KR20090049675A - 뒷바퀴 접이식 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 뒷바퀴 접이식 자전거에 관한 것으로 특히, 자전거의 전체적인 지지체가 되는 프레임과; 상기 프레임의 선단에 회동 가능하게 설치되어 주행 방향을 조정하는 핸들과; 축봉과 지지바가 "ㄴ"자 형상을 갖고 일체로 형성된 상태에서 상기 프레임의 후측 저부에서 후방부를 향해 사선방향으로 연장 형성되는 형태로 축을 통해 일정각도 범위 내에서 회동 가능하게 축봉의 상단부가 축지되어 페달 답력 전달수단과 뒷바퀴가 설치될 수 있도록 함은 물론 자전거의 이동시 축을 중심으로 앞바퀴 방향으로 회동되어 뒷바퀴가 접히도록 하는 보조 프레임과; 12 내지 26 인치의 지름을 갖고 상기 프레임의 선단에서 핸들의 저부에 연장 형성된 포크에 축을 통해 회전 가능하게 설치되는 앞바퀴와; 상기 앞바퀴 지름보다 1/2-1/4 정도 작은 지름을 갖고 상기 보조 프레임의 지지바 단부에 회전 가능하게 설치되는 뒷바퀴와; 상기 프레임의 중간부에서 높이 조절 가능하게 설치되는 안장과; 상기 보조 프레임의 축봉과 지지바의 연결부에 회동 가능하게 축지된 축에 크랭크를 통해 설치되어 탑승자의 답력에 부응하는 동력을 발생하는 페달과; 상기 페달의 답력에 대응하여 발생되는 동력을 뒷바퀴에 전달하는 페달 답력 전달수단과; 상기 프레임의 후단부 저면에 상단부가 고정 설치된 형태를 갖고 그 저면은 보조 프레임의 지지바 중간부 상면에 지지된 상태에서 프레임 및 뒷바퀴를 통해 전달되는 충격력을 완화시켜 주는 완충용 스프링;으로 구성한 것을 특징으로 한다.

따라서, 자전거를 운반하기 위해 자전거 자체를 들게 되면 뒷바퀴가 단부에 설치되어 있는 보조 프레임이 메인 프레임과 결합된 축을 중심으로 앞바퀴 방향으로 회전하게 되므로 뒷바퀴 자체가 접히는 형태를 갖게 되어 자전거의 전체 크기와 부피 및 길이가 작아 자동차 등을 이용한 자전거의 운반을 보다 쉽게 수행할 수 있고, 또 뒷바퀴 지름을 앞바퀴의 지름보다 1/2-1/4 작게 형성하고, 페달의 답력을 뒷바퀴에 전달하는 페달 답력 전달수단은 수개의 크고 작은 지름을 갖는 구동 및 피동 스프라켓과 2개의 체인으로 구성하여 줌으로써 자전거의 페달을 통해 가해지는 답력을 빠르게 증속시켜 큰 자전거와 같은 속력을 낼 수 있음은 물론 자전거를 안정적으로 주행시킬 수 있는 것이다.

자전거, 앞바퀴, 뒷바퀴, 페달, 답력, 접이식

Description

뒷바퀴 접이식 자전거{Rear wheel folding type bicycle}

본 발명은 뒷바퀴 접이식 자전거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자전거의 뒷바퀴 지름을 앞바퀴의 지름보다 상대적으로 작은 것을 설치하여 페달을 통해 가해지는 답력을 빠르게 증속시켜 큰 자전거와 같은 속력을 낼 수 있고, 안정적으로 주행할 수 있도록 함과 동시에 운반시에는 뒷바퀴가 접히도록 하여 자전거의 전체 크기와 부피 및 길이가 작아 자동차 등을 통한 운반이 쉽도록 발명한 것이다.

최근 환경문제가 대두하면서, 화석연료를 사용하는 교통수단 대신에 오염물질을 전혀 배출하지 않는 자전거를 사용하자는 움직임이 점차 확산되고 있고, 이에 따라 자전거 전용도로 등의 기반시설에 대한 투자도 점차 늘고 있는 추세이다.

이렇듯, 자전거의 다양한 긍정적 측면에도 불구하고, 급격한 도시화 및 인구집중으로 인하여 주거형태가 아파트와 같은 집단주거형태로 변화하면서 협소한 주거공간으로 인하여 자전거의 보관이 점차 어려워지고, 녹지가 점진적으로 줄어들면서 산악용 자전거 등 야외 취미활동을 위해서는 자전거를 멀리 운반하여야 하는 문제점이 있다.

한편, 일반적인 자전거는 핸들을 통해 전륜의 방향을 조향하면서 안장에 앉은 사람의 발로 밟는 힘(답력)을 페달과 크랭크 기구 및 체인을 거쳐 뒷바퀴에 전달하는 구성으로 되어 있다.

