이제, 다음의 상세한 설명에서 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 구성, 구조 및 작동을 보다 상세히 설명한다.
완전히 전개된 위치로 도시된 접이식 자전거(31)의 측면도를 도시하는 도 1을 참조하여, 본 고안의 작동 및 상세한 설명을 시작하는 것이 최상이 될 것이다. 도시된 구조물들은 절첩식 전방 스티어링 튜브 조립체(collapsible front steering tube assembly; 33)로부터 형성된 절첩식 삼각형 프레임(collapsible triangular frame)을 포함하는 구조물들의 커다란 삼각형 집합체를 포함하는데, 이러한 절첩식 전방 스티어링 튜브 조립체(33)는 신축자재형 외부 튜브(37)에 관해 신축하며 전방 신속 해제 클램프(39)에 의해 고정되는 신축자재형 내부 튜브(35), 및 그 개구를 관통하도록 도시된 잠금 버튼(41)을 포함한다. 절첩식 전방 스티어링 튜브 조립체(33)는 전방 스티어링 조인트(43) 내부에서 회전가능하다. 전방 스티어링 조인트(43)는 상부측과 하부측 상에서 이음쇠(fitting; 45) 및 확장 길이 하부 이음쇠(47)와 측면으로 접해 있다. 하부 이음쇠(47) 아래에는 전륜(51) 및 이 전륜의 축 볼트(53)와 맞물리는 포크(49)가 배치된다. 단축 길이 펜더(abbreviated length fender; 55)가 도시되어 있다. 하부 이음쇠(47)는 볼트 결합 또는 리벳 결 합에 의해 하부 이음쇠(47)의 2개의 절반부와 결합되는 6개의 보강 영역을 가지는 것으로 도시되어 있다.
전방 스티어링 조인트(43)에는 전방 피봇이동 스트러트(forward pivoting strut; 61)가 피봇가능하게 부착되어 있는데, 이 전방 피봇이동 스트러트(61)는 대향하는 한 쌍의 이어 러그(ear lug; 63)에 의해 전방 스티어링 조인트(43)에 부착되며, 도 1에는 이어 러그(63)를 하나만 도시하고 있다. 전방 피봇이동 스트러트(61)의 타단부는 중심 조인트(65)에 연결된다.
중심 조인트(65)는 "U"자형 길이의 배관 형상을 가지며, 그 측벽들은 전방 피봇이동 스트러트(61)가 피봇가능하게 연결되는 일단부 근방 지점에서 피봇 이어 러그를 형성한다. 중심 조인트(65)는, 접이식 자전거(31)가 전개되는 동안 전방 피봇이동 스트러트(61) 및 후방 피봇이동 스트러트(67)와 이들 스트러트가 정렬 상태로 유지되도록 확고히 맞물리는 것을 보장하는 내부 볼트 래치(internal bolt latch), 또는 잠금 버튼(66)을 구비하는 것이 바람직하다. 잠금 버튼은 전방 피봇이동 스트러트(61) 및 후방 피봇이동 스트러트(67)가 동축 위치에 있는 경우 이들 스트러트의 평편한 단부에 대해 가압되는 내부 블록을 구비할 수 있다.
중심 조인트(65)의 타단부에는 후방 피봇이동 스트러트(67)가 피봇가능하게 부착되는데, 이러한 후방 피봇이동 스트러트(67)는 그 후방에서 중심 조인트(65)에 부착되며, 그 대향 측벽은 전방 피봇이동 스트러트(61)와의 연결부와 마주하는 단부 근방의 지점에서 피봇 이어 러그를 형성한다. 중심 조인트(65)의 배향(orientation)은, 전방 피봇이동 스트러트(61) 및 후방 피봇이동 스트러트(67)가 개방될 수 있고, 이들 스트러트가 전개되는 배향 동안 중심 조인트(65)와 선형 정렬식으로 동일 선상 관계에 있을 수 있는 방향이다. 접혀질 때, 볼 수 있듯이, 중심 조인트(65)는, 이 중심 조인트(65)에 관해 전방 피봇이동 스트러트(61) 및 후방 피봇이동 스트러트(67)가 각도방향 아래로 피봇됨에 따라 중심 조인트(65)가 상승될 수 있도록 부착되어 있다.
후방 피봇이동 스트러트(67)의 최후방 단부는, 적재될 때 후방 피봇이동 스트러트(67)가 크랭크케이스 하우징(69)에 대해 상방으로 각도방향으로 변위될 수 있게 하는 배향으로 크랭크케이스 하우징(69)의 상부 부분 안에 부착된다. 크랭크케이스 하우징(69)은 절첩식 후방 튜브 조립체(71)에 또는 그 주위에 부착되는데, 이 절첩식 후방 튜브 조립체(71)는 신축자재형 외부 튜브(75)에 대해 신축하고 신속 해제 클램프(77)에 의해 고정되는 후방 신축자재형 내부 튜브(73), 및 그 개구를 관통하도록 도시된 잠금 버튼(79)을 포함한다.
