KR102479192B1 - 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달 및 이를 포함하는 주행 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달 및 이를 포함하는 주행 장치에 관한 것으로, 크랭크 축을 기준으로 페달 축보다 거리가 더 먼 페달 판의 앞쪽 끝을 밟아도 크랭크 축을 회전시켜 크랭크 암의 길이를 길게 한 것과 동일한 출력이 가능하며 페달 판을 밟고 있는 상태에서 페달 판을 조작하여 페달 판의 구속의 해제가 가능함과 아울러 해제 조작 후 발을 편한 자세로 복귀시켜도 해제가 유지되는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달은, 크랭크 암(2)에 분리 가능하게 고정되며 상기 크랭크 암의 회전에 의해 크랭크축(3)을 중심으로 하여 공전하는 페달 축(10)과; 상기 페달 축에 연결되며 운전자의 발로부터 가해지는 힘에 의해 상기 페달 축을 회전시키는 페달 판(20)과; 페달 판의 회전을 구속하여 상기 페달 판을 페달 축에서 회전하지 않도록 고정함으로써 상기 페달 판의 앞쪽 끝을 밟아도 크랭크 축을 회전시키는 페달판 구속수단과; 회전형의 조작판(21)의 조작을 통해 상기 페달판 구속수단에 의한 상기 페달 판의 구속을 해제하는 해제수단과; 상기 페달 판이 상기 해제수단을 통해 상기 페달 축에서 구속해제 상태가 유지되도록 하는 한편 상기 페달판 구속수단을 해제상태에서 구속상태로 전환시키는 록킹수단을 포함한다.

Description

페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달 및 이를 포함하는 주행 장치{Pedals that extend the length of the crank arm by pedal plate angle maintenance and Bicycle include this same}

본 발명은 페달에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크랭크 축을 기준으로 페달 축보다 거리가 더 먼 페달 판의 앞쪽 끝을 밟아도 크랭크 축을 회전시켜 크랭크 암의 길이를 길게 한 것과 동일한 출력이 가능하고 해제 조작 후 발을 편한 자세로 복귀시켜도 해제가 유지되는 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달 및 이를 포함하는 주행 장치에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

주행 장치 예를 들어 자전거는 좌우 양쪽의 페달을 밟고 돌리는 페달링으로 바퀴를 회전시켜 주행하는 것으로, 서로 180도의 간격을 두고 있는 좌우 양쪽의 페달을 교대로 밟을 때 크랭크 암이 회전하여 바퀴를 회전시킨 방식이 일반적이다.

이와 같은 페달은 자전거의 크랭크 암에 연결되는 페달축 및 페달축에 연결되며 운전자의 발이 올려지는 페달 판으로 구성되며, 상기 페달 판은 상기 페달축에 자유회전 가능하게 연결된다.

이와 같은 구성의 페달을 갖는 종래 자전거를 구동하기 위해서는 페달축을 회전시켜야 하는데, 페달 판과 페달축의 연결 구조 상 페달 판은 발을 올려놓는 것일 뿐이기 때문에 페달 판의 면적 중에서 페달축이 있는 부분, 즉 페달 판의 중앙 부분을 밟아야 한다.

이러한 구조로 인하여 큰 동력을 얻기 위해서는 크랭크 암의 길이(구동축의 중심에서부터 페달이 연결되는 단부의 길이)를 연장하는 방법이 있지만, 이 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.

페달이 지면에 닿지 않아야 하므로 크랭크 암의 길이를 연장하는데 한계가 있고, 즉, 페달이 지면에 닿지 않는 길이까지만 연장할 수밖에 없다.

또한, 크랭크 암의 길이가 길어지게 되면 운전자의 양발이 회전하는 궤적이 커지게 되어 운전자의 하체가 큰 원을 그리게 되므로 페달링이 매우 불편, 즉 인체공학적 설계를 무시한 제품으로 효용성이 매우 낮다.

