KR101899315B1 - 핸드 사이클 크랭크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핸드 사이클 크랭크에 관한 것으로서, 볼록한 아치형상 모양의 크랭크암을 제공하여 중력을 이용하여 보다 효과적으로 동력을 제공할 수 있고 사용자의 신체에 따라 크랭크암을 조정하여 사용할 수 있는 핸드 사이클 크랭크를 제공한다.

Description

핸드 사이클 크랭크{HAND CYCLE CRANK}

본 발명은 핸드 사이클 크랭크에 관한 것으로서, 볼록한 아치형상 모양의 크랭크암을 이용하여 페달링을 보다 효과적으로 실시할 수 있게 만드는 핸드 사이클 크랭크에 관한 것이다.

일반적으로 핸드 사이클은 손으로 동력을 제공하여 사이클을 이동시킬 수 있는 사이클이다

이러한 종래의 핸드 사이클 크랭크는 직선 형태의 크랭크암을 제공하고 있기 때문에 특정 회전 구간에서 페달링에 많은 힘이 소요되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0893274호에 개시되어 있는 접이식손발구동 자전거는 직선형의 크랭크암만을 제공하기 때문에 보다 효과적으로 페달링을 할 수 있는 구조를 제공하지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국 공개실용신안 제20-2010-0013031호에 개시되어 있는 재활운동 기능을 갖는 3륜 자전거는 직선형태의 크랭크암만을 제공하고 있어 특정 위치에서 보다 효과적으로 페달링을 실시할 수 있는 구성을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0893274호 대한민국 공개실용신안 제20-2010-0013031호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 핸드 사이클 크랭크를 볼록한 아치형상으로 구비함으로써, 특정 구간에보 보다 효과적으로 페달링을 실시할 수 있게 만드는 핸드 사이클 크랭크를 제공하기 위한 것이다.

또한, 크랭크암을 절곡되도록 구비함으로써, 사이클 기어와 같은 구조물과의 접촉을 피하고 사용자의 체형에 따라 크랭크암을 이용할 수 있게 만드는 핸드 사이클 크랭크를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 따른, 핸드 사이클 기어와 연결되어 기어를 회전시키는 샤프트를 구비하는 핸드 사이클에 있어서, 일단이 상기 샤프트와 연결되는 크랭크암 및 상기 크랭크암 타단에 구비되는 손잡이를 포함하되, 상기 크랭크암 측면에서 바라본 형상은 볼록한 아치형상인 것을 특징으로 하는 핸드 사이클 크랭크를 제공함으로써, 상기와 같은 과제를 해결할 수 있다.

본 발명에 따르면, 볼록한 아치형상의 크랭크암을 구비하기 때문에 특정구간에서 보다 중력의 힘을 이용하여 보다 효과적으로 구동력을 전달할 수 있어 페달링을 보다 효과적으로 실시할 수 있다.

그리고, 크랭크암의 폭을 조절할 수 있는 구조를 제공하여 사용자의 체형에 따라 크랭크암을 조절하여 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 크랭크암 길이를 조절할 수 있는 구조를 제공하여 사용자의 체형에 따른 크랭크암의 길이를 조절하여 보다 효과적으로 페달링을 실시할 수 있게 만드는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 사이클과 핸드 사이클 크랭크를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 사이클과 핸드 사이클 크랭크를 다른 각도로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크랭크암을 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 2지점이 절곡되도록 구비되는 크랭크암을 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 내지 제 3 프레임이 구비되는 크랭크암을 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 길이조절홈, 손잡이 프레임 및 고정부재를 구비하는 핸드 사이클 크랭크의 길이 조절 과정을 나타낸 그림이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 길이조절홈, 손잡이 프레임 및 고정부재를 구비하는 핸드 사이클 크랭크의 길이 조절 과정을 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트홈, 크랭크홈 및 체결볼트를 이용하여 체결되는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 체결부를 이용하여 체결된 과정을 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓으로 구비되는 체결부를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 Synchronous와 Asynchronous로 구비되는 크랭크암을 나타낸 측면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크류 프레임을 구비하는 핸드 사이클 크랭크를 나타낸 투시 정면도이다
도 13은 일 실시예에 따른 자세별로 각 구간(각도)에 따라 토크를 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 사이클과 핸드 사이클 크랭크(100)를 나타낸 사시도이다. 이하 도 1을 기준으로 설명하고 도 1에 도시되지 않는 구성은 별도로 참조도면을 표시하였다.

본 발명의 일 양태에 따른 핸드 사이클 크랭크(100)는 크랭크암(10) 및 손잡이(20)로 구성된다.

