KR20160115413A - 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조 - Google Patents

Abstract

전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조에 있어서, 전륜이 설치되며 상측을 관통하는 삽입구가 형성된 포크; 상기 전륜의 조향각 제어를 위해 핸들튜브에 회전가능하도록 설치되어 상기 삽입구에 삽입되는 핸들 포스트; 및 상기 삽입구의 하측으로부터 삽입되어 상기 핸들 포스트와 포크를 결합시키는 체결부재;를 포함하는 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조가 제공될 수 있다.

Description

전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조{Connecting structure for handle post and fork of electric bicycle}

본 발명은 전기 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기 자전거의 브레이크 케이블이나 내부 배선을 핸들 포스트의 내부에 배치시킬 수 있는 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조에 관한 것이다.

근래 들어 사용편리성을 높이고 사용자의 체력소모를 줄이고자 모터의 구동력으로 주행하는 전기 자전거가 개발되고 있다.

전기 자전거는 뼈대를 이루는 프레임과, 프레임에 장착되는 바퀴, 페달, 안장 및 핸들 등을 구비하여 일반 자전거와 유사한 외형을 갖는다. 이러한 전기 자전거는 구동력 제공을 위한 모터가 전륜이나 후륜에 설치되고, 모터에 전력을 공급하는 배터리와, 전기 자전거의 구동과 관련된 전반적인 전장 부품 및 이를 전기적으로 제어하는 전자제어유닛을 구비한다.

한편, 최근의 전기 자전거의 경우 외관의 디자인을 고려하여 배터리를 포함하는 전장 부품을 프레임 내에 설치하고, 프레임을 감싸도록 커버를 설치하고 있다. 이에, 핸들에 마련된 브레이크 레버와 연결되어 제동력 수행을 위한 브레이크 케이블이나, 전기 자전거의 변속, 배터리 등의 정보를 표시하는 디스플레이장치와 전자제어유닛을 연결하는 내부 배선이 프레임 내에 수용되게 된다.

그러나, 상기와 같은 전기 자전거는 통상적으로 조향각을 조절하는 핸들 포스트에 핸들튜브와 일체로 이루어진 포크가 스타 너트(star nut)를 통해 핸들 튜브의 내측에 결합됨에 따라 핸들부로부터 내려오는 브레이크 케이블이나 전기적인 연결을 위한 배선이 프레임 내부로 삽입되지 못하는 문제가 발생하게 된다. 이에, 전기자전거의 미려함이 감소함은 물론, 케이블이나 배선이 파손되어 안전사고가 발생하는 문제점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조는 브레이크 케이블 및 배선이 연결된 핸글 포스트를 핸들 튜브에 회전가능하도록 설치하고 바퀴와 결합되는 포크를 핸들 포스트와 결합시킴으로써 브레이크 케이블과 배선을 프레임 내에 용이하게 배치시킬 수 있음은 물론, 이에 따른 브레이크 케이블이나 내부 배선의 파손을 방지하도록 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조에 있어서, 전륜이 설치되며 상측을 관통하는 삽입구가 형성된 포크; 상기 전륜의 조향각 제어를 위해 핸들튜브에 회전가능하도록 설치되어 상기 삽입구에 삽입되는 핸들 포스트; 및 상기 삽입구의 하측으로부터 삽입되어 상기 핸들 포스트와 포크를 결합시키는 체결부재;를 포함하는 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조가 제공될 수 있다.

또한, 상기 삽입구의 내주면에는 상기 핸들 포스트가 삽입구를 통해 통과하지 못하도록 상기 핸들 포스트의 하부를 지지하는 단턱부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 체결부재는, 상기 핸들 포스트의 내주면과 나사결합되는 결합부; 및 상기 결합부로부터 반경방향으로 연장되어 상기 핸들 포스트가 삽입구로부터 빠져나가지 못하도록 방지하는 지지부;를 구비할 수 있다.

또한, 상기 포크 및 상기 핸들 포스트 간의 상대적인 회전을 제한하는 고정부재를 더 구비하고, 상기 고정부재는 상기 포크를 관통하여 핸들 포스트에 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조는 브레이크 케이블 및 배선이 연결된 핸글 포스트를 핸들 튜브에 회전가능하도록 설치하고 바퀴와 결합되는 포크를 핸들 포스트와 결합시킴으로써 브레이크 케이블과 배선을 프레임 내에 용이하게 배치시킬 수 있는 효과가 있다. 이에, 브레이크 케이블이나 내부 배선의 파손을 방지할 수 있다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸들 포스트와 포크의 연결구조가 적용된 전기 자전거를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 조립 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크가 결합된 부분을 나타내는 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크가 상대적인 회전이 방지되는 결합상태를 나타내는 부분 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸들 포스트와 포크의 연결구조가 적용된 전기 자전거를 나타내는 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조를 설명하기 앞서 도 1을 참조하여 전기 자전거에 대해 간략히 설명하기로 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전기 자전거(10)는 프레임(20)을 통해 뼈대를 이루며, 프레임(20)의 전방측에는 전륜(30) 및 핸들부(40)가 마련되고, 프레임(20)의 후방측에는 후륜(60)과 페달(70) 및 안장(80)이 마련된다. 이때, 프레임(20)은 하나의 몸체로서 구성될 수 있으며, 선택적으로 전륜(30)과 핸들부(40)가 설치되는 프론트 프레임과, 페달(70) 및 안장(80)이 설치되는 센터 프레임 및 후륜(60)이 설치되는 리어 프레임으로 구분되어 조립될 수도 있다.

프레임(20)은 내부 공간을 가지며 바 형태로 마련되어 일단에는 핸들튜브(21)가 마련되고, 타단에는 안장(80)이 설치되는 안장튜브(27)가 마련된다. 이때, 핸들튜브(21)는 중공 형태로 마련되어 핸들 포스트(41)가 회전 가능하게 결합된다. 핸들 포스트(41)는 핸들튜브(21) 하측으로 전륜(30)이 설치되는 포크(50)와 결합되고, 상측으로 핸들고정프레임(43)이 설치된다. 핸들고정프레임(43)은 바 형태의 핸들(44) 중심을 지지하며, 핸들(44)의 양 끝단에는 그립(45)과, 전륜(30) 및 후륜(60)의 제동을 위한 브레이크 레버(46)가 각각 마련된다. 핸들(44)의 일측에는 전기 자전거의 변속, 배터리 등의 정보를 표시하는 디스플레이장치(47)가 착탈 가능하게 설치되며, 타측에는 모터의 온/오프와 변속을 위한 변속레버(48)가 설치된다.

이때, 핸들(44)에는 제동을 위한 브레이크 케이블(91)과, 디스플레이장치(47) 및 변속레버(48) 등과 연결된 전기 배선(92)은 핸들부(40) 즉, 핸들 포스트(41) 내부를 통하여 프레임(20) 내부에 수용된다. 이러한 프레임(20)에는 전기 자전거(10)의 내부 부품을 보호함은 물론, 전기 자전거(10)의 미려함을 향상시키기 위하여 커버(90)가 장착된다.

상기와 같은 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 조립 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크가 결합된 부분을 나타내는 부분 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조는 바퀴 즉, 전륜(도 1의 '30' 참조)의 조향각을 제어하도록 핸들튜브(21)에 회전가능하게 설치되는 핸들 포스트(41)와 전륜(30)이 설치되는 포크(50)를 결합시키는 체결부재(100)를 구비한다.

보다 구체적으로, 핸들 포스트(41)는 소정 길이를 가지며, 내부에 브레이크 케이블(91) 및 전기 배선(92)이 통과하도록 내부가 중공된다. 또한, 핸들 포스트(41)는 핸들튜브(21)의 양끝단부에 설치되는 한 쌍의 베어링(42)을 통하여 핸들튜브(21)에 회전가능하도록 설치된다. 이러한 핸들 포스트(41)의 일단부 즉, 하측은 핸들튜브(21)를 통과하여 포크(50)와 결합된다.

포크(50)는 도시된 바와 같이, 소위 'U'자 형상을 갖도록 형성되어 하측이 전륜(30)의 회전축 양단에 결합되고, 상측이 핸들 포스트(41)와 결합된다. 이러한 포크(50)의 상측에는 핸들 포스트(41)의 하부 일부가 삽입되도록 삽입구(52)가 형성된다. 또한, 삽입구(52)의 내주면에는 단턱부(51)가 형성된다. 이 단턱부(51)는 핸들 포스트(41)가 삽입구(52)로 삽입시 핸들 포스트(41)가 삽입구(52)를 통과하지 못하도록 핸들 포스트(41)를 지지하는 역할을 수행한다.

상기와 같이 삽입구(52)에 핸들 포스트(41)가 삽입되면, 체결부재(100)를 삽입구(52)의 하측으로부터 삽입시켜 핸들 포스트(41)와 포크(50)를 결합시킨다. 예컨대, 체결부재(100)는 핸들 포스트(41)와 나사결합된다. 도시된 바에 따르면, 체결부재(100)는 핸들 포스트(41)의 내주면과 나사결합되는 결합부(101)와, 상기 결합부(101)로부터 반경방향으로 연장되어 핸들 포스트(41)가 삽입구(52)로부터 빠져나가지 못하도록 방지하는 지지부(102)를 구비한다. 즉, 지지부(102)는 삽입구(52)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 이루어져 포크(50)의 외면에 밀착 결합된다. 이에, 핸들 포스트(41)는 단턱부(51)와 지지부(102)로부터 상하측 방향으로 지지되어 이탈되지 않도록 이루어진다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 핸들 포스트(41)와 포크(50) 간의 상대적인 회전을 추가적으로 제한하도록 고정부재(110)를 더 구비한다. 도 5를 참조하면, 고정부재(110)는 포크(50)를 관통하여 핸들 포스트(41)에 결합되도록 이루어진다. 예컨대, 고정부재(110)는 세트 스크류(set screw)로 이루어져 포크(50)를 관통하여 핸들 포스트(41)에 압착됨에 따라 핸들 포스트(41)와 포크(50) 간의 회전이 방지되게 된다.

상기와 같이 핸들 포스트(41)를 핸들튜브(21)에 일체로 결합시킨 후 체결부재(100) 및 고정부재(110)를 통하여 포크(50)를 결합시킴에 따라 브레이크 케이블(91) 및 전기 배선(92)의 처리가 용이하도록 이루어진다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 전기 자전거 20 : 프레임
21 : 핸들튜브 30 : 전륜
41 : 핸들 포스트 50 : 포크
100 : 체결부재 110 : 고정부재

Claims (4)

1. 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조에 있어서,
   전륜이 설치되며 상측을 관통하는 삽입구가 형성된 포크;
   상기 전륜의 조향각 제어를 위해 핸들튜브에 회전가능하도록 설치되어 상기 삽입구에 삽입되는 핸들 포스트; 및
   상기 삽입구의 하측으로부터 삽입되어 상기 핸들 포스트와 포크를 결합시키는 체결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 삽입구의 내주면에는 상기 핸들 포스트가 삽입구를 통해 통과하지 못하도록 상기 핸들 포스트의 하부를 지지하는 단턱부가 형성된 것을 특징으로 하는 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조.
3. 제1항에 있어서,
   상기 체결부재는,
   상기 핸들 포스트의 내주면과 나사결합되는 결합부; 및
   상기 결합부로부터 반경방향으로 연장되어 상기 핸들 포스트가 삽입구로부터 빠져나가지 못하도록 방지하는 지지부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 포크 및 상기 핸들 포스트 간의 상대적인 회전을 제한하는 고정부재를 더 구비하고,
   상기 고정부재는 상기 포크를 관통하여 핸들 포스트에 결합되는 것을 특징으로 하는 전기 자전거의 핸들 포스트와 포크의 연결구조.
   

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