KR20110019203A - The driving device for bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 페달의 앞 부분으로 구름 점을 이동시켜 작은 힘으로 구를 수 있도록 한 자전거용 구동수단에 관한 것이다.The present invention relates to a bicycle drive means that can be rolled with a small force by moving the cloud point to the front of the pedal.
일반적으로 자전거의 구동수단은 크랭크 축과 크랭크 축 양단에 결합된 크랭크 암과 상기 크랭크 암의 끝단에 결합된 크랭크 핀 및 상기 크랭크 핀에 축 결합된 상태로 공회전하는 페달로 구성되어 있다.In general, the driving means of the bicycle is composed of a crank shaft and a crank arm coupled to both ends of the crank shaft, a crank pin coupled to the end of the crank arm, and a pedal that is idlely coupled to the crank pin.
상기 페달은 크랭크 핀으로부터 공회전하기 때문에 상기 페달을 구를 때 힘이 작용하는 구름 점의 위치는 페달의 크기나 넓이에 상관없이 항상 크랭크 핀 상에 형성된다.Since the pedal idles from the crank pin, the position of the rolling point on which the force acts when rolling the pedal is always formed on the crank pin, regardless of the size or width of the pedal.
자전거를 타기 위해서 발을 구르는 힘은 상기 크랭크 축으로부터 구름 점까지의 길이에 비례하게 된다. 즉, 지렛대의 원리와 같이 크랭크 축으로부터 구름 점까지의 길이가 길수록 구르는 힘이 적게 든다. 따라서 동일한 힘으로 구를 때에는 더 큰 회전력을 얻을 수 있는 것이다.The rolling force for riding a bicycle is proportional to the length from the crankshaft to the cloud point. That is, the longer the length from the crankshaft to the cloud point, as in the principle of leverage, the less rolling force is. Therefore, when rolling with the same force can be obtained a greater rotational force.
본 발명은 페달이 크랭크 핀으로부터 공회전하는 상태에서는 구름 점이 항상 크랭크 핀 상에 형성되기 때문에 크랭크 축으로부터 구름 점까지 길이가 제한되어 있어 발을 구르는 힘을 줄이는데 한계가 있는 종래 문제점을 해결하려는 것이다.The present invention is to solve the conventional problem that the length is limited from the crankshaft to the rolling point because the rolling point is always formed on the crank pin when the pedal is idling from the crank pin is limited in reducing the rolling force.
본 발명은 크랭크 축과 크랭크 축 양단에 결합된 크랭크 암과 상기 크랭크 암의 끝단에 결합된 크랭크 핀 및 상기 크랭크 핀에 축 결합된 상태로 공회전하는 페달로 구성된 자전거용 구동수단에 있어서,The present invention provides a bicycle drive means comprising a crank shaft and a crank arm coupled to both ends of the crank shaft, a crank pin coupled to an end of the crank arm, and a pedal axially coupled to the crank pin.
상기 페달과 크랭크 핀 사이에 발을 구르는 방향의 반대 방향으로만 회전하도록 래칫(Ratchet)이 형성되는데, 상기 래칫은 크랭크 핀에 톱니가 형성되고, 페달에 토션 스프링을 포함한 걸림쇠가 축 결합된 외치 래칫; 또는 크랭크 핀에 토션 스프링을 포함한 걸림쇠가 축 결합되고, 페달에 톱니가 형성된 내치 래칫;으로 형성된다.A ratchet is formed between the pedal and the crank pin so as to rotate only in a direction opposite to the direction in which the foot is rolled. The ratchet has an outer tooth ratchet having a tooth formed on the crank pin and a latch including a torsion spring on the pedal. ; Or a latch including a torsion spring is axially coupled to the crank pin, and an inner tooth ratchet having a tooth formed in the pedal.
