KR101977068B1

KR101977068B1 - 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치

Info

Publication number: KR101977068B1
Application number: KR1020180152101A
Authority: KR
Inventors: 김도영; 윤경숙; 김지헌; 김지성
Original assignee: 김도영; 윤경숙; 김지헌; 김지성
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2019-05-10

Abstract

본 발명은 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치에 관한 것으로서, 신발의 밑창에 결합되며, 내부에 상부자석(117)이 수용되는 신발결합부(110)와; 자전거의 크랭크암에 결합되며, 내부에 상기 상부자석(117)과 자력으로 결합되는 하부자석(127)이 수용된 페달(120)을 포함하며, 상기 페달(120)은, 상기 크랭크암(33)에 결합되는 페달축(123)이 회전 가능하게 결합된 페달케이싱(121)과; 상기 페달케이싱(121)에 내부에 배치되며 상기 하부자석(127)을 수용하는 복수개의 비자성체의 자석안내관(125)을 포함하며, 상기 하부자석(127)은 상기 상부자석(117)과 인력을 유지하도록 상기 자석안내관(125) 내부에서 회전 및 상하이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치{MOVING MAGNET BIKE PADAL AND SHOE COMBINATION APPARATUS}

본 발명은 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 긴급상황시에는 신발과 자전거 페달의 분리가 용이하며 주행시에는 효과적인 페달링을 유도할 수 있는 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치에 관한 것이다.

최근 건강에 대한 관심이 증가하면서 운동으로 건강을 지키고자 하는 인구가 급속히 증가하고 있다. 이에 자전거를 이용하는 인구도 급속히 증가하는 추세이다.

그런데, 자전거를 탈 때 신발을 단순히 자전거의 페달에 얹은 상태에서 페달링을 하게 되면 신발과 페달 간에 미끄러짐이 발생하고 라이더의 발동작에 따른 회전력이 충분히 페달로 전달되지 못하는 경우가 있으며, 일측페달을 하방으로 구룰 때 타측 페달은 전혀 힘이 들어가지 않아 힘을 페달로 전달하지 못하였으나 이를 극복하고자 현재는 클리트가 설치된 고가의 자전거용 신발과 페달을 서로 결합 가능하게 하여 신발과 페달 간의 결합력을 높이고 자전거 페달을 상방향으로 올릴 때도 페달에 힘이 작용되도록 하는 구조가 채용되고 있다.

도 1은 종래 클리트(10)와 토-클립장치(11)가 채용된 신발(A)을 신고 라이더가 페달링을 하는 과정을 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 종래 클리트가 채용된 신발(10)을 라이더가 신으면 페달(20)에는 클리트에 요철이 구비되어 신발(10)이 페달(20)에 기계적으로 결합된다. 또 한가지 방편으로 결합력을 향상시키기 위해 끈이나 가죽줄 등을 버클로 조절하여 묶어서 이용하는 토-클립장치(11)가 이용되기도 한다.

이렇게 요철구조에 의해 서로 끼워져 신발(A)과 페달(20)이 결합되는 경우나 토-클립 형태의 끈이나 줄로 묶게 되면, 결합력이 높고 미끄러지지 않는 장점이 있는 반면, 결합장치를 풀기 위해서는 클리트슈즈를 착용한 발을 일정각도로 회전하거나 토-클립슈즈에서 발을 빼야하는 사전동작이 필요한데, 급정지가 필요한 경우나 자전거가 넘어지는 상황과 같은 긴급상황에서 사전동작을 할 여유가 없어 신발과 페달이 용이하게 분리되지 않아 라이더가 큰 부상을 당하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 라이딩 중에는 이동자석식 자전거페달과 신발을 자력으로 결합케 하여 라이더의 발구름 동작의 힘을 페달로 최대한 전달하여 자전거의 전진력을 높일 수 있다.

또한 긴급상황에서는 신발과 페달을 용이하게 분리시켜 사고의 위험을 사전에 제거하여 라이더의 안전을 확보할 수 있는 이동자석식 자전거페달장치와 이에 반응하는 자석부착 케이싱과 이를 포함한 신발의 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치는, 신발의 밑창에 결합되며, 내부에 상부자석(117)이 수용되는 신발결합부(110)와; 자전거의 크랭크암에 결합되며, 내부에 상기 상부자석(117)과 자력으로 결합되는 하부자석(127)이 수용된 페달(120)을 포함하며, 상기 페달(120)은, 상기 크랭크암(33)에 결합되는 페달축(123)이 회전가능하게 결합된 페달케이싱(121)과; 상기 페달케이싱(121)의 내부에 배치되며 상기 하부자석(127)을 수용하는 복수개의 비자성체의 자석안내관(125)을 포함하며, 상기 하부자석(127)은 상기 상부자석(117)과 인력을 유지하도록 상기 자석안내관(125) 내부에서 회전 및 상하이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 신발의 밑창에는 하부로 개방되게 형성된 수용공간(C)이 구비되고, 상기 신발결합부(110)는 상기 수용공간(C)에 착탈가능하게 결합된다.

