KR101553699B1 - 자전거의 핸들조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전거의 핸들조립체에 관한 것이다. 본 발명에서는 핸들(14)과 앞포크(20)가 프레임(10)의 헤드튜브(12)로부터 동시에 분리될 수 있다. 이를 위해서 상기 핸들(14)의 핸들스템(18)에 설치된 연동부재(70)의 걸이핀공(78)에는 상기 앞포크(20)에서 연장된 연결바(24)에 설치된 걸이레버(60)의 걸이핀(66)이 선택적으로 걸어지도록 된다. 상기 연동부재(70)에는 상기 연결바(24)의 선단에 형성된 걸이슬롯(29)에 안착되는 레치편(94)을 구비하는 잠금레치(90)가 상하로 이동되어 특정 위치에 있도록 설치된다. 상기 헤드튜브(12)의 상단에는 상기 핸들(14)의 회전정도를 규제하도록 상단캡(40)이 설치되고, 상기 헤드튜브(12)의 하단에는 상기 앞포크(20)측의 회전정도를 규제하는 하단캡(45)이 설치된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 프레임(10)에서 핸들(14)과 앞포크(20)를 모두 동시에 분리할 수 있어 보관과 운반에 필요한 공간이 최소화되면서도 사용자의 편의성이 높아지고, 핸들(14)과 앞포크(20)가 일체로 또는 분리되어 회전되므로 다양한 모드로 사용할 수 있게 되는 이점이 있다.

Description

자전거의 핸들조립체{Handle assembly of cycle}

본 발명은 자전거의 핸들조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 앞바퀴가 설치되는 앞포크와 핸들축이 프레임의 헤드튜브에 대해 동시에 분리가능하고 앞바퀴와 핸들이 일체로 또는 별개로 동작되는 자전거의 핸들조립체에 관한 것이다.

자전거는 프레임의 선단에 설치되는 헤드튜브를 관통하여 핸들축이 설치되고, 상기 핸들축에는 앞바퀴가 회전가능하게 설치되는 앞포크가 연결되어 핸들의 조작에 의해 앞바퀴의 방향이 조절된다. 따라서, 상기 핸들과 앞포크는 일반적으로 일체로 결합되어 있어 함께 동작된다.

하지만, 자전거를 운반하거나 보관할 때에 소요되는 공간을 줄이기 위해서는 프레임에서 핸들 및/또는 앞바퀴를 분리하는 것이 좋다. 프레임에서 핸들 및/또는 앞바퀴를 분리하게 되면 전체 자전거의 높이를 최소화할 수 있게 되기 때문이다.

이와 같은 필요에 의해 핸들을 절첩식으로 만들어 핸들을 접어서 자전거의 높이를 낮춰서 보관에 필요한 소요공간을 줄이는 경우가 선행기술문헌중 대한민국공개실용 제20-1983-0003906호에 있다.

그리고, 선행기술문헌 대한민국 실용신안공고번호 실1983-0001508호에 있는 바와 같이, 핸들 자체를 핸들스템(핸들축)에서 분리할 수 있는 구성도 있었다. 하지만, 자전거의 높이를 볼 때 핸들 자체만을 분리하는 것은 소요공간을 줄이는데 큰 효과가 없다.

그리고, 실질적으로 앞바퀴가 많은 공간을 차지하기 때문에 핸들뿐만 아니라 앞바퀴까지도 분리하는 것이 소요공간을 줄이는데 효과가 있고, 선행기술문헌에는 나와 있지 않지만, 별도의 공구를 가지고 프레임에서 핸들과 앞바퀴를 분리하는 구조도 있다. 하지만, 공구를 가지지 않은 일반 사용자들이 핸들과 앞바퀴를 분리하는 것은 쉽지 않은 일이다.

또한, 유아용 자전거의 경우 보호자가 별도의 보호자조향핸들을 가지고 핸들을 조정할 수 있는 것이 있는데, 이때, 핸들까지도 보호자조향핸들에 의해 회전되면 시트에 앉은 유아가 핸들에 부딪치는 문제가 있다.

대한민국공개실용 제20-1983-0003906호 대한민국 실용신안공고번호 실1983-0001508호

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 공구없이 원터치식으로 핸들과 앞포크(앞바퀴와 함께)를 프레임에서 분리할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 핸들과 앞포크를 프레임에서 동시에 분리할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 앞바퀴와 핸들이 일체로 또는 별개로 조작될 수 있도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 프레임에 구비되는 헤드튜브에 회전가능하게 설치되어 자전거의 진행방향을 조정하도록 하는 자전거의 핸들조립체에 있어서, 손잡이부가 있는 핸들바에서 연장되어 상기 헤드튜브에 회전가능하게 설치되는 핸들스템을 구비하는 핸들과, 앞바퀴지지바를 구비하여 앞바퀴를 회전가능하게 지지하는 앞포크에서 연장되는 것으로 상기 헤드튜브의 내부에서 상기 핸들스템과 결합되는 연결바와, 상기 핸들스템에 설치되고 걸이핀공이 형성되는 연동부재와, 상기 연결바에 설치되어 일단부의 조작단부가 상기 연결바의 하단을 통해 노출되고 타단부의 걸이핀이 상기 연결바를 관통하여 상기 걸이핀공에 걸어지는 걸이레버를 포함한다.

