KR101217470B1 - 휠체어와 결합 가능한 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠체어와 결합 가능한 자전거에 관한 것으로서, 특히 수동식 휠체어에 간편하고 용이하게 연결 결합 가능함으로써 휠체어와 함께 움직여 편리하게 이동시킬 수 있도록 하는 자전거를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 상단에 휠체어의 하부 프레임과 결합하기 위한 프레임 클램프가 구비되고, 하단이 프론트 포크의 하부와 방향 조정이 가능하게 결합된 한 쌍의 지지암과, 헤드셋의 상부에 고정되며 전방으로 길게 형성된 스템과, 스템의 길이방향을 따라 위치 이동이 가능하게 설치된 핸들바와, 스템과 핸들바 간의 고정 위치를 조정 가능하도록 스템 및 핸들바에 구비된 위치조정수단과, 핸들바의 양단에 그 길이방향을 따라 각각 위치 이동이 가능하게 결합되며 각각에 휠체어의 손잡이와 결합하기 위한 손잡이 클램프가 구비된 핸들그립을 포함하는 자전거가 개시된다.

Description

휠체어와 결합 가능한 자전거{Bicycle capable of docking to wheelchair}

본 발명은 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수동식 휠체어와 간편하고 용이하게 결합 가능함으로써 자전거의 이용자가 휠체어를 동시에 움직일 수 있는 휠체어와 결합 가능한 자전거에 대한 것이다.

자전거는 목적지에 대한 접근성이 우수하고 친환경적인 교통수단임과 아울러 각종 여과 및 취미활동과 레저?운동용으로도 활용할 수 있는 등 이용자의 건강을 챙기면서 경제적 절약이 가능한 이유로 각광을 받고 있으며, 최근 녹색성장과 함께 자전거의 대체 교통수단으로서의 중요성이 커지면서 지방자치단체에서도 자전거 도로를 비롯한 자전거 기반시설의 건설에 많은 투자가 이루어지고 있는 추세이다.

한편, 휠체어는 거동이 불편한 환자, 노약자 또는 장애인 등이 앉은 채로 이동할 수 있도록 의자의 양 측면에 바퀴 및 조향을 위한 보조바퀴를 장착한 것으로, 일반적으로 바퀴의 구동방식에 따라 이용자가 손으로 직접 바퀴를 돌리는 수동식과 전동기의 회전력에 의해 바퀴가 자동으로 회전하는 전동식으로 분류된다.

특히 수동식 휠체어의 경우 바퀴에 달린 바퀴손잡이(hand rim)를 이용해 이용자가 바퀴를 직접 손으로 굴림으로써 다른 사람의 도움 없이도 이동할 수 있지만 오르막길을 오를 때에나 힘이 약한 노약자 또는 어린이 등의 이용자는 힘이 많이 들어 쉽게 피로하므로 이동 거리에 제한을 받을 수밖에 없다.

이와 같이, 수동식 휠체어의 한계를 극복하기 위해 자전거의 기능을 결합 및 접목시켜 한결 편리하게 이용할 수 있는 구조의 이동수단이 제안된 바 있다.

예컨대, 대한민국 공개특허 10-2010-0049465호에는 도 1에 도시된 바와 같이, 자전거와 휠체어를 핸들축으로 연결하고, 자전거의 뒷바퀴는 90도로 접는 방식으로 형성되며, 휠체어는 상하방향으로 접을 수 있고, 휠체어의 의자는 전진 및 후진이 가능하도록 구성된 다목적 삼륜 자전거가 개시되어 있다.

다른 일례로, 대한민국 등록특허 10-1048419호에는 도 2에 도시된 바와 같이, 휠체어, 유모차, 쇼핑용 카트 등과 같은 운송수단과 자전거의 기능을 동시에 갖는 수동 운송수단 겸용 자전거가 개시되어 있다.

또 다른 일례로, 대한민국 등록실용신안 20-0224870호에는 도 3에 도시된 바와 같이, 자전거의 전방에 휠체어나 유모차, 손수레 등의 운반수단을 연결하여 이동시킬 수 있는 소 운반구 구동용 자전거가 개시되어 있다.

