KR102060914B1

KR102060914B1 - 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거

Info

Publication number: KR102060914B1
Application number: KR1020190026055A
Authority: KR
Inventors: 박재순
Original assignee: 박재순
Priority date: 2019-03-07
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2019-12-30

Abstract

본 발명은 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가장 큰 답력이 발휘되는 회전 구간에서 페달을 포함한 페달 암부의 회전 반경이 가장 큰 회전 반경을 가지도록 반원 궤도부를 구성하여 경사로와 같은 주행에서 체력 소모를 줄이면서 속도를 높일 수 있도록 페달의 회전 반경이 변화되는 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거에 관한 것이다.
이를 위해 페달 암부와, 암 슬라이드부와, 반원 궤도부를 포함하여 이루어진다.

Description

반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거{Bicycle with variable pedal device of semicircle trajectory}

본 발명은 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가장 큰 답력이 발휘되는 회전 구간에서 페달을 포함한 페달 암부의 회전 반경이 가장 큰 회전 반경을 가지도록 반원 궤도부를 구성하여 경사로와 같은 주행에서 체력 소모를 줄이면서 속도를 높일 수 있도록 페달의 회전 반경이 변화되는 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거에 관한 것이다.

자전거는 전후 두 개의 바퀴와 바퀴가 설치되는 프레임과 바퀴를 회전시키기 위한 체인과 앞뒤 기어 및 하나의 기어 축에 연결된 한 쌍의 페달과 안장을 포함하며, 인력 혹은 인력에 전동력을 더한 견인력에 의해 도로 주행이 가능한 2륜차이다.

이러한 일반적인 자전거 외에 다른 방식의 자전거가 있으나 페달, 체인, 기어에 의해 바퀴를 구동하는 측면에서는 거의 유사하다.

한편, 일반 자전거의 페달에는 체인의 기어 축에 연결된 페달 암이 있으며, 페달 암의 길이는 고정되어 있다.

자전거는 인력에 의지하여 이동하므로, 경사로와 같이 평지보다 높은 견인력을 요구하는 주행에서는 상당한 체력이 요구된다.

이를 위해 최근의 자전거에는 대부분 앞뒤로 체인에 의해 연결되는 앞뒤 기어의 기어 비를 조절할 수 있도록 변속기가 채용되어 있다.

이러한 변속기는 대부분 5단 이상이며, 앞뒤의 기어 숫자를 곱하면 변경 가능한 단수가 나온다.

변속기가 있는 자전거는 변속기와 와이어로 연결된 기어 조절 노브에 의해 기어 비가 조절 가능하므로, 평지에서는 기어 비를 높여 빠르게 이동할 수 있으며, 경사로에서는 기어 비를 낮춰 적은 힘으로 주행이 가능하게 된다.

그러나 변속기에 의한 기어 비의 조절로 경사로에서 주행은 가능하나 상당히 속도가 느려지고 경사로에 따라 체력이 상당히 소모되는 측면이 있었다.

즉, 페달을 앞으로 회전하여 밟아 각각의 페달에 답력을 가해 추진력을 발생시킬 때, 조금 급한 경사에서는 답답하게 주행할 수밖에 없었다.

기존에 이러한 문제점을 해결하기 위해, 페달 암의 반경 변화가 가능한 다양한 기술이 있으나, 페달 암의 반경 변화를 위해서 많은 부품이 소요되어 기술적으로 복잡해져 제작이 어렵고, 가장 큰 답력을 받고 견인력을 증가시킬 수 있는 페달 암의 회전 구간에서 페달 암의 반경이 적절하게 변화되지 못하였다.

기존 기술은 답력의 증감에 따른 견인력이 증가 및 감소하는 범위에서 각각의 페달 암의 길이 변화가 원활하지 못하고, 내구성이 떨어지는 측면이 있었다.

대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-0348598호 대한민국 특허공개공보 공개번호 제10-2014-0032054호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 가장 큰 답력이 발휘되는 회전 구간에서 페달을 포함한 페달 암부의 회전 반경이 가장 큰 회전 반경을 가지도록 반원 궤도부를 구성하여 경사로와 같은 주행에서 체력 소모를 줄이면서 속도를 높일 수 있도록 페달의 회전 반경이 변화되는 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 페달 암이 반경 변화를 유도하기 위한 정해진 반원 궤도를 따라 이동함으로써 페달 암의 반경이 주어진 값대로 적절하고 정확하게 변화 가능하며, 페달 암의 반경 변화에 필요한 부품들의 내구성을 증가시킬 수 있는 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거는, 프레임에 바퀴를 구비하고 페달에 가해지는 답력을 구동 기어를 통해 바퀴로 전달하여 회전시킨다.