상기 연동부재의 내부에는 상기 연결바에 형성된 걸이슬롯에 안착되어 연결바와 핸들스템이 일체로 회전되게 하는 잠금레치가 설치되는데, 상기 잠금레치는 상기 핸들스템이 중앙을 관통하는 결합조작구의 연동핀에 의해 이동된다.

상기 연동핀은 상기 연동부재에 형성된 핀슬롯에 양단이 위치되는데, 상기 핀슬롯에는 제1핀공과 제2핀공이 형성되어 상기 연동핀이 상기 핀슬롯을 따라 이동되어 선택적으로 위치된다.

상기 핀슬롯과 나란히 상기 연동부재에는 탄성제공슬롯이 상기 연동부재의 길이방향으로 연장되어 형성된다.

상기 걸이레버는 레버몸체의 일단부에 상기 조작단부가 형성되고 타단부에는 상기 걸이핀이 형성되며 상기 조작단부와 걸이핀의 사이에 해당되는 레버몸체에는 회전중심핀이 형성되어 상기 연결바의 핀안착공에 위치된다.

상기 걸이레버의 중간부분 양측에는 상기 연결바에 대해 회전중심이 되는 회전중심핀이 반대방향으로 돌출되어 있는데, 상기 회전중심핀의 사이에 해당되는 걸이레버를 따라서는 탄성공간이 형성된다.

상기 헤드튜브의 상단에는 상기 핸들의 회전정도를 규제하는 상단캡이 설치되고 상기 헤드튜브의 하단에는 상기 앞포크의 회전정도를 규제하는 하단캡이 설치된다.

상기 상단캡에는 상기 핸들스템에 설치된 연동부재에 구비되는 규제편과 협력하여 핸들의 회전정도를 규제하는 규제턱이 형성되고, 상기 하단캡에는 상기 앞포크에 고정되는 흙받이의 규제돌기와 협력하여 상기 앞포크의 회전정도를 규제하는 규제턱이 형성된다.

본 발명에 의한 자전거의 핸들조립체에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는 핸들의 핸들스템과 앞포크의 연결바가 걸이레버에 의해 서로 결합되어 있다가 사용자가 걸이레버의 일단부를 눌러서 핸들스템과 연결바 사이의 결합을 해제하면 프레임에서 핸들과 앞포크가 분리될 수 있어 별도의 공구없이 사용자가 쉽게 프레임에서 핸들과 앞포크를 분리할 수 있어 자전거의 보관과 운반에 소요되는 공간을 최소화할 수 있게 되는 효과가 있다

본 발명에서는 프레임의 헤드튜브 내에서 핸들스템과 앞포크의 연결바가 걸이레버에 의해 직접 결합되어 있어서, 걸이레버만을 분리하면 핸들스템과 앞포크가 동시에 헤드튜브 내에서 분리되므로 동시에 핸들스템과 앞포크를 프레임에서 분리할 수 있게 되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 핸들과 앞바퀴가 사용자의 선택에 따라 일체로 또는 별개로 조향될 수 있도록 했다. 이를 위해서 핸들스템에 설치된 연동부재의 잠금레치를 사용자가 조작하여 핸들스템과 앞포크의 연결바를 일체로 결합할 수 있도록 하였다. 따라서, 본 발명에서는 보호자가 보호자조작핸들을 사용하여 앞바퀴를 조향하는 경우에는 핸들이 함께 조작되지 않도록 할 수 있어 유아가 앞바퀴와 함께 조작되지 않는 핸들을 자연스럽게 잡고 있을 수 있어 탑승자의 편의성이 높아지는 효과도 있다.

그리고, 본 발명에서는 핸들과 앞바퀴가 회전될 수 있는 범위를 규제하도록 하였으므로 핸들과 앞바퀴가 정해진 각도 범위 내에서만 회전하도록 하여 핸들과 앞바퀴의 지나친 회전을 방지하여 탑승자의 안전성을 보다 높이는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 핸들조립체의 바람직한 실시례가 채용된 세발자전거의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명 실시례의 구성을 보인 사시도.
도 3은 본 발명 실시례의 구성을 분해하여 보인 분해사시도.
도 4는 본 발명 실시례의 구성을 보인 단면도.
도 5는 본 발명 실시례를 구성하는 상단캡의 구성을 상부에서 보인 사시도.
도 6은 본 발명 실시례를 구성하는 하단캡의 구성을 하부에서 보인 사시도.
도 7은 본 발명 실시례를 구성하는 걸이레버를 보인 사시도.
도 8은 본 발명 실시례를 구성하는 연동부재를 보인 사시도.
도 9는 본 발명 실시례에서 핸들측과 앞포크측이 헤드튜브에서 분리된 상태를 보인 사용상태도.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 핸들조립체가 채용된 자전거의 골격을 프레임(10)이 형성한다. 상기 프레임(10)에는 프레임본체(10')가 있는데, 이는 일반적으로 파이프형상의 부재를 사용하여 만든다.

상기 프레임(10)의 선단에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 헤드튜브(12)가 설치되고, 후단에는 후륜지지부(13)가 양갈래로 갈라져 구비된다. 상기 헤드튜브(12)의 상단과 하단에는 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 각각 캡결합공(12')이 상단과 하단에 형성되어 있다. 상기 캡결합공(12')은 헤드튜브(12)의 상단에 서로 마주보게 한쌍이 형성되고 하단에도 역시 서로 마주보게 한쌍이 형성된다. 상기 캡결합공(12')은 아래에서 설명될 상단캡(40)과 하단캡(45)이 헤드튜브(12)에 대해 상대 회전되지 않도록 고정시키는 역할을 한다.

