KR20160082001A - 외발 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외발 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 페달의 승강운동이 메인기어에 회전운동으로 전달된 후 다수의 유성기어장치와 축대에 의해 동력을 증폭시켜가면서 최종적으로 허브에 전달하여 휠 림의 회전수를 증가시킴으로써 증속 가능하고 작은 답력으로도 오르막을 오를 수 있는 외발 자전거에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 외발 자전거는, 안장 저부에 하나의 바퀴가 구비되는 외발 자전거에 있어서;
공통샤프트에 회전 가능하게 지지되는 메인기어에 발판의 동력이 전달되되, 상기 메인기어의 회전방향 외측에 구비된 축대가 회전방향 내측으로 절곡되어 상기 공통샤프트에 회전할 수 있도록 외삽되는 축기어에 결합되고, 상기 축기어의 회전방향 외측에는 다수의 중간기어가 치합되며 다수의 중간기어의 회전방향 외측에는 다시 하나의 통기어가 치합되는 다수의 유성기어장치로 동력전달수단이 구비되고, 한 유성기어장치의 통기어와 그 이웃한 다른 유성기어장치의 축기어는 축대를 통해 동력이 전달되며, 마지막 유성기어장치의 통기어는 바퀴의 림과 같이 회전하는 허브에 다수의 지지대를 통해 동력이 전달되는 것을 특징으로 한다.

Description

외발 자전거 {Unicycle}

본 발명은 외발 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 페달의 승강 운동이 메인기어에 회전운동으로 전달된 후 다수의 유성기어장치와 축대에 의해 동력을 증폭시켜가면서 최종적으로 허브에 전달하여 휠 림의 회전수를 증가시킴으로써 증속 가능하고 작은 답력으로도 오르막을 오를 수 있는 외발 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 외발 자전거는 안장 저부에 하나의 바퀴가 구비된 것으로, 과거에는 주로 서커스나 묘기에 사용되었으나, 최근에는 스포츠용으로 각광을 받고 있다.

그러나 외발 자전거의 바퀴는 일반적인 자전거 바퀴와 동일하나 축이 허브와 따로 움직일 수 없게 되어 있다.

즉, 페달 크랭크의 회전이 직접 바퀴의 회전을 제어하게 되어 있으므로 페달을 1 회전시킬 때 바퀴도 1 회전하게 되어 있는 구조적인 단점이 있다.

따라서 종래 외발 자전거는 고속으로 주행하는 것이 어렵고, 그만큼 언덕길 오르막을 오르는 데 힘이 많이 들며, 이러한 이유로 장거리를 주행하는 것이 불가능하므로 스포츠 용도로 사용하는데 제한이 있다.

또한, 종래의 외발 자전거는 그 바퀴가 하나이므로 중심을 유지하는데 고도의 기술이 필요하여 특수한 사람만이 이용할 수밖에 없었다.

따라서 종래 외발 자전거는 실용화되지 못하고, 그 결과 대중화를 실현하기에 어려움이 있는 실정이다.

공개특허공보번호 제10-2012-0124567호(공개일자 2012년11월14일) 등록특허공보 제10-0895545호(등록일자 2009년04월22일)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 페달의 승강운동이 메인기어에 회전운동으로 전달된 후 다수의 유성기어장치와 축대에 의해 동력을 증폭시켜가면서 최종적으로 허브에 전달시켜 휠 림의 회전수를 증가시킴으로써 증속 가능하고 작은 답력으로도 오르막 경사를 오를 수 있는 외발 자전거를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 바퀴 두 개가 양측에 결합되고 휠 림과 안장 및 바퀴에 중심추가 구비되어 정지시뿐만 아니라 운행시에도 중심을 잡기가 용이하여 남녀노소 누구나 사용할 수 있도록 함으로써 대중화를 실현할 수 있는 외발 자전거를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 외발 자전거는, 안장 저부에 하나의 바퀴가 구비되는 외발 자전거에 있어서;

