KR200162332Y1 - 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조에 관한 것으로, 자전거 본체의 앞부분을 소정의 각도로 세운 상태에서 페달 조작을 보다 안정하고 간편 용이하게 하여 사용상 편리함을 증대시키고, 전체적인 강성을 보강하도록 한 것이다.

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 소정의 길이를 갖는 중심축부의 양측단부에 180°의 위상 차이를 두고 직각을 이루는 제1 절곡부를 각각 형성하고, 그 제1 절곡부의 단부에 180°의 위상 차이를 두고 직각을 이루며 양 측방향으로 제2 절곡부를 각각 형성하며, 그 제2 절곡부의 단부에 직각을 이루며 외측을 향하여 중심축부와 평행한 제3 절곡부를 각각 형성하여 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조

본 고안은 자전거 본체의 앞부분이 지면으로부터 떨어져 소정의 각도로 세워진 상태로 주행을 가능하도록 한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트(crank shaft)구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자전거 본체의 앞부분을 세운 상태에서 페달 조작을 보다 안정하고 간편 용이하게 하여 사용상 편리함을 증대시키고, 전체적인 강성을 보강할 수 있게 한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 상업적인 용도 뿐만 아니라 통학, 통근, 시장보기 등과 같이 가정용 및 어린이들의 완구용으로 널리 사용되고 있으며, 최근 들어서는 산악에서도 즐길 수 있는 레저용으로도 각광을 받고 있다.

특히, 어린 아이들의 경우, 컴퓨터 및 게임기의 보급으로 방안에서 게임 등에 심취하여 건강에 좋지 않을 영향을 미칠 수 있으나, 밖에서 자전거를 타고 즐기도록 함으로써 육체가 건강한 튼튼한 어린 아이로 성장시킬 수 있다.

최근에는 새로운 것에 흥미를 느끼고 새로운 것을 추구하는 어린이들의 욕구를 충족시키기 위하여, 자전거 본체의 전후 및 후방으로의 주행과, 핸들의 조작에 의한 방향 전환 등, 극히 보편적인 한정된 기능 이외에, 자전거 본체의 앞부분을 들고 뒷바퀴를 구동륜으로 하여 주행하도록 한 새로운 형태의 어린이용 자전거가 알려져 있는 바, 그 전형적인 실시 형태를 첨부 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

기존에 알려진 자전거 본체의 앞부분을 들고 주행하도록 한 어린이용 자전거는, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 자전거 본체(1)의 전방에 앞바퀴(2)가 결합되어 있고, 후방에는 구동축(3)이 회전 가능하도록 지지되어 있으며, 상기 구동축(3)의 양측에는 좌우 뒷바퀴(4)(5)가 일체로 결합되어 있어, 구동축(3)의 회전에 따라 좌우 뒷바퀴(4)(5)도 회전되도록 되어 있다.

상기 자전거 본체(1)의 중간부위에는 소정의 형상을 갖는 크랭크 샤프트(6)가 회전 가능하도록 지지되어 있고, 그 크랭크 샤프트(6)의 양측에는 페달(7)이 회전 가능하도록 각각 결합되어 있다.

상기 크랭크 샤프트(6)의 중간부 및 구동축(3)의 중간부에는 구동 스프로킷(8) 및 종동 스프로킷(9)이 각각 일체로 고정되어 있고, 그 구동 스프로킷(8) 및 종동 스프로킷(9)에는 동력전달을 위한 체인(10)이 연결되어 있다.

상기 크랭크 샤프트(6)의 형상을 보다 상세하게 설명하면, 구동 스프로킷(8)이 고정되는 중심축부(11)의 양측단부에 180°의 위상 차이를 두고 직각을 이루며 소정의 길이만큼 제1 절곡부(12)(13)가 각각 형성되어 있고, 그 제1 절곡부(12)(13)의 단부에 직각을 이루며 외측을 향하여 제2 절곡부(14)(15)가 각각 형성된 구조로 되어 있다.

상기 제2 절곡부(14)(15)에 탑승자의 발이 닿는 페달(7)이 각각 회전 가능하도록 결합된다.

