KR100488770B1 - Locking device for assemblable walking stick - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 잠금장치는, 서로 결합하여 지팡이의 몸체를 이루는 연결관(11, 12)들의 결합상태를 잠그는 것이다. 잠금장치는, 그 하단부는 하부 연결관(12)에 고정되며, 상단부는 상부 연결관(11)의 내부에 삽입되는 결합부재(20)와, 결합부재(20) 상에 승강 가능하게 설치되는 이동부재(30)와, 이동부재(30)를 둘러싸면서 상부 연결관(11)의 내부에 삽입되며, 이동부재(30)가 상승함에 따라서 상부 연결관(11)의 내주면에 밀착되는 잠금부재(40)와, 잠금부재(40)의 외주면에 설치되며, 상부 연결관(11) 및 이동부재(30)의 소재보다 마찰계수가 더 큰 소재로 형성된 마찰패드(46)를 포함한다. 이러한 잠금장치에 의하면, 셀프록(Self-lock)이 가능하므로, 연결관(11, 12)들이 결합된 상태에서 수직방향으로 하중이 작용할수록 잠금장치의 잠금력도 강해진다. 따라서, 지팡이의 사용에 따라 수직방향 하중이 가해지더라도 지팡이의 길이가 변화되지 않는다.Locking device according to the present invention, to lock the coupling state of the connecting pipes (11, 12) forming a body of the stick by coupling with each other. The locking device, the lower end of which is fixed to the lower connecting pipe 12, the upper end of the coupling member 20 is inserted into the interior of the upper connecting pipe 11, the movable movement is installed on the coupling member 20 The locking member 40 is inserted into the upper connecting pipe 11 while surrounding the member 30 and the moving member 30, and comes into close contact with the inner circumferential surface of the upper connecting pipe 11 as the moving member 30 rises. And a friction pad 46 installed on the outer circumferential surface of the locking member 40 and formed of a material having a larger friction coefficient than the material of the upper connection pipe 11 and the moving member 30. According to such a locking device, self-locking is possible, and as the load acts in the vertical direction while the connecting pipes 11 and 12 are coupled, the locking force of the locking device also becomes stronger. Therefore, the length of the cane does not change even when a vertical load is applied according to the use of the cane.
Description
본 발명은 다수의 연결관들이 결합되어 이루어지는 조립식 지팡이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 연결관들의 결합 및 분리를 용이하게 할 수 있는 잠금장치에 관한 것이다.The present invention relates to a prefabricated walking stick made up of a plurality of connection pipes, and more particularly to a locking device that can facilitate the coupling and detachment of the connection pipes.
일반적으로, 지팡이는 등산용 또는 환자의 보행 보조용 등과 같은 다양한 용도로 사용된다. 그리고, 이러한 지팡이는 사용자의 신장에 맞게 길이를 조절할 수 있도록, 다수의 연결관들이 서로 결합 및 분리 가능한 조립식 구조로 이루어진다.Generally, the cane is used for a variety of purposes, such as for hiking or walking aid of a patient. In addition, the cane is made of a prefabricated structure in which a plurality of connectors can be coupled to and separated from each other so that the cane can be adjusted in length according to a user's height.
도 1, 도 2a 및 도 2b에는 종래의 지팡이가 도시되어 있다.1, 2A and 2B show a conventional cane.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 지팡이는, 손잡이(2)와, 몸체를 이루는 다수개의 연결관들(4, 5, 6)과, 지면에 접촉하는 선단부(8)로 이루어진다. As shown in FIG. 1, the conventional wand consists of a handle 2, a plurality of connecting tubes 4, 5, 6 constituting the body, and a tip 8 in contact with the ground.
상기 연결관들(4, 5, 6)은 서로 착탈 가능하게 결합된다. 즉, 가장 상부에 위치한 연결관(제 1 연결관)(4)의 하단에는 중간 부분에 위치한 연결관(제 2 연결관)(5)의 상단이 착탈 가능하게 결합되며, 하부에 위치한 연결관(제 3 연결관)(6)의 상단에는 상기 제 2 연결관(5)의 하단이 착탈 가능하게 결합된다. 필요에 따라서, 상기 제 2 연결관(5)의 개수를 조정함으로써, 지팡이의 전체 길이를 조절할 수 있다.The connecting tubes 4, 5, 6 are detachably coupled to each other. That is, the upper end of the connector (second connector) (5) located in the middle portion is detachably coupled to the lower end of the connector (first connector) (4) located at the top, the connector (located at the bottom) The lower end of the second connector (5) is detachably coupled to the upper end of the third connector (6). If necessary, the overall length of the cane can be adjusted by adjusting the number of the second connecting pipes 5.
그리고, 제 1 연결관(4)의 상단에는 손잡이(2)가 결합되며, 제 3 연결관(6)의 하단에는 선단부(8)가 결합된다.In addition, the handle 2 is coupled to the upper end of the first connector 4, and the tip 8 is coupled to the lower end of the third connector 6.
한편, 상기 연결관들(6, 8, 10)이 서로 견고하게 결합될 수 있도록, 이들의 결합 부위에는 한 쌍의 잠금장치(100, 100')가 각각 설치된다. 상기 잠금장치들(100, 100')은 서로 동일한 구조로 이루어져 있으므로, 이하에서는 제 1 연결관(4)과 제 2 연결관(5)의 결합 부위에 설치되는 잠금장치(100)에 대해서만 설명하기로 한다.On the other hand, a pair of locking devices (100, 100 ') are respectively installed at their coupling sites so that the connection pipes (6, 8, 10) can be firmly coupled to each other. Since the locking devices 100 and 100 'have the same structure, the following description will only be given with respect to the locking device 100 installed at the coupling portion of the first connecting pipe 4 and the second connecting pipe 5. Shall be.
