KR200226194Y1 - 자전거의 페달을 이용한 추진장치 - Google Patents

Abstract

이 고안은 자전거 페달로드의 회전반경이 회전시에 그 길이가 가변될 수 있도록 함으로써 보다 적은 힘을 들이고도 더욱 빠른 추진이 도모되도록 고안된 자전거의 페달을 이용한 추진장치에 관한 것으로서, 페달과, 상기 페달과 연결되어 회전되는 페달로드와, 상기 페달로드의 회전중심이 되는 로드축과, 상기 로드축 회전에 의해 회전되는 구동체인기어와, 상기 구동체인기어로부터 체인에 의해 회전력이 전달되어 회전되는 종동체인기어에 의해 뒷바퀴가 추진력을 얻도록 구성된 것으로서, 상기 페달로드에는 페달축이 고정되게 설치되고, 상기 페달축의 일단부에는 길다란 연결로드가 회동 가능하게 설치되고, 상기 연결로드의 타단부에는 페달지지축이 고정되게 설치되고, 상기 페달지지축에는 페달이 고정되도록 설치되어 상기 페달로드의 전체 길이가 공전 및 추진궤도에서 가변될 수 있도록 하는 한편, 상기 페달 일측에는 발로 눌러서 페달을 수평상태로 제낄수 있는 제낌부재가 고정되도록 설치된 것이으로서, 힘을 덜 들이고도 빠른 주행이 도모되는 장점이 있다.

Description

자전거의 페달을 이용한 추진장치

본 고안은 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자전거 페달로드의 회전반경이 회전시에 그 길이가 가변될 수 있도록 함으로써 보다 적은 힘을 들이고도 더욱 빠른 추진이 도모되도록 고안된 자전거의 페달을 이용한 추진장치에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 페달을 밟아서 추진력을 얻도록 되어 있는 것은 이미 알려진 기술이다.

즉, 페달을 밟으면 페달로드가 회전되고, 이와 같이 회전되는 페달로드에 의해서 구동체인기어가 회전된다. 아울러서 구동체인기어의 회전력은 체인에 의해서 자전거 뒷바퀴에 있는 종동체인기어를 회전시키므로서 뒷바퀴가 회전되어 추진되는 것이다.

따라서, 자전거를 빨리 추진되게 하려면, 페달을 빨리 밟아서 페달로드가 빨리 회전되도록 하여야 한다. 그러기 위해서는 이미 알려진 바와 같이 많은 힘이 들어 가며, 힘든 자전거 주행을 하여야 한다.

이러한 힘든 주행을 보다 완화되게 하는 방법으로는 가령 페달로드를 길게 하면 보다 적은 힘으로 회전시킬 수 있으면서도 보다 빠른 주행을 도모할 수 있을 것이다.

그러나 자전거는 인체에 적합한 높이를 갖도록 설계되어 제조되므로 자전거의 페달로드가 회전하는 구동체인축으로부터 지면간의 거리는 한정되어 있다.

그러므로 페달로드의 길이를 단순히 길게 하면 이 페달로드는 회전하면서 지면에 닿게 될 수밖에 없으며, 그로 인해 자전거 주행을 할 수 없게 되기 때문에 종래의 자전거에 있어서의 페달로드 길이는 한정된 길이만을 가질 뿐이었다.

따라서, 페달로드는 일정한 원형궤도상으로만 회전되므로 페달을 세게 밟으면서 빨리 회전시켜야 만이 빠른 속도로 추진되고, 또한 힘이 많이 드는 문제점이 있다.

본 고안은 자전거를 페달을 밟아 추진되게 하는데 있어 보다 페달을 밟는 힘을 적게 들이면서도 빠른 주행이 도모될 수 있게 하는 자전거의 페달을 이용한 추진장치를 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 발로 페달을 밟음으로써 밟는 힘이 작용되는 페달로드의 전체 길이가 회전 중심이 되는 로드축을 중심을 기준으로 할때 공전 및 추진궤도에 따라 가변되어 회전될 수 있도록 함으로써 페달을 밟는 힘이 페달로드에 작용되는 추진궤도상에서는 상기 로드축과 페달축간 거리가 장길이를 이루도록 하였다.

