KR101016090B1 - 자전거 페달의 방향전환구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전거 페달의 방향 전환구조에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 페달이 연결되는 크랭크 아암을 제 1 및 제 2 크랭크 아암으로 분리 구성하고 페달과 직결되는 제 2크랭크 아암은 원주 방향으로의 회전이 가능하게 제 1크랭크 아암에 결합되도록 하되 이동 위치에 따라 선택적으로 구속, 해제할 수 있는 로킹관을 통해 제어될 수 있도록 한 것으로, 자전거의 측방으로 외향 돌출되는 페달을 필요에 따라 자전거의 전, 후 방향으로 다양한 각도만큼 회전시켜 페달의 방향을 전환시켜주도록 함으로써 돌출되는 페달로 인해 차지하는 자전거의 점유공간을 최소화하여 보관, 휴대, 운반 등에 편의성을 기할 수 있도록 한 것이다.

Description

자전거 페달의 방향전환구조{the structure of change direction for a bike pedal}

본 발명은 자전거 페달의 방향 전환구조에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 페달이 연결되는 크랭크 아암을 제 1 및 제 2 크랭크 아암으로 분리 구성하고 페달과 직결되는 제 2크랭크 아암은 원주 방향으로의 회전이 가능하게 제 1크랭크 아암에 결합되도록 하되 이동 위치에 따라 선택적으로 구속, 해제할 수 있는 로킹관을 통해 제어될 수 있도록 한 것으로, 자전거의 측방으로 외향 돌출되는 페달을 필요에 따라 자전거의 전, 후 방향으로 다양한 각도만큼 회전시켜 페달의 방향을 전환시켜주도록 함으로써 돌출되는 페달로 인해 차지하는 자전거의 점유공간을 최소화하여 보관, 휴대, 운반 등에 편의성을 기할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 자전거는 생활 스포츠로서 매우 유익할 뿐만 아니라 도심의 근거리 교통에도 유익하다.

통상적으로 자전거의 페달은 체인 스프로켓을 회전시키는 구동축 선상에 직각으로 취부되는 크랭크 축의 한 끝단에 나사 조임 등으로 조립되며 이는 지면과 수평을 이루며 110mm이상 돌출된 상태로 자전거의 기능이 다 할 때까지 고착된 상태로 유지된다.

이와 같이 페달의 측 방향 돌출은 접철식 자전거의 접이 시나 자전거 거치대에 주차 시 또는 좁은 통로에 세워 둘 때나 지면과 가까이에서 좌, 우로 돌출된 구동 페달로 인해 불편한 점이 많은 것이었다.

이와 같은 문제점을 감안하여 실용신안등록 제 348157호"접힘 기능이 있는 자전거의 페달"이 알려지고 있으며, 이는 크랭크축의 끝단에 U링크의 나사선단이 조임 되어진 것에 있어서, U링크의 양 측면에는 볼 플렌저가 끼워지고, U링크의 하면에는 멈치나사가 끼워지며, U링크와 구동페달이 링크 핀으로 결합되어져 연결되며, 상기 구동페달과 크랭크축에 각각 영구자석을 장착하여 구성된 것을 특징으로 하는 것으로,

페달링 시 구동페달을 내려밟기 적당한 위치로 하기 위해 발등으로 구동페달의 하면을 들어 올릴 때 볼 플렌저의 내부에 삽입된 스프링의 장력 정도가 구동페달을 들어 올릴 정도의 작은 외력을 상쇄시키며 구동페달을 90도로 접철하고자 할 경우는 각자 편한 위치에서 구동 페달의 하면을 발로 차거나 적당한 힘을 주어 들어올려 구동페달과 크랭크축에 부착된 영구자석의 자력으로 상호 밀착되어지게 하여 90도로 접철된 자세를 유지시키고 필요 시 각자 편한 위치에서 구동 페달을 발로 차거나 적당한 힘으로 내려밟아 지면과 다시 수평이 된 구동페달로 운전을 하도록 하는 구조이나 이는 링크 핀을 통해 구동페달을 회동 가능하게 크랭크 아암에 연결 고정시킨 것으로,

사용자의 체중을 실은 족답력이 그대로 링크 핀의 연결부위에 집중하게 되어 이 부분의 변형이나 마모도가 증가되어 사용수명을 단축시키게 됨은 물론 영구자석의 자력이 외부 요인에 의해 감소될 경우 외력에 의해 쉽게 원위치로 복귀되거나 절첩상태가 유지되기 어려워 장치의 안정성과 신뢰성이 저하될 수 있으며,

또한 구동 페달이 절첩된 상태에서도 구동 페달의 두께 만큼 외향으로 돌출되는 구조이어서 대폭적인 공간 절약을 기대하기 어려운 문제로 인해 실용성이 저하되는 문제가 있었던 것이다.