상기 헤드튜브(12)를 관통하여 핸들(14)이 설치된다. 핸들(14)은 탑승자가 손으로 잡고 자전거의 진행방향을 조정하는 것이다. 상기 핸들(14)에는 핸들바(16)가 구비되고, 상기 핸들바(16)의 양단에는 각각 손잡이부(16')가 있다. 상기 손잡이부(16')는 탑승자가 손으로 잡는 부분이다. 상기 핸들바(16)의 중앙에서 하부로 연장되어 핸들스템(18)이 있다. 상기 핸들스템(18)은 상기 헤드튜브(12)를 관통하여 회전가능하게 설치된다.

상기 핸들스템(18)은 대략 파이프 형상으로 내부가 비어 있다. 상기 핸들스템(18)의 내부에는 아래에서 설명될 연동부재(70) 등이 설치된다. 이를 위해 상기 핸들스템(18)에는 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 핀통공(18')이 양측에 장공형태로 형성된다. 상기 핀통공(18')을 통해서는 아래에서 설명될 연동핀(99)이 관통하여 위치된다. 상기 핸들스템(18)의 하부 양면으로 개방되게 걸이공(19)이 형성된다. 상기 걸이공(19)에는 아래에서 설명될 연동부재(70)의 걸이후크(74)가 걸어진다. 상기 핸들스템(18)의 하단부 양측에는 또한 결합공(19')이 형성된다. 상기 결합공(19')은 상기 핸들스템(18)의 하단부까지 개방되어 형성되는 것으로, 아래에서 설명될 연동부재(70)의 결합돌기(76)가 위치되어 연동부재(70)와 핸들스템(18)의 상대 회전을 방지하게 된다.

상기 핸들스템(18)에는 앞포크(20)가 연결된다. 상기 앞포크(20)는 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 하부에 2갈래로 분지되는 바퀴지지바(22)가 있어, 상기 바퀴지지바(22)의 선단에 앞바퀴(22')가 회전가능하게 설치된다. 상기 앞포크(20)에는 상부로 연장되어 연결바(24)가 있다. 상기 연결바(24)는 상기 헤드튜브(12) 내에서 상기 핸들스템(18)과 선택적으로 연결되는 것이다. 상기 연결바(24)는 내부가 빈 원통형의 파이프이다.

상기 연결바(24)에는 하부 양측으로 개방되게 핀안착공(26)이 형성된다. 상기 핀안착공(26)에는 아래에서 설명될 걸이레버(60)의 회전중심핀(63)이 안착되는 부분이다. 상기 연결바(24)에는 또한 핀공(28)이 형성되어 있다. 상기 핀공(28)을 통해서는 아래에서 설명될 걸이핀(66)이 돌출되어 아래에서 설명될 연동부재(70)의 걸이핀공(78)에 걸어지게 된다.

상기 연결바(24)의 상단 양측에는 걸이슬롯(29)이 형성되어 있다. 상기 걸이슬롯(29)은 상기 핸들스템(18)과 연결바(24)가 일체로 동작되게 연결하는 아래에서 설명될 잠금레치(90)의 레치편(94)이 안착되는 부분이다.

상기 앞포크(20)에는 흙받이(30)가 설치된다. 상기 흙받이(30)는 상기 헤드튜브(12)의 하단에 위치하여 상기 앞포크(20)와 일체로 동작된다. 상기 흙받이(30)는 탑승자에게 앞바퀴(22')의 회전에 의해 흙이 튀는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기 흙받이(30)는 앞바퀴(22')의 일부를 상부에서 덮는 역할을 하는 것으로, 앞바퀴(22')의 회전방향으로 연장되는 가림부(32)가 있고, 상기 가림부(32)에 대해 직교하는 방향으로 연장되는 포크연결부(34)가 있다. 상기 포크연결부(34)의 내면, 즉 흙받이(30)의 하면에는, 도면에 도시되지는 않았지만, 앞포크(20)의 바퀴지지바(22) 상부와의 결합을 위한 구성이 있다.

상기 흙받이(30)에서 상기 가림부(32)와 포크연결부(34)가 교차하는 부분에는 관통공(36)이 형성된다. 상기 관통공(36)에는 상기 연결바(24)가 관통한다. 상기 관통공(36)의 내면에는 아래에서 설명될 회전축(50)과 일체로 회전되도록 하기 위한 회전축연동홈(36')이 형성되어 있다. 상기 회전축연동홈(36')은 상기 관통공(36)의 내면에 서로 마주보게 180도 간격으로 오목하게 형성된다.

상기 관통공(36)의 입구 주변 가장자리에 해당되는 위치에는 규제돌기(38)가 형성되어 있다. 상기 규제돌기(38)는 아래에서 설명될 하단캡(45) 내면의 규제턱(47')이 서로 연동되어 흙받이(30), 실제로는 앞바퀴(22')의 회전정도를 규제하게 된다.