잠금장치(100)는, 제 2 연결관(5)의 상단에 고정되는 체결부재(110)와, 제 1 연결관(4)의 내부에 삽입되는 잠금부재(120)를 구비한다.The locking device 100 includes a fastening member 110 fixed to an upper end of the second connecting pipe 5 and a locking member 120 inserted into the first connecting pipe 4.
체결부재(110)는, 제 2연결관(5)의 상단에 삽입되는 삽입부(114)와, 이 삽입부(114)의 상부에 형성된 플랜지부(116)와, 플랜지부(116)로부터 상측으로 연장된 나사부(118)와, 나사부(118)의 상단에 돌출 형성된 경사부(112)를 구비한다.The fastening member 110 includes an insertion portion 114 inserted into the upper end of the second connecting pipe 5, a flange portion 116 formed on the upper portion of the insertion portion 114, and an upper side from the flange portion 116. And a threaded portion 118 extending in the direction and a slanted portion 112 protruding from the upper end of the threaded portion 118.
상기 삽입부(114)는 제 2 연결관(5)의 내경과 거의 동일한 외경을 가지며, 상기 플랜지부(116)는 제 2 연결관(5)의 내경보다 큰 지름을 가진다. 따라서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 체결부재(110)는 플랜지부(116)에 의하여 제 2 연결관(5)의 상단에 지지된 상태로 고정될 수 있다.The insertion portion 114 has an outer diameter that is substantially the same as the inner diameter of the second connecting pipe 5, the flange portion 116 has a diameter larger than the inner diameter of the second connecting pipe (5). Thus, as shown in FIG. 2A, the fastening member 110 may be fixed to the upper end of the second connection pipe 5 by the flange portion 116.
상기 잠금부재(120)의 상부에는 길이방향을 따라 절개된, 다수개의 분할편(121)들이 형성되어 있다. 그리고, 도 2a에 도시된 바와 같이, 잠금부재(120)의 중심부에는 하단으로부터 소정 높이로 나사구멍(128)이 형성되어 있으며, 나사구멍(128)의 상부에는 경사면(122)이 형성되어 되어 있다.On the upper portion of the locking member 120, a plurality of divided pieces 121 are formed along the longitudinal direction. As shown in FIG. 2A, the screw hole 128 is formed at the center of the locking member 120 at a predetermined height from the lower end thereof, and the inclined surface 122 is formed at the upper part of the screw hole 128. .
한편, 잠금부재(120)는 그 외경이 제 1 연결관(4)의 내경과 거의 동일하게 형성된다. 따라서, 잠금부재(120)가 제 1 연결관(4)의 하단부에 삽입된 상태에서, 잠금부재(120)의 외주면과 제 1 연결관(4)의 내주면 사이에는 마찰력이 작용하게 되므로, 잠금부재(120)가 제 1 연결관(4) 내부에서 헛돌지 않게 된다.On the other hand, the locking member 120 is formed so that the outer diameter is almost the same as the inner diameter of the first connecting pipe (4). Therefore, in the state where the locking member 120 is inserted into the lower end of the first connecting pipe 4, the friction force acts between the outer peripheral surface of the locking member 120 and the inner peripheral surface of the first connecting pipe 4, the locking member 120 does not drift inside the first connector 4.
이하, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 종래의 지팡이(2)를 조립하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of assembling the conventional cane 2 will be described with reference to FIGS. 2A and 2B.
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 제 2 연결관(5)의 상단에 체결부재(110)가 고정된 상태에서, 나사부(118)를 잠금부재(120)의 나사구멍(128)에 소정 길이만큼 체결한 다음, 잠금부재(120)를 제 1 연결관(4)의 하단 내부로 삽입한다.First, as shown in Figure 2a, in a state that the fastening member 110 is fixed to the upper end of the second connecting pipe 5, the screw portion 118 is a predetermined length in the screw hole 128 of the locking member 120 After tightening as much as possible, the locking member 120 is inserted into the lower end of the first connecting pipe (4).
다음으로, 제 2 연결관(5)을 회전시키면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 체결부재(110)는 제 2 연결관(2)과 함께 회전하게 되고, 체결부재(110)의 나사부(118)는 나사구멍(128)에 체결되면서 상승하게 된다. 이와 같이, 나사부(118)가 나사구멍(128)을 따라 상승하면, 나사부(118) 상단의 경사부(112)가 잠금부재(120)의 경사면(122)과 밀착하게 된다. 이 상태에서, 제 2 연결관(5)을 더 회전시키면, 체결부재(110)의 경사부(118)가 잠금부재(120)의 경사면(122) 상에서 미끄러지면서 더 상승하게 되어, 잠금부재(120)의 상부에 절개되어 형성된 분할편(121)들은 바깥 방향으로 벌어지면서 제 1 연결관(4)의 내주면에 강하게 밀착된다. 따라서, 분할편(121)의 외주면과 제 1 연결관(4)의 내주면 사이에 강한 마찰력이 발생함으로써, 제 1 연결관(4)과 제 2 연결관(5)의 결합상태가 고정된다.Next, when the second connecting pipe 5 is rotated, as shown in FIG. 2B, the fastening member 110 rotates together with the second connecting pipe 2, and the thread 118 of the fastening member 110 is fixed. ) Is raised while being fastened to the screw hole 128. As such, when the threaded portion 118 rises along the screw hole 128, the inclined portion 112 at the upper end of the screwed portion 118 comes into close contact with the inclined surface 122 of the locking member 120. In this state, when the second connection pipe 5 is further rotated, the inclined portion 118 of the fastening member 110 is further raised while sliding on the inclined surface 122 of the locking member 120, thereby locking the member 120. The divided pieces 121 formed by being cut at the top of the) are strongly adhered to the inner circumferential surface of the first connecting pipe 4 while spreading outward. Therefore, a strong frictional force is generated between the outer circumferential surface of the divided piece 121 and the inner circumferential surface of the first connecting pipe 4, whereby the engaged state of the first connecting pipe 4 and the second connecting pipe 5 is fixed.
