KR101190567B1

KR101190567B1 - 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거

Info

Publication number: KR101190567B1
Application number: KR1020100085817A
Authority: KR
Inventors: 강태원
Original assignee: 강태원
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-10-16
Also published as: KR20120022325A

Abstract

본 발명은 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거에 관한 것으로서, 메인프레임과, 구동스프로켓, 전?후방 휠 및 페달에 의해 동력을 전달받는 구동축이 구비된 자전거에 있어서, 상기 메인프레임과 연결되어 고정설치되는 지지프레임; 상기 지지프레임상에 돌출형성되는 한 쌍의 부시; 상기 한 쌍의 부시를 관통하여 회전가능하게 설치되며, 상기 구동축으로 동력을 전달하는 유닛축; 상기 유닛축의 양 단부에 고정설치되는 한 쌍의 크랭크암; 및 일단부는 상기 크랭크암의 말단부에 회전가능하게 설치되고, 타단부에는 페달이 고정설치되는 페달지지암;을 포함하여 이루어지며, 상기 페달지지암은 상기 크랭크암이 회전시에도 경사도가 일정하게 유지됨으로써 상기 페달의 회전중심이 상기 크랭크암의 회전중심 전방에 위치되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 간단한 구성으로 이루어진 페달유닛을 이용하여 페달지지암이 크랭크암의 회전시에도 경사도가 일정하게 유지됨으로써 페달의 회전 중심이 크랭크암의 회전중심보다 전방에 위치하여, 페달을 이용하여 전진력을 가할 때에 모멘트힘을 증대시켜 적은 힘으로도 큰 구동력을 얻을 수 있는 장점이 있고, 또한 구동축으로 동력을 전달시키는 유닛축을 후방에 배치하고 페달은 구동축의 전방에 위치되도록 페달지지암을 연장형성함으로써 보다 더 작은힘으로 큰 구동력을 얻을 수 있는 유리한 효과가 있다.

Description

후륜 페달 유닛이 구비된 자전거{BICYCLE HAVING PEDEL UNIT FOR REAR WHEEL}

본 발명은 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 페달의 회전중심을 크랭크암의 회전중심의 전방에 위치시켜 구동력이 향상되도록 한 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거에 관한 것이다.

종래의 자전거의 일반적인 구성은, 도 1에 도시된 바와 같이, 자전거의 전체 외관을 형성하는 메인 프레임과, 핸들을 이루는 포크부 및 전?후방 휠으로 이루어진다. 또한, 후방 휠의 회전축에는 종동스프로켓이 구비되며, 구동축에 체결된 구동스프로켓이 종동스프로켓과 체인에 의하여 연결된다. 즉, 상기 구동스프로켓의 구동에 의하여 종동스프로켓이 회전하게 된다. 한편, 구동스프로켓과 종동스프로켓을 메인 프레임에 고정되도록 하는 고정 브라켓을 구비하며, 구동스프로켓의 구동축에는 크랭크암과 페달이 설치된다.

상기와 같이 구성된 종래의 자전거는 페달을 발로 밀면서 힘을 가하게 되면 크랭크암을 통하여 구동스프로켓에 동력이 전달되어 회전하게 되고, 이때 체인에 의하여 종동스프로켓 및 후방 휠이 회전하면서 자전거가 전진하게 된다.

일반적으로 자전거의 페달레버 길이는 일정한 길이를 가지므로 사용자가 가하는 힘에 의해서 자전거의 전진력이 결정된다. 그런데, 종래의 경우에는 페달의 회전반경이 일정하여 항상 동일한 구동에너지가 제공되므로, 보다 효율적인 구동력 제공을 기대하기 곤란한 문제가 있었다. 따라서, 페달의 회전반경을 가변화하여 보다 구동력을 증대시킬 수 있는 수단이 요구되었다.

따라서, 최근에는 페달의 전진회전력 부여시 페달레버의 길이를 최대로 하여 적은 힘으로도 작동시킬 수 있도록 페달레버의 길이를 가변할 수 있도록 한 자전거가 제안되고 있으며, 이러한 자전거의 일례가 대한민국 실용신안등록번호 제0239467호에 개시되어 있다.

