JP2022019583A - ロック - Google Patents

Abstract

【課題】自転車を施錠するためのロックが提供される。【解決手段】自転車を施錠するために、ユーザは、ロープヘッドを、ロック穴を通してロックに挿入する。ロープヘッドは、ロック内のスライダを駆動し、スライダは、ピンを駆動して、ロックの上回転シャフトがロックの下回転シャフトと共に動かないように、連結しない。ロックの上回転シャフト及び下回転シャフトがそれぞれ自転車のハンドルバー及び前輪に接続されているため、ユーザは、ハンドルバーによって前輪を制御できない。また、ロープヘッドは、ロープに接続されてよく、ロックを施錠する場合、ユーザは、ロープをロックから引き出し、固定対象の周りに回し、その後、ロープヘッドをロック穴を通してロックに再挿入する。【選択図】図２Ａ

Description

本開示は、ロックシステム及びその取付方法に関し、具体的には、複数の保護機構を備えるロックに関する。

ロープロックは、既存のよくある自転車ロックの１つである。ロープロックは、原理として、自転車と外部の固定対象とを接続し固定することにロープを使用して、盗難を防ぐ。しかしながら、窃盗犯は、携帯用の小さな油圧シャーによってロープを切断し、自転車に乗って逃げることができる。

上記の問題を解決するために、ロープが切断されたとしても鍵がかかったまま残るロックがある、そのようなロックは、ロック本体、ロープ、及びロープヘッドの３つの主部品を有する。ロープの一端は、ロックの本体に固定され、他端は、ロープヘッドに接続される。鍵をかける必要がある時、ユーザは、後輪にロープを回し、ロープヘッドをロック本体に挿入し、鍵をかける。ロープヘッドがロック本体に水平方向に沿って挿入されると、ロープヘッドは、ロック本体のロック舌部が戻しばねの復元力に打ち勝ち、中央シャフトを下方向に入るように駆動して、クランクが回転することを防止できる。

そのような設計によれば、窃盗犯が鋼ロープを切断したとしても、鋼ロープの頭部はロック本体の中にあるままであるため、ロックピンは中央シャフトに残り続けてクランクの回転を防止し、従って、鋼ロープを切断しても防犯機構は取り外されない。しかしながら、このような設計には、いくつかの欠点がある、まず、このロックは、取り付けて使用する前に、自転車を壊しかねない改造を必要とする。次に、窃盗犯がロープヘッドを力づくでロック本体から引き抜くと、戻しばねがロックピンを中央シャフトから自動的に押し出してしまい、ロック状態が勝手に解放されてしまう。さらに、窃盗犯がロープを切断し、クランクが固定された状態の自転車に無理やり乗ろうとすると、クランクが変形し損傷してしまう可能性がある。

一方、市販の電子ロックのほとんどは、鍵を外すためのモータ等の電子機器を稼働させるために、内部電池を使用する。しかしながら、悪環境において自転車を止める又は自転車に乗る場合、電子ロックの電池は水分により損傷し、漏れ出したバッテリー液が自転車本体を腐食又は錆びさせることがある。また、電子ロックの電池が切れた場合、電池を替えなければならず、これはユーザにとってとても不便である。

上記の既存のロープロック及び電子ロックの欠点に鑑みて、本開示の実施形態のロックは、第１の接続部材及び第２の接続部材を備える運動伝達部品群と、スライダと、スライダと共に動くように連結され、ロック動作を起こすように構成されるロープヘッドと、スライダと共に動くように連結され、第１の接続部材又は第２の接続部材が動くことを制限するように構成されるピンと、スライダと共に動くように連結され、スライダが動くことを制限するように構成される固定ロッドと、スライダと共に動くように連結され、ロープヘッドの動きを制限するように構成されるロックフックと、スライダと共に動くように連結され、スライダを動くように押すように構成される第１の駆動部品と、を備える。ロックのロック工程には以下の動作が含まれる。ロープヘッドは、スライダをアンロック位置からロック位置に押し、ロックフックは、ロープヘッドの動きを制限するようにロープヘッドにかかるようにスライダにより駆動され、スライダ及び固定ロッドは、ロック位置に係合され、スライダがアンロック位置から動くことを防止し、ピンは、第１の接続部材及び第２の接続部材の少なくとも１つから分離するようにスライダに駆動される。ロックのアンロック工程には以下の動作が含まれる。固定ロッドは、第１の駆動部品がスライダをロック位置からアンロック位置に押すように、スライダを開放し、ロックフックは、ロックフックがロープヘッドから分離して、ロープヘッドが動くようにスライダにより押され、ピンは、第１の接続部材及び第２の接続部材の少なくとも１つを再接続する。

上記の任意の１つのロックにおいて、
スライダ及びピンは、傾斜境界面により接続され、スライダがロック位置に向かって動くと、スライダは、ピンが第１の接続部材及び第２の接続部材の少なくとも１つから分離するように、傾斜境界面を通してピンを駆動する。

上記の任意の１つのロックにおいて、ロックは、さらに、ピンと共に動くように連結される第２の駆動部品を備え、第２の駆動部品は、アンロック工程において、ピンが、第１の接続部材及び第２の接続部材の少なくとも１つに接続するようにピンを駆動するように構成される。

上記の任意の１つのロックにおいて、スライダにはピン穴が設けられ、傾斜境界面は、前記ピン穴に設けられ、ピン穴は、ピンが、スライダを貫通して第１の接続部材及び第２の接続部材の少なくとも１つに接続するように構成される。

