

Claims (13)

  1. 일반적으로 자전거(velocipede)에 적용 가능한 타원형 구동 기구(elliptical drive mechanism) 및 스티어링 기구(steering mechanism)에 도입된 개량품으로서, 보다 상세하게는, 자전거(1)의 기본 부품, 즉: 포크(fork)(2b), 핸들바 장착부(2c), 프론트 휠, 리어 휠, 센터 스프로켓(center sprocket), 크랭크, 및 래칫(ratchet)가 장착되는 관형 크로스부재(tubular crossmember)(2A)를 가지는 자전거(1)용 구동 기구(M1) 및 스티어링 기구(M2)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상기 구동 기구(M1)는 상기 자전거의 스프로켓 크랭크에 관련된 각 블록(4)의 슬라이딩을 위한 트랙으로서 기능을 하는 가이드 로드(3)를 포함하고, 상기 스티어링 기구(M2)는 두발 자전거(또는 세발 자전거)의 관형 핸들라 장착부(2c)에 설치된 모션 트랜스미션 조립체(motion transmission assembly)(8)를 포함하며, 이 모션 트랜스미션 조립체(8)는 듀얼 유연 케이블(9)에 의해 상기 자전거의 상기 리어 휠의 상부 포크 장착부에 설치된 모션 수용 조립체(motion receiving assembly)(10)에 상호 연결되며;
    상기 자전거(1)의 크로스부재(2A)는 단부가 리어 휠, 짧은 관형 트랜스버스 축(transverse axle)의 가상 중심과 정렬되고, 그 단부에 설치된 관형 연결부(3a), 각 연결부에 부착된 가이드 로드(3)를 가지며,
    각 가이드 로드(3)는 상기 크로스부재(2A)에 평행하고, 각 슬라이딩 블록(4)은 저부가 크랭크 아암과 부착 가능한 플랫폼을 구성하며,
    각 슬라이딩 블록(4)의 저면은 플레이트(4a)의 측부 엣지에 위치된 역"L"자 모양 단면을 가지는 적어도 두 쌍의 장착부(4d)를 가져 풀리(pulley)(7)를 지지하며,
    상기 스티어링 기구(M2)의 상기 듀얼 유연 케이블은 상기 자전거의 상기 핸들바 장착부, 상기 포크 및 상기 크로스부재를 가로 지르는 상기 모션 수용 조립체(10)에 상기 모션 트랜스미션 조립체(8)와 상호 연결되는 것을 특징으로 하는, 일반적으로 자전거에 적용 가능한 타원형 구동 기구 및 스티어링 기구에 도입된 개량품.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 풀리(7)는 나일론으로 구성되며, 그 단면은 상기 각 가이드 로드(3)의 단면에 대응하는 것을 특징으로 하는, 일반적으로 자전거에 적용 가능한 타원형 구동 기구 및 스티어링 기구에 도입된 개량품.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 핸들바 장착부(2c)는 핀, 클립 등의 형태로 래칫과 고정된 힌지(2d)에 의해 상기 포크(2b)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 일반적으로 자전거에 적용 가능한 타원형 구동 기구 및 스티어링 기구에 도입된 개량품.
  9. 청구항 1, 청구항 4, 또는 청구항 8 중 어느 하나에 있어서,
    구조 프레임(2) 상의 상기 구동 기구(M1) 및 상기 스티어링 기구(M2)의 배치 및 상기 프론트 휠과 상기 리어 휠의 조합은 두발 자전거(Bc1)/(Bc2) 및 세발 자전거(Tc1)/(Tc2)를 구성하는 것을 특징으로 하는, 일반적으로 자전거에 적용 가능한 타원형 구동 기구 및 스티어링 기구에 도입된 개량품.
  10. 청구항 1, 청구항 4, 또는 청구항 8 중 어느 하나에 있어서,
    두발 자전거(Bp1)는,
    전단(front end)이 "C"자 모양의 분기부(2e)를 가지고 상기 프론트 휠 포크(2b)에 연결되는 센터 크로스부재(2A)에 의해 형성된 구조 프레임(2)을 포함하며, 상기 프론트 휠 포크(2b)는 리어 휠의 직경(x) 보다 큰 직경(x2)을 가지고, 이 프론트 휠 포크(2b)는 폴딩 핸들바 장착부(2c)를 수용하며,
    가이드(2j'")는 상기 프론트 휠용 가이드에 장착되고,
    상기 크로스부재의 타단은 상기 리어 휠 축이 장착되는 "C"자 모양의 분기부(2e'")를 가지며, 상기 분기부(2e'")는 또한 미러형 "C"자 모양의 래치(2l'")를 수용하며, 결과적으로, 트랜스버스 축이 상기 가이드 로드(3'")용 관형 연결부(3a'")를 장착하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는, 일반적으로 자전거에 적용 가능한 타원형 구동 기구 및 스티어링 기구에 도입된 개량품.
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