特表 2023-520242 自転車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-16

(54)【発明の名称】自転車

(51)【国際特許分類】

   B62M 1/38 20130101AFI20230509BHJP

   B62M 11/02 20060101ALI20230509BHJP

   B62M 11/16 20060101ALI20230509BHJP

【ＦＩ】

B62M1/38

B62M11/02

B62M11/16 A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022560261

(86)(22)【出願日】2021-06-18

(85)【翻訳文提出日】2022-09-30

(86)【国際出願番号】 KR2021007663

(87)【国際公開番号】W WO2022085892

(87)【国際公開日】2022-04-28

(31)【優先権主張番号】10-2020-0136027

(32)【優先日】2020-10-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522387065

【氏名又は名称】キム，ミンホ

(71)【出願人】

【識別番号】522387098

【氏名又は名称】キム，サンギル

(74)【代理人】

【識別番号】100084375

【弁理士】

【氏名又は名称】板谷 康夫

(74)【代理人】

【識別番号】100142077

【弁理士】

【氏名又は名称】板谷 真之

(72)【発明者】

【氏名】キム，ミンホ

(72)【発明者】

【氏名】キム，サンギル

(57)【要約】

本発明は、利用者が自転車に伏せになった状態で乗って走行することにより、重心が下がって走行安定性を高めることができるようになり、走行過程で空気抵抗を減らして速度を増加させることができ、利用者の力をペダルに容易に伝達して、推進力の発生を増加することができるようにしたもので、前輪と後輪を装着し、利用者が伏せになった状態で乗ることができるフレームと、後輪に装着されて、ペダリングによって動力の発生と増速を行う増速手段とを含むことを特徴とする。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

前輪（１０１）と後輪（１０２）を装着し、利用者が伏せになった状態で乗ることができるフレーム（１１０）と、
前記後輪（１０２）に装着されて、ペダリングによって動力の発生と増速を行う増速手段（１３０）と、を含むことを特徴とする自転車。

【請求項2】

前記フレーム（１１０）は、
下端に前記前輪（１０１）が装着されるスタンションチューブ（１１１）と、
前記スタンションチューブ（１１１）を回動可能に装着したヘッドチューブ（１１２）と、
前記ヘッドチューブ（１１２）の後方で上側に連結されるトップチューブ（１１３）と、
前記トップチューブ（１１３）の先端下側に後向へ傾斜するように連結されるダウンチューブ（１１４）と、
前記トップチューブ（１１３）とダウンチューブ（１１４）の後端に縦方向に連結するセンターチューブ（１１５）と、
前記センターチューブ（１１５）の上端で後方に下向きに傾斜するように連結するリアチューブ（１１６）と、
前記センターチューブ（１１５）の下端で後方に水平に延長して連結するボトムチューブ（１１７）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の自転車。

【請求項3】

前記増速手段（１３０）は、
リアチューブ（１１６）及びボトムチューブ（１１７）の末端に装着されるメインブラケット（１３１）と、
前記メインブラケット（１３１）に一方向ベアリング（１３２）を介して前進方向には動力を伝達し、後進方向には空回転することができるようにしたペダル軸（１３３）と、
前記ペダル軸（１３３）の両側に結合するペダル（１３４）と、
前記ペダル軸（１３３）の一側に設けられ、該ペダル軸（１３３）の回転で動力を発生させる原動ギア（１３５）と、
前記メインブラケット（１３１）の間にサポーター（１３６）で保持される補助ブラケット（１３７）にベアリングを介して備えられる切替軸（１３８）と、
前記切替軸（１３８）の一側に具備されて、前記原動ギア（１３５）と噛み合う媒介ギア（１３９）と、
前記媒介ギア（１３９）の側方に装着する増速ギア（１４０）と、
前記原動ギア（１３５）の側方において前記ペダル軸（１３３）にベアリングを介して装着され前記増速ギア（１４０）と噛み合って増速された動力を出力する駆動ギア（１４１）と、
前記駆動ギア（１４１）に固定して前記後輪（１０２）を駆動することができるように固定するハブ（１４２）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の自転車。

【請求項4】

前記トップチューブ（１１３）の上面に形成して、利用者の上体である胸と腹部位が連接されて安定的に支える平坦部（１２０）と、
前記トップチューブ（１１３）の先側に形成して伏せになった利用者の両肩を収容して支えるショルダーフック（１２１）と、
前記トップチューブ（１１３）の後端に後方へ傾斜しながら、上側に突出されて、利用者の臀部を支えるシート部（１２２）と、
前記スタンションチューブ（１１１）の上端両側に前記ヘッドチューブ（１１２）と干渉することなく装着するハンドル（１２５）と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の自転車。