上記の任意の１つのロックにおいて、ロック工程及びアンロック工程において、ピンは、水平方向に前後に動き、水平方向は、スライダの動く方向に垂直である。

上記の任意の１つのロックにおいて、固定ロッドは、回転シャフト及びシフトレバーを備える。回転シャフトは、シフトレバーと共に動くように連結される。ロック工程において、スライダは、スライダが通れるように、回転シャフトに沿って外側に回転するようにシフトレバーを駆動し、スライダが通った後、シフトレバーは、回転シャフトに沿って内側に自動的に回転し、ロック位置においてスライダと係合し、スライダがアンロック位置へと動くことを防止し、アンロック工程において、シフトレバーは、外力により回転シャフトに沿って外側に回転し、スライダを開放する。

上記の任意の１つのロックにおいて、ロックは、さらに、アンロック装置に接続されるように構成される接続ポートと、シフトレバーと共に動くように連結されるアクチュエータと、接続ポート及びアクチュエータに接続され、アンロック工程において認証動作を実行して、アンロック装置を認証するように構成される制御モジュールと、を備え、アンロック装置が認証されると、制御モジュールは、シフトレバーが回転シャフトに沿って外側に回転し、スライダを開放するように、シフトレバーに外力を加えるようにアクチュエータを制御する。

上記の任意の１つのロックにおいて、ロックは、さらに、シフトレバーと共に動くように連結される第３の駆動部品を備える。第３の駆動部品は、ロック工程において、シフトレバーを回転シャフトに沿って内側に回転させ、ロック位置においてスライダと係合するように構成され、スライダがアンロック位置へと動くことを防止し、アクチュエータは、温度が反応温度範囲に上昇した場合に収縮し、シフトレバーに与えられる上記の外力を生成する形状記憶合金ワイヤを備え、アンロック工程において、シフトレバーを引っ張り、回転シャフトに沿って外側に回転させ、スライダを開放させる。

上記の任意の１つのロックにおいて、第１の駆動部品、第２の駆動部品、及び第３の駆動部品のそれぞれは、ばね、板ばね、又は空気圧シリンダである。

上記の任意の１つのロックにおいて、ロックは、電池を含まず、アンロック工程においてアクチュエータ及び制御モジュールに必要とされる電力は、接続ポートを通して供給される。

上記の任意の１つのロックにおいて、第１の接続部材及び第２の接続部材の一方は、上回転シャフトであり、他方は、下回転シャフトであり、第１の接続部材及び第２の接続部材は、同軸上に配置され、それぞれ、接続穴を有し、第１の接続部材及び第２の接続部材の各接続穴は、ピンを収容するために使用され、ピンが第１の接続部材及び第２の接続部材の接続穴を同時に貫通している場合、第１の接続部材及び第２の接続部材は、共に動くように連結され、ピンが第１の接続部材の接続穴及び第２の接続部材の接続穴を同時に貫通していない場合、第１の接続部材及び第２の接続部材は、共に動かないように連結していない。

上記の任意の１つのロックにおいて、ロックは、さらに、ロープを備え、ロープの一端は、ロック本体に接続され、他端は、ロープヘッドに接続され、ロープヘッドがロック位置に入ると、ロープは、固定対象の周りに回され、ロック効果を達成するように適用される。

上記の内容への理解を容易にするため、いくつかの実施形態が、図面と共に以下に説明される。

本開示の１つの目的は、簡便であり、自転車を壊しかねない改造を行わずに使用できる、コックを介してハンドルバーを接続することに上回転シャフトを使用し、フロントフォークチューブを介して前輪を接続することに下回転シャフトを使用するロックを提供することである。さらに、本開示のロックは、分離するロープ及びスライダの設計を採用し、それにより、ロープヘッドがロック状態から強制的に引き抜かれた場合、スライダは元の位置に残ったままであり、ハンドルバー及び前輪は非連結状態を維持し、自転車に乗ることができない。さらに、運動連結を開放する設計が採用されるため、従来技術において自転車が強制的に乗られたことによる部品の損傷が回避される。さらに、本開示の実施形態において、ロックは、ロック工程において電力を消費せず、アンロック工程において使用される電力は、外部のロック装置から直接供給され、すなわち、電池はロックから除去され、電池が損傷する問題が回避される。

付される図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれてその一部を構成する。図面は、本開示の実施形態を図示し、説明と共に、本開示の原理を説明するために供される。

図１Ａ及び１Ｂは、それぞれ、本開示の第１の実施形態に係る、自転車に適用されるロックの仕様状況の概略図及びロックの外観概略図である。

図１Ｃは、本開示の第１の実施形態に係る、図１ＢのＡ－Ａ線に沿ったアンロック状態ＳＵＬにおけるロックの概略断面図である。

図２Ａ及び２Ｂは、それぞれ、本開示のロックの第１の実施形態に係る、アンロック状態ＳＵＬにおける異なる視点からのハウジング内の主部品の概略図である。

図２Ｃは、本開示のロックの第１の実施形態に係る、スライダ及び周辺部品の概略分解図である。

図３Ａ及び３Ｂは、本開示のロックの第１の実施形態に係る、それぞれ、異なる視点からのスライダの概略図である。

図４Ａ及び４Ｂは、それぞれ、本開示のロックの第１の実施形態に係る、アンロック状態ＳＵＬ及びロック状態ＳＬにおけるピン及び運動伝達部品群の相対関係の概略図である。

図５Ａ及び５Ｂは、それぞれ、本開示のロックの第１の実施形態に係る、アンロック状態ＳＵＬ及びロック状態ＳＬにおけるスライダ及びロックフックの相対関係の概略図である。

図６Ａ乃至６Ｄは、それぞれ、本開示のロックの第１の実施形態に係る、異なる時点におけるスライダ及び固定ロッドの相対位置の概略図である。

以下の好適な実施形態の詳細な説明において、本明細書の一部を構成し、本開示が実装され得る特定の実施形態を図によって示す添付の図面を参照する。この観点において、「上側」、「下側」、「右側」、「左側」、「前側」、「後側」、「頭部」、「底部」、及び「側部」等の方向を示す用語は、説明される図における配置を参照するために使用され、本開示の限定を意図しない。