이와 같은 일반적인 자전거는 도 1에 도시된 바와 같이, 지지구(1)에 회동 가능하게 결합된 핸들(2)의 하부에 앞바퀴(3)가 장착되고, 안장(4)이 설치된 프레임(5)의 후단부에는 뒷바퀴(6)가 장착되며, 상기 안장(4)의 하방부에 회동 가능하게 설치된 페달 축과 프레임(5) 후방부에 축지된 뒷바퀴 축에는 각각 스프라켓(7a)(7b)이 고정 설치되고, 이들 스프라켓(7a)(7b) 사이에는 체인(8)이 장착된 구성을 갖고 탑승자가 상기 안장(4)에 앉아 페달(9)을 밝으면 페달의 답력이 스프라켓(7a)(7b) 사이에 장착된 체인(8)을 통해 뒷바퀴(6)에 전달되어 뒷바퀴가 회전하면서 그 힘에 의해 앞바퀴(3)도 회전하며 자전거가 주행되도록 되어 있다.

그러나, 이와 같은 구성을 갖는 자전거는 페달에 의해 직접적으로 구동되는 뒷바퀴의 지름이나 아이들 회전하는 앞바퀴의 지름이 거의 동일(대략 20인치 이상)하므로 이로 인해 자전거의 부피가 커져 공간을 활용할 수 없는 문제점이 있다.

한편, 최근에는 자동차 등을 통한 운반 및 보관을 편리하게 하기 위하여 앞,뒷바퀴의 지름이 작고 몸체의 일부를 접을 수 있어 보관 및 이동 중 그 부피를 줄일 수 있는 접이식 자전거가 개발되어 국내 등록특허공보 10-0573306호로 제시된 바 있다.

이와 같은 접이식 자전거는 도 2와 같이 핸들(14)이 접이부(15)를 통해 접이 가능하게 설치된 구성을 갖고 앞바퀴(11)가 회전하도록 지지하는 프론트부(10)와; 뒷바퀴(21)가 회전하도록 지지하는 리어부(20)와; 잠금장치(26)를 구비하고 상기 리어부(20)의 뒷포크(22) 선단부에 용접 고정되는 시트포스트(25)와; 상기 시트포스트(25)에 높, 낮이 조절 가능하게 설치되는 시트(24)와; 상기 프론트부(10)의 앞포크(12)에 일측단이 축핀(31a)으로 고정되는 프론트바(31)와; 상기 리어부(20)의 뒷포크(22)에 일측단이 중심축(S1)에 고정되는 리어바(32)와; 축핀(33a)과 중심축(S2)을 이용하여 상기 프론트바(31)과 리어바(32)의 타측단을 고정되게 연결하는 고정바(33)와; 한쪽 선단이 잠금장치(39)와 함께 힌지(P1)로 연결된 채 상기 프론트바(31)와 리어바(32)의 외주면에 축핀(35a,36a)으로 지지가 되는 길이가 긴 링크(35,36)와; 상기 링크(35,35)의 타단부에 일측단이 축핀(37a,38a)으로 고정되는 길이가 짧은 보조링크(37,38)와; 고정바(33)의 중심축(S2)에 고정되어 가속페달(43)에 의해 회전 운동하는 구동휠(42)과, 상기 구동휠(42)과 체인(44)으로 연결되어 뒷바퀴(21)를 가속으로 회전시키도록 일측면에 크고 작은 다수의 휠이 중첩되는 다단의 가속휠(45) 및 상기 가속휠(45)과 체인(46)으로 연결되어 뒷바퀴(21)에 회전력을 전달하는 다단의 종동휠(47)로 구성되는 구동부(40)와; 상기 보조링크(37,38)의 타단부가 프론트부(10)와 리어부(20)의 고정브라켓(12a,22a)에 힌지(P2)(P3)로 고정되게 조립하여 서로 연동되는 링크(35,36)와 보조링크(37,38)에 의해 프론트부(10)와 리어부(20)가 내,외측으로 접이/전개되는 것을 특징으로 한 구조로 되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 접이식 자전거의 앞, 뒷바퀴가 모두 작은 지름을 갖도록 형성되어 있는데, 언덕 등의 경사로를 올라갈 때에는 많은 힘이 필요하게 되 는 문제점이 있고, 또한 그 구조 자체가 매우 복잡하게 되어 있어 사용하는데 불편함이 많이 있다.

