Making & Invention
로잉 머신 레일과 사무용 의자를 결합한 가변형 리컴번트 자전거 제작
Mechanical Engineering & Mechanisms
https://www.youtube.com/watch?v=tVbQamNzQWk
미쳐버린 편안함, 의자 자전거
Summary
일반 자전거 안장의 불편함을 해결하기 위해 로잉 머신의 슬라이딩 레일과 사무용 의자를 자전거 프레임에 결합한 커스텀 자전거 제작 프로젝트입니다. 좌석 위치를 앞뒤로 조절할 수 있도록 설계하고, 페달과 체인 구동계를 재배치해 실제 주행 가능한 리컴번트형 자전거로 완성했습니다.
Purpose / Goal
일반 자전거 안장에서 발생하는 통증과 불편함을 줄이고, 사무용 의자처럼 등과 엉덩이를 넓게 지지하면서 편안하게 주행할 수 있는 자전거를 만드는 것이 목표였습니다. 동시에 사용자 체형에 따라 페달과 좌석 사이의 거리를 조절할 수 있는 구조를 구현하고자 했습니다.
Concept
자전거 안장을 단순히 큰 의자로 교체하는 대신, 로잉 머신의 슬라이딩 레일을 자전거 프레임에 이식해 좌석 자체가 앞뒤로 움직일 수 있도록 구성했습니다. 사무용 의자를 레일 위에 장착하고 페달 위치를 전방으로 이동시켜 리컴번트 자전거에 가까운 편안한 주행 자세를 구현했습니다.
Mechanism
페달 크랭크를 기존 위치보다 전방으로 이동시키고 길어진 체인을 통해 후륜으로 동력을 전달합니다. 체인이 자전거 프레임과 간섭하지 않도록 별도의 체인 가이드를 설치했으며, 로잉 머신의 슬라이딩 레일을 이용해 좌석의 전후 위치를 조절하고 사용자 다리 길이에 맞춰 페달 거리를 설정할 수 있는 구조입니다.
Design
중고 자전거 프레임을 기반으로 로잉 머신 레일을 고정할 별도의 금속 지지 구조를 제작했습니다. 사무용 의자의 높이와 주행 자세에 맞춰 핸들 포스트를 연장하고, 전방으로 이동한 페달과 후륜 사이의 체인 경로를 확보하기 위해 체인 가이드 구조를 추가했습니다.
Build Process
중고 자전거의 타이어와 브레이크 등 기본 부품 상태를 점검하고 정비했습니다.
로잉 머신에서 슬라이딩 레일과 좌석 이동 구조를 분리했습니다.
자전거 프레임을 절단하고 유압 프레스로 금속 지지대를 가공한 뒤 로잉 머신 레일을 용접했습니다.
사무용 의자 하부를 가공하고 퀵서트를 삽입해 슬라이딩 레일 구조와 결합했습니다.
페달 크랭크 위치를 전방으로 이동시켜 프레임에 고정하고 길어진 구동 거리에 맞춰 체인을 연장했습니다.
높은 좌석 위치에 맞춰 핸들 포스트를 연장하고 체인과 프레임의 간섭을 방지하는 체인 가이드를 설치했습니다.
승하차 편의성을 위해 의자 팔걸이를 제거하고 최종 주행 및 제동 테스트를 진행했습니다.
Challenges & Solutions
부품 분리 과정에서 나사 머리가 손상되어 일반 공구로 제거하기 어려운 문제가 발생했고, 역탭을 이용해 손상된 나사를 제거를 시도했으나, 그냥 잘랐습니다
페달 위치를 전방으로 이동하면서 길어진 체인이 프레임에 간섭하는 문제가 발생해 별도의 체인 가이드를 제작하고 체인 진행 경로를 수정했습니다.
최초 주행 과정에서는 사용자 다리 길이와 페달 사이의 거리가 맞지 않았지만, 로잉 머신의 슬라이딩 레일을 이용해 좌석 위치를 조절함으로써 적절한 페달링 위치를 설정했습니다.
Materials
중고 자전거 프레임 · 로잉 머신 슬라이딩 레일 · 사무용 의자 · 스틸 파이프 · 스틸 플레이트 · 자전거 체인
Components
Tools & Processes
용접(Welding) · 유압 프레스(Hydraulic Press) · 금속 절단(Metal Cutting) · 타공(Drilling) · 역탭(Screw Extractor / Reverse Tap) · 프레임 개조(Frame Modification) · 기계 조립(Mechanical Assembly)
Specifications
Base: Modified Bicycle Frame
Seat: Office Chair
Seat Adjustment: Rowing Machine Sliding Rail
Drivetrain: Extended Chain Drive
Pedal Position: Forward-Mounted
Steering: Extended Handle Post
Configuration: Recumbent-style Custom Bicycle
Result
사무용 의자와 가변형 슬라이딩 좌석을 갖춘 커스텀 자전거를 완성했으며 실제 평지 주행과 조향, 제동이 가능한 것을 확인했습니다. 넓은 좌석과 등받이 덕분에 일반 자전거보다 편안한 승차감을 얻을 수 있었고, 슬라이딩 레일을 이용해 사용자 다리 길이에 맞춰 좌석 위치를 조절할 수 있었습니다. 다만 프레임과 의자 등 추가 구조물로 전체 중량이 증가해 오르막길에서는 일반 자전거보다 더 많은 페달링 힘이 필요하다는 한계도 확인했습니다.
Topics
리컴번트 자전거(Recumbent Bicycle) · 커스텀 바이크(Custom Bicycle) · 체인 드라이브(Chain Drive) · 슬라이딩 레일(Sliding Rail) · 체인 가이드(Chain Guide) · 프레임 개조(Frame Modification) · 용접(Welding) · 기구 설계(Mechanism Design)