또한, 발바닥의 중앙부를 페달 축에 맞춰 돌리기 때문에 비장근(종아리 근육)의 발달에 도움을 크게 주지 못한다.

공개특허 제10-2011-0019203호는 크랭크 축과 크랭크 축 양단에 결합된 크랭크 암과 상기 크랭크 암의 끝단에 결합된 크랭크 핀 및 상기 크랭크핀에 축 결합된 상태로 공회전하는 페달로 구성된 자전거용 구동수단에 있어서, 상기 페달과 크랭크 핀 사이에 발을 구르는 방향의 반대 방향으로만 회전하도록 래칫(Ratchet)이 형성된 자전거용 구동수단이며, 래칫의 구조 상 각도를 유지하여야 하는 위치에서도 자유상태로 헛돌게 되는 단점이 있다.

공개특허 제10-2011-0019203호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 크랭크 축을 기준으로 페달 축보다 거리가 더 먼 페달 판의 앞쪽 끝을 밟아도 크랭크 축을 회전시켜 크랭크 암의 길이를 길게 한 것과 동일한 출력이 가능하고 해제 조작 후 발을 편한 자세로 복귀시켜도 해제를 유지시키는 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달 및 이를 포함하는 주행 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 페달 판을 밟고 있는 상태에서 페달 판을 조작하는 방법을 통해 페달 판을 페달축에 구속 및 구속해제하는데 있다.

본 발명에 의한 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달은, 크랭크 암에 분리 가능하게 고정되며 상기 크랭크 암의 회전에 의해 크랭크축을 중심으로 하여 공전하는 페달 축과; 상기 페달 축에 연결되며 운전자의 발로부터 가해지는 힘에 의해 상기 페달 축을 회전시키는 페달 판과; 페달 판의 회전을 구속하여 상기 페달 판을 페달 축에서 회전하지 않도록 고정함으로써 상기 페달 판의 앞쪽 끝을 밟아도 크랭크 축을 회전시키는 페달판 구속수단과; 조작수단의 조작을 통해 상기 페달판 구속수단에 의한 상기 페달 판의 구속을 해제하는 해제수단과; 상기 페달 판이 상기 해제수단을 통해 상기 페달 축에서 구속해제 상태가 유지되도록 하는 한편 상기 페달판 구속수단을 해제상태에서 구속상태로 전환시키는 록킹수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달 및 이를 포함하는 주행 장치에 의하면, 구동축(크랭크축)의 중심으로부터 페달 축보다 먼 곳인 페달 판의 끝을 눌러 자전거를 구동함으로써 적은 힘으로도 큰 출력을 낼 수 있으므로 운전이 매우 쉽고 체력 부담을 줄일 수 있으며 또한 산악 등의 경사지도 더 쉽고 편하게 운전할 수 있는 효과가 있고, 특히, 페달 판을 페달 축으로부터 해제하는 작업 후 해제를 위한 조작을 하지 않고 발을 편안자세로 바꾸어도 해제가 유지되므로 사용이 매우 용이하다.

그리고, 라이딩 중에 발을 옮긴다던지 발을 떼어 스위치를 밟는 것은 운전자의 중심을 깨뜨리는 매우 위험한 행동으로 큰 사고로 이루어질 수 있지만, 이에 반해 본 발명은 페달 판에 부착된 다른 부재를 조작하는 것 없이, 발을 옮기거나 떼는 동작 없이 페달 판의 조작을 통해 해제가 가능하므로 해제 조작 중 넘어짐도 막을 수 있다.

아울러, 크랭크 암의 길이를 연장할 때 발생하는 제약(지면과의 거리에 따른 제약)으로부터 자유롭기 때문에 제품화가 매우 용이하다.

그리고, 기성 자전거의 구조 변경없이 페달을 교체하는 것만으로도 적용되어 활발한 보급이 가능한 효과도 있다.