図１Ａ及び１Ｂを参照すると、図１Ａ及び１Ｂは、それぞれ、本開示の第１の実施形態に係る、自転車に適用されるロックの仕様状況の概略図及びロックの外観概略図である。ロック１の外観から、ロック１は、ハウジング１３０に覆われたロック本体と、それぞれハウジング１３０の上側及び下側を貫通する第１の接続部材１１及び第２の接続部材１２と、を有することが分かる。ハウジング１３０には、ロック穴１３１と、引込ボタン１３２と、接続ポート１３３と、ロープ３０に接続されるロープヘッド３１が設けられる。

ユーザは、ロック工程を通じて、自転車をアンロック状態ＳＵＬからロック状態ＳＬに変更し、アンロック工程によりその逆を行う。ロック工程の始めに、ユーザは、ロープ３０に接続されていないロープヘッド３１を単にロック穴１３１に挿入して、ロック１のロック動作を起こす、又はロープ３０に接続されたロープヘッド３１をハウジング１３０から引き抜き、固定対象２にロープ３０を回した後、ロープヘッド３１を、ロック穴１３１を通してロック１に挿入して、ロック１のロック動作を起こし、ユーザがロープヘッド３１をロック１のロック位置へと押すと、ロープヘッド３１は自動的にロック１にロックされる。同時に、自転車のハンドルバーと前輪との接続が自動的に切れ、ユーザは、ハンドルバーを回転させても前輪の回転を制御することが出来なくなり、従って、より良い防犯効果が達成される。

ユーザが自転車の鍵を外す必要がある場合、ユーザは、アンロック装置（不図示）を使用して接続ポート１３３を介してロック１を電気的に接続してよい。接続の後、ロック１は自動的に解除され、ロープヘッド３１は、ハウジング１３０から自動的に開放される。その後、ロープヘッド３１がロープ３０に接続された場合、ユーザは、引込ボタン１３２を押してよく、ロック１は、ロープ３０をハウジング１３０内に自動的に引き込み、アンロック状態ＳＵＬに戻る。また、自転車のハンドルバー及び前輪は接続状態に戻り、ユーザは、普通に自転車に乗ることが出来る。上記のアンロック装置は、リモコン又は携帯電話等の電力及び信号通信機能を備える様々な電子装置であってよい。本実施形態において、アンロック装置及びロック１は物理接続線により接続されているが、必要に応じて、電力及び信号通信機能を備えるワイヤレスモジュールが代わりに使用されてよく、本開示はそれに限定されない。

本開示のロックの詳細な設計は、以下に説明される。

図１Ａから図２Ｃを同時に参照すると、図１Ｃは、本開示の第１の実施形態に係る、図１ＡのＡ－Ａ参照線に沿ったアンロック状態ＳＵＬにおけるロックの概略断面図である。図１Ｃ及び２Ａに示されるように、本実施形態において、ロック１は、主に、伝達部品群１０と、スライダ２０と、ロープ３０と、ピン４０と、固定ロッド５０と、ロックフック６０と、第１の駆動部品７０と、第２の駆動部品８０と、アクチュエータ１００と、制御モジュール１１０と、第３の駆動部品１２０と、ハウジング１３０と、ロックロープターンテーブル１４０と、を備える。

各部品の相対的な関係を説明する前に、各部品の設計が以下に説明される。

運動伝達部品群１０は、概して、伝達用の複数の部品の組み合わせを指す。図１Ｃを参照すると、本実施形態において、運動伝達部品群１０は、第１の接続部材１１及び第２の接続部材１２を有する。第１の接続部材１１及び第２の接続部材１２は、それぞれ、中空管であり、第２の接続部材１２の少なくとも一部は、第１の接続部材１１の内部に貫通し、第１の接続部材１１と同軸上に配置される。すなわち、第１の接続部材１１は、外管であり、上回転シャフトとして使用され、第２の接続部材１２は、内管であり、下回転シャフトとして使用される。第１の接続部材１１及び第２の接続部材１２は、それぞれ、同じ高さに配置される第１の接続穴１１１及び第２の接続穴１２１を有する。しかしながら、必要に応じて、第１の接続部材１１が内管又は下回転シャフトであってよく、さらに第２の接続部材１２がそれに対応していてよいが、本開示はこれに限定されない。

スライダ２０は、ロック１内を１の自由度で第１の軸方向Ｄ１に沿ってスライドすることにより、他の部品を駆動してロック状態及びアンロック状態を切り替えることに使用される。図３Ａ及び３Ｂを共に参照すると、図３Ａ及び３Ｂは、本開示のロックの第１の実施形態に係る、それぞれ、異なる視点からのスライダの概略図である。

異なる機能に基づいて、スライダ２０は、ピン穴２１と、第１の側プレート２２と、第２の側プレート２３、第１の収容溝２４と、クランプ引き構造２５と、梯子構造２６と、接続溝２７と、連結面２８と、ロックフック収容部２９と、を備える。本実施形態において、スライダ２０は、１つの材料であり、１つの部品で形成されるが、本開示はこれに限定されず、スライダ２０は、複数の部品を組み合わせることにより形成されてもよい。

設計の説明を容易にするために、ハウジング１３０内のスライダ２０のスライド方向は、第１の軸方向Ｄ１とする。ロック工程において、スライダ２０がアンロック位置からロック位置に動く方向は、前側Ｄ１１であり、その反対が後側Ｄ１２である。第２の軸方向Ｄ２及び第１の軸方向Ｄ１は、同じ水平面上にあり、互いに垂直である。第３の軸方向Ｄ３は、第１の軸方向Ｄ１及び第２の軸方向Ｄ２と同時に垂直である。

