KR20090043309A - 승마형 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승마작용 및 텐션작용을 이용하여 구동력을 발생시켜 추진력 및 동력발생률의 향상을 이룰 수 있는 승마형 자전거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전륜프레임의 상부로 핸들이 결합되고, 전륜프레임의 후방으로 연결되는 상/하부몸체프레임으로 형성된 몸체프레임의 끝단에 후륜프레임이 연결된 몸체프레임과, 하부몸체프레임에 결합되어 인체의 발의 구동으로 후륜에 동력을 발생, 전달시키는 발 동력발생부와, 상부몸체프레임에 설치되어 탑승자가 앉은 상태로 상하 승/하강 작동이 가능한 안장부와, 안장부의 승/하강 작동에 의해 동력을 발생시켜 후륜에 동력을 전달하는 승마작용 동력발생부로 구성되는 것을 특징으로 하여, 안장부를 상하방향으로 움직이는 승마작용을 이용할 때 스프링의 탄성력과 함께 승마작용 동력발생부의 비틀림스프링 및 고무의 텐션작용으로 동력발생의 효율을 증대시키도록 하는 효과가 있다.

승마작용, 자전거, 전륜, 후륜, 스프라킷, 체인, 고무, 라텍스, 스프링

Description

승마형 자전거{Horseback riding type bicycle}

본 발명은 승마형 자전거에 관한 것으로, 특히 승마작용 및 텐션작용을 이용하여 구동력을 발생시켜 추진력 및 동력발생률의 향상을 이룰 수 있는 승마형 자전거에 관한 것이다.

일반적으로, 이륜 자전거는 프레임부와, 앞바퀴 및 뒷바퀴, 페달부와, 페달부와 연결된 앞쪽 스프라킷과, 뒷바퀴에 체결된 뒤쪽 스프라킷과, 앞쪽 및 뒤쪽 스프라킷간에 동력 전달 가능하게 연결된 체인 등으로 구성되어 있다.

또한, 앞뒤 바퀴를 잡아주는 브레이크 장치 및 서로 다른 크기의 스프로킷들이 조합된 다단 변속장치 등을 더 포함하고 있다.

따라서, 안장에 사용자가 엉덩이를 걸치듯이 탄 다음, 페달을 앞쪽으로 반복 회전시킴으로써, 체인 구동에 의하여 뒷바퀴가 구동하여 자전거의 직진 운행이 이루어지게 된다.

최근에는 웰빙 흐름에 맞추어, 헬스클럽 등에 페달만을 밟고 자전거는 전진하지 않는 여러 형태의 헬스용 자전거도 출시되고 있으며, 레포츠 산업의 발전과 더불어 외발 자전거, 산악용 자전거 등 여러 가지 기능성 자전거가 출시되고 있는바, 자전거 매니아 입장에서보다 특색 있는 기능 및 디자인을 갖는 자전거를 요구하고 있는 추세에 있다.

이러한 점을 감안하여, 등록실용신안공보 등록번호 20-0403224(2005.12.02)와, 공개특허공보 공개번호 2006-0094933(2006.08.30)와, 등록실용신안공보 등록번호 20-0189309(2000.05.14)에는 승마 기능을 갖는 자전거가 개시되어 있는바, 모두 자전거를 타면서 승마 기능을 발휘할 수 있도록 구성들이 페달과 연계되어 있기 때문에 그 구성이 복잡한 단점이 있고, 쉽게 고장이 날 수 있는 단점이 있다.

또한, 이들 특허들은 자전거의 페달을 밟아야만 동시에 안장이 요동하여 승마 효과를 얻을 수 있기 때문에, 승마 기능을 배제한 채 자전거 본연의 전진 주행만을 원하는 경우를 충족시키지 못하는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인이 특허 등록 번호 제10-742999(2007.7.20)호로 승마형 자전거가 제안되었다.

이와 같은, 종래 승마형 자전거의 전형적인 일예가 도 1a 및 1b에 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같은, 종래의 승마형 자전거는 전륜(1a)이 회전 가능하게 장착되는 전륜프레임(1b)과, 상기 전륜프레임(1b)의 상단끝에 일체로 세워진 수직바(1c)와, 상기 수직바(1c)의 상단에 높이 조절 가능하게 장착되는 손잡이(1d)와, 앞단끝이 서로 붙어서 일체로 형성되는 동시에 후단부는 뒤쪽을 향하여 양 갈래로 나누어져 연장된 형태로서 후륜(1e)이 회전 가능하게 장착되는 후륜프레임(1f)과, 앞단끝이 상기 수직바(1c)에 일체로 연결되고, 후단끝은 상기 후륜프레임(1f)의 앞단에 일체로 연결되는 연결바(1g)로 이루어진 골격부(1);