또한, 페달 판의 끝 부분을 발끝으로 눌러 돌리기 때문에 비장근(종아리 근육)의 발달에도 도움을 줄 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달의 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달에 적용된 조작판의 분해 사시도.
도 3과 도 4는 각각 본 발명에 의한 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달에 적용된 페달판 구속수단과 해제겸용 록킹수단을 보인 도면.
도 5와 도 6은 각각 본 발명에 의한 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달의 작용을 보인 측면도와 평면도.
도 7과 도 8은 각각 본 발명에 의한 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달의 회전형 조작판을 보인 도면.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달(100)은, 페달 축(10), 페달 축(10)에 회전 가능하게 연결되는 페달 판(20), 페달 판(20)을 페달 축(10)에서 회전하지 않도록 고정하는 페달판 구속수단으로 래치 휠(30)과 래치 폴(40), 페달 판(20)의 조작으로 상기 페달판 구속수단에 의한 구속을 해제함과 아울러 발을 편안한 자세로 복귀시켜도 해제상태를 유지시키는 해제겸용 록킹수단으로 로드(50)와 해제핀(60)을 포함하며, 페달 축(10)이 주행 장치 예컨대 자전거(1)의 크랭크 암(2)에 조립되는 것을 통해 자전거(1)에 적용된다.

페달 축(10)은 크랭크 암(2)에 고정되며, 운전자의 페달링에 의해 크랭크 축(3)을 중심으로 하여 회전(공전)한다.

페달 축(10)은 전체적으로 외형이 원형이며 예를 들어 래치 휠(30)이 결합되는 부분은 슬립이 발생되지 않도록 각형으로 구성될 수 있다.

페달 축(10)은 예를 들어, 길이방향의 양측 중 일측에 형성되는 크랭크암 연결부가 크랭크 암(2)에 나사 체결식으로 고정된다.

도 1과 도 2에서 보이는 것처럼, 페달 판(20)은 운전자의 발이 올려 질 수 있는 면적과 길이로서 상부판과 하부판의 조립으로 구성되고 페달 축(10)이 관통되는 구멍을 포함한다.

페달 판(20)은 페달 축(10)을 기준으로 할 때 앞쪽이 뒤쪽보다 더 긴 길이로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 해제겸용 록킹수단을 조작하여 래치 폴(40)을 동작시켜 페달 판(20)을 회전하지 못하도록 구속하고 한편 해제상태의 래치 폴(40)을 구속상태로 동작시키기 위한 조작수단을 포함한다.

상기 조작수단은 다양한 실시가 가능하며, 예를 들어 페달 판(20)의 조작, 페달 판(20)에 장착된 내장형 조작수단의 조작, 페달 판(20)의 외부에 장착되는 외장형 조작수단의 조작이 가능한 다양한 실시가 가능하다.

상기 조작수단의 예로서, 페달 판(20)에 회전식으로 조립되는 회전형의 조작판(21)이 가능하다.

페달 판(20)은 상면의 앞쪽(운전자의 발끝이 올려지는 부분)에 원형의 홈(20a) 및 축홀(20b)을 포함하고, 조작판(21)은 외형이 원형으로 홈(20a)에 회전 가능하게 삽입되면서 저부의 회전축(21a)이 축홀(20b)을 관통한 후 다수개의 볼 베어링(22)을 통해 지지되면서 스냅링(23)으로 조립된다. 조작판(21)은 해제 조작 후 원위치로 복귀하도록 탄성부재(24)를 포함한다. 탄성부재(24)는 예를 들어 코일스프링으로서 양쪽이 조작판(21)과 페달 판(20)에 연결되어 조작판(21)을 원위치로 탄력 지지한다.

조작판(21)은 페달 판(20)에 슬라이딩 레일을 형성하여 상기 슬라이딩 레일에 전후진 가능하게 연결되는 전후진식도 가능하다.

페달 판(20)은 길이 연장 효과를 더 크게 하기 위한 확장형도 가능하며, 예를 들어 확장판을 포함한다.