상기 헤드튜브(12)의 상단에는 각각 상단캡(40)이 설치된다. 상기 상단캡(40)은 상기 헤드튜브(12)의 상단에서 헤드튜브(12)의 내부로 삽입되어 설치되어 헤드튜브(12)의 외관의 일부를 구성하고 핸들스템(18)이 회전하는 것을 안내하는 역할을 한다. 상기 상단캡(40)은 내부를 관통하여 관통공(42)이 형성되어 있어 상기 연결바(24)와 핸들스템(18) 등이 위치할 수 있는 공간을 제공한다. 상기 관통공(42)의 내부에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 관통공(42)의 입구를 향해 돌출되게 상기 관통공(42)의 내면에 규제턱(42')이 형성된다. 상기 규제턱(42')은 핸들(14)이 헤드튜브(12)에 대해 회전되는 정도를 규제하는 역할을 한다.

상기 상단캡(40)의 외면에는 결합돌기(43)가 양측에 형성되어 있다. 상기 결합돌기(43)는 상기 헤드튜브(12)의 상단에 형성된 캡결합공(12')에 안착되어 상단캡(40)이 헤드튜브(12)에 대해서 상대 회전되지 않도록 하는 역할을 한다. 도면부호 44는 체결공(44)으로 아래에서 설명될 하단캡(45)과의 체결을 위한 체결구(도시되지 않음)가 관통하는 부분이다. 상기 체결구를 통해 상기 상단캡(40)과 하단캡(45)을 서로 결합함에 의해 상기 헤드튜브(12)에 상기 상단캡(40)과 하단캡(45)이 견고하게 고정될 수 있다.

하단캡(45)은 상기 헤드튜브(12)의 하단에서 헤드튜브(12)의 내부로 삽입되어 설치되어 헤드튜브(12)의 외관의 일부를 구성하게 된다. 상기 하단캡(45)도 내부를 관통하여 관통공(47)이 형성되어 있다. 상기 관통공(47)을 상기 연결바(24)가 관통하게 된다. 상기 관통공(47)의 내면 하측에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 규제턱(47')이 돌출되어 형성된다. 상기 규제턱(47')은 한쌍이 서로 마주보게 형성된다. 상기 규제턱(47')은 상기 흙받이(30)의 규제돌기(38)와 협력하여 앞바퀴(22')측이 헤드튜브(12)에 대해 회전되는 정도를 규제하는 역할을 한다.

상기 하단캡(45)의 외면에는 상기 헤드튜브(12)의 캡결합공(12')에 안착되는 결합돌기(48)가 형성되어 있다. 상기 결합돌기(48)에 의해 상기 하단캡(45)은 상기 헤드튜브(12)에 대해서 상대 회전을 하지 않게 된다.

상기 하단캡(45)에는 체결봉(49)이 있다. 상기 체결봉(49)은 상기 상단캡(40)의 체결공(44)과 대응되는 위치에 있는 것으로, 상기 체결공(44)을 관통한 체결구가 내부를 관통하면서 체결되는 부분이다. 본 실시례에서는 2개의 체결봉(49)이 있다.

상기 헤드튜브(12)의 내부에는 회전축(50)이 설치된다. 상기 회전축(50)은 파이프 형상으로 그 내경이 상기 연결바(24)의 외경보다는 약간 크게 형성된다. 상기 회전축(50)은 도 4에서 볼 수 있듯이, 상기 연결바(24)가 내부를 관통하게 된다. 상기 회전축(50)의 하단에는 캡결합슬롯(51)이 형성되어 있다. 상기 캡결합슬롯(51)에는 아래에서 설명될 축캡(54)의 내면에 형성되어 있는 걸이단(도시되지 않음)이 걸어진다. 이와 같이 걸이단이 상기 캡결합슬롯(51)에 안착되면 축캡(54)과 회전축(50)이 일체로 회전된다.

상기 회전축(50)의 외면에는 동력전달고리(52)가 설치된다. 상기 동력전달고리(52)는 상기 프레임(10)의 후단에 있는 보호자조향핸들(102)에서 전달되는 힘을 회전축(50)으로 전달하는 역할을 한다.

상기 회전축(50)의 하단에는 축캡(54)이 설치된다. 상기 축캡(54)은 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 원통형상으로 만들어지는 것으로, 내부를 관통하여 관통공(55)이 형성된다. 상기 관통공(55)의 내면에는 상기 걸이단이 상기 회전축(50)의 캡결합슬롯(51)과 대응되는 위치에 형성된다.

상기 축캡(54)의 상단 외면을 둘러서는 걸이턱(56)이 형성되어 있다. 상기 걸이턱(56)은 상기 하단캡(45)의 내면에 회전가능하게 걸어지는 부분이다. 따라서 상기 축캡(54)은 상기 하단캡(45)에 회전가능하게 걸어져서 상기 회전축(50)과 일체로 회전되게 회전축(50)을 지지하는 역할을 하게 된다.

상기 축캡(54)의 하단부에는 연동편(58)이 돌출되어 있다. 상기 연동편(58)은 대략 사각형의 판형상인데, 축캡(54) 자체가 원통형이므로 소정의 곡률을 가지는 곡면판이다. 상기 연동편(58)은 상기 흙받이(30)의 회전축연동홈(36')에 안착되어 상기 흙받이(30), 실제로는 앞포크(20) 및 앞바퀴(22')와 일체로 회전축(50)이 회전되도록 한다. 즉, 상기 보호자조향핸들(102)의 조작에 의한 조향력을 앞바퀴(22')쪽으로 전달하는 역할을 한다.