상기 연결바(1g)와 후륜프레임(1f)간의 일체 부분에 좌우로 관통된 프론트축(1h)에 장착되는 프론트 스프로킷(2a)과, 상기 프론트 스프로킷(2a)을 회전시킬 수 있게 연결된 페달(2a')과, 상기 후륜프레임(1f)에 좌우로 관통된 리어축(2b)에 장착되는 리어 스프로킷(2c)과, 상기 프론트 스프로킷(2a) 및 리어 스프로킷(2c)간에 연결된 전진 주행용 제1체인(2d)으로 이루어진 전진주행 구동부(2);

앞단이 상기 연결바(1g)와 후륜프레임(1f)간의 일체 부분에 연결되는 제1안장프레임(3a)과, 상기 양갈래로 된 후륜프레임(1f)의 후단끝에 후단이 일체로 연결된 제2안장프레임(3b)과, 상기 제1안장프레임(3a)의 후단과 상기 제2안장프레임(3b)의 앞단을 일체로 연결하는 안장브라켓(3c)으로 이루어진 안장프레임부(3);

상기 안장브라켓(3c)을 중심으로 그 상하 위치에 독립적으로 배치되어, 엉덩이를 위 아래로 들어올리거나 내리는 동작에 의하여 안장을 상하로 요동시키는 승마기능 제공장치(4)로 구성된다.

상기와 같은, 종래의 승마형 자전거는 전술한 바와 같이, 사용자가 안장(4a)에 탑승한 상태에서, 상기 페달(2a')을 앞쪽으로 밟는 동작에 의하여 프론트 스프로킷(2a)이 회전을 하게 되고, 이때의 회전력은 상기 제1체인(2d)을 통하여 리어 스프로킷(2c)을 전달되며, 동시에 리어 스프로킷(2c)의 회전에 의하여 자전거의 전진 주행이 이루어지게 된다.

이렇게, 자전거의 주행 시작과 함께, 또는 자전거의 주행중에, 특히 자전거 의 가속도가 붙은 상태에서 사용자가 엉덩이를 들어올렸다 내렸다 하는 반복 동작 등으로 상기 안장(4a)이 하중을 가하게 되면, 도 1b에 도시된 궤적과 같이 안장(4a)이 상하로 움직이면서 안장(4a) 하부에 연결된 별도의 제2체인(4b)에 의하여 자전거가 구동되면서 마치 말을 타는 듯한 운동 효과를 얻을 수 있게 된다.

즉, 상기 안장(4a)에 하중이 가하거나 해제하는 동작에 의하여, 상기 크랭크축(4c)이 승하강을 하게 되고, 동시에 상기 상부 및 하부 스프링홀더(4d') 사이의 쿠션스프링(4d)은 압축 및 인장을 반복 수행하게 되며, 상기 크랭크축(4c)의 하단과 힌지 체결된 로드(4e)가 상사점과 하사점을 오고 가면서 상기 구동플레이트(4f)를 정방향 및 역방향으로 각 회전시키게 된다.

이러한 반복 작동으로, 상기 안장(4a)에 앉은 사용자는 마치 말을 타는 듯한 운동 효과를 얻을 수 있는 것이다. 보다 상세하게는, 도 1b의 (a)와 같이 로드(4e)가 상사점(구동플레이프의 회전중심점에서 전방으로 수평 이격된 위치(L)에서 그 위쪽으로 다시 이격된 거리(T))에 위치된 상태에서, 상기 크랭크축(4c)이 하강하게 되면 로드(4e)는 구동플레이트(4f)를 시계반대방향으로 각 회전시키면서 하강을 하게 되어, 결국 상기 로드(4e)는 도 1b의 (c)와 같이 하사점(구동플레이프의 회전중심점에서 전방으로 수평 이격된 위치(L)에서 그 아래쪽으로 다시 이격된 거리(B))에 위치하게 된다.

반대로, 상기 크랭크축(4c)이 승강하게 되면, 상기 로드(4e)는 하사점 위치에서 상사점 위치로 되돌아가게 되며, 이때 상기 구동플레이트(4f)를 시계방향으로 각회전을 하게 된다.

이때, 상기 한 쌍으로 이루어진 구동플레이트 사이에 내재된 구동스프로킷(4g)도 각회전을 하게 되는바, 통상의 자전거 체인 구동 방식과 같이 상기 로드(4e)가 상사점에서 하사점으로 이동할 때에는 구동스프로킷(4g)의 회전력이 제2체인(4b)을 통하여 상기 종동스프로킷(4h)으로 전달되어 체인 구동을 하게 된다.