그런데 이와 같은 종래의 자전거는 휠체어와 일체로 형성되어 있거나 반드시 휠체어와 같은 운반수단에 연결해야만 사용이 가능함으로 인해 자전거 혹은 휠체어만의 단독 용도로 활용할 수 없을 뿐만 아니라 차량 등을 이용한 장거리 수송 시에 적재공간의 효율성이 상당히 떨어져 그만큼 운반 및 보관에 따른 작업성이 저하될 수밖에 없는 등 사용상의 불편함과 한계가 있게 마련이다.

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항 및 문제점의 해결에 역점을 두어 수동식 휠체어에 간편하고 용이하게 연결할 수 있으면서 바퀴를 돌림에 따라 휠체어를 동시에 편리하게 움직일 수 있는 자전거를 개발하고자 노력을 기울이던 중 본 발명을 창안하여 완성하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 휠체어와 결합 및 분리가 간편하고 용이하면서 휠체어를 동시에 움직일 수 있도록 하는 자전거를 제공하는 데 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 양태는, 프론트 포크의 상부에 헤드셋이 높낮이 조절 가능하게 설치된 것으로, 상단에 휠체어의 하부 프레임과 결합하기 위한 프레임클램프가 구비되고, 하단이 프론트 포크의 하부와 방향 조정이 가능하게 결합된 한 쌍의 지지암과, 헤드셋의 상부에 고정되며 전방으로 길게 형성된 스템과, 스템의 길이방향을 따라 위치 이동이 가능하게 설치된 핸들바와, 스템과 핸들바 간의 고정 위치를 조정 가능하도록 스템 및 핸들바에 구비된 위치조정수단과, 핸들바의 양단에 그 길이방향을 따라 각각 위치 이동이 가능하게 결합되며 각각에 휠체어의 손잡이와 결합하기 위한 손잡이클램프가 구비된 핸들그립을 포함하는 자전거를 제공한다.

이로써 본 발명은 휠체어에 간편하고 용이하게 결합할 수 있고, 이를 통해 자전거의 이용자가 자전거를 타면서 휠체어를 함께 이동시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시 양태로, 프론트 포크의 하부에는 지지암의 회전 방향을 제한하는 고정홈을 갖는 볼 소켓가 형성되고, 지지암의 하단에는 볼 소켓와 볼 조인트 결합되는 볼 헤드가 형성된 것을 특징으로 하는 자전거를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 양태로, 프레임클램프는 지지암에 고정되며 휠체어 하부 프레임의 반쪽면을 감싸는 안착부와, 안착부의 양단과 힌지 이음 결합되어 휠체어 하부 프레임의 다른 반쪽면을 양측에서 감싸도록 서로 대향되게 형성된 한 쌍의 집게와, 한 쌍의 집게를 서로 결속시키기 위해 구비된 잠금부재를 포함하는 자전거를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 양태로, 프론트 포크에 프레임클램프를 홀딩시켜 지지암이 프론트 포크에 밀착되게 접힌 상태를 유지하도록 홀딩핀이 형성된 것을 특징으로 하는 자전거를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 양태로, 위치조정수단은 핸들바에 그 길이방향에 대해 수직하게 관통 형성된 핀홀과, 핀홀에 양단이 돌출되게 결합된 가이드핀과, 가이드핀의 상단에 회전 가능하게 구비된 레버와, 레버와 핸들바 사이에 장착되어 레버의 자유회전을 방지하는 록킹부재와, 가이드핀의 승강에 따라 스템의 저면에 밀착되는 스토퍼와, 스템의 저면과 스토퍼 사이에 장착되어 레버가 가이드핀과 일직선상으로 회전 시 스토퍼와 가이드핀을 스템의 저면 방향으로 밀어내는 탄성력을 제공하는 스프링과, 가이드핀의 이동을 안내하기 위해 스템에 형성된 가이드홀 및 스템의 저면에 스토퍼가 안착 고정 가능하도록 일정간격을 두고 다수 형성된 스토퍼 홈을 포함하는 자전거를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 양태로, 상기 손잡이 클램프는 휠체어의 손잡이가 탄력적으로 끼워지도록 핸들그립에 관통 형성되고 하부가 개구된 손잡이홀과, 손잡이홀의 개구부 양단에 돌출 형성되며 손잡이홀과 수직 방향으로 관통공이 각각 형성된 그립조임부와, 그립조임부의 관통공에 삽입 결합되는 그립조임핀과, 그립조임핀의 일측 단부에 회전 가능하게 결합되어 회전 조작에 따라 그립조임부의 간격을 조절하여 손잡이홀의 내경이 좁아지도록 하는 그립캠레버와 그립캠레버와 그립조임부 사이에 결합되고 그립캠레버와 대향하는 면에 캠면이 형성되어 그립캠레버의 회전을 탄력적으로 지지하는 그립탄성부재 및 그립캠레버가 고정된 상태를 유지하도록 핸들그립의 측면에 형성된 레버안착홈을 포함하는 자전거를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 양태로, 프론트 포크의 상부에 헤드셋의 하부가 삽입되고, 그 설치 높낮이를 조절 가능하도록 높낮이조절수단이 구비되며, 높낮이조절수단은 프론트 포크의 상단에 형성된 조임슬롯과, 프론트 포크의 상단 외주면을 감싸도록 일측이 개구되고, 개구부의 마주하는 양단에 조임부가 형성되며, 각각의 조임부에는 서로 일직선상으로 연결공이 형성된 링형 클램프와, 링형 클램프의 연결공에 삽입 결합되는 조임핀과, 조임핀의 일측과 힌지 이음 결합되며, 그 힌지를 회전축으로 하는 회전 조작에 따라 링형 클램프의 조임부 간격을 조절하여 프론트 포크 상단의 내경이 좁아지도록 하는 캠레버 및 캠레버와 조임핀 사이에 결합되고 캠레버와 대향하는 면에 캠면이 형성되어 캠레버의 회전을 탄력적으로 지지하는 탄성부재를 포함하는 자전거를 제공할 수 있다.