상기 래칫은 톱니와 걸림쇠의 회전축이 상호 직각으로 교차하는 상태에서 맞물리도록 형성되거나, 톱니와 걸림쇠의 회전축이 상호 수평으로 나란한 상태에서 맞물리도록 형성된다.The ratchet is formed to engage in a state where the rotational axis of the tooth and the latch intersect at right angles to each other, or is formed so as to engage in a state where the rotational axis of the tooth and the latch is horizontally parallel to each other.
상기 페달은 발을 구르는 앞 부분이 전방으로 연장 형성되거나, 상기 페달 앞 부분의 양측 면에 형성된 가이드 홈; 상기 가이드 홈 내부에 수용되는 제1 코일 스프링; 및 상기 페달의 상하면을 커버하면서 양측에는 상기 가이드 홈에 수용된 코일 스프링을 압축하는 압축 편이 형성된 슬라이드 커버;가 구성된다.The pedal may include a guide groove formed at a front portion of the front of the foot, or formed at both sides of the front portion of the pedal; A first coil spring received inside the guide groove; And a slide cover having a compression piece for compressing the coil spring accommodated in the guide groove on both sides while covering the upper and lower surfaces of the pedal.
상기 페달은 크랭크 핀을 중심으로 그 전방이 상향 경사지도록 절곡된다.The pedal is bent so that its front is inclined upward with respect to the crank pin.
상기 걸림쇠의 축과 연결된 상태로 상기 페달 일측에 설치되는 레버가 구성된다.The lever is installed on one side of the pedal in a state connected to the axis of the latch is configured.
상기 크랭크 핀은 상기 페달이 좌우 이동하도록 형성된 상태에서 그 일측에는 상기 래칫이 형성되고, 타측 크랭크 핀에는 페달을 밀어내도록 제2 코일 스프링이 결합된다.The crank pin has a ratchet formed at one side thereof while the pedal is formed to move left and right, and a second coil spring is coupled to the other crank pin to push the pedal.
본 발명의 자전거용 구동수단에 의하면 페달의 앞 부분으로 구름 점을 이동시켜 크랭크 축으로부터 구름 점까지의 길이가 길어짐으로써, 자전거를 탈 때 발을 구르는 힘을 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the driving means for the bicycle of the present invention by moving the rolling point to the front part of the pedal to increase the length from the crankshaft to the rolling point, there is an effect that can reduce the force to roll the foot when riding the bicycle.
본 발명의 자전거용 구동수단에 의하면 크랭크 핀으로부터 페달의 기울기를 자유롭게 조절한 상태로 발을 구를 수 있게 됨으로써, 불편함 없이 편리하게 자전거를 탈 수 있는 효과가 있다.According to the driving means for a bicycle of the present invention, the foot can be rolled in a state in which the inclination of the pedal is freely adjusted from the crank pin, so that the bicycle can be conveniently carried out without inconvenience.