한편, 최근에는 바퀴의 지름이 작은 자전거가 많이 나오면서 페달에 가하는 힘을 증속시켜 빠른 속도를 내도록 하는 자전거의 동력구동장치가 개발되고 있기는 하지만, 현재까지 출시된 자전거는 감속 비가 일정한 속도 비로 고정되어 있어 평지주행에는 적합하나 경사로나 비포장도로 및 언덕이 많은 국내 지형에서는 원활한 주행이 힘든 문제점도 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 자전거의 뒷바퀴를 접을 수 있도록 함과 동시에 뒷바퀴 지름을 앞바퀴의 지름보다 상대적으로 작게 형성함은 물론 페달의 답력을 수개의 크고 작은 스프라켓과 체인을 통해 지름이 작은 뒷바퀴에 전달할 수 있도록 함으로써 자전거가 페달을 통해 가해지는 작은 답력에 비해 상대적으로 큰 구동력을 갖고 안정적으로 주행할 수 있음은 물론 자전거의 전체 크기와 길이 및 부피를 작게 할 수 있어 자동차 등을 이용한 자전거의 운반은 물론 보관을 보다 편리하고 쉽게 수행할 수 있는 뒷바퀴 접이식 자전거를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 뒷바퀴 접이식 자전거는, 자전거의 전체적인 지지체가 되는 프레임과; 상기 프레임의 선단에 회동 가능하게 설치되어 주행 방향을 조정하는 핸들과; 축봉과 지지바가 "ㄴ"자 형상을 갖고 일체로 형성된 상태에서 상기 프레임의 후측 저부에서 후방부를 향해 사선방향으로 연장 형성되는 형태로 축을 통해 일정각도 범위 내에서 회동 가능하게 축봉의 상단부가 축지되어 페달 답력 전달수단과 뒷바퀴가 설치될 수 있도록 함은 물론 자전거의 이동시 축을 중심으로 앞바퀴 방향으로 회동되어 뒷바퀴가 접히도록 하는 보조 프레임과; 12 내지 26 인치의 지름을 갖고 상기 프레임의 선단에서 핸들의 저부에 연장 형성된 포 크에 축을 통해 회전 가능하게 설치되는 앞바퀴와; 상기 앞바퀴 지름보다 1/2-1/4 정도 작은 지름을 갖고 상기 보조 프레임의 지지바 단부에 회전 가능하게 설치되는 뒷바퀴와; 상기 프레임의 중간부에서 높이 조절 가능하게 설치되는 안장과; 상기 보조 프레임의 축봉과 지지바의 연결부에 회동 가능하게 축지된 축에 크랭크를 통해 설치되어 탑승자의 답력에 부응하는 동력을 발생하는 페달과; 상기 페달의 답력에 대응하여 발생되는 동력을 뒷바퀴에 전달하는 페달 답력 전달수단과; 상기 프레임의 후단부 저면에 상단부가 고정 설치된 형태를 갖고 그 저면은 보조 프레임의 지지바 중간부 상면에 지지된 상태에서 프레임 및 뒷바퀴를 통해 전달되는 충격력을 완화시켜 주는 완충용 스프링;으로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 보조 프레임의 상면에는 자전거의 주행시 상기 완충용 스프링의 저부를 탄력적으로 고정시켜 주는 탄성 스프링형 클램프를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 페달 답력 전달수단은 일반 자전거에서와 같이 페달의 크랭크와 함께 페달 축에 고정 설치되는 구동 스프라켓과, 뒷바퀴의 축에 회동 가능하게 설치되는 피동 스프라켓 및 상기 두 스프라켓 사이에 설치되는 체인으로 구성하는 것을 기본으로 한다.

그러나 이와 같은 구성은 일반 자전거에서 모두 사용하고 있는 구성이므로 본 발명에서는 상기 페달 답력 전달수단을, 페달의 크랭크와 함께 페달의 축에 고정 설치되어 페달의 답력에 부응하여 회전하며 제 1 체인에 동력을 전달하는 지름이 큰 제 1 구동 스프라켓과; 상기 보조 프레임의 지지바에 축지된 축에 고정 설치 된 상태에서 제 1 체인을 통해 제 1 구동 스프라켓과 연결된 형태로 설치되어 제 1 체인을 통해 전달되어 오는 동력을 제 2 구동 스프라켓에 전달하는 지름이 작은 제 1 피동 스프라켓과; 상기 제 1 피동 스프라켓과 함께 보조 프레임의 지지바에 축지된 축에 고정 설치된 상태에서 제 1 피동 스프라켓을 통해 전달되어 오는 동력을 제 2 체인에 전달하는 지름이 큰 제 2 구동 스프라켓과; 내부에 일방향으로만 회전되도록 하는 클러치를 구비하고 상기 뒷바퀴의 축에 회동 가능하게 설치된 상태에서 제 2 체인을 통해 제 2 구동 스프라켓과 연결된 형태로 설치되어 제 2 체인을 통해 최종적으로 전달되어 오는 페달의 답력에 대응하는 동력을 뒷바퀴에 전달하는 지름이 작은 제 2 피동 스프라켓;으로 구성한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 뒷바퀴 접이식 자전거에 의하면, 자전거를 운반하기 위해 자전거 자체를 들게 되면 뒷바퀴가 단부에 설치되어 있는 보조 프레임이 메인 프레임과 결합된 축을 중심으로 앞바퀴 방향으로 회전하게 되므로 뒷바퀴 자체가 접히는 형태를 갖게 되어 자전거의 전체 크기와 부피 및 길이가 작아 자동차 등을 이용한 자전거의 운반을 보다 쉽게 수행할 수 있고, 또 뒷바퀴 지름을 앞바퀴의 지름보다 1/2-1/4 작게 형성하고, 페달의 답력을 뒷바퀴에 전달하는 페달 답력 전달수단은 수개의 크고 작은 지름을 갖는 구동 및 피동 스프라켓과 2개의 체인으로 구성하여 줌으로써 자전거의 페달을 통해 가해지는 답력을 빠르게 증속시켜 큰 자전거와 같은 속력을 낼 수 있음은 물론 안정적으로 주행시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예가 적용된 자전거의 측면도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예가 적용된 자전거의 운반시 뒷바퀴가 접힌 상태를 보인 측면도를 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 자전거의 측면도를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 자전거의 운반시 뒷바퀴가 접힌 상태를 보인 측면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명의 뒷바퀴 접이식 자전거는, 자전거의 전체적인 지지체가 되는 프레임(50)과;