그러나, 개시된 가변장치는 페달의 회전운동에 따라 편심캠이 가변로드를 밀고 당김에 따라 페달레버부재의 길이를 최대/최소로 확장 또는 축소 가변될 수 있도록 함으로써 최소의 신체적 에너지로 자전거를 구동할 수 있다는 이점을 가지지만, 편심캠과 가변로드를 채용함으로써 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 한 쌍의 페달을 작동시키지 아니한 상태에서 자전거를 이동시키는 경우 페달레버부재의 길이가 최대위치와 최소위치 사이에서 자유롭게 가변되므로 소음이 발생되고 이동이 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 페달을 이용하여 전진력을 가할 때에 모멘트힘을 증대시켜 적은 힘으로도 큰 구동력을 얻을 수 있는 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거는, 메인프레임과, 구동스프로켓, 전?후방 휠 및 페달에 의해 동력을 전달받는 구동축이 구비된 자전거에 있어서, 상기 메인프레임과 연결되어 고정설치되는 지지프레임; 상기 지지프레임상에 돌출형성되는 한 쌍의 부시; 상기 한 쌍의 부시를 관통하여 회전가능하게 설치되며, 상기 구동축으로 동력을 전달하는 유닛축; 상기 유닛축의 양 단부에 고정설치되는 한 쌍의 크랭크암; 및 일단부는 상기 크랭크암의 말단부에 회전가능하게 설치되고, 타단부에는 페달이 고정설치되는 페달지지암;을 포함하여 이루어지며, 상기 페달지지암은 상기 크랭크암이 회전시에도 경사도가 일정하게 유지됨으로써 상기 페달의 회전중심이 상기 크랭크암의 회전중심 전방에 위치되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 페달지지암의 일단부에서 연장되어, 상기 크랭크암의 말단부에 마련된 관통홀내에서 회전가능하게 설치되는 경사도유지구;가 더 구비되고, 상기 경사도유지구와 상기 부시에는, 체인으로 결합될 수 있는 체인기어를 구비함으로써 상기 페달지지암의 경사도가 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유닛축과 상기 구동축에는 체인기어를 형성하여, 체인 결합을 통해 상기 유닛축에서 상기 구동축으로 동력이 전달되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유닛축은 상기 구동축의 후방에 설치되고, 상기 페달지지암은 연장 형성되어 상기 페달의 회전중심이 상기 구동축의 전방에 위치되도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 메인프레임과 연결되어 고정설치되는 원형의 지지판;과, 상기 페달지지암의 일 단부에는, 상기 지지판의 외주연이 내삽될 수 있는 걸림홈이 형성된 페달지지구;가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 첫째, 페달지지암이 크랭크암의 회전시에도 경사도가 일정하게 유지됨으로써 페달의 회전 중심이 크랭크암의 회전중심보다 전방에 위치하여, 페달을 이용하여 전진력을 가할 때에 모멘트힘을 증대시켜 적은 힘으로도 큰 구동력을 얻을 수 있는 유리한 효과가 있다.

둘째, 체인기어가 구비된 경사도유지구와 부시를 체인결합하는 방식으로 페달지지암의 경사도를 유지시킴으로써, 간단한 구성으로도 큰 구동력을 얻을 수 있는 유리한 효과가 있다.

셋째, 구동축으로 동력을 전달시키는 유닛축을 후방에 배치하고, 페달은 구동축의 전방에 위치되도록 페달지지암을 연장형성함으로써, 보다 더 작은힘으로 큰 구동력을 얻을 수 있는 유리한 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 자전거의 측면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거의 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거의 작동상태도,
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거의 정면도 및 평면도이다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거(100)의 사시도이고, 도 3은 작동상태도를 도시하고 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거(100)는, 지지프레임(10), 부시(20), 유닛축(30), 크랭크암(40) 및 페달지지암(50)을 포함하여 이루어진다.

상기 지지프레임(10)은 메인프레임과 연결되어 고정설치되고, 후술되는 부시(20)에 의해 회전가능하게 설치되어 구동축(4)으로 동력을 전달시키는 유닛축(30)을 지지하는 역할을 한다.

상기 부시(20)는 전술한 지지프레임(10)상에 돌출형성되고, 소정 간격으로 이격배치된 한 쌍으로 이루어진다. 일 단부에는 후술되는 유닛축(30)이 관통설치될 수 있도록 관통홀이 구비된다.

상기 유닛축(30)은 부시(20)를 관통하면서 설치되는데, 전술한 관통홀에 베어링을 구비시켜 회전가능하게 설치된다. 유닛축(30)은 자전거의 구동스프로켓과 체결되는 구동축(4)으로 회전력을 전달시키는 역할을 하며, 유닛축(30)과 구동축(4)에는 체인기어(31)를 형성하여 체인(5) 결합을 통해 유닛축(30)에서 구동축(4)으로 동력이 전달되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 크랭크암(40)은 전술한 유닛축(30)의 양 단부에 고정설치되어, 후술되는 페달지지암(50)과 체결된 페달(3)을 가압함으로써 유닛축(30)에 회전력을 발생시키는 역할을 한다.