크랭크케이스 하우징(69)은 도시된 종동 연결부(driven connection)와 함께 후륜(81)에 대한 포크-형 부착구(fork-like attachment)를 형성한다. 도 1에 도시된 크랭크케이스 하우징(69)의 우측편에는, 평편하고 제거가능한 하우징 커버(83)가 내부 종동 연결부를 수용한다. 후방 펜더(85)가 또한 도시되어 있다.
신속 해제 클램프(77)와 후방으로 인접해서 시트 튜브 이음쇠(87)가 배치되는데, 이러한 시트 튜브 이음쇠(seat tube fitting; 87)는 피봇축(92)을 중심으로 신축자재형 외부 튜브(91)의 하단부에서 시트 튜브 조립체(89)와 피봇가능하게 맞물리는 이어 러그를 구비한다. 내부 튜브(93)는 외부 튜브(91) 내부에 끼워 맞추 어진다. 외부 튜브(91)의 상부에서는, 스테이(stay; 95)가 외부 튜브(91)의 상단부에서 이음쇠(97)에 피봇가능하게 연결된다. 이음쇠(97)는 미끄러지지 않으며, 외부 튜브(91) 상의 정확한 높이에 장착된다. 이 이음쇠(97)는 시트(seat) 또는 새들(saddle)(99)의 높이를 설정하도록 외부 튜브(91)에 관해 내부 튜브(93)의 상방 및 하방 위치를 고정하기 위해 (도 1에 도시된 것의 맞은 편 상에) 해제부(release)를 포함한다. 새들(99)은 전방 중심부(101) 및 후방으로 연장하는 한 쌍의 좌골 지지부(ischial support; 103)를 구비하며, 이들 좌골 지지부(103)는 그 사이에 수용 슬롯(accommodation slot; 105)을 형성한다. 좌골 지지부(103)는 올라탄 사람(rider)을 지지하며, 올라탄 사람을 지지하지 않는 수용 슬롯(105)이 점유하는 영역은 자리에 앉아서 타고 있는 동안 통상적으로 사용되지 않는다. 이러한 수용 슬롯(105)은 다소 적은 공간을 차지하기 위해 적재 동안 새들(99)이 크랭크케이스 하우징(69)의 후방 둘레로 부분적으로 연장할 수 있게 한다.
스테이(95)의 타단부는 한 쌍의 피봇축을 형성하는 이중 이음쇠(107)에 피봇가능하게 연결된다. 제 1 피봇축(109)은 이중 이음쇠(107)와 스테이(95)의 단부 사이에 위치한다. 제 2 피봇축(111)은 이중 이음쇠(107)와 후방 신축자재형 내부 튜브(73)의 상단부 사이에 위치한다. 다른 도면에서 볼 수 있듯이, 이러한 이중 이음쇠(107)는 신축자재형 외부 튜브(75)에 대한 외부 튜브(91)의 평행 관계를 허용하게 되는 오프셋(offset)을 제공한다. 이러한 스테이(95)는 증가된 강도를 위해, 그리고 접혀서 적재된 위치에서 신축자재형 외부 튜브(75)와 보다 밀접하게 인접하여 신축자재형 외부 튜브(91)를 수용할 수 있게 하기 위해 전체적으로 역 "U" 자형 횡단면 형상을 갖는다.
이중 이음쇠(107)는 또한, 스티어링 피봇부(115)에 타단부가 연결된 상부 스티어링 조인트 부재(113)에 기계적으로 연결되어 있다. 이중 피봇은 상부 스티어링 조인트 부재(113)가 후방 신축자재형 내부 튜브(73)에 대해 피봇할 수 있게 한다. 이중 피봇부(115)는 또한, 다른 관계들을 형성하고 상쇄시키는 것을 돕는 하부 스페이서(lower spacer; 119) 및 상부 스페이서(upper spacer; 117)를 포함한다. 하부 스페이서(119)는 신축자재형 내부 튜브(35)가 신축자재형 외부 튜브(37) 내부에 끼워 맞추어질 수 있을 정도까지 한정되어 있다.
스티어링 피봇부(115)의 최상부에는 실린더 형상의 보스(boss; 121)가 배치되어 있으며, 핸들 바아 연결 부재(123)는 이러한 보스(121)로부터 연장되며 메인 핸들 바아 지지부(main handle bar support; 125)에 부착되고, 메인 핸들 바아 지지부(125)는 핸들 바아 구조물의 요소들이 접혀질 수 있게 하는데 사용되는 마주하여 배향되는, 후에 도시되는 바와 같은, 한 쌍의 핸들 바아 잠금 버튼(126)을 구비한다. 메인 핸들 바아 지지부(125)의 각각의 단부에는 우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)가 배치된다.
우측 핸들 브레이크 조립체(127)로부터의 제어 케이블(131)은 메인 핸들 바아 지지부(125) 내의 개구(135) 안으로 들어간다. 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)로부터의 제어 케이블(133)은 단순히 이중 이음쇠(107)의 전방부 뒤로 인도되어, 여기서 제어 케이블(133)이 후방 신축자재형 내부 튜브(73) 안으로 들어간다. 후에 도시되듯이, 우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 좌측 핸들 브레이크 조 립체(129)는 메인 핸들 바아 지지부(125)로부터 이들이 수평 위치로 접혀질 수 있는 위치로 축방향으로 변위될 수 있다.