일 실시예에 따르면, 상기 신발결합부(110)는, 내부에 상기 상부자석(117)을 수용하는 신발케이싱(111)과; 상기 신발케이싱(111)의 상면에 상기 수용공간(C)의 면적 보다 큰 면적으로 형성되어 상기 밑창(B)에 상기 신발케이싱(111)을 거치시키는 신발고정판(113)을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 자석안내관(125)은 상기 페달케이싱(121)의 높이에 대응되는 높이를 갖도록 구비되어 상기 페달케이싱(121) 내부에 위치고정된다.

일 실시예에 따르면, 상기 하부자석(127)은 원형기둥, 구 또는 사각기둥 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 하부자석(127)의 대각선방향 길이는 상기 자석안내관(125)의 폭 보다 작게 구비될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 상부자석(117)은 상기 하부자석(127)과 동일한 형상으로 대응되는 위치에 구비될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 페달(120)은, 상기 크랭크암(33)에 결합되는 페달축(123)이 형성되는 페달케이싱과; 상기 하부자석(127)을 수용하며, 상기 페달케이싱(121)에 서랍식으로 착탈가능하게 결합되는 자석케이싱을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 자석케이싱을 상시 페달축에 고정시키는 고정나사를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 신발고정판(113)에는 상기 상부자석(117)을 고정시키고 상기 하부자석(127)과의 위치를 정렬하기 위한 조절레버가 구비될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 신발케이싱(111)은 상기 신발고정판(113)과 서랍식으로 착탈가능하게 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 이동자석식 자전거페달장치는 신발 내부에 상부자석들이 수용된 신발결합부가 결합되고, 페달에는 상하이동 및 회전이 가능하게 하부자석들이 자석안내관 내에 수용된다. 이에 의해 자석부착신발을 착용한 라이더가 페달의 어느 면을 밟더라도 하부자석들은 상부자석들이 고정된 위치로 서로 인력을 발생할 수 있도록 자석안내관 내에서 각각 상하 이동 및 회전을 하며 상부자석들과 결합하게 되고, 이때 신발결합부 케이싱 내부에 위치한 상부자석들의 위치와 페달케이싱 내부에 설치된 하부자석들이 서로 맞도록 자력에 의한 견인력을 작용하여 신발결합부의 신발케이싱과 페달케이싱이 서로 바른 위치로 결합되도록 하여 라이더가 미끄러짐에 대한 우려없이 안전하게 라이딩을 할 수있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 신발과 페달 사이에 상부자석과 하부자석의 인력이 작용하여 정하여진 위치로 자연스럽게 결합하므로 종전의 클리트 자전거 페달이나 클리트신발과 토-클립 페달은 결합할 때 결합위치나 결합홈을 찾아 끼워야 되는 불편함이 있었던 반면, 본 발명은 라이더가 페달과 신발을 고정하기 위하여 홈이나 나사구멍을 찾아 맞추려는 사전동작이 필요없고 신발을 페달위에 올려놓을 때 각 자석들의 견인력에 의하여 자연스럽게 신발과 페달이 동일위치로 결합하게 되어 불편함을 해소시킨다.

자전거의 페달링시 발을 들어 올릴 때 신발과 페달에 구비된 자석들의 견인력에 의해 페달을 들어 올릴 수 있게 되며, 이에 의해 페달을 들어 올리는 동작에서도 페달에 힘을 가할 수 있어 자전거의 주행속도나 전진력을 높일 수 있어 효율적인 페달링과 자전거 주행이 가능해질 수 있다.

또한, 신발과 자석이 자력에 의해 서로 결합되는 방향으로 이동되려고 하므로, 신발과 페달이 결합되는 위치가 항상 일정하게 유지될 수 있다. 이에 의해 라이더의 자세가 교정되는 효과가 발생된다.