ピン穴２１は、スライダ２０の下に設けられ、スライダ２０を第２の軸方向Ｄ２に貫通する。ピン穴２１の底部には傾斜面２１１が設けられており、傾斜面２１１は、スライダ２０の左前に斜めに対向する。第１の側プレート２２及び第２の側プレート２３は、それぞれ、スライダ２０の左側Ｄ２１の側面及び右側Ｄ２２の側面から上側Ｄ３１に延伸し、その間には連結面２８が設けられる。連結面２８は、前側Ｄ１１から後側Ｄ１２への短い距離を水平に延伸し、その後、下側Ｄ３２に向かって傾斜し、徐々に降下する。第１の側プレート２２、第２の側プレート２３、及び連結面２８の中の空間は、ロックフック６０を収納するロックフック収容部２９として使用されてよい。第１の収容溝２４は、スライダ２０の前側Ｄ１１の縦の端面上から後側Ｄ１２に向かって形成される。クランプ引き構造２５は、突出リブ２５１と、突出リブ２５１に隣接する溝２５２と、を備える。梯子構造２６は、前側Ｄ１１の第２の側プレート２３の端面に配置され、縦面２６１を備える。接続溝２７は、スライダ２０の後側Ｄ１２の端面から前側Ｄ１１に向かって形成される。

ロープ３０は、ロック１に回すために使用され、固定対象２上のロック１に接続された自転車は、ロック効果を達成する。図１Ａ及び１Ｂを参照すると、ロープ３０の一端は、ロック本体内のロックロープターンテーブル１４０接続され、他端は、ロープヘッド３１に接続される。本実施形態において、ロープ３０は、任意に、鋼ロープであってよい。ロープヘッド３１は、一体に形成された金属片であり、互いに平行な２つの配置リングが設けられ、ロックフック６０を引っかけるための２つの配置リングの間に設けられる。

しかしながら、ロック１は、ロープ３０を備える構成に限定されない。別の実施形態において、固定対象２を覆うためにロープ３０を使用する必要が無い時、ロック１は、任意に、ロープ３０、引込ボタン１３２、ロックロープターンテーブル１４０、及びそれらに関連する設計を有さずともよい。そのような設計において、ロープヘッド３１は、ロック１を施錠するための鍵と同様の独立した部品として使用されてよい。さらに、ロープヘッド３１は、ハウジング１３０の外側に配置された別のボタンとして設計されてもよい。当該ボタンが押されると、ロープヘッド３１は、施錠のためのロック１に押し込まれ、解錠する場合には、ロープヘッド３１は飛び出すが、ハウジング１３０からは外れない。

ピン４０は、第１の接続部材１１及び第２の接続部材１２の作動を制限することに使用される。図２Ｃから分かるように、ピン４０は、基部４１及び頭部４２を備え、頭部４２は、第１の接続部材１１及び第２の接続部材１２を接続するために使用され、基部４１の右側Ｄ２２には、傾斜面４１１が設けられ、傾斜面４４１の傾斜及び方向の両方は、スライダ２０のピン穴２１の傾斜面２１１に対応する。基部４１には、基部４１の左側Ｄ２１の端面から右側Ｄ２２に向かって形成される第２の収容溝４１２が設けられる。基部４１及び頭部４２は、１つの部品の異なる部分であってよい、又は２つの独立した部品であってよい。本実施形態において、基部４１及び頭部４２は、互いに組み合わされた２つの独立した部品である。

固定ロッド５０は、スライダが動くことを制限することに使用される。図２Ｃを参照すると、固定ロッド５０には回転シャフト５１及びシフトレバー５２が設けられていることが分かる。回転シャフト５１は、ハウジング１３０内のベース（不図示）に配置され、第３の軸方向Ｄ３に沿って回転してよく、シフトレバー５２は、回転シャフト５１に沿って回転してよい。シフトレバー５２の右側Ｄ２２を向く側の一端には、クランプ引き構造２５の形状に対応する突出構造５２１が設けられ、シフトレバー５２の左側Ｄ２１を向く側には、第３の収容溝５２２が設けられる。第３の収容溝５２２は、シフトレバー５２の左側Ｄ２１の端面から右側Ｄ２２に向かって形成される。本実施形態において、回転シャフト５１及びシフトレバー５２は、１つの部品である。

ロックフック６０は、ロープヘッド３１が動くことを制限することに使用される。図２Ｃを参照すると、回転シャフト６１及び頭部６２は、ロックフック６０の前側Ｄ１１に配置される。回転シャフト６１は、ハウジング１３０の内部構造に軸回転可能に接続され、それにより、ロックフック６０は、第２の軸方向Ｄ２に沿って回転可能である。頭部６２には、後側Ｄ１２に対向する縦面６２１が設けられ、ロックフック６０には、後側Ｄ１２に、二股フォーク形状のあご部６４が設けられ、二股フォークは、半円構造により接続され、頭部６２及びあご部６４は、腹部６３により接続される。本実施形態において、ロックフック６０の回転シャフト６１、頭部６２、腹部６３、及びあご部６４は、１つの部品で形成される。しかしながら、ロックフック６０は、複数の部品を組み合わせることにより形成されてもよく、本開示はこれに限定されない。

第１の駆動部品７０、第２の駆動部品８０、及び第３の駆動部品１２０は、それぞれ、その内部の流体を圧縮する又は部品の材料に力を込めることにより、機械エネルギー又はひずみエネルギーを保存又は開放することができ、特に、当該部品は、ばね、板ばね、及び空気圧シリンダ（例えば、コンプレッサ）等の機械的部品又は装置の１つ又は組み合わせであってよい。本実施形態において、第１の駆動部品７０、第２の駆動部品８０、及び第３の駆動部品１２０は、ばねであり、これらのサイズは、それぞれ、スライダ２０の第１の収容溝２４、ピン４０の第２の収容溝４１２、及び固定ロッド５０の第３の収容溝５２２に対応する。