또한, 도 1에는 좌측 페달 크랭크(145) 및 좌측 페달(147)과 우측 페달 크랭크(141) 및 우측 페달(143)이 도시되어 있다. 우측 페달(143) 및 좌측 페달(147)은 접히지 않은 전개 위치로 도시되어 있다. 접이식 캡(folding cab)은 통상적으로 이들 각각의 우측 페달 크랭크(141) 및 좌측 페달 크랭크(145)를 향해, 이들이 크랭크와 거의 평행한 위치에서 피봇되거나 접힐 수 있는 위치로, 우측 페달(143) 및 좌측 페달(147)의 이동을 수반한다. 버튼, 래치 등을 포함한 다른 메카니즘이 접이식 페달을 달성을 하는데 사용될 수 있다. 우측 페달(143) 및 좌측 페달(147)은 접이식 자전거(31)가 전개되어 사용 중일 때 접히지 않는 안정성을 가질 것이다.
도 2를 참조하면, 도 1에서 확인된 요소들을 보다 명확히 볼 수 있다. 시트(99)의 형상 및 제 1 피봇축(109) 및 제 2 피봇축(111)의 공간 관계가 도시되어 있다. 제 1 피봇축(109) 및 제 2 피봇축(111)의 공간 관계와 스테이(95) 및 외부 튜브(91)의 크기 및 형상은 밀접하게 평행한 적재 관계(stowed relationship)를 허용할 것이다.
도 3을 참조하면, 접이식 자전거(31)를 접는데 필요한 단계들이 달성된 위치에 있는 접이식 자전거(31)가 도시된다. 도 3에 도시된 구성을 달성하는데 필요한 단계들은 단순히, 잠금 버튼(66)을 작동시키는 단계와, 그리고 전방 피봇이동 스트러트(61) 및 후방 피봇이동 스트러트(67)가 이들의 인접하는 신축자재형 전방 외부 튜브(37) 및 신축자재형 후방 외부 튜브(75)에 대해 보다 평행한 관계를 향해 각도 방향으로 피봇이동을 시작하도록 하기 위해 중심 조인트(65)를 상방으로 상승시키는 단계를 포함한다. 사용자가 접이식 자전거(31)에 타고 있는 동안, 전륜(51) 및 후륜(81) 상의 합력이 잠금 버튼(66)의 메카니즘 뿐만 아니라 전방 피봇이동 스트러트(61) 및 후방 피봇이동 스트러트(67)를 정렬 상태로 유지시키도록 작용할 것임을 주지해야 한다.
전방 신속 해제 클램프(39)가 후방 신속 해제 클램프(77)의 약간 위에 위치하며 전륜(51)이 후륜(81)의 약간 위에 위치함을 유의한다. 이러한 구성은 접이식 자전거(31)의 높이가 감소될 때 그리고 감소되기 전에 "A" 프레임이 접히는 경우 생성된다. 이것은 중심 조인트의 이중 피봇 연결이 후방 신축자재형 외부 튜브(75)에 대한 전방 신축자재형 외부 튜브(37)의 일부의 상방 및 하방 상대 이동이 가능함을 설명해 준다.
도 4를 참조하면, 전방 신속 해제 클램프(39)가 이제 후방 신속 해제 클램프(77) 약간 아래에 위치하며 전륜(51)이 후륜(81)의 높이에 있고, 중심 조인트(65)도 대체로 지면의 높이에 있음을 볼 수 있다. 도 4는 특히, 신축자재형 내부 튜브(35) 및 후방 신축자재형 내부 튜브(73)를 잠금해제시키기 위해 단지 이들의 개구가 보일 수 있도록 잠금 버튼(41, 79)이 눌려져 있고, 신축자재형 내부 튜브(35) 및 후방 신축자재형 내부 튜브(73)가 이들 각각의 신축자재형 외부 튜브(37) 및 신축자재형 외부 튜브(75) 안으로 단축식으로 접혀질 수 있도록 신속 해제 클램프(39, 77)가 잠금해제 되었음을 도해하고 있다. 후방 신축자재형 내부 튜 브(73)가 절첩식 후방 튜브 조립체(71)에 대해 접혀질 때 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)로부터의 제어 케이블(133)의 추가의 부분이 접이식 자전거(31)의 상부에 대해 상방으로 고리를 이루고 있음을 주지한다.
신축자재형 내부 튜브(35) 및 후방 신축자재형 내부 튜브(73)는 신축자재형 외부 튜브(91)의 변이 위치를 강조하기 위해 부분적으로만 접혀 있는 것으로 도시되어 있다. 이러한 중간 위치에서, 이중 이음쇠(107)는 제 1 피봇축(109)이 제 2 피봇축(111)에 대해 단지 후방으로 변위될 수 없게 하였지만, 도 3 및 도 4에 도시된 신축자재형 내부 튜브(35) 및 신축자재형 내부 튜브(73)가 하방으로 이동하는 동안, 제 1 피봇축(109)이 피봇축(92) 바로 위에 놓이고 피봇축(92)을 향해 똑바로 이동함을 주지한다.