상술한 바와 같은 과제 해결 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은 헤드셋의 높낮이를 조절하고 핸들바 및 핸들바에 대한 핸들그립의 위치를 조정함으로써 수동식 휠체어의 상단에 후방으로 돌출 형성된 손잡이를 핸들그립의 손잡이 클램프에 간편하고 용이하게 결합할 수 있고, 이로 인해 자전거의 이용자가 자전거와 함께 휠체어를 움직여 편리하게 이동시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 프론트 포크의 하부에 구비된 좌우 한 쌍의 지지암을 수동식 휠체어의 하부 프레임에 연결함으로써 자전거의 이용자가 한층 견고하고 안정적으로 휠체어를 조종할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 종래의 기술에 따른 자전거를 예시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자전거를 입체적으로 나타낸 구성도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프론트 포크의 프레임 클램프를 입체적으로 나타낸 구성도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 핸들 부분의 요부를 입체적으로 나타낸 구성도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거의 위치조정수단을 입체적으로 나타낸 구성도,
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 핸들 부분의 작동상태를 평면적으로 나타낸 구성도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 손잡이 클램프를 평면적으로 나타낸 구성도,
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 높낮이조절수단의 작동상태를 평면적으로 나타낸 구성도,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 자전거를 휠체어와 결합한 상태를 나타낸 모식도.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

한편, 이하의 설명에서 자전거의 구성 중 앞바퀴가 위치하는 쪽을 전방으로, 뒷바퀴가 위치하는 쪽을 후방으로 정의한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자전거를 입체적으로 나타낸 구성도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 프론트 포크의 프레임 클램프를 입체적으로 나타낸 구성도이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자전거 핸들 부분의 요부를 입체적으로 나타낸 구성도이다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 자전거는 골격을 이루는 프레임의 전방에 형성된 헤드튜브(HT)에 회전 가능하게 연결되는 프론트 포크(100)에 앞바퀴(FW)가 설치되어 있고, 프레임의 후방에 형성된 시트스튜어트(SS)에 뒷바퀴(RW)가 설치되어 있으며, 시트튜브(ST) 상에 안장(S)이 설치되어 있다.

그리고 페달축(PS)의 회전력이 동력전달장치에 의해 뒷바퀴(RW)로 전달되어 전진 이동할 수 있도록 구비되어 있다. 여기서 동력전달장치는 체인 및 스프로킷일 수 있고, 체인 없이 사프트로 동력을 전달하여 뒷바퀴를 굴리는 무체인 방식을 채용할 수도 있다.

또한, 앞바퀴(FW)는 휠체어와 연결이 용이하면서 휠체어의 후방 공간에 간섭없이 위치되도록 뒷바퀴(RW)보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 바퀴를 채용할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 자전거는 휠체어와 결합이 가능하도록 프론트 포크(100), 헤드셋(200), 지지암(300), 스템(400), 핸들바(500), 위치조정수단 및 핸들그립(600)으로 대별되며, 이를 포함하여 구성된다.

