KR101712711B1 - 싱글기어 자전거의 고정기어 및 프리휠 기어 자유전환 크랭크 세트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 싱글기어 또는 고정기어 자전거의 고정기어와 프리휠 기어로의 전환을 용이하게 하기 위한 크랭크 세트에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 자전거의 뒷 바퀴의 허브축을 프레임으로 분리하여 바퀴를 반대 방향으로 장착하지 않아도, 프리휠 기어와 고정기어를 용이하게 전환할 수 있는 크랭크 세트에 관한 것으로, 특히, 고정기어 자전거 사용자의 경우 기어를 용이하게 전환함으로써, 고정기어의 장점과 프리휠 기어의 장점을 충족시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 크랭크 세트에 관한 것이다.

Description

싱글기어 자전거의 고정기어 및 프리휠 기어 자유전환 크랭크 세트{.}

본 발명은 싱글기어 자전거 동력전달 크랭크 세트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정기어와 프리휠 기어의 기능을 주행 중 간단한 조작으로 두 가지 기어의 전환이 용이한 크랭크 세트에 관한 것이다.

플립 플랍 허브는 뒷바퀴허브에 나사산이 있어 고정기어와 프리휠 기어가 장착 되어있다.

여기서, 고정기어(Fixed Gear)는 스프라켓 코그에 라쳇이라는 부속이 없어서 페달을 앞으로 회전시키면 바퀴가 앞으로 회전하고, 반대로 페달을 뒤로 돌리면 바퀴는 뒤로 회전하는 것으로, 페달의 방향과 바퀴의 방향이 동일하고, 프리휠 기어(Free Wheel Gear)는 페달을 앞으로 회전하는 경우에만 바퀴에 회전력이 전달되어 회전하고, 페달이 멈추거나 뒤로 회전하는 경우에는 바퀴에 동력이 전달되지 않는 기어이다.

이와 같이, 고정기어와 프리휠 기어를 동시에 구비된 플립 플랍 허브의 경우 사용자의 선택에 따라 고정기어와 프리휠 기어를 상호 전환하기 위해서는 허브를 프레임에서 탈착 한 뒤, 반대방향으로 돌려 장착함으로써 두 가지 기어를 사용할 수 있다.

그런데, 플립 플랍 허브는 한번 허브가 프레임에 장착되면 체인과 연결된 기어가 아닌 반대 면의 기어는 무용지물 이므로 두 가지 기어를 주행 중 용이하게 전환하여 사용하기가 어려운 불편함이 있고, 종래의 크랭크 세트는 크랭크 암과 체인 링으로 구성되어 있고, 크랭크 암과 체인 링은 볼트결합으로 고정되고 한 방향으로만 회전한다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0408665호; 자전거

본 발명의 목적은 고정기어와 프리휠 기어로의 전환이 주행 중 용이하게 전환되는 크랭크 세트를 구비하여 기존 싱글기어 자전거 사용자들의 고속주행 안전성과 장거리 주행 시의 피로감을 덜어주는데 있다.

본 발명은 페달에 의해 구동되는 크랭크 세트에 방향 전환에 따라 고정기어와 프리휠 기어를 동시에 수행할 수 있는 암 링크를 구비하여, 크랭크 암의 고정 위치에 따라 고정기어에서 프리휠 기어로 또는 프리휠 기어에서 고정기어로 전환될 수 있는 크랭크 세트에 관한 것이다.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 크랭크 세트는 내부에 홀이 형성된 원판의 형상이고, 외주부에 기어부가 형성되고, 우측 크랭크 암에 구비된 결합구와 결합하는 복수의 결합홀이 구비된 체인링; 내부에 홀이 형성된 원판의 형상이고, 원판의 우측면에 우측의 크랭크 암을 고정시키는 크랭크 암 고정부를 구비하는 암 링크; 축과 결합되고, 체인링의 결합홀과 결합되는 결합구가 우측 크랭크 암에 구비되는 좌, 우측 크랭크 암; 체인링의 내주부와 암 링크의 외주부 사이에 구비되는 라쳇; 암링크의 내주부에 결합되며 내부에 축이 고정되는 바텀 브라켓; 양 단부에 크랭크 암과 결합되는 축; 크랭크 암이 180도 회동운동이 가능하고 회동운동에 의해 크랭크 암의 위치가 바뀌는 것에 의해 선택적으로 프리휠 체인링 또는 고정 체인링으로 전환 가능한 크랭크 세트이고, 크랭크 암의 고정 위치에 따라 크랭크 세트의 체인휠이 고정기어로 구동되거나 프리휠 기어로 구동되고, 축의 내부에 내부링크을 더 구비하고 내부링크의 양단에 크랭크 암이 결합되어 두 개의 크랭크 암 중 한 쪽이 아래 방향으로 180도 회동하면 반대쪽 크랭크 암은 자동으로 위 방향으로 180도 회동 가능도록 구비되고, 우측 크랭크 암에 암 링크의 크랭크 암 고정부와 결합되는 키를 더 구비하고 키의 내부에 스프링을 더 구비하여 우측의 크랭크 암이 크랭크 암 고정부에 밀려들어가도록 구비된 크랭크 세트이고, 크랭크 세트를 구비한 싱글기어 자전거를 더 포함한다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 크랭크 세트를 이용하는 자전거의 효과는 다음과 같다.