따라서, 본 고안은 페달과, 상기 페달과 연결되어 회전되는 페달로드와, 상기 페달로드의 회전중심이 되는 로드축과, 상기 로드축 회전에 의해 회전되는 구동체인기어와, 상기 구동체인기어로부터 체인에 의해 회전력이 전달되어 회전되는 종동체인기어에 의해 뒷바퀴가 추진력을 얻도록 구성된 것으로서, 상기 페달로드에는 페달축이 고정되게 설치되고, 상기 페달축의 일단부에는 길다란 연결로드가 회동 가능하게 설치되고, 상기 연결로드의 타단부에는 페달지지축이 고정되게 설치되고, 상기 페달지지축에는 페달이 고정되도록 설치되어 상기 페달로드의 전체길이가 공전 및 추진궤도에서 가변되도록 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 페달 일측에는 발로 눌러서 페달을 수평상태로 제낄수 있는 제낌부재가 고정되도록 설치된 것을 부가적인 특징으로 한다.

도 1은 본 고안이 실시된 자전거의 전체 일측면도,

도 2는 본 고안 장치의 요부 분리 사시도,

도 3은 본 고안 장치의 평단면도,

도 4a 및 도 4b는 본 고안 장치의 작용도,

도 5는 본 고안 장치의 다른 실시예를 보인 분리 사시도,

도 6은 본 고안 장치의 다른 실시예의 작용도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 뒷바퀴 2 : 페달

3 : 페달로드 4 : 로드축

5 : 구동체인기어 6 ; 체인

7 : 종동체인기어 8 : 페달축

9 : 연결로드 10 ; 베어링

11 ; 페달지지축 12 : 제낌부재

본 고안을 첨부된 바람직한 실시도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 장치가 설치된 자전거를 보인 것으로서, 이와같은 자전거는 이미 공지된 것이므로 본 고안과 관련된 추진장치에 대해서만 설명하기로 한다.

즉, 뒷바퀴(1)를 회전시키는 추진장치는, 우선 추진력을 얻기 위해 발로 페달(2)을 밟음으로써 회전되는 페달로드(3)를 가지며, 상기 페달로드(3)는 회전중심이 되는 로드축(4)을 중심으로 회전하도록 되어 있다.

상기 로드축(4)의 회전에 의해서는 구동체인기어(5)가 회전되도록 되어 있고, 상기 구동체인기어(5)로부터 체인(6)에 의해 회전력이 전달되어 뒷바퀴(1)와 연결된 종동체인기어(7)가 회전됨으로써 자전거 추진력을 얻도록 구성되어 있다.

따라서, 본 고안은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 페달로드(3)에 페달축(8)이 고정되게 설치되고, 상기 페달축(8)의 일단부에는 길다란 연결로드(9)가 베어링(10)에 의해 회동 가능하게 설치되도록 되어 있다. 부호

8'는 페달축이탈방지용 너트이다.

또한, 상기 연결로드(9)의 타단부에는 페달지지축(11)이 고정되게 설치되고, 상기 페달지지축(11)에는 페달(2)이 고정되도록 설치된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 페달을 이용한 추진장치를 도 4a 및 도 4b를 참조하여 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 4a를 참조하면, 페달(2)을 밟으면 상기 페달을 밟는 힘이 페달지지축(11) 및 연결로드(9)와 페달축(8)을 거처 페달로드(3)를 회전시키므로서 로드축(4)이 회전되고, 아울러서 상기 로드축(4)과 고정된 구동체인기어(5)의 회전에 의해서 체인(6)으로 연결된 종동체인기어(7)가 회전되어 뒷바퀴(1)가 회전된다.