프론트 포크(100)는 프레임의 헤드튜브(HT)에 회전 가능하게 결합되어 앞바퀴(FW)의 회전축을 지지하는 것으로, 하부 양측에는 휠체어의 하부 프레임과 연결을 위한 지지암(300)이 방향 조정 가능하게 결합되어 있다.

즉, 포론트 포크(100)와 지지암(300)은 볼 조인트 결합방식으로 연결되어 있어 이용자의 필요에 따라 포론트 포크(100)에 대한 지지암(300)의 방향을 자유롭게 조정할 수 있다.

그 구체적인 구성은 프론트 포크(100)의 하부에 일체로 형성된 볼 소켓(110)과, 지지암(300)의 하단에 일체로 형성되어 볼 소켓(110)에 삽입 결합되는 볼 헤드(320)와, 볼 소켓(110)의 일측에 상방으로 개구된 상태로 형성되어 지지암(300)의 안착 시 그 회전 방향을 제한하는 고정홈(111)을 포함한다.

또한, 프론트 포크(100)의 상부 양측에는 지지암(300)이 밀착되게 접힌 상태를 유지하도록 프레임 클램프의 안착부(311)와 집게(312)의 결합을 통해 서로 고정될 수 있는 형태의 홀딩핀(130)이 형성되어 있다.

헤드셋(200)은 핸들 부분의 높낮이를 조절하기 위해 프론트 포크(100)의 상단에 높낮이 조절 가능하게 설치되는 것으로, 하부가 프론트 포크(100)의 상부에 삽입 결합되어 있고, 높낮이조절수단에 의해 그 설치 높낮이의 조절 및 고정 상태를 유지하도록 구비되어 있다.

높낮이조절수단의 구성은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 프론트 포크(100)의 상단에 형성된 조임슬롯(120)과, 프론트 포크(100)의 상단 외주면을 탄력적으로 감싸도록 일측이 개구되고, 그 개구된 일측의 마주하는 양단에 조임부(710)가 돌출 형성되며, 각각의 조임부(710)에는 서로 일직선상으로 연결공(711)이 형성된 링형 클램프(700)와, 링형 클램프(700)의 연결공(711)에 삽입 결합되는 조임핀(720)과, 조임핀(720)의 일측과 힌지 이음 결합되며, 그 힌지(H)를 회전축으로 하는 회전 조작에 따라 링형 클램프의 조임부(710) 간격을 조절함으로써 프론트 포크(100) 상단의 내경이 좁아지면서 헤드셋(200)의 외경과 서로 견고하게 밀착되거나 프론트 포크(100) 상단의 내경이 원래대로 복귀하면서 헤드셋(200)의 외경과 서로 이격되어 간섭 없는 상태를 유지하도록 하는 캠레버(730) 및 캠레버(730)와 조임핀(720) 사이에 결합되고 캠레버(730)와 대향하는 면에 캠면이 형성되어 캠레버(730)의 회전을 탄력적으로 지지하는 탄성부재(740)를 포함한다.

여기서, 프론트 포크(100)의 상단에 그 길이방향으로 길게 형성된 조임슬롯(120)은 프론트 포크(100)의 상단부 둘레를 따라 적어도 하나 이상으로 형성할 수도 있음은 물론이다.

또한, 링형 클램프(700)의 외형 변형에 상대적으로 영향이 적은 그 개구부의 반대쪽은 프론트 포크(100)의 상단과 볼트 등의 체결부재로 결합하여 설치하는 것이 바람직하다.

즉, 헤드셋(200)의 높낮이를 조절하기 위해 캠레버(730)를 잠금 해제 조작 시 링형 클램프(700)가 벌어지더라도 볼트 등의 체결부재에 의해 프론트 포크(100)와 결합되어 있으므로 프론트 포크(100)에 대해 회전되지 않고 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

지지암(300)은 휠체어의 하부 프레임과 결합하기 위한 것으로, 프론트 포크(100)의 양측에 각각 형성되어 있고, 일정길이를 가지며 그 길이방향의 하단이 프론트 포크(100)의 하부와 방향 조정이 가능하게 결합되어 있다.