【請求項5】

前記フレーム（１１０）の外側にキャップ（１５０）をさらに装着する、ことを特徴とする請求項１に記載の自転車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自転車に関し、さらに詳しくは、利用者が完全に伏せになった状態で乗ることができるようにすることにより、走行過程で空気抵抗を減らし、重心を下げて安定性を確保しながら、増速手段を通じて速度を上げることができるように改善した自転車の提供に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、自転車は金属または非鉄金属材質で備えられるフレームの前、後側にタイヤを装着し、前方には操向のためのハンドルが装着され、中央には着席のための鞍（シート）が設置され、鞍の下方と後車軸との間には走行に必要な動力を発生させるための動力発生手段を設置して構成する。

【0003】

前記のような一般的な自転車の構成を、特許文献を通じてその技術内容を説明すれば次の通りである。

【0004】

特許文献１は、フレーム１１０に回転可能に結合されたクランク軸１２０と、前記クランク軸１２０の一側に結合され、前記クランク軸１２０の回転時に一緒に回転する前頭スプロケット１３０と、前記前頭スプロケット１３０の外側に位置し、前記クランク軸１２０の一側に結合されて、前記クランク軸１２０が回転すると一緒に回動する第１クランクアーム１３１と、前記フレーム１１０とアーム部材１４１１を介して固定されて結合され、前記前頭スプロケット１３０と前記第１クランクアーム１３１との間に位置し、中心部に第１孔１４１２が形成されており、前記クランク軸１２０が前記第１孔１４１２に貫通され、前記クランク軸１２０が回転しても固定されて回転しない第１固定スプロケット１４１と、前記第１クランクアーム１３１の末端に回転可能に結合され、前記第１固定スプロケット１４１と１：１の比率で突起が形成された第１回転スプロケット１４２と、前記第１クランクアーム１３１の末端に回動可能に結合され、前記第１回転スプロケット１４２と固定されて一緒に回転する第１補助クランクアーム１５１と、前記第１固定スプロケット１４１と前記第１回転スプロケット１４２とを連結して動力を伝達する第１動力伝達部材１６１と、前記クランク軸１２０の他側の末端に結合されて、前記クランク軸１２０が回転すると一緒に回動する第２クランクアーム１３２と、前記フレーム１１０と固定されて結合され、中心部に第２孔１４３２が形成されており、前記クランク軸１２０が前記第２孔１４３２に貫通され、前記クランク軸１２０が回転しても前記フレーム１１０に固定されて回転しない第２固定スプロケット１４３と、前記第２クランクアーム１３２の末端に回転可能に結合され、前記第２固定スプロケット１４３と１：１の比率で突起が形成された第２回転スプロケット１４４と、前記第２クランクアーム１３２の末端に回動可能に結合され、前記第２回転スプロケット１４４と固定されて一緒に回転する第２補助クランクアーム１５２と、前記第２固定スプロケット１４３と前記第２回転スプロケット１４４とを連結して、動力を伝達する第２動力伝達部材１６２とを含む構成である。

【0005】

特許文献２は、フロントフレーム、及び前記フロントフレームと接合されているリアフレームを含み、前記フロントフレームは、縦方向に配置されたヘッドチューブ、シートチューブ、及び横方向に配置され、前記ヘッドチューブと前記シートチューブとを連結して接合されているセンターチューブを含み、前記リアフレームは、前記シートチューブの上端部及び後輪と連結されるシートステー、及び前記シートチューブの下端部及び後輪と連結されるチェーンステーを含み、前記シートチューブは、上部シートチューブ、中部シートチューブ及び下部シートチューブを含み、前記ヘッドチューブ、前記センターチューブ及び前記中部シートチューブは、纎維強化プラスチックで形成され、前記上部シートチューブ、前記下部シートチューブ及び前記リアフレームは、金属で形成され、前記センターチューブは、前記センターチューブの中間地点で前記ヘッドチューブ及び前記シートチューブの方向に行くほど漸次に幅が広く形成され、断面が放物線形態の外被、及び前記外被の内側上部に垂直方向に形成され、複数の穴が形成されたリブを含む構成である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】韓国特許第１０－１９１２５５７－００００号

【特許文献2】韓国特許第１０－１９９９４３８－００００号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

前記のような先行技術による特許文献１は、ペダルの回転軌跡を前方に移動させて、ペダルが前にある時にクランク軸から遠く離れるようにして、レバーの原理を利用して強い力をクランク軸に伝達することができるトルクが増加された自転車駆動装置に関し、特許文献２は、フレームの一部分を纎維強化プラスチックで補強することにより、軽量化と優れた機械的強度を有するようにしたものである。