이때, 페달이 회전 가능하게 결합한 페달 암부와; 페달 암부가 선형 이동가능하게 슬라이드 결합되며, 구동 기어의 회전축에 고정 결합한 암 슬라이드부와; 구동 기어 양측으로 프레임에 고정되며, 구동 기어의 회전축에 대하여 전방측 상단에서 후방측 하단에 이르는 반원 궤도를 가지는 반원 궤도부를 포함한다.

이에 따라, 페달 암부는 회전축을 중심으로 회전하면서 반원 궤도부의 형상에 따라 회전축에서 페달까지의 길이가 가변하고, 페달이 구비된 페달 암부 측이 반원 궤도부의 반원 궤도를 통과하면서 회전 반경에 따라 구동토크가 증가하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예로, 암 슬라이드부는, 구동 기어의 회전축에 돌출되게 고정 결합하고, 페달 암부가 선형 이동 가능하게 안착되는 홀 또는 홈을 형성한 몸체와; 몸체의 홀 또는 홈의 내측에 페달 암부와 접하면서 지지하는 슬라이드 롤러를 포함하여 구성한다.

그리고, 일 실시예로, 반원 궤도부는, 반원 형상의 반원판과; 반원판의 테두리를 따라 외측으로 돌출되게 연장형성한 궤도레일을 포함한다.

또한, 일 실시예로, 페달 암부는, 길이를 가지는 바 형상의 암 바디와; 암 바디의 일측에 위치 고정되어 반원궤도부의 궤도레일을 타고 이동하는 가이드롤러유닛을 포함하여 구성한다.

구체적인 실시예로, 가이드롤러유닛은, 암 바디에 설정에 따른 각도로 회전가능하도록 결합한 고정판과, 궤도레일을 사이에 두고 마주하도록 고정판에 일체형으로 고정 결합한 롤러를 포함하여 구성한다.

한편, 필요에 따라, 페달 암부는, 가이드롤러유닛이 반원 궤도를 통과하면서 외측으로 밀려나지 않도록 암 슬라이드부를 관통한 단부측에 스톱바를 더 포함한다.

그리고, 필요에 따라, 페달 암부의 암 바디는, 가이드롤러유닛이 결합되는 조절공을 설정에 따른 간격으로 다수개 형성하여, 가이드롤러유닛의 위치를 조절한다.

이와 같이 본 발명에 따른 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거는, 가장 큰 답력이 발휘되는 회전 구간에서 페달을 포함한 페달 암부의 회전 반경이 가장 큰 회전 반경을 가지도록 반원 궤도부를 구성하여 경사로와 같은 주행에서 체력 소모를 줄이면서 속도를 높일 수 있는 효과를 가진다.

또한, 페달 암이 반경 변화를 유도하기 위한 정해진 반원 궤도를 따라 이동함으로써 페달 암의 반경이 주어진 값대로 적절하고 정확하게 변화 가능하며, 페달 암의 반경 변화에 필요한 부품들의 내구성을 증가시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거를 보여주는 도면이다.
도 2와 도 3은 본 발명을 구성하는 반원 궤적의 가변식 페달장치의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명을 구성하는 페달 암부와 반원 궤도부의 작동관계를 보여주는 개략적인 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거의 주행에 따른 순차적인 작동관계를 보여주는 도면이다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예들에 따른 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경 가능한 것으로 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 다양한 측면에 걸쳐 동일하거나 유사한 기능을 가리킬 수 있으며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 구체적인 형태는 설명 상의 편의를 위하여 과장되어 표현된 것일 수 있다.

또한, 도면의 방향과 위치는 XYZ 직교 좌표계를 상정하여 설명하며, 상하좌우는 XY좌표 평면계와 일치하며, 전후좌우는 YZ 좌표의 평면계와 일치하는 것으로 상정한다.