첫째, 고정기어와 프리휠 기어로의 전환을 주행 중에 용이하게 사용할 수 있다.

둘째, 고정기어자전거 사용자들은 내리막 주행 시나 고속주행 시 발이 페달의 돌아 가는 속도에 따라가지 못하여 발생하는 문제점들을 해결할 수 있다.

셋째, 고정기어자전거 사용자들은 발을 쉬지 못하고 계속 굴려야하는 고정기어 자전거의 특성상 장거리 주행의 어려움을 고정기어와 프리휠 기어로의 자유로운 전환으로 해결할 수 있다.

넷째, 기존의 모든 프리휠 기어는 뒷바퀴 허브에서 기능을 수행하였으나 이를 크랭크 세트로 가져옴으로써, 기존의 고성능 휠 사용이 가능하면서 전술한 기능을 수행 할 수 있다.

다섯째, 기존의 고정기어 자전거에 적용하여, 본 발명만의 기능을 수행할 수 있다.

여섯째, 기존의 고정기어 자전거에 적용할 시, 뒷바퀴 톱니바퀴가 고정되고 앞 크랭크 세트에 본 발명의 크랭크 세트가 적용되면, 구동시 반응속도가 증진되는 효과를 갖고 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 크랭크 세트의 개략 구성도
도 2는 본 발명의 실시 예에 크랭크 세트의 분해 사시도
도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 체인휠을 고정 기어로 사용된 크랭크 세트
도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 체인휠을 프리휠 기어 사용된 크랭크 세트

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 싱글기어 자전거의 고정기어 및 프리휠 기어 자유전환 크랭크 세트에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 싱글기어 자전거의 고정기어 및 프리휠 기어 자유전환 크랭크 세트에 대한 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 싱글기어 자전거의 고정기어 및 프리휠 기어 자유전환 크랭크 세트의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 싱글기어 자전거의 고정기어 및 프리휠 기어 자유전환 크랭크 세트(1)는 체인링(3), 암 링크(4), 우측 크랭크 암(5), 좌측 크랭크 암(6), 라쳇(10), 축(7) 및 바텀 브라켓(9)를 포함하고, 체인링(3)에는 결합홀(3), 우측 크랭크 암(5)에는 결합구(5-3)을 더 포함한다.

체인링(3)은 내부에 홀이 형성된 원판의 형상이고, 외주부에 기어부(3-1)가 형성되고, 우측 크랭크 암(5)에 구비된 결합구(5-3)와 결합하는 복수의 결합홀(3-2)이 구비한다.

암 링크(4)는 내부에 홀이 형성된 원판의 형상이고, 원판의 우측면에 우측의 크랭크 암(5)을 고정시키는 크랭크 암 고정부(4-1, 4-3)를 구비한다.

좌측 크랭크 암(6) 및 우측 크랭크 암(5)은 축(7)의 양 단부와 결합되고, 체인링(3)의 결합홀(3-1)과 결합되는 결합구(5-3)가 우측 크랭크 암(5)에 구비된다.
이때, 상기 크랭크 암(5, 6)이 상기 축(7)을 중심으로 상측 및 하측 방향에서 선택된 하나의 방향으로 180도 회동운동이 가능하게 결합하게 된다.

라쳇(10)은 체인링(3)의 내주부와 암 링크(4)의 외주부 사이에 구비된다.

바텀 브라켓(9)은 암링크(4)의 내주부에 결합되며, 내부에 축(7)이 고정된다.

양 단부에 좌측 크랭크 암(6) 및 우측 크랭크 암(5)이 결합된 축(7)이 구비된다.

축(7)의 내부에 내부링크(8)을 더 구비하고, 내부링크(8)의 양단에 좌측 크랭크 암(6) 및 우측 크랭크 암(5)이 결합되어 좌측 크랭크 암(6) 및 우측 크랭크 암(5) 중 어느 한 쪽이 아래 방향으로 180도 회동하면 반대쪽 크랭크 암은 자동으로 위 방향으로 180도 회동 가능도록 구비된다.
즉, 상기 크랭크 암(5, 6)이 상기 축(7)을 중심으로 상측 및 하측 방향에서 선택된 하나의 방향으로 180도 회동운동하게 되면, 타 크랭크 암(5, 6)의 위치가 서로 바뀌게 된다.
이에 따라, 선택적으로 프리휠 체인링 또는 고정 체인링으로 전환 가능하게 된다.

우측 크랭크 암(5)에 키(5-1)를 구비하여 암 링크(4)의 크랭크 암 고정부(4-1)와 결합된다.

키(5-1) 내부에 스프링(5-2)을 더 구비하여 우측 크랭크 암(5)이 크랭크 암 고정부(4-1)에 밀려들어가도록 구비된다.