이와 같이, 사용자가 자전거를 주행하면서 엉덩이를 들어올렸다 내렸다 하는 반복 동작 등으로 안장이 상하로 움직이면서 안장 하부에 연결된 별도의 구동체인에 의하여 자전거가 구동되면서 마치 말을 타는 듯한 승마 운동 효과를 동시에 얻을 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 승마형 자전거는 탑승자가 안장에 착석한 상태로 승마기능 제공장치를 하부 방향으로 이동시킨 후 상부 방향으로 복귀시킬 때 단지, 압축되어진 쿠션스프링의 복원작용을 이용하여 구동스프라킷을 상부 방향으로 회동시는 작동으로 구동력을 발생시키게 되므로 매우 구동력이 약하게 생성되는 문제점이 있었다.

아울러, 상기와 같은 종래의 승마형 자전거는 쿠션스프링의 복원력을 이용하여 생성되는 구동력이 작기 때문에 승마기능 제공장치를 이용하여 자전거를 운용하기 위해서는 탑승자가 상체를 상/하 방향으로 빠르게 자주 움직여야 함으로써 쉽게 피로감을 느끼는 문제점이 있었다.

이로 인하여, 승마 기능을 통해 전신운동의 효과를 얻을 수 있으며 동일한 승마 기능을 통해 자전거를 운용할 수 있는 구동력이 충분히 발휘되어 피로감을 적게 느끼게 하는 개선된 승마형 자전거가 절실히 요구되는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 안장부를 상하방향으로 움직이는 승마작용을 이용할 때 스프링의 탄성력과 함께 승마작용 동력발생부의 비틀림스프링의 텐션작용으로 동력발생의 효율을 증대시키도록 하는 승마형 자전거를 제공하는데 목적이 있다.

더불어, 본 발명의 다른 목적은 안장부의 승마작용시 승마작용 동력발생부에 결합된 고무의 비틀림작용으로 인하여 비틀림 텐션력이 동력으로 전환되어 동력발생의 효율을 증대시키도록 하는 목적이 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 안장부의 승마작용시 복귀스프링의 탄력성을 이용한 복귀작용으로 인하여 동력발생의 효율이 증대되도록 하는 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 승마형 자전거에 있어서,

전륜을 양쪽으로 지지하는 전륜프레임의 상부로 진로방향을 결정하는 핸들이 결합되며, 전륜프레임의 후방 가로방향으로 일체되게 결합되어 상부몸체프레임 및 하부몸체프레임으로 상하 분기, 합류되는 몸체프레임의 끝단에 후륜을 양쪽으로 지지하는 후륜프레임으로 형성되고, 상부몸체프레임의 후방측에 일체로 직립되어진 안장프레임으로 형성된 프레임부와,

하부몸체프레임의 전방측에 고정되는 페달이 결합된 전륜스프라킷에 구동체인으로 연결되는 후륜스프라킷이 후륜프레임의 일측에 결합되어 후륜에 동력을 전 달시키는 발 동력발생부와,

상부몸체프레임의 후방측에는 안장프레임의 주변으로 스프링이 설치되며, 안장프레임을 관통하며 상부 끝단에는 안장이 결합되는 한편, 메인인링크의 하부 끝단에는 회동되게 결합되는 회동링크로 형성된 안장부와,

안장부의 회동링크에 결합되어 안장의 상하이동에 의해 회동되는 구동스프라킷이 고정되는 회전하우징의 내측으로 구동력발생수단, 구동력발생수단을 감싸며 고정하는 고정하우징을 순차적으로 고정축이 관통 결합한 후 하부몸체프레임에 고정되는 한편, 구동스프라킷에 구동체인으로 연결되는 종동스프라킷이 후륜프레임의 일측에 결합되어 후륜에 동력을 전달시키는 승마작용 동력발생부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 다른 발명의 바람직한 구현 예로써 상기 구동력발생수단은 일 끝단이 회전하우징에 결합되고 타 끝단은 고정하우징에 결합되는 비틀림스프링으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 또 다른 바람직한 구현 예로써 상기 승마작용 동력발생부는 고정축에 고정되는 고정블록과,

고정축에 관통 결합되며 고정블록의 일측 끝단에 결합되는 고정하우징과,

고정축에 관통 결합되며 고정블록을 감싸며 내부에 구동력발생수단이 설치되는 설치공간을 형성하는 회전하우징에 구동스프라킷에 구동체인으로 연결되는 종동스프라킷이 후륜프레임의 일측에 결합되어 후륜에 동력을 전달시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

더불어, 본 발명의 또 다른 바람직한 구현 예로써 상기 구동력발생수단은 외주면은 회전하우징에 고정되고, 내주면은 고정블록에 결합되는 고무로 구성되는 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 본 발명의 또 다른 바람직한 구현 예로써 상기 안장부는 메인링크의 끝단에는 안장프레임의 하부면과 회동링크의 상부에 양 끝단이 각각 고정되어 승마작용 동력발생부가 상부로 복귀시 복귀작동을 도와주는 텐션스프링이 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 승마형 자전거를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 안장부를 상하방향으로 움직이는 승마작용을 이용할 때 스프링의 탄성력과 함께 승마작용 동력발생부의 비틀림스프링의 텐션작용으로 동력발생의 효율을 증대시키도록 하는 효과가 있다.

