(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力伝達手段とフレームが連携して駆動する自転車であって、
前記フレームはトップチューブ、ダウンチューブ、シートステー及びチェーンステーを含んで構成され、
前記トップチューブは、前端が前記ダウンチューブとヒンジ結合し、後端が前記シートステーとヒンジ結合し、
上端にサドルが結合されたシートポストが前記トップチューブに結合され、
前記シートステーは、前端が前記トップチューブとヒンジ結合する第１部材と、後端が前記チェーンステーの後端部とヒンジ結合する第２部材に分節され、前記第１部材の後端と前記第２部材の前端がヒンジ結合し、
前記動力伝達手段のクランクは回転軸を共有するペダルアームとリンクアームに分枝されていて、
下端が前記リンクアームとヒンジ結合し、上端が前記トップチューブの後端及び前記シートステーの第１部材の前端とヒンジ結合するリフトチューブをさらに含んで構成され、
前記ペダルアームの軸回転によって前記リンクアームが軸回転して前記リフトチューブが上下運動するように構成され、
前記リフトチューブの下端を前記リンクアームとのヒンジ結合から解体して前記リフトチューブを前記チェーンステーと結合させることで、前記リフトチューブ、トップチューブ及びシートステーが固定されたまま、前記クランクの軸回転による駆動力が前記動力伝達手段を媒介にして走行力のみに伝達されるように変形されることを特徴とするスクワット運動用自転車。
【請求項２】
前記ペダルアームは、両側ともに前方を向ける半円軌跡内で軸回転するように構成され、
前記ペダルアームを上方から下方に押す搭乗者の脚力が前記動力伝達手段を媒介にして走行力に伝達しながら、前記リフトチューブを上方に上げる力で一緒に作用し、前記サドルを通じて伝達される搭乗者の身体荷重が前記リフトチューブを下方に下げながら前記ペダルアームを再び上方に軸回転させる力で作用するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のスクワット運動用自転車。
【請求項３】
前記ダウンチューブとチェーンステーとの間に結合された固定フレームをさらに含んで構成されたことを特徴とする請求項１に記載のスクワット運動用自転車。
【請求項４】
前記固定フレームの一区間が緩衝スプリングで構成されたことを特徴とする請求項３に記載のスクワット運動用自転車。
【請求項５】
一端が前記ダウンチューブに結合され、他端には前記トップチューブを下で支持するダンパーが結合されたサポート部材をさらに含んで構成されたことを特徴とする請求項１に記載のスクワット運動用自転車。
【請求項６】
ヘッドチューブが前記ダウンチューブに結合され、前記ヘッドチューブにはハンドルが直・間接的に結合されていて、前記ハンドルにはアーチ型グリップが結合されたことを特徴とする請求項１に記載のスクワット運動用自転車。
【請求項７】
前記リフトチューブに第１結合孔が形成され、前記チェーンステーに第２結合孔が形成されていて、前記第１、２結合孔を通して前記リフトチューブとチェーンステーが結合されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のスクワット運動用自転車。
【請求項８】
前記クランクには、前記ペダルアームと回転軸を共有し、前記ペダルアームと反対方向に形成されたサブペダルアームがさらに備えられ、
前記ペダルアームに結合されていたペダルを解体して前記サブペダルアームに結合することができるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のスクワット運動用自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全身運動にあたるスクワット運動をしながら走行することができ、簡単な操作によって一般自転車にも転換することができる機能が備えられたスクワット運動用の自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車は、大きくフレーム（車体）、車輪及び動力伝達装置の３つの部分で構成されている。
前記フレーム（車体）は、トップチューブ、ダウンチューブ、シートチューブ、シートステー、チェーンステー及びヘッドチューブを含んで構成される。
