KR20030092555A

KR20030092555A - 자전거 변속장치

Info

Publication number: KR20030092555A
Application number: KR1020020030255A
Authority: KR
Inventors: 김준석
Original assignee: 김준석
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2003-12-06

Abstract

본 발명은, 상부에 축공이 형성되며 하부 영역에서 적어도 하나 이상의 멈춤부가 마련된 안내장공을 갖는 크랭크와; 일측에 자유 회동하는 페달이 설치되며 상기 크랭크의 하부 둘레영역에 삽입되어 상기 안내장공을 따라 상하 이동될 수 있도록 중앙부에 크랭크삽입공이 형성되며 전후 관통된 관통공을 갖는 페달조립체와; 상기 크랭크와 페달조립체를 상호 조립하며 상기 안내장공에서 상기 페달조립체의 높이가 가변되면 그 가변된 위치를 단속하는 위치단속부재와; 상기 위치단속부재의 일측에 고정나사로 고정되어 상기 위치단속부재를 이동시키는 이동편과; 상기 페달조립체의 일측과 상기 이동편 사이에 개재되어 상기 이동편을 일측으로 탄성지지 하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 체인 휠에 회전력을 전달하는 크랭크에서 페달의 높이를 바꿔줌으로서 간편하게 변속할 수 있으며, 각 개인의 신장차이에 따른 페달의 높이를 임의적으로 조절할 수 있으므로 하나의 자전거를 여러 사람이 이용할 수 있는 장점이 있다. 그리고 신체결함으로 다리의 길이가 다른 사람은 두 페달의 높이를 각각 다르게 하여 줌으로서 균형을 잃지 않고 자전거를 안전하게 탈수 있는 자전거 변속장치가 제공된다.

Description

자전거 변속장치{Bicycle transmission}

본 발명은, 자전거 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 크랭크에 설치된 페달의 높이를 변경하여 원주방향의 주행거리를 변경시켜줌으로서 자전거의 속도를 변속시킬 수 있는 자전거 변속장치에 관한 것이다.

일반적으로 자전거에는 다양한 형태의 변속장치가 장착되어 있으며 이와 같은 변속장치는 사용자의 선택에 따라 조작되어 자전거의 속도를 변속하게 된다.

상기와 같은 변속장치들은 그 형상 및 구조가 다양하나 크게 두 가지로 대별할 수 있는데, 그중 하나는 자전거 후륜 축에 설치되는 변속기를 기어 케이블과 연결시켜 자전거의 핸들부위에서 조작하는 변속장치이며, 나머지 하나의 변속장치는 크랭크페달의 추진력 발생구역에서 페달과 크랭크의 거리를 신장 또는 신축시킴으로서 자전거의 속도를 변속시키는 장치이다.

상기한 변속장치 중 크랭크페달을 신장 또는 신축할 수 있는 장치는 다수가 제안되어 왔으나 부품 증가에 따른 구성의 복잡함으로 인해 빈번한 고장과 아울러 변속의 실효성이 적어 실질적으로 자전거에 장착되는 사례는 드물었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 크랭크의 단부 영역에서 상하 슬라이딩 되어 그 높이가 변경될 수 있는 페달을 설치하여 크랭크에 의한 체인 휠을 회전시킴으로서 자전거의 속도를 간편하게 변속할 수 있는 자전거 변속장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 페달의 높이를 임의적으로 조절할 수 있게 함으로서 각 개인의 신장차이와 관계없이 하나의 자전거를 여러 사람이 이용할 수 있는 자전거 변속장치를 제공하는 것이며, 본 발명의 또 다른 목적은, 두 페달의 높이를 각각 다르게 조절함으로서 신체결함으로 인해 다리의 길이가 다른 사람들도 균형을 잃지 않고 안전하게 탈수 있는 자전거 변속장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자전거 변속장치의 분해 시시도,

도 2는 도 1의 조립상태에 따른 정면도,

도 3은 도 2에 따른 A-A선 단면도,

도 4는 도 3에 따른 B-B선 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 변속장치 20 : 크랭크