【0008】

従来技術が適用される自転車のフレームは、中央に備えられる鞍に利用者の臀部が密着されて、上体を前方に傾斜した状態を保持し、両手でハンドルを取って操向し、両足を利用してペダリングを通じて動力（推力）を発生させて走行可能にしている。

【0009】

このように座る姿勢を取るため、重心が高くなって走行過程で不安定になり、操向性が悪いことはもちろん、凹凸などによって倒れやすい現象が頻繁に発生して、利用者の身体的損傷を引き起こす事故の発生する慮が高い。

【0010】

また、走行中に上体を前方に曲げるとしても限界があるため、風の影響を受けて抵抗が強くなる原因となり、特に、競走用自転車に用いられる時には、抵抗による記録短縮に良くない影響を及ぼすことは自明である。

【0011】

そして、自転車が走行することができる動力は、チェーンギアとチェーンの組み合わせによって発生するため、変速を通じて増速するとしても限界があって、スピードのある競技またはスピードを楽しむのに限界がある。

【0012】

特に、動力の伝達をフレームの中央に設置されるペダル軸に固定されるメインチェーンギアと後輪軸に装着される駆動チェーンギアとの間をチェーンで連結して動力が伝達されるようにすると、利用者の力が完全に伝達されない動力損失が発生するため、利用者の身体の疲労が急激に発生する原因となる。

【0013】

さらに、使用過程では、チェーンに相当な応力が作用して切れる場合が発生し、それによる事故の誘発と修理及び整備にたくさんの時間と費用が必要となるといった諸問題がある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

そこで、本発明は上記のような諸問題を解決するために発明したものであって、前輪１０１と後輪１０２を装着し、利用者が乗ることができるフレーム１１０と、後輪１０２に装着されて、ペダリングによって動力の発生と増速を行う増速手段１３０とを含み、利用者が自転車に伏せになった状態で乗って走行することにより、重心が下がって走行安定性を高めることができ、走行過程で空気抵抗を減らして速度を増加させることができ、利用者の力をペダルへの伝達を容易にして、推進力の発生を増加することができるという目的を達する。

【発明の効果】

【0015】

本発明は、利用者が伏せになった状態で乗ることができるようにフレームを構成して、重心を下げて安定性を高めながら、走行過程で抵抗を減らして走行性を向上させることができるという効果を奏する。

【0016】

また、本発明は、後輪軸の中心にペダルと直接連結された増速手段を通じて速度を上げることができるようにすることで、動力の損失を最小化することができ、フレームにキャップを装着して運行することが可能で、さらに一歩進んだ自転車を提供することができるなど多様な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の技術が適用された自転車を示した例示的な構成図である。

【図2】本発明の技術が適用された自転車のフレームを抜粋して示した全体斜視図である。

【図3】本発明の技術が適用された自転車のフレームに利用者が乗った状態を示した例示図である。

【図4】本発明の技術が適用された自転車の増速手段を抜粋して示した全体構成図である。

【図5】本発明の技術が適用された自転車の増速手段を抜粋して示した断面斜視図である。

【図6】本発明の技術が適用された自転車の増速手段を抜粋して示した断面図である。

【図7】本発明の技術が適用された自転車にキャップを装着した状態を示した例示図である。

【図8】本発明の技術が適用された自転車にキャップを装着した状態を示した他の例示図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の技術が適用される自転車１００は、前輪１０１と後輪１０２を装着し、利用者が乗ることができるフレーム１１０と、後輪に装着されてペダリングによって動力の発生と増速を行う増速手段１３０と、を備える。

【0019】

前記フレーム１１０は、下端に前輪１０１が装着されるスタンションチューブ１１１を回動可能に装着したヘッドチューブ１１２の後方で上側にトップチューブ１１３が連結され、前記トップチューブ１１３の先端下側に後方へ傾斜するようにダウンチューブ１１４が連結される。

【0020】

前記トップチューブ１１３とダウンチューブ１１４の後端にはセンターチューブ１１５を縦方向に連結し、前記センターチューブ１１５の上端には後方に下向きに傾斜するようにリアチューブ１１６を連結し、センターチューブ１１５の下端には後方に水平に延長したボトムチューブ１１７を連結し、リアチューブ１１６及びボトムチューブ１１７の後端は、接点されて後輪１０２が装着される。