다음으로, 상기 연결바(24)의 내부에 설치되어 상기 연결바(24)와 상기 핸들스템(18)을 서로 결합시켜 일체로 회전되게 하는 걸이레버(60)의 구성을 설명한다. 상기 걸이레버(60)는 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 연결바(24)의 내부에 설치되는 것으로, 그 일단부는 상기 연결바(24)의 외부로 돌출되어 사용자가 조작할 수 있도록 한다.

상기 걸이레버(60)는 레버몸체(62)가 길이가 길게 연장되는 막대기 형상이다. 상기 레버몸체(62)의 대략 중간부분 양측에는 회전중심핀(63)이 돌출되어 있다. 상기 회전중심핀(63)은 상기 연결바(24)의 핀안착공(26)에 안착되어 상기 걸이레버(60)의 회전중심이 된다. 상기 양측의 회전중심핀(63)의 사이에 해당되는 상기 레버몸체(62)에는 탄성공간(64)이 형성되어, 상기 회전중심핀(63)이 상기 연결바(24)의 내면에 안내될 때 회전중심핀(63)이 탄성변형되었다가 원래의 상태로 복원되면서 상기 핀안착공(26)에 안착되도록 한다.

상기 레버몸체(62)의 단부중 하나에는 걸이핀(66)이 형성되어 있다. 상기 걸이핀(66)은 상기 레버몸체(62)의 연장방향에 대해 직교하는 방향으로 돌출된다. 상기 걸이핀(66)은 상기 연결바(24)의 핀공(28)과 아래에서 설명될 연동부재(70)의 걸이핀공(78)을 관통하여 위치되는 것이다. 상기 레버몸체(62)에서 상기 걸이핀(68)이 있는 반대쪽 단부는 조작단부(68)로서 상기 연결바(24)의 외부로 돌출된다. 즉, 상기 앞바퀴(22')와 마주보게 연결바(24)에서 돌출되어 있게 된다.

연동부재(70)는 상기 핸들스템(18)의 내부에 고정되어 설치된다. 상기 연동부재(70)는 그 하단 일부가 상기 핸들스템(18)의 외부로 돌출되어 있다. 상기 연동부재(70)의 골격을 부재몸체(72)가 형성한다. 상기 부재몸체(72)는 대략 원통형상으로 만들어진다. 상기 부재몸체(72)의 일측에는 걸이후크(74)가 형성된다. 상기 걸이후크(74)는 상기 핸들스템(18)의 걸이공(19)에 걸어지는 부분이다. 상기 걸이공(19)에 상기 걸이후크(74)가 걸어져 상기 연동부재(70)가 핸들스템(18)에 고정되도록 한다.

상기 걸이후크(74)와 인접한 상기 부재몸체(72)의 외면에는 결합돌기(76)가 돌출되어 형성된다. 상기 결합돌기(76)는 상기 핸들스템(18)의 결합공(19')에 안착되어 상기 연동부재(70)가 핸들스템(18)에 대해 상대 회전되지 않도록 하는 역할을 한다.

상기 연동부재(70)의 하단에 인접하여서는 걸이핀공(78)이 형성된다. 상기 걸이핀공(78)은 장공형태로 형성되는 것으로, 상기 연동부재(70)의 외면을 둘러서 소정 길이만큼 형성된다. 상기 걸이핀공(78)에는 상기 걸이레버(60)의 걸이핀(66)이 상기 연결바(24)의 핀공(28)을 관통하여 안착된다.

상기 연동부재(70)의 최하단부에는 규제편(80)이 형성된다. 상기 규제편(80)은 상기 축캡(54)의 연동편(58)과 유사한 형상을 가지는 것이다. 상기 규제편(80)은 상기 상단캡(40)의 관통공(42) 내면에 있는 규제턱(42')에 선택적으로 걸어져 상기 핸들(14)이 상기 헤드튜브(12)에 대해 회전되는 정도를 규제하게 된다.

부재몸체(72)의 상단 양측 외면에는 핀슬롯(82)이 형성된다. 상기 핀슬롯(82)은 상기 부재몸체(72)의 길이방향으로 연장되는 것으로, 아래에서 설명될 연동핀(99)이 관통하는 부분이다. 상기 핀슬롯(82)의 폭은 연동핀(99)의 외경보다는 작게 형성된다.

상기 핀슬롯(82)에는 제1핀공(84)과 제2핀공(86)이 각각 형성된다. 상기 핀공(84,86)들은 각각 연동핀(99)의 외경과 같은 내경을 가진다. 상기 핀공(84,86)에는 연동핀(99)이 선택적으로 위치된다. 상기 핀슬롯(82)과 나란히 연장되게 상기 핀슬롯(82)에 인접하여서는 탄성제공슬롯(88)이 형성된다. 상기 탄성제공슬롯(88)은 연동핀(99)의 외경보다 폭이 작은 핀슬롯(82)을 연동핀(99)이 통과할 때, 핀슬롯(82)이 형성된 부재몸체(72)부분이 원활하게 탄성변형될 수 있도록 한다.

