KR100972990B1 - 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치 - Google Patents

자전거의 크랭크 암 위치조절 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위치 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자전거의 크랭크 암 위치를 조절하고, 조절된 크랭크 암으로 접이자전거의 크기를 줄일 수 있는 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치는, 자전거의 크랭크축에 연결되어 회전하는 스테이 크랭크 암(Stay-Crank Arm)과; 일단은 상기 스테이 크랭크 암에 힌지 결합되고, 타단은 자전거의 페달에 연결되며, 일단측에 상기 스테이 크랭크 암과의 고정 위치를 조절하게하는 록킹장치의 체결홀이 형성되는 크랭크 암(Crank Arm)과; 상기 체결홀에 삽입되어 상기 크랭크 암을 고정하거나 해제하는 록킹장치(Locking device)와; 상기 크랭크 암이 스테이 크랭크 암에 힌지 결합된 상태에서 이탈을 방지하는 스프링 클립(Spring Clip);을 포함하고, 상기 스테이 크랭크 암에는 소정 간격으로 이격된 다수개의 위치조절홀이 형성되고, 상기 다수개의 위치조절홀 중 어느 하나의 홀에 상기 록킹장치를 체결시켜 상기 크랭크 암을 고정하도록 구현될 수 있다.

Description

자전거의 크랭크 암 위치조절 장치 {POSITION CONTROL DEVICE FOR BICYCLE CRANK ARM}
본 발명은 위치 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자전거의 크랭크 암 위치를 조절하고, 조절된 크랭크 암으로 접이자전거의 크기를 줄일 수 있는 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치에 관한 것이다.
종래의 일반 자전거는 사용자가 사용 시 자전거의 크랭크 암 위치를 수시로 조절할 필요 없이 좌우 크랭크 암이 180°로 고정된 위치에서 계속적으로 사용한다.
하지만, 미니 벨로 접이식 자전거는 통학이나 통근시 버스나 전철 등 다른 교통수단과 연계한 보조 교통수단으로 이용하게 되며, 수시로 자전거를 접철하면서 이용하게 되는데 이때 접힌 위치에서 180°로 고정된 좌우 크랭크 암이 자전거 접이 크기를 결정하는 자전거 부품 중의 하나로 남게 된다. 즉, 접힌 상태에서 180°로 고정된 좌우 크랭크 암에 의해 접힌 자전거의 크기가 커져 좌우 크랭크 암 중의 하나를 소정의 위치로 조절하는 수단이 필요하다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 자전거의 접철시 크랭크 암의 위치를 쉽게 조절하여 접철 후 자전거의 크기를 줄일 수 있는 자전거의 크랭크 암 위치 조절장치를 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치는, 자전거의 크랭크축에 연결되어 회전하는 스테이 크랭크 암(Stay-Crank Arm)과; 일단은 상기 스테이 크랭크 암에 힌지 결합되고, 타단은 자전거의 페달에 연결되며, 일단측에 상기 스테이 크랭크 암과의 고정 위치를 조절하게하는 록킹장치의 체결홀이 형성되는 크랭크 암(Crank Arm)과; 상기 체결홀에 삽입되어 상기 크랭크 암을 고정하거나 해제하는 록킹장치(Locking device)와; 상기 크랭크 암이 스테이 크랭크 암에 힌지 결합된 상태에서 이탈을 방지하는 스프링 클립(Spring Clip);을 포함하고, 상기 스테이 크랭크 암에는 소정 간격으로 이격된 다수개의 위치조절홀이 형성되고, 상기 다수개의 위치조절홀 중 어느 하나의 홀에 상기 록킹장치를 체결시켜 상기 크랭크 암을 고정하도록 구현될 수 있다.
여기서, 상기 록킹장치는, 상기 크랭크 암 내에 형성되며, 원통형의 몸체와 상기 몸체의 상부에 형성되는 상부판과 상기 몸체의 하부에 형성되는 하부판을 포함하는 하우징과; 일측에 스토퍼가 형성되고, 상기 하우징 중심부에 관통 삽입되며 외측에는 스프링이 장착되며, 외력 및 상기 스프링에 의해 눌려지면서 상기 스테이 크랭크 암 내로 삽입되는 잠금 핀과; 상기 하우징 몸체의 내측에 길이 방향으로 형성되며, 선단부와 상기 하우징의 하부판 사이에는 일정한 공간을 갖으며, 상기 스토퍼가 회전에 의해 상기 공간 사이에 위치되는 것에 의해 잠금기능을 수행하는 잠금 편;을 포함하도록 구현될 수 있다.