즉, 포론트 포크(100)와 지지암(300)은 볼 조인트 결합방식으로 연결되어 있어 이용자의 필요에 따라 포론트 포크(100)에 대한 지지암(300)의 방향을 자유롭게 조정할 수 있다.

그 구체적인 구성은 프론트 포크(100)의 하부에 일체로 형성된 볼 소켓(110)과, 지지암(300)의 하단에 일체로 형성되어 볼 소켓(110)에 삽입 결합되는 볼 헤드(320)와, 볼 소켓(110)의 일측에 상방으로 개구된 상태로 형성되어 지지암(300)의 안착 시 그 회전 방향을 제한하는 고정홈(111)을 포함한다.

그리고 지지암(300)의 상단에는 휠체어의 하부 프레임과 결합하기 위한 프레임 클램프(310)가 구비되어 있다.

프레임 클램프(310)의 구체적인 구성은 지지암(300)의 끝 부분에 고정되며 휠체어 하부 프레임의 반쪽면을 감싸도록 형성된 안착부(311)와, 이 안착부(311)의 테두리부 양단과 힌지 이음 결합되어 휠체어 하부 프레임의 다른 반쪽면을 양측에서 감싸도록 서로 대향되게 형성된 한 쌍의 집게(312)와, 이 한 쌍의 집게(312)를 서로 결속시키기 위해 구비된 잠금부재(313)를 포함한다.

여기서, 잠금부재(313)로는 집게(312)의 외주면에 서로 대향되게 각각 형성된 너트부재와, 이 너트부재와 나사결합되는 볼트부재로 이루어질 수 있다.

스템(400)은 핸들 부분의 조향력을 앞바퀴에 전달하며 헤드셋(200)과 핸들바(500)를 연결하는 것으로, 핸들바(500)의 위치 이동을 원활하고 수월하게 안내하도록 약간 납작한 형태로 전방으로 길게 형성되어 헤드셋(200)의 상부에 고정되어 있다.

이러한 스템(400)의 내측에는 후술하는 위치조정수단의 가이드핀(520)의 이동을 안내하기 위해 전후 길이방향을 따라 가이드홀(410)이 형성되어 있고, 저면에는 후술하는 위치조정수단의 스토퍼(550)가 특정 위치에서 안착 고정 가능하도록 일정간격을 두고 스토퍼홈(420)이 적어도 두 개 이상으로 형성되어 있다.

핸들바(500)는 자전거의 주행방향을 조정하는 부분으로, 그 길이방향의 가운데 부분이 스템(400)의 상부에 위치의 이동이 가능하도록 결합되어 있고, 그 길이방향의 양단에는 핸들그립(600)이 위치 이동 가능하게 결합되어 있다.

따라서 핸들바(500)를 조작할 때 발생하는 조향력이 헤드셋(300) 및 스템(400)을 통해 프론트 포크(100)로 전달됨으로써 자전거의 주행방향이 조정된다.

이러한 핸들바(500)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 사용자의 조작에 따라 스템(400)의 길이방향으로 위치를 자유롭게 이동시킬 수 있을 뿐만 아니라 위치조정수단에 의해 특정 위치에서 고정된 상태를 유지할 수 있다.

위치조정수단은 스템(400)에 대한 핸들바(500)의 고정 위치를 조정 가능하도록 하는 것으로, 스템(400) 및 핸들바(500)에 구비되어 있다.

위치조정수단의 구성은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 핸들바(500)의 길이방향에 대해 수직하게 관통 형성된 핀홀(510)과, 이 핀홀(510)에 양단이 돌출되게 삽입 결합된 가이드핀(520)과, 이 가이드핀(520)의 상단에 구비되어 레버(530)의 조작에 따라 가이드핀(520)의 승강 및 이동을 제어하는 록킹부재(540)와, 가이드핀(520)의 승강에 따라 스템(400)의 저면에 밀착되는 스토퍼(550)와, 가이드핀(520)의 승강 및 이동을 안내하기 위해 스템(400)에 형성된 가이드홀(410)과, 스템(400)의 저면에 스토퍼(550)가 안착 고정 가능하도록 일정간격을 두고 다수 형성된 스토퍼홈(420)과, 스템(400)의 저면과 스토퍼(550) 사이 가이드핀(520)의 외측 둘레에 장착되어 록킹부재(540)의 잠금 상태를 해제 시 스토퍼(550)가 스토퍼홈(420)으로부터 자동으로 이탈되도록 탄성력을 제공하는 스프링(560)을 포함한다.