본 발명의 자전거용 구동수단에 의하면 발을 구르는 과정에서 페달 상에 발을 디디고 있는 구름 점의 위치가 전후로 자연스럽게 이동함으로써, 발의 디디는 위치를 이동할 필요없이 편리하게 탈 수 있는 효과가 있다.According to the driving means for the bicycle of the present invention by moving the position of the rolling point is stepping back and forth on the pedal in the process of rolling the foot, there is an effect that the didi of the foot can easily ride without having to move the position.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 구체적으로 살펴본다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 자전거용 구동수단은 도 1 내지 도 14에 도시된 바와 같이 크랭크 축(100), 크랭크 축 양단에 결합된 크랭크 암(200), 상기 크랭크 암의 끝단에 결합된 크랭크 핀(300), 상기 크랭크 핀에 축 결합된 상태로 공회전하는 페달(400) 및 상기 페달과 크랭크 핀 사이에 형성되는 래칫(500: Ratchet)으로 구성된다.1 to 14, the driving means for the bicycle of the present invention includes a
상기 래칫(500)은 상기 페달(400)과 크랭크 핀(300) 사이에 형성하되, 발을 구르는 방향의 반대 방향으로만 회전하도록 형성된다. 즉, 도 3과 같이 발로 페달(400)의 앞 부분을 구를 때에는 회전하지 않고, 도 4와 같이 뒤 부분을 구를 때는 회전하도록 형성된 것이다. 따라서 상기 페달(400)이 회전하여 상사 점에 이르렀을 때, 도 2에 도시된 바와 같이 페달(400)의 앞 부분을 발로 세게 구를 수 있게 된다.The
이와 같은 본 발명에 의하면 구르는 힘이 작용하는 구름 점(P)의 위치를 크랭크 핀(300) 상의 페달(400) 중앙에서 페달(400)의 앞 부분으로 옮김으로써, 도 2에 도시된 바와 같이 크랭크 축(100)으로부터 구름 점(P)까지의 거리가 "d"에서 "D"로 길어지기 때문에 구르는 힘이 적게 든다.According to the present invention as described above, by moving the position of the rolling point (P) on which the rolling force acts from the center of the
상기 페달(400)이 하사 점에서 뒤로 돌아 다시 상사 점으로 도달하기까지는 크랭크 핀(300)으로부터 회전하면서 발 바닥에 밀착된 상태로 다음에 상사 점에서 구르기 편리한 각도를 유지하게 된다.Until the
상기 래칫(500)은 걸림쇠(520)의 작용에 의해 톱니(510)가 한쪽 방향으로만 회전하고, 반대 방향으로는 회전하지 않도록 형성된 것으로서, 크랭크 핀(300)에 톱니(510)가 형성되고 페달(400)에 토션 스프링(520a)을 포함한 걸림쇠(520)가 축 결합된 형태의 외치 래칫(500) 또는 각 도면에 도시된 바와 같이 크랭크 핀(300)에 토션 스프링(520a)를 포함한 걸림쇠(520)가 축 결합되고 페달(400)에 톱니(510)가 형성된 형태의 내치 래칫(500)으로 형성된다.The
한편, 상기 래칫(500)은 도 5, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 톱니(510)와 걸림쇠(520)의 회전축이 상호 직각으로 교차하는 상태에서 맞물리도록 형성되거나, 다른 도면에 도시된 바와 같이 톱니(510)와 걸림쇠(520)의 회전축이 상호 수평으로 나란한 상태에서 맞물리도록 형성된다. 이와 같이 상기 레칫(500)은 다양한 형태로 페달(400)과 크랭크 핀(300) 사이에 형성할 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIGS. 5, 11, and 12, the
상기 페달(400)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 발을 구르는 앞 부분이 전방으로 길게 연장 형성된다. 즉, 상기 페달(400)의 앞 부분을 길게 연장함으로써, 발을 구르는 구름 점(P)을 연장된 길이만큼 더 멀게 하여 구르는 힘을 더욱 줄일 수 있는 것이다.As shown in FIGS. 1 to 4, the
상기 페달(400)의 다른 실시 예로서 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 슬라이드 커버(700)를 이용하여 페달(400)의 길이가 가변하도록 형성될 수 있다.As another example of the
즉, 상기 크랭크 핀(300)으로부터 앞뒤의 길이가 동일한 페달(400)의 앞 부분 양측 면에 전후로 이동할 수 있는 가이드 홈(410)을 형성하고, 상기 가이드 홈 내부에 수용되는 제1 코일 스프링(600)을 구비하는 한편, 상기 페달(400)의 상하면을 커버한 상태로 전후 이동이 가능하도록 하면서 양측에는 상기 가이드 홈(410)에 수용된 코일 스프링(600)을 밀어 압축하는 압축 편(710)이 형성된 슬라이드 커버(700)가 구성된다.That is,