여기서, 상기 록킹장치는, 상기 크랭크 암이 상기 스테이 크랭크 암에 고정된 상태에서 유격에 의한 이음이 없도록 끝단에 테이퍼가 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 자전거의 접철시 크랭크 암의 위치를 쉽게 조절하여 접철 후 자전거의 크기를 줄일 수 있는 자전거의 크랭크 암 위치 조절장치를 제공할 수 있게 된다.
도 1는 본 발명의 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치의 장착도이다.
도 2는 본 발명의 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치의 탈착도이다.
도 3은 본 발명의 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 단면도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치의 록킹장치의 부분 절개 사시도이다.
도 6은 도 5의 록킹장치가 적용된 경우의 도 1의 A-A 단면도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치의 이중잠금 록킹장치의 사시도이다.
도 8은 도 7의 록킹장치가 적용된 경우의 도 1의 A-A 단면도를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자전거의 크랭크 암 위치 조절장치의 구조, 잠김 동작 및 작용 효과를 살펴본다.
도 1은 본 발명의 자전거의 크랭크 암 위치 조절장치의 장착도이며, 도 2는 본 발명의 자전거의 크랭크 암 위치 조절장치의 탈착도이고, 도 3은 본 발명의 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치의 분해 사시도이며, 도 4는 도 1의 단면도를 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자전거의 크랭크 암 위치 조절장치는 자전거 프레임(10a) 내에 삽입된 크랭크 축(10b)에 삽입되어 크랭크 축(10b)과 일체로 회전하는 스테이 크랭크 암(Stay Crank Arm, 11)과 스테이 크랭크 암(11)에 힌지 결합되어 스테이 크랭크 암(11)과 동축으로 회전운동하는 크랭크 암(Crank Arm, 12)과 크랭크 암(12)의 스테이 크랭크 암(11)에서의 이탈을 방지하는 스프링 클립(Spring Clip, 13) 및 크랭크 암(12)을 스테이 크랭크 암(11)에 고정하는 록킹장치(14)를 포함하여 이루어진다.
스테이 크랭크 암(11)의 상부측 일단은 볼 베어링(10e)이 삽입된 가속기 또는 변속기(10c)와 결합되고, 상부측 일단은 크랭크 암(12)와 결합되며, 상부측 타단은 크랭크 축(10b)과 결합된다.
스테이 크랭크 암(11)의 내측에는 크랭크 축(10b)에 끼워져 고정되는 사각홀(15)이 형성되고, 외측에는 록킹장치(14)의 록킹핀(14a)이 끼워지는 위치조절홀(16)이 다수개 형성되며, 이 다수개의 위치조절홀(16)은 크랭크 암(12)의 위치를 조절하는 매개체가 된다.
크랭크 암(12)의 일측에는 결합시 스테이 크랭크 암(11)의 위치조절홀(16)과 동일각도 상에 위치되는 체결홀(17)이 형성되며, 이 체결홀(17)에 록킹장치(14)가 장착되고 타측에는 페달(미도시)이 힌지 연결되는 페달힌지연결홀(18)이 형성된다.
스테이 크랭크 암(11)의 외경 일측에는 원주 방향으로 요홈(19)이 형성되어, 이 요홈(19)에 스프링 클립(13)이 삽입되어 크랭크 암(12)의 이탈을 방지할 수 있게 된다.
록킹장치(14)에 의해 스테이 크랭크 암(11)의 다수개의 위치조절홀 중에서 하나의 위치조절홀(16)과 크랭크 암(12)의 체결홀(17)에 장착된 록킹장치(14)의 록킹핀이 체결될 때, 크랭크 암(12)의 자전거의 두 크랭크 암중 다른 크랭크 암(미도시)대비 상대적 위치가 결정된다.
즉, 자전거 사용시에는 두 크랭크 암이 서로 180도 각을 이루어 사용하게 되고, 접철시에는 록킹장치(14)와 체결되는 위치조절홀(16)과 체결홀(17)의 잠금조절에 의해 동일 각도 상에 놓이게 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치의 록킹장치의 부분 절개 사시도이며, 도 6은 도 5의 록킹장치가 적용된 경우에 있어서 도 1의 A-A 단면도를 개략화하여 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 록킹장치(14)는 록킹핀(14a), 하우징(20), 스프링(23) 및 스토퍼(24)를 포함하여 이루어진다.