공통샤프트에 회전 가능하게 지지되는 메인기어에 발판의 동력이 전달되되,

상기 메인기어의 회전방향 외측에 구비된 축대가 회전방향 내측으로 절곡되어 상기 공통샤프트에 회전할 수 있도록 외삽되는 축기어에 결합되고, 상기 축기어의 회전방향 외측에는 다수의 중간기어가 치합되며 다수의 중간기어의 회전방향 외측에는 다시 하나의 통기어가 치합되는 다수의 유성기어장치로 동력전달수단이 구비되고,

한 유성기어장치의 통기어와 그 이웃한 다른 유성기어장치의 축기어는 축대를 통해 동력이 전달되며,

마지막 유성기어장치의 통기어는 바퀴의 림과 같이 회전하는 허브에 다수의 지지대를 통해 동력이 전달되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발판의 동력은 메인기어에 기어, 벨트, 와이어 중 어느 하나에 의해 전달되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동력전달수단은 공통샤프트의 좌우 양측에 구비되고, 상기 바퀴의 림은 좌우 양측에 구비되어 서로 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 림 상부의 전후에 손잡이를 구비한 손잡이봉과, 지지봉이 상부로 돌출되게 구비되고, 상기 손잡이봉과 지지봉에는 스프링력을 갖는 지지대의 전후방으로 안장이 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 손잡이봉에는 손잡이가 삽입되는 부분에 스프링이 구비되고, 상기 손잡이에는 보조 와이어가 연결되어 손잡이가 삽입과 돌출되는 과정에서 상기 동력전달장치와 연결되거나 분리되며, 상기 손잡이는 좌우로 분리되어 전후 왕복할 수 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 바퀴 내부와 림 또는 안장 중 어느 하나 이상에 무게 중심을 잡기 위한 추가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 페달의 승강운동이 메인기어에 회전운동으로 전달된 후 다수의 유성기어장치와 축대에 의해 동력을 증폭시켜가면서 최종적으로 허브에 전달시켜 휠 림의 회전수를 증가시킴으로써 증속 가능하고 작은 답력으로도 오르막 경사를 오를 수 있다.

또한, 바퀴 두 개가 양측에 결합되고 휠 림과 안장 바퀴에 중심추가 구비되어 정지시뿐만 아니라 운행시에도 중심을 잡기가 용이하여 남녀노소 누구나 사용할 수 있도록 함으로써 외발 자전거의 대중화를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 외발 자전거의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 동력전달장치의 정면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 동력전달장치의 일부 사시도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 외발 자전거의 개략적인 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 타이어가 장착되는 림(rim)(10)이 양측에 결합되고, 상기 림(10)에 각각 타이어가 장착되어 바퀴(11) 두 개가 양측에 결합되는 구성이 된다.

이에 의해 외발 자전거(1)가 좌우로 기울어짐을 최소화할 수 있다.

상기 각 림(10)의 중앙에는 림(10)과 동력전달장치(40)를 지지하는 공통샤프트(12)가 구비되어 양단의 고정구(13)에 의해 고정되고 그 내부에 동력전달장치(40)가 구비된다.

이때 동력전달장치(40)는 공통샤프트(12)의 양측에 설치되어 각각 와이어(14)를 통해 외발 자전거(10의 양측에 구비되는 페달(16)에 연결된다.

즉, 상기 동력전달장치(40)에 연결된 와이어(14)는 다수의 롤러(15)를 거쳐 페달(16)에 연결된다.

상기 페달(16)은 림(10)의 양측에 상하로 승강할 수 있도록 구비되는 것으로, 사용자가 안장(17)에 앉은 상태에서 발로 밟는 경우 아래로 내려가면서 와이어(14)를 당겨 다수의 롤러(15)를 거치면서 회전 운동으로 변환되어 동력전달장치(40)에 전달되고 이를 통해 동력전달장치(40)가 회전하여 외발 자전거(1)가 전진하게 된다.