따라서 발을 상기 슬라이드 커버(700) 위에 올려놓은 상태에서 페달(400)이 상사 점에 이르러 힘껏 발을 구르게 되면 페달(400)이 전방으로 회전시 발을 구르는 힘에 의해 슬라이드 커버(700)가 전방으로 밀려나가기 때문에 자연스럽게 구름 점(P)이 크랭크 핀(300) 상의 페달(400) 중심으로부터 앞 부분으로 이동하게 되는 것이다.Therefore, when the
상기 페달(400)이 하사 점에서 상사 점으로 회전시에는 발을 구르는 힘이 없기 때문에 제1 코일 스프링(600)이 압축 편(710)을 밀어 슬라이드 커버(700)가 다시 후퇴되는 것이다.When the
이와 같은 구성에서 상기 페달(400)은 도 3, 도4 및 도 10에 도시된 바와 같이 크랭크 핀(300)을 중심으로 그 전방이 상향 경사지도록 절곡될 수 있다. 즉, 페달(400)의 구름 점(P) 부분이 상향으로 경사지게 형성됨으로써, 페달(400) 위에 발을 올려놓고 구를 때 가장 먼저 구름 점(P)에 힘이 집중되도록 형성된 것이다.In this configuration, the
한편, 상기 페달(400)은 구르기 편리하도록 각도를 조절할 수 있어야 하는데, 이와 같이 페달(400)의 각도를 조절하기 위한 수단은 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이 상기 걸림쇠(520)의 축과 연결된 상태로 상기 페달(400) 일측에 설치되는 레버(800)가 구성된다. 상기 레버(800)는 발로 밟을 수 있도록 페달(400)의 일측에 설치되는 것으로서, 상기 레버(800)를 밟아서 걸림쇠(520)를 회전시킴으로써, 걸림쇠(520)가 톱니(510)을 풀어 페달(400)을 임의의 각도로 회전시킬 수 있는 것이다. 상기 레버(800)에서 발을 띠면 상기 레치(500)는 다시 치합되어야 하는데, 이는 상기 걸림쇠(520)에 형성된 토션 스프링(520a)에 의해 작동되도록 하거나, 큰 힘을 작용하는 별도의 토션 스프링을 설치할 수 있다.On the other hand, the
한편, 상기 레버(800)의 실시 예로서 도 9 및 도 10은 레칫(500)의 톱니(510)와 걸림쇠(520)의 회전축이 상호 수평으로 나란한 경우이고, 도 11 및 도 12는 래칫(500)의 톱니(510)와 걸림쇠(520)의 회전축이 상호 직각으로 교차하는 경우의 실시 예를 도시한 것이다.9 and 10 illustrate a case in which the
상기 페달(400)은 구르기 편리하도록 각도를 조절하는 다른 수단으로는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 상기 크랭크 핀(300)은 상기 페달(400)이 좌우 이동하도록 형성된 상태에서 상기 크랭크 핀(300)과 페달의 일측에는 상기 래칫(500)이 형성되고, 타측 크랭크 핀(300)에는 페달(400)을 밀어내어 항상 래칫(500)이 치합되도록 하는 제2 코일 스프링(900)이 결합된다. 이때, 상기 페달(400)을 발로 구르는 과정에서 발이 밀리는 방향이 안쪽으로 오므려지기보다는 밖으로 밀어내는 작용이 이루어지기 때문에 래칫(500)은 크랭크 핀(300)과 페달(400)의 외측에 형성되도록 하고, 제2 코일 스프링(900)은 내측에 결합되도록 한다.As another means for adjusting the angle of the
따라서 상기 페달(400)의 각도를 조절하기 위해서는 페달(400)을 밟은 후 안쪽으로 힘껏 밀어 래칫(500)이 분리된 상태에서 원하는 각도로 조절하는 한편, 안쪽으로 밀었던 페달(400)에서 발을 살짝 때면 제2 코일 스프링(900)의 작용에 의해 페달(400)이 바깥쪽으로 밀려나면서 래칫(500)이 다시 치합되는 것이다.Therefore, in order to adjust the angle of the
따라서 이와 같은 구성의 본 발명에 의하면 페달(400)의 앞 부분으로 구름 점(P)을 이동시켜 크랭크 축(100)으로부터 구름 점(P)까지의 길이가 길어짐으로써, 자전거를 탈 때 발을 구르는 힘을 줄일 수 있고, 발을 구르는 과정에서 페달(400) 상에 발을 디디고 있는 구름 점(P)의 위치가 전후로 자연스럽게 이동함으로써 발의 디디는 위치를 이동할 필요없이 편리하게 탈 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention of such a configuration by moving the rolling point (P) to the front part of the
또한, 크랭크 핀(300)으로부터 페달(400)의 기울기를 자유롭게 조절한 상태로 발을 구를 수 있게 됨으로써 불편함 없이 편리하게 자전거를 탈 수 있게 된다.In addition, the foot can be rolled in a state in which the inclination of the
이상 살펴본 바와 같은 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention as described above has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
도 1은 본 발명의 자전거용 구동수단이 도시된 분해 사시도.1 is an exploded perspective view showing a drive means for a bicycle of the present invention.