이외에도 등록특허 10-0893405호(핸들과 페달의 접힘 기능을 가지는 자전거)가 알려지고 있으나 이 또한 전자의 경우와 마찬가지로 제3 힌지 핀을 통해 구동페달을 회동 가능하게 크랭크 아암에 연결 고정시킨 것으로, 전자와 동일한 문제점을 유발하게 되는 것이었다.

본 발명은 자전거의 측방으로 외향 돌출되는 페달을 필요에 따라 자전거의 전, 후 방향으로 다양한 각도만큼 회전시켜 페달의 방향을 전환시켜주도록 함으로써 돌출되는 페달로 인해 차지하는 자전거의 점유공간을 최소화하여 보관, 휴대, 운반 등에 편의성을 기할 수 있는 자전거 페달의 방향전환구조를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 페달의 연결구조에는 전혀 변화를 주지 않고 크랭크 아암만의 구조변경을 통해 페달의 돌출문제를 해결하게 됨으로써 기존의 구조에서 발생되었던 페달 연결부위의 변형이나 마모도 증가에 따른 사용수명의 단축, 및 장치의 안정성과 신뢰성의 저하를 방지할 수 있는 자전거 페달의 방향전환구조를 제공하고자 한다.

본 발명은 페달이 연결되는 크랭크 아암을 제 1 및 제 2 크랭크 아암으로 분리 구성하고 페달과 직결되는 제 2크랭크 아암은 원주 방향으로의 회전이 가능하게 제 1크랭크 아암의 삽지 안내봉에 결합되도록 하되 이동 위치에 따라 선택적으로 제 2크랭크 아암을 제어할 수 있도록 스프링 등의 위치복귀수단을 통해 로킹방향으로의 탄발력을 갖도록 설치되는 로킹관을 구비하는 자전거 페달의 방향전환구조를 제공함에 있다.

본 발명은 자전거의 페달을 필요에 따라 자전거의 전, 후 방향으로 다양한 각도만큼 회전시켜 페달을 돌출되지 않는 방향으로 전환시켜주도록 함으로써 자전거의 점유공간을 최소화하여 보관, 휴대, 운반 등에 편의성을 기할 수 있는 효과를 갖게 된다.

또한 본 발명은 페달의 연결구조에는 전혀 변화를 주지 않고 크랭크 아암만의 구조변경을 통해 페달의 돌출문제를 해결할 수 있게 됨으로써 기존의 구조에서 발생되었던 페달 연결부위의 변형이나 마모도 증가에 따른 사용수명의 단축, 및 장치의 안정성과 신뢰성의 저하를 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명의 적용 상태를 보이는 자전거의 정면 예시도.
도 2는 본 발명의 일 구성 예를 보이는 분리 사시도.
도 3은 도 2의 단면을 보이는 분리도.
도 4는 자전거의 운행이 가능한 평상시의 조립상태를 보이는 단면 예시도.
도 5는 도 4의 A-A선 단면 예시도.
도 6은 페달의 방향전환을 위해 제 2크랭크 아암에서 로킹관의 구속을 해제시킨 상태를 보이는 단면 예시도.
도 7은 도 6의 B-B선 단면 예시도.
도 8은 구속이 해제된 제 2크랭크 아암을 회전시켜 방향을 전환시켜주는 상태를 보이는 평단면 예시도.
도 9 및 도 10은 본 발명에 적용되는 제 1, 제 2 크랭크 아암과 이에 끼워지는 로킹관의 다른 구성 예를 보이는 단면 예시도.