또한, 림(10) 상부의 전후에서 손잡이(19)를 구비한 손잡이봉(20)과, 지지봉(21)이 상부로 돌출되게 구비되고, 이 손잡이봉(20)과 지지봉(21)에는 스프링력을 갖는 지지대(22)의 전후방으로 안장(17)이 결합하여 상하로 승강하며 이때 미도시된 키의 조작으로 안장(17)의 높낮이를 조절할 수 있게 된다.

즉, 상기 안장(17)은 사용할 경우에만 지지대(22)의 스프링력으로 손잡이봉(20)과 지지봉(21)을 따라 상승시킨 후 키의 조작으로 고정시키며, 사용하지 않을 경우에는 하강시켜 지지대(22)에 안치시킨다.

또한, 바퀴(11) 상단 전방 손잡이봉(20)에는 손잡이(19)가 삽입되는 부분에 스프링(18)이 구비되고, 이때 손잡이(19)에는 보조 와이어(23)가 결합되어 손잡이(19)가 삽입과 돌출되는 과정에서 상기 동력전달장치(40)와 연결되거나 분리된다.

또한, 상기 손잡이(19)는 좌우 양측에 분리되게 구성되어 전후 왕복 운동할 수 있는 것으로, 상기 손잡이(19)의 전후 왕복 운동시 보조 와이어(23)를 통해 왕복 운동이 동력전달장치(40)에 회전 운동으로 변환 전달되어 동력전달장치(40)가 회전 운동하면서 외발 자전거(1)가 전진하게 된다.

이를 통해 상기 손잡이(19)는 헬스 기능과 동력 기능의 2가지 기능을 수행하게 된다.

상기 바퀴(11)의 중앙 고정구(13) 내부에 중심추(24)가 구비되어 전후방 무게 중심이 확보되고, 안장(17) 중심에 또 다른 중심추(25)가 구비되어 지지기반이 더 구비된다.

또한, 상기 림(10)에도 미도시된 중심추를 구비하여 운행 중 무게 중심을 확보할 수 있게 된다.

미설명 부호 26은 마찰에 의해 운행 중 정지를 하기 위해 손잡이(19)에 설치한 한 브레이크이다.

도 2는 도 1에 나타낸 동력전달장치의 정면도이고, 도 3은 도 1에 나타낸 동력전달장치의 일부 사시도로서, 일측 림(10)에 구비된 동력전달장치(40)를 나타낸 것이다..

도 2에 도시된 바와 같이, 공통샤프트(12)의 최외측에 베어링(41)에 의해 회전할 수 있도록 지지되는 메인기어(42)에 발판(16)에 연결된 와이어(14)가 연결되고, 메인기어(42)의 회전방향 외측에 구비된 제1축대(42)는 회전방향 내측으로 절곡되어 상기 공통샤프트(12)에 회전할 수 있도록 외삽되는 제1축기어(44a)에 결합된다.

상기 와이어(41) 대신에 벨트나 기어같은 다른 동력전달수단이 구비될 수도 있다.

상기 제1축기어(44a)의 회전방향 외측에는 다수의 제1중간기어(44b)가 치합되고 다수의 제1중간기어(44b)의 회전방향 외측에는 다시 하나의 제1통기어(44c)가 치합된다.

즉, 제1축기어(44a)와 제1중간기어(44b) 및 제1통기어(44c)는 원주 방향으로 서로 치합되어, 선기어와 유성기어 및 링기어로 이루어지는 하나의 유성기어장치(44)를 구성한다.

상기 제1통기어(44c)에 구비된 제2축대(45)는 다시 회전방향 내측으로 절곡되어 상기 공통샤프트(12)에 회전할 수 있도록 외삽되는 제2축기어(46a)에 결합된다.

상기 제2축기어(46a)의 회전방향 외측에는 다수의 제2중간기어(46b)가 치합되고 다수의 제2중간기어(46b)의 회전방향 외측에는 다시 하나의 제2통기어(46c)가 치합된다.