【0021】

前記フレーム１１０は、軽量化のために、強化アルミニウムやカーボンのような材質で構成することが好ましく、トップチューブ１１３の上面には利用者の上体である胸と腹部位が連接されて安定的に支えることができるように、１４～４０ｃｍの幅を有する平坦部１２０を形成する。

【0022】

前記トップチューブ１１３の先側には、伏せになった利用者の両肩を収容して支えることができるように、ショルダーフック１２１を一体に形成し、トップチューブ１１３の後端には後方へ傾斜しながら上側に突出されて、利用者の臀部を支えるためのシート部１２２を一体に形成する。

【0023】

前記平坦部１２０とショルダーフック１２１及びシート部１２２の表面には密着感を高めながら衝撃と振動を吸収することができるように、緩衝パッドを有するようにする。

【0024】

前記スタンションチューブ１１１の上端両側には、ヘッドチューブ１１２と干渉がないようにハンドル１２５を装着して操向可能にし、前記ハンドル１２５の形状と模様は多様であり得るので、いずれか一つの形状と模様で特定しない。

【0025】

前記増速手段１３０は、リアチューブ１１６及びボトムチューブ１１７の末端に装着されるメインブラケット１３１に一方向ベアリング１３２を介して前進方向には動力を伝達し、後進方向には空回転することができるようにしたペダル軸１３３を保持し、前記ペダル軸１３３の両側にペダル１３４を結合する。

【0026】

前記ペダル軸１３３の一側には、ペダル軸１３３の回転で動力を発生させる原動ギア１３５を装着または一体形成し、前記メインブラケットト１３１の間にサポーター１３６で保持される補助ブラケット１３７にベアリングを介在して備えられた切替軸１３８の一側に具備される媒介ギア１３９と噛み合うようにし、前記媒介ギア１３９の側方には増速ギア１４０を装着する。

【0027】

前記増速ギア１４０は、原動ギア１３５の側方においてペダル軸１３３にベアリングを介して装着される駆動ギア１４１と噛み合って増速された動力を出力することができるようにし、前記駆動ギア１４１には後輪１０２のハブ１４２を固定して後輪１０２を駆動することができるように構成する。

【0028】

前記原動ギア１３５は、媒介ギア１３９よりも大きく、増速ギア１４０は、原動ギア１３５及び媒介ギア１３９よりも大きく形成して、最も小さい駆動ギア１４１を早く回転させることができるようにし、これらそれぞれのギア比は目的とする速度を考慮して計算され、前記ハブ１４２の外側面にはブレーキングのためのブレーキディスクを装着することができる。

【0029】

（実施形態）
自転車１００に搭乗しようとする場合には、伏せになった姿勢を取って利用者の腹と胸部位はトップチューブ１１３の上面に形成される平坦部１２０に密着されるようにし、トップチューブ１１３の先側に形成されるショルダーフック１２１に肩が密着されるようにし、臀部はトップチューブ１１３の後方に形成されるシート部１２２に密着されるようにする。

【0030】

両手は、スタンションチューブ１１１の上端両側に形成されるハンドル１２５を取って方向を調節することができるようにし、このような状態で走行しようとする場合には、両足で地面を蹴飛ばして前進させながらペダリングをしてもよく、一の足を地面につけ、他の足でペダリングしながら走行と同時に両足でペダリングをしてもよい。

【0031】

走行が始まると、ペダリングによって原動ギア１３５が回転し、原動ギアの動力は切替軸１３８に装着された媒介ギア１３９と増速ギア１４０を通じて動力が伝達され、最終的にペダル軸１３３の回転に関わらずペダル軸１３３に装着された駆動ギア１４１を通じて利用者のペダリング速度よりも早く速度が増加されて出力される。

【0032】

前記駆動ギア１４１にはハブ１４２を装着しているので、最終的には後輪１０２が回転して走行することが可能になり、必要な場合には、フレーム１１０の外側にキャップ１５０を装着して、雨や雪が降る際にも走行ができるようにしながら速度を競う競走用として用いることができる。

【0033】

特に、本発明は、利用者が伏せになった状態を保持するので、楽な姿勢を保持することができ、下体を利用してペダリングする際に、損失される力が無く完全に伝達することができて、動力伝達と動力発生の効率性を極大化することができるという長所を有する。

【産業上の利用可能性】

【0034】

上記のように本発明は、利用者が自転車１００に伏せになった状態で乗って走行することにより、重心が下がって走行安定性を高めることができ、走行過程で空気抵抗を減らして速度を増加させることができ、利用者の力をペダル１３４に容易に伝達して、推進力の発生を増加することができるなど多様な長所を有する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】