또한, 본 발명에 따른 이동자석식 자전거 페달과 신발결합장치는 신발과 페달이 기계적으로 결합되는 것이 아니고 자력에 의해 결합되는 것이므로, 위급상황시 빠르게 신발과 페달이 분리될 수 있어 인명사고의 위험을 방지할 수 있다.

한편, 신발결합부가 신발로부터 착탈가능하므로, 라이더가 보유한 복수개의 신발에 호환되어 사용될 수 있다.

도 1은 종래 클리트가 채용된 신발을 신고 페달링을 하는 모습을 도시한 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치가 결합된 상태를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치를 이용해 페달링을 하는 모습을 도시한 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치의 동작원리를 도시한 단면예시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어 지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2는 본 발명에 따른 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치(100)가 자력에 의해 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치(100)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다.

본 발명에 따른 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치(100)는 자전거 라이더가 자전거를 페달링할 때 발동작의 힘을 보다 원할하게 페달(120)에 전달하면서 긴급상황에서 신발(A)과 페달(120)을 용이하게 분리하기 위해 사용된다.

이를 위해 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치(100)는 라이더가 착용하는 신발(A)의 밑창(B)에 결합되는 신발결합부(110)와, 신발결합부(110)에 자력에 의해 결합 또는 분리되는 페달(120)을 포함한다.

신발결합부(110)는 신발(A)의 밑창(B)에 형성된 수용공간(C)에 결합된다. 신발결합부(110)는 신발(A)과 일체로 제작되거나, 신발(A)에 착탈가능하게 결합될 수 있다. 이에 의해 라이더가 기존에 갖고 있던 다양한 신발들에 호환되어 결합될 수 있는 장점이 있다. 즉, 라이더는 보유하고 있는 신발(A)의 밑창(B)에 수용공간(C) 만큼을 도려내고 신발결합부(110)를 결합하여 사용할 수 있다.

신발결합부(110)는 수용공간(C)에 끼워지는 신발케이싱(111)과, 신발케이싱(111)의 상부에 연장형성되어 밑창(B)에 신발케이싱(111)을 거치시키는 신발고정판(113)과, 신발케이싱(111)의 내부에 수용되는 상부자석(117)을 포함한다.

신발케이싱(111)은 비자성체인 금속재질이나 비자성체의 합금, 탄소섬유인 비금속재질로 구비된다. 바람직하게는 무게가 가볍고 저렴하며 내구성이 좋은 알루미늄 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 신발케이싱(111)은 페달케이싱(121) 내에 구비된 자석의 면적 범위내에 대응되는 크기와 형상으로 형성된다.

신발고정판(113)은 신발케이싱(111)의 상부에 수용공간(C) 보다 큰 면적을 갖는 판 형태로 구비된다. 신발고정판(113)은 도 5에 도시된 바와 같이 신발(A)의 내부를 통해 밑창(B)의 상부에 거치되어 신발케이싱(111)이 수용공간(C)을 통해 신발(A) 외부로 분리되는 것을 방지한다.

상부자석(117)은 신발케이싱(111)의 내부에 수용된다. 이 때, 경우에 따라 신발케이싱(111)의 내부에는 상부자석(117)이 유동되지 않고 위치가 하부자석과 최적의 결합을 할 수 있도록 자석안내관의 위치와 동일하도록 위치시키고 고정되도록 충진쿠션(115)이 채워진다.

또한, 경우에 따라 상부자석(117)의 위치를 고정시킬 수 있는 자석고정판(116)이 구비될 수 있으며 자석고정판은 라이더의 페달링 자세를 교정하기 위해 위치를 조정할 수 있도록 위치조절 나사를 설치할 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신발결합부(110)는 신발케이싱(111)이 하나의 함체 형태로 형성되고, 내부에 상부자석(117)이 고정되는 형태로 구비되었다. 그러나, 경우에 따라 신발케이싱(111)이 상부케이싱과 하부케이싱으로 분리가능하게 구비되고 그 사이에 상부자석(117)이 수용될 수 있다. 이 경우, 상부케이싱과 하부케이싱을 분리하여 내부의 상부자석(117)을 자력이 상이한 것으로 교체할 수 있는 장점이 있다.

또한, 경우에 따라 신발케이싱(111)이 신발고정판(113)과 서랍식으로 착탈가능하게 결합될 수도 있다. 즉, 신발고정판(113)이 내부에 수용공간을 갖는 함체 형태로 형성되고, 그 내부로 신발케이싱(111)이 착탈가능하게 결합될 수도 있다.