즉, 제2축기어(46a)와 제2중간기어(46b) 및 제2통기어(46c)는 원주방향으로 서로 치합되어, 선기어와 유성기어 및 링기어로 이루어지는 하나의 유성기어장치(46)를 구성한다.

상기 제2통기어(46c)에 구비된 제3축대(47)는 다시 회전방향 내측으로 절곡되어 상기 공통샤프트(12)에 회전할 수 있도록 외삽되는 제3축기어(48a)에 결합된다.

이와 같이 다수의 유성기어장치(44,46,48)를 구비하여 축대(43,45,47)에 의해 회전력을 전달하되, 회전력이 전달되어 갈수록 힘이 증폭되어 마지막 유성기어장치(48)의 통기어(48c)에는 큰 힘을 발휘하게 된다.

이때 각 유성기어장치(44,46,48)는 동력 전달시 단계별로 그 직경이 커지게 된다.

또한, 상기 마지막 유성기어장치(48)의 통기어(48c)는 결국 다수의 지지대(49)를 통해 상기 공통샤프트(12)에 외삽되어 상기 림(10)과 같이 회전하는 허브(50)에 결합된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 외발 자전거(1)의 유연성과 폭발적인 스피드를 구가하는 것으로, 전후좌우 중심 기반이 확보되는 것에서 지지와 무게 등 빠른 동력수단이 조화를 이룬다.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

1: 외발 자전거 10: 림
11: 바퀴 12: 공통샤프트
16: 발판 17: 안장
19: 손잡이 40: 동력전달장치
42: 메인기어 44,46,48: 유성기어장치
50: 허브

Claims (6)

1. 안장 저부에 하나의 바퀴가 구비되는 외발 자전거에 있어서;
   공통샤프트에 회전 가능하게 지지되는 메인기어에 발판의 동력이 전달되되,
   상기 메인기어의 회전방향 외측에 구비된 축대가 회전방향 내측으로 절곡되어 상기 공통샤프트에 회전할 수 있도록 외삽되는 축기어에 결합되고, 상기 축기어의 회전방향 외측에는 다수의 중간기어가 치합되며 다수의 중간기어의 회전방향 외측에는 다시 하나의 통기어가 치합되는 다수의 유성기어장치로 동력전달수단이 구비되고,
   한 유성기어장치의 통기어와 그 이웃한 다른 유성기어장치의 축기어는 축대를 통해 동력이 전달되며,
   마지막 유성기어장치의 통기어는 바퀴의 림과 같이 회전하는 허브에 다수의 지지대를 통해 동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 외발 자전거.
2. 제1항에 있어서,
   상기 발판의 동력은 메인기어에 기어, 벨트, 와이어 중 어느 하나에 의해 동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 외발 자전거.
3. 제1항에 있어서,
   상기 동력전달수단은 공통샤프트의 좌우 양측에 구비되고, 상기 바퀴의 림은 좌우 양측에 구비되어 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 외발 자전거.
4. 제1항에 있어서,
   상기 림 상부의 전후에 손잡이를 구비한 손잡이봉과, 지지봉이 상부로 돌출되게 구비되고, 상기 손잡이봉과 지지봉에는 스프링력을 갖는 지지대의 전후방으로 안장이 결합되는 것을 특징으로 하는 외발 자전거.
5. 제4항에 있어서,
   상기 손잡이봉에는 손잡이가 삽입되는 부분에 스프링이 구비되고, 상기 손잡이에는 보조 와이어가 연결되어 손잡이가 삽입과 돌출되는 과정에서 상기 동력전달장치와 연결되거나 분리되며, 상기 손잡이는 좌우로 분리되어 전후 왕복할 수 있는 것을 특징으로 하는 외발 자전거.
6. 제1항에 있어서,
   상기 바퀴 내부와 림 또는 안장 중 어느 하나 이상에 무게 중심을 잡기 위한 추가 구비되는 것을 특징으로 하는 외발 자전거.

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