더불어, 실시예들의 도면에서 하부 요소들이 설명되지 않은 각각의 구성 요소들은 각기 부여된 기능을 갖기 위한 통상적인 하부 요소들을 포함하는 것으로 상정하며, 도면에 도시된 하부 요소들에 제한하진 않는다. 도시되었으나 설명이 생략된 구성 요소들은 실시예들에 포함된 것으로 이해되어야 한다.

또한, 사용되는 용어들은 특별히 정의된 용어를 제외하고는 통상적인 한자, 국어 혹은 영어의 사전적인 의미 혹은 해당 분야에서 사용되는 용어와 부합하는 속성을 가진 것으로 이해되어야 한다. "포함한다, 구성된다, 또는 구비한다"는 다른 구성요소들을 더 가질 수 있음을, "고정 및 구속된다"는 이동과 움직임이 제한됨을, "회전 및 힌지"는 대상 객체의 일부 혹은 전부가 회전하여 이동될 수 있음을 의미한다.

그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 상부 또는 상방은 도 1을 기준으로 본 발명의 자전거가 위치한 바닥면에 대하여 높이를 가지는 부분 또는 그 방향을 가리키는 것으로 하고, 하부 또는 하방은 이와 반대되는 부분 또는 그 방향을 가리키는 것으로 하여 설명하기로 한다.

또한, 전방 또는 전단은 도 1을 기준으로 자전거의 앞바퀴 부분 또는 그 방향을 가리키는 것으로 하고, 후단 또는 후방은 이와 반대되는 부분 또는 그 방향을 가리키는 것으로 하여 설명하기로 한다.

더불어, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 5를 통해 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거(1)는, 프레임(20)에 바퀴(10)를 구비하고 페달(30)에 가해지는 답력을 구동 기어(40)를 통해 바퀴(10)로 전달하여 회전시키는 구조를 가지며, 페달(30)이 구비된 페달 암부(110) 측이 반원 궤적을 이루는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 본 발명에 따른 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거(1)는, 프레임(20)에 앞바퀴(10a)와 뒷바퀴(10b)를 설치하고 페달(30)에 연결된 구동 기어(40)와 구동 기어(40)에 연결되어 앞바퀴(10a) 또는 뒷바퀴(10b)-도시에서는 뒷바퀴(10b)-를 회전시키는 종동 기어(50)를 포함한다.

이때, 구동 기어(40)와 종동 기어(50)는 기어 비를 조절 가능한 복수의 기어를 포함하며 필요에 따라 변속기가 각각 마련될 수 있다.

한편, 자전거(1)의 양측방에 엇갈리게 페달(30)이 배치되며, 페달(30)에 의한 구동 토크가 발생되는 구동 기어(40)의 회전축(R)은 프레임(20)의 중심에 위치한다.

그리고, 본 발명에 따른 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거(1)는, 각각의 페달(30)이 동작하는 궤도부가 하방에서 반원 궤적을 이룬다.

이를 위해, 본 발명에 따른 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거(1)는, 크게 페달 암부(110)와 암 슬라이드부(120) 및 반원 궤도부(130)를 포함하는 가변식 페달장치(100)를 갖는다.

먼저, 페달 암부(110)는 페달(30)이 일단부에 회전 가능하게 결합하는데, 바람직하게 설정에 따른 길이의 바 형상을 갖는다.

또한, 페달 암부(110)는 각각의 페달(30)에 대응하여 한 쌍으로 구성되고, 각각의 페달(30)은 상호 엇갈리면서 각자 번갈아가면서 가장 큰 회전 반경을 가지도록 반원 궤도부(130)를 지난다.

구체적으로 페달 암부(110)는, 도 2와 도 3을 참조하면, 길이를 가지는 바 형상의 암 바디(111)와, 암 바디(111)의 일측에 위치 고정되어 후술에서 설명할 반원궤도부(130)의 궤도레일(132)을 타고 이동하는 가이드롤러유닛(112)을 포함하여 구성한다.

이와 같은 페달 암부(110)의 동작은 후술에서 상세히 설명하기로 한다.

한편, 재차 도 2와 도 3을 참조하면, 반원궤적의 가변식 페달장치(100)를 구성하는 암 슬라이드부(120)는, 페달 암부(110)가 선형 이동가능하게 슬라이드 결합되며, 구동 기어(40)의 회전축(R)에 고정결합된다.