도 1내지 도 2에서 도시한 바와 같이 본 발명의 자전거 페달의 크랭크 아암구조는,

상단이 자전거(B)의 구동 스프로킷(S)에 고정 장착되는 장착판(14)과 일체로 연결되며 외주연에 다수의 로킹홈(12)을 구비하는 원형 봉상의 제 1삽지 안내부(11)와, 상기 제 1삽지 안내부(11)의 하단부에 일체로 연장 구성되며 제 1삽지 안내부(11)에 비해 상대적으로 가는 직경을 구비하는 원형 봉상의 삽지 안내봉(13)을 포함하여 구성되는 제 1크랭크 아암(10)과,

상기 제 1크랭크 아암(10)과 개별적으로 분리 구성되는 상태에서 중앙의 끼움공(24)을 통해 상기 삽지 안내봉(13)에 유동 가능하게 끼워 지지되며 상기 제 1삽지 안내부(11)와 동일한 직경과 로킹홈(22)을 구비하는 제 2삽지 안내부(21) 및 제 2삽지 안내부(21)와 일체로 구성되며 페달(P)이 체결 고정되는 페달 축지부(23)를 포함하여 구성되는 제 2크랭크 아암(20)과,

상기 제 1, 2삽지 안내부(11)(21)사이에서 유동 가능하게 끼워져 설치되며 내주면에 상기 로킹홈(12)(22)에 끼워지는 다수의 로킹돌조(31)를 구비하는 로킹관(30)과,

상기 제 1삽지 안내부(11)에 끼워져 설치되며 로킹관(30)에 제 2크랭크 아암(20)을 로킹시키는 쪽으로의 상시 이동력을 부여하기 위한 위치복귀수단(40)과,

상기 삽지 안내봉(13)에 끼워진 제 2크랭크 아암(20)의 무단 분리가 방지되도록 상기 끼움공(24)의 외부로 노출되는 삽지 안내봉(13)의 나사 체결공(13')에 체결되는 와셔(50) 및 체결나사(51)를 각각 포함하여서 된 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1에서와 같이 장착판(14)을 스프라킷 휠(S)에 나사나 용접 고정하는 방식으로 자전거(B)에 적용 설치되는 것으로,

도 4에서는 자전거를 운행하는 평상시의 상태 즉 페달(P)의 사용이 가능한 상태가 도시되어 있으며, 이와 같은 상태에서는 로킹관(30)은 스프링 등의 위치복귀수단(40)을 통해 로킹이 유지되는 방향 즉 제 2크랭크 아암(20)쪽으로 최대한 이동되어 상시 이동력이 부여되고 있는 상태이며, 로킹관(30)의 로킹돌조(31)는 제 1삽지 안내부(11)와 제 2삽지 안내부(21)의 로킹홈(12)(22)에 공통적으로 끼워져 결합되는 상태가 되어 삽지 안내봉(13)에 끼워진 제 2크랭크 아암(20)은 무단으로 회동되는 것이 완벽하게 억제된다.

이때 본 발명은 삽지 안내봉(13)이 제 2크랭크 아암(20)의 끝부분 까지 내부 결합되어 지지력을 보강함과 더불어 외부에서 로킹관(30)이 분리된 제 1크랭크 아암(10)과 제 2크랭크 아암(20)을 이중으로 결속 지지하고 있는 상태이므로 자전거의 운행을 위해 페달(P)에 큰 족답력이 가해지더라도 제 1크랭크 아암(10)과 제 2크랭크 아암(20)에 변형이나 고장이 발생될 우려가 전혀 없게 되는 것이다.

이와 같은 상태에서 일반적인 자전거의 경우 보관대에 세워 보관하거나 접이식 자전거를 운반 또는 보관을 위해 접이하면서 돌출되는 페달을 취급이 용이하도록 비 돌출상태로 페달의 방향을 전환하고자 하는 경우에는

먼저, 로킹관(30)을 잡고 화살표 방향으로 당겨주게 되면 로킹관(30)은 상호 결합되는 로킹홈(12)(22)과 로킹돌조(31)에 의해 원주 방향으로는 회전이 불가능한 상태에서 단지 직선 이동되면서 위치복귀수단(40)을 강제적으로 수축시키게 된다.

도 6에서와 같이 로킹관(30)이 완전히 당겨진 상태에서 제 2크랭크 아암(20)과 접촉하고 있던 로킹관(30)의 단부는 페달 축지부(23)에서 완전히 벗어나 이격 분리되는 상태가 되는 것으로, 사용자는 이와 같이 제 2크랭크 아암(20)이 로킹관(30)의 구속에서 벗어난 상태에서 제 2크랭크 아암(20)을 잡고 일정 각도로 틀어주면 삽지 안내봉(13)을 축으로 도 8에서와 같이 회전되며 적정 각도만큼 회전이 완료된 상태에서 제 1삽지 안내부(11)와 제 2삽지 안내부(21)의 로킹홈(12)(22)이 상호 일치하는 위치에 있을 때 잡았던 로킹관(30)을 놓아주면 위치복귀수단(40)의 탄발력으로 로킹관(30)이 원위치로 복귀하면서 초기와 같이 제 2크랭크 아암(20)를 구속하게 되는 것으로, 페달(P)은 자전거의 측방이 아닌 전후 방향으로 위치하게 되어 비돌출 상태를 유지하게 되는 것이다.