또한, 상기 자전거 본체(1)의 후방 중간부에는 보조 바퀴(16)가 설치되어 있으며, 상기 보조 바퀴(16)는 좌우 뒷바퀴(4)(5)보다 후방 상측에 위치하고 있다.

도면중 미설명 부호 17은 핸들, 18은 안장을 각각 보인 것이다.

상기와 같은 어린이용 자전거는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 앞바퀴(2) 및 좌우 뒷바퀴(4)(5)가 지면에 접촉된 상태에서 기존의 3륜 자전거처럼 크랭크 샤프트(6)의 양 페달(7)을 밟으면, 크랭크 샤프트(6)의 회전력이 구동 스프로킷(8) → 체인(10) → 종동 스프로킷(9)을 통해 구동축(3)으로 전달되어 그 구동축(3)의 양측에 결합된 좌우 뒷바퀴(4)(5)를 회전시킴으로써 자전거 본체(1)의 전방 및 후방으로의 주행과 핸들(17)의 조작에 의한 방향 전환 동작을 수행하게 된다.

한편, 자전거의 묘기를 연출할 경우에는 탑승자가 안장(18)의 후방쪽으로 이동하여 무게 중심을 후방으로 이동시키면, 자전거 본체(1)의 앞부분이 상측으로 들어 올려지고, 이에 따라서 좌우 뒷바퀴(4)(5)와 보조 바퀴(5)가 지면에 닿아 자전거 본체(1)의 앞부분이 들려진 상태에서 중심을 잡게 된다.(도 5 참조)

이와 같은 상태에서 탑승자가 크랭크 샤프트(6)의 양 페달(7)을 밟으면, 상기 크랭크 샤프트(6)의 회전에 의하여 구동축(3)이 회전을 하여 양 좌우 뒷바퀴(4)(5)를 회전시킴으로써 자전거 본체(1)가 앞부분이 들려진 상태로 전방으로의 주행이 가능하게 된다.

그러나, 상기와 같은 새로운 형태의 어린이용 자전거에 있어서는, 크랭크 샤프트(6)가 구동 스프로킷(8)이 고정되는 중심축부(11)의 양측단부에 180°의 위상 차이를 두고 직각을 이루며 소정의 길이만큼 제1 절곡부(12)(13)가 각각 형성되고, 그 제1 절곡부(12)(13)의 단부에 직각을 이루며 외측을 향하여 제2 절곡부(14)(15)가 각각 형성된 구조로 되어 있으므로, 기존의 3륜 자전거처럼 사용할 경우에는 탑승자가 별 어려움없이 크랭크 샤프트(6)의 페달(7)을 조작하여 전방 및 후방으로 주행할 수 있으나, 자전거의 묘기 연출을 위하여 자전거 본체(1)의 앞부분을 세운 상태에서 페달(7)을 조작하는 동작이 용이하지 못하여 반복되는 페달(7)의 조작으로 불구하고 자전거 본체(1)의 앞부분이 지면을 향하여 자주 떨어지며, 따라서 탑승자는 자전거 본체(1)의 앞부분을 세우고 페달(7)을 조작하는 동작을 반복하여야 하는 단점이 있었다.

즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 통상적으로 탑승자는 크랭크 샤프트(6)의 일측 페달(7)을 최상의 높이로 올린 상태에서 소정의 힘(F)으로 발로 밟아 크랭크 샤프트(6)에 회전력을 발생시키게 되는 바, 기존의 3륜 자전거처럼 사용할 경우에는 탑승자의 자세가 안정된 상태이므로 자전거 본체(1)의 전방 이동을 용이하게 하지만, 자전거 본체(1)의 앞부분을 들어 올린 상태에서는 탑승자도 지면으로부터 대략 45°정도로 기울어지므로, 이와 같은 상태에서 페달(7)의 직하방으로 밟는 동작이 용이하지 못하여 자전거 본체(1)의 안정적인 주행이 불가능하게 되는 것이다.

특히, 탑승자가 나이가 어린 유아일 경우 페달(7)의 조작 곤란성을 더욱 심각해질 것이다.