상기 확장판은 페달 판(20)을 기준으로 하여 앞 쪽으로 더 돌출되어 페달 판(20)의 길이를 더 길게 하는 것으로 절첩식, 슬라이드식 등이 가능하다.

절첩식의 확장판은 뒤쪽 끝이 페달 판(20)에 힌지 연결되어 평상 시 페달 판(20)에 겹쳐 있으며 운전자의 선택 시 페달 판(20)에서 펼쳐져 페달 판(20)을 더 길게 한다.

슬라이드식의 확장판은 페달 판(20)에 전후방향으로 형성되는 레일에 슬라이딩 가능하게 연결된 것으로, 평상 시 페달 판(20)의 윗면이나 저면에 겹쳐 있으며 운전자의 선택 시 페달 판(20)에서 앞쪽으로 슬라이딩하여 페달 판(20)을 더 길게 한다.

한편, 회전형의 조작판(21)은 해제겸용 록킹수단과 함께 사용되는 것으로 한정되지 않으며 해제상태가 유지되지 않는 구성에 단독으로 적용되는 것도 가능하다.

예를 들어, 도 7에서 보이는 것처럼, 페달 축(10)에 래치 휠(30)이 설치되고 래치 휠(30)을 래치 폴(40)로 구성하는 것은 전술한 구성과 동일하며, 회전형의 조작판(21)은 래치폴 해제핀(26)과 연결된다.

래치폴 해제핀(26)은 일측이 조작판(21)과 연결부재(27)를 통해 연결되고 타측이 래치 폴(40)에 형성된 턱(47)에 지지되도록 설치되는 구성이다.

연결부재(27)는 유연성이 있지만 인장력은 없는 와이어, 막대 등이 가능하다.

이와 같은 구성에 따르면, 조작판(21)을 일방향으로 돌리면 연결부재(27)를 통해 래치폴 해제핀(26)이 회전하면서 턱(47)을 밀어 래치 폴(40)을 래치 휠(30)에서 떨어뜨린다.

이 상태에서 조작판(21)에서 힘을 빼면 조작판(21)이 원위치로 회전하고 래치폴 해제핀(26)이 복귀하게 되어 래치 폴(40)이 래치 휠(30)에 걸려 페달 축(10)과 페달 판(20)이 서로 구속된다.

도 8은 와이어식이라 할 수 있는 다른 실시예로서, 와이어(28)는 양쪽 끝이 조작판(21)과 래치 폴(40)에 각각 연결되며 가이드롤러를 통해 방향이 전환될 수 있다.

이상의 구성에 따르면, 조작판(21)을 일방향으로 돌리면 와이어(28)가 당겨지게 되어 래치 폴(40)을 래치 휠(30)로부터 떨어뜨리고, 조작판(21)의 복귀 시 탄성력에 의해 원위치로 후진하여 래치 폴(40)이 래치 휠(30)에 걸리게 된다.

도 3과 도 4에서 보이는 것처럼, 래치 휠(30)은 중앙에 홀이 형성되어 페달 축(10)에 고정되고 둘레부에 원주방향을 따라 다수개의 기어치(31)가 형성된다. 기어치(31)는 페달 축(10)과 페달 판(20)의 구속과 해제를 위하여 일방향의 경사로 형성되는 것이다.

래치 폴(40)은 일측이 래치 휠(30)로부터 떨어진 곳으로서 페달 판(20)에 힌지(41)(힌지는 핀을 통해 회동 가능하게 연결되는 것을 말함) 연결되고 일측 자유단부의 걸림부(42)가 일방향 기어치(31)들 사이의 골에 끼워져 래치 휠(30)의 일방향 회전을 구속한다.

래치 폴(40)은 스프링을 통해 걸림부(42)가 래치 휠(30)의 기어치(31)들 사이에 걸리도록 탄력 지지될 수 있다. 상기 스프링은 비틀림 코일스프링이다.