상기 프레임(50)의 선단에 회동 가능하게 설치되어 주행 방향을 조정하는 핸들(52)과;

축봉(51a)과 지지바(51b)가 "ㄴ"자 형상을 갖고 일체로 형성된 상태에서 상기 프레임(50)의 후측 저부에서 후방부를 향해 사선방향으로 연장 형성되는 형태로 축(51c)을 통해 일정각도 범위 내에서 회동 가능하게 축봉(51a)의 상단부가 축지되어 페달 답력 전달수단(60)과 뒷바퀴(55)가 설치될 수 있도록 함은 물론 자전거의 이동시 축(51c)을 중심으로 앞바퀴(54) 방향으로 회동되어 뒷바퀴(55)가 접히도록 하는 보조 프레임(51)과;

12 내지 26 인치의 지름을 갖고 상기 프레임(50)의 선단에서 핸들(52)의 저부에 연장 형성된 포크(53)에 축을 통해 회전 가능하게 설치되는 앞바퀴(54)와;

상기 앞바퀴(54) 지름보다 1/2-1/4 정도 작은 지름을 갖고 상기 보조 프레임(51)의 지지바(51b) 후단부에 회전 가능하게 설치되는 뒷바퀴(55)와;

상기 프레임(50)의 중간부에서 탑승자의 신체조건에 부응하여 높이를 조절할 수 있는 형태로 설치되는 안장(56)과;

상기 보조 프레임(51)의 축봉(51a)과 지지바(51b)의 연결부에 회동 가능하게 축지된 축(59)에 크랭크(58)를 통해 연결되는 형태로 설치되어 탑승자의 답력에 부응하는 동력을 발생하는 페달(57)과;

상기 페달(57)의 답력에 대응하여 발생되는 동력을 뒷바퀴(55)에 전달하는 페달 답력 전달수단(60)과;

상기 프레임(50)의 후단부 저면에 상단부가 고정 설치된 형태를 갖고 그 저면은 보조 프레임(51)의 지지바(51b) 중간부 상면에 지지된 상태에서 프레임(50) 및 뒷바퀴(55)를 통해 전달되는 충격력을 완화시켜 주는 완충용 스프링(70);으로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 보조 프레임(51)의 상면에는 자전거의 주행시 상기 완충용 스프링(70)의 저부를 탄력적으로 고정시켜 주는 탄성 스프링형 클램프(71)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 페달 답력 전달수단(60)은 도 3과 같이 페달(57)의 크랭크(58)와 함께 페달 축(59)에 고정 설치되는 구동 스프라켓(61a)과, 뒷바퀴(55)의 축에 회동 가능하게 설치되는 피동 스프라켓(66a) 및 상기 두 스프라켓(61a)(66a) 사이에 설치되는 체인(64a)으로 구성하는 것을 기본으로 한다.

그러나, 이와 같은 구성은 일반 자전거에서 모두 사용하고 있는 구성이므로 본 발명에서는 도 5와 같이 상기 페달 답력 전달수단(60)을,

페달(57)의 크랭크(58)와 함께 페달(57)의 축(59)에 고정 설치되어 페달(57)의 답력에 부응하여 회전하며 제 1 체인(64)을 통해 제 1 피동 스프라켓(62)에 동력을 전달하는 지름이 큰 제 1 구동 스프라켓(61)과;

상기 보조 프레임(51)의 지지바(51b) 중간부에 축지된 축(63)에 고정 설치된 상태에서 제 1 체인(64)을 통해 제 1 구동 스프라켓(61)과 연결된 형태로 설치되어 제 1 체인(64)을 통해 전달되어 오는 페달(57)의 답력에 부응하는 동력을 제 2 구동 스프라켓(65)에 전달하는 지름이 작은 제 1 피동 스프라켓(62)과;

상기 제 1 피동 스프라켓(62)과 함께 보조 프레임(51)의 지지바(51b)에 축지된 축(63)에 고정 설치된 상태에서 제 1 피동 스프라켓(62)을 통해 전달되어 오는 동력을 제 2 체인(67)에 전달하는 지름이 큰 제 2 구동 스프라켓(65)과;