구체적인 실시예로, 암 슬라이드부(120)는, 구동 기어(40)의 회전축(R)에 돌출되게 고정결합하고 페달 암부(110)가 선형 이동 가능하게 안착되는 홀 또는 홈을 형성한 몸체(121)와, 몸체(121)의 홀 또는 홈의 내측에 페달 암부(110)와 접하면서 지지하는 슬라이드 롤러(122)를 포함하여 구성한다.

바람직하게 슬라이드 롤러(122)는 페달 암부(110)가 용이하게 미끄러져 선형이동가능하게 도와주는 것으로, 홀 또는 홈의 내측에 다수개가 위치한다.

필요에 따라 볼 또는 베어링 구조를 가질 수 있음은 물론이다.

이어서, 반원 궤도부(130)는, 구동 기어(40)의 양측으로 프레임(20)에 고정되며, 구동 기어(40)의 회전축(R)에 대하여 전방측 상단에서 후방측 하단에 이르는 반원 궤도를 가진다.

구체적인 실시예로, 반원 궤도부(130)는, 반원 형상의 반원판(131)과, 반원판(131)의 테두리를 따라 외측으로 돌출되게 연장형성한 궤도레일(132)을 포함하여 구성한다.

바람직하게 반원판(131)은 암 슬라이드부(120)의 설치와 구동 기어(40)의 동작이 원활하도록 중공의 형태를 갖는다.

상술한 페달 암부(110)와 암 슬라이드부(120) 및 반원 궤도부(130)의 구성에 따라 반원 궤적의 가변식 페달장치(100)를 구비한 자전거(1)는, 페달 암부(110)가 구동 기어(40)의 회전축(R)을 중심으로 회전하면서 반원 궤도부(130)의 형상에 따라 회전축(R)에서 페달(30) 까지의 길이가 가변하고, 페달(30)이 구비된 페달 암부(110) 측이 반원 궤도부(130)의 반원 궤도를 통과하면서 회전 반경에 따라 구동 토크가 증가하는 것을 특징으로 한다.

다시 말해, 페달 암부(110)가 이동하도록 구비된 반원 궤도부(130)는, 도 1을 참조하면, 중심축(R)에 대하여 경사진 형태로 바람직하게 45˚~ 225˚ 까지 반원 궤도를 이루며, 나머지 지름 부분은 직선의 형태로 최단 거리로 페달 암부(110)가 이동하도록 구성된다.

한편, 재차 도 2 내지 도 4를 참조하면, 페달 암부(110)는 암 바디(111)의 일측에 위치 고정된 가이드롤러유닛(112)이 반원 궤도부(130)의 궤도레일(132)을 타고 이동하면서 회전한다.

이때, 페달 암부(110)의 암 바디(111) 타측은 반원 궤도부(130)의 형상에 따라 회전하면서 암 슬라이드부(120)의 몸체(121)에 형성한 홀 또는 홈에 안착된 상태로 선형 이동한다.

이와 같은 페달 암부(110)와 반원 궤도부(130)의 작동 관계에 따라 페달 암부(110)의 암 바디(111)는 반원 궤도부(130)을 따라 이동함과 동시에 회전하면서 회전축(R)에서 페달(30)까지의 길이가 가변한다.

즉, 페달 암부(110)가 반원 형태의 궤도레일(132)을 통과할 때 암 바디(111)의 회전축(R)에서 페달(30) 까지의 길이는 최대화된 상태로 사용자는 해당 페달(30)에 답력을 최대한으로 용이하게 가할 수 있다.

또한, 페달 암부(110)가 반원 형태의 궤도레일(132)을 지나면서 암 바디(111)의 회전축(R)에서 페달(30)까지의 길이는 점차 줄어들면서 직선의 지름 부분을 통과할 때 암 바디(111)의 회전축(R)에서 페달(30)까지의 길이는 최소의 길이 상태가 되며, 이때 사용자는 페달(30)에 최소의 힘만을 전달하게 된다.