신축자재형 외부 튜브(91)는 수평 위치에 도달해 있고, 키가 보다 큰 타는 사람을 위해 신축자재형 외부 튜브(91)이 연장되는 경우, 특히 신축자재형 외부 튜브(91)의 길이가 도 4에 도시된 신축자재형 내부 튜브(93)의 상당히 긴 연장부를 수용할 수 있는 경우에, 신축자재형 내부 튜브(93)는 신축자재형 외부 튜브(91) 안으로 약간 더 단축될 필요가 있을 수 있다. 이음쇠(97)는 접혀서 적재될 때 신축자재형 외부 튜브(91)에 대해 이동하지 않음을 또한 주지한다.
도 5를 참조하면, 상술한 바와 같이, 스테이(95)는 신축자재형 외부 튜브(91)를 부분적으로 잔(cup) 모양을 이루거나 둘러싸기에 충분한 역 "U"자 형상을 갖는다. 또한, 이중 이음쇠(107)의 제 1 피봇축(109)은 시트 튜브 이음쇠(87)의 피봇축(92) 위로 그리고 이 피봇축(92)과 동일 선상에 있음에 유의한다(제 1 피봇 축(109)에 의해 덮이므로 도시되지 않음). 이것은 스테이(95)와 신축자재형 외부 튜브(91) 모두가 공통 피봇축을 중심으로 아래로 계속해서 피봇이동될 수 있게 한다. 이러한 공통 피봇축 이동은 신축자재형 내부 튜브(35) 및 신축자재형 내부 튜브(73)에 대해 적재된 위치에서 신축자재형 내부 튜브(35) 및 신축자재형 내부 튜브(73)를 추가로 잠그는 기능을 한다.
신속 해제 클램프(39)는 개방 위치에 있고 신속 해제 클램프(77)는 폐쇄 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 신속 해제 클램프(39, 77)를 잠그면, 접이식 자전거(31)가 일단 적재 위치에 있는 동안 어떤 의도하지 않은 전개를 추가로 방지할 것이다. 하부 스페이서(119)가 신속 해제 클램프(39)에 대해 위치함을 유의한다. 안정된 적재 위치는 전륜(51) 및 후륜(81)이 동일 높이가 됨으로써 달성된다.
도 6을 참조하면, 신축자재형 외부 튜브(91)는 제 1 피봇축(109)을 중심으로 연속해서 이동된 위치에 배치된 것으로 도시되어 있으면, 여기서 신축자재형 외부 튜브(91)는 신축자재형 외부 튜브(75) 및 스테이(95) 모두와 평행하다. 시트(99)의 좌골 지지부(103)는 수용 슬롯(105)으로 인해 크랭크케이스 하우징(69)의 최후방 정도까지 나아간다. 다시, 스테이(95)는 시트 외부 튜브(91)를 연속해서 부분적으로 잔 형상으로 받히거나 둘러싸는 것으로 도시되어 있다.
도 6에 도시된 위치에 이르면, 적재 위치로 접는 다음 단계는 도 1 내지 도 5에 도시된 위치로부터 180˚ 위치까지 메인 핸들 바아 지지부(125)를 회전시켜서, 핸들 바아 연결 부재(123)가 상부 스티어링 조인트 부재(113)의 후방, 위에 그리고 이와 대체로 평행하게 배치시키는 단계이다. 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)로부 터의 제어 케이블(133)의 추가 길이는 완만한 고리를 이루기에 충분한 길이를 제공함으로써 메인 핸들 바아 지지부(125)의 회전을 실제로 용이하게 할 것이다.
전개된 위치에서, 신축자재형 내부 튜브(35)는 잠금 버튼(41)의 상호 연동과 신속 해제 클램프(39)의 맞물림 모두에 의해 신축자재형 외부 튜브(37)에 대해 고정된다. 이들 구조물 모두는 접이식 자전거(31)가 전개 위치에 있는 경우에 맞물린다. 접이식 자전거(31)가 일단 접히기 시작하면, 잠금 버튼(41) 및 신속 해제 클램프(39)가 해제된다. 이것은 신축자재형 외부 튜브(37)에 대해 전방 신축자재형 내부 튜브(35)와 이에 부착된 메인 핸들 바아 지지부(125) 사이에 발생가능한 상대 회전 변위를 시작한다.
따라서, 사용자는 상부 스티어링 조인트 부재(113) 바로 위에 메인 핸들 바아 지지부(125)를 위치시키기 위해 메인 핸들 바아 지지부(125)를 단지 180˚만큼 회전시킨다. 상부 스티어링 조인트 부재(113) 바로 위에 메인 핸들 바아 지지부(125)를 일단 위치시키면, 신속 해제 클램프(39)는 메인 핸들 바아 지지부(125)의 위치를 고정시키도록 다시 맞물릴 수 있다. 게다가, 새들(99)의 하방으로의 접음과 신속 해제 클램프(77)의 제 위치로의 잠금은 접힘 안정성을 유지하기에 충분하다. 전방 신축자재형 내부 튜브(35)와 신축자재형 외부 튜브(37) 사이의 환형 공간 내부에, 그리고 잠금 버튼(41)이 관통하여 잠기는 개구와 대향하는 측면 상에는, 잠금 버튼(41)이 눌려 있으므로 잠금 버튼 개구만이 도시되어 있다.