상기 연동부재(70)에는 잠금레치(90)가 설치된다. 상기 잠금레치(90)는 상기 연동부재(70)에 설치되어 상기 연결바(24)와 결합되어 연동부재(70)와 연결바(24), 실제로는 핸들(14)과 앞포크(20)를 서로 체결하는 역할을 한다. 상기 잠금레치(90)는 상기 핀슬롯(82)이 형성되어 있는 상기 부재몸체(72)의 내부에 설치된다.

상기 잠금레치(90)에는 일측으로 돌출되게 레치편(94)이 있다. 상기 레치편(94)은 상기 연결바(24)의 상단에 있는 걸이슬롯(29)에 선택적으로 안착된다. 상기 걸이슬롯(29)에 상기 레치편(94)이 삽입되면 상기 핸들(14)과 앞포크(20)가 서로 체결된 상태가 되고, 상기 레치편(94)이 상기 걸이슬롯(29)에서 빠져나오면 상기 핸들(14)과 앞포크(20)가 서로 분리된 상태가 된다.

상기 잠금레치(90)의 조작을 위해서 결합조작구(96)가 상기 핸들스템(18)에 설치된다. 상기 결합조작구(96)는 원통형상으로 만들어진 것으로, 양측으로 핀공(98)이 형성된다. 상기 양측의 핀공(98)에는 연동핀(99)의 양단이 위치된다. 상기 연동핀(99)은 상기 핀슬롯(82)을 관통한 상태에서 상기 잠금레치(90)의 연동핀공(92)을 관통하게 된다. 즉, 상기 연동핀(99)은 상기 핸들스템(18)의 핀통공(18')을 관통하여, 상기 핀슬롯(82), 연동핀공(92)을 관통하여 다시 핀슬롯(82) 및 핀통공(18')을 관통하도록 삽입되어 상기 결합조작구(96)가 상기 핸들스템(18)을 따라 이동함에 따라, 상기 연동핀(99)이 상기 핀슬롯(82)을 따라 이동하면서 상기 잠금레치(90)의 레치편(94)이 연결바(24)의 걸이슬롯(29)에 선택적으로 걸어지도록 한다. 상기 연동핀(99)은 상기 결합조작구(96)에 의해 상기 제1핀공(84)이나 제2핀공(86)에 위치해 있게 된다.

한편, 상기 프레임(10)의 후륜지지부(13)에는 각각 뒷바퀴(100)가 설치된다. 상기 뒷바퀴(100)는 2개가 있어 상기 2개의 후륜지지부(13)에 각각 회전가능하게 설치된다.

상기 프레임본체(10')의 후단중에서 상기 후륜지지부(13)가 갈라져 연장되는 부분에 연결되어 보호자조향핸들(102)이 설치된다. 상기 보호자조향핸들(102)은 보호자가 상기 핸들(14)의 방향, 보다 정확하게는 앞바퀴(22')의 방향을 조작하도록 된 것으로, 상기 프레임(10)의 내부를 통해 상기 앞바퀴(22')측과 연결되어 있다. 상기 보호자조향핸들(102)의 상단에는 손잡이(104)가 있어서, 사용자가 손으로 잡고 상기 보호자조향핸들(102)을 조작할 수 있도록 한다.

상기 프레임(10)에는 시트(106)가 설치된다. 상기 시트(106)는 탑승자가 앉는 부분이다. 도면중 미설명 부호 23은 페달이고, 108은 보호커버이다. 상기 보호커버(108) 외에도 상기 헤드튜브(12)를 감싸는 또 다른 보호커버(도면부호 부여 않음)가 도 1에 도시되어 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 자전거의 핸들조립체가 사용되는 것을 상세하게 설명한다.

본 발명에서는 프레임(10)의 헤드튜브(12)에 핸들(14)의 핸들스템(18)과 앞포크(20)의 연결바(24)가 위치되어 핸들(14)의 조작에 따라 헤드튜브(12)에 대해 상대 회전하면서 앞바퀴(22')의 방향을 조절하게 된다.

먼저, 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 핸들스템(18)이 상기 헤드튜브(12)의 내부에 삽입되어 있고, 상기 핸들스템(18)의 연동부재(70) 내부로 상기 연결바(24)가 삽입되어 있는 상태에서 상기 걸이레버(60)의 걸이핀(66)이 상기 연결바(24)의 핀공(28)을 관통하여 상기 핸들스템(18)에 고정되어 있는 연동부재(70)의 걸이핀공(78)에 위치하게 되면 상기 핸들스템(18)과 상기 연결바(24)가 서로 연결된 상태가 된다.

이 상태에서는 상기 핸들스템(18)과 상기 앞포크(20)의 연결바(24)가 상기 헤드튜브(12)의 내부에서 서로 결합되어 있어 헤드튜브(12)에서 상기 핸들스템(18)과 앞포크(20)가 빠지지 않게 된다. 이와 같은 상태에서 상기 헤드튜브(12)에서 상기 핸들(14)과 앞포크(20)를 분리하기 위해서는 상기 걸이레버(60)를 도 4의 화살표 A방향으로 회전시켜야 한다.

상기 걸이레버(60)가 도 4의 화살표 A방향으로 회전되면 상기 걸이핀(66)이 상기 걸이핀공(78)에서 빠지게 되어 상기 핸들스템(18)을 당기면 상기 헤드튜브(12)에서 상기 핸들스템(18)이 빠지게 된다.