前記車輪は、前輪と後輪ともリム、タイヤ、スポーク及びハブを含んで構成される。
前記動力伝達装置は、ペダル、クランク、チェーン、チェーンリング、スプロケット、変速器及びボトムブラケットを含んで構成される。
これ以外も自転車には、ハンドル、サドル、ブレーキ、サスペンションなどが備えられている。
【０００３】
自転車は、一般用、山岳用、レース用、レジャー用など、用途に応じて開発されているが、基本的構造は前述した内容から対して外れないし、自転車に関する新技術は主に新素材適用、軽量化、速度増進などの問題に集中されている。
【０００４】
しかし、上記のように単一機能を行う画一的構造の自転車から脱して一般的な自転車機能に加えて全身運動にあたるスクワット運動をしながら走行できるようにする新しい構造の自転車を模索したところ、関連先行技術は次のとおりである。
（１）韓国公開特許１０-２０１７-００１９２０９及び韓国公開特許１０-２０１７-００１１５９４
【０００５】
公開特許１０-２０１７-００１９２０９及び公開特許１０-２０１７-００１１５９４は、サドルに加えられる搭乗者の荷重が後輪に加えられる駆動力に転換されるように構成された類型の技術である。
（２）韓国登録特許１０-０９６３４４９
登録特許１０-０９６３４４９は、ハンドルのスイング動作によって後輪に駆動力を伝達することができる第２駆動部が備えられています。
【０００６】
また、前方ハンドルにはテレスコピック部分が含まれていて、ペダル運動とプレス運動を並行すしたり、スクワット運動とプレス運動を並行するように構成されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国公開特許１０-２０１７-００１９２０９「スクワット運動によって走行可能なスクワット運動用、２０１７年０２月２１日
【特許文献２】韓国公開特許１０-２０１７-００１１５９４「スクワット運動用自転車」、２０１７年０２月０２日
【特許文献３】韓国登録特許１０-０９６３４４９「全身運動進行型自転車」、２０１０年０６月１７日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、ペダルを利用したスクワット運動を通じて後輪を駆動させて走行する自転車を提供することにその目的がある。
また、本発明は、簡単な操作によって一般自転車でも転換できる機能が備えられたスクワット運動用自転車を提供することに別の目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題の解決の基礎となる原則は、次のとおりである。
（１）従来の自転車の外形と構造を最大限に維持する。
（２）従来の自転車の機能とチェーンシステムを維持する。
（３）従来の自転車に乗ることができる人が直ぐ乗ることができなければならない。
（４）従来の自転車の機能に全身運動機能を付け加える。
（５）自転車１台が全身運動モードと一般モードに自在に転換され、簡単にモード転換が行われる。
【００１０】
上記のような原則に基づいて開発された本発明は、「動力伝達手段とフレームが連携して駆動する自転車であって、前記フレームはトップチューブ、ダウンチューブ、シートステー及びチェーンステーを含んで構成され、前記トップチューブは、前端が前記ダウンチューブとヒンジ結合し、後端が前記シートステーとヒンジ結合し、前記シートステーは前端が前記トップチューブとヒンジ結合する第１部材と、後端が前記チェーンステーの後端とヒンジ結合する第２部材に分節され、前記第１部材の後端と前記第２部材の前端がヒンジ結合し、前記動力伝達手段のクランクは回転軸を共有するペダルアームとリンクアームに分枝されていて、下端が前記リンクアームとヒンジ結合し、上端が前記トップチューブの後端及び前記シートステーの第１部材の前端とヒンジ結合するリフトチューブをさらに含んで構成され、前記ペダルアームの軸回転によって前記リンクアームが軸回転して前記リフトチューブが上下運動するように構成されたスクワット運動用自転車を提供する。
【００１１】
上記のようなスクワット運動用自転車は、従来の自転車のフレームとチェーンシステムを維持し、スクワット運動によって自転車が走行できるようにフレームの一部結合構造をヒンジ結合構造に変え、フレームが駆動装置と連携駆動するように構成したものである。