또한, 신발고정판(113)에는 상부자석(117)을 고정시키고 하부자석(127)과의 위치를 맞추기 위해 조절레버를 설치하고, 조절레버의 동작으로 신발고정판(113)의 위치를 하부자석(127)과 정렬되게 조절할 수 있다.

페달(120)은 자전거에 결합되어 라이더의 페달링하는 힘을 체인으로 전달하여 바퀴가 회전되도록 한다. 본 발명의 페달(120)은 자력에 의해 신발결합부(110)에 착탈가능하게 결합되어 라이더의 페달링을 돕는다.

페달(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 페달케이싱(121)과, 페달케이싱(121)의 일측에 연장형성되는 페달축(123)과, 페달케이싱(121)의 내부에 수용되는 복수개의 자석안내관(125)과, 자석안내관(125)의 내부에 회전 및 상하 이동하게 수용되는 하부자석(127)을 포함한다.

페달케이싱(121)은 비자성체의 금속재질로 이루어진다. 페달케이싱(121)은 사각함체 형태가 일반적이나 페달케이싱내의 자석안내관의 위치에 따라 그 모양을 변형할 수 있다.

페달축(123)은 자전거(30)의 크랭크(도 1의 31)에 연결된 크랭크암(도 1의 33)에 결합된다. 페달축(123)의 표면에는 크랭크암(33)과의 결합을 위한 나사산이 형성된다. 페달축(123)은 페달케이싱(121)에 회전 가능하게 결합된다. 이에 의해 크랭크암(33)의 회전에 연동하여 회전될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페달(120)은 페달케이싱(121) 내부에 자석안내관(125)이 끼워져서 위치가 고정되게 구비되었으나, 경우에 따라 페달케이싱(121) 내부에 자석안내관(125)이 일체로 고정결합될 수도 있다. 즉, 페달축(123)과 동축상으로 페달케이싱(121) 내부에 지지축(미도시)이 연장형성되고, 지지축(미도시)의 양측으로 각 자석안내관(125)과 연결되는 연결축이 연장형성되어 자석안내관(125)과 결합될 수 있다.

자석안내관(125)은 페달케이싱(121)의 내부에 수용되어 하부자석(127)이 내부에서 회전 및 상하 이동되도록 지지한다. 자석안내관(125)은 도 3에 도시된 바와 같이 내부가 비어있는 원통관으로 구비되거나, 다각형관 형태로 구비될 수 있다.

자석안내관(125)의 높이는 페달케이싱(121)의 높이에 대응되게 구비되어 페달케이싱(121) 내부에 끼워져 위치가 고정된다. 자석안내관(125)은 비자성체 재질로 구비되는 것이 하부자석(127)의 원활한 이동을 위해 바람직하다.

자석안내관(125)은 페달케이싱(121)의 면적에 따라 복수개가 구비된다. 자석안내관(125)은 페달케이싱(121) 내부에 복수개의 행과 열로 하부의 각 자석들의 간섭을 줄일 수 있는 정도의 일정간격을 두고 구비되고, 자석안내관(125) 내에 구비된 하부자석(127)들은 상부자석(117)과의 사이에서 전 영역에서 자력에 의한 견인력이 발생될 수 있게 한다.

하부자석(127)은 자석안내관(125) 내에 수용되어 상부자석(117)에서 인가되는 자력에 의해 회전 또는 상하이동되면서 결합되어 미끄러짐을 방지하는 등 라이더의 페달링을 돕는다. 하부자석(127)은 도 3에 예시적으로 도시된 바와 같이 원형이나 사각형, 구슬이나 사각기둥 형태로도 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이 하부자석(127)은 N극과 S극을 갖도록 형성된다. 라이더가 페달케이싱(121)에 신발(A)을 올려놓는 위치에 따라 하부자석(127)은 상부자석(117)과 인력을 형성하는 방향으로 이동하게 된다.

일례로, 상부자석(117)의 하부가 S극인 경우, 하부자석(127)은 N극이 상부자석(117)을 향하도록 자석안내관(125) 내에서 회전하고 상부로 이동하게 된다.