내부에 일방향으로만 회전되도록 하는 클러치를 구비하고 상기 뒷바퀴(55)의 축에 회동 가능하게 설치된 상태에서 제 2 체인(67)을 통해 제 2 구동 스프라켓(65)과 연결된 형태로 설치되어 제 2 체인(67)을 통해 최종적으로 전달되어 오는 페달(57)의 답력에 대응하는 동력을 뒷바퀴(55)에 전달하는 지름이 작은 제 2 피동 스프라켓(66);으로 구성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 뒷바퀴 접이식 자전거에 대한 작용효과를 설명 하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 뒷바퀴 접이식 자전거는 크게 보조 프레임(51)을 구비한 프레임(50)과 포크(53)를 구비한 핸들(52), 앞바퀴(54), 뒷바퀴(55), 안장(56), 크랭크(58)에 결합된 페달(57), 페달 답력 전달수단(60) 및 완충용 스프링(70)으로 이루어진 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 프레임(50)은 핸들(52) 결합부와 안장(56) 결합부를 구비하고 자전거의 전체적인 지지체 역할을 수행함은 물론 축봉(51a)과 지지바(51b)가 "ㄴ"자 형상을 갖고 일체로 형성된 상태에서 상기 프레임(50)의 후측 저부에서 후방부를 향해 사선방향으로 연장 형성되는 형태로 축(51c)을 통해 일정각도 범위 내에서 회동 가능하게 축봉(51a)의 상단부가 축지된 상기 보조 프레임(51)은 뒷바퀴(55) 및 페달 답력 전달수단(60)이 결합 설치될 수 있도록 하는 기능과, 자전거의 이동시 축(51c)을 중심으로 뒷바퀴(55))가 앞바퀴(54) 방향으로 회동되도록 하는 기능을 수행하게 된다.

즉, 상기 프레임(50)은 자전거의 골격을 형성하는 것으로, 그 중앙 상부에는 탑승자가 자신의 신체조건에 맞게 그 높이를 조절한 상태에서 앉을 수 있는 안장(56)이 구비되고, 선단부에서 상부로는 브레이크 손잡이와 경음기 등을 구비하고 자전거의 주행 방향을 조정할 수 있도록 하는 핸들(52)이 회동 가능하게 연장 설치되며, 상기 핸들(52)의 저부로는 앞바퀴(54)가 회전 가능하게 축지되는 포크(53)가 연장 설치된 형태를 갖는다.

또한, 상기 프레임(50)의 후측 저부에서 후방부를 향한 사선방향으로는 축 봉(51a)과 지지바(51b)가 "ㄴ"자 형상을 갖고 일체로 형성된 보조 프레임(51)이 축(51c)을 통해 일정각도 범위 내에서 회동 가능하게 축지되고, 상기 보조 프레임(51) 상에는 페달 답력 전달수단(60)과 뒷바퀴(55)가 설치된 상태에서 자전거의 이동시에는 축(51c)을 중심으로 보조 프레임(51) 자체를 포함하여 페달 답력 전달수단(60)과 뒷바퀴(55)가 모두 앞바퀴(54) 방향으로 회동되어 뒷바퀴(55)가 도 4 및 도 6과 같이 접히는 형태를 갖게 된다.

따라서, 자전거의 전체길이는 도 4 및 도 6과 같이 보조 프레임(51)이 회전된 각도에 대응된 만큼 작아지게 되므로(즉, 뒷바퀴(55)의 위치가 상기 보조 프레임(51)의 회전각도에 부응하여 앞바퀴(54) 방향으로 당겨진 결과를 갖게 되어 그 만큼 자전거의 길이가 작아지게 되므로) 일반 승용차의 트렁크 등이 자전거를 쉽게 탑재한 상태로 원활히 운반할 수 있는 것이다.

이때, 상기 보조 프레임(51)의 회전각도(θ)는 축봉(51a)의 길이와 페달 축(57)의 위치 등에 의해 결정되어 지는데, 본 발명에서는 상기 보조 프레임(51)이 앞바퀴(54) 측으로 회전될 때 상기 프레임(50)과 축봉(51a) 사이의 각도(즉, 보조 프레임(51)의 회전각도(θ))가 도 4 및 도 6과 같이 30-40도 사이에 형성되도록 하였다.

한편, 상기 앞바퀴(45)는 12 내지 26 인치의 지름을 갖고 상기 프레임(50)의 선단에서 핸들(52)의 저부에 연장 형성된 포크(53)에 축을 통해 회전 가능하게 설치되고, 상기 뒷바퀴(55)는 앞바퀴(54) 지름보다 1/2-1/4 정도 작은 지름(즉, 6 내지 13인치)을 갖고 상기 프레임(50)의 후측 저부에 축봉(51a)이 축지된 상태에서 후방부를 향한 사선방향으로는 연장 형성되어 있는 보조 프레임(51)의 단부에 회전 가능하게 설치된다.