【００１２】
また、本発明は、「前記クランクには前記ペダルアーム及びリンクアームと回転軸を共有するサブペダルアームがさらに備えられ、前記ペダルアームに結合されていたペダルを解体して前記サブペダルアームに結合させ、前記リフトチューブの下端を前記リンクアームとのヒンジ結合から解体して前記リフトチューブを前記チェーンステーと結合させることで、前記リフトチューブ、トップチューブ及びシートステーが固定されたまま前記サブペダルアームの軸回転による駆動力が前記チェーンを媒介にして前記後輪を回転させる力のみで伝達するように変形されることを特徴とするスクワット運動用自転車」を一緒に提供する。
【００１３】
上記のようなスクワット運動用自転車は、前記リフトチューブをリンクアームに結合させるか、チェーンステーに結合させるかによってスクワット運動走行モードと一般走行モードの変形が行われるように構成されたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明が提供するスクワット運動用自転車は、
１．従来の自転車の外形と構造及び動力伝達手段を最大限に維持したまま搭乗者のスクワット運動によって走行するようになる。
２．従来の自転車に慣れた人であれば、直ぐ搭乗してスクワット運動（全身運動）を楽しく実施することができる。
３．自転車１台が全身運動モードと一般モードに自在に転換され、簡単にモード転換が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例の斜視図である。
【図２】本発明が全身運動モードでフレームのトップチューブとシートステーが上昇した状態を図示めすものである。
【図３】図１の実施例を一般モードに転換した状態を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、添付の図面とともに本発明を詳しく説明する。
【００１７】
本発明は、「動力伝達手段とフレームが連携駆動する自転車であって、前記フレームは、トップチューブ１０、ダウンチューブ２０、シートステー３０及びチェーンステー４０を含んで構成され、前記トップチューブ１０は前端が前記ダウンチューブ２０とヒンジ結合し、後端が前記シートステー３０とヒンジ結合し、前記シートステー３０は前端が前記トップチューブ１０とヒンジ結合する第１部材３１と後端が前記チェーンステー４０の後端部とヒンジ結合する第２部材３２に分節され、前記第１部材３１の後端と前記第２部材３２の前端がヒンジ結合し、前記動力伝達手段のクランク５０は回転軸を共有するペダルアーム５１とリンクアーム５２に分枝され、下端が前記リンクアーム５２とヒンジ結合して上端が前記トップチューブ１０の後端及び前記シートステー３０の第１部材３１の前端とヒンジ結合するリフトチューブ６０をさらに含んで構成され、前記ペダルアーム５１の軸回転によって前記リンクアーム５２が軸回転し、前記リフトチューブ６０が上下運動するように構成されたスクワット運動用自転車」を提供する。
【００１８】
本発明が提供するスクワット運動用自転車のフレームは、トップチューブ１０、ダウンチューブ２０、シートステー３０及びチェーンステー４０を含んで構成される。本発明が提供するスクワット運動用自転車も一般的な自転車と同様に前記フレームに車輪（前輪、後輪）、サドル、ハンドル、動力伝達装置（ペダル、クランク、チェーン、スプロケットなど）が装着され、本発明の特許請求範囲に特に限定されない構成は、一般的な自転車の構成要素をそのまま適用することができるものとして理解すれば良い。
【００１９】
一般的な自転車のフレームは、トップチューブ、ダウンチューブ、シートチューブ、シートステー及びチェーンステーが固定的に結合されて一体を成すが、本発明の基本フレームは、シートチューブを除いたトップチューブ、ダウンチューブ、シートステー及びチェーンステーで構成される。
【００２０】
本発明において、前記ダウンチューブ２０とチェーンステー４０はフレームの下部構造を成すように固定的に結合されて一体を成すが、前記トップチューブ１０とシートステー３０はヒンジ結合によって一定範囲内で動くように構成されている。
前記トップチューブ１０は、前端が前記ダウンチューブ２０とヒンジ結合し、後端が前記シートステー３０とヒンジ結合する。
【００２１】