메인 핸들 바아 지지부(125) 및 핸들 바아 연결 부재(123)가 상부 스티어링 조인트 부재(113) 바로 위에 일단 위치하면, 핸들 바아 구조물들은 보다 컴팩트하 게 접히게 되는 위치에 배치된다. 도 1에서, 마주하여 배향된 한 쌍의 핸들 바아 잠금 버튼(126)이 메인 핸들 바아 지지부(125) 상에 나타내어져 있다. 마주하여 배향되는 한 쌍의 핸들 바아 잠금 버튼(126) 각각은 우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 그 밑에 위치한 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)와 연관된다.
도 7을 참조하면, 핸들 바아 연결 부재(123)가 후방으로 회전된 상태의 도 6에 도시된 위치에 있는 접이식 자전거(31)의 정면도가 도시되어 있다. 보스(121)가 두드러지게 보이며, 우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)의 브레이크 핸들 (메인 핸들 바아 지지부(125)와 동일 선상으로 점선 포맷으로 도시됨)이 후방으로 돌출되도록 도시되어 있다. 화살표는, 마주하여 배향된 한 쌍의 핸들 바아 잠금 버튼(126)을 누른 후, 우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)가 완전한 외측 방향 이동이 가능할 때 까지 축방향으로 당겨지는 것을 나타낸다.
우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 좌측 핸들 브레이크 조립체(129) 각각은 이들이 메인 핸들 바아 지지부(125)의 각자의 단부로부터 외부로 축방향으로 이동될 수 있고 가이드 핀(도시 안됨)의 피봇 작용만이 메인 핸들 바아 지지부(125)에 대해 우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)를 충분히 유지시키도록, 가이드 핀(도시 안됨) 상에서 메인 핸들 바아 지지부(125) 내부에 장착된다. 우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)가 일단 최외부로 이동되어 접힐 수 있도록 메인 핸들 바아 지지부(125)의 단부들의 바닥 부분이 제거된다.
우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)를 나타내는 실선은 전방 신축자재형 외부 튜브(37)와 평행한 위치로 아래로 피봇 이동된 것을 도시한다. 메인 핸들 바아 지지부(125)와의 연결부에 가장 근접한 우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)의 단부들에는, 해제된, 마주하여 배향된 핸들 바아 잠금 버튼(126)이 도시될 수 있다. 우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)의 상방 회전은, 이들이 상승되고 이들이 메인 핸들 바아 지지부(125)에 다시 들어가기 위해 눌려질 필요가 없게 될 것이므로, 마주하여 배향된 핸들 바아 잠금 버튼(126)을 자동으로 눌려진 위치로 위치시킬 것이다. 신속 해제 클램프(39)의 재 맞물림이 제한되지만, 우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)의 수직 하방 위치가 핸들 바아 연결 부재(123) 및 메인 핸들 바아 지지부(125)의 의도하지 않은 회전을 방지하기 위해 추가의 안정성을 제공함을 볼 수 있다.
도 7에는 또한 우측 페달(143) 및 좌측 페달(147)을 접은 것이 도시되어 있다. 통상적으로, 전개는 잠금해제 위치로 약간 외측으로 페달들을 이동시킨 다음 연관된 우측 페달 크랭크(141) 및 좌측 페달 크랭크(145)를 향해 접음으로써, 또는 래치에 의해 달성된다. 또한, 우측 페달(143) 및 좌측 페달(147)을 우측 페달 크랭크(141) 및 좌측 페달 크랭크(145)로 멀어지지 않게 이들을 향해서만 접을 수 있게하는 메카니즘을 사용한다면, 사용자가 타고 있는 동안 보다 큰 안정성이 달성될 수 있다. 우측 페달(143) 및 좌측 페달(147)을 이들 각자의 우측 페달 크랭크(141) 및 좌측 페달 크랭크(145)를 향해 접으면, 상부의 수직으로 현수되는 우측 핸들 브레이크 조립체(127) 및 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)의 최외각 범위와 거의 동일한 정도의 수평 컴팩트화(compactness)가 달성된다.
도 7 및 그 실선 구조물들은 접이식 자전거(31)를 완전한 크기로 접은 것을 나타내며, 본 고안의 구성에서 달성되는 측방향 컴팩트화를 도시한다.
도 8을 참조하면, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 유사한 우측면도는 접이식 자전거(31)의 전방에서 후방으로의 컴팩트화 및 높이의 컴팩트화의 시각적 결과를 보여준다. 상술한 바와 같이, 도 8에 도시된 상태의 접이식 자전거(31)는 12×25×6 인치(305×635×153 mm)의 전체 치수를 갖는다.
도 9를 참조하면, 자전거의 우측에서 본 크랭크케이스 하우징(69)의 후방 절반부의 상세도로서 크랭크케이스의 기계적 내부를 도해하고 있다. 크랭크축(151)은 자재륜 클러치(free wheeling clutch)를 구비하며, 이러한 자재륜 클러치는 이 클러치를 밀착하여 둘러싸는 내부 클러치 드라이브(153)를 포함한다. 내부 클러치 드라이브(153)는 단지 한 방향으로의 내부 클러치 드라이브(153)의 회전을 위해 외부 클러치 드라이브(155)에 기계적으로 연결된다.