アクチュエータ１００は、一般的に、電気エネルギーを機械的運動エネルギーに変換可能な装置を指す。図２Ａから２Ｃを参照すると、本実施形態において、アクチュエータ１００は、形状記憶モジュールであり、複数のステアリングコラム１０１及び形状記憶合金（ＳＭＡ）ワイヤ１０２を含む。ＳＭＡワイヤ１０２は、温度が反応温度範囲（例えば、７５℃～３００℃）に上昇した場合に収縮する。ＳＭＡワイヤ１０２の一端を固定し、他端を固定ロッド５０にセットすることにより、ＳＭＡワイヤ１０２は、収縮する際に固定ロッド５０を引っ張り得る。ステアリングコラム１０１は、限定された空間内でＳＭＡワイヤ１０２の全長を伸ばし、それにより、その総変形量をストロークの要求に合うように増加させる。また、アクチュエータ１００は、ギア、ウォーム、ウォームギア、接続ロッド等の様々な運動伝達部品と共にモータを使用して、固定ロッド５０を回転させる駆動効果を達成してよい。この例における形状記憶モジュールは、より簡単な設計、より低コスト、より小さい空間使用、より長い寿命、より高い信頼性、及びより良い性能を有する。

制御モジュール１１０は、識別信号を認証し、認証後の外部部品を制御することに使用される。制御モジュール１１０は、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）、シングルチップ、制御回路、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、又は上記の機能を達成し得る別の電子部品であってよい。本実施形態において、制御モジュール１１０は、回路盤と、回路盤に接続されるマイクロコントローラ（ＭＣＵ）と、を備える。

ハウジング１３０は、ロック１の各部品を覆い、固定し、ロック本体を画定するために使用される。図１Ｃを参照すると、ハウジング１３０の内部には、上記の部品の運動方向を制限することができる複数の突出リブ、突出部、又はロック穴が設けられており、これの説明は繰り返されない。さらに、ハウジング１３０は、さらに、少なくとも１つのベース（シャーシ）（不図示）を備え、ベースはハウジング１３０内部に固定され、ハウジング１３０内の各部品を接続し、それらの位置及び運動範囲を制限することに使用される。

本実施形態において、ロック１のロック工程において、電力は全く必要とされず、ロック工程の全てはユーザによりロープヘッド３１に加えられた力によりのみ完了されることが理解される。アンロック工程において、アクチュエータ１００及び制御モジュール１１０が必要とする電力は、接続ポート１３３を介してアンロック装置から直接得ることができる、すなわち、ロック１は、電池等の蓄電部品を備えなくともよく、従って、ロック１の電池が開放環境において損傷し、故障することを防止でき、ロック１の信頼性をさらに向上させることができる。

ロック１の動作モードを以下に説明する。

図１Ｂから２Ｂを参照すると、ロック工程が始まる前、ロック１はアンロック状態ＳＵＬにあり、運動伝達部品群１０の少なくとも一部、スライダ２０、ロープ３０、ピン４０、固定ロッド５０、ロックフック６０、第１の駆動部品７０、第２の駆動部品８０、アクチュエータ１００、制御モジュール１１０、第３の駆動部品１２０、及びロックロープターンテーブル１４０は、全てハウジング１３０内に設けられ、スライダ２０はアンロック状態にあり、ロープ３０は、ロック１のハウジング１３０の下部において、引き込み可能なロックロープターンテーブル１４０の周りに回され、ロープヘッド３１のみがハウジング１３０から露出している。

ロック工程が始まると、最初に、ユーザは、ロープヘッド３１を引き出し、ロープ３０を固定対象２の周りに回し、次に、ロープヘッド３１をロック穴１３１に挿入してロック穴１３１内の接続溝２７に接続し、その後、ユーザは、ロープヘッド３１をロック１の底部にあるロック位置へと押し、その間、それに対応して、スライダ２０が、アンロック位置から第１の軸方向Ｄ１に沿って前側Ｄ１１のロック位置に向かい、周辺の部品を駆動し、スライダ２０が固定ロッド５０にクランプされると、スライダ２０はロック位置に到達し、ロック１はロック状態ＳＬとなる。

図４Ａ及び４Ｂを参照すると、図４Ａ及び４Ｂは、それぞれ、本開示のロックの第１の実施形態に係る、アンロック状態ＳＵＬ及びロック状態ＳＬにおけるピン４０及び運動伝達部品群１０の相対関係の概略図である。図４Ａから分かるように、ロック１がアンロック状態ＳＵＬにある時、スライダ２０はアンロック位置にあり、ロープヘッド３１はロック１に挿入されていない。同時に、第１の接続部材１１の第１の接続穴１１１及び第２の接続部材１２の第２の接続穴１２１は、直線上に配置され、ピン４０が、ピン穴２１を介してスライダ２０の左側及び右側の表面を貫通し、第１の接続穴１１１及び第２の接続穴１２１を同時に通って配置され、それにより、第１の接続部材１１及び第２の接続部材１２は互いに連結して動き、同軸上で回転し得る。図２Ａに示されるように、この時、スライダ２０の傾斜面２１１及びピン４０の傾斜面４１１は、傾斜境界面Ｉ１を介して繋がっている。スライダ２０のロック工程において、ピン４０は、第２の軸方向Ｄ２に沿って左側Ｄ２１に向かって水平に動くことができる。図４Ｂから分かるように、ピン穴２１の傾斜面２１１は、ピン４０の傾斜面４１１に、傾斜境界面Ｉ１を通じて左側Ｄ２１に向かう力を与えてよく、それにより、ピン４０は、左側Ｄ２１に向かって動くように駆動され、第１の接続部材１１及び第２の接続部材１２の少なくとも１つから外れる。すなわち、ピン４０が第１の接続穴１１１のみを貫通し、第２の接続穴１２１を貫通しないようになると、第１の接続部材１１及び第２の接続部材１２は、共に動かないように互いに連結されなくなる。一方、ピン４０が左側Ｄ２１に動くと、それに応じて、第２の駆動部品８０がピン４０により圧縮される。