더불어, 안장부의 승마작용시 승마작용 동력발생부에 결합된 고무의 비틀림작용으로 인하여 비틀림 텐션력이 동력으로 전환되어 동력발생의 효율을 증대시키도록 하는 효과가 있다.

또한, 안장부의 승마작용시 복귀스프링의 탄력성을 이용한 복귀작용으로 인하여 동력발생의 효율이 증대되도록 하는 효과가 있다.

아울러, 비틀림스프링과 고무의 탄성력을 이용하여 동력을 발생시킴으로써 작동소음 및 마찰력이 저감되는 동시에 반영구적으로 사용가능하여 관리가 용이한 효과가 있다.

이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 승마형 자전거는 전륜프레임(11)의 상부로 핸들(12)이 결합되고, 전륜프레임(11)의 후방으로 연결되는 상/하부몸체프레임(13a,13b)으로 형성된 몸체프레임(13)의 끝단에 후륜프레임(14)이 연결된 몸체프레임(10)과, 하부몸체프레임(13b)에 결합되어 인체의 발의 구동으로 후륜(14a)에 동력을 발생, 전달시키는 발 동력발생부(20)와, 상부몸체프레임(13a)에 설치되어 탑승자가 앉은 상태로 상하 승/하강 작동이 가능한 안장부(30)와, 안장부(30)의 승/하강 작동에 의해 동력을 발생시켜 후륜(14a)에 동력을 전달하는 승마작용동력발생부(40,50)로 자전거(100)가 구성된다.

이러한, 자전거(100)를 구성하는 프레임부(10)는 전륜(11a)을 양쪽으로 지지할 수 있도록 양분되어 축(11a')에 결합되는 전륜프레임(11)이 형성되며, 전륜프레임(11)의 상부로 탑승자가 자전거(100)의 진로방향을 결정하는 핸들(12)이 결합된다.

이때, 핸들(12)에는 자전거(100)를 운전중 전륜(11a) 및 후륜(14a)의 속도를 감속할 수 있는 브레이크레바(12a)가 양측으로 형성되어 있다.

이렇게, 핸들(12)이 결합된 전륜프레임(11)의 후방 가로방향으로는 상부몸체프레임(13a) 및 한 쌍으로 형성된 하부몸체프레임(13b)이 상하방향 양측으로 분기되되, 하부몸체프레임(13b)의 하부면에는 걸림단(13b')이 각각 형성되어 몸체프레 임(13)이 구성된다.

그리고, 몸체프레임(13)의 후방 끝단에는 후륜(14a)을 양쪽으로 지지할 수 있도록 양분되어 축(14a')에 결합되는 후륜프레임(14)으로 형성된다.

한편, 상부몸체프레임(13a)의 후방측에는 일체로 직립되어 관통되어진 원통형상의 안장프레임(13c)이 구성된다.

더불어, 자전거(100)에 탑승하는 탑승자의 발을 이용한 발 동력발생부(20)는 하부몸체프레임(13b)의 전방측에 회전되게 고정되는 페달(21a)이 결합된 전륜스프라킷(21)에 구동체인(22)으로 연결되는 후륜스프라킷(23)이 후륜프레임(14)의 일측에 결합되어 후륜(14a)에 동력을 전달시키도록 구성된다.

아울러, 자전거(100)에 탑승하는 탑승자가 앉게 되는 안장부(30)는 상부몸체프레임(13a)의 후방측에 위치된 안장프레임(13c)의 주변으로 스프링(31)이 설치되며, 안장프레임(13c)을 통과하는 상부 끝단에는 안장(32)이 결합되는 한편, 메인링크(33)의 하부 끝단에는 회동되게 결합되는 회동링크(34)로 형성된다.