대부분의 종래의 자전거는 자재륜 클러치가 휠 축 상에 위치한다. 이러한 자재륜 클러치는 종동식 후륜(81)이 크랭크축(151)보다 빨리 회전하는 동안 크랭크축(151)(과 크랭크(141, 145)) 사이에서 잠금해제 된다. 이것은 크랭크축(151), 우측 페달 크랭크(141) 및 좌측 페달 크랭크(145)의 대응하는 전방으로의 기계적 이동없이 언덕 아래로 내려갈 수 있게 한다.
외부 클러치 드라이브(155)는 메인 스프라켓(157)에 기계적으로 연결된다. 메인 스프라켓(157)은 축(163)에 부착된 축 스프라켓(161)에 연결된 체인(159)(도시 안됨)을 구비한다. 도 4 및 도 5와 도 9를 비교함으로써 알 수 있듯이, 평편한 제거가능한 하우징 커버(83)(크랭크케이스 하우징(69)이 위에 끼워맞추어지는 크랭크케이스 하우징(69)의 우측편 절반부에 추가됨)는 사용자와의 어떤 가능한 접촉으로부터 체인(159)을 완전히 고립시킨다. 체인 접촉은 옷을 오염시키고 훼손하는 주요한 원인이며, 사고를 유발시킬 수 있다. 전륜(51) 및 후륜(81) 모두는 고체 중합체 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 따라서, 크랭크케이스 하우징(69)을 수리할 필요성과 개방시킬 어떠한 이유도 거의 제거된다.
후방 신축자재형 외부 튜브(75)의 하단부의 확대 상세도를 볼 수 있다. 맞물림 구조물(171)은 신축자재형 외부 튜브(75)와 접촉하며 이에 대항해서 지지하고, 도시된 크랭크케이스 하우징(69)의 좌측 절반부의 구조물들과 맞물리기 위한 하부 부재(173)를 구비한다. 또한, 도 1에 도시된 개방된 크랭크케이스 하우징(69) 바로 안쪽에 배치되는 이어 러그(181)가 노출되어 있다. 이 이어 러그(181)는 후방 피봇이동 스트러트(67)가 도 1에 도시된 전개 위치로부터 도 8에 도시된 접혀서 적재된 위치로 각도방향으로 이동될 수 있게 한다.
도 10을 참조하면, 도 9에 대해 반대 방향의 도면으로서 크랭크케이스 하우징(69)과 이 하우징에 부착된 평편한 제거가능한 하우징 커버(83)의 우측 절반부를 도시하고 있다. 이러한 도면은 브레이크 시스템의 말단 부분을 도시한다. 차폐형 케이블(shield cable; 191)은 하부 부재(173) 내의 개구 또는 슬롯으로부터 외부로 나온다. 이러한 차폐형 케이블(191)은 브라켓(193)을 포함할 수 있는데, 이 브라 켓(193)은 차폐형 케이블(191)의 단부를 안정화시키고 제어하기 위해 크랭크케이스 하우징(69)의 제거된 좌측 절반부에 차폐형 케이블(191)의 외부 차폐물을 부착하는 것이 바람직하다.
차폐형 케이블(191)의 차폐된 부분은 브라켓(193)을 약간 넘어서 연장한 후 종결되는 것으로 도시되어 있다. 종결부에서, 내부 와이어 코어(195)는 차폐물의 단부로부터 브레이크 드럼(197)와 접선 방향으로 연장된 후, 브레이크 드럼(197)을 둘러싸며, 브라켓(199)에서 종결된다.
브라켓(193)과 마찬가지로, 브라켓(199)은 떠 있지만, 사실상 브레이크 시스템의 성분들을 노출시키도록 제거되었던 크랭크케이스 하우징(69)의 좌측 절반부에 고정되어 있다. 브라켓(193, 199) 모두는 브레이크 드럼(197)을 둘러싸면서 내부 와이어 코어(195)의 각도 및 정지 위치를 제어하는데 사용된다. 접이식 자전거(31)가 제동 작동 상태가 아닌 동안, 내부 와이어 코어(195)가 브레이크 드럼(197)의 자유 이동을 가능하게 한다는 것이 중요하다. 이것을 달성하기 위해 브라켓(193, 199)은 브레이크 드럼(197)의 양 측면 모두 주위로의 접근 각도를 제어한다.
도 10을 참조하면, 접이식 자전거(31)의 정상적인 전방 운동은 우측에서 좌측으로 발생되며 후륜(81)은 반시계 방향으로 회전됨을 유의한다. 차폐형 케이블(191)의 차폐된 부분 안으로 내부 와이어 코어(195)를 뽑아냄으로써 내부 와이어 코어(195)를 팽팽하게 하면, 브라켓(199)에 대항해서 내부 와이어 코어(195)가 잡아당겨질 것이다. 이후, 브레이크 드럼(197)은 브라켓(199)에 대항해서 추가로 내 부 와이어 코어(195)를 다소 팽팽하게 하는 방식으로 내부 와이어 코어(195)에 대항해서 어느 정도 마찰식으로 이동한다.