一方、図２Ａ、５Ａ及び５Ｂを参照すると、図５Ａ及び５Ｂは、それぞれ、本開示のロック１の第１の実施形態に係る、アンロック状態ＳＵＬ及びロック状態ＳＬにおけるスライダ２０及びロックフック６０の相対関係の概略図である。図２Ａから分かるように、ロック１がアンロック状態ＳＵｌにあると、ロックフック６０のほとんどは、ロックフック収容部２９内に配置される。さらに、図２Ｃ及び５Ａに示されるように、ロックフック６０の腹部６３は、スライダ２０の連結面２８により支持され、あご部６４は、垂下状態にある。スライダ２０が前側Ｄ１１にロック位置に向かって動くと、梯子構造２６の縦面２６１は、ロックフック６０の頭部６２の縦面６２１を押し、ロックフック６０は、回転シャフト６１を支点として第２の軸方向Ｄ２に沿って回転し、それにより、回転シャフト６１の他端に設けられたあご部６４は、下側Ｄ３２に向かって動き、ロープヘッド３１を留めてロープヘッド３１の動きを制限し、ロープヘッド３１が後側Ｄ１２にアンロック位置に向かって動きことを防止する。上記のロックフック６０のあご部６４は、スライダ２０により駆動されて、ロープヘッド３１を留めてロープヘッド３１の動きを制限し、これは、ロックフック６０のあご部６４がロープヘッド３１上の２つの配置リングのリング溝に留められることを意味し、あご部６４は、前側及び後側の配置リングに干渉し、それにより、ロープヘッド３１は、ロックフック６０を取り除くことができなくなる。しかしながら、ロープヘッド３１は、依然として、２つの配置リングの間を、第１の軸方向Ｄ１に沿ってわずかに動くことができる。スライダ２０がロック位置に到達すると、ロック１がロック状態ＳＬとなり、部品間の関係が図５Ｂに示される。

一方、図２Ｃ及び６Ａ乃至６Ｄを参照すると、図６Ａ乃至６Ｄは、それぞれ、本開示のロック１の第１の実施形態に係る、異なる時点におけるスライダ２０及び固定ロッド５０の相対位置の概略図である。図６Ａから分かるように、ロック１がアンロック状態ＳＵＬにあると、シフトレバー５２の第３の収容溝５２２に配置される第３の駆動部品１２０は、シフトレバー５２に、右側Ｄ２２に向かう押力を加え、シフトレバー５２を閉じた状態にする。図６Ｂに示されるように、スライダ２０が前側Ｄ１１にロック位置に向かって動くと、スライダ２０のクランプ引き構造２５は、シフトレバー５２に、左側Ｄ２１に向かう力を与え、シフトレバー５２を駆動して第３の軸方向Ｄ３の回転シャフト５１に沿って外側Ｒ１に回転させ、スライダ２０が通るようにする。図６Ｃに示されるように、この時、第３の駆動部品１２０（ばね）が圧縮され、スライダ２０が通った後、シフトレバー５２は第３の駆動部品１２０に力を与えられて回転シャフト５１に沿って内側Ｒ２に自動的に回転し、スライダ２０をロック位置に係合し、スライダ２０が後側Ｄ１２にアンロック位置に向かって動くことを防止する。

これにより、ロック１がロック状態ＳＬにあると、ロープヘッド３１のリング溝がロックフック６０によりロックされ、ロック１から引き抜けなくなっていることを除き、第１の接続部材１１及び第２の接続部材１２は、共に動かないようにピン４により互いに連結されず、ユーザは、ハンドルバーにより前輪を制御できない。図５Ｂを参照すると、鍵がロック状態ＳＬにある時にロープ３０が強制的にロック１から引き抜かれた場合、ロープヘッド３１及びスライダ２０は独立した部品であり、それらは互いに固定されていないため、ロープヘッド３１が損傷してロック１から引き抜かれたとしても、スライダ２０には影響がない。一方、図６Ｃに示されるように、スライダ２０は固定ロッド５０によりロック位置に維持されたままであり、自転車ハンドルバー及び前輪が非連結状態であることが保証される。すなわち、スライダ２０の配置により、従来の技術においてロープヘッド３１が強制的に引き抜かれた場合にロック状態が開放されてしまう問題が回避される。さらに、干渉ロック設計ではなく非連結設計が採用されるため、本開示のロック１は、ロック状態の自転車に無理やり乗ると自転車が損傷する問題も解決される。