이와 같이, 페달 암부(110)는 회전축(R)을 중심으로 회전하면서 반원 궤도부(130)의 형상에 따라 회전축(R)에서 페달(30)까지의 길이가 가변하고, 페달(30)이 구비된 페달 암부(110) 측이 반원 궤도부(130)의 반원 궤도를 통과하면서 회전 반경에 따라 구동토크가 증가하여 경사로와 같은 주행에서 체력 소모를 줄이면서 속도를 높일 수 있는 효과를 가진다.

한편, 자전거의 양측에 구비된 각각의 페달 암부(110)는 서로 엇갈리면서 번갈아가며 최대의 구동토크를 가지는 부분을 지나며, 이에 따라 구동 기어(40)는 항상 최대한의 답력을 전달받아 바퀴를 회전시키게 되고 언덕 등을 올라갈 때 체력 소모는 현저하게 줄어들어 사용자는 힘이 들지 않게 된다.

한편, 이러한 페달 암부(110)의 가이드롤러유닛(112)은, 일 실시예로 도 3과 도 4를 참조하면, 암 바디(111)에 설정에 따른 각도로 회전가능하도록 결합한 고정판(112a)과, 궤도레일(132)을 사이에 두고 마주하도록 고정판(112a)에 일체형으로 고정 결합한 롤러(112b)를 포함하여 구성한다.

바람직하게 고정판(112a)은 0 ~ 90˚의 범위 내에서 움직여 롤러(112b)가 반원궤도부(130)의 형상에 따른 궤도레일(132)을 안정적으로 통과하면서 지지할 수 있게 한다.

한편, 상술의 페달 암부(110)는 자전거(1)를 이용하는 사용자의 신체적 조건에 따라 최초 길이를 조절할 수 있도록 구성한다.

이를 위해, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 페달 암부(110)의 암 바디(111)는, 가이드롤러유닛(112)이 결합부재에 의해 결합되는 조절공(111a)을 설정에 따른 간격으로 다수개 형성한다.

이에 따라, 선택적으로 가이드롤러유닛(112)의 위치를 조절함으로 사용자의 신체적 조건에 맞게 암 바디(111)의 길이를 조절하고 페달(30)의 위치를 변경할 수 있다.

다시 말해, 성인과 아동, 노인에 구분 없이 다리 길이에 맞게 페달 암부(110)의 직선 길이를 조절함으로 페달(30)의 사용을 보다 편리하게 한다.

더불어, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 적용한 페달 암부(110)는 가이드롤러유닛(112)이 반원 형상의 궤도를 통과하면서 외측으로 밀려나 파손 등이 발생하지 않도록 암 슬라이드부(120)를 관통한 단부측에 스톱바(113)를 더 포함하여 구성한다.

바람직하게 스톱바(113)는 암 바디(111)가 궤도레일(132) 측으로 이동하려 할 때 최대 지점에서 암 슬라이드부(120)에 걸리도록 구비되며, 이를 구현할 수 있다면 그 구조가 한정되는 것은 아니다.

사용자가 강하게 페달(30)을 밟을 때 체중이 실리면 가이드롤러유닛(112)이 궤도레일(132)을 눌러 파손될 우려가 발생한다.

이를 방지하기 위해 암 슬라이드부(120)를 관통한 암 바디(111)의 후단부측에 스톱바(113)를 더 형성함으로 암 바디(111)가 궤도레일(132) 측으로 밀리는 것을 방지하고, 가이드롤러유닛(112)의 롤러(112b)가 반원궤도부(130)의 형상에 따른 궤도레일(132)을 안정적으로 통과하면서 지지할 수 있게 한다.

한편, 암 바디(111)가 반원 궤도부(130)의 지름 부분을 통과할 때는 스톱바(113)가 함께 후방으로 함께 이동하여 안정적인 작동을 구현한다.

도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거(1)의 순차적인 작동을 설명하면 하기와 같다.

도 5의 (a)에서와 같이, 자전거(1)를 타는 사용자는 페달(30)을 밟아 답력을 가하고, 이때 페달 암부(110)는 가이드롤러유닛(112)이 반원 궤도부(130)의 반원 궤적의 궤도레일(132) 부분을 타고 회전하면서 최대한의 답력을 전달한다.

페달 암부(110)는 도 5의 (a), (b), (c)를 거치면서 마찬가지로 반원 궤도부(130)의 반원 뒈적의 궤도레일(132) 부분을 타고 회전하면서 최대한의 답력을 전달한다.