이상과 같이, 제 1 연결관(4)과 제 2 연결관(5)의 결합이 완료되면, 또 다른 잠금장치(100')를 이용하여 제 2 연결관(5)과 제 3 연결관(6)을 결합함으로써, 지팡이의 조립이 완료된다.As described above, when the coupling of the first connector 4 and the second connector 5 is completed, the second connector 5 and the third connector 6 using another locking device 100 '. ), The assembly of the cane is completed.
그러나, 이상과 같은 종래의 지팡이의 잠금장치(100)는, 잠금부재(120)의 분할편(121)들이, 체결부재(110) 선단의 경사부(112)의 상승력에 의하여 바깥 방향으로 벌어지면서 제 1 연결관(4)의 내주면에 밀착하는 구조를 가짐으로써, 상기 잠금부재(120)의 상단부가 하단부에 비하여 상대적으로 제 1 연결관(4)의 내면에 더 강하게 밀착된다.However, the lock device 100 of the conventional cane as described above, while the divided pieces 121 of the locking member 120 is opened in the outward direction by the lifting force of the inclined portion 112 at the tip of the fastening member 110. By having a structure in close contact with the inner circumferential surface of the first connecting pipe 4, the upper end of the locking member 120 is more strongly in close contact with the inner surface of the first connecting pipe 4 than the lower end.
이와 같이, 종래의 잠금장치(100)에 의하면, 잠금부재(120)와 제 1 연결관(4) 사이의 마찰력이 잠금부재(120)의 길이방향을 따라 균일하게 발생되지 못하고, 분할편(121)들이 위치한 상단부에만 집중된다. 따라서, 사용자가 지팡이를 짚을 때마다 지면으로부터의 반발력에 의하여, 제 2 연결관(5)이 제 1 연결관(4)의 내측으로 조금씩 밀려들어가 지팡이의 길이에 변화가 발생하게 되는 문제점이 있었다.As described above, according to the conventional locking device 100, the friction force between the locking member 120 and the first connecting pipe 4 is not uniformly generated along the longitudinal direction of the locking member 120, and the divided piece 121 Are concentrated only on the top where they are located. Accordingly, there is a problem in that the second connector 5 is slightly pushed into the first connector 4 slightly by the repulsive force from the ground every time the user holds the cane, causing a change in the length of the cane.
한편, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 잠금부재(120)와 제 1 연결관(4) 사이의 마찰력이 증가하도록, 체결부재(110)의 조임력을 증대시키면, 제 1 연결관(4)과 제 2 연결관(5)을 분해시키기 어렵다는 문제점이 있다.On the other hand, in order to solve this problem, increasing the tightening force of the fastening member 110, so as to increase the friction between the locking member 120 and the first connecting pipe 4, the first connecting pipe 4 and the second There is a problem that it is difficult to disassemble the connecting pipe (5).
본 발명은 상기와 같은 종래의 지팡이의 잠금장치의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 연결관들을 쉽게 조립 및 분해할 수 있으며, 셀프록(Self-lock)이 가능한 구조를 가짐으로써 수직방향 하중이 가해지더라도 지팡이의 길이가 변화되지 않는 지팡이 잠금장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been developed to solve the problems of the conventional stick lock device as described above, the assembly can be easily assembled and disassembled, has a structure capable of self-lock (Self-lock) vertical load is It is an object to provide a cane lock that does not change the length of the cane even when applied.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 잠금장치는, 하단부는 하부 연결관에 고정되며, 상단부는 상부 연결관의 내부에 삽입되는 결합부재와, 상기 결합부재 상에 승강 가능하게 설치되는 이동부재와, 상기 이동부재를 둘러싸면서 상부 연결관의 내부에 삽입되며, 상기 이동부재가 상승함에 따라서 상부 연결관의 내주면에 밀착되는 잠금부재와, 상기 잠금부재의 외주면에 설치되며, 상기 상부 연결관 및 상기 이동부재의 소재보다 마찰계수가 큰 소재로 형성된 마찰패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the locking device according to the present invention, the lower end is fixed to the lower connection pipe, the upper end is a coupling member which is inserted into the interior of the upper connection pipe, and is installed to be elevated on the coupling member A movable member, a locking member inserted into the upper connecting tube while surrounding the movable member and being in close contact with an inner circumferential surface of the upper connecting tube as the movable member rises, and installed on an outer circumferential surface of the locking member; And a friction pad formed of a material having a larger coefficient of friction than a material of the pipe and the moving member.
상기 상부 연결관과 상기 잠금부재가 알루미늄으로 형성되고, 상기 이동부재는 플라스틱으로 형성되는 경우, 상기 마찰패드는 우레탄으로 형성되는 것이 바람직하다.When the upper connection pipe and the locking member are formed of aluminum and the moving member is formed of plastic, the friction pad is preferably formed of urethane.