アンロック工程が始まると、ユーザは、アンロック装置を、接続ポート１３３を通してロック１に接続し、それにより、アンロック装置は、ロック１に電力を供給する。ロック１の制御モジュール１１０は、接続ポート１３３から電力を供給され、アンロック装置を認証する認証動作を実行する。認証操作において、アンロック装置は、識別信号を、接続ポート１３３を介して制御モジュール１１０に送信し、制御モジュール１１０は、識別信号がロック１の所定の識別コードと一致するかを判定し、一致する場合、アンロック装置は認証される。また、認証動作において、制御モジュール１１０が認証のために識別信号をアンロック装置に送信し、アンロック装置が認証に成功した場合に認証成功信号が制御モジュール１１０に送り返され、制御モジュール１１０が認証成功信号に基づいてアンロック装置を認証したと判定してもよい。しかしながら、上記の認証動作は、説明のためのみのものであり、本開示はこれに限定されない。アンロック装置が認証された後、制御モジュール１１０は、アクチュエータ１００を制御してアクチュエータ１００に電源を入れて開始させ、それにより、その内部のＳＭＡワイヤ１０２が、温度が反応温度範囲（例えば、７５℃～２００℃）に上昇するまで加熱され、ＳＭＡワイヤ１０２は、収縮して、シフトレバー５２に左側Ｄ２１への外力を加える。上記の外力は、第３の駆動部品１２０により右側Ｄ２２に向かってシフトレバー５２に加えられる力よりわずかに大きく、それにより、シフトレバー５２は、回転シャフト５１に沿って外側Ｒ１に向かって回転し、スライダ２０から引き離されて解放され、その結果は、図６Ｄに示される。

スライダ２０をロック位置から解放することは、スライダ２０により元々圧縮されていた第１の駆動部品７０の歪みエネルギーを開放し、スライダ２０をロック位置から後側Ｄ１２に向かってアンロック位置へと押す。図５Ｂを参照すると、スライダ２０が後側Ｄ１２に向かってアンロック位置へと動くと、ロックフック６０の腹部６３がスライダ２０の連結面２８の回転部分により押されて持ち上げられ、それにより、ロックフック６０は第２の軸方向Ｄ２に沿って反対方向に回転し、あご部６４はロープヘッド３１から外れ、従って、スライダ２０が後側Ｄ１２に向かってアンロック位置へと動くと、スライダ２０は、ロープヘッド３１を後側Ｄ２に向かって動かし、ハウジング１３０から押し出す。スライダ２０がアンロック位置に到達した時のロックフック６０及びスライダ２０の相対関係が図５Ａに示される。本実施形態において、アンロック工程において、ロックフック６０はばねによっては戻らず、スライダ２０により駆動し、これにより、従来のロックがぶつかってばねが変形した場合に、ロックフック６０がロープヘッド３１から誤って外れる状況を防止でき、ロック１の信頼性をさらに向上させる。

さらに、図２Ａを参照すると、スライダ２０が後側Ｄ１２に向かってアンロック位置へと動くと、ピン４０は、第２の駆動部品８０により押され、第１の接続部材１１の第１の接続穴１１１及び第２の接続部材１２の第２の接続穴１２１に再挿入されて２つの部品を接続し、自転車のハンドルバー及び前輪が共に動くように互いに連結され、ロック１がアンロック状態ＳＵＬにある時のピン４０の状態が図４Ａに示される。また、ロープヘッド３１がハウジング１３０から解放される。この時、ユーザは、ハウジング１３０の引込ボタン１３２を押して、ロック１がロープ３０をロック１内に引き込むようにしてよく、ユーザは普通に自転車に乗ることができる。

最後に、本開示のロックと同等の範囲は、実装される実施例を含むが、これに限定されず、本開示の上記の実施形態に開示される構成要素及びステップは、単に例示であり、本開示の範囲を限定するものではない。他の同等な部品及びステップによる置換及び変更も、本開示の特許出願の範囲内である。

本開示のロックは、ロックシステムに適用できる。

１ ロック
２ 固定対象
１０ 運動伝達部品群
１１ 第１の接続部材
１１１ 第１の接続穴
１２ 第２の接続部材
１２１ 第２の接続穴
２０ スライダ
２１ ピン穴
２１１ 傾斜面
２２ 第１の側プレート
２３ 第２の側プレート
２４ 第１の収容溝
２５ クランプ引き構造
２５１ 突出リブ
２５２ 溝
２６ 梯子構造
２６１ 縦面
２７ 接続溝
２８ 連結面
２９ ロックフック収容部
３０ ロープ
３１ ロープヘッド
４０ ピン
４１ 基部
４１１ 傾斜面
４１２ 第２の収容溝
４２ 頭部
５０ 固定ロッド
５１ 回転シャフト
５２ シフトレバー
５２１ 突出構造
５２２ 第３の収容溝
６０ ロックフック
６１ 回転シャフト
６２ 頭部
６２１ 縦面
６３ 腹部
６４ あご部
７０ 第１の駆動部品
８０ 第２の駆動部品
１００ アクチュエータ
１０１ ステアリングコラム
１０２ 形状記憶合金（ＳＭＡ）ワイヤ
１１０ 制御モジュール
１２０ 第３の駆動部品
１３０ ハウジング
１３１ ロック穴
１３２ 引込ボタン
１３３ 接続ポート
１４０ ロックロープターンテーブル

Ｄ１ 第１の軸方向
Ｄ１１ 前側
Ｄ１２ 後側
Ｄ２ 第２の軸方向
Ｄ２１ 左側
Ｄ２２ 右側
Ｄ３ 第３の軸方向
Ｄ３１ 上側
Ｄ３２ 下側
Ｉ１ 傾斜境界面
Ｒ１ 外側
Ｒ２ 内側
ＳＬ ロック状態
ＳＵＬ アンロック状態

Claims (12)