前記シートステー３０は、第１、２部材３１、３２に分節されているが、前記第１部材３１は前端が前記トップチューブ１０とヒンジ結合し、前記第２部材３２は後端が前記チェーンステー４０の後端部とヒンジ結合する。また、前記第１部材３１の後端と前記第２部材３２の前端もヒンジ結合される。
【００２２】
本発明の基本フレームではシートチューブが除かれている代わり、リフトチューブ６０が備えられる。前記リフトチューブ６０は前記トップチューブ１０とシートステー３０が垂れることを支えるサポートでありながら、動力伝達手段とフレームの動きを連携させる媒介部材である。
本発明が提供するスクワット運動用自転車の動力伝達手段で特徴のある構成要素はクランク５０である。
【００２３】
前記クランク５０は、回転軸を共有するペダルアーム５１とリンクアーム５２に分枝されている。前記リフトチューブ６０は、下端が前記リンクアーム５２とヒンジ結合し、上端が前記トップチューブ１０の後端及び前記シートステー３０の第１部材３１の前端とヒンジ結合する。
【００２４】
前述した特徴以外のチェーン、チェーンリング、スプロケット、変速器及びボトムブラケットなどは、一般自転車の動力伝達手段と同一に構成することができる。
【００２５】
上記のような構成によって前記ペダルアーム５１が軸回転する時、前記リンクアーム５２も軸回転し、これによって前記ペダルアーム５１の軸回転による駆動力が前記チェーン、スプロケットなどの動力伝達手段を媒介にして前記後輪を回転させる力で伝達すると同時に、前記リンクアーム５２が軸回転しながら前記リフトチューブ６０が上下運動をするようになる。
【００２６】
前記リフトチューブ６０が上方に移動すれば、前記トップチューブ１０は後端のヒンジ結合地点が前端のヒンジ結合地点を中心とした弧の軌跡に沿って上方に動き、前記シートステー３０は第１、２部材３１、３２が開かれる形態で動く。
【００２７】
また、上端にサドル１２が結合されたシートポスト１１が前記トップチューブ１０に結合されることで、前記サドル１２に座った人が前記ペダルアーム５１に結合されたペダルＰを足で押しながら立って、座る動作（つまり、スクワット動作）を繰り返すことで自転車が走行するようになる。
【００２８】
具体的に、ペダルアームＰを両側のいずれも前方を向ける半円軌跡内で軸回転するように構成することができるし、これによって前記ペダルアームＰを上方から下方に押す搭乗者の脚力が前記動力伝達手段を媒介にして走行力に伝達し、前記リフトチューブ６０を上方に上げる力で一緒に作用し、前記サドル１２を通じて伝達される搭乗者の身体荷重が前記リフトチューブ６０を下方へ下げながら前記ペダルアームＰを再び上方に軸回転させる力で作用するように構成することができる。
【００２９】
本発明が提供するスクワット運動用自転車は、搭乗者が前記サドル１２に座って、両足でペダルＰを踏んだまま立って座る動作を繰り返すことによって走行されるように構成されたものであるが、このような走行の姿は外見上乗馬運動と類似に見えることもある。
一方、前記ダウンチューブ２０とチェーンステー４０の間には固定フレーム７０を結合して、フレームの全体的な安定性を向上させることができる。
【００３０】
固定フレームは、前端が前記ダウンチューブ２０に結合された横部材７１、下端が前記チェーンステー４０の前端に結合されて上端が前記横部材７１の後端に結合された縦部材７２、及び前端が前記縦部材７２に結合されて後端が前記チェーンステー４０の後端に結合された傾斜材７３を含んで構成されたものである。ただし、前記固定フレーム７０は前述した構成以外も多様な構造を採用することができる。
【００３１】
また、前記固定フレーム７０の一区間を緩衝スプリング７４で構成し、前記リフトチューブ６０の上下運動と前記トップチューブ１０及びシートチューブ３０の動きによってフレームに加えられる荷重と振動を相殺させることができる。前記横部材７１の一区間に緩衝スプリング７４が備えられた実施例が図示されている。
【００３２】
また、本発明のフレームは、一端が前記ダウンチューブ２０に結合され、他端には前記トップチューブ１０を下で支持するダンパー８１が結合されたサポート部材８０をさらに含んで構成することができる。
前記ダンパー８１の上端は弾性素材で構成することによって、前記トップチューブ１０の上下移動による衝撃を緩和することができる。
【００３３】