상기 페달지지암(50)은, 일단부가 전술된 크랭크암(40)의 말단부에 회전가능하게 설치되고, 타단부에는 페달(3)이 고정설치된다. 또한 페달지지암(50)의 일 단부에서 연장형성되고 크랭크암(40)의 말단부에 마련된 관통홀 내에서 회전가능하게 설치되는 경사도유지구(60)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 경사도유지구(60)와 부시(20)에는 체인(5)결합이 될 수 있도록 체인기어(21,61))가 형성되고, 따라서 체인(5)결합된 경사도유지구(60)는 크랭크암(40)이 회전함에도 불구하고 페달지지암(50)의 경사도를 일정하게 유지시켜주는 역할을 한다. 따라서, 간단한 구성으로 이루어진 페달유닛에 의해 페달(3)의 회전중심이 크랭크암(40)의 회전중심 전방에 위치되도록 함으로써 페달(3)을 이용하여 전진력을 가할 때에 모멘트힘을 증대시켜 적은 힘으로도 큰 구동력을 얻을 수 있는 효과가 생긴다.

도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거(100)의 정면도 및 평면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거(100)의 유닛축(30)은 구동축(4)의 후방에 설치되는 것이 바람직하며, 후방에 설치시에는 페달지지암(50)을 연장 형성하여 전술한 페달(3)의 회전중심이 구동축(4)의 전방에 위치되도록 한다. 이때에는 상기 메인프레임과 연결되어 고정설치되는 원형의 지지판(70)을 더 구비하고, 페달지지암(50)의 일 단부에는 걸림홈(51a)이 형성된 페달지지구(51)를 설치하여 지지판(70)의 외주연이 걸림홈(51a)에 내삽되어 페달(3)을 안정적으로 지지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 유닛축(30)을 구동축(4)의 후방에 배치함으로써 페달지지암(50)이 길게 형성되기 때문에 보다 더 작은힘으로 큰 구동력을 얻을 수 있는 유리한 효과가 생긴다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명인 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거(100)는 간단한 구성으로 이루어진 페달유닛을 이용하여 페달지지암(50)이 크랭크암(40)의 회전시에도 경사도가 일정하게 유지됨으로써 페달(3)의 회전 중심이 크랭크암(40)의 회전중심보다 전방에 위치하여, 페달(3)을 이용하여 전진력을 가할 때에 모멘트힘을 증대시켜 적은 힘으로도 큰 구동력을 얻을 수 있는 장점이 있고, 또한 구동축(4)으로 동력을 전달시키는 유닛축(30)을 후방에 배치하고 페달(3)은 구동축(4)의 전방에 위치되도록 페달지지암(50)을 연장형성함으로써 보다 더 작은힘으로 큰 구동력을 얻을 수 있는 유리한 효과가 있다.

100 : 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거
1 : 메인프레임 2 : 구동스프로켓
3 : 페달 4 : 구동축
5 : 체인 10 : 지지프레임
20 : 부시 21 : 체인기어
30 : 유닛축 31 : 체인기어
40 : 크랭크암 50 : 페달지지암
51 : 페달지지구 51a : 걸림홈
60 : 경사도유지구 61 : 체인기어
70 : 지지판

Claims

메인프레임과, 구동스프로켓, 전?후방 휠 및 페달에 의해 동력을 전달받는 구동축이 구비된 자전거에 있어서,
상기 메인프레임과 연결되어 고정설치되는 지지프레임;
상기 지지프레임상에 돌출형성되는 한 쌍의 부시;
상기 한 쌍의 부시를 관통하여 회전가능하게 설치되며, 상기 구동축으로 동력을 전달하는 유닛축;
상기 유닛축의 양 단부에 고정설치되는 한 쌍의 크랭크암; 및
일단부는 상기 크랭크암의 말단부에 회전가능하게 설치되고, 타단부에는 페달이 고정설치되는 페달지지암;을 포함하여 이루어지며,
상기 페달지지암은 상기 크랭크암이 회전시에도 경사도가 일정하게 유지됨으로써 상기 페달의 회전중심이 상기 크랭크암의 회전중심 전방에 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거.
제1항에 있어서,
상기 페달지지암의 일단부에서 연장되어, 상기 크랭크암의 말단부에 마련된 관통홀내에서 회전가능하게 설치되는 경사도유지구;가 더 구비되고,
상기 경사도유지구와 상기 부시에는, 체인으로 결합될 수 있는 체인기어를 구비함으로써 상기 페달지지암의 경사도가 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거.
제1항에 있어서,
상기 유닛축과 상기 구동축에는 체인기어를 형성하여, 체인 결합을 통해 상기 유닛축에서 상기 구동축으로 동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유닛축은 상기 구동축의 후방에 설치되고, 상기 페달지지암은 연장 형성되어 상기 페달의 회전중심이 상기 구동축의 전방에 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거.
제4항에 있어서,
상기 메인프레임과 연결되어 고정설치되는 원형의 지지판;과,
상기 페달지지암의 일 단부에는, 상기 지지판의 외주연이 내삽될 수 있는 걸림홈이 형성된 페달지지구;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 후륜 페달 유닛이 구비된 자전거.