본 발명에 따른 잠금장치는, 상부 연결관 내부에 설치되며 상기 결합부재의 상단과 결합하는 상부캡과, 상기 잠금부재를 상향으로 가압하는 스프링을 더 포함할 수 있다.The locking device according to the present invention may further include an upper cap installed inside the upper connection pipe and coupled with the upper end of the coupling member, and a spring for urging the locking member upward.
상기 이동부재는 상단부로 갈수록 직경이 감소하도록 외주면이 소정 각도로 경사지게 형성되며, 상기 잠금부재는 상기 이동부재의 외주면 형상과 대응하여 그 내주면이 상단부로 갈수록 직경이 감소하도록 경사지게 형성된다.The moving member has an outer circumferential surface formed to be inclined at a predetermined angle so that the diameter decreases toward the upper end, and the locking member is formed to be inclined such that its diameter decreases as the inner circumferential surface thereof goes to the upper end corresponding to the outer circumferential shape of the moving member.
상기 잠금부재는 길이방향을 따라 다수의 분할편들로 분할된 파이프 형상을 가지고, 상기 분할편들은 고무링에 의하여 체결되어 있으며, 상기 이동부재가 상승함에 따라서 반경방향 외측으로 벌어지면서, 상기 마찰패드를 상기 상부 연결관의 내면에 밀착되게 한다.The locking member has a pipe shape divided into a plurality of split pieces along a longitudinal direction, and the split pieces are fastened by a rubber ring, and the friction pad is opened radially outward as the movable member rises. It is in close contact with the inner surface of the upper connection pipe.
상기 결합부재는, 상기 하부 연결관의 상단부에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부의 상단에 형성되어 하부 연결관의 상단에 걸리는 플랜지와, 상기 플랜지의 중앙으로부터 상측으로 연장 형성되며, 그 상단에는 나사부가 형성되어 있는 결합축과, 상기 결합축의 하단부에 설치되어 상기 이동부재의 하단부에 접촉함으로써 상기 이동부재를 지지하는 하부캡을 포함한다.The coupling member may include an insertion part inserted into an upper end of the lower connection pipe, a flange formed at an upper end of the insertion part and caught on an upper end of the lower connection pipe, and extending upward from a center of the flange, and a screw part at an upper end thereof. It is provided with a coupling shaft and a lower cap is installed on the lower end of the coupling shaft to support the movable member by contacting the lower end of the movable member.
그리고, 상기 상부캡은, 상부 연결관의 내면에 탄력적으로 접촉하는 탄성편과, 상기 결합축의 나사부와 나사 결합되는 나사구멍(52)을 구비한다.The upper cap includes an elastic piece elastically contacting the inner surface of the upper connection pipe and a screw hole 52 screwed to the threaded portion of the coupling shaft.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 잠금장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 4는 잠금장치의 결합상태 단면도이다. 도 3 및 도 4에서는, 편의상 지팡이의 전체 형상은 생략하고, 지팡이의 몸체를 이루는 연결관(11, 12)들 만을 도시하였다. 이 연결관(11, 12)들 중 하부 연결관(12)은 그 외경이 상기 상부 연결관(11)의 내경보다 작게 형성되어 상부 연결관(11)에 삽입된다. 본 발명에 따른 잠금장치는 하부 연결관(12)을 상부 연결관(11)에 삽입된 상태로 고정시키는 것이다.Figure 3 is an exploded perspective view showing a locking device according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of the coupling state of the locking device. 3 and 4, the overall shape of the cane is omitted for convenience, and only the connecting pipes 11 and 12 forming the body of the cane are shown. Among the connecting pipes 11 and 12, the lower connecting pipe 12 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the upper connecting pipe 11, and is inserted into the upper connecting pipe 11. The locking device according to the present invention is to fix the lower connection pipe 12 in the state inserted into the upper connection pipe (11).
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잠금장치는, 하부 연결관(12)에 고정되는 결합부재(20)와, 상기 결합부재(20) 상에 승강 이동 가능하게 설치되는 이동부재(30)와, 상기 이동부재(30)를 둘러싸면서 상부 연결관(11)의 내부에 삽입되어, 이동부재(30)가 상승함에 따라서 상부 연결관(11)의 내주면에 밀착되는 잠금부재(40)와, 상부 연결관(11) 내부에 설치되며 상기 결합부재(20)의 선단과 결합하는 상부캡(50)과, 상기 잡금부재(40)를 상향으로 가압하는 스프링(60)을 구비한다.As shown in FIG. 3, the locking device according to the present invention includes a coupling member 20 fixed to the lower connection pipe 12 and a movable member 30 installed on the coupling member 20 to move up and down. And a locking member 40 which is inserted into the upper connecting pipe 11 while surrounding the moving member 30, and comes into close contact with the inner circumferential surface of the upper connecting pipe 11 as the moving member 30 rises. It is provided with an upper cap 50 installed inside the upper connecting pipe 11 and coupled to the front end of the coupling member 20, and the spring 60 for pressing the holding member 40 upward.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 결합부재(20)는 하부 연결관(12)에 삽입되는 삽입부(21)와, 삽입부(21)의 상단에 형성되어 하부 연결관(12)의 상단에 걸리는 플랜지(23)와, 플랜지(23)의 중앙으로부터 상측으로 연장 형성된 결합축(25)과, 결합축(25)의 하단부에 설치되어 상기 이동부재(30)의 하단부에 접촉되는 하부캡(27)을 구비한다. 결합부재(20)는 하부 연결관(12)의 선단부에 고정되어 하부 연결관(12)과 함께 상부 연결관(11)의 내부에서 승강 이동한다.As shown in FIG. 4, the coupling member 20 is formed at the upper end of the insertion part 21 and the insertion part 21 inserted into the lower connection pipe 12 and is disposed at the upper end of the lower connection pipe 12. A hanging flange 23, a coupling shaft 25 extending upwardly from the center of the flange 23, and a lower cap 27 installed at the lower end of the coupling shaft 25 to be in contact with the lower end of the movable member 30. ). Coupling member 20 is fixed to the front end of the lower connecting pipe 12 is moved up and down inside the upper connecting pipe (11) with the lower connecting pipe (12).