여기서, 스프링(31)은 탑승자가 안장(32)에 앉은 상태로 승하강 운동을 하게 되면 탑승자의 체중 하중에 의해 압축되면서 충격을 완화시키고, 상하부 끝단에 결합되어 안정적인 지지와 지지면적을 확보하기 위한 지지브라켓(31a)이 각각 결합되되 상부에 위치된 지지브라켓(31a)은 안장(32)의 하부면을 지지하고, 하부에 위치된 지지브라켓(31a)은 안장프레임(13c)의 주변 및 상부몸체프레임(13a)을 지지하게 된다.

또한, 안장부(30)를 구성하는 메인링크(33)의 끝단에는 안장프레임(13c)의 하부면과 회동링크(34)의 상부에 양 끝단이 각각 고정되어 승마작용 동력발생부(40,50)가 상부로 복귀시 복귀작동을 도와주는 텐션스프링(35)이 더 포함되어 구성된다.

한편, 자전거(100)의 안장(32)에 탑승한 탑승자의 승하강 동작에 의해 동력을 발생시키는 승마작용 동력발생부(40,50)가 구성된다.

먼저, 승마작용 동력발생부(40)는 안장부(30)의 회동링크(34)에 결합되어 안장(32)의 상하이동에 의해 회동되는 구동스프라킷(41)이 볼트(도면번호 미도시)를 이용하여 고정되는 회전하우징(42)이 형성된다.

이때, 회전하우징(42)은 구동스프라킷(41)이 결합되는 결합단(42a)에 연장되어 내부에 공간을 형성하되 폐쇄된 면의 일측에는 결합홀(42b')이 형성되며, 중앙에는 관통홀(42b")이 형성된 삽입단(42b)으로 이루어져 'ㅗ'형상의 단면으로 구성된다.

이러한, 회전하우징(42)의 공간 내측으로 구동력발생수단(43), 구동력발생수단(43)을 감싸며 고정하는 고정하우징(44)을 순차적으로 고정축(45)이 관통 결합한 후 하부몸체프레임(13b)에 고정되는 한편, 구동스프라킷(41)에 구동체인(46)으로 연결되는 종동스프라킷(47)이 후륜프레임(14)의 일측에 결합되어 후륜(14a)에 동력을 전달시키도록 구성된다.

이때, 고정하우징(44)은 회전하우징(42)과 동일한 형상이되, 회전하우징(42)의 삽입단(42b)의 내부로 서로 이격되게 삽입되며 중앙에 관통홀(44a')이 형성된 돌출단(44a)에 일체로 연장되어 삽입단(42b)의 개방부를 폐쇄하며 걸림홈(44b')이 형성된 밀폐단(42b)으로 형성된다.

그리고, 구동력발생수단(43)은 일 끝단이 회전하우징(42)의 결합홀(42b')에 결합되고 타 끝단은 고정하우징(44)의 걸림홈(44b')에 결합되는 비틀림스프링(43a)으로 구성된다.

한편, 고정축(45)은 알루미늄재질로 형성되어 자체 중량을 경량화 하였으며, 양끝단에는 걸림단(13b')에 삽입되는 삽입홈(45a)이 형성된다.

더불어, 회전하우징(42)과 고정하우징(44), 비틀림스프링(43a), 고정축(45)의 결합관계는 회전하우징(42)의 관통홀(42b")에 고정축(45)을 관통시켜 베어링(45b)을 이용하여 공회전 되도록 결합한 후, 비틀림스프링(43a)을 삽입단(42b)의 내부공간으로 삽입시켜 일 끝단이 결합홀(42b')에 걸리도록 결합하고, 고정하우징(44)의 관통홀(44a')에 고정축(45)를 삽입시켜 회전하우징(42)의 삽입단(42b)으로 고정하우징(44)의 돌출단(44a)이 비틀림스프링(43a)의 내측으로 삽입되는 동시에 걸림홈(44b')에 비틀림스프링(43a)의 타끝단이 걸리도록 하고, 고정하우징(44)이 고정축(45)에서 공회전 되지 않도록 고정시킨다.

또한, 고정축(45)의 삽입홈(45a)을 하부몸체프레임(13b)의 걸림단(13b')에 삽입시킨 후 볼트(도면번호 미도시)를 이용하여 고정축(45)이 걸림단(13b')으로부터 이탈되지 않도록 견고하게 고정시킨다.

다음으로, 승마작용 동력발생부(50)는 고정축(51), 고정블록(52), 고정하우징(53), 구동력발생수단(54)으로 구성된다.

먼저, 고정축(51)은 고정축(45)과 동일한 형상으로 양끝단에 하부몸체프레 임(13b)의 걸림단(13b')에 삽입되는 삽입홈(51a)이 양끝단에 형성된다.

그리고, 고정블록(52)은 고정축(51)에 억지 끼움 방식으로 삽입 고정되도록 중앙에 관통홀(52a)이 형성되고, 내주면의 원주를 따라 다수개 돌기와 홈이 연속적으로 형성된 걸림돌기홈(52b)이 구성된다.