상기 핸들(14)과 앞포크(20)를 각각 상기 헤드튜브(12)에서 분리한 상태에서 다시 이들을 결합하기 위해서는 다음과 같은 과정을 거치게 된다. 먼저, 상기 앞포크(20)를 상기 헤드튜브(12)의 하단에 결합된 하단캡(45)의 관통공(47)으로 삽입한다. 이때, 상기 하단캡(45)의 규제턱(47')은 상기 흙받이(30)의 규제돌기(38)와 대응되게 위치된다. 따라서, 상기 흙받이(30)와 일체로 회전되는 앞포크(20)는 상기 하단캡(45)의 규제턱(47')에 걸리는 위치까지만 회전될 수 있게 된다.

상기 앞포크(20)의 연결바(24)가 상기 헤드튜브(12)의 내부에 위치된 상태에서 상기 핸들(14)의 핸들스템(20)을 상기 헤드튜브(12)의 상단캡(40)의 관통공(42)으로 삽입하고 상기 연결바(24)가 상기 핸들스템(20)의 내부로 들어가게 하면서 상기 연결바(24)의 핀공(28)을 통해 외부로 돌출되어 있는 걸이핀(66)은 상기 연동부재(70)의 내면에 의해 밀려 상기 회전중심핀(63)을 중심으로 상기 걸이레버(69)가 회전됨에 의해 핀공(28)의 내부로 후퇴되었다가 상기 연동부재(70)의 걸이핀공(78)을 만나게 되면 다시 상기 핀공(28)을 통해 돌출되어 상기 걸이핀공(78)에 걸어지게 된다. 이와 같이 되면 핸들(14)과 앞포크(20)측의 결합이 완성된다.

한편, 도 4의 상태에서 상기 핸들스템(18)과 상기 연결바(24)가 일체로 회전하도록 하기 위해 상기 결합조작구(96)를 하부방향으로 내려야 한다. 상기 결합조작구(96)를 하부로 내리게 되면, 연동핀(99)이 제1핀공(84)에서 상기 핀슬롯(82)을 거쳐서 상기 제2핀공(86)으로 들어가 안착된다. 이 과정에서 상기 연동핀(99)이 상기 잠금레치(90)를 함께 이동시켜 상기 레치편(94)이 상기 연결바(24)의 걸이슬롯(29)에 안착되는 것이다. 이와 같이 되면 상기 핸들스템(18) 즉 핸들(14)과 상기 앞포크(20) 즉 앞바퀴(22')가 일체로 조작된다. 즉, 상기 핸들(14)을 조작하면 상기 앞포크(20)가 일체로 조작되어 앞바퀴(22')의 조향이 이루어진다.

만약, 상기 핸들(14)과 앞포크(20)가 일체로 조작되지 않도록 하고 싶으면, 예를 들면, 상기 보호자조향핸들(102)을 사용하여 앞바퀴(22')의 방향을 조작하는 경우에는 상기 결합조작구(96)를 상승시켜 상기 연동핀(99)이 제1핀공(84)에 위치되도록 하면 된다. 이와 같이 되면, 상기 연동핀(99)에 의해서 상기 잠금레치(90)가 상승하여 상기 레치편(94)이 상기 걸이슬롯(29)에서 빠지게 된다. 따라서, 상기 핸들(14)의 핸들스템(18)과 앞포크(20)의 연결바(24)가 분리되어 서로 별개로 동작된다.

그리고, 상기 핸들(14)과 상기 앞포크(20)측이 분리된 상태에서 상기 보호자조향핸들(102)을 사용하여 상기 앞포크(20)측을 조작하는 경우의 동력전달을 참고로 설명한다. 상기 보호자조향핸들(102)을 조작하면 상기 프레임(10)의 프레임본체(10') 내에 설치된 구성을 통해서 상기 동력전달고리(52)가 회전축(50)과 함께 회전된다. 상기 회전축(50)의 회전은 상기 회전축(50)의 하단에 고정되어 있는 축캡(54)의 회전을 만들어내고, 상기 축캡(54)의 회전은 상기 연동편(58)이 상기 흙받이(30)의 회전축연동홈(36')에 안착되어 흙받이(30)를 회전시킴에 의해 상기 앞포크(20)측이 회전조작된다.

한편, 상기 핸들(14)이나 상기 앞포크(20)의 회전정도를 규제하는 것은 다음과 같다. 상기 프레임(10)의 헤드튜브(12)의 상단에는 상단캡(40)이 설치되고 하단에는 하단캡(45)이 설치된다. 이들 상단캡(40)과 하단캡(45)이 핸들(14)과 앞포크(20)의 회전정도를 규제하는 역할을 하게 된다.

즉, 상기 상단캡(40)에는 규제턱(42')이 있어 상기 핸들스템(18)에 설치된 연동부재(70)의 규제편(80)과 협력하여 핸들스템(18)의 회전을 규제하게 된다. 즉, 상기 상단캡(40)이 헤드튜브(12)에 고정되어 있어서 규제턱(42')이 프레임(10)에 대해서 정지된 상태이고, 이에 대해 상기 핸들(14)이 회전할 때 상기 규제편(80)이 핸들(14)의 회전정도에 따라 상기 규제턱(42')에 걸리면서 핸들(14)이 회전되는 정도가 규제된다.

