KR20230023142A - 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일측이 프레임에 회전 가능하게 설치되는 페달축에 결합되어 페달축에 설치된 구동스프로켓을 회전시키는 크랭크와, 상기 크랭크의 타측에 페달회전축으로 회전 가능하게 설치된 페달을 포함하며;
상기 크랭크는 페달축에 결합된 제1크랭크부재와, 페달회전축으로 페달이 회전 가능하게 결합된 제2크랭크부재와, 상기 제1크랭크부재와 제2크랭크부재 사이에 구비되며 양측이 제1크랭크부재와 제2크랭크부재에 결합된 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거에 관한 것이다.

Description

자전거{A Bicycle}

본 발명은 자전거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부드럽고 연속적인 페달링이 가능한 자전거에 관한 것이다.

자전거는 운송수단으로 사용될 뿐 아니라 최근에는 레저 수단으로도 널리 사용되고 있다.

일반적으로 사용되고 있는 자전거(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 전륜(1), 후륜(2) 및 페달(3)이 구비되고, 페달(3)의 답력을 후륜(2)에 전달하는 동력전달수단으로서 후륜(2)과 페달축 각각에 설치되는 구동 및 종동스프로켓(4, 5), 양측 스프로켓(4, 5)을 감아 동력을 전달하는 체인(6)이 구비되며, 상기 구성요소들을 지지하기 위한 프레임(7)과 이 프레임(7)에 설치되는 안장(8) 및 핸들(9)을 포함하여 구성된다. 도 2에서 도면부호 12는 페달회전축을 도시한 것이다. 페달(3)은 페달회전축(12)으로 크랭크(11)에 회전 가능하게 결합된다.

자전거(10)의 작동구조는 좌우 페달(3)에 의해 회동되는 페달축의 구동스프로켓(4)과 후륜축에 설치된 종동스프로켓(5)이 체인에 의하여 연동되도록 구성되고, 페달(3)에 답력이 가해지면 페달축 구동스프로켓(4)이 회전하여 추진력이 생긴다.

도 3에서 페달(3)이 회전하면서 B1-B2에 위치하거나 C1-C2에 위치하는 경우 페달(3)을 밟는 답력의 작용선이 페달축(13)으로부터 이격되므로 페달(3)을 밟는 답력에 의하여 페달축(13)에 회전력이 발생한다(도 3에서 "A"방향). 도 3에서 페달(3)이 A1-A2에 위치하는 경우 페달(3)을 밟는 답력의 작용선이 페달축과 일치하게 되므로 페달(3)을 밟는 답력에 의하여 페달축에 회전력이 발생되지 않는다. 따라서 페달(3)을 밟아 발생시키는 동력의 순간적인 단속이 발생하고 연속적이 못한 페달링 현상이 발생한다.

대한민국 등록번호 제10-1907098호 등록특허공보

본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 크랭크가 페달의 회전 방향으로 변형 가능한 구조로 되어 연속적이며 리드미컬한 페달링이 가능한 자전거를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 위하여, 본 발명은 일측이 프레임에 회전 가능하게 설치되는 페달축에 결합되어 페달축에 설치된 구동스프로켓을 회전시키는 크랭크와, 상기 크랭크의 타측에 페달회전축으로 회전 가능하게 설치된 페달을 포함하며;

상기 크랭크는 페달축에 결합된 제1크랭크부재와, 페달회전축으로 페달이 회전 가능하게 결합된 제2크랭크부재와, 상기 제1크랭크부재와 제2크랭크부재 사이에 구비되며 양측이 제1크랭크부재와 제2크랭크부재에 결합된 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거를 제공한다.

상기에서, 크랭크는 측방향 적어도 일측에 연결부재를 더 포함하며; 상기 연결부재는 일측은 제1크랭크부재에 결합수단으로 회전 가능하게 결합되고, 타측은 제2크랭크부재에 결합수단으로 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.

상기에서, 연결부재의 적어도 일측의 연결부재공은 그 길이 방향으로 연장된 장공 형태로 형성되며, 상기 결합수단은 장공인 연결부재공을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 연결부재는 크랭크의 측방 양측에 서로 마주하여 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 탄성부재는 측방향으로 넓은 폭을 가지는 판스프링인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 자전거는 크랭크가 페달의 회전 방향으로 변형 가능한 구조로 되어 부드럽고 연속적이며 리드미컬한 페달링이 가능하다.