아울러, 고정축(51)에 관통 결합되도록 중앙에 형성된 관통홀(53a)을 통해 삽입 결합되어 고정블록(52)의 걸림돌기홈(52b)에 결합되게 외주면의 원주를 따라 다수개 돌기와 홈이 연속적으로 형성된 걸림돌기(53b)가 형성되어 고정하우징(53)이 구성된다.

또한, 고정축(51)에 베어링(51b)에 의해 회전되게 관통 결합되며 고정블록(52)을 감싸며 내부에 구동력발생수단(54)이 설치되는 설치공간(55a)을 형성하는 회전하우징(55)에 결합되는 구동스프라킷(56)에 구동체인(57)으로 연결되는 종동스프라킷(58)이 후륜프레임(14)의 일측에 결합되어 후륜(14a)에 동력을 전달시키도록 구성된다.

이때, 구동력발생수단(54)은 외주면은 회전하우징(55)에 고정되고, 내주면은 고정블록(52)에 결합되는 고무(54a)로 형성된다.

아울러, 고무(54a)는 라텍스 계열의 생고무를 용융시켜 회전하우징(55)과 고정블록(52)에 접착되도록 충진시켜 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 자전거(100)의 안장(32)에 탑승자가 탑승하여 발 동력발생부(20)나 승마작용 동력발생부(40,50)을 각각 작동 또는 동시작동으로 자전거(100)를 운용하게 된다.

첫 번째로, 발 동력발생부(20)를 이용하여 자전거(100)를 운용할 경우를 살펴보면 다음과 같다.

이러한, 발 동력발생부(20)를 이용할 경우에는 안장(32)에 탑승자가 착석한 후 양쪽 다리 및 발을 이용하여 페달(21a)을 자전거(100)의 전진방향 쪽으로 디디면서 회전시키게 되면 다리 및 발의 구동력이 페달(21a)을 통해 전륜스프라킷(21)에 전달되어 구동체인(22)을 전방측으로 당기게 되어 후륜스프라킷(23)을 전진 방향으로 회전시킴으로써 후륜(14a)을 회전 구동시켜 자전거(100)가 전진하게 되며 탑승자는 핸들(12)을 진행하고자 하는 방향으로 선회시켜 진로를 설정하게 된다.

두 번째로, 발 동력발생부(20)를 이용하여 자전거(100)가 일정속도로 가속이 이루어진 후 승마작용 동력발생부(40)를 이용하여 자전거(100)를 운용할 경우를 살펴보면 다음과 같다.

탑승자가 자전거(100)의 안장(32)에 착석한 후 탑승자의 상체를 하측 방향으로 움직이게 되면 스프링(31)은 압축되고, 텐션스프링(35)은 인장되어 진다.

이때, 안장(32)과 함께 메인링크(33)가 하부 방향으로 안장프레임(13c)을 통과하면서 이동되며 회동링크(34)를 누르게 된다.

이렇게, 메인링크(33)에 의해 눌려지는 회동링크(34)는 회전하우징(42,55)을 자전거(100)의 하부방향으로 회동시키게 된다.

그리고, 회전하우징(42)의 내부에서는 비트림스프링(43a)이 일 끝단은 회전하우징(42)에 고정되고, 타 끝단은 고정하우징(44)에 결합되어 있어 회전하우 징(42)의 회전작용으로 인하여 비틀림스프링(43a)는 비틀림 신장되어 텐션력을 보유하게 된다.

한편, 회전하우징(55)의 내부에서는 고무(54a)의 내주면은 고정블록(52)에 고정되어 있고 외주면은 회전하우징(55)에 접착된 상태로 회전되어 고무(54a)의 자체가 비틀림 현상이 발생되어 텐션력을 보유하게 된다.

이러한, 비틀림스프링(43a)이 텐션력을 보유하게 되면 자전거(100)를 운용하는 탑승자의 상체를 상부 방향으로 움직여 안장(32)과 함께 메인링크(33)가 상부 방향으로 안장프레임(13c)을 통과하면서 이동되며 회동링크(34)가 자전거(100)의 상부 방향으로 당겨지게 되면 회전하우징(42)에 결합된 구동스프라킷(41)이 회전되면서 구동체인(46)이 함께 당겨져 종동스프라킷(47)을 회전시켜 후륜(14a)에 동력을 전달시키게 된다.

이때, 비틀림스프링(43a)이 보유한 텐션력이 복원되면서 복원력이 회전하우징(42), 구동스프라킷(41)에 순차적으로 전달되어 더 빠르고 강한 회전력을 전달하여 추진력을 증가시키게 된다.