이동 방향이 반대가 되었다면, 브레이크 드럼(197)의 마찰은 차폐형 케이블(191)의 차폐물의 말단부로부터 멀어지게 내부 와이어 코어(195)를 잡아 당길 것이며, 내부 와이어 코어(195)를 뽑아내는데 사용되는 힘을 방해하며 사용자의 입장에서 제동을 약하게 할 수 있다. 따라서, 도시된 구성은 브레이크 드럼(197)에 대한 내부 와이어 코어(195)의 임의의 접근 정도와 모남(angularity)을 제어하기 위해 브라켓을 사용하는 동안 제동에 영향을 주는데 사용되는 수동 압력을 향상시킨다. 내부 와이어 코어(195)가 충분히 느슨한 상태의 정지 위치로 복귀하는데 효과적인 스프링 하중을 받게 되는 한, 비-제동 작동(non-brake operation)은 효과적으로 마찰이 없을 것이다.
도 11을 참조하면, 전륜(51)에 대한 브레이크 시스템의 하나의 가능한 구현예의 개략도가 도시된다. 후륜(81)은 이중 이음쇠(107)로부터 점증식으로 돌출하는 차폐형 케이블(191)을 포함하는 반면, 전륜(51)에 대한 브레이크 시스템은 돌출 작용이 아니라 절첩성을 달성하기 위한 다른 방법을 포함한다. 통상적으로, 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)는 전륜(51)을 제동하는데 사용된다.
보다 상세하게 도시된 바와 같이, 좌측 핸들 브레이크 조립체(129)는 핸들(201) 및 그 위에 장착된 브레이크 조립체(203)를 포함한다. 브레이크 조립체(203)는 부착 이음쇠(205), 및 부착 이음쇠(205)에 대해 피봇 이동되도록 설정된 레버(207)를 포함한다. 통상적으로, 레버(207)는 스프링(도시 안됨)을 포함하는 데, 이 스프링은, 사용자가 수동으로 레버를 작동시키기 않는다면, 핸들(201)로부터 멀어지게 도시된 위치로 레버(207)를 가압시킨다. 통상적으로, 스프링은 레버(207)와 브레이크 조립체(203) 사이의 피봇 지점(209)을 둘러싸는 코일 스프링을 사용한다.
제 1 길이의 원시 케이블(211)은 단축 길이의 차폐형 케이블(213)에 대해 위치해서, 레버(207)의 이동에 의해 차폐된 부분을 통해 제 1 길이의 원시 케이블(211)이 잡아당겨 질 것이다. 단축 길이의 차폐형 케이블(213)은 플레이트(217)에서 종결되어, 플레이트(217)의 범위를 초월한 제 1 길이의 원시 케이블(211)의 이동에 의해 플레이트(217)로부터 제 1 길이의 원시 케이블(211)이 잡아당겨 질 것이다.
플레이트(217) 또는 그 동등물은 하부 스페이서(119) 위의 어디에든 도입될 수 있으며, 신축자재형 외부 튜브(37)에 대한 신축자재형 내부 튜브(35)의 임의의 이동은 제 1 길이의 원시 케이블(211)을 방해하지 않을 것이다. 본 고안의 접이식 자전거(31)의 실례에서, 플레이트(217) 또는 유사 구조물은 핸들 바아 연결 부재(123), 보스 또는 메인 핸들 바아 지지부(125), 또는 심지어 신축자재형 내부 튜브(35) 내부에 위치될 수 있다.
신축자재형 내부 튜브(35)는 신축자재형 외부 튜브(37)에 대해 개략적으로 도시되어 있다. 작용을 명확하기 강조하기 위해 다른 주위 구조물들이 간단히 생략된다. 제 1 길이의 원시 케이블(211)은 이중 채널 슬라이드 블록(221)을 통해 연장한다. 도 12를 참조하면, 이중 채널 슬라이드 블록(221)은 제 1 보어(223) 및 제 2 보어(225)를 포함한 한 쌍의 보어를 갖는 소형의 단일 부피체의 재료이다. 제 1 보어(223) 및 제 2 보어(225)는 제 1 길이의 원시 케이블(211) 및 제 2 길이의 원시 케이블(231) 모두가 용이하게 미끄러져 갈 수 있을 정도로 충분한 직경이지만, 말단 비드(termination bead)가 들어와서, 막히거나 또는 통과될 정도로 크기 않은 직경으로 이루어져 있다.
이중 채널 슬라이드 블록(221)의 주요한 개념은, 제 1 길이의 원시 케이블(211) 또는 제 2 길이의 원시 케이블(231)의 어떠한 느슨함으로 인해, 묶음을 경감시키도록 이중 채널 슬라이드 블록(221)을 통해 이들 케이블 중 하나 이상이 미끄러져 통과된다는 것이다. 이중 채널 슬라이드 블록(221)이 없다면, 단일 길이의 원시 케이블은 기껏해야 신축자재형 내부 튜브(35) 또는 신축자재형 외부 튜브(37)의 내부 주위에서 강제로 나선형을 그리거나, 이들 튜브의 접합부에 끼이게 될 것이다.