상기 결합축(25)의 선단에는 상기 상부캡(60)과 나사 결합이 가능하도록 나사부(25a)가 형성되어 있다. 상기 하부캡(27)은 상기 이동부재(30)의 하단부와 접촉하는 선단부(27a)가 원뿔형의 형상으로 이루어져 있다. A screw portion 25a is formed at the front end of the coupling shaft 25 so as to be screwed with the upper cap 60. The lower cap 27 has a tip portion 27a having a conical shape in contact with a lower end of the movable member 30.
상기 이동부재(30)는 길이방향을 따라 다수의 조각(31)들로 분할된 파이프 형상을 가진다. 이동부재(30)는 잠금부재(40)의 내부에 설치되어, 그 외주면이 잠금부재(40)의 내주면과 접촉하게 된다. 이동부재(30)의 외주면은 상측으로 갈수록 직경이 작아지도록 경사지게 형성되어 있으며, 외주면에는 원주방향을 따라 소정의 폭을 가지는 결합홈(32)이 형성되어 있다. 그리고, 이동부재(30)의 내면 하부에는 상기 하부캡(27)의 원뿔형 선단부(27a)와 접촉하도록 경사면(33)이 형성되어 있으며, 이동부재(30) 내면 상부에도 상기 상부캡(60)과 접촉하도록 경사면(34)이 형성되어 있다.The moving member 30 has a pipe shape divided into a plurality of pieces 31 along the longitudinal direction. The moving member 30 is installed inside the locking member 40, and the outer circumferential surface thereof comes into contact with the inner circumferential surface of the locking member 40. The outer circumferential surface of the moving member 30 is formed to be inclined to decrease in diameter toward the upper side, and the outer circumferential surface is formed with a coupling groove 32 having a predetermined width along the circumferential direction. In addition, an inclined surface 33 is formed below the inner surface of the movable member 30 so as to contact the conical tip portion 27a of the lower cap 27, and the upper cap 60 is also disposed on the inner surface of the movable member 30. An inclined surface 34 is formed to contact.
상기 잠금부재(40)는 상기 이동부재(30)와 마찬가지로 다수의 분할편(41)들로 분할된 파이프 형상을 가진다. 더 정확하게는, 잠금부재(40)의 외주면은 그 길이방향으로 동일한 직경을 가지는 원통형의 형상을 가지며, 잠금부재(40)의 내주면은 조임부재(30) 외면의 경사에 대응하여 상측으로 갈수록 직경이 작아지도록 경사지게 형성되어 있다. 그리고, 잠금부재(40)의 내주면에는 원주방향을 따라 돌기(44)가 형성되어 있다. 이 돌기(44)는 상기 이동부재(30)의 결합홈(32)에 안착된다. 잠금부재(40)의 각 분할편(41)의 외면에는 원주방향으로 체결홈(42)이 형성되어 있다. 이 체결홈(42)에 고무링(48)이 체결됨으로써, 잠금부재(40)의 분할편(41)들이 서로 연결되게 된다. 그리고, 각 분할편(41)의 외주면에는 상부 연결관(11)의 내면과 직접 접촉되는 마찰패드(46)가 부착되어 있다. The locking member 40 has a pipe shape divided into a plurality of split pieces 41 like the moving member 30. More precisely, the outer circumferential surface of the locking member 40 has a cylindrical shape having the same diameter in the longitudinal direction, and the inner circumferential surface of the locking member 40 has a diameter toward the upper side corresponding to the inclination of the outer surface of the tightening member 30. It is inclined so as to become small. In addition, a protrusion 44 is formed along the circumferential direction on the inner circumferential surface of the locking member 40. The protrusion 44 is seated in the coupling groove 32 of the moving member 30. A fastening groove 42 is formed in the circumferential direction on the outer surface of each of the divided pieces 41 of the locking member 40. When the rubber ring 48 is fastened to the fastening groove 42, the divided pieces 41 of the locking member 40 are connected to each other. And the friction pad 46 which is in direct contact with the inner surface of the upper connection pipe 11 is attached to the outer peripheral surface of each division piece 41. As shown in FIG.
상기 상부캡(50)은, 그 선단부로부터 하향으로 돌출 형성되어 상부 연결관(11)의 내면에 탄력적으로 접촉하는 다수의 탄성편(51)을 구비한다. 상기 탄성편(51)은 상부 연결관(11)의 내면을 상시 가압함으로써, 상부캡(50)이 상부 연결관(11) 내에서 지지되도록 한다. 상부캡(50)의 중앙부에는 상기 결합부재(20)의 결합축(25)이 나사 결합될 수 있도록 나사구멍(52)이 관통 형성되어 있다. 그리고, 상부캡(50)의 하단부(54)는 상기 이동부재(30)의 내면 상부에 형성된 경사면(34)과 접촉되도록 원뿔형의 형상을 가진다.The upper cap 50 is provided with a plurality of elastic pieces 51 protruding downward from the distal end portion to elastically contact the inner surface of the upper connecting pipe (11). The elastic piece 51 is always pressing the inner surface of the upper connecting pipe 11, so that the upper cap 50 is supported in the upper connecting pipe (11). The central portion of the upper cap 50 has a screw hole 52 is formed through the coupling shaft 25 of the coupling member 20 to be screwed. In addition, the lower end portion 54 of the upper cap 50 has a conical shape to be in contact with the inclined surface 34 formed on the inner surface of the movable member 30.