아울러, 고무(54a)가 텐션력을 보유하게 되면 자전거(100)를 운용하는 탑승자의 상체를 상부 방향으로 움직여 안장(32)과 함께 메인링크(33)가 상부 방향으로 안장프레임(13c)을 통과하면서 이동되며 회동링크(34)가 자전거(100)의 상부 방향으로 당겨지게 되면 회전하우징(55)에 결합된 구동스프라킷(56)이 회전되면서 구동체인(57)이 함께 당겨져 종동스프라킷(58)을 회전시켜 후륜(14a)에 동력을 전달시키게 된다.

한편, 고무(54a)의 텐션력이 작다고 판단될 경우에는 고정하우징(53)을 이용하여 고정블록(52)를 회전시켜 회전하우징(55)가 회전되는 방향의 반대편으로 고무(54a)를 회전시켜 텐션력을 증가시킬 수 있다.

부연 설명 하자면, 고정하우징(53)을 고정축(51)에 고정하기 전단계에서 걸림돌기(53b)를 고정블록(52)의 걸림돌기홈(52b)에 끼운 후 회전하우징(55)이 회전될 반대방향으로 고정하우징(53)을 회전시켜 고무(54a)에 비틀림 작용력을 작용시킨 후 고정하우징(53)을 고정축(51)에 고정하면, 회전하우징(55)이 회전될 때 고무(54a)의 비틀림 현상이 가중되어 더 큰 텐션력을 보유하게 되는 것이다.

즉, 고무(54a)가 보유한 텐션력이 복원되면서 복원력이 복원력이 회전하우징(55), 구동스프라킷(56)에 순차적으로 전달되어 더 빠르고 강한 회전력을 전달하여 추진력을 증가시키게 된다.

더불어, 메인링크(33)와 회동링크(34)의 하부 방향측으로 이동되어 인장되어졌던 텐션스프링(35)이 복원되면서 복원력이 회동링크(34)를 당기게 되어 추진력이 증가되게 된다.

이렇게, 자전거(100)를 운용하는 탑승자의 상체를 상/하 방향으로 승마를 하듯이 움직임을 반복하여 자전거(100)가 전진할 수 있는 추진력을 얻을 수 있게 된다.

이로 인하여, 구동력발생수단(43)의 비틀림스프링(43a)을 이용하여 추진력 발생시 소음 및 진동이 저감되는 이점이 있다.

또한, 비틀림스플이(43a)을 사용하여 반영구적으로 사용가능함으로써 수리 및 교체비용이 절감된다.

더불어, 구동력발생수단(54)의 고무(54a)를 이용하여 추진력 발생시 소음 및 진동이 발생되지 않으며, 자체 중량이 경량화되는 이점이 있다.

아울러, 텐션스프링(35)의 복원력이 추진력을 향상시키게 되어 추진 효율이 증대되는 기능을 하게 된다.

이로써, 메인링크(33)와 회동링크(34)의 상/하 왕복 이동 운동만을 이용하여 회전하우징(42,55)을 회전시킬 경우보다 구동력발생수단(43,54)을 이용할 경우에는 구동력 발생률이 현저히 증가하는 이점이 있어 무리한 운동력을 이용하지 않더라도 충분한 구동력을 발생시켜 편안하고 간단한 자세로 자전거(100)를 운용할 수 있어 대중화 및 남녀노소의 건강증진에 큰 도움이 될 향상을 기대할 수 있을 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1a은 종래의 승마형 자전거의 일 측면도,

도 1b는 종래의 승마형 자전거의 작동순서도,

도 2는 본 발명에 따른 승마형 자전거의 개략 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 승마형 자전거의 일 측면도,

도 4는 본 발명에 따른 승마형 자전거의 안장부 및 발/승마작용 동력발생부를 나타낸 개략 사시도,

도 5a는 본 발명에 따른 구동력발생수단을 나타낸 일 측면 분해 사시도,

도 5b는 도 5a를 타 측면에서 투영한 분해 사시도,

도 5c는 도 5a의 결합 사시도,

도 5d는 도 5b의 결합 사시도,

도 6a는 다른 실시 예에 따른 구동력발생수단을 나타내 분해 사시도,

도 6b는 도 6의 결합 종 단면도,

도 7은 본 발명의 승마형 자전거의 승마작용 동력발생부의 작동 순서도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 프레임부 11 : 전륜프레임