또한, 상기 페달(57)은 보조 프레임(51)의 축봉(51a)과 지지바(51b)의 연결부에 회동 가능하게 축지된 축(59)에 크랭크(58)를 통해 연결되는 형태로 설치되어 탑승자의 답력에 부응하는 동력을 발생하게 되고, 상기 페달 답력 전달수단(60)은 페달(57)과 뒷바퀴(55) 사이에 설치되어 상기 페달(57)의 답력에 대응하여 발생되는 동력을 뒷바퀴(55)에 전달하게 되고, 상기 완충용 스프링(70)은 프레임(50)의 후단부 저면에 상단부가 고정 설치된 형태를 갖고 그 저면은 보조 프레임(51)의 지지바(51b) 중간부 상면에 지지된 상태에서 프레임(50) 및 뒷바퀴(55)를 통해 전달되는 충격력을 완화시켜 주는 기능을 수행하게 된다.

이때, 상기 완충용 스프링(70)을 전술한 바와 같이 프레임(50)의 후단부 저면에 상단부가 고정 설치된 형태를 갖고 그 저면은 보조 프레임(51)의 지지바(51b) 중간부 상면에 지지된 상태로만 설치할 경우(즉, 완충용 스프링(70)의 저부를 결속하지 않은 상태를 가질 경우) 자전거의 주행 중 도로의 조건이 좋지 않아 앞바퀴 또는 뒷바퀴에 큰 충격력이 가해질 경우 보조 프레임(51) 자체가 뒷바퀴(55)가 접히는 방향으로 회동되어 안전사고가 발생될 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 보조 프레임(51)의 상면에 탄성 스프링형 클램프(71)를 더 설치하여 자전거의 주행시에는 상기 보조 프레임(51)의 상면에 설치되어 있는 탄성 스프링형 클램프(71)가 상기 완충용 스프링(70)의 저부를 탄력적으로 고정시켜 줄 수 있도록 하였다.

물론, 자전거를 이동하고자 뒷바퀴(55) 부분을 접고자할 때에는 도 3 및 도 5와 같은 상태의 자전거 안장(56) 부위를 잡고 상방으로 들어올리며 상기 보조 프레임(51) 또는 뒷바퀴(55)를 대지방향으로 강하게 눌러주거나 가격하는 동작을 통해 상기 완충용 스프링(70)의 저단부로부터 탄성 스프링형 클램프(71)가 분리되도록 하면 된다.

또한, 상기 페달 답력 전달수단(60)은 도 3과 같이 페달(57)의 크랭크(58)와 함께 페달 축(59)에 고정 설치되는 구동 스프라켓(61a)과, 뒷바퀴(55)의 축에 회동 가능하게 설치되는 피동 스프라켓(66a) 및 상기 두 스프라켓(61a)(66a) 사이에 설치되는 체인(64a)으로 구성하는 것을 기본으로 하나, 이와 같은 구성은 일반 자전거에서 모두 사용하고 있는 구성임은 물론 본 발명과 같이 뒷바퀴(55)를 앞바퀴(54) 지름보다 1/2-1/4 정도 작은 지름(즉, 6 내지 13인치)을 갖는 것을 설치할 경우 페달(57)의 답력이 앞바퀴의 지름보다 작은 지름은 갖는 뒷바퀴게 크게 전달되지 않을 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 페달(57)의 답력을 크게 증대시킨 상태에서 뒷바퀴(55)에 전달하기 위하여 필요에 따라서는 도 5와 같이 상기 페달 답력 전달수단(60)을, 제 1 및 제 2 구동 스프라켓(61)(65)과, 제 1 및 제 2 피동 스프라켓(62)(66) 및 제 1 및 제 2 체인(64)(67)으로 구성하였다.

즉, 상기 프레임(50)의 후측 저부에서 후방부를 향해 사선방향으로 연장 형성되는 형태로 축지된 상기 보조 프레임(51) 상에 제 1 및 제 2 구동 스프라켓(61)(65)과, 제 1 및 제 2 피동 스프라켓(62)(66)을 포함하여 제 1 및 제 2 체 인(64)(67)을 설치한 구성으로 형성하였다.

상기에 있어서, 제 1 구동 스프라켓(61)은 지름이 비교적 큰 형태를 갖고 페달(57)의 크랭크(58)와 함께 보조 프레임(51)의 축봉(51a)과 지지바(51b)가 연결된 부위에 설치되어 있는 페달(57)의 축(59)에 고정 설치되어 페달(57)의 답력에 부응하여 회전하며, 제 1 체인(64)을 통해 제 1 피동 스프라켓(62)에 동력을 전달하는 기능을 수행하고, 상기 제 1 피동 스프라켓(62)은 다른 스프라켓들에 비해 비교적 그 지름이 작은 형태를 갖고 상기 보조 프레임(51)의 지지바(51b) 중간부에 축지된 축(63)에 고정 설치된 상태에서 제 1 체인(64)을 통해 제 1 구동 스프라켓(61)과 연결된 형태로 설치되어 제 1 체인(64)을 통해 전달되어 오는 페달(57)의 답력에 부응하는 동력을 제 2 구동 스프라켓(65)에 전달하는 기능을 수행하게 된다.