래치 폴(40)은 힌지(41)를 중심으로 하여 걸림부(42)와 해제조작부(43)가 일정 각도로 벌어지는 형태이다.

상기 해제겸용 록킹수단에 의한 래치 폴(40)의 해제와 록킹을 위하여 래치 폴(40)의 해제조작부(43)에는 록킹턱(44)이 형성되고 반대쪽의 걸림부(42)에는 후진턱(54)에 의해 밀리는 해제턱(45)이 형성된다.

상기 해제겸용 록킹수단은, 조작판(21)의 해제 조작과 구속 조작을 전달받아 전후진하는 로드(50), 래치 폴(40)의 둘레부에 페달 판(20)을 지지기반으로 하여 회전 가능하게 설치되어 로드(50)의 전진과 후진을 래치 폴(40)의 해제조작부(43)에 전달하는 해제핀(60)을 포함한다.

본 발명은 해제겸용 록킹수단이 해제수단과 록킹수단으로 구분되는 것도 포함되는 것이다.

로드(50)는 조작판(21)의 뒤쪽에 전후진 가능하게 장착되면서 선단부가 조작판(21)에 힌지(51) 연결됨으로써 조작판(21)의 양방향 회전 운동이 전후진 운동으로 전환되도록 조작판(21)의 양방향 회전 운동을 전달받아 전후진 운동으로 전환시킨다.

조작판(21)의 회전 운동을 로드(50)의 직선 운동으로 전환할 때 조작판(21)과 로드(50)의 연결부가 파손되지 않도록 구성되어야 하고, 예를 들어, 조작판(21)에 힌지(51)보다 큰 크기의 홀을 구성하거나 로드(50)가 크랭크운동을 하도록 구성된다.

로드(50)의 전후진을 위하여 페달 판(20)에는 레일(25)이 포함된다.

로드(50)의 전진과 후진을 해제핀(60)에 전달하기 위한 구성으로, 로드(50)에 형성되며 해제핀(60)의 자유단(62)이 삽입되는 장공(52)을 포함한다.

장공(52)은 해제핀(60)의 자유단(62)의 폭에 비해 긴 길로서 상하부가 관통되는 형태이고, 뒤쪽의 끝은 로드(50)의 전진 시 장공(52) 안에 삽입된 해제핀(60)의 자유단(62)을 앞쪽으로 밀기 위한 전진턱(53)이며, 앞쪽 끝과의 사이에는 로드(50)의 후진 시 해제핀(60)의 자유단(62)을 뒤쪽으로 밀기 위한 후진턱(54)이 포함된다.

후진턱(54)은 장공(52)의 양쪽에 각각 안쪽을 향해 돌출 형성되거나 횡단하는 형태이다.

해제핀(60)은 일측의 록킹단(61)과 타측의 자유단(62)이 일정 각도로 벌어진 형태로서 록킹단(61)과 자유단(62)이 연결되는 부분이 페달 판(20)에 힌지(63) 연결된다.

래치 폴(40)과 로드(50) 및 해제핀(60) 중 하나 이상은 래치 폴(40)의 걸림부(41)가 래치 휠(30)에 걸리는 방향으로 탄력 지지되도록 탄성부재가 함께 설치되며, 도면은 래치 폴(40)과 해제핀(60)에만 탄성부재(46,64)이 적용된 것을 예로 들어 도시하였다. 탄성부재(46,64)는 판스프링이나 비틀림 코일스프링이다.

본 발명에 의한 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달의 작용은 다음과 같다.

1. 페달링{도 5 (a), 도 6 (a) 참고}.

탄성부재의 탄성력으로 래치 폴(40)의 걸림부(42)가 래치 휠(30)의 기어치(31)들 사이에 끼워져 고정되며, 따라서, 페달 판(20)은 페달 축(10)에 고정 상태이기 때문에 페달 판(20)의 앞쪽 끝을 밟더라도 페달 판(20)이 돌지 않고 페달 축(10)을 회전시켜 페달링한다. 이 때, 운전자는 발끝으로 페달 판(20)의 앞쪽 끝을 눌러 페달링한다.