크랭크 암 고정부(4-1, 4-3)는 상기 키(5-1)와 결합되는 결합홈(4-2)을 구비한다.

도 3a는 고정기어로 사용되는 크랭크 세트의 도면이며 도 3b는 프리휠 기어로 사용되는 크랭크 세트의 도면이다.

이러한 구성에 의해 본 발명의 실시 예에 따른 크랭크 세트의 고정기어 및 프리휠 기어로의 전환해 대해 설명한다.

우측 크랭크 암(5)에 구비된 키(5-1) 및 결합구(5-3)가 결합홀(3-2) 및 크랭크 암 고정부(4-1)에 각각 결합되어 크랭크 세트가 고정기어로 상태가 된다.

우측 크랭크 암(5)을 180도 회동운동에 의해 결합구(5-3)와 결합홀(3-2)의 결합이 해제 되면서 동시에 키(5-1)가 크랭크 암 고정부(4-1, 4-3)에서 해제된 다음 반대편 크랭크 암 고정부(4-2)와 키(5-1)가 결합된다. 이러한 상태에서는 체인링(3)과 암 링크(4) 사이에 구비된 라쳇(10)에 의해 크랭크 세트가 프리휠 기어 상태가 된다.

내부링크(8)의 양단에 결합된 좌측 크랭크 암(6) 및 우측 크랭크 암(5)들 중 어느 하나가 180도 회동운동 시 다른 하나의 크랭크 암은 자동으로 회동운동한다.

우측 크랭크 암(5)에 암 링크(4)의 크랭크 암 고정부(4-1, 4-3)와 결합되는 키(5-1)를 더 구비하여 우측 크랭크 암(5)의 180도 회동운동 후 크랭크 암 고정부(4-1, 4-3) 중 어느 하나에 결합한다.

키(5-1) 내부에 스프링(5-2)을 더 구비하여 우측 크랭크 암(5)이 크랭크암 고정부(4-1, 4-3)에 밀려들어간다.

크랭크 암 고정부(4-1, 4-3)의 결합홈(4-2)은 상기 키(5-1)와 결합한다.

1: 크랭크 세트 3: 체인링
3-1: 기어부 3-2: 결합홀
4: 암링크 4-1: 크랭크 암 고정부
4-2: 결합홈 4-3: 크랭크 암 고정부
5: 우측 크랭크 암 6: 좌측 크랭크 암
5-1: 키 5-2: 스프링
5-3: 결합구 7: 축

Claims (6)

1. 내부에 홀이 형성된 원판의 형상이고, 외주부에 기어부(3-1)가 형성되고, 우측 크랭크 암(5)에 구비된 결합구(5-3)와 결합하는 복수의 결합홀(3-2)이 구비된 체인링(3);
   내부에 홀이 형성된 원판의 형상이고, 원판의 우측면에 우측의 크랭크 암(5)을 고정시키는 크랭크 암 고정부(4-1, 4-3)를 구비하는 암 링크(4);
   축(7)의 양 단부와 결합되고, 체인링(3)의 결합홀(3-1)과 결합되는 결합구(5-3)가 우측 크랭크 암(5)에 구비되는 우측 크랭크 암(5) 및 좌측 크랭크 암(6);
   체인링(3)의 내주부와 암 링크(4)의 외주부 사이에 구비되는 라쳇(10);
   암링크(4)의 내주부에 결합되며, 내부에 축(7)이 고정되는 바텀 브라켓(9); 및
   양 단부에 크랭크 암(5, 6)이 결합되는 축(7);을 포함하고,
   크랭크 암(5, 6)이 상기 축(7)을 중심으로 상측 및 하측 방향에서 선택된 하나의 방향으로 180도 회동운동이 가능하게 결합하고 회동운동에 의해 크랭크 암(5, 6)의 위치가 서로 바뀌는 것에 의해, 선택적으로 프리휠 체인링 또는 고정 체인링으로 전환 가능한 크랭크 세트(1)
2. 제1항에 있어서,
   축(7)의 내부에 내부링크(8)을 더 구비하고, 내부링크(8)의 양단에 크랭크 암(5, 6)이 결합되어 크랭크 암(5, 6) 중 한 쪽이 아래 방향으로 180도 회동하면 반대쪽 크랭크 암은 자동으로 위 방향으로 180도 회동 가능도록 구비된 크랭크 세트(1)
3. 제2항에 있어서,
   오른쪽 크랭크 암(5)에 구비되고 암 링크(4)의 크랭크 암 고정부(4-1)와 결합되는 키(5-1)를 더 구비하는 크랭크 세트(1)
4. 제3항에 있어서,
   상기 키(5-1) 내부에 스프링(5-2)을 더 구비하여 우측 크랭크 암(5)이 크랭크암 고정부(4-1, 4-3)에 밀려들어가도록 구비된 크랭크 세트(1)
5. 제4항에 있어서,
   상기 크랭크 암 고정부(4-1, 4-3)는 상기 키(5-1)와 결합되는 결합홈(4-2)를 더 구비하는 크랭크 세트(1)
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 구비된 크랭크 세트(1)를 구비한 싱글기어 자전거

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