이러한 위치조정수단에 의해 핸들바(500)를 스템(400)의 길이방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있고, 아울러 스템(400)의 특정 위치에 고정시킬 수 있다.

핸들그립(600)은 자전거의 이용 시 파지하는 부분으로, 이용자의 조작에 따라 핸들바(500)의 길이방향으로 위치를 자유롭게 이동 조정할 수 있게 설치되어 있고, 양단부에는 휠체어의 손잡이와 결합하기 위한 손잡이 클램프(610)가 구비되어 있다.

손잡이 클램프(610)의 구성은 도 11에 도시된 바와 같이, 휠체어의 손잡이가 탄력적으로 끼워지도록 핸들그립(600)에 관통 형성되고 하부가 개구된 손잡이홀(611)과, 이 손잡이홀(611)의 개구부 양단에 각각 돌출 형성되고 손잡이홀(611)과 수직 방향으로 관통공(613)이 각각 형성된 그립조임부(612)와, 이 그립조임부의 관통공(613)에 삽입 결합되는 그립조임핀(614)과, 이 그립조임핀(614)의 일측 단부에 회전 가능하게 결합되어 회전 조작 시 양 그립조임부(612)의 간격을 조절하여 손잡이홀(611)의 내경이 좁아지도록 하는 그립캠레버(615)와, 이 그립캠레버(615)와 그립조임부(612) 사이에 결합되고 그립캠레버(615)와 대향하는 면에 캠면이 형성되어 그립캠레버(615)의 회전을 탄력적으로 지지하는 그립탄성부재(616) 및 그립캠레버(615)가 고정된 상태를 유지하도록 핸들그립(600)의 길이방향 측면에 형성된 레버안착홈(617)을 포함한다.

여기서, 그립탄성부재(616)의 캠면은 그립캠레버(615)의 캠 부분과 대응하는 곡률을 가지는 곡면으로 형성되어 있다.

즉, 그립탄성부재(616)의 캠면과 그립캠레버(615)는 그 회전축인 힌지(H)를 중심으로 회전반경이 점차 달라지는 캠 형상으로 형성되어 있고, 그립탄성부재가 외력에 대해 유연하고 탄력적으로 변형되므로 그립캠레버(615)의 회전 정도에 따라 그 힌지(H)의 회전축에서 그립탄성부재의 캠면 사이의 거리가 자연스럽게 변하게 된다.

이러한 핸들그립(600)은 파지가 용이하고 그립감이 우수하여 미끄러짐을 방지하면서 그립켐레버(615)의 조작에 따라 손잡이홀(611)의 내경이 유연하고 탄력적으로 변화될 수 있도록 하기 위해 탄성체로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 핸들그립(600)의 핸들바(500)에 대한 위치 이동은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 이동 방식을 적용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 핸들바(500)와 핸들그립(600)을 안테나 방식으로 접철 가능하게 형성할 수도 있고, 단계적으로 특정 위치에서 멈춤 고정되어 접히거나 펼쳐진 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 별도의 멈춤장치를 구비할 수도 있다.

한편, 프론트 포크(100), 헤드셋(200) 및 핸들바(500)는 이용자가 힘들이지 않고 자전거 및 휠체어의 주행방향을 조정할 수 있도록 중량이 가벼운 금속재로 구비하는 것이 바람직하다. 예를 들어 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 파이프 형상으로 제작될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 휠체어와 결합 가능한 자전거의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자전거를 휠체어와 결합하기 위해서는 휠체어의 손잡이 높이에 따라 높낮이조절수단의 캠레버(730)를 잠금 해제 상태로 조작하여 헤드셋(200)이 프론트 포크(100)에 대해 자유롭게 승강할 수 있도록 한 상태에서 휠체어의 손잡이 높이와 상응하는 높이로 헤드셋(200)의 높낮이를 조절한 후 캠레버(730)를 잠금 상태로 재조작한다. 이렇게 되면 캠레버(730)에 의해 링형 클램프의 양 조임부(710) 사이의 간격이 좁아지면서 조임력이 발생하고, 이에 대응하여 프론트 포크(100)의 상단부가 그 조임슬롯(120)에 의해 자연스럽게 조여지므로 마찰력에 의해 헤드셋(200)의 높낮이 조절 위치가 고정된다. 이때, 헤드셋(200)의 높낮이는 핸들그립의 손잡이홀(611) 부분이 휠체어의 손잡이 높이와 동일하게 위치되도록 조절한다.