구체적으로, 전진을 위하여 페달 판(20)을 도 7 기준으로 반시계 방향으로 밟게 되면, 페달 축(10)과 크랭크 암(2)은 반시계 방향으로 회전하며, 이 때, 페달 축(10)은 크랭크 축(3)을 중심으로 하여 공전한다.

이 때, 페달 축(10)의 공전에 따라 래치 휠(30)이 공전하고 래치 폴(40)이 공전을 구속하여 페달 판(20)의 페달링으로 크랭크 암(2)이 회전한다.

본 실시예는 크랭크 암(2)의 길이 변화가 없지만 크랭크 암(2)의 중심으로부터 먼 곳에서 힘이 작용하게 되므로 크랭크 암(2)을 페달 판(20)의 끝부분까지 연장한 효과를 갖게 된다.

자전거에는 좌우 한 쌍의 크랭크 암(2)이 구성되어 있어 본 발명의 페달(100)도 좌우 한 쌍으로 구성되며, 좌측의 페달(100)이 상사점에서 하사점으로 이동하는 동안에는 좌측의 페달(100)에 의해 자전거가 구동하며, 좌측의 페달(100)이 하사점에서부터 다시 상사점으로 올라오는 동안은 반대쪽인 우측의 페달(100)의 동작{좌측의 페달(100)과 동일한 동작}에 의해 크랭크 암(1)이 회전하게 된다. 이와 같이 서로 180도의 간격을 두고 있는 좌우측의 페달(100)을 교대로 밟는 것을 통해 자전거를 전진시키게 되고, 좌우측의 페달(100) 모두 페달 판(20)의 앞쪽 끝을 밟아도 페달 축(10)이 회전하게 되므로 큰 출력으로 자전거를 주행한다.

2. 해제{도 5 (b), 도 6 (b) 참고}.

예를 들어 페달 판(20)을 페달 축(10)에서 자유롭게 회전시키면서 페달 판(20)의 각도를 맞추는 경우 또는 뒤로 페달링을 하는 경우 다음과 같은 작업을 통해 페달 판(20)과 페달 축(10)의 고정을 해제한다.

운전자가 페달 판(20)을 밟고 페달링을 할 때 발 끝은 자연스럽게 조작판(21) 위에 놓이게 되며, 구속을 해제하기 위하여 조작판(21)을 반시계 방향으로 돌리면 로드(50)가 전진(도면 기준 좌측)하고 이 때, 로드(50)의 전진턱(53)이 해제핀(60)의 자유단(62)을 앞쪽으로 밀게 된다. 해제핀(60)은 힌지(63)를 통해 반시계 방향으로 회전하면서 래치 폴(40)의 해제조작부(43)를 눌러 래치 폴(40)을 시계 방향으로 회전시켜 래치 폴(40)의 걸림부(42)를 래치 휠(30)에서 떨어뜨린다.

이 때, 해제핀(60)의 록킹단(61)이 래치 폴(40)의 록킹턱(44) 앞에 있다가 록킹턱(44)을 넘어 록킹턱(44)의 뒤쪽으로 넘어가 록킹턱(44)에 걸리게 되고, 결국 래치 폴(40)과 해제핀(60)의 결합으로 래치 폴(40)은 걸림부(42)가 래치 휠(30)에서 떨어진 상태를 유지한다.

따라서, 페달 판(20)의 앞쪽 끝을 밟고 페달링(상사점에서 하사점의 사이로서 도 7을 기준으로 상사점에서부터 상사점에서 좌측으로 150도까지의 구간)한 후 하사점을 향해 회전할 때 조작판(21)을 돌려 페달 판(20)의 구속을 해제하면 페달 판(20)이 운전자의 발에 맞는 각도로 변하면서 상사점으로 이동하고 따라서 페달 판(20)의 뒤집힘 없이 운전이 가능하다. 또한, 페달 판(20)을 뒤로 자유롭게 돌릴 수 있다.