록킹핀(14a)은 하우징(20)의 상부판(21)과 하부판(22)에 의해 탄성 지지되며 상 방향으로 록킹핀(14a)을 당기면 록킹핀(14a)이 올라가 피잠금체를 해제하고 당겼던 록킹핀(14a)을 놓으면 스프링(23)에 의해 탄성적으로 록킹핀(14a)이 내려가 피잠금체를 잠그게 된다. 이때 잠금 기능을 수행하는 보조 장치가 스토퍼(24)이며, 스토퍼(24)는 하우징(20)의 하부판(22)에 걸려 탄성적으로 피잠금체의 잠금 기능을 수행하게 된다.
도 4를 참조하면, A는 록킹핀(14a) 선단이 테이퍼가 없는 경우를 도시한 것이고 B는 록킹핀(14a) 선단이 테이퍼가 진 경우를 도시한 것이며, 둘 경우 모두 피잠금체(스테이 크랭크 암(11)과 크랭크 암(12))의 잠근 상태도를 도시한 것이다.
A의 경우는 크랭크 암(12)이 스테이 크랭크 암(11)에 고정된 상태에서 유격이 발생할 경우 흔들림을 예상할 수 있으며, 이를 보완하기 위해 크랭크 암(12)이 스테이 크랭크 암(11)에 고정된 상태에서 유격에 의한 이음을 최소화하도록 록킹핀(14a)의 끝단에 테이퍼를 형성시킨 예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치의 이중잠금 록킹핀의 사시도이며, 도 8은 도 7의 록킹장치가 적용된 경우에 있어서 도 1의 A-A 단면도를 개략화하여 도시한 것이다.
도 7의 (7a-1)은 이중잠금 록킹장치의 사시도이고, (7a-2)는 하우징에 대한 사시도이며, (7a-3)은 록킹핀에 대한 사시도이다.
도 8의 A'는 록킹핀(14a)에 의한 1단 잠금상태도이고, B'는 스토퍼에 의한 2단 잠금상태도를 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 이중잠금 록킹장치는 록킹핀(14a), 하우징(20), 스프링(23), 스토퍼(24) 및 잠금 편(25)을 포함하여 이루어진다.
하우징(20)는 원통형의 몸체와 상부판(21) 및 하부판(22)으로 이루어지며 상부판(21) 및 하부판(22)의 중심은 록킹핀(14a)이 관통되도록 관통홀이 형성된다.
상부판(21)에는 열림(Open)부분과 닫힘(Close)부분으로 구분되며 이는 록킹핀(14a)의 열림(Open)부분과 닫힘(Close)부분으로 회전에 따라 스토퍼(24)가 잠금 편(25)에 걸리게 하여 상방향으로의 록킹핀(14a)의 잠금 해제를 방지하도록 한다.
하우징(20)의 내부로는 록킹핀(14a)이 관통되어 삽입되며, 록킹핀(14a)의 상단은 노브가 형성되고 하우징(20)의 내부에 위치한 록킹핀(14a)의 외측으로는 스프링(23)이 감겨진 상태로 놓인다.
록킹핀(14a)의 하부에는 하우징(20)의 하부판(22)과 스프링(23)의 탄성력에 의해 맞닿도록 스토퍼(24)가 형성되며, 스토퍼(24)는 스프링(23)의 탄성력에 따라 록킹핀(14a)이 업-다운 되면서 1단 잠금 및 해제를 수행하게 된다.
잠금 편(25)은 하우징(20)과 록킹핀(14a) 사이에 형성되며, 상부판(21)에 연결되어 하방향으로 형성된 원호편의 형상을 갖는다. 잠금 편(25) 선단과 하부판(22)에는 스토퍼(24)가 록킹핀(14a)의 회전에 의해 삽입되는 공간이 형성되며, 그 공간 영역에서 스토퍼(24)의 잠금상태를 유지하게 된다. 그 공간 영역은 상부판(21)의 닫힘(Close)부분과 대응되는 영역이다.
이렇게 구성된 이중잠금의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.