이후, 핸들바(500)에 대한 양 핸들그립(600)의 좌우 방향의 위치를 조정한다. 이때, 핸들그립(600)의 위치는 핸들그립의 손잡이홀(611) 부분이 휠체어의 손잡이와 동일선상에 위치되도록 조절하고, 핸들그립의 손잡이 클램프(610)를 잠금 해제 상태로 유지시킨다.

계속해서 스템(400)에 대한 핸들바(500)의 전후 방향 위치를 위치조정수단의 록킹부재(540)를 잠금 해제 상태로 조작하여 핸들바(500)가 스템(400)에 대해 자유롭게 슬라이딩 이동할 수 있도록 조정하고, 이 상태에서 핸들바(500)의 고정 위치를 조정한 후 록킹부재(540)를 잠금 상태로 재조작한다. 이때, 핸들그립의 손잡이 클램프(610)는 잠금 해제 상태를 유지시킨다.

다음으로 핸들그립의 손잡이홀(611)에 휠체어의 손잡이를 삽입한 후 손잡이 클램프(610)를 잠금 상태로 전환하여 핸들그립(600)을 휠체어의 손잡이와 고정시킨다. 이렇게 되면 자전거의 핸들 부분과 휠체어의 손잡이가 일체로 움직일 수 있게 된다.

아울러 지지암(300)을 휠체어의 프레임과 연결 결합하기 위해서는 지지암(300)을 그 하부를 중심으로 회전시켜 펼친 후 볼 소켓의 고정홈(111)에 구속하고 프레임 클램프의 집게(312)를 벌려서 휠체어의 하부 프레임을 감싼 후 그 잠금부재(313)로 잠금 상태를 유지시킨다. 이렇게 되면 프론트 포크(100)와 휠체어의 프레임이 한층 견고하게 연결된 상태를 유지하기 때문에 보다 안정적으로 휠체어를 조종 및 움직일 수 있게 된다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 자전거는 도 14에 도시된 바와 같이, 휠체어와 결합함으로써 자전거의 이용자가 자전거를 타면서 휠체어를 동시에 안전하게 이동시킬 수 있으므로 사용상의 편의성 및 효율성을 대폭 향상시키고 실용성과 기능을 제고할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 적용할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백할 것이다.

100: 프론트 포크 110: 볼 소켓
111: 고정홈 120: 조임슬롯
130: 홀딩핀
200: 헤드셋
300: 지지암 310: 프레임 클램프
311: 안착부 312: 집게
313: 잠금부재
320: 볼 헤드
400: 스템 410: 가이드홀
420: 스토퍼홈
500: 핸들바 510: 핀홀
520: 가이드핀 530: 레버
540: 록킹부재 550: 스토퍼
560: 스프링
600: 핸들그립 610: 손잡이 클램프
611: 손잡이홀 612: 그립조임부
613: 관통공 614: 그립조임핀
615: 그립캠레버 616: 그립탄성부재
617: 레버안착홈
700: 링형 클램프 710: 조임부
711: 연결공 720: 조임핀
730: 캠레버 740: 탄성부재

Claims (8)

