KR102588371B1 - 자전거용 가변형 조인트 - Google Patents

Abstract

사용자의 신체조건에 맞추어 핸들바의 위치를 쉽게 조절할 수 있고, 자전거에 쉽게 장착 및 탈거할 수 있는 자전거용 가변형 조인트를 개시한다.
자전거용 가변형 조인트는 자전거의 스티어러 튜브에 탈착 가능하게 결합되도록 구성되는 제1 결합유닛, 자전거의 핸들바에 탈착 가능하게 결합되도록 구성되는 제2 결합유닛 및 제1 결합유닛과 제2 결합유닛을 연결하고, 제2 결합유닛의 위치를 조절하도록 구성되는 위치 조절유닛을 포함하고, 위치 조절유닛은, 제1 결합유닛에 상하방향을 따라 회전 가능하게 결합되고, 축방향을 따라 신축 가능하도록 구성된다.

Description

자전거용 가변형 조인트{Variable Joints for Bicycles}

본 발명은 자전거용 가변형 조인트에 관한 것이다.

일반적으로 자전거의 스템(Stem)은 포크와 핸들바를 연결하여 핸들바를 움직일 때 핸들바의 조향을 포크에 연결된 앞 휠에 전달해 주는 부품이다.

종래의 스템은 일부분이 절개되어 포크의 스티어러 튜브를 감싸고, 볼트를 통해 포크의 스티어러 튜브에 결합되는 포크 결합부와, 핸들바를 감싸고 볼트를 통해 핸들바에 결합되는 핸들바 결합부와, 포크 결합부 및 핸들바 결합부를 연결하는 연결바로 구성된다.

그러나, 상기한 종래의 스템은 정해진 규격으로 제조됨에 따라 각도, 높이 및 길이를 조절할 수 없고, 이에 사용자는 핸들바의 위치 조절이 불가능하여 자신의 몸을 자전거의 규격에 맞추어 부자연스러운 자세로 자전거를 탑승할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

또한, 사용자가 상기와 같이 부자연스러운 자세로 장시간 동안 자전거를 주행할 경우, 사용자의 신체에 지속적으로 하중이 가해져 통증이 발생되고, 이로 인해 사용자가 주행을 지속할 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 종래에는 스템이 결합되는 포크의 스티어러 튜브에 다수의 와셔를 설치하여 스템의 높이를 조절하는 방식을 이용하고 있으나, 스티어러 튜브의 길이가 한정됨에 따라 스템의 높이를 적절히 조절하기 어렵고, 스템의 높이를 조절한다 하더라도, 스템의 길이 및 각도의 조절이 불가능하여 여전히 핸들바의 위치를 정확히 조절할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 스템은 스티어러 튜브에 결합되는 포크 결합부가 일부분만 절개된 'C'형 구조로 형성됨에 따라, 포크 결합부를 스티어러 튜브에 장착하거나, 탈거하는 작업이 용이하지 못한 문제점이 있었다.

따라서, 사용자의 신체조건에 맞추어 핸들바의 위치를 쉽게 조절할 수 있고, 자전거에 쉽게 장착 및 탈거할 수 있는 새로운 형태의 스템에 대한 필요성이 대두되고 있다.

공개실용신안공보 제20-2009-0003149호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사용자의 신체조건에 맞추어 핸들바의 위치를 쉽게 조절할 수 있고, 자전거에 쉽게 장착 및 탈거할 수 있는 자전거용 가변형 조인트를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 가변형 조인트는 자전거의 스티어러 튜브에 탈착 가능하게 결합되도록 구성되는 제1 결합유닛; 자전거의 핸들바에 탈착 가능하게 결합되도록 구성되는 제2 결합유닛; 및 상기 제1 결합유닛과 상기 제2 결합유닛을 연결하고, 상기 제2 결합유닛의 위치를 조절하도록 구성되는 위치 조절유닛;을 포함하고, 상기 위치 조절유닛은, 상기 제1 결합유닛에 상하방향을 따라 회전 가능하게 결합되고, 축방향을 따라 신축 가능하도록 구성된다.