도 1은 종래의 자전거를 예시적으로 도시한 사시도이며,
도 2는 자전거의 페달 부분의 구성의 일부를 도시한 사시도이며,
도 3은 종래 자전거의 페달링을 설명하기 위하여 도시한 개략적인 측면도이며,
도 4는 본 발명의 자전거의 페달 부분의 구성의 일부를 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명에 따르는 자전거의 크랭크와 페달을 도시한 부분 분해사시도이며,
도 6은 본 발명에 따르는 자전거의 페달링을 설명하기 위하여 도시한 측면도이며,
도 7은 본 발명에 따르는 자전거의 크랭크의 변형 예를 도시한 측면도이다.

본 발명의 설명에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.

본 발명의 설명에 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.

본 발명의 설명에 사용되는 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.

본 발명의 설명에 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 설명에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급된 경우, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 결합될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 결합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 자전거에 대하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 설명에 있어서, 종래 기술과 공통되는 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 4는 본 발명의 자전거의 페달 부분의 구성의 일부를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따르는 자전거의 크랭크와 페달을 도시한 부분 분해사시도이며, 도 6은 본 발명에 따르는 자전거의 페달링을 설명하기 위하여 도시한 측면도이며, 도 7은 본 발명에 따르는 자전거의 크랭크의 변형 예를 도시한 측면도이다.

본 발명에 따르는 자전거(100)는 전륜, 후륜 및 페달(13)이 구비되고, 페달(13)의 답력을 후륜에 전달하는 동력전달수단으로서 페달축과 후륜에 각각에 설치되는 구동스프로켓(4) 및 종동스프로켓, 양측 스프로켓을 감아 동력을 전달하는 체인(6)과, 페달축에 결합되어 페달축을 회전시키는 크랭크(110)를 구비하며, 상기 구성요소들을 지지하기 위한 프레임(7)과 이 프레임(7)에 설치되는 안장 및 핸들을 포함하여 구성된다. 도 4에서 도면부호 12는 페달(3)이 크랭크(110)에 회전 가능하도록 결합되는 페달회전축을 도시한 것이다.

상기 크랭크(110)는 길이를 가지는 막대 형태로 이루어진다. 상기 크랭크(110)의 일측은 프레임(7)에 회전 가능하게 설치되는 페달축(도시하지 않음)에 결합되며, 페달축에 설치된 구동스프로켓(4)을 회전시킨다. 상기 크랭크(110)의 타측에는 페달회전축(12)이 결합되어 페달회전축(12)으로 회전 가능하게 설치된 페달(13)이 구비된다. 상기 크랭크(110)는 구동스프로켓(4)의 양측으로 페달축에 결합되며, 양측의 크랭크(110)는 180°의 위상차를 가진다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 크랭크(110)는 제1크랭크부재(111)와, 제2크랭크부재(113)와, 탄성부재(112)와, 연결부재(117)와, 결합수단(118)을 포함하여 이루어진다.

상기 제1크랭크부재(111)는 길이를 가지는 막대 형태로 이루어진다. 상기 제1크랭크부재(111)는 일측이 페달축에 결합되어 구비된다. 상기 제1크랭크부재(111)의 타측 단부에는 제1크랭크부재(111)의 길이 방향으로 돌출된 삽입돌기(도시하지 않음)가 형성된다.

상기 제2크랭크부재(113)는 길이를 가지는 막대 형태로 이루어진다. 상기 제2크랭크부재(113)에는 일측에 페달회전축(12)이 결합되어 페달회전축(12)에 회전 가능하게 결합된 페달(13)이 구비된다. 상기 제2크랭크부재(113)의 타측 단부에는 상기 제1크랭크부재(111)를 향하여 제2크랭크부재(113)의 길이 방향으로 돌출된 삽입돌기(도시하지 않음)가 형성된다.

상기 탄성부재(112)는 상기 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113) 사이에 구비된다. 상기 탄성부재(112)는 코일스프링을 예로 들 수 있다. 상기 탄성부재(112)는 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113)의 마주하는 단부 사이에서 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113)에 결합되어 구비된다. 상기 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113)의 서로 마주하는 단부에는 삽입돌기가 구비되며, 상기 탄성부재(112)는 양측이 상기 삽입돌기에 고정되어 결합된다. 상기 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113)의 서로 마주하는 단부에는 오목한 홈이 형성되고, 상기 오목한 홈에 탄성부재(112)가 삽입되어 고정 결합될 수 있다.

상기 연결부재(117)는 길이를 가지는 판상으로 구비된다. 상기 연결부재(117)는 상기 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113)의 측방향 양측에 구비된다. 상기 연결부재(117)는 크랭크(110)의 측방 양측에 서로 마주하여 나란하게 구비된다. 상기 연결부재(117)는 상기 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113)의 측방향 일측에 구비될 수도 있다.