상기 스프링(60)은, 일단이 결합부재(20)의 플랜지(23) 상면과 접촉하고, 타단은 잠금부재(40)의 하부에 접촉된 상태로 설치된다. 따라서, 결합부재(20)의 위치가 고정된 상태에서, 스프링(60)은 잠금부재(40)를 상향으로 가압하게 된다.One end of the spring 60 is installed in contact with the upper surface of the flange 23 of the coupling member 20, and the other end of the spring 60 is in contact with the lower portion of the locking member 40. Therefore, in a state where the position of the coupling member 20 is fixed, the spring 60 is to press the locking member 40 upward.
도 4에서와 같이 잠금장치가 조립된 상태에서, 잠금부재(40)는 상부 연결관(11)의 내면과 접촉되어 있으며, 그 하단은 스프링(60)에 의해 지지되어 있다. 따라서, 이 상태에서 하부 연결관(110)이 상승하는 경우, 잠금부재(40)는 상부 연결관(11)과의 접촉에 의한 마찰력 때문에 상향으로 이동하지 않으며, 스프링(60)만 압축되게 된다. 반면에, 이동부재(30)는 하부캡(27)에 의해 지지되어 있으므로, 하부 연결관(110)이 상승하면, 잠금부재(40)의 내면을 따라 미끄러지면서 상승하게 된다.In the state in which the locking device is assembled as shown in FIG. 4, the locking member 40 is in contact with the inner surface of the upper connection pipe 11, and the lower end thereof is supported by the spring 60. Therefore, when the lower connecting pipe 110 is raised in this state, the locking member 40 does not move upward due to the frictional force by the contact with the upper connecting pipe 11, only the spring 60 is to be compressed. On the other hand, since the movable member 30 is supported by the lower cap 27, when the lower connecting pipe 110 is raised, the movable member 30 is raised while sliding along the inner surface of the locking member 40.
도 5는 본 발명에 따른 잠금장치의 셀프록(Self-lock) 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4의 상태에서 이동부재(30)가 상방향으로 이동된 상태를 도시하고 있다.FIG. 5 is a view for explaining a self-lock operation of the locking device according to the present invention, and illustrates a state in which the movable member 30 is moved upward in the state of FIG. 4.
도 5에 도시된 바와 같이, 하부 연결관(12)이 상승하면, 결합부재(20)와 상부캡(50)은 하부 연결관(12)과 함께 상승하게 된다. 그리고, 이동부재(30)도 결합부재(20)의 하부캡(27)에 의해 가압되어 잠금부재(40)의 내면을 따라 미끄러지면서 상승하게 된다. 이때, 잠금부재(40)는 그 위치가 고정되어 있으므로, 하부 연결관(12), 결합부재(20), 상부캡(50) 및 이동부재(30)는 잠금부재(40)의 돌기(44)가 결합홈(32)의 하단에 접촉할 때까지만 상승하게 된다. 또한, 스프링(60)은 결합부재(20)의 플랜지(23)의 상승에 따라 압축된다.As shown in FIG. 5, when the lower connection pipe 12 is raised, the coupling member 20 and the upper cap 50 are raised together with the lower connection pipe 12. The moving member 30 is also pushed by the lower cap 27 of the coupling member 20 to slide along the inner surface of the locking member 40. At this time, since the locking member 40 is fixed in position, the lower connection pipe 12, the coupling member 20, the upper cap 50, and the movable member 30 are the protrusions 44 of the locking member 40. It will only rise until it contacts the bottom of the coupling groove (32). In addition, the spring 60 is compressed as the flange 23 of the coupling member 20 rises.
상술한 바와 같이, 이동부재(30)의 외주면과 잠금부재(40)의 내주면은 상단부로 갈수록 직경이 감소하도록 소정 각도만큼 경사지게 형성되어 있다. 따라서, 이동부재(30)가 도 5에서와 같이 상향 이동하면, 잠금부재(40)는 이동부재(30)의 이동량 만큼 바깥쪽으로 밀리게 되어, 상부 연결관(11)의 내면에 더욱 밀착되게 된다. 이로 인하여, 잠금부재(40)의 마찰패드(46)와 상부 연결관(11) 내면 사이에서의 마찰력이 증가함으로써, 연결부재(11, 12)들의 결합상태가 잠기게 된다.As described above, the outer circumferential surface of the moving member 30 and the inner circumferential surface of the locking member 40 are inclined by a predetermined angle so as to decrease in diameter toward the upper end. Therefore, when the moving member 30 moves upward as shown in FIG. 5, the locking member 40 is pushed outward as much as the moving amount of the moving member 30, and thus is more closely attached to the inner surface of the upper connection pipe 11. . As a result, the frictional force between the friction pad 46 of the locking member 40 and the inner surface of the upper connecting pipe 11 is increased, thereby locking the coupling state of the connecting members 11 and 12.