또한, 상기 제 2 구동 스프라켓(65)은 제 1 피동 스프라켓(62)과 함께 보조 프레임(51)의 지지바(51b) 중간부에 축지된 축(63)에 고정 설치된 상태에서 제 1 피동 스프라켓(62)을 통해 전달되어 오는 동력을 제 2 체인(67)에 전달하는 기능을 수행하고, 상기 제 2 구동 스프라켓(65)과 같이 지름이 비교적 큰 형태를 갖는 상기 제 2 피동 스프라켓(66)은 도시는 생략하였으나 일반 자전거에서와 마찬가지로 내부에 일방향 클러치를 구비하고 뒷바퀴(55)의 축에 회동 가능하게 설치된 상태에서 제 2 체인(67)을 통해 제 2 구동 스프라켓(65)과 연결된 형태로 설치되어 제 2 체인(67)을 통해 최종적으로 전달되어 오는 페달(57)의 답력에 대응하는 동력을 뒷바퀴(55)에 전달하는 기능을 수행하게 된다.

따라서, 탑승자가 페달(57)을 통해 답력을 발생하게 되면 이 답력은 크랭 크(58)를 통해 축(59)에 전달하게 되므로 상기 페달(57) 축(59)에 고정 설치된 상기 페달 답력 전달수단(60)의 제 1 구동 스프라켓(61)이 회전하며 제 1 체인(64)을 통해 제 1 피동 스프라켓(62)에 페달(57)의 답력에 대응되는 동력을 전달하게 된다.

이때, 상기 제 1 피동 스프라켓(62)의 지름은 제 1 구동 스프라켓(61)의 지름보다 매우 작게 되므로 상기 페달(57)의 답력에 대응되는 동력에 의해 회전할 때 제 1 구동 스프라켓(61)과의 비율 차만큼 더 많은 회전을 하게 된다.

그러므로 상기 제 1 피동 스프라켓(62)이 고정 설치된 축(63)에는 상기 제 1 피동 스프라켓(62)의 지름보다 큰 지름은 갖는 제 2 구동 스프라켓(65)이 고정 설치된 구성을 갖게 되므로 상기 제 1 피동 스프라켓(62)이 제 1 체인(64)을 통해 전달되는 페달(57)의 답력에 대응되는 동력에 의해 회전할 때 상기 제 1 피동 스프라켓(62)의 지름보다 큰 지름은 갖는 제 2 구동 스프라켓(65) 역시 제 1 피동 스프라켓(62)과 같은 회전수로 회전하게 되므로 페달(57)에 발생되는 작은 답력이 상기 제 1 피동 스프라켓(62)와 제 2 구동 스프라켓(65) 및 제 2 체인(67)을 거쳐 뒷바퀴(55)와 함께 뒷바퀴 축에 회동 가능하게 설치된 제 2 피동 스프라켓(66)에 전달될 때에는 최소한 제 1 구동 스프라켓(61)과 제 1 피동 스프라켓(62) 사이의 비율 차만큼은 더 큰 동력이 전달할 수 있어 적은 힘으로도 자전거를 힘 있게 또는 고속으로 주행시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기와 같이 제 2 구동 스프라켓(65)까지 전달되며 증대된 페달 동력은 제 2 체인(67)을 통해 그 내부에 일방향으로만 회전되도록 하는 클러치를 구비 하고 상기 뒷바퀴(55)의 축에 회동 가능하게 설치된 제 2 피동 스프라켓(66)에 최종적으로 전달되어 뒷바퀴와 일체로 설치된 제 2 피동 스프라켓(66)을 회전시켜 주게 되므로 상기 뒷바퀴(55)가 제 2 피동 스프라켓(66)의 회전량에 부응하여 회전하게 되는 것이다.

이때, 상기 뒷바퀴(55)의 지름은 상기 앞바퀴(54) 지름보다 1/2-1/4 정도 작은 지름을 가지므로 자전거의 페달(57)을 통해 가해지는 답력이 작더라도 뒷바퀴(54)에 전달되는 구동력은 상대적으로 크게 되어 자전거 자체가 보다 안정적으로 주행되게 될 뿐만 아니라 자전거의 전체 크기와 길이 및 부피가 작아 승용차 등을 포함한 자동차를 이용하여 자전거를 운반하거나 특정 장소에 보관하는데에 따른 편리성과 수월성을 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 제 2 피동 스프라켓(66) 대신 지름이 서로 다른 수개의 스프라켓이 다단으로 설치된 형태를 갖는 공지된 변속장치를 설치하게 되면 상기 뒷바퀴(55)에 전달되는 동력의 크기를 다단으로 변화시켜 줄 수 있는 다양한 변속이 가능하게 된다.

또한, 비록 도시는 생략하였으나 필요에 따라서는 제 1 및 제 2 구동 스프라켓(61)(65)과 제 1 및 제 2 피동 스프라켓(62)(66), 제 1 및 제 2 체인(64)(67)의 외측으로 스프라켓 및 체인을 보호하기 위한 커버를 더 설치하여 상기한 구성요소들이 탑승자의 바지 등과 직접적으로 접촉되어 발생할 수 있는 안전사고는 물론 옷 등이 오일 등에 오염되는 것을 미연에 방지하고, 자전거 자체의 외관이 미려하도록 할 수도 있다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 종래 일반적인 자전거의 측면도.