상기 연결부재(117)에는 길이 방향 양측에 측방으로 관통된 연결부재공(1171)이 형성되고, 상기 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113)에 측방으로 결합공(1111, 1131)이 각각 형성된다. 상기 연결부재(117)는 볼트와 너트로 이루어진 결합수단(118)이 연결부재공(1171)과 결합공(1111, 1131)에 삽입되어, 양측이 크랭크(110)에 회전 가능하게 구비될 수 있다. 즉, 상기 연결부재(117)의 길이 방향 일측은 제1크랭크부재(111)에 결합수단(118)으로 회전 가능하게 결합되고, 연결부재(117)의 길이 방향 타측은 제2크랭크부재(113)에 결합수단(118)으로 회전 가능하게 결합된다.

상기 연결부재(117)는 상기 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113)에 측방으로 돌기가 돌출 형성되어 측방으로 돌출된 돌기가 연결부재(117)의 연결부재공(1171)에 삽입되고, 돌출된 돌기에 너트가 체결되어 설치될 수도 있다.

상기 연결부재(117)의 적어도 일측의 연결부재공(1171)은 그 길이 방향으로 연장된 장공 형태로 형성될 수 있다. 장공으로 형성된 연결부재공(1171)에 의하여 상기 결합수단(118)은 장공인 연결부재공(1171)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합된다.

상기 연결부재공(1171)이 장공으로 형성됨으로써 페달(13)에 답력을 가할 때 탄성부재(112)의 압축 정도에 따라 결합수단(118)이 슬라이딩되며 페달(13)의 회전이 끊임없이 연속적으로 부드럽게 진행된다.

상기 연결부재(117)가 크랭크(110)의 측방에 길이 방향 양측이 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113)에 결합되어 구비되므로, 상기 크랭크(110)에 구비된 탄성부재(112)는 크랭크(110)의 회전 방향으로는 변형되나, 측방(도 5의 "A"방향)으로 변형되는 것이 억제된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 답력에 의하여 탄성부재(112)가 변형되면서 크랭크(110)가 굽어지므로, A1-A2 위치에서도 페탈축에 대하여 페달(13)이 편심(L)되므로 페달(3)을 밟는 답력에 의하여 페달축에 회전력이 발생되어 페달(3)을 밟아 발생시키는 동력이 전달될 수 있어 연속적이고 리드미컬한 페달링이 가능하다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 탄성부재(112)는 측방향으로 넓은 폭을 가지는 판스프링으로 구비될 수 있다. 판스프링인 탄성부재(112)는 탄성부재(112)의 길이 방향 양단에 오목한 탄성부재삽입부(1121)가 형성되고, 상기 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113)의 마주하는 단부에는 탄성부재삽입부(1121)에 삽입되는 삽입돌기가 구비된다. 탄성부재삽입부(1121)에 양측의 삽입돌기가 삽입되어 결합된다. 도 7에서 도면부호 1123은 탄성부재삽입부(1121)로 삽입된 삽입돌기가 이탈되는 것을 방지하기 위하여 나사가 체결되도록 하는 고정공을 도시한 것이다.

100: 자전거
110: 크랭크 111: 제1크랭크부재
112: 탄성부재 113: 제2크랭크부재
117: 연결부재 118: 결합수단

Claims (5)

1. 일측이 프레임(7)에 회전 가능하게 설치되는 페달축에 결합되어 페달축에 설치된 구동스프로켓(4)을 회전시키는 크랭크(110)와, 상기 크랭크(110)의 타측에 페달회전축(12)으로 회전 가능하게 설치된 페달(13)을 포함하며;
   상기 크랭크(110)는 페달축에 결합된 제1크랭크부재(111)와, 페달회전축(12)으로 페달(13)이 회전 가능하게 결합된 제2크랭크부재(113)와, 상기 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113) 사이에 구비되며 양측이 제1크랭크부재(111)와 제2크랭크부재(113)에 결합된 탄성부재(112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.
2. 제1 항에 있어서, 상기 크랭크(110)는 측방향 적어도 일측에 연결부재(117)를 더 포함하며; 상기 연결부재(117)는 일측은 제1크랭크부재(111)에 결합수단(118)으로 회전 가능하게 결합되고, 타측은 제2크랭크부재(113)에 결합수단(118)으로 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 자전거.
3. 제2 항에 있어서, 연결부재(117)의 적어도 일측의 연결부재공(1171)은 그 길이 방향으로 연장된 장공 형태로 형성되며, 상기 결합수단(118)은 장공인 연결부재공(1171)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 자전거.
4. 제3 항에 있어서, 상기 연결부재(117)는 크랭크(110)의 측방 양측에 서로 마주하여 구비되는 것을 특징으로 하는 자전거.
5. 제1 항에 있어서, 상기 탄성부재(112)는 측방향으로 넓은 폭을 가지는 판스프링인 것을 특징으로 하는 자전거.

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