1. 第１の接続部材及び第２の接続部材を備える運動伝達部品群と、
   スライダと、
   前記スライダと共に動くように連結され、ロック動作を起こすように構成されるロープヘッドと、
   前記スライダと共に動くように連結され、前記第１の接続部材又は前記第２の接続部材が動くことを制限するように構成されるピンと、
   前記スライダと共に動くように連結され、前記スライダが動くことを制限するように構成される固定ロッドと、
   前記スライダと共に動くように連結され、前記ロープヘッドの動きを制限するように構成されるロックフックと、
   前記スライダと共に動くように連結され、前記スライダを動くように押すように構成される第１の駆動部品と、
   を備え、
   ロックのロック工程において、
   前記ロープヘッドは、前記スライダをアンロック位置からロック位置に押し、
   前記ロックフックは、前記ロープヘッドの動きを制限するように、前記ロープヘッドにかかるように前記スライダにより駆動され、
   前記スライダ及び前記固定ロッドは、前記ロック位置に係合され、前記スライダが前記アンロック位置へと動くことを防止し、
   前記ピンは、前記第１の接続部材及び前記第２の接続部材の少なくとも１つから分離するように前記スライダに駆動され、
   前記ロックのアンロック工程において、
   前記固定ロッドは、前記第１の駆動部品が前記スライダを前記ロック位置から前記アンロック位置に押すように、前記スライダを開放し、
   前記ロックフックは、前記ロックフックが前記ロープヘッドから分離して、前記ロープヘッドが動くように前記スライダにより押され、
   前記ピンは、前記第１の接続部材及び前記第２の接続部材の少なくとも１つを再接続する、
   ロック。
2. 前記スライダ及び前記ピンは、傾斜境界面により接続され、
   前記スライダが前記ロック位置に向かって動くと、前記スライダは、前記ピンが前記第１の接続部材及び前記第２の接続部材の少なくとも１つから分離するように、前記傾斜境界面を通して前記ピンを駆動する、
   請求項１のロック。
3. 前記ピンと共に動くように連結される第２の駆動部品をさらに備え、
   前記第２の駆動部品は、前記アンロック工程において、前記ピンが、前記第１の接続部材及び前記第２の接続部材の少なくとも１つに接続するようにピンを駆動するように構成される、
   請求項２のロック。
4. 前記スライダにはピン穴が設けられ、
   前記傾斜境界面は、前記ピン穴に設けられ、
   前記ピン穴は、前記ピンが、前記スライダを貫通して前記第１の接続部材及び前記第２の接続部材の少なくとも１つに接続するように構成される、
   請求項３のロック。
5. 前記ロック工程及びアンロック工程において、前記ピンは、水平方向に前後に動き、
   前記水平方向は、前記スライダの動く方向に垂直である、
   請求項4のロック。
6. 前記固定ロッドは、回転シャフト及びシフトレバーを備え、
   前記回転シャフトは、前記シフトレバーと共に動くように連結され、
   前記ロック工程において、
   前記スライダは、前記スライダが通れるように、前記回転シャフトに沿って外側に回転するように前記シフトレバーを駆動し、
   前記スライダが通った後、前記シフトレバーは、前記回転シャフトに沿って内側に自動的に回転し、前記ロック位置において前記スライダと係合し、前記スライダが前記アンロック位置へと動くことを防止し、
   前記アンロック工程において、
   前記シフトレバーは、外力により前記回転シャフトに沿って外側に回転し、前記スライダを開放する、
   請求項１のロック。
7. アンロック装置に接続されるように構成される接続ポートと、
   前記シフトレバーと共に動くように連結されるアクチュエータと、
   前記接続ポート及び前記アクチュエータに接続され、前記アンロック工程において認証動作を実行して、前記アンロック装置を認証するように構成される制御モジュールと、
   をさらに備え、
   前記アンロック装置が認証されると、前記制御モジュールは、前記シフトレバーが前記回転シャフトに沿って外側に回転し、前記スライダを開放するように、前記シフトレバーに外力を加えるように前記アクチュエータを制御する、
   請求項６のロック。
8. 前記シフトレバーと共に動くように連結される第３の駆動部品をさらに備え、
   前記第３の駆動部品は、前記ロック工程において、前記シフトレバーを前記回転シャフトに沿って内側に回転させ、前記ロック位置において前記スライダと係合するように構成され、前記スライダが前記アンロック位置へと動くことを防止し、
   前記アクチュエータは、温度が反応温度範囲に上昇した場合に収縮し、前記シフトレバーに与えられる前記外力を生成する形状記憶合金ワイヤを備え、前記アンロック工程において、前記シフトレバーを引っ張り、前記回転シャフトに沿って外側に回転させ、前記スライダを開放させる、
   請求項７のロック。
9. 前記ピンと共に動くように連結される第２の駆動部品をさらに備え、
   前記第２の駆動部品は、前記アンロック工程において、前記ピンを、前記第１の接続部材及び前記第２の接続部材の少なくとも１つと接続されるように駆動するように構成され、
   前記第１の駆動部品、前記第２の駆動部品、及び前記第３の駆動部品のそれぞれは、ばね、板ばね、又は空気圧シリンダである、
   請求項８のロック。
10. 前記ロックは、電池を含まず、
    前記アンロック工程において前記アクチュエータ及び前記制御モジュールに必要とされる電力は、前記接続ポートを通して供給される、
    請求項７のロック。
11. 前記第１の接続部材及び前記第２の接続部材の一方は、上回転シャフトであり、他方は、下回転シャフトであり、
    前記第１の接続部材及び前記第２の接続部材は、同軸上に配置され、それぞれ、接続穴を有し、
    前記第１の接続部材及び前記第２の接続部材の各前記接続穴は、前記ピンを収容するために使用され、
    前記ピンが前記第１の接続部材及び前記第２の接続部材の前記接続穴を同時に貫通している場合、前記第１の接続部材及び前記第２の接続部材は、共に動くように連結され、
    前記ピンが前記第１の接続部材の前記接続穴及び前記第２の接続部材の前記接続穴を同時に貫通していない場合、前記第１の接続部材及び前記第２の接続部材は、共に動かないように連結していない、
    請求項１のロック。
12. ロープをさらに備え、
    前記ロープの一端は、ロック本体に接続され、他端は、前記ロープヘッドに接続され、
    前記ロープヘッドが前記ロック位置に入ると、前記ロープは、固定対象の周りに回され、ロック効果を達成するように適用される、
    請求項１のロック。

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