즉, 도 4의 상태에서, 사용자가 지팡이를 사용하는 경우, 지팡이의 하단이 지면과 접촉하면서 하중을 받게 되고, 그 하중에 의하여 하부 연결관(12)이 상승하게 되어, 도 5에 도시된 바와 같이 잠금장치에 의하여 연결관(11, 12)들의 결합상태가 자동적으로 잠기는 셀프록(Self-lock) 동작이 이루어진다.That is, in the state of Figure 4, when the user uses the wand, the bottom of the wand comes in contact with the ground, and the lower connection pipe 12 is raised by the load, as shown in FIG. As described above, a self-lock operation is performed in which the coupling state of the connection pipes 11 and 12 is automatically locked.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 잠금부재(40)와 상부 연결관(11)의 접촉면(S1)은 지팡이의 중심선과 평행하게 형성되어 있는데 반하여, 이동부재(30)와 잠금부재(40)의 접촉면(S2)은 지팡이의 중심선에 대하여 각도 θ만큼 경사지게 형성되어 있다. 따라서, 접촉면 S1과 접촉면 S2가 동일한 마찰계수를 가진다고 가정하면, 이동부재(30)와 잠금부재(40)에 상승 방향으로 동일한 하중이 작용하는 경우, 접촉면 S2에서의 마찰력이 접촉면 S1에서의 마찰력보다 클 것이다. 이러한 경우에는, 하부 연결관(12)이 상승하면 이동부재(30)가 잠금부재(40)의 내면을 따라 미끄러지기 전에, 잠금부재(40)가 먼저 상부 연결관(11)의 내면을 따라 미끄러지면서 상승하게 되므로, 셀프록 동작이 이루어지지 않게 된다. On the other hand, as shown in Figure 6, while the contact surface (S1) of the locking member 40 and the upper connecting pipe 11 is formed in parallel with the center line of the cane, the moving member 30 and the locking member 40 The contact surface (S2) is formed to be inclined by the angle θ with respect to the center line of the cane. Therefore, assuming that the contact surface S1 and the contact surface S2 have the same friction coefficient, when the same load acts on the moving member 30 and the locking member 40 in the upward direction, the frictional force at the contact surface S2 is greater than the frictional force at the contact surface S1. Will be large. In this case, when the lower connecting pipe 12 is raised, the locking member 40 first slides along the inner surface of the upper connecting pipe 11 before the moving member 30 slides along the inner surface of the locking member 40. As it rises, the self-lock operation is not performed.
따라서, 셀프록 동작이 일어나기 위해서는, 접촉면 S1에서의 마찰력이 접촉면 S2에서의 마찰력보다 커야 한다. 그런데, 접촉면 S2가 각도 θ만큼 경사져 있으므로, 접촉면 S1에서의 마찰력이 접촉면 S2에서의 마찰력 보다 크기 위해서는, 접촉면 S1의 마찰계수(μ1)가 접촉면 B의 마찰계수(μ2)보다 커야 한다.Therefore, in order for the self-lock operation to occur, the frictional force on the contact surface S1 must be larger than the frictional force on the contact surface S2. By the way, since the contact surface S2 is inclined by the angle θ, in order for the friction force on the contact surface S1 to be larger than the friction force on the contact surface S2, the friction coefficient mu 1 of the contact surface S1 must be larger than the friction coefficient mu 2 of the contact surface B.
구체적으로, 셀프록이 가능하기 위한 접촉면 S1의 마찰계수(μ1)와 접촉면 S2의 마찰계수(μ2)의 관계는 다음의 수학식1과 같이 나타낼 수 있다.Specifically, the relationship between the friction coefficient μ 1 of the contact surface S1 and the friction coefficient μ 2 of the contact surface S2 for self-locking can be expressed by Equation 1 below.
그리고, 상기 수학식1에 의한 계산 결과가 다음의 표1에 정리되어 있다.And the calculation result by the said Formula (1) is put together in following Table 1.
위의 표1에서 볼 수 있듯이, 셀프록이 가능하기 위해서는 접촉면 S2의 각도(θ)가 커질수록, 그에 비례하여 접촉면 S1의 마찰계수(μ1)와 접촉면 S2의 마찰계수(μ2)의 차이도 증가하여야 한다. 예를 들어, 접촉면 S2의 각도(θ)가 1°인 경우, 접촉면 S1의 마찰계수(μ1)의 마찰계수가 접촉면 S2의 마찰계수(μ2)에 비하여 0.4% 이상 크면 되지만, 접촉면 S2의 각도(θ)가 3°인 경우에는 접촉면 S1의 마찰계수(μ1)의 마찰계수가 접촉면 S2의 마찰계수(μ2)에 비하여 13.5% 이상 커야한다.As can be seen from Table 1 above, the self-lock is to be the larger the angle (θ) of the contact surface S2, it is proportional to the difference of the coefficient of friction (μ 1) with a contact surface S2 of friction coefficient (μ 2) of the contact surface S1 thereof Should also increase. For example, when the angle θ of the contact surface S2 is 1 °, the friction coefficient of the friction coefficient μ 1 of the contact surface S1 may be 0.4% or more larger than the friction coefficient μ 2 of the contact surface S2. When the angle θ is 3 °, the friction coefficient of the friction coefficient μ 1 of the contact surface S1 should be 13.5% or more larger than the friction coefficient μ 2 of the contact surface S2.