여기서, 하부자석(127) 전체의 대각선방향 길이(W2)는 자석안내관(125)의 폭(W1) 보다 작게 형성된다. 이에 의해 하부자석(127)이 자석안내관(125) 내부에서 상하로 이동하거나 회전될 때 간섭되지 않고 보다 원활하게 이동될 수 있다.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하부자석(127)은 원형기둥 형상으로 형성되었으나, 경우에 따라 구나 타원형과 같이 회전이 가능한 다양한 형태로 구비될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치(100)의 사용과정을 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

라이더는 본인이 보유하고 있는 신발(A)의 깔창(미도시)을 분리하고, 밑창(B)을 수용공간(C) 만큼 도려낸다. 그리고, 신발(A)의 내부로 신발결합부(110)를 삽입한다. 신발결합부(110)의 신발케이싱(111)은 수용공간(C)에 삽입되고, 신발고정판(113)은 밑창(B)의 상부에 거치되어 신발(A)로부터 신발결합부(110)가 분리되지 않도록 한다.

라이더는 신발결합부(110)가 삽입된 신발(A)에 깔창(미도시)을 다시 깔아 결합을 완료한다.

한편, 라이더는 자전거의 크랭크암(33)에 결합된 기존 페달을 분리하고, 본 발명의 페달(120)을 결합한다. 페달케이싱(121)에 연장된 페달축(123)을 크랭크암(33)에 나사결합한다.

페달(120)과 자전거의 결합이 완료되면, 라이더는 신발결합부(110)가 결합된 신발(A)을 신고 자전거(30)에 탑승한다. 도 4에 도시된 바와 같이 라이더의 신발(A)이 페달(120)을 밟으면 신발결합부(110)와 페달(120)이 서로 자력에 의해 결합된다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 신발(A)의 상부자석(117)의 자석극성에 따라 하부자석(127)은 인력이 발생되는 방향으로 자석안내관(125) 내에서 회전되면서 상부로 이동하게 된다.

신발(A)과 페달(120)은 자석의 인력에 의해 서로 긴밀하게 결합되어 있으므로 라이더는 미끄러지지 않고 페달(120)을 밟을 수 있다. 또한, 라이더가 발로 페달(120)을 밟는 힘 뿐만 아니라 페달(120)을 들어올릴 때도 라이더가 신발(A)을 들어 올리는 것에 연동하여 자력에 의해 페달(120)도 견인되어 함께 들어 올려지므로 라이더가 상대적으로 많은 힘을 가할 수 있어 자전거의 속도를 높이거나 오르막길에서의 전진력을 증가시킬 수 있다.

또한, 상부자석(117)과 하부자석(127) 간의 인력으로 페달(120)과 신발(A)이 서로 결합하게 된다. 이에 의해 라이더가 페달(120)을 밟는 위치가 항상 일정하게 유지되므로, 라이더의 라이딩 자세를 교정할 수 있게 된다.

한편, 자전거의 라이딩 중에 자전거가 넘어지는 위급상황이 발생되면, 라이더는 신발을 페달(120)에 대해 수평방향으로 전후좌우 이동하여 페달(120)로부터 신발을 빠르고 쉽게 분리할 수 있다.

즉, 자력은 상하방향으로 크게 영향을 주므로, 페달링 시에는 자석의 견인력에 의한 결합으로 미끄러짐을 방지하고, 페달(120)을 상부로 들어 올릴 때도 견인력으로 큰 힘을 전달할 수 있다. 반면, 위급상황 시에는 페달(120)에 대해 수평방향으로 신발을 이동시켜 페달(120)과의 결합상태를 빠르게 해제할 수 있다.

이에 의해 종래 클리트가 채용된 신발을 신고 자전거를 라이딩할 때 페달로부터 빠르게 분리될 수 없어 발생되던 인명사고를 방지할 수 있다.

한편, 앞서 설명한 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치는 페달케이싱 내부에 하부자석이 수용된 자석안내관이 수용되었다. 즉, 페달케이싱 내부에 자석안내관과 하부자석의 위치가 고정되었다.

그러나, 이는 일례일 뿐이며 경우에 따라 페달케이싱에 하부자석의 착탈을 쉽게하기 위해 페달케이싱은 서랍식으로 착탈가능하게 할 수 있다.

그러나 페달케이싱을 페달축에 견고하게 고정나사에 의해 페달과 나사결합되어 위치가 고정될 수 있다.

이렇게 페달케이싱에 자석케이싱을 착탈가능하게 결합시킬 경우, 하부자석을 자력이 상이하게 교체하여 사용할 수 있는 장점이 있다.

즉, 하부자석의 자력을 자전거를 탑승하는 라이더에 따라 조절할 수 있다. 어린아이나 노인의 경우에는 상대적으로 자력이 작게 설계하고, 젊은 사람이나 선수들의 경우에는 강한 자력을 갖도록 설계할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치는 신발 내부에 상부자석이 수용된 신발결합부가 결합되고, 페달에 상하이동 및 회전이 가능하게 하부자석이 수용된다. 이에 의해 라이더가 페달을 밟은 방향에 따라 하부자석이 상부자석과 인력을 발생할 수 있도록 상하 이동 및 회전을 하며 위치를 조절하게 된다.

그리고, 신발과 페달 사이에 상부자석과 하부자석의 인력이 작용하게 되므로, 라이더는 페달을 밟을 때는 미끄러지는 우려가 해소되고, 발을 들어올릴 때는 자석의 견인력에 의해 페달을 들어올릴 수 있게 된다. 이에 의해 보다 적은 힘으로 효율적인 페달링과 자전거 주행이 가능해질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치는 신발과 페달이 기계적으로 결합되는 것이 아니고 자력에 의해 결합되는 것이므로, 위급상황시 빠르게 신발과 페달이 쉽게 분리될 수 있어 인명사고의 위험을 줄일 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 자전거 페달과 신발 결합장치 110 : 신발결합부
111 : 신발케이싱 113 : 신발고정판
115 : 충진쿠션 117 : 상부자석
120 : 페달 121 : 페달케이싱
123 : 페달축 124 : 나사산
125 : 자석안내관 127 : 하부자석
A : 신발
B : 밑창
C : 수용공간

Claims

이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치에 있어서,
신발의 밑창에 결합되며, 내부에 상부자석(117)이 수용되는 신발결합부(110)와;
자전거의 크랭크암에 결합되며, 내부에 상기 상부자석(117)과 자력으로 결합되는 하부자석(127)이 수용된 페달(120)을 포함하며,
상기 페달(120)은,
상기 크랭크암(33)에 결합되는 페달축(123)이 회전가능하게 결합된 페달케이싱(121)과;
상기 페달케이싱(121)에 내부에 배치되며 상기 하부자석(127)을 수용하는 복수개의 비자성체의 자석안내관(125)을 포함하며,
상기 하부자석(127)은 상기 상부자석(117)과 인력을 유지하도록 상기 자석안내관(125) 내부에서 회전 및 상하이동 가능하게 구비되며,
상기 신발의 밑창에는 하부로 개방되게 형성된 수용공간(C)이 구비되고,
상기 신발결합부(110)는 상기 수용공간(C)에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 신발결합부(110)는,
내부에 상기 상부자석(117)을 상기 하부자석(127)에 대응되는 위치에 수용하는 신발케이싱(111)과;
상기 신발케이싱(111)의 상면에 상기 수용공간(C)의 면적 보다 큰 면적으로 형성되어 상기 밑창(B)에 상기 신발케이싱(111)을 거치시키는 신발고정판(113)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치.
제1항에 있어서,
상기 자석안내관(125)은 상기 페달케이싱(121)의 높이에 대응되는 높이를 갖도록 구비되어 상기 페달케이싱(121) 내부에 위치고정되는 것을 특징으로 하는 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치.
제4항에 있어서,
상기 하부자석(127)은 원형기둥, 구 또는 사각기둥 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치.
제4항에 있어서,
상기 하부자석(127)의 대각선방향 길이는 상기 자석안내관(125)의 폭 보다 작게 구비되는 것을 특징으로 하는 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치.
제3항에 있어서,
상기 상부자석(117)은 상기 하부자석(127)과 동일한 형상으로 대응되는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치.
제1항에 있어서,
상기 페달(120)은,
상기 크랭크암(33)에 결합되는 페달축(123)이 형성되는 페달케이싱과;
상기 하부자석(127)을 수용하며, 상기 페달케이싱(121)에 서랍식으로 착탈가능하게 결합되는 자석케이싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치.
제8항에 있어서,
상기 자석케이싱을 상시 페달케이싱에 고정시키는 고정나사를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치.
제3항에 있어서,
상기 신발고정판(113)에는 상기 상부자석(117)을 고정시키고 상기 하부자석(127)과의 위치를 정렬하기 위한 조절레버가 구비되는 것을 특징으로 하는 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치.
제3항에 있어서,
상기 신발케이싱(111)은 상기 신발고정판(113)과 서랍식으로 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치.
제3항에 있어서,
상기 신발케이싱(111)은, 가운데에 나사구멍을 구비하여 기존의 클리트신발과 호환하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 이동자석식 자전거 페달과 신발 결합장치.