또한, 상기 크랭크 샤프트(6)는 구조가 단순하여 강도 보강 측면에서 볼 때, 유리하지 못하여, 파손의 가능성을 배제하지 못하는 등의 단점이 있다.

따라서, 본 고안의 주 목적은 자전거 본체의 앞부분을 세운 상태에서 페달 조작을 보다 안정하고 간편 용이하게 하여 사용상 편리함을 증대시킬 수 있도록 한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 전체적인 형상을 개선하여 강성을 보강할 수 있도록 한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 어린이용 자전거의 일례를 보인 사시도.

도 2는 도 1에 도시한 어린이용 자전거의 내부 구성을 보인 측면도.

도 3은 종래 기술에 의한 어린이용 자전거용 크랭크 샤프트구조를 보인 사시도.

도 4는 도 3에 도시한 크랭크 샤프트의 작용을 설명하기 위한 측면도.

도 5는 본 고안에 의한 어린이용 자전거의 사용 상태를 보인 측면도.

도 6은 본 고안에 의한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조를 보인 사시도.

도 7의 (a) 및 (b)는 본 고안에 의한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트를 보인 것으로,

(a)는 정면도.

(b)는 우측면도.

도 8은 본 고안에 의한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트의 작용을 설명하기 위한 측면도.

＜도면의주요부분에사용된부호의설명＞

1 ; 자전거 본체2 ; 앞바퀴

3 ; 구동축4,5 ; 좌우 뒷바퀴

7 ; 페달20 ; 크랭크 샤프트

21 ; 중심축부22,23 ; 제1 절곡부

24,25 ; 제2 절곡부26,27 ; 제3 절곡부

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 자전거 본체의 앞부분을 세운 상태로 주행하도록 한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트에 있어서, 소정의 길이를 갖는 중심축부의 양측단부에 180°의 위상 차이를 두고 직각을 이루는 제1 절곡부를 각각 형성하고, 그 제1 절곡부의 단부에 180°의 위상 차이를 두고 직각을 이루며 양 측방향으로 제2 절곡부를 각각 형성하며, 그 제2 절곡부의 단부에 직각을 이루며 외측을 향하여 중심축부와 평행한 제3 절곡부를 각각 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조가 제공된다.

상기 제1 절곡부와 제2 절곡부가 이루는 각도는 90°이하로 한다.

이하, 본 고안에 의한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조를 첨부 도면에 도시한 실시례에 따라서 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 고안에 의한 어린이용 자전거의 사용 상태를 보인 측면도이고, 도 6은 본 고안에 의한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조를 보인 사시도이며, 도 7의 (가) 및 (나)는 크랭크 샤프트의 정면도 및 우측면도를 각각 보인 것이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 어린이용 자전거는 기본적으로 도 1 및 도 2에 도시한 어린이용 자전거와 동일하며, 크랭크 샤프트의 형상만 상이하다.

따라서, 본 고안의 내용중 기존의 기술 구성과 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하여 설명하기로 하며, 기존의 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 하고, 본 고안의 새로운 부분에 대하여만 설명하기로 한다.

즉, 본 고안에 의한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트(20)는, 중심축부(21)의 양측단부에 양측단부에 180°의 위상 차이를 두고 직각을 이루며 소정의 길이만큼 제1 절곡부(22)(23)가 각각 형성되어 있고, 그 제1 절곡부(22)(23)의 단부에 180°의 위상 차이를 두고 소정의 각도(α)를 이루며 양 측방향으로 소정의 길이만큼 제2 절곡부(24)(25)가 각각 형성되어 있으며, 그 제2 절곡부(24)(25)의 단부에 직각을 이루며 외측을 향하여 중심축부(21)와 평행한 제3 절곡부(26)(27)가 각각 형성된 구조로 되어 있다.

상기 제1 절곡부(22)(23)와 제2 절곡부(24)(25)가 이루는 각도(α)는 도 7의 (나)에 도시한 바와 같이, 90°보다 작은 각, 예를 들어, 약 80°정도로 하는 것이 바람직하다.

상기 제3 절곡부(26)(27)는 페달(7)이 각각 회전 가능하도록 결합되는 부위이다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 크랭크 샤프트(20)가 구비된 어린이용 자전거에 의하면, 앞바퀴(2) 및 좌우 뒷바퀴(4)(5)가 지면에 접촉된 상태에서 기존의 3륜 자전거처럼 크랭크 샤프트(20)의 양 제3 절곡부(26)(27)에 결합된 페달(7)을 밟으면, 기존과 동일한 동력 전달 경로에 의해 좌우 뒷바퀴(4)(5)로 동력이 전달되어 자전거 본체(1)의 전방 및 후방으로의 주행과 핸들(17)의 조작에 의한 방향 전환 동작을 수행하게 된다.

한편, 탑승자가 안장(18)의 후방쪽으로 이동하여 무게 중심을 후방으로 이동시키면, 도 5에 도시한 바와 같이, 자전거 본체(1)의 앞부분이 상측으로 들어 올려지고, 따라서 좌우 뒷바퀴(4)(5)와 보조 바퀴(5)가 지면에 닿아 자전거 본체(1)의 앞부분이 들려진 상태에서 중심을 잡게 된다.

이와 같은 상태에서 탑승자가 크랭크 샤프트(20)의 양 페달(7)을 밟으면, 상기 크랭크 샤프트(20)의 회전에 의하여 구동축(3)이 회전을 하여 양 좌우 뒷바퀴(4)(5)를 회전시킴으로써 자전거 본체(1)가 앞부분이 들려진 상태로 전방으로의 주행이 가능하게 되는 것이다.

이 때, 본 고안에 의한 크랭크 샤프트(20)의 형상이 중심축부(21)의 양측에 형성된 제1 절곡부(22)(23)의 단부에 180°의 위상 차이를 두고 소정의 각도(α)을 이루며 양 측방향으로 소정의 길이만큼 제2 절곡부(24)(25)가 각각 형성되어 있고, 그 제2 절곡부(24)(25)의 단부에 직각을 이루며 외측을 향하여 중심축부(21)와 평행한 제3 절곡부(26)(27)가 각각 형성되어 있으므로, 탑승자가 지면으로부터 대략 45°로 기울어진 상태에서 기존의 경우와 같이 페달(7)을 내리 누르는 것이 아니라, 도 8에 도시한 바와 같이, 소정의 힘(F)으로 전방을 향하여 가볍게 밀어 페달(7)의 조작을 보다 용이하게 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 크랭크 샤프트(20)는 적어도 3단의 절곡부(22)(23), (24)(25), (26)(27)가 형성되어 있으므로, 전제적으로 강도를 보강하는 이점을 갖는다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조는, 소정의 길이를 갖는 중심축부의 양측단부에 180°의 위상 차이를 두고 직각을 이루는 제1 절곡부를 각각 형성하고, 그 제1 절곡부의 단부에 180°의 위상 차이를 두고 직각을 이루며 양 측방향으로 제2 절곡부를 각각 형성하며, 그 제2 절곡부의 단부에 직각을 이루며 외측을 향하여 중심축부와 평행한 제3 절곡부를 각각 형성하여, 자전거 본체의 앞부분이 소정의 각도로 세워져 탑승자의 자세가 다소 불안정하여도 페달을 전방을 향하여 가볍게 밟아 주행함으로써 페달의 조작을 보다 안정하고 간편 용이하게 하며, 사용상 편리함을 증대시킬 뿐만 아니라, 전체적인 형상의 변경으로 강성을 보강하여 내구성 향상에 기여하는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 자전거 본체의 앞부분을 세운 상태로 주행하도록 한 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트에 있어서,

   소정의 길이를 갖는 중심축부의 양측단부에 180°의 위상 차이를 두고 직각을 이루는 제1 절곡부를 각각 형성하고, 그 제1 절곡부의 단부에 180°의 위상 차이를 두고 소정의 각도를 이루며 양 측방향으로 제2 절곡부를 각각 형성하며, 그 제2 절곡부의 단부에 직각을 이루며 외측을 향하여 중심축부와 평행한 제3 절곡부를 각각 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 절곡부와 제2 절곡부가 이루는 각도는 90°이하인 것을 특징으로 하는 어린이용 자전거의 크랭크 샤프트구조.