본 실시예에서, 연결관(11, 12)과 잠금부재(40)의 각 분할편(41)은 알루미늄으로 제작되며, 이동부재(30)는 플라스틱으로 제조된다. 만일, 각 분할편(41)의 외주면에 부착된 마찰패드(46)도 알루미늄 재료로 형성되어 있거나, 마찰패드(46) 없이 각 분할편(41)이 직접 상부 연결관(11)의 내면에 접촉된다면, 접촉면 S2에서는 알루미늄과 플라스틱 재료 사이에서 마찰이 발생하지만, 접촉면 S1에서는 동일한 알루미늄 재료들 사이에서 마찰이 발생하는 결과가 되므로, 접촉면 S1의 마찰계수(μ1)가 접촉면 S2의 마찰계수(μ2)에 비하여 커질 수가 없게 된다.In this embodiment, each of the divided pieces 41 of the connecting pipes 11 and 12 and the locking member 40 is made of aluminum, and the moving member 30 is made of plastic. If the friction pad 46 attached to the outer circumferential surface of each of the divided pieces 41 is also formed of an aluminum material, or each of the divided pieces 41 directly contacts the inner surface of the upper connecting pipe 11 without the friction pad 46. If so, friction occurs between aluminum and plastic material at the contact surface S2, but friction occurs between the same aluminum materials at the contact surface S1, so that the friction coefficient of the contact surface S1 (μ 1 ) is the friction coefficient of the contact surface S2 (μ). It can not be larger than 2 ).
따라서, 마찰패드(46)는 상부 연결관(11), 분할편(41) 및 이동부재(30) 보다 마찰계수가 큰 소재로 형성되어야 한다. 본 실시예에서는, 마찰패드(46)를 알루미늄이나 플라스틱보다 마찰계수가 큰 소재인 우레탄으로 형성하였다. 이와 같이 마찰패드(46)를 우레탄으로 형성하는 경우 상기 표 1에서의 마찰계수 조건을 모두 만족시킬 수 있다.Therefore, the friction pad 46 should be formed of a material having a larger coefficient of friction than the upper connecting pipe 11, the split piece 41 and the moving member 30. In this embodiment, the friction pad 46 is made of urethane, which is a material having a larger friction coefficient than aluminum or plastic. As such, when the friction pad 46 is formed of urethane, all of the friction coefficient conditions in Table 1 may be satisfied.
한편, 도 5에서와 같이 잠겨있는 연결관(11, 12)들을 분해하고자 할 때에는, 먼저 결합부재(20)의 결합축(25)과 상부캡(50)의 나사 결합이 풀리는 방향으로 하부 연결관(12)을 회전시킨다. 이렇게 하면, 결합부재(20)가 나사구멍(52)을 따라 회전하면서 하향으로 이동하게 되며, 그에 따라 압축되어 있던 스프링(60)은 도 4에서와 같이 신장된다. 이러한 스프링(60)의 복원력에 의하여, 잠금부재(40)가 상향으로 이동하게 되어, 도 4에서와 같이, 상부 연결관(11) 내벽과 느슨하게 접촉됨으로써, 잠금상태가 해제된다. On the other hand, when attempting to disassemble the connector 11, 12 locked as shown in Figure 5, first, the lower connecting pipe in the direction of loosening the screw coupling of the coupling shaft 25 and the upper cap 50 of the coupling member 20 Rotate (12). In this way, the coupling member 20 moves downward while rotating along the screw hole 52, and thus the spring 60, which has been compressed, is extended as shown in FIG. By the restoring force of the spring 60, the locking member 40 is moved upward, as shown in Figure 4, by loosely contacting the inner wall of the upper connection pipe 11, the locked state is released.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 지팡이의 연결관들을 적은 힘으로도 쉽게 조립 및 분해할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 잠금장치는 셀프록(Self-lock)이 가능한 구조를 가지므로, 연결관들이 결합된 상태에서 수직방향으로 하중이 작용할수록 잠금장치의 잠금력도 강해진다. 따라서, 지팡이의 사용에 따라 수직방향 하중이 가해지더라도 지팡이의 길이가 변화되지 않는다.As described above, according to the present invention, the connecting pipes of the cane can be easily assembled and disassembled with little force. In addition, since the locking device according to the present invention has a structure capable of self-locking, the locking force of the locking device becomes stronger as the load acts in the vertical direction in the state in which the connecting pipes are coupled. Therefore, the length of the cane does not change even when a vertical load is applied according to the use of the cane.
도 1은 종래의 지팡이의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of a conventional cane.
도 2a는 종래의 지팡이의 일부 단면도로서, 잠금장치가 완전히 결합되기 전의 상태를 나타낸 도면.Figure 2a is a partial cross-sectional view of a conventional wand, showing a state before the locking device is fully engaged.
도 2b는 도 2a에서 잠금장치가 완전히 결합된 상태를 나타낸 도면.Figure 2b is a view showing a state in which the lock fully engaged in Figure 2a.
도 3은 본 발명에 따른 잠금장치의 분해 사시도.3 is an exploded perspective view of the locking device according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 잠금장치의 결합상태 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view of the engaged state of the locking device according to the present invention.
도 5는 도 4에서 셀프록 동작이 일어난 상태를 나타낸 도면.FIG. 5 is a view showing a state in which a self-lock operation occurs in FIG. 4. FIG.
도 6은 도 4에서 "C" 부분을 확대하여 나타낸 도면.FIG. 6 is an enlarged view of a portion "C" in FIG. 4; FIG.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
11 : 상부 연결관 12 : 하부 연결관11: upper connector 12: lower connector
20 : 결합부재 21 : 삽입부20: coupling member 21: insertion portion
23 : 플랜지 25 : 결합축23 flange 25 coupling shaft
27 : 하부캡 30 : 이동부재27: lower cap 30: moving member
32 : 결합홈 40 : 잠금부재32: coupling groove 40: locking member
41 : 분할편 46 : 마찰패드41: split piece 46: friction pad
48 : 고무링 50 : 상부캡48: rubber ring 50: upper cap
51 : 탄성편 52 : 나사구멍51: elastic piece 52: screw hole
60 : 스프링60: spring
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |