빙판용 자전거

빙판용 자전거{BICYCLE FOR ICY ROAD}

본 고안은 빙판용 자전거에 관한 것으로, 보다 상세히는 기존 자전거를 재구성하여 겨울철에 빙판에서도 사용 가능하도록 스키 또는 보오드가 부설된 자전거에 관한 것이다.

자전거는 일상생활에서 운동용 또는 여가 생활을 위해 널리 이용되는 수단으로, 그 사용양태를 살펴보면 헬스용 자전거, 경주용 자전거, 아동용 자전거 등이 있고 현재는 이를 개선한 여러 형태의 자전거가 존재하고 있음을 알 수 있다.

그런데, 자전거의 활용면을 살펴보면 일반 지면이나 가정 등의 바닥에 고정되어 사용되는 자전거의 구조가 대다수를 차지하고 있는 것을 알 수가 있는데, 실내에서 사용되는 헬스용 자전거를 제외하고는 겨울철에 빙판 등에서 사용하기에는 어려움이 있다는 문제가 잇었다.

이러한 점을 개선하여 빙판이나 설면에서도 사용될 수 있는 전천후 자전거가 다수 출원 또는 등록되어 있음을 알 수가 있는데, 이러한 목적을 가진 자전거의 구성은 대개 퀵보드와 같은 구조로 되어 기존 자전거의 구성과 크게 벗어나게 된다. 일반 자전거의 구성에서 착안하여 설면에서 사용 가능한 자전거가 특허출원 10-2000-0019590호로서 개시되어 있는데, 도 1을 통해 그 구성을 알 수가 있다.

상기 종래 기술에 따르면, 경사진 산악지역의 빙상면을 자전거로 점프하거나 오를 수 있어 최소한의 체력소모로 주행이 이루어진다는 장점이 있다고 하나, 얼음판과 같은 경사지지 않은 빙면에서는 정면에서 보았을 때의 일자 형태의 구조의 불안감으로 빙판에서의 지지가 불안정하고 자칫 자전거 본체 자체가 빙면에서 미끄러지기가 쉬우며 또한, 기존 자전거와 별개로 구입을 하여 사용해야하는 비용 발생의 문제가 있고 그 용도의 한정으로 겨울을 제외한 다른 계절 또는 산악이 아닌 일반 지면에서는 사용하기에 부적합하다는 문제점이 있다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 빙판에서 주행하기 용이한 구성을 제공하되 기존 자전거를 활용함으로서 비용을 절감할 수 있는 역삼각형 안정 구조의 1쌍의 스키 보오드를 자전거 앞바퀴를 분리 후 장착하는 구성을 제공하는 것이 목적이다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 자전거의 허브축과 스키 보오드를 연결 지지하는 브라켓의 안정된 구조 및 브라켓의 길이와 각도를 조절할 수 있는 것이다.

도 1은 종래 기술의 자전거를 도시한 측면도.

도 2는 본 고안에 따른 자전거의 전체 구성을 나타내는 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 자전거의 일 실시예를 나타내는 분해 사시도.

도 4는 본 고안에 따른 자전거의 일 실시예를 나타내는 분해 정면도.

도 5는 본 고안에 따른 자전거의 타이어에 대한 일부 구성도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 서스펜션 포크 151: 러그

110: 허브 160: 보오드

120, 125, 130: 너트 170: 블록

140: 브라켓 175: 중공부

141, 142: 힌지공 200: 타이어

143, 144 : 절곡부 210: 스터드

150: 보조플레이트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서 본 고안에 따른 빙판용 자전거는 앞바퀴를 탈리한 서스펜션 포크(100)의 연결공 사이에 너트결합으로 연결 지지되는 허브(110); 상기 허브(110) 상에 2중 너트결합으로 고정 장착되며 상기 허브(110)에서 하방으로 연장되다가 직각 절곡되어 수평으로 연장된 제 1절곡부(143)와 상기 제 1절곡부(143)의 끝단에서 다시 직각 절곡되어 하방으로 연장된 제 2절곡부(144)를 구비하고 종단부에 적어도 하나의 힌지공(141,142)을 구비한 1쌍의 브라켓(140)과; 상기 브라켓(140)의 상기 힌지공(141,142)에 힌지 결합되는 러그(151)를 구비한 1쌍의 보조플레이트(150) 및; 사각 형상의 블록(170)을 상부에 구비하여 이에 상기 보조플레이트(150)의 하부가 결합되는 1쌍의 보오드(160);로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블록(170)상면의 중앙부위에는 중공부(175)가 형성되어 있으며, 자전거 뒷바퀴의 타이어(200) 표면에는 복수의 스터드(stud)(210)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의해 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 2는 본 고안에 따른 빙판용 자전거의 전체 구성을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 자전거의 서스펜션 포크 하부에 대한 분리 사시도이다.

도 4는 본 고안에 따른 전거의 일 실시예를 나타내는 분해 정면도이다.

도 2 및 도 3을 보아 알 수 있듯이, 본 고안의 구성상의 특징은 일반 자전거의 앞바퀴를 서스펜션 포크(100)에서 분리하고 본 고안에 따른 브라켓(140)을 장착하는 것이다.

즉, 스패너를 이용하여 허브너트(125)를 탈리한 뒤에 본 고안에 따른 허브(110)를 장착하는데, 이 허브(110)는 서스펜션 포크(100) 사이에 고정 장착되며 허브(110) 상면에는 나사산(111)이 형성되어 있고, 이 나사산(111) 형성 부위에 본고안에 따른 1쌍의 브라켓(140)이 결합되며 이 브라켓(140)의 양방향으로 1쌍의 제 1너트(120) 및 제 2너트(130)의 2중너트 결합이 이루어진다.

이러한 2중 너트결합으로 허브(110) 상에서 브라켓(140)이 유동되는 것을 방지하여 견고함을 보장 할 수가 있으며, 그 다음 허브(110)를 서스펜션 포크(100) 사이에 끼워 맞춘 뒤 서스펜션 포크(100)의 바깥쪽으로 허브너트(125)를 조인다.

도 4를 보아 알 수 있듯이, 본 고안에 따른 브라켓(140)은 2단으로 절곡형성된 바디프레임의 구조로 되어 있는데, 제 1절곡부(143)는 허브(110)에 고정장착된 브라켓 상단부의 하방 연장부(수직 가이드라인)와 직각으로 절곡되어 수평방향으로 연장 형성되어 있고, 제 2절곡부(144)는 다시 제 1절곡부(143)에서 수직 절곡되어 하방으로 연장 형성되어 있다.

이와 같은 2단 절곡된 프레임 구조로 된 브라켓(140)은 마치 어린이용 세발 자전거와 같이 역삼각형의 무게중심 구조를 이루어 무게중심이 단일 축 방향으로 집중되는 것을 방지하고, 빙판 위에서 자칫 자잔거 자체가 미끄러져 넘어지거나 진행 방향을 설정하지 못하는 것을 막아 안정성을 크게 보장하기 위한 것이다.

도면에 도시되어 있지 않으나, 이러한 브라켓(140)의 바디프레임에는 강도를 중가하기 위한 보강 플렌지가 추가 장착될 수 있으며, 이로서 2단 절곡됨으로 인해 절곡 부위에 힘이 집중되는 문제를 보강할 수 있다.

또한, 허브(110)에 연결되는 브라켓(140)의 수직 가이드 라인{브라켓이 하방으로 연장되어 제 1절곡부(143)와 만나는 수직 부분} 일 측에서 제 1절곡부(143)와제 2절곡부(144)가 접하는 부위를 연결시키는 보강 부재가 더 장착될 수가 있고, 이 보강 부재는 원통형 형상으로 강철 내지 합금 등으로 제작되어 브라켓(140)의 수직 가이드 라인에서 제 1절곡부(143)와 제 2절곡부(144)가 접하는 부위를 향해 경사지게 연장되어 있다.(미도시)

브라켓(140)의 하방종단부에는 적어도 하나의 힌지공(141,142)이 형성되어 있으며, 이 힌지공(141,142)에 보조플레이트(150)가 연결된다. 보조플레이트(150)는 브라켓(140)과 보오드(160)의 용이한 결합을 돕는 역할을 수행하는 것으로서, 상면에 돌출 형성된 1쌍의 러그(151)가 중앙부위에 형성되어 있고 이 사이에 브라켓(140)의 힌지공(141,142)이 삽입되며, 힌지핀(152)에 의하여 힌지결합된다.

또한, 보조플레이트(150)의 1쌍의 러그(151) 사이에는 종방향으로 형성된 타원 형상의 오리피스(미도시)가 형성될 수가 있다. 오리피스는 브라켓(140)의 종단부가 보오드(160)를 향해 돌출되는 것을 돕기 위한 통로의 역할을 한다. 이 오리피스의 폭은 브라켓(140)의 종단부의 폭 내지 두께에 상응하거나 보조플레이트(150)의 길이방향으로 약간 크도록 구성되어 있다.

브라켓(140)의 힌지공(141,142)은 바람직하게 브라켓(140)의 하단종단부의 종방향으로 2개가 형성이 되어 있는데, 이는 사용자의 편의에 따라 브라켓(140)의 높이를 조절하기 위한 것이다. 다시 말해, 제 1 힌지공(141)에 보조플레이트(150)의 러그(151)와 힌지결합을 하면 브라켓(140)의 결합길이를 포함한 자전거의 앞부분이 자전거의 뒷바퀴 측 부분보다 짧아지게 되는데, 이는 마치 경주용 자전거의 구조에서처럼 뒷바퀴측이 더 높게 된 구조와 동일한 구조를 제공하여 사용자의 흥미 등을 유발하기 위함이며, 이로 인해 하방으로 돌출된 브라켓(140)의 종단부를 수용하기 위해 하기에 설명할 블록(170)으로 유도하는 역할을 보조플레이트(150)의 오리피스가 수행하는 것이다.

스키 및 스노우 보드의 보오드 플레이트와 동일한 기능을 수행하는 보오드(160)는 보조플레이트(150)와 각각에 형성된 연결홀(153)을 통해 나사결합을 하면서 보조플레이트(150)의 하방에 위치한다. 보조플레이트(150)와 결합되는 보오드(160)의 중앙부위에는 소정높이의 사각형상의 블록(170)이 돌출 형성되어 있고, 블록(170) 상면의 중앙부위에는 중공부(175)가 구비되어 있다. 이 중공부(175)는 블록(170)의 돌출높이와 동일하거나 브라켓(140)의 종단부에서 제 2힌지공(143)까지의 거리에 상응하는 깊이 및 보조플레이트(150)의 오리피스에 상응하는 크기로 되어 있다.

앞서 간략히 언급하였듯이, 중공부(175)는 브라켓(140)의 제 1힌지공(143)이 러그(151)와 힌지 결합될 때 하방으로 돌출된 브라켓 여분의 부위를 수용하기 위한 것으로, 그 내부구조는 사다리꼴과 같이 상협하광(上狹下廣)한 형상(미도시)으로 되어 브라켓(140)의 여분의 종단부위가 호형상의 원운동으로 중공부(175) 내에서 유동가능하게 운동할 수 있는 것을 돕게 되며, 이는 보조플레이트(150)가 브라켓(140)과의 힌지결합으로 인한 결합 기울기 조절에서 발생할 수 있는 브라켓(140)종단부의 여분 위치 수용의 용이성을 보장하기 위함이다.

이처럼, 보조플레이트(150)와 적어도 하나의 브라켓(140)의 힌지공(141,142)의 위치에 따른 힌지결합으로 브라켓(140)의 결합 기울기를 조절할 수 있게 되며 또한 기울기 조절을 통해 브라켓(140)의 높이 조절 역시 가능하게 된다.

본 고안에 따른 자전거의 뒷바퀴의 타이어(200) 표면에는 다수의 스터드(stud)(210)가 구비되어 있어 빙판의 표면에서의 마찰력을 증대시킨다. 또한, 도시되어 있지는 않으나 스터드(210)로 인하여 빙판의 손상이 가해지는 것을 방지하기 위해, 타이어 표면이 직사각형 모양의 작은 조각들로 구성되고 이 조각 사이에 여러 개의 홈이 형성되어 더욱 작은 조각들로 구획되는 구조(이른바, 라멜라 구조)로 구성되는 것도 가능하며, 타이어의 재질은 발포 고무 내지 실리카 고무로 제작될 수가 있다.

이상의 구성에서 비롯되는 본 고안의 작용을 다시 한번 간단히 설명한다. 먼저, 사용자는 스패너와 같은 공구를 이용하여 허브너트(125)를 탈리하여 자전거 앞바퀴의 서스펜션 포크(100)에 고정 장착되어 있는 앞바퀴를 분리한다. 분리된 서스펜션 포크(100)의 종단부는 연결공만을 구비한 상태로 남아있게 되며, 이에 본 고안에 따른 제 1 및 제 2 너트(120,130)와 1쌍의 브라켓(140)을 허브(110)에 연결되어 있는 상태로 서스펜션 포크(100)에 고정 장착시키며, 이 때 스패너 등을 이용하여 단단하게 고정한다. 브라켓(140)의 종단부에 위치한 힌지공(141,142)은 사용자의 편의 및 요망하는 높이 및 브라켓(140)의 요망하는 기울기에 따라 제 1 또는 제 2 힌지공(141,142)에 보조플레이트(150)에 구비된 1쌍의 러그(151)를 힌지 결합한다. 그 다음, 이에 블록이 장착된 보오드를 결합하고 자전거의 뒷바퀴를 림에서 분리하여 스터드(210)가 장착된 타이어(200)로 교체하면 본 고안에 따른 방판용 자전거가 완성된다.

사용자는 빙판에서 자전거에 기본 장착되어 있는 페달을 돌려 뒷바퀴를 회전시킴으로 자전거의 주행을 이룰 수 있으며 이 때 뒷바퀴의 타이어(200)에 구비된 스터드(210)로 인한 마찰력 증대로 바퀴의 공회전을 방지함으로 자전거의 진행을 돕게 된다.

지금까지의 설명에서 언급한 바와 같이, 본 고안에 따른 빙판용 자전거의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 고안의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 빙판용 자전거에 따르면 기존 자전거의 앞바퀴를 분리한 뒤에 브라켓과 보오드를 앞바퀴 서스펜션 포크의 허브축에 장착하여 사용할 수 있기 때문에 비용절약의 장점이 있고 사계절 전천후로 사용가능하다는 장점이 있다.

또한, 2단으로 절곡되고 복수의 힌지공을 구비한 브라켓의 구조로 인하여 보다 안정된 주행감을 누릴 수가 있으며, 사용자의 편의에 따라 보오드 장착 구조의 길이 및 각도 조절을 자유로이 수행할 수 있는 효과가 있다.