도 2는 본 발명의 저전거용 구동수단이 도시된 작동 상태도.Figure 2 is a state diagram showing the operation of the low-power drive means of the present invention.
도 3은 본 발명의 래칫이 걸린 상태를 도시한 측단면도.Figure 3 is a side cross-sectional view showing a latched state of the present invention.
도 4는 본 발명의 래칫이 풀리는 상태를 도시한 측단면도.Figure 4 is a side cross-sectional view showing a state in which the ratchet of the present invention is released.
도 5는 본 발명이 적용된 래칫의 다른 실시 예를 도시한 평단면도.Figure 5 is a plan view showing another embodiment of the ratchet to which the present invention is applied.
도 6은 본 발명의 슬라이드 커버를 도시한 분해 사시도.6 is an exploded perspective view showing a slide cover of the present invention.
도 7은 본 발명의 슬라이드 커버가 후진한 상태를 도시한 평단면도.Figure 7 is a plan sectional view showing a state in which the slide cover of the present invention is reversed.
도 8은 본 발명의 슬라이드 커버가 전진한 상태를 도시한 평단면도.8 is a plan sectional view showing a state in which the slide cover of the present invention is advanced.
도 9는 본 발명의 레버를 도시한 평단면도.9 is a plan sectional view showing a lever of the present invention.
도 10은 본 발명의 레버를 도시한 측단면도.Figure 10 is a side cross-sectional view showing a lever of the present invention.
도 11은 본 발명이 적용된 레버의 다른 실시 예를 도시한 평단면도.Figure 11 is a plan sectional view showing another embodiment of the lever to which the present invention is applied.
도 12는 도 11의 작용을 도시한 작동 상태도.12 is an operating state diagram showing the operation of FIG.
도 13은 본 발명의 래칫이 치합된 상태를 도시한 평단면도.Figure 13 is a cross-sectional view showing a state in which the ratchet of the present invention is engaged.
도 14는 본 발명의 래칫이 분리된 상태를 도시한 평단면도.Figure 14 is a plan sectional view showing a state in which the ratchet of the present invention is separated.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
100: 크랭크 축100: crankshaft
200: 크랭크 로드200: crank rod
300: 크랭크 핀300: crank pin
400: 페달 410: 가이드 홈400: pedal 410: guide groove
500: 래칫 510: 톱니500: ratchet 510: toothed
520: 걸림쇠 520a: 토션 스프링520:
600: 제1 스프링600: first spring
700: 슬라이드 커버 710: 압착 편700: slide cover 710: crimping piece
800: 레버800: lever
900: 제2 스프링900: second spring
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2009
- 2009-08-19 KR KR1020090076820A patent/KR20110019203A/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
NORF | Unpaid initial registration fee |