록킹핀(14a)을 크랭크 암(12)의 일측에 삽입고정하고 록킹핀(14a)의 선단에 대응되는 스테이 크랭크 암(11)의 홀(16)을 구성시킨다.
록킹핀(14a)을 위로 당겨 스테이 크랭크 암(11)의 홀(16)에 록킹핀(14a)의 선단을 삽입하면 스프링(23)의 탄성력에 의해 록킹핀(14a)은 하방향으로 힘을 받아 스테이 크랭크 암(11)과 크랭크 암(12)의 1단 잠금 동작이 완성된다(도 8의 A' 참조).
그 다음으로, 록킹핀(14a)을 록킹핀(14a)의 중심축을 기준으로 소정의 각도만큼(도 7에서 닫힘(Close) 영역) 회전시키면 스토퍼(24)가 하부판(22)과 잠금 편(25) 사이에 위치되어, 록킹핀(14a)을 잠금이 해제되는 록킹핀(14a) 축 방향으로 들어 올리더라도 잠금 상태가 해제되지 않는 2단 잠금 동작이 완성된다(도 8의 B' 참조).
잠금 해제는 상술한 잠금 동작의 역순으로 진행되어 2단 잠금을 해제(록킹핀(14a)의 열림(Open)부분으로 회전)한 후 록킹핀(14a)을 축방향으로 들어올려 1단 잠금을 해제하는 것으로 해제동작이 완료된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10a ; 프레임 10b ; 크랭크 축
10c ; 가속기 또는 변속기 10d ; 크랭크 휠
11 ; 스테이 크랭크 암 12 ; 크랭크 암
14 ; 록킹장치 15 ; 사각홀
16 ; 위치조절홀 17 ; 체결홀
18 ; 페달힌지연결홀 19 ; 요홈
20 ; 하우징 21 ; 상부판
22 ; 하부판 23 ; 스프링
24 ; 스토퍼 25 ; 잠금편

Claims (3)

  1. 자전거의 크랭크축에 연결되어 회전하며, 다수개의 위치조절홀이 형성되는 스테이 크랭크 암(Stay-Crank Arm)과;
    일단은 상기 스테이 크랭크 암을 에워싸는 형태로 결합되고, 타단은 자전거의 페달에 연결되며, 일단 상측에는 상기 스테이 크랭크 암의 위치조절홀과 대응되어 체결홀이 관통 형성되는 크랭크 암(Crank Arm)과;
    상기 체결홀 및 위치조절홀에 삽입 또는 인출되어 상기 크랭크 암을 상기 스테이 크랭크 암에 고정하거나 해정하는 록킹장치(Locking device)와;
    상기 크랭크 암이 스테이 크랭크 암에 힌지 결합된 상태에서 이탈을 방지하는 스프링 클립(Spring Clip);을 포함하고,
    상기 록킹장치가 해정되면 상기 크랭크 암은 상기 스테이 크랭크 암으로부터 독립되어 상기 크랭크축 회전 방향으로 회전 가능하게 되며, 회전에 따라 상기 체결홀과 위치조절홀이 일치하는 어느 한 위치에서 상기 록킹장치에 의해 고정되게 함으로써 상기 크랭크 암의 위치를 조절할 수 있는, 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 록킹장치는,
    상기 크랭크 암 내에 형성되며, 원통형의 몸체와 상기 몸체의 상부에 형성되는 상부판과 상기 몸체의 하부에 형성되는 하부판을 포함하는 하우징과;
    일측에 스토퍼가 형성되고, 상기 하우징 중심부에 관통 삽입되며 외측에는 스프링이 장착되며, 외력 및 상기 스프링에 의해 눌려지면서 상기 스테이 크랭크 암 내로 삽입되는 잠금 핀과;
    상기 하우징 몸체의 내측에 길이 방향으로 형성되며, 선단부와 상기 하우징의 하부판 사이에는 일정한 공간을 갖으며, 상기 스토퍼가 회전에 의해 상기 공간 사이에 위치되는 것에 의해 잠금기능을 수행하는 잠금 편;을 포함하는, 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 록킹장치는,
    상기 크랭크 암이 상기 스테이 크랭크 암에 고정된 상태에서 유격에 의한 이음이 없도록 끝단에 테이퍼가 형성되는, 자전거의 크랭크 암 위치조절 장치.
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