3. 조작판 복귀{도 5 (c), 도 6 (c) 참고}.

반시계 방향으로 회전시킨 조작판(21)에서 발을 떼거나 조작판(21)을 원위치로 회전시키면, 조작판(21)은 시계 방향으로 하여 원위치로 복귀한다.

조작판(21)이 원위치로 복귀하더라도 래치 폴(40)과 해제핀(60)은 서로 결합된 상태를 유지하기 때문에 조작판(21)을 조작하지 않아도 해제 상태를 유지한다.

4. 페달판 구속{도 5 (d), 도 6 (d) 참고}.

이상의 페달 판(20)의 해제 상태에서 다시 페달링으로 돌아가기 위해서는, 조작판(21)을 시계 방향으로 돌리면, 로드(50)가 후진(도면 기준 우측)하게 된다.

로드(50)의 후진으로 후진턱(54)이 래치 폴(40)의 해제턱(45)을 뒤로 밀게 되고, 래치 폴(40)이 시계 방향으로 회전하면서 해제핀(60)의 록킹단(61)이 래치 폴(40)의 록킹턱(44)에서 떨어지게 된다. 이 순간 래치 폴(40)은 탄성부재(46)의 탄성력으로 반시계 방향으로 회전하여 걸림부(42)가 래치 휠(30)에 걸리게 되고 페달 판(20)이 페달 축(10)에 결합되어 구속됨으로써 도 5 (A), 도 6 (A)이 상태로 전환된다.

본 발명에 의한 크랭크 암의 길이 연장 기능을 하는 페달은 모든 주행장치에 그대로 적용 가능하고 또한 공지의 클릿 페달과 결합되어 사용되는 것도 가능하며, 예를 들어 본 발명의 페달에 클릿 페달을 끼움 결합할 수 있는 홈 등을 구성함으로써 가능하다.

본 발명에 의한 크랭크 암의 길이 연장 기능을 하는 페달을 포함하는 주행장치는 프레임, 상기 프레임의 앞과 뒤에 각각 설치되는 전륜(조향 바퀴)과 후륜(구동 바퀴), 상기 전륜의 방향을 바꾸기 위한 조향 핸들, 본 발명의 페달, 상기 페달의 회전에 의해 회전하는 크랭크 암, 상기 크랭크 암의 회전을 후륜에 전달하는 동력전달수단으로 구성된다.

본 발명의 자전거는 전술한 구성으로 한정되지 아니하고 본 발명의 페달(100)을 포함하는 다양한 형태의 자전거(외륜 자전거, 전기 자전거 등)도 포함한다.

1 : 자전거, 2 : 크랭크 암
3 : 크랭크 축
10 : 페달 축,
20 : 페달 판, 21 : 조작판
22 : 베어링, 23 : 스냅링
24 : 탄성부재, 25 : 레일
26 : 래치폴 해제핀, 27 : 연결부재
28 : 와이어,
30 : 래치 휠, 31 : 기어치
40 : 래치 폴, 41,51,63 : 힌지
42 : 걸림부, 43 : 해제조작부
44 : 록킹턱, 45 : 해제턱
50 : 로드, 52 : 장공
53 : 전진턱, 54 : 후진턱
60 : 해제핀, 61 : 록킹단
62 : 자유단,

Claims (7)

1. 크랭크 암에 분리 가능하게 고정되며 상기 크랭크 암의 회전에 의해 크랭크축을 중심으로 하여 공전하는 페달 축과; 상기 페달 축에 연결되며 운전자의 발로부터 가해지는 힘에 의해 상기 페달 축을 회전시키는 페달 판과; 페달 판의 회전을 구속하여 상기 페달 판을 페달 축에서 회전하지 않도록 고정함으로써 상기 페달 판의 앞쪽 끝을 밟아도 크랭크 축을 회전시키는 페달판 구속수단과; 조작수단의 조작을 통해 상기 페달판 구속수단에 의한 상기 페달 판의 구속을 해제하는 해제수단과; 상기 페달 판이 상기 해제수단을 통해 상기 페달 축에서 구속해제 상태가 유지되도록 하는 한편 상기 페달판 구속수단을 해제상태에서 구속상태로 전환시키는 록킹수단을 포함하고,
   상기 페달판 구속수단은, 상기 페달 축에 고정되며 둘레부에 다수개의 기어치가 형성된 래치 휠, 상기 페달 판에 회동 가능하게 설치되며 상기 래치 휠의 기어치에 걸려 상기 페달 축의 회전을 구속함으로써 상기 페달 판과 상기 페달 축을 고정하는 래치 폴을 포함하고,
   상기 해제수단은 상기 조작수단의 양방향 조작을 전달받는 로드, 상기 로드의 양방향 동작을 통해 상기 페달판 구속수단을 해제시키거나 구속시키는 해제핀이며,
   상기 록킹수단은 상기 래치 폴에 형성되며 상기 해제핀을 고정하여 상기 래치 폴을 상기 래치 휠에서 떨어진 상태로 유지시키는 록킹턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 로드는 상기 페달 판에 직선 왕복 이동 가능하게 설치되면서 전후방향을 따라 형성되는 장공(20), 상기 장공의 전방과 후방에 형성되는 후진턱(54)과 전진턱(53)을 포함하고,
   상기 해제핀은 상기 래치 폴의 주변에 회동 가능하게 설치되며 상기 래치 폴과 지지되는 록킹단(61) 및 상기 장공에 삽입되며 상기 전진턱과 후진턱에 의해 전진과 후진하는 자유단(62)을 포함하는 특징으로 하는 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 조작수단은 상기 페달 판에 회전 가능하게 설치되며 탄성부재를 통해 원위치로 복귀되는 회전형의 조작판인 것을 특징으로 하는 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달.
5. 크랭크 암에 분리 가능하게 고정되며 상기 크랭크 암의 회전에 의해 크랭크축을 중심으로 하여 공전하는 페달 축과;
   상기 페달 축에 연결되며 운전자의 발로부터 가해지는 힘에 의해 상기 페달 축을 회전시키는 페달 판과;
   상기 페달 축에 고정되며 둘레부에 다수개의 기어치가 형성된 래치 휠, 상기 페달 판에 회동 가능하게 설치되며 상기 래치 휠의 기어치에 걸려 상기 페달 축의 회전을 구속함으로써 상기 페달 판과 상기 페달 축을 고정하는 래치 폴을 포함하여, 페달 판의 회전을 구속하여 상기 페달 판을 페달 축에서 회전하지 않도록 고정함으로써 상기 페달 판의 앞쪽 끝을 밟아도 크랭크 축을 회전시키는 페달판 구속수단과;
   조작수단의 조작을 통해 상기 페달판 구속수단에 의한 상기 페달 판의 구속을 해제하는 해제수단을 포함하고,
   상기 조작수단은 상기 페달 판에 양방향으로 회전 가능하게 설치되는 회전형의 조작판이며,
   상기 조작판은 상기 래치 폴을 해제방향으로 회전시키는 래치폴 해제핀을 회전시키거나 와이어를 통해 상기 래치 폴을 해제방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달.
6. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서, 상기 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달은 클릿페달과 결합되어 사용되는 것을 특징으로 하는 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달.
7. 청구항 1 또는 청구항 5에 의한 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달과;
   상기 페달의 페달링에 의해 회전하는 크랭크 암과;
   상기 크랭크 암의 회전에 의해 회전하는 바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 페달판 조작으로 구속과 해제가 용이한 길이연장 기능 페달을 포함하는 주행 장치.
   
   

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