다음으로, 하단캡(45)에도 규제턱(47')이 있어서 상기 흙받이(30)의 규제돌기(38)와 협력하여 회전정도를 규제하게 된다. 즉, 상기 하단캡(45)이 헤드튜브(12)에 고정되어 있어서 규제턱(47')은 프레임(10)에 대해서 정지된 상태이고 상기 흙받이(30)(앞포크(20)측)가 회전되는 정도에 따라 상기 규제돌기(38)가 상기 규제턱(47')에 걸리면서 앞포크(20)측의 회전되는 정도가 규제된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

예를 들면, 도시된 실시례에서는 핸들조립체가 유아용 세발자전거에 적용되었으나, 반드시 그러해야 하는 것은 아니고, 일반 자전거에도 적용될 수 있다.

10: 프레임 10': 프레임본체
12: 헤드튜브 12'; 캡결합공
13: 후륜지지부 14: 핸들
16: 핸들바 16': 손잡이부
18: 핸들스템 18': 핀통공
19: 걸이공 19': 결합공
20: 앞포크 22: 바퀴지지바
22': 앞바퀴 23: 페달
24: 연결바 26: 핀안착공
28: 핀공 29: 걸이슬롯
30: 흙받이 32: 가림부
34: 포크연결부 36: 관통공
36': 회전축연동홈 38: 규제돌기
40: 상단캡 42: 관통공
43: 결합돌기 42': 규제턱
44: 체결공 45: 하단캡
47: 관통공 47': 규제턱
48: 결합돌기 49: 체결봉
50: 회전축 51: 캡결합슬롯
52: 동력전달고리 54: 축캡
55: 관통공 56: 걸이턱
58: 연동편 60: 걸이레버
62: 레버몸체 63: 회전중심핀
64: 탄성공간 66: 걸이핀
68: 조작단부 70: 연동부재
72: 부재몸체 74: 걸이후크
76: 결합돌기 78: 걸이핀공
80: 규제편 82: 핀슬롯
84: 제1핀공 86: 제2핀공
88: 탄성제공슬롯 90: 잠금레치
92: 연동핀공 94: 레치편
96: 결합조작구 98: 핀공
99: 연동핀 100: 뒷바퀴
102: 보호자조향핸들 104: 손잡이
106: 시트 108: 보호커버

Claims (8)

1. 프레임에 구비되는 헤드튜브에 회전가능하게 설치되어 자전거의 진행방향을 조정하도록 하는 자전거의 핸들조립체에 있어서,
   손잡이부가 있는 핸들바에서 연장되어 상기 헤드튜브에 회전가능하게 설치되는 핸들스템을 구비하는 핸들과,
   앞바퀴지지바를 구비하여 앞바퀴를 회전가능하게 지지하는 앞포크에서 연장되는 것으로 상기 헤드튜브의 내부에서 상기 핸들스템과 결합되는 연결바와,
   상기 핸들스템에 설치되고 걸이핀공이 형성되는 연동부재와,
   상기 연결바에 설치되어 일단부의 조작단부가 상기 연결바의 하단을 통해 노출되고 타단부의 걸이핀이 상기 연결바를 관통하여 상기 걸이핀공에 걸어지는 걸이레버를 포함하는 자전거의 핸들조립체.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연동부재의 내부에는 상기 연결바에 형성된 걸이슬롯에 안착되어 연결바와 핸들스템이 일체로 회전되게 하는 잠금레치가 설치되는데, 상기 잠금레치는 상기 핸들스템이 중앙을 관통하는 결합조작구의 연동핀에 의해 이동되는 자전거의 핸들조립체.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 연동핀은 상기 연동부재에 형성된 핀슬롯에 양단이 위치되는데, 상기 핀슬롯에는 제1핀공과 제2핀공이 형성되어 상기 연동핀이 상기 핀슬롯을 따라 이동되어 선택적으로 위치되는 자전거의 핸들조립체.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 핀슬롯과 나란히 상기 연동부재에는 탄성제공슬롯이 상기 연동부재의 길이방향으로 연장되어 형성되는 자전거의 핸들조립체.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 걸이레버는 레버몸체의 일단부에 상기 조작단부가 형성되고 타단부에는 상기 걸이핀이 형성되며 상기 조작단부와 걸이핀의 사이에 해당되는 레버몸체에는 회전중심핀이 형성되어 상기 연결바의 핀안착공에 위치되는 자전거의 핸들조립체.
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 걸이레버의 중간부분 양측에는 상기 연결바에 대해 회전중심이 되는 회전중심핀이 반대방향으로 돌출되어 있는데, 상기 회전중심핀의 사이에 해당되는 걸이레버를 따라서는 탄성공간이 형성되는 자전거의 핸들조립체.
   
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드튜브의 상단에는 상기 핸들의 회전정도를 규제하는 상단캡이 설치되고 상기 헤드튜브의 하단에는 상기 앞포크의 회전정도를 규제하는 하단캡이 설치되는 자전거의 핸들조립체.
   
8. 제 7 항에 있어서, 상기 상단캡에는 상기 핸들스템에 설치된 연동부재에 구비되는 규제편과 협력하여 핸들의 회전정도를 규제하는 규제턱이 형성되고, 상기 하단캡에는 상기 앞포크에 고정되는 흙받이의 규제돌기와 협력하여 상기 앞포크의 회전정도를 규제하는 규제턱이 형성되는 자전거의 핸들조립체.

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