도 2는 종래 접이식 자전거의 측면도.

도 3은 본 발명의 일 실시 예가 적용된 자전거의 측면도.

도 4는 본 발명의 일 실시 예가 적용된 자전거의 운반시 뒷바퀴가 접힌 상태를 보인 측면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 자전거의 측면도.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 자전거의 운반시 뒷바퀴가 접힌 상태를 보인 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

50 : 프레임 51 : 보조 프레임

52 : 핸들 53 : 포크

54 : 앞바퀴 55 : 뒷바퀴

56 : 안장 57 : 페달

58 : 크랭크 59,63,51c : 축

60 : 페달 답력 전달수단 61,65 : 제 1 및 제 2 구동 스프라켓

62,66 : 제 1 및 제 2 피동 스프라켓

64,67 : 제 1 및 제 2 체인 70 : 완충용 스프링

71 : 탄성 스프링형 클램프 51a : 축봉

51b : 지지바 61a : 구동 스프라켓

64a : 체인 66a : 피동 스프라켓

Claims (3)

1. 자전거의 전체적인 지지체가 되는 프레임과;

   주행 방향을 조정할 수 있도록 상기 프레임의 선단에 회동 가능하게 설치되는 핸들과;

   축봉과 지지바가 "ㄴ"자 형상을 갖고 일체로 형성된 상태에서 상기 프레임의 후측 저부에서 후방부를 향해 사선방향으로 연장 형성되는 형태로 축을 통해 일정각도 범위 내에서 회동 가능하게 축봉의 상단부가 축지되어 페달 답력 전달수단과 뒷바퀴가 설치될 수 있도록 함은 물론 자전거의 이동시 축을 중심으로 앞바퀴 방향으로 회동되어 뒷바퀴가 접히도록 하는 보조 프레임과;

   12 내지 26 인치의 지름을 갖고 상기 프레임의 선단에서 핸들의 저부에 연장 형성된 포크에 축을 통해 회전 가능하게 설치되는 앞바퀴와;

   상기 앞바퀴 지름보다 1/2-1/4 정도 작은 지름을 갖고 상기 보조 프레임의 지지바 단부에 회전 가능하게 설치되는 뒷바퀴와;

   상기 프레임의 중간부에서 높이 조절 가능하게 설치되는 안장과;

   상기 보조 프레임의 축봉과 지지바의 연결부에 회동 가능하게 축지된 축에 크랭크를 통해 설치되어 탑승자의 답력에 부응하는 동력을 발생하는 페달과;

   상기 페달의 답력에 대응하여 발생되는 동력을 뒷바퀴에 전달하는 페달 답력 전달수단과;

   상기 프레임의 후단부 저면에 상단부가 고정 설치된 형태를 갖고 그 저면은 보조 프레임의 지지바 중간부 상면에 지지된 상태에서 프레임 및 뒷바퀴를 통해 전달되는 충격력을 완화시켜 주는 완충용 스프링;으로 구성한 것을 특징으로 하는 뒷바퀴 접이식 자전거.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 보조 프레임의 상면에는 자전거의 주행시 상기 완충용 스프링의 저부를 탄력적으로 고정시켜 주는 탄성 스프링형 클램프를 더 설치한 것을 특징으로 하는 뒷바퀴 접이식 자전거.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 페달 답력 전달수단은,

   페달의 크랭크와 함께 페달의 축에 고정 설치되어 페달의 답력에 부응하여 회전하며 제 1 체인에 동력을 전달하는 지름이 큰 제 1 구동 스프라켓과;

   상기 보조 프레임의 지지바에 축지된 축에 고정 설치된 상태에서 제 1 체인을 통해 제 1 구동 스프라켓과 연결된 형태로 설치되어 제 1 체인을 통해 전달되어 오는 동력을 제 2 구동 스프라켓에 전달하는 지름이 작은 제 1 피동 스프라켓과;

   상기 제 1 피동 스프라켓과 함께 보조 프레임의 지지바에 축지된 축에 고정 설치된 상태에서 제 1 피동 스프라켓을 통해 전달되어 오는 동력을 제 2 체인에 전 달하는 지름이 큰 제 2 구동 스프라켓과;

   내부에 일방향으로만 회전되도록 하는 클러치를 구비하고 상기 뒷바퀴의 축에 회동 가능하게 설치된 상태에서 제 2 체인을 통해 제 2 구동 스프라켓과 연결된 형태로 설치되어 제 2 체인을 통해 최종적으로 전달되어 오는 페달의 답력에 대응하는 동력을 뒷바퀴에 전달하는 지름이 작은 제 2 피동 스프라켓;으로 구성한 것을 특징으로 하는 뒷바퀴 접이식 자전거.

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