1. 프론트 포크의 상부에 헤드셋이 높낮이 조절 가능하게 설치된 자전거에 있어서,
   상기 헤드셋의 상부에 고정되며 전방으로 길게 형성된 스템과;
   상기 스템의 길이방향을 따라 위치 이동이 가능하게 설치된 핸들바와;
   상기 스템과 상기 핸들바 간의 고정 위치를 조정 가능하도록 상기 스템 및 핸들바에 구비된 위치조정수단과;
   상기 핸들바의 양단에 그 길이방향을 따라 각각 위치 이동이 가능하게 결합되며, 각각에 휠체어의 손잡이와 결합하기 위한 손잡이 클램프가 구비된 핸들그립;
   을 포함하는 자전거.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상단에 휠체어의 프레임과 결합하기 위한 프레임 클램프가 구비되고, 하단이 상기 프론트 포크의 하부와 방향 조정이 가능하게 결합된 한 쌍의 지지암;
   을 더 포함하는 자전거.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 프론트 포크의 하부에는 상기 지지암의 회전 방향을 제한하는 고정홈을 갖는 볼 소켓이 형성되고, 상기 지지암의 하단에는 상기 볼 소켓과 볼 조인트 결합되는 볼 헤드가 형성된 자전거.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 프레임 클램프는,
   상기 지지암의 단부에 고정되며 휠체어 하부 프레임의 반쪽면을 감싸는 안착부와;
   상기 안착부의 양단과 힌지 이음 결합되어 휠체어 프레임의 다른 반쪽면을 양측에서 감싸도록 서로 대향되게 형성된 한 쌍의 집게와;
   상기 집게들을 결속시키기 위해 구비된 잠금부재;
   를 포함하는 자전거.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 프론트 포크에는 상기 프레임 클램프를 홀딩시켜 상기 지지암이 프론트 포크에 밀착되게 접힌 상태를 유지하도록 홀딩핀이 더 형성된 자전거.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 위치조정수단은,
   상기 핸들바에 그 길이방향에 대해 수직하게 관통 형성된 핀홀과;
   상기 핀홀에 양단이 돌출되게 삽입 결합된 가이드핀과;
   상기 가이드핀의 상단에 구비되어 레버의 조작에 따라 상기 가이드핀의 승강 및 이동을 제어하는 록킹부재와;
   상기 가이드핀의 승강에 따라 상기 스템의 저면에 밀착되는 스토퍼와;
   상기 가이드핀의 이동을 안내하기 위해 상기 스템에 형성된 가이드홀과;
   상기 스템의 저면에 상기 스토퍼가 안착 고정 가능하도록 일정간격을 두고 다수 형성된 스토퍼홈과;
   상기 스템의 저면과 상기 스토퍼 사이에 장착되어 상기 록킹부재의 잠금상태를 해제 시 상기 스토퍼가 스토퍼홈으로부터 이탈되도록 탄성력을 제공하는 스프링;
   을 포함하는 자전거.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 손잡이 클램프는,
   휠체어의 손잡이가 탄력적으로 끼워지도록 상기 핸들그립에 관통 형성되고 하부가 개구된 손잡이홀과;
   상기 손잡이홀의 개구부 양단에 돌출 형성되고 손잡이홀과 수직한 방향으로 관통공이 각각 형성된 한 쌍의 그립조임부와;
   상기 그립조임부의 관통공에 삽입 결합되는 그립조임핀과;
   상기 그립조임핀의 일측 단부에 회전 가능하게 결합되어 상기 그립조임부의 캠면을 따라 회전 조작 시 그립조임부의 간격을 조절하여 손잡이홀의 내경이 좁아지도록 하는 그립캠레버와;
   상기 그립캠레버와 그립조임부 사이에 결합되고 그립캠레버와 대향하는 면에 캠면이 형성되어 그립캠레버의 회전을 탄력적으로 지지하는 그립탄성부재와;
   상기 그립캠레버가 고정된 상태를 유지하도록 상기 핸들그립의 측면에 형성된 레버안착홈;
   을 포함하는 자전거.
   
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 프론트 포크의 상부에 상기 헤드셋의 하부가 삽입 결합되고, 그 설치 높낮이를 조절 가능하도록 높낮이조절수단이 구비되며, 상기 높낮이조절수단은,
   상기 프론트 포크의 상단에 적어도 하나 이상으로 형성된 조임슬롯과;
   상기 프론트 포크의 상단 외주면을 탄력적으로 감싸도록 일측이 개구되고, 상기 개구된 일측의 마주하는 양단에 조임부가 돌출 형성되며, 상기 각각의 조임부에는 서로 일직선상으로 연결공이 형성된 링형 클램프와;
   상기 링형 클램프의 연결공에 삽입 결합되는 조임핀과;
   상기 조임핀의 일측과 힌지 이음 결합되며, 그 힌지를 회전축으로 하는 회전 조작에 따라 상기 링형 클램프의 조임부 간격을 조절하여 상기 프론트 포크 상단의 내경이 좁아지도록 하는 캠레버; 및
   상기 캠레버와 조임핀 사이에 결합되고 캠레버와 대향하는 면에 캠면이 형성되어 캠레버의 회전을 탄력적으로 지지하는 탄성부재와;
   를 포함하는 자전거.
   

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