한편 보관되었던 자전거를 다시 사용하기 위하여 비돌출 상태로 돌려놓았던 페달을 원위치로 복귀시키기 위해서는 상기에서 언급한 방향 전환과정을 반복하되 페달의 돌림 위치만을 자전거의 측방으로 회전시키면 되는 것이다.

상기 제 1, 2삽지 안내부(11)(21)의 로킹홈(12)(22) 및 로킹관(30)의 로킹돌조(31)의 개수를 증가할수록 페달의 전환 가능한 각도는 비례하여 증가하게 되는 것으로,

상기 제 1, 2삽지 안내부(11)(21)의 로킹홈(12)(22) 및 로킹관(30)의 로킹돌조(31)를 도 1내지 도 8에서와 같이 4개가 아닌 도 9내지 도 10에서와 같이 각각 삼각형 단면의 요부(60)와 철부(61)의 세레이션 형태로 다수로 구성하게 되면 페달의 방향 전환각을 미세하고 다양하게 설정할 수 있게 되는 것이다.

이상에서는, 본 발명의 일실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.

B:자전거 S:구동 스프로킷
P:페달 10:제 1크랭크 아암
11:제 1삽지 안내부 12:로킹홈
13:삽지 안내봉 14:장착판
20:제 2크랭크 아암 21:제 2삽지 안내부
22:로킹홈 23:페달 축지부
24:끼움공 30:로킹관
31:로킹돌조 40:위치복귀수단
50:와셔 51:체결나사

Claims (3)

1. 상단이 자전거(B)의 구동 스프로킷(S)에 고정 장착되는 장착판(14)과 일체로 연결되며 외주연에 다수의 로킹홈(12)을 구비하는 원형 봉상의 제 1삽지 안내부(11)와, 상기 제 1삽지 안내부(11)의 하단부에 일체로 연장 구성되며 제 1삽지 안내부(11)에 비해 상대적으로 가는 직경을 구비하는 원형 봉상의 삽지 안내봉(13)을 포함하여 구성되는 제 1크랭크 아암(10)과,
   상기 제 1크랭크 아암(10)과 개별적으로 분리 구성되는 상태에서 중앙의 끼움공(24)을 통해 상기 삽지 안내봉(13)에 유동 가능하게 끼워 지지되며 상기 제 1삽지 안내부(11)와 동일한 직경과 로킹홈(22)을 구비하는 제 2삽지 안내부(21) 및 제 2삽지 안내부(21)와 일체로 구성되며 페달(P)이 체결 고정되는 페달 축지부(23)를 포함하여 구성되는 제 2크랭크 아암(20)과,
   상기 제 1, 2삽지 안내부(11)(21)사이에서 유동 가능하게 끼워져 설치되며 내주면에 상기 로킹홈(12)(22)에 끼워지는 다수의 로킹돌조(31)를 구비하는 로킹관(30)과,
   상기 제 1삽지 안내부(11)에 끼워져 설치되며 로킹관(30)에 제 2크랭크 아암(20)을 로킹시키는 쪽으로의 상시 이동력을 부여하기 위한 위치복귀수단(40)과,
   상기 삽지 안내봉(13)에 끼워진 제 2크랭크 아암(20)의 무단 분리가 방지되도록 상기 끼움공(24)의 외부로 노출되는 삽지 안내봉(13)의 나사 체결공(13')에 체결되는 와셔(50) 및 체결나사(51)를 각각 포함하여서 됨을 특징으로 하는 자전거 페달의 방향전환구조.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1, 2삽지 안내부(11)(21)의 로킹홈(12)(22) 및 로킹관(30)의 로킹돌조(31)를 각각 삼각형 단면의 요부(60)와 철부(61)의 세레이션 형태로 구성하여 페달의 방향 전환각을 다양하게 설정할 수 있도록 함을 특징으로 하는 자전거 페달의 방향전환구조.
3. 제 1항에 있어서, 상기 위치복귀수단(40)은, 압축 코일스프링으로 구성함을 특징으로 하는 자전거 페달의 방향전환구조.

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