本発明が提供するスクワット運動用自転車のハンドル９１は、前記ダウンチューブ２０に結合されたヘッドチューブ９０に直・間接的に結合させることができる。前記ハンドル９１にアーチ型グリップ９２が結合されている。本スクワット運動用自転車の搭乗者がペダルＰを踏んで立ち座り運動を繰り返す時、手で前記アーチ型グリップ９２を取ることが適切である。
【００３４】
本発明は、「前記リフトチューブ６０下端を前記リンクアーム５２とのヒンジ結合から解体し、前記リフトチューブ６０を前記チェーンステー４０と結合させることによって、前記リフトチューブ６０、トップチューブ１０及びシートステー３０が固定されたまま、前記クランク５０の軸回転による駆動力が前記動力伝達手段を媒介にして走行力のみに伝達されるように変形されることを特徴とするスクワット運動用自転車」を一緒に提供する。
【００３５】
すなわち、本発明が提供するスクワット運動用自転車は、前記リフトチューブ６０を前記リンクアーム５２から解体して前記チェーンステー４０と結合させると、一般自転車に変身するようになる。
【００３６】
以下では、前記リフトチューブ６０がリンクアーム５２に結合されて搭乗者がスクワット運動ができる状態を「全身運動モード」と称し、前記リフトチューブ６０がリンクアーム５２から解体されて前記チェーンステー４０に結合された状態を「一般モード」と称する。
前記一般モードでは、フレームが動かないように固定されて動力伝達手段の駆動がフレームに影響を与えることができなくなる。
【００３７】
前記全身運動モードと一般モードの転換のために前記リフトチューブ６０に第１結合孔ｈ１を形成させ、前記チェーンステー４０に第２結合孔ｈ２を形成させることで、前記第１、２結合孔ｈ１、ｈ２を通して前記リフトチューブ６０とチェーンステー４０が結合されるように構成することができる。
【００３８】
また、前記クランク５０には、前記ペダルアーム５１と回転軸を共有して前記ペダルアーム５１と反対方向に形成されたサブペダルアーム５３を結合させ、前記ペダルアーム５１に結合されていたペダルＰを解体して前記サブペダルアーム５３に結合させるように構成することで、前記ペダルＰも全身運動モードと一般モードの転換に対応して位置を変化させることができる。
【００３９】
前記サブペダルアーム５３は、左右側クランク５０のいずれか一方のみに形成させることができ、前記リフトチューブ６０を前記チェーンステー４０に結合させ、本発明が全身運動モードから一般モードに変換される場合、ペダルアーム５１に結合されていたペダルを解体してサブペダルアーム５３に結合させることで、一般自転車のクランクのように左右ペダルが反対方向に位置するように構成することができる。
添付の図１は、本発明の実施例の斜視図である。
【００４０】
図１の実施例は、全身運動モードと一般モードの転換が可能であり、全身運動モードで搭乗者が両側のペダルを踏めば、図２に図示されたように、フレームのトップチューブ１０とシートステー３０が上昇し、これと一緒にサドル１２も上昇する。つまり、ペダルが下がってサドル１２が上昇するので、搭乗者が立ち座り運動を繰り返しながら自転車が走行するが、サドル１２は搭乗者のお尻とあまり離れなくなる。図３は、図１の実施例を一般モードに転換させた状態を示すものである。
【００４１】
以上、本発明について具体的な実施例とともに詳察してみた。しかし、本発明は前記実施例によって限定されるものではなく、本発明の要旨を脱しない範囲で修正及び変形されてもよい。したがって、本発明の請求範囲は、このような修正及び変形を含む。
【符号の説明】
【００４２】
１０：トップチューブ 
１１：シートポスト 
１２：サドル
２０：ダウンチューブ
３０：シートステー 
３１：第１部材 
３２：第２部材
４０：チェーンステー
５０：クランク 
５１：ペダルアーム 
５２：リンクアーム
５３：サブペダルアーム
６０：リフトチューブ
７０：固定フレーム 
７１：横部材 
７２：縦部材
７３：傾斜材 
７４：緩衝スプリング
８０：サポート部材 
８１：ダンパー
９０：ヘッドチューブ 
９１：ハンドル 
９２：アーチ型グリップ
ｈ１：第１結合孔 
ｈ２：第２結合孔 
Ｐ：ペダル
【図１】
0006872831.tif 000002
【図２】
0006872831.tif 000003
【図３】
0006872831.tif 000004