제 1 길이의 원시 케이블(211)은 제 1 길이의 원시 케이블(211)의 제 2 보어(225)를 통해 연장되며 제 2 보어(225)의 타단부의 외부의 말단 비드(235)에서 종결되는 것으로 도시되어 있다. 제 2 길이의 원시 케이블(231)은 이중 채널 슬라이드 블록(221)의 제 1 보어(223)를 통해 다른 방향으로 연장되며 제 1 보어(223)의 타단부의 외부의 말단 비드(239)에서 종결되는 것으로 도시되어 있다.
이중 채널 슬라이드 블록(221)을 넘어서, 제 2 길이의 원시 케이블(231)은 이중 채널 슬라이드 블록(221)의 제 1 보어(223)를 통해, 그리고 전방 신축자재형 외부 튜브(37)의 바닥을 통해 연장하는 것으로 도시되어 있다. 브레이크 드 럼(243)에 대해 나머지 구조물들을 위치시키기 위해 선택적 고정 길이의 원시 케이블 채널(241) 또는 일부 다른 물리적 경로 지향 장치가 사용될 수 있다.
다른 구조물들은 브레이크 드럼(243) 둘레에 원시 케이블의 연속물을 포함할 수 있거나, 또는 이음쇠(245)는 특성화된 밴드(specialized band; 247)에 대해 길이 조정을 하도록 제공될 수 있다. 특성화된 밴드(247)(또는 케이블)는 브라켓(249)에 대해 고정될 수 있다. 브레이크 드럼(243)의 정상적인 전방 운동 방향은, 레버(207)에 의해 적용되는 힘을 완화시킬 수 있는 방향으로 전륜(51)이 회전될 수 있음을 강조하기 위한 어느 한 방향일 수 있다. 이것은 전방 브레이크 시스템에 사용되는 다른 기구에 따라 결정될 수 있다.
도 11의 개략도의 작동은 다음과 같다. 접이식 자전거(31)를 일단 접으면, 신축자재형 내부 튜브(35)가 신축자재형 외부 튜브(37)에 대해 아래로 이동하기 시작할 것이다. 제 1 길이의 원시 케이블(211)이 제 2 길이의 원시 케이블(231)을 향해 이동할 것이다. 말단 비드(235, 239)가 이중 채널 슬라이드 블록(221)으로부터 멀어지게 이동하기 때문에, 제 1 길이의 원시 케이블(211) 및 제 2 길이의 원시 케이블(231) 모두는 이중 채널 슬라이드 블록(221) 내부에서 서로 지나쳐서 미끄러질 수 있다.
이중 채널 슬라이드 블록(221)이 금속으로 이루어진다면, 그리고 신축자재형 내부 튜브(35) 및 신축자재형 외부 튜브(37)가 수직인 위치에서 접이식 자전거(31)가 접혀서 적재된다면, 제 2 길이의 원시 케이블(231)이 제 1 보어(223)를 통해 그리고 플레이트(217)를 향해 상방으로 이동함에 따라, 이중 채널 슬라이드 블 록(221)이 제 1 길이의 원시 케이블(211)과 함께 아래로 이동할 것이다. 따라서, 하나의 케이블이 이중 채널 슬라이드 블록(221)을 통해 우세하게 이동하는 동안 다른 케이블이 중력 등에 의해 고정되어 유지되는 경우라도, 이중 채널 슬라이드 블록(221)은 다른 케이블에 대한 가이드로서 작용할 것이다. 어떠한 경우에도, 이중 채널 슬라이드 블록(221)은 제 1 길이의 원시 케이블(211) 및 제 2 길이의 원시 케이블(231)이 서로에 대해 조직화되고 인도되는 것을 돕니다.
접이식 자전거(31)를 다시 전개하고 펼치는 경우에, 제 1 길이의 원시 케이블(211)과 제 2 길이의 원시 케이블(231) 사이의 인장력 연결은 자동으로 재생성될 것이다. 전개 시에, 잠금 버튼(41)은 신축자재형 외부 튜브(37)에 대한 신축자재형 내부 튜브(35)의 완전한 연장 시에만 다시 맞물릴 것이며, 따라서, 신축자재형 내부 튜브(35) 및 신축자재형 외부 튜브(37)의 상대 길이는 접이식 자전거(31)가 전개될 때 마다 동일할 것이다. 이러한 상황에서, 복수의 전개 및 접힘 적재 작동은 제 1 길이의 원시 케이블(211)과 제 2 길이의 원시 케이블(231) 사이의 연결의 정밀도를 어긋나게 하지 않을 것이다.
여기까지 휴대용 접이식 자전거, 보다 상세하게는 최대 컴패트화, 용이한 전개성 및 적재와 가벼운 중량를 보이는 특수한 세트의 기계 구조물들의 측면에서 본 고안을 설명하였지만, 개시된 메카니즘은 다른 장치에 적용될 수 있다.
본 고안의 특수한 도해한 실시예를 참조하여 본 고안을 도출하여 설명하였지만, 본 고안의 개념과 범위를 벗어나지 않는 본 고안의 다수의 변화 및 변경은 당업자에게 명백해 질 것이다. 따라서, 모든 이러한 변화 및 변경은 당해 기술 분야 에 대한 이러한 기여의 범위 내에 합리적이고 적절하게 포함될 수 있을 때 이와 관련하여 정당화되는 실용신안 내에 포함된다.