21 : 축공 22 : 안내장공

23 : 멈춤부 24 : 단턱

25 : 요홈 30 : 페달조립체

31 : 페달 32 : 삽입공

33 : 관통공 35 : 작동공

40 : 변속위치감지수단 41 : 스프링

43 : 볼 45 : 고정볼트

50 : 위치단속부재 51 : 나사공

53 : 걸림턱 60 : 이동편

61 : 스프링 63 : 고정나사

상기 목적은, 본 발명에 따라, 상부에 축공이 형성되며 하부 영역에서 적어도 하나 이상의 멈춤부가 마련된 안내장공을 갖는 크랭크와; 일측에 자유 회동하는 페달이 설치되며 상기 크랭크의 하부 둘레영역에 삽입되어 상기 안내장공을 따라 상하 이동될 수 있도록 중앙부에 크랭크삽입공이 형성되며 전후 관통된 관통공을 갖는 페달조립체와; 상기 크랭크와 페달조립체를 상호 조립하며 상기 안내장공에서 상기 페달조립체의 높이가 가변되면 그 가변된 위치를 단속하는 위치단속부재와; 상기 위치단속부재의 일측에 고정나사로 고정되어 상기 위치단속부재를 이동시키는 이동편과; 상기 페달조립체의 일측과 상기 이동편 사이에 개재되어 상기 이동편을 일측으로 탄성지지 하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거 변속장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 멈춤부는 상기 안내장공의 일측에서 상기 안내장공의 단부의 넓이 보다 비교적 넓게 내측을 향하여 소정 깊이로 함몰된 단턱인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 위치단속부재는 일측에 나사공이 형성되며 타측에는 상기 멈춤부에 걸림되는 걸림턱이 형성된 것이 효과적이다.

한편, 상기 페달조립체의 일측에 설치되어 상기 크랭크의 측벽과 구름접촉됨으로서 사용자가 변속출발위치를 감지할 수 있는 변속출발위치감지수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 변속출발위치감지수단은 상기 안내장공의 길이방향의 중앙지점인 상기 크랭크의 측벽에 마련한 요홈과; 상기 페달조립체의 일측벽에 형성되며 일측에 고정볼트가 조립된 작동공과; 상기 작동공에 삽입된 스프링과; 상기 스프링에 의해 탄성지지되어 상기 요홈에 접촉하는 볼을 포함하는 것이 효과적이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 자전거 변속장치의 분해 시시도이며, 도 2는 도 1의 조립상태에 따른 정면도이고, 도 3은 도 2에 따른 A-A선 단면도이며, 도 4는 도 3에 따른 B-B선 단면도이다.

이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 변속장치(10)는, 자전거 체인 휠(도시치 않음)에 축설되는 크랭크(20)와, 상기 크랭크의 하부 영역에서 조립되어 상기 크랭크(20)의 길이방향을 따라 상하 이동하면서 크랭크(20)를 회전시키는 페달조립체(30)를 구비하고 있다.

크랭크(20)의 상부에는 체인 휠에 크랭크(20)를 축설하기 위한 축공(21)이 형성되어 있으며, 상기 크랭크(20)의 전체 길이는 통상적인 자전거에 장착되어 사용되는 크랭크보다 비교적 길게 형성하는 것이 정상적인 페달의 위치에서 상하 소정 폭으로 위치를 변경하기 때문에 바람직하다.

크랭크(20)의 하부 영역에는 상기 크랭크(20)의 길이방향을 따라 안내장공(21)을 형성하고 있으며, 안내장공(22)의 길이방향을 따라 일측에는 소정 간격을 두고 멈춤부(23)가 마련되어 정상속도위치(P), 가속위치(P1), 저속위치(P2)로 구분된다.

여기서, 멈춤부(23)는 안내장공(22) 단부의 넓이 보다 비교적 넓게 내측을 향하여 소정 깊이로 함몰시켜 형성한 단턱(24)이 바림직하다.