그리고, 페달 암부(110)가 도 5의 (d)와 같이 가이드롤러유닛(112)이 반원 궤도부(130)의 지름 부분의 궤도레일(132) 부분을 타고 이동할 때 답력은 최소화되고 사용자의 힘은 최소한으로 소모된다.

도시에서는 자전거(1)의 일측에 위치한 반원궤도부(130)에 대한 페달 암(110)의 회전을 보여주고 있으나, 자전거(1)의 타측에서도 페달(30)이 엇갈리면서 상호 대응되는 운동을 하고 있음은 물론이다.

이에 따라, 프레임(20)의 양측에 전후로 엇갈려 있는 한쪽 페달 암(100)과 다른 한쪽 페달 암(100)의 길이가 상호 반대로 길이가 변화되고, 교대로 길이가 최대화됨에 따라 사용자는 양쪽 발에 의해 교대로 최대의 답력을 페달(30)에 가할 수 있으며, 각각의 페달 암(100)과 구동 기어(40)의 회전축(50)에는 각각의 사용자에 따른 최대의 구동 토크가 발생된다.

이에 따라 사용자는 양쪽에서 반원 궤도부(130)를 타고 이동하는 페달(30)과 페달 암부(110)의 회전 반경 변화에 대응하여 최대 토크를 수월하게 발생시킬 수 있으며, 경사로와 같은 주행지에서 쉽게 주행할 수 있다.

다시 말해, 본 발명은 자전거(1)를 주행할 때 가장 큰 답력이 발휘되는 회전 구간에서 페달을 포함한 페달 암부의 회전 반경이 가장 큰 회전 반경을 가지도록 반원 궤도부를 구성하여 경사로와 같은 주행에서 체력 소모를 줄이면서 속도를 높일 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

1 : 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거
10 : 바퀴 20 : 프레임
30 : 페달 40 : 구동 기어
50 : 종동 기어
100 : 반원 궤적의 가변식 페달장치
110 : 페달 암부 111 : 암 바디
112 : 가이드롤러유닛 112a : 고정판
112b : 롤러 113 : 스토퍼
120 : 암 슬라이드부
121 : 몸체 122 : 슬라이드 롤러
130 : 반원 궤도부 131 : 반원판
132 : 궤도레일

Claims

프레임(20)에 바퀴(10)를 구비하고, 페달(30)에 가해지는 답력을 구동 기어(40)를 통해 바퀴(10)로 전달하여 회전시키는 자전거에 있어서,
상기 페달(30)이 회전 가능하게 결합한 페달 암부(110)와;
상기 페달 암부(110)가 선형 이동가능하게 슬라이드 결합되며, 상기 구동 기어(40)의 회전축(R)에 고정 결합한 암 슬라이드부(120)와;
상기 구동 기어(40)의 양측으로 상기 프레임(20)에 고정되며, 상기 구동 기어(40)의 회전축(R)에 대하여 전방측 상단에서 후방측 하단에 이르는 반원 궤도를 가지는 반원 궤도부(130)를 포함하여;
상기 페달 암부(110)는 상기 회전축(R)을 중심으로 회전하면서 상기 반원 궤도부(130)의 형상에 따라 회전축(R)에서 페달(30)까지의 길이가 가변하고, 페달(30)이 구비된 페달 암부(110) 측이 상기 반원 궤도부(130)의 반원 궤도를 통과하면서 회전 반경에 따라 구동토크가 증가하며,
상기 반원 궤도부(130)는,
반원 형상의 반원판(131)과,
상기 반원판(131)의 테두리를 따라 외측으로 돌출되게 연장형성한 궤도레일(132)을 포함하며,
상기 구동 기어(40)의 중심축과 상기 반원 궤도부(130)의 중심축은 모두 회전축(R)에 위치하며,
상기 반원 궤도부(130)는 회전축(R)에 대하여 경사진 형태로 45˚~ 225˚까지 반원 궤도를 형성하며,
상기 페달 암부(110)는 가이드롤러유닛(112)이 반원 형상의 궤도를 통과하면서 외측으로 밀려나 파손 등이 발생하지 않도록 상기 암 슬라이드부(120)를 관통한 단부측에 스톱바(113)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 반원 궤적의 가변식 페달장치를 구비한 자전거.