상기 제1 결합유닛은, 상기 스티어러 튜브를 감싸는 바디부와, 상기 위치 조절유닛이 회전 가능하게 결합되는 브라켓부를 포함하는 브라켓 부재; 및 상기 브라켓 부재에 체결되어 상기 브라켓 부재를 조이는 튜브 고정 볼트;를 포함하고, 상기 브라켓 부재는, 상기 스티어러 튜브의 일부분을 감싸는 제1 브라켓 부재; 및 상기 제1 브라켓 부재로부터 분리되어 상기 스티어러 튜브의 다른 일부분을 감싸고, 상기 튜브 고정 볼트에 의해 상기 제1 브라켓 부재에 결합되는 제2 브라켓 부재;를 포함할 수 있다.

상기 제2 결합유닛은, 상기 위치 조절유닛의 단부에 결합되어 상기 핸들바의 일부분을 감싸는 서포트 브라켓; 상기 서포트 브라켓의 전면에 결합되어 상기 핸들바의 다른 일부분을 감싸는 커버 브라켓; 및 상기 서포트 브라켓 및 상기 커버 브라켓에 체결되어 상기 커버 브라켓을 상기 서포트 브라켓에 밀착시키는 커버 고정 볼트;를 포함하고, 상기 위치 조절유닛은, 상기 브라켓 부재에 회전 가능하게 결합되는 실린더 바디; 상기 실린더 바디에 결합되어 상기 실린더 바디의 회전 각도를 조절하도록 구성되는 각도 조절 조립체; 상기 실린더 바디의 내부에 수용되고, 상기 실린더 바디의 내면을 따라 슬라이드 이동되면서 단부에 결합된 상기 제2 결합유닛의 위치를 가변시키는 신축로드; 상기 실린더 바디의 외면에 결합되는 길이 조절 클램프; 및 상기 길이 조절 클램프에 체결되고, 상기 길이 조절 클램프를 조여 상기 신축로드를 고정시키도록 구성되는 로드 고정 볼트;를 포함하며, 상기 실린더 바디는, 상기 신축로드가 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 관형의 실린더부; 및 상기 실린더부의 일단부에 배치되어 상기 브라켓부에 회전 가능하게 결합되고, 내주면에 복수의 각도조절홈이 형성되는 고리 형상의 회동 브라켓;을 포함하고, 상기 각도 조절 조립체는, 상기 브라켓부의 내부에 삽입되어 고정된 상태로 배치되는 관형의 고정 와셔; 상기 회동 브라켓의 일 측에 배치되고, 일면에 상기 복수의 각도조절홈에 대응되는 복수의 제1 각도 조절 기어 및 상기 고정 와셔의 내부로 삽입되는 육각형상의 제1 회전 방지 돌기가 형성되는 제1 각도조절 캡; 상기 회동 브라켓의 타 측에 배치되고, 일면에 상기 복수의 각도조절홈에 대응되는 복수의 제2 각도 조절 기어 및 상기 고정 와셔의 내부로 삽입되는 육각형상의 제2 회전 방지 돌기가 형성되는 제2 각도조절 캡; 및 상기 제1 각도조절 캡 및 상기 고정 와셔를 관통하여 상기 제2 각도조절 캡에 체결되고, 상기 제1 각도조절 캡 및 상기 제2 각도조절 캡을 상기 회동 브라켓에 밀착 또는 이격시켜 상기 회동 브라켓의 회전을 선택적으로 제한하는 회동 제한 볼트;를 포함하며, 상기 고정 와셔는, 상기 브라켓부의 내부에 형성된 체결공에 삽입되는 와셔 바디; 상기 와셔 바디의 외주면에 복수로 배치되고, 상기 체결공을 형성하는 상기 브라켓부의 내주면에 배치된 복수의 걸림돌기에 걸려 지지되는 복수의 걸림홈; 및 상기 와셔 바디의 내부에 형성되고, 상기 제1 회전 방지 돌기 및 상기 제2 회전 방지 돌기가 결합되는 육각형상의 관통홀을 포함할 수 있다.

상기 제1 결합유닛은, 상기 브라켓 부재의 내부에 수용되어 상기 스티어러 튜브의 외면을 지지하고, 상기 브라켓 부재가 조여지면 상기 스티어러 튜브의 외경에 대응하여 상기 스티어러 튜브의 반경방향으로 밀려나면서 상기 스티어러 튜브를 탄성적으로 가압하도록 구성되는 가변형 탄성 파지부;를 더 포함하고, 상기 가변형 탄성 파지부는, 상기 제1 브라켓 부재의 내부에 수용되어 상기 스티어러 튜브의 일부분을 탄성적으로 지지하도록 구성되는 제1 가변형 탄성 파지 유닛; 및 상기 제2 브라켓 부재의 내부에 수용되어 상기 스티어러 튜브의 다른 일부분을 탄성적으로 지지하도록 구성되는 제2 가변형 탄성 파지 유닛;을 포함하며, 상기 제1 가변형 탄성 파지 유닛은, 상기 제1 브라켓 부재의 내부에 상기 스티어러 튜브의 반경방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 배치되고, 일면에 상기 스티어러 튜브의 일부분을 지지하는 요철형상의 제1 파지돌기들이 형성되며, 양 단부에 상기 제1 브라켓 부재의 내면에 걸려 지지되는 제1 걸림부재들 형성되는 반구형상의 제1 탄성 파지 패드; 및 상기 제1 브라켓 부재의 내주면을 따라 복수로 배치되고, 상기 제1 탄성 파지 패드를 상기 스티어러 튜브를 향하여 탄성적으로 지지하는 원호 형상의 제1 판 스프링들;을 포함하고, 상기 제2 가변형 탄성 파지 유닛은, 상기 제2 브라켓 부재의 내부에 상기 스티어러 튜브의 반경방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 배치되고, 일면에 상기 스티어러 튜브의 다른 일부분을 지지하는 요철형상의 제2 파지돌기들이 형성되며, 양 단부에 상기 제2 브라켓 부재의 내면에 걸려 지지되는 제2 걸림부재들 형성되는 반구형상의 제2 탄성 파지 패드; 및 상기 제2 브라켓 부재의 내주면을 따라 복수로 배치되고, 상기 제2 탄성 파지 패드를 상기 스티어러 튜브를 향하여 탄성적으로 지지하는 원호 형상의 제2 판 스프링들;을 포함할 수 있다.

상기 브라켓부는 상기 바디부에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 제1 결합유닛은, 상기 바디부에 결합되고, 상기 브라켓부를 승강시키도록 구성되는 승강 유닛;을 더 포함하며, 상기 승강 유닛은, 상기 바디부에 결합되어 고정되는 승강 베이스; 상기 상하방향을 따라 상기 승강 베이스의 일면에 복수로 배치되는 서포트 유닛들; 양 단부가 상기 서포트 유닛들에 회전 가능하게 결합되고, 외면에 상기 브라켓부가 나사 결합되는 스크류 샤프트; 상기 스크류 샤프트의 단부에 결합되고, 상기 스크류 샤프트를 회전시켜 상기 브라켓부를 상기 상하방향으로 이동시키는 승강 제어핸들; 상기 서포트 유닛의 외면에 배치되어 상기 승강 제어핸들의 외면을 지지하는 핸들 가이드링; 상기 승강 제어핸들 및 상기 핸들 가이드링을 관통하여 상기 승강 제어핸들의 회전을 제한하는 회전 제한 핀; 및 상기 승강 베이스의 일면에 배치되고, 상기 상하방향으로 상기 브라켓부의 이동을 가이드하는 가이드레일;을 포함할 수 있다.

상기 바디부는, 상기 브라켓부가 탈착 가능하게 결합되고, 상기 브라켓부를 제1 위치에 배치시키는 제1 슬라이드 레일; 및 상기 브라켓부가 탈착 가능하게 결합되고, 상기 브라켓부를 상기 제1 위치와 다른 제2 위치에 배치시키는 제2 슬라이드 레일;을 포함하고, 상기 제2 결합유닛은, 상기 서포트 브라켓의 후면에 배치되고, 상기 신축로드의 단부에 상기 상하방향을 따라 회전 가능하게 결합되는 보조 브라켓; 상기 보조 브라켓의 양 단부에 결합되는 브라켓 고정 캡; 및 상기 브라켓 고정 캡에 체결되어 상기 브라켓 고정 캡을 상기 보조 브라켓에 밀착시켜 상기 보조 브라켓의 회전을 제한하는 브라켓 고정 볼트;를 포함하며, 상기 신축로드는, 상기 실린더 바디의 내면을 따라 슬라이드 이동 가능한 제1 로드부재; 상기 제1 로드부재의 내부에 수용되고, 상기 제1 로드부재의 내면을 따라 슬라이드 이동되면서 단부에 결합된 상기 제2 결합유닛의 위치를 가변시키는 제2 로드부재; 상기 제1 로드부재의 외면에 결합되는 보조 클램프; 및 상기 보조 클램프에 체결되고, 상기 보조 클램프를 조여 상기 제2 로드부재를 고정시키도록 구성되는 로드부재 고정 볼트;를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 자전거용 가변형 조인트가 각도 조절, 높이 조절 및 길이 조절이 가능하므로, 사용자의 의도에 맞추어 손쉽게 핸들바의 위치를 정확히 조절할 수 있고, 이를 통해 사용자가 최적의 탑승자세를 유지할 수 있으며, 나아가 장기간 주행 시에도 탑승자의 피로 및 통증을 최소화할 수 있다.

또한, 자전거의 스티어러 튜브에 결합되는 부분이 조립 및 분리 가능한 복수의 파츠로 구성되므로, 스티어러 튜브에 장착 및 탈거가 용이하고, 이를 통해 작업성이 향상될 수 있다.

또한, 일반적인 자전거는 물론, 리컴번트 등과 같은 특수 자전거에 적용 가능하고, 나아가 자전거뿐만 아니라 구조물을 다양한 위치에 고정시킬 수 있는 산업분야 전반에 활용할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 가변형 조인트가 자전거에 결합된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 가변형 조인트를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 가변형 조인트를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가변형 탄성 파지부가 브라켓 부재에 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 승강 유닛을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 가변형 조인트가 자전거에 결합된 상태를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 가변형 조인트를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 가변형 조인트(1000)(이하 '자전거용 가변형 조인트(1000)'라 함)는 제1 결합유닛(1), 제2 결합유닛(2) 및 위치 조절유닛(3)을 포함한다.

제1 결합유닛(1)은 자전거의 스티어러 튜브(ST)에 탈착 가능하게 결합되도록 구성된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자전거용 가변형 조인트를 나타낸 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 결합유닛(1)은 스티어러 튜브(ST)를 감싸는 바디부(111) 및 위치 조절유닛(3)이 회전 가능하게 결합되는 브라켓부(112)를 포함하는 브라켓 부재(11)와, 브라켓 부재(11)에 체결되어 브라켓 부재(11)를 조이는 튜브 고정 볼트(12)를 포함할 수 있다.

브라켓 부재(11)는 상호 탈착 가능하게 결합되는 복수의 파츠들로 구성될 수 있다.

구체적으로, 브라켓 부재(11)는 스티어러 튜브(ST)의 일부분을 감싸는 제1 브라켓 부재(11A) 및 제1 브라켓 부재(11A)로부터 분리되어 스티어러 튜브(ST)의 다른 일부분을 감싸고, 튜브 고정 볼트(12)에 의해 제1 브라켓 부재(11A)에 결합되는 제2 브라켓 부재(11B)를 포함할 수 있다.

이에, 본 자전거용 가변형 조인트(1000)는 스티어러 튜브(ST)에 장착 및 탈거가 용이하고, 이를 통해 작업성이 향상될 수 있다.

제2 결합유닛(2)은 자전거의 핸들바(H)에 탈착 가능하게 결합되도록 구성된다.

구체적으로, 제2 결합유닛(2)은 위치 조절유닛(3)의 단부에 결합되어 핸들바(H)의 일부분을 감싸는 서포트 브라켓(21), 서포트 브라켓(21)의 전면에 결합되어 핸들바(H)의 다른 일부분을 감싸는 커버 브라켓(22) 및 서포트 브라켓(21) 및 커버 브라켓(22)에 체결되어 커버 브라켓(22)을 서포트 브라켓(21)에 밀착시키는 커버 고정 볼트(23)를 포함할 수 있다.

위치 조절유닛(3)은 제1 결합유닛(1)과 제2 결합유닛(2)을 연결하고, 제2 결합유닛(2)의 위치를 조절하도록 구성된다.

더 자세하게는, 위치 조절유닛(3)은 제1 결합유닛(1)에 상하방향을 따라 회전 가능하게 결합되고, 축방향을 따라 신축 가능하도록 구성된다. 이에, 위치 조절유닛(3)은 사용자에 의도에 부합되도록 제2 결합유닛(2)의 위치를 정확히 조절할 수 있다.

위치 조절유닛(3)은 실린더 바디(31), 각도 조절 조립체(32), 신축로드(33), 길이 조절 클램프(34) 및 로드 고정 볼트(35)를 포함할 수 있다.

실린더 바디(31)는 브라켓 부재(11)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

구체적으로, 실린더 바디(31)는 신축로드(33)가 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 관형의 실린더부(311) 및 실린더부(311)의 일단부에 배치되어 브라켓부(112)에 회전 가능하게 결합되고, 내주면에 복수의 각도조절홈(312A)이 형성되는 고리 형상의 회동 브라켓(312)을 포함할 수 있다.

각도 조절 조립체(32)는 실린더 바디(31)에 결합되어 실린더 바디(31)의 회전 각도를 조절하도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 각도 조절 조립체(32)는 브라켓부(112)의 내부에 삽입되어 고정된 상태로 배치되는 관형의 고정 와셔(321), 회동 브라켓(312)의 일 측에 배치되고, 일면에 복수의 각도조절홈(312A)에 대응되는 복수의 제1 각도 조절 기어(322A) 및 고정 와셔(321)의 내부로 삽입되는 육각형상의 제1 회전 방지 돌기(322B)가 형성되는 제1 각도조절 캡(322), 회동 브라켓(312)의 타 측에 배치되고, 일면에 복수의 각도조절홈(312A)에 대응되는 복수의 제2 각도 조절 기어(323A) 및 고정 와셔(321)의 내부로 삽입되는 육각형상의 제2 회전 방지 돌기(323B)가 형성되는 제2 각도조절 캡(323) 및 제1 각도조절 캡(322) 및 고정 와셔(321)를 관통하여 제2 각도조절 캡(323)에 체결되고, 제1 각도조절 캡(322) 및 제2 각도조절 캡(323)을 회동 브라켓(312)에 밀착 또는 이격시켜 회동 브라켓(312)의 회전을 선택적으로 제한하는 회동 제한 볼트(324)를 포함할 수 있다.

여기서, 고정 와셔(321)는 브라켓부(112)의 내부에 형성된 체결공(112A)에 삽입되는 와셔 바디(321A), 와셔 바디(321A)의 외주면에 복수로 배치되고, 체결공(112A)을 형성하는 브라켓부(112)의 내주면에 배치된 복수의 걸림돌기(112B)에 걸려 지지되는 복수의 걸림홈(321B) 및 와셔 바디(321A)의 내부에 형성되고, 제1 회전 방지 돌기(322B) 및 제2 회전 방지 돌기(323B)가 결합되는 육각형상의 관통홀(321C)을 포함할 수 있다.

신축로드(33)는 실린더 바디(31)의 내부에 수용되고, 실린더 바디(31)의 내면을 따라 슬라이드 이동되면서 단부에 결합된 제2 결합유닛(2)의 위치를 가변시킬 수 있다.

길이 조절 클램프(34)는 일 측이 개구된 'C'형 구조로 형성되고, 실린더 바디(31)의 외면에 결합되어 로드 고정 볼트(35)에 실린더 바디(31)를 가압할 수 있다.

로드 고정 볼트(35)는 길이 조절 클램프(34)에 체결되고, 길이 조절 클램프(34)를 조여 신축로드(33)를 고정시키거나, 길이 조절 클램프(34)의 조임을 해제하여 신축로드(33)의 움직임을 가능하게 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가변형 탄성 파지부가 브라켓 부재에 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 4를 참조하면, 제1 결합유닛(1)은 가변형 탄성 파지부(13)를 더 포함할 수 있다.

가변형 탄성 파지부(13)는 브라켓 부재(11)의 내부에 수용되어 스티어러 튜브(ST)의 외면을 지지하고, 브라켓 부재(11)가 조여지면 스티어러 튜브(ST)의 외경에 대응하여 스티어러 튜브(ST)의 반경방향으로 밀려나면서 스티어러 튜브(ST)를 탄성적으로 가압하도록 구성될 수 있다.

가변형 탄성 파지부(13)는 제1 가변형 탄성 파지 유닛(131) 및 제2 가변형 탄성 파지 유닛(132)을 포함할 수 있다.

제1 가변형 탄성 파지 유닛(131)은 제1 브라켓 부재(11A)의 내부에 수용되어 스티어러 튜브(ST)의 일부분을 탄성적으로 지지하도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 제1 가변형 탄성 파지 유닛(131)은 제1 브라켓 부재(11A)의 내부에 스티어러 튜브(ST)의 반경방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 배치되고, 일면에 스티어러 튜브(ST)의 일부분을 지지하는 요철형상의 제1 파지돌기들(131A1)이 형성되며, 양 단부에 제1 브라켓 부재(11A)의 내면에 걸려 지지되는 제1 걸림부재들(131A2) 형성되는 반구형상의 제1 탄성 파지 패드(131A) 및 제1 브라켓 부재(11A)의 내주면을 따라 복수로 배치되고, 제1 탄성 파지 패드(131A)를 스티어러 튜브(ST)를 향하여 탄성적으로 지지하는 원호 형상의 제1 판 스프링들(131B)을 포함할 수 있다.

제2 가변형 탄성 파지 유닛(132)은 제2 브라켓 부재(11B)의 내부에 수용되어 스티어러 튜브(ST)의 다른 일부분을 탄성적으로 지지하도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 제2 가변형 탄성 파지 유닛(132)은 제2 브라켓 부재(11B)의 내부에 스티어러 튜브(ST)의 반경방향을 따라 슬라이드 이동 가능하게 배치되고, 일면에 스티어러 튜브(ST)의 다른 일부분을 지지하는 요철형상의 제2 파지돌기들(132A1)이 형성되며, 양 단부에 제2 브라켓 부재(11B)의 내면에 걸려 지지되는 제2 걸림부재들(132A2) 형성되는 반구형상의 제2 탄성 파지 패드(132A) 및 제2 브라켓 부재(11B)의 내주면을 따라 복수로 배치되고, 제2 탄성 파지 패드(132A)를 스티어러 튜브(ST)를 향하여 탄성적으로 지지하는 원호 형상의 제2 판 스프링들(132B)을 포함할 수 있다.

한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 브라켓부(112)는 바디부(111)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

이때, 바디부(111)에는 브라켓부(112)를 특정 위치에 배치시킬 수 있도록 브라켓부(112)가 탈착 가능하게 결합되는 복수의 결합수단이 구비될 수 있다. 이를 통해, 사용자는 필요에 따라 브라켓부(112)의 위치를 변경하여 제2 결합유닛(2)의 위치를 조절할 수 있다.

예를 들어, 바디부(111)는 브라켓부(112)가 탈착 가능하게 결합되고, 브라켓부(112)를 제1 위치, 즉, 바디부(111)의 반경방향 측에 배치시키는 제1 슬라이드 레일과, 브라켓부(112)가 탈착 가능하게 결합되고, 브라켓부(112)를 제1 위치와 다른 제2 위치, 즉, 바디부(111)의 축방향 측에 배치시키는 제2 슬라이드 레일을 포함할 수 있다.

또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 제2 결합유닛(2)은 위치 조절유닛(3)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

예를 들어, 제2 결합유닛(2)은 서포트 브라켓(21)의 후면에 배치되고, 신축로드(33)의 단부에 상하방향을 따라 회전 가능하게 결합되는 보조 브라켓, 보조 브라켓의 양 단부에 결합되는 브라켓 고정 캡 및 브라켓 고정 캡에 체결되어 브라켓 고정 캡을 보조 브라켓에 밀착시켜 보조 브라켓의 회전을 제한하는 브라켓 고정 볼트를 포함할 수 있다.

또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 신축로드(33)는 다중관 구조로 형성될 수 있다.

예를 들어, 신축로드(33)는 실린더 바디(31)의 내면을 따라 슬라이드 이동 가능한 제1 로드부재, 제1 로드부재의 내부에 수용되고, 제1 로드부재의 내면을 따라 슬라이드 이동되면서 단부에 결합된 제2 결합유닛(2)의 위치를 가변시키는 제2 로드부재, 제1 로드부재의 외면에 결합되는 보조 클램프 및 보조 클램프에 체결되고, 보조 클램프를 조여 제2 로드부재를 고정시키도록 구성되는 로드부재 고정 볼트를 포함할 수 있다.

이에, 사용자는 위치 조절유닛(3)에 회전 가능하게 결합된 제2 결합유닛(2)과, 다중관 구조로 형성된 신축로드(33)를 통해 보다 더 정밀하게 핸들바(H)의 위치를 조절할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 승강 유닛을 개략적으로 나타낸 측면도이다.

도 5를 참조하면, 제1 결합유닛(1)은 승강 유닛(14)을 더 포함할 수 있다.

승강 유닛(14)은 바디부(111)에 결합되고, 브라켓부(112)를 승강시키도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 승강 유닛(14)은 바디부(111)에 결합되어 고정되는 승강 베이스(141), 상하방향을 따라 승강 베이스(141)의 일면에 복수로 배치되는 서포트 유닛들(142), 양 단부가 서포트 유닛들(142)에 회전 가능하게 결합되고, 외면에 브라켓부(112)가 나사 결합되는 스크류 샤프트(143), 스크류 샤프트(143)의 단부에 결합되고, 스크류 샤프트(143)를 회전시켜 브라켓부(112)를 상하방향으로 이동시키는 승강 제어핸들(144), 서포트 유닛(142)의 외면에 배치되어 승강 제어핸들(144)의 외면을 지지하는 핸들 가이드링(145), 승강 제어핸들(144) 및 핸들 가이드링(145)을 관통하여 승강 제어핸들(144)의 회전을 제한하는 회전 제한 핀(146) 및 승강 베이스(141)의 일면에 배치되고, 상하방향으로 브라켓부(112)의 이동을 가이드하는 가이드레일(147)을 포함할 수 있다.

이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 자전거용 가변형 조인트(1000)가 각도 조절, 높이 조절 및 길이 조절이 가능하므로, 사용자의 의도에 맞추어 손쉽게 핸들바(H)의 위치를 정확히 조절할 수 있고, 이를 통해 사용자가 최적의 탑승자세를 유지할 수 있으며, 나아가 장기간 주행 시에도 탑승자의 피로 및 통증을 최소화할 수 있다.

또한, 자전거의 스티어러 튜브(ST)에 결합되는 부분이 조립 및 분리 가능한 복수의 파츠로 구성되므로, 스티어러 튜브(ST)에 장착 및 탈거가 용이하고, 이를 통해 작업성이 향상될 수 있다.

또한, 일반적인 자전거는 물론, 리컴번트 등과 같은 특수 자전거에 적용 가능하고, 나아가 자전거뿐만 아니라 구조물을 다양한 위치에 고정시킬 수 있는 산업분야 전반에 활용할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 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. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 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.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

1000. 자전거용 가변형 조인트
1. 제1 결합유닛
11. 브라켓 부재
11A. 제1 브라켓 부재
11B. 제2 브라켓 부재
111. 바디부
112. 브라켓부
112A. 체결공
112B. 복수의 걸림돌기
12. 튜브 고정 볼트
13. 가변형 탄성 파지부
131. 제1 가변형 탄성 파지 유닛
131A. 제1 탄성 파지 패드
131A1. 제1 파지돌기들
131A2. 제1 걸림부재들
131B. 제1 판 스프링들
132. 제2 가변형 탄성 파지 유닛
132A. 제2 탄성 파지 패드
132A1. 제2 파지돌기들
132A2. 제2 걸림부재들
132B. 제2 판 스프링들
14. 승강 유닛
141. 승강 베이스
142. 서포트 유닛
143. 스크류 샤프트
144. 승강 제어핸들
145. 핸들 가이드링
146. 회전 제한 핀
147. 가이드레일
2. 제2 결합유닛
21. 서포트 브라켓
22. 커버 브라켓
23. 커버 고정 볼트
3. 위치 조절유닛
31. 실린더 바디
311. 실린더부
312. 회동 브라켓
312A. 복수의 각도조절홈
32. 각도 조절 조립체
321. 고정 와셔
321A. 와셔 바디
321B. 복수의 걸림홈
321C. 관통홀
322. 제1 각도조절 캡
322A. 복수의 제1 각도 조절 기어
322B. 제1 회전 방지 돌기
323. 제2 각도조절 캡
323A. 복수의 제2 각도 조절 기어
323B. 제2 회전 방지 돌기
324. 회동 제한 볼트
33. 신축로드
34. 길이 조절 클램프
35. 로드 고정 볼트
ST. 스티어러 튜브
H. 핸들바

Claims (3)

1. 자전거의 스티어러 튜브에 탈착 가능하게 결합되도록 구성되는 제1 결합유닛;
   자전거의 핸들바에 탈착 가능하게 결합되도록 구성되는 제2 결합유닛; 및
   상기 제1 결합유닛과 상기 제2 결합유닛을 연결하고, 상기 제2 결합유닛의 위치를 조절하도록 구성되는 위치 조절유닛;을 포함하고,
   상기 위치 조절유닛은,
   상기 제1 결합유닛에 상하방향을 따라 회전 가능하게 결합되고, 축방향을 따라 신축 가능하도록 구성되며,
   상기 제1 결합유닛은,
   상기 스티어러 튜브를 감싸는 바디부와, 상기 위치 조절유닛이 회전 가능하게 결합되는 브라켓부를 포함하는 브라켓 부재; 및
   상기 브라켓 부재에 체결되어 상기 브라켓 부재를 조이는 튜브 고정 볼트;를 포함하고,
   상기 브라켓 부재는,
   상기 스티어러 튜브의 일부분을 감싸는 제1 브라켓 부재; 및
   상기 제1 브라켓 부재로부터 분리되어 상기 스티어러 튜브의 다른 일부분을 감싸고, 상기 튜브 고정 볼트에 의해 상기 제1 브라켓 부재에 결합되는 제2 브라켓 부재;를 포함하며,
   상기 제2 결합유닛은,
   상기 위치 조절유닛의 단부에 결합되어 상기 핸들바의 일부분을 감싸는 서포트 브라켓;
   상기 서포트 브라켓의 전면에 결합되어 상기 핸들바의 다른 일부분을 감싸는 커버 브라켓; 및
   상기 서포트 브라켓 및 상기 커버 브라켓에 체결되어 상기 커버 브라켓을 상기 서포트 브라켓에 밀착시키는 커버 고정 볼트;를 포함하고,
   상기 위치 조절유닛은,
   상기 브라켓 부재에 회전 가능하게 결합되는 실린더 바디;
   상기 실린더 바디에 결합되어 상기 실린더 바디의 회전 각도를 조절하도록 구성되는 각도 조절 조립체;
   상기 실린더 바디의 내부에 수용되고, 상기 실린더 바디의 내면을 따라 슬라이드 이동되면서 단부에 결합된 상기 제2 결합유닛의 위치를 가변시키는 신축로드;
   상기 실린더 바디의 외면에 결합되는 길이 조절 클램프; 및
   상기 길이 조절 클램프에 체결되고, 상기 길이 조절 클램프를 조여 상기 신축로드를 고정시키도록 구성되는 로드 고정 볼트;를 포함하며,
   상기 실린더 바디는,
   상기 신축로드가 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 관형의 실린더부; 및
   상기 실린더부의 일단부에 배치되어 상기 브라켓부에 회전 가능하게 결합되고, 내주면에 복수의 각도조절홈이 형성되는 고리 형상의 회동 브라켓;을 포함하고,
   상기 각도 조절 조립체는,
   상기 브라켓부의 내부에 삽입되어 고정된 상태로 배치되는 관형의 고정 와셔;
   상기 회동 브라켓의 일 측에 배치되고, 일면에 상기 복수의 각도조절홈에 대응되는 복수의 제1 각도 조절 기어 및 상기 고정 와셔의 내부로 삽입되는 육각형상의 제1 회전 방지 돌기가 형성되는 제1 각도조절 캡;
   상기 회동 브라켓의 타 측에 배치되고, 일면에 상기 복수의 각도조절홈에 대응되는 복수의 제2 각도 조절 기어 및 상기 고정 와셔의 내부로 삽입되는 육각형상의 제2 회전 방지 돌기가 형성되는 제2 각도조절 캡; 및
   상기 제1 각도조절 캡 및 상기 고정 와셔를 관통하여 상기 제2 각도조절 캡에 체결되고, 상기 제1 각도조절 캡 및 상기 제2 각도조절 캡을 상기 회동 브라켓에 밀착 또는 이격시켜 상기 회동 브라켓의 회전을 선택적으로 제한하는 회동 제한 볼트;를 포함하며,
   상기 고정 와셔는,
   상기 브라켓부의 내부에 형성된 체결공에 삽입되는 와셔 바디;
   상기 와셔 바디의 외주면에 복수로 배치되고, 상기 체결공을 형성하는 상기 브라켓부의 내주면에 배치된 복수의 걸림돌기에 걸려 지지되는 복수의 걸림홈; 및
   상기 와셔 바디의 내부에 형성되고, 상기 제1 회전 방지 돌기 및 상기 제2 회전 방지 돌기가 결합되는 육각형상의 관통홀을 포함하는, 자전거용 가변형 조인트.
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