핸드 사이클(5)은 사용자의 손으로 동력을 제공하는 사이클(자전거)을 지칭하는 것으로서, 핸드 사이클 기어(7)는 핸드 사이클(5)의 바퀴와 체인 또는 벨트와 같은 수단을 연결하여 동력을 제공하고, 샤프트(8)는 기어(7)와 연결되며, 후술할 크랭크암(10)을 이용하여 샤프트(8)를 회전시키고, 샤프트(8)의 회전으로 인하여 핸드 사이클 기어(7)가 회전되어 핸드 사이클(5)에 동력을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 크랭크암(10)은 일단이 샤프트(8)와 연결되고, 측면은 볼록한 아치형상(도 3 참조)으로 형성되며, 정면은 2지점이 절곡(도 4 참조)되도록 구비된다. 크랭크암(10)은 샤프트(8)와 연결되어 후술할 손잡이(20)를 이용하셔 사용자가 크랭크암(10)을 회전시키면 샤프트(8)가 같이 회전하여 핸드 사이클(5)에 동력을 제공하여 핸드 사이클(5)이 이동될 수 있게 만든다. 크랭크암(10)은 볼록한 아치형상으로 형성되기 때문에 직선 형태로 형성되는 경우에 비하여 보다 효과적으로 동력을 제공할 수 있게 만든다. 보다 상세하게는 도 13을 참고하면, 크랭크암(10)은 3구간(0 ~ 90 도 구간을 제 1 구간, 90 ~ 180 도 구간을 제 2 구간, 180 ~ 270 도 구간을 제 3 구간, 270 ~ 0 도 구간을 제 4 구간으로 한다)에서 가장 적은 힘이 전달되는 문제점이 있어 이 구간에서 보다 효과적으로 동력을 전달할 수 있도록 만드는 구성이 필요했다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 중력을 이용하여 보다 효과적으로 힘을 전달할 수 있도록 크랭크암(10)을 볼록한 아치형상(측면에서 봤을 때 볼록한 아치형상)으로 형성하여 3구간에서 동력이 약해지는 문제점을 해결할 수 있다. 즉 크랭크암(10)의 무게중심에 변화를 주어 3구간에서도 보다 효과적으로 동력을 전달할 수 있게 만들어 보다 효과적으로 페달링을 실시할 수 있는 장점이 있다. 또한 이러한 볼록한 아치형상으로 형성되는 경우 관절 이동을 최소화 시킬 수 있어 근육피로도의 최소화, 에너지소모량의 최소화로 인하여 보다 효과적으로 동력을 전달할 수 있게 만드는 효과가 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 볼록한 아치형상 크랭크암(10)의 각도는 5 내지 35 도로 구비될 수 있고 이는 크랭크암(10)의 최대 휘어짐이 5 내지 35 도로 구비되며, 보다 상세하게는 샤프트(8)와 연결되는 크랭크암(10) 일단을 기준으로 5 내지 35도의 각도를 가지고 휘어지도록 구비되고 크랭크암(10)의 타단을 기준으로 5 내지 35도의 각도를 가지고 휘어져 초승달 모양으로 형성될 수 있다.

도 4를 참고하면, 크랭크암(10)은 정면에서 바라볼 때 2지점이 절곡되도록 마련되어 사용자가 보다 편안하게 크랭크암(10)을 이용할 수 있게 만든다. 이는 크랭크암(10)을 핸드 사이클(5)의 외측면 방향으로 기울어지게 만들어 사용자의 신체와의 접촉을 피할 수 있고, 핸드 사이클(5)의 기타 부품들과의 충돌을 피할 수 있게 만들어 보다 효과적으로 크랭크암(10)을 이용할 수 있게 만든다. 즉 본 발명의 크랭크암(10)은 측면에서 봤을 때 볼록한 아치형상으로 형성되고 정면에서 봤을 때 2지점이 절곡되도록 구비되는 구조를 제공하여 보다 효과적으로 핸드 사이클(5)에 동력을 전달할 수 있게 만든다.

손잡이(20)는 크랭크암(10)의 타단에 구비된다. 손잡이(20)는 사용자가 손을 이용하여 잡을 수 있도록 만드는 수단이다. 손잡이(20)는 크랭크암(10)의 타단에 구비될 수 있으며, 페달 형상으로 마련될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 손잡이(20)는 탈착 또는 부착이 가능한 구조로 구비될 수 있으며, 접이식으로 구비되어 사용하지 않을 시 간소하게 손잡이를 접어서 보관할 수 있도록 만든다.

본 발명의 다른 일 양태에서, 도 5를 참고하면, 크랭크암(10)은 일단이 샤프트(8)와 연결되는 제 1 프레임(110), 일단이 제 1 프레임(110)의 타단에 마련되고 샤프트(8)의 외측 방향으로 기울어지도록 구비되는 제 2 프레임(120) 및 일단이 제 2 프레임(120)의 타단에 마련되고 타단에는 손잡이(20)를 구비하는 제 3 프레임(130)을 포함하여 구성된다. 본 발명은 제 2 프레임(120)을 샤프트(8) 외측 방향으로 기울어지도록 구비되어 제 2 프레임(120)으로 인하여 핸드 사이클(5)의 부품과 충돌하거나, 사용자의 신체와 접촉하는 것을 방지하여 보다 효과적으로 핸드 사이클(5)을 이용할 수 있는 핸드 사이클 크랭크(100)를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 일 양태에서, 도 6 및 도 7을 참고하면, 제 3 프레임(130)에 구비되어 크랭크암(10)의 길이를 조절할 수 있도록 만드는 길이조절홈(140), 길이조절홈(140)과 체결될 수 있도록 고정홈(150)을 구비하는 손잡이 프레임(160) 및 길이조절홈(140) 및 고정홈(150)을 체결시키는 고정부재(170)를 구비할 수 있다. 이 경우 손잡이(20)는 손잡이 프레임(160)에 구비된다. 이는 크랭크암(10)을 사용자의 체형에 따라 조절할 수 있게 만들어 사용 범용성을 보다 좋게 만든다. 구체적으로 길이조절홈(140)은 3개로 구비되어 3단계의 길이 조절을 실시할 수 있다. 크랭크암(10)의 길이 조절을 가능하게 만들어 사용자에 따라 길이 조절이 가능한 핸드 사이클 크랭크(100)를 제공한다. 손잡이 프레임(160)의 일단은 고정홈(150)이 구비될 수 있고 타단은 손잡이(20)가 구비될 수 있도록 홈을 구비할 수 있다. 고정부재(170)는 볼트와 같은 수단으로 구비되어 제 3 프레임(130)과 손잡이 프레임(160)을 체결하여 고정될 수 있게 구비된다. 바람직한 실시예에서, 손잡이 프레임(160)의 고정홈(150)은 3개로 구비되는 길이조절홈(140) 중 하나의 홈을 선택하여 길이조절을 실시하고 고정부재(170)로 제 3 프레임(130)과 손잡이 프레임(160)을 고정하여 길이 조절을 실시할 수 있다.

본 발명의 다른 일 양태에서, 도 12를 참고하면, 제 3 프레임(130)은 스크류 프레임(180)을 구비할 수 있다. 이 경우 손잡이(20)는 스크류 프레임(180)에 구비되며, 스크류 프레임(180)은 회전운동이 직선운동으로 변환되어 길이가 조절될 수 있다. 즉 제 3 프레임(130)에 구비되는 스크류 프레임(180)을 회전시켜 스크류 프레임(180)과 제 3 프레임(130)의 이격으로 인하여 길이 조절을 실시할 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 제 3 프레임(130)과 스크류 프레임(180)의 이격은 1 내지 5 cm 로 형성될 수 있다. 또한, 스크류 프레임(180)은 스토퍼(미도시)를 구비하여 원하는 거리에 스크류 프레임(180)에 위치되는 경우 스토퍼를 이용하여 고정시킬 수 있다.

본 발명의 다른 일 양태에서, 도 2를 참고하면, 체결부(30)는 크랭크암(10)을 샤프트(8)에 체결되도록 구비된다. 체결부(30)는 크랭크암(10)의 폭을 조절하여 사용자의 신체에 맞게 위치를 조절할 수 있도록 마련된다. 즉 사용자의 체형에 따라 크랭크암(10)의 폭을 조절할 수 있도록 체결부(30)를 제공할 수 있어 보다 효과적으로 크랭크암(10)을 이용할 수 있게 만든다.

본 발명의 다른 일 양태에서, 도 10을 참고하면, 체결부(30)는 샤프트(8)를 감싸는 형태로 마련되고 크랭크암(10) 일단에 구비되어 크랭크암(10)과 일체형으로 형성되는 브라켓(bracket)(310)으로 마련된다. 보다 상세하게는 브라켓(310) 상부는 브라켓홈을 구비하여 볼트를 이용하여 브라켓홈을 조여 고정할 수 있도록 구비될 수 있다. 브라켓(310) 내측으로는 샤프트(8)를 감싸도록 형성되어 브라켓(310) 내측과 샤프트(8)의 외측면이 체결되고 상기 브라켓홈을 볼트를 이용하여 고정할 수 있다. 이는 견고하게 크랭크암(10)과 샤프트(8)를 체결할 수 있고, 크랭크암(10) 폭을 간소하게 조절할 수 있게 만드는 장점이 있다.

본 발명의 다른 일 양태에서, 도 8 및 도 9를 참고하면, 체결부(30)는 샤프트(8)에 구비되는 샤프트홈(320), 크랭크암(10)에 구비되는 크랭크홈(330) 및 샤프트홈(320) 및 크랭크홈(330)을 체결하는 체결볼트(340)를 이용하여 체결될 수 있다. 이는 체결볼트(340)를 이용하여 간소하게 크랭크암(10)의 폭을 조절할 수 있게 만든다. 이러한 경우 크랭크홈(330)은 3개로 구비되어 3단계로 폭 조절을 실시할 수 있다.

본 발명의 다른 일 양태에서, 핸드 사이클 크랭크(100)는 3 륜 사이클에 사용된다. 이는 보다 더 효과적으로 동력을 전달할 수 있는 3 륜 사이클에 본 발명을 적용하여 보다 더 효과적으로 크랭크암(10)을 이용할 수 있게 만들기 위함이다.

본 발명은 본 발명의 요지와 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

5 : 핸드 사이클, 7 : 핸드 사이클 기어,
8 : 샤프트, 10 : 크랭크암,
20 : 손잡이, 30 : 체결부,
100 : 핸드 사이클 크랭크,
110 : 제 1 프레임, 120 : 제 2 프레임,
130 : 제 3 프레임, 140 : 길이조절 홈,
150 : 고정홈, 160 : 손잡이 프레임,
170 : 고정부재, 180 : 스크류 프레임,
310 : 브라켓, 320 : 샤프트홈,
330 : 크랭크홈, 340 : 체결볼트.

Claims (9)

1. 핸드 사이클 기어(7)와 연결되어 기어(7)를 회전시키는 샤프트(8)를 구비하는 핸드 사이클(5)에 있어서,
   일단이 상기 샤프트(8)와 연결되는 크랭크암(10) 및
   상기 크랭크암(10) 타단에 구비되는 손잡이(20)를 포함하되,
   상기 크랭크암(10) 측면에서 바라본 형상은 볼록한 아치형상이며,
   상기 샤프트(8) 및 상기 크랭크암(10)의 체결은 체결부(30)를 이용하여 체결되고,
   상기 체결부(30)는 상기 크랭크암(10)의 폭을 조절하여 사용자의 신체에 맞게 위치를 조절할 수 있으며, 상기 샤프트(8)를 감싸는 형태로 마련되고, 상기 크랭크암(10) 일단에 구비되어 상기 크랭크암(10)과 일체형으로 형성되는 브라켓(bracket)(310)인 것을 특징으로 하는 핸드 사이클 크랭크.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 크랭크암(10)은 2 지점이 절곡되도록 구비되고,
   상기 크랭크암(10)은
   일단이 상기 샤프트(8)와 연결되는 제 1 프레임(110);
   일단이 상기 제 1 프레임(110)의 타단에 마련되고 상기 샤프트(8)의 외측 방향으로 기울어지도록 구비되는 제 2 프레임(120) 및
   일단이 상기 제 2 프레임(120)의 타단에 마련되고 타단에는 상기 손잡이(20)를 구비하는 제 3 프레임(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 사이클 크랭크.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 3 프레임(130)에 구비되어 상기 크랭크암(10)의 길이를 조절할 수 있도록 만드는 길이조절홈(140);
   상기 길이조절홈(140)과 체결될 수 있도록 고정홈(150)을 구비하는 손잡이 프레임(160) 및
   상기 길이조절홈(140) 및 고정홈(150)을 체결시키는 고정부재(170)를 더 포함하고
   상기 손잡이(20)는 상기 손잡이 프레임(160)에 구비되는 것을 특징으로 하는 핸드 사이클 크랭크.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 길이조절홈(140)은 3개로 구비되는 것을 특징으로 하는 핸드 사이클 크랭크.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 3 프레임(130)은 스크류 프레임(180)을 더 포함하고,
   상기 손잡이(20)는 상기 스크류 프레임(180)에 구비되며,
   상기 스크류 프레임(180)은 회전운동이 직선운동으로 변환되어 길이가 조절되는 것을 특징으로 하는 핸드 사이클 크랭크.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 체결부(30)는
   상기 샤프트(8)에 구비되는 샤프트홈(320);
   상기 크랭크암(10)에 구비되는 크랭크홈(330) 및
   상기 샤프트홈(320) 및 상기 크랭크홈(330)을 체결하는 체결볼트(340)를 이용하여 체결되는 것을 특징으로 하는 핸드 사이클 크랭크.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   핸드 사이클 크랭크(5)는 3륜 사이클에 사용되는 것을 특징으로 하는 핸드 사이클 크랭크.

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