이러한 구동계통을 가진 본 고안은, 결과적으로 로드축(4)을 중심으로 페달축(8) 및 페달지지축(11)이 하나의 선회운동을 하게 되는 것이다. 이러한 선회운동을 "궤도" 라고 정의하면, 이 궤도는 발로 페달(2)을 밟는 힘이 페달로드(3)로 전달됨으로써 직접적인 자전거 추진력을 얻게 되는 "추진궤도" 및 단순히 공회전하는 "공전궤도" 로 구분할 수 있다.

즉, "추진궤도"에서 사실상 페달(2)을 밟는 힘이 작용되어 페달로드(3)를 회전시켜 추진력을 얻게 되는 것이다.

본 고안은 상기 "추진궤도"에서는 페달로드(3)의 페달축(8)으로부터 페달지지축(11)이 더 앞으로 나간 상태로 되어 상기 페달로드(3)는 상기 페달축(8)과 페달지지축(11) 간의 거리만큼 더 길어지게 되는 상태로 길이(L)가 더 길어지게 된다.

즉, 페달로드(3)의 페달축(8)은 도 4a에서 일점쇄선 상태의 원호운동을 하게 된다. 그리고 페달지지축(11)은 이점쇄선 상태와 같이 원호운동을 하게 되는 것으로서, 그들은 각각 다른 궤도상의 원호운동을 하게 되는 것이다.

따라서, 페달(2)을 발로 밟고 회전시키면 "추진궤도" 범위에서는 페달축(8)보다 페달지지축(11)이 더 앞으로 나간 상태가 되기 때문에 결과적으로 페달로드(3)의 전체길이는 로드축(4)에서 페달축(8)까지의 길이가 "A" 상태가 되는 한편, 상기 페달축(8)에서 페달지지축(11)까지의 길이는 "B" 가 된다.

그에 따라 힘을 받게 되는 페달로드(3)의 전체길이(La)는 페달로드(3) 자체적인 길이가 되는 "A"와, 페달축(8)과 페달지지축(11) 사이의 연결로드(9) 길이인 "B"를 합한 것이 된다.

결론적으로, 페달로드(3)의 길이는 "추진궤도"에서 종전보다 더 길어지게 되므로 긴 막대의 끝단을 누르면 적은 힘을 들이고도 막대 반대편쪽의 물체를 쉽게 들어 올리는 힘이 작용되는 지렛대 원리와 마찬가지로 적은 힘으로 페달(2)을 밟아도 페달로드(3)는 힘있게 회전된다.

즉, "추진궤도"에서는 본 고안에 의해서 페달로드(3)의 길이가 더 길어지는 상태가 되기 때문에 예전보다 적은 힘으로 밟아도 빠르고 힘있게 페달로드(3)가 회전됨으로써 로드축(4)에 고정된 구동체인기어(5)가 힘있고 빠르게 회전되어 체인(6)으로 연결된 종동체인기어(7) 및 뒷바퀴(1)가 힘있고 빠르게 회전되는 추진력을 얻게 되는 것이다.

한편, 도 4b를 참조하면, 페달(2)을 밟음으로써 상기 페달(2)이 "공전궤도"상에서 회전되는 상태가 되면 이때는 페달지지축(11)이 페달축(8) 안쪽에 위치하는 상태가 되면서 회전된다.

이때는, 로드축(4)을 기준으로 하여 가장 먼 거리에 있는 페달축(8)까지의 거리인 "La"가 페달로드(3)의 전체 길이가 되는 것이다. 결과적으로는 페달로드(9)는 "추진궤도"에서보다는 짧은 길이(La)를 가지면서 회전되게 된다. 이 페달로드(3)의 짧은길이(La)가 종전의 페달로드의 길이와 동일하다면 "추진궤도"에서의 페달로드(3)의 길이(L)는 더 길어지게 되는 것이다.

이해를 돕기 위해 종전 상태를 설명하면, 예전에는 페달(2)이 페달축(8)에 연결되게 설치되었던 것이었으므로 페달로드(3)는 항상 일정한 "La"라는 길이만을 가진 채로 회전되었으나, 본 고안은 "공전궤도"에서만 "La"라는 길이를 가지게 되며, "추진궤도"에서는 그보다 더 긴 길이인 "L"이라는 길이로 가변 되는 것이다.

즉, 본 고안은 "공전궤도"에서는 종전과 같이 "La"라는 페달로드(3) 길이가 되지만, "추진궤도"에서는 "L"이라는 더 긴 길이로 가변되어 더 큰 힘의 회전력이 로드축(4)에 작용되기 때문에 보다 적은 힘으로 더 빠른 주행 추진력을 얻게 되는 것이다.

그리고 "공전궤도"에서 페달로드(3)의 길이가 짧아져도 자전거를 추진하는데는 아무런 영향이 없다. 그것은 "공전궤도"에서는 페달(2)을 밟아도 그 힘이 페달로드(3)로 전달되는 것이 아니고 그냥 헛도는 것과 같기 때문이다.

한편, 본 고안은 상기와 같이 페달로드(3)의 길이가 회전시 가변될 수 있는 것은 연결로드(9)에 의해 페달축(8)과 페달지지축(11)과의 축간 거리가 존재하기 때문이다. 또한, 페달(2)의 중심에 고정된 페달지지축(11)의 일측에서 페달축(8)에 의해 페달(2)이 회전될 수 있도록 페달로드(3)와 연결되게 구성되었기 때문이다.

한편, 평상시, 즉 자전거를 타지 않고 있을 때는 페달(2) 일측에 페달축(8)이 설치되어 있기 때문에 상기 페달축(8)을 중심으로 하면 타측 부분의 무게가 더 많이 나가므로 페달(2)은 아래방향으로 처지게 된다. 이 상태에서 자전거를 타기 위해 페달(2)을 밟으려면 발끝을 지면으로 향하도록 하여 페달(2)을 밟아야 하며, 이와 같이 하는 것은 아무래도 불편하다.

따라서, 본 고안은 도 5의 도시와 같이 페달축(8)과 가까운 페달(2) 측면부에 제낌부재(12)를 부착되게 한다.

그에 따라, 도 6의 도시와 같이 자전거를 타려고 할 때 발로 상기한 제낌부재(12)를 발뒷꿈치로 누르면서 페달(2)을 밟게 되면 그 누름력에 의해 페달(2)은 페달축(8)을 중심으로 회동되어 수평상태를 이루기 때문에 편리하게 페달(2)을 밟아서 탈수 있게 된다.

이상의 설명에 따르면, 본 고안에 의해서 자전거를 탈 때 추진력을 더 낼수 있게 되므로 보다 빠르면서도 힘이 덜드는 상태로 자전거를 주행할 수 있게 되는 효과를 제공하는 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 페달과, 상기 페달과 연결되어 회전되는 페달로드와, 상기 페달로드의 회전중심이 되는 로드축과, 상기 로드축 회전에 의해 회전되는 구동체인기어와, 상기 구동체인기어로부터 체인에 의해 회전력이 전달되어 회전되는 종동체인기어에 의해 뒷바퀴가 추진력을 얻도록 구성된 것으로서,

   상기 페달로드에는 페달축이 고정되게 설치되고, 상기 페달축의 일단부에는 길다란 연결로드가 회동 가능하게 설치되고, 상기 연결로드의 타단부에는 페달지지축이 고정되게 설치되고, 상기 페달지지축에는 페달이 고정되도록 설치되어 상기 페달로드의 전체길이가 공전 및 추진궤도에서 가변될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 자전거의 페달을 이용한 추진장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 페달 일측에는 발로 눌러서 페달을 수평상태로 제낄수 있는 제낌부재가 고정되도록 구성됨을 특징으로 하는 자전거의 페달을 이용한 추진장치.