11a : 전륜 11a' : 축

12 : 핸들 12a : 브레이크바

13 : 몸체프레임 13a : 상부몸체프레임

13b : 하부몸체프레임 13b' : 걸림단

13c : 안장프레임 14 : 후륜프레임

14a : 후륜 14a' : 축

20 : 발 동력발생부 21 : 전륜스프라킷

21a : 페달 22 : 구동체인

23 : 후륜스프라킷 30 : 안장부

31 : 스프링 32 : 안장

33 : 메인링크 34 : 회동링크

35 : 텐션스프링 40,50 : 승마작용 동력발생부

41 : 구동스프라킷 42 : 회전하우징

42a : 결합단 42b : 삽입단

42b' : 결합홀 42b" : 관통홀

43 : 구동력발생수단 43a : 비틀림스프링

44 : 고정하우징 44a : 돌출단

44a' : 관통홀 44b : 밀폐단

44b' : 걸림홈 45 : 고정축

45a : 삽입홈 45b : 베어링

46 : 구동체인 47 : 종동스프라킷

51 : 고정축 52 : 고정블록

52a : 관통홀 52b : 걸림돌기홈

53 : 고정하우징 53a : 관통홀

53b : 걸림돌기 54 : 구동력발생수단

54a : 고무 55 : 회전하우징

55a : 설치공간 56 : 구동스프라킷

57 : 구동체인 58 : 종동스프라킷

100 : 자전거

Claims (5)

1. 승마형 자전거에 있어서,

   전륜(11a)을 양쪽으로 지지하는 전륜프레임(11)의 상부로 진로방향을 결정하는 핸들(12)이 결합되며, 전륜프레임(11)의 후방 가로방향으로 일체되게 결합되어 상부몸체프레임(13a) 및 하부몸체프레임(13b)으로 상하 분기, 합류되는 몸체프레임(13)의 끝단에 후륜(14a)을 양쪽으로 지지하는 후륜프레임(14)으로 형성되고, 상부몸체프레임(13a)의 후방측에 일체로 직립되어진 안장프레임(13c)으로 형성된 프레임부(10)와,

   하부몸체프레임(13b)의 전방측에 고정되는 페달(21a)이 결합된 전륜스프라킷(21)에 구동체인(22)으로 연결되는 후륜스프라킷(23)이 후륜프레임(14)의 일측에 결합되어 후륜(14a)에 동력을 전달시키는 발 동력발생부(20)와,

   상부몸체프레임(13a)의 후방측에는 안장프레임(13c)의 주변으로 스프링(31)이 설치되며, 안장프레임(13c)을 관통하며 상부 끝단에는 안장(32)이 결합되는 한편, 메인링크(33)의 하부 끝단에는 회동되게 결합되는 회동링크(34)로 형성된 안장부(30)와,

   안장부(30)의 회동링크(34)에 결합되어 안장(32)의 상하이동에 의해 회동되는 구동스프라킷(41)이 고정되는 회전하우징(42)의 내측으로 구동력발생수단(43), 구동력발생수단(43)을 감싸며 고정하는 고정하우징(44)을 순차적으로 고정축(45)이 관통 결합한 후 하부몸체프레임(13b)에 고정되는 한편, 구동스프라킷(41)에 구동체 인(46)으로 연결되는 종동스프라킷(47)이 후륜프레임(14)의 일측에 결합되어 후륜(14a)에 동력을 전달시키는 승마작용 동력발생부(40,50)로 구성되는 것을 특징으로 하는 승마형 자전거.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 구동력발생수단(43)은 일 끝단이 회전하우징(42)에 결합되고 타 끝단은 고정하우징(44)에 결합되는 비틀림스프링(43a)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 승마형 자전거.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 승마작용 동력발생부(50)는 고정축(51)에 고정되는 고정블록(52)과,

   고정축(51)에 관통 결합되며 고정블록(52)의 일측 끝단에 결합되는 고정하우징(53)과,

   고정축(51)에 관통 결합되며 고정블록(52)을 감싸며 내부에 구동력발생수단(54)이 설치되는 설치공간(55a)을 형성하는 회전하우징(55)에 구동스프라킷(56)에 구동체인(57)으로 연결되는 종동스프라킷(58)이 후륜프레임(14)의 일측에 결합되어 후륜(14a)에 동력을 전달시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 승마형 자전거.
4. 청구항 3에 있어서, 구동력발생수단(54)은 외주면은 회전하우징(55)에 고정되고, 내주면은 고정블록(52)에 결합되는 고무(54a)로 구성되는 것을 특징으로 하는 승마형 자전거.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 안장부(30)는 메인링크(33)의 끝단에는 안장프레임(13c)의 하부면과 회동링크(34)의 상부에 양 끝단이 각각 고정되어 승마작용 동력발생부(40,50)가 상부로 복귀시 복귀작동을 도와주는 텐션스프링(35)이 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 승마형 자전거.

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