한편, 크랭크(20)의 하부 둘레영역에는 페달조립체(30)가 조립되어 크랭크(20)를 회전시킨다. 일측에 자유 회동하는 페달(31)이 설치된 페달조립체(30)의 중앙부에 형성된 삽입공(32)에는 크랭크(20)의 단부 영역이 삽입되어지며 페달조립체(30)에 형성된 관통공(33)과 크랭크(20)의 안내장공(22)에는 일측에 나사공(51) 형성되며 타측에는 걸림턱(53)이 형성된 위치단속부재(50)가 삽입되어 이에 스프링(61)이 개재되어 고정나사(63)로 고정된 이동편(60)이 체결됨으로서 크랭크(20)와 페달조립체(30)는 상호 조립되며 안내장공(22)에서 페달조립체(30)의 높이가 가변되면 그 가변된 위치를 단속하는 역할을 행한다.

또한, 페달조립체(30)의 일측에는 안내장공(22)의 길이방향의 중앙지점인 상기 크랭크의 측벽에 요홈(25)을 형성하고, 페달조립체(30)의 일측벽에는 작동공(35)을 형성하여 이에 스프링(41)과 볼(43)을 설치하여 고정볼트(45)로 이루어진 변속위치감지수단(40)을 설치함으로서 페달(31)의 위치를 감지할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 변속장치(10)는 체인 휠(도시치 않음)에 축설되어 체인 휠을 회전시킨다. 먼저, 페달조립체(30)가 안내장공(22)의정상위치(P)에 위치하고 있을 때는 통상의 자전거와 마찬가지로 변속기능이 부여되지 않는다.

상기와 같이 페달조립체(30)가 정상위치(P)에서 있을 때 사용자가 속도를 가속시키려면, 발끝을 이용하여 이동편(60)을 후방으로 밀게되면 이동편(60)과 결속된 위치단속부재(50)는 후방으로 밀리게 된다. 따라서 후방으로 밀리는 위치단속부재(50)의 걸림턱(53)은 멈춤부(23)의 단턱(24)으로부터 걸림상태가 해제됨과 동시에 페달조립체(30)는 안내장공(22)으로부터 이동이 자유롭게 되고 이어서 사용자가 발끝을 이용하여 이동편(60)을 가속위치(P1)로 밀어 올린 후 이동편(60)으로부터 발끝을 띄면 스프링(61)이 이동편(60)을 일측으로 밀게되면 이동편(60)과 결합된 위치단속부재(50)는 다시 원위치로 이동하면서 걸림턱(53)이 멈춤부(23)의 단턱(24)에 걸림되어 변속된 상태를 유지하는 것으로서 사용자는 자전거를 가속시킬 수 있는 것이다. 다시 말해서, 축공(21)으로부터 페달(31)간의 높이를 달리함으로서 원주방향의 주행거리가 짧아져 가속되는 것이다.

가속위치(P1)에서 정상속도위치(P)로 원위치 시키려면 상기와 같은 방법으로 이동편(60)을 밀면 이동편(60)과 결속된 위치단속부재(50)는 후방으로 밀리게 된다. 따라서 후방으로 밀리는 위치단속부재(50)의 걸림턱(53)은 멈춤부(23)의 단턱(24)으로부터 걸림 상태가 해제됨과 동시에 페달조립체(30)는 안내장공(22)으로부터 이동이 자유롭게 된다.

이어서 사용자가 발끝을 이용하여 이동편(60)을 정상속도위치(P)로 밀어 올린 후 이동편(60)으로부터 발끝을 띄면 스프링(61)이 이동편(60)을 일측으로 밀게되어 이동편(60)과 결합된 위치단속부재(50)는 다시 원위치로 이동하면서 걸림턱(53)이 멈춤부(23)의 단턱(24)에 걸림되어 변속된 상태를 유지하는 것이다. 그리고, 정상속도위치(P)에서 저속위치(P2)로 이동시킬 때에도 상기와 같은 방법으로 페달조립체(30)를 이동시켜 속도를 변속하면 된다.

한편, 한 대의 자전거를 여러 사람이 사용할 경우 신장의 차이에서 오는 페달(31)의 위치를 변경하여야 할 때에는 페달조립체(30)를 크랭크(20)로부터 상하 이동시켜 위치단속부재(50)를 안내장공(22)에 형성된 멈춤부(23)의 단턱(24)에 걸림 시킴으로서 페달(31)의 높이를 조절할 수 있어서 각 개인의 신장차이와 관계없이 한 대의 자전거를 여러 사람이 이용할 수 있다.

또한, 신체의 결함으로 인해 다리의 길이가 다른 사람이 사용할 때에는 두 페달중 어느 하나의 페달(31)을 이동시켜 높이를 조절시킴으로서 다리의 길이가 다른 사람들도 균형을 잃지 않고 안전하게 탈수 있다.

상술한 바와 같이 본 명에 따른 변속장치(10)는, 적어도 하나 이상의 멈춤부(23)가 마련된 안내장공(22)을 갖는 크랭크(20)와, 크랭크(20)의 하부 영역에 삽입되어 안내장공(22)을 따라 상하 이동될 수 있는 페달조립체(30)와, 크랭크(20)와 페달조립체(30)를 상호 조립하며 안내장공(22)에서 상기 페달조립체(30)의 높이가 가변되면 그 가변된 위치를 단속하는 위치단속부재(50)와, 이동편(60)에 의해 원주방향의 주행거리를 조절하여 줌으로서 속도를 변속할 수 있다.

특히, 기존의 변속장치가 페달 측기어 3단 ×뒷기어 7단으로 자전거에 설치되어 있는 경우에는 21단의 기어 변수를 갖으나, 이와 같은 변속장치가 설치된 자전거의 체인 휠에 본 발명에 따른 변속장치를 추가하면 페달 3단 ×페달측기어3단 ×뒷기어 7단 일 경우에는 총 기어변속조합은 63단의 기어변수를 가짐으로 변속을 크게 증폭시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 체인 휠에 회전력을 전달하는 크랭크에서 페달의 높이를 바꿔줌으로서 간편하게 변속할 수 있으며, 각 개인의 신장차이에 따른 페달의 높이를 임의적으로 조절할 수 있으므로 하나의 자전거를 여러 사람이 이용할 수 있는 장점이 있다. 그리고 신체결함으로 다리의 길이가 다른 사람은 두 페달의 높이를 각각 다르게 하여 줌으로서 균형을 잃지 않고 자전거를 안전하게 탈수 있는 자전거 변속장치가 제공된다.

Claims

상부에 축공이 형성되며 하부 영역에서 적어도 하나 이상의 멈춤부가 마련된 안내장공을 갖는 크랭크와;

일측에 자유 회동하는 페달이 설치되며 상기 크랭크의 하부 둘레영역에 삽입되어 상기 안내장공을 따라 상하 이동될 수 있도록 중앙부에 크랭크삽입공이 형성되며 전후 관통된 관통공을 갖는 페달조립체와;

상기 크랭크와 페달조립체를 상호 조립하며 상기 안내장공에서 상기 페달조립체의 높이가 가변되면 그 가변된 위치를 단속하는 위치단속부재와;

상기 위치단속부재의 일측에 고정나사로 고정되어 상기 위치단속부재를 이동시키는 이동편과;

상기 페달조립체의 일측과 상기 이동편 사이에 개재되어 상기 이동편을 일측으로 탄성지지 하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거 변속장치.
제 1항에 있어서,

상기 멈춤부는 상기 안내장공의 일측에서 상기 안내장공의 단부의 넓이 보다 비교적 넓게 내측을 향하여 소정 깊이로 함몰된 단턱인 것을 특징으로 하는 자전거 변속장치.
제 1항에 있어서,

상기 위치단속부재는 일측에 나사공이 형성되며 타측에는 상기 멈춤부에 걸림되는 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 자전거 변속장치.
제 1항에 있어서,

상기 페달조립체의 일측에 설치되어 상기 크랭크의 측벽과 구름접촉됨으로서 사용자가 변속출발위치를 감지할 수 있는 변속출발위치감지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거 변속장치.
제 4항에 있어서,

상기 변속출발위치감지수단은 상기 안내장공의 길이방향의 중앙지점인 상기 크랭크의 측벽에 마련한 요홈과;

상기 페달조립체의 일측벽에 형성되며 일측에 고정볼트가 조립된 작동공과;

상기 작동공에 삽입된 스프링과;

상기 스프링에 의해 탄성지지되